JP7353113B2

JP7353113B2 - 電子部品及び電子部品の製造方法

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Publication number: JP7353113B2
Application number: JP2019177527A
Authority: JP
Inventors: 勇司今野; 貢一守谷
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN112583374A; JP2021057702A

Description

本発明は、圧電振動子と集積回路チップとを含む電子部品及び電子部品の製造方法に関する。

電子部品としては、パッケージに水晶振動子及びＩＣ（集積回路）チップが収容された構成のものが知られている。その場合、上記のパッケージとしては、基板（中板）と、基板の一面側に水晶振動子用の収容空間を形成するための枠壁と、基板の他面側にＩＣチップ用の収容空間を形成するための枠壁と、を備えた構成とされる場合が有り、各枠壁は基板の周縁部に沿って設けられる。当該電子部品を製造するにあたり、ＩＣチップは例えばフリップチップボンディングによって基板に実装される。例えば特許文献１には、そのようなパッケージを備えた電子部品が示されている。

特開２０１８－５６６６８号公報

発明の実施の形態で詳しく述べるためにここでは簡単に説明するが、上記のパッケージを製造するにあたり、電極となるパターンを形成済みの基板形成用のシートと、枠壁形成用のシートとが、重ね合わされて形成された積層体に冶具が押し当てられ、溝が形成される。この溝に沿って分割された個片からパッケージが製造される。上記の冶具の押し当ての際に、上記の電極パターンの配置の影響を受け、基板形成用のシートにおける基板の形成領域内にて応力がばらつき、当該形成領域内に反りが発生するおそれが有る。このように反りが発生すると、既述のフリップチップボンディングを行うにあたり、ＩＣチップの実装用の基板の他面側の各電極の高さにばらつきが生じ、当該ボンディングが正常に行えないおそれが有る。

上記の特許文献１については、上記したＩＣチップのボンディングの際に生じる問題については記載されていない。また、発明の実施の形態で詳しく述べるように、このボンディングの異常の発生は、ＩＣチップの大きさに影響されるが、特許文献１のＩＣチップについては、基板の一面側の電極（第１電極パッド及び第２電極パッド）に対して重ならないほどの小型のものであることから、当該問題について想到することも容易とは考え難い。また、この特許文献１の電子部品においては、基板の一面側に設けられた第１電極パッド及び第２の電極パッドのうちのいずれかの電極パッドを選択して、水晶振動子（水晶振動片）の実装用の電極として、製品の製造を行うことができるとされている。従って、第１電極パッド及び第２の電極パッドの各々と、基板の他面側のＩＣチップの実装用の電極と、を接続する導電路が設けられる構成となっていることが自明であり、後述の本発明の構成とは異なる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板と、基板の一面側の圧電振動子の収容空間と、基板の他面側の集積回路チップの収容空間と、を備える電子部品について、集積回路チップの電極と基板の電極との接続が確実に行われ、信頼性が高い電子部品を提供することである。

本発明の電子部品は圧電振動子の電極に電気的に接続される一面側電極、集積回路チップの電極に電気的に接続される他面側電極を一面側、他面側に夫々備える基板と、
前記基板の一面側に、前記圧電振動子を収容する第１の収容空間を形成するために当該基板の周縁部に沿って設けられる一面側枠壁と、
前記一面側枠壁の開口部を塞ぎ、前記第１の収容空間を密閉する蓋と、
前記基板の他面側に、前記集積回路チップを収容する第２の収容空間を形成するために当該基板の周縁部に沿って設けられる他面側枠壁と、
前記他面側電極と電気的に接続されず、前記基板の反りを抑制するために当該基板の一面側に設けられた金属膜と、
を備え、
前記基板は矩形であり、当該基板を長さ方向に二等分した領域のうちの一方の領域のみに前記一面側電極が設けられ、他方の領域のみに前記金属膜が設けられ、
前記集積回路チップは、前記一方の領域から前記他方の領域に跨がって設けられ、
前記集積回路チップの電極は、前記一方の領域及び前記他方の領域の各々に設けられる電極に重なって接続される。

本発明における基板と、基板の一面側の圧電振動子の収容空間と、基板の他面側の集積回路チップの収容空間と、を備える電子部品について、基板の一面側には、前記他面側電極と電気的に接続されない金属膜が設けられている。それにより、電子部品の製造工程における基板の反りが抑制され、集積回路チップの電極と基板の他面側の電極との接続を確実に行うことができる。その結果として、当該電子部品の信頼性を高くすることができる。

本発明の電子部品の一実施形態に係る水晶発振器の縦断側面図である前記水晶発振器の横断上面図である。前記水晶発振器に含まれる基板の裏面を示す平面図である。前記水晶発振器の製造工程図である。前記水晶発振器の製造工程図である。前記水晶発振器の製造工程図である。前記水晶発振器を製造するための積層体の上面図である。前記水晶発振器を製造するための積層体及び冶具の上面図である。比較例の水晶発振器の製造工程図である。比較例の水晶発振器の製造工程図である。水晶発振器を構成する基板の他の構成例を示す横断上面図である。水晶発振器を構成する基板の他の構成例を示す横断上面図である。水晶発振器を構成する基板の他の構成例を示す横断上面図である。水晶発振器を構成する基板の他の構成例を示す横断上面図である。

図１、図２は夫々、本発明の電子部品の一実施形態である温度補償型の水晶発振器１の縦断側面図、横断上面図である。水晶発振器１は、パッケージ（筐体）１１、水晶振動子４及びＩＣチップ５により構成されている。パッケージ１１は、セラミック製のパッケージ本体１２と、例えば金属製あるいはセラミック製の蓋１０と、により構成されている。

パッケージ本体１２は、平面視長方形の基板（中板）１３と、基板１３の一面側に設けられる一面側枠壁１４と、他面側に設けられる他面側枠壁１５と、を夫々備えており、一面側枠壁１４及び他面側枠壁１５は、基板１３の周縁部に沿って形成されている。従って、パッケージ本体１２は縦断面視、Ｈ型に形成されている。基板１３、一面側枠壁１４、他及び他面側枠壁１５は、焼成されることで一体化されている。このパッケージ本体１２は、発明が解決しようとする課題の項目で簡単に述べたように、複数のシートが重ねられて形成された積層体が溝に沿って分割されることにより製造される。このパッケージ本体１２の製造工程を含む水晶発振器１の製造工程は、後に詳しく述べる。

以降、基板１３の一面側を上側、基板１３の他面側を下側として説明する場合が有るが、この上側、下側は各部の構成の説明の便宜上、記載するものであり、水晶発振器１をどのような向きで用いるかは任意である。上記の一面側枠壁１４、他面側枠壁１５により、基板１３の一面側、他面側の各々に凹部が形成されている。他面側枠壁１５の下側には、水晶発振器１を実装基板（不図示）に実装するための電極１９が設けられている。

一面側枠壁１４の上側には、当該一面側枠壁１４に沿って設けられるシールリング１６を介して、上記の一面側の凹部を塞ぎ、密閉された収容空間１７を形成するように、既述した蓋１０が設けられている。つまり、蓋１０は一面側枠壁１４の開口部を塞ぎ、基板１３に対向している。上記の収容空間（第１の収容空間）１７には、上記の水晶振動子４が収容されている。また、基板１３の他面側の凹部は、ＩＣチップ５を収容する収容空間（第２の収容空間）１８を形成する。

基板１３についてさらに説明する。上記の収容空間１７を形成する基板１３の一面側においては、当該基板１３の長さ方向の一端側の左右の各々に、概ね矩形状の電極２１が形成されている。この例では、左右の中心に対して対称に一面側電極である電極２１が設けられている。なお、この左右とは、長さ方向に直交する幅方向である。

また、基板１３の長さ方向の他端側の左右の各々に、概ね矩形状の金属膜であるダミーパッド２２が形成されている。この例では、ダミーパッド２２の面積と電極２１の面積とは概ね等しく、基板の１３の長さ方向の中心に対してダミーパッド２２と、電極２１とが対称の位置に配置されている。従って、基板１３を長さ方向に二等分した領域の一方、他方に夫々電極２１、ダミーパッド２２が設けられている。さらに詳しくは、仮に基板１３を平面視十字に、基板１３の中心と当該十字の中心とが一致するように４分割したとすると、各分割片には電極２１またはダミーパッド２２が含まれるレイアウトとなっている。このダミーパッド２２の役割については後述する。

図３は、収容空間１８を形成する基板１３の他面側を示している。この他面側については、基板１３の長さ方向の一端側、中央部、他端側の夫々について、左右の各々に電極が設けられている。一端側の電極を３１、中央部の電極を３２、他端側の電極３３として、夫々図示しており、これらの電極３１～３３は、ＩＣチップ５を実装するための電極である。電極３１、３３については、近接する基板１３の角部へ向けて引き出されて、引き出し電極３４を各々形成している。当該引き出し電極３４は、他面側枠壁１５に設けられる図示しない配線を介して、当該他面側枠壁１５の下部に設けられる電極１９に接続されている。

ところで、電極３１、３２、３３については、左右の一方側に設けられるものにＡ、左右の他方側に設けられるものにＢの添え字を付して説明する場合が有る。つまり、例えば左右に２つ設けられている電極３１については、３１Ａ、３１Ｂとして互いに区別して示す場合が有る。以下、説明による錯誤を防ぐために、基板１３における電極２１、電極３１～３３については振動子用電極２１、ＩＣ用電極３１～３３と記載する場合が有る。

上記の各振動子用電極２１は、基板１３に設けられる導電路２９を介して、ＩＣ用電極３１、３２、３３の少なくともいずれかに接続されており、図１では一例として、ＩＣ用電極３１に接続されるように示している。このように水晶振動子４と、ＩＣチップ５と、パッケージ本体１２の電極１９との間で、電気的に導通されるように、パッケージ本体１２には導電路が形成されている。

ところで図１にて、基板１３の厚さをＨ１、パッケージ本体１２の厚さをＨ２として夫々示している。より詳しく述べると、厚さＨ２は、一面側枠壁１４の蓋１０が設けられる側の端（上端）から電極１９の表面（下面）に至るまでの厚さであり、例えば０．６８ｍｍである。基板１３の厚さＨ１が小さいと、当該基板１３の強度が不足することによって、後述のようにパッケージ本体１２を製造する際に反りが発生するおそれが有る。後述の評価試験で示すように、Ｈ１／Ｈ２＝０．２９であった場合に反りの抑制効果が得られることが確認されているので、そのようにＨ１／Ｈ２が０．２９以上であると好ましいが、同評価試験より、Ｈ１／Ｈ２を０．３４以上とするとより好ましい。

次に、圧電振動子である水晶振動子４について説明する。水晶振動子４は、例えば平面で見て矩形に形成される水晶片４１と、水晶片４１の一面側の中央部、他面側の中央部に各々設けられる励振電極４２と、各励振電極４２から水晶片４１の互いに同じ短辺へ向かい、さらに水晶片４１の側面を介して反対の主面（一面または他面）へと引き出されるように形成された引き出し電極４３と、を備えている。各引き出し電極４３と上記の基板１３の各振動子用電極２１とが、導電性接着材４４を介して電気的に接続されている。なお、振動子用電極２１は、上記のように基板１３の長さ方向の端部に設けられることで、様々な大きさの水晶振動子４の引き出し電極４３との接続が可能とされている。つまり、振動子用電極２１は、使用可能な水晶振動子４の選択の幅が広がるように設けられている。

続いて、半導体素子であるＩＣチップ（集積回路チップ）５について説明する。ＩＣチップ５は、例えば平面で見て矩形であり、その長さ方向が基板１３の長さ方向に揃うように、基板１３の中央部に設けられている。このＩＣチップ５の主面に複数設けられる電極を５１として示しており、この複数の電極５１は、例えば金により構成されるバンプ５２を介して既述した基板１３のＩＣ用電極３１、３２、３３に各々接続されている。背景技術の項目で述べたように、ＩＣチップ５はフリップチップボンディングによって基板１３に実装されている。

このＩＣチップ５は、水晶振動子４を発振させる発振回路を含む。また、その他に水晶発振器１の周囲の温度を感知する温度センサ回路、当該温度センサ回路の出力を用いて、水晶振動子４の温度補償を行う温度補償回路と、を含むことで、水晶発振器１から所望の周波数信号を取り出せるように構成されている。ＩＣチップ５の長さ方向の大きさＬ１は、例えば１ｍｍである。また、収容空間１８における基板１３の他面とＩＣチップ５との間には、当該基板１３の他面を保護すると共にＩＣチップ５の基板１３に対する実装強度を高くするためのアンダーフィルと呼ばれる樹脂層５３が設けられている。

ところで、パッケージ本体１２に設けられる既述の電極１９、２１、３１～３３については、その母材が例えばＷ（タングステン）により構成されており、当該母材を被覆するように例えばＮｉ（ニッケル）とＡｕ（金）と、からなる被覆膜が形成されている。そして、上記のダミーパッド２２については、その母材が例えば上記の電極２１等と同様に、タングステンにより構成されている。ただし電極２１等と異なり、ダミーパッド２２には被覆膜が形成されておらず、上記の母材が剥き出しとなっている。なお、上記した各電極及び金属膜の母材として挙げたＷ、各電極の被膜として挙げたＮｉ、Ａｕは一例であり、他の種類の金属を用いてもよい。例えば上記の母材としては、Ｗの他にはモリブデンを用いることができる。

そして、上記のダミーパッド２２は、振動子用電極２１と異なり、ＩＣ用電極３１～３３に電気的に接続されていない。つまり、当該ダミーパッド２２とＩＣ用電極３１～３３とを接続する導電路が、基板１３に設けられておらず、即ち、仮に水晶振動子４の引出し電極４３を、ダミーパッド２２に接続しても、当該引き出し電極４３とパッケージ本体１２の電極１９との導通がなされないということである。従って、水晶発振器１の使用時にダミーパッド２２は電気的に浮いた状態とされる。このダミーパッド２２は、発明が解決しようとする課題で述べた、水晶発振器１の製造工程において発生し得る基板１３の反りを抑制する役割を有する。

以下、図４～図６を参照しながら、水晶発振器１の製造工程と、ダミーパッド２２の作用とについて説明する。図中、６１は基板形成用のシート、６２は他面側枠壁形成用のシート、６３は一面側枠壁形成用のシートであり、各シート６１～６３はセラミック製である。各シート６１～６３については、基板１３の形成領域６１Ａ、他面側枠壁１５の形成領域６２Ａ、一面側枠壁１４の形成領域６３Ａが、平面視行列状に並んで設定されており、一つの形成領域６１Ａ～６３Ａから、一つのパッケージ本体１２が製造される。シート６２にはＩＣチップ５の収容空間１８を形成する開口部、シート６３には水晶振動子４の収容空間１７を形成する開口部が夫々形成されている。

例えば内部に導電路２９などの各導電路が形成済みのシート６１について、基板１３の形成領域６１Ａの一面側、他面側の各々に、例えばタングステン（Ｗ）の導電性ペーストを、マスクを介して所定のパターンに沿って塗布し、金属パターン６４を形成する。この金属パターン６４は、後に振動子用電極２１及びＩＣ用電極３１～３３となるパターンと、ダミーパッド２２のパターンと、を含んでいる。つまり、この導電性ペーストの塗布工程は、既述した電極２１、３１～３３及びダミーパッド２２の各母材を形成する工程である。例えば内部に各配線が形成済みのシート６２についても、各形成領域６２Ａに形成領域６１Ａと同様にＷの導電性ペーストを塗布し、後に電極１９となる金属パターン６５を形成する。なお、金属パターン６４、６５の厚さは、例えば５μｍ以上である。

その後、第１のシートであるシート６１、第３のシートであるシート６２、第２のシートであるシート６３を、基板１３の形成領域６１Ａ、他面側枠壁１５の形成領域６２Ａ、一面側枠壁１４の形成領域６３Ａの位置が揃うように位置合わせした上で、図４（ａ）に示すようにシート６１～６３を重ね合わせて荷重をかけて接合し、積層体６０を形成する。図７は、この積層体６０の上面を示している。上記の接合作業は、例えば冶具を用いて、シート６１～６３の外形が互いに揃えられるように行われる。そして、この接合により、１つのパッケージ本体１２を構成する１組の形成領域６１Ａ、６２Ａ、６３Ａにおける導電路は互いに接続された状態となり、形成領域の組と組との間においても当該導電路同士が互いに接続された状態となる。

続いて、積層体６０の一面側に対して金型である冶具６６を相対的に下降させ、積層体６０に当該冶具６６を相対的に押し当てる（図４（ｂ））。この冶具６６は、図８の平面図に示すように井桁状であり、上記の押し当てにより、各形成領域６１Ａ～６３Ａの外縁に沿った溝６７が形成される（図５（ａ））。

この溝６７の形成時における積層体６０の状態について、詳しく説明する。既述した理由によりパッケージ本体１２の振動子用電極２１は、基板１３の長さ方向の一端側に偏って形成されている。従って、基板１３の形成領域６１Ａに形成された金属パターン６４のうち、振動子用電極２１に対応するパターンは、基板１３の形成領域６１Ａの長さ方向の一端側に偏って形成されている。

一方、上記のように冶具６６が積層体６０に押し当てられたとき、金属パターン６４は形成領域６１Ａで発生する応力に影響を与える。つまり、金属パターン６４が形成されている箇所と形成されていない箇所とでは、同様ないしは略同様の荷重をかけても、発生する応力が互いに異なる。従って後に図を用いて例示するが、金属パターン６４のうちのダミーパッド２２である部位が形成されていないとした場合は、形成領域６１Ａ内に同様の荷重が加わったとしても、振動子用電極２１の配置による当該形成領域６１Ａ内での金属パターン６４の分布のばらつきによって、形成領域６１Ａ内の各部で発生する応力が大きく異なってしまうおそれが有る。そうなると形成領域６１Ａに大きな反りが生じてしまう。

しかし、これまで述べてきたように積層体６０には、形成領域６１Ａの長さ方向の他端側にも、ダミーパッド２２として金属パターン６４が設けられており、当該形成領域６１Ａは、その長さ方向における金属パターン６４の分布のばらつきが抑えられた構成となっている。従って、上記のように溝６７を形成するために冶具６６を積層体６０に押し当てた際に、形成領域６１Ａの長さ方向における応力のばらつきは抑えられ、当該形成領域６１Ａに生じる反りが抑制される。つまり溝６７の形成後も形成領域６１Ａの平坦性が維持される。

水晶発振器１の製造工程の説明に戻る。上記の溝６７の形成後、積層体６０は高温で焼成されて硬化する。続いて、積層体６０は薬液に浸漬され、既述したように後に各パッケージ本体１２の導電路をなすように互いに接続された状態の導電路に通電されることで、当該導電路のうち積層体６０に露出している部位に電解めっきが施され、Ｎｉ及びＡｕの被膜が形成される。これにより、金属パターン６４、６５から、上記した各電極１９、２１、３１～３３が形成される。その一方でダミーパッド２２については、被膜が形成されない。言い換えれば、金属パターン６４のうち、パッケージ本体１２の導電路を形成しない部位については被膜が形成されないまま、ダミーパッド２２として残る。

その後、溝６７に沿って積層体６０が分割され、パッケージ本体１２が製造される（図５（ｂ））。そして、ＩＣチップ５の電極５１上に形成されたバンプ５２を、形成領域６１Ａから形成された基板１３のＩＣ用電極３１～３３に当接させ、当該ＩＣチップ５に荷重をかけると共に、例えばバンプ５２には熱及び／または超音波が印加され、フリップチップボンディングが行われる（図６（ａ））。

このボンディングの際に、形成領域６１Ａから形成された基板１３は反りが抑制されており、その平坦性が高いために、ＩＣ用電極３１～３３間の高さが互いに揃っており、各バンプ５２には均一性高く荷重が加わる。従って、各バンプ５２は同様のバンプ径となるように均一性高く潰れて、ＩＣ用電極３１～３３に圧着される（図６（ｂ））。然る後、樹脂層５３の形成と、水晶振動子４、シールリング１６及び蓋１０の取り付けと、が行われて、水晶発振器１が製造される（図６（ｃ））。

上記のダミーパッド２２を設けた効果をより明確に示すために、当該ダミーパッド２２が設けられない比較例の水晶発振器の製造工程について、水晶発振器１の製造工程との差異点を中心に、図９、図１０を用いて説明する。上記の基板１３の形成用のシート６１に金属パターン６４が形成される。ただし、この金属パターン６４は、ダミーパッド２２に相当するパターンを含まない。このシート６１から形成された積層体６０に冶具６６が押し当てられ、溝６７が形成される。その際に、基板１３の形成領域６１Ａの長さ方向に偏って電極２１に相当する金属パターン６４が形成されていることにより、この長さ方向において発生する応力の差が大きく、形成領域６１Ａに反りが生じる（図９（ａ）（ｂ））。

そして、積層体６０の焼成による各シート６１～６３の一体化、及び溝６７に沿った積層体６０の分割により、パッケージ本体１２が形成された後、ＩＣチップ５のフリップチップボンディングが行われる。その際に、形成領域６１Ａから形成された基板１３は反っているため、ＩＣ用電極３１～３３の高さが異なり、各バンプ５２に加わる荷重が不均一となり、当該各バンプ５２の潰れ具合（バンプ高さ）としても不均一となる（図１０）。

このような場合、複数のバンプ５２のうちの、一部のバンプ５２については十分に基板１３の電極に対して力が加わらないために圧着されないという不具合が発生するおそれがある。その不具合を防ぐためにＩＣチップ５の基板１３に対する荷重を大きくすることが考えられるが、そうすると一部のバンプ５２が過度に押し潰されることでＩＣチップ５に過度の力が加わってしまい、ＩＣチップ５を破損させてしまう不具合が発生するおそれがある。また、上記のように圧着後のバンプ５２のバンプ径がばらつくことは、ＩＣチップ５と基板１３との電気的接続の信頼性を低下させるし、ＩＣチップ５の基板１３に対する接合強度を低下させるなどの懸念も有る。

上記のダミーパッド２２を設けた水晶発振器１によれば、このような比較例の水晶発振器で発生する各不具合が解消される。つまり、水晶発振器１によればＩＣチップ５をパッケージ本体１２を構成する基板１３に実装するにあたり、基板１３の反りを抑制し、各バンプ５２と基板１３のＩＣ用電極３１～３３との接続を、均一性高く行うことができる。それにより、ＩＣチップ５の破損やＩＣチップ５の電極５１と基板の電極３１～３３との間の導通不良が防止されると共に、ＩＣチップ５は基板１３に対して強固に実装される。従って、水晶発振器１の歩留りが抑制され、且つ水晶振動子１の信頼性を高めることができる。

ところで、ＩＣチップ５の長さ方向の大きさＬ１（図１参照）が大きいと、そのＩＣチップ５の大きさに合わせて、ＩＣ用電極３１～３３の間隔も大きくなる。そのように電極同士の間隔が大きいと、基板１３が反ったときに、当該ＩＣ用電極３１～３３の高さの差についても大きくなるので、比較例で説明した各不具合が発生しやすい傾向になる。このＬ１が例えば０．９ｍｍ以上であるときに、当該不具合の発生を防ぐために、本技術が特に有効である。また、収容空間１８の長さ方向の大きさをＬ２とすると、上記のようにＬ１が例えば０．９ｍｍ以上であるときとは、Ｌ１／Ｌ２が０．５５以上であるときである。なお、そのようにＬ１が比較的大きいため、平面視、ＩＣチップ５は、振動子用電極２１及びダミーパッド２２に対して重なっている。

ところで振動子用電極２１の配置の影響によって、溝６７の形成時に基板１３の形成領域６１Ａ内の応力がばらつくものとして説明してきた。形成領域６１Ａ内で振動子用電極２１は比較的大きな面積を占めるため、ダミーパッド２２が設けられない場合には、そのように振動子用電極２１の影響を大きく受けることにより、形成領域６１Ａ内の応力のばらつきが大きくなると考えられるが、基板１３内に形成される導電路についても当該形成領域６１Ａ内の応力に影響を与えることになる。従って、溝６７の形成時に形成領域６１Ａ内の各部の応力を均一化して反りを抑制するためには、上記のような電極２１とダミーパッド２２とが概ね同じ大きさ且つ略同様の形状とすることには限られない。

以下、ダミーパッド２２の他の構成例を示す。図１１に示す例では、図２で既述した例と同様に基板１３の左右に離れてダミーパッド２２が設けられているが、当該図１１の各ダミーパッド２２は、基板１３の長さ方向に沿って細長に形成され、その一端側（振動子用電極２１側）は、基板１３の長さ方向の中心よりも当該振動子用電極２１寄りに位置している。なお、振動子用電極２１とダミーパッド２２との間隔Ｌ３が小さすぎるとショートするため、当該間隔Ｌ３についてはショートが起きない間隔とする。当該間隔Ｌ３については、そのようなショートが起きない限り、制限は無い。

ダミーパッド２２としては基板１３に複数設けることに限られず、１つのみ設けられてもよい。図１２には、そのようにダミーパッド２２が１つのみ設けられた例を示している。この図１２のダミーパッド２２は、図１１で説明した２つの各ダミーパッド２２の基板１３の幅中心側の端部が当該幅中心へ向けて延伸され、互いに接合されたように構成され、概ね正方形とされている。

また、ダミーパッド２２を基板１３の左右に各々設ける場合、互いに異なる形状であってもよく、図１３にはそのような例を示している。この図１３の例では、形状が異なる鉤状、且つ基板１３の長さ方向に沿った長さが互いに異なるダミーパッド２２を、基板１３の左右に設けている。さらに図１４に示すように、ダミーパッド２２は環状として構成されていてもよい。この図１４は、図１２でダミーパッド２２が形成された領域のうちの周縁部のみがダミーパッド２２として形成された例を示している。なお、このような各図のダミーパッド２２は例示であり、その形状及び大きさについては図示した例から適宜変更することができる。

上記のように荷重が加わったときの振動子用電極２１による影響を抑制するために、ダミーパッド２２の面積が小さすぎると、十分な効果が得られないおそれが有るため、ダミーパッド２２の面積／振動子用電極２１の面積＞０．７であると好ましい。この振動子用電極２１の面積とは、既述のように２つ設けられる振動子用電極２１の面積の合計である。また、既述のようにダミーパッド２２が複数設けられる場合は、ダミーパッド２２の面積とは、その複数のダミーパッド２２の面積の合計である。

また、ダミーパッド２２は母材の金属が剥き出しとなっているが、めっきなどを行い、各電極と同様に、その表面に例えばＡｕなどにより構成される被膜を形成してもよい。ただし、上記のようにダミーパッド２２は電極として機能しないため、被膜の形成を行わない方が水晶発振器１の製造コストを低減させるにあたり有利である。なお、ダミーパッド２２の母材と、各電極の母材とは同じ金属により構成されることに限られず、異なる金属であってもよい。

なお、水晶振動子４については、既述のような水晶片４１の形状及び電極のレイアウトとされることには限られない。例えば引き出し電極４３が水晶片４１の反対方向に引き出されるように形成されてもよい。その場合には例えばその引き出し電極４３の位置に合わせて、基板１３の電極２１も長さ方向の一端部と他端部とに離れるように設けてもよい。そして、そのような場合には、ダミーパッド２２を基板１３の長さ方向の中央部の左右に離れて設けるようにしてもよい。つまり、電極２１及びダミーパッド２２の基板１３上におけるレイアウトについて、水晶振動子４の構成に応じて変更してもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更または組み合わせが行われてもよい。

（評価試験）
本発明に関連して行われた評価試験１について説明する。評価試験１－１として、図４、図５で述べた工程により、パッケージ本体１２を作成した。つまり、ダミーパッド２２が形成されるように金属パターン６４を形成した上で、積層体６０に溝６７を形成してパッケージ本体１２を作成した。このパッケージ本体１２の基板１３の厚さＨ１（＝基板１３の形成用のシート６１の厚さ）は０．２０ｍｍとした。作成されたパッケージ本体１２のうちの１０個をサンプルとし、各サンプルにおけるＩＣ用電極について、Ｖｃｃ端子である３３Ａの高さに対する電極３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３３Ｂの高低差を測定した。さらに各サンプルについて、取得された高低差における最大値－最小値を、反りの大きさとして算出し、当該反りの大きさの平均値を算出した。

評価試験１－２～１－４として、図９で述べた工程により、パッケージ本体１２を作成した。つまり、ダミーパッド２２を含まない金属パターン６４を形成し、パッケージ本体１２の作成を行った。評価試験１－２、１－３、１－４では、基板１３の厚さＨ１が夫々０．２０ｍｍ、０．２３ｍｍ、０．２５ｍｍである。そして、評価試験１－２～１－４についても、評価試験１－１と同様に、１０個のパッケージ本体１２のサンプルについて、電極の高低差及び反りの大きさを算出した。また、反りの大きさの平均値を算出した。
なお、評価試験１－１～１－４でパッケージ本体１２の厚さＨ２は、既述の実施形態と同じく０．６８ｍｍである。従ってＨ１／Ｈ２については、評価試験１－１、１－２では０．２９、評価試験１－３では０．３４、評価試験１－４では０．３７である。

下記の表１、表２は、評価試験１の結果を示しており、表１は各サンプルについての電極の高低差を示し、表２は反りの大きさ及びその平均値を示している。なお、各表中の数値の単位は、μｍである。表１に示すように評価試験１－２の各サンプルでは、電極３１Ａ、３１Ｂ、３３Ａ、３３Ｂに比べて、電極３２Ａ、３２Ｂが高い。即ち、基板１３について、長さ方向の中央部が、長さ方向の両端部に比べて高くなるように反っている傾向が見られる。しかし、評価試験１－１ではそのような傾向が見られず、評価試験１－２に比べて各電極の高低差が抑制されている。そして、表２に示すように、反りの大きさの平均値について、評価試験１－１～１－４の中で、評価試験１－１が最も小さい。従って、この評価試験より、ダミーパッド２２を設ける本発明の効果が示された。

また、基板１３の長さ方向に隣り合う電極の高低差について見ると、サンプルによっては評価試験１－２よりも、評価試験１－３、１－４の方が小さく抑えられている。また、反りの大きさの平均値について見ると、評価試験１－３の値は評価試験１－２の値よりも小さかった。これはシート６１の厚さ（＝基板１３の厚さ）が大きいことで強度が高いために、荷重が加わった際の変形が抑制されたものと考えられる。ダミーパッド２２を設けた上で、この評価試験１－３、１－４のように基板１３の厚さを大きくすることで、より確実に基板１３の反りを抑制することができることが推定されることから、既述したようにＨ１／Ｈ２については、０．３４以上とすることが好ましい。

１水晶発振器
１０蓋
１２パッケージ本体
１３基板
２１、３１～３３電極
２２ダミーパッド
４水晶振動子
５ＩＣチップ

Claims

圧電振動子の電極に電気的に接続される一面側電極、集積回路チップの電極に電気的に接続される他面側電極を一面側、他面側に夫々備える基板と、
前記基板の一面側に、前記圧電振動子を収容する第１の収容空間を形成するために当該基板の周縁部に沿って設けられる一面側枠壁と、
前記一面側枠壁の開口部を塞ぎ、前記第１の収容空間を密閉する蓋と、
前記基板の他面側に、前記集積回路チップを収容する第２の収容空間を形成するために当該基板の周縁部に沿って設けられる他面側枠壁と、
前記他面側電極と電気的に接続されず、前記基板の反りを抑制するために当該基板の一面側に設けられた金属膜と、
を備え、
前記基板は矩形であり、当該基板を長さ方向に二等分した領域のうちの一方の領域のみに前記一面側電極が設けられ、他方の領域のみに前記金属膜が設けられ、
前記集積回路チップは、前記一方の領域から前記他方の領域に跨がって設けられ、
前記集積回路チップの電極は、前記一方の領域及び前記他方の領域の各々に設けられる電極に重なって接続される電子部品。
前記金属膜と前記集積回路チップとが、平面視、互いに重なって設けられることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
前記一面側電極は母材と、当該母材を被覆する被覆膜と、により構成され
前記金属膜は前記被覆膜が設けられない前記母材により構成されることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品。
前記基板、前記一面側枠壁及び前記他面側枠壁は、焼成により一体化されたセラミックからなるパッケージ本体を構成しており、
前記基板の厚さをＨ１とし、
当該一面側枠壁の前記蓋が設けられる側の端から、前記他面側枠壁にて当該一面側枠壁が設けられる側とは反対側に設けられる電極の表面に至るまでの厚さをＨ２とすると、
Ｈ１／Ｈ２は０．３４以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の電子部品。
圧電振動子の電極に電気的に接続される一面側電極、集積回路チップの電極に電気的に接続される他面側電極を、一面側、他面側に夫々備える基板と、
前記基板の一面側に、前記圧電振動子を収容する第１の収容空間を形成するために当該基板の周縁部に沿って設けられる一面側枠壁と、
当該一面側枠壁の開口部を塞ぎ、前記第１の収容空間を密閉する蓋と、
前記集積回路チップを収容する第２の空間を形成するために前記基板の他面側に当該基板の周縁部に沿って設けられる他面側枠壁と、を備える電子部品の製造方法において、
前記基板の形成領域を複数備えると共に、前記一面側電極及び前記他面側電極に対応する金属パターンが形成された第１のシートと、前記一面側枠壁の形成領域を複数備える第２のシートと、前記他面側枠壁の形成領域を複数備える第３のシートと、を互いに重ねて積層体を形成する工程と、
前記積層体に対して冶具を相対的に押し当て、溝を形成する工程と、
前記溝に沿って前記積層体を分割し、前記基板、一面側枠壁及び他面側枠壁からなる構造体を複数形成する工程と、を備え、
前記金属パターンは、前記他面側電極と電気的に接続されず、前記積層体に対して前記冶具を相対的に押し当てたときにおける当該基板の形成領域の反りを抑制するための各基板の形成領域の一面側に設けられる金属膜を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。