(57)【要約】【課題】２階建て構造の圧電デバイスにおいて、回路基板上の電子部品搭載可能面積の向上と圧電振動子との電気的機械的接続信頼性向上とを両立させる。【解決手段】２階建て構造の圧電デバイス１０であって、回路基板２２上にはＩＣを覆う樹脂部３９を備え、樹脂部３９には、回路基板２２における一方の主面に設けられた内部端子２４と圧電振動子４０の裏面電極４４との電気的接続を図るために利用するスルーホール２８が設けられ、スルーホール２８の上端部には、スルーホール２８よりも開口面積の大きい凹部３０が形成され、スーホール２８と凹部３０に充填された導電性部材３８により回路基板２２と圧電振動子４０とを電気的、機械的に接続したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に電子部品と圧電振動子とを積層配置する圧電デバイスであって、
前記電子部品は、前記回路基板の一方の面に搭載され、
前記回路基板の前記一方の面上に前記電子部品を覆う樹脂部が形成され、
前記樹脂部は、その表面に形成された凹部と、前記凹部の底面から前記回路基板の前記一方の面へ貫通するスルーホールとが形成され、
前記スルーホール及び前記凹部に充填された導電性部材により前記回路基板の前記一方の面に形成された内部端子と前記圧電振動子の裏面電極とを電気的に接続したことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電デバイスであって、
前記凹部は、平面視して前記圧電振動子の前記裏面電極に相似な外形を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電デバイスであって、
前記凹部は、平面視して前記圧電振動子に設けられた複数の裏面電極の外側に位置する辺を結んで形成される多角形に相似な外形を有する１つの凹部であることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の圧電デバイスであって、
前記凹部を前記裏面電極の面積または前記多角形の面積よりも広くしたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の圧電デバイスであって、
前記導電性部材は、導電性を有する第１部材と当該第１部材を被覆する導電性を有する第２部材とから成り、前記第１部材には前記第２部材よりも融点の高い部材を採用し、
前記内部端子から前記凹部底面までの高さをｄ、前記内部端子から前記凹部開口部までの高さをＤ、前記第１部材の高さＡを、
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の範囲で定めたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の圧電デバイスであって、
前記凹部の底面に、前記スルーホールの上端部に向けた傾斜を設けたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項７】
電子部品を搭載した回路基板の上部に圧電振動子を積層配置する圧電デバイスの製造方法であって、
回路基板上に電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、
回路基板上に搭載された電子部品を樹脂で覆うモールド工程と、
電子部品をモールドされた回路基板に前記圧電振動子を搭載する振動子搭載工程とを有し、
前記モールド工程では、前記回路基板の主面に設けられた内部端子の表面に当接させるピンと、当該ピンの基端側に設けられた前記ピンよりも断面積を大きく定められた段差部とを有する金型を用い、
前記ピンを前記内部端子に当接させた状態で前記金型に樹脂を流し込み、前記内部端子上部にスルーホールおよび前記スルーホールよりも開口面積の広い凹部を形成し、
前記振動子搭載工程では、前記スルーホール及び前記凹部に導電性部材を充填し、当該導電性部材を溶融、固化させることで前記回路基板と前記圧電振動子との電気的、機械的接続を図ることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法であって、
前記導電性部材として、第１部材と、前記第１部材を被覆し前記第１部材よりも融点の低い第２部材とから成る導電性部材を採用したことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法に係り、特に回路基板と圧電振動子とを厚さ方向に重ねて配置するタイプの圧電デバイス、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振回路と圧電振動子とをその厚み方向へ重ねて配置する圧電デバイスとして、例えば特許文献１に開示されているようなものが知られている。特許文献１に開示されている圧電デバイスは、図１２に示すように、ＩＣ４を搭載した回路基板３を樹脂シート７で覆い、回路基板３上の内部端子５の上面に配された樹脂シート７にレーザを照射し、漏斗状の貫通孔８を形成している。貫通孔８には導電性部材６を充填して固化し、充填固化させた導電性部材６の上部に接続用導体６ａを塗布して圧電振動子９を接合している。
【０００３】
このような構成上の特徴を有することで、発振回路と圧電振動子とを厚み方向へ重ねて配置するいわゆる２階建て構造型の圧電デバイスにおいて、小型化薄型化の要請によるアンダーフィルレス、あるいはキャビティレス化に適し、製造工程の簡略化を実現することができる。
【特許文献１】特開２００７−９６３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成の圧電デバイスは、２階建て構造の圧電デバイスを小型化薄型化する上で、確かに有効な構成であると言える。しかし現在圧電デバイスの分野では、デバイスのさらなる小型化薄型化に加え、多機能、高機能化に伴う高集積化が進んでいる。
【０００５】
このような現状の圧電デバイスでは、樹脂シートを貫通する導電性部材と、回路基板に搭載された電子部品や当該電子部品と回路基板上に配されたパターンとを接続する金属ワイヤ等との間のクリアランスを十分に保つことが出来なくなることがある。このように、導電性部材間のクリアランスが不十分となった場合、特性の劣化や歩留りの低下を招くこととなる。
【０００６】
樹脂層を貫通する導電性部材と回路基板上あるいは樹脂層内に配された電子部品、配線パターン、および金属ワイヤ等との間のクリアランスを十分に保つには、樹脂層を貫通する導電性部材の占有面積を減らせば良いと考えられる。しかしこの場合、圧電振動子と導電性部材との接合面も小さくなるため、圧電振動子と回路基板との電気的機械的な接合強度が低下し、デバイスとしての信頼性の低下を招くこととなる。
【０００７】
そこで本発明では、上記のような問題点を鑑み、２階建て構造の圧電デバイスにおいて、樹脂層を貫通する導電性部材と、回路基板上あるいは樹脂層内に配された電子部品、配線パターン、および金属ワイヤ等との間のクリアランスを十分に保つことができ、かつ圧電振動子と回路基板との電気的機械的接続性も良好とすることのできる圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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] 回路基板に電子部品と圧電振動子とを積層配置する圧電デバイスであって、前記電子部品は、前記回路基板の一方の面に搭載され、前記回路基板の前記一方の面上に前記電子部品を覆う樹脂部が形成され、前記樹脂部は、その表面に形成された凹部と、前記凹部の底面から前記回路基板の前記一方の面へ貫通するスルーホールとが形成され、前記スルーホール及び前記凹部に充填された導電性部材により前記回路基板の前記一方の面に形成された内部端子と前記圧電振動子の裏面電極とを電気的に接続したことを特徴とする圧電デバイス。
【０００９】
このような構成とすることで、樹脂部を貫通する導電性部材と、回路基板上あるいは樹脂部内に配された電子部品、配線パターン、および金属ワイヤ等との間には、十分なクリアランスを保つことができる。また、回路基板上の電子部品搭載可能面積を増やすこともできる。さらに、圧電振動子と回路基板との電気的機械的接続性も向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］適用例１に記載の圧電デバイスであって、前記凹部は、平面視して前記圧電振動子の前記裏面電極に相似な外形を有することを特徴とする圧電デバイス。
凹部の形態を上記のようにすることで、裏面電極と凹部内に充填された導電性部材との接続面積を有効に増やすことができる。
【００１１】
［適用例３］適用例１に記載の圧電デバイスであって、前記凹部は、平面視して前記圧電振動子に設けられた複数の裏面電極の外側に位置する辺を結んで形成される多角形に相似な外形を有する１つの凹部であることを特徴とする圧電デバイス。
凹部の形態を上記のようにすることで、裏面電極の形状に依存せずに、裏面電極と回路基板上の内部端子との接続面積を有効に増やすことができる。
【００１２】
［適用例４］適用例２または適用例３に記載の圧電デバイスであって、前記凹部を前記裏面電極の面積または前記多角形の面積よりも広くしたことを特徴とする圧電デバイス。
【００１３】
このような構成とすることで、凹部内に裏面電極が嵌り込むこととなる。このため、圧電振動子を接合する際、セルフアライメント効果を期待することができるようになる。
【００１４】
［適用例５］適用例１乃至適用例４のいずれかに記載の圧電デバイスであって、前記導電性部材は、導電性を有する第１部材と当該第１部材を被覆する導電性を有する第２部とから成り、前記第１部材には前記第２部材よりも融点の高い部材を採用し、前記内部端子から前記凹部底面までの高さをｄ、前記内部端子から前記凹部開口部までの高さをＤ、前記第１部材の高さＡを、
2010056842.tif 000003
の範囲で定めたことを特徴とする圧電デバイス。
【００１５】
このような構成とすることで、第１部材により圧電振動子の極端な沈み込みを防止し、第２部材により圧電振動子の接合状態を固定することができる。このため、量産される圧電デバイスの高さ寸法を安定して均一化させることができる。
【００１６】
［適用例６］適用例１乃至適用例５のいずれかに記載の圧電デバイスであって、前記凹部の底面に、前記スルーホールの上端部に向けた傾斜を設けたことを特徴とする圧電デバイス。
【００１７】
このような構成とすることで、圧電振動子接合用の導電性部材を追加（上塗布）する場合であっても、凹部から導電性部材が溢れ出すことを防止することができる。
【００１８】
［適用例７］電子部品を搭載した回路基板の上部に圧電振動子を積層配置する圧電デバイスの製造方法であって、回路基板上に電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、回路基板上に搭載された電子部品を樹脂で覆うモールド工程と、電子部品をモールドされた回路基板に前記圧電振動子を搭載する振動子搭載工程とを有し、前記モールド工程では、前記回路基板の主面に設けられた内部端子の表面に当接させるピンと、当該ピンの基端側に設けられた前記ピンよりも断面積を大きく定められた段差部とを有する金型を用い、前記ピンを前記内部端子に当接させた状態で前記金型に樹脂を流し込み、前記内部端子上部にスルーホールおよび前記スルーホールよりも開口面積の広い凹部を形成し、前記振動子搭載工程では、前記スルーホール及び前記凹部に導電性部材を充填し、当該導電性部材を溶融、固化させることで前記回路基板と前記圧電振動子との電気的、機械的接続を図ることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【００１９】
このような方法により圧電デバイスを製造することによれば、従来より用いられているトランスファーモールド法を用い、工程数を増加させることなく、上記のような特徴を持った圧電デバイスを製造することが可能となる。
【００２０】
［適用例８］適用例７に記載の圧電デバイスの製造方法において、前記導電性部材として、第１部材と、前記第１部材を被覆し前記第１部材よりも融点の低い第２部材とから成る導電性部材を採用したことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
導電性部材として上記のような構成のものを採用することにより、圧電デバイスの高さ寸法を均一化させることが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法に係る実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して本発明の圧電デバイスに係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において、図１（Ａ）は圧電デバイスの概略断面図であり、図１（Ｂ）は圧電デバイスにおける発振回路部の平面図である。
【００２２】
本実施形態に係る圧電デバイス１０は、圧電発振器であり、発振回路部２０と、その上部（厚み方向上側）に接合された圧電振動子４０とから成る。
発振回路部２０は、回路基板２２と、当該回路基板２２の一方の主面に搭載された電子部品（本実施形態の場合はＩＣ３４）、及び樹脂部３９を有する。
【００２３】
回路基板２２は、ポリイミド等の樹脂基板、あるいはセラミック等により構成された絶縁基板であると良く、詳細を後述する圧電振動子４０に対向する一方の主面には、内部端子２４を含む電極パターン（全体は不図示）が形成されている。また、他方の主面には、圧電デバイス（本実施形態の場合は圧電発振器）１０を他の基板等へ実装するための実装用電極２６が形成されている。なお、前述した内部端子２４や実装用電極２６はもっぱら、Ａｕ（金）やＣｕ（銅）により構成されている。
【００２４】
電子部品としては、発振回路を構成したＩＣ３４の他、必要な抵抗やコンデンサ等を含む（本実施形態の場合はＩＣ３４のみを図面に表示）。本実施形態の場合、ＩＣ３４は、回路基板２２に対して裏面側を対向させた状態で、接着剤３６を用いて接合された後、能動面における端子（不図示）と回路基板２２の一方の主面に配された内部端子２４とを金属ワイヤ３２を用いてボンディング（ワイヤボンディング）している。ここで、回路基板２２に対して能動面を対向させ、金属バンプ等を用いて実装する、いわゆるフリップチップボンディングを採用した場合であっても、本実施形態に係る圧電デバイス１０を製造する上での支障は無い。
【００２５】
樹脂部３９は、上述したＩＣ３４等の電子部品や電極パターン等が外気、特に湿気等の影響を受けることを避けることができる樹脂を選択することが望ましい。具体的には、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。
【００２６】
樹脂部３９には、詳細を後述する圧電振動子４０の裏面電極４４と電気的に接続される内部端子２４の上部に、凹部３０が形成されている。そして、凹部３０の底面（凹部底面３１）には、内部端子２４へ貫通するスルーホール２８が設けられている。これを換言すると、スルーホール２８の上端開口部に、スルーホール２８の開口部よりも大きな開口面積を有する凹部３０が形成されているということができる。凹部３０の形状は、平面視して、詳細を後述する圧電振動子４０の裏面電極４４と相似な外形とすると良く、本実施形態の場合は、裏面電極４４よりも大きな面積を有するようにしている。このような構成とすることにより、凹部３０に裏面電極４４を嵌め込むことが可能となり、セルフアライメント効果を奏することができる。このため、発振回路部２０と圧電振動子４０とを接合する導電性部材３８がリフロー工程等において溶融した場合でも、発振回路部２０に対する圧電振動子４０の搭載位置のズレを抑えることが可能となる。また、このような構成とした場合、凹部３０の下側に位置するスルーホール２８は、内部端子２４との電気的接続が可能であれば、その直径を出来るだけ小さくすることが望ましい。このような構成とすることで、回路基板２２の一方の主面における電子部品搭載可能エリアを広くしつつ、圧電振動子４０と発振回路部２０との接続信頼性の向上も図ることが可能となるからである。
【００２７】
圧電振動子４０は、圧電振動片５４と、当該圧電振動片５４を封止するパッケージ５３とから成る。圧電振動片５４は、圧電素板と、圧電素板に形成された電極パターン（不図示）とより成る。圧電素板としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、及び圧電セラミック等、圧電効果を奏することのできる素材であれば良い。なお、本実施形態では、圧電素板として、動作温度範囲内での周波数変化の最大値の規格、いわゆる周波数温度特性が良好な水晶を採用することとする。
【００２８】
圧電素板に施す電極パターンとしては、励振電極と接続電極、および引出し電極を挙げることができる（いずれも不図示）。励振電極は、圧電効果を奏するための電圧を圧電素板に付与するための電極であり、圧電素板における励振領域の表裏面に形成される。接続電極は、詳細を後述するパッケージにおける内部端子に圧電振動片を実装し、内部端子との間で信号の授受を行う電極である。また、引出し電極は、前述した励振電極と接続電極とを電気的に接続する電極である。
【００２９】
パッケージ５３は、本実施形態の場合、パッケージ基板４２とシームリング４８、及びリッド５２とより成るいわゆるリングキャビティ構造のものを採用している。パッケージ基板４２としては、絶縁部材であることが望ましく、具体的には、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを挙げることができる。パッケージ基板４２の一方の主面には内部端子４６が形成され、他方の主面には圧電振動子４０を実装するための裏面電極４４が形成されている。ここで、内部端子４６や裏面電極４４は、下地をＷ（タングステン）およびＮｉ（ニッケル）メッキとし、表面にＡｕ（金）メッキを施すことで構成することで定着性と導通性の双方を良好に保つことが可能であるが、これに限定するものでは無い。
【００３０】
シームリング４８は、パッケージ基板４２と熱膨張率が近似する物質により構成されることが望ましい。例えばパッケージ基板４２をセラミックグリーンシートとした場合には、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）を主成分として配合した合金であるコバールにより構成すると良い。このような構成とすることで、リフロー工程などの加熱工程において、パッケージ５３に大きな反りが生ずる事や接合部が剥離する事、及びこれらによって生ずるパッケージ５３の破損等を防止することができる。
【００３１】
リッド５２は、上述したパッケージ基板４２とシームリング４８によって構成された枡状の箱体の開口部を封止する蓋である。このため、パッケージ５３の反りや破損を防ぐためにも、その構成部材の熱膨張率は、パッケージ基板５２やシームリング４８に近似するものとすることが望ましい。よって、シームリング５２をコバールとした場合には、リッド５２の構成部材もコバールとしたり、ソーダガラス等とすることが良い。なお、リッド５２をコバールにより構成した場合には、シームリング４８を利用したシーム溶接によりリッド５２の接合を行い、ソーダガラスを用いた場合には、低融点ガラスを用いて接合を行うことができる。
【００３２】
なお、図１に示す実施形態の場合、パッケージ基板４２に配設した内部端子４６に対して、導電性接着剤５６等を用いて圧電振動片５４を実装する際、実装の形態を片持ちとするように示しているが、圧電振動片５４の形態、仕様によって実装の形態を異ならせた場合でも、圧電振動子４０を構成する上で支障は無い。ここで、水晶を母材として用いた圧電振動片５４は、そのカット角により振動の形態や特性が異なり、例えばＡＴカット圧電振動片、ＢＴカット圧電振動片、音叉型圧電振動片、弾性表面波素子片（ＳＡＷ素子片）等種々の形態、仕様を挙げることができる。また、導電性接着剤５６としては、エポキシ系、ポリイミド系等の比較的硬質な樹脂をバインダとした物や、シリコーン系の比較的軟質な樹脂をバインダとしたものなどが知られており、いずれも金属フィラー（導電性フィラー）を含有し、これを導電媒体としている。
【００３３】
上記のような構成の発振回路部２０と圧電振動子４０は、発振回路部２０の樹脂部３９におけるスルーホール２８及び凹部３０に、ハンダ等の導電性部材３８を充填し、当該導電性部材３８を溶融させて圧電振動子４０を搭載することで両者を接合して圧電デバイス１０が構成される。
【００３４】
このような構成の圧電デバイス１０によれば、圧電振動子４０の裏面電極４４が樹脂部３９の凹部３０に嵌り込んで接合されるため、接合面の面積を十分に確保することができ、電気的接続は勿論、機械的接続強度をも確保することができる。よって、発振回路部２０と圧電振動子４０との接続信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、圧電振動子４０の裏面電極４４が樹脂部３９の凹部３０に嵌り込むため、セルフアライメント効果を得ることができ、圧電振動子４０の搭載精度を向上させることができる。
【００３６】
さらに、回路基板２２の内部端子２４と圧電振動子４０の裏面電極４４とを結ぶ導電性部材３８の配置部を直径の小さなスルーホール２８と、スルーホール２８の上端に開口面積の広い凹部３０により形成したことで、回路基板２２上の電子部品搭載可能面積を広くすることと、圧電振動子４０の接続信頼性の向上とを両立させることが可能となった。
【００３７】
上記のような構成の圧電デバイス１０は、まず、回路基板２２を製造し、回路基板２２上にＩＣ３４を搭載する。ＩＣ３４搭載後、ワイヤボンディングによりＩＣ３４の能動面に配設された端子と回路基板２２の一方の主面に配設された内部端子２４とを電気的に接続する（電子部品搭載工程）。
【００３８】
次に、回路基板２２上に搭載したＩＣ３４やＩＣ３４と回路基板２２とを接続する金属ワイヤ３２等を封止する樹脂部３９を形成するモールド工程を行う。樹脂部３９の形成方法の一例として、トランスファーモールド法を挙げることができる。具体的には、図２に示すように、金型７８（上型７０、下型７６）を用いて封止を行う。金型７８における上型７０には、スルーホール２８を形成するためのピン７２が設けられ、ピン７２の根元部分には、凹部３０を形成するための段差部７４が形成されている。
【００３９】
モールド工程ではまず、金型７８にＩＣ３４を搭載した回路基板を配置し、金型７８のポットに固形状の樹脂タブレット（例えばエポキシ系樹脂のタブレット）８０をセットする（図２（Ａ）参照）。金型７８の温度を１７０〜１８０℃程度に上昇させて樹脂タブレット８０を溶融させる。樹脂タブレット８０が溶融した後、ポットにプランジャ９０を挿入し、ポット内の樹脂に圧力をかけ、回路基板２２を配置した金型内へと流し込む（図２（Ｂ）参照）。所定時間加圧し、樹脂が硬化した後に金型７８を開き、樹脂部３９が形成された発振回路部２０が完成する。
【００４０】
上述のようにして成される発振回路部２０の製造と並行、あるいは前後して、圧電振動子４０の製造を行う。パッケージ５３に封止される圧電振動片５４は、圧電素板の切り出し、研磨、外形形成、電極パターン形成といった工程を経る。圧電素板の切り出しは、定められたカット角に従ったダイシングにより成され、研磨はポリッシングマシンにより行われ、圧電素板の厚み等の調整がなされる。外形形成は、ダイシング、またはフォトリソグラフィにより形成したマスクを用いたエッチングなどを挙げることができる。また、電極パターンの形成も、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。
【００４１】
パッケージベース５０は、パッケージ基板４２に対してスクリーン印刷等で電極パターンを形成し、これを焼成する。その後パッケージ基板４２の一方の主面にシームリング４８を接合することで構成される。
【００４２】
パッケージベース５０の内底面に位置するパッケージ基板４２の内部端子４６に導電性接着剤５６を塗布し、圧電振動片５４を搭載する。
圧電振動片５４を搭載した後、パッケージベース５０の開口部、すなわちシームリング４８の上側端部にリッド５２を載せ、シーム溶接により封止する。
【００４３】
次に、上記のようにして製造した発振回路部２０と圧電振動子４０とを接合する振動子搭載工程を行う。まず、発振回路部２０の樹脂部３９に設けたスルーホール２８及び凹部３０に、ハンダ等の導電性部材３８を充填する。その後、樹脂部３９に設けた凹部３０の上部に、圧電振動子４０の裏面電極４４が位置するように、圧電振動子４０を配置して加熱し、スルーホール３８及び凹部３０に充填した導電性部材を溶融させ、圧電振動子４０の裏面電極４４を凹部３０に嵌り込ませた上で導電性部材３８を硬化させ、両者の接合を行う。
【００４４】
このような圧電デバイスの製造方法によれば、従来より行われてきたトランスファーモールド法を用い、その工程数を増加させること無く、上述した圧電デバイス１０を製造することが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の圧電デバイスに係る第２の実施形態について、図３を参照して説明する。本実施形態に係る圧電デバイスの殆どの構成は、上述した第１の実施形態に係る圧電デバイスと同様である。よって、その機能を同一とする構成要素には、図面に１００を足した符号を付して、詳細な説明を省略することとする。第１の実施形態に係る圧電デバイス１０との相違点としては、発振回路部１２０の樹脂部１３９に設けた凹部１３０の開口面積よりも圧電振動子１４０の裏面電極１４４の面積を大きくしたという点である。このような構成とした場合、圧電振動子１４０を接合する際のセルフアライメント効果は期待することができないが、導電性部材１３８による発振回路部１２０と圧電振動子１４０との接合面積の向上、及びスルーホール１２８の効果による接続信頼性の向上と回路基板１２２の一主面における電子部品等の搭載可能面積の向上を図ることができる。このため、本発明に係る圧電デバイスの一部とみなすことができる。なお、圧電振動子１４０の裏面電極１４４の端部と凹部１３０の壁面とのクリアランスが０の場合も、本実施形態に含まれることとする。
【００４６】
次に、本発明の圧電デバイスに係る第３の実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態に係る圧電デバイスも、その殆どの構成は、上述した第１、第２の実施形態に係る圧電デバイスと同様である。したがって、その機能を同一とする構成要素には、図１の符号に２００を足した符号を付して、詳細な説明を省略することとする。なお、図４において、図４（Ａ）は圧電デバイスの断面構成を示す図面であり、図４（Ｂ）は発振回路部の平面構成を示す図であり、図４（Ｃ）は圧電振動子の背面構成を示す図である。第１、第２の実施形態に係る圧電デバイス１０，１１０との相違点としては、発振回路部２２０の樹脂部２３９に設けた凹部２３０の形状を挙げることができる。具体的には、第１、第２の実施形態に示した圧電デバイス１０，１１０では、凹部３０，１３０はスルーホール２８，１２８毎に設けるように図面に示している（上述した実施形態ではいずれも４つの凹部３０，１３０を設けている）。これに対し本実施形態に係る圧電デバイス２１０の凹部２３０は、圧電振動子２４０に設けられた複数の裏面電極２２４を平面視した場合における外側に位置する辺を結んで形成される多角形（実施形態の場合は矩形）２２５に相似な外形を有する１つの凹部２３０を、複数のスルーホール２２８で共有する構成としている。
【００４７】
凹部２３０の形態をこのようなものとした場合であっても、裏面電極２２４が凹部２３０の内側に嵌り込むことでセルフアライメント効果を期待することができる。また、スルーホール２２８の上端部に、スルーホール２２８よりも開口面積の大きな凹部２３０を設けるという構成に変わりは無いため、電子部品等の搭載可能面積の向上、および圧電振動子２４０と発振回路部２２０との接続信頼性の向上といった各効果を期待することができる。
【００４８】
以下、第１の実施形態に係る圧電デバイスを例に上げ、上記いずれの実施形態にも適用可能な応用形態について、図５〜図１１を参照して説明する。
まず、図５、図６に、樹脂部の応用形態について示す。上述した第１〜第３の実施形態に係る基本形態では、樹脂部は圧電振動子を被覆しない形態としていた。しかしながら、本発明に係る圧電デバイスを構成する上では、図５に示す圧電デバイス１０ａのように、樹脂部３９ａを圧電振動子４０におけるパッケージベース５０を覆うように配置したり、図６に示す圧電デバイス１０ｂのように、樹脂部３９ｂが圧電振動子４０のリッド５２以外を覆うようにしても良い。なお当然に圧電振動子４０のリッド５２を含む全体を樹脂によりモールドするようにした場合であっても本発明に係る圧電デバイスの一部とみなすことができるが、この場合、低背化の移行に反することとなる。
【００４９】
次に、図７〜図１１を参照して、発振回路部と圧電振動子とを電気的、機械的に接合する導電性部材について説明する。
図７に示す導電性部材３８ａは、高融点の第１部材（導電性コア材）３７ａの周囲に第１部材よりも融点の低い導電性部材である第２部材（被覆材）３７ｂを被覆した部材であり、例えば導電性コア材３７ａとしては銅、被覆材３７ｂとしてはハンダを挙げることができる。形態としては、導電性コア材３７ａを球形とし、その周囲にハンダを被覆して形成されるため、全体として球形を成すこととなる。このような構成の導電性部材（以下、銅コアボールと称す）３８ａは、回路基板２２における内部端子２４から凹部底面３１までの距離（高さ）をｄ、内部端子２４から凹部３０の開口部までの距離（高さ）をＤとした場合に、導電性コア材３７ａの直径Ａを数式１の範囲内に定めることが望ましい。
【数１】
2010056842.tif 000004
【００５０】
このような構成とすることで、図８に示すように、導電性コア材３７ａが圧電振動子４０が極端に沈み込むことを抑制し、量産される圧電デバイス１０ｃの高さ寸法を均一に定めることができる。また、上記のような構成の圧電デバイス１０ｃに銅コアボール３８ａを採用することによれば、銅コアボール３８ａを樹脂部３９のスルーホール２８に配置すれば良いため、銅コアボール３８ａの転がり等が無く、銅コアボール３８ａの取り扱いも容易となる。
【００５１】
また、圧電振動子４０を発振回路部２０に接合するにあたり、接合用に用いるハンダ（第２部材）３７ｂを追加するような場合、図９に示すように、樹脂部３９に設ける凹部３０の底面に、スルーホール２８に向けて角度θの下り坂となる傾斜面３０ａを設けるようにすると良い。このような構成とすることにより、凹部３０の容積が増し、凹部３０からのハンダの漏れ出しを抑制することが可能となるからである。
【００５２】
図７〜図９に示した例では、導電性部材３８ａは、導電性コア材３７ａ球形として示したが、本応用例は、導電性コア材３７ａの形態を球形に限定するものでは無い。例えば図１０に示すように導電性コア材３７ａを円柱形や角柱形等と、導電性部材３８ｂ全体として円柱形や角柱形を構成するようにしても良い。導電性コア材３７ａの形態をこのようなものとすることで、導電性コア材３７ａの直径（太さ）に比例させてスルーホール３８の直径を広げる必要性が無くなる。なお、このような形態の導電性部材３８ｂを採用する場合、数式１におけるＡは、導電性コア材３７ａの高さとして当てはめるようにすれば良い。
【００５３】
また、スルーホール２８及び凹部３０に充填する導電性部材３８ｃは、複数の微小なハンダボールとしても良い。このような構成とすることによれば、導電性部材３８ｃの取り扱いが容易となる。また当然に、微小なハンダボールのそれぞれを銅コアボールとしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態に示した圧電デバイスの製造方法では、トランスファーモールド法により樹脂部３９を形成する際、上型にピン７２および段差部７４を設けてスルーホール２８と凹部３０とを一度に形成するように示した。しかしながら、本発明に係る圧電デバイスを製造するにあたっては、上型に段差部のみを設けるようにして、モールド工程では樹脂部３９に凹部３０のみを形成し、スポットレーザによりスルーホール２８を形成するようにしても良い。
【００５５】
なお、本発明の発振回路部２０，１２０，２２０における樹脂部３９，１３９，２３９の構成は、圧電振動子４０，１４０，２４０を積層配置する場合に限らず、他の電子デバイスや半導体素子等を構成する場合にも適用することが可能であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。
【図２】発振回路部における樹脂部の形成工程を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。
【図５】実施形態に係る圧電デバイスの応用形態であって、パッケージベースまでを樹脂部で被覆した形態を示す図である。
【図６】実施形態に係る圧電デバイスの応用形態であって、圧電振動子のリッド上面以外を樹脂部で被覆した形態を示す図である。
【図７】実施形態に係る圧電デバイスの応用形態であって、導電性部材を銅コアボールとした場合の例を示す図である。
【図８】銅コアボールを用いて接合した圧電デバイスの構成を示す図である。
【図９】樹脂部の底面に傾斜を設けた構成を示す図である。
【図１０】導電性部材の導電性コア材を円柱形や角柱形とした場合の例を示す図である。
【図１１】導電性部材を複数の微小なハンダボールとした場合の例を示す図である。
【図１２】従来の圧電デバイスの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０………圧電デバイス、２０………発振回路部、２２………回路基板、２４………内部端子、２６………実装用電極、２８………スルーホール、３０………凹部、３２………金属ワイヤ、３４………ＩＣ、３６………接着剤、３８………導電性部材、４０………圧電振動子、４２………パッケージ基板、４４………裏面電極、４６………内部端子、４８………シームリング、５０………パッケージベース、５２………リッド、５３………パッケージ、５４………圧電振動片、５６………導電性接着剤。
【図１】
2010056842.tif 000006
【図２】
2010056842.tif 000007
【図３】
2010056842.tif 000008
【図４】
2010056842.tif 000009
【図５】
2010056842.tif 000010
【図６】
2010056842.tif 000011
【図７】
2010056842.tif 000012
【図８】
2010056842.tif 000013
【図９】
2010056842.tif 000014
【図１０】
2010056842.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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