【手続補正書】
【提出日】平成17年9月16日(2005.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  圧電振動片をパッケージの内部に実装し、前記圧電振動片の励振電極を、前記パッケージの外部端子と導通したマウント電極に導通可能とした圧電デバイスであって、
前記圧電振動片は、絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して前記パッケージの内部に実装され、かつ、前記配線パターンのみで支持され、
前記励振電極は、前記配線パターンの一部を立ち上げて形成した実装端子に実装され、
前記配線パターンは、前記圧電振動片の励振電極と前記マウント電極とが導通可能となるように形成されている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において、
前記配線パターンは、前記絶縁テープにおける前記パッケージとの対向面に形成され、
前記圧電振動片は、前記絶縁テープに形成した窓部を介して前記配線パターンに実装されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】  請求項１または２に記載の圧電デバイスにおいて、
前記実装端子は、前記絶縁テープの中央部から周縁部上方に向かって立ち上げ形成され、
前記圧電振動片は、前記実装端子の上方に配置されて、前記実装端子の先端部に実装されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】  請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイスにおいて、
前記パッケージに対する前記ＴＡＢテープの装着および／または前記ＴＡＢテープに対する前記圧電振動片の実装は、バンプを介して行われていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】  絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して、圧電振動片をパッケージの内部に実装する圧電デバイスの製造方法であって、
前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、
前記ＴＡＢテープに前記圧電振動片を実装する第２工程と、
前記圧電振動片を実装した前記ＴＡＢテープをパッケージベースに装着する第３工程と、
を有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】  請求項５記載の圧電デバイスの製造方法であって、
前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、
前記ＴＡＢテープに前記圧電振動片を実装する第２工程とを同時に行うことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】  絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して、圧電振動片をパッケージの内部に実装する圧電デバイスの製造方法であって、
前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、
前記ＴＡＢテープをパッケージベースに装着する第２工程と、
前記パッケージベースに装着された前記ＴＡＢテープに対して前記圧電振動片を実装する第３工程と、
を有することを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る圧電デバイスは、圧電振動片をパッケージの内部に実装し、前記圧電振動片の励振電極を、前記パッケージの外部端子と導通したマウント電極に導通可能とした圧電デバイスであって、前記圧電振動片は、絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して前記パッケージの内部に実装され、かつ、前記配線パターンのみで支持され、前記励振電極は、前記配線パターンの一部を立ち上げて形成した実装端子に実装され、前記配線パターンは、前記圧電振動片の励振電極と前記マウント電極とが導通可能となるように形成されている構成とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ＴＡＢテープに配線パターンを形成するので、パッケージベースには配線パターンを形成する必要がない。これにより、電極構造の異なる圧電振動片を実装する場合でも、ＴＡＢテープの配線パターンを変更すれば、パッケージの外部電極との導通を確保することができる。したがって、パッケージを共通化することができる。
また、圧電デバイスに衝撃力が作用しても、実装端子が緩衝材として機能するので、圧電振動片の接続破壊が発生することがない。一方、圧電振動片およびパッケージの線膨張係数の違いにより、それぞれの膨張率および収縮率が異なっても、実装端子が膨張率および収縮率の差を吸収する。したがって、接着部にせん断応力が作用することはなく、圧電振動片の接続破壊が発生することがない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また前記実装端子は、前記絶縁テープの中央部から周縁部上方に向かって立ち上げ形成され、前記圧電振動片は、前記実装端子の上方に配置されて、前記実装端子の先端部に実装されている構成としてもよい。絶縁テープの周縁部から中央部に向かって実装端子を立ち上げ形成する場合と比較して、上記の場合にはスペースを有効に利用することができる。したがって、圧電デバイスを小型化することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、前記パッケージに対する前記ＴＡＢテープの装着および／または前記ＴＡＢテープに対する前記圧電振動片の実装は、バンプを介して行われている構成としてもよい。この場合、ワイヤボンディングを行わないので工程を簡略化できる。また、バンプは不純ガスを発生させないので、不純ガスの付着により共振周波数がシフトすることはない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
一方、本発明に係る圧電デバイスの製造方法は、絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して、圧電振動片をパッケージの内部に実装する圧電デバイスの製造方法であって、前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、前記ＴＡＢテープに前記圧電振動片を実装する第２工程と、前記圧電振動片を実装した前記ＴＡＢテープをパッケージベースに装着する第３工程と、を有する構成とした。この場合、長尺のＴＡＢテープに対して連続的に圧電振動片を実装することが可能となり、効率的に圧電デバイスを製造することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、前記製造方法は、前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、前記ＴＡＢテープに前記圧電振動片を実装する第２工程とを同時に行う構成としても良い。この場合、工程の短縮を図ることができると同時に、実装用のボンディングツールを、配線パターンの折り曲げ治具として共用することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、絶縁テープの表面に配線パターンを形成したＴＡＢテープを介して、圧電振動片をパッケージの内部に実装する圧電デバイスの製造方法であって、前記配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、前記ＴＡＢテープをパッケージベースに装着する第２工程と、前記パッケージベースに装着された前記ＴＡＢテープに対して前記圧電振動片を実装する第３工程と、を有する構成とした。圧電振動片を実装する前に、ＴＡＢテープをパッケージベースに装着するので、ＴＡＢテープの外形を圧電振動片の外形より大きく形成する必要はない。その結果、ＴＡＢテープの外形は圧電振動片の外形と同等に形成すれば足り、いわゆるチップサイズパッケージを実現することが可能となる。したがって、圧電デバイスを小型化することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
最初に、第１実施形態について説明する。
図１に、第１実施形態に係る圧電デバイスの説明図を示す。図１（１）は平面図であり、図１（２）は同図（１）のＡ−Ａ線における側面断面図である。第１実施形態に係る圧電デバイス１は、絶縁テープ２２の表面に配線パターン３０を形成したＴＡＢテープ２０を介して、ＳＡＷ共振片１０をパッケージベース４２に実装したものであって、配線パターン３０の一部を立上げて実装端子３４を形成する第１工程と、ＴＡＢテープ２０にＳＡＷ共振片１０を実装する第２工程と、ＳＡＷ共振片１０を実装したＴＡＢテープ２０をパッケージベース４２に装着する第３工程とを経て製造したものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図７および図８に、第１実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の説明図を示す。なお図７および図８の各図は、図１（１）のＡ−Ａ線に相当する部分における側面断面図である。第１実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の概略は、配線パターン３０の一部を立上げて実装端子３４を形成する第１工程と、ＴＡＢテープ２０にＳＡＷ共振片１０を実装する第２工程と、ＳＡＷ共振片１０を実装したＴＡＢテープ２０をパッケージベース４２に装着する第３工程とを、順次行うものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第１工程は、図６（２）で説明したように、窓部に形成された配線パターンを折り曲げて窓部を貫通させ、絶縁テープの裏側に立ち上げて実装端子３４を形成する。
第２工程として、図７（１）に示すように、ＴＡＢテープ２０にＳＡＷ共振片１０を実装する。具体的には、まずＳＡＷ共振片１０に形成した電極パッド１６（図２参照）の表面に、金属ワイヤを用いたスタッドバンプ形成装置によりバンプ１８を形成する。バンプ１８は、ＴＡＢテープ２０に形成した実装端子３４の先端部に相当する位置に形成する。次に、ＴＡＢテープ２０に形成した実装端子３４の先端部を、バンプ１８に接合する。具体的には、フリップチップボンディングで行う。フリップチップボンディングには、加熱加圧による圧着と超音波印加による圧着の２種類に大別することができる。加熱加圧で圧着する場合、ボンディングツール６２およびＳＡＷ共振片１０を載置したステージ６３により接合部を加熱しつつ、ボンディングツール６２により実装端子３４をバンプ１８に押圧して、実装端子３４をバンプ１８に加熱圧着する。また、超音波印加による圧着の場合、ボンディングツール６２により実装端子３４をバンプ１８に押圧した時、ボンディングツール６２に超音波振動を印加して、実装端子３４とバンプ１８の界面を接合する。この場合、加熱加圧時ほど高い温度は必要としないため、ＳＡＷ共振片１０およびＴＡＢテープ２０にかかるストレスを低減することができる。両者の実装方法は接続強度等の条件に応じて使い分けの選択をすることが可能である。このようにして、ＴＡＢテープ２０上に連続してＳＡＷ共振片１０を実装し、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）を形成する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第３工程として、図７（２）に示すように、ＴＡＢテープ２０をパッケージベース４２のキャビティ底面に装着する。具体的には、まずパッケージベース４２に形成したマウント電極５４（図３参照）の表面に、金属ワイヤを用いたスタッドバンプ形成装置によりバンプ５８を形成する。バンプ５８は、ＴＡＢテープ２０に形成した配線パターン３０の端部に相当する位置に形成しておく。一方、第２工程で形成したＴＣＰをＴＡＢテープの個片２０に切断する。そして、ＴＡＢテープ２０に形成した配線パターン３０の端部を、バンプ５８に接合する。その際、ボンディングツール６４を使用し、ＴＡＢテープ２０の絶縁テープを押圧するとともに加熱して、配線パターン３０をバンプ５８にフリップチップボンディングする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
第４工程として、図８（１）に示すように、パッケージベース４２のキャビティ開口部にリッド４８を装着する。リッド４８がガラス材料の場合には、リッドとパッケージベースとの間に配置した図示しない低融点ガラスを溶解させることにより両者を接合する。リッド４８が金属材料の場合には、パッケージベース４２に対してリッドをシーム溶接する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
第５工程として、図８（２）に示すように、パッケージ４０内部を窒素雰囲気等に密閉封止する。具体的には、パッケージ４０のベースシート４５に形成した貫通孔４６を通して、パッケージ４０内部のガスを窒素ガス等に置換する。その後、貫通孔４６を金属ロウ材４９で封止する。具体的には、Ａｕ／Ｓｎ材料等からなる球状の金属ロウ材４９を貫通孔４６の開口部に配置し、これにレーザ７０を照射して、溶解した金属ロウ材４９を貫通孔４６の内部に充填する。以上により、パッケージ４０の内部が窒素雰囲気等に密閉封止される。なお、前記第３工程を窒素雰囲気等で行うことにより、リッド４８の装着と同時にパッケージ４０内部を窒素雰囲気等に密閉封止してもよい。この場合には、パッケージ４０のベースシート４５に貫通孔４６を形成する必要はない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第６工程として、ＳＡＷ共振片の周波数調整を行う。リッド４８がガラス材料の場合には、リッド４８越しにレーザを照射して、ＳＡＷ共振片１０に形成した電極膜をアブレーションすることにより、ＳＡＷ共振子１の共振周波数を目標値に一致させる。なお、レーザの焦点深度を調整することにより、ＳＡＷ共振片１０の裏側に形成した電極膜をアブレーションすることが可能である。このように、パッケージ封入後のＳＡＷ共振片に対して周波数調整を行うことにより、パッケージ封入にともなう共振周波数のシフトを回避することができる。一方、リッド４８が金属材料の場合には、第４工程の前にドライエッチング等を行うことにより、ＳＡＷ共振片１０の共振周波数を目標値に一致させておく。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
一方、第１実施形態に係る圧電デバイスの製造方法は、配線パターンの一部を立上げて実装端子を形成する第１工程と、ＴＡＢテープにＳＡＷ共振片を実装する第２工程と、ＳＡＷ共振片を実装したＴＡＢテープをパッケージベースに装着する第３工程とを、順次行う構成とした。この場合、長尺のＴＡＢテープに対して連続的にＳＡＷ共振片を実装することが可能となり、効率的にＳＡＷ共振子を製造することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記のように構成した圧電振動片、パッケージベースおよびＴＡＢテープを使用して、図１０に示す圧電デバイス１００を形成する。その具体的な製造方法は、第１実施形態と同様である。すなわち、第１工程として、配線パターン１３０を折り曲げ、絶縁テープ１２２の裏側に立ち上げて実装端子１３４を形成する。第２工程として、音叉型圧電振動片１１０の接続電極にバンプ１１８を形成し、ＴＡＢテープ１２０に形成した実装端子１３４と接合する。次に第３工程として、パッケージベース１４２のマウント電極１５４にバンプ１５８を形成し、ＴＡＢテープ１２０に形成した配線パターン１３０の端部と接合する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、第２実施形態について説明する。
図１３に、第２実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の説明図を示す。なお図１３の各図は、図７と同様の側面断面図である。第２実施形態に係る圧電デバイスの製造方法の概略は、配線パターン３３０を折り曲げ立ち上げて実装端子３３４を形成する第１工程と、配線パターン３３０を形成したＴＡＢテープ３２０をパッケージベース３４２のキャビティ底面に装着する第２工程と、ＴＡＢテープ３２０に形成した実装端子３３４に圧電振動片３１０を実装する第３工程とを順次行うものである。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、その説明を省略する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
第２工程として、図１３（１）に示すように、ＴＡＢテープ３２０をパッケージベース３４２のキャビティ底面に装着する。すなわち第２実施形態では、圧電振動片３１０を実装する前に、ＴＡＢテープ３２０をパッケージベース３４２に装着する。具体的には、まずパッケージベース３４２に形成したマウント電極３５４の表面に、金属ワイヤを用いたスタッドバンプ形成装置によりバンプ３５８を形成する。バンプ３５８は、ＴＡＢテープ３２０に形成した配線パターン３３０の端部に相当する位置に形成しておく。次に、ＴＡＢテープ３２０に形成した配線パターン３３０の端部を、バンプ３５８に接合する。その際、ボンディングツール３６４を使用し、ＴＡＢテープ３２０の絶縁テープを押圧するとともに加熱して、配線パターン３３０をバンプ３５８にフリップチップボンディングする。その他の具体的な方法は、第１実施形態と同様である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
第３工程として、図１３（２）に示すように、ＴＡＢテープ３２０に形成した実装端子３３４にＳＡＷ共振片３１０を実装する。具体的には、まずＳＡＷ共振片３１０に形成した電極パッド１６（図２参照）の表面に、金属ワイヤを用いたスタッドバンプ形成装置によりバンプ３１８を形成する。バンプ３１８は、ＴＡＢテープ３２０に形成した実装端子３３４の先端部に相当する位置に形成する。次に、ＴＡＢテープ３２０に形成した実装端子３３４の先端部に、バンプ３１８を接合する。なお第２実施形態では、図７（１）に示すボンディングツール６２を使用して圧着することはできない。そこで、フリップチップボンディングにより、バンプ３１８を形成したＳＡＷ共振片を実装端子３３４に接合する。一方、実装端子３３４の位置に対応するパッケージベース３４２の表面に、凹部３４３を形成しておく。その上でＳＡＷ共振片３１０を実装すれば、実装端子３３４がパッケージベース３４２に押し付けられて変形することがなく、実装後の実装端子３３４を元の弾性支持形状に復帰させることができる。
なお第４工程以下は、第１実施形態と同様に行う。以上により、圧電デバイスが完成する。