(57)【要約】【課題】  引回しパターンの設計の自由度を確保しつつ、ウェハ状態での一括処理を行うことができ、従って製造効率を向上させることができる圧電振動子及び発振器を提供することを目的とする。【解決手段】  セラミックからなり、圧電振動素子を搭載するための搭載領域を有する素子搭載部材と、素子搭載部材が有する前記搭載領域に搭載された圧電振動素子と、セラミックからなり、ポリイミドからなる接合材が一方の主面に設けられた蓋部材と、を備え、加熱しながら圧着するによって、素子搭載部材と蓋部材の接合材とが接合されて構成されることを特徴とする。【選択図】  図１
2011114838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなり、圧電振動素子を搭載するための搭載領域を有する素子搭載部材と、
前記素子搭載部材が有する前記搭載領域に搭載された圧電振動素子と、
セラミックからなり、ポリイミドからなる接合材が一方の主面に設けられた蓋部材と、
を備え、
加熱しながら圧着するによって、前記素子搭載部材と蓋部材の接合材とが接合されて構成されることを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
前記素子搭載部材が平板状に形成され、
前記蓋部材が、前記素子搭載部材が有する前記搭載領域を囲う凹部を有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記素子搭載部材が一方の主面に凹部を有し、前記搭載領域が凹部内に設けられ、
前記蓋部材が平板状に形成されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧電振動子に備えられた前記圧電振動素子と電気的に接続するように集積回路素子を設け、前記集積回路素子が少なくとも発振回路を有して構成されることを特徴とする圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる圧電振動子及び圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動子の代表的なものとして、水晶を用いた種々の水晶振動子が開発されている。この水晶振動子は、例えば携帯電話機に搭載され、各回路が動作する際の基準となるクロック信号を生成する。なお、このような水晶振動子は、表面実装型の構造で用いられる場合がある。
【０００３】
ところで、表面実装型の水晶振動子は、圧電振動素子である水晶片を収納し保護する素子搭載部材の形状の違いによって、大きく分けて２種類のものが開発されている。例えば、素子搭載部材に形成された凹部内に水晶片を搭載する水晶振動子と、平板状のベースと呼ばれる素子搭載部材に水晶片を搭載する水晶振動子とがある。
【０００４】
具体的には、前者の水晶振動子は、水晶片を保護する容器として、凹部が形成された素子搭載部材を使用する。この素子搭載部材は、例えば、１層目として、セラミックからなる基板部を用意し、当該基板部の一方の主面に、２層目として、セラミックからなる枠部を積層することにより、凹部を形成する。
【０００５】
この素子搭載部材に形成された凹部内に露出する基板部の表面上には、搭載パッドが配置されている。これにより、当該搭載パッドと、水晶片の両面に形成された励振電極とは、導電性接着材（図示せず）を介して接続されている。
【０００６】
なお、素子搭載部材の凹部が設けられる側の主面には、メタライズ層（金属層）が形成されている。また、蓋部材の一方の主面には、素子搭載部材の上面に形成されたメタライズ層（金属層）に対応するように、封止材が塗布されている。これにより、水晶振動子は、これらメタライズ層及び封止材を接合することにより形成されている。
【０００７】
後者の水晶振動子は、平板状のベースと呼ばれる素子搭載部材上に配置された搭載パッドと、水晶片の両面に形成された励振電極とを、導電性接着材（図示せず）を介して接続することにより、素子搭載部材上に水晶片が搭載された構成を有する。
【０００８】
水晶片を保護するカバーとしての役割を果たす蓋部材には、凹部が形成されている。素子搭載部材及び蓋部材は、水晶片を収納するようにして、接合材を介して接合されている。なお、素子搭載部材及び蓋部材は、いずれも例えばセラミックからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３２４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年では、水晶振動子の製造方法として、素子搭載部材に予め形成された複数の凹部に水晶片を一括して搭載し、陽極接合を用いて素子搭載部材及び蓋部材を接合した後に個片化する、いわゆるウェハ状態での一括処理による製造方法が提案されている。
【００１１】
しかし、かかる製造方法では、セラミックからなる素子搭載部材を使用する場合、素子搭載部材に複数の凹部を形成した後に焼成すると、素子搭載部材が収縮する。この場合、素子搭載部材の位置によって収縮の度合いが異なることにより、凹部の寸法にばらつきが生じるため、ウェハ状態での一括処理を行う場合には、高精度な位置決めを行う必要があった。
【００１２】
かかる問題を解決するため、素子搭載部材及び蓋部材の材料として、焼成の際に収縮の度合いが小さく、かつ、陽極接合を用いてウェハ状態で素子搭載部材及び蓋部材を接合することを考慮すると、イオン伝導性を有するガラスを使用することが提案されている。このガラスを用いて、セラミックの素子搭載部材のような多層構造の内部に引回しパターンを設けると、厚みがセラミックの場合と比較して厚くなるという問題があった。
【００１３】
しかし、素子搭載部材及び蓋部材の材料としてガラスを使用すると、セラミックを使用する場合と比較して、異なる層間の接着や、異なる層間の導通を確保することが困難になり、複数の層を積層する際、引回しパターンを自由に設計することができなくなるという問題があった。また、異なる層毎に形状を変化させて凹部を形成することが困難になるという問題もあった。
【００１４】
本発明は、引回しパターンの設計の自由度を確保しつつ、ウェハ状態での一括処理を行うことができ、従って製造効率を向上させることができる圧電振動子及び発振器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】
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明は、圧電振動子であって、セラミックからなり、圧電振動素子を搭載するための搭載領域を有する素子搭載部材と、前記素子搭載部材が有する前記搭載領域に搭載された圧電振動素子と、セラミックからなり、ポリイミドからなる接合材が一方の主面に設けられた蓋部材と、を備え、加熱しながら圧着するによって、前記素子搭載部材と蓋部材の接合材とが接合されて構成されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記素子搭載部材が平板状に形成され、前記蓋部材が、前記素子搭載部材が有する前記搭載領域を囲う凹部を有して構成されても良い。
また、本発明は、前記素子搭載部材が一方の主面に凹部を有し、前記搭載領域が凹部内に設けられ、前記蓋部材が平板状に形成されて構成されても良い。
【００１７】
前記課題を解決するため、本発明は、圧電発振器であって、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の圧電振動子に備えられた前記圧電振動素子と電気的に接続するように集積回路素子を設け、前記集積回路素子が少なくとも発振回路を有して構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧電振動子によれば、蓋部材の一方の主面にポリイミドからなる接合材が設けられ、この接合材が素子搭載部材と接触した状態で加熱しながら圧着を行うので、陽極接合が行えるような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材と蓋部材とを接合することができる。
また、本発明の圧電振動子によれば、引回しパターンの設計の自由度を確保しつつ、ウェハ状態での一括処理を行うことができ、製造効率を向上させることができる。
また、本発明の圧電振動子によれば、蓋部材に熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材を設けたので、素子搭載部材と蓋部材とを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の圧電振動子によれば、素子搭載部材が平板状に形成され、蓋部材が、前記素子搭載部材が有する前記搭載領域を囲う凹部を有して構成されているので、蓋部材の凹部が形成される側の主面に設けられる接合材が素子搭載部材と接触した状態で加熱しながら圧着を行うことができる。これにより、本発明は、陽極接合を行うような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材と蓋部材とを接合することができる。
【００２０】
また、本発明の圧電振動子によれば、素子搭載部材が一方の主面に凹部を有し、搭載領域が凹部内に設けられ、蓋部材が平板状に形成されて構成されているので、蓋部材の凹部が形成される側の主面に設けられる接合材が素子搭載部材と接触した状態で加熱しながら圧着を行うことができる。これにより、本発明は、陽極接合を行うような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材と蓋部材とを接合することができる。
【００２１】
また、本発明の圧電発振器によれば、蓋部材の一方の主面にポリイミドからなる接合材が設けられ、この接合材が素子搭載部材と接触した状態で加熱しながら圧着を行うので、陽極接合が行えるような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材と蓋部材とを接合することができる。これにより、素子搭載部材に搭載された圧電振動素子と電気的に接続するように集積回路素子を設けたので、容易に圧電発振器を製造することができる。
また、本発明の圧電発振器によれば、蓋部材に熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材を設けたので、素子搭載部材と蓋部材とを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる圧電振動子の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）は蓋部材ウェハに接合材をラミネートする前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は、素子搭載部材ウェハの一例を示す模式図であり、（ｃ）は素子搭載部材ウェハに圧電振動素子を搭載した状態の一例を示す模式図であり、（ｄ）は素子搭載部材ウェハに蓋部材ウェハを接合する前の状態を示す模式図であり、（ｅ）は素子搭載部材ウェハに蓋部材ウェハを接合した状態を示す模式図である。
【図３】本発明の第二の実施形態にかかる圧電振動子の一例を示す模式図である。
【図４】（ａ）は蓋部材ウェハに接合材をラミネートする前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は蓋部材ウェハに接合材をラミネートした後の状態を示す模式図であり、（ｃ）は凹部にかかる接合材を除去した状態を示す模式図であり、（ｄ）は、素子搭載部材ウェハの一例を示す模式図であり、（ｅ）は素子搭載部材ウェハに圧電振動素子を搭載した状態の一例を示す模式図である。
【図５】（ａ）は素子搭載部材ウェハに蓋部材ウェハを接合する前の状態を示す模式図であり、（ｂ）は素子搭載部材ウェハに蓋部材ウェハを接合した状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第三の実施形態にかかる圧電発振器の一例を示す模式図である。
【図７】（ａ）は発振器用枠部ウェハの一例を示す模式図であり、（ｂ）は圧電振動子ウェハに発振器用枠部ウェハを接合する前の状態を示す模式図であり、（ｃ）は圧電振動子ウェハに発振器用枠部ウェハを接合した後の状態を示す模式図であり、（ｄ）は圧電振動子ウェハに集積回路素子を搭載した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について図面を参照して説明する。
【００２４】
（第一の実施形態）
図１に示すように、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１は、素子搭載部材１０ａと圧電振動素子２０と蓋部材３０ａと接合材４０とから主に構成され、表面実装型の構造となっている。
素子搭載部材１０ａは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、素子搭載部材１０ａには、前記低温同時焼成セラミックの他にガラスセラミックやアルミナセラミックなどの各種セラミックを用いることができる。
【００２５】
また、この素子搭載部材１０ａは、平板状の基板部１１ａと枠部１２と搭載パッドＰと外部端子Ｇとから主に構成されている。
素子搭載部材１０ａは、基板部１１ａの一方の主面に枠部１２が設けられて凹部１３が形成されており、その凹部１３内の基板部１１ａの表面が圧電振動素子２０の搭載領域となる。この搭載領域となる基板部１１ａには、圧電振動素子２０と電気的に接続するのに用いられる搭載パッドＰが設けられる。
また、基板部１０ａの他方の主面の縁側に少なくとも２つの外部端子Ｇが設けられている。これら外部端子Ｇのうち所定の外部端子は、搭載パッドＰと電気的に接続した状態となっている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、圧電振動素子２０は、例えば、圧電片である平面視矩形形状に形成されたＡＴカットの水晶片２１の両主面に励振電極２２が設けられており、それぞれの主面に設けられた励振電極２２からこの水晶片２１の端部側に伸びる引回しパターン２３が形成されて構成されている（図１参照）。
この圧電振動素子２０は、励振電極２２と接続している引回しパターン２３と素子搭載部材１０ａに設けられた搭載パッドＰに導電性接着材Ｄにより接合される。
これにより、圧電振動素子２０は素子搭載部材１０ａに搭載される。
【００２７】
蓋部材３０ａは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、蓋部材３０ａには、前記低温同時焼成セラミックの他にガラスセラミックやアルミナセラミックなどの各種セラミックを用いることができる。
また、蓋部材３０ａは、平板状に形成されており、一方の主面にポリイミドからなる接合材４０が設けられている。
この接合材４０は、シート状のポリイミドが蓋部材３０ａにラミネートされている。
このラミネートは、例えば、平板状の蓋部材３０ａにシート状の接合材を接着材料又は熱圧着により接合されることとする。
【００２８】
このように構成される本発明の圧電振動子１０１は、蓋部材３０ａに設けられた接合材４０を、圧電振動素子２０を搭載した素子搭載部材１０ａの凹部１３が形成されている側の主面に接触させた状態で加熱されながら圧力を印加されることで接合材４０が素子搭載部材１０ａに接合されている。
つまり、加熱された雰囲気中において、接合材４０を蓋部材３０ａと素子搭載部材１０ａとで挟んだ状態にして、蓋部材３０ａ側から素子搭載部材１０ａ側へ所定の圧力を印加することで、素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとが接合される。
【００２９】
このように、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１によれば、蓋部材３０ａの一方の主面にポリイミドからなる接合材４０が設けられ、この接合材４０が素子搭載部材１０ａと接触した状態で加熱しながら圧着を行うので、陽極接合が行えるような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとを接合することができる。
また、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１によれば、蓋部材３０ａに熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材４０を設けたので、素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００３０】
次に、図２を用いて、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１の製造方法について説明する。
本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１の製造方法は、例えば、蓋部材ウェハ形成工程、素子搭載部材ウェハ形成工程、圧電振動素子搭載工程、接合工程、個片化工程を含んで構成されている。
【００３１】
（蓋部材ウェハ形成工程）
図２（ａ）に示すように、蓋部材ウェハ形成工程は、まず、蓋部材ウェハ３０ａｗの本体を形成し、ポリイミドからなるシート状の接合材４０を設ける工程である。
蓋部材ウェハ形成工程では、まず、蓋部材３０ａとなる部分が設定された蓋部材ウェハ３０ａｗの焼成を行う。この蓋部材ウェハ３０ａｗは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、蓋部材ウェハ３０ａｗは、後述する素子搭載部材ウェハ１０ａｗよりも平面積が大きく形成されるか同じ平面積で形成されるのが望ましい。
この焼成された蓋部材ウェハ３０ａｗにポリイミドからなるシート状の接合材４０を従来周知のラミネート方法によりラミネートする。
【００３２】
（素子搭載部材ウェハ形成工程）
図２（ｂ）に示すように、素子搭載部材ウェハ形成工程は、素子搭載部材１０ａの基板部１１ａとなる部分が設定された基板部ウェハ（図示せず）と、素子搭載部材１０ａの枠部１２となる部分が設けられた枠部ウェハ（図示せず）とを重ね合わせ、それぞれが接合した状態で焼成し、複数の素子搭載部材１０ａが配列された素子搭載部材ウェハ１０ａｗを形成する工程である。
ここで、基板部ウェハと枠部ウェハとは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、焼成を行う前であって、基板部ウェハに少なくとも搭載パッドＰと外部端子Ｇを設けておく。
【００３３】
（圧電振動素子搭載工程）
図２（ｃ）に示すように、圧電振動素子搭載工程は、素子搭載部材ウェハ１０ａｗに圧電振動素子２０を搭載する工程である。
この素子搭載部材ウェハ１０ａｗの凹部１３となる部分、つまり、搭載領域に圧電振動素子２０を搭載する。例えば、圧電振動素子２０は、搭載領域に設けられた搭載パッドＰに導電性接着材Ｄなどの導電材料で電気的に接続した状態で搭載される。
【００３４】
（接合工程）
図２（ｄ）及び（ｅ）に示すように、接合工程は、素子搭載部材ウェハ１０ａｗと蓋部材ウェハ３０ａｗとを接合する工程である。
接合工程では、まず、素子搭載部材ウェハ１０ａｗに設けられた複数の凹部１３内に圧電振動素子２０を搭載した状態で蓋部材ウェハ３０ａｗを重ねる。このとき、蓋部材ウェハ３０ａｗに設けた接合材４０が素子搭載部材ウェハ１０ａｗと接触するように、蓋部材ウェハ３０ａｗを素子搭載部材ウェハ１０ａｗに重ねる。
この状態で、所定の温度で加熱された雰囲気中で、例えば、蓋部材ウェハ３０ａｗ側から素子搭載部材ウェハ１０ａｗ側へ圧力を印加する。これにより、蓋部材ウェハ３０ａｗに設けられた接合材４０は、素子搭載部材ウェハ１０ａｗと接合した状態となって複数の圧電振動子１０１が配列された圧電振動子ウェハ１０１ｗとなる。
【００３５】
（個片化工程）
個片化工程は、この圧電振動子ウェハ１０１ｗにおいて、互いに隣り合う圧電振動子１０１の間を切断又は割断などで分離することで、個々の圧電振動子１０１（図１参照）とする工程である。
【００３６】
このように、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１を製造すれば、多層構造の内部に設けられる引回しパターンの設計の自由度を確保しつつ、ウェハ状態での一括処理を行うことができ、製造効率を向上させることができる。
また、本発明の第一の実施形態に係る圧電振動子１０１によれば、蓋部材３０ａに熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材４０を設けたので、素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００３７】
（第二の実施形態）
図３に示すように、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２は、素子搭載部材１０ｂと圧電振動素子２０と蓋部材３０ｂと接合材４０とから主に構成され、表面実装型の構造となっている。
素子搭載部材１０ｂは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、素子搭載部材１０ｂには、前記低温同時焼成セラミックの他にガラスセラミックやアルミナセラミックなどの各種セラミックを用いることができる。
【００３８】
また、この素子搭載部材１０ｂは、平板状に形成されており、２つ一対の搭載パッドＰと外部端子Ｇとが設けられている。
素子搭載部材１０ｂは、蓋部材３０ｂが接合する部分を除いた領域を圧電振動素子２０の搭載領域とし、この搭載領域に圧電振動素子２０と電気的に接続するのに用いられる搭載パッドＰが設けられる。
また、基板部１０ｂの他方の主面の縁側に少なくとも２つの外部端子Ｇが設けられている。これら外部端子Ｇのうち、所定の１つが搭載パッドＰと電気的に接続した状態となっている。
【００３９】
圧電振動素子２０は、第一の実施形態で用いた圧電振動素子と同様であり、例えば、圧電片である平面視矩形形状に形成されたＡＴカットの水晶片２１の両主面に励振電極２２が設けられており、それぞれの主面に設けられた励振電極２２からこの水晶片２１の端部側に伸びる引回しパターン２３が形成されて構成されている（図１参照）。
この圧電振動素子２０は、励振電極２２と接続している引回しパターン２３と圧電振動素子搭載部材１０Ａに設けられた搭載パッドＰに導電性接着材Ｄにより接合される。
これにより、圧電振動素子２０は素子搭載部材１０ｂに搭載される。
【００４０】
蓋部材３０ｂは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、蓋部材３０ｂには、前記低温同時焼成セラミックの他にガラスセラミックやアルミナセラミックなどの各種セラミックを用いることができる。
また、この蓋部材３０ｂは、平板状の蓋本体部３１と枠部３２とから構成されている。
蓋部材３０ｂは、蓋本体部３１の一方の主面に枠部３２が設けられて凹部３３が形成されており、その凹部３３内に圧電振動素子が収納されるようになっている。
また、蓋部材３０ｂの凹部３３が設けられる側の主面にポリイミドからなる接合材４０が設けられている。
この接合材４０は、シート状のポリイミドが蓋部材３０ｂにラミネートされている。
このラミネートは、例えば、平板状の蓋部材３０ｂにシート状の接合材を接着材料又は熱圧着により接合されることとする。
【００４１】
このように構成される本発明の圧電振動子１０２は、蓋部材３０ｂに設けられた接合材４０を、圧電振動素子２０を搭載した素子搭載部材１０ｂの主面に接触させた状態で加熱されながら圧力を印加されることで、接合材４０が素子搭載部材１０ｂに接合されている。
つまり、加熱された雰囲気中において、接合材４０を蓋部材３０ｂと素子搭載部材１０ｂとで挟んだ状態にして、蓋部材３０ｂ側から素子搭載部材１０ｂ側へ所定の圧力を印加することで、素子搭載部材１０ｂと蓋部材３０ｂとが接合される。
【００４２】
このように、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２によれば、蓋部材３０ｂの一方の主面にポリイミドからなる接合材４０が設けられ、この接合材４０が素子搭載部材１０ｂと接触した状態で加熱しながら圧着を行うので、陽極接合が行えるような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材１０ｂと蓋部材３０ｂとを接合することができる。
また、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２によれば、蓋部材３０ｂに熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材４０を設けたので、素子搭載部材１０ｂと蓋部材３０ｂとを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
次に、図４及び図５を用いて本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２の製造方法について説明する。
本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２の製造方法は、例えば、蓋部材ウェハ形成工程、素子搭載部材ウェハ形成工程、圧電振動素子搭載工程、接合工程、個片化工程を含んで構成されている。
【００４４】
（蓋部材ウェハ形成工程）
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、蓋部材ウェハ形成工程は、まず、蓋部材ウェハ３０ｂｗの本体を形成し、ポリイミドからなるシート状の接合材４０を設ける工程である。
蓋部材ウェハ形成工程は、まず、蓋部材３０ｂの蓋本体部３１となる部分が設定された蓋本体部ウェハ（図示せず）と、蓋部材３０ｂの枠部３２となる部分が設けられた枠部ウェハ（図示せず）とを重ね合わせ、それぞれが接合した状態で焼成し、複数の蓋部材３０ｂが配列された蓋部材ウェハ３０ｂｗを形成する工程を行う。
ここで、蓋本体部ウェハと枠部ウェハとは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
【００４５】
なお、蓋部材ウェハ３０ｂｗは、後述する素子搭載部材ウェハ１０ｂｗよりも平面積が大きく形成されるか同じ平面積で形成されるのが望ましい。
図４（ｂ）に示すように、この焼成された蓋部材ウェハ３０ｂｗにおいて、蓋本体部ウェハと枠ウェハとで形成された複数の凹部３３側に、ポリイミドからなるシート状の接合材４０を従来周知のラミネート方法によりラミネートする。
図４（ｃ）に示すように、このラミネートされた接合材４０は、凹部３３内に入る部分が除去される。例えば、前記接合材４０には、感光性のポリイミドを用いる。この接合材４０は、凹部３３内に入る部分が感光させられ、その後に現像されることで凹部３３部分が除去される。このようにして蓋部材ウェハ形成工程が行われる。
【００４６】
（素子搭載部材ウェハ形成工程）
図４（ｄ）に示すように、素子搭載部材ウェハ形成工程では、まず、素子搭載部材１０ｂとなる部分が設定された素子搭載部材ウェハ１０ｂｗの焼成を行う。この素子搭載部材ウェハ１０ｂｗは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
なお、焼成を行う前であって、素子搭載部材ウェハ１０ｂｗの素子搭載部材１０ｂとなる部分に少なくとも搭載パッドＰと外部端子Ｇを設けておく。
【００４７】
（圧電振動素子搭載工程）
図４（ｅ）に示すように、圧電振動素子搭載工程は、素子搭載部材ウェハ１０ｂｗに圧電振動素子２０を搭載する工程である。
この素子搭載部材ウェハ１０ｂｗの搭載領域に圧電振動素子２０を搭載する。例えば、圧電振動素子２０は、搭載領域に設けられた搭載パッドＰに導電性接着材Ｄなどの導電材料で電気的に接続した状態で搭載される。
【００４８】
（接合工程）
図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、接合工程は、素子搭載部材ウェハ１ｂｗと蓋部材ウェハ３０ｂｗとを接合する工程である。
接合工程では、まず、素子搭載部材ウェハ１０ｂｗに圧電振動素子２０を搭載した状態で、蓋部材ウェハ３０ｂｗを重ねる。このとき、蓋部材ウェハ３０ｂｗに設けた接合材４０が素子搭載部材ウェハ１０ｂｗと接触するように、蓋部材ウェハ３０ｂｗを素子搭載部材ウェハ１０ｂｗに重ねる。
この状態で、所定の温度で加熱された雰囲気中で、例えば、蓋部材ウェハ３０ｂｗ側から素子搭載部材ウェハ１０ｂｗ側へ圧力を印加する。これにより、蓋部材ウェハ３０ｂｗに設けられた接合材４０は、素子搭載部材ウェハ１０ｂｗと接合した状態となって複数の圧電振動子１０２が配列された圧電振動子ウェハ１０２ｗとなる。
【００４９】
（個片化工程）
個片化工程は、この圧電振動子ウェハ１０２ｗにおいて、互いに隣り合う圧電振動子１０２の間を切断することで、個々の圧電振動子１０２（図３参照）とする工程である。
【００５０】
このように、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２を製造すれば、引回しパターンの設計の自由度を確保しつつ、ウェハ状態での一括処理を行うことができ、製造効率を向上させることができる。
また、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２によれば、蓋部材３０ｂに熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材４０を設けたので、素子搭載部材１０ｂと蓋部材３０ｂとを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００５１】
また、本発明の第二の実施形態に係る圧電振動子１０２によれば、素子搭載部材１０ｂが平板状に形成され、蓋部材３０ｂが、素子搭載部材１０ｂが有する搭載領域を囲う凹部３３を有して構成されているので、蓋部材３０ｂの凹部３３が形成される側の主面に設けられる接合材４０が素子搭載部材１０ｂと接触した状態で加熱しながら圧着を行うことができる。これにより、本発明は、陽極接合を行うような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材と蓋部材とを接合することができる。
【００５２】
（第三の実施形態）
図６に示すように、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３は、第一の実施形態に係る圧電振動子１０１又は第二の実施形態に係る圧電振動子１０２に、少なくとも発振回路を備えた集積回路素子５０が接続されて構成され、表面実装型の構造となっている。
なお、本実施の形態において、第一の実施形態に係る圧電振動子１０１（図１参照）を例にして説明する。
本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３は、圧電振動素子を備えた圧電振動子１０１とこの圧電振動子１０１の外部端子Ｇ側に設けられる発振器用枠部６０と、集積回路素子５０とから主に構成されている。
【００５３】
ここで、圧電振動子１０１の外部端子Ｇは、例えば、素子搭載部１０ａの四隅に設けられた状態とする。なお、この場合、４つの外部端子Ｇのうち、所定の２つの外部端子Ｇが搭載パッドＰと接続しており、他の２つの外部端子Ｇは、搭載パッドＰと接続していない状態となっている。また、この素子搭載部材１０ａには、後述する集積回路素子５０を搭載するための、集積回路素子用搭載パッドＩＣＰが設けられている。
この集積回路素子用搭載パッドＩＣＰのうち、所定の２つの集積回路素子用搭載パッドＩＣＰが、搭載パッドＰと接続している外部端子Ｇと電気的に接続した状態となっている。
また、残りの集積回路素子用搭載パッドＩＣＰのうち、他の所定の２つの集積回路素子用搭載パッドＩＣＰが、搭載パッドＰと接続していない外部端子Ｇと電気的に接続した状態となっている。
【００５４】
発振器用枠部６０は、圧電振動子１０１の素子搭載部１０ａと同じ大きさであって、枠内部に集積回路素子５０を囲える大きさで形成されている。
また、発振器用枠部６０は、両主面側であってその四隅に接続端子６１を有している。
このうち、所定の２つの接続端子６１は、発振器用枠部６０の両主面で電気的に接続しており、かつ、搭載パッドＰと接続していない状態の２つの外部端子Ｇと接続している。
これにより、圧電振動子１０１の外部端子Ｇと電気的に接続することができる。
この発振器用枠部６０は、圧電振動子１０１の素子搭載部材１０ａに導電材料を介して接続されている。
【００５５】
集積回路素子５０は、回路形成面に前記圧電振動素子２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は発振器用枠部６０の接続端子を介して圧電発振器２００の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。また、集積回路素子５０には、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路及び記憶素子部により温度補償回路部が設けられており、３次関数発生回路には、温度センサが接続されている。この温度センサは、検出した温度と、温度センサに印加させる電圧値とに基づいて生成される温度データ信号（電圧値）が３次関数発生回路に出力される構成となっている。集積回路素子５０は、素子搭載部材１０ａの集積回路素子用搭載パッドＩＣＰに半田等の導電性接合材を介して搭載されている。
【００５６】
次に、図７を用いて本発明の第三の実施形態に係る圧電振動子１０３の製造方法について説明する。
本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３の製造方法は、例えば、蓋部材ウェハ形成工程、素子搭載部材ウェハ形成工程、圧電振動素子搭載工程、接合工程、発振器用枠部ウェハ工程、発振器用枠部ウェハ接合工程、集積回路素子搭載工程、個片化工程を含んで構成されている。
【００５７】
本発明の第三の実施形態に係る圧電振動子１０３の製造方法は、蓋部材ウェハ形成工程、素子搭載部材ウェハ形成工程、圧電振動素子搭載工程、接合工程までは、第一の実施形態と同様である（図２（ａ）〜（ｅ）参照）。
なお、素子搭載部材ウェハ形成工程は、第一の実施形態の要素のほかに、所定の集積回路素子用搭載パッドＩＣＰと所定の外部端子へと引回される引回しパターンを設ける要素が含まれる。
【００５８】
（発振器用枠部ウェハ工程）
発振器用枠部ウェハ工程は、複数の発振器用枠部６０が設けられた発振器用枠部ウェハの製造を行う工程である（図７（ａ）参照）。
発振器用枠部ウェハ工程は、発振器用枠部ウェハ６０ｗを形成し、接続端子６１を形成する工程である。
発振器用枠部ウェハ６０ｗは、例えば、所定の基準温度より低い９００℃程度以下の低温で焼成することが可能な低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）からなる。この低温同時焼成セラミックは、イオン伝導性を有するガラスを含む。
発振器用枠部ウェハ６０ｗは、発振器用枠部６０となる部分を設定し、所定の部分を打ち抜き等で除去する。この状態で、例えば、発振器用枠部６０となる部分の両主面の四隅に接続端子６１を設ける。また、所定の２つの接続端子６１を、例えば、側面を介して表裏主面同士を電気的に接続する。この状態で焼成して発振器用枠部ウェハ６０ｗを形成する。
【００５９】
（発振器用枠部ウェハ接合工程）
図７（ｂ）〜（ｃ）に示すように、発振器用枠部ウェハ接合工程は、発振器用枠部ウェハ６０ｗを圧電振動子ウェハ１０１ｗに接合する工程である。
発振器用枠部ウェハ６０ｗの一方の主面の接続端子６１は、導電材料を介して既に設けられた圧電振動子ウェハ１０１ｗの外部端子Ｇと電気的に接続しつつ接合される。
【００６０】
（集積回路素子搭載工程）
図７（ｄ）に示すように、集積回路素子搭載工程は、発振器用枠部ウェハ６０ｗの枠内部であって、素子搭載部材１０ａに設けられた集積回路素子用搭載パッドＩＣＰに搭載する工程である。
これにより、集積回路素子５０が搭載され、接合した圧電振動子ウェハ１０１と発振器用枠部ウェハ６０ｗとが圧電発振器ウェハ１０３ｗとなる。
【００６１】
（個片化工程）
個片化工程は、集積回路素子５０が搭載され、接合した圧電振動子ウェハ１０１ｗと発振器用枠部ウェハ６０ｗとにおいて、互いに隣り合う圧電発振器１０３の間を切断することで、個々の圧電発振器１０３（図６参照）とする工程である。
【００６２】
このような、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３によれば、第一の実施形態に係る圧電振動子１０１又は第二の実施形態に係る圧電振動子１０２を用いて、さらに、集積回路素子用搭載パッドＩＣＰを設けることで、容易に圧電発振器１０３を製造することができる。
【００６３】
また、蓋部材３０ａの一方の主面にポリイミドからなる接合材４０が設けられ、この接合材４０が素子搭載部材１０ａと接触した状態で加熱しながら圧着を行うので、陽極接合が行えるような高価な装置を用いなくとも容易に素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとを接合することができる。これにより、素子搭載部材１０ａに搭載された圧電振動素子２０と電気的に接続するように集積回路素子５０を設けたので、容易に圧電発振器１０３を製造することができる。
【００６４】
また、本発明の第三の実施形態に係る圧電発振器１０３によれば、蓋部材３０ａに熱と圧力とで接合可能なポリイミドからなる接合材４０を設けたので、素子搭載部材１０ａと蓋部材３０ａとを接合する際に、位置決めを行う必要がなくなり、生産効率を向上させることができる。
【００６５】
なお、本発明に係る圧電発振器は、第三の実施形態に限定されず、例えば、素子搭載部材の両主面に凹部を形成し、一方の凹部内に圧電振動素子２０が搭載できるよう搭載パッドを設け、他方の凹部内に集積回路素子５０が搭載できるよう集積回路素子用搭載パッドを設けた構造としても良い。
また、発振器用枠部の両主面間の導通は、第三の実施形態で例示した場合のほかに、例えば、両主面の接続端子６１が設けられる位置に、予め貫通孔を設けておき、その内部を導電材料で埋めた後に接続端子６１を設けた構成としても良い。
また、圧電振動素子には、水晶や、圧電セラミックなどの圧電材料が適宜用いられることは言うまでもなく、その形状についても、平板型、凸部が形成された構造、凹部が形成された構造、音叉型等の形状のものを用いることができ、また、弾性表面波素子を用いても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１０１、１０２  圧電振動子
１０１ｗ、１０２ｗ  圧電振動子ウェハ
１０３    圧電発振器
１０３ｗ  圧電発振器ウェハ
１０ａ、１０ｂ  素子搭載部材
１０ａｗ、１０ｂｗ  素子搭載部材ウェハ
２０      圧電振動素子
３０ａ、３０ｂ  蓋部材
３０ａｗ、３０ｂｗ  蓋部材ウェハ
４０      接合材
５０      集積回路素子
６０      発振器用枠部
６０ｗ    発振器用枠部ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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