JP6769220B2 - 電子部品用パッケージ、発振器、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品用パッケージ、発振器、電子機器、および移動体に関する。

従来、通信機器分野などにおいて、安定な周波数の信号を得るために水晶等の圧電体で形成された振動素子（水晶振動板）を電子部品用パッケージに収容（収納）し、所望の周波数の信号を得ることができる水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが用いられてきた。

このような圧電デバイスとしては、矩形の板状に形成された第１層上に、中央部に貫通孔を有して枠状に形成された第２層が積層され、第２層上に枠状に形成された第３層が積層された電子部品パッケージ用を用い、内部に圧電振動片およびＩＣやＬＳＩなどの電子デバイスが搭載された発振器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この発振器に用いられている電子部品用パッケージでは、内部に収容された圧電振動片を接続する第１接続電極（接続パッド）と、第１接続電極および電子部品用パッケージの外側面に設けられたキャスタレーション電極（外側面端子）を接続する第２接続電極（端子配線）と、を有している。そして、第２接続電極（端子配線）は、第２層の枠状部分において、第２層と第３層との積層領域に配置されている。

特開２０１５−５３５３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された圧電発振器に用いられている電子部品用パッケージでは、第１接続電極と電子部品用パッケージの外側面に設けられたキャスタレーション電極とを接続する第２接続電極が、圧電振動片などを収容するキャビティーを構成する第２層と第３層との枠状の積層領域に配置されているため、枠状の第２層の幅に対して第２接続電極の幅の占める比率が大きくなる。これにより、電子部品用パッケージの第２層と第３層との積層強度が十分取れずに、層間剥離（デラミネーション）を生じてしまい、気密性が低下してしまう虞があった。特に、このような圧電発振器の構成において、さらに小型化が進む場合は、電子部品用パッケージにおける枠状の第２層の幅も小さくなることから、この傾向がさらに大きくなり、その影響が顕著になる懸念がある。

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］本適用例に係る電子部品用パッケージは、開口部を有し、振動素子が搭載される第１層と、前記開口部を覆うと共に前記第１層と接合されており、前記開口部において回路素子が搭載される第２層と、前記回路素子が搭載される面とは反対の面で前記第２層と接合されている第３層と、前記第１層上に設けられており、前記振動素子と接続される接続パッドと、前記接続パッドと電気的に接続されている外側面端子と、前記接続パッドと前記外側面端子とを電気的に接続する振動素子配線と、を有し、前記振動素子配線は、前記第３層と前記第２層との間に配置され、前記外側面端子と接続されている端子配線と、前記接続パッドと前記端子配線とを接続している層間配線と、を含むことを特徴とする。

本適用例に係る電子部品用パッケージによれば、振動素子配線を介して接続パッドと外側面端子とを接続している端子配線は、振動素子や回路素子が搭載される内部空間である開口部（キャビティー）を構成しない第２層と第３層との間に設けられる。第２層と第３層との間は、開口部（キャビティー）を構成しない層間であり、広い平面積を有しているため、端子配線が設けられても第２層と第３層との積層面積を十分に確保することができ、第２層と第３層との積層強度を十分得ることができる。これにより、層間剥離（デラミネーション）などによって気密性が低下してしまう虞を減らすことができる。

［適用例２］上記適用例に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記端子配線の幅は、０．０５ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、端子配線の幅の下限値を０．０５ｍｍとすることで配線の導通信頼性を確保しつつ、上限値を０．３ｍｍとすることで容量結合による特性変動に対しての影響を受け難い端子配線とすることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記端子配線の幅は、０．２ｍｍ以上かつ０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。

本適用例によれば、端子配線の幅の下限値を０．２ｍｍとすることで端子配線の導通信頼性をより高めると共に、上限値を０．２５ｍｍとすることで容量結合による特性変動に対しての影響をさらに受け難い端子配線とすることができる。

［適用例４］上記適用例に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記第２層上には、少なくとも、前記回路素子と電気的に接続される配線を有し、前記配線のうち、前記回路素子と電気的に接続され、且つ前記振動素子と接続されていない配線は、前記振動素子配線と平面視で重ならない位置に配置されていることが好ましい。

本適用例によれば、端子配線に対する容量結合を起こり難くすることができる。これにより、容量結合による特性変動に対する影響を減少させることができる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記外側面端子は、前記第１層、および前記第２層の外側面に配置され、前記第１層、および前記第２層に跨って設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、接続パッドと電気的に接続された外側面端子の面積を大きくすることができ、外側面端子にプローブ等を接触させる場合の接触不良を減少させることができる。

［適用例６］本適用例に係る発振器は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子部品用パッケージと、前記電子部品用パッケージに収容された振動素子と、前記振動素子の発振回路を少なくとも含む回路素子と、を含むことを特徴とする。

本適用例に係る発振器によれば、層間剥離（デラミネーション）などによる気密性の低下を生じ難くさせるとともに、端子配線に対する容量結合を起こり難くすることができる電子部品用パッケージを用い、その電子部品用パッケージに振動素子と回路素子とが収容されていることにより、信頼性の高い発振器を提供することができる。

［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子部品用パッケージを含む電子部品を備えていることを特徴とする。

本適用例に係る電子機器によれば、層間剥離（デラミネーション）などによる気密性の低下を生じ難くさせるとともに、端子配線に対する容量結合を起こり難くすることができる電子部品用パッケージを用いた電子部品を備えていることにより、信頼性の高い電子機器とすることができる。

［適用例８］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子部品用パッケージを含む電子部品を備えていることを特徴とする。

本適用例に係る移動体によれば、層間剥離（デラミネーション）などによる気密性の低下を生じ難くさせるとともに、端子配線に対する容量結合を起こり難くすることができる電子部品用パッケージを用いた電子部品を備えていることにより、信頼性の高い移動体とすることができる。

本発明の実施形態に係る電子部品用パッケージを用いた電子部品としての発振器の概略を示す平面図。 電子部品としての発振器の概略を示す正面図（部分断面図）。 電子部品としての発振器の概略を示し、図１のＡ−Ａ断面図（側面図）。 電子部品用パッケージの第１層に設けられた電極パターンを示す平面図。 電子部品用パッケージの第２層に設けられた電極パターンを示す平面図。 電子部品用パッケージの第３層に設けられた電極パターンを示す平面図。 端子配線の変形例を示す平面図。 端子配線の他の変形例を示す平面図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一構成例を示す機能ブロック図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのネットワークサーバーの構成例を示す概略図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。 電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える基地局装置を適用した測位システムの構成例を示す機能ブロック図。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、各図において、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、＋Ｚ軸側を「上」、「上方」、もしくは「表」、「表側」、−Ｚ軸側を「下」、「下方」、もしくは「裏」、「裏側」ということがある。

図１、図２、および図３を用い、本発明の実施形態に係る電子部品としての発振器について説明する。図１、図２、および図３は、本発明の実施形態に係る電子部品としての発振器の概略を示し、図１は平面図であり、図２は、正面図（部分断面図）であり、図３は、図１のＡ−Ａ断面図（側面図）である。なお、図１では、図２に示すリッド３０およびシームリング２９を省略（透視）している。

本発明の実施形態に係る電子部品としての発振器１は、図１、図２、および図３に示すように、電子部品用パッケージとしてのパッケージ２０内に振動素子としての水晶振動片１７と回路素子２１とを収容（収納）した、所謂温度補償型水晶発振器（TCXO：Temperature Compensated X'tal Oscillator）である。発振器１は、水晶振動片１７と、水晶振動片１７を発振させる発振回路や水晶振動片１７の持つ温度特性を補償する回路（温度補償回路）を少なくとも備えた回路素子２１と、水晶振動片１７や回路素子２１を収容するパッケージ２０（電子部品用パッケージ）と、パッケージ２０との間に内部空間（収納空間）１６を形成する蓋部としてのリッド３０とを有している。以下、水晶振動片１７、パッケージ２０、回路素子２１、および蓋部としてのリッド３０について、順次詳細に説明する。

（振動素子としての水晶振動片）
本実施形態の水晶振動片１７は、圧電材料の一例としての水晶により形成されたＡＴカット水晶基板（圧電基板）が用いられている。図示しないが、水晶等の圧電材料は三方晶系に属し、互いに直交する結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。そして水晶基板は、ＸＺ面をＸ軸の回りに所定の角度θだけ回転させた平面に沿って、水晶から切り出された平板が用いられる。例えば、ＡＴカット水晶基板の場合は、θは略３５°１５′である。なお、Ｙ軸、およびＺ軸もＸ軸の周りにθ回転させて、それぞれＹ’軸、およびＺ’軸とする。従って、ＡＴカット水晶基板は、直交する結晶軸Ｘ、Ｙ’、Ｚ’を有する。ＡＴカット水晶基板は、厚み方向がＹ’軸であって、Ｙ’軸に直交するＸＺ’面（Ｘ軸、およびＺ’軸を含む面）が主面であり、厚みすべり振動が主振動として励振される。このＡＴカット水晶基板を加工して、水晶振動片１７の素板としての圧電基板を得ることができる。即ち、圧電基板は、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光学軸）からなる直交座標系のＸ軸を中心として、Ｚ軸をＹ軸の−Ｙ方向へ傾けた軸をＺ’軸とし、Ｙ軸をＺ軸の＋Ｚ方向へ傾けた軸をＹ’軸とし、Ｘ軸とＺ’軸に平行な面で構成され、Ｙ’軸に平行な方向を厚みとするＡＴカット水晶基板からなる。

なお、本発明に係る水晶基板は、前述のような角度θが略３５°１５′のＡＴカットに限定されるものではなく、厚みすべり振動を励振するＳＣカット、ＢＴカット、等の他の圧電基板も広く適用できる。

本実施形態の水晶振動片１７は、圧電材料の一例としての水晶により矩形状に形成されたＡＴカット水晶基板（圧電基板）の素子片の表裏面（主面）に、種々の電極が設けられている。本例では種々の電極として、励振電極１８ａと、接続電極１９と、励振電極１８ａおよび接続電極１９を接続する引き出し電極１８ｂと、が形成されている。なお、図２では、図面の判読に係る便宜上、種々の電極の図示を省略している。励振電極１８ａは、水晶振動片１７における表裏の主面の中央部に、略矩状に設けられている。また、接続電極１９は、励振電極１８ａから、引き出し電極１８ｂによって表裏の主面の一方の端部まで延出されて配置されている。なお、表裏の励振電極１８ａおよび接続電極１９は、ほぼ同一形状で対向するように設けられている。

（電子部品用パッケージ）
次に、図１、図２、および図３に加えて、図４、図５、および図６を参照しながら電子部品用パッケージとしてのパッケージ２０について説明する。図４は、電子部品用パッケージの第１層に設けられた電極パターンを示す平面図である。図５は、電子部品用パッケージの第２層に設けられた電極パターンを示す平面図である。図６は、電子部品用パッケージの第３層に設けられた電極パターンを示す平面図である。

電子部品用パッケージとしてのパッケージ２０は、第３層としての板状の底板１１と、底板１１の表面１１ｆに接合されている第２層としての板状の中板１２と、中板１２の表面１２ｆの周縁部に接合されている第１層としての枠状の枠板１３と、枠板１３の表面１３ｆの周縁部に接合されている枠状の側壁１４とを含んでいる。側壁１４の表面１４ｆには、後述する蓋部としてのリッド３０を接合するための接合材として用いられるシームリング２９が設けられている。

パッケージ２０は、上面に開口する凹部（内部空間１６）を有している。凹部の開口は、接合材としてのシームリング２９を介して側壁１４に接合されている蓋部としてのリッド３０によって塞がれている。そして、このリッド３０により、パッケージ２０の凹部の開口が塞がれて密封された内部空間１６が形成される。密封された内部空間１６は、その内部圧力を所望の気圧に設定できる。例えば、内部空間１６に窒素ガスを充填しての大気圧としたり、真空（通常の大気圧より低い圧力（１×１０⁵Ｐａ〜１×１０^-10Ｐａ以下（ＪＩＳ Ｚ ８１２６−１：１９９９））の気体で満たされた空間の状態）としたりすることで、より安定した水晶振動片１７の振動を継続することができる。なお、本実施形態の内部空間１６は、上記の真空の状態に設定されている。

パッケージ２０の外周の四隅には、底板１１から側壁１４にかけて内側に凹むキャスタレーション２４が設けられている。そして、それぞれのキャスタレーション２４の内部には、キャスタレーション電極２５が設けられている。また、パッケージ２０の底面となる底板１１の裏面１１ｒには、四つの外部接続端子１５が設けられている。なお、図示しないが、キャスタレーション電極２５は、それぞれ対応する外部接続端子１５と接続されている。

また、パッケージ２０の図中Ｘ軸に沿った外側面のそれぞれには、底板１１から側壁１４にかけて内側に凹む凹部３１が設けられている。そして、それぞれの凹部３１の内部には、外側面端子３２が設けられている。外側面端子３２は、少なくとも中板１２（第２層）および枠板１３（第１層）に跨って設けられることが望ましい。本実施形態では、底板１１および側壁１４の一部にもかかるように配置されている。外側面端子３２をこのように配置することにより、外側面端子３２の面積を大きくすることができ、外側面端子３２にプローブ等を接触させる場合の接触不良を減少させることができる。なお、外側面端子３２は、凹部３１の内部に設ける構成でなく、凹部３１の内部からパッケージ２０の外側面に亘って設けられたり、パッケージ２０の外側面に設けられたりする構成としてもよい。

第１層としての枠板１３は、図４に示すように、平面視で概矩形状の外側面を有する板状部材の中央部分に、側壁１４側の表面１３ｆと、表面１３ｆと反対側の裏面１３ｒとを貫通する開口部としての貫通孔３３が設けられた枠状の部材１３ｗによって構成されている。枠板１３には、外周の四隅にキャスタレーション２４およびキャスタレーション電極２５が設けられ、図中Ｘ軸に沿った外側面の二辺に凹部３１および外側面端子３２が設けられている。また、枠板１３の側壁１４側の表面１３ｆ上には、水晶振動片１７の接続電極１９と電気的に接続される二つの接続パッド２８が設けられている。そして、接続パッド２８上に水晶振動片１７が搭載される。

枠板１３には、接続パッド２８と平面視で重なる位置に、振動素子配線３７を構成する層間配線としての第１層間配線２７が設けられている。ここでの第１層間配線２７は、表面１３ｆ側で接続パッド２８と電気的に接続され、枠板１３の表面１３ｆから裏面１３ｒに貫通する電気的導通配線である。第１層間配線２７は、ビアとも呼ばれる貫通電極であり、枠板１３の表面１３ｆから裏面１３ｒに貫通する貫通孔に、例えば銅（Ｃｕ）などの電気的導通の良好な導電部材を埋め込む（充填する）ことによって形成される。

第２層としての中板１２は、図５に示すように、平面視で概矩形状を成し、枠板１３側に位置する表面１２ｆと、表面１２ｆと反対側の裏面１２ｒとを有する板状の部材１２ｂによって構成されている。中板１２には、外周の四隅にキャスタレーション２４およびキャスタレーション電極２５が設けられ、図中Ｘ軸に沿った外側面の二辺に凹部３１および外側面端子３２が設けられている。また、中板１２には、枠板１３に設けられている第１層間配線２７のそれぞれに対向する位置に、振動素子配線３７を構成する連接電極３４が設けられている。

中板１２の連接電極３４と平面視で重なる位置には、振動素子配線３７を構成する層間配線としての第２層間配線３５が設けられている。ここでの第２層間配線３５は、表面１２ｆ側で連接電極３４と電気的に接続され、中板１２の表面１２ｆから裏面１２ｒに貫通する電気的導通配線である。第２層間配線３５は、ビアとも呼ばれる貫通電極であり、中板１２の表面１２ｆから裏面１２ｒに貫通する貫通孔に、例えば銅（Ｃｕ）などの電気的導通の良好な導電部材を埋め込む（充填する）ことによって形成される。なお、第１層間配線２７と第２層間配線３５とは、連接電極３４を介して電気的に接続されている例で説明したが、連接電極３４を設けずに、直接第１層間配線２７と第２層間配線３５とが、接続される構成であってもよい。

また、枠板１３の貫通孔３３の内側に位置する中板１２の表面１２ｆには、回路素子２１の接続突起（バンプ）２２と接続される配線としてのボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆが設けられている。ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆは、それぞれキャスタレーション電極２５や外側面端子３２と電気的に接続されている。回路素子２１は、ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆに対向して配置され、中板１２上に搭載される。なお、本実施形態では、ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆは、接続突起（バンプ）２２と接続される構成であるが、ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆと回路素子２１との接続方法はこれに限定されず、例えばワイヤーボンディングによって回路素子２１と電気的に接続される構成であってもよい。

具体的に、ボンディング電極２３ａは、一隅のキャスタレーション電極２５と配線としての配線電極３６ａによって接続されている。ボンディング電極２３ｂは、一方の外側面端子３２と配線としての配線電極３６ｂによって接続されている。ボンディング電極２３ｃは、他の一隅のキャスタレーション電極２５と配線としての配線電極３６ｃによって接続されている。ボンディング電極２３ｄは、ボンディング電極２３ｃと接続されたキャスタレーション電極２５と対角に位置するキャスタレーション電極２５と配線としての配線電極３６ｄによって接続されている。ボンディング電極２３ｅは、他方の外側面端子３２と配線としての配線電極３６ｅによって接続されている。ボンディング電極２３ｆは、ボンディング電極２３ａと接続されたキャスタレーション電極２５と対角に位置するキャスタレーション電極２５と配線としての配線電極３６ｆによって接続されている。

前述した回路素子２１と電気的に接続される中板１２上（中板１２の表面１２ｆ上）の配線のうち、ボンディング電極２３ａ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｆや配線電極３６ａ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｆなどは、振動素子配線３７を構成する後述の端子配線２６（図５では二点鎖線で示す）と、図中Ｚ軸方向から見た平面視で重ならない位置に配置されていることが好ましい。なお、ボンディング電極２３ａ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｆや配線電極３６ａ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｆなどは、回路素子２１と電気的に接続され、且つ水晶振動片１７と接続されていない配線である。このような配線の配置パターンとすることにより、端子配線２６（振動素子配線３７）に対する容量結合を起こり難くすることができる。これにより、容量結合による特性変動（振動特性の変動）に対する影響を減少させることができる。なお、外側面端子３２と接続されている配線（ボンディング電極２３ｂ，２３ｅや配線電極３６ｂ，３６ｅ）は、端子配線２６と同電位であるため、端子配線２６と重なっていても構わない。具体的には、例えばボンディング電極２３ｂおよび配線電極３６ｂは端子配線２６の一方と同電位であるため重なっていてもよく、ボンディング電極２３ｅおよび配線電極３６ｅは端子配線２６の他方と同電位であるため重なっていてもよい。このような構成とすることで、中板１２上の面積を有効活用することができる。

第３層としての底板１１は、図６に示すように、平面視で概矩形状を成し、中板１２側に位置する表面１１ｆと、表面１１ｆと反対側の裏面１１ｒとを有する板状の部材１１ｂによって構成されている。底板１１には、外周の四隅にキャスタレーション２４およびキャスタレーション電極２５が設けられ、図中Ｘ軸に沿った外側面の二辺に凹部３１が設けられている。底板１１の表面１１ｆには、振動素子配線３７を構成する端子配線２６が設けられている。

端子配線２６は、中板１２に設けられている第２層間配線３５に対向する位置から外側面端子３２に亘って帯状に設けられている。この端子配線２６が、外側面端子３２に接続されることによって、水晶振動片１７の接続電極１９と電気的に接続される二つの接続パッド２８が、それぞれに対応する振動素子配線３７を介して外側面端子３２と電気的に接続される。換言すれば、端子配線２６は、底板１１と中板１２との間に配置され、外側面端子３２と接続されている。

なお、端子配線２６は、第２層間配線３５に対向する位置から外側面端子３２に向かう延伸方向（図中Ｘ軸方向）と交差する方向（図中Ｙ軸方向）の幅Ｗを、０．０５ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。外側面端子３２を、このような幅寸法Ｗで設けることにより、配線（外側面端子３２）を容易に形成することができるとともに、配線（外側面端子３２）の導通信頼性を確保しつつ、他の配線との容量結合によって生じる水晶振動片１７の振動特性の変動などの特性変動に対する影響を受け難くすることができる。

また、さらに好ましくは、端子配線２６は、第２層間配線３５に対向する位置から外側面端子３２に向かう延伸方向（図中Ｘ軸方向）と交差する方向（本例では、図中Ｙ軸方向）の寸法である幅Ｗを、０．２ｍｍ以上かつ０．２５ｍｍ以下とする。このように、外側面端子３２の幅寸法Ｗの下限値を大きくすることにより、さらに容易な形成を行うことができるとともに、配線（外側面端子３２）の導通信頼性を確保することができる。また、上限値を小さくすることにより、他の配線との容量結合によって生じる水晶振動片１７の振動特性の変動などの特性変動に対する影響を、さらに受け難くすることができる。

なお、端子配線２６は、上述のように主として一方向に延伸する配線パターンの構成に限定されず、例えば、帯状の配線が湾曲状や波状の曲線を有する配線パターンであったり、図７Ａの平面図に示すように、交差する二つの延伸方向を有して屈折する帯状の配線パターンであったりしてもよい。なお、図７Ａに示す例では、端子配線２６ａを構成する二つの延伸方向の帯状の配線の幅Ｗ１と幅Ｗ２とが異なっていてもよいし、同じであってもよい。

また、図７Ｂに示す端子配線２６ｂのように、端子配線２６ｂの延伸方向と交差する方向の幅Ｗは、同じ幅Ｗで延伸される配線パターンでなくてもよく、広幅部や狭幅部を有したり、順次幅Ｗが広がったり、もしくは順次幅Ｗが狭まったりして延伸されている配線パターンの構成であってもよい。なお、図７Ｂの平面図に示す端子配線２６ｂは、第２層間配線３５側の幅Ｗ３から外側面端子３２側の幅Ｗ４に順次広がる配線パターンの構成例を示している。

パッケージ２０の底面となる底板１１の裏面１１ｒには、それぞれのキャスタレーション２４に対応した四つの外部接続端子１５が設けられ、キャスタレーション電極２５と接続されている。外部接続端子１５と接続されたキャスタレーション電極２５を設けることにより、パッケージ２０の実装時において、例えば半田の這い上がり（半田フィレット）を形成し易くなり、実装の信頼性を向上させることができる。

枠板１３の表面１３ｆ側に接合されている側壁１４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において枠板１３の開口よりも外側に開口端を有する開口を備え、底板１１から枠板１３が積層されたパッケージ２０の上面（枠板１３の表面１３ｆ）に外周縁（外側部）に沿って配置された略矩形状の枠状に設けられている。換言すれば、側壁１４は、パッケージ２０の凹部の上面に開口する開口形状が略矩形状の周状を成し、表面１４ｆとその反対側の裏面１４ｒとを有し、裏面１４ｒが枠板１３の表面１３ｆに接合されている。

枠状の側壁１４の枠板１３側と反対側の表面１４ｆには、例えばコバール等の合金で形成されたシームリング２９が設けられている。シームリング２９は、蓋部としてのリッド３０と側壁１４との接合材としての機能を有しており、側壁１４の表面１４ｆに沿って枠状（略矩形状の周状）に設けられている。

パッケージ２０は、水晶振動片１７、回路素子２１、およびリッド３０の熱膨張係数と一致、あるいは極力近い熱膨張係数を備えた材料によって形成され、本例では、セラミックを用いている。パッケージ２０は、所定の形状に成形されたグリーンシートを積層し、焼結することによって形成される。なお、グリーンシートは、例えば所定の溶液中にセラミックのパウダーを分散させ、バインダーを添加して生成される混練物がシート状に形成された物である。

外部接続端子１５、キャスタレーション電極２５、端子配線２６、接続パッド２８、外側面端子３２、連接電極３４、ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ、配線電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆなどの電極や配線は、例えばタングステンなどによって形成することができる。例えば、タングステンメタライズなどを用い、必要とされる形状（パターン）を形成後に焼成を行い、その後ニッケルおよび金あるいは銀などをメッキすることによってこれらの電極や配線などを形成することができる。なお、これらの電極や配線などには、前述のタングステンメタライズの他に、例えば、銀・パラジウムなどを主剤とした導電ペーストを用いることができる。この場合は、該導電ペーストによって必要とされる形状を形成後に硬化（乾燥）処理を行うことによって形成することができる。また、これらの電極や配線などは、例えばタングステンなどを用いたスパッタリング法や蒸着法など他の形成法を用いて形成することもできる。

また、外部接続端子１５、キャスタレーション電極２５、端子配線２６、接続パッド２８、外側面端子３２、連接電極３４、ボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ、配線電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆなどの配置や数量は、上述の形態に限定されるものではない。

（回路素子）
回路素子２１は、底板１１の表面１１ｆに設けられたボンディング電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆに接続突起（バンプ）２２を介し、電気的接続をとって接続されている。回路素子２１は、例えば水晶振動片１７を発振させる発振回路や水晶振動片１７の持つ温度特性と正反対の特性を持つ回路（温度補償回路）を少なくとも備えている。

（リッド）
蓋部としてのリッド３０は、板状の部材であり、パッケージ２０の上面に開放する凹部の開口を塞ぎ、内部空間１６を形成している。リッド３０は、側壁１４の表面１４ｆに相当する凹部の開口の周囲を、例えばシーム溶接法などを用い、接合材としてのシームリング２９を介して接合されている。本例のリッド３０は、板状であるため、形成が行い易く、さらには形状の安定性にも優れる。また、本例のリッド３０には、導電性を有するコバールの板材が用いられている。

リッド３０にコバールの板を用いることで、封止の際にコバールで形成されているシームリング２９とリッド３０とが同じ溶融状態で溶融され、さらには合金化もされ易いため封止を容易に、且つ確実に行うことができる。また、リッド３０に導電性を有する板材を用いることにより、リッド３０を固定電位とすることが可能となり、リッド３０にシールド効果を得ることができる。これにより、リッド３０側から入射する電気的なノイズを防御することが可能となる。なお、リッド３０には、コバールに換えて他の材料の板材を用いてもよく、例えば、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属材料、またはパッケージ２０の側壁１４と同材料などを用いることができる。

上述した実施形態に係る電子部品用パッケージとしてのパッケージ２０を用いた電子部品としての発振器１によれば、外側面端子３２と接続されている端子配線２６は、接続パッド２８と層間配線としての第１層間配線２７、連接電極３４、および第２層間配線３５を含む振動素子配線３７と接続され、内部空間１６を構成しない第２層としての中板１２と第３層としての底板１１との間に設けられる。中板１２と底板１１との間では、水晶振動片１７や回路素子２１を収容するキャビティーである内部空間１６を構成せず、広い平面積を有しているため、端子配線２６が設けられても中板１２と底板１１との積層面積を十分に確保することができ、中板１２と底板１１との積層強度（接合強度）を十分得ることができる。これにより、層間剥離（デラミネーション）などによって気密性が低下してしまう虞を減らすことができる。

なお、発振器１の小型化が進んだ場合は、パッケージ２０の平面積に占める端子配線２６の面積の比率が高まるため、本構成の効果が顕著になる。

なお、上述の実施形態では、水晶振動片１７を形成する圧電材料として水晶を用いて説明したが、圧電材料としてはこれに限らず、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を用いることもできる。また、水晶振動片１７は、シリコンあるいはガラス基板上に振動素子を形成するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を用いた構成でもよい。また、水晶振動片１７は、シリコンあるいはガラス基板などの基板上に振動体を形成する構成の振動素子であってもよい。

また、上記実施形態では、本発明に係るパッケージ２０を適用した電子部品の一例として、水晶振動片１７を用いた発振器１を例に説明したが、これに限定されず、例えば、加速度や角速度などのセンサー素子を内蔵するセンサーなど他の機能を有する電子部品に適用することができる。

［電子機器］
次いで、本発明の電子部品用パッケージを用いた電子部品としての発振器１を適用した電子機器について、図８、図９、図１０、図１１、および図１２を参照して詳細に説明する。図８は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一構成例を示す機能ブロック図である。図９は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのネットワークサーバーの構成例を示す概略図である。図１０は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。図１１は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図である。図１２は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、図１２には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。

以下の説明では、電子部品用パッケージを用いた電子部品として、前述した実施形態の水晶振動片１７および回路素子２１を備えた発振器１を電子機器に適用した例を示している。なお、前述した発振器１を説明する図１〜図６と同じ構成要素については同じ符号を付しており説明を省略する。

先ず、前述の実施形態に係る発振器１を適用した電子機器の具体例について、図８および図９を参照して説明する。図８に示す電子機器３００は、電子部品としての発振器１、および可変容量回路１１０を含む他の電子部品２００、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０、表示部３７０、音出力部３８０を含んで構成されている。なお、電子機器３００は、図８の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

電子部品２００は、可変容量回路１１０や発振器１を含み、発振器１からのクロック信号をＣＰＵ３２０だけでなく各部に供給する（図示は省略）。

ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、電子部品２００が出力するクロック信号を用いて各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部３８０に各種の音を出力させる処理等を行う。

操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。

ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。

ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。

通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。

表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。そして、音出力部３８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。

電子機器３００は、ＣＰＵ３２０の制御信号１５０によって、可変容量回路１１０の設定データを調整可能である。そのため、クロック信号の発振周波数について万一ずれが生じた場合でも容易に調整できる。

図９は、電子機器３００の一例であるネットワークサーバーの外観の一例を示す図である。電子機器３００であるネットワークサーバーは、表示部３７０としてＬＣＤを備えている。そして、電子機器３００であるネットワークサーバーでは、制御信号１５０によって、可変容量回路１１０の設定データを調整可能である。そのため、クロック信号の発振周波数について万一ずれが生じた場合でも容易に調整できる。その結果として、正確なクロック信号を利用できるので信頼性が高まる。

上述のように、電子機器３００、および電子機器３００の一例であるネットワークサーバーに、気密性の低下を生じ難くさせた信頼性の高い発振器１が活用されることにより、より高い信頼性を有する電子機器３００、および電子機器３００の一例であるネットワークサーバーを提供することができる。

次いで、前述の実施形態に係る発振器１を適用した電子機器の他の具体例について、図１０〜図１２を参照して詳細に説明する。

図１０に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた発振器１が内蔵されている。

図１１に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた発振器１が内蔵されている。

図１２に示ように、デジタルスチールカメラ１３００は、ケース（ボディー）１３０２の背面に表示部１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっている。表示部１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。

ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた発振器１が内蔵されている。

上述したように、電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００、携帯電話機１２００、およびデジタルスチールカメラ１３００に、気密性の低下を生じ難くさせた信頼性の高い発振器１が活用されることにより、より高い信頼性を有する電子機器としてのパーソナルコンピューター１１００、携帯電話機１２００、およびデジタルスチールカメラ１３００を提供することができる。

なお、電子部品用パッケージを用いた電子部品としての発振器１は、図１０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１の携帯電話機、図１２のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等の電子機器に適用することができる。なお、前述した発振器１などを用いれば、温度補償機能を有しているため通信基地局などの温度変化の大きな条件下で使用される電子機器に好適である。

［移動体］
次いで、電子部品用パッケージを用いた電子部品として、前述した実施形態の水晶振動片１７および回路素子２１を備えた発振器１を適用した移動体について、図１３を参照して説明する。図１３は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図である。

自動車１４００には、発振器１を含んで構成されたジャイロセンサーが搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１４００には、タイヤ１４０１を制御する該ジャイロセンサーを内蔵した電子制御ユニット１４０２が搭載されている。また、他の例としては、発振器１は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ブレーキシステム、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）、ＡＤＡＳ(Advanced Driver Assistance System）先進運転システム（自動運転システム）等に広く適用できる。

上述したように、移動体としての自動車１４００に、気密性の低下を生じ難くさせた信頼性の高い発振器１が活用されることにより、より高い信頼性を有する移動体（自動車１４００）を提供することができる。

以上、本発明に係る電子部品用パッケージを用いた電子部品としての発振器１を適用した電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても良い。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。

［基地局装置］
電子部品用パッケージを用いた電子部品として、前述した実施形態の水晶振動片１７および回路素子２１を備えた発振器１は、基地局装置に適用することができる。以下、発振器１を適用した基地局装置について、図１４を参照して説明する。図１４は、電子部品用パッケージを用いた電子部品を備える基地局装置を適用した測位システムの構成例を示す機能ブロック図である。

図１４に示すように、測位システム２０００は、ＧＰＳ衛星２２００と、基地局装置２３００と、ＧＰＳ受信装置２４００とで構成されている。ＧＰＳ衛星２２００は、測位情報（ＧＰＳ信号）を送信する。

基地局装置２３００は、例えば電子基準点（ＧＰＳ連続観測局）に設置されたアンテナ２３０１を介してＧＰＳ衛星２２００からの測位情報を高精度に受信する受信装置２３０２と、この受信装置２３０２で受信した測位情報をアンテナ２３０３を介して送信する送信装置２３０４とを備える。

ここで、受信装置２３０２は、その基準周波数発振源として前述した発振器１を備える電子機器である。このような受信装置２３０２は、優れた信頼性を有する。また、受信装置２３０２で受信された測位情報は、リアルタイムで送信装置２３０４により送信される。

ＧＰＳ受信装置２４００は、ＧＰＳ衛星２２００からの測位情報を、アンテナ２４０１を介して受信する衛星受信部２４０２と、基地局装置２３００からの測位情報を、アンテナ２４０３を介して受信する基地局受信部２４０４とを備える。

上述したように、測位システム２０００を構成する基地局装置２３００に、電子部品用パッケージを用いた電子部品として、気密性の低下を生じ難くさせた信頼性の高い発振器１が活用されることにより、より高い信頼性を有する基地局装置２３００を提供することができる。

１…電子部品としての発振器、１１…第３層としての底板、１１ｆ…底板の表面、１１ｒ…底板の裏面、１２…第２層としての中板、１２ｆ…中板の表面、１２ｒ…中板の裏面、１３…第１層としての枠板、１３ｆ…枠板の表面、１３ｒ…枠板の裏面、１４…側壁、１４ｆ…側壁の表面、１４ｒ…側壁の裏面、１５…外部接続端子、１６…内部空間（凹部）、１７…振動素子としての水晶振動片、１８ａ…励振電極、１８ｂ…引き出し電極、１９…接続電極、２０…電子部品用パッケージとしてのパッケージ、２１…回路素子、２２…接続突起（バンプ）、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ…ボンディング電極、２４…キャスタレーション、２５…キャスタレーション電極、２６…端子配線、２７…第１層間配線、２８…接続パッド、２９…シームリング、３０…リッド、３１…凹部、３２…外側面端子、３３…貫通孔（開口部）、３４…連接電極、３５…第２層間配線、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ…配線電極、３７…振動素子配線、３００…電子機器、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、２０００…測位システム、２３００…基地局装置。

Claims (7)

1. 開口部を有し、振動素子が搭載される第１層と、
   前記開口部を覆うと共に前記第１層と接合されており、前記開口部において回路素子が搭載される第２層と、
   前記回路素子が搭載される面とは反対の面で前記第２層と接合されている第３層と、
   前記第１層上に設けられており、前記振動素子と接続される接続パッドと、
   前記第２層上に設けられており、少なくとも、前記回路素子と電気的に接続される配線と、
   前記接続パッドと電気的に接続されている外側面端子と、
   前記接続パッドと前記外側面端子とを電気的に接続する振動素子配線と、を有し、
   前記振動素子配線は、前記第３層と前記第２層との間に配置され、前記外側面端子と接続されている端子配線と、前記接続パッドと前記端子配線とを接続している層間配線と、を含み、
   前記配線のうち、前記回路素子と電気的に接続され、且つ前記振動素子と接続されていない配線は、前記振動素子配線と平面視で重ならない位置に配置されていることを特徴とする電子部品用パッケージ。
2. 開口部を有し、振動素子が搭載される第１層と、
   前記開口部を覆うと共に前記第１層と接合されており、前記開口部において回路素子が搭載される第２層と、
   前記回路素子が搭載される面とは反対の面で前記第２層と接合されている第３層と、
   前記第１層上に設けられており、前記振動素子と接続される接続パッドと、
   前記接続パッドと電気的に接続されている外側面端子と、
   前記接続パッドと前記外側面端子とを電気的に接続する振動素子配線と、を有し、
   前記振動素子配線は、前記第３層と前記第２層との間に配置され、前記外側面端子と接続されている端子配線と、前記接続パッドと前記端子配線とを接続している層間配線と、を含み、
   前記外側面端子は、前記第１層、および前記第２層の外側面に配置され、前記第１層、および前記第２層に跨って設けられていることを特徴とする電子部品用パッケージ。
3. 前記端子配線の幅は、０．０５ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下である、
   請求項１または請求項２に記載の電子部品用パッケージ。
4. 前記端子配線の幅は、０．２ｍｍ以上かつ０．２５ｍｍ以下である、
   請求項１または請求項２に記載の電子部品用パッケージ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品用パッケージと、
   前記電子部品用パッケージに収容された振動素子と、
   前記振動素子の発振回路を少なくとも含む回路素子と、
   を含むことを特徴とする発振器。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品用パッケージを含む電子部品を備えていることを特徴とする電子機器。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品用パッケージを含む電子部品を備えていることを特徴とする移動体。

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