JP2009005045A - 圧電発振器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性および信頼性に優れた圧電発振器を提供する。
【解決手段】複数の電極パッド６５が形成されて且つ発振回路を有するＩＣ６０と、両主面に励振電極７５が形成された水晶振動片７０と、複数の段差を有するパッケージ１０であって、複数の接続端子２２が形成された段差、および、マウント端子３２が形成された段差、を有するパッケージ１０と、を有し、接続端子２２と、対応する電極パッド６５とが、ワイヤボンディング法を用いてボンディングワイヤ６９により接続された上記ＩＣ６０、および、一端部分がマウント端子３２に接合され、他端部分がＩＣ６０の上方に突設された態様で片持ち支持された水晶振動片７０が、パッケージ１０内に気密に封止された圧電発振器１であって、水晶振動片７０の先端部分の下方のＩＣ６０上に、枕部８０が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路素子と圧電振動片とをパッケージに内蔵した圧電発振器、および、その製造方法に関するものである。

従来より、情報通信機器やコンピュータ等のＯＡ機器、民生機器等の様々な電子機器に、電子回路のクロック源として圧電振動片と発振回路を有する半導体集積回路素子とを同一パッケージ内に封止した圧電発振器が広く使用されている。特に最近は、これらの電子機器の小型化・薄型化のニーズに伴い、圧電発振器のより一層の小型化・薄型化が要求されるとともに、装置の回路基板への実装に適した表面実装型のパッケージタイプの圧電発振器が多く採用されている。

圧電発振器の省面積化を図る構造として、パッケージ内に、半導体集積回路素子と接続するための接続端子を設けた段差と、圧電振動片と接続するためのマウント電極を設けた段差とをそれぞれ、半導体発振回路と圧電振動片とを縦配置にて接合する構造が提案されている。この構造において、圧電発振器の薄型化を図ろうとすると、圧電振動片と半導体集積回路素子との隙間が小さくなり、圧電発振器に振動や落下などの衝撃が加わった場合に、圧電振動片と半導体集積回路素子とが接触するなどして不具合を起こす可能性が高くなる。例えば、圧電振動片の接合部分に加わる衝撃によりオープンなどの接合不良となったり、圧電振動片と半導体集積回路素子との衝突により、それぞれが破損する虞がある。

このような衝撃に対する弱さを解消させて、且つ、小型化・薄型化が図られた圧電発振器として、フリップチップ法により半導体集積回路素子を接合し、圧電振動片の下方となる半導体集積回路素子の裏面に衝撃緩衝材としての枕部を設けた圧電発振器が、例えば特許文献１に紹介されている。

特許文献１に記載の圧電発振器（水晶発振器）は、一主面に複数の電極パッドが形成された半導体集積回路素子（ＩＣチップ）であって発振回路を有する半導体集積回路素子と、両主面に励振電極が形成された圧電振動片（ＡＴカット水晶振動子）と、少なくとも３層のセラミック絶縁基板からなるパッケージとを有している。パッケージの凹底部分（ベースの第１層）にはＩＣチップと接続するための複数の接続端子（電極パターン）が形成され、また、パッケージの段差上（ベースの第２層）には、圧電振動片と接続するためのマウント端子（マウント部）が形成されている。
半導体集積回路素子の複数の電極パッドには金（Ａｕ）等の金属のバンプが形成されていて、このバンプと、パッケージの対応する接続端子とが位置合わせされ、導電性接着剤を接合材として用いてフリップチップボンディング法により接合されている。
圧電振動片は、一端部分（支持部）がマウント端子に導電性接着剤により接合され、他端部分が半導体集積回路素子の上方に突設された態様で片持ち支持されている。また、圧電振動片の前記他端部分の下方の前記半導体集積回路素子の裏面には、絶縁性の樹脂接着剤からなる枕部が形成されていて、片持ち支持された状態で接合された圧電振動片の他端部分を支持している。
そして、パッケージ上に、シールリングを介して金属製の蓋体（蓋体）が位置合わせされてからシーム溶接することにより、圧電振動片と半導体集積回路素子とが、パッケージ内に気密に封止されている。

特許第３６７８１０６号公報

しかしながら、上記構成の圧電発振器では、半導体集積回路素子が、フリップチップ法により接合されている。フリップチップ法は、実装構造の省面積化と低背化に有利である反面、半導体集積回路素子の複数の電極パッドのそれぞれに均一な高さのバンプを形成する必要がある。また、フェースダウンにてバンプと接続端子とを高精度に位置合わせする必要があり、接合強度や信頼性を確保するための技術的な難易度が高いなどの課題があった。
また、半導体集積回路素子を接合した後で、半導体集積回路素子の裏面に形成した枕部や、圧電振動片を接合する導電性接着剤を乾燥・硬化させるための熱処理を施す必要がある。このため、半導体集積回路素子の接合部が高温に曝されるので、熱ストレスによる接合部の劣化、また、例えばカーケンダルボイドなどの接続不良を引き起こす虞があるという課題があった。

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。

〔適用例１〕本適用例にかかる圧電発振器は、主面に複数の電極パッドが形成された半導体集積回路素子と、励振電極が形成された圧電振動片と、前記電極パッドと接続される複数の接続端子および前記圧電振動片と接続されるマウント端子が設けられたパッケージと、を有し、前記接続端子と、それに対応する前記電極パッドとが、ボンディングワイヤにより接続され、前記圧電振動片の一端側が前記マウント端子に接合され、前記半導体集積回路素子と、該半導体集積回路素子の上方に配置された前記圧電振動片とが、前記パッケージ内に気密に封止された圧電発振器であって、前記圧電振動片の他端部分の下方の前記半導体集積回路素子の主面上に、枕部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、片持ち支持された態様でパッケージに接合された圧電振動片の先端部分の下側の半導体集積回路素子上に、枕部が形成されている。これにより、圧電発振器に振動や落下などの衝撃が加わった際に、圧電振動片の先端部分と半導体集積回路素子との物理的および電気的な接触を避けられるとともに、枕部が緩衝材となって衝撃が緩和される効果を奏する。また、半導体集積回路素子とパッケージとの接続にワイヤボンディング法を用いているので、一般的な実装工程設備により高い接続信頼性を確保することが可能になる。したがって、耐衝撃性に優れ、高信頼性を有する圧電発振器を提供することができる。

〔適用例２〕上記適用例にかかる圧電発振器において、前記枕部が、前記圧電振動片と接触させて設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、片持ち支持された態様でパッケージに接合された圧電振動片の先端部分が枕部によって支持されているので、圧電振動片の姿勢が安定する。また、圧電発振器に振動や落下などの衝撃が加わった際に、圧電振動片の先端部分と半導体集積回路素子との物理的および電気的な接触が回避される。さらに、圧電発振器に衝撃が加わった場合でも、圧電振動片の変位がほとんど生じないので、接合部に加わる応力が軽減され、接合部オープン不良など接合不良の発生が抑えられる。したがって、耐衝撃性に優れ、高信頼性を有する圧電発振器を提供することができる。

〔適用例３〕上記適用例にかかる圧電発振器において、前記ボンディングワイヤが、前記圧電振動片と平面視で重ならない位置に配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、ボンディングワイヤのループを避けた位置に圧電振動片が配置されるので、半導体集積回路素子と圧電振動片との隙間を小さくして配置することができる。これにより、半導体集積回路素子と圧電振動片とを縦配置させる上記圧電発振器において、厚みの増大を抑えながら信頼性の高いワイヤボンディング法を用いることが可能となる。

〔適用例４〕上記適用例にかかる圧電発振器において、前記枕部が、非導電性材料からなることを特徴とする。

この構成によれば、例えば圧電発振器に振動や衝撃が加わった場合でも、枕部により、圧電振動片と半導体集積回路素子とを確実に絶縁しながら、圧電振動片を保護する効果を得ることができる。

〔適用例５〕上記適用例にかかる圧電発振器において、前記枕部が、前記励振電極と平面視で重ならないように配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、励振電極と枕部とが接触しないので、枕部により圧電振動片の振動特性に影響を与えることなく、上記の枕部による効果により耐衝撃性および信頼性に優れた圧電発振器を提供することができる。

〔適用例６〕上記適用例にかかる圧電発振器において、前記半導体集積回路の外形は略矩形であり、前記半導体集積回路の前記外形をなす４辺のうち１辺である第１の辺と前記圧電振動片とが、平面視で重なるように配置され、複数の前記電極パッドが、前記外形をなす４辺のうち前記第１の辺と隣接している２辺に沿って前記圧電振動片と平面視で重ならない位置に形成されてることを特徴とする。

この構成によれば、ボンディングワイヤを使用して半導体集積回路とパッケージとの間の電気的接続を行なう圧電発振器であっても、圧電振動片とボンディングワイヤとが接触することがないので、多数の電極パッドを半導体集積回路の主面上に形成することができる。

〔適用例７〕本適用例にかかる圧電発振器の製造方法は、主面に複数の電極パッドが形成された半導体集積回路素子と、励振電極が形成された圧電振動片と、前記電極パッドと接続される複数の接続端子および前記圧電振動片と接続されるマウント端子が設けられたパッケージと、を有し、前記接続端子と、それに対応する前記電極パッドとが、ボンディングワイヤにより接続され、前記圧電振動片の一端側が前記マウント端子に接合され、前記半導体集積回路素子と、該半導体集積回路素子の上方に配置された前記圧電振動片とが、前記パッケージ内に気密に封止された圧電発振器であって、前記圧電振動片の他端部分の下方の前記半導体集積回路素子の主面上に、枕部が形成された圧電発振器の製造方法であって、前記パッケージ内に前記半導体集積回路素子をダイアタッチする工程と、前記半導体集積回路素子上に前記枕部を形成する工程と、前記マウント端子上に前記圧電振動片を位置決めする工程と、前記圧電振動片を接合する工程と、前記ダイアタッチする工程、前記枕部を形成する工程、および前記圧電振動片を接合する工程が終わった後に、前記接続端子と対応する前記電極パッドとを前記ボンディングワイヤにより接続するワイヤボンディング工程と、前記パッケージ上に蓋体を接合して、前記半導体集積回路素子と前記圧電振動片とを前記パッケージ内に気密に封止する工程と、を含むことを特徴とする。

この製造方法によれば、半導体集積回路素子上に形成される枕部により、圧電発振器に振動や落下などの衝撃が加わった際に、圧電振動片と半導体集積回路素子との物理的および電気的な接触を避けられ、衝撃が緩和される効果により、耐衝撃性に優れ、高信頼性を有する圧電発振器を製造することができる。
また、上記製造方法において、半導体集積回路素子を接着・固定するためのダイアタッチ材、圧電振動片を接合するための導電性接着剤には、簡便な工程設備にて工程製造することが可能なことから、ペースト状の材料を塗布したのち加熱することにより固化させるタイプの材料が用いられる。また、枕部の形成材料としても、同様の理由から、加熱して固化させるタイプのペースト状材料を用いることが好ましい。上記の製造方法によれば、このような加熱工程の後でワイヤボンディングを行なう構成となっているので、ワイヤボンディング接合部に熱ストレスが加わることがほとんどない。これにより、例えばカーケンダルボイドなどの熱ストレスによる接合不良を抑制することが可能となり、高信頼性を有する圧電発振器を製造することができる。

〔適用例８〕上記の適用例にかかる圧電発振器の製造方法において、前記圧電振動片を位置決めする工程において、前記枕部により前記圧電振動片を支えた状態で位置決めすることを特徴とする。

この構成によれば、片持ち支持された態様で接合される圧電振動片の姿勢を、枕部で支えながら位置決めすることができるので、圧電振動片と半導体集積回路素子との物理的および電気的な接触を避けながら、圧電振動片を所望の姿勢で接合することができる。

〔適用例９〕上記適用例にかかる圧電発振器の製造方法において、前記半導体集積回路素子をダイアタッチする工程において、前記ワイヤボンディング後の前記ボンディングワイヤと前記圧電振動片とが平面視で重ならない位置に、前記ボンディングワイヤが接続される前記電極パッドが配設された前記半導体集積回路素子を用いることを特徴とする。

この構成によれば、ボンディングワイヤのループを避けた位置に圧電振動片が配置され、半導体集積回路素子と圧電振動片との隙間を小さくして配置することができる。これにより、圧電発振器の厚みの増大を抑えながら、信頼性の高いワイヤボンディング法を用いることが可能となり、小型で信頼性の高い圧電発振器を製造することができる。

〔適用例１０〕上記適用例にかかる圧電発振器の製造方法において、前記枕部を形成する工程において、前記枕部を非導電性材料により形成することを特徴とする。

この構成によれば、枕部により、圧電振動片と半導体集積回路素子とを確実に絶縁しながら、圧電振動片を保護、あるいは支持された圧電発振器を製造することができる。

〔適用例１１〕上記適用例にかかる圧電発振器の製造方法において、前記枕部を形成する工程において、前記枕部を前記励振電極と接触しない位置に形成することを特徴とする。

この構成によれば、励振電極と枕部とが接触しないので、枕部により圧電振動片の振動特性に影響を与えることなく、上記の枕部による効果により、耐衝撃性および信頼性に優れた圧電発振器を製造することができる。

以下、図面を参照しながら圧電発振器およびその製造方法について説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態にかかる圧電発振器１を説明する模式平面図であり、同図（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１（ａ）において、圧電発振器１の上部を覆う蓋体２０と接合材であるシールリング１９は、圧電発振器１の内部構造を説明する便宜上図示を省略し、蓋体の接合位置となる蓋体外形線２０ａおよびシールリング接合位置１９ａとして一点鎖線にて図示している。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、圧電発振器１は、複数の電極パッド６５が設けられた半導体集積回路素子としてのＩＣ６０と、両主面に励振電極７５が形成された圧電振動片としての水晶振動片７０と、複数層のセラミック絶縁基板が積層されたパッケージ１０と、を有している。パッケージ１０内には、ＩＣ６０と、水晶振動片７０とがこの順に縦配置されて接続され、パッケージ１０上に、例えば金属製の蓋体２０が接合されることにより、ＩＣ６０と水晶振動片７０とが、パッケージ１０内に気密に封止されている。

パッケージ１０は、セラミックス絶縁材料からなる略矩形の平板状の第１層基板１１、略矩形フレーム状の第２層基板２１、第３層基板３１、第４層基板４１、およびシールリング１９が、この順に積層されて形成されている。これら略矩形フレーム状の第２層基板２１、第３層基板３１、第４層基板４１それぞれの開口部分が上層ほど大きく形成されていることにより、パッケージ１０内部には、複数の段差を有する凹部が形成されている。
パッケージ１０の凹底部分となる第１層基板１１上には、ＩＣ６０を接合するためのダイパッド１２が設けられ、第１層基板１１の下面側には、外部の回路基板との接続に供する複数の外部電極１３が形成されている。また、第２層基板２１によりパッケージ１０内に形成される段差上には、ＩＣ６０と接続するための複数の接続端子２２が設けられている。さらに、第３層基板３１によりパッケージ１０内部に形成された段差上には、水晶振動片７０が接合されるマウント端子３２が形成されている。
外部電極１３、接続端子２２、マウント端子３２は、図示しない配線パターンまたはスルーホールなどの層内配線パターンにより、圧電発振器１の一つの回路が形成されるように接続されている。これらの電極端子および配線パターンは、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等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。

パッケージ１０のダイパッド１２上には、熱硬化性の接着剤であるダイアタッチ材もしくはダイアタッチフィルムなど（図示せず）により、ＩＣ６０が接着・固定されている。そして、ＩＣ６０上（能動面）に設けられた複数の電極パッド６５と、それぞれに対応する接続端子２２とは、ボンディングワイヤ６９により接続されている。この接合構造において、複数の電極パッド６５と対応する接続端子２２は、ワイヤボンディングされたボンディングワイヤ６９が、上方に接合される水晶振動片７０と平面視で重ならないように配置されている。これにより、ボンディングワイヤ６９のループを避けた位置に水晶振動片７０が配置されるので、ＩＣ６０と水晶振動片７０との隙間を小さくして配置することができ、圧電発振器１の厚みの増大が抑えられる。
また、水晶振動片７０がＩＣ６０の外形をなす４辺のうち第１の辺１０１に平面視で重なるように配置されるとともに、第２の辺１０２、第３の辺１０３、第４の辺１０４に沿って電極パッド６５が配置されている。これにより、ボンディングワイヤ６９によってＩＣ６０とパッケージ１０との間の電気的接続を行なう場合であっても、水晶振動片７０とボンディングワイヤ６９とが接触することがなく、多数の電極パッド６５をＩＣ６０の主面上に形成することができる。

ＩＣ６０上には、絶縁性樹脂からなる枕部８０が形成されている。枕部８０は、後述するように水晶振動片７０が接合されたときに、水晶振動片７０の下方のＩＣ６０上に形成されている。この枕部８０により、圧電発振器１に振動や落下などの衝撃が加わった際に、水晶振動片７０とＩＣ６０との物理的および電気的な接触が避けられるとともに、枕部８０が緩衝材となって衝撃が緩和され、水晶振動片７０やＩＣ６０の破損を防止することができる。

ＩＣ６０の上方には、水晶振動片７０が、一端部分がマウント端子３２に導電性接着剤７９により接合され、他端部分がＩＣ６０の上方に突設させた態様で片持ち支持されている。本実施形態では、水晶振動片７０の前記他端部分の下側が、枕部８０に接触して支えられている。また、枕部８０は、水晶振動片７０の下面側に形成された励振電極（図１（ａ）において、水晶振動片７０の上面側（主面）の励振電極７５に隠れており図示されず）とは接触しない位置に設けられている。これにより、枕部８０によって水晶振動片７０の振動特性に影響を与えることなく、水晶振動片７０の姿勢を安定させて接合することができる。また、圧電発振器１に振動や落下などの衝撃が加わった際に、水晶振動片７０とＩＣ６０との物理的および電気的な接触が回避されるとともに、水晶振動片７０の変位がほとんど生じないので、接合部に加わる応力が軽減され、接合部オープン不良等の発生が抑えられる。

パッケージ１０の上側には、金属製の蓋体２０が、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金等をフレーム状に型抜きして形成されたシールリング１９を介してシーム溶接され、パッケージ１０内部に接合されたＩＣ６０および水晶振動片７０が気密に封止されている。

上記第１の実施形態の圧電発振器１によれば、ボンディングワイヤ６９のループによる圧電発振器１の厚みの増大を抑えながら、枕部８０により、水晶振動片７０を安定した姿勢で接合できるとともに、耐衝撃性に優れ、高信頼性を有する。

（第２の実施形態）
次に、圧電発振器１の製造方法について、図面に沿って説明する。
図２は、本実施形態にかかる圧電発振器１の製造方法を説明するフローチャートであり、図３および図４は、本実施形態の圧電発振器１の製造方法の過程を説明する概略断面図である。なお、図３および図４では、図１（ｂ）と同じ位置の断面を図示しているものであり、上記第１の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。

以下、図２のフローチャートの順をおって、図３および図４を参考に、圧電発振器１の製造方法について説明する。
まず、圧電発振器１の製造を開始するにあたって、図３（ａ）に示すパッケージ１０を用意する。
次に、図３（ｂ）において、ダイパッド１２上にダイアタッチ材（図示せず）を適量塗布してから（ステップＳ１）、ＩＣ６０を位置合わせしてマウントする。（ステップＳ２）そして、所定の温度および時間の加熱を施してダイアタッチ材を固化させるダイアタッチ材キュアを行なうことにより、ダイパッド１２上にＩＣ６０を接着・固定する（ステップＳ３）。

次に、図３（ｃ）において、ディスペンサなどのノズル手段を用いて、ＩＣ６０上の所定の位置に、枕部８０となる枕部形成用樹脂を所定量塗布する（ステップＳ４）。次に、枕部形成用樹脂の硬化条件である所定の温度および時間にて加熱を施して枕部形成用樹脂を固化させる枕部形成用樹脂キュアを行なうことにより、枕部８０を形成する（ステップＳ５）。

次に、図４（ａ）において、水晶振動片７０の上記他端部分を枕部８０で支持させながら、励振電極（図示せず）から引き出されて上記一端部に形成された電極端子（図示せず）をマウント端子３２に重ねて、水晶振動片７０を位置決めする（ステップＳ６）。このように、水晶振動片７０を片持ち支持状態で位置決めする際に、水晶振動片７０の他端部が枕部８０に支持されているので姿勢が安定し、位置決めが容易になる。
次に、水晶振動片７０の電極端子と、パッケージ１０のマウント端子３２との両方に接触させるようにして、且つ、水晶振動片７０の接合強度を得るために必要な量の導電性接着剤７９を塗布する（ステップＳ７）。そして、所定の温度と時間の加熱を施して導電性接着剤７９を固化させる導電性接着剤キュアを行なうことにより、水晶振動片７０を接合する（ステップＳ８）。このとき、水晶振動片７０は枕部８０に支持されていることにより、安定した姿勢を保ちながら導電性接着剤７９が硬化されるので、水晶振動片７０とＩＣ６０とを接触させることなく、所望の姿勢で水晶振動片７０を接合することができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング法により、ＩＣ６０の複数の電極パッド６５（図１（ａ）を参照）と、パッケージ１０の対応する接続端子２２とを、ボンディングワイヤ６９により接続する（ステップＳ９）。
本実施形態の製造方法では、上記したＩＣ６０をダイアタッチする工程や、枕部８０を形成する工程、あるいは水晶振動片７０を接合する工程などの、加熱工程をすべて済ませた後で、ＩＣ６０をワイヤボンディング法により接続する工程が組み込まれている。これによりワイヤボンディング接合部に熱ストレスが加わることがないので、例えばカーケンダルボイドなどの熱ストレスによる接合不良を抑制することができる。
また、このような工順を可能としているのは、上記したように、ＩＣ６０の複数の電極パッド６５（図１（ａ）を参照）と、パッケージ１０の対応する接続端子２２とが、ワイヤボンディングされたときに、ボンディングワイヤ６９が、上方に接合される水晶振動片７０と平面視で重ならないように配置されていることによる。

次に、図４（ｃ）に示すように、パッケージ１０の上側に、金属製の蓋体２０を、鉄−ニッケル合金等からなるシールリング１９を介してシーム溶接することにより接合して、パッケージ１０の内部を気密に封止する（ステップＳ１０）。
別の蓋体２０接合方法として、蓋体２０をはんだ等の金属ろう材接合し、または、ガラス製の蓋体を用いて、低融点ガラス等でパッケージ１０上面に接合することもできる。
これにより、ＩＣ６０と水晶振動片７０とが、パッケージ１０内に接続されて気密に封止された圧電発振器が完成し、一連の製造工程が終了する。

上記第２の実施形態の製造方法によれば、ＩＣ６０上に形成される枕部８０により、圧電発振器１に振動や落下などの衝撃が加わった際に、水晶振動片７０とＩＣ６０との接触が避けられ、また、衝撃が緩和される。
また、加熱する工程を終わらせた後でワイヤボンディングを行なうので、ワイヤボンディング接合部に熱ストレスが加わることがほとんどなく、熱ストレスによる接合不良を抑制することが可能となる。
また、片持ち支持された態様で接合される水晶振動片７０の姿勢を、枕部８０で支えながら位置決めし、接合することができるので、水晶振動片７０とＩＣ６０との物理的および電気的な接触を避けながら、水晶振動片７０を所望の姿勢で安定して接合することができる。
また、ボンディングワイヤのループを避けた位置に水晶振動片７０が配置されるので、ＩＣ６０と水晶振動片７０との隙間を小さくして配置することができ、圧電発振器１の厚みの増大が抑えられる。
したがって、耐衝撃性および信頼性に優れた、小型の圧電発振器１を製造することができる。

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。

例えば、上記実施形態では、圧電振動片として水晶振動片７０を用いたが、これに限らない。水晶材料以外でも、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）などの単結晶材、あるいは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）等の多結晶材（圧電セラミックス材）などの、厚みすべり振動モードを呈する他の圧電材料からなる圧電振動片を用いることも可能である。

また、上記実施形態では、水晶振動片７０と接触させて設けられた枕部８０により水晶振動片７０を支持する構成としたが、これに限らず、水晶振動片７０と接触しない状態で枕部８０を設ける構成としてもよい。
この構成においても、枕部８０により、圧電発振器１に衝撃が加わった場合の水晶振動片７０の変位は小さく抑えられるので、水晶振動片７０の接合部分に加わる応力が抑えられ、また、枕部８０が緩衝材となって、水晶振動片７０へのダメージが緩和される。

また、上記実施形態では、ペースト状の枕部形成材料を塗布してから加熱することにより枕部８０を形成する構成としたが、これに限らない。枕部８０として、予め成型された絶縁性材料を、接着剤などによりＩＣ６０上に接着固定して枕部を形成する構成としてもよい。また、枕部形成材料として、例えば紫外線硬化型樹脂等の非加熱タイプの枕部形成材料を用いることも可能である。この場合、枕部形成時にＩＣ６０に加わる熱ストレスを軽減することができる。

また、上記実施形態では、マウント端子３２上に水晶振動片７０を位置決めしてから導電性接着剤７９を適量塗布する工順としたが、これに限らない。マウント端子３２上に導電性接着剤７９を塗布してから水晶振動片７０を位置決めする工順としてもよく、この後で、必要に応じて導電性接着剤７９を補充するようにしてもよい。

（ａ）は、第１の実施形態にかかる圧電発振器を説明する模式平面図、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 第２の実施形態にかかる圧電発振器の製造方法を説明するフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態にかかる圧電発振器の製造方法の過程を説明する概略断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態にかかる圧電発振器の製造方法の過程を説明する概略断面図。

符号の説明

１…圧電発振器、１０…パッケージ、２２…接続端子、３２…マウント端子、６０…半導体集積回路素子としてのＩＣ、６５…電極パッド、６９…ボンディングワイヤ、７０…圧電振動片としての水晶振動片、７５…励振電極、７９…導電性接着剤、８０…枕部。

Claims (11)

1. 主面に複数の電極パッドが形成された半導体集積回路素子と、
   励振電極が形成された圧電振動片と、
   前記電極パッドと接続される複数の接続端子および前記圧電振動片と接続されるマウント端子が設けられたパッケージと、を有し、
   前記接続端子と、それに対応する前記電極パッドとが、ボンディングワイヤにより接続され、
   前記圧電振動片の一端側が前記マウント端子に接合され、
   前記半導体集積回路素子と、該半導体集積回路素子の上方に配置された前記圧電振動片とが、前記パッケージ内に気密に封止された圧電発振器であって、
   前記圧電振動片の他端部分の下方の前記半導体集積回路素子の主面上に、枕部が形成されていることを特徴とする圧電発振器。
2. 請求項１に記載の圧電発振器であって、
   前記枕部が、前記圧電振動片と接触させて設けられていることを特徴とする圧電発振器。
3. 請求項１または２に記載の圧電発振器であって、
   前記ボンディングワイヤが、前記圧電振動片と平面視で重ならない位置に配設されていることを特徴とする圧電発振器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電発振器であって、
   前記枕部が、非導電性材料からなることを特徴とする圧電発振器。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電発振器であって、
   前記枕部が、前記励振電極と平面視で重ならないように配置されていることを特徴とする圧電発振器。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧電発振器であって、
   前記半導体集積回路の外形は略矩形であり、
   前記半導体集積回路の前記外形をなす４辺のうちの１辺である第１の辺と前記圧電振動片とが、平面視で重なるように配置され、
   複数の前記電極パッドが、前記外形をなす４辺のうち前記第１の辺と隣接している２辺に沿って前記圧電振動片と平面視で重ならない位置に形成されていることを特徴とする圧電発振器。
7. 主面に複数の電極パッドが形成された半導体集積回路素子と、
   励振電極が形成された圧電振動片と、
   前記電極パッドと接続される複数の接続端子および前記圧電振動片と接続されるマウント端子が設けられたパッケージと、を有し、
   前記接続端子と、それに対応する前記電極パッドとが、ボンディングワイヤにより接続され、
   前記圧電振動片の一端側が前記マウント端子に接合され、
   前記半導体集積回路素子と、該半導体集積回路素子の上方に配置された前記圧電振動片とが、前記パッケージ内に気密に封止された圧電発振器であって、前記圧電振動片の他端部分の下方の前記半導体集積回路素子の主面上に、枕部が形成された圧電発振器の製造方法であって、
   前記パッケージ内に前記半導体集積回路素子をダイアタッチする工程と、
   前記半導体集積回路素子上に前記枕部を形成する工程と、
   前記マウント端子上に前記圧電振動片を位置決めする工程と、
   前記圧電振動片を接合する工程と、
   前記ダイアタッチする工程、前記枕部を形成する工程、および前記圧電振動片を接合する工程が終わった後に、前記接続端子と対応する前記電極パッドとを前記ボンディングワイヤにより接続するワイヤボンディング工程と、
   前記パッケージ上に蓋体を接合して、前記半導体集積回路素子と前記圧電振動片とを前記パッケージ内に気密に封止する工程と、を含むことを特徴とする圧電発振器の製造方法。
8. 請求項７に記載の圧電発振器の製造方法であって、
   前記圧電振動片を位置決めする工程において、前記枕部により前記圧電振動片を支えた状態で位置決めすることを特徴とする圧電発振器の製造方法。
9. 請求項７または８に記載の圧電発振器の製造方法であって、
   前記半導体集積回路素子をダイアタッチする工程において、前記ワイヤボンディング後の前記ボンディングワイヤと前記圧電振動片とが平面視で重ならない位置に、前記ボンディングワイヤが接続される前記電極パッドが配設された前記半導体集積回路素子を用いることを特徴とする圧電発振器の製造方法。
10. 請求項７〜９のいずれか一項に記載の圧電発振器の製造方法であって、
    前記枕部を形成する工程において、前記枕部を非導電性材料により形成することを特徴とする圧電発振器の製造方法。
11. 請求項７〜９のいずれか一項に記載の圧電発振器の製造方法であって、
    前記枕部を形成する工程において、前記枕部を前記励振電極と接触しない位置に形成することを特徴とする圧電発振器の製造方法。

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