電子デバイス
【課題】本発明は電子デバイスに関し、特に、振動片が気密に封止された振動子とＩＣ部品とが並設して配置された低背化に有利な電子デバイスに関するものである。
【解決手段】水晶デバイス１は、基板１０上に、水晶振動片２１が接合された凹部空間Ｔをリッド２９をシーム溶接することにより気密封止した水晶振動子２０と、ＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部３０とが水平方向に並設して配置されている。ＩＣチップ３１は、集積回路が形成された一方の主面側（能動面側）の周縁部近傍に設けられたバンプ３６を介して、基板１０のＩＣ部品接合端子１６にフェースダウン接合されている。水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の外部側の主面までの高さｔ１と、ＩＣ部品搭載部３０の基板１０の底面からＩＣチップ３１のフェースダウン接合面とは異なる側の主面までの高さｔ２とが、等しい高さを有して配置されている。
【解決手段】水晶デバイス１は、基板１０上に、水晶振動片２１が接合された凹部空間Ｔをリッド２９をシーム溶接することにより気密封止した水晶振動子２０と、ＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部３０とが水平方向に並設して配置されている。ＩＣチップ３１は、集積回路が形成された一方の主面側（能動面側）の周縁部近傍に設けられたバンプ３６を介して、基板１０のＩＣ部品接合端子１６にフェースダウン接合されている。水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の外部側の主面までの高さｔ１と、ＩＣ部品搭載部３０の基板１０の底面からＩＣチップ３１のフェースダウン接合面とは異なる側の主面までの高さｔ２とが、等しい高さを有して配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装用の電子デバイスに関し、特に、低背化に適した電子デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、振動片とＩＣ部品とを一体に備えた表面実装用の電子デバイスとして、例えば、圧電振動片と、発振回路などを含むＩＣ部品とをパッケージ内に接合して気密に封止した圧電デバイスが、各種電子機器の信号源として広く用いられている。圧電振動片は、水晶などの圧電基板を所定の角度および厚さに切り出した薄板が固有の共振周波数を有する特性を利用し、その薄板の表面に励振電極などの電極を形成して該電極に電圧を印加し、その電圧による圧電効果によって所定の振動モードで励振させるものである。圧電振動片としては、例えば、圧電基板を所謂ＡＴカットと呼ばれるカット角にて切り出した薄板を用いた厚み滑り振動をするＡＴカット水晶振動片や、切り出された圧電基板の外形加工により、基部と、その基部の一端部から略平行に延出する二つの振動腕が形成され、それら振動腕が屈曲振動をする音叉型圧電振動片などが利用される。
【０００３】
近年、広く普及している携帯電話や、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、あるいはＧＰＳ（Global Positioning System）として広く知られる汎地球測位システムなどの小型の通信機器などにおいては、より一層の小型・薄型化の要望が強くなっており、これに伴って、通信機器内に搭載される表面実装用の電子デバイスをより小型・薄型化する要求が高まっている。このような低背化に有利な電子デバイスとして、振動片が気密に封止された振動子とＩＣ部品とが水平方向に一体配置された電子デバイスが紹介されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の水晶発振器は、基板と、その基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子（回路端子）、および前記一方の主面と水平な凹底面を有する凹部空間と、を有している。そして、凹部空間内に接合された振動片（水晶片）が、凹部空間の開口部を封鎖する蓋体が接合されることにより気密に封止されている。また、ＩＣ部品接合端子にはＩＣ部品（ＩＣチップ）がフェースダウンボンディング（フリップチップボンディング）されている。このように、振動片が凹部空間に気密封止された振動子とＩＣ部品とを水平方向に配置することにより低背化が測られている。
【０００５】
このような表面実装用の電子デバイスを通信機器などに搭載する実装工程においては、まず、通信機器の実装基板（外部実装基板）の電子デバイス接合端子に半田ペーストを印刷してから、その電子デバイス接合端子と対応する電子デバイスの実装端子とを位置決めして仮止めするマウント工程の後で、リフロー炉を通して半田ペーストによる半田接合を行う。そのマウント工程では、電子デバイスの頂面側の両側縁部を保持してパッケージに押圧する治具として例えば二面角錐型のコレットが用いられる（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３０１１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電子デバイスでは、水晶振動片が凹部空間内に気密封止された水晶振動子と、その水晶振動子に並設されたＩＣ部品とが、異なる高さを有して配置され、電子デバイスの頂面が水平でない。このため、電子デバイスの実装工程におけるマウント工程で、コレットにより電子デバイスを保持した際に電子デバイスに傾きが生じて電子デバイスの保持が不安定になるとともに、通信機器などの実装基板の電子デバイス接合端子に電子デバイスを位置決めする際に電子デバイスが傾いた状態で配置されてコレットからリリースされるので、電子デバイスの搭載位置が正規の位置からずれて、ショートやオープンなどの電気的な不良が生じる虞があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
〔適用例１〕本適用例にかかる電子デバイスは、基板と、前記基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合したＩＣ部品と、前記一方の主面上であって前記ＩＣ部品を搭載した領域の外に前記ＩＣ部品と並設された振動片と、前記振動片を覆う主面を有した蓋体と、を有し、前記振動片が前記一方の主面上に前記蓋体を固定して得られた凹部空間内に収容された構成を有する振動子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合された前記ＩＣ部品とが、並設して配置された電子デバイスであって、前記振動子の前記蓋体の前記凹部空間側と異なる外部側の主面の高さと、その前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面の高さとが略同じであることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、基板上に並設して配置された振動子の頂面とＩＣ部品の頂面とが略等しい高さで配置されるので、電子デバイスの頂面が略水平となる。これにより、電子デバイスを外部実装基板に搭載する実装工程において、コレットや吸着ノズルなどにより電子デバイスを保持して移動させる際に、安定した姿勢で確実に保持することができるので、外部実装基板上に位置決めして電子デバイスをリリースしたときの位置ずれを防止することができる。したがって、搭載位置ずれによるオープンやショートなどの電気的な不良を防止することが可能な電子デバイスを提供することができる。
【００１１】
〔適用例２〕上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記凹部空間が、前記基板上に枠体を設けることによって形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、基板の一主面が凹部空間の凹部の凹底面となるので、電子デバイスの低背化に特に顕著な効果を奏する。
【００１３】
〔適用例３〕上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面がモールド樹脂により形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、ＩＣ部品が、基板上に実装されたＩＣチップをモールド樹脂によりモールドされている。これにより、ＩＣ部品搭載部の信頼性の向上を図ることができるとともに、モールドの塗布量によるＩＣ部品の高さ調整、あるいは、モールド硬化後にモールドを研削することによるＩＣ部品の高さ調整により、比較的容易に、振動子の蓋体の頂面の高さとＩＣ部品の頂面の高さとを略等しく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本実施形態の水晶デバイスを頂面側となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ'線断面を示す模式断面図。
【図２】（ａ）は、水晶デバイスの実装工程においてコレットにより水晶デバイスをピックアップした様子を正面からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＤ方向側面からみた図。
【図３】（ａ）は、実装されたＩＣチップをモールドした形態のＩＣ部品搭載部を有する水晶デバイスを頂面となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ'線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、電子デバイスとしての水晶デバイスの一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の水晶デバイスを説明するものであり、図１（ａ）は頂面側となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ'線断面を示す模式断面図である。なお、図１（ａ）では、水晶デバイスの内部構造を説明するために蓋体としてのリッドを取り去った状態を図示しており、リッドの搭載位置を破線で示している。
【００１７】
図１に示すように、水晶デバイス１は、基板１０上に、振動片としての水晶振動片２１が凹部空間Ｔ内に気密封止された振動子としての水晶振動子２０と、ＩＣ部品としてのＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部３０とが水平方向に並設して配置されている。ここで、凹部空間Ｔは、基板１０上に矩形環状の枠体１２を設けることにより、枠体１２の内壁を枠壁として、枠体１２に囲まれた基板１０の上側の主面を凹底面として形成されている。そして、枠体１２上には、例えば金属からなるリッド２９が接合され、凹部空間Ｔ内に接合された水晶振動片２１が気密に封止されている。
【００１８】
まず、水晶振動子２０について詳細に説明する。
図１において、枠体１２に囲まれた基板１０の上側の主面には、水晶振動片２１が接合される振動片接合端子１５が設けられている。また、基板１０の上側の主面のうち枠体１２が設けられた領域と異なる領域には、ＩＣチップ３１が接合されるＩＣ部品接合端子１６が設けられている。さらに、基板１０の振動片接合端子１５およびＩＣ部品接合端子１６が設けられた主面と異なる主面側には、外部の実装基板と実装する際に用いられる複数の実装端子１７が設けられている。これらの振動片接合端子１５やＩＣ部品接合端子１６、あるいは実装端子１７は、基板１０に一つの回路配線を形成するように形成された図示しない引き回し配線またはスルーホールなどの層内配線により、それぞれ対応する端子どうしが接続されている。
【００１９】
なお、基板１０および枠体１２は、例えばセラミックス絶縁材料などからなる。また、基板１０に設けられた振動片接合端子１５、ＩＣ部品接合端子１６、実装端子１７、あるいはそれらを接続する配線パターンまたは層内配線パターンは、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。
【００２０】
水晶振動片２１は、本実施形態では、水晶基板を所謂ＡＴカットと呼ばれるカット角にて切り出した薄板を用いた厚み滑り振動をするＡＴカット水晶振動片を用いた例を説明する。すなわち、水晶振動片２１は、水晶基板をＡＴカットして切り出した水晶の薄板（ＡＴカット水晶板）の一方の主面に、駆動用の電極である励振電極２５が設けられている。同様に、ＡＴカット水晶板の他方の主面には励振電極２５の対向電極である励振電極（不図示）が設けられ、引き回し配線により外部接続電極２６と接続されている。
このような電極や配線などの電極パターンは、水晶ウェハをエッチングして水晶振動片２１の外形を形成した後で、蒸着またはスパッタリングにより、例えばニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に例えば金（Ａｕ）による金属膜を成膜し、その後フォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより形成できる。
【００２１】
水晶振動片２１は、その一端部分に設けられた外部接続電極２６と、凹部空間Ｔの凹底面となる基板１０の一方の主面上に設けられた対応する振動片接合端子１５とが位置合わせされ、例えば導電性接着剤４５などの接合部材により接合されている。これにより、水晶振動片２１は、導電性接着剤４５による接合部分側の一端部分を支持部として、他端部側が基板１０と接触しないように隙間を空けた状態で片持ち支持されている。
ここで、接合部材としての導電性接着剤４５は、一般に、ポリイミド、シリコン系、またはエポキシ系などの樹脂に、銀（Ａｇ）フィラメント、またはニッケル（Ｎｉ）粉を混入したものが使用される。また、水晶振動片２１を接合する接合部材は導電性接着剤４５に限らず、半田などの他の接合部材を用いて接合することもできる。
【００２２】
水晶振動片２１が接合された凹部空間Ｔの枠体１２上には、例えば金属製の蓋体としてのリッド２９が、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金などをフレーム状に型抜きして形成されたシールリング２８を介してシーム溶接され、これにより、凹部空間Ｔの凹底部分に接合された水晶振動片２１が気密に封止された水晶振動子２０が構成されている。
【００２３】
次に、ＩＣ部品搭載部３０について説明する。
図１において、基板１０上の枠体１２が設けられた領域と異なる領域に設けられた複数のＩＣ部品接合端子１６には、ＩＣチップ３１が、接合部材としての複数のバンプ３６を介して接合されている。このバンプ３６は、ＩＣチップ３１の集積回路が形成された一方の主面側（能動面側）の周縁部近傍に設けられた複数の電極パッド３５上に高さを揃えて予め設けられている。本実施形態では、平面視で矩形状のＩＣチップ３１の周縁部のうち、長辺側の二辺の周縁部近傍に電極パッド３５が配設され、それら電極パッド３５上にバンプ３６が設けられている。
【００２４】
バンプ３６は、例えば金や半田などからなり、これらのバンプ３６と、基板１０の対応するＩＣ部品接合端子１６とを位置合わせしてから、所定の温度および圧力の熱圧着ツールをＩＣチップ３１の裏面側から押し当てて加熱および押圧する所謂フェースダウン接合により接合される。
なお、バンプ３６は、金や半田などからなる金属バンプに限らず、樹脂や金属のコアの表面に導電膜が形成された樹脂コアバンプや金属コアバンプを用いてもよい。また、バンプの他に、例えば導電性接着剤などの別の接合部材を用いて基板１０にＩＣチップ３１を接合する構成としてもよい。
【００２５】
フェースダウン接合されたＩＣチップ３１と基板１０との間には、液状のアンダーフィル材を充填させて固化させたアンダーフィル４６が形成されている。これにより、基板１０とＩＣチップ３１との接合強度が確保され、耐衝撃性や信頼性の向上が図られている。
また、本実施形態の水晶デバイス１では、基板１０上のＩＣ部品搭載部３０において、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１を水晶振動子２０の枠体１２のうちの一辺の壁面とともに囲む包囲体１３が設けられている。この包囲体１３は、ＩＣ部品搭載部３０の硬化前のアンダーフィル４６の流れ出しを防止するダム材として機能するものである。なお、包囲体１３は、ＩＣ部品搭載部３０の面積が十分に広く確保されていたり、硬化前のアンダーフィル４６の粘度やチクソ性などの物性が流れ出し難い状態であったりして、アンダーフィル４６の流れ出しが悪影響を及ぼさないのであれば設けない構成としてもよい。
【００２６】
上記した構成の水晶デバイス１において、図１（ｂ）に示すように、基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０の高さｔ１とＩＣ部品搭載部３０の高さｔ２とは、ｔ１≒ｔ２の関係にある。すなわち、水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の凹部空間Ｔ側と異なる外部側の主面までの高さｔ１と、ＩＣ部品搭載部３０の基板１０の底面からＩＣチップ３１のフェースダウン接合面（能動面）とは異なる側の主面（裏面）までの高さｔ２とが、略同じであり、好ましくは等しい高さを有して配置されている。
【００２７】
このように、水晶振動子２０の高さｔ１とＩＣ部品搭載部３０の高さｔ２を同じ高さで並設させるために、本実施形態では、ＩＣチップ３１の製造工程において、ＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）の厚みを調整する。すなわち、ＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）を所望の厚みに研削するラッピング工程において、基板１０にＩＣチップ３１をフェースダウン接合したときのＩＣチップ３１のフェースダウン接合面とは異なる側の主面の高さが、水晶振動子２０のリッド２９の外部側の主面の高さと等しくなるようにＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）の厚みを調整してラッピングを行う。
なお、ＩＣチップ（ＩＣウェハー）の厚みが先に決定していて、これを基準として水晶デバイスを設計する場合には、水晶振動子２０のリッド２９や枠体１２などの高さを調整することにより、基板１０にフェースダウン接合されたときのＩＣチップ３１の高さと水晶振動子２０との高さを一致させてもよい。
【００２８】
水晶デバイス１を通信機器などの外部実装基板に搭載する実装工程では、外部実装基板の水晶デバイス接合端子に半田ペーストを印刷してから、その水晶デバイス接合端子と対応する水晶デバイス１の実装端子１７とを位置合わせして仮止めするマウント工程の後で、リフロー炉を通して半田ペーストによる半田接合を行う。そのマウント工程では、水晶デバイス１をピックアップして外部実装基板の実装位置に位置合わせして押圧する押え治具として、例えば、図２に示すようなコレット８０が用いられる。図２は、水晶デバイス１の実装工程（マウント工程）においてコレット８０により水晶デバイス１をピックアップした様子を説明するものであり、（ａ）は、正面からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＤ方向側面からみた図である。
【００２９】
図２において、コレット８０は、その下端部に、稜線８２を頂部とする山形のテーパー面８１を有している。そして、そのテーパー面８１によって水晶デバイス１の頂面の対向する両端縁部分を保持しながら、テーパー面８１の稜線８２近傍に設けられた図示しない真空孔から真空吸引することによって水晶デバイス１をピックアップする。そして、ピックアップした水晶デバイス１を図示しない外部実装基板の実装位置に位置決めし、テーパー面８１により水晶デバイス１を実装位置に押圧し、上記した外部実装基板の水晶デバイス接合端子に印刷された半田ペーストの粘着力により仮固定させる。
【００３０】
ここで、本実施形態の水晶デバイス１は、押さえ治具が水晶振動子２０とＩＣチップ３１とをまたがって水晶デバイス１の吸着と外部実装基板への搭載が実質的に可能な程度に基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０とＩＣチップ３１との高さが等しいもしくは略同じなので、水晶デバイス１の頂面が略水平となっている。これにより、コレット８０に対して水晶デバイス１が水平に安定した姿勢で保持されるので、外部実装基板上に位置合わせしてリリースした際の位置ずれが防止され、水晶デバイス１を精度よく配置して接合することが可能になる。したがって、搭載位置ずれによるオープンやショートなどの電気的な不具合を防止することが可能な水晶デバイス１を提供することができる。
【００３１】
また、上記実施形態の水晶デバイス１では、水晶振動片２１を気密封止する凹部空間Ｔを、基板１０上に枠体１２を設けることによって形成した。
この構成によれば、基板１０の一方の主面が凹部空間Ｔの凹部の凹底面となるので、水晶デバイス１の低背化に特に顕著な効果を奏する。
【００３２】
また、上記実施形態の水晶デバイス１では、ＩＣチップ３１を、基板１０のＩＣ部品接合端子１６にフェースダウン接合する構成とした。
フェースダウン接合は、ワイヤボンディング法などの他の接合法を用いてＩＣチップ３１を基板１０に接合する場合に比して水晶デバイス１の低背化に有利である。
【００３３】
上記実施形態で説明した電子デバイスとしての水晶デバイスは、以下の変形例として実施することも可能である。
【００３４】
（変形例）
上記実施形態の水晶デバイス１では、ＩＣ部品搭載部３０の高さは、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１のファースダウン接合面とは異なる主面（裏面）であった。このように、ベアチップ実装されたＩＣ部品としてのＩＣチップ３１の接合面とは異なる主面そのものがＩＣ部品搭載部３０の頂面となる形態に限らず、ＩＣ部品（ＩＣチップ）にモールドが施された形態であってもよい。
図３は、実装されたＩＣチップをモールドした形態のＩＣ部品搭載部を有する水晶デバイスを説明するものであり、（ａ）は、頂面となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ'線断面図である。なお、本変形例の水晶デバイスの構成のうち、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図３において、本変形例の水晶デバイス５０は、基板１０上に、水晶振動片２１が凹部空間Ｔ内に気密封止された上記実施形態と同一構成の水晶振動子２０と、ＩＣ部品としてのＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部６０とが水平方向に並設して配置されている。
【００３６】
ＩＣ部品搭載部６０は、基板１０上の水晶振動子２０と並設して配置される領域に設けられた複数のＩＣ部品接合端子１６と、そのＩＣ部品接合端子１６に対応するバンプ３６を介してフェースダウン接合されたＩＣチップ３１とが、モールド樹脂６６によりモールドされて構成されている。ここで、モールド樹脂６６は、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１を、水晶振動子２０の枠体１２のうちの一辺の壁面とともに囲むように設けられた包囲体６３により、未硬化状態で流れ出さないように堰き止められて充填された後に固化されて形成される。
【００３７】
上記した構成の水晶デバイス５０において、図３（ｂ）に示すように、基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０の高さｔ'１とＩＣ部品搭載部６０の頂面となるモールド樹脂６６の高さｔ'２とは、ｔ'１＝ｔ'２の関係にある。すなわち、水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の外部側の主面までの高さｔ'１と、ＩＣ部品搭載部６０の基板１０の底面からモールド樹脂６６の頂面側となる主面までの高さｔ'２とが等しい高さを有して配置されている。
【００３８】
上記変形例の水晶デバイス５０の構成によれば、モールド樹脂６６によって接合されたＩＣチップ３１を保護あるいは補強できるとともに、モールド樹脂６６の塗布量によるＩＣ部品搭載部６０の高さ調整、あるいは、モールド硬化後にモールド樹脂６６を研削することによるＩＣ部品搭載部６０の高さ調整により、比較的容易に、水晶振動子２０の高さｔ'１とＩＣ部品搭載部６０の高さｔ'２とを略等しく調整することができる。
【００３９】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態および変形例では、凹部空間Ｔ内に水晶振動片２１を気密に封止するときに、枠体１２上に蓋体としてのリッド２９をシールリング２８を介して接合するシーム溶接を用いた。これに限らず、リッドの接合は、金属共晶や、金属結合、あるいは低融点ガラスを用いた接合などでもよい。
またさらに、蓋体に凹部空間を形成したキャップ形状の構成を採用し、これを基板に金属ロウ材または溶接などで接合しても良い。ただし、このような構成の蓋体は、金属板に凹みを形成するための例えば絞り加工が必要となる。そのため、このような絞り加工を必要としない平板形状のリッド２９を用いた方が個体間での水晶振動子２０の高さが整い易いので水晶振動子２０とＩＣチップ３１との高さを等しくし易いという点で有効である。
【００４１】
また、上記実施形態および変形例では、振動片として、ＡＴカットされた水晶振動片２１を使用する構成について説明した。これに限らず、ＢＴ、ＦＣ、ＩＴ、ＳＣカットなどの他のカット角で切り出された厚みすべり水晶振動片や、音叉型の水晶振動片、あるいは、ＳＡＷ共振子などを使用しても、上記実施形態および変形例の水晶デバイス１，５０およびその製造方法において説明した効果と同様な効果を奏する。
【００４２】
また、上記実施形態および変形例では、水晶振動片２１を、凹部空間Ｔの凹部の凹底部分となる基板１０上に設けられた振動片接合端子１５上に接合する構成を説明した。これに限らず、凹部空間Ｔの凹部内に複数の段差を設け、この段差のうちのいずれかの段差上に振動片接合端子を設けて、その振動片接合端子に振動片を接合する構成としてもよい。この場合には、振動片の励振電極が設けられた自由端側を、振動片接合端子が設けられた段差の高さ分だけ浮かすことができるので、振動や落下などの衝撃などにより振動片が凹部内の壁面に衝突して破損するなどの不具合を回避することができ、耐衝撃性を向上させることができる。
また、凹部空間Ｔは、上記実施形態および変形例で説明した基板１０上に枠体１２を積層させて設けた構造だけでなく、初めから一体化した形のものを成形して使用するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態および変形例では、水晶振動片２１の励振電極２５などの電極形成用の金属材料として、ニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）を下地層としてその上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金（Ａｕ）による電極層を成膜したものを用いる例を説明した。これに限定されず、例えば、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料を用いることもできる。また、マグネシウム（Ｍｇ）などを用いることも可能である。
【００４４】
また、上記実施形態および変形例では、水晶からなる水晶振動片２１を振動片として備えた水晶デバイスについて説明した。これに限らず、水晶以外に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウム、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの薄膜圧電材料を積層させて構成された圧電材料からなる圧電振動片を用いた圧電デバイスとすることもできる。
また、本発明の構成を、圧電振動片以外の振動片を搭載した電子デバイスに用いることもできる。
【００４５】
また、上記実施形態および変形例では、水晶デバイス１の用途について特に説明していないが、信号の基準周波数を発振する発振器と時刻の基準信号を発振する発振器の両方に併用できるのは勿論であり、あるいは、基準周波数を発振する発振器として単独に用い、また、時刻の基準信号を発振する発振器として単独に用いることも自在にできる。
また、発振器以外にも、水晶などの圧電性単結晶物からなるジャイロ振動片を振動片として有し、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出して、回転角を算出することによって物体の変位を求めるジャイロセンサー（角速度センサー）や、加速度センサーなどのセンサーを構成することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１，５０…電子デバイスとしての水晶デバイス、１０…基板、１２…枠体、１３，６３…包囲体、１５…振動片接合端子、１６…ＩＣ部品接合端子、１７…実装端子、２０…振動子としての水晶振動子、２１…振動片としての水晶振動片、２５…励振電極、２６…外部接続電極、２８…シールリング、２９…蓋体としてのリッド、３０，６０…ＩＣ部品搭載部、３１…ＩＣ部品としてのＩＣチップ、３５…電極パッド、３６…バンプ、４５…導電性接着剤、４６…アンダーフィル、６６…モールド樹脂、Ｔ…凹部空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装用の電子デバイスに関し、特に、低背化に適した電子デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、振動片とＩＣ部品とを一体に備えた表面実装用の電子デバイスとして、例えば、圧電振動片と、発振回路などを含むＩＣ部品とをパッケージ内に接合して気密に封止した圧電デバイスが、各種電子機器の信号源として広く用いられている。圧電振動片は、水晶などの圧電基板を所定の角度および厚さに切り出した薄板が固有の共振周波数を有する特性を利用し、その薄板の表面に励振電極などの電極を形成して該電極に電圧を印加し、その電圧による圧電効果によって所定の振動モードで励振させるものである。圧電振動片としては、例えば、圧電基板を所謂ＡＴカットと呼ばれるカット角にて切り出した薄板を用いた厚み滑り振動をするＡＴカット水晶振動片や、切り出された圧電基板の外形加工により、基部と、その基部の一端部から略平行に延出する二つの振動腕が形成され、それら振動腕が屈曲振動をする音叉型圧電振動片などが利用される。
【０００３】
近年、広く普及している携帯電話や、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、あるいはＧＰＳ（Global Positioning System）として広く知られる汎地球測位システムなどの小型の通信機器などにおいては、より一層の小型・薄型化の要望が強くなっており、これに伴って、通信機器内に搭載される表面実装用の電子デバイスをより小型・薄型化する要求が高まっている。このような低背化に有利な電子デバイスとして、振動片が気密に封止された振動子とＩＣ部品とが水平方向に一体配置された電子デバイスが紹介されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の水晶発振器は、基板と、その基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子（回路端子）、および前記一方の主面と水平な凹底面を有する凹部空間と、を有している。そして、凹部空間内に接合された振動片（水晶片）が、凹部空間の開口部を封鎖する蓋体が接合されることにより気密に封止されている。また、ＩＣ部品接合端子にはＩＣ部品（ＩＣチップ）がフェースダウンボンディング（フリップチップボンディング）されている。このように、振動片が凹部空間に気密封止された振動子とＩＣ部品とを水平方向に配置することにより低背化が測られている。
【０００５】
このような表面実装用の電子デバイスを通信機器などに搭載する実装工程においては、まず、通信機器の実装基板（外部実装基板）の電子デバイス接合端子に半田ペーストを印刷してから、その電子デバイス接合端子と対応する電子デバイスの実装端子とを位置決めして仮止めするマウント工程の後で、リフロー炉を通して半田ペーストによる半田接合を行う。そのマウント工程では、電子デバイスの頂面側の両側縁部を保持してパッケージに押圧する治具として例えば二面角錐型のコレットが用いられる（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３０１１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電子デバイスでは、水晶振動片が凹部空間内に気密封止された水晶振動子と、その水晶振動子に並設されたＩＣ部品とが、異なる高さを有して配置され、電子デバイスの頂面が水平でない。このため、電子デバイスの実装工程におけるマウント工程で、コレットにより電子デバイスを保持した際に電子デバイスに傾きが生じて電子デバイスの保持が不安定になるとともに、通信機器などの実装基板の電子デバイス接合端子に電子デバイスを位置決めする際に電子デバイスが傾いた状態で配置されてコレットからリリースされるので、電子デバイスの搭載位置が正規の位置からずれて、ショートやオープンなどの電気的な不良が生じる虞があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
〔適用例１〕本適用例にかかる電子デバイスは、基板と、前記基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合したＩＣ部品と、前記一方の主面上であって前記ＩＣ部品を搭載した領域の外に前記ＩＣ部品と並設された振動片と、前記振動片を覆う主面を有した蓋体と、を有し、前記振動片が前記一方の主面上に前記蓋体を固定して得られた凹部空間内に収容された構成を有する振動子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合された前記ＩＣ部品とが、並設して配置された電子デバイスであって、前記振動子の前記蓋体の前記凹部空間側と異なる外部側の主面の高さと、その前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面の高さとが略同じであることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、基板上に並設して配置された振動子の頂面とＩＣ部品の頂面とが略等しい高さで配置されるので、電子デバイスの頂面が略水平となる。これにより、電子デバイスを外部実装基板に搭載する実装工程において、コレットや吸着ノズルなどにより電子デバイスを保持して移動させる際に、安定した姿勢で確実に保持することができるので、外部実装基板上に位置決めして電子デバイスをリリースしたときの位置ずれを防止することができる。したがって、搭載位置ずれによるオープンやショートなどの電気的な不良を防止することが可能な電子デバイスを提供することができる。
【００１１】
〔適用例２〕上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記凹部空間が、前記基板上に枠体を設けることによって形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、基板の一主面が凹部空間の凹部の凹底面となるので、電子デバイスの低背化に特に顕著な効果を奏する。
【００１３】
〔適用例３〕上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面がモールド樹脂により形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、ＩＣ部品が、基板上に実装されたＩＣチップをモールド樹脂によりモールドされている。これにより、ＩＣ部品搭載部の信頼性の向上を図ることができるとともに、モールドの塗布量によるＩＣ部品の高さ調整、あるいは、モールド硬化後にモールドを研削することによるＩＣ部品の高さ調整により、比較的容易に、振動子の蓋体の頂面の高さとＩＣ部品の頂面の高さとを略等しく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本実施形態の水晶デバイスを頂面側となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ'線断面を示す模式断面図。
【図２】（ａ）は、水晶デバイスの実装工程においてコレットにより水晶デバイスをピックアップした様子を正面からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＤ方向側面からみた図。
【図３】（ａ）は、実装されたＩＣチップをモールドした形態のＩＣ部品搭載部を有する水晶デバイスを頂面となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ'線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、電子デバイスとしての水晶デバイスの一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の水晶デバイスを説明するものであり、図１（ａ）は頂面側となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ'線断面を示す模式断面図である。なお、図１（ａ）では、水晶デバイスの内部構造を説明するために蓋体としてのリッドを取り去った状態を図示しており、リッドの搭載位置を破線で示している。
【００１７】
図１に示すように、水晶デバイス１は、基板１０上に、振動片としての水晶振動片２１が凹部空間Ｔ内に気密封止された振動子としての水晶振動子２０と、ＩＣ部品としてのＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部３０とが水平方向に並設して配置されている。ここで、凹部空間Ｔは、基板１０上に矩形環状の枠体１２を設けることにより、枠体１２の内壁を枠壁として、枠体１２に囲まれた基板１０の上側の主面を凹底面として形成されている。そして、枠体１２上には、例えば金属からなるリッド２９が接合され、凹部空間Ｔ内に接合された水晶振動片２１が気密に封止されている。
【００１８】
まず、水晶振動子２０について詳細に説明する。
図１において、枠体１２に囲まれた基板１０の上側の主面には、水晶振動片２１が接合される振動片接合端子１５が設けられている。また、基板１０の上側の主面のうち枠体１２が設けられた領域と異なる領域には、ＩＣチップ３１が接合されるＩＣ部品接合端子１６が設けられている。さらに、基板１０の振動片接合端子１５およびＩＣ部品接合端子１６が設けられた主面と異なる主面側には、外部の実装基板と実装する際に用いられる複数の実装端子１７が設けられている。これらの振動片接合端子１５やＩＣ部品接合端子１６、あるいは実装端子１７は、基板１０に一つの回路配線を形成するように形成された図示しない引き回し配線またはスルーホールなどの層内配線により、それぞれ対応する端子どうしが接続されている。
【００１９】
なお、基板１０および枠体１２は、例えばセラミックス絶縁材料などからなる。また、基板１０に設けられた振動片接合端子１５、ＩＣ部品接合端子１６、実装端子１７、あるいはそれらを接続する配線パターンまたは層内配線パターンは、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。
【００２０】
水晶振動片２１は、本実施形態では、水晶基板を所謂ＡＴカットと呼ばれるカット角にて切り出した薄板を用いた厚み滑り振動をするＡＴカット水晶振動片を用いた例を説明する。すなわち、水晶振動片２１は、水晶基板をＡＴカットして切り出した水晶の薄板（ＡＴカット水晶板）の一方の主面に、駆動用の電極である励振電極２５が設けられている。同様に、ＡＴカット水晶板の他方の主面には励振電極２５の対向電極である励振電極（不図示）が設けられ、引き回し配線により外部接続電極２６と接続されている。
このような電極や配線などの電極パターンは、水晶ウェハをエッチングして水晶振動片２１の外形を形成した後で、蒸着またはスパッタリングにより、例えばニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に例えば金（Ａｕ）による金属膜を成膜し、その後フォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより形成できる。
【００２１】
水晶振動片２１は、その一端部分に設けられた外部接続電極２６と、凹部空間Ｔの凹底面となる基板１０の一方の主面上に設けられた対応する振動片接合端子１５とが位置合わせされ、例えば導電性接着剤４５などの接合部材により接合されている。これにより、水晶振動片２１は、導電性接着剤４５による接合部分側の一端部分を支持部として、他端部側が基板１０と接触しないように隙間を空けた状態で片持ち支持されている。
ここで、接合部材としての導電性接着剤４５は、一般に、ポリイミド、シリコン系、またはエポキシ系などの樹脂に、銀（Ａｇ）フィラメント、またはニッケル（Ｎｉ）粉を混入したものが使用される。また、水晶振動片２１を接合する接合部材は導電性接着剤４５に限らず、半田などの他の接合部材を用いて接合することもできる。
【００２２】
水晶振動片２１が接合された凹部空間Ｔの枠体１２上には、例えば金属製の蓋体としてのリッド２９が、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金などをフレーム状に型抜きして形成されたシールリング２８を介してシーム溶接され、これにより、凹部空間Ｔの凹底部分に接合された水晶振動片２１が気密に封止された水晶振動子２０が構成されている。
【００２３】
次に、ＩＣ部品搭載部３０について説明する。
図１において、基板１０上の枠体１２が設けられた領域と異なる領域に設けられた複数のＩＣ部品接合端子１６には、ＩＣチップ３１が、接合部材としての複数のバンプ３６を介して接合されている。このバンプ３６は、ＩＣチップ３１の集積回路が形成された一方の主面側（能動面側）の周縁部近傍に設けられた複数の電極パッド３５上に高さを揃えて予め設けられている。本実施形態では、平面視で矩形状のＩＣチップ３１の周縁部のうち、長辺側の二辺の周縁部近傍に電極パッド３５が配設され、それら電極パッド３５上にバンプ３６が設けられている。
【００２４】
バンプ３６は、例えば金や半田などからなり、これらのバンプ３６と、基板１０の対応するＩＣ部品接合端子１６とを位置合わせしてから、所定の温度および圧力の熱圧着ツールをＩＣチップ３１の裏面側から押し当てて加熱および押圧する所謂フェースダウン接合により接合される。
なお、バンプ３６は、金や半田などからなる金属バンプに限らず、樹脂や金属のコアの表面に導電膜が形成された樹脂コアバンプや金属コアバンプを用いてもよい。また、バンプの他に、例えば導電性接着剤などの別の接合部材を用いて基板１０にＩＣチップ３１を接合する構成としてもよい。
【００２５】
フェースダウン接合されたＩＣチップ３１と基板１０との間には、液状のアンダーフィル材を充填させて固化させたアンダーフィル４６が形成されている。これにより、基板１０とＩＣチップ３１との接合強度が確保され、耐衝撃性や信頼性の向上が図られている。
また、本実施形態の水晶デバイス１では、基板１０上のＩＣ部品搭載部３０において、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１を水晶振動子２０の枠体１２のうちの一辺の壁面とともに囲む包囲体１３が設けられている。この包囲体１３は、ＩＣ部品搭載部３０の硬化前のアンダーフィル４６の流れ出しを防止するダム材として機能するものである。なお、包囲体１３は、ＩＣ部品搭載部３０の面積が十分に広く確保されていたり、硬化前のアンダーフィル４６の粘度やチクソ性などの物性が流れ出し難い状態であったりして、アンダーフィル４６の流れ出しが悪影響を及ぼさないのであれば設けない構成としてもよい。
【００２６】
上記した構成の水晶デバイス１において、図１（ｂ）に示すように、基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０の高さｔ１とＩＣ部品搭載部３０の高さｔ２とは、ｔ１≒ｔ２の関係にある。すなわち、水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の凹部空間Ｔ側と異なる外部側の主面までの高さｔ１と、ＩＣ部品搭載部３０の基板１０の底面からＩＣチップ３１のフェースダウン接合面（能動面）とは異なる側の主面（裏面）までの高さｔ２とが、略同じであり、好ましくは等しい高さを有して配置されている。
【００２７】
このように、水晶振動子２０の高さｔ１とＩＣ部品搭載部３０の高さｔ２を同じ高さで並設させるために、本実施形態では、ＩＣチップ３１の製造工程において、ＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）の厚みを調整する。すなわち、ＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）を所望の厚みに研削するラッピング工程において、基板１０にＩＣチップ３１をフェースダウン接合したときのＩＣチップ３１のフェースダウン接合面とは異なる側の主面の高さが、水晶振動子２０のリッド２９の外部側の主面の高さと等しくなるようにＩＣチップ３１（ＩＣウェハー）の厚みを調整してラッピングを行う。
なお、ＩＣチップ（ＩＣウェハー）の厚みが先に決定していて、これを基準として水晶デバイスを設計する場合には、水晶振動子２０のリッド２９や枠体１２などの高さを調整することにより、基板１０にフェースダウン接合されたときのＩＣチップ３１の高さと水晶振動子２０との高さを一致させてもよい。
【００２８】
水晶デバイス１を通信機器などの外部実装基板に搭載する実装工程では、外部実装基板の水晶デバイス接合端子に半田ペーストを印刷してから、その水晶デバイス接合端子と対応する水晶デバイス１の実装端子１７とを位置合わせして仮止めするマウント工程の後で、リフロー炉を通して半田ペーストによる半田接合を行う。そのマウント工程では、水晶デバイス１をピックアップして外部実装基板の実装位置に位置合わせして押圧する押え治具として、例えば、図２に示すようなコレット８０が用いられる。図２は、水晶デバイス１の実装工程（マウント工程）においてコレット８０により水晶デバイス１をピックアップした様子を説明するものであり、（ａ）は、正面からみた図、（ｂ）は、（ａ）のＤ方向側面からみた図である。
【００２９】
図２において、コレット８０は、その下端部に、稜線８２を頂部とする山形のテーパー面８１を有している。そして、そのテーパー面８１によって水晶デバイス１の頂面の対向する両端縁部分を保持しながら、テーパー面８１の稜線８２近傍に設けられた図示しない真空孔から真空吸引することによって水晶デバイス１をピックアップする。そして、ピックアップした水晶デバイス１を図示しない外部実装基板の実装位置に位置決めし、テーパー面８１により水晶デバイス１を実装位置に押圧し、上記した外部実装基板の水晶デバイス接合端子に印刷された半田ペーストの粘着力により仮固定させる。
【００３０】
ここで、本実施形態の水晶デバイス１は、押さえ治具が水晶振動子２０とＩＣチップ３１とをまたがって水晶デバイス１の吸着と外部実装基板への搭載が実質的に可能な程度に基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０とＩＣチップ３１との高さが等しいもしくは略同じなので、水晶デバイス１の頂面が略水平となっている。これにより、コレット８０に対して水晶デバイス１が水平に安定した姿勢で保持されるので、外部実装基板上に位置合わせしてリリースした際の位置ずれが防止され、水晶デバイス１を精度よく配置して接合することが可能になる。したがって、搭載位置ずれによるオープンやショートなどの電気的な不具合を防止することが可能な水晶デバイス１を提供することができる。
【００３１】
また、上記実施形態の水晶デバイス１では、水晶振動片２１を気密封止する凹部空間Ｔを、基板１０上に枠体１２を設けることによって形成した。
この構成によれば、基板１０の一方の主面が凹部空間Ｔの凹部の凹底面となるので、水晶デバイス１の低背化に特に顕著な効果を奏する。
【００３２】
また、上記実施形態の水晶デバイス１では、ＩＣチップ３１を、基板１０のＩＣ部品接合端子１６にフェースダウン接合する構成とした。
フェースダウン接合は、ワイヤボンディング法などの他の接合法を用いてＩＣチップ３１を基板１０に接合する場合に比して水晶デバイス１の低背化に有利である。
【００３３】
上記実施形態で説明した電子デバイスとしての水晶デバイスは、以下の変形例として実施することも可能である。
【００３４】
（変形例）
上記実施形態の水晶デバイス１では、ＩＣ部品搭載部３０の高さは、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１のファースダウン接合面とは異なる主面（裏面）であった。このように、ベアチップ実装されたＩＣ部品としてのＩＣチップ３１の接合面とは異なる主面そのものがＩＣ部品搭載部３０の頂面となる形態に限らず、ＩＣ部品（ＩＣチップ）にモールドが施された形態であってもよい。
図３は、実装されたＩＣチップをモールドした形態のＩＣ部品搭載部を有する水晶デバイスを説明するものであり、（ａ）は、頂面となる主面側からみた模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ'線断面図である。なお、本変形例の水晶デバイスの構成のうち、上記実施形態と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図３において、本変形例の水晶デバイス５０は、基板１０上に、水晶振動片２１が凹部空間Ｔ内に気密封止された上記実施形態と同一構成の水晶振動子２０と、ＩＣ部品としてのＩＣチップ３１が搭載されたＩＣ部品搭載部６０とが水平方向に並設して配置されている。
【００３６】
ＩＣ部品搭載部６０は、基板１０上の水晶振動子２０と並設して配置される領域に設けられた複数のＩＣ部品接合端子１６と、そのＩＣ部品接合端子１６に対応するバンプ３６を介してフェースダウン接合されたＩＣチップ３１とが、モールド樹脂６６によりモールドされて構成されている。ここで、モールド樹脂６６は、フェースダウン接合されたＩＣチップ３１を、水晶振動子２０の枠体１２のうちの一辺の壁面とともに囲むように設けられた包囲体６３により、未硬化状態で流れ出さないように堰き止められて充填された後に固化されて形成される。
【００３７】
上記した構成の水晶デバイス５０において、図３（ｂ）に示すように、基板１０上に並設して配置された水晶振動子２０の高さｔ'１とＩＣ部品搭載部６０の頂面となるモールド樹脂６６の高さｔ'２とは、ｔ'１＝ｔ'２の関係にある。すなわち、水晶振動子２０の基板１０の底面からリッド２９の外部側の主面までの高さｔ'１と、ＩＣ部品搭載部６０の基板１０の底面からモールド樹脂６６の頂面側となる主面までの高さｔ'２とが等しい高さを有して配置されている。
【００３８】
上記変形例の水晶デバイス５０の構成によれば、モールド樹脂６６によって接合されたＩＣチップ３１を保護あるいは補強できるとともに、モールド樹脂６６の塗布量によるＩＣ部品搭載部６０の高さ調整、あるいは、モールド硬化後にモールド樹脂６６を研削することによるＩＣ部品搭載部６０の高さ調整により、比較的容易に、水晶振動子２０の高さｔ'１とＩＣ部品搭載部６０の高さｔ'２とを略等しく調整することができる。
【００３９】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態および変形例では、凹部空間Ｔ内に水晶振動片２１を気密に封止するときに、枠体１２上に蓋体としてのリッド２９をシールリング２８を介して接合するシーム溶接を用いた。これに限らず、リッドの接合は、金属共晶や、金属結合、あるいは低融点ガラスを用いた接合などでもよい。
またさらに、蓋体に凹部空間を形成したキャップ形状の構成を採用し、これを基板に金属ロウ材または溶接などで接合しても良い。ただし、このような構成の蓋体は、金属板に凹みを形成するための例えば絞り加工が必要となる。そのため、このような絞り加工を必要としない平板形状のリッド２９を用いた方が個体間での水晶振動子２０の高さが整い易いので水晶振動子２０とＩＣチップ３１との高さを等しくし易いという点で有効である。
【００４１】
また、上記実施形態および変形例では、振動片として、ＡＴカットされた水晶振動片２１を使用する構成について説明した。これに限らず、ＢＴ、ＦＣ、ＩＴ、ＳＣカットなどの他のカット角で切り出された厚みすべり水晶振動片や、音叉型の水晶振動片、あるいは、ＳＡＷ共振子などを使用しても、上記実施形態および変形例の水晶デバイス１，５０およびその製造方法において説明した効果と同様な効果を奏する。
【００４２】
また、上記実施形態および変形例では、水晶振動片２１を、凹部空間Ｔの凹部の凹底部分となる基板１０上に設けられた振動片接合端子１５上に接合する構成を説明した。これに限らず、凹部空間Ｔの凹部内に複数の段差を設け、この段差のうちのいずれかの段差上に振動片接合端子を設けて、その振動片接合端子に振動片を接合する構成としてもよい。この場合には、振動片の励振電極が設けられた自由端側を、振動片接合端子が設けられた段差の高さ分だけ浮かすことができるので、振動や落下などの衝撃などにより振動片が凹部内の壁面に衝突して破損するなどの不具合を回避することができ、耐衝撃性を向上させることができる。
また、凹部空間Ｔは、上記実施形態および変形例で説明した基板１０上に枠体１２を積層させて設けた構造だけでなく、初めから一体化した形のものを成形して使用するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態および変形例では、水晶振動片２１の励振電極２５などの電極形成用の金属材料として、ニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）を下地層としてその上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金（Ａｕ）による電極層を成膜したものを用いる例を説明した。これに限定されず、例えば、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料を用いることもできる。また、マグネシウム（Ｍｇ）などを用いることも可能である。
【００４４】
また、上記実施形態および変形例では、水晶からなる水晶振動片２１を振動片として備えた水晶デバイスについて説明した。これに限らず、水晶以外に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウム、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの薄膜圧電材料を積層させて構成された圧電材料からなる圧電振動片を用いた圧電デバイスとすることもできる。
また、本発明の構成を、圧電振動片以外の振動片を搭載した電子デバイスに用いることもできる。
【００４５】
また、上記実施形態および変形例では、水晶デバイス１の用途について特に説明していないが、信号の基準周波数を発振する発振器と時刻の基準信号を発振する発振器の両方に併用できるのは勿論であり、あるいは、基準周波数を発振する発振器として単独に用い、また、時刻の基準信号を発振する発振器として単独に用いることも自在にできる。
また、発振器以外にも、水晶などの圧電性単結晶物からなるジャイロ振動片を振動片として有し、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ振動片の一部に発生する電気信号を角速度として検出して、回転角を算出することによって物体の変位を求めるジャイロセンサー（角速度センサー）や、加速度センサーなどのセンサーを構成することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１，５０…電子デバイスとしての水晶デバイス、１０…基板、１２…枠体、１３，６３…包囲体、１５…振動片接合端子、１６…ＩＣ部品接合端子、１７…実装端子、２０…振動子としての水晶振動子、２１…振動片としての水晶振動片、２５…励振電極、２６…外部接続電極、２８…シールリング、２９…蓋体としてのリッド、３０，６０…ＩＣ部品搭載部、３１…ＩＣ部品としてのＩＣチップ、３５…電極パッド、３６…バンプ、４５…導電性接着剤、４６…アンダーフィル、６６…モールド樹脂、Ｔ…凹部空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合したＩＣ部品と、前記一方の主面上であって前記ＩＣ部品を搭載した領域の外に前記ＩＣ部品と並設された振動片と、前記振動片を覆う主面を有した蓋体と、を有し、
前記振動片が前記一方の主面上に前記蓋体を固定して得られた凹部空間内に収容された構成を有する振動子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合された前記ＩＣ部品とが、並設して配置された電子デバイスであって、
前記振動子の前記蓋体の前記凹部空間側と異なる外部側の主面の高さと、その前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面の高さとが略同じであることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、
前記凹部空間が、前記基板上に枠体を設けることによって形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子デバイスにおいて、
前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面がモールド樹脂により形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の主面上に設けられたＩＣ部品接合端子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合したＩＣ部品と、前記一方の主面上であって前記ＩＣ部品を搭載した領域の外に前記ＩＣ部品と並設された振動片と、前記振動片を覆う主面を有した蓋体と、を有し、
前記振動片が前記一方の主面上に前記蓋体を固定して得られた凹部空間内に収容された構成を有する振動子と、前記ＩＣ部品接合端子に接合された前記ＩＣ部品とが、並設して配置された電子デバイスであって、
前記振動子の前記蓋体の前記凹部空間側と異なる外部側の主面の高さと、その前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面の高さとが略同じであることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、
前記凹部空間が、前記基板上に枠体を設けることによって形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子デバイスにおいて、
前記蓋体の前記外部側の主面と平行な前記ＩＣ部品の主面がモールド樹脂により形成されていることを特徴とする電子デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２８３４２１（Ｐ２０１０−２８３４２１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３２８３５（Ｐ２００９−１３２８３５）
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]