JP2005198087A - 圧電デバイス、圧電デバイスを利用した携帯電話および圧電デバイスを利用した電子機器ならびに圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電振動子を搭載する際の搭載の歩留まりを上げることができ、従来よりも大きい圧電振動片を搭載することができる圧電デバイス、圧電デバイスを利用した携帯電話および圧電デバイスを利用した電子機器ならびに圧電デバイスの製造方法を提供すること。
【解決手段】パッケージ３６の開口部４０内に圧電振動片３２が収容されて蓋体３９により開口部４０が閉じている圧電デバイス３０であって、開口部４０を形成しているパッケージ３６の壁部２００と蓋体３９の間に配置されているシール部材３００を有しており、シール部材３００は貫通孔２５０を有しており、パッケージの開口部４０の内寸法Ｌ１，Ｄ１は、シール部材３００の貫通孔２５０の内寸法Ｌ２，Ｄ２に比べてそれぞれ大きくなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、パッケージ内に圧電振動片が収容された圧電デバイス、圧電デバイスを利用した携帯電話および圧電デバイスを利用した電子機器ならびに圧電デバイスの製造方法に関する。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
従来の圧電デバイスは、パッケージ内に、例えば、圧電材料で形成した圧電振動片を収容している。
圧電振動片は、例えば水晶ウエハを矩形にエッチングして同様の電極を設けることにより形成されている。この圧電振動片は、セラミック基板のキャビティ内に配置されており、セラミック基板の上にはシールリングが設けられている形式のものがある（例えば特許文献１）。

特開平１１−２６０９４９号公報（第３頁、図１、図２）

特許文献１のセラミック基板とシールリングは図１２（Ａ）に示している。セラミック基板９０１のキャビティ９０２の内寸法Ｅ１は、シールリング９０４の内寸法Ｅ２に比べて小さく設定されている。つまり、シールリング９０４の内寸法Ｅ２がセラミック基板９０１のキャビティ９０２の内寸法Ｅ１より大きく、シールリングの開口の広さがセラミック開口面の広さよりも広くなっている。
その理由としては、セラミック基板のキャビティ内への圧電振動片９００の位置決めが容易であることが挙げられる。その他には、シールリング９０４がセラミック基板９０１に対して固定するためのロー付け部のフィレット９０３をシールリング９０４の内側とシールリング９０４の外側において確保できるからである。

しかしこのように、シールリング９０４の内寸法Ｅ２がセラミック基板９０１のキャビティ９０２の内寸法Ｅ１よりも大きくなっていると次のような問題が生じる。
シールリング９０４は、セラミック基板９０１のキャビティ９０２の内壁を基準に位置決めしてロー付けする場合に、位置決めするための治具の公差等のためにずれてしまうと、図１２（Ｂ）に示すように、圧電振動片９００がセラミック基板９０１のキャビティ９０２内に収容される場合に、圧電振動片９００の一部がセラミック基板９０１の内側の部分９９３に当たってしまう現象が生じる。
圧電振動片９００をマウントする時に、セラミック基板９０１とシールリング９０４の位置を画像認識してはいるのであるが、セラミック基板９０１は白色であり、金属のシールリング９０４に比べて画像認識できない。このため、圧電振動片９００をマウントする時に圧電振動片９００の一部が部分９９３に当たってしまうことがある。このために、圧電振動片９００のマウント時の歩留まりが悪化してしまう原因になる。また、このマウント時の不都合を避けるために、圧電振動片のサイズを小さくしてマウント時の余裕を得ると、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を下げることができない。

そこで本発明は上記課題を解消し、圧電振動片を搭載する際の搭載の歩留まりを上げることができ、従来よりも大きい圧電振動片を搭載することができる圧電デバイス、圧電デバイスを利用した携帯電話および圧電デバイスを利用した電子機器ならびに圧電デバイスの製造方法を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスであって、前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっていることを特徴とする圧電デバイスにより、達成される。

第１の発明の構成によれば、シール部材は、パッケージの壁部と蓋体の間に配置されている。シール部材は貫通孔を有している。
パッケージの開口部の内寸法は、シール部材の貫通孔の内寸法に比べて大きくなっている。
これにより、圧電振動片がパッケージの開口部内に搭載される際に、圧電振動片がパッケージに当たることが無くなることから、圧電振動片の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片の大きさは、シール部材の貫通孔よりも小さければよく、パッケージの開口部内にはより大きい圧電振動片を搭載することが可能になる。圧電振動片が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。
また、従来と同じ大きさの圧電振動片を搭載する場合には、圧電振動片はパッケージには全く当たることが無いので、圧電振動片の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記シール部材の前記貫通孔を形成している内面側の下面部と前記パッケージの間は、接合材により接合されており、前記シール部材の前記内面とは反対側の外面と前記パッケージの間は、接合材により接合されていることを特徴とする。

第２の発明の構成では、シール部材の貫通孔を形成している内面側の下面部とパッケージの間は、接合材により接合されている。シール部材の内面とは反対側の外面とパッケージの間は接合材により接合されている。
これにより、外面とパッケージの間だけでなく、シール部材の貫通孔を形成している内面側の下面部とパッケージの間は、接合材により確実に固定することができるので、シール部材とパッケージの間の剥離強度をさらに向上させることができる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、前記接合材は、銀ローであることを特徴とする。
これにより、接合材としては銀ローが好ましい。

上述の目的は、第４の発明においては、パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスを利用した携帯電話であって、前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする携帯電話により、達成される。

これにより、圧電振動片がパッケージの開口部内に搭載される際に、圧電振動片がパッケージに当たることが無くなることから、圧電振動片の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片の大きさは、シール部材の貫通孔よりも小さければよく、パッケージの開口部内にはより大きい圧電振動片を搭載することが可能になる。圧電振動片が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。
また、従来と同じ大きさの圧電振動片を搭載する場合には、圧電振動片はパッケージには全く当たることが無いので、圧電振動片の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。

上記目的は、第５の発明にあっては、パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする電子機器により、達成される。

これにより、圧電振動片がパッケージの開口部内に搭載される際に、圧電振動片がパッケージに当たることが無くなることから、圧電振動片の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片の大きさは、シール部材の貫通孔よりも小さければよく、パッケージの開口部内にはより大きい圧電振動片を搭載することが可能になる。圧電振動片が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。
また、従来と同じ大きさの圧電振動片を搭載する場合には、圧電振動片はパッケージには全く当たることが無いので、圧電振動片の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。

上記目的は、第６の発明にあっては、パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスの製造方法であって、貫通孔を有しているシール部材を、前記開口部を形成している前記パッケージの壁部の上に配置して固定し、前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっていることを特徴とする圧電デバイスの製造方法により、達成される。

これにより、圧電振動片がパッケージの開口部内に搭載される際に、圧電振動片がパッケージに当たることが無くなることから、圧電振動片の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片の大きさは、シール部材の貫通孔よりも小さければよく、パッケージの開口部内にはより大きい圧電振動片を搭載することが可能になる。圧電振動片が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。
また、従来と同じ大きさの圧電振動片を搭載する場合には、圧電振動片はパッケージには全く当たることが無いので、圧電振動片の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。

第７の発明は、第６の発明の構成において、前記シール部材の前記貫通孔を形成している内面側の下面部と前記パッケージの間は、接合材により接合され、前記シール部材の前記内面とは反対側の外面と前記パッケージの間は、接合材により接合されることを特徴とする。
これにより、外面とパッケージの間だけでなく、シール部材の貫通孔を形成している内面側の下面部とパッケージの間は、接合材により確実に固定することができるので、シール部材とパッケージの間の剥離強度をさらに向上させることができる。

第８の発明は、第７の発明の構成において、シート状の前記シール部材にはプレス成形により前記貫通孔を形成し、シート状の前記接合材にはプレス成形により貫通孔を形成して、前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする。

第８の発明の構成によれば、シート状のシール部材には、プレス成形により貫通孔を形成し、シート状の接合材にはプレス成形により貫通孔を形成する。シール部材は接合材を介してパッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、接合材を用いてシール部材をパッケージの壁部の上に固定する。
これにより、シール部材は、パッケージの壁部の上に簡単かつ確実に配置して固定することができる。

第９の発明は、第７の発明の構成において、前記シール部材と前記接合材は積層されており、前記シール部材と前記接合材の積層体には、プレス成形により前記貫通孔が形成され、前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする。

第９の発明の構成によれば、シール部材と接合材は積層されており、シール部材と接合材の積層体にはプレス成形により貫通孔が形成されている。
シール部材は、接合材を介してパッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、接合材を用いてシール部材をパッケージの壁部の上に固定する。
これにより、シール部材は、パッケージの壁部の上に簡単かつ確実に配置して固定することができる。

第１０の発明は、第７の発明の構成において、シート状の前記シール部材にはプレス成形により前記貫通孔を形成し、前記接合材は粒状体であり、前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする。
第１０の発明の構成によれば、シート状のシール部材にはプレス成形により貫通孔を形成する。
接合材は粒状体であり、シール部材は接合材を介してパッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、接合材を用いてシール部材をパッケージの壁部の上に固定する。
これにより、シール部材は、パッケージの壁部の上に簡単かつ確実に配置して固定することができる。

第１１の発明は、第８の発明ないし第１０の発明のいずれかにおいて、前記接合材は、銀ローであることを特徴とする。
これにより、接合材は銀ローであるのが好ましい。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１と図２は、本発明の圧電デバイスの好ましい実施形態を示している。図１は、圧電デバイスの平面図であり、図２（Ａ）は、図１の圧電デバイスのＡ−Ａ線における断面構造例を示し、図２（Ｂ）は図１の圧電デバイスのＢ−Ｂ線における断面構造例を示している。
図１と図２に示す圧電デバイス３０は、水晶振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス３０は、収容体としてのパッケージ３６の中に圧電振動片３２を収容している。この圧電振動片３２は水晶振動片ともいい、パッケージ３６はケースともいう。

図１と図２（Ａ）に示すパッケージ３６は、例えば複数のセラミック基板を積層して形成した薄い箱状のパッケージである。パッケージ３６を構成するセラミック基板は絶縁基体であり、給電用の電極部３１，３１，３３が形成されている。一対の電極部３１，３１は、パッケージ３６の幅方向の両端側であってパッケージ３６の内底面３６Ａに設けられている。もう１つの電極部３３は、電極部３１，３１とは反対側の位置であって、内底面３６Ａに設けられている。
パッケージ３６は開口部４０を有している。この開口部４０は、圧電振動片３２を収容するための空間でありキャビティともよんでいる。
図１と図２に示す電極部３１，３３は、導電パターン（図示せず）を介して実装端子４１に電気的に接続されている。この実装端子４１，４１は、パッケージ３６の底面の四隅に合計４つ形成されている。

圧電振動片３２は、例えば圧電材料により形成されたウエハを厚みの薄い矩形に加工した、所謂、ＡＴカット振動片により、圧電チップである振動片個片が形成されている。圧電材料として、例えば、この実施形態では水晶が使用されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。また、圧電チップの形態も、ＡＴカット振動片に限らず、コンベックスタイプや、逆メサ型の振動片を用いることができるし、さらに、水晶Ｚ板でなるウエハを、例えば、フッ酸溶液を用いてウエットエッチングしたり、あるいはドライエッチングすることで、所謂音叉型とした振動片等を使用してもよい。

図１に示すように、圧電振動片３２は、励振電極５１を有している。励振電極５１は、図２（Ａ）に示すように圧電振動片３２の一方の面と他方の面にそれぞれ形成されている。励振電極５１，５１は、圧電チップを積極的に振動させようとする領域に形成され、圧電材料に駆動電圧を印加することで材料内に効率良く電界を生じさせて励振するためのものである。各励振電極５１の引出し電極５１ａは、電極部３１，３１に対して導電性接着剤４３により電気的に接続して固定されている。
つまり、パッケージ３６側の電極部３１，３１の上に導電性接着剤４３，４３を塗布して、その上に圧電振動片３２の引出し電極５１ａ，５１ａが形成されている基端部３２ａを載置して、これらの導電性接着剤４３，４３を硬化させることにより、圧電振動片３２は片持ち式で電極部３１に接合されている。

これにより、パッケージ３６の外部から実装端子４１，４１を介して供給された駆動電圧は、パッケージ３６側の電極部３１，３１から導電性接着剤４３，４３および圧電振動片３２の引出し電極５１ａ，５１ａを介して、励振電極５１，５１に印加される。圧電振動片３２の先端側３２ｂは圧電作用により振動することで、駆動されるようになっている。
ここで、導電性接着剤４３，４３としては、所定の合成樹脂でなるバインダー成分に、銀粒子などの導電粒子を添加したものを使用することができる。また、圧電振動片３２は必ずしも片持ち式でなく、先端側３２ｂの一部がパッケージ３６側に接合された構成としてもよい。

図２に示すようにパッケージ３６は、その内部に開口部４０を有している。この開口部４０は、壁部２００と内底面３６Ａにより形成されており、平面で見て矩形状である。
この壁部２００は、矩形状のパッケージ３６の四辺に連続して形成されている。壁部２００の上面２０１の上には、シール部材３００が固定されている。このシール部材３００は、シールリングとも呼ばれていて、例えばコバール等の金属により形成されている。シール部材３００は、矩形状の部材であり、その中には貫通孔２５０が形成されている。この貫通孔２５０は、略平面で見て矩形状の孔である。

図３は、パッケージ３６とシール部材３００の断面構造をより拡大して示している。
シール部材３００の外面３１０とパッケージ３６の上面２０１の間には、銀ロー材４００のフィレット４０１（接合材の一例）が設けられており、この銀ロー材４００のフィレット４０１によりシール部材３００の外面３１０と上面２０１の間が固定されている。
同様にして、シール部材３００の内面３１３側の下面部３１５とパッケージ３６の壁部２００の内面２０５の間には、別の銀ロー材４００のフィレット４０１が形成されている。この銀ロー材４００のフィレット４０１は、下面部３１５と内面２０５を固定している。

これによってシール部材３００は、壁部２００に対して外側の銀ロー材４００のフィレット４０１と内側の銀ロー材４００のフィレット４０１により強固に固定でき、シール部材３００とパッケージ３６の間の剥離強度を向上させることができる。つまり、シール部材３００はパッケージ３６の壁部２００に対して上側から固定する銀ロー材４００のフィレット４０１と下側から固定する別の銀ロー材４００のフィレット４０１により、上側と下側からシール部材３００を固定することができるのである。
図２に示すように、シール部材３００の上面側には、蓋体３９が固定されていることで、開口部４０と貫通孔２５０内は気密に封止されている。

本発明の実施形態の圧電デバイス３０の最も特徴的な点は、図２（Ａ）に示すように、パッケージ３６の開口部４０の内寸法Ｌ１が、シール部材３００の貫通孔２５０の内寸法Ｌ２に比べて大きく設定されており、図２（Ｂ）に示すようにパッケージ３６の開口部４０の内寸法Ｄ１が、シール部材３００の貫通孔２５０の内寸法Ｄ２に比べて大きく設定されていることである。

このようにパッケージ３６の内寸法Ｌ１，Ｄ１が、シール部材３００の内寸法Ｌ２，Ｄ２に比べてそれぞれ大きく設定するのは、次のような理由からである。
圧電振動片３２がパッケージ３６の開口部４０内に搭載される際に、圧電振動片３２がパッケージ３６に当たることが無くなることから、圧電振動片３２の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片３２の大きさは、シール部材３００の貫通孔２５０よりも小さければよく、パッケージ３６の開口部４０内にはより大きい圧電振動片３２を搭載することが可能になる。圧電振動片３２が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。
また、従来と同じ大きさの圧電振動片３２を搭載する場合には、圧電振動片３２はパッケージ３６には全く当たることが無いので、圧電振動片３２の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。

次に、図４を参照しながら、図１と図２に示す圧電デバイス３０の接続工程例について説明する。
図４において、圧電振動片を形成するための水晶片（ブランク、水晶個片）は、水晶原石から切り出した水晶ウエハを形成して、研磨して所定の長さに切断することで得られる。

（電極形成工程）
次いで、選定した水晶片についてのみ、所定の治具（図示せず）にセットし、この治具のもつマスクから露出した領域について、励振電極（駆動電極）として、例えば、クロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）の電極膜を図１で示した形態となるように、スパッタリングなどの手法を用いて形成する（ステップＳＴ１１）。

（接合工程）
次いで、完成した図１のパッケージ３６の電極部３１，３１に圧電振動片３２を接合する（ステップＳＴ１２）（マウント工程）。すなわち、パッケージ３６側の各電極部３１，３１の上に導電性接着剤４３，４３を塗布し、その上に圧電振動片３２の各引出し電極５１ａ，５１ａを位置させて、矢印方向に移動させ、載置後、例えば軽く荷重を加える。

次に、この状態で、ベルト炉などの加熱炉などに通し、これら導電性接着剤４３，４３を硬化させる（ステップＳＴ１３）。この加熱中には、導電性接着剤４３，４３の揮発成分がガスとなって排出されるとともに、パッケージ３６の内面や圧電振動片３２の表面などに付着した水分などが気化したガス成分を外部に排出させる（ステップＳＴ１４）。

次いで、圧電振動片３２の励振電極５１の一部にレーザ光やハロゲンランプなどによる加熱用光ビーム、あるいは電子ビームなどを照射して、電極膜をトリミングすることで、質量削減方式による周波数調整を行う。あるいは、この場合、スパッタリング等の手段により、電極膜を追加することで、質量増加方式による周波数調整を行う（ステップＳＴ１５）。

続いて、パッケージ３６のシール部材の上に蓋体３９を載置し、シーム溶接などの手段により、図２の蓋体３９を接合して、パッケージ３６を機密に封止する（ステップＳＴ１６）（封止工程）。
その後、必要な気密性試験によるリーク検査をし、圧電デバイス３０を駆動して所定の特性検査を行い、必要なマーキングを施す（ステップＳＴ１７，ステップＳＴ１８）、その後、製品として出荷される（ステップＳＴ２０）。

次に、図２に示すシール部材３００が、パッケージ３６の壁部２００の上面２０１に対して銀ロー材によりロー付けされる製造工程について説明する。図５、図６および図７は、それぞれシール部材のロー付け工程の別の実施形態を示している。

まず図５（Ａ）を参照する。
シール部材３００は、シート状のコバール材をプレス成形することにより得られる。このシール部材３００の中には貫通孔２５０が形成される。銀ロー材４００の形状は、シート状の銀ロー材をプレス成形することにより得られる。得られた銀ロー材４００は、中に貫通孔２５０Ａを有している。
セラミック製のパッケージ３６が用意され、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３００は銀ロー材４００と重ね合わせた状態で、治具を用いてパッケージ３６の壁部２００の上面２０１に載せる。そして加熱することにより、図３に示すようにシール部材３００の外面３１０側と内面３１３の下面部３１５には、各々銀ロー材４００のフィレット４０１が形成される。

図６に示すシール部材３００の別のロー付け工程では、コバール材７００と銀ロー材４００が積層体となったクラッド材７５０が使用される。このクラッド材７５０は、プレス成形により打ち抜かれることにより、シール部材３００と銀ロー材４００の積層体の個片が形成できる。シール部材３００と銀ロー材４００のフィレット４０１の中には貫通孔２５０，２５０Ａが形成されている。
その後、図６に示すようにパッケージ３６の壁部２００の上面２０１には、シール部材３００と銀ロー材４００の積層体が治具により位置決めされた後に加熱することで、図３に示すように、シール部材３００は銀ロー材４００により固定される。

図７に示すシール部材のさらに別のロー付け工程では、シート状のコバール材をプレス成形することにより、シール部材３００が形成される。このシール部材３００は貫通孔２５０を有している。そして図７に示すように、シール部材３００は、銀ローの粒状体を介してパッケージ３６の壁部２００の上面２０１に治具により位置決めして、その後加熱することによりシール部材３００はロー付けを行って固定することができる。

図５ないし図７のいずれのロー付け工程を採用しても、図３に示すように、シール部材３００は、外側の銀ロー材４００のフィレット４０１と内側の銀ロー材４００のフィレット４０１により確実に壁部２００に対して固定することができる。つまり、シール部材３００の外面３１０と壁部２００の上面２０１は、外側の銀ロー材４００のフィレット４０１により固定できるとともに、シール部材３００の内面３１３側の下面部３１５と壁部２００の内面２０５は、やはり銀ロー材４００のフィレット４０１により固定できる。
このことから、シール部材３００との間の剥離強度を向上させることができる。この理由としては、外面３１０側では上側から銀ロー材４００がシール部材３００を固定しており、下面部３１５側では、シール部材３００を下側から壁部２００に対して固定しているからである。
このようにシール部材３００は、反対方向から銀ロー材４００のフィレット４０１によりパッケージ３６に固定することにより、一方向側から固定する従来例に比べてシール部材３００は壁部２００に対して剥離強度を増加するようにして固定できる。

図８と図９は、図１と図２に示す圧電デバイス３０を備える発振器５００の構造例を示している。図８は発振器５００の平面図であり、図９は発振器５００のＣ−Ｃ線における断面構造例である。
発振器５００は封止剤５００Ａにより封止されている。ＩＣ（集積回路）５０３は、ボンディングワイヤー５０４により外部端子５７０に接続されている。外部端子５７０は、リードフレームの回路５０５を介して実装端子４１に対して接合材５０６を用いて電気的に接合されている。

図１０は、図８と図９に示す発振器５００の製造工程例を示している。
ＩＣ５０３のウエハは、テープ貼りおよびダイシングを経て、ＩＣ５０３はリードフレーム５０５とともに基板５０７に搭載される。そしてＩＣ５０３はボンディングワイヤー５０４を用いてワイヤボンディングされる。
水晶振動子ともいう圧電デバイス３０の実装端子４１は、リードフレーム５０５側に接合材５０６により半田付けによりマウントされる。その後封止剤５００Ａは、圧電デバイス３０、ＩＣ５０３等を樹脂封止し、その後特性検査を行ってマーキングを終え、テーピングして梱包し、そして出荷されることになる。

図１１は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図１１において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１を備えている。
ＣＰＵ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段（メモリ）３０３の制御を行うようになっている。このため、ＣＰＵ３０１には、圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力周波数をＣＰＵ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このＣＰＵ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電振動子に限らず所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。

ＣＰＵ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、ＣＰＵ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置１０００のような電子機器に、上述した各実施形態に係る圧電デバイスを利用することができる。この場合、内部に収容される圧電振動片３２が、電極部に部分的剥離を生じることがなく、そのＣＩ値性能が優れているから製品の信頼性が向上する。

本発明では、圧電振動片がパッケージの開口部内に搭載される際に、圧電振動片がパッケージに当たることが無くなることから、圧電振動片の搭載時の歩留まりを向上させることができる。圧電振動片の大きさは、シール部材の貫通孔よりも小さければよく、パッケージの開口部内にはより大きい圧電振動片を搭載することが可能になる。圧電振動片が大きくできると、ＣＩ値を下げることができるので、より低い周波数の圧電振動片が搭載できる。

また、従来と同じ大きさの圧電振動片を搭載する場合には、圧電振動片はパッケージには全く当たることが無いので、圧電振動片の搭載時の歩留まりをさらに向上させることができる。シール部材の貫通孔を形成している内面側の下面部とパッケージの間は、接合材により確実に固定することができるので、シール部材とパッケージの間の剥離強度をさらに向上させることができる。

本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージに被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。

本発明の圧電デバイスの好ましい実施形態を示す平面図。 図１の圧電デバイスのＡ−Ａ線における断面図とＢ−Ｂ線における断面図を示す図。 シール部材とパッケージの形状を拡大して示す図。 圧電デバイスの製造工程例を示すフロー図。 シール部材がパッケージに対して銀ロー材によりロー付けする工程例を示す図。 シール部材がパッケージに対して銀ロー材によりロー付けする別の工程例を示す図。 シール部材がパッケージに対して銀ロー材によりロー付けするさらに別の工程例を示す図。 本発明の圧電デバイスを利用した発振器の例を示す平面図。 図８の発振器におけるＣ−Ｃ線における断面構造例を示す図。 発振器の製造工程例を示す図。 本発明の圧電デバイスを利用したデジタル式携帯電話装置の例を示す図。 従来例を示す図。

符号の説明

３０・・・圧電デバイス、３２・・・圧電振動片、３６・・・パッケージ、３９・・・蓋体、４０・・・パッケージの開口部、２００・・・壁部、２５０・・・シール部材の貫通孔、３００・・・シール部材、４００・・・銀ロー材（接合材の一例）、Ｌ１，Ｄ１・・・パッケージの内寸法、Ｌ２，Ｄ２・・・シール部材の内寸法

Claims (11)

1. パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスであって、
   前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、
   前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっていることを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記シール部材の前記貫通孔を形成している内面側の下面部と前記パッケージの間は、接合材により接合されており、前記シール部材の前記内面とは反対側の外面と前記パッケージの間は、接合材により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記接合材は、銀ローであることを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
4. パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスを利用した携帯電話であって、
   前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、
   前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする携帯電話。
5. パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスを利用した電子機器であって、
   前記開口部を形成している前記パッケージの壁部と前記蓋体の間に配置されているシール部材を有しており、前記シール部材は貫通孔を有しており、
   前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする電子機器。
6. パッケージの開口部内に圧電振動片が収容されて蓋体により前記開口部が閉じている圧電デバイスの製造方法であって、
   貫通孔を有しているシール部材を、前記開口部を形成している前記パッケージの壁部の上に配置して固定し、前記パッケージの前記開口部の内寸法は、前記シール部材の前記貫通孔の内寸法に比べて大きくなっていることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
7. 前記シール部材の前記貫通孔を形成している内面側の下面部と前記パッケージの間は、接合材により接合され、前記シール部材の前記内面とは反対側の外面と前記パッケージの間は、接合材により接合されることを特徴とする請求項６に記載の圧電デバイスの製造方法。
8. シート状の前記シール部材にはプレス成形により前記貫通孔を形成し、シート状の前記接合材にはプレス成形により貫通孔を形成して、
   前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
9. 前記シール部材と前記接合材は積層されており、前記シール部材と前記接合材の積層体には、プレス成形により前記貫通孔が形成され、
   前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
10. シート状の前記シール部材にはプレス成形により前記貫通孔を形成し、
    前記接合材は粒状体であり、前記シール部材は前記接合材を介して前記パッケージの壁部の上に配置して加熱することにより、前記接合材を用いて前記シール部材を前記パッケージの壁部の上に固定することを特徴とする請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
11. 前記接合材は、銀ローであることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。

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