JP2007060339A - 圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電デバイスの小型化に寄与して且つ組立性を向上し、高機能化が可能な構造の圧電デバイスを提供する。
【解決手段】 パッケージ本体１は、矩形平板状の第一層１ａと、開口面積の異なる矩形環状の第二層１ｂ及び第三層１ｃが積層して構成され、第二層１ｂの上面に平面視で矩形環状の棚部が形成されている。第一層１ａの上面のマウント電極３ａ，３ｂに、基板６５に電子部品５０ａ〜５０ｆが接合された回路モジュール６０が接合されている。第二層１ｂの棚部の一部に設けられたマウント電極４ａ，４ｂには、導電性接着剤１００によって圧電振動片１５が接合され、回路モジュール６０の上方に位置しながら略水平に片持ち支持されている。そして、パッケージ本体１の上面には、シールリング９を介してパッケージ蓋体２が接合され、パッケージ内部が気密を保って封止されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧電振動片及び電子部品をパッケージ内に内蔵した圧電デバイスに関する。

従来より、各種情報・通信機器やＯＡ機器、また、民生機器等の電子機器には、圧電振動片を備えた圧電デバイスが使用されている。特に最近は、モバイルコンピュータ等の携帯型情報機器や、携帯電話に代表される携帯型通信機器の分野で、装置の高機能化と共に小型化の進展が著しく、これに伴なって、圧電デバイスの高機能化及び小型化が図られている。圧電デバイスの高機能化においては、例えば圧電デバイスの一例としての水晶発振器には、水晶振動片のみならず、発振回路、周波数調整回路、温度補償回路等を備えていることが望まれている。

このような小型・軽量化、及び高機能化のニーズに応える圧電デバイスとして、圧電振動片とその他の回路を構成する電子部品が同一パッケージ内に備えられた圧電デバイスが提案されている。すなわち、平板状と矩形環状のセラミックからなるセラミックベースを組み合わせて凹部を形成し、その凹底部分の平面上に配設された接続端子（電極）に、圧電振動片としての水晶板（水晶振動片）と、電子部品としてのチップ抵抗及びチップコンデンサが、それぞれ導電性接着剤により接合され、さらにＩＣがワイヤボンディングにより接合されている。水晶板とそれぞれの電子部品が接合された各接続端子は、セラミックベースの底板に設けられたスルーホールにより、底板の外側に形成されたユーザ端子と電気的に接続されている。さらに、上記の水晶板及び各種電子部品が搭載されたセラミックベースの上面にはキャップ（蓋体）が接合され、セラミックベースによるパッケージ内部が気密を保って封止されている（特許文献１）。なお、上記の導電性接着剤を用いた各電子部品の接合方法の他に、半田付けによる接合が一般的に行なわれている。

特開平１１−２７４８９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の圧電デバイスの構造では、パッケージ本体の凹底部に各種電子部品を接合するときに、パッケージ本体を囲む側壁が阻害要因となって作業性が悪い。例えば、導電性接着剤や半田ペーストを塗布する際に使用するディスペンサのニードル部や、電子部品を仮搭載する際に使用するチップマウンタのノズル、またはワイヤボンディングする際のワイヤボンダのキャピラリ等が、パッケージ本体の側壁に緩衝して悪影響を及ぼす危険性があった。このため、パッケージ本体の凹底部の側壁寄りには電子部品を配置することができず、一定のデッドスペースを設けなければならないという制約が生じ、圧電デバイスの平面方向の小型化に不利となってしまうという問題があった。また、圧電振動片及び各種電子部品を、パッケージ本体の凹底部に平面配置しているため、圧電デバイスの、特に平面方向の小型化に限界があった。
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、その目的は、圧電デバイスの小型化に寄与して且つ組立性を向上させ、高機能化が可能な構造の圧電デバイスを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、段差を有する凹部が形成され、この凹部の凹底部分及び段差の上面の棚部に複数の電極が設けられたパッケージ本体と、圧電振動片と、複数の電子部品と、パッケージ本体の凹部内を気密に封止する蓋体と、を備え、圧電振動片及び電子部品が、パッケージ本体の複数の電極に電気的に接続されている構造の圧電デバイスであって、電子部品は基板に接合され、電子部品が接合された基板は、凹部の凹底部分若しくは段差の上面の棚部のいずれかに設けられた電極に接合され、圧電振動片は、電子部品が接合された基板の上方に位置されるように、段差の上面の棚部に備えられた電極に接合されていることを主旨とする。

この構成によれば、パッケージ本体の凹部内に搭載する複数の電子部品を、一旦基板上に実装してから、この電子部品を実装した基板をパッケージ本体の凹部内に搭載する構成とした。これにより、従来のパッケージ本体の凹底部分に電子部品を直接搭載する方式の場合に、パッケージ本体の側壁部分が障害物となって困難であった側壁部分近傍への各種電子部品の配置が可能となる。また、圧電振動片と各種電子部品を搭載した基板を縦配置していることにより、特に平面方向の実装面積を小さくすることができる。この結果、電子部品及び圧電振動片を省スペースにてパッケージ本体の内部に搭載することができるので、高機能を付与した圧電デバイスを、特に平面方向の小型化を図りながら提供することが可能となる。
また、各種電子部品を搭載した基板の回路配線設計により、電子部品搭載基板の汎用性を持たせることも可能であるため、別機種の圧電デバイスに用いることも可能となり、圧電デバイス製造の低コスト化や、新規圧電デバイスの量産化における納期短縮等に寄与することが可能となる。

本発明では、基板が、電子部品を上側に位置させて電極に接合されていてもよい。

この構成によれば、パッケージ内に、各種電子部品を搭載した基板と、圧電振動片を、縦配置にて搭載する本発明の構造において、パッケージ本体の凹底部に基板を搭載し、その上方のパッケージ本体に段差をひとつ形成し、該段差に圧電振動片を搭載すればよい。従って、圧電デバイスの厚み方向の小型化に有利であるとともに、パッケージ本体の構造を単純化できるという効果を奏する。

本発明では、基板が、電子部品を下側に位置させて電極に接合されていてもよい。

この構成によれば、電子部品を搭載する基板は片面配線基板であればよく、電子部品を搭載した基板の上方に圧電振動片を配置して搭載する小型で高機能を付与した圧電デバイスを、低コストにて製造することが可能となる。

本発明では、基板に接合された電子部品が樹脂封止されていることが望ましい。

この構成によれば、基板に接合されている複数の電子部品が封止樹脂によって封止されて、パッケージ本体の凹底部に搭載されている。これにより、例えば、基板に電子部品を半田により接合する際に発生する半田ボールや半田屑などの導電性を有した異物が残留していた場合に、該導電性を有する異物が、圧電振動片やその接続部分に付着して、圧電振動片の振動特性に悪影響を及ぼしたり、電気的な短絡等の原因となる危険性を回避することができる。また、基板や電子部品、及び半田接合に使用されるフラックス等の残留物等が移動若しくは気化するなどして圧電振動片に付着し、振動特性等に悪影響を及ぼす危険性を回避すること等が可能となる。従って、圧電振動片による振動特性に優れ、高信頼性を有する圧電デバイスを提供することが可能となる。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る圧電デバイスの第１の実施形態について図面に従って説明する。

図１（ａ）は、本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の構造を説明する正面図であり、同図（ｂ）は、その圧電デバイスの図１（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。なお、図１（ａ）では、圧電デバイスの内部の構造を説明する便宜上、圧電振動片を仮想線で示すとともに、上部を覆っているパッケージ蓋体は図示を省略している。

圧電デバイス１０は、上面が開口し、段差が形成された凹部を有するパッケージ本体１の上端に、金属薄板のパッケージ蓋体２が接合されたパッケージ構造を有している。このパッケージ内には、複数対のパターン電極６２ａ〜６２ｌを有する基板６５に、電子部品５０ａ〜５０ｆがそれぞれ接合されて電気回路が構成されている回路モジュール６０が、パッケージ本体１の凹部底面に実装されている。また、パッケージ内の回路モジュール６０の上方には、水晶からなる圧電振動片１５が、パッケージ本体凹部に形成された段差の上面の一部に実装されて備えられている。そして、前記回路モジュール６０と圧電振動片１５がそれぞれ接合されたパッケージ本体１の上面には、シールリング９を介してパッケージ蓋体２が接合され、パッケージ内部の気密を保って封止されている。

アルミナ等のセラミック材料で形成されたパッケージ本体１は、矩形平板状の第一層１ａと、開口面積の異なる矩形環状の第二層１ｂ及び第三層１ｃが積層して構成されている。第二層１ｂよりも第三層１ｃの開口面積の方が大きいので、第二層１ｂの上面に平面視で矩形環状の棚部が形成され、パッケージ本体１は段差を有した凹部を有している。第一層１ａの上面には、回路モジュール６０を接合するためのマウント電極３ａ，３ｂが設けられている。また、上記した第二層１ｂの棚部の一部には、圧電振動片１５を接合するためのマウント電極４ａ，４ｂが設けられている。マウント電極３ａ，３ｂとマウント電極４ａ，４ｂとは、パッケージ本体１の第一層１ａ、第二層１ｂ、第三層１ｃに設けられた図示しない内部配線によって一部導通がとられ、ひとつの回路が構成されている。また、該内部配線の一部は、第一層１ａに形成された図示しないスルーホールに接続されていて、該スルーホールは、第一層１ａの外側に形成された図示しない外部接続端子（ユーザ端子）と電気的に接続されている。

回路モジュール６０は、ガラスエポキシ樹脂などからなる絶縁性を有する基材６１の両面に、フォトリソグラフィー等の方法により電極及び配線パターンが形成された基板６５を備えている。詳述すると、基材６１の上面側（メインパターン６１ａ）には、複数の対をなすパターン電極６２ａ〜６２ｌが形成されている。本実施形態の回路モジュール６０においては、パターン電極６２ａと６２ｂ，６２ｃと６２ｄ，６２ｅと６２ｆ，６２ｇと６２ｈ，６２ｉと６２ｊ，６２ｋと６２ｌ、が、それぞれ対をなしている。このように複数の電極対をなしたパターン電極６２ａ〜６２ｌには、それぞれの電極対に対応する電子部品５０ａ〜５０ｆが、図示しない半田により接続されている。電子部品５０ａ〜５０ｆには、例えば、回路に流れる電流値の制御に供するチップ抵抗、回路の電圧の安定化に供するチップコンデンサ、圧電振動片１５の動作の温度補正に供するチップサーミスタ、等がある。一方、基板６５の他方の面（裏面６１ｂ）には、外部接続端子６３ａ，６３ｂが形成されている。そして、外部接続端子６３ａ，６３ｂは、図示しない導通性を有したスルーホールによって、メインパターン６１ａの、電子部品５０ａ〜５０ｆが接続された図示しない配線パターンと導通している。そして、回路モジュール６０は、外部接続端子６３ａ，６３ｂと、それぞれに対応するパッケージ本体１の第一層１ａの上面に形成されたマウント電極３ａ，３ｂとが、図示しない半田によって接合されることにより、電気的に接続されながらパッケージ本体１に固定されている。

圧電振動片１５は、水晶からなる矩形の薄板の表裏各面に形成された図示しない励振電極と、該励振電極から引き出された図示しない一対の接続電極とを有している。圧電振動片１５は、第二層１ｂの上面の棚部に設けられたマウント電極４ａ，４ｂ上に、それぞれ対応する接続電極を位置決めして導電性接着剤１００によって接合することにより、回路モジュール６０の上方に位置しながら略水平に片持ち支持されている。
なお、圧電振動片１５の一対の接続電極と、それぞれに対応するパッケージ本体１のマウント電極４ａ，４ｂとの接続方法は、導電性接着剤を用いる方法に限らず、半田付けやその他の方法を用いてもよい。

回路モジュール６０及び圧電振動片１５が接合されたパッケージ本体１の上面には、シールリング９を介してパッケージ蓋体２が接合されている。パッケージ本体１の内部は、真空あるいは窒素等の不活性ガスが充填されていて、パッケージ内部が気密を保って封止されている。

次に、上記の圧電デバイス１０を製造する方法について、図面に従って説明する。
図２は、本実施形態の圧電デバイス１０の製造工程のフローチャート図である。

ステップＳ１では、基板６５に各電子部品５０ａ〜５０ｆをＳＭＴ（Surface Mount Technology）によって実装し、回路モジュール６０を製造する。回路モジュール６０の製造は、まず、基板６５のパターン電極６２ａ〜６２ｌに、スクリーン印刷法によって半田ペーストを所定量塗布する。次に、対をなすパターン電極６２ａと６２ｂ，６２ｃと６２ｄ，６２ｅと６２ｆ，６２ｇと６２ｈ，６２ｉと６２ｊ，６２ｋと６２ｌの、それぞれに対応する電子部品５０ａ〜５０ｆを、チップマウンタ等を用いて所定位置に位置決めする仮搭載を行なう。次に、各電子部品５０ａ〜５０ｆが仮搭載された基板６５を、リフロー炉等によって半田溶融温度等を考慮した温度プロファイルにて加熱することにより、半田を溶融させて電子部品５０ａ〜５０ｆを接合させる。そして、有機溶剤等からなる洗浄液によって回路モジュール６０を洗浄し、半田ペーストに含有されたフラックスや、半田リフローによって発生する半田ボール等を除去する（ステップＳ２）。

ステップＳ３では、回路モジュール６０の検査を行なう。検査は、外観検査、電気特性検査などの方法により、各電子部品５０ａ〜５０ｆが適正に接合されているか否かを判定する。電子部品の接合不良が発見された場合には（ステップＳ４でＮｏ）、当該箇所の修正を行ない（ステップＳ１３）、ステップＳ２の回路モジュール洗浄工程に再投入される。なお、ステップＳ４で発見された不良箇所が修正不可能な状態となった場合には、不良品として分別される。

回路モジュール６０の検査にて、電子部品５０ａ〜５０ｆが適正に接合されていると判定された場合（ステップＳ４でＹｅｓ）には、ステップＳ５に進んで、パッケージ本体１に回路モジュール６０を搭載する。まず、パッケージ本体１の第一層１ａのマウント電極３ａ，３ｂに、ディスペンサ等によって半田ペーストを所定量塗布し、次に、回路モジュール６０の外部接続端子６３ａ，６３ｂを、それぞれ対応するパッケージ本体１のマウント電極３ａ，３ｂ上に位置決めして仮搭載する。次に、リフロー炉等によりパッケージ本体１を加熱して半田接合をおこない、パッケージ本体１への回路モジュール６０の搭載が完了する。そして、有機溶剤等からなる洗浄液によって、回路モジュール６０が搭載されたパッケージ本体を洗浄し、フラックス等の汚染物質や付着物等を除去する（ステップＳ６）。

ステップＳ７では、パッケージ本体１の第二層１ｂ上面に形成された棚部のマウント電極４ａ，４ｂ上に所定量の導電性接着剤１００を塗布し、圧電振動片１５の接続電極を、それぞれ対応するマウント電極４ａ，４ｂに位置決めして、圧電振動片１５が回路モジュール６０の上方に位置しながら略水平になるように仮搭載する。圧電振動片１５を仮固定後には、必要に応じて導電性接着剤１００を接合部に補充する場合もある。そして、乾燥炉の熱雰囲気に所定時間曝すなどして導電性接着剤１００を乾燥させ、圧電振動片１５を固定して搭載を完了させる。

ステップＳ８では、純水等により、圧電振動片１５の付着物の除去を目的とする洗浄を行なう。次に、パッケージ本体１を介して回路モジュール６０と電気的に接続された圧電振動片１５の周波数を、所望の値に調整する周波数調整をおこなう（ステップＳ９）。

ステップＳ１０では、圧電振動片１５及び回路モジュール６０が搭載されたパッケージ本体１を、所定温度の乾燥炉に所定時間入れて乾燥させるベーキングを行なう。続いて、ステップＳ１１では、パッケージ本体１の内部に窒素等の不活性ガスを充填させながら、パッケージ本体１の上面に、シールリング９を介して金属製のパッケージ蓋体２を接合し、パッケージ本体１の内部の気密が保たれるように封止して圧電デバイス１０を得る。

ステップＳ１２では、圧電デバイス１０の電気的特性が所定の範囲内にあるか否かを確認する電気特性検査を行い、圧電デバイス１０の一連の製造工程を終了する。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態では、圧電振動片１５とともに圧電デバイス１０のパッケージ本体１の凹底部分に搭載する複数の電子部品５０ａ〜５０ｆを、まず、基板６５に接合させて回路モジュール６０を得た。次に、回路モジュール６０を、パッケージ本体１の凹底部分である第一層１ａのマウント電極３ａ，３ｂに接合した。そして、圧電振動片１５の接続電極を、それぞれ対応する第二層１ｂの棚部のマウント電極４ａ，４ｂに接合し、圧電振動片１５が回路モジュール６０の上方に位置しながら略水平になるように搭載する構成とした。

この構成によれば、従来の、パッケージ本体１の凹底部分に電子部品５０ａ〜５０ｆを直接搭載する方式の場合に、パッケージ本体１の側壁部分が障害物となって困難であった側壁部分近傍への各種電子部品の配置が可能となる。また、圧電振動片１５と回路モジュール６０の、特に平面方向の実装面積を小さくすることができる。この結果、電子部品５０ａ〜５０ｆ及び圧電振動片１５を省スペースにてパッケージ本体１の内部に搭載することができるので、高機能を付与した圧電デバイス１０の、特に平面方向の小型化を図ることが可能となる。
また、回路パッケージ６０は、基板６５の回路配線設計によって汎用性を持たせることも可能であるため、別機種の圧電デバイスに用いることも可能となり、圧電デバイス製造の低コスト化や、新規圧電デバイスの量産化における納期短縮等に寄与することが可能となる。

（２）上記実施形態では、基板６５に各電子部品５０ａ〜５０ｆを接合する方法として、ＳＭＴによる半田実装方式を採用した。
この結果、例えば、多数個取りの基板を用いて、半田ペーストの塗布にはスクリーン印刷法が適用できるので、効率的かつ高品質な電子部品実装が可能となり、圧電デバイス１０の効率的な製造と低コスト化に寄与することが可能となる。また、回路モジュール６０は、各電子部品５０ａ〜５０ｆが半田により接合されているので、検査工程にて半田付け不良が発見された場合には、当該箇所を修正して良品とすることも可能である。

（３）上記実施形態では、基板６５に各電子部品５０ａ〜５０ｆを実装した回路モジュール６０を、洗浄液でフラックス洗浄してから、パッケージ本体１に搭載する構成とした。この結果、従来のパッケージ本体１の凹底部分に各電子部品５０ａ〜５０ｆを実装する場合に、該凹底部分にフラックス残渣が発生し易いという問題が解消でき、高い洗浄性を確保できるので、フラックス残渣による基板６５の回路配線のマイグレーション等を抑制することが可能となる。また、フラックス残渣が圧電振動片１５に付着して機能不良を引き起こすことも抑制できる。従って、高信頼性を有する圧電デバイス１０を得ることが可能となる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、複数の電子部品５０ａ〜５０ｆが実装された回路モジュール６０を、そのままパッケージ本体１に搭載する構造の圧電デバイス１０について説明したが、これに限定されない。回路モジュールに実装された複数の電子部品及び基板との接合部分を樹脂封止してからパッケージ本体１に搭載する構成としてもよい。

図３（ａ）は、樹脂封止された回路モジュールが搭載された圧電デバイスの構造を説明するための正面図、同図（ｂ）は、その圧電デバイスの図３（ａ）中のＡ−Ａ断面図、図４は、本第２の実施形態の圧電デバイス２０の製造工程を示すフローチャート図である。なお、本第２の実施形態の圧電デバイス２０の構成のうち、上述した第１の実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明し、同一の構成については説明を省略する。
図３（ａ）において、圧電デバイス２０は、段差が形成されたパッケージ本体１の第一層１ａに樹脂封止型回路モジュール７０が接合されている。その樹脂封止型回路モジュール７０の上方には、圧電振動片１５が、第二層１ｂの上面に形成された棚部に片持ち支持されるように略水平に接合されている。そして、パッケージ本体１の上面開口は、シールリング９を介してパッケージ蓋体２により、パッケージ内部の気密を保って封止されている。

樹脂封止型回路モジュール７０は、基板６５のメインパターン形成面６１ａに形成された複数の対をなすパターン電極６２ａ〜６２ｌに、それぞれに対応する電子部品５０ａ〜５０ｆが半田接合により接合されている。また、メインパターン形成面６１ａにおいて、各電子部品５０ａ〜５０ｆ及びその接合部は、封止樹脂１２０によって樹脂封止されている。一方、基板６５の裏面６１ｂには外部接続端子６３ａ，６３ｂが形成され、メインパターン６１ａの配線パターンと図示しない導通性を有したスルーホールによって導通している。そして、樹脂封止型回路モジュール７０は、パッケージ本体１の第一層１ａの上面に形成されたマウント電極３ａ，３ｂと、それぞれに対応する外部接続端子６３ａ，６３ｂとが位置決めされ、図示しない半田によって接合されている。

次に、上記の圧電デバイス２０を製造する方法について、図面に従って説明する。
ステップＳ２１では、基板６５に、各電子部品５０ａ〜５０ｆをＳＭＴにより実装して回路モジュールを製造する。
ステップＳ２２では、有機溶剤等からなる洗浄液によって回路モジュールを洗浄する。

ステップＳ２３では、回路モジュールを、キャビティが形成された上下の樹脂封止金型で挟み込み、封止樹脂１２０をキャビティに注入して充填させるトランスファモールド法によって樹脂封止し、樹脂封止型回路モジュール７０を得る。なお、樹脂封止方法はトランスファモールド法に限らず、例えばディスペンサで封止樹脂を吐出させて塗布するポッティング法等、他の樹脂封止方法を用いてもよい。

ステップＳ２４では、樹脂封止型回路モジュール７０の検査を行なう。検査は、封止樹脂の未充填等の外観的な良否を判定する外観検査と、回路モジュールの電気特性の良否を判定する電気特性検査方法があり、このうち少なくとも一方を行なう。検査にて不良と判定された場合には（ステップＳ２５でＮｏ）、不良品として分別される（ステップＳ３４）。

樹脂封止型回路モジュール７０の検査にて良品と判定された場合（ステップＳ２５でＹｅｓ）には、ステップＳ２６に進んで、パッケージ本体１の第一層１ａ上面のマウント電極３ａ，３ｂに、それぞれ対応する樹脂封止型回路モジュール７０の外部接続端子６３ａ，６３ｂを位置合わせして半田接合することにより、樹脂封止型回路モジュール７０が搭載される。次に、有機溶剤等からなる洗浄液によって洗浄し、フラックス等を除去する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２８では、パッケージ本体１の第二層１ｂ上面の棚部に形成されたマウント電極４ａ，４ｂに導電性接着剤１００を所定量塗布し、各マウント電極４ａ，４ｂと、それぞれ対応する圧電振動片１５の接続電極とを位置合わせして、圧電振動片１５を略水平に保って片持ち支持にて仮固定する。そして、導電性接着剤１００を固化させることにより、圧電振動片１５が樹脂封止型回路モジュール７０の上方に、電気的に接続されながら固定される。

ステップＳ２９では、純水等により圧電振動片１５の洗浄を行ない、次に、圧電振動片１５の周波数調整をおこなう（ステップＳ３０）。
続いて、ステップＳ３１では、圧電振動片１５及び樹脂封止型回路モジュール７０が搭載されたパッケージ本体１を、所定温度の乾燥炉に所定時間入れてベーキングを行なう。

ステップＳ３２では、パッケージ本体１の上面に、シールリング９を介してパッケージ蓋体２を接合し、パッケージ内部に窒素等の不活性ガスを充填して気密封止して圧電デバイス２０を得る。そして、圧電デバイス２０の電気特性検査を行い（ステップＳ３３）、一連の製造工程を終了する。

この構成によれば、樹脂封止型回路モジュール７０は、基板６５に搭載されている各電子部品５０ａ〜５０ｆ、及び各電子部品５０ａ〜５０ｆと基板６５との接合部分が封止樹脂１２０によって封止されている。これにより、例えば基板６５に各電子部品５０ａ〜５０ｆをＳＭＴにより実装する際に発生する半田ボールや半田屑などの導電性を有した異物が、回路モジュール洗浄工程（図４のステップＳ２２）で除去しきれずに残留した場合等に、該導電性を有する異物が、圧電振動片１５やその接続部分に付着して、圧電振動片１５の振動特性への悪影響や、電気的な短絡等の悪影響を及ぼす危険を回避することができる。また、基板６５や各電子部品５０ａ〜５０ｆ、及びＳＭＴにより実装した際のフラックス等の残留物等のアウトガスが発生して圧電振動片１５に付着すること等により、振動特性等に悪影響を及ぼす等の不具合を回避することが可能となる。従って、振動特性に優れ、高信頼性を有する圧電デバイス２０を提供することが可能となる。

（第３の実施形態）
上記第１及び第２の実施形態では、回路モジュール６０及び樹脂封止型回路モジュール７０に用いる基板６５に両面配線基板を使用した。そして、複数の電子部品５０ａ〜５０ｆが実装されたメインパターン形成面３１ａを上側にして、回路モジュール６０または樹脂封止型回路モジュール７０をパッケージ本体１の第一層１ａに実装される構造の圧電デバイス１０，２０について説明したが、これに限定されない。回路モジュール６０または樹脂封止型回路モジュール７０を、各電子部品５０ａ〜５０ｆが実装された面を下側にしてパッケージ本体１に搭載する構成としてもよい。

図５は、回路モジュールが電子部品搭載面を下側にしてパッケージ内に搭載された圧電デバイスの構造を説明するため断面図である。なお、本第３の実施形態の圧電デバイス３０の構成のうち、上述した第１及び第２の実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明し、同一の構成については説明を省略する。
圧電デバイス３０は、上面が開口し、二つの段差が形成された凹部を有するパッケージ本体３１の上端に、シールリング９を介してパッケージ蓋体３２が接合されたパッケージ構造を有している。このパッケージ内の凹部に形成された段差のうち、最も凹底部寄りの段差の上面には、回路モジュール８０が、複数の電子部品５０ａ〜５０ｆが接合された面を下向きにして実装されている。そして、回路モジュール８０が実装された段差の上側の段差の上面の一部には圧電振動片１５が実装され、パッケージ内は気密に封止されている。

パッケージ本体３１は、矩形平板状の第一層３１ａと、開口面積の異なる矩形環状の第二層３１ｂと第三層３１ｃ、及び第四層３１ｄが積層して構成されている。各層の開口部の面積は、下方の第二層３１ｂから上方の第三層３１ｃ、第四層３１ｄに行くに従って大きく形成されており、それぞれの層の上面に平面視で矩形環状の棚部が形成されている。第二層３１ｂの上面の棚部には、回路モジュール８０を接合するためのマウント電極３３ａ，３３ｂが設けられている。また、第三層３１ｃの上面の棚部の一部には、圧電振動片１５を接合するためのマウント電極３４が設けられている。

回路モジュール８０は、絶縁性を有する基材８１の片面（パターン形成面８１ａ）に、電子部品５０ａ〜５０ｆを接合するための複数の対をなすパターン電極８２ａ〜８２ｌ（８２ｂ，８２ｄ，８２ｆのみ図示）と、回路モジュール８０をパッケージ本体３１に接合するための外部接続端子８３ａ，８３ｂとが形成された、基板８５を備えている。複数対のパターン電極８２ａ〜８２ｌには、それぞれの電極対に対応する電子部品５０ａ〜５０ｆ（５０ａ〜５０ｃのみ図示）が、図示しない半田により接続されている。そして、回路モジュール８０は、外部接続端子８３ａ，８３ｂと、それぞれに対応するパッケージ本体３１の第二層１ｂ上面の棚部に形成されたマウント電極３３ａ，３３ｂとが、図示しない半田によって接合されることにより、パッケージ本体３１に固定されている。すなわち、回路モジュール８０は、電子部品５０ａ〜５０ｆの搭載面をパッケージ本体３１の凹底部に向け、各電子部品５０ａ〜５０ｆの厚みを該凹部に逃がすように搭載されている。

圧電振動片１５は、図示しない励振電極から引き出された図示しない一対の接続電極を、それぞれ対応する第三層３１ｃの上面の棚部に設けられたマウント電極３４上に位置決めされ、導電性接着剤１００によって接合されている。これにより、圧電振動片１５は、回路モジュール８０の上方に位置しながら、略水平に片持ち支持されている。

パッケージ本体３１の上面には、シールリング９を介してパッケージ蓋体３２が接合され、回路モジュール８０及び圧電振動片１５が接合されたパッケージ内部は気密を保って封止されている。

この構成によれば、回路モジュール８０の基板８５は片面配線基板であればよいので、回路モジュール８０の上方に圧電振動片１５を配置して搭載する小型で高機能を付与した圧電デバイス３０を、低コストにて製造することが可能となる。

本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、以下の変形例を実施することもできる。

（変形例１） 上記第３の実施形態では、片面配線の基板８５を用いた回路モジュール８０を、電子部品搭載面を下向きにしてパッケージ本体３１に搭載する構成の圧電デバイス３０について説明したが、これに限定されない。回路モジュール８０の電子部品搭載部を樹脂封止する構成としてもよい。
図６は、樹脂封止型回路モジュールの電子部品搭載面を下向きにしてパッケージ本体に搭載した圧電デバイスの概略構成を説明する断面図である。なお、本変形例の圧電デバイス４０の構成のうち、上述した第１〜第３の実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明し、同一の構成については説明を省略する。
圧電デバイス４０は、矩形平板状の第一層３１ａに、略中央の開口部の開口面積が異なる矩形環状の第二層３１ｂと第三層３１ｃ、及び第四層３１ｄが、上層にいくほど開口面積を大きくして積層して構成されるパッケージ本体３１の内部に、樹脂封止型回路モジュール９０と圧電振動片１５を備えている。
第二層３１ｂ、第三層３１ｃ、第四層３１ｄは、それぞれの層の上面に平面視で矩形環状の棚部が形成され、第二層３１ｂの上面の棚部にマウント電極３３ａ，３３ｂが設けられ、第三層３１ｃの上面の棚部の一部にはマウント電極３４が設けられている。
樹脂封止型回路モジュール９０は、絶縁性を有する基材８１の片面（パターン形成面８１ａ）に、複数の対をなすパターン電極８２ａ〜８２ｌと、外部接続端子８３ａ，８３ｂとが形成された基板８５の複数対のパターン電極８２ａ〜８２ｌに、それぞれの電極対に対応する電子部品５０ａ〜５０ｆが接合されている。樹脂封止型回路モジュール９０のパターン形成面８１ａにおいて、各電子部品５０ａ〜５０ｆ及びその接合部は、封止樹脂１２０によって樹脂封止されている。そして、外部接続端子８３ａ，８３ｂと、それぞれに対応するパッケージ本体３１の第二層３１ｂ上面の棚部に形成されたマウント電極３３ａ，３３ｂとが半田によって接合され、樹脂封止部分をパッケージ本体３１の第一層３１ａと第二層３１ｂによって形成された凹部に逃がすようにパッケージ本体３１に固定されている。
圧電振動片１５は、第三層３１ｃの上面の棚部に設けられたマウント電極３４に導電性接着剤１００によって接合され、樹脂封止型回路モジュール９０の上方に位置しながら、略水平に片持ち支持されている。

この構成によれば、回路モジュール９０には片面配線の基板８５を用いればよく、また、回路モジュール９０の素子搭載面が封止樹脂１２０によって封止されているので、回路モジュール９０の上方に圧電振動片１５を配置して搭載された小型で高機能を有し、高信頼性を備えた圧電デバイス４０を、低コストにて製造することが可能となる。

（変形例２） 上記第１〜第３の実施形態では、パッケージ本体１（３１）の凹底部分に設けられたマウント電極３ａ（８３ａ），３ｂ（８３ｂ）に、回路モジュール６０（８０）または樹脂封止型回路モジュール７０を接続する際に、半田によって接合する方法を示したが、これに限定されない。例えば、導電性接着材を用いて、パッケージ本体１，３１のマウント電極３ａ（８３ａ），３ｂ（８３ｂ）に回路モジュール６０（８０）または樹脂封止型回路モジュール７０を接合する等、半田接合以外の接合方法を用いる構成としてもよい。
この構成によれば、半田ペーストを使用しないので、回路モジュール６０（８０）または樹脂封止型回路モジュール７０を搭載した後にフラックス洗浄をする必要がなくなり、製造工程を簡略化することが可能となる。

（変形例３） 上記第１〜第３の実施形態では、基板６５（８５）に各電子部品５０ａ〜５０ｆを、ＳＭＴによって半田接合する構成としたが、これに限らない。導電性接着剤を用いたり、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）等の電気的接合材料を使って接合するなどの、他の接合方式を用いてもよい。

（ａ）は、本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の構造を説明する正面図。（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の製造工程のフローチャート図。 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態の構造を説明する正面図。（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態の製造工程のフローチャート図。 本発明の圧電デバイスの第３の実施形態の構造を説明する断面図。 本発明の圧電デバイスの第３の実施形態の変形例の構造を説明する断面図。

符号の説明

１，３１…パッケージ本体、１ａ，３１ａ…パッケージ本体の第一層、１ｂ、３１ｂ…パッケージ本体の第二層、１ｃ，３１ｃ…パッケージ本体の第三層、３１ｄ…パッケージ本体の第四層、２，３２…蓋体としてのパッケージ蓋体、３ａ，３ｂ，３３ａ，３３ｂ…電子部品が搭載された基板が接合される電極であるマウント電極、４ａ，４ｂ，３４…圧電振動片が接合される電極であるマウント電極、１０，２０，３０，４０…圧電デバイス、６２ａ〜６２ｌ，８２ａ〜８２ｌ…基板の電極であるパターン電極、６５，８５…基板、５０ａ〜５０ｆ…電子部品、１２０…基板に接合された電子部品の樹脂封止に用いる封止樹脂。

Claims (4)

1. 段差を有する凹部が形成され、この凹部の凹底部分及び段差の上面の棚部に複数の電極が設けられたパッケージ本体と、
   圧電振動片と、複数の電子部品と、前記パッケージ本体の凹部内を気密に封止する蓋体と、を備え、
   前記圧電振動片及び前記電子部品が、前記パッケージ本体の複数の電極に電気的に接続されている構造の圧電デバイスであって、
   前記電子部品は基板に接合され、
   前記電子部品が接合された基板は、前記凹部の凹底部分若しくは前記段差の上面の棚部のいずれかに設けられた前記電極に接合され、
   前記圧電振動片は、前記電子部品が接合された基板の上方に位置されるように、前記段差の上面の棚部に備えられた前記電極に接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
2. 請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
   前記基板が、前記電子部品を上側に位置させて前記電極に接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
3. 請求項１に記載の圧電デバイスにおいて、
   前記基板が、前記電子部品を下側に位置させて前記電極に接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電デバイスにおいて、
   前記基板に接合された電子部品が樹脂封止されていることを特徴とする圧電デバイス。
   

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