(57)【要約】      （修正有）【課題】制御用の集積回路をパッケージに兼用した小型の圧電デバイスにおいて、実装時ユーザー端子と製造用に使われる端子との短絡が起こりやすい点。又、圧電デバイスをユーザーが基板に実装時、ユーザーの配線パターンと製造用に使われる端子との信号干渉が起こりやすい点等を解決し、小型で信頼性の高い圧電デバイスを提供する。【解決手段】集積回路の回路素子１０６面は絶縁膜１０８で覆われ、製造用として集積回路の電極端子（製造用端子）１１１部分の下にある絶縁膜１０８は除去されて、この電極端子１１１に外部からプローブ等を直接コンタクト可能な構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動体の制御用の集積回路をパッケージに用いた圧電デバイスにおいて、
前記集積回路の第一面は、前記圧電振動体を実装する実装端子を備え、
前記集積回路の第一面に対向する第二面は、回路素子と複数の電極端子を備え、少なくとも一層の絶縁膜で被覆され、
さらに、
前記絶縁層の外表面に形成され、少なくとも一つの前記電極端子と電気的に接続されたユーザー端子と、
前記絶縁膜の一部が除去され露出した少なくとも一つの前記電極端子である製造用端子とを有し、
前記ユーザー端子と前記製造用端子とで、外部との電気的な接続を行うことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記製造用端子に応じて除去された前記絶縁膜の開口部に、
導電性材料を中途まで充填したことを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電発振器や圧電センサー等の、圧電振動体と制御用の集積回路によって構成される圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電発振器や圧電センサー等の、圧電振動体と制御用の集積回路を組み合わせて構成される圧電デバイスは、従来はセラミックスシートを積層したパッケージのキャビティに圧電振動体子と制御用の集積回路を装填した構造が一般的であったが、近年、より一層の小型化および低価格化に対応するため、制御用の集積回路自体をパッケージにした構成が特許文献１や特許文献２に提案されている。
【０００３】
このような圧電デバイスは、外部端子を備え、外部端子には、ユーザーが圧電デバイスを使用するために必要なユーザー端子と、圧電デバイスを製造するために必要な製造用端子の２種類がある。従来の圧電デバイスの基本構造を図４に示す。図４（ａ）は圧電デバイスの側断面図であり、図４（ｂ）は圧電デバイスを外部端子側から見た図である。
【０００４】
図４（ａ）に示すように、従来の圧電デバイスは、集積回路４０４にキャビティと実装端子４０３を設け、圧電振動体４０２を実装した後、蓋体４０１によって封止を行う。実装端子４０３と集積回路４０４の回路素子４０６とは貫通配線４０５によって電気的に接続されており、ユーザー端子４１０および製造用端子４１１と集積回路４０４上の電極端子４０７とは絶縁膜４０８中を通る配線４０９によって電気的に接続されている。
【０００５】
図４（ｂ）に示すように、ユーザー端子４１０は圧電デバイスをユーザー基板に実装しやすいように、大きな面積のものがデバイスの四隅に設けられることが一般的である。製造用端子４１１は、圧電振動体４０２の特性を検査するための検査用端子や、集積回路に内蔵されたメモリー（図示せず）に情報を書き込むためのデータ書込み用端子等として使用される。ユーザー端子４１０に対して製造用端子４１１は、ユーザーにとっては不要なものなので、実装の際に邪魔にならないように面積の小さいものをデバイス中央部に配置することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２１４７８７号公報
【特許文献２】特開２００８−９１９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、圧電デバイスの小型化の要求に伴って、外部端子を設けるデバイス裏面の面積も小さくなり、ユーザー端子と製造用端子との間の平面的距離が狭まってきている。このため圧電デバイスを、ユーザー基板に半田等の実装材料を用いて実装する際に、本来ユーザー端子のみに付着させるべき実装材料が、製造用端子にもブリッジ状に付着してしまい、両端子間で電気的短絡を引き起こしてしまう事例が増加している。
【０００８】
また従来の構成では、圧電デバイスをユーザー基板に実装した際に、製造用端子がユーザー基板に密着するため、端子下のユーザー基板に配線パターンが存在する場合、このパターンと製造用端子の間に大きな寄生容量が発生し、圧電デバイスがユーザー基板の配線パターンによって電気的に影響を受けてしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記２つの課題を解決し、小型でありながら信頼性の高い圧電デバイスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の圧電デバイスは、圧電振動体の制御用の集積回路をパッケージに用いた圧電デバイスであって、前記集積回路の第一面は、前記圧電振動体を実装する実装端子を備え、前記集積回路の第一面に対向する第二面は、回路素子と複数の電極端子を備え、少なくとも一層の絶縁膜で被覆され、さらに、前記絶縁層の外表面に形成され、少なくとも一つの前記電極端子と電気的に接続されたユーザー端子と、前記絶縁膜の一部が除去され露出した少なくとも一つの前記電極端子である製造用端子とを有し、前記ユーザー端子と前記製造用端子とで、外部との電気的な接続を行う圧電デバイスとする。
【００１１】
さらに、前記製造用端子に応じて除去された前記絶縁膜の開口部に、導電性材料を中途まで充填した圧電デバイスとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電デバイスでは、製造用端子がデバイス内側の引込んだ位置にあるため、たとえユーザー端子と製造用端子の平面距離が近い場合でも、従来の構成のように実装材料によるブリッジ状の短絡がおこる可能性が著しく低減される。
【００１３】
また圧電デバイスがユーザー基板に実装された際、製造用端子がユーザー基板に密着しないことから、端子下のユーザー基板に配線パターンが存在する場合でも、両者間に発生する寄生容量は最小限に抑えられ、信号の干渉を防止することができる。
【００１４】
本発明の圧電デバイスにより、超小型でありながら信頼性の高い圧電デバイスの提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の圧電デバイスの基本構成であり、（ａ）は圧電デバイスを側断面図であり、（ｂ）は圧電デバイスをユーザー端子側から見た図である。
【図２】本発明の他の実施例における圧電デバイスの基本構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の他の実施例における圧電デバイスの製造用端子の拡大断面図である。
【図４】従来の圧電デバイスの基本構成であり、（ａ）は圧電デバイスの側断面図であり、（ｂ）は圧電デバイスを外部端子側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明における圧電デバイスの基本構成を示す図である。図１（ａ）は、圧電デバイスの側断面図であり、図１（ｂ）は、圧電デバイスをユーザー端子側から見た図である。図１において、１０６は集積回路の回路素子を、１０７はユーザー端子に接続する集積回路の電極端子を、１０８は絶縁膜を、１０９は絶縁膜中の配線を、１１０はユーザー端子を、１１１は製造用に使われる集積回路の電極端子（製造用端子）を、それぞれ表す。なお図４の従来例と重複する部分の説明は割愛する。
【００１８】
集積回路の回路素子面は絶縁膜１０８で覆われ、この絶縁膜１０８上にユーザー端子１１０が設けられている。集積回路の電極端子１０７とユーザー端子１０８との接続は絶縁膜１０８中の配線１０９によってなされている。
製造用端子１１１下にある絶縁膜は除去されており、この製造用端子１１１は外部から直接コンタクトしてデータの読み書きや、特性の測定等をおこなうことが可能である。外部からのコンタクトにあたっては、穴径より細い針状のプローブを用いて行うのが好適である。全ての製造用端子１１１をこのような構造にしても良いし、一部の製造用端子に限っても良い。
【００１９】
本発明の構造では、製造用端子１１１が圧電デバイス内側に引込んだ位置にある構造になっているため、ユーザー端子１１０と製造用端子１１１の平面距離が近い場合でも、従来の構成のように実装材料によるブリッジ状の短絡がおこる可能性が著しく低減される。
【００２０】
また、圧電デバイスがユーザー基板に実装された際、製造用端子１１１がユーザー基板に密着しないことから、製造用端子下のユーザー基板に配線パターンが存在する場合でも、両者間に発生する寄生容量は最小限に抑えられ、信号の干渉を防ぐことができる。
【００２１】
集積回路の電極端子下の絶縁膜を除去する製造方法としては、絶縁膜を生成する際にあらかじめ該等箇所は膜を生成しない方法と、全体に絶縁膜を生成した後、該等箇所の膜を除去する両方の方法があり、膜の材質や厚み等の条件で最適な方法を選択すればよい。
【００２２】
絶縁膜を生成する際にあらかじめ該等箇所は膜を生成しない方法としては、該当箇所にあらかじめマスクを形成した後、全体に絶縁膜を形成し、その後マスクをエッチング等で除去する方法等がある。
また全体に絶縁膜を生成した後、該等箇所の膜を除去する方法としては、絶縁膜としてフォトリソ可能な材料を用いて、該当箇所をフォトリソプロセスにより除去する方法や、全体に絶縁膜を形成した後、さらにその表面に該当箇所を露出するマスクを形成して、該当箇所の絶縁膜をエッチング等で除去した後、マスクを除去する方法等がある。
【００２３】
図１では、製造用に使われる集積回路の電極端子（製造用端子１１１）と、絶縁膜１０８を除去した部分が同じ面積である場合を描いてあるが、外部からのコンタクトが確実にできる限りにおいては、絶縁膜１０８を除去する部分の面積は製造用端子１１１に比して大きくても小さくてもかまわない。
【００２４】
制御用の集積回路をパッケージとして兼用して圧電デバイスを構成する構造としては、図１に示した集積回路にキャビティを設ける構造の他、蓋体にキャビティを設けて平板上の集積回路と組み合わせる方法もある。本発明は前者だけでなく後者の構造に対しても同様に有効である。
【実施例２】
【００２５】
図２は、本発明の他の実施例における圧電デバイスの基本構成を示す側断面図である。圧電振動体２０２と電気的に接続された電極端子を製造用端子２１１として外部から直接コンタクト可能にした例であり、この製造用端子２１１は圧電振動体２０２の特性検査用に用いられることが多い。
【００２６】
図２のように、実装端子２０３と貫通電極は２０５の位置が離れている場合は、集積回路上配線２１２を設けて両者を接続することが可能である。
【００２７】
圧電振動体２０２に接続されている製造用端子２１１は、特に寄生容量の影響を受けやすく、寄生容量が大きい場合、発振周波数が変わってしまったり、発振が停止してしまったりする問題があるが、本発明の構成は上記寄生容量の影響を最小限に抑えることが可能である。
【実施例３】
【００２８】
図３は、本発明の他の実施例における圧電デバイスの製造用端子の拡大断面図である。図３に示すように、製造用に使われる集積回路の電極端子（製造用端子３１１）下の絶縁膜３０８を除去した開口部に、金属あるいは導電性樹脂等の導電性材料３１３を中途まで充填する。金属はメッキ等の手法を用いて該当箇所に形成が可能であり、また、導電性樹脂はディスペンサなどにを利用して形成することが可能である。
【００２９】
実施例１および実施例２では集積回路の電極端子下の絶縁膜を除去し、その電極端子に外部から直接コンタクトできる構成について述べたが、この構成では外部からコンタクトする際の圧力が強い場合や、コンタクトが頻繁に行われる場合などに、集積回路中の回路素子にダメージを与えてしまう恐れがある。このようなケースでは、本実施例の構成が有効である。
【００３０】
充填された導電性材料３１３は保護材となり、外部からのコンタクトが集積回路の回路素子３０６に与えるダメージを軽減する働きをする。
【００３１】
さらに、充填を中途までとすることで、実装時の短絡防止やユーザー基板配線パターン影響の軽減等の効果は、実施例１および実施例２と同様に期待ができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０１、２０１、４０１  蓋体
１０２、２０２、４０２  圧電振動体
１０３、２０３、４０３  実装端子
１０４、２０４、４０４  集積回路
１０５、２０５、４０５  貫通配線
１０６、２０６、３０６、４０６  回路素子
１０７、２０７、４０７  電極端子
１０８、２０８、３０８、４０８  絶縁膜
１０９、２０９、４０９  配線
１１０、２１０、４１０  ユーザー端子（外部端子）
１１１、２１１、３１１、４１１  製造用端子（外部端子）
２１２  集積回路上配線
３１３  導電性材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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