JP2009267885A - 圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマエッチングをしても圧電振動素子搭載パッド間や集積回路素子搭載パッド間の短絡を防止する圧電デバイスを提供することを課題とする。
【解決手段】基板部と枠部によって第１の凹部空間が形成されている容器体と、第１の凹部空間内の基板部に設けられている圧電振動素子搭載パッド及び配線パターンと、圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、第１の凹部空間を気密封止する蓋体とを備え、圧電振動素子搭載パッドの平坦度が５μｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイスに関する。

図１２は、従来の圧電デバイスを示す断面図である。図１３は、従来の圧電デバイスを構成する容器体の断面図である。図１４は、図１３のＥの部分拡大図である。
図１２〜図１４に示すように従来の圧電デバイス２００は、凹部空間２０５を有する容器体２０１と圧電振動素子２０２と集積回路素子２０３と蓋体２０４とから主に構成されている。
容器体２０１は、セラミック材料等から成る概略直方体からなり、基板部２０１ａと枠部２０１ｂで構成されている。
基板部２０１ａと枠部２０１ｂによって凹部空間２０５が形成され、前記凹部空間２０５内には前記凹部空間２０５内の基板部２０１ａより高い位置に搭載部２０６が設けられている。
圧電振動素子２０２は、前記搭載部２０６に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッド２０７上に搭載されている。
集積回路素子２０３は、前記容器体２０１の凹部空間２０５内に露出した基板部２０１ａの主面に設けられた集積回路素子搭載パッド２０８上に搭載されている。
蓋体２０４は、前記容器体２０１の凹部空間２０５上に載置し、前記容器体２０１の枠部の封止用導体パターン２１２と固着することにより、凹部空間２０５内を気密封止される。
このような圧電発振器２００において、前記容器体２０１の他方の主面の４隅には、外部接続用電極端子２１１である電源電圧端子、グランド端子、発振出力端子、発振制御端子が形成されている構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

第１の配線パターン２０９は、圧電振動素子搭載パッド２０７と外部接続用電極端子２１１や集積回路素子搭載パッド２０８とを接続するために、搭載部２０６に形成されている。
また、第２の配線パターン２１０は、集積回路素子搭載パッド２０８と圧電振動素子搭載パッド２０７と外部接続用電極端子２１１とを接続するために、基板部２０１ａに形成されている。
また、圧電振動素子搭載パッド２０７、集積回路素子搭載パッド２０８及び第１の配線パターン２０９、第２の配線パターン２１０は、タングステン（Ｗ）からなる第１の金属層２０８ａ、２１０ａと金（Ａｕ）からなる第２の金属層２０８ｂ、２１０ｂを積層することで構成されている。

また、このような圧電デバイス２００は、圧電振動素子２０２や集積回路素子２０３を搭載する前に、アルゴンイオン等を衝突させることによって、圧電振動素子搭載パッド２０７、集積回路素子搭載パッド２０８、第１の配線パターン２０９及び第２の配線パターン２１０上の付着物を除去するプラズマエッチングが行われていることが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００２―１１１４３５号公報 特開２００４−３５６６８７号公報

しかしながら、従来の圧電デバイス２００では小型化されると、容器体２０１の凹部空間内の圧電振動素子搭載パッド２０７、集積回路素子搭載パッド２０８、第１の配線パターン２０９及び第２の配線パターン２１０のそれぞれの間隔が狭くなる。
このような構造で、圧電振動素子搭載パッド２０７や第１の配線パターン２０９にプラズマエッチングを行うと、圧電振動素子搭載パッド２０７や第１の配線パターンが盛り上がっていることから、付着物と一緒に、第２の金属層の一部が放射線状に飛散するため、圧電振動素子搭載パッド２０７及び第１の配線パターン２０９に被着し、圧電振動素子搭載パッド２０７と第１の配線パターン２０９の間及び圧電振動素子搭載パッド２０７の間が短絡してしまうといった課題があった。
また、飛散物が圧電振動素子搭載パッド２０７や第１の配線パターン２０９に付着すると、吸引装置にて飛散物を除去しようとしても静電気により引っ付いてしまうので、圧電振動素子搭載パッド２０７及び第１の配線パターン２０９から飛散物を除去することができないといった課題もあった。

また、集積回路素子搭載パッド２０８や第２の配線パターン２１０にプラズマエッチングを行うと、第２の金属層２０８ａ、２１０ａの一部が放射線状に飛散するため、集積回路素子搭載パッド２０８及び第２の配線パターン２１０に被着し、集積回路素子搭載パッド２０８と第２の配線パターン２１０の間及び集積回路素子搭載パッド２０８間が短絡してしまうといった課題があった。
また、飛散物が集積回路素子搭載パッド２０８や第２の配線パターン２１０に被着すると、吸引装置にて飛散物を除去しようとしても静電気により引っ付いてしまうので、集積回路素子搭載パッド２０８や第２の配線パターン２１０から飛散物を除去することができないといった課題もあった。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、プラズマエッチングをしても圧電振動素子搭載パッド２０７間や集積回路素子搭載パッド２０８間等の短絡を防止する圧電デバイスを提供することを課題とする。

本発明の圧電デバイスは、基板部の一方の主面と枠部とによって第１の凹部空間が形成されている容器体と、第１の凹部空間内に設けられている圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンと、圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、第１の凹部空間を気密封止する蓋体とを備え、圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とするものである。

また、圧電振動素子搭載パッドと第１の配線パターンは、第１の金属層と第２の金属層とを積層して一体で設けられ、圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍであることを特徴とするものである。

また、第１の凹部空間内に集積回路素子が搭載される集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンが設けられ、集積回路素子搭載パッド及び第２の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とするものである。

また、容器体の基板部の他方の主面と枠部によって第２の凹部空間が形成され、第２の凹部空間内に集積回路素子が搭載される集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンが設けられ、集積回路素子搭載パッド及び第２の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とするものである。

また、集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンは、第１の金属層と第２の金属層とを積層して一体で設けられ、集積回路素子搭載パッド及び第２の配線パターンの前記第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍであることを特徴とするものである。

本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出せずに、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンに付着する前に除去することができる。よって、飛散物により圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの間及び圧電振動素子搭載パッド間が短絡することを防止することができる。

また、圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの第２の金属層の厚みを０．３μｍ〜０．５μｍとすることで、圧電振動素子搭載パッドと封止用導体パターンの短絡を防止し、圧電振動素子搭載パッドの第２の金属層の厚みも確保できるので、圧電振動素子搭載パッドと導電性接着剤の接続強度も維持することが可能となる。

また、集積回路素子搭載パッド及び第２の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出することがないため、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が集積回路素子搭載パッド及び第２の配線パターンに付着する前に除去することができる。よって、飛散物により、集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンの間及び集積回路素子搭載パッド間が短絡することを防止することができる。

また、集積回路素子搭載パッドを構成する第２の金属層の厚みを０．３μｍ〜０．５μｍとすることで、集積回路素子搭載パッドと圧電振動素子搭載パッドの短絡を防止し、集積回路素子搭載パッドの第２の金属層の厚みも確保できるので、集積回路素子搭載パッドと導電性接着剤の接続強度も維持することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。
尚、説明を明りょうにするため説明に不必要な構造体の一部を図示していない。さらに図示した寸法も一部誇張して示している。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの容器体の断面図である。図４は、図３のＢの部分拡大図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスにおける圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの平坦度とプラズマエッチング時の歩留まりの関係を示すグラフである。
以下、圧電デバイスと圧電振動子として説明する。
図１及び図２に示す圧電振動子１００は、容器体１０と圧電振動素子２０と蓋体５０とで主に構成されている。この圧電振動子１００は、前記容器体１０の一方の主面に形成されている第１の凹部空間１１内に、圧電振動素子２０が搭載された構造となっている。その第１の凹部空間１１が蓋体５０により気密封止された構造となっている。

圧電振動素子２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板２１に励振用電極２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極２２を介して水晶素板２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極２２は、前記水晶素板２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子２０は、その両主面に被着されている励振用電極２２から延出する引き回し電極と第１の凹部空間１１内底面の基板部１０ａに形成されている圧電振動素子搭載パッド１３とを、導電性接着剤４０を介して電気的且つ機械的に接続することによって、第１の凹部空間１１に搭載される。

容器体１０は、基板部１０ａと枠部１０ｂによって構成されている。例えば、アルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。
図１及び図２に示すように、基板部１０ａの一方の主面と枠部１０ｂによって第１の凹部空間１１が形成されている。
この容器体１０の第１の凹部空間１１を囲繞する枠部１０ｂの頂面には、環状の封止用導体パターン１２が形成されている。
第１の凹部空間１１内の基板部１０ａには、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１３と第１の配線パターン１７が設けられている。
容器体１０の基板部１０ａの他方の主面の四隅には、外部接続用電極端子１８が設けられている。
圧電振動素子搭載パッド１３と所定の外部接続用電極端子１５は、前記容器体１０の第１の凹部空間１１内の基板部１０ａに形成された第１の配線パターン１７と基板部１０ａの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

尚、容器体１０は、以下のように形成される。基板部１０ａ、枠部１０ｂがアルミナセラミックスからなる場合は、それぞれ形成するためのシートを形成し、基板部１０ａとなるシートに封止用導体パターン１２、圧電振動素子搭載パッド１３、外部接続用電極端子１４等となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布し、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め設けた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを塗布する。次に、枠部１０ｂとなるシートを形成する。これらを基板部１０ａの上に枠部１０ｂを重ねてプレス成形した後、高温で焼成することで容器体１０となるシートが製作される。
この際に、容器体１０の第１の凹部空間１１内の圧電振動素子搭載パッド１３、第１の配線パターン１７に荷重をかけながら焼成することにより製作される。
このように、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７に荷重をかけながら焼成することで、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の平坦度を５μｍ以下にすることができる。

図４に示すように、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、等から成る第１の金属層１３ａ、１７ａの表面に、金メッキ等からなる第２の金属層１３ｂ、１７ｂを積層することで形成されている。
圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の第１の金属層１３ａ、１７ａの厚みは、１０μｍ〜２０μｍである。
圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の第２の金属層１３ｂ、１７ｂの厚みは、０．３μｍ〜０．５μｍである。
圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の第２の金属層１３ｂ、１７ｂの厚みが０．３μｍ未満の場合には、導電性接着剤４０との相性が良い第２の金属膜１３ｂ、１７ｂが薄くなり、第１の金属膜１３ａ、１７ａが第２の金属膜１３ｂ、１７ｂに拡散するため、圧電振動素子搭載パッド１３と導電性接着剤４０との接続強度が落ちてしまう。
圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の第２の金属層１３ｂ、１７ｂの厚みが０．５μｍより大きくした場合には、導電性接着剤４０との相性が良い第２の金属膜１３ｂ、１７ｂが導電性接着剤４０側に拡散するため、圧電振動素子搭載パッド１３と導電性接着剤４０との接続強度が落ちてしまう。
つまり、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の第２の金属層１３ｂ、１７ｂの厚みを０．３μｍ〜０．５μｍとすることで、圧電振動素子搭載パッド１３間の短絡を防止し、圧電振動素子搭載パッド１３と導電性接着剤４０の接続強度も維持することが可能となる。

また、図４に示すように、圧電振動素子搭載パッド１３にプラズマエッチングした際に生じる飛散物の流れを矢印にて表すと、プラズマの照射方向の反対の方向に飛散していることがわかる。このように飛散することで、吸引装置（図示せず）にて飛散物の吸引する際にも吸引しやすく、圧電振動素子搭載パッド１３、第１の配線パターン１７に飛散物が付着する前に除去することができるので、圧電振動素子搭載パッド１３と第１の配線パターン１７の間及び隣接する圧電振動素子搭載パッド１３間が短絡することを防止することができる。
つまり、吸引装置（図示せず）を容器体１０の第１の凹部空間１１の開口側に近づけて飛散物を吸引する際には、飛散物が吸引装置に向かって飛散しているので吸引しやすく、圧電振動素子搭載パッド１３、第１の配線パターン１７に飛散物が付着する前に除去することができるので、圧電振動素子搭載パッド１３と第１の配線パターン１７の間及び隣接する圧電振動素子搭載パッド１３間が短絡することを防止することができる。

図５に示すように、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の平坦度が５μｍ以上の場合には、プラズマエッチングした際に生じる飛散物が被着することにより、圧電振動素子搭載パッド１３間が短絡したため、プラズマエッチング時の歩留まりが低下していることが確認できる。つまり、図５に示すように平坦度が５μｍより大きくなると歩留まりが悪くなることが確認できる。
このように本発明の実施形態に係る圧電振動子１００を構成したことにより、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７の平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出せずに、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が、圧電振動素子搭載パッド１３及び第１の配線パターン１７に付着する前に除去することができる。よって、飛散物が付着することにより生じる圧電振動素子搭載パッド１３と第１の配線パターン１７の間及び隣接する圧電振動素子搭載パッド１３の間が短絡することを防止することができる。

また、封止用導体パターン１２は、前記容器体１０の前記枠部１０ｂの頂面に形成されている。
前記封止用導体パターン１２は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、等から成る基層の表面にニッケル（Ｎｉ）層及び金（Ａｕ）層を順次、凹部空間１１を環状に囲繞する形態で被着させることによって、１０μｍ〜２５μｍの厚みに形成されている。

励振用電極２１と接続される圧電振動素子搭載パッド１３は、前記容器体１０の第１の凹部空間１１内の基板部１０ａに設けられた第１の配線パターン１７（図１参照）と、前記容器体１０の内部の配線導体（図示せず）やビアホール導体（図示せず）等を介して、外部接続用電極端子１４に電気的に接続される。
この第１の配線パターン１７にも、前述した圧電振動素子搭載パッド１３と同様に荷重をかけながら焼成することで、第１の配線パターン１７の平坦度を５μｍ以下にすることができる。

蓋体５０は、封止用導体パターン１２上に配置接合される。この蓋体５０は、前記容器体１０の前記第１の凹部空間１１を囲繞するように設けられた封止用導体パターン１２に相対する箇所に封止部材５１が設けられている。
また、このような封止部材５１は、前記封止用導体パターン１２表面の凹凸を緩和し、第１の凹部空間１１の気密性の低下を防ぐことが可能となる。

また、蓋体５０は、従来周知の金属加工法を採用し、４２アロイ等の金属を所定形状に整形することによって製作される。蓋体５０の表面には、ニッケル（Ｎｉ）層が形成され、更にニッケル（Ｎｉ）層の上面に少なくとも封止用導体パターン１２に相対する箇所に封止部材５１である金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層が形成される。金錫（Ａｕ−Ｓｎ）層の厚みは、１０μｍ〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が８０％、錫が２０％のものが使用されている。

前記導電性接着剤４０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスの容器体の断面図である。図９は、図８のＤの部分拡大図である。
以下、圧電デバイスを圧電発振器として説明する。

圧電発振器１０１は、容器体１１０の一方の主面に開口部を有する形態で形成された第１の凹部空間１１１内に、圧電振動素子２０と集積回路素子３０を搭載し、蓋体５０によって圧電振動素子２０及び集積回路素子３０が搭載された第１の凹部空間１１１を気密封止した構造である。

圧電振動素子２０は、水晶素板２１に励振用電極２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極２２を介して水晶素板２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極２２は、前記水晶素板２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子２０は、その両主面に被着されている励振用電極２２から延出する引き回し電極と第１の凹部空間１１１内の搭載部１１６の上面に設けられている圧電振動素子搭載パッド１１３とを、導電性接着剤４０を介して電気的且つ機械的に接続することによって第１の凹部空間１１１の搭載部１１６に搭載される。

また、集積回路素子３０は、回路形成面に圧電振動素子２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は外部接続用電極端子１１５を介して圧電発振器１０１外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。また集積回路素子３０は、容器体１１０の第１の凹部空間１１１内に形成された集積回路素子搭載パッド１１４に半田等の導電性接合材を介して搭載されている。

図６〜図８に示すように、容器体１１０は、例えば、アルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料から成る基板部１１０ａと枠部１１０ｂ、１１０ｃによって形成されている。
図６〜図８に示すように、基板部１１０ａの一方の主面と枠部１１０ｂ、１１０ｃによって第１の凹部空間１１１が形成されている。
また、第１の凹部空間１１１を囲繞する容器体１１０の枠部１１０ｃの開口側頂面の全周には、環状の封止用導体パターン１１２が形成されている。第１の凹部空間１１１内の長さ方向の一方の側壁面には、第１の凹部空間１１１内に露出した基板部１１０ａの一方の主面より第１の凹部空間１１１の開口部に近い位置になるような上面を有してなる搭載部１１６が設けられている。
この搭載部１１６の上面には、圧電振動素子搭載パッド１１３が設けられている。
前記凹部空間１１１内の基板部１１０ａの一方の主面には、集積回路素子搭載パッド１１４が設けられている。更に、容器体１１０の他方の主面の角部には、外部接続用電極端子１１５を構成する電源電圧端子、グランド端子、発振制御端子、発振出力端子が形成されている。
所定の集積回路素子搭載パッド１１４と所定の外部接続用電極端子１１５とは、前記容器体１１０の第１の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに形成された第２の配線パターン１１８と基板部１１０ａの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

前記集積回路素子搭載パッド１１４は、容器体１１０の第１の凹部空間１１１内に露出した基板部１１０ａの一方の主面に設けられている。この集積回路素子搭載パッド１１４は、集積回路素子３０の接続パッド（図示せず）と接続されている。
所定の集積回路素子搭載パッド１１４と所定の外部接続用電極端子１１５は、前記容器体１１０の第１の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに形成された第２の配線パターン１１８と基板部１１０ａの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

図９に示すように、集積回路素子搭載パッド１１４、第２の配線パターン１１８は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、等から成る第１の金属層１１４ａ、１１８ａの表面に、金メッキ等からなる第２の金属層１１４ｂ、１１８ｂを積層することで形成されている。
集積回路素子搭載パッド１１４及び前記２の配線パターン１１８を構成する第１の金属層１１４ａ、１１８ａの厚みが１０μｍ〜２０μｍである。
集積回路素子搭載パッド１１４及び前記２の配線パターン１１８を構成する第２の金属層１１４ｂ、１１８ｂの厚みが０．３μｍ〜０．５μｍである。
また、第２の金属層１１４ａ、１１８ｂの厚みが０．３μｍ未満の場合には、導電性接合材との相性が良い第２の金属膜１１４ｂ、１１８ｂが薄くなり、第１の金属膜１１４ａ、１１８ａが第２の金属膜１１４ｂ、１１８ｂに拡散してくるため、集積回路素子搭載パッド１１４と導電性接合材との接続強度が落ちてしまう。
集積回路素子搭載パッド１１４及び第２の配線パターン１１８の第２の金属層１１４ｂ、１１８ｂの厚みが０．５μｍより大きくした場合には、導電性接着剤４０との相性が良い第２の金属膜１３ｂ、１７ｂが導電性接着剤４０側に拡散するため、集積回路素子搭載パッド１１４と導電性接合材との接続強度が落ちてしまう。
つまり、集積回路素子搭載パッド１１４と第２の配線パターン１１８の第２の金属層１１４ｂ、１１８ｂの厚みを０．３μｍ〜０．５μｍとすることで、集積回路素子搭載パッド１１４間の短絡を防止し、集積回路素子搭載パッド１１４と導電性接合材との接続強度も維持することが可能となる。

また、図９に示すように、集積回路素子搭載パッド１１４及び第２の配線パターン１１８にプラズマエッチングした際に生じる飛散物の流れを矢印にて表すと、プラズマの照射方向の反対の方向に飛散していることがわかる。このように飛散することで、吸引装置（図示せず）にて飛散物の吸引する際にも吸引しやすく、集積回路素子搭載パッド１１４、第２の配線パターン１１８に飛散物が付着する前に除去することができるので、集積回路素子搭載パッド１１４と第２の配線パターン１１８の間及び隣接する集積回路素子搭載パッド１１４間が短絡することを防止することができる。
つまり、吸引装置（図示せず）を容器体１０の第１の凹部空間１１の開口側に近づけて飛散物を吸引する際には、飛散物が吸引装置に向かって飛散しているので吸引しやすく、集積回路素子搭載パッド１１４、第２の配線パターン１１８に飛散物が付着する前に除去することができるので、集積回路素子搭載パッド１１４と第２の配線パターン１１８の間及び隣接する集積回路素子搭載パッド１１４間が短絡することを防止することができる。

前記搭載部１１６は、第１の凹部空間１１１の開口部に向いた上面が第１の凹部空間１１１の基板部１１０ａの一方の主面よりも高い位置になるように形成され、前記搭載部１１６の上面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１３が設けられている。この圧電振動素子搭載パッド１１３は、圧電振動素子２０の励振用電極２１と導電性接着剤４０によって接続されている。
また、圧電振動素子搭載パッド１１３は、容器体１１０の搭載部１１６の第１の配線パターン１１７やビア導体（図示せず）等及び第１の凹部空間１１１内の基板部１１０ａに設けられた集積回路素子搭載パッド１１４の内の所定のパッドを介して、集積回路素子３０に電気的に接続される。

尚、容器体１１０は、以下のように形成される。基板部１１０ａ、枠部１１０ｂ、１１０ｃがアルミナセラミックスからなる場合は、それぞれ形成するためのシートを形成し、基板部１１０ａとなるシートに封止用導体パターン１１２、圧電振動素子搭載パッド１１３、外部接続用電極端子１１４等となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布し、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め設けた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを塗布する。次に、枠部１１０ｂとなるシートを形成する。これらを基板部１１０ａの上に枠部１１０ｂを重ね、枠部１１０ｂの上に枠部１１０ｃを重ねてプレス成形した後、高温で焼成することで容器体１１０となるシートが製作される。
この際に、容器体１１０の第１の凹部空間１１１内の圧電振動素子搭載パッド１１３、集積回路素子搭載パッド１１４、第１の配線パターン１１７、第２の配線パターン１１８に荷重をかけながら焼成することにより、製作される。
このようにすることで、圧電振動素子搭載パッド１１３、集積回路素子搭載パッド１１４、第１の配線パターン１１７及び第２の配線パターン１１８の平坦度は５μｍ以下になる。

本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器によれば、集積回路素子搭載パッド１１４及び第２の配線パターン１１８の平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出することがなく、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が集積回路素子搭載パッド間に付着する前に除去することができる。よって、飛散物が付着することにより生じる第２の配線パターン１１８と集積回路素子搭載パッド１１４の間、集積回路素子搭載パッド１１４間が短絡することを防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッド１１３及び第１の配線パターン１１７の平坦度が５μｍ以下のため、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態になる圧電デバイスは、圧電振動素子の長さ方向の両端部分を導電性接着剤で固着搭載している点で第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。

圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２のうちの表裏で長さ方向の別方向端部に引き回し電極と第１の凹部空間１３１内の搭載部１３６の上面に設けられている圧電振動素子搭載パッド１３３とを、導電性接着剤４０を介して電気的且つ機械的に接続することによって凹部空間１３１の搭載部１３６に搭載される。

図９に示すように、容器体１３０は、例えば、アルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料から成る基板部と枠部によって形成されている。
基板部１３０ａの一方の主面と枠部によって第１の凹部空間１３１が形成されている。
また、凹部空間１３１を囲繞する容器体１３０の枠部１３０ｃの開口側頂面の全周には、環状の封止用導体パターン１３２が形成されている。
凹部空間１３１内には、基板部１３０ａの一方の主面よりに第１の凹部空間１３１の開口部に近い位置となるように構成されている搭載部１３６が第１の凹部空間１３１内の長さ方向の両端側壁に１つずつ計２箇所設けられている。
前記容器体１３０には、前記搭載部１３６に設けられている圧電振動素子搭載パッド１３３と、前記第１の凹部空間１３１内の露出した基板部１３０ａに設けられる集積回路素子搭載パッド１３４を備えている。
更に、容器体１３０の他方の主面の両端には外部接続用電極端子１３５の電源電圧端子、グランド端子、発振制御端子、発振出力端子が形成されている。

前記搭載部１３６は、その上面が凹部空間１３１の基板部１３０ａの一方の主面よりに第１の凹部空間１３１の開口部に近い位置となるように構成されている。また、搭載部１３６は、第１の凹部空間１３１の長さ方向の端部となる短辺側の両端にそれぞれ１つずつ計２箇所設けられている。
この搭載部１３６の上面には、それぞれに圧電振動素子搭載パッド１３３が設けられている。
この圧電振動素子搭載パッド１３３は、圧電振動素子１２０の励振用電極１２２と導電性接着剤（図示せず）により接続されている。
また、圧電振動素子搭載パッド１３３は、容器体１３０の搭載部１３６上面の第１の配線パターン１３７やビア導体（図示せず）等及び第１の凹部空間１３１内に露出した基板部１３０ａに設けられた所定の集積回路素子搭載パッド１３４と第２の配線パターン１３８を介して、集積回路素子３０に電気的に接続される。

前記集積回路素子搭載パッド１３４は、容器体１３０の第１の凹部空間１３１内の基板部１３０ａに設けられている。
所定の集積回路素子搭載パッド１３４と所定の外部接続用電極端子１３５は、前記容器体１３０の第１の凹部空間１３１内の基板部１３０ａに形成された第２の配線パターン１３８と基板部１３０ａの内部に形成されたビア導体（図示せず）により接続されている。

また、集積回路素子搭載パッド１３４及び前記２の配線パターン１３８を構成する第１の金属層の厚みは、１０μｍ〜２０μｍであり、第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍである。このようにすることで第２の実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の第３の実施形態に係る圧電発振器によれば、集積回路素子搭載パッド１３４及び第２の配線パターン１３８の平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出することがなく、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が集積回路素子搭載パッド１３４や第２の配線パターン１３８に付着する前に除去することができる。よって、飛散物が付着することにより生じる第２の配線パターン１３８と集積回路素子搭載パッド１３４の間、隣接する集積回路素子搭載パッド１３４の間が短絡することを防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッド１３３及び第１の配線パターン１３７の平坦度も５μｍ以下であることより、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスは、容器体１４０が２つの凹部空間を有し、第１の凹部空間１４１内に圧電振動素子搭載パッド１４５が設けられ、第２の凹部空間１４９内に集積回路素子搭載パッド１４４が設けられた容器体１４０に、圧電振動素子２０と集積回路素子３０を搭載している点で第２の実施形態と異なる。
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスの断面図である。

図１１に示すように、容器体１４０は、基板部１４０ａと前記基板部１４０ａの一方の主面に設けられた枠部１４０ｂと、他方の主面に設けられた枠部１４０ｃによって構成されている。
容器体１４０は、基板部１４０ａの一方の主面と枠部１４０ｂによって第１の凹部空間１４１が形成され、基板部１４０ａの他方の主面と枠部１４０ｃによって第２の凹部空間１４９が形成されている。
この容器体１４０の第１の凹部空間１４１を囲繞する枠部１４０ｂの開口側頂面の全周には、環状の封止用導体パターン１４２が形成されている。第１の凹部空間１４１内の基板部１４０ａには、圧電振動素子搭載パッド１４３と第１の配線パターン１４７が設けられている。
容器体１４０の基板部１４０ａの他方の主面の枠部１４０ｃの４隅には、外部接続用電極端子１４５が設けられている。
容器体１４０の第１の凹部空間１４１内に露出した基板部１４０ａの一方の主面には圧電振動素子搭載パッド１４３が設けられ、第２の凹部空間１４９内に露出した基板部１４０ａの他方の主面には、集積回路素子搭載パッド１４４が設けられている。

また、集積回路素子搭載パッド１４４及び前記２の配線パターン１４８を構成する第１の金属層の厚みは、１０μｍ〜２０μｍであり、第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍである。このようにすることで第２の実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器によれば、集積回路素子搭載パッド１４４及び第２の配線パターン１４８の平坦度が５μｍ以下であることにより、プラズマエッチングをした際に生じる飛散物が放射状に放出することがなく、プラズマの照射方向と反対の方向に飛散するので、吸引装置にて飛散物を吸引する際にも吸引しやすく、飛散物が集積回路素子搭載パッド１４４や第２の配線パターン１４８に付着する前に除去することができる。よって、飛散物が付着することにより生じる第２の配線パターン１４８と集積回路素子搭載パッド１４４の間、集積回路素子搭載パッド１４４の間が短絡することを防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッド１４３及び第１の配線パターン１４７の平坦度も５μｍ以下であることより、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記した実施形態においては、圧電振動素子を構成する圧電素材として水晶を用いた圧電発振器を説明したが、圧電素材としては、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを用いたものでも構わない。

また、本発明の実施形態に限定されるものではなく、圧電発振器が第１の容器体と第２の容器体と圧電振動素子と蓋体と、集積回路素子とで主に構成されている
その圧電発振器の第１の容器体の一方の主面に形成されている凹部空間内に、圧電振動素子が搭載され、第２の容器体の一方の主面に形成される凹部空間１２内に集積回路素子５０が搭載されており、前記第１の容器体の他方の主面に形成されている第２の容器体接続用端子と前記第２の容器体の主面に形成された第１の容器体接続用電極端子が接合された構造となっていても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの容器体の断面図である。 図３のＢの部分拡大図である 本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスにおける圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンの平坦度とプラズマエッチング時の歩留まりの関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスの容器体の断面図である。 図８のＤの部分拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスを示す断面図である。 従来の圧電デバイスを示す断面図である。 従来の圧電デバイスの容器体の断面図である。 図１３のＥの部分拡大図である。

符号の説明

１０、１１０、１３０、１４０・・・容器体
１０ａ、１１０ａ、１３０ａ、１４０ａ・・・基板部
１０ｂ、１１０ｂ、１１０ｃ、１３０ｂ、１３０ｃ、１４０ｂ、１４０ｃ・・・枠部
１１、１１１、１３１、１４１・・・第１の凹部空間
１２、１１２、１３２、１４２・・・封止用導体パターン
１３、１１３、１３３、１４３・・・圧電振動素子搭載パッド
１１４、１３４、１４４・・・集積回路素子搭載パッド
１５、１１５、１３５、１４５・・・外部接続用電極端子
１１６、１３６・・・搭載部
１７、１１７、１３７、１４７・・・第１の配線パターン
１１８、１３８、１４８・・・第２の配線パターン
１３ａ、１７ａ、１１４ａ、１１８ａ・・・第１の金属層
１３ｂ、１７ｂ、１１４ｂ、１１８ｂ・・・第２の金属層
１４９・・・第２の凹部空間
２０、１２０・・・圧電振動素子（水晶振動素子）
２１、１２１・・・水晶素板
２２、１２２・・・励振用電極
３０・・・集積回路素子
４０・・・導電性接着剤
５０・・・蓋体
５１・・・封止部材
１００・・・圧電振動子
１０１・・・圧電発振器

Claims (5)

1. 基板部の一方の主面と枠部とによって第１の凹部空間が形成されている容器体と、
   前記第１の凹部空間内に設けられている圧電振動素子搭載パッド及び第１の配線パターンと、
   前記圧電振動素子搭載パッドに搭載されている圧電振動素子と、
   前記第１の凹部空間を気密封止する蓋体とを備え、
   前記圧電振動素子搭載パッド及び前記第１の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記圧電振動素子搭載パッドと前記第１の配線パターンは、第１の金属層と第２の金属層とを積層して一体で設けられ、前記圧電振動素子搭載パッド及び前記第１の配線パターンの前記第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
3. 前記第１の凹部空間内に集積回路素子が搭載される集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンが設けられ、前記集積回路素子搭載パッド及び前記第２の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
4. 前記容器体の前記基板部の他方の主面と枠部によって第２の凹部空間が形成され、
   前記第２の凹部空間内に集積回路素子が搭載される集積回路素子搭載パッドと第２の配線パターンが設けられ、前記集積回路素子搭載パッド及び前記第２の配線パターンの平坦度が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
5. 前記集積回路素子搭載パッドと前記第２の配線パターンは、第１の金属層と第２の金属層とを積層して一体で設けられ、前記集積回路素子搭載パッド及び前記第２の配線パターンの前記第２の金属層の厚みが０．３μｍ〜０．５μｍであることを特徴とする請求項３または請求項４記載の圧電デバイス。

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