(57)【要約】【課題】  外部からの衝撃に強く、かつ構成部品に無駄が生じることがない構造とした表面実装型圧電デバイスおよびその製造方法、ならびに表面実装型圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器を提供すること。【解決手段】  外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ３７内に圧電振動片３２が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体４０により封止された表面実装型圧電デバイスであって、少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材５１を備え、このカバー部材５１には、前記圧電振動片３２と電気的に接続される電子部品Ｄを取付けた。【選択図】  図１
2005065123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスであって、
少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた
ことを特徴とする表面実装型圧電デバイス。
【請求項２】
前記カバー部材が、少なくとも、前記パッケージに接合される蓋体を覆う形状でなる箱型のセラミックカバーであることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項３】
前記箱型のセラミックカバーの内側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする請求項２に記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項４】
前記箱型のセラミックカバーの外側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする請求項２に記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項５】
前記箱型のセラミックカバーの内側および外側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項６】
前記パッケージと、前記カバー部材とが、導電性接着剤により固定され、かつ互いの導電パターンを電気的に接続する構成としたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項７】
前記カバー部材が、前記パッケージの実装面を除くほぼ全体を覆う構成としたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項８】
前記カバー部材の外形が、前記パッケージの外形とほぼ一致する外形であり、前記カバー部材が、前記蓋体付近だけを覆う構成としたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項９】
絶縁材料により圧電振動片を収容するためのパッケージを形成して、このパッケージ内に圧電振動片を固定し、蓋体により封止するパッケージ側の製造工程と、絶縁材料によりカバー部材を形成して、このカバー部材の内側および／または外側に電子部品を取付けるカバー部材側の製造工程とを別々に実行し、
前記パッケージ側の製造工程において、その最終工程でパッケージ側の性能検査を行うとともに、これとは別に前記カバー部材側の製造工程において、その最終工程でカバー部材側の性能検査を行い、
前記パッケージ側の性能検査と、カバー部材側の性能検査の終了後に、前記パッケージと前記カバー部材とを組み立てるようにした
ことを特徴とする表面実装型圧電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記パッケージ側の性能検査と、カバー部材側の性能検査の終了後に、前記パッケージと前記カバー部材とを、導電性接着剤により固定することにより、組み立てと、互いの導電パターンの電気的接続とを行うことを特徴とする請求項９に記載の表面実装型圧電デバイスの製造方法。
【請求項１１】
外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた表面実装型圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
ことを特徴とする、携帯電話装置。
【請求項１２】
外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスを利用した電子機器であって、
少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた表面実装型圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
ことを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容した表面実装型圧電デバイスおよびその製造方法、ならびに表面実装型圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
従来の圧電デバイスとして、例えば、図１３に示すような表面実装型水晶発振器が知られている（特許文献１参照）。
図において、圧電デバイスの一種である表面実装型水晶発振器（以下、「圧電デバイス」という）１は、多層基板２を挟んで、これより下側の枠状部３の内側に、キャビティー部５を形成し、また、多層基板２よりも上側の枠状部４の内側に内部空間６を形成している。
【０００３】
多層基板２よりも上側の内部空間６には、圧電振動片７を接合して収容し、蓋体８により気密に封止している。多層基板２よりも下側のキャビティ５内には、制御回路を構成するＩＣなどの電子部品９が取付けられて、樹脂封止されている。
そして、圧電振動片７と電子部品９とは、多層基板２を貫通するビアホール２ａなどにより電気的に接続されている。
これにより、圧電デバイス１では、電気的接続を行うための縦方向に延びるビアホール２ａは図示のように平面的位置をずらして多層基板２に設けられていることから、多層基板２のこれらビアホール２ａ周囲などが、経年変化による亀裂などを生じても、圧電振動片７を収容する内部空間６と、電子部品９を収容するキャビティ５とが容易にリークすることがないというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７７９４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、図１３の圧電デバイス１は、多層基板２を挟んで、上下に内部空間６とキャビティ５とをそれぞれ形成しているために、圧電振動片７と電子部品９を収容する容器が基本的にひとつのもので、このような容器を形成した後に、各圧電振動片７および電子部品９を取付けるようにしている。
このため、圧電振動片７と電子部品９のいずれかに不良があると、圧電デバイス１全体が不良となり、一方が良品である場合には、この良品である一方の部品が無駄になるという問題がある。
【０００６】
また、圧電デバイス１では、蓋体８が外部に露出しており、絶縁性を考慮して、この蓋体８について、セラミックやガラスなどの脆性材料を用いると、外部からなにかが当接した場合に損傷しやすい。そして、蓋体８に割れや、カケといった損傷が生じたり、接合箇所が損傷すると、内部空間６の気密性が損なわれ、圧電振動片７の周囲の物理的環境が変わることから、振動性能に悪影響を生じるという欠点がある。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、外部からの衝撃に強く、かつ構成部品に無駄が生じることがない構造とした表面実装型圧電デバイスおよびその製造方法、ならびに表面実装型圧電デバイスを利用した携帯電話と電子機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】
【０００８】
上述の目的は、第１の発明によれば、外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスであって、少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた、表面実装型圧電デバイスにより、達成される。
第１の発明の構成によれば、絶縁性に優れた蓋体を覆うカバー部材を備えていることから、このカバー部材により、蓋体が外部からの衝撃により損傷しないよう保護することができる。しかも、このカバー部材を利用して、カバー部材に電子部品を実装することができるので、蓋体の保護とともに部品の実装スペースを得ることができる。また、前記電子部品は、圧電振動片が収容されるパッケージと異なるカバー部材に取付けるようにしたので、圧電振動片は、前記電子部品と分離して、パッケージに収容した状態で、性能検査などを行うことができる。このため、圧電振動片と電子部品は、それぞれを別々に検査した上で良品どうしを組み合わせて使用できるため、良品と不良品が分離できない構造に起因した部品の無駄が生じることがない。
かくして、本発明によれば、外部からの衝撃に強く、かつ構成部品に無駄が生じることがない構造とした表面実装型圧電デバイスを提供することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記カバー部材が、少なくとも、前記パッケージに接合される蓋体を覆う形状でなる箱型のセラミックカバーであることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、箱形であることで、適切な内部空間を得られ、電子部品の収容および取付けが容易となる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記箱型のセラミックカバーの内側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、蓋体を保護するカバーが、そのまま電子部品を絶縁状態で覆うことになり、蓋体だけでなく、電子部品も適切に保護することができる。
【００１１】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記箱型のセラミックカバーの外側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、箱形のセラミックカバーの外側のスペースを利用することで、カバーの外側に露出した領域を電子部品の実装スペースとすることができ、作業性に優れている。
【００１２】
第５の発明は、第２ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記箱型のセラミックカバーの内側および外側に前記電子部品を取付けたことを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、箱型のセラミックカバーの内側と外側の両方を電子部品の実装スペースとすることができ、実装密度を向上させることができる。
【００１３】
第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかの構成において、前記パッケージと、前記カバー部材とが、導電性接着剤により固定され、かつ互いの導電パターンを電気的に接続する構成としたことを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、導電性接着剤を利用することにより、前記パッケージと前記カバー部材との機械的な結合と電気的な結合とを同時に行うことができる。
【００１４】
第７の発明は、第１ないし第６の発明のいずれかの構成において、前記カバー部材が、前記パッケージの実装面を除くほぼ全体を覆う構成としたことを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、カバー部材は、蓋体およびその接合部付近だけでなく、パッケージ全体を保護することになり、一層耐衝撃性が向上する。
【００１５】
第８の発明は、第１ないし第６の発明のいずれかの構成において、前記カバー部材の外形が、前記パッケージの外形とほぼ一致する外形であり、前記カバー部材が、前記蓋体付近だけを覆う構成としたことを特徴とする。
第８の発明の構成によれば、前記カバー部材が前記パッケージとほぼ一致する外形で、蓋体付近だけを覆う形態であるため、カバー部材を備えていても、全体の大きさを最小に抑えることができ、小型化を図る上で好ましい。
【００１６】
上述の目的は、第９の発明によれば、絶縁材料により圧電振動片を収容するためのパッケージを形成して、このパッケージ内に圧電振動片を固定し、蓋体により封止するパッケージ側の製造工程と、絶縁材料によりカバー部材を形成して、このカバー部材の内側および／または外側に電子部品を取付けるカバー部材側の製造工程とを別々に実行し、前記パッケージ側の製造工程において、その最終工程でパッケージ側の性能検査を行うとともに、これとは別に前記カバー部材側の製造工程において、その最終工程でカバー部材側の性能検査を行い、前記パッケージ側の性能検査と、カバー部材側の性能検査の終了後に、前記パッケージと前記カバー部材とを組み立てるようにした、表面実装型圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第９の発明の構成によれば、パッケージの製造工程と、カバー部材側の製造工程とを別々に行って、それぞれ性能検査をした上で、組み立てるようにしたので、圧電振動片と電子部品は、それぞれを別々に検査した上で良品どうしを組み合わせて使用できるため、良品と不良品が分離できない構造に起因した部品の無駄が生じることがない。
【００１７】
第１０の発明は、第９の発明の構成において、前記パッケージ側の性能検査と、カバー部材側の性能検査の終了後に、前記パッケージと前記カバー部材とを、導電性接着剤により固定することにより、組み立てと、互いの導電パターンの電気的接続とを行うことを特徴とする。
第１０の発明の構成によれば、検査終了後の前記パッケージと、前記カバー部材とを導電性接着剤を用いて固定するようにしているので、前記パッケージと前記カバー部材との機械的な結合と電気的な結合とをひとつの工程において、同時に行うことができる。
【００１８】
また、上述の目的は、第１１の発明によれば、外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた表面実装型圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話装置により、達成される。
【００１９】
また、上述の目的は、第１２の発明によれば、外部底面に実装端子を有した絶縁性のパッケージ内に圧電振動片が収容され、このパッケージが絶縁性の脆性材料でなる蓋体により封止された表面実装型圧電デバイスを利用した電子機器であって、少なくとも、前記蓋体を覆うカバー部材を備え、このカバー部材には、前記圧電振動片と電気的に接続される電子部品を取付けた表面実装型圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機器により、達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１ないし図３は、本発明の表面実装型圧電デバイス（以下、「圧電デバイス」という）の第１の実施の形態を示しており、図１はその概略断面図、図２は圧電デバイスの概略底面図、図３は圧電デバイスの分解斜視図である。
図において、圧電デバイス５０は、圧電振動子３０にカバー部材を固定して形成されている。
まず、圧電振動子３０について説明する。圧電振動子３０は、絶縁性のパッケージ３７内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３７は、例えば、後述するように、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。
【００２１】
すなわち、この実施形態では、パッケージ３７は、第１の基板４４と第２の基板４５と第３の基板４６とを積層して矩形状の箱体となるように形成されており、第３の基板４６の内側の材料を除去することで、内部空間Ｓ１のスペースを形成している。この内部空間Ｓ１が圧電振動片３２を収容するための収容空間である。そして、第２の基板４５に電極部を形成して圧電振動片３２を接合している。
ここで、本実施形態では、箱状のパッケージ３７を形成して、圧電振動片３２を収容するようにしているが、例えば、絶縁基体として、１枚の基板を用意し、この１枚の基板に、第２の基板４５の電極部と同様の電極部を形成して圧電振動片３２を接合し、厚みの薄い箱状のリッドないしは蓋体をかぶせて封止して、全体として圧電振動片３２を収容するためのパッケージを構成するようにしてもよい。
【００２２】
パッケージ３７の外面の四隅部には、その製造工程において、個々の基板をカットする際に使用されたキャスタレーション孔に起因して形成された１／４円でなる曲面状の凹であるキャスタレーション部４８，４８，４８，４８が形成されている。このキャスタレーション部は、後述するように、パッケージ３７の実装端子４１，４２と一体のタングステンメタライズおよびメッキを施して、図３に示すように、パッケージ３７の角隅部で縦方向に延びる導電パターン４８ａ，４８ａを形成するようにされている。
【００２３】
パッケージ３７の内部空間Ｓ１内の図において左端部付近において、内部空間Ｓ１に露出して内側底部を構成する第２の基板４５には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部３１，３１が設けられている。
この電極部３１，３１は、それぞれ図２に示すパッケージ底面に露出した実装端子４１，４２と接続されており、外部から印加される駆動電圧を、圧電振動片３２に供給するものである。具体的には、この実装端子４１，４２と電極部３１，３１は、パッケージ３７外部をメタライズにより引き回したり、あるいは、図１に示すように、第１の基板４４および第２の基板４５の焼成前にタングステンメタライズ等を利用して形成した導電スルーホール６１等で接続することで形成できる。
この各電極部３１，３１の上には、導電性接着剤４３が塗布されて、圧電振動片３２の基部３３が接合されている。この導電性接着剤４３としては、接合力を発揮する接着剤成分（バインダー成分）としての合成樹脂剤に、導電性のフィラー（銀製の細粒等の導電粒子を含む）および、所定の溶剤を含有させたものが使用できる。
【００２４】
圧電振動片３２は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片３２は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図３に示すような形状とされている。
すなわち、圧電振動片３２は、パッケージ３７側と固定される基部３３と、この基部３３を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕３５，３６を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
【００２５】
ここで、各振動腕３５，３６の主面には、必要により図示しない長溝をそれぞれ形成し、この長溝内に図示しない励振電極が形成されている。この長溝と励振電極は、それぞれ振動腕３５と、振動腕３６の主面である表裏面に形成され、外部から駆動電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
また、圧電振動片３２の基部３３の端部（図１では左端部）の幅方向両端付近には、上述したように、パッケージ３７の電極部３１，３１と接続するための図示しない電極部として、引き出し電極が形成されている。各引き出し電極は、基部３３の外縁を回り込んで、圧電振動片３２の基部３３の表裏に設けられ、各励振電極と接続されている。
【００２７】
これにより、引き出し電極から、各振動腕３５，３６の励振電極に駆動電圧が印加されることにより、各振動腕３５，３６内で電界が適切に形成され、振動腕３５，３６の各先端部が互いに接近したり離間したりするように駆動されて、所定の周波数で振動するようになっている。
尚、圧電振動片としては、図示のような音叉型の圧電振動片に限らず、圧電材料を矩形にカットしたＡＴカット振動片やコンベックスタイプの振動片等の種々の圧電振動片を使用することができる。
【００２８】
パッケージ３７の開放された上端には、封止材３８を介して、蓋体４０が接合されることにより、封止されている。蓋体４０は、セラミックやガラスなどの絶縁性の材料により形成されることが好ましく、これらは絶縁性の脆性材料である。蓋体４０は、好ましくは、パッケージ３７に封止固定した後で、後述するように、外部からレーザ光を圧電振動片３２の金属被覆部もしくは励振電極の一部（図示せず）に照射して、質量削減方式により周波数調整を行うために、光を透過する材料，特に、薄板ガラスにより形成されている。
蓋体４０として適するガラス材料としては、例えば、ダウンドロー法により製造される薄板ガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスが使用される。
蓋体４０が、ガラスにより形成される場合には、例えば、低融点ガラス等を利用した封止材３８を利用して、パッケージ３７に固定される。
【００２９】
この実施形態では、図１に示されているように、パッケージ３７の底部中央に貫通孔３９が形成されており、金属封止材４６により気密に封止されている。貫通孔３９は、その孔封止前の段階でパッケージ３７の内部空間Ｓ１と外部とを連通することで、後述する製造工程におけるアニール工程において、パッケージ３７内のガス（気体成分）を外部に排出する機能を有している。
具体的には、貫通孔３９は、第１の基板４４に形成された第１の孔３９ａと、第２の基板４５に形成され、上記第１の孔３９ａよりも小さな外径を有し、第１の孔３９ａと連通した第２の孔３９ｂで形成されている。
そして、貫通孔３９には、封止材４９が充填されることにより、内部空間Ｓ１が気密状態となるように孔封止されている。
【００３０】
また、図１に示されているように、圧電振動片３２の先端付近に対応するパッケージ３７の内側底部には、凹部４９が形成されている。この凹部４９は、第２の基板４５の対応する箇所の材料を除去することにより形成することができる。この凹部４９は、外部からの衝撃等により、圧電振動片３２の先端部が図の上下の方向に振れた際に、パッケージ３７の内側底部に当接して、該先端部が損傷することを防止する逃げ部である。
【００３１】
次に、カバー部材５１について説明する。
カバー部材５１は、圧電振動子３０の蓋体４０側に装着固定されることにより、圧電振動子３０の蓋体４０およびその周辺を保護するとともに、電子部品の取付けスペースを構成するためのものである。
このため、カバー部材５１は、少なくとも圧電振動子３０の蓋体４０を覆い得る大きさに形成される必要がある。この実施形態では、カバー部材５１は、比較的大きく形成されており、図１および図３に示されているように、圧電振動子３０の底面を除いて、その外面のほぼ全体を覆うことができる大きさとされた箱状の部材である。
【００３２】
カバー部材５１は、絶縁材料により形成されており、例えば、パッケージ３７と同じセラミック材料を利用して、これを成形、焼成して形成することにより、図示の形状のセラミックカバーとされている。
このカバー部材５１は、図１および図３を参照して理解されるように、天板部となる平板な基板部５２の下に、内側に内部空間Ｓ２を形成するようにした枠部５３を積層した箱状の形態である。
基板部５２の内側と外側は、電子部品を取付けるための実装面として使用することができ、第１の実施形態では、内側だけを用いるようにしている。このため、基板部５２の内側表面には、電子部品の取付け用の導電パターン５２ａが形成されている。
【００３３】
カバー部材５１の枠部５３の内面の所定箇所には、図１において、基板部５２の導電パターン５２ａと接続され、上下に延びる導電パターン５３ａが形成されている。そして、カバー部材５１の枠部５３の下端面には、実装電極５４，５５が設けられて、導電パターン５３ａと接続されている。そして、図２に示されているように、この実装電極は、符号５４，５４，５５，５５で示すように、カバー部材５１の底面の四隅に形成されている。
【００３４】
さらに、図２および図３に示されているように、カバー部材５１の外面の四隅の箇所には、キャスタレーション部５６，５６，５６，５６が形成され、図３に示されているように、枠部５３の上記各キャスタレーション部５６，５６の領域表面には、導電パターン５６ａ，５６ａが設けられており、図２の実装電極５４，５４，５５，５５と一体とされている。
【００３５】
このような構成でなるカバー部材５１は、図３の矢印に示す方向に圧電振動子３０の外側にかぶせられるようにして、圧電振動子３０に対して固定される。この固定の様子は、図１に示されている。
図示されているように、カバー部材５１は、圧電振動子３０の底面を除いて、完全覆う大きさであり、この状態で、内部空間Ｓ２を形成するようになっている。この内部空間Ｓ２を利用して、カバー部材５１の内側、すなわち、基板部５２の内面に、ひとつまたは複数の電子部品Ｄを取付けるようにしている。
ここで、カバー部材５１と、圧電振動子３０との固定は、導電性接着剤４３ａを利用して、行われている。この導電性接着剤４３ａは、圧電振動子３０のパッケージ３７内に圧電振動片３２を接合する際に使用される導電性接着剤４３と同じものである。
【００３６】
具体的には、図１ないし図３を参照して理解されるように、導電性接着剤４３ａは、圧電振動子３０の各キャスタレーション部４８，４８，４８，４８の外側で、カバー部材５１の導電パターン５３ａとの間に充填されるように塗布される。
これにより、圧電振動子３０とカバー部材５１とは機械的に固定されるとともに、電気的にも接続される。これにより、カバー部材５１に取付けた電子部品Ｄと、圧電振動子３０の圧電振動片３２とが電気的に接続されることになる。
【００３７】
本実施形態の圧電デバイス５０は以上のように構成されており、圧電振動子３０の蓋体４０を覆う絶縁性に優れたカバー部材５１を備えていることから、このカバー部材５１により、圧電振動子３０の蓋体４０が外部からの衝撃により損傷しないよう保護することができる。しかも、このカバー部材５１を利用して、このカバー部材５１に電子部品Ｄを実装することができるので、蓋体４０の保護とともに部品の実装スペースを得ることができる。
【００３８】
また、電子部品Ｄは、圧電振動片３２が収容されるパッケージ３７と異なるカバー部材５１に取付けるようにしたので、圧電振動片３２は、電子部品Ｄと分離して、パッケージ３７に収容した状態で、性能検査などを行うことができる。このため、圧電振動片３２と電子部品Ｄは、それぞれを別々に検査した上で良品どうしを組み合わせて使用できるため、良品と不良品が分離できない構造に起因した部品の無駄が生じることがない。
このように、圧電デバイス５０は、外部からの衝撃に強く、かつ構成部品に無駄が生じることがない構造とすることができる。
【００３９】
（圧電デバイスの製造方法）
次に、圧電デバイス５０の製造方法の実施形態を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
圧電デバイス５０の製造工程の特徴は、圧電振動子３０の製造工程と、カバー部材５１の製造工程を別々に行い、これらを個別に製造後に組み合わせるようにしたことである。
【００４０】
（圧電振動子の製造工程）
圧電振動子３０を製造する場合には、そのパッケージ３７を製造（ＳＴ１１）し、これとは別に圧電振動片３２を製造して（ＳＴ２１）、パッケージ３７に接合する（ＳＴ１２）。図１および図３で説明した圧電振動片３２と蓋体４０は、別々に形成しておく。圧電振動片３２については、例えば、水晶ウエハをエッチングして、既に説明した形状を形成するとともに、必要な励振電極を形成する（ＳＴ２１）ことで、従来と同様に製造することができるので、詳しい説明は省略する。
また、蓋体４０の構造は上述の通りであり、例えば、上述したガラスで形成することができる。
【００４１】
図６は、圧電振動子３０の製造工程を工程順に示している。
図６（ａ）に示すように、第１の基板４４，第２の基板４５、第３の基板４６を形成して、所定の形態に成形し、積層して、パッケージ３７を形成する。これらの基板の材料としては、例えば、所定の溶液中にセラミックパウダを分散させ、バインダを添加して生成される混練物をシート状の長いテープ形状に成形し、これを所定の長さにカットして得たグリーンシートを用意する。このグリーンシートは、上述した第１の基板４４と、第２の基板４５および第３の基板４６とを形成するために、それぞれ共通して使用することができる。
【００４２】
すなわち、グリーンシートを利用して、第１の基板４４となるシートＧを形成する。具体的には、図５に示すように、シートＧは、この場合、縦横に連続した複数（図示の場合４つ分）の第１の基板４４，４４，４４，４４が、縦横に連続してなる大きさを有しており、この状態で、個々の基板４４について電極部３１と実装端子４１，４２とを電気的に接続するための導電スルーホール（図１参照）を形成するための貫通孔や、脱ガスのための貫通孔３９ａを必要な数だけ形成する。この際には、縦横の切断線Ｃ１、Ｃ２に沿って、個別の製品に後でカットするための案内となるキャスタレーションＨも同時に形成する。図５から理解されるように、キャスタレーションＨは円形であるから、切断線Ｃ１、Ｃ２に沿って切断後には、各基板４４の四隅に、図２や図３で説明した１／４円状のキャスタレーション部が形成されることになる。
【００４３】
同様にして、グリーンシートを利用して、第２の基板４５と第３の基板４６を形成する。この場合、それぞれ形状に対応して、内側の材料を除去するなどして、図１および図３で説明した構造となるようにする。
すなわち、第２の基板４５については、凹部４９に対応して、材料を除去し、貫通孔３９ｂを形成するとともに、スルーホールなどを形成し、さらに、図３で説明した電極部３１，３１を形成する。第３の基板４６については、内部空間Ｓ１に対応して、材料を除去する。ここで、パッケージ３７を構成する特定の基板に、上記電極部３１や導電パターンを形成する方法を説明する。
【００４４】
各基板の対応箇所に、例えば、電極部や導電パターンの形状に応じて、タングステンメタライズを塗布する。その後、図６（ａ）のように、各基板を積層して、焼成する。グリーンシート焼成後、その上に、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、および金（Ａｕ）を順次メッキすることにより、必要な電極部や導電パターンを形成することができる。
また、第３の基板４６の上端には、封止材としての低融点ガラス３８を適用する。
【００４５】
このようにして、パッケージ３７を形成したら、図６（ｂ）に示すように、電極部３１に導電性接着剤４３を塗布して、その上に圧電振動片３２を載置し、必要によりやや加重をかけて、加熱し、導電性接着剤４３を硬化させることにより、圧電振動片３２を接合する（ＳＴ１２）。
【００４６】
次に、図６（ｃ）に示すように、パッケージ３７の封止材３８を利用して、蓋体４０を固定する（蓋封止）（ＳＴ１３）。この場合、蓋体４０は、ガラス材料であり、封止材である低融点ガラスによりパッケージ３７に対して、融着されることにより、蓋封止が行われる。次いで、パッケージ３７を気密にしたチャンバー（図示せず）内に収容して、チャンバー内を真空に引き、加熱下で、貫通孔３９を介して脱ガスを行う（アニール工程）。これにより、パッケージ３７内で、上述した導電性接着剤の硬化などに起因するガスが、パッケージの外部に排出される。ひき続き、たとえば、パッケージ３７を裏返して、底面を上方に向けた状態で、図示しない所定の治具にセットし、バルク状態の金属封止材を貫通孔３９に載せて、レーザ光を照射し、溶融させて、図６（ｄ）に符号４７に示すように貫通孔３９内に充填することで、貫通孔３９を完全に塞ぎ、パッケージを気密状態で封止する（ＳＴ１４）。
【００４７】
次いで、図６（ｅ）に示すように、外部から蓋体４０を透過させるように、レーザ光ＬＢを圧電振動片３２の金属被覆部もしくは励振電極の一部に照射して、質量削減方式により周波数調整を行い（ＳＴ１５）、圧電振動子３０が形成される。次いで、必要な検査(ＳＴ１６)を経て、圧電振動子３０が完成する。
【００４８】
（カバー部材の製造工程）
図７は、カバー部材の製造工程を順番に示す工程図である。
図１で説明した構造のカバー部材５１は、その基板部５２と、枠部５３とを上述したパッケージ３７の各基板と同様に、グリーンシートを用いて形成することができる。そして、各シートについて、タングステンメタライズを塗布し、図７（ａ）に示す様に積層して、焼成した後で、必要なメッキを施して、図１ないし図３で説明した導電パターンを形成する。これにより、カバー部材が形成される（ＳＴ３１）。
【００４９】
次いで、カバー部材５１に取付ける電子部品を予め用意しておき（ＳＴ４１）、図７（ｂ）に示すように、各電子部品Ｄ，Ｄ，Ｄをカバー部材５１の内側に取付ける（ＳＴ３２）。すなわち、通常のリフロー工程などを用いて、図１で説明した基板部の導電パターン５２ａに各電子部品Ｄ，Ｄ，Ｄを実装する。そして、このカバー部材５１に必要な通電を行い、電子部品Ｄ，Ｄ，Ｄの検査を行う（ＳＴ３３）。
【００５０】
このようにし、圧電振動子３０と、カバー部材５１を完成したら、図３で説明したように、圧電振動子３０とカバー部材５１とを組み立てて、導電性接着剤４３ａ（図１，図２参照）を用いて、機械的、電気的に接合する（ＳＴ４１）。
最後に、圧電デバイス５０全体の検査を行う（ＳＴ４２）。これにより、圧電デバイス５０が完成する。
【００５１】
このように、上述の実施形態にかかる製造方法によれば、パッケージ３７の製造工程と、カバー部材５１側の製造工程とを別々に行って、それぞれ性能検査（ＳＴ１６，ＳＴ３３）をした上で、組み立てるようにしたので、圧電振動片と電子部品は、それぞれを別々に検査した上で良品どうしを組み合わせて使用できるため、良品と不良品が分離できない構造に起因した部品の無駄が生じることがない。
【００５２】
図８ないし図１１は、上述した実施形態の圧電デバイスの変形例１ないし４をそれぞれ示す概略断面図である。
これらの変形例について、第１の実施形態の圧電デバイス５０と同じ符号を付した箇所の構成は共通であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００５３】
図８の変形例１に係る圧電デバイス５０―１は、カバー部材５１の基板部５２の上面にも導電パターン５１ａを形成し、これを側面の外面を上下に引き回した導電パターン５１ｂ、基板部５２の内側の導電パターン５２ａおよび実装端子５４，５５と一体にした構成を示している。
これにより、変形例１の圧電デバイス５０−１も上述した圧電デバイス５０と同じ作用効果を発揮できるとともに、カバー部材５１の外面の導電パターン５１ａを利用して、さらに電子部品Ｄ−１を追加して取付けることができる。このため、より高密度で多数の電子部品ＤおよびＤ−１を実装することができる。
【００５４】
図９の変形例２の圧電デバイス５０−２では、カバー部材５１の基板部５２の上面の導電パターン５１ａと内側の導電パターン５２ａと、実装端子５４，５５とを基板部５２と、枠部５３の内部を通る導電スルーホール５２ｂおよび５３ｂを介して接続している。その他の構成は変形例１と同じであり、この変形例２のような構造によっても、上述した圧電デバイス５０と同じ作用効果を発揮できるとともに、カバー部材５１の外面の導電パターン５１ａを利用して、さらに電子部品Ｄ−１を追加して取付けることができる。このため、より高密度で多数の電子部品ＤおよびＤ−１を実装することができる。
【００５５】
図１０および図１１の各変形例３，４にかかる圧電デバイス５０−３、圧電デバイス５０−４では、圧電振動子３０の内部の構成その他は図示が省略され、要部だけが示されている。
図１０において、圧電デバイス５０−３は、上述した圧電デバイス５０と比較すると、パッケージ３７の外形が蓋体４０−１よりも比較的大きくされており、このパッケージ３７の外形寸法Ｌ１と、カバー部材５１−１の外形寸法Ｌ２はほぼ一致する大きさとされている。
【００５６】
このため、カバー部材５１−１は、圧電振動子３０の全体を覆うのではなく、蓋体４０―１の周辺に対応した圧電振動子３０の上部だけを覆う大きさとされている。
そして、パッケージ３７の上端の、蓋体４０−１から露出した周縁部３７ａには、図示しない導電パターンが形成されており、圧電振動子３０内部の圧電振動片および圧電振動子３０の実装端子４１，４２と接続されている。そして、パッケージ３７上端の上記した導電パターンの上に、導電性接着剤４３ａを塗布して、その上にカバー部材５１−１を載置し、カバー部材５１−１側の図示しない実装端子に対して固定するようにしている。
【００５７】
変形例３に係る圧電デバイス５０−３は以上のように構成されており、圧電デバイス５０と共通した作用効果を発揮できるだけでなく、カバー部材５１−１とパッケージ３７の外形寸法をほぼ一致させることで、コンパクトな外形とし、その分、圧電デバイス５０−３の実装スペースを小さくすることで、実装基板等への高密度実装に適している。
【００５８】
図１１に示した変形例４に係る圧電デバイス５０−４は、図示の形態から理解されるように、図１０の変形例３に近似した構造とされており、相違するのは、圧電振動子３０のパッケージ３７ａの構造である。すなわち、パッケージ３７ａは複数の段付きパッケージとされており、カバー部材５１−２は、その下端の形状がこれに対応する段部５３ｅを備えるように構成してもよい例を示している。
これらの形状の僅かな相違点を除いて、圧電デバイス５０−４は、上述した圧電デバイス５０−３と同じ構造であり、ほぼ同等の作用効果を発揮することができる。
【００５９】
図１２は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０１を備えている。
ＣＰＵ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段（メモリ）３０３の制御を行うようになっている。このため、ＣＰＵ３０１には、圧電デバイス５０やその変形例の構成のものが取り付けられて、その出力周波数をＣＰＵ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。
【００６０】
ＣＰＵ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、ＣＰＵ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。
【００６１】
このように、制御部を備えたデジタル式携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス５０その他の変形例の圧電デバイスを利用することができる。この場合、外部から衝撃を受けても、蓋体や、パッケージの気密性が損傷を受けることがないので、製品の信頼性が向上する。
【００６２】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージや箱状の蓋体に被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略断面図。
【図２】図１の圧電デバイスの概略底面図。
【図３】図１の圧電デバイスの概略分解斜視図。
【図４】図１の圧電デバイスの製造方法の実施形態を示すフローチャート。
【図５】図１の圧電デバイスの製造方法におけるパッケージの製造工程の一部を示す説明図。
【図６】図１の圧電デバイスの圧電振動子側の製造工程を順番に示す図。
【図７】図１の圧電デバイスのカバー部材側の製造工程を順番に示す図。
【図８】本発明の実施形態の圧電デバイスの変形例１に係る圧電デバイスの概略断面図。
【図９】本発明の実施形態の圧電デバイスの変形例２に係る圧電デバイスの概略断面図。
【図１０】本発明の実施形態の圧電デバイスの変形例３に係る圧電デバイスの概略断面図。
【図１１】本発明の実施形態の圧電デバイスの変形例４に係る圧電デバイスの概略断面図。
【図１２】本発明の実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図１３】従来の圧電デバイスの一例を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００６４】
３０・・・圧電振動子、３２・・・圧電振動片、３５，３６・・・振動腕、３１・・・電極部、４４・・・第１の基板、４５・・・第２の基板、５０，５０−１，５０−２，５０−３，５０−４・・・圧電デバイス、５１・・・カバー部材、Ｄ，Ｄ１・・・電子部品。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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