JP6411806B2 - 圧電デバイス - Google Patents

Description

本発明は、圧電デバイスに関する。

携帯端末や携帯電話、各種情報・通信機器などでは、水晶振動子や水晶発振器などの圧電デバイスが搭載されている。このような圧電デバイスは、リッドやベースで構成されたパッケージ内に水晶振動片などの圧電振動片を搭載して作成されることが知られている。圧電デバイスは、小型化及び低コスト化が求められている。そのため、ウェハレベルのパッケージングにて、水晶振動子を作成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて、ＭＥＭＳ振動子を作成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１８０１６９号公報 特開２０１３−１１０６２３号公報

特許文献１に記載の振動子パッケージは、ウェハの貼り合わせにおいて、数百或いは数千の箇所を同時に貼り合わせするため、全ての接合部に対し均一かつ信頼性ある接合状態を得るのは困難である。また、特許文献２に記載のＭＥＭＳ振動子はシリコンからなるため、水晶振動片等の圧電振動片と比較して共振のＱ値を高くするのが難しく、良好な振動特性を得るのが難しいといった問題があった。

本願発明者は、これらの問題を解決するため、ウェハレベルでの作成により低コストで製造でき、かつ、ＭＥＭＳ構造体と比べてＱ値が高く振動特性の優れた圧電振動子を提案している（特願２０１３−１９１４６０）。また、近年、圧電振動子の耐久性や取扱性の向上が求められるとともに、発振器等のようにＩＣを搭載させた場合に圧電デバイスの低背化及び低コスト化の要請があり、先に提案した圧電振動子においても耐久性等の向上や、低背化の実現が求められている。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、圧電デバイスの低背化及び低コスト化を実現しかつ耐久性や取扱性を向上させることが可能な圧電デバイスを提供することを目的とする。

本発明では、周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、振動部から離間して周辺部と接合する中間膜と、中間膜に積層して成膜され、振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、圧電素子、フレーム、電子部品間を電気的に接続する接続部材と、フレーム上において圧電素子、電子部品及び接続部材を覆う樹脂部と、を有し、フレームの片側に圧電素子を積層され、もう片側に電子部品を積層され、電子部品の部品接続パッドと外部端子間及び、フレーム上に設けた内部接続端子を仲介とした部品接続パッドと圧電接続パッド間の電気的接続はワイヤボンディングであり、フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、凹部は、圧電接続パッドと内部接続端子とを接続するボンディングワイヤ、及び圧電素子を収容するとともに、ボンディングワイヤ及び圧電素子を覆うように樹脂が充填される。

また、本発明では、周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、振動部から離間して周辺部と接合する中間膜と、中間膜に積層して成膜され、振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、圧電素子、フレーム、電子部品間を電気的に接続する接続部材と、フレーム上において圧電素子、電子部品及び接続部材を覆う樹脂部と、を有し、フレームの片側に圧電素子を積層され、もう片側に電子部品を積層され、圧電接続パッドとフレームに設けた内部接続端子とは、導電性接着剤や半田にて接合され、電子部品の部品接続パッドと外部端子及び、内部接続端子間の電気的接続はワイヤボンディングであり、フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、凹部は、圧電素子を収容するとともに、圧電素子を覆うように樹脂が充填される。

周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、振動部から離間して周辺部と接合する中間膜と、中間膜に積層して成膜され、振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、圧電素子、フレーム、電子部品間を電気的に接続する接続部材と、フレーム上において圧電素子、電子部品及び接続部材を覆う樹脂部と、を有し、フレームの片側に圧電素子を積層され、もう片側に電子部品を積層され、圧電接続パッドとフレームに設けた内部接続端子とは、導電性接着剤や半田にて接合され、電子部品の部品接続パッドと外部端子及び、内部接続端子間の電気的接続は金属バンプや半田バンプを介在したフリップチップボンディングであり、フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、凹部は、圧電素子を収容するとともに、圧電素子を覆うように樹脂が充填される。

また、内部接続端子は、フレームを厚さ方向に見てフレームの中央部分から外側に向けて互いに反対側に延びるように一対形成されるとともに、凹部の側面を構成しかつ厚さ方向に対して傾斜する傾斜面を有してもよい。

本発明によれば、圧電振動片を含む圧電素子が薄くかつ容易に形成されるので圧電デバイスの低背化及び低コスト化を実現するとともに、この圧電素子がフレームに搭載されて樹脂部で覆われるので、耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、薄い圧電素子を用いるので、ＩＣ等の電子部品が重ねて搭載された場合であっても圧電デバイスの低背化を実現することができる。

第１実施形態に係る圧電デバイスの一例を示し、（ａ）は樹脂部を透過して見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１に示す圧電デバイスを構成する圧電素子を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 圧電デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。 圧電デバイスの製造方法の一工程を示し、（ａ）は犠牲層にレジスト膜を形成した状態を示す断面図、（ｂ）は中間膜のエッチングを行った状態を示す断面図、（ｃ）は犠牲層をエッチングした状態を示す断面図、（ｄ）は電極を形成した状態を示す断面図である。 切断工程前のフレームを示す平面図である。 （ａ）は第２実施形態の一例を示す断面図、（ｂ）は第３実施形態の一例を示す断面図、（ｃ）は第４実施形態の一例を示す断面図である。 （ａ）は第５実施形態の一例を示す断面図、（ｂ）は第６実施形態の一例を示す断面図、（ｃ）は第７実施形態の一例を示す断面図である。 （ａ）は第８実施形態の一例を示す断面図、（ｂ）は第９実施形態の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、模式的に記載するとともに、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、本実施形態において方向を示す場合は、以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系は、圧電デバイス１００の表面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面において圧電デバイス１００の長手方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＺ方向と表記する。ＸＺ平面に垂直な方向（圧電デバイス１００の厚さ方向）はＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

＜第１実施形態＞
（圧電デバイス１００の構成）
第１実施形態に係る圧電デバイスについて図面を用いて説明する。図１は第１実施形態に係る圧電デバイスの一例を示し、（ａ）は樹脂部１５０を透過して見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、圧電デバイス１００は、圧電素子１１０と、フレーム１２０と、電子部品１３０と、ボンディングワイヤ（接続部材）１４１等と、樹脂部１５０とを有する。圧電デバイス１００は、Ｙ方向から見たときに矩形状に形成される。圧電デバイス１００は発振器である。なお、後述する圧電デバイス２００〜８００も同様に発振器の構成となっている。

図２は、図１に示す圧電デバイスを構成する圧電素子１１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。圧電素子１１０は、図２に示すように、圧電振動片１０と、中間膜２０、３０と、封止膜４０、５０と、を有しており、５層構造に構成される。この圧電素子１１０は、Ｙ方向から見たときに矩形状に形成される。なお、Ｙ方向から見たときの圧電素子１１０の形状は、矩形状に限定されず、四角以外の多角形状、円形状、長円形状、楕円形状などであってもよい。圧電素子１１０は、フレーム１２０の表面（＋Ｙ側の面）に配置されて搭載される。

圧電振動片１０は、Ｙ方向から見たときに圧電素子１１０と同様の寸法で板状に形成される。圧電振動片１０は、例えば、ＡＴカットされた水晶振動片が用いられる。ＡＴカットは、圧電デバイス１００が常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸、機械軸及び光学軸のうち、光学軸に対して結晶軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ただし、圧電振動片１０として、ＡＴカットの水晶振動片に限定されず、例えばＢＴカット等の水晶振動片が用いられてもよい。また、圧電振動片１０として水晶片に限定されず、例えば、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等が用いられてもよい。

圧電振動片１０の中央部には、周辺部１０ａに対して薄肉の振動部１０ｂが形成される。振動部１０ｂは、Ｙ方向から見たときに矩形状に形成される。振動部１０ｂと周辺部１０ａとの間には傾斜面１０ｃが形成される。ただし、振動部１０ｂと周辺部１０ａとを傾斜面１０ｃによって接続させるか否かは任意である。このように、振動部１０ｂが周辺部１０ａより薄肉となることにより、逆メサ型の振動部１０ｂが形成される。

振動部１０ｂの厚さ（Ｙ方向の幅）は、圧電デバイス１００から取り出される周波数に応じて設定される。振動部１０ｂは、圧電振動片１０の表面（−Ｙ側の面）からの深さと、裏面（＋Ｙ側の面）からの深さが同一に設定される。ただし、振動部１０ｂの表面及び裏面の深さを同一に設定することに限定されず、例えば、表面側が裏面側より深くなるように形成されてもよい。また、振動部１０ｂは、圧電振動片１０と平行に（ＸＺ平面と平行に）形成される。ただし、振動部１０ｂを圧電振動片１０と平行とすることに限定されず、例えば、振動部１０ｂの＋Ｘ側が−Ｙ側に配置され、かつ振動部１０ｂの−Ｘ側が＋Ｙ側に配置されて、圧電振動片１０に対して傾斜するように形成されてもよい。

圧電振動片１０の表面及び裏面には、励振電極６１、６２と、励振電極６１、６２のそれぞれに電気的に接続される引出電極６３、６４とが形成される。励振電極６１、６２は、平面視で矩形に形成される。励振電極６１、６２は、圧電振動片１０の振動部１０ｂをＹ方向に挟んで対向した状態で配置され、ほぼ同一の大きさに形成される。振動部１０ｂは、これら励振電極６１、６２に所定の交流電圧が印加されることにより、所定の振動数で振動する。

引出電極６３は、圧電振動片１０の表面において励振電極６１から＋Ｘ方向に引き出されて形成される。引出電極６４は、圧電振動片１０の裏面において励振電極６２から−Ｘ方向に引き出されて形成される。なお、引出電極６３と引出電極６４とは、電気的に接続されない。

励振電極６１、６２及び引出電極６３、６４は、導電性の金属膜により形成される。この金属膜としては、例えば、水晶材との密着性を高めるためにクロム（Ｃｒ）や、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、あるいはニッケルクロム（ＮｉＣｒ）や、ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）、ニッケルタングステン（ＮｉＷ）合金などからなる下地膜と、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）などからなる主電極膜との２層構造が採用される。この金属膜は、例えば、成膜後にフォトリソグラフィ技術及びエッチングにより形成されるか、またはメタルマスクを介したスパッタ蒸着または真空蒸着等により形成される。なお、金属膜として２層構造に限定するものではなく、１層または３層以上の導電性の金属膜による構成が用いられてもよい。

圧電振動片１０には、引出電極６３に対応してＹ方向に貫通する貫通穴１０ｄが形成される。この貫通穴１０ｄには、貫通電極６５が形成される。また、圧電振動片１０の裏面側には、貫通電極６５を覆うように矩形状の接続電極６６が形成される。貫通電極６５によって、引出電極６３と接続電極６６とは電気的に接続される。貫通電極６５は、例えば、銅（Ｃｕ）めっきや導電性ペーストの充填により形成される。接続電極６６は、例えば、メタルマスクを介したスパッタ蒸着または真空蒸着等により形成される。

中間膜２０、３０は、圧電振動片１０の表面及び裏面のそれぞれに形成され、封止膜４０、５０の内側に配置されている。中間膜２０、３０は、Ｙ方向から見たときに圧電振動片１０の表面及び裏面においてほぼ同一に形成される。中間膜２０、３０は、同一の厚さ（Ｙ方向の幅）に形成されるが、これに限定されず、例えば、中間膜２０が中間膜３０より厚く形成されてもよい。中間膜２０、３０としては、例えば、ポリシリコン、二酸化ケイ素などが用いられる。

中間膜２０、３０は、図２（ｂ）に示すように、それぞれ振動部１０ｂから離れた状態で形成される。従って、振動部１０ｂの表面側には空洞Ｋ１が形成され、振動部１０ｂの裏面側には空洞Ｋ２が形成される。これにより、振動部１０ｂの機械的な振動を許容する。空洞Ｋ１、Ｋ２は、例えば、真空雰囲気に設定されるが、これに代えて、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の水晶に対して不活性なガス雰囲気に設定されてもよい。中間膜２０、３０は、例えば、真空蒸着やスパッタ蒸着により圧電振動片１０の表面及び裏面のそれぞれに成膜されることにより形成される。

裏面側の中間膜３０は、貫通電極６５に対応してＹ方向に貫通する貫通穴３０ａが形成される。この貫通穴３０ａには、貫通電極６７が形成される。中間膜３０の裏面には、貫通電極６７を覆うように矩形状の接続電極６８が形成される。貫通電極６７によって、接続電極６６と接続電極６８とが電気的に接続される。中間膜３０は、引出電極６４に対応してＹ方向に貫通する貫通穴３０ｂが形成される。この貫通穴３０ｂには、貫通電極６９が形成される。中間膜３０の裏面には、貫通電極６９を覆うように矩形状の接続電極７０が形成される。貫通電極６９によって、引出電極６４と接続電極７０とが電気的に接続される。貫通電極６７、６９は、例えば、銅めっきや導電性ペーストの充填により形成される。接続電極６８、７０は、例えば、メタルマスクを介したスパッタ蒸着または真空蒸着等により形成される。

封止膜４０、５０は、中間膜２０、３０のそれぞれを覆った状態で形成される。封止膜４０、５０は、同一の厚さ（Ｙ方向の幅）に形成されるが、これに限定されず、例えば、封止膜４０が封止膜５０より厚く形成されてもよい。封止膜４０、５０としては、例えば、窒化シリコン等が用いられる。封止膜４０、５０は、例えば、真空蒸着やスパッタ蒸着により中間膜２０、３０上のそれぞれに成膜されることにより形成される。

裏面側の封止層５０は、貫通電極６７、６９のそれぞれに対応してＹ方向に貫通する貫通穴５０ａ、５０ｂが形成される。この貫通穴５０ａ、５０ｂには、貫通電極７１、７３がそれぞれ形成される。封止膜５０の裏面には、貫通電極７１等を覆うように矩形状の圧電接続パッド７２等が形成される。貫通電極７１により、接続電極６８と圧電接続パッド７２とが電気的に接続される。また、貫通電極７３により、接続電極７０と圧電接続パッド７４とが電気的に接続される。貫通電極７１、７３は、例えば、銅めっきや導電性ペーストの充填により形成される。圧電接続パッド７２、７４は、例えば、メタルマスクを介したスパッタ蒸着または真空蒸着等により形成される。

圧電接続パッド７２は、貫通電極７１、接続電極６８、貫通電極６７、接続電極６６、及び貫通電極６５を介して引出電極６３（励振電極６１）に電気的に接続される。一方、圧電接続パッド７４は、貫通電極７３、接続電極７０、及び貫通電極６９を介して引出電極６４（励振電極６２）に電気的に接続される。

フレーム１２０は、導電性の薄板状の部材から形成され、圧電デバイス１００の裏面（−Ｙ側の面）側かつＸＺ平面に対して平行に配置される。フレーム１２０としては、銅板である。なお、フレーム１２０は、銅板に代えて、導電性を持った材質（例えば銅合金製や４２アロイ製）の板が用いられてもよい。また、フレーム１２０は、導電性部材であることに限定されず、セラミック基板やガラエポ基板などが採用されてもよい。以上のフレーム１２０に関する事項については、後述する他の実施形態に係るフレーム２２０等についても同様である。

フレーム１２０は、ダイパッド部１２１と、外部端子１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄと、サポート部１２３とを有している。ダイパッド部１２１、外部端子１２２ａ等、及びサポート部１２３は、同一部材から形成され、それぞれの厚さは同一に形成されている。なお、ダイパッド部１２１、外部端子１２２ａ等、及びサポート部１２３の一部又は全部は、異なる部材から形成されてもよく、厚さが異なって形成されてもよい。この場合、ダイパッド部１２１と及びサポート部１２３は、非導電性の材質で形成されてもよい。なお、外部端子１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、圧電デバイス１００が基板等に搭載された際の外部端子として用いられる。

ダイパッド部１２１は、表面（＋Ｙ側の面）に圧電素子１１０が搭載されて固定される部分である。ダイパッド部１２１は、Ｙ方向から見て中央部分の領域に形成され、圧電素子１１０の形状に対応して形成される。ダイパッド部１２１は、Ｙ方向から見て圧電素子１１０よりも若干大きい面積を有し、かつ圧電素子１１０を支持可能な強度を有している。ダイパッド部１２１は、例えば板状部材の表面の所定の領域が厚さ方向（Ｙ方向）に打ち抜かれて形成される。

外部端子１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、それぞれ圧電デバイス１００の裏面（−Ｙ側の面）の４つの角部を含む領域に形成される。外部端子１２２ａ〜１２２ｄは、それぞれ＋Ｘ側かつ＋Ｚ側、＋Ｘ側かつ−Ｚ側、−Ｘ側かつ＋Ｚ側、−Ｘ側かつ−Ｚ側に配置され、ダイパッド部１２２ａと一体的に形成される。なお、外部端子１２２ａ〜１２２ｄは、ダイパッド部１２１と分離して形成されてもよい。外部端子１２２ａ〜１２２ｄは、それぞれ外周に沿ってＸ方向及びＺ方向に伸びるＬ字状に形成される。

サポート部１２３は、ダイパッド部１２１とフレーム部１２４とを接続するための部材であり、圧電デバイス１００の製造時にフレーム部１２４にダイパッド部１２１を保持する。なお、フレーム部１２４は、圧電デバイス１００の製造工程において圧電デバイス１００と分離される。サポート部１２３は、フレーム部１２４の内側辺部の中央部分からそれぞれダイパッド部１２１まで引き出され、Ｙ方向から見て帯状に形成される。なお、フレーム１２０は上記構成に限定されない。例えば、ダイパッド部１２１、外部端子１２２ａ等、及びサポート部１２３のそれぞれの形状は、四角形以外であってもよい。また、外部端子１２２ａ等の数は、５つ以上あるいは３つ以下でもよい。なお、これらのフレーム１２０に関する事項については、後述するフレーム２２０等についても同様に適用可能である。

電子部品１３０は、圧電素子１１０の表面（＋Ｙ側の面）側に配置され、圧電素子１１０に積層した状態で接着等により保持される。電子部品１３０としては、例えば、圧電素子１１０と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備え、かつこれを集積したＩＣチップ等である。電子部品１３０は、表面（＋Ｙ側の面）に例えば６つの部品接続パッドを有する。これら６つの部品接続パッドのうち２つの部品接続パッド１３１、１３２は、圧電接続パッド７２、７４を介して、励振電極６１、６２と電気的に接続される。残る４つの部品接続パッド１３３、１３４、１３５、１３６は、それぞれ、例えばグラウンド用接続パッド、スタンバイ機能用接続パッド、発振回路からの出力用接続パッド、駆動用電圧用接続パッドである。

ボンディングワイヤ１４１〜１４６は、圧電素子１１０、電子部品１３０、フレーム１２０間を電気的に接続する接続部材である。ボンディングワイヤ１４１〜１４６としては、例えば金（Ａｕ）の細線が用いられる。なお、後述する実施形態のボンディングワイヤ２４１等についても同様である。ボンディングワイヤ１４１は、部品接続パッド１３１と圧電接続パッド７２とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ１４２は、部品接続パッド１３２と圧電接続パッド７４とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ１４３は、部品接続パッド１３３と外部端子１２２ａとを電気的に接続する。ボンディングワイヤ１４４は、部品接続パッド１３４と外部端子１２２ｂとを電気的に接続する。ボンディングワイヤ１４５は、部品接続パッド１３５と外部端子１２２ｃとを電気的に接続する。ボンディングワイヤ１４６は、部品接続パッド１３６と外部端子１２２ｄとを電気的に接続する。

樹脂部１５０は、フレーム１２０の＋Ｙ側から、圧電素子１１０、電子部品１３０、及びボンディングワイヤ１４１等を覆うように形成される。これにより、圧電素子１１０、電子部品１３０、及びボンディングワイヤ１４１等を衝撃、湿気、汚染物質などから保護することができる。樹脂部１５０としては、例えばエポキシなどの熱硬化性樹脂が用いられる。なお、樹脂部１５０は、このように電子部品１３０及びボンディングワイヤ１４１等の全てを覆うことに限定されず、例えば、電子部品１３０及びボンディングワイヤ１４１等の一方または双方の一部を露出させるものでもよい。

このように、圧電デバイス１００によれば、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので、圧電デバイス１００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム１２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので、耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、フレーム１２０には、外部端子１２２ａ等を備えるので、圧電デバイス１００が基板に搭載される場合に基板との電気的接続を容易に行うことができる。また、接続部材１４１等としてボンディングワイヤが用いられるので、圧電素子１１０とフレーム１２０との電気的接続を容易かつ確実に行うことができる。また、電子部品１３０は圧電素子１１０に積層した状態で保持されるので、圧電デバイス１００全体として小型化を図ることができる。

（圧電デバイス１００の製造方法）
次に、圧電デバイス１００の製造方法について、図３〜図５を用いて説明する。図３は、図１に示す圧電デバイス１００の製造方法を説明するフローチャートである。図３に示すフローチャートのうち、図４は圧電素子１１０を形成する工程の一部を示し、図５は、切断工程前のフレーム１２０を示す平面図である。なお、図５では、圧電素子１１０が配置される領域を点線で示している。以下の説明では、図３のフローチャートに沿いつつ、適宜図４、図５を参照して説明する。

図３に示すように、圧電素子１１０を形成する（ステップＳ０１）。圧電素子１１０は、例えば以下の工程により形成される。まず、圧電ウェハＡＷが用意され、その加工が行われる。圧電ウェハＡＷとしては、例えば、ＡＴカットされた水晶ウェハが用いられる。圧電ウェハＡＷの加工では、振動部１０ｂの形成や、励振電極６１、６２及び引出電極６３、６４の形成、貫通穴１０ｄの形成、貫通電極６５の形成、接続電極６６の形成が行われる。

次いで、圧電ウェハＡＷ（圧電振動片１０）の表面及び裏面に、振動部１０ｂを挟んで励振電極６１、６２が形成されるとともに、この励振電極６１、６２から延びる引出電極６３、６４が形成される。次いで、圧電ウェハＡＷの、引出電極６３に対応する部分に、Ｙ方向に貫通する貫通穴１０ｄが形成され、貫通穴１０ｄに、例えば、銅めっきや導電性ペーストの充填によって、貫通電極６５が形成される。次いで、この貫通電極６５を覆うように接続電極６６が形成される。

続いて、振動部１０ｂの表面側及び裏面側には、犠牲層７５、７６が形成される。犠牲層７５、７６としては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、アモルファスシリコン、フォトレジスト、その他ポリマー材料等が適宜選択可能である。続いて、例えば、ＣＭＰ（化学機械研磨）により犠牲層７５、７６が平坦化される。この平坦化により、圧電振動片１０の周辺部１０ａの犠牲層７５、７６が除去される。

続いて、圧電ウェハＡＷの表面及び裏面のそれぞれに中間膜２０、３０が形成される。中間膜２０、３０としては、例えば、ポリシリコン、二酸化ケイ素が用いられる。中間膜形成工程は、例えば、真空蒸着やスパッタ蒸着、低圧ＣＶＤ等が用いられる。続いて、レジスト膜７８、７９が形成される。図４（ａ）に示すように、中間膜２０、３０の表面及び裏面の全面にレジスト膜７８、７９が形成される。続いて、レジスト膜７８、７９に対して、所定のマスクを用いた露光処理を行った後、現像処理を行うことにより、レジストパターンとして、Ｙ方向に貫通する複数の貫通穴７８ａ、７９ａが形成される。貫通穴７８ａ、７９ａは、犠牲層７５、７６に対応する箇所に形成される。また、裏面側のレジスト膜７９には、貫通電極６５に対応してＹ方向に貫通する貫通穴７９ｂが形成されるとともに、引出電極６４に対応してＹ方向に貫通した貫通穴７９ｃが形成される。

続いて、中間膜２０、３０のエッチングが行われる。図４（ｂ）に示すように、レジストパターンを介して中間膜２０、３０がエッチングされることにより、中間膜２０、３０には、レジスト膜７８、７９の貫通穴７８ａ、７９ａに連通する貫通穴２０ａ、３０ｃが形成される。貫通穴２０ａ、３０ｃの形成により、犠牲層７５、７６は、貫通穴７８ａ、７９ａ及び貫通穴２０ａ、３０ｃを介して外部に露出される。また、裏面の中間膜３０には、貫通穴７９ｂ、７９ｃに対応してＹ方向に貫通する貫通穴３０ａ、３０ｂが形成される。

続いて、レジスト膜７８、７９が所定の剥離液等によって除去される。次いで、中間膜３０の貫通穴３０ａ、３０ｂに貫通電極６７、６９が、銅メッキや導電性ペーストの充填等により形成される。次いで、貫通電極６７、６９を覆うように矩形状の接続電極６８、７０が形成される。接続電極６８、７０は、例えば、フォトリソグラフィ法及びエッチング、またはメタルマスクを介したスパッタ蒸着や真空蒸着などにより導電性の金属膜が成膜されて形成される。なお、貫通電極６７を介して接続電極６６と接続電極６８とが電気的に接続され、貫通電極６９を介して引出電極６４と接続電極７０とが電気的に接続される。

続いて、図４（ｃ）に示すように、犠牲層７５、７６は、中間膜２０、３０の貫通穴２０ａ、３０ｃを介して、例えば、ドライエッチングあるいは溶解等の処理によって除去される。犠牲層７５、７６の除去と同時に、振動部１０ｂに残存する不純物も貫通穴２０ａ、３０ｃを通じて除去される。犠牲層７５、７６が除去されることにより、振動部１０ｂの表面側に空洞Ｋ１が形成され、振動部１０ｂの裏面側に空洞Ｋ２が形成される。

続いて、犠牲層７５、７６を除去した後、高温アニールが行われる。この高温アニールは、例えば、加熱炉内に圧電ウェハＡＷが投入されて所定の温度まで加熱されることにより行う。これにより、中間膜２０、３０が加熱されて貫通穴２０ａ、３０ｃを閉塞させる。なお、加熱の際、加熱炉内を真空に設定することにより、貫通穴２０ａ、３０ｃを閉塞した際に、空洞Ｋ１、Ｋ２内を真空雰囲気に設定できる。続いて、中間膜２０、３０の全面を覆うように封止膜４０、５０が形成される。封止膜４０、５０としては、例えば、窒化シリコン等が用いられる。封止膜４０、５０は、例えば、真空蒸着やスパッタ蒸着等により成膜される。

続いて、図４（ｄ）に示すように、電極が形成される。本工程では、先ず、裏面側の封止膜５０に、Ｙ方向に貫通する貫通穴５０ａ、５０ｂが形成される。貫通穴５０ａ、５０ｂは、中間膜３０に形成された接続電極６８、７０に対応した位置に形成される。貫通穴５０ａ、５０ｂは、例えば、フォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンを介して封止膜５０をエッチングすることにより形成される。次いで、貫通穴５０ａ、５０ｂのそれぞれに貫通電極７１、７３が形成される。貫通電極７１、７３は、例えば、銅メッキや導電性ペーストの充填等により形成される。

次いで、この貫通電極７１、７３を覆うように矩形状の圧電接続パッド７２、７４が形成される。圧電接続パッド７２、７４は、例えば、フォトリソグラフィ法及びエッチング、またはメタルマスクを介したスパッタ蒸着や真空蒸着、導電性ペーストの塗布などにより導電性の金属膜が成膜されて形成される。なお、貫通電極７１を介して接続電極６８と圧電接続パッド７２とが電気的に接続され、貫通電極７３を介して接続電極７０と圧電接続パッド７４とが電気的に接続される。

続いて、圧電ウェハＡＷは、予め設定されたスクライブラインに沿って、例えば、レーザやダイシングソーなどにより切断される。これにより、個別化された圧電素子１１０が完成する。なお、図４（ｄ）に示すものでは、中間膜２０、３０の側面が露出したままの状態となっているが、図２（ｂ）の圧電デバイス１００のように中間膜２０、３０の側面が封止膜４０、５０に覆われるようにしてもよい。

また、図３に示すように、フレーム１２０を形成する（ステップＳ１１）。先ず、フレーム１２０を複数個取りする銅板等の薄板部材が用意される。薄板部材は、ＸＺ平面に対して平行に配置される。次いで、薄板部材の表面の所定の領域が例えばパンチプレス等により打ち抜かれる。これにより、図５に示すように、薄板部材には、環状のフレーム部１２４の内側にダイパッド部１２１と、外部端子１２２ａ〜１２２ｄと、サポート部１２３とが形成される。また、外部端子１２２ａ等とフレーム部１２４とを接続する支持部１２５が形成される。なお、図５では、１個のフレーム１２０が形成される領域のみを示し、他の領域については省略している。

続いて、図３に示すように、フレーム１２０に圧電素子１１０を搭載する（ステップＳ０２）。圧電素子１１０は、フレーム１２０のダイパッド部１２１の所定の領域に配置され搭載される。圧電素子１１０は、図２（ｂ）に示すものと異なり、上下方向が逆に配置される。すなわち、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。本工程では、先ず、ダイパッド部１２１の表面に、例えば接着剤が塗布される。次いで、接着剤の上に圧電素子１１０が載置される。続いて、圧電素子１１０は、上方（＋Ｙ側）から軽く押圧されることによりダイパッド部１２１に接着される。

続いて、電子部品１３０を搭載する（ステップＳ０３）。圧電素子１１０には、例えば接着剤を介して電子部品１３０が接着される。電子部品１３０は、圧電素子１１０の＋Ｙ側の面において、２つの圧電接続パッド７２、７４の一部又は全部が露出するように配置され、かつ圧電素子１１０に積層した状態で保持される。

続いて、ボンディングワイヤ１４０により圧電素子１１０、電子部品１３０、フレーム１２０間を電気的に接続する（ステップＳ０４）。電気的接続は、例えばボンディング装置を用いてワイヤボンディングにより行われる。ボンディングワイヤ１４１、１４２を介して部品接続パッド１３１、１３２と圧電接続パッド７２、７４とが電気的に接続される。また、ボンディングワイヤ１４３、１４４を介して部品接続パッド１３３、１３４と外部端子１２２ａ、１２２ｂとが電気的に接続される。また、ボンディングワイヤ１４５、１４６を介して部品接続パッド１３５、１３６と外部端子１２２ｃ、１２２ｄとが電気的に接続される。

続いて、圧電素子１１０及び電子部品１３０を樹脂部１５０で覆う（ステップＳ０５）。フレーム１２０の表面側全体にエポキシ等の樹脂を塗布して硬化させてもよく、またはフレーム１２０上に型を配置して、この型に樹脂を流し込んで硬化させてもよい。型を用いる場合は、圧電素子１１０、電子部品１３０、及びボンディングワイヤ１４１等を型で覆うように配置される。この段階では、１枚のフレーム１２０上に、例えば複数の圧電素子１１０が格子状に並んだ状態となっている。

続いて、フレーム１２０の一部を切断する（ステップＳ０６）。フレーム１２０は、圧電素子１１０やボンディングワイヤ１４１等の周りに沿って例えばダイシングブレード等によって切断される。フレーム１２０は、図１（ａ）に示すように、フレーム部１２４及び支持部１２５が切り離される。これにより、圧電デバイス１００が個別化される。以上により圧電デバイス１００が完成する。

この圧電デバイス１００の製造方法によれば、ウェハレベルパッケージングの手法を用いて圧電素子１１０を容易に形成することができ、この圧電素子１１０をフレーム１２０に搭載して樹脂部１５０で覆うことにより、耐久性及び取扱性が向上した圧電デバイス１００を容易に製造することができる。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について、図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は、第２実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス２００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス２００は、図６（ａ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム２２０と、電子部品１３０と、ボンディングワイヤ（接続部材）２４１ａ等と、樹脂部１５０とを有する。

圧電素子１１０は、フレーム２２０の＋Ｙ側に配置され搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。電子部品１３０は、圧電素子１１０の＋Ｙ側に配置され、圧電素子１１０に積層した状態で接着等により保持される。フレーム２２０は、内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆを有する。内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆは、ダイパッド部１２１の＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ形成される。このような内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆは、フレーム２２０の他の外部端子１２２ａ等と異なり、圧電デバイス２００が基板等に搭載された際の外部端子としては用いられない。後述する他の実施形態に係る内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆ、４２２ｅ、４２２ｆ、４２２ｅ、４２２ｆ、５２２ｅ、５２２ｆ、６２２ｅ、６２２ｆ、８２２ｅ、８２２ｆについても同様である。

ボンディングワイヤ２４１ａ等は、部材どうしを電気的に接続する接続部材である。ボンディングワイヤ２４１ａ、２４２ａは、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆとを電気的に接続する。ボンディングワイヤ２４１ｂ、２４２ｂは、内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆと部品接続パッド１３１、１３２とを電気的に接続する。このような内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆは、ダイパッド部１２１の＋Ｘ側及び−Ｘ側に形成されることに限定されず、例えばダイパッド部１２１の＋Ｚ側や−Ｚ側に形成されてもよい。なお、圧電デバイス２００の製造方法は、圧電デバイス１００等の製造方法とほぼ同様である。

このような圧電デバイス２００によれば、圧電デバイス１００と同様に、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので圧電デバイス２００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム２２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、圧電接続パッド７２、７４と部品接続パッド１３１、１３２とは内部接続端子２２２ｅ、２２２ｆを介して電気的に接続されるので、圧電接続パッド７２、７４と部品接続パッド１３１、１３２とが近接して配置される場合であっても、ワイヤボンディングによって電気的接続を容易かつ確実に行うことができる。

＜第３実施形態＞
続いて、第３実施形態について、図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、第３実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス３００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス３００は、図６（ｂ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム３２０と、電子部品１３０と、導電材（接続部材）３４１ａ等と、ボンディングワイヤ（接続部材）３４１ｂ等と、樹脂部１５０とを有する。

圧電素子１１０は、フレーム３２０の＋Ｙ側に配置され搭載される。電子部品１３０は、圧電素子１１０の＋Ｙ側に配置され、圧電素子１１０に積層した状態で接着等により保持される。フレーム３２０は内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆを有する。このような内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆは、それぞれダイパッド部３２１の＋Ｘ側、−Ｘ側に形成される。内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆは、Ｙ方向から見て圧電接続パッド７２、７４に対応する領域に形成される。ダイパッド部３２１は、Ｙ方向から見て圧電素子１１０に対して狭い領域に形成される。

導電材３４１ａ、３４２ａ及びボンディングワイヤ３４１ｂ、３４２ｂは、部材を電気的に接続する接続部材である。導電材３４１ａ、３４２ａとしては、例えば、導電性接着剤や半田等が用いられる。後述する他の実施形態に係る導電材７４１ａ等についても同様である。なお、図面（図６（ｂ）等）では、導電材３４１ａ等は接続後の状態を概略的に示している。導電材３４１ａ、３４２ａは、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆとを電気的に接続する。
ボンディングワイヤ３４１ｂ、３４２ｂは、内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆと部品接続パッド１３１、１３２とを電気的に接続する。なお、圧電デバイス３００の製造方法は、導電材３４１ａ、３４２ａの接続を除き、圧電デバイス１００の製造方法とほぼ同様である。また、導電材３４１ａ、３４２ａは圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子３２２ｅ、３２２ｆとを電気的に接続すると同時に、圧電素子１１０を固定する効果もあるため、場合によっては、ダイパッド部３２１を省略してもよい。

このような圧電デバイス３００によれば、上記した圧電デバイス１００等と同様に、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので圧電デバイス３００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム３２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、隣接するボンディングワイヤ１４３〜１４６の間隔が広がるので、ボンディングワイヤ１４３〜１４６同士の接触を防止することができる。

＜第４実施形態＞
続いて、第４実施形態について、図６（ｃ）を用いて説明する。図６（ｃ）は、第４実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス４００は、以下に説明する構成を除き、第２実施形態に係る圧電デバイス２００と同様に構成される。なお、以下の説明において、第２実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス４００は、図６（ｃ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム２２０と、電子部品１３０と、金属バンプ（接続部材）４４１ａ等と、ボンディングワイヤ（接続部材）４４１ｂ等と、樹脂部１５０とを有する。

圧電素子１１０は、フレーム１２０の＋Ｙ側に配置され搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。電子部品１３０は、圧電素子１１０の＋Ｙ側に配置される。電子部品１３０は、６つの部品接続パッド１３１等の形成面が−Ｙ側となるように配置される。圧電素子１１０の＋Ｙ側の面には、例えば６つの引き回し電極４６１等が形成される。これら６つの引き回し電極４６１等のうち、引き回し電極４６１は、Ｙ方向から見て部品接続パッド１３１に対応する領域から＋Ｘ方向に引き出されて圧電接続パッド７２まで形成される。また、引き回し電極４６２は、Ｙ方向から見て部品接続パッド１３２に対応する領域から−Ｘ方向に引き出されて圧電接続パッド７４まで形成される。上記６つの引き回し電極４６１等のうち残りの４つの引き回し電極（不図示）は、Ｙ方向から見て部品接続パッド１３３〜１３６に対応する領域から引き出され、例えば放射状に延びるように、それぞれ角部の周辺領域まで形成される。引き回し電極１６１等は、例えば励振電極６１等と同様の金属膜の構成である。後述する引き回し電極についても同様の構成である。

金属バンプ４４１ａ等及びボンディングワイヤ４４１ｂ等は、部材どうしを電気的に接続する接続部材である。金属バンプ４４１ａ、４４２ａとしては、例えば金バンプである。金属バンプ４４１ａ、４４２ａは、部品接続パッド１３１、１３２と引き回し電極１６１、１６２とを電気的に接続する。同様に、金属バンプ（不図示）は、部品接続パッド１３３〜１３６と引き回し電極（不図示）とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ４４４等は、引き回し電極（不図示）と外部端子１２２ａ〜１２２ｄとを電気的に接続する。これにより部品接続パッド１３３〜１３６と外部端子１２２ａ〜１２２ｄとが電気的に接続される。

圧電デバイス４００の製造方法は、上記した圧電デバイス１００の製造方法とほぼ同様である。ただし、部品接続パッド１３１等と引き回し電極４６１等との電気的接続は、フリップチップボンディングにより行われる。

このような圧電デバイス４００によれば、上記した圧電デバイス１００等と同様に、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので圧電デバイス４００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム２２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、部品接続パッド１３１等は電子部品１３０の−Ｙ側の面に配置され、かつ金属バンプ１４１ａ等を介して引き回し電極１６１等と電気に接続されるので、上記した圧電デバイス１００〜３００に比べて、圧電デバイスを低背化することができる。

＜第５実施形態＞
続いて、第５実施形態について、図７（ａ）を用いて説明する。図７（ａ）は、第５実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス５００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス５００は、図７（ａ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム５２０と、電子部品１３０と、金属バンプ（接続部材）５４１ｂ等と、樹脂部１５０とを有する。

圧電素子１１０は、フレーム５２０の＋Ｙ側に配置され搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が−Ｙ側となるように配置される。圧電素子１１０は内部接続端子５２２ｅ等により支持される。フレーム５２０はダイパッド部を有しない構成となっている。電子部品１３０は、圧電素子１１０の−Ｙ側の中央部分に配置され、圧電素子１１０に積層した状態で保持される。電子部品１３０は、Ｙ方向から見て内部接続端子５２２ｅ等に囲まれるように配置される。

圧電素子１１０の−Ｙ側の面には、例えば６つの引き回し電極５６１等が形成される。これら６つの引き回し電極５６１等のうち、引き回し電極５６１は、圧電接続パッド７２から−Ｘ方向に引き出され、部品接続パッド１３１に対応する領域まで形成される。また、引き回し電極５６２は、圧電接続パッド７４から＋Ｘ方向に引き出され、部品接続パッド１３２に対応する領域まで形成される。上記６つの引き回し電極５６１等のうち残りの４つの引き回し電極（不図示）は、部品接続パッド１３３〜１３６に対応する領域から、例えば放射状に延びるように、それぞれ角部周辺まで引き出されて、外部端子１２２ａ〜１２２ｄに対応する領域まで形成される。

金属バンプ５４１ｂ等は、部材どうしを電気的に接続する接続部材である。金属バンプ５４１ｂ、５４２ｂは、部品接続パッド１３１、１３２と引き回し電極５６１、５６２とを電気的に接続する。これにより圧電接続パッド７２、７４と部品接続パッド１３１、１３２とが電気的に接続される。金属バンプ（不図示）は、部品接続パッド１３３〜１３６と引き回し電極（不図示）とを電気的に接続する。また、導電材（不図示）により、引き回し電極（不図示）と外部端子１２２ａ〜１２２ｄとが電気的に接続される。導電材としては、例えば、導電性接着剤や半田等が用いられる。これにより部品接続パッド１３３〜１３６と外部端子１２２ａ〜１２２ｄとが電気的に接続される。

なお、圧電デバイス５００の製造方法は、上記した圧電デバイス１００の製造方法とほぼ同様である。ただし、電子部品１３０は、圧電素子１１０の−Ｙ側に配置され搭載される。また、金属バンプ５４１ａ等による電気的接続は、フリップチップボンディングにより行われる。

このような圧電デバイス５００によれば、上記した圧電デバイス１００等と同様に、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので圧電デバイス５００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム５２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、接続部材として金属バンプ５４１ｂ等が用いられるので、電気的接続を容易かつ確実に行うことができるとともに、上記した圧電デバイス４００に比べてより一層の低背化を実現することができる。

＜第６実施形態＞
続いて、第６実施形態について、図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ｂ）は、第６実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス６００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス６００は、図７（ｂ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム６２０と、電子部品１３０と、ボンディングワイヤ（接続部材）６４１ａ等と、樹脂部１５０とを有する。

フレーム６２０は、Ｙ方向から見て中央部分が周辺部分に比べて＋Ｙ側に突出した形状となっている。フレーム６２０の裏面（−Ｙ側の面）の中央部分には＋Ｙ方向に凹んだ凹部６２６が形成される。凹部６２６は、圧電素子１１０や、電子部品１３０、接続部材６４１ａ等などが収容かつ搭載可能となっている。凹部６２６の深さ（Ｙ方向の距離）は、収容される構成部材の形状に応じて設定される。フレーム６２０は、ダイパッド部６２１と、例えば２つの内部接続端子６２２ｅ等と４つの外部端子（不図示）を有する。内部接続端子６２２ｅ、６２２ｆは、それぞれダイパッド部６２１の＋Ｘ側、−Ｘ側に形成される。また、４つの外部端子（不図示）は、Ｙ方向から見て外部端子１２２ａ〜１２２ｄに対応する領域に形成される。上記２つの内部接続端子６２２ｅ等と４つの外部端子は、例えば、Ｙ方向から見てダイパッド部６２１を囲んで配置される。なお、後述する第７及び第８実施形態に係るフレーム７２０、８２０も同様の構成となっている。

圧電素子１１０は、フレーム６２０の凹部６２６に配置され搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が−Ｙ側となるように配置される。圧電素子１１０は、Ｙ方向及びＺ方向の向きが第１実施形態とは逆向きで配置される。電子部品１３０は、フレーム６２０の＋Ｙ側に配置され、フレーム６２０を挟んで圧電素子１１０から離間した状態でダイパッド部６２１に保持される。

ボンディングワイヤ６４１ａ等は、部材同士を電気的に接続する接続部材である。ボンディングワイヤ６４１ａ、６４２ａは、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子６２２ｅ、６２２ｆとを電気的に接続する。ボンディングワイヤ６４１ｂ、６４２ｂは、部品接続パッド１３１、１３２と内部接続端子６２２ｅ、６２２ｆとを電気的に接続する。これにより、圧電接続パッド７２、７４と部品接続パッド１３１、１３２とが電気的に接続される。また、ボンディングワイヤ（不図示）は、部品接続パッド１３３〜１３６と外部端子（不図示）とを電気的に接続する。なお、圧電デバイス６００の製造方法は、圧電デバイス１００の製造方法とほぼ同様である。ただし、凹部６２６は、プレス機などによりフレーム６２０を構成する平板状部材の中央部分が周辺部分に対して＋Ｙ方向に塑性変形させることにより形成される。なお、凹部６２６は、例えば凹部６２６の形状を有する鋳型を用いて鋳造により形成されてもよい。

このような圧電デバイス６００によれば、上記した圧電デバイス１００等と同様に、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので圧電デバイス６００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム６２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので耐久性及び取扱性を向上させることができる。また、電子部品１３０と圧電素子１１０とは、フレーム６２０を挟んで離間して配置されるので、電子部品１３０からの発熱等に起因して圧電素子１１０の振動特性が設計値から変化することを抑制し、圧電デバイスの品質を向上させることができる。

＜第７実施形態＞
続いて、第７実施形態について、図７（ｃ）を用いて説明する。図７（ｃ）は、第７実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス７００は、以下に説明する構成を除き、第６実施形態に係る圧電デバイス６００と同様に構成される。なお、以下の説明において、第６実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス７００は、図７（ｃ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム７２０と、電子部品１３０と、ボンディングワイヤ（接続部材）６４１ｂ等と、導電材（接続部材）７４１ａ等と、樹脂部１５０とを有する。圧電デバイス７００は、圧電デバイス６００と異なり、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子７２２ｅ、７２２ｆとの電気的接続は、ボンディングワイヤに変えて導電材７４１ａ、７４２ａを介して行われる。導電材７４１ａ、７４２ａとしては、例えば、導電性接着剤、半田等である。

圧電素子１１０は、フレーム７２０の凹部７２６に配置され搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。内部接続端子７２２ｅ、７２２ｆは、それぞれＹ方向から見て圧電接続パッド７２、７４に対応する領域を含む領域に形成される。ダイパッド部６２１は、Ｙ方向から見て圧電素子１１０に対して狭い領域に形成される。なお、圧電デバイス７００の製造方法は、圧電デバイス１００の製造方法とほぼ同様である。また、導電材７４１ａ、７４２ａは圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子７２２ｅ、７２２ｆとを電気的に接続すると同時に、圧電素子１１０を固定する効果もあるため、場合によっては、ダイパッド部６２１を省略してもよい。

このような圧電デバイス７００によれば、圧電デバイス６００の効果と同様に、圧電デバイス７００の低背化を実現しかつ耐久性及び取扱性を向上させることができるとともに、電子部品１３０からの発熱等に起因して圧電素子１１０の振動特性が設計値から変化することが抑制されるので圧電デバイス７００の品質を向上させることができる。また、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子７２２ｅ、７２２ｆとの電気的接続に導電材７４１ａ、７４２ａが用いられるので、ボンディングワイヤが用いられる場合に比べて、圧電デバイスをより低背化することができる。

＜第８実施形態＞
続いて、第８実施形態について、図８（ａ）を用いて説明する。図８（ａ）は、第８実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス８００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス８００は、図８（ａ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム８２０と、電子部品１３０と、導電材（接続部材）８４１ａ等、金属バンプ（接続部材）８４１ｂ等と、樹脂部１５０とを有する。

圧電素子１１０は、凹部８２６に配置されて搭載される。なお、圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。圧電素子１１０は、内部接続端子８２２ｅ等により支持される。なお、フレーム８２０は、ダイパッド部を有しない構成となっている。内部接続端子８２２ｅ等のそれぞれは、Ｙ方向から見て圧電接続パッド７２等及び部品接続パッド１３１等に対応する領域を含んで形成される。

導電材８４１ａ等及び金属バンプ８４１ｂ等は、部材どうしを電気的に接続する接続部材である。導電材８４１ａ、８４２ａは、圧電接続パッド７２、７４と内部接続端子８２２ｅ、８２２ｆとを電気的に接続する。金属バンプ８４１ｂ、８４２ｂは、部品接続パッド１３１、１３２と内部接続端子８２２ｅ、８２２ｆとを電気的に接続する。また、金属バンプ（不図示）は、部品接続パッド１３３〜１３６と外部端子（不図示）とを電気的に接続する。なお、圧電デバイス８００の製造方法は、上記した圧電デバイス１００等の製造方法とほぼ同様である。ただし、圧電素子１１０及び、電子部品１３０とフレーム８２０との接続はフリップチップボンディングにより行われる。

このような圧電デバイス８００によれば、圧電デバイス６００、７００と同様に圧電デバイス８００の低背化を実現しかつ耐久性及び取扱性を向上させることができるとともに、電子部品１３０からの発熱等に起因して圧電素子１１０の振動特性が設計値から変化することを抑制して圧電デバイス８００の品質を向上させることができる。また、接続部材として金属バンプ８４１ａ等が用いられるので、ボンディングワイヤが用いられる場合に比べて、圧電デバイスをより一層低背化することができる。

＜第９実施形態＞
続いて、第９実施形態について、図８（ｂ）を用いて説明する。図８（ｂ）は、第９実施形態の一例を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する線に沿った断面図である。圧電デバイス９００は、以下に説明する構成を除き、第１実施形態に係る圧電デバイス１００と同様に構成される。なお、以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。圧電デバイス９００は、図８（ｂ）に示すように、圧電素子１１０と、フレーム１２０と、ボンディングワイヤ（接続部材）９４４、９４６と、樹脂部１５０とを有する。なお、圧電デバイス９００は、振動子である。

圧電素子１１０は、２つの圧電接続パッド７２、７４の形成面が＋Ｙ側となるように配置される。ボンディングワイヤ９４４、９４６は、圧電素子１１０とフレーム１２０とを電気的に接続する接続部材である。ボンディングワイヤ９４４、９４６は、圧電接続パッド７２、７４と外部端子１２２ｂ、１２２ｄとを電気的に接続する。なお、圧電デバイス９００の製造方法は、電子部品１３０が搭載されないことを除き、上記した圧電デバイス１００等の製造方法とほぼ同様である。

このような圧電デバイス９００によれば、圧電振動片１０を含む圧電素子１１０が薄く形成されるので、圧電デバイス１００の低背化を実現することができるとともに、圧電素子１１０がフレーム１２０に搭載されて樹脂部１５０で覆われるので、圧電デバイス９００の割れ等を抑制して、より一層耐久性や取扱性が向上した圧電振動子を提供することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明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が可能である。例えば、上記実施形態の構成部分を組み合わせてもよい。また、上記実施形態に係る圧電デバイス１００等のＹ方向から見たときの形状は、矩形状に限定されず四角以外の多角形状、円形状、長円形状、楕円形状などであってもよい。また、第１〜第８実施形態において、電子部品１３０は、設けられなくてもよく、あるいは複数が設けられてもよい。また、電子部品１３０としては、ＩＣに限定されず、ＬＳＩ、サーミスタ、コンデンサなどであってもよい。また、接続部材１４１等としては、ボンディングワイヤや、導電材、金属バンプに限定されず、例えば導電ボールなどであってもよい。また、上記した実施形態に係る接続部材１４１等は、異なる構成の接続部材１４１等と置き換えてもよく、例えば、上記実施形態において金属バンプを導電材に変えてもよい。また、接続部材１４１等による電気的接続方法は、ワイヤボンディングや、フリップチップボンディング、接着、あるいは半田に限定されず、導電ボールを介した接続などであってもよい。

１０・・・圧電振動片
１０ａ・・・周辺部
１０ｂ・・・振動部
２０、３０・・・中間膜
４０、５０・・・封止膜
７２、７４・・・圧電接続パッド
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００・・・圧電デバイス
１１０・・・圧電素子
１２０、２２０、３２０、５２０、６２０、７２０、８２０・・・フレーム
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ・・・外部端子
１３０・・・電子部品
１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６・・・部品接続パッド
１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、２４１ａ、２４２ａ、２４１ｂ、２４２ｂ、３４１ａ、３４２ａ、３４１ｂ、３４２ｂ、４４１ａ、４４２ａ、５４１ｂ、５４２ｂ、６４１ａ、６４２ａ、６４１ｂ、６４２ｂ、７４１ａ、７４２ａ、８４１ａ、８４２ａ、８４１ｂ、８４２ｂ、９４４、９４６・・・接続部材
１５０・・・樹脂部
２２２ｅ、２２２ｆ、３２２ｅ、３２２ｆ、５２２ｅ、５２２ｆ、６２２ｅ、６２２ｆ、８２２ｅ、８２２ｆ・・・内部接続端子

Claims (4)

1. 周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、前記圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、前記振動部から離間して前記周辺部と接合する中間膜と、前記中間膜に積層して成膜され、前記振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、
   前記圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、前記圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、
   前記圧電素子、前記フレーム、前記電子部品間を電気的に接続する接続部材と、
   前記フレーム上において前記圧電素子、前記電子部品及び前記接続部材を覆う樹脂部と、を有し、
   前記フレームの片側に前記圧電素子を積層され、もう片側に前記電子部品を積層され、前記電子部品の部品接続パッドと前記外部端子間及び、前記フレーム上に設けた内部接続端子を仲介とした前記部品接続パッドと前記圧電接続パッド間の電気的接続はワイヤボンディングであり、
   前記フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、
   前記凹部は、前記圧電接続パッドと前記内部接続端子とを接続するボンディングワイヤ、及び前記圧電素子を収容するとともに、該ボンディングワイヤ及び該圧電素子を覆うように樹脂が充填されることを特徴とする圧電デバイス。
2. 周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、前記圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、前記振動部から離間して前記周辺部と接合する中間膜と、前記中間膜に積層して成膜され、前記振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、
   前記圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、前記圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、
   前記圧電素子、前記フレーム、前記電子部品間を電気的に接続する接続部材と、
   前記フレーム上において前記圧電素子、前記電子部品及び前記接続部材を覆う樹脂部と、を有し、
   前記フレームの片側に前記圧電素子を積層され、もう片側に前記電子部品を積層され、前記圧電接続パッドと前記フレームに設けた内部接続端子とは、導電性接着剤や半田にて接合され、前記電子部品の部品接続パッドと前記外部端子及び、前記内部接続端子間の電気的接続はワイヤボンディングであり、
   前記フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、
   前記凹部は、前記圧電素子を収容するとともに、該圧電素子を覆うように樹脂が充填されることを特徴とする圧電デバイス。
3. 周辺部に対して肉薄の振動部を有する圧電振動片と、前記圧電振動片の表面及び裏面に成膜され、前記振動部から離間して前記周辺部と接合する中間膜と、前記中間膜に積層して成膜され、前記振動部の表裏に形成された一対の励振電極と電気的接続された圧電接続パッドを設けた封止膜と、からなる圧電素子と、
   前記圧電素子の片側と接合され、外部と電気的に接続するための外部端子を具備するフレームと、前記圧電素子と共に発振回路及び／又は温度補償回路などの付帯回路を備えた集積したＩＣチップ等の電子部品と、を含み、
   前記圧電素子、前記フレーム、前記電子部品間を電気的に接続する接続部材と、
   前記フレーム上において前記圧電素子、前記電子部品及び前記接続部材を覆う樹脂部と、を有し、
   前記フレームの片側に前記圧電素子を積層され、もう片側に前記電子部品を積層され、前記圧電接続パッドと前記フレームに設けた内部接続端子とは、導電性接着剤や半田にて接合され、前記電子部品の部品接続パッドと前記外部端子及び、前記内部接続端子間の電気的接続は金属バンプや半田バンプを介在したフリップチップボンディングであり、
   前記フレームは、その厚さ方向から見た中央部分に周辺部分に対して凹んだ形状の凹部を有し、
   前記凹部は、前記圧電素子を収容するとともに、該圧電素子を覆うように樹脂が充填されることを特徴とする圧電デバイス。
4. 前記内部接続端子は、前記フレームを厚さ方向に見て前記フレームの中央部分から外側に向けて互いに反対側に延びるように一対形成されるとともに、前記凹部の側面を構成しかつ前記厚さ方向に対して傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。

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