(57)【要約】【課題】外力が加わったときに、集積回路素子と基板との接続状態を安定させ、出力される信号が不安定となることを低減させた圧電発振器を提供する。【解決手段】平板状の基板１１０と、前記基板１１０の上面に搭載されている振動素子１２０と、封止基部１４１と、前記封止基部１４１の下面の外周縁に設けられている封止枠部１４２とからなる蓋体１４０と、前記封止枠部１４２の下面と前記基板１１０の上面との間に設けられている接合部材１５０と、前記基板１１０の上面に搭載され、前記振動素子１２０と電気的に接続されている集積回路素子１６０と、前記基板１１０の上面であって、前記集積回路素子１６０を覆っている樹脂部材１８０と、から構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2015126496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板と、
前記基板の上面に搭載されている振動素子と、
封止基部と、前記封止基部の下面の外周縁に設けられている封止枠部とからなる蓋体と、
前記封止枠部の下面と前記基板の上面との間に設けられている接合部材と、
前記基板の上面に搭載され前記振動素子と電気的に接続されている集積回路素子と、
前記基板の上面であって前記集積回路素子を覆っている樹脂部材と、
から構成されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電発振器であって、
前記樹脂部材が前記蓋体の側面に接着している
ことを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電発振器であって、
前記樹脂部材と前記蓋体の側面とが接着している部分の上下方向の高さが、前記蓋体の上下方向の高さより低くなっている
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、移動通信機器等の電子機器に内蔵される圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動通信機器等の電子機器の小型化に伴い、電子機器に内蔵される圧電発振器の薄型化や低面積化といった小型化が進められている。薄型化された圧電発振器の一例として、平板状の基板を用いたものがある。このような圧電発振器は、平板状の基板の上面に振動素子および集積回路素子が搭載されている。このとき、集積回路素子は、基板に半田等の導電性部材により接合されている。また、このような圧電発振器は、基板と蓋体とが接合部材により接合され、基板と蓋体とで形成される空間内に、基板に搭載されている振動素子および集積回路素子が気密封止されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の圧電発振器は、薄型化に対応して平板状の基板に、振動素子および集積回路素子が搭載され、振動素子および集積回路素子を覆うようにして蓋体が基板に接合されている。また、従来の圧電発振器では、集積回路素子が基板に半田等の導電性部材により接合されている。このため、従来の圧電発振器は、基板の剛性が低く、外力が加わったときに、曲がる等の歪みが基板に生じやすい。従って、基板に歪みが生じた場合、集積回路素子と基板とを接合している導電性部材に応力が加わり、集積回路素子の接続状態が変化してしまい、結果、圧電発振器から出力される信号が不安定となってしまう虞がある。
【０００５】
本発明では、外力が加わったときに、集積回路素子と基板との接続状態を安定させ、出力される信号が不安定となることを低減させた圧電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】
【０００６】
前述した課題を解決するために、本発明の圧電発振器は、平板状の基板と、基板の上面に搭載されている振動素子と、封止基部と、封止基部の下面に設けられている封止枠部とからなる蓋体と、封止枠部の下面と基板の上面との間に設けられている接合部材と、基板上に搭載され振動素子と電気的に接続されている集積回路素子と、基板上面であって集積回路素子を覆いつつ、蓋体の側面に接触している樹脂部材と、から構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の圧電発振器は、基板の上面に振動素子および集積回路素子が搭載されている。基板の上面に搭載されている振動素子は、基板と蓋体とが接合されることで基板と蓋体とで形成される空間内に気密封止されている。基板の上面に搭載されている集積回路素子は、樹脂部材により覆われているので、樹脂部材により基板の上面に固着され保持された状態となっている。従って、本発明の圧電発振器では、外力が加わり基板に歪みが生じた場合、基板の上面に搭載されている集積回路素子が樹脂部材により保持されているため、集積回路素子と基板との接続部分の剛性が高くなり、その結果、基板の変形量が小さくなる。よって、従来と比較して、当該接続状態が変化しにくくなり、出力される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における圧電発振器の平面図である。
【図２】図１に示された圧電発振器のＡ−Ａにおける断面図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態における圧電発振器で用いる基板の上面の平面図であり、（ｂ）は、基板の上面から透視した場合の基板の下面の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態における圧電発振器は、図１、図２および図３に示すように、基板１１０と、基板１１０の上面に搭載されている振動素子１２０と、基板１１０と接合され振動素子１２０を気密封止している蓋体１３０と、を備えている。また、本実施形態における圧電発振器は、振動素子１２０と電気的に接続されている集積回路素子１６０が基板１１０の上面に搭載されており、この集積回路素子１６０を覆うように樹脂部材１８０が設けられている。
【００１０】
なお、ここで、図面に合わせて、振動素子１２０および集積回路素子１６０が搭載されている基板１１０の面を基板１１０の上面とし、この基板１１０の上面と反対側を向く面を基板１１０の下面とする。また、この基板１１０の上面および基板１１０の下面を基板１１０の主面とする。
【００１１】
基板１１０は、矩形形状であり、基板１１０の上面で振動素子１２０および集積回路素子１６０を搭載するための搭載部材として機能するものである。基板１１０の上面には、一対の搭載パッド１１１と複数の接続パッド１１２が設けられており、基板１１０の下面には、複数の外部端子１１３が設けられている。基板１１０には、搭載パッド１１１と接続パッド１１２とを電気的に接続するための素子用配線パターン１１４、および、接続パッド１１２と外部端子１１３と電気的に接続するための端子用配線パターン１１５が設けられている。また、基板１１０は、例えば、アルミナセラミックス、または、ガラスーセラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板１１０は、絶縁層を一層で用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。
【００１２】
搭載パッド１１１は、振動素子１２０を搭載するためのものである。搭載パッド１１１は、例えば、一対となっており、第一搭載パッド１１１ａと第二搭載パッド１１１ｂとからなり、基板１１０の上面に隣接して設けられている。第一搭載パッド１１１ａは、基板１１０に設けられた第一素子用配線パターン１１４ａを介して、第五接続パッド１１２ｅと電気的に接続されている。第二搭載パッド１１１ｂは、基板１１０に設けられた第二素子用配線パターン１１４ｂを介して、第六接続パッド１１２ｆと電気的に接続されている。
【００１３】
接続パッド１１２は、集積回路素子１６０を搭載するためのものである。接続パッド１１２は、例えば、六つ設けられており、第一接続パッド１１２ａ、第二接続パッド１１２ｂ、第三接続パッド１１２ｃ、第四接続パッド１１２ｄ、第五接続パッド１１２ｅおよび第六接続パッド１１２ｆからなっている。
【００１４】
第一接続パッド１１２ａは、第一端子用配線パターン１１５ａを介して第一外部端子１１３ａと電気的に接続されている。第二接続パッド１１２ｂは、第二端子用配線パターン１１５ｂを介して第二外部端子１１３ｂと電気的に接続されている。また、第二接続パッド１１２ｂは、第一接続パッド１１２ａと対角の位置に配置されている。第三接続パッド１１２ｃは、第三端子用配線パターン１１５ｃを介して第三外部端子１１３ｃと電気的に接続されている。第三接続パッド１１２ｃは、第二接続パッド１１２ｂと向かい合う位置に配置されている。第四接続パッド１１２ｄは、第四端子用配線パターン１１５ｄを介して第四外部端子１１３ｄと電気的に接続されている。第四接続パッド１１２ｄは、第三接続パッド１１２ｃと対角であって、第一接続パッド１１２ａと向かい合う位置に配置されている。
【００１５】
第五接続パッド１１２ｅは、第一素子用配線パターン１１４ａを介して第一搭載パッド１１１ａと電気的に接続されている。第五接続パッド１１２ｅは、第一接続パッド１１２ａと第三接続パッド１１２ｃとの間に並んで配置されている。第六接続パッド１１２ｆは、第二素子用配線パターン１１４ｂを介して第二搭載パッド１１１ｂと電気的に接続されている。第六接続パッド１１２ｆは、第二接続パッド１１２ｂと第四接続パッド１１２ｄとの間に並んで配置されている。
【００１６】
従って、接続パッド１１２の内の四つの接続パッド１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄは、端子用配線パターン１１５を介して外部端子１１３と電気的に接続されており、他の接続パッド１１２ｅ，１１２ｆは、素子用配線パターン１１４を介して搭載パッド１１１と電気的に接続されている。
【００１７】
素子用配線パターン１１４は、搭載パッド１１１と接続パッド１１２とを電気的に接続させるためのものである。素子用配線パターン１１４は、例えば、第一素子用配線パターン１１４ａと第二素子用配線パターン１１４ｂとからなり、基板１１０に設けられている。第一素子用配線パターン１１４ａは、一端が第一搭載パッド１１１ａに接続され他端が第五接続パッド１１２ｅに接続されており、第一搭載パッド１１１ａと第五接続パッド１１２ｅとを電気的に接続している。第二素子用配線パターン１１４ｂは、一端が第二搭載パッド１１１ｂに接続され他端が第六接続パッド１１２ｆに接続されており、第二搭載パッド１１１ｂと第六接続パッド１１２ｆとを電気的に接続している。
【００１８】
端子用配線パターン１１５は、接続パッド１１２と外部端子１１３とを電気的に接続させるためのものである。端子用配線パターン１１５は、例えば、第一端子用配線パターン１１５ａ、第二端子用配線パターン１１５ｂ、第三端子用配線パターン１１５ｃおよび第四端子用配線パターン１１５ｄからなり、基板１１０に設けられている。
【００１９】
第一端子用配線パターン１１５ａは、一端が第一接続パッド１１２ａに接続され他端が第一外部端子１１３ａに接続されており、第一接続パッド１１２ａと第一外部端子１１３ａとを電気的に接続している。第二端子用配線パターン１１５ｂは、一端が第二接続パッド１１２ｂに接続され他端が第二外部端子１１３ｂに接続されており、第二接続パッド１１２ｂと第二外部端子１１３ｂとを電気的に接続している。第三端子用配線パターン１１５ｃは、一端が第三接続パッド１１２ｃに接続され他端が第三外部端子１１３ｃに接続されており、第三続パッド１１２ｃと第三外部端子１１３ｃとを電気的に接続している。第四端子用配線パターン１１５ｄは、一端が第四接続パッド１１２ｄに接続され他端が第四外部端子１１３ｄに接続されており、第四続パッド１１２ｄと第四外部端子１１３ｄとを電気的に接続している。
【００２０】
外部端子１１３は、電子機器等のマザーボードに実装するためのものである。外部端子１１３は、例えば、第一外部端子１１３ａ、第二外部端子１１３ｂ、第三外部端子１１３ｃおよび第四外部端子１１３ｄからなり、基板１１０の下面の四隅に一つずつ設けられている。
【００２１】
第一外部端子１１３ａは、第一端子用配線パターン１１５ａを介して第一接続パッド１１２ａと電気的に接続されている。第二外部端子１１３ｂは、第一外部端子１１３ａと対角の位置に配置されており、第二端子用配線パターン１１５ｂを介して第二接続パッド１１２ｂと電気的に接続されている。第三外部端子１１３ｃは、第三端子用配線パターン１１５ｃを介して第三接続パッド１１２ｃと電気的に接続されている。第四外部端子１１３ｄは、第三外部端子１１３ｃと対角の位置に配置されており、第四端子用配線パターン１１５ｄを介して第四接続パッド１１２ｄと電気的に接続されている。
【００２２】
ここで、基板１１０の作製方法について説明する。基板１１０がアルミナセラミックスからなる場合、まず、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面、または、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め設けておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導電ペーストを塗布する。その後、このグリーンシートを高温で焼成する。基板１１０が複数層積層されている場合には、グリーンシートを積層しプレス成形した後に、高温で焼成する。焼成後、導体パターンの所定の部位、具体的には、搭載パッド１１１、接続パッド１１２、外部端子１１３、素子用配線パターン１１４、および、端子用配線パターン１１５となる部分にニッケルメッキ、または、金メッキ等を施すことにより作製される。また、導電ペーストは、例えば、タングステン、モリブデン、銅、銀、または、銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
【００２３】
振動素子１２０は、圧電素板１２１の上面および下面に一対の励振電極１２２が設けられており、安定した機械振動を得ることができるので、電子装置等の基準信号を発信する役割を果たす。また、振動素子１２０には、励振電極１２２に電圧を印加するための引出電極１２３が設けられている。また、本実施形態においては、搭載パッド１１１と接続されている振動素子１２０の一端を基板１１０の上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０の上面との間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて振動素子１２０が基板１１０の上面に搭載されている。
【００２４】
圧電素板１２１は、安定した機械振動をするために圧電材料が用いられ、例えば、水晶が用いられる。ここで、圧電素板１２１の作製方法について説明する。圧電素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで所定の大きさとなるように切断された後、所定の厚みとなるように研磨され加工される。
【００２５】
励振電極１２２は、圧電素板１２１に電圧を印加するためのものである。励振電極１２２は、一対となっており、圧電素板１２１の上面および下面に互いが対向するように設けられている。励振電極１２２は、フォトリソグラフィー技術、蒸着技術、または、スパッタリング技術によって金属膜を圧電素板１２１の所定の位置に被着させて形成させている。
【００２６】
引出電極１２３は、振動素子１２０の外部から励振電極１２２に電圧を印加するためのものである。引出電極１２３は、一端が励振電極１２２に接続され、他端が圧電素板１２１の上面または下面の縁部に位置するように設けられている。引出電極１２３は、フォトリソグラフィー技術、蒸着技術、または、スパッタリング技術によって、金属膜を圧電素板１２１の所定の位置に被着させ、励振電極１２２と同時に、形成させている。
【００２７】
ここで、振動素子１２０の動作について説明する。振動素子１２０は、外部から、引出電極１２３に電圧が印加されると、引出電極１２３の他端に接続されている励振電極１２２に電圧が印加される。これにより、励振電極１２２には、異なる電荷が蓄積されることとなり、逆電圧効果によって励振電極１２２に挟まれている圧電素板１２１の一部に歪みが生じ、変形する。その結果、圧電素板１２１は、変形前の姿に戻ろうとするため、圧電効果により励振電極１２２に最初に蓄積された電界と反対の電荷が蓄積される。つまり、励振電極１２２に電圧が印加されると、振動素子１２０は、圧電効果および逆圧電効果により励振電極１２２に挟まれた圧電素板１２１の一部が振動する。従って、振動素子１２０に交流電圧を印加すると、励振電極１２２に異なる電荷が交互に蓄積され変形することとなり、圧電素板１２１を振動させることができる。
【００２８】
振動素子１２０を搭載パッド１１１に接続、固着し、基板１１０の上面に搭載する搭載方法について説明する。まず、導電性接着剤１３０が、例えば、ディスペンサによって搭載パッド１１１上に塗布される。その後、振動素子１２０が導電性接着剤１３０上に搬送され、引出電極１２３と導電性接着剤１３０とが接触するように、導電性接着剤１３０上に載置される。そして、その状態で、導電性接着剤１３０が加熱硬化される。これにより、搭載パッド１１１と引出電極１２３とが導電性接着剤１３０によって電気的に接続されつつ固着された状態で、振動素子１２０が基板１１０の上面に搭載される。
【００２９】
導電性接着剤１３０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル、または、ニッケル鉄のいずれか、或いはこれら組み合わせたものを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、または、ビスマレイミド樹脂が用いられている。
【００３０】
蓋体１４０は、基板１１０の上面と接合部材１５０により接合されて、基板１１０の上面に搭載されている震度素子１２０を気密封止するためのものである。また、蓋体１４０は、封止基部１４１と封止枠部１４２とから構成されている。
【００３１】
封止基部１４１は、矩形形状の平板状となっており、基板１１０の上面と向かい合う封止基部１４１の面の大きさが振動素子１２０の圧電素板１２１の上面の大きさより大きく、基板１１０の上面の大きさより小さくなっている。封止基部１４１の下面には、封止枠部１４２により凹部空間Ｋが形成されている。
【００３２】
封止枠部１４２は、例えば、枠部１４２ａと鍔部１４２ｂとから構成されている。枠部１４２ａは、蓋体１４０の下面に凹部空間Ｋを形成するためのものであり、封止基部１４１の下面の外縁に沿って設けられている。凹部空間Ｋ内には、基板１１０の上面に搭載されている振動素子１２０が収容される。また、鍔部１４２ｂは、蓋体１４０と基板１１０とを接合する面積を確保し接合強度を上げるためのものである。鍔部１４２ｂは、枠部１４２ａの外周面に沿って環状に設けられている。このとき、鍔部１４２ｂは、枠部１４２ａの外周側へ延設されている。なお、本実施形態では、封止枠部１４２が枠部１４２ａと鍔部１４２ｂとから構成されている場合について説明しているが、蓋体１４０と基板１１０とを接合することができれば、鍔部１４２ｂがなくよもよい。
【００３３】
封止基部１４１および封止枠部１４２は、例えば、鉄、ニッケル、または、コバルトの少なくともいずれかを含む合金からなり、一体的に形成されている。このような蓋体１４０は、真空状態にある凹部空間Ｋ、または、窒素ガスなどが充填された凹部空間Ｋを気密封止するためのものである。具体的には、蓋体１４０は、所定の雰囲気中で、封止枠部１４２の下面と基板１１０の上面との間に設けられた接合部材１５０とに熱が印加されることで、接合部材１５０が溶融され、封止枠部１４２の下面と基板１１０の上面とが溶融接合される。
【００３４】
ここで、蓋体１４０の作製方法について説明する。例えば、従来周知のプレス加工が用いられる。まず、矩形形状の平板状を準備する。次に、凹部空間Ｋと同じ形状となっている凸部と凹部を有した金型で、平板を挟み加圧し、封止基部１４１および封止枠部１４２が設けられ凹部空間Ｋが形成される。このようにして、蓋体１４０は、プレス加工を用いて平板を塑性加工され作製されている。
【００３５】
接合部材１５０は、蓋体１４０の封止枠部１４２の下面、具体的には、枠部１４２ａと基板１１０の上面との間、および、鍔部１４２ｂと基板１１０の上面との間に設けられており、蓋体１４０と基板１１０とを接合するためのものである。このとき、第一素子用配線パターン１１４ａおよび第二素子用配線パターン１１４ｂの一部が蓋体１４０の下面に位置しているので、接合部材１５０は、第一素子用配線パターン１１４ａおよび第二素子用配線パターン１１４ｂに接触している状態となっている。従って、接合部材１５０は、第一素子用配線パターン１１４ａおよび第二素子用配線パターン１１４ｂが蓋体１４０を介して短絡することがないように、絶縁材料が用いられる。接合部材１５０がガラスからなる場合には３００度から４００度で溶融するガラスであり、例えば、バナジウムを含有した低融点ガラス、または、酸化鉛系ガラスから構成されている。酸化鉛系ガラスの組成は、酸化鉛、フッ化鉛、二酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化第二鉄、酸化銅、および、酸化カルシウムとから構成されている。
【００３６】
ここで、接合部材１５０を用いて蓋体１４０と基板１１０とを接合する接合方法について説明する。接合部材１５０の原料となるガラスは、バインダーと溶剤が加えられたペースト状であり、溶融された後、固化されることで他の部材と接着する。接合部材１５０は、例えば、ガラスフリットペーストをスクリーン印刷法で封止枠部１４２の下面、具体的には、枠部１４２ａの下面および鍔部１４２ｂの下面に塗布され乾燥することで設けられる。その後、接合部材１５０が設けられた蓋体１４０は、接合部材１５０を蓋体１４０の下面と基板１１０の上面とで挟むように載置される。この状態で、接合部材１５０が加熱され溶融された後、固化されて、蓋体１４０と基板１１０とを接合している。
【００３７】
また、接合部材１５０は、例えば、絶縁性樹脂の場合には、エポキシ樹脂、または、ポリイミド樹脂から構成されている。このとき、絶縁性樹脂は、蓋体１４０の下面、具体的には、枠部１４２ａの下面および鍔部１４２ｂの下面に塗布されている。絶縁性樹脂が設けられた蓋体１４０は、蓋体１４０の下面と基板１１０の上面とで絶縁性樹脂を挟むように載置される。この状態で、絶縁性樹脂を加熱硬化させて、蓋体１４０と基板１１０とを接合している。
【００３８】
集積回路素子１６０は、基板１１０の上面に搭載されており、内部に発振回路の機能を有しており、振振動素子１２０を発振させるためのものある。また、集積回路素子１６０は、複数の接続端子１６１が設けられている。
【００３９】
接続端子１６１は、集積回路素子１６０に信号を入出力するためのものである。接続端子１６１は、例えば、六つ設けられており、第一接続端子１６１ａ、図示しない第二接続端子１６１ｂ、第三接続端子１６１ｃ、図示しない第四接続端子１６１ｄ、図示しない第五接続端子１６１ｅおよび図示しない第六接続端子１６１ｆからなっている。また、接続端子１６１は、導電部材１７０によって基板１１０の上面に設けられた接続パッド１１２と電気的に接続されている。
【００４０】
第一接続端子１６１ａは、基板１１０の上面に設けられた第一接続パッド１１２ａと導電部材１７０によって電気的に接続さており、導電部材１７０、第一接続パッド１１２ａおよび第一端子用配線パターン１１５ａを介して第一外部端子１１３ａと電気的に接続されている。第二接続端子１６１ｂは、基板１１０の上面に設けられた第二接続パッド１１２ｂと導電部材１７０によって電気的に接続されており、導電部材１７０、第二接続パッド１１２ｂおよび第二端子用配線パターン１１５ｂを介して第二外部端子１１３ｂと電気的に接続されている。第三接続端子１６１ｃは、基板１１０の上面に設けられた第三接続パッド１１２ｃと導電部材１７０によって電気的に接続されており、導電部材１７０、第三接続パッド１１２ｃおよび第三端子用配線パターン１１５ｃを介して第三外部端子１１３ｃと電気的に接続されている。第四接続端子１６１ｄは、基板１１０の上面に設けられた第四接続パッド１１２ｄと導電部材１７０によって電気的に接続されており、導電部材１７０、第四接続パッド１１２ｄおよび第四端子用配線パターン１１５ｄを介して第四外部端子１１３ｄと電気的に接続されている。
【００４１】
第五接続端子１６１ｅは、基板１１０の上面に設けられた第五接続パッド１１２ｅと導電部材１７０によって電気的に接続されており、導電部材１７０、第五接続パッド１１２ｅおよび第一素子用配線パターン１１４ａを介して第一搭載パッド１１１ａと電気的に接続されている。第六接続端子１６１ｆは、基板１１０の上面に設けられた第六接続パッド１１２ｆと導電部材１７０によって電気的に接続されており、導電部材１７０、第六接続パッド１１２ｆおよび第二素子用配線パターン１１４ｂを介して第二搭載パッド１１１ｂと電気的に接続されている。
【００４２】
導電部材１７０は、接続パッド１１２および接続端子１６１を構成する金属膜の融点より低い合金が用いられ、例えば、半田が用いられる。導電部材１７０は、接続パッド１１２と接続端子１６１との間に設けられており、加熱溶融され再び固化することで、接続パッド１１２と接続端子１６１とを固着しつつ電気的に接続させている。
【００４３】
ここで、集積回路素子１６０を基板１１０の上面に搭載する搭載方法について説明する。本実施形態では、導電部材１７０を用いて、接続パッド１１２と接続端子１６１を電気的に接続しつつ固着し、搭載している。まず、集積回路素子１６０の接続端子１６１に突起状の半田を設け、接続端子１６１と接続パッド１１２とで突起状の半田を挟むように載置する。その後、加熱して半田を溶融させた後、固化させる。これにより、接続パッド１１２と接続端子１６１とが電気的に接続されつつ、固着され、集積回路素子１６０が基板１１０の上面に搭載される。
【００４４】
樹脂部材１８０は、本実施形態の圧電発振器に外力が加わったときに、集積回路素子１６０と基板１１０との接続状態を変化しにくくさせるためのものである。樹脂部材１８０は、基板１１０の上面であって集積回路素子１６０の上面を覆うように設けられているので、集積回路素子１６０の上面の樹脂部材１８０の分だけ厚みを厚くすることができ、従来と比較して、集積回路素子１６０と基板１１０との接続部分の剛性を高くすることが可能となる。よって、外力が加わったときに、集積回路素子１６０と基板１１０との接続状態が変化する量を低減させ、出力される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【００４５】
また、樹脂部材１８０は、基板１１０の上面であって集積回路素子１６０の上面を覆うように設けられている。このため、基板１１０に搭載されている集積回路素子１６０は、基板１１０と樹脂部材１８０とで挟まれ、樹脂部材１６０により基板１１０の上面に保持された状態となっている。従って、樹脂部材１８０によって、集積回路素子１６０と基板１１０との接着強度を高くすることができ、従来と比較して、外力が加わったときに、基板１１０の変形量が小さくなり、集積回路素子１６０と基板１１０との接続状態が変化しにくくなり、出力される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【００４６】
樹脂部材１８０は、例えば、エポキシ樹脂からなるポッティング剤が用いられる。このようなエポキシ系樹脂からなるポッティング剤は、絶縁性を有している。このため、基板１１０の上面に設けられている接続パッド１１２、素子用配線パターン１１４または端子用配線パターン１１５に樹脂部材１８０が接触しても電気的に接続されて短絡されることを防ぐことができる。
【００４７】
また、樹脂部材１８０は、蓋体１４０の側面に接着している。つまり、樹脂部材１８０は、基板１１０の上面に接合されている蓋体１４０と基板１１０の上面に搭載されている集積回路素子１６０との間に位置することとなる。このため、樹脂部材１８０の分だけ基板１１０の厚みを厚くすることができ、従来と比較して、剛性を高くすることが可能となる。これにより、外力により基板１１０の歪み量を低減させることが可能となる。よって、従来と比較して、集積回路素子１６０と基板１１０との接続状態が変化しにく、かつ、振動素子１２０と基板１１０との接続状態が変化しにくくなる。結果、接続状態が変化することで出力される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【００４８】
また、樹脂部材１８０は、基板１１０の上面に蓋体１４０が接合されつつ集積回路素子１６０が搭載されたときに、露出している素子用配線パターン１１４を覆うように設けられている。これにより、素子用配線パターン１１４に静電気を帯びた塵が付着し、素子用配線パターン１１４上を伝送される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【００４９】
また、樹脂部材１８０は、樹脂部材１８０と蓋体１４０の側面とが接着している部分の上下方向の高さが、蓋体１４０の上下方向の高さより低くなっている。つまり、蓋体１４０の上面には、樹脂部材１８０が設けられていない。このため、樹脂部材１８０が硬化するとき樹脂部材１８０が収縮し、樹脂部材１８０が接着している蓋体１４０の封止基部１４１に加わる量を低減させることが可能となる。仮に、蓋体１４０の上面、つまり、封止基部１４１の上面に樹脂部材１８０が設けられている場合には、樹脂部材１８０が硬化するときに封止基部１４１に応力が加わり、封止基部１４１が変形してしまう虞がある。この結果、封止基部１４１と振動素子１２０の励振電極１２２との距離が変化し、封止基部１４１と振動素子１２０の励振電極１２２とで生じる静電容量が変わり、結果、振動素子１２０の周波数が変動してしまう。従って、樹脂部材１８０は、樹脂部材１８０が硬化するときに生じる応力により蓋体１４０の封止基部１４１が変形することを抑えるために、樹脂部材１８０と蓋体１４０の側面とが接着している部分の上下方向の高さが、蓋体１４０の上下方向の高さより低くなっている。
【００５０】
このとき、樹脂部材１８０と蓋体１４０の側面とが接着している部分の上下方向の高さは、蓋体１４０の上下方向の高さの１０％の高さより高く、蓋体１４０の上下方向の高さの９０％の高さより低くなっていることが望ましい。仮に蓋体１４０に接着している樹脂部材１８０の高さが、蓋体１４０の上下方向の高さの１０％より低い場合には、蓋体１４０と集積回路素子１６０との間であって基板１１０の上面に存在する樹脂部材１８０の量が少なくなるため、基板１１０の剛性が低くなり、外力による基板１１０の歪みの量が大きくなってしまうことがある。また、蓋体１４０に接着している樹脂部材１８０の高さが、蓋体１４０の上下方向の高さの９０％より高い場合には、樹脂部材１８０を塗布したときに、蓋体１４０の上面に樹脂部材１８０が付着し、樹脂部材１８０が硬化するときに蓋体１４０が変形してしまう虞がある。よって、樹脂部材１８０と蓋体１４０の側面とが接着している部分の上下方向の高さを、蓋体１４０の上下方向の高さの１０％〜９０％となるようにすることで、外力により基板１１０に生じる歪みの量を抑えつつ、樹脂部材１８０により蓋体１４０が変形してしまうことを低減させることが可能となる。例えば、蓋体１４０の上下方向の高さが１．０ｍｍの場合、蓋体１４０と樹脂部材１８０とが接着している部分の高さは、０．１ｍｍ以上でかつ０．９ｍｍ以下となっていることが望ましく、例えば、０．７ｍｍの高さとなっている。
【００５１】
ここで、樹脂部材１８０の形成方法について説明する。まず、樹脂部材１８０となるポッティング剤が集積回路素子１６０の上面、および、基板１１０の上面であって平面視して蓋体１４０と集積回路素子１６０の間に塗布される。このとき、樹脂部材１８０は、蓋体１４０の側面と接触しつつ、蓋体１４０と接触している部分の上下方向の高さが蓋体１４０の上下方向の高さより低くなっている。その後、塗付された樹脂部材１８０が硬化され、樹脂部材１８０が形成される。
【００５２】
本実施形態の圧電発振器は、基板１１０の上面に振動素子１２０および集積回路素子１６０が搭載されている。基板１１０の上面に搭載されている振動素子１２０は、基板１１０と蓋体１４０とが接合されることで基板１１０と蓋体１４０とで形成される空間内に気密封止されている。基板１１０の上面に搭載されている集積回路素子１６０は、樹脂部材１８０により覆われているので、樹脂部材１８０により基板１１０の上面に固着され保持された状態となっている。従って、本実施形態の圧電発振器では、外力が加わり基板１１０に歪みが生じた場合、基板１１０の上面に搭載されている集積回路素子１６０が樹脂部材１８０により保持されているため、集積回路素子１６０と基板１１０との接続部分の剛性が高くなり、その結果、基板１１０の変形量が小さくなる。よって、従来と比較して、当該接続状態が変化しにくくなり、出力される信号が不安定となることを抑えることが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態の圧電発振器は、基板１１０の上面であって集積回路素子１６０を覆っている樹脂部材１８０が蓋体１４０の側面と接着している。このため、本実施形態の圧電発振器では、樹脂部材１８０が平面視すると蓋体１４０と集積回路素子１６０との間に設けることができ、この間に設けられている樹脂部材１８０の分だけ見かけ上、基板１１０の厚みを厚くすることができる。物体の剛性は厚みが厚くなるほど高くなることから、従来と比較して樹脂部材１８０の分だけ剛性を高くすることが可能となる。従って、本実施形態の圧電発振器では、外力により基板１１０の歪みの量を抑えることができ、集積回路素子１７０と基板１１０との接続状態が変化しにくく、かつ、振動素子１２０と基板１１０との接続状態が変化しにくくすることができる。よって、本実施形態の圧電発振器では、基板１１０の歪みにより出力信号が不安定となることを低減させることができる。
【００５４】
また、本実施形態の圧電発振器は、樹脂部材１８０と蓋体１４０とが接着している部分の上下方向の高さが蓋体１４０の上下方向の高さより低くなっており、樹脂部材１８０が蓋体１４０の上面に設けられていない。このため、本実施形態の圧電発振器では、樹脂部材１８０が硬化するときに、樹脂部材１８０から蓋体１４０の上面、具体的には、封止基部１４１の上面に加わる応力の量を低減させることができ、蓋体１４０の上面と振動素子１２０の励振電極１２２との距離が変化する量を抑えることができる。従って、本実施形態の圧電発振器では、封止基部１４１と振動素子１２０の励振電極１２２とで生じる静電容量が変化する量を抑え、振動素子１２０の周波数が変動することを低減させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の圧電発振器は、基板１１０の上面に蓋体１４０が接合されつつ集積回路素子１６０が搭載されたときに、露出している素子用配線パターン１１４を覆うように、樹脂部材１８０が設けられている。従って、本実施形態の圧電発振器は、素子用配線パターン１１４に静電気を帯びた塵が付着し、素子用配線パターン１１４上を伝送される信号が不安定となることを低減させることができる。このため、本実施形態の圧電発振器は、素子用配線パターン１１４上を伝送される信号、つまり、振動素子１２０の信号が不安定となることが低減され、結果、出力される信号を安定させることが可能となる。
【００５６】
なお、ここでは、導電部材が半田の場合ついて説明しているが、例えば、金線等の金属ワイヤを用いて接続パッドと接続端子とをワイヤボンディング接合により接合させてもよい。このとき、集積回路素子は、接着材などを用いて固着する必要がある。
【００５７】
樹脂部材がエポキシ樹脂からなるポッティング剤の場合について説明しているが、絶縁性を有していれば、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、または、ウレタン系樹脂からなるポッティング剤を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１１０・・・基板
１１１・・・搭載パッド
１１２・・・接続パッド
１１３・・・外部端子
１１４・・・素子用配線パターン
１１５・・・端子用配線パターン
１２０・・・振動素子
１２１・・・圧電素板
１２２・・・励振電極
１２３・・・引出電極
１３０・・・導電性接着剤
１４０・・・蓋体
１４１・・・封止基部
１４２・・・封止枠部
１５０・・・接合部材
１６０・・・集積回路素子
１６１・・・接続端子
１７０・・・導電部材
１８０・・・樹脂部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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