WO2011149043A1

WO2011149043A1 - 圧電振動デバイスの封止部材、および圧電振動デバイス

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Publication number: WO2011149043A1
Application number: PCT/JP2011/062181
Authority: WO
Inventors: 琢也古城; 健二森口; 龍二松尾; 哲也花木
Original assignee: 株式会社大真空
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-12-01
Also published as: JP5741578B2; CN102918767A; US20120262030A1; US8710718B2; JPWO2011149043A1; CN102918767B

Abstract

　複数の封止部材により圧電振動片の振動領域が気密封止された圧電振動デバイスの封止部材では、当該封止部材を構成する基材の一主面に、凸部が成形されている。前記基材の他主面は、前記凸部に対応する領域が平坦面とされ、この平坦面以外の領域が湾曲面とされてなる。また、当該封止部材に、外部の回路基板に接続するための複数の外部端子が、前記平坦面に形成され、圧電振動片を検査するための複数の検査端子が、前記湾曲面に形成される。

Description

圧電振動デバイスの封止部材、および圧電振動デバイス

　本発明は、圧電振動デバイスの封止部材、および圧電振動デバイスに関する。

　圧電振動デバイスは、圧電振動を行う圧電振動片の励振電極を気密封止したものであり、例えば、水晶発振器などが挙げられる。

　水晶発振器は、セラミック材料からなる箱状体のベースと、金属材料からなる一枚板の蓋とからパッケージが構成されてなる。このパッケージの内部空間では、圧電振動片およびＩＣチップがベースに保持接合されている。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部空間の圧電振動片とＩＣチップとが気密封止されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に示すような水晶発振器では、セラミック材料を一体焼成してなる２つの箱状体を積層したベースが用いられている。そして、ベースの一方の箱状体に圧電振動片が搭載され、他方の箱状体にＩＣチップが搭載されている。また、ベースの裏面（他主面）には、外部の回路基板と電気的に接続する外部端子と、水晶振動片の特性を測定・検査する検査端子とが、他主面の外周に沿って形成されている。

　この特許文献１に示すようなセラミック材料からなる箱状体のベースは、一体焼成して成形されるため、焼成後のベース自体に応力が残った状態となる（この応力を残留応力という）。

　この残留応力が残った状態のベースでは、箱状体のベースの壁部に対応する対応領域が平坦面に成形されるが、それ以外の領域（具体的にはベースの一主面に形成されたキャビティに対応する他主面の領域）が、ベースの残留応力により反った状態の凸状もしくは凹状の湾曲面に成形される。

特開２００９－２４６６９６号公報

　ところで、特許文献１に示すような水晶発振器は、半田などの導電性接合材を用いて外部の回路基板に、当該水晶発振器を押さえながら実装する。この時、水晶発振器を押さえる力により、導電性接合材は押圧されて上記のベースの他主面の平坦面上（他主面の、壁部に対応する対応領域上）に拡がる。そのため、他主面の平坦面となる外周に沿って並んで形成された外部端子と検査端子とが導電性接合材により繋がり、外部端子と検査端子との間でショートが起こる。

　そこで、上記課題を解決するために、本発明は、外部の回路基板に半田などの導電性接合材を用いて圧電振動デバイスを接続する際に、外部端子と検査端子との間でショートが起こるのを防止する圧電振動デバイスの封止部材、および圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスの封止部材は、複数の封止部材により圧電振動片の振動領域が気密封止された圧電振動デバイスの封止部材において、当該封止部材を構成する基材の一主面に、凸部が成形され、前記基材の他主面は、前記凸部に対応する領域が平坦面とされ、この平坦面以外の領域が湾曲面とされてなり、外部の回路基板に接続するための複数の外部端子が、前記平坦面に形成され、圧電振動片を検査するための複数の検査端子が、前記湾曲面に形成されたことを特徴とする。

　本発明によれば、外部の回路基板に半田などの導電性接合材を用いて当該封止部材を接続する際に、前記外部端子と前記検査端子との間でショートが起こるのを防止することが可能となる。具体的には、前記基材の他主面は、前記凸部に対応する領域が前記平坦面とされ、この平坦面以外の領域が前記湾曲面とされてなり、前記複数の外部端子が前記平坦面に形成され、前記複数の検査端子が前記湾曲面に形成されるので、外部の回路基板に当該封止部材を接続する際に、半田などの導電性接合材が、前記他主面の平坦面とされた前記対応領域上で拡がり、前記湾曲面とされた前記対応領域以外の領域には拡がらない。その結果、前記平坦面に形成された前記外部端子と、前記湾曲面に形成された前記検査端子とが繋がることはなく、前記外部端子と前記検査端子との間でショートが起こるのを防止することが可能となる。

　また、前記検査端子が前記他主面の前記凸部に対応する対応領域以外の領域に形成されるので、複数の封止部材を接合するために前記凸部の天面に導電性材料からなる接合層を形成した場合であっても、接合層と前記検査端子とによって容量が大きく形成されることはない。その結果、当該圧電振動デバイスの負性抵抗が低下するのを抑えることが可能となり、また、可変容量を有する圧電振動デバイスにおいて、容量が低下するのを抑えることが可能となる。

　前記構成において、前記基材の両主面を貫通する複数のビアが形成され、前記複数のビアの並びが、前記他主面のいずれの辺に対しても傾斜してもよい。

　この場合、前記複数のビアの並びが、前記他主面のいずれの辺に対しても傾斜しているので、当該封止部材を気密封止する際に前記他主面の辺方向に沿って応力がかかる時、前記複数のビア間に働く応力ベクトルの大きさが小さくなる。その結果、前記複数のビア間の強度が弱い部分にクラックが発生するのを抑えることが可能となる。

　前記構成において、前記凸部は、当該封止部材の外形の一部となる壁部であってもよい。

　この場合、前記凸部が当該封止部材の外形の一部となる前記壁部であるので、当該封止部材の強度が高い外形に前記外部端子を形成することが可能となる。その結果、当該封止部材を外部の回路基板に機械的および電気的に安定させた状態で実装させることが可能となる。

　前記構成において、前記検査端子を覆う絶縁材料からなる絶縁部が設けられてもよい。

　この場合、前記絶縁部により、圧電振動デバイスの製造後に、前記検査端子の露出を防止することが可能となり、前記検査端子が他の電子機器などの端子に接続するのを防止することを防止することが可能となる。

　前記構成において、電極として画像認識用の一対の認識部が、前記基材の一主面に形成されてもよい。

　この場合、前記認識部を、当該封止部材に圧電振動片を搭載する時の搭載基準として、圧電振動片を当該封止部材に搭載することが可能となる。その結果、圧電振動片の当該封止部材への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることが可能となる。

　前記構成において、前記基板の一主面に、圧電振動片用であり画像認識用である枕部が形成されてもよい。

　この場合、前記枕部を、当該封止部材に圧電振動片を搭載する時の搭載基準として、圧電振動片を当該封止部材に搭載することが可能となる。その結果、圧電振動片の当該封止部材への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることが可能となる。

　上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、本発明にかかる封止部材と、前記圧電振動片と、が設けられたことを特徴とする。

　本発明によれば、本発明にかかる封止部材と、前記圧電振動片とが設けられるので、本発明にかかる封止部材による効果を有し、外部の回路基板に半田などの導電性接合材を用いて当該圧電振動デバイスを接続する際に、前記外部端子と前記検査端子との間でショートが起こるのを防止することが可能となる。

　前記構成において、集積回路素子が封止部材に設けられ、前記封止部材と前記集積回路素子との空隙は５０μｍ以下であり、前記封止部材と前記圧電振動片との空隙は、前記封止部材と前記集積回路素子との空隙よりも広くてもよい。

　この場合、前記封止部材と前記集積回路素子との空隙は５０μｍ以下であり、前記封止部材と前記圧電振動片との空隙は、前記封止部材と前記集積回路素子との空隙よりも広いので、前記集積回路素子が防壁になって前記封止部材に前記圧電振動片が接するのを防止することが可能となる。

　本発明によれば、外部の回路基板に半田などの導電性接合材を用いて圧電振動デバイスを接続する際に、外部端子と検査端子との間でショートが起こるのを防止することが可能となる。

図１は、本実施の形態１にかかる、内部空間を公開した水晶発振器の概略側面図である。図２は、本実施の形態１にかかる、水晶振動片とＩＣチップを搭載した状態のベースの概略平面図である。図３は、本実施の形態１にかかる、電極のパターンを示したベース（底部）の概略平面図である。図４は、本実施の形態１にかかるベースの概略裏面図である。図５は、本実施の形態２にかかる、内部空間を公開した水晶発振器の概略側面図である。図６は、本実施の形態２にかかる、水晶振動片とＩＣチップを搭載した状態のベースの概略平面図である。図７は、本実施の形態２にかかる、電極のパターンを示したベース（底部）の概略平面図である。図８は、本実施の形態２にかかるベースの概略裏面図である。図９は、本実施の形態３にかかる、内部空間を公開した水晶発振器の概略側面図である。図１０は、本実施の形態３にかかる、水晶振動片とＩＣチップを搭載した状態のベースの概略平面図である。図１１は、本実施の形態３にかかる、電極のパターンを示したベース（底部）の概略平面図である。図１２は、本実施の形態３にかかるベースの概略裏面図である。図１３は、他の実施の形態にかかる、電極のパターンを示したベース（底部）の概略平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施の形態では、圧電振動片として水晶振動片に本発明を適用し、圧電振動デバイスとして水晶発振器に本発明を適用した場合を示す。

　＜実施の形態１＞
　本実施の形態にかかる水晶発振器１には、図１，２に示すように、圧電振動を行う水晶振動片２（圧電振動片）と、水晶振動片２とともに発振回路を構成する１チップ集積回路素子であるＩＣチップ３（電子部品素子）と、これら水晶振動片２およびＩＣチップ３を保持・搭載し、水晶振動片２およびＩＣチップ３を気密封止するためのベース４（封止部材）と、ベース４と対応して配置され、ベース４に保持・搭載した水晶振動片２およびＩＣチップ３を気密封止するための蓋６（封止部材）と、が設けられている。

　この水晶発振器１では、ベース４と蓋６とからパッケージが構成され、ベース４と蓋６とが、接合材（図示書略）により接合されて、気密封止された内部空間１１が形成される。この内部空間１１では、ＩＣチップ３がベース４に導電性バンプ７１を用いてＦＣＢ（Ｆｌｉｐ　Ｃｈｉｐ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により電気機械的に超音波接合されている。また、水晶振動片２が、ベース４に導電性接合材７２を用いて電気機械的に接合されている。なお、本実施の形態では、導電性バンプ７１に、Ａｕバンプ等の金属バンプが用いられている。また、導電性接合材７２に、シリコーン等の導電性樹脂接着剤やＡｕ等の金属バンプやメッキバンプが用いられている。また、接合材に、Ａｇろう、Ｎｉメッキ、ＡｕとＳｎ等のＳｎ合金、ガラス材等が用いられている。

　次に、水晶発振器１の各構成について図１～４を用いて説明する。

　水晶振動片２は、ＡＴカット水晶片の基板からなり、その外形は、図２に示すように、両主面２１１，２１２が略矩形状に形成された一枚板の直方体となっている。

　この水晶振動片２には、振動領域を構成する振動部２２と、外部電極であるベース４の電極パッド５１１，５１２と接合する接合部２３とが一体成形されて構成される。振動部２２と接合部２３とは同一の厚みを有する。なお、本実施の形態では、振動部２２と接合部２３との厚みを同じ厚みとしているが、これに限定されるものではなく、振動部２２の厚みを薄くし、高周波化に対応させてもよい。

　この水晶振動片２には、励振を行う一対の励振電極２４と、ベース４の電極パッド５１１，５１２と電気機械的に接合する一対の端子電極２５と、一対の励振電極２４を一対の端子電極２５に引き出す引出電極２６と、が形成されている。一対の励振電極２４は、引出電極２６により引回されて一対の端子電極２５にそれぞれ電気的に接続されている。

　一対の励振電極２４は、振動部２２の両主面２１１，２１２の平面視中央に対応して形成されている。これら一対の励振電極２４は、例えば、基板側からＣｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ－Ａｕ膜により構成される。

　一対の端子電極２５は、接合部２３の他主面２１２に形成されている。一対の端子電極２５は、基板の長手方向の一側辺を含むその近傍に形成されている。これら一対の端子電極２５は、例えば、励振電極２４と同様に、基板側からＣｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ－Ａｕ膜により構成される。

　一対の引出電極２６は、振動部２２および接合部２３に形成され、振動部２２から接合部２３に亘り、相互に対応（対向）せずに水晶振動片２の両主面２１１，２１２に形成されている。これら引出電極２６は、例えば、励振電極２４と同様に、基板側からＣｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ－Ａｕ膜により構成される。

　ベース４は、アルミナ等のセラミック材料の基材からなり、図１～４に示すように、底部４１と、ベース４の一主面４３の主面外周に沿って底部４１から上方に延出した壁部４２（本発明でいう凸部）と、から構成された箱状体に成形されている。このベース４は、セラミックの一枚板（底部４１に対応）上に、複数のセラミックの環状板（壁部４２に対応）と、電極５（下記参照）の導電材料とを積層して凹状（断面視形状）に一体焼成してなる。

　ベース４の壁部４２の天面は、蓋６との接合面であり、この接合面には、蓋６と接合するための第１接合層（図示省略）が設けられている。第１接合層は、複数の層の積層構造からなり、ベース４の壁部４２の天面に、ＷやＭｏからなるメタライズ層（図示省略）と、ＮｉからなるＮｉ膜と、ＡｕからなるＡｕ膜とが順に積層されてなる。メタライズ層は、メタライズ材料を印刷した後、セラミック焼成時に一体的に形成され、Ｎｉ膜とＡｕ膜はメッキ技術により形成される。

　ベース４の一主面４３には、底部４１と壁部４２とによって囲まれた平面視長方形のキャビティ４４が成形され、キャビティ４４の底面４４１に、水晶振動片２とＩＣチップ３とが並んで搭載される。

　また、ベース４の筺体裏面（他主面４５）の四隅に、図４に示すように、キャスタレーション４６がそれぞれ形成されている。これらキャスタレーション４６は、円弧状の切り欠き（半円弧状の凹部）であり、筐体側面４７に上下方向（図１に示すベース４の高さ方向であるＸ方向）に延びた状態で形成されている。

　また、ベース４には、図２～４に示すように、水晶振動片２の励振電極２４をキャビティ４４内からキャビティ４４外に導出させるためのビア４８が２つ形成されている。ビア４８の内部には、ＣｕやＷ、Ｍｏ等から構成される導通部材４８１が充填されている。

　２つのビア４８は、ベース４の両主面４３，４５を貫通して形成されている。これらビア４８は、ベース４のいずれの辺に対しても傾斜し、ベースの短辺方向（図４に示す線Ｌ１参照）に対して角度θ（５°～３０°）傾いた方向（図４に示す線Ｌ２参照）に並んで配され、他主面４５の中心点４５１を中心に点対称となる位置に配されている。また、２つのビア４８は、他主面４５の、一主面４３に成形された壁部４２に対応する対応領域（以下、この対応領域を壁部対応領域４９１とする）以外の領域に形成されている。すなわち、２つのビア４８は、一主面４３に形成されたキャビティ４４の底面４４１に対応する他主面４５の領域（以下、この対応領域をキャビティ対応領域４９２とする）に形成されている。

　また、ベース４の電極５として、図２～４に示すように、水晶振動片２の励振電極２４それぞれに電気機械的に接合する一対の電極パッド５１１，５１２と、ＩＣチップ３の端子３１に電気的に接続する接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６と、外部の回路基板（図示省略）などの外部機器に半田などの導電性接合材（図示省略）を用いて電気的に接続する外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と、水晶振動片２の特性を測定・検査する検査端子５４１，５４２とが形成されている。

　電極パッド５１１，５１２と接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６とは、同一平面となるベース４の一主面４３（具体的にはベース４の底部４１上）のキャビティ４４の底面４４１に形成されている。

　また、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４は、他主面４５の壁部対応領域４９１（他主面４５の外周）に形成されるとともに、その一部が、他主面４５のキャビティ対向位置４９２（他主面４５の外周を除く中央位置）に形成されている。具体的には、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４は、他主面４５の各隅部およびキャスタレーション４６に形成されている。なお、本実施の形態では、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４の一部がキャビティ対向位置４９２に形成されているが、これに限定されるものではなく、他主面４５の壁部対応領域４９１（他主面４５の外周）に形成されていればよく、他主面４５の壁部対応領域４９１のみに形成されてもよい。

　また、検査端子５４１，５４２は、他主面４５のキャビティ対応領域４９２（他主面４５の外周を除く中央領域）のみに形成されている。具体的には、検査端子５４１，５４２は、他主面４５の長辺の中間位置上に、他主面４５の短辺方向に沿って並んで形成されている。また、検査端子５４１，５４２下にビア４８がそれぞれ形成されている。

　上記構成からなる電極パッド５１１，５１２と接続パッド５２１，５２２と検査端子５４１，５４２とが、ビア４８及び配線パターン５５により電気的に接続され、接続パッド５２３，５２４，５２５，５２６と外部端子５３１，５３２，５３３，５３４とが、配線パターン５５により電気的に接続されている。

　また、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５上に、この配線パターン５５に連続した水晶振動片２用の枕部５６が形成されている。

　ベース４の電極５は、Ｗ，Ｍｏ等のメタライズ材料を印刷した後にベース４と一体的に焼成して形成される。このうち、電極パッド５１１，５１２と、接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６と、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と、検査端子５４１，５４２とは、メタライズ上部にＮｉメッキが形成され、その上部にＡｕメッキが形成されて構成される。なお、ここでいうメッキ形成の工法として、電解メッキ法や無電解メッキ法が挙げられる。

　蓋６は、金属材料から成形され、図１に示すように、直方体の一枚板に成形されている。この蓋６の下面には、ベース４と接合するためのＡｇろう等の接合材（図示省略）が形成されている。この蓋６は、シーム溶接によりベース４に接合されて、蓋６とベース４とによる水晶発振器１のパッケージが構成される。

　上記構成からなる水晶発振器１では、図２に示すように、ベース４のキャビティ４４の底面４４１にＩＣチップ３が配され、ＩＣチップ３が導電性バンプ７１を介してＦＣＢ法により接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６に電気機械的に超音波接合される。また、ベース４のキャビティ４４の底面４４１にＩＣチップ３に並べた状態で水晶振動片２が配され、水晶振動片２が導電性接合材７２を介して電気機械的に電極パッド５１１，５１２に接合される。

　そして、同一平面のキャビティ４４の底面４４１にＩＣチップ３と水晶振動片２とが搭載されたベース４に蓋６が配され、その後、窒素雰囲気下でシーム封止によりパッケージ（ベース４、蓋６）の平面視短辺に沿ってシームローラ（図示省略）を走査させて第１接合層と接合材とが溶融され、その後にパッケージ（ベース４、蓋６）の平面視長辺に沿ってシームローラ（図示省略）を走査させて第１接合層と接合材とが溶融される。このシーム封止により、蓋６に形成された接合材とベース４の第１接合層とが接合されて、図１に示すように、水晶振動片２およびＩＣチップ３を気密封止した水晶発振器１が製造される。ここで製造された水晶発振器１を、外部の回路基板に半田などの導電性接合材により実装する。なお、ここで製造された水晶発振器１では、蓋６とＩＣチップ３との空隙は約５０μｍ以下であり、蓋６と水晶振動片２との空隙は、蓋６とＩＣチップ３との空隙よりも広い。本実施の形態では、蓋６とＩＣチップ３との空隙は５０μｍとなり、蓋６と水晶振動片２との空隙は１００μｍとなる。

　上記のように、本実施の形態にかかる水晶発振器１および水晶発振器１のベース４によれば、ベース４を底部４１と壁部４２からなる２層のみで構成しているので、水晶発振器１の低背化に対応できる。

　また、外部の回路基板に半田などの導電性接合材を用いて水晶発振器１（ベース４）を接続する際に、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と検査端子５４１，５４２との間でショートが起こるのを防止することができる。具体的には、ベース４の他主面４５は、壁部４２に対応する壁部対応領域４９１が平坦面とされ、この平坦面以外のキャビティ対応領域４９２が湾曲面とされてなり、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４が平坦面に形成され、検査端子５４１，５４２が前記湾曲面に形成されるので、外部の回路基板に水晶発振器１（ベース４）を接続する際に、半田などの導電性接合材が、他主面４５の平坦面とされた壁部対応領域４９１上に拡がり、湾曲面とされたキャビティ対応領域４９２には拡がらない。その結果、平坦面に形成された外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と、湾曲面に形成された検査端子５４１，５４２とが繋がることはなく、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と検査端子５４１，５４２との間でショートが起こるのを防止することができる。なお、本実施の形態では、壁部対応領域４９１の平坦面から、キャビティ対応領域４９２の湾曲面の頂点までのＸ方向の高さ寸法は、約３０μｍ以下となる。

　また、検査端子５４１，５４２が他主面４５のキャビティ対応領域４９２に形成されるので、ベース４と蓋６とを接合するために壁部４２の天面に導電性材料からなる第１接合層を形成した場合であっても、第１接合層と検査端子５４１，５４２とによって容量が大きく形成されることはない。その結果、水晶発振器１の負性抵抗が低下するのを抑えることができ、また、可変容量を有する水晶発振器１において、容量が低下するのを抑えることができる。

　また、本実施の形態に示すように、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４の少なくとも一部が他主面４５の壁部対応領域４９１に形成されていることで、上記効果が生じる。

　また、２つのビア４８の並びが、他主面４５のいずれの辺に対しても傾斜しているので、ベース４を蓋６で気密封止する際に他主面４５の辺方向に沿って応力がかかる時、２つのビア４８間に働く応力ベクトルの大きさが小さくなる。その結果、２つのビア４８間の強度が弱い部分にクラックが発生するのを抑えることができる。なお、ビア４８は、検査端子の導出用のものに限らず、キャビティ対応領域４９２に一部延長して形成された外部端子５３１，５３２，５３３，５３４の導出用に形成してもよい。

　また、凸部がベース４の外形の一部となる壁部４２であるので、ベース４の強度が高い外形に外部端子５３１，５３２，５３３，５３４を形成することができる。その結果、ベース４を外部の回路基板に機械的および電気的に安定させた状態で実装させることができる。

　また、ベース４に水晶振動片２とＩＣチップ３とが並列に配されているので、ベース４との距離が縦配置構造（積層配置構造）に比べて、水晶振動片２とベース４との距離と、ＩＣチップ３とベース４との距離とが同じになる。そのため、外部からの熱（例えば実装基板からベース４を介する熱）が水晶振動片２とＩＣチップ３とに同じように伝わる。特に、ベース４の同一厚みの基板上に水晶振動片２とＩＣチップ３とが配されることが好ましい。また、縦配置構造に比べて水晶振動片２とＩＣチップ３とが離れているため、発振時のＩＣチップ３からの熱が水晶振動片２に及ぼすのを抑えることができ、本実施の形態にかかる水晶発振器１は、ＳＰＸＯに限らず、例えばＴＣＸＯにおいても有効である。

　また、本実施の形態では、蓋６とＩＣチップ３との空隙は５０μｍとなり、蓋６と水晶振動片２との空隙は１００μｍとなるので、基板実装時など発振器の蓋を押し込むような力が生じる場合であってもＩＣチップ３が蓋６を支える役割を果たし、蓋６に水晶振動片２が接するのを防止することができる。

　なお、本実施の形態では、圧電振動デバイスとして水晶発振器を適用しているが、これに限定されるものではなく、圧電振動を行う圧電振動片の励振電極を気密封止する圧電振動デバイスであることが好ましく、例えば、圧電振動子や圧電フィルタ、弾性表面装置であってもよい。

　また、本実施の形態では、２つのビア４８をベース４に形成しているが、これに限定されるものではなく、ビア４８の数は任意に設定可能である。

　また、本実施の形態では、凸部が成形されたベース４と、一枚板の蓋６とから水晶発振器１のパッケージを構成しているが、これに限定されるものではなく、ベース４に凸部が成形されていれば、ベース４と水晶振動片２と蓋６とを積層し、サンドイッチ構造とした発振器のパッケージであってもよい。

　また、本実施の形態では、ベース４に本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、蓋６に凸部（壁部４２）および電極５を設けて蓋６に本発明を適用してもよい。

　また、本実施の形態では、ベース４と蓋６とを接合する前の蓋６に接合材を形成しているが、これに限定されるものではなく、ベース４に接合材を形成してもよい。

　また、本実施の形態では、振動部２２と接合部２３の厚みを同じ厚みとしているが、これに限定されるものではなく、振動部２２の厚みを薄くし、高周波化に対応させてもよい。

　また、本実施の形態では、検査端子５４１，５４２がベース４の短辺方向に沿って並んで形成されているが、これに限定されるものではなく、ベース４の長辺方向に沿って並んで形成されてもよい。

　また、本実施の形態では、凸部に壁部４２を適用しているが、これに限定されるものではなく、ベース４の一主面４３に形成された凸部であれば他の形態であってもよく、例えば、ベース４の一主面４３のキャビティ４４に段部が設けられた場合、段部を凸部に適用してもよい。

　また、本実施の形態では、蓋６とＩＣチップ３との空隙は５０μｍとなり、蓋６と水晶振動片２との空隙は１００μｍとなるが、これに限定されるものではなく、蓋６とＩＣチップ３との空隙が５０μｍ以下であり、蓋６と水晶振動片２との空隙が、蓋６とＩＣチップ３との空隙よりも広くなっていればよい。そのため、蓋６とＩＣチップ３との空隙が無く（０μｍ）、蓋６と水晶振動片２とは空隙を有する形態であってもよい。例えば、ベース４に面する蓋６の下面が平坦面であり、この蓋６の下面にＩＣチップ３の上面が接してもよい。また、蓋６がベース４側に湾曲したり、蓋６の下面が凸状になったりして曲面に成形され、この蓋６の下面にＩＣチップ３の上面が接してもよい。この場合、ＩＣチップ３の熱が、蓋６を介して発振器１の外部に効率的に放熱することができ、発振器１を安定動作させるのに有効であり、また、ＥＭＩ対策にも最適である。

　＜実施の形態２＞
　次に、本実施の形態２にかかる水晶発振器１を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態２にかかる水晶発振器１は、上記の実施の形態１に対して、ベース４が異なる。そのため、同一構成による作用効果及び変形例は、上記した実施の形態１と同様の作用効果及び変形例を有する。そこで、本実施の形態２では、上記の実施の形態１と異なるベース４の構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。

　ベース４では、電極５として、図５～８に示すように、水晶振動片２の励振電極２４それぞれに電気機械的に接合する一対の電極パッド５１１，５１２と、ＩＣチップ３の端子３１に電気的に接続する接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６と、外部の回路基板（図示省略）などの外部機器に半田などの導電性接合材（図示省略）を用いて電気的に接続する外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と、水晶振動片２の特性を測定・検査する検査端子５４１，５４２とが形成されている。

　また、検査端子５４１，５４２は、他主面４５のキャビティ対応領域４９２（他主面４５の外周を除く中央領域）のみに形成され、その形状は図８に示すように平面視円形とされる。具体的には、検査端子５４１，５４２は、他主面４５の長辺の中間位置上に、他主面４５の短辺方向に沿って並んで形成されている。また、検査端子５４１，５４２下にビア４８がそれぞれ形成され、ビア４８は、検査端子５４１，５４２の中心に対して偏位した位置に配されている。また、これら検査端子５４１，５４２を覆うようにレジストなどの絶縁材料からなる絶縁部８１が設けられている。この絶縁部８１により、水晶発振器１の製造後に、検査端子５４１，５４２の露出を防止し、検査端子５４１，５４２が他の電子機器など端子に接続するのを防止することができる。また、下記の実施の形態３に示すようにベース４を凹状（凹部８２）に形成する必要がなく（図９参照）、ベース４の強度を低くすることなく、検査端子５４１，５４２が他の電子機器など端子に接続するのを防止することができる。なお、絶縁部８１は、本実施の形態に限定されるものではなく、検査端子５４１，５４２を被覆することができるものであれば、材料や形状は任意に設定できる。

　また、電極５では、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５上、および接続パッド５２４と外部端子５３２とを接続する配線パターン５５上に、水晶発振器１の製造工程における画像認識用の一対の認識部５７が形成されている。これら認識部５７の一部は、図６，７に示すように、キャビティ４４に露出し、ベースの短辺方向に沿って形成されている。これら認識部５７を、ベース４に水晶振動片２やＩＣチップ３を搭載する時の搭載基準として、水晶振動片２やＩＣチップ３をベース４に正確に搭載することができる。その結果、水晶振動片２やＩＣチップ３のベース４への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることができる。なお、認識部５７は、本実施の形態に限定されるものではなく、一対の形状からなるものであれば、他の形状であってもよい。

　接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５に沿って、かつ、この配線パターン５５に離間した水晶振動片２用の枕部５６が形成されている。この枕部５６は、配線パターン５５とともに形成されるものである。なお、枕部５６は、上記の認識部５７と同様の認識の役割も果たす。すなわち、枕部５６の一端縁５６１と電極パッド５１１の端縁５１１１、および枕部５６の他端縁５６２と電極パッド５１２の端縁５１２１とがベース４の短辺方向に沿って形成されており、これら枕部５６と電極パッド５１１，５１２を、ベース４に水晶振動片２やＩＣチップ３を搭載する時の搭載基準として、水晶振動片２やＩＣチップ３をベース４に正確に搭載することができる。その結果、水晶振動片２やＩＣチップ３のベース４への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることができる。

　＜実施の形態３＞
　次に、本実施の形態３にかかる水晶発振器１を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態３にかかる水晶発振器１は、上記の実施の形態１に対して、ベース４が異なる。そのため、同一構成による作用効果及び変形例は、上記した実施の形態１と同様の作用効果及び変形例を有する。そこで、本実施の形態３では、上記の実施の形態１と異なるベース４の構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。

　ベース４では、電極５として、図９～１２に示すように、水晶振動片２の励振電極２４それぞれに電気機械的に接合する一対の電極パッド５１１，５１２と、ＩＣチップ３の端子３１に電気的に接続する接続パッド５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６と、外部の回路基板（図示省略）などの外部機器に半田などの導電性接合材（図示省略）を用いて電気的に接続する外部端子５３１，５３２，５３３，５３４と、水晶振動片２の特性を測定・検査する検査端子５４１，５４２とが形成されている。

　また、検査端子５４１，５４２は、他主面４５のキャビティ対応領域４９２（他主面４５の外周を除く中央領域）のみに形成され、その形状は図９に示すように平面視円形とされる。具体的には、検査端子５４１，５４２は、他主面４５の長辺の中間位置上に、他主面４５の短辺方向に沿って並んで形成されている。また、検査端子５４１，５４２下にビア４８がそれぞれ形成され、ビア４８は、検査端子５４１，５４２の中心に対して偏位した位置に配されている。また、これら検査端子５４１，５４２は、ベース４の他主面４５に形成された凹部８２内に形成されている。この凹部８２により、水晶発振器１の製造後に、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４に対して、検査端子５４１，５４２がＸ方向上方に配することができ、外部端子５３１，５３２，５３３，５３４を他の電子機器など端子に接続した時に、検査端子５４１，５４２が他の電子機器など端子に接続するのを防止することを防止することができる。また、本実施の形態３によれば、上記の実施の形態２のようにレジスト処理をする必要が無い（図８参照）。そのため、上記の実施の形態２に比べて、レジスト処理の工程を削減することができ、低コストで同様の効果を得ることができる。なお、凹部８２は、本実施の形態に限定されるものではなく、検査端子５４１，５４２を凹部８２内に配することができるものであれば、形状は問わない。

　また、電極５では、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５上、および接続パッド５２４と外部端子５３２とを接続する配線パターン５５上に、水晶発振器１の製造工程における画像認識用の一対の認識部５７が形成されている。これら認識部５７の一部は、図１０，１１に示すように、キャビティ４４に露出し、ベースの短辺方向に沿って形成されている。これら認識部５７を、ベース４に水晶振動片２やＩＣチップ３を搭載する時の搭載基準として、水晶振動片２やＩＣチップ３をベース４に正確に搭載することができる。その結果、水晶振動片２やＩＣチップ３のベース４への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることができる。なお、認識部５７は、本実施の形態に限定されるものではなく、一対の形状からなるものであれば、他の形状であってもよい。

　接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５上に、この配線パターン５５に連続した水晶振動片２用の枕部５８，５９が２つ形成されている。これら枕部５８，５９は、配線パターン５５とともに形成されるものである。なお、これら枕部５８，５９は、上記の認識部５７と同様の認識の役割も果たす。すなわち、一方の枕部５８の端縁５８１と電極パッド５１１の端縁５１１１とがベース４の短辺方向に沿って形成され、他方の枕部５９の端縁５９１と電極パッド５１２の端縁５１２１とがベース４の短辺方向に沿って形成され、これら枕部５８，５９と電極パッド５１１，５１２を、ベース４に水晶振動片２やＩＣチップ３を搭載する時の搭載基準として、水晶振動片２やＩＣチップ３をベース４に正確に搭載することができる。その結果、水晶振動片２やＩＣチップ３のベース４への搭載ずれが減り、歩留まりを抑えるなどの生産性向上を図ることができる。

　なお、本実施の形態では、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５上に、この配線パターン５５に連続した水晶振動片２用の枕部５８，５９が２つ形成されているが、これに限定されるものではなく、図１３に示すように、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５に沿って、かつ、この配線パターン５５に離間した水晶振動片２用の枕部５８，５９が２つ形成されてもよい。この場合でも、図１１に示す枕部５８，５９と同様の効果を有する。また、この場合、接続パッド５２３と外部端子５３１を接続する配線パターン５５に沿って、かつ、この配線パターン５５に離間した水晶振動片２用の枕部５８，５９が２つ形成されるので、配線パターン５５から離して水晶振動片２を保持することができ、配線パターン５５と励振電極２４とのショートを防ぐことができる。

なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

　また、この出願は、２０１０年５月２８日に日本で出願された特願２０１０－１２３２３９号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。

　本発明は、水晶発振器などの圧電振動デバイスに適用できる。

１　水晶発振器（圧電振動デバイス）
１１　内部空間
２　水晶振動片（圧電振動片）
２１１　一主面
２１２　他主面
２２　振動部
２３　接合部
２４　励振電極
２５　端子電極
２６　引出電極
３　ＩＣチップ（電子部品素子）
３１　端子
４　ベース（封止部材）
４１　底部
４２　壁部
４３　一主面
４４　キャビティ
４４１　底面
４５　他主面
４５１　中心点
４６　キャスタレーション
４７　筐体側面
４８　ビア
４８１　導通部材
４９１　壁部対応領域
４９２　キャビティ対応領域
５　電極
５１１　電極パッド
５１１１　端縁
５１２　電極パッド
５１２１　の端縁
５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５２６　接続パッド
５３１，５３２，５３３，５３４　外部端子
５４１，５４２　検査端子
５５　配線パターン
５６　枕部
５６１　一端縁
５６２　他端縁
５７　認識部
５８　枕部
５８１　端縁
５９　枕部
５９１　端縁
６　蓋（封止部材）
７１　導電性バンプ
７２　導電性接合材
８１　絶縁部
８２　凹部
Ｌ１，Ｌ２　線

Claims

　複数の封止部材により圧電振動片の振動領域が気密封止された圧電振動デバイスの封止部材において、
　当該封止部材を構成する基材の一主面に、凸部が成形され、
　前記基材の他主面は、前記凸部に対応する領域が平坦面とされ、この平坦面以外の領域が湾曲面とされてなり、
　外部の回路基板に接続するための複数の外部端子が、前記平坦面に形成され、
　圧電振動片を検査するための複数の検査端子が、前記湾曲面に形成されたことを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　請求項１に記載の圧電振動デバイスの封止部材において、
　前記基材の両主面を貫通する複数のビアが形成され、
　前記複数のビアの並びが、前記他主面のいずれの辺に対しても傾斜していることを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　請求項１または２に記載の圧電振動デバイスの封止部材において、
　前記凸部は、当該封止部材の外形の一部となる壁部であることを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイスの封止部材において、
　前記検査端子を覆う絶縁材料からなる絶縁部が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイスの封止部材において、
　電極として、画像認識用の一対の認識部が、前記基材の一主面に形成されたことを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　請求項１乃至５のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイスの封止部材において、
　前記基板の一主面に、圧電振動片用であり画像認識用である枕部が形成されたことを特徴とする圧電振動デバイスの封止部材。
　圧電振動デバイスにおいて、
　請求項１乃至６のうちいずれか１つに記載の封止部材と、前記圧電振動片と、が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス。
　請求項７に記載の圧電振動デバイスにおいて、
　集積回路素子が封止部材に設けられ、
　前記封止部材と前記集積回路素子との空隙は５０μｍ以下であり、前記封止部材と前記圧電振動片との空隙は、前記封止部材と前記集積回路素子との空隙よりも広いことを特徴とする圧電振動デバイス。