JP2021002744A - 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベースを共用できるようにして、圧電デバイスのコストを低減する。【解決手段】収納凹部には、ＩＣチップが搭載可能な第１〜第６電子部品搭載用電極が形成され、第１，第２電子部品搭載用電極は、水晶振動片が搭載される一対の水晶振動片搭載用電極にそれぞれ接続され、第３〜第６電子部品搭載用電極は、表面実装用の外部接続端子にそれぞれ接続され、第１，第２電子部品搭載用電極は、第３，第４電子部品搭載用電極に、切断可能な第１，第２接続部を介してそれぞれ接続されている。第５，第６電子部品搭載用電極に、サーミスタが搭載可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、圧電デバイス及びその製造方法に関し、更に詳しくは、パッケージを共用可能な圧電デバイス及びその製造方法に関する。

圧電デバイスである表面実装型の圧電発振器、例えば、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）は、特許文献１に示されるように、絶縁性材料からなるベース（容器）に設けられた上下の凹部の上側の凹部に圧電振動片である水晶片が収納され、下側の凹部に集積回路素子（ＩＣ）が収納された構造となっている。そして、表面実装用の外部接続端子は、集積回路素子が収納される下側の凹部を包囲する枠部の上面、すなわち、温度補償型水晶発振器の外底面の四隅に形成されている。

この温度補償型水晶発振器の外底面の四隅の外部接続端子は、下側の凹部に収納された集積回路素子と電気的に接続されており、上側の凹部に収納された水晶片は、集積回路素子に接続される。

一方、表面実装型の圧電振動子、例えば、温度センサ内蔵の水晶振動子は、特許文献２に示されるように、上記のベースに相当する素子搭載部材の第１の凹部空間内に圧電振動片を搭載し、第２の凹部空間内にサーミスタ素子を搭載し、素子搭載部材の底面、すなわち、圧電振動子の外底面の四隅に、表面実装用の外部接続端子が形成されている。

この圧電振動子の外底面の四隅の外部接続端子に、圧電振動片及びサーミスタ素子がそれぞれ接続されている。

特開２０１６−２０８１９２号公報 特許第５１０１６５１号公報

上記のように、圧電発振器である温度補償型水晶発振器では、ベースの外底面の四隅の外部接続端子には、集積回路素子が接続され、水晶片は直接接続されていない。これに対して、圧電振動子である温度センサ内蔵の水晶振動子では、ベースの外底面の外部接続端子に、水晶片が直接接続されている。

このように圧電発振器と圧電振動子とでは、ベースにおける外部接続端子の接続態様が異なり、このため、ベースを共用することができない。

したがって、圧電発振器と圧電振動子とにそれぞれ対応するベースを準備して製造しなければならず、管理コストや製造コストが高くなる。

本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、ベースを共用できるようにして、圧電デバイスのコストを低減することを目的とする。

本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。

（１）本発明の圧電デバイスは、圧電振動片が収納されると共に、少なくとも２種類の電子部品の内から選択される１種類の電子部品が収納可能な少なくとも一つの収納凹部を有する絶縁性のベースと、該ベースの収納凹部の開口部を気密に封止する蓋体とを備え、
前記収納凹部の内面には、収納される前記圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極と、前記２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品が搭載可能な複数の電子部品搭載用電極とが形成されており、
前記複数の電子部品搭載用電極の内の第１，第２電子部品搭載用電極は、前記一対の圧電振動片搭載用電極にそれぞれ電気的に接続されており、
前記ベースの外底面には、前記第１，第２電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極にそれぞれ電気的に接続された表面実装用の複数の外部接続端子が設けられており、
前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記残余の複数の電子部品搭載用電極の内の第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続する第１，第２接続部を備え、
前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載可能であり、
前記第１，第２接続部は、切断可能であって、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続をそれぞれ遮断可能である。

本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極は、表面実装用の外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極に、第１，第２接続部を介して電気的に接続されている、すなわち、一対の圧電振動片搭載用電極は、外部接続端子に直接接続されているので、圧電振動片を、一対の圧電振動片搭載用電極に搭載して圧電振動子を構成することができる。更に、第３，第４電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極は、外部接続端子に電気的に接続されていると共に、２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載可能であるので、この他方の種類の電子部品、例えば、温度センサ素子等を搭載することによって、温度センサ内蔵の圧電振動子等を構成することができる。

また、切断可能な第１，第２接続部を切断して、圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極と、表面実装用の外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続を遮断し、すなわち、圧電振動片と外部接続端子との電気的な接続を遮断して、前記第１〜第４電子部品搭載用電極を含む複数の電子部品搭載用電極に、２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品、例えば、圧電振動片に接続される発振回路を含む集積回路素子等を搭載することによって、圧電発振器等を構成することができる。

このように、第１，第２接続部が切断されていないベースを用いて、圧電振動子や温度センサ内蔵の圧電振動子等を構成することができる一方、切断可能な第１，第２接続部を切断したベースを用いて、圧電発振器等を構成することができる。すなわち、圧電振動子と圧電発振器とでベースを共用することができるので、圧電デバイスのコストを低減することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記第１，第２接続部が、配線パターンからなる。

この実施態様によれば、配線パターンからなる第１，第２接続部を、例えば、レーザーによって切断して、第１，第２電子部品搭載用電極と、第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続をそれぞれ遮断することができる。

（３）本発明の一実施態様では、前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品が、集積回路素子であり、前記他方の種類の電子部品が、温度センサ素子である。

この実施態様によれば、集積回路素子を内蔵した圧電発振器等の圧電デバイス、あるいは、温度センサ内蔵の圧電振動子等の圧電デバイスを構成することができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記第１，第２接続部がそれぞれ切断されて、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続が遮断されていると共に、前記複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品が搭載されている。

この実施態様によれば、第１，第２接続部が切断されて、圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極と、表面実装用の外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続が遮断されている。すなわち、圧電振動片と外部接続端子との電気的な接続が遮断されて、複数の電子部品搭載用電極に、２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品が搭載されているので、前記電子部品を、例えば、圧電振動片に接続される発振回路を含む集積回路素子とすることによって、圧電発振器を構成することができる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記第１，第２接続部は、切断されることなく、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続しており、前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記他方の種類の電子部品が搭載されている。

この実施態様によれば、圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極は、外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極に、第１，第２接続部を介して電気的に接続されている、すなわち、圧電振動片搭載用電極は、外部接続端子に直接接続されていると共に、第３，第４電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極に、２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載されているので、前記電子部品を、例えば、温度センサ素子とすることによって、温度センサ内蔵の圧電振動子を構成することができる。

（６）本発明の一実施態様では、前記第１，第２接続部は、切断されることなく、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続しており、前記複数の電子部品搭載用電極には、いずれの種類の電子部品も搭載されていない。

この実施態様によれば、圧電振動片が搭載されている圧電振動片搭載用電極は、外部接続端子に直接接続されており、複数の電子部品搭載用電極には、いずれの種類の電子部品も搭載されていないので、圧電振動子が構成されることになる。

（７）本発明の好ましい実施態様では、前記ベースは、基板部と、該基板部の一方の主面側の外周部に形成された第１枠部と、前記基板部の他方の主面側の外周部に形成された第２枠部とを有し、前記基板部と前記第１枠部とによって、前記圧電振動片が収納される第１の前記収納凹部が構成されると共に、前記基板部と前記第２枠部とによって、前記電子部品が収納可能な第２の前記収納凹部が構成され、前記第１の収納凹部の開口部は、前記蓋体によって気密に封止され、前記第１の収納凹部の内面に、前記一対の圧電振動片搭載用電極が形成され、前記第２の収納凹部の内面に、前記複数の電子部品搭載用電極が形成されている。

この実施態様によれば、ベースは両面に収納凹部をそれぞれ有する断面略Ｈ型の構造であり、圧電振動片と電子部品とを別の収納空間にそれぞれ収納することができる。

（８）本発明の他の実施態様では、前記基板部は、平面視矩形状であり、前記表面実装用の前記外部接続端子が、平面視矩形状の前記基板部の外周部に沿って形成された前記第２枠部の端面の四隅に設けられている。

この実施態様によれば、平面視矩形状の第２枠部の四隅に外部接続端子が設けられるという、外部接続端子の一般的な配置の圧電デバイスに適用することができ、汎用性の高いものとなる。

（９）本発明の更に他の実施態様では、前記第１の収納凹部に収納される前記圧電振動片を、前記第２の収納凹部に投影した投影領域内に、前記他方の種類の電子部品としての温度センサ素子が収納配置されている。

この実施態様によれば、第１の収納凹部に収納される圧電振動片を、第２の収納凹部に投影した投影領域内に、電子部品としての温度センサ素子が配置されるので、圧電振動片の温度を、温度センサ素子で正確、迅速に検知することができる。

（１０）本発明の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片が収納されると共に、少なくとも２種類の電子部品の内から選択される１種類の電子部品が収納可能な少なくとも一つの収納凹部を有する絶縁性のベースと、該ベースの収納凹部の開口部を気密に封止する蓋体とを備える圧電デバイスの製造方法であって、
前記ベースを予め準備する第１工程を含み、
前記ベースは、前記収納凹部の内面に、収納される前記圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極と、前記２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品が搭載可能な複数の電子部品搭載用電極とが形成されており、
前記複数の電子部品搭載用電極の内の第１，第２電子部品搭載用電極は、前記一対の圧電振動片搭載用電極にそれぞれ電気的に接続されており、
前記ベースの外底面には、前記第１，第２電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極にそれぞれ電気的に接続された表面実装用の複数の外部接続端子が設けられており、
前記ベースは、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記残余の複数の電子部品搭載用電極の内の第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続する第１，第２接続部を備えており、
前記ベースの前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載可能であり、
前記第１工程で準備された前記ベースに、前記圧電振動片を搭載する第２工程と、
必要に応じて行われる工程であって、前記第１，第２接続部を切断して、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続を遮断する第３工程とを含んでいる。

本発明の圧電デバイスの製造方法によれば、第１工程で準備されるベースでは、圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極は、表面実装用の外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極に、第１，第２接続部を介して電気的に接続されている。すなわち、一対の圧電振動片搭載用電極は、外部接続端子に直接接続されている。

この第１，第２接続部を切断して、第１，第２電子部品搭載用電極と、第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続を遮断する第３工程を、必要に応じて行うことによって、圧電振動片搭載用電極と外部接続端子との電気的接続を、遮断または維持することができる。

この第３工程を行って、圧電振動片搭載用電極と外部接続端子との電気的接続を遮断したベースを用いて、圧電発振器等を製造することができる一方、第３工程を行わないことによって、圧電振動片搭載用電極と外部接続端子との電気的接続を維持したベースを用いて、圧電振動子等を製造することができる。

このように、第３工程を行うか否かに応じて、圧電発振器または圧電振動子を製造することができるので、ベースを、圧電発振器と圧電振動子とで共用することができ、圧電デバイスのコストを低減することができる。

（１１）本発明の好ましい実施態様では、前記第３工程を行って、前記第１，第２接続部が切断された前記ベースの前記複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品を搭載する第４工程を含んでいる。

この実施態様によれば、第３工程を行って、第１，第２接続部を切断して、圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極と、表面実装用の外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続を遮断する。すなわち、圧電振動片と外部接続端子との電気的な接続を遮断して、複数の電子部品搭載用電極に、２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品を搭載するので、前記電子部品を、例えば、圧電振動片に接続される発振回路を含む集積回路素子等とすることによって、圧電発振器等を製造することができる。

（１２）本発明の他の実施態様では、前記第３工程を行うことなく、前記ベースの前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記他方の種類の電子部品を搭載する第４工程を含んでいる。

この実施態様によれば、圧電振動片搭載用電極に電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極は、外部接続端子に電気的に接続されている第３，第４電子部品搭載用電極に、第１，第２接続部を介して電気的に接続されている。すなわち、圧電振動片搭載用電極は、外部接続端子に直接接続されていると共に、第３，第４電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極に、２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品を搭載するので、前記電子部品を、例えば、温度センサ素子等とすることによって、温度センサ内蔵の圧電振動子等を製造することができる。

本発明によれば、第１，第２接続部が切断されていないベースを用いて、圧電振動子や温度センサ内蔵の圧電振動子等を構成することができる一方、切断可能な第１，第２接続部を切断したベースを用いて、圧電発振器等を構成することができる。すなわち、圧電振動子と圧電発振器とでベースを共用することができるので、圧電デバイスのコストを低減することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る温度センサ内蔵の水晶振動子の概略断面図である。 図２は図１の温度センサ内蔵の水晶振動子のリッドを外した状態の平面図である。 図３は図１の温度センサ内蔵の水晶振動子の底面図である。 図４は図１の温度センサ内蔵の水晶振動子のサーミスタ搭載前の底面図である。 図５はサーミスタに代えて搭載されるＩＣチップの平面図である。 図６は本発明の一実施形態に係る温度補償型水晶発振器の概略断面図である。 図７は図６の温度補償型水晶発振器の底面図である。 図８は図６の温度補償型水晶発振器のＩＣチップ搭載前の底面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明に係る圧電デバイスは、圧電振動子と圧電発振器とでベースを共用できるものである。この実施形態では、圧電振動子としての温度センサ内蔵の水晶振動子と、圧電発振器としての温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）とでベースを共用する場合に適用して説明する。

先ず、温度センサ内蔵の水晶振動子について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る圧電デバイスとしての温度センサ内蔵の水晶振動子１の概略構成を示す断面図であり、図２は、蓋体としてのリッド７を外した状態の温度センサ内蔵の水晶振動子１の平面図であり、図３は、温度センサ内蔵の水晶振動子１の底面図であり、図４は、温度センサ素子としてのサーミスタ９が搭載される前の水晶振動子１の底面図である。

この実施形態の水晶振動子１のパッケージ２は、第１，第２の収納凹部３，４を上下に有するベース５と、シームリング６を介してベース５の第１の収納凹部３の開口部に接合されて、第１の収納凹部３を気密に封止する蓋体としてのリッド７とを備えている。このパッケージ２は、略直方体状であって、平面視矩形状である。

ベース５の上側の凹んだ第１の収納凹部３には、圧電振動片としての水晶振動片８が収納される。ベース５の下側の凹んだ第２の収納凹部４には、温度センサ内蔵の水晶振動子１と後述の温度補償型水晶発振器とにそれぞれ対応する２種類の電子部品の内から選択される１種の電子部品が収納可能である。この例では、温度センサ内蔵の水晶振動子１に対応する他方の種類の電子部品である温度センサ素子としてのサーミスタ９が収納されている。

このベース５は絶縁性材料からなり、平面視が矩形平板状の基板部５ａと、この基板部５ａの一方の主面側（図１では上側）の外周部に沿って上方に突設された平面視矩形枠状の第１枠部５ｂと、基板部５ａの他方の主面側（図１では下側）の外周部に沿って下方に突設された平面視矩形枠状の第２枠部５ｃとを有して、断面が略Ｈ型となっている。

基板部５ａと上側の第１枠部５ｂとによって、水晶振動片８が収納される第１の収納凹部３が構成され、基板部５ａと下側の第２枠部５ｃとによって、サーミスタ９が収納される第２の収納凹部４が構成される。

このように水晶振動片８とサーミスタ９とを、別空間である第１，第２の収納凹部３，４にそれぞれ収納するので、製造過程で発生するガスの影響や、他の素子から発生するノイズの影響を受けにくくすることができるという効果を有する。

ベース５は、アルミナ等のセラミック材料からなり、セラミックグリーンシートを積層して一体焼成して構成されている。

第１の収納凹部３は、平面視略矩形であり、その内底面の一端側（図１，図２の左側）には、水晶振動片８の表裏両面の対向する各励振電極８ａ，８ａ（図２では表面側のみ図示している）にそれぞれ電気的に接続される一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａが並列して形成されている。

この一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａ上には、導電性接着剤１０を介して水晶振動片８の各励振電極８ａ，８ａに連なる一端側が導電接合されて、搭載されている。

この実施形態のベース５の第２の収納凹部４では、温度センサ内蔵の水晶振動子１と、後述の温度補償型水晶発振器とでベース５を共用できるように、次のように構成されている。

第２の収納凹部４は、図３，図４に示すように平面視略矩形である。この第２の収納凹部４の内底面には、後述の温度補償型水晶発振器を構成するための図５に示される、上記２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品である集積回路素子としてのＩＣチップ１１が搭載できるように複数、この例では６つの第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆが形成されている。この第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆは、ＩＣチップ１１の第１〜第６電極パッド１１ａ〜１１ｆにそれぞれ対応する。

図３，図４に示すように、第２の収納凹部４の内底面に向かって上側の長辺に沿って第３，第１，第５電子部品搭載用電極４ｃ，４ａ，４ｅが形成され、第２の収納凹部４の内底面に向かって下側の長辺に沿って第６，第２，第４電子部品搭載用電極４ｆ，４ｂ，４ｄが形成されている。この例では、第３，第１，第５電子部品搭載用電極４ｃ，４ａ，４ｅは、下側へ延出された矩形状の配線パターンであり、第６，第２，第４電子部品搭載用電極４ｆ，４ｂ，４ｄは、上側へ延出された矩形状の配線パターンである。なお、電子部品搭載用電極の数は、搭載されるＩＣチップの電極パッドに応じて形成されるものであるので、ＩＣチップの付加機能に応じて６つ以上の構成としてもよい。

また、第２の収納凹部４では、上記２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品である温度センサ素子としてのサーミスタ９を搭載できるように、上側の長辺の右端の第５電子部品搭載用電極４ｅは、第１，第３電子部品搭載用電極４ａ，４ｃに比べて下側、すなわち、対向する長辺に向かって長く延出され、下側の長辺の左端の第６電子部品搭載用電極４ｆは、第２，第４電子部品搭載用電極４ｂ，４ｄに比べて上側、すなわち、対向する長辺に向かって長く延出されている。これによって、サーミスタ９は、その両端の外部端子９ａ，９ａを、第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆに半田等によってそれぞれ接合して搭載できるようになっている。

この第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆに搭載されるサーミスタ９は、第１の収納凹部３に収納された平面視矩形の水晶振動片８を、第２の収納凹部４に投影した矩形の投影領域に位置するので、水晶振動片８の温度を、正確、迅速に検知することができる。

更に、この実施形態では、第２の収納凹部４の上側の長辺の中央の第１電子部品搭載用電極４ａと、左端の第３電子部品搭載用電極４ｃとは、第１接続部１３としての配線パターンによって電気的に接続されている。また、下側の長辺の中央の第２電子部品搭載用電極４ｂと、右端の第４電子部品搭載用電極４ｄとは、第２接続部１４としての配線パターンによって、電気的に接続されている。

なお、図３，図４では、説明の便宜上、第１〜第４電子部品搭載用電極４ａ〜４ｄと、第１，第２接続部１３，１４のハッチングの向きを異ならせているが、第１〜第４電子部品搭載用電極４ａ〜４ｄと、第１，第２接続部１３，１４とは、同一の配線パターン形成工程でそれぞれ形成される。

配線パターンからなる第１，第２接続部１３，１４は、レーザー等によってそれぞれ切断可能であり、したがって、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂと、第３，４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄとの電気的接続は、それぞれ遮断可能である。

第２の収納凹部４の上側及び下側の長辺の中央の第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂは、ベース５の内部の配線等を介して、上記一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａにそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂは、第１の収納凹部３に収納されている水晶振動片８の各励振電極８ａ，８ａにそれぞれ電気的に接続されている。

ベース５の第２枠部５ｃの下側の端面、すなわち、ベース５の外底面の四隅には、当該温度センサ内蔵の水晶振動子１を、外部回路基板等に表面実装するための表面実装用の４つの第１〜第４外部接続端子１５ａ〜１５ｄが、形成されている。

第２の収納凹部４の内底面に形成されている第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆの内、一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａにそれぞれ電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂ以外の残余の第３〜第６電子部品搭載用電極４ｃ〜４ｆは、内底面の四隅に近接しており、ベース５の内部の配線等を介して、第１〜第４外部接続端子１５ａ〜１５ｄにそれぞれ電気的に接続されている。

この実施形態では、上記のように、一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａに電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂは、第１，第２接続部１３，１４を介して、第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄにそれぞれ電気的に接続されているので、一対の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａは、第１，第２電子部品用搭載電極４ａ，４ｂ、第１，第２接続部１３，１４及び第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄをそれぞれ介して、第１，第２外部接続端子１５ａ，１５ｂにそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、第１，第２外部接続端子１５ａ，１５ｂが、水晶振動片８に接続された水晶端子（Ｘｔａｌ，Ｘｔａｌ）となっている。

また、第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆに搭載されるサーミスタ９は、第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆを介して第３，第４外部接続端子１５ｃ，１５ｄにそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、第３，第４外部接続端子１５ｃ，１５ｄがサーミスタ端子（ＴＨ，ＴＨ）となっている。

このように、ベース５の第１の収納凹部３の内底面の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａに、水晶振動片８を搭載し、ベース５の第２の収納凹部４の第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆに、サーミスタ９を搭載して、第１の収納凹部３をリッド７で気密に封止することによって、図１に示される表面実装型の温度センサ内蔵の水晶振動子１を構成することができる。

次に、この温度センサ内蔵の水晶振動子１とパッケージ２を共用する温度補償型水晶発振器について説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る圧電デバイスとしての温度補償型水晶発振器２１の概略構成を示す断面図であり、図７は、温度補償型水晶発振器２１の底面図であり、図８は、ＩＣチップ１１が搭載される前の温度補償型水晶発振器２１の底面図である。

これらの図６〜８において、上記温度センサ内蔵の水晶振動子１と同一又は対応する部分には、同一又は対応する参照符号を付す。

ベース５_１の第１の収納凹部３には、温度センサ内蔵の水晶振動子１と同様に、水晶振動片８が搭載されている。

ベース５_１の第２の収納凹部４_１には、上記図５に示されるＩＣチップ１１が搭載される。このＩＣチップ１１は、水晶振動子１に接続される発振回路部、温度を検出する温度検出部、及び、検出した温度に基づいて温度補償を行う温度補償回路部を１チップ化した外形が直方体の集積回路素子である。

このＩＣチップ１１は、水晶用の第１，第２電極パッド１１ａ，１１ｂ（Ｘｔａｌ，Ｘｔａｌ）と、ＡＦＣ（Auto Frequency Control;自動周波数制御）電圧入力用の第３電極パッド１１ｃ（ＶＡＦＣ）と、発振出力用の第４電極パッド１１ｄ（ＣＳＯＵＴ）と、グランド用の第５電極パッド１１ｅ（ＶＳＳ）と、電源用の第６電極パッド１１ｆ（ＶＤＤ）とを備えている。

かかるＩＣチップ１１を、ベース５_１の第２の収納凹部４_１に搭載する場合には、上記図３に示されるベース５の内底面の第１，第２接続部１３，１４としての配線パターンを、レーザーによって切断し、図８に示すように、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂ側の第１，第２接続部１３ａ，１４ｂと、第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄ側の第１，第２接続部１３ｃ，１４ｄとにそれぞれ分断する。この例では、第１，第２接続部１３，１４の中央部を、ベース５_１の短辺方向（図８の上下方向）に沿ってレーザーによって切断している。

これによって、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂと、第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄとの電気的な接続がそれぞれ遮断され、第１〜第４電子部品搭載用電極４ａ〜４ｄは、それぞれ電気的に分離される。

このようにして、第１〜第４電子部品搭載用電極４ａ〜４ｄを、それぞれ電気的に分離した後、ＩＣチップ１１を、第２の収納凹部４_１の第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆに搭載する。

このとき、ＩＣチップ１１は、その第１〜第６電極パッド１１ａ〜１１ｆが、ベース５_１の第２の収納凹部４_１の第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆに、それぞれ金属バンプや半田によって接合されて搭載される。

具体的には、ＩＣチップ１１の水晶用の第１，第２電極パッド１１ａ，１１ｂ（Ｘｔａｌ，Ｘｔａｌ）が、水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａに電気的に接続されている第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。

また、ＩＣチップ１１のＡＦＣ電圧入力用の第３電極パッド１１ｃ（ＶＡＦＣ）が、ベース５_１の外底面の第１外部接続端子１５ａに電気的に接続されている第３電子部品搭載用電極４ｃに電気的に接続され、ＩＣチップ１１の発振出力用の第４電極パッド１１ｄ（ＣＳＯＵＴ）が、第２外部接続端子１５ｂに電気的に接続されている第４電子部品搭載用電極４ｄに電気的に接続され、ＩＣチップ１１のグランド用の第５電極パッド１１ｅ（ＶＳＳ）が、第３外部接続端子１５ｃに電気的に接続されている第５電子部品搭載用電極４ｅに電気的に接続され、ＩＣチップの電源用の第６電極パッド１１ｆ（ＶＤＤ）が、第４外部接続端子１５ｄに電気的に接続されている第６電子部品搭載用電極４ｆに電気的に接続されている。

したがって、ベース５_１の外底面の第１外部接続端子１５ａが、ＡＦＣ電圧入力用の端子（ＶＡＦＣ）となり、第２外部接続端子１５ｂが、発振出力用の端子（ＯＵＴＰＵＴ）となり、第３外部接続端子１５ｃが、グランド用の端子（ＧＮＤ）となり、第４外部接続端子１５ｄが、電源用の端子（Ｖｃｃ）となる。

このように、ベース５の第２の収納凹部４の第１，第２接続部１３，１４を切断したベース５_１の第１の収納凹部３の内底面の水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａに、水晶振動片８を搭載し、ベース５_１の第２の収納凹部４_１の第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆに、ＩＣチップ１１を搭載して、第１の収納凹部３をリッド７で気密に封止することによって、図６に示される表面実装型の温度補償型水晶発振器２１を構成することができる。

したがって、温度センサ内蔵の水晶振動子１のベース５の、その第２の収納凹部４の第１，第２接続部１３，１４を、レーザー等によって切断することによって、温度補償型水晶発振器２１のベース５_１として共用することができる。

これによって、温度センサ内蔵の水晶振動子に対応するベースと、温度補償型水晶発振器に対応するベースをそれぞれ準備して、温度センサ内蔵の水晶振動子と温度補償型水晶発振器とをそれぞれ製造する従来例に比べて、管理コストや製造コストを低減することができる。

上記のようにしてベース５を共用する温度センサ内蔵の水晶振動子１及び温度補償型水晶発振器２１では、次のような手順で製造することができる。

すなわち、本発明の一実施形態に係る圧電デバイスの製造方法は、第１〜第３工程を含んでいる。

第１工程では、図１〜図４に示される上記のベース５を予め準備する。

第２工程では、第１工程で準備されたベース５の第１の収納凹部３に、水晶振動片８を搭載する。

第３工程は、必要に応じて行われる工程であって、この第３工程では、ベース５の第２の収納凹部４の内底面の第１，第２接続部１３，１４を切断して、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂと、第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄとの電気的な接続を遮断する。

水晶振動片搭載用電極３ａ，３ａが、第１，第２外部接続端子１５ａ，１５ｂに電気的に接続されている必要がある温度センサ内蔵の水晶振動子１の製造では、第３工程は行われず、第１，第２電子部品搭載用電極４ａ，４ｂと第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄとは、第１，第２接続部１３，１４を介して電気的に接続されている。

これに対して、第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆが、電気的に分離されている必要がある温度補償型水晶発振器２１の製造では、第３工程が行われる。

その後、温度センサ内蔵の水晶振動子１を製造する場合には、第４工程として、ベース５の第２の収納凹部４の内底面の第３，第４電子部品搭載用電極４ｃ，４ｄ以外の第５，第６電子部品搭載用電極４ｅ，４ｆに、サーミスタ９を搭載する。

更に、水晶振動片８が搭載された第１の収納部３の開口部をリッド７で気密に封止して、温度センサ内蔵の水晶振動子１が得られる。

また、温度補償型水晶発振器２１を製造する場合には、第３工程を行った後、第４工程として、ベース５_１の第２の収納凹部４_１の第１〜第６電子部品搭載用電極４ａ〜４ｆに、ＩＣチップ１１を搭載する。

更に、水晶振動片８が搭載された第１の収納部３の開口部をリッド７で気密に封止して、温度補償型水晶発振器２１が得られる。

なお、第２工程、第３工程、及び、第４工程を行う順番は、上記に限らず、例えば、水晶振動片８を搭載する第２工程の前に、第１，第２接続部１３，１４を切断する第３工程を行ってもよく、第２工程の前に、サーミスタ９を搭載する第４工程を行ってもよい。

［その他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）上記実施形態では、ベースは、基板部の両主面側に第１，第２の収納凹部を有する断面略Ｈ型の構造であったが、一方の主面側のみに収納凹部を有する構成とし、この収納凹部に、水晶振動片、及び、サーミスタ等の電子部品を収納して搭載してもよい。

（２）上記実施形態では、温度センサ素子としてサーミスタを使用したが、ダイオードなどの他の温度センサ素子を使用してもよい。

（３）上記実施形態では、第２の収納凹部に温度センサ素子を搭載して温度センサ内蔵の水晶振動子としたが、第２の収納凹部に温度センサ素子等の電子部品を搭載することなく、水晶振動子としてもよい。

（４）上記実施形態では、温度補償型水晶発振器に適用して説明したが、温度補償型水晶発振器以外の電圧制御水晶発振器や水晶発振器等に適用してもよい。

（５）上記実施形態では、水晶振動子、水晶発振器に適用して説明したが、本発明は、水晶に限らず、種々の圧電材料を用いた圧電振動子、圧電発振器等の圧電デバイスに適用できるものである。

１ 温度センサ内蔵の水晶振動子（圧電デバイス）
２，２_１ パッケージ
３ 第１の収納凹部
３ａ 水晶振動片搭載用電極
４，４_１ 第２の収納凹部
４ａ〜４ｆ 第１〜第６電子部品搭載用電極
５，５_１ ベース
７ リッド（蓋体）
８ 水晶振動片
９ サーミスタ（温度センサ素子）
１１ ＩＣチップ（集積回路素子）
１３ 第１接続部
１４ 第２接続部
１５ａ〜１５ｄ 第１〜第４外部接続端子
２１ 温度補償型水晶発振器（圧電デバイス）

Claims (12)

1. 圧電振動片が収納されると共に、少なくとも２種類の電子部品の内から選択される１種類の電子部品が収納可能な少なくとも一つの収納凹部を有する絶縁性のベースと、該ベースの収納凹部の開口部を気密に封止する蓋体とを備え、
   前記収納凹部の内面には、収納される前記圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極と、前記２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品が搭載可能な複数の電子部品搭載用電極とが形成されており、
   前記複数の電子部品搭載用電極の内の第１，第２電子部品搭載用電極は、前記一対の圧電振動片搭載用電極にそれぞれ電気的に接続されており、
   前記ベースの外底面には、前記第１，第２電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極にそれぞれ電気的に接続された表面実装用の複数の外部接続端子が設けられており、
   前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記残余の複数の電子部品搭載用電極の内の第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続する第１，第２接続部を備え、
   前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載可能であり、
   前記第１，第２接続部は、切断可能であって、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続をそれぞれ遮断可能である、
   ことを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記第１，第２接続部が、配線パターンからなる、
   請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品が、集積回路素子であり、前記他方の種類の電子部品が、温度センサ素子である、
   請求項１または２に記載の圧電デバイス。
4. 前記第１，第２接続部がそれぞれ切断されて、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続が遮断されていると共に、前記複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品が搭載されている、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
5. 前記第１，第２接続部は、切断されることなく、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続しており、
   前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記他方の種類の電子部品が搭載されている、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
6. 前記第１，第２接続部は、切断されることなく、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続しており、
   前記複数の電子部品搭載用電極には、いずれの種類の電子部品も搭載されていない、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
7. 前記ベースは、基板部と、該基板部の一方の主面側の外周部に形成された第１枠部と、前記基板部の他方の主面側の外周部に形成された第２枠部とを有し、前記基板部と前記第１枠部とによって、前記圧電振動片が収納される第１の前記収納凹部が構成されると共に、前記基板部と前記第２枠部とによって、前記電子部品が収納可能な第２の前記収納凹部が構成され、
   前記第１の収納凹部の開口部は、前記蓋体によって気密に封止され、
   前記第１の収納凹部の内面に、前記一対の圧電振動片搭載用電極が形成され、
   前記第２の収納凹部の内面に、前記複数の電子部品搭載用電極が形成されている、
   請求項１ないし６のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
8. 前記基板部は、平面視矩形状であり、
   前記表面実装用の前記外部接続端子が、平面視矩形状の前記基板部の外周部に沿って形成された前記第２枠部の端面の四隅に設けられている、
   請求項７に記載の圧電デバイス。
9. 前記第１の収納凹部に収納される前記圧電振動片を、前記第２の収納凹部に投影した投影領域内に、前記他方の種類の電子部品としての温度センサ素子が収納配置されている、
   請求項７または８に記載の圧電デバイス。
10. 圧電振動片が収納されると共に、少なくとも２種類の電子部品の内から選択される１種類の電子部品が収納可能な少なくとも一つの収納凹部を有する絶縁性のベースと、該ベースの収納凹部の開口部を気密に封止する蓋体とを備える圧電デバイスの製造方法であって、
    前記ベースを予め準備する第１工程を含み、
    前記ベースは、前記収納凹部の内面に、収納される前記圧電振動片が搭載される一対の圧電振動片搭載用電極と、前記２種類の電子部品の内から選択される一方の種類の電子部品が搭載可能な複数の電子部品搭載用電極とが形成されており、
    前記複数の電子部品搭載用電極の内の第１，第２電子部品搭載用電極は、前記一対の圧電振動片搭載用電極にそれぞれ電気的に接続されており、
    前記ベースの外底面には、前記第１，第２電子部品搭載用電極以外の残余の複数の電子部品搭載用電極にそれぞれ電気的に接続された表面実装用の複数の外部接続端子が設けられており、
    前記ベースは、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記残余の複数の電子部品搭載用電極の内の第３，第４電子部品搭載用電極とをそれぞれ電気的に接続する第１，第２接続部を備えており、
    前記ベースの前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される他方の種類の電子部品が搭載可能であり、
    前記第１工程で準備された前記ベースに、前記圧電振動片を搭載する第２工程と、
    必要に応じて行われる工程であって、前記第１，第２接続部を切断して、前記第１，第２電子部品搭載用電極と、前記第３，第４電子部品搭載用電極との電気的な接続を遮断する第３工程とを含む、
    ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
11. 前記第３工程を行って、前記第１，第２接続部が切断された前記ベースの前記複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記一方の種類の電子部品を搭載する第４工程を含む、
    請求項１０に記載の圧電デバイスの製造方法。
12. 前記第３工程を行うことなく、前記ベースの前記第３，第４電子部品搭載用電極以外の前記残余の複数の電子部品搭載用電極に、前記２種類の電子部品の内から選択される前記他方の種類の電子部品を搭載する第４工程を含む、
    請求項１０に記載の圧電デバイスの製造方法。

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