(57)【要約】【課題】アンダーフィルが包囲堤部に付着したり、回路領域からはみ出て、フリップチップボンディングによる接合部の腐食または亀裂などの問題の発生を抑制する。【解決手段】包囲堤部２ｂにおいてＩＣチップ５が圧電領域Ａと回路領域Ｂとが接する境界に沿って一方に寄せて配置されて、フリップチップボンディングされるので、境界に沿った一方に対して、境界に沿った他方においては、ＩＣチップ５と包囲堤部２ｂとの間の、スペースが大きくなる。これにより、包囲堤部２ｂにおいて境界に沿った他方から、ＩＣチップ５と基板１との間にアンダーフィル６Ａを流し込むことで、アンダーフィル６が包囲堤部２ｂに付着したり、圧電領域Ａへ流れ出ることを防ぐ。このようにして、ＩＣチップ５と基板１との間に流し込まれるべきアンダーフィル６Ａの量が減ってしまうことなく、アンダーフィル６により接合部の腐食または亀裂などの問題の発生を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の一主面上に、圧電素子が配置された圧電領域と、前記圧電素子を駆動させるＩＣチップがフリップチップボンディングされた回路領域とを並列に備え、
前記回路領域に、前記ＩＣチップを取り囲んで形成された包囲堤部と、
前記ＩＣチップと前記回路基板との間に形成された接着樹脂とを備え、
前記ＩＣチップは、前記圧電領域と前記回路領域との境界に沿った方向にある前記包囲堤部の対向し合う内壁面のうち一方の内壁面側に寄せて配置されていることを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電デバイスの一例として水晶などの圧電素子を用いた水晶発振器は、圧電素子を駆動させる発振回路（ＩＣチップ）を備え、たとえば、圧電素子が配置される圧電領域と、ＩＣチップがフリップチップボンディングされる回路領域とを並列に配置した構成がある。そして、水晶発振器の低背化などのために、ＩＣチップを水晶発振器のパッケージにフリップチップボンディングする方法が採用されている。この場合、フリップチップボンディングされたＩＣチップと、水晶発振器のパッケージとの接合部の腐食、またはＩＣチップとパッケージとの熱膨張係数の違いによる接合部の亀裂などの問題を引き起こす問題があり、ＩＣチップとパッケージとの間に、接着樹脂としてたとえばアンダーフィルが形成されている（たとえば、特許文献１参照）。
アンダーフィルは、ＩＣチップと、ＩＣチップを取り囲んで形成された側壁部（包囲堤部）とを隔てるスペースに、アンダーフィルを流し込み硬化させることにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３５１２８号公報（５頁、図１〜図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧電デバイスの小型化が進むにつれて、ＩＣチップと包囲堤部とを隔てるスペースも小さく限られてきている。そのため、アンダーフィルを流し込む際に、アンダーフィルが包囲堤部に付着したり、回路領域からはみ出て、たとえば圧電領域へ流れ出たりして、圧電デバイスの外観不良の問題が発生したり、ＩＣチップとパッケージとの間に流し込まれるべきアンダーフィルの量が減ってしまう。このため、フリップチップボンディングによる接合部の腐食または亀裂などの問題の発生を抑制する効果が損なわれてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記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る。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる圧電デバイスは、回路基板の一主面上に、圧電素子が配置された圧電領域と、前記圧電素子を駆動させるＩＣチップがフリップチップボンディングされた回路領域とを並列に備え、前記回路領域に、前記ＩＣチップを取り囲んで形成された包囲堤部と、前記ＩＣチップと前記回路基板との間に形成された接着樹脂とを備え、前記ＩＣチップは、前記圧電領域と前記回路領域との境界に沿った方向にある前記包囲堤部の対向し合う内壁面のうち一方の内壁面側に寄せて配置されていることを要旨とする。
【０００７】
これによれば、包囲堤部においてＩＣチップが圧電領域と回路領域とが接する境界に沿って一方に寄せて配置されて、フリップチップボンディングされるので、境界に沿った一方に対して、境界に沿った他方においては、ＩＣチップと包囲堤部との間で、スペースが大きくなる。これにより、包囲堤部において境界に沿った他方から、ＩＣチップと基板１との間にアンダーフィルを流し込むことで、アンダーフィルが包囲堤部に付着したり、圧電領域へ流れ出たりすることを防ぐことができる。このようにして、ＩＣチップと基板との間に流し込まれるべきアンダーフィルの量が減ってしまうことなく、接着樹脂としてのアンダーフィルによりフリップチップボンディングによる接合部の腐食または亀裂などの問題の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の水晶発振器を示す概略構成図。
【図２】本実施形態のアンダーフィルを流し込む概略工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の実施形態では、圧電デバイスとして水晶などの圧電素子を用いた水晶発振器を一例に挙げて説明する。
【００１０】
（実施形態）
以下、本実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１（ａ）は、本実施形態にかかる水晶発振器の平面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図を示す。
【００１１】
図１に示すように、水晶発振器１０は、基板１を有する回路基板と、圧電素子１３と、圧電素子１３を駆動させるＩＣチップ５と、接着樹脂としてのアンダーフィル６と、実装端子１５とを備えている。
【００１２】
回路基板は一主面上に、回路領域Ｂと、圧電領域Ａとを備えている。回路領域Ｂと、圧電領域Ａとの境界を、二点鎖線で示す。
【００１３】
回路領域Ｂの基板１上には、枠状に形成された包囲堤部（積層基板）２ｂが積層され、ＩＣチップ５および接着樹脂としてのアンダーフィル６が形成されている。
【００１４】
包囲堤部２ｂに囲まれた回路領域Ｂにおいて、包囲堤部２ｂから露出した基板１上に、ＩＣチップ５がフリップチップボンディングされ、接合部７となる金属バンプにより接合されている。そして、接着樹脂としてのアンダーフィル６が、基板１上で、基板１とＩＣチップ５との間に形成され、基板１とＩＣチップ５との接合力を補強するとともに接合部７を覆っている。包囲堤部２ｂは、たとえば絶縁材料である酸化アルミニウム質からなるセラミックシートである。
【００１５】
ＩＣチップ５は、回路領域Ｂと、圧電領域Ａとの境界を示す二点鎖線に沿って一方に寄せて配置されている。つまり、図１（ａ）において、ＩＣチップ５は、前記境界を示す二点鎖線に沿った方向にある前記包囲堤部２ｂの対向し合う内壁面のうち紙面の上方向に記載した内壁面にＩＣチップ５の側面を寄せて配置されている。これにより、包囲堤部２ｂの内壁面にて囲まれた面の境界を示す二点鎖線に直交した中心線を境にして非対称にＩＣチップ５を配置することで、ＩＣチップ５と包囲堤部２ｂとの間のスペースを均等にさせず、図１（ａ）において、ＩＣチップ５の上方向と包囲堤部２ｂとの間のスペースに比べて、ＩＣチップ５の下方向と包囲堤部２ｂとの間のスペースを大きく確保する。
【００１６】
図２に示すように、ＩＣチップ５の下方向と包囲堤部２ｂとの間のスペースを大きく確保した状態で、ノズル５０を用いて接着樹脂としてのアンダーフィル６Ａを流し込むことで、アンダーフィル６が、回路領域Ｂの基板１上で、基板１とＩＣチップ５との間に形成され、接合部７を覆う。
また、包囲堤部２ｂの上面がＩＣチップ５の上面よりも低い位置にあるのでノズル５０をアンダーフィル６の塗布面に近づけた際に邪魔になる包囲堤部２ｂの上面がＩＣチップ５の上面よりも低い位置にある。このような構成は、例えばノズル５０を塗布面に近づけて適切な位置からアンダーフィル６を流し込むことができるので、ＩＣチップ５の表面にアンダーフィル６が付着してしまうことを防止することが可能である。
【００１７】
圧電領域Ａには、圧電素子１３、枠状に形成された積層基板２ａ、封止接合部１１、蓋体１２が配置されている。
【００１８】
圧電領域Ａの基板１上に、枠状に形成された積層基板２ａが積層されている。積層基板２ａに囲まれた圧電領域Ａの基板１上に、圧電素子１３が配置されて、導電性接着剤１４によりマウント電極（図示省略）に、固定され、電気的に接続されている。積層基板２ａ上の内縁部に、封止接合部１１が形成されている。封止接合部１１に蓋体１２が接合されることにより、圧電素子１３が気密に封止されている。マウント電極（図示省略）は、基板１上に、タングステン（Ｗ）メタライズ、ニッケル（Ｎｉ）めっき、および金（Ａｕ）めっきなどを施すことにより形成されている。
【００１９】
実装端子１５は、回路基板の前記一主面に対して裏面となる主面上に形成されている。図１において、二層構造に示した基板１に内部配線を施すことによって、実装端子１５はＩＣチップ５に接続される。そして、実装端子１５は、複数形成されて、それぞれ駆動電圧の入出力用、および発振周波数の出力用などとして用いられる。
また、水晶発振器１０の外側には、ＩＣチップ５のメモリー部に接続され、水晶発振器１０の発振周波数を読み込む、もしくは発振周波数を決めるパラメーターを書き込む、または周波数温度特性を決めるパラメーターを書き込む調整端子が形成されていてもよい。さらには、圧電素子１３に形成された励振電極（図示省略）に導電性接着剤１４およびマウント電極（図示省略）を介して接続され、圧電素子１３の周波数を測定するための素子検査端子が形成されていてもよい。
【００２０】
基板１および積層基板２ａは、たとえば絶縁材料である酸化アルミニウム質からなるセラミックシートである。導電性接着剤１４は、エポキシ樹脂などからなる接着剤に、銀（Ａｇ）などの導電性粒子が配合されたものである。封止接合部１１は、ロウ剤またはガラスなどからなる。蓋体１２は、たとえば鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、またはニッケル（Ｎｉ）などからなる金属あるいは合金、または酸化アルミニウム質からなるセラミック、またはガラスである。
【００２１】
したがって、本実施形態によれば、包囲堤部２ｂにおいてＩＣチップ５が圧電領域Ａと回路領域Ｂとが接し二点鎖線で示す境界に沿って一方に寄せて配置されて、フリップチップボンディングされるので、境界に沿った一方に対して、境界に沿った他方においては、ＩＣチップ５と包囲堤部２ｂとの間で、スペースが大きくなる。これにより、包囲堤部２ｂにおいて境界に沿った他方から、ＩＣチップ５と基板１との間にアンダーフィル６Ａを流し込むことで、アンダーフィル６が包囲堤部２ｂに付着したり、圧電領域Ａへ流れ出たりすることを防ぐことができる。このようにして、ＩＣチップ５と基板１との間に流し込まれるべきアンダーフィル６Ａの量が減ってしまうことなく、接着樹脂としてアンダーフィル６によりフリップチップボンディングによる接合部の腐食または亀裂などの問題の発生を抑制することができる。
【００２２】
そして、本実施形態とは異なり、ＩＣチップ５が、回路領域Ｂと圧電領域Ａとの境界を示す二点鎖線に沿わず、たとえば直交する方向に寄せて非対称に配置されると、図１（ａ）において水晶発振器１０が左右方向に長くなり、図１（ａ）に示した矩形よりもさらに細長い長方形、になってしまう。これにより、水晶発振器１０パッケージの強度、および水晶発振器１０の実装信頼性を低下させてしまうが、本実施形態ではパッケージの強度および水晶発振器１０の実装信頼性を引き起こす要因を排除することができる。
【００２３】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００２４】
たとえば、積層基板２ａ，２ｂは、一枚の積層基板２であるとして、図１に示すが、これに限るものではなく、それぞれ分離されて、基板１上に積層されていてもよい。
また、積層基板２ａ，２ｂはいずれも枠状に形成されて、枠状に形成された積層基板２ａと、枠状に形成された積層基板（包囲堤部）２ｂとの間に、境界を示す二点鎖線を図示したが、これに限るものではなく、積層基板２ａ，２ｂのいずれかが枠状に形成され、積層基板２ａ，２ｂが一枚の積層基板２として２個の枠状を形成していればよい。これにより、積層基板２ａに囲まれた圧電領域Ａの基板１上に圧電素子１３が配置され、積層基板２ｂに囲まれた回路領域Ｂにおいて積層基板（包囲堤部）２ｂから露出した基板１上に、ＩＣチップ５がフリップチップボンディングされ、接着樹脂としてのアンダーフィル６が形成される構成であればよい。
【００２５】
圧電デバイスとして水晶などの圧電素子を用いた水晶発振器を一例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、圧電ジャイロセンサーなどの圧電センサーなどであってもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１…基板、２，２ａ…積層基板、２ｂ…包囲堤部（積層基板）、５…ＩＣチップ、６…アンダーフィル、７…接合部、１０…水晶発振器、１３…圧電素子、１５…実装端子、Ａ…圧電領域、Ｂ…回路領域。
【図１】
2011004307.tif 000003
【図２】
2011004307.tif 000004