(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に設けられた振動子用パッド、他方の主面に設けられ、前記振動子用パッドに接続された外部端子、及び、厚み方向に貫通する開口部を有する配線基板と、
前記開口部を覆うように前記振動子用パッドに実装された圧電振動子と、
前記開口部内に位置し、前記圧電振動子に実装された電子素子と、
前記圧電振動子の外周面、及び、前記一方の主面のうちの前記圧電振動子の周囲部分に密着する絶縁材料からなる包囲部と、
を有し、
前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面が、前記包囲部から露出している
圧電デバイス。
【請求項２】
前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面と、前記包囲部の前記配線基板とは反対側の表面とが、面一である
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
一方の主面に設けられた振動子用パッド、他方の主面に設けられ、前記振動子用パッドに接続された外部端子、及び、厚み方向に貫通する開口部を有する配線基板と、
前記開口部を覆うように前記振動子用パッドに実装された圧電振動子と、
前記開口部内に位置し、前記圧電振動子に実装された電子素子と、
前記圧電振動子の外周面、及び、前記一方の主面のうちの前記圧電振動子の周囲部分に密着する絶縁材料からなる包囲部と、
を有し、
前記配線基板は、平面視において前記圧電振動子よりも外側に、当該配線基板を厚み方向に貫通する貫通孔と、当該貫通孔に設けられ、前記振動子用パッドと前記外部端子とを接続する接続導体と、を有し、
前記包囲部は、前記貫通孔を覆っている
圧電デバイス。
【請求項４】
一方の主面に設けられた振動子用パッド、他方の主面に設けられ、前記振動子用パッドに接続された外部端子、及び、厚み方向に貫通する開口部を有する配線基板が多数個取りされる母基板に、前記開口部を覆うように前記一方の主面に実装される圧電振動子と、前記開口部内に位置し、前記圧電振動子に実装される電子素子とを設けるステップと、
前記圧電振動子が設けられた前記母基板において、前記一方の主面に溶融状態の絶縁材料を供給して固化させ、前記一方の主面のうちの前記圧電振動子の周囲部分、及び、前記圧電振動子の外周面に密着する絶縁層を形成するステップと、
前記母基板及び前記絶縁層を前記他方の主面側からブレードによって切断して個片化するステップと、
を有した圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁層を形成するステップでは、前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面と、前記絶縁層の前記配線基板とは反対側の表面とが、面一になるように前記絶縁層が形成される
請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振器等の圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動素子と、水晶振動素子に電圧を印加して発振信号を生成する発振回路（集積回路素子）とを有する水晶発振器として、例えば、第１主面に水晶振動素子が収容される第１凹部が形成され、その背面の第２主面に集積回路素子が収容される第２凹部が形成された、いわゆるＨ型のパッケージを有するものが知られている（例えば特許文献１）。この水晶発振器は、例えば、第２主面を回路基板に対向させて、第２主面の第２凹部の周囲に形成されたパッドと、回路基板のパッドとがバンプによって接合されることにより、回路基板に実装される。
【０００３】
なお、水晶振動素子と、水晶振動素子を収容するパッケージとを有し、発振回路（集積回路素子）を有さない、水晶振動子もよく知られている。このような水晶振動子と、発振回路を有する集積回路素子とを、外部端子を有する同一の配線基板に実装するとともに樹脂封止して構成された水晶発振器も知られている（例えば特許文献２、３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４９５６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２４４６３９号公報
【特許文献３】特開２００６−３４００３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したＨ型のパッケージを有する水晶発振器は、例えば、集積回路素子が実装された配線基板に水晶振動子を実装した構成に比較して、パッケージが全体として一体化されていることから、小型化等において有利である。その一方で、例えば、水晶発振器と水晶発振器が実装される回路基板との接合部（パッド等）を変更するときに、パッケージ全体を設計変更する必要が生じる等の不都合も生じる。特許文献２及び３の技術は、水晶振動子と集積回路素子とが並列に実装されることから、配線基板が大きくなり、小型化に不利である。
【０００６】
従って、好適にパッケージングされた圧電デバイス及びその製造方法が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る圧電デバイスは、一方の主面に設けられた振動子用パッド、他方の主面に設けられ、前記振動子用パッドに接続された外部端子、及び、厚み方向に貫通する開口部を有する配線基板と、前記開口部を覆うように前記振動子用パッドに実装された圧電振動子と、前記開口部内に位置し、前記圧電振動子に実装された電子素子と、前記圧電振動子の外周面、及び、前記一方の主面のうちの前記圧電振動子の周囲部分に密着する絶縁材料からなる包囲部と、を有している。
【０００８】
好適には、前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面が前記包囲部から露出している。
【０００９】
好適には、前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面と、前記包囲部の前記配線基板とは反対側の表面とが面一である。
【００１０】
好適には、前記配線基板は、平面視において前記圧電振動子よりも外側に、当該配線基板を厚み方向に貫通する貫通孔と、当該貫通孔に設けられ、前記振動子用パッドと前記外部端子とを接続する接続導体と、を有し、前記包囲部は、前記貫通孔を覆っている。
【００１１】
本発明の一態様に係る圧電デバイスの製造方法は、一方の主面に設けられた振動子用パッド、他方の主面に設けられ、前記振動子用パッドに接続された外部端子、及び、厚み方向に貫通する開口部を有する配線基板が多数個取りされる母基板に、前記開口部を覆うように前記一方の主面に実装される圧電振動子と、前記開口部内に位置し、前記圧電振動子に実装される電子素子とを設けるステップと、前記圧電振動子が設けられた前記母基板において、前記一方の主面に溶融状態の絶縁材料を供給して固化させ、前記一方の主面のうちの前記圧電振動子の周囲部分、及び、前記圧電振動子の外周面に密着する絶縁層を形成するステップと、前記母基板及び前記絶縁層を前記他方の主面側からブレードによって切断して個片化するステップと、を有している。
【００１２】
好適には、前記絶縁層を形成するステップでは、前記圧電振動子の前記配線基板とは反対側の表面と、前記絶縁層の前記配線基板とは反対側の表面とが面一になるように前記絶縁層が形成される。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成によれば、好適にパッケージングされた圧電デバイスが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水晶発振器の概略構成を示す分解斜視図。
【図２】図１のII−II線における断面図。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は図１の水晶発振器の基板部の表裏の平面図。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は図１の水晶発振器の製造方法を説明する平面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る水晶発振器の概略構成を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１６】
また、図面には、図面相互の関係を明確にする等の目的で、便宜的に直交座標系ｘｙｚを付すことがある。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、部材の形状等に基づいて便宜的に定義されており、圧電体（水晶）の電気軸、機械軸及び光軸を意味するものではない。
【００１７】
＜第１実施形態＞
（水晶発振器の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る水晶発振器１（以下、「水晶」は省略）の概略構成を示す分解斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図である。
【００１８】
発振器１は、例えば、全体として、概略、薄型の直方体状とされる電子部品であり、その寸法は適宜に設定されてよい。例えば、比較的小さいものでは、長辺又は短辺の長さが１〜２ｍｍであり、厚さが０．２〜０．４ｍｍである。
【００１９】
発振器１は、例えば、水晶振動子３（以下、「水晶」は省略）と、振動子３に実装される集積回路素子５と、振動子３が実装される配線基板７と、振動子３の周囲を封止するための包囲部８とを有している。なお、包囲部８は、組み立てられる部品ではなく、また、破断なしには取り外し不可能な部材であるが、便宜上、図１にも示している。
【００２０】
振動子３は、交流電圧が印加されるとその内部で固有振動を生じる。集積回路素子５は、発振回路を含んで構成されており、振動子３に電圧を印加して、振動子３内の固有振動を利用して発振信号を生成する。配線基板７は、不図示の回路基板等に接続され、振動子３のパッケージを介して、回路基板と集積回路素子５との間において電気信号を仲介する。これらの具体的な構成は、例えば、以下のとおりである。
【００２１】
振動子３は、例えば、水晶振動素子９（以下、「水晶」は省略）と、振動素子９を収容する素子搭載部材１１と、素子搭載部材１１を密閉する蓋部材１３とを有している。なお、素子搭載部材１１及び蓋部材１３によって、振動子３のパッケージが構成されている。
【００２２】
振動素子９は、例えば、水晶片１５と、水晶片１５に電圧を印加するための１対の励振電極１７と、振動素子９を素子搭載部材１１に実装するための１対の引出電極１９とを有している。
【００２３】
水晶片１５は、例えば、概ね長方形の板状に形成されている。水晶片１５は、例えば、ＡＴカット水晶片からなる。１対の励振電極１７は、例えば、水晶片１５の両主面の中央側に層状に設けられている。１対の引出電極１９は、例えば、１対の励振電極１７から引き出されて水晶片１５の長手方向の一端側部分に設けられている。１対の励振電極１７及び１対の引出電極１９は、例えば、振動素子９の両主面のいずれが実装側とされてもよいように、水晶片１５の長手方向に延びる不図示の中心線に対して１８０°回転対称の形状に形成されている。
【００２４】
素子搭載部材１１は、例えば、絶縁性の基体２１と、基体２１に設けられた各種の導体（例えば金属）とを有している。各種の導体は、例えば、振動素子９を素子搭載部材１１に搭載するための１対の素子搭載パッド２３、振動子３を配線基板７に実装するための複数（本実施形態では４つ）の振動子端子２５、及び、集積回路素子５を振動子３に実装するための複数（本実施形態では６つ）のＩＣ用パッド２６（図２）である。
【００２５】
基体２１は、例えば、セラミックからなり、振動素子９を収容する凹部２１ｒを有している。基体２１は、例えば、平板状の基板部２１ａと、基板部２１ａに重ねられた枠部２１ｂとを有しており、これにより、凹部２１ｒが構成されている。
【００２６】
１対の素子搭載パッド２３は、例えば、凹部２１ｒの底面（基板部２１ａの枠部２１ｂ側の主面）に層状に設けられている。複数の振動子端子２５は、例えば、基板部２１ａの枠部２１ｂとは反対側の主面の４隅に層状に設けられている（図３（ｂ）参照）。複数のＩＣ用パッド２６は、例えば、基板部２１ａの枠部２１ｂとは反対側の主面において、複数の振動子端子２５に囲まれた領域内に２列で配列されている（図３（ｂ）参照）。
【００２７】
振動素子９は、１対の引出電極１９と１対の素子搭載パッド２３とが１対のバンプ２７（図２）によって接合されることによって、素子搭載部材１１に片持ち梁のように固定されるとともに、素子搭載部材１１に電気的に接続される。なお、バンプ２７は、例えば、導電性接着剤からなる。
【００２８】
蓋部材１３は、例えば、金属からなる。蓋部材１３は、素子搭載部材１１の枠部２１ｂと接合され、これにより、凹部２１ｒは密閉される。凹部２１ｒ内は、例えば、真空とされ、又は、適宜なガス（例えば窒素）が封入される。
【００２９】
蓋部材１３及び素子搭載部材１１の接合は適宜な方法によりなされてよい。例えば、枠部２１ｂの蓋部材１３側の面には、金属からなる枠状の第１接合用パターン２９が形成される。一方、蓋部材１３の枠部２１ｂ側の面には、金属からなる枠状の第２接合用パターン３１が形成される。そして、両者がシーム溶接によって接合されることにより、蓋部材１３及び素子搭載部材１１は互いに接合される。
【００３０】
集積回路素子５は、例えば、概略薄型直方体状に形成されており、一方の主面に複数（本実施形態では６つ）のＩＣ端子３３を有している。ＩＣ端子３３と、素子搭載部材１１に設けられた既述のＩＣ用パッド２６とがバンプ３５（図２）によって接合されることにより、集積回路素子５は、素子搭載部材１１に固定されるとともに、素子搭載部材１１に電気的に接続される。
【００３１】
ＩＣ端子３３の数及び役割は、発振器１に要求される機能等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、６つのＩＣ端子３３のうち、１つは基準電位を集積回路素子５に供給するためのものであり、１つは電源電圧（基準電位とは異なる電位）を集積回路素子５に供給するためのものであり、２つは集積回路素子５から振動素子９に電圧を印加するためのものであり、１つは集積回路素子５により生成した発振信号を出力するためのものであり、１つは、発振信号の周波数を調整するための制御信号を集積回路素子５に入力するためのもの、又は、集積回路素子５による発振信号の生成又は停止を指示するイネーブル・ディセーブル信号を集積回路素子５に入力するためのものである。
【００３２】
既に述べたように、集積回路素子５は、発振回路を含んで構成されている。発振回路は、例えば、帰還型のものである。また、集積回路素子５は、温度センサ、及び、温度センサの検出した温度に基づいて発振信号の温度変化を補償する温度補償回路を含んでいてもよい。集積回路素子５は、パッケージングされたものであってもよいし、ベアチップであってもよい。
【００３３】
配線基板７は、例えば、リジッド式のプリント配線基板と同様の構成とされてよい。例えば、配線基板７は、絶縁基板３７と、絶縁基板３７に設けられた各種の導体（例えば金属）と、絶縁基板３７を適宜に覆うソルダーレジスト３９とを有している。各種の導体は、例えば、振動子３を配線基板７に実装するための複数（本実施形態では４つ）の振動子用パッド４１、配線基板７を不図示の回路基板に実装するための複数（本実施形態では４つ）の外部端子４３、及び、複数の振動子用パッド４１と複数の外部端子４３とを接続する複数（本実施形態では４つ）の接続導体４５である。
【００３４】
絶縁基板３７は、例えば、ガラスエポキシ材よりなる。絶縁基板３７（配線基板７）は、第１主面３７ａと、その背面の第２主面３７ｂと、厚み方向（ｚ方向。第１主面３７ａから第２主面３７ｂへ）貫通する開口部３７ｈと、開口部３７ｈの周囲にて厚み方向に貫通する複数（本実施形態では４つ）の貫通孔３７ｅを有している。なお、以下では、配線基板７の主面を３７ａ及び３７ｂの符号で参照することがある。
【００３５】
絶縁基板３７の外縁、開口部３７ｈ及び貫通孔３７ｅの平面形状は適宜に設定されてよい。例えば、絶縁基板３７の外縁の平面形状は矩形である。開口部３７ｈの平面形状は、例えば、矩形状（角部が面取りされたもの含む。図１の例）、矩形の短辺が弧状とされた長円状、楕円状又は円状である。貫通孔３７ｅの平面形状は例えば円形である。なお、貫通孔３７ｅは、絶縁基板３７の側面から内側へ離れていることが好ましい。
【００３６】
複数の振動子用パッド４１は、例えば、第１主面３７ａの４隅側に層状に設けられており、開口部３７ｈを囲んでいる。複数の外部端子４３は、例えば、第２主面３７ｂの４隅に層状に設けられており、開口部３７ｈを囲んでいる。複数の接続導体４５は、例えば、複数の貫通孔３７ｅの内周面に層状に設けられている。複数の接続導体４５（複数の貫通孔３７ｅ）は、例えば、絶縁基板３７の主面の４隅側に設けられており、開口部３７ｈを囲んでいる。
【００３７】
ソルダーレジスト３９は、例えば、第１主面３７ａにおいて、振動子用パッド４１及び接続導体４５を囲むように、第１主面３７ａの概略全体に亘って設けられている。これにより、振動子用パッド４１上に配置されるバンプ４７（図２）によって振動子用パッド４１同士が短絡されるおそれが低減される。
【００３８】
複数の貫通孔３７ｅは、例えば、振動子用パッド４１に対して開口部３７ｈとは反対側に位置している。接続導体４５は、例えば、第１主面３７ａの貫通孔３７ｅの周囲にフランジ部を有しており、当該フランジ部は、配線を介さずに直接に振動子用パッド４１と接続されている。なお、貫通孔３７ｅは、振動子用パッド４１と重なっていないか、若しくは、比較的少ない量で振動子用パッド４１と重なっている。また、複数の貫通孔３７ｅは、例えば、外部端子４３に重なる位置に設けられている。接続導体４５は、例えば、貫通孔３７ｅの内周面に設けられた部分が直接に外部端子４３に接続されている。
【００３９】
振動子３は、素子搭載部材１１に設けられた既述の複数の振動子端子２５と、振動子用パッド４１とがバンプ４７（図２）によって接合されることにより、配線基板７に対して固定されるとともに、電気的に接続される。振動子用パッド４１は、開口部３７ｈを囲むように配置されているから、振動子３は、開口部３７ｈを第１主面３７ａ側から覆うように配線基板７に実装される。なお、振動子３の面積は、例えば、開口部３７ｈの面積よりも大きく、平面視において開口部３７ｈは振動子３に収まる。
【００４０】
また、振動子３に実装された集積回路素子５は、開口部３７ｈに収容される。なお、図２では、集積回路素子５の天面（ｚ方向負側の面）は、第２主面３７ｂよりも内部側（ｚ方向正側）に位置しているが、当該天面は、第２主面３７ｂと概略面一とされてもよい。
【００４１】
平面視において、配線基板７は、振動子３よりも大きい。そして、第１主面３７ａにおいて、振動子３の周囲に溶融状態の絶縁材料が供給され、その後、絶縁材料が固化されることによって、包囲部８が形成されている。従って、包囲部８は、第１主面３７ａ（厳密には本実施形態ではソルダーレジスト３９）及び振動子３の側面に密着している。
【００４２】
包囲部８の材料は適宜に選択されてよい。例えば、包囲部８は、樹脂、又は、適宜なフィラーを含む樹脂からなる。樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）である。フィラーは、例えば、樹脂よりも熱膨張係数が低い無機材料（例えばＳｉＯ２）からなる。また、包囲部８は、アモルファス状態の無機材料により構成されていてもよい。
【００４３】
振動子３の天面（配線基板７とは反対側の面）は、例えば、包囲部８の天面（配線基板７とは反対側の面）から露出しており、また、これらの天面同士は面一である。また、包囲部８の側面と配線基板７の側面とは例えば面一である。接続導体４５及び貫通孔３７ｅは、例えば、平面視において少なくとも一部が振動子３の外側に位置しており、包囲部８は、接続導体４５及び貫通孔３７ｅを覆っている。なお、包囲部８は、貫通孔３７ｅに充填されていてもよいし、充填されていなくてもよい。
【００４４】
集積回路素子５と振動子３との間にはアンダーフィル４９（図２）が充填されている。アンダーフィル４９は、例えば、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）からなる。アンダーフィル４９は、樹脂よりも熱膨張係数が低いフィラー（例えばＳｉＯ２からなる）を含んでいてもよい。アンダーフィル４９は、集積回路素子５の側面を適宜な高さまで覆うように設けられてもよいし、集積回路素子５を側面だけでなく天面も覆うように設けられてもよい。
【００４５】
素子搭載部材１１（振動子３）の基体２１は、振動子端子２５、バンプ４７及び振動子用パッド４１の厚みに相当する隙間を介して配線基板７の絶縁基板３７と対向している。この隙間の外側は、包囲部８によって塞がれている。なお、包囲部８又はアンダーフィル４９は、基体２１と絶縁基板３７との隙間へ広がっていてもよいし、広がっていなくてもよい。
【００４６】
素子搭載部材１１においては、６つのＩＣ用パッド２６のうちの２つと、１対の素子搭載パッド２３とが接続されている。これにより、ＩＣ用パッド２６に実装された集積回路素子５と、素子搭載パッド２３に実装された振動素子９とが電気的に接続されている。ひいては、集積回路素子５により振動素子９に電圧を印加して発振信号を生成することが可能となっている。
【００４７】
また、素子搭載部材１１においては、６つのＩＣ用パッド２６のうち残りの４つと、４つの振動子端子２５とが接続されている。これにより、ＩＣ用パッド２６に実装された集積回路素子５と、振動子端子２５が接合された振動子用パッド４１を有する配線基板７とが電気的に接続されている。ひいては、振動子用パッド４１と接続導体４５を介して接続された配線基板７の４つの外部端子４３に対する電気信号の入出力によって、集積回路素子５に対して電気信号を入出力することが可能となっている。
【００４８】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、上記のような素子搭載部材１１における接続の一例を説明するための図である。具体的には、図３（ａ）は、基板部２１ａを振動素子９から見た平面図であり、図３（ｂ）は、基板部２１ａを集積回路素子５側から見た平面図である。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、１対の素子搭載パッド２３からは１対の第１接続パターン５１が延び、１対の第１ビア導体５３に接続されている。図３（ｂ）に示すように、１対の第１ビア導体５３は、基板部２１ａを厚み方向に貫通しており、１対の第２接続パターン５５に接続されている。１対の第２接続パターン５５は、２つのＩＣ用パッド２６に接続されている。また、図３（ｂ）に示すように、残りの４つのＩＣ用パッド２６は、４つの第３接続パターン５７を介して４つの振動子端子２５に接続されている。
【００５０】
第１接続パターン５１、第２接続パターン５５及び第３接続パターン５７は、層状に形成されている。第１接続パターン５１は、一部が枠部２１ｂと重なっていてもよい。１対の第２接続パターン５５の中途が幅広に形成されているのは、発振器１の製造過程において、振動素子９の特性を検査する検査装置のプローブを当接させるためである。第２ビア導体５９は、基準電位が付与される振動子端子２５と導体からなる蓋部材１３とを接続するためのものであり、枠部２１ｂも厚み方向に貫通している。
【００５１】
（水晶発振器の製造方法）
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、発振器１の製造方法を説明するための模式図である。
【００５２】
まず、図４（ａ）に示すように、配線基板７が多数個取りされる母基板１０１が準備される。図４（ａ）では開口部３７ｈ以外の図示を省略しているが、この時点において、例えば、配線基板７は略形成されている。すなわち、この時点において、開口部３７ｈ、貫通孔３７ｅ、ソルダーレジスト３９、振動子用パッド４１、外部端子４３及び接続導体４５は設けられている。母基板１０１の形成方法は、具体的な形状等を除いては、公知の方法と同様とされてよい。なお、開口部３７ｈは、例えば、打ち抜き、切削、又は、エッチングによって形成されてよい。また、貫通孔３７ｅは、例えば、ドリル等による切削によって形成されてよい。
【００５３】
次に、図４（ｂ）に示すように、母基板１０１に振動子３及び集積回路素子５が設けられる。すなわち、振動素子９の素子搭載部材１１に対する接合、蓋部材１３の素子搭載部材１１に対する接合、集積回路素子５の素子搭載部材１１に対する接合、及び、素子搭載部材１１の配線基板７（母基板１０１）に対する接合が行われる。
【００５４】
これらの接合順は、蓋部材１３の素子搭載部材１１に対する接合が振動素子９の素子搭載部材１１に対する接合よりも後である限り、どのような接合順も可能である。また、第２接続パターン５５の一部を拡幅して形成した測定パッド（本実施形態では集積回路素子５が重なる）を介して振動素子９の特性を検査し、これに応じて励振電極１７の重さを調整する場合においては、集積回路素子５の素子搭載部材１１に対する接合は、振動素子９の素子搭載部材１１に対する接合よりも後である。
【００５５】
次に、図４（ｃ）に示すように、包囲部８となる絶縁層１０３を形成する。具体的には、例えば、溶融状態の絶縁材料を供給し、その後、絶縁材料を加熱又は乾燥させることによって固化させる。供給方法及び固化方法は、公知の方法と同様でよい。例えば、熱硬化性樹脂をスクリーン印刷によって供給し、その後、リフロー炉等を通過させることによって熱硬化性樹脂を硬化させてよい。
【００５６】
絶縁層１０３の母基板１０１とは反対側の表面は、振動子３の母基板１０１とは反対側の表面と面一にされる。面一にする方法は、溶融状態の絶縁材料の供給量を適宜に調整することによって実現されてもよいし、比較的多くの絶縁材料を供給した後に、研磨等を行うことによって実現されてもよい。
【００５７】
次に、図４（ｄ）に示すように、母基板１０１及び絶縁層１０３を切断して個片化する。これにより、配線基板７及び包囲部８が構成され、ひいては、発振器１が構成される。切断は、例えば、図４の左右方向に平行な不図示の回転軸回りに回転するダイシングブレード１０９によってなされる。より具体的には、例えば、絶縁層１０３及び振動子３の母基板１０１とは反対側の表面をダイシングテープ１０５によってテーブル１０７に貼り付け、第２主面３７ｂ側から切断する。
【００５８】
以上のとおり、本実施形態では、発振器１は、第１主面３７ａに設けられた振動子用パッド４１、及び、第２主面３７ｂに設けられ、振動子用パッド４１に接続された外部端子４３を有する配線基板７と、配線基板７の開口部３７ｈを覆うように振動子用パッド４１に実装された振動子３と、開口部３７ｈ内に位置し、振動子３に実装された集積回路素子５と、振動子３の外周面、及び、第１主面３７ａのうちの振動子３の周囲部分に密着する絶縁材料からなる包囲部８と、を有している。
【００５９】
従って、例えば、振動子３のパッケージ（素子搭載部材１１及び蓋部材１３）と、配線基板７と、包囲部８との組み合わせによって、発振器１のパッケージを構成することができる。その結果、例えば、配線基板７の変更乃至は交換によって簡便に外部端子４３の配置及び大きさを変更することができる。また、例えば、振動子及び集積回路素子の双方を配線基板に実装して発振器を構成する場合に比較して、開口部３７ｈに集積回路素子５が収容されるので、小型化が図られる。
【００６０】
さらに、包囲部８が振動子３の周囲において振動子３及び配線基板７に密着している（覆っている）ことから、例えば、発振器１の剛性を高くすることができる。その結果、例えば、外部から発振器１に応力が加わったときに、配線基板７と振動子３との接合部分に加えられる応力を小さくすることができる。ひいては、配線基板７と振動子３との接合状態の変化によって出力信号が変化するおそれを低減できる。すなわち、発振信号が安定する。また、配線基板７と振動子３との接合部分が包囲部８によって覆われて露出しないことから、この接合部分に塵や埃等の付着物が付着することが低減され、これによっても発振器１からの出力信号が安定する。集積回路素子５は、開口部３７ｈに収容されており、また、外部端子４３が設けられている第２主面３７ｂ側は包囲部８によって覆われない。すなわち、集積回路素子５は包囲部８によって覆われない。従って、例えば、集積回路素子５の熱は、包囲部８の内部に籠らず、第２主面３７ｂ側へ放熱される。その結果、例えば、集積回路素子５の熱が振動子３の周波数特性に影響を及ぼすことが抑制されると期待される。
【００６１】
また、本実施形態では、振動子３の配線基板７とは反対側の表面が包囲部８から露出している。
【００６２】
従って、振動子３の一部（蓋部材１３）をそのまま発振器１のパッケージの一部として利用して薄型化を図ることができる。また、包囲部８によって振動子３の周囲の強度を向上させる一方で、振動子３内の熱を蓋部材１３から放出したり、蓋部材１３にグランドを接続して電位を安定させたりすることができる。振動子３は、蓋部材１３が露出するとともにその反対側は開口部３７ｈに対向しているから、放熱又は加熱が容易であり、その一方で、包囲部８によって周囲の電子部品からの熱の影響を受けにくい。従って、温度制御が容易である。
【００６３】
また、本実施形態では、振動子３の配線基板７とは反対側の表面と、包囲部８の配線基板７とは反対側の表面とが面一である。
【００６４】
従って、包囲部８による強度向上の効果を最大限に得つつ、上述した蓋部材１３が露出することによる、薄型化、蓋部材１３からの放熱、蓋部材１３の電位の安定化等の効果を得ることができる。また、包囲部８は、蓋部材１３の外周面と素子搭載部材１１の外周面とに密着することになるから、これらの接合強度も向上する。本実施形態のように、蓋部材１３が素子搭載部材１１の枠部２１ｂの外縁よりも内側に位置しているときには、包囲部８が枠部２１ｂに対して配線基板７側へ係合するから、振動子３と配線基板７との接合状態がより好適に向上する。
【００６５】
また、本実施形態では、配線基板７は、平面視において振動子３よりも外側に、配線基板７を厚み方向に貫通する貫通孔３７ｅと、貫通孔３７ｅに設けられ、振動子用パッド４１と外部端子４３とを接続する接続導体４５と、を有している。そして、包囲部８は、貫通孔３７ｅを覆っている。
【００６６】
従って、例えば、接続導体４５は、包囲部８を設ける前提条件となる配線基板７の外周部分（振動子３よりも外側へ位置する部分）に設けられることになるから、接続導体４５のために専用にスペースを確保する必要はなく、小型化が図られる。また、例えば、接続導体４５が包囲部８によって覆われることにより、塵や埃が接続導体４５に付着することが抑制され、発振器１から出力される信号が安定する。
【００６７】
また、本実施形態では、接続導体４５が包囲部８と重なっているので、包囲部８を構成する絶縁材料が貫通孔３７ｅ内に入りこむこととなり、この結果、接続導体４５の表面に包囲部８を構成する絶縁材料を設けることができ、接続導体４５と貫通孔３７ｅとの接続強度を高めることが可能となる。仮に、電子機器等の実装基板上に本実施形態の水晶発振器を実装した際に、配線基板７に応力が加わり、配線基板７が反った場合であっても、包囲部８を構成する絶縁材料により、接続導体４５が貫通孔３７ｅとの接続強度が高められているので、接続導体４５が貫通孔３７ｅの内面から剥がれることを抑えることができる。よって、本実施形態では、振動子用パッド４１と外部端子４３との導通不良を低減することができる。
【００６８】
また、本実施形態の発振器１の製造方法は、第１主面３７ａに設けられた振動子用パッド４１、第２主面３７ｂに設けられ、振動子用パッド４１に接続された外部端子４３、及び、厚み方向に貫通する開口部３７ｈを有する配線基板７が多数個取りされる母基板１０１に、開口部３７ｈを覆うように第１主面３７ａに実装される振動子３と、開口部３７ｈ内に位置し、振動子３に実装される集積回路素子５とを設けるステップ（図４（ｂ））と、振動子３が設けられた母基板１０１において、第１主面３７ａに溶融状態の絶縁材料を供給して固化させ、第１主面３７ａのうちの振動子３の周囲部分、及び、振動子３の外周面に密着する絶縁層１０３を形成するステップ（図４（ｃ））と、母基板１０１及び絶縁層１０３を第２主面３７ｂ側からダイシングブレード１０９によって切断して個片化するステップ（図４（ｄ））とを有している。
【００６９】
ここで、本実施形態とは異なり、絶縁層１０３を設けない場合、振動子３の配線基板７とは反対側の表面をテーブル１０７によって支持して、第２主面３７ｂ側からダイシングブレード１０９によって母基板１０１を切断すると、配線基板７が撓んでしまう。このことから、絶縁層１０３を設けない場合においては、第１主面３７ａ側から母基板１０１を切断しなければならない。第１主面３７ａ側から母基板１０１をダイシングブレード１０９によって切断すると、切断の際に第２主面３７ｂ側に突出するバリが生じるおそれがある。このバリは、発振器の外側に突出することになるから、例えば、検査用のソケットに発振器１を配置したときに接触不良の原因となり、ひいては、生産性の低下を招く。
【００７０】
しかし、本実施形態では、絶縁層１０３（包囲部８）が設けられていることから、振動子３の配線基板７とは反対側をテーブル１０７に支持させ、第２主面３７ｂ側から切断しても、配線基板７の撓みは抑制される。すなわち、そのような向きの切断が実現可能である。その結果、第２主面３７ｂ側に突出するバリの発生も抑制され、生産性が向上する。
【００７１】
また、本実施形態では、絶縁層１０３を形成するステップにおいて、振動子３の配線基板７とは反対側の表面と、絶縁層１０３の配線基板７とは反対側の表面とが面一になるように絶縁層１０３が形成される。従って、上述した切断の際に配線基板７が撓むことが抑制される効果がより顕著に奏される。
【００７２】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る発振器２０１を示す、図１に相当する分解斜視図である。なお、第２実施形態に係る発振器の構成は、配線基板２０７の構成を除いては、第１実施形態に係る発振器１の構成と同様である。また、第２実施形態に係る配線基板２０７についても、特に断りがない事項については、第１実施形態の配線基板７と同様である。
【００７３】
第２実施形態に係る配線基板２０７は、第１実施形態の配線基板７と同様に、開口部２３７ｈ及び複数の貫通孔２３７ｅを有する絶縁基板２３７と、絶縁基板２３７の第１主面２３７ａに設けられ、振動子３が実装される振動子用パッド２４１と、絶縁基板２３７の第２主面２３７ｂに設けられ、不図示の回路基板に接続される外部端子２４３と、貫通孔２３７ｅに設けられ、振動子用パッド２４１と外部端子２４３とを接続する接続導体２４５とを有している。
【００７４】
ただし、配線基板２０７は、例えば、以下の点において、第１実施形態の配線基板７と異なっている。まず、貫通孔２３７ｅは、平面視において、振動子用パッド２４１に対して開口部２３７ｈ側に位置し、且つ、開口部２３７ｈと繋がっている。また、貫通孔２３７ｅは、振動子用パッド２４１と重なっており、接続導体２４５は、貫通孔２３７ｅの内周面に形成された部分が直接に振動子用パッド２４１と接続されている。
【００７５】
以上の第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、振動子３のパッケージ（素子搭載部材１１及び蓋部材１３）と、配線基板２０７と、包囲部８との組み合わせによって、発振器２０１のパッケージが構成されることから、パッケージが小型であり、また、設計変更が容易である。包囲部８によって、振動子３と配線基板２０７との接合状態が安定し、ひいては、発振器２０１から出力される信号が安定する。
【００７６】
また、第２実施形態では、接続導体２４５が包囲部８と重なっているので、包囲部８を構成する絶縁材料が貫通孔２３７ｅ内に入りこむこととなり、この結果、接続導体２４５の表面に包囲部８を構成する絶縁材料を設けることができ、接続導体２４５と貫通孔２３７eとの接続強度を高めることが可能となる。仮に、電子機器等の実装基板上に第二実施形態の水晶発振器を実装した際、配線基板２０７に応力が加わり、配線基板２０７が反った場合であっても、包囲部８を構成する絶縁材料により、接続導体２４５が貫通孔２３７ｅとの接続強度を高められているので、接続導体２４５が貫通孔２３７ｅの内面から剥がれることを抑えることができる。よって、第２実施形態では、振動子用パッド２４１と外部端子２４３との導通不良を低減することができる。
【００７７】
また、第２実施形態では、アンダーフィル４９を構成する熱硬化性樹脂と包囲部８を構成する絶縁部材とが、振動子３と配線基板２０７との間を介して接合されているので、集積回路素子５と振動子３との接合強度を向上させることができる。
【００７８】
以上の実施形態において、水晶発振器１は圧電デバイスの一例であり、水晶振動子３は圧電振動子の一例であり、集積回路素子５は電子素子の一例である。
【００７９】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００８０】
圧電デバイスは、振動子と発振回路とを有する発振器に限定されない。別の観点では、振動子に実装され、配線基板の開口部に収容される電子素子は、発振回路を含む集積回路素子に限定されない。例えば、圧電デバイスは、発振回路を有さず、狭義の振動子３と、適宜な電子素子と、を有する広義の振動子であってもよい。なお、この場合、素子搭載部材１１において、振動素子９が搭載される１対の素子搭載パッド２３は、電子素子用のパッド（実施形態ではＩＣ用パッド２６）ではなく、振動子端子２５のいずれか２つに接続される。また、開口部には、例えば、サーミスタ及び／又はヒータが実装され、素子搭載部材１１を介して振動子端子２５に接続されてよい。また、圧電デバイスは、水晶を用いるものに限定されず、例えば、セラミックを用いるものであってもよい。
【００８１】
圧電デバイスが発振器である場合において、その用途乃至は機能は適宜に設定されてよい。例えば、圧電発振器は、クロック用発振器であってもよいし、電圧制御型発振器（例えばＶＣＸＯ）であってもよいし、温度補償型発振器（例えばＴＣＸＯ）であってもよいし、恒温槽付発振器(例えばＯＣＸＯ)の恒温槽内の発振器であってもよい。外部端子、振動子用パッド、振動子端子、ＩＣ用パッド及びＩＣ端子の数及びその配置は、圧電発振器に要求される機能に応じて適宜に設定されてよい。
【００８２】
圧電振動子の具体的構成は、適宜に変更されてよい。例えば、圧電振動素子は、２本の振動腕を有する音叉型のものであってもよいし、矩形の平板状の対角線上に１対の引出電極が形成されるものであってもよい。また、例えば、素子搭載部材は、枠部が金属によって構成されるものであってもよい。
【００８３】
配線基板は、主面だけでなく、内部に主面に平行な導体層を有していてもよい。また、配線基板は、平面視において振動子と概略同等の大きさを有する構成のものに限定されない。すなわち、配線基板は、振動子のパッケージとで、いわゆるＨ型のパッケージのような形状を構成するものに限定されない。例えば、配線基板は、比較的広い面積を有し、第１主面に振動子と並列に適宜な電子素子が実装されるものであってもよい。また、例えば、配線基板は、開口部を覆うように第２主面にヒータ等の電子部品が実装されるものであってもよい。
【００８４】
振動子用パッドと外部端子とを接続する接続導体の構成は、実施形態に示したものに限定されない。例えば、接続導体は、配線基板の外側に形成されたキャスタレーション（平面視における凹部）の内面に設けられた導体層であってもよいし、配線基板を貫通する貫通孔に充填された金属であってもよい。
【００８５】
包囲部の構成は、実施形態に例示した構成に限定されない。例えば、包囲部は、振動子の配線基板とは反対側の表面を覆ってもよいし、包囲部の配線基板とは反対側の表面は、振動子の配線基板とは反対側の表面よりも低くてもよいし、包囲部の側面は、配線基板７の側面よりも内側に位置していてもよい。
【００８６】
圧電デバイスの製造方法は、実施形態に例示した方法に限定されない。例えば、切断は、包囲部の配線基板とは反対側の表面側からなされてもよいし、ダイシングブレードによるものに限定されず、例えば、レーザーによってなされてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…水晶発振器（圧電デバイス）、３…水晶振動子（圧電振動子）、５…集積回路素子（電子素子）、７…配線基板、８…包囲部、３７ａ…第１主面、３７ｂ…第２主面、３７ｈ…開口部、３７ｅ…貫通孔、４１…振動子用パッド、４３…外部端子。
【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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