JPH11330893A - 圧電デバイス及びその製造方法 - Google Patents
圧電デバイス及びその製造方法Info
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- JPH11330893A JPH11330893A JP13972798A JP13972798A JPH11330893A JP H11330893 A JPH11330893 A JP H11330893A JP 13972798 A JP13972798 A JP 13972798A JP 13972798 A JP13972798 A JP 13972798A JP H11330893 A JPH11330893 A JP H11330893A
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- piezoelectric
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- piezoelectric vibrator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体集積回路と圧電振動子とを精度良く内蔵
することが可能な、気密性の高い安価な小型薄型の圧電
デバイスを提供する。 【解決手段】半導体集積回路（ＩＣチップ）と圧電振動
子（水晶振動子）とをパッケージに内蔵した圧電デバイ
スにおいて、入出力用の電極パターン３が形成されたベ
ース１と、励振用の電極５と導通用の電極パターン８が
形成された水晶振動子４と、入出力用の各パッドにバン
プ７が形成されたＩＣチップ２とにより構成されてお
り、ベース１、水晶振動子４、ＩＣチップ２の順に積層
されている。
することが可能な、気密性の高い安価な小型薄型の圧電
デバイスを提供する。 【解決手段】半導体集積回路（ＩＣチップ）と圧電振動
子（水晶振動子）とをパッケージに内蔵した圧電デバイ
スにおいて、入出力用の電極パターン３が形成されたベ
ース１と、励振用の電極５と導通用の電極パターン８が
形成された水晶振動子４と、入出力用の各パッドにバン
プ７が形成されたＩＣチップ２とにより構成されてお
り、ベース１、水晶振動子４、ＩＣチップ２の順に積層
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路と
圧電振動子とをパッケージに内蔵した圧電デバイスに関
する。
圧電振動子とをパッケージに内蔵した圧電デバイスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドラ
イブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等
の小型の情報機器や、携帯電話や自動車電話等の移動体
通信機器において装置の小型薄型化がめざましく、それ
らに用いられる圧電発振器やリアルタイムクロックモジ
ュール等の圧電デバイスも小型薄型化が要求されてい
る。又、それとともに、装置の回路基板に両面実装が可
能な表面実装タイプの圧電デバイスが求められている。
イブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等
の小型の情報機器や、携帯電話や自動車電話等の移動体
通信機器において装置の小型薄型化がめざましく、それ
らに用いられる圧電発振器やリアルタイムクロックモジ
ュール等の圧電デバイスも小型薄型化が要求されてい
る。又、それとともに、装置の回路基板に両面実装が可
能な表面実装タイプの圧電デバイスが求められている。
【０００３】そこで、従来の圧電デバイスの一例を、発
振回路を有するワンチップの半導体集積回路と、圧電振
動子にＡＴカット水晶振動子とを用いた図５（ａ）、５
（ｂ）の構造図で示される水晶発振器を用いて説明す
る。
振回路を有するワンチップの半導体集積回路と、圧電振
動子にＡＴカット水晶振動子とを用いた図５（ａ）、５
（ｂ）の構造図で示される水晶発振器を用いて説明す
る。
【０００４】図５（ａ）、５（ｂ）の従来の水晶発振器
の構成において、発振回路を有するＩＣチップ１０１
は、セラミック絶縁基板で形成されたベース１０２の底
面に導電性接着剤等により接着固定され、Ａｕワイヤー
ボンディング線１０３により、ベース１０２の底面外周
部にＷ（タングステン）あるいはＭｏ（モリブデン）等
の金属でメタライズされ、Ｎｉ＋Ａｕメッキされた入出
力用電極１０４等に電気的に接続されている。
の構成において、発振回路を有するＩＣチップ１０１
は、セラミック絶縁基板で形成されたベース１０２の底
面に導電性接着剤等により接着固定され、Ａｕワイヤー
ボンディング線１０３により、ベース１０２の底面外周
部にＷ（タングステン）あるいはＭｏ（モリブデン）等
の金属でメタライズされ、Ｎｉ＋Ａｕメッキされた入出
力用電極１０４等に電気的に接続されている。
【０００５】又、矩形タイプのＡＴカット水晶振動子１
０５が、ベース１０２のマウント部１０６に導電性接着
剤等で電気的に接続され固定されている。そして、Ｎ2
（窒素）雰囲気あるいは真空雰囲気に内部を保ち、ベー
ス１０２の最上部のメッキ層と、金属製のリッド１０７
とをリッド１０７に形成された半田等の金属クラッド材
を高温にて溶融させて接合し気密に封止している。
０５が、ベース１０２のマウント部１０６に導電性接着
剤等で電気的に接続され固定されている。そして、Ｎ2
（窒素）雰囲気あるいは真空雰囲気に内部を保ち、ベー
ス１０２の最上部のメッキ層と、金属製のリッド１０７
とをリッド１０７に形成された半田等の金属クラッド材
を高温にて溶融させて接合し気密に封止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に示す従来の水晶
発振器は、 ＩＣチップ１０１の周囲にＡｕワイヤーボ
ンディング線１０３を配線するエリアが必要であるこ
と。又、パッケージの厚み方向でも、Ａｕワイヤーボン
ディング線１０３のループ高さの確保や、 Ａｕワイヤ
ーボンディング線１０３と、ＡＴカット水晶振動子１０
５との隙間の確保が必要であること等、この構成が水晶
発振器を小型薄型にするための制約となっている。
発振器は、 ＩＣチップ１０１の周囲にＡｕワイヤーボ
ンディング線１０３を配線するエリアが必要であるこ
と。又、パッケージの厚み方向でも、Ａｕワイヤーボン
ディング線１０３のループ高さの確保や、 Ａｕワイヤ
ーボンディング線１０３と、ＡＴカット水晶振動子１０
５との隙間の確保が必要であること等、この構成が水晶
発振器を小型薄型にするための制約となっている。
【０００７】本発明の目的は、以上の従来技術の課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは小型薄型サイズで厚み０．８ｍｍ以下の水晶発振
器等の圧電デバイスを安価に提供することである。
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは小型薄型サイズで厚み０．８ｍｍ以下の水晶発振
器等の圧電デバイスを安価に提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体集積回路と圧電振動子とをパッケージに内蔵した
圧電デバイスにおいて、入出力用の電極パターンが形成
されたベースと、励振用の電極と導通用の電極パターン
が形成された圧電振動子と、入出力用の各パッドにバン
プが形成された半導体集積回路により構成されており、
かつベースと圧電振動子と半導体集積回路とが、この順
序に積層されてなることを特徴とする。
半導体集積回路と圧電振動子とをパッケージに内蔵した
圧電デバイスにおいて、入出力用の電極パターンが形成
されたベースと、励振用の電極と導通用の電極パターン
が形成された圧電振動子と、入出力用の各パッドにバン
プが形成された半導体集積回路により構成されており、
かつベースと圧電振動子と半導体集積回路とが、この順
序に積層されてなることを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子は励振用の電極部と導通用の電極パター
ンとを有し、更に励振用の電極部を保持する枠部とによ
り形成されていることを特徴とする。
て、圧電振動子は励振用の電極部と導通用の電極パター
ンとを有し、更に励振用の電極部を保持する枠部とによ
り形成されていることを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２におい
て、圧電振動子は枠部に導通用の電極パターンが形成さ
れていることを特徴とする。
て、圧電振動子は枠部に導通用の電極パターンが形成さ
れていることを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３におい
て、圧電振動子は枠部に導通用の電極パターンが立体配
線されていることを特徴とする。
て、圧電振動子は枠部に導通用の電極パターンが立体配
線されていることを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項３におい
て、圧電振動子の枠部に形成された導通用の電極パター
ンのピッチが、半導体集積回路側よりベース側の方が大
きくなるよう形成されていることを特徴とする。
て、圧電振動子の枠部に形成された導通用の電極パター
ンのピッチが、半導体集積回路側よりベース側の方が大
きくなるよう形成されていることを特徴とする。
【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子は導通用の電極パターン上にバンプが形
成されていることを特徴とする。
て、圧電振動子は導通用の電極パターン上にバンプが形
成されていることを特徴とする。
【００１４】請求項７記載の発明は、請求項６におい
て、半導体集積回路に形成されたバンプと圧電振動子の
導通用の電極パターンとが接続固定されており、圧電振
動子は導通用の電極パターン上に形成されたバンプによ
り、入出力用の電極パターンが形成されたベースと接続
固定されていることを特徴とする。
て、半導体集積回路に形成されたバンプと圧電振動子の
導通用の電極パターンとが接続固定されており、圧電振
動子は導通用の電極パターン上に形成されたバンプによ
り、入出力用の電極パターンが形成されたベースと接続
固定されていることを特徴とする。
【００１５】請求項８記載の発明は、請求項１におい
て、圧電振動子はフォトリソ加工により形成されている
ことを特徴とする。
て、圧電振動子はフォトリソ加工により形成されている
ことを特徴とする。
【００１６】請求項９記載の発明は、請求項１におい
て、入出力用の電極パターンが形成されたベースがセラ
ミックで形成されていることを特徴とする。
て、入出力用の電極パターンが形成されたベースがセラ
ミックで形成されていることを特徴とする。
【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項１におい
て、半導体集積回路と圧電振動子とをパッケージに内蔵
した圧電デバイスにおいて、バンプがＡｕバンプである
ことを特徴とする。
て、半導体集積回路と圧電振動子とをパッケージに内蔵
した圧電デバイスにおいて、バンプがＡｕバンプである
ことを特徴とする。
【００１８】請求項１１記載の発明は、ベースと圧電振
動子とをバンプで接続し、かつ圧電振動子と半導体集積
回路とをバンプで接続したことを特徴とする。
動子とをバンプで接続し、かつ圧電振動子と半導体集積
回路とをバンプで接続したことを特徴とする。
【００１９】請求項１２記載の発明は、励振用の電極と
導通用の電極パターンが形成された圧電振動子にバンプ
を形成する工程と、半導体集積回路の入出力用の各パッ
ドにバンプを形成する工程と、圧電振動子と半導体集積
回路とを接続する工程と、圧電振動子を入出力用の電極
パターンが形成されたベースに接続する工程と、リッド
をベースに封止加工する工程とからなることを特徴とす
る。
導通用の電極パターンが形成された圧電振動子にバンプ
を形成する工程と、半導体集積回路の入出力用の各パッ
ドにバンプを形成する工程と、圧電振動子と半導体集積
回路とを接続する工程と、圧電振動子を入出力用の電極
パターンが形成されたベースに接続する工程と、リッド
をベースに封止加工する工程とからなることを特徴とす
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の圧電デバイスの実施の一
形態を、発振回路を有するワンチップの半導体集積回路
と、圧電振動子にＡＴカット水晶振動子とを用いた、水
晶発振器を例として図面に基づいて説明する。
形態を、発振回路を有するワンチップの半導体集積回路
と、圧電振動子にＡＴカット水晶振動子とを用いた、水
晶発振器を例として図面に基づいて説明する。
【００２１】（実施例１）図１及び図２は、本発明に係
わる表面実装タイプの水晶発振器の構造図及び組立斜視
図である。
わる表面実装タイプの水晶発振器の構造図及び組立斜視
図である。
【００２２】図１（ａ）の平面図、及び図１（ｂ）の正
面図、及び図２に示すように、少なくとも２層からなる
セラミック絶縁基板と、Ｆｅ−Ｎｉ合金等で枠状に型抜
きされたシールリングとで形成されたベース１の第１層
表面及び裏面に、電極パターン３がＷ（タングステン）
あるいはＭｏ（モリブデン）等の金属配線材料で、印刷
等によりメタライズされている。そしてその上にＮｉメ
ッキ及びＡｕメッキ等が施されている。
面図、及び図２に示すように、少なくとも２層からなる
セラミック絶縁基板と、Ｆｅ−Ｎｉ合金等で枠状に型抜
きされたシールリングとで形成されたベース１の第１層
表面及び裏面に、電極パターン３がＷ（タングステン）
あるいはＭｏ（モリブデン）等の金属配線材料で、印刷
等によりメタライズされている。そしてその上にＮｉメ
ッキ及びＡｕメッキ等が施されている。
【００２３】水晶基板からフォトリソ加工された凹形状
の水晶振動子４は、その中央部に励振用の電極５が表裏
に形成され、その励振用の電極５が形成された振動部を
保持する枠部６とを備えている。その枠部６に、セラミ
ック絶縁基板で形成されたベース１の第一層に形成され
た電極パターン３、及びＩＣチップ２に形成された複数
のＡｕ等の金属のバンプ７とを接続するための電極パタ
ーン８と、励振用の電極５とＩＣチップ２の水晶振動子
４を発振させるゲート端子とドレイン端子に形成された
Ａｕ等の金属のバンプ７とを接続するための電極パター
ン９とがそれぞれ形成されている。
の水晶振動子４は、その中央部に励振用の電極５が表裏
に形成され、その励振用の電極５が形成された振動部を
保持する枠部６とを備えている。その枠部６に、セラミ
ック絶縁基板で形成されたベース１の第一層に形成され
た電極パターン３、及びＩＣチップ２に形成された複数
のＡｕ等の金属のバンプ７とを接続するための電極パタ
ーン８と、励振用の電極５とＩＣチップ２の水晶振動子
４を発振させるゲート端子とドレイン端子に形成された
Ａｕ等の金属のバンプ７とを接続するための電極パター
ン９とがそれぞれ形成されている。
【００２４】更に、ベース１に形成された電極パターン
３と接続する側の水晶振動子４の電極パターン８には、
複数のＡｕ等の金属のバンプ１４が形成されている。
３と接続する側の水晶振動子４の電極パターン８には、
複数のＡｕ等の金属のバンプ１４が形成されている。
【００２５】ところで、ベース１と水晶振動子４とをバ
ンプ接合する場合において、先にバンプをベース１側に
形成し、水晶振動子４の電極パターン８と接続すること
も可能である。
ンプ接合する場合において、先にバンプをベース１側に
形成し、水晶振動子４の電極パターン８と接続すること
も可能である。
【００２６】しかし、ベース１と水晶振動子４との表面
の面精度を比較すると、水晶振動子４の平面度が極めて
優れており、バンプを安定して形成できる。これにより
バンプサイズが安定し、バンプの接合強度等も高くな
る。このため、本実施例では、水晶振動子４の電極パタ
ーン８に複数のＡｕ等の金属のバンプ１４を形成してい
る。
の面精度を比較すると、水晶振動子４の平面度が極めて
優れており、バンプを安定して形成できる。これにより
バンプサイズが安定し、バンプの接合強度等も高くな
る。このため、本実施例では、水晶振動子４の電極パタ
ーン８に複数のＡｕ等の金属のバンプ１４を形成してい
る。
【００２７】又、ＩＣチップ２の電極パッドにはＡｕ等
の金属のバンプ７が形成され、水晶振動子４に形成され
た電極パターン８にフリップチップボンディング工法に
より電気的に接続固定されている。
の金属のバンプ７が形成され、水晶振動子４に形成され
た電極パターン８にフリップチップボンディング工法に
より電気的に接続固定されている。
【００２８】更に、金属製のリッド（蓋）１１を、ベー
ス１のシールリング１２に位置合わせして固定し、シー
ム溶接により気密に封止している。
ス１のシールリング１２に位置合わせして固定し、シー
ム溶接により気密に封止している。
【００２９】以上により、小型薄型の表面実装パッケー
ジの水晶発振器１３が完成する。
ジの水晶発振器１３が完成する。
【００３０】ここで図２及び図３を用い、本発明の構造
及びプロセスについて詳細に説明する。
及びプロセスについて詳細に説明する。
【００３１】電極パターン３が配線されたベース１を図
３に示す。この電極パターン３は、セラミック絶縁基板
で形成されたベース１の第一層に、厚み１０μｍ程度の
Ｗ（タングステン）が印刷等によりメタライズされてい
る。そしてその上に２〜８μｍ程度の厚みのＮｉメッキ
が施され、更に１μｍ程度のＡｕメッキが施されてい
る。
３に示す。この電極パターン３は、セラミック絶縁基板
で形成されたベース１の第一層に、厚み１０μｍ程度の
Ｗ（タングステン）が印刷等によりメタライズされてい
る。そしてその上に２〜８μｍ程度の厚みのＮｉメッキ
が施され、更に１μｍ程度のＡｕメッキが施されてい
る。
【００３２】しかしこの電極パターン３はマスクを用い
たシルク印刷で行われるため、電極パターンの線幅及び
線間隔等（ライン・アンド・スペース）を微細化するの
には限度がある。このためＩＣチップ２の電極パッドの
レイアウトもファインピッチにできないという課題を有
している。このような課題を解決するために本発明では
次のような構成を用いている。
たシルク印刷で行われるため、電極パターンの線幅及び
線間隔等（ライン・アンド・スペース）を微細化するの
には限度がある。このためＩＣチップ２の電極パッドの
レイアウトもファインピッチにできないという課題を有
している。このような課題を解決するために本発明では
次のような構成を用いている。
【００３３】図２に示すベース１に、枠部６を有する凹
形状の水晶振動子４を接続固定する。水晶振動子４に
は、その裏面に複数のＡｕで形成されたバンプ１４が形
成されており、このバンプ１４とベース１の電極パター
ン３とを加圧しながら超音波接合する。接合はバンプ１
４とベース１の電極パターン３の両者のＡｕの拡散によ
り行われる。更に接合の信頼性を確保するために絶縁性
のアンダーフィル剤等を用いて水晶振動子４を固定して
も良い。
形状の水晶振動子４を接続固定する。水晶振動子４に
は、その裏面に複数のＡｕで形成されたバンプ１４が形
成されており、このバンプ１４とベース１の電極パター
ン３とを加圧しながら超音波接合する。接合はバンプ１
４とベース１の電極パターン３の両者のＡｕの拡散によ
り行われる。更に接合の信頼性を確保するために絶縁性
のアンダーフィル剤等を用いて水晶振動子４を固定して
も良い。
【００３４】ここで水晶振動子４の枠部６には、Ｃｒと
Ａｕの薄膜による電極パターン８が形成されており、水
晶振動子４の裏面に形成されたバンプ１４から水晶振動
子４の表面に電気的に導通している。更に図１（ｂ）及
び図２に示すように、電極パターン８は、水晶振動子４
の表面側のピッチに比べて水晶振動子４の裏面側のピッ
チが広くなるよう、枠部６で斜めに電極パターン８を形
成している。このように水晶振動子４の枠部６に立体電
極を形成することにより、ＩＣチップ２の電極パッドの
ファインピッチ化に対応できる構成となっている。
Ａｕの薄膜による電極パターン８が形成されており、水
晶振動子４の裏面に形成されたバンプ１４から水晶振動
子４の表面に電気的に導通している。更に図１（ｂ）及
び図２に示すように、電極パターン８は、水晶振動子４
の表面側のピッチに比べて水晶振動子４の裏面側のピッ
チが広くなるよう、枠部６で斜めに電極パターン８を形
成している。このように水晶振動子４の枠部６に立体電
極を形成することにより、ＩＣチップ２の電極パッドの
ファインピッチ化に対応できる構成となっている。
【００３５】これらは、水晶振動子４をフォトリソ加工
することにより、セラミックで形成されたベース１への
印刷加工には実現不可能な、ピッチ５０〜１００μｍ以
下という非常に微細な電極パターンが水晶振動子４の表
面や側面部に形成できることによる。
することにより、セラミックで形成されたベース１への
印刷加工には実現不可能な、ピッチ５０〜１００μｍ以
下という非常に微細な電極パターンが水晶振動子４の表
面や側面部に形成できることによる。
【００３６】そして、ベース１に水晶振動子４が接続固
定された後、複数のＡｕのバンプ７が形成されたＩＣチ
ップ２をフリップチップボンディングにより、水晶振動
子４に形成された電極パターン８上に加圧しながら超音
波接合する。この場合の接合も同様に、バンプ７と水晶
振動子４の電極パターン８の両者のＡｕの拡散により行
われる。そして同時にＩＣチップ２の水晶振動子４を発
振させるゲート端子とドレイン端子に形成されたＡｕの
バンプ７と電極パターン９とが接合される。
定された後、複数のＡｕのバンプ７が形成されたＩＣチ
ップ２をフリップチップボンディングにより、水晶振動
子４に形成された電極パターン８上に加圧しながら超音
波接合する。この場合の接合も同様に、バンプ７と水晶
振動子４の電極パターン８の両者のＡｕの拡散により行
われる。そして同時にＩＣチップ２の水晶振動子４を発
振させるゲート端子とドレイン端子に形成されたＡｕの
バンプ７と電極パターン９とが接合される。
【００３７】そして最後にＦｅ―Ｎｉ―Ｃｏ合金のリッ
ド１１をベース１のシールリング１２に位置合わせして
固定し、シーム溶接により気密に封止している。
ド１１をベース１のシールリング１２に位置合わせして
固定し、シーム溶接により気密に封止している。
【００３８】以上、本実施例では、ベース１に水晶振動
子４を接続固定した後、水晶振動子４にＩＣチップ２を
接続固定したプロセスを示したが、本発明はこのプロセ
スに限定されることなく、先に水晶振動子４とＩＣチッ
プ２とを接続固定した後、そのユニットをベース１に接
続固定してもよい。
子４を接続固定した後、水晶振動子４にＩＣチップ２を
接続固定したプロセスを示したが、本発明はこのプロセ
スに限定されることなく、先に水晶振動子４とＩＣチッ
プ２とを接続固定した後、そのユニットをベース１に接
続固定してもよい。
【００３９】又、封止方法についてもシーム溶接に限定
されることなく、Ａｇ系等の低融点ロウ材や、Ｓｎ系半
田、Ａｕ−Ｓｎ半田等の金属のシーラーを用いた封止方
法も可能である。
されることなく、Ａｇ系等の低融点ロウ材や、Ｓｎ系半
田、Ａｕ−Ｓｎ半田等の金属のシーラーを用いた封止方
法も可能である。
【００４０】（実施例２）図４は、本発明の他の実施例
の水晶発振器の構造図である。
の水晶発振器の構造図である。
【００４１】水晶振動子４の枠部６の表面に形成された
電極パターン８に切り欠き状の段差２１を有している構
成である。水晶振動子４に形成される段差２１は、フォ
トリソ加工時にハーフエッチング加工されその形状が形
成されている。
電極パターン８に切り欠き状の段差２１を有している構
成である。水晶振動子４に形成される段差２１は、フォ
トリソ加工時にハーフエッチング加工されその形状が形
成されている。
【００４２】このような構造にすることにより、ＩＣチ
ップ２のバンプ７との接合に導電性接着剤２２等を用い
ることができ、段差２１全体に導電性接着剤２２が充填
され、強固な信頼性の高い接合が可能となる。
ップ２のバンプ７との接合に導電性接着剤２２等を用い
ることができ、段差２１全体に導電性接着剤２２が充填
され、強固な信頼性の高い接合が可能となる。
【００４３】以上、セラミック及び金属といった信頼性
が高く、かつ安価な構成部品を用いることにより、横２
〜３．２ｍｍ、幅２〜２．５ｍｍ、厚さ０．６〜０．８
ｍｍという小型薄型の圧電発振器が安価に提供できる。
が高く、かつ安価な構成部品を用いることにより、横２
〜３．２ｍｍ、幅２〜２．５ｍｍ、厚さ０．６〜０．８
ｍｍという小型薄型の圧電発振器が安価に提供できる。
【００４４】
【発明の効果】請求項１、２、３、４、５、８、９、１
０記載の発明によれば、入出力用の電極パターンが形成
されたベースと、励振用の電極と導通用の電極パターン
が形成された圧電振動子と、入出力用の各パッドにバン
プが形成された半導体集積回路により構成されてなるこ
とにより、半導体集積回路等の内蔵部品に制約がなくな
り設計の自由度が増し、小型薄型の圧電デバイスを提供
できるという効果を有する。
０記載の発明によれば、入出力用の電極パターンが形成
されたベースと、励振用の電極と導通用の電極パターン
が形成された圧電振動子と、入出力用の各パッドにバン
プが形成された半導体集積回路により構成されてなるこ
とにより、半導体集積回路等の内蔵部品に制約がなくな
り設計の自由度が増し、小型薄型の圧電デバイスを提供
できるという効果を有する。
【００４５】即ち、従来ベースに半導体集積回路を接続
する場合に、ベースに形成する電極パターンの加工精度
の問題から、半導体集積回路のパッドピッチに制約が生
じていたが、本発明の構成によれば半導体集積回路と圧
電振動子を接続し、圧電振動子とベースとを接続するこ
とにより、半導体集積回路のパッドピッチが微細になっ
ても接続可能な構成となっている。
する場合に、ベースに形成する電極パターンの加工精度
の問題から、半導体集積回路のパッドピッチに制約が生
じていたが、本発明の構成によれば半導体集積回路と圧
電振動子を接続し、圧電振動子とベースとを接続するこ
とにより、半導体集積回路のパッドピッチが微細になっ
ても接続可能な構成となっている。
【００４６】又、圧電振動子をフォトリソ加工すること
により、セラミックで形成されたベースへの印刷加工に
は実現不可能な、ピッチ５０〜１００μｍ以下という非
常に微細な電極パターンが形成できることにより、信頼
性の高い接合が可能となり高品質の圧電デバイスが提供
できるという効果を有する。
により、セラミックで形成されたベースへの印刷加工に
は実現不可能な、ピッチ５０〜１００μｍ以下という非
常に微細な電極パターンが形成できることにより、信頼
性の高い接合が可能となり高品質の圧電デバイスが提供
できるという効果を有する。
【００４７】更に、半導体集積回路からの入出力端子数
の多い、電圧制御水晶発振器やリアルタイムクロック等
の多機能圧電デバイスにも適用できるという効果を有す
る。
の多い、電圧制御水晶発振器やリアルタイムクロック等
の多機能圧電デバイスにも適用できるという効果を有す
る。
【００４８】又、圧電デバイスの電気的特性の確保や信
頼性向上のために、電源ライン系を複数にしてバンプ接
合することも可能である。
頼性向上のために、電源ライン系を複数にしてバンプ接
合することも可能である。
【００４９】請求項６、７、１１、１２記載の発明によ
れば、ベースと圧電振動子とをバンプで接続し、かつ圧
電振動子と半導体集積回路とをバンプで接続したことに
より、ベース、圧電振動子及び半導体集積回路のそれぞ
れのギャップをバンプで調整することが可能となり、圧
電デバイスの厚みを薄くすることが可能となる。
れば、ベースと圧電振動子とをバンプで接続し、かつ圧
電振動子と半導体集積回路とをバンプで接続したことに
より、ベース、圧電振動子及び半導体集積回路のそれぞ
れのギャップをバンプで調整することが可能となり、圧
電デバイスの厚みを薄くすることが可能となる。
【図１】 本発明の圧電デバイスの構造図であって、
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図である。
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図である。
【図２】 本発明の圧電デバイスの組立斜視図である。
【図３】 本発明の圧電デバイスのベース電極パターン
図である。
図である。
【図４】 本発明の他の実施例の構造図である。
【図５】 従来の圧電デバイスの構造図であって、
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図である。
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図である。
１ ベース ２ ＩＣチップ ３ 電極パターン ４ 水晶振動子 ５ 励振用の電極 ６ 枠部 ７、１４ バンプ ８、９ 電極パターン １１ リッド １２ シールリング １３ 水晶発振器 ２１ 段差 ２２ 導電性接着剤 １０１ ＩＣチップ １０２ ベース １０３ Ａｕワイヤーボンディング線 １０４ 入出力電極 １０５ ＡＴカット水晶振動子 １０６ マウント部 １０７ リッド
Claims (12)
- 【請求項１】半導体集積回路と圧電振動子とをパッケー
ジに内蔵した圧電デバイスにおいて、 入出力用の電極パターンが形成されたベースと、励振用
の電極と導通用の電極パターンが形成された前記圧電振
動子と、入出力用の各パッドにバンプが形成された前記
半導体集積回路により構成されており、かつ前記ベース
と前記圧電振動子と前記半導体集積回路とが、この順序
に積層されてなることを特徴とする圧電デバイス。 - 【請求項２】前記圧電振動子は、励振用の電極部と導通
用の電極パターンとを有し、更に前記励振用の電極部を
保持する枠部とにより形成されていることを特徴とする
請求項１記載の圧電デバイス。 - 【請求項３】前記圧電振動子は、枠部に導通用の電極パ
ターンが形成されていることを特徴とする請求項２記載
の圧電デバイス。 - 【請求項４】前記圧電振動子は、枠部に導通用の電極パ
ターンが立体配線されていることを特徴とする請求項３
記載の圧電デバイス。 - 【請求項５】前記圧電振動子の枠部に形成された導通用
の電極パターンのピッチが、前記半導体集積回路側より
ベース側の方が大きくなるよう形成されていることを特
徴とする請求項３記載の圧電デバイス。 - 【請求項６】前記圧電振動子の導通用の電極パターン上
にバンプが形成されていることを特徴とする請求項１記
載の圧電デバイス。 - 【請求項７】前記半導体集積回路に形成されたバンプと
前記圧電振動子の導通用の電極パターンとが接続固定さ
れており、前記圧電振動子は、導通用の電極パターン上
に形成されたバンプにより、入出力用の電極パターンが
形成された前記ベースと接続固定されていることを特徴
とする請求項６記載の圧電デバイス。 - 【請求項８】前記圧電振動子はフォトリソ加工により形
成されていることを特徴とする請求項１記載の圧電デバ
イス。 - 【請求項９】入出力用の電極パターンが形成されたベー
スがセラミックで形成されていることを特徴とする請求
項１記載の圧電デバイス。 - 【請求項１０】バンプがＡｕバンプであることを特徴と
する請求項１記載の圧電デバイス。 - 【請求項１１】ベースと圧電振動子とをバンプで接続
し、かつ圧電振動子と半導体集積回路とをバンプで接続
したことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 - 【請求項１２】励振用の電極と導通用の電極パターンが
形成された圧電振動子にバンプを形成する工程と、半導
体集積回路の入出力用の各パッドにバンプを形成する工
程と、前記圧電振動子と前記半導体集積回路とを接続す
る工程と、前記圧電振動子を入出力用の電極パターンが
形成されたベースに接続する工程と、リッドをベースに
封止加工する工程とからなることを特徴とする圧電デバ
イスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13972798A JPH11330893A (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 圧電デバイス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13972798A JPH11330893A (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 圧電デバイス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330893A true JPH11330893A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15251994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13972798A Withdrawn JPH11330893A (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 圧電デバイス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330893A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091417A1 (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 振動子モジュール |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP13972798A patent/JPH11330893A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007091417A1 (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 振動子モジュール |
| US7557493B2 (en) | 2006-02-10 | 2009-07-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator module |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040616 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050419 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050617 |