(57)【要約】【課題】圧電振動素子とＩＣ部品を一つのパッケージの異なった箇所に搭載した表面実装型圧電発振器において、導電性接着剤から発生してＩＣ部品実装パッドに付着する接続阻害物質を除去する。【解決手段】素子搭載用パッド４上に圧電振動素子３を導電性接着剤４ａにより接続する圧電振動素子搭載工程と、導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、モニター電極１０を用いて行われる周波数調整工程と、上面側凹所１ａを封止して圧電振動子０を形成する封止工程と、圧電振動子の特性を検査する圧電振動子検査工程と、ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するために電極プラズマ洗浄を実施するドライ洗浄工程と、ＩＣ部品搭載工程と、下面側凹所５ａ内にアンダーフィルを充填するアンダーフィル充填工程と、を備える。【選択図】図１
2007336321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面に夫々凹所を有し、底部に実装端子を備えた容器本体と、圧電振動素子の各
励振電極を電気的に接続するために前記上面側凹所内に設けた２つの素子搭載用パッドと
、該素子搭載用パッド上に熱硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と
、該上面側凹所を封止するリッドと、発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するために下面
側凹所内に配置されたＩＣ部品実装パッドと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記
ＩＣ部品と、前記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配
線を施すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極
と、を備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用
パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と
、
前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、
前記モニター電極を用いて前記圧電振動素子の周波数特性を測定しつつ行う周波数調整
工程と、
前記リッドを用いて前記上面側凹所を封止して圧電振動子を形成する封止工程と、
前記圧電振動子の特性を検査する圧電振動子検査工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するために電極プラズマ洗浄を実施する
ドライ洗浄工程と、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載するＩＣ部品搭載工程と、
前記下面側凹所内にアンダーフィルを充填するアンダーフィル充填工程と、
を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。
【請求項２】
上面に圧電振動素子の各励振電極を電気的に接続するための２つの素子搭載用パッドを
有すると共に、下面側凹所内に発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するためのＩＣ部品実
装パッドを備え且つ底面に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載用パッド上に熱硬
化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、前記圧電振動素子を含む前記
絶縁基板の上部空間を封止するキャップと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記Ｉ
Ｃ部品と、記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配線を
施すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極と、
を備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用
パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と
、
前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、
前記モニター電極を用いて前記圧電振動素子の周波数特性を測定しつつ行われる周波数
調整工程と、
前記キャップを用いて前記絶縁基板上の圧電振動素子を封止して圧電振動子を形成する
封止工程と、
前記圧電振動子の特性を検査する圧電振動子検査工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するため電極プラズマ洗浄を実施するド
ライ洗浄工程と、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載するＩＣ部品搭載工程と、
前記下面側凹所内にアンダーフィルを充填するアンダーフィル充填工程と、
を備えたことを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ドライ洗浄工程においては、前記電極プラズマ洗浄に代
えてエキシマ洗浄を実施することを特徴とする表面実装型圧電発振器の製造方法。
【請求項４】
前記アニール工程におけるアニールを真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１、
２又は３に記載の表面実装型圧電発振器の製造方法。
【請求項５】
上面と下面に夫々凹所を有し、底部に実装端子を備えた容器本体と、圧電振動素子の各
励振電極を電気的に接続するために上面側凹所内に設けた２つの素子搭載用パッドと、該
素子搭載用パッド上に熱硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、該
上面側凹所を封止するリッドと、発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するために下面側凹
所内に配置されたＩＣ部品実装パッドと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記ＩＣ
部品と、記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配線を施
すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極と、を
備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用
パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と
、
前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するために電極プラズマ洗浄を実施する
ドライ洗浄工程と、
を備えたことを特徴とするＩＣ部品実装パッドの異物除去方法。
【請求項６】
上面に圧電振動素子の各励振電極を電気的に接続するための２つの素子搭載用パッドを
有すると共に、下面側凹所内に発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するためのＩＣ部品実
装パッドを有し、且つ底面に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載用パッド上に熱
硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、前記圧電振動素子を含む前
記絶縁基板の上部空間を封止するキャップと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記
ＩＣ部品と、記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配線
を施すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極と
、を備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、
前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用
パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と
、
前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するため電極プラズマ洗浄を実施するド
ライ洗浄工程と、
を備えたことを特徴とするＩＣ部品実装パッドの異物除去方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記ドライ洗浄工程においては電極プラズマ洗浄に代えてエ
キシマ洗浄を実施することを特徴とするＩＣ部品実装パッドの異物除去方法。
【請求項８】
前記アニール工程におけるアニールを真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項５、
６又は７に記載のＩＣ部品実装パッドの異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装型圧電発振器を構成する圧電振動子の底部に連設した底部構造体に
設けたＩＣ部品実装パッドに付着する接続阻害物質を除去してＩＣ部品搭載時における接
触不良等を解消することができる表面実装型圧電発振器の製造方法、及びＩＣ部品実装パ
ッドの異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信市場においては、各種電装部品の実装性、保守・取扱性、装置間での部品の
共通性等を考慮して、各機能毎に部品群のモジュール化を推進するメーカーが増えている
。また、モジュール化に伴って、小型化、低コスト化も強く求められている。
特に、基準発振回路、ＰＬＬ回路、及びシンセサイザー回路等、機能及びハード構成が
確立し、且つ高安定性、高性能化が要求される回路部品に関してモジュール化への傾向が
強まっている。更に、これらの部品群をモジュールとしてパッケージ化することによりシ
ールド構造を確立しやすくなるという利点がある。
【０００３】
複数の関連部品をモジュール化、パッケージ化することにより構築される表面実装用の
電子部品としては、例えば圧電振動子、圧電発振器、ＳＡＷデバイス等を例示することが
できるが、これらの機能を高く維持しつつ、更なる小型化を図るために、例えは図５に示
した如き二階建て構造のモジュールが採用されている。
即ち、図５（ａ）は二階建て構造型（Ｈ型）モジュールとしての表面実装型圧電デバイ
ス（水晶発振器）の従来構成を示す平面図であり、（ｂ）は縦断面略図であり、（ｃ）は
その底面図である。この水晶発振器Ａは、セラミック製の容器（絶縁容器）１０１と金属
リッド１０２からなる容器の空所（上面側凹所）１０１ａ内に設けた素子搭載用パッド１
０４上に熱硬化性のシリコーン系導電性接着剤１０４ａにより水晶振動素子１０３を接続
した水晶振動子１００と、水晶基板１０３ａの表裏両面に夫々励振電極１０３ｂを形成し
た水晶振動素子１０３と、水晶振動子１００の底面に接合されるセラミック製の容器１０
５の空所（下面側凹所）１０５ａ内の天井面に設けたＩＣ部品実装パッド１０５ｃに発振
回路、温度補償回路などを構成するＩＣ部品１０６をベアチップ実装した底部構造体（Ｉ
Ｃ部品ユニット）１０７と、空所１０５ａの天井面に設けられると共に素子搭載用パッド
１０４と導通したモニター電極１１０と、を備えている。この水晶発振器Ａをプリント基
板上に実装する際には、容器１０５の底面に設けた実装端子１０５ｂを用いた半田付けが
行われる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
図６はこの水晶発振器Ａを製造する工程を示すフロー図であり、ＩＣ部品実装パッド１
０５ｃ上にＩＣ部品１０６を搭載しない状態において、上面側凹所１０１ａ内の素子搭載
用パッド１０４上に水晶振動素子１０３を導電性接着剤１０４ａにより接続する水晶振動
素子搭載工程と、導電性接着剤１０４ａを硬化させたり、水晶振動素子１０３のエージン
グ特性を高めるためにアニール炉内で加熱処理するアニール工程と、アニール炉内を換気
する工程と、モニター電極１１０に対して夫々プローブピン１２０を接触させて水晶振動
素子１０３の特性をチェックしながら水晶振動素子１０３に対する周波数調整を行ってゆ
く水晶振動素子の周波数調整工程と、リッド１０２を用いて上面側凹所１０１ａを封止し
て水晶振動子１００を完成する封止工程と、水晶振動子１００の特性を検査する水晶振動
子検査工程と、ＩＣ部品実装パッド１０５ｃに付着した異物を洗浄液を用いて除去するた
めウェット洗浄を実施するウェット洗浄工程と、ＩＣ部品実装パッド１０５ｃ上にＩＣ部
品１０６をフリップチップ実装により搭載するＩＣ部品搭載工程と、下面側凹所内に図示
しないアンダーフィルを充填するアンダーフィル充填工程と、から構成されている。
【０００５】
このように従来の製造方法では、水晶振動素子１０３を素子搭載用パッド１０４上に搭
載する工程を先行して実施し、金属リッド１０２によって上面側凹所１０１ａを封止せず
、且つＩＣ部品実装パッド１０５ｃ上にＩＣ部品１０６を搭載しない状態で、熱硬化性の
シリコーン系導電性接着剤１０４ａを加熱硬化させると共に水晶振動素子１０３のエージ
ング特性をよくするためのアニール工程を行う。このため、導電性接着剤１０４ａの加熱
、硬化時に発生するアウトガス成分（添加剤、シランカップリング剤、シロキサン等）の
有機物（接続阻害物質）が下面側凹所１０５ａ側に回り込みを起こして、ＩＣ部品実装パ
ッド１０５ｃ面に付着する。ＩＣ部品実装パッド１０５ｃはタングステンから成る基材面
にニッケルメッキ膜、金メッキ膜を順次積層した構成を備えており、金メッキ膜表面にア
ウトガス成分が付着するとＩＣ部品１０６側の端子との間をフリップチップ接続した際に
接続不良、或いは接続不能となる。
【０００６】
また、アニール工程において所要温度にて加熱することによりＩＣ部品実装パッド１０
５ｃのニッケルメッキ膜の一部が金メッキ膜の表面に拡散して染み出し、水酸化ニッケル
膜を生成する。この水酸化ニッケル膜は、導体バンプによる接合を阻害して接触不良、接
続不能をもたらす。接触不良の状態が出現すると、下面側凹所内にアンダーフィルを充填
した際の熱膨張や、その他の取扱時に加わる衝撃等によりフリップチップ接続部が剥離し
易くなる。
或いは、封止工程後に行われる水晶振動子の特性検査工程でクリーンルームから外部に
出して外気に触れた時にＩＣ部品実装パッド１０５ｃの表面にバンプを用いたフリップチ
ップ接続を阻害する物質が付着する汚染が起きる虞もある。
【０００７】
従来、ＩＣ部品実装パッドの汚染による接触不良、接続不能を防止するために、水晶振
動子の検査工程の後に洗浄液を用いたウェット洗浄工程を実施してはいるが、付着したゴ
ミ等は除去できるものの、付着したシロキサン粒子等の有機物や、無機物（水酸金属）の
除去は困難であった。
【特許文献１】特開２０００−２７８０４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように従来の二階建て構造型（Ｈ型）モジュールとしての表面実装型圧電発振器
の製造工程においては、圧電振動素子をシリコーン系の導電性接着剤によって接続した後
でアニール工程を実施するため、導電性接着剤から発生したシロキサンガス分子がパッケ
ージの反対側に配置されたＩＣ部品実装電極に付着する等の汚染が発生し易く、一旦接続
阻害物質が付着したＩＣ部品実装電極から当該物質を除去することはウェット洗浄では困
難であった。また、ＩＣ部品実装パッド表面の金メッキ膜の下地層であるニッケルメッキ
膜の一部が金メッキ膜表面に拡散することにより形成される接続阻害物質である水酸化ニ
ッケル膜についても除去が容易ではなかった。従来実施されていたウェット洗浄ではゴミ
を中心とした異物の除去は可能であっても、電極に付着した有機物、無機物を除去するこ
とは難しいからである。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、圧電振動素子とＩＣ部品を一つのパッケー
ジの異なった箇所に搭載した表面実装型圧電発振器において、当該圧電発振器を製造する
過程で圧電振動素子を封止する前に加熱処理を実施することにより導電性接着剤から発生
してＩＣ部品実装パッドに付着するシロキサンガス等の接続阻害物質や、前記加熱処理に
よってＩＣ部品実装パッド表面の金メッキ膜表面に析出する水酸化ニッケル膜を除去する
ことができる表面実装型圧電発振器の製造方法、及びＩＣ部品実装パッドの異物除去方法
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、本発明に係る表面実装型圧電発振器の製造方法は、上面と下
面に夫々凹所を有し、底部に実装端子を備えた容器本体と、圧電振動素子の各励振電極を
電気的に接続するために前記上面側凹所内に設けた２つの素子搭載用パッドと、該素子搭
載用パッド上に熱硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、該上面側
凹所を封止するリッドと、発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するために下面側凹所内に
配置されたＩＣ部品実装パッドと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記ＩＣ部品と
、前記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配線を施すた
めの配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極と、を備え
た表面実装型圧電発振器の製造方法であって、前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品
を搭載しない状態において、前記素子搭載用パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接
着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と、前記導電性接着剤を硬化させるために加熱
処理するアニール工程と、前記モニター電極を用いて前記圧電振動素子の周波数特性を測
定しつつ行われる周波数調整工程と、前記リッドを用いて前記上面側凹所を封止して圧電
振動子を形成する封止工程と、前記圧電振動子の特性を検査する圧電振動子検査工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するために電極プラズマ洗浄を実施するド
ライ洗浄工程と、前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載するＩＣ部品搭載工程
と、前記下面側凹所内にアンダーフィルを充填するアンダーフィル充填工程と、を備えた
ことを特徴とする。
【００１１】
一つの容器本体の異なった部位に夫々圧電振動素子とＩＣ部品を搭載する構造を備えた
発振器、とりわけＨ型の容器本体構造を備えた発振器の製造工程においては、圧電振動素
子を導電性接着剤を用いて素子搭載用パッド上に接続した状態でアニール工程を行うが、
その際に導電性接着剤から発生するアウトガス成分がＩＣ部品実装パッドに付着すると、
ＩＣ部品搭載時に接触不良、接続不能等の不具合が発生する。従来は圧電振動素子を封止
した後でウェット洗浄を行うことによりＩＣ部品実装パッドの洗浄を行っていたが、有機
物、無機物等から成る接続阻害物質を除去することは困難であった。本発明では、従来の
ウェット洗浄に代えて、電極プラズマ洗浄から成るドライ洗浄工程を実施することにより
、接続阻害物質を効率的に除去することが可能となる。
【００１２】
また本発明は、上面に圧電振動素子の各励振電極を電気的に接続するための２つの素子
搭載用パッドを有すると共に、下面側凹所内に発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するた
めのＩＣ部品実装パッドを有し、且つ底面に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載
用パッド上に熱硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、前記圧電振
動素子を含む前記絶縁基板の上部空間を封止するキャップと、該ＩＣ部品実装パッド上に
搭載される前記ＩＣ部品と、記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの
間に所定の配線を施すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続された
モニター電極と、を備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、前記ＩＣ部品実装
パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用パッド上に前記圧電
振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振動素子搭載工程と、前記導電性接着剤
を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、前記モニター電極を用いて前記圧電振
動素子の周波数特性を測定しつつ行われる周波数調整工程と、前記キャップを用いて前記
絶縁基板上の圧電振動素子を封止して圧電振動子を形成する封止工程と、前記圧電振動子
の特性を検査する圧電振動子検査工程と、前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去
するため電極プラズマ洗浄を実施するドライ洗浄工程と、前記ＩＣ部品実装パッド上に前
記ＩＣ部品を搭載するＩＣ部品搭載工程と、前記下面側凹所内にアンダーフィルを充填す
るアンダーフィル充填工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明の適用対象物となる発振器はＨ型容器構造を備えたものに限らず、上面がフラッ
トな絶縁基板上に圧電振動素子を搭載したから逆椀状のキャップにより気密封止するタイ
プにも適用することができる。
【００１３】
また本発明は、前記ドライ洗浄工程においては、前記電極プラズマ洗浄に代えてエキシ
マ洗浄を実施することを特徴とする。
ＩＣ部品実装パッドに付着したアウトガス成分から成る接続阻害物質はエキシマ洗浄に
よっても的確に除去することが可能である。
【００１４】
また本発明は、前記アニール工程におけるアニールを真空雰囲気中で行うことを特徴と
する。
水晶等の圧電材料は真空雰囲気中で加熱処理することにより酸化を防止することができ
る。
【００１５】
また本発明に係るＩＣ部品実装パッドの異物除去方法は、上面と下面に夫々凹所を有し
、底部に実装端子を備えた容器本体と、圧電振動素子の各励振電極を電気的に接続するた
めに上面側凹所内に設けた２つの素子搭載用パッドと、該素子搭載用パッド上に熱硬化性
の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、該上面側凹所を封止するリッドと
、発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するために下面側凹所内に配置されたＩＣ部品実装
パッドと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載される前記ＩＣ部品と、記各実装端子と素子搭
載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定の配線を施すための配線パターンと、前記
各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター電極と、を備えた表面実装型圧電発振器の
製造方法であって、前記ＩＣ部品実装パッド上に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において
、前記素子搭載用パッド上に前記圧電振動素子を前記導電性接着剤により接続する圧電振
動素子搭載工程と、前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処理するアニール工程と、
前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するために電極プラズマ洗浄を実施するド
ライ洗浄工程と、を備えたことを特徴とする。
前記の表面実装型圧電発振器の製造方法を構成する各工程中、水晶振動素子搭載工程と
、アニール工程を経た対象物に対して、ドライ洗浄工程を実施することにより、ＩＣ部品
実装パッド上に付着した接続阻害物質を除去することが可能となる。
【００１６】
また本発明は、上面に圧電振動素子の各励振電極を電気的に接続するための２つの素子
搭載用パッドを有すると共に、下面に発振回路を構成するＩＣ部品を搭載するためのＩＣ
部品実装パッドを有し、且つ底面に実装端子を備えた絶縁基板と、前記素子搭載用パッド
上に熱硬化性の導電性接着剤により接続された前記圧電振動素子と、前記圧電振動素子を
含む前記絶縁基板の上部空間を封止するキャップと、該ＩＣ部品実装パッド上に搭載され
る前記ＩＣ部品と、記各実装端子と素子搭載用パッドとＩＣ部品実装パッドとの間に所定
の配線を施すための配線パターンと、前記各素子搭載用パッドと夫々接続されたモニター
電極と、を備えた表面実装型圧電発振器の製造方法であって、前記ＩＣ部品実装パッド上
に前記ＩＣ部品を搭載しない状態において、前記素子搭載用パッド上に前記圧電振動素子
を前記導電性接着剤により接続する工程と、前記導電性接着剤を硬化させるために加熱処
理するアニール工程と、前記ＩＣ部品実装パッドに付着した異物を除去するため電極プラ
ズマ洗浄を実施するドライ洗浄工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記ドライ洗浄工程においては電極プラズマ洗浄に代えてエキシマ洗浄
を実施することを特徴とする。
ＩＣ部品実装パッドに付着したアウトガス成分から成る接続阻害物質はエキシマ洗浄に
よっても的確に除去することが可能である。
【００１８】
また本発明は、前記アニール工程におけるアニールを真空雰囲気中で行うことを特徴と
する。
水晶等の圧電材料は真空雰囲気中で加熱処理することにより酸化を防止することができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る表面実装型圧電発振器の製造方法、及びＩＣ部品実装
パッドの異物除去方法を説明するためのフローチャートであり、図２は表面実装型圧電発
振器の一例としての水晶発振器の構成を示す縦断面図である。
図２に示す表面実装型水晶発振器Ａは、セラミック製の容器１と金属リッド２からなる
パッケージの上面側凹所１ａ内に設けた素子搭載用パッド４上に熱硬化性のシリコーン系
導電性接着剤４ａにより水晶振動素子３を接続した構成を備えた水晶振動子（圧電振動子
）０と、水晶基板３ａの表裏両面に夫々励振電極及びリード電極３ｂを形成した水晶振動
素子（圧電振動素子）３と、水晶振動子０の底面に接合される容器５の下面側凹所５ａ内
の適所（この例では天井面）に設けたＩＣ部品実装パッド５ｃに発振回路、温度補償回路
などを構成するＩＣ部品６をベアチップ実装した底部構造体（ＩＣ部品ユニット）７と、
下面側凹所５ａの天井面に設けられると共に素子搭載用パッド４と導通したモニター電極
１０と、下面側凹所５ａ内に充填されたアンダーフィル１２と、を備えている。この水晶
発振器Ａをプリント基板上に実装する際には、容器５の底面に設けた実装端子５ｂを用い
た半田付けが行われる。各実装端子５ｂと素子搭載用パッド４とＩＣ部品実装パッド５ｃ
との間は配線パターン１１により電気的に接続されている。なお、容器１と容器５は、容
器本体を構成している。
【００２０】
上記の如き構成を備えた表面実装型水晶発振器Ａの製造方法を図１のフローに基づいて
説明する。
なお、以下の製造工程をバッチ処理で実施する場合には複数の容器本体をシート状に連
結した容器本体母材を用いて実施される。
ステップ１の水晶振動素子搭載工程では、ＩＣ部品実装パッド５ｃ上にＩＣ部品６を搭
載しない状態において、上面側凹所１ａ内に水晶振動素子３を導電性接着剤４ａにより接
続する作業を行う。
その後、１８０℃程度の温度雰囲気中で導電性接着剤４ａを所要時間乾燥させることに
より、導電性接着剤中に含まれる溶剤等のアウトガス成分をできるだけ気化させる。この
アウトガス成分中にはシロキサン等の接続阻害物質（有機物）が含まれているため、次工
程に移行する前段階でできるだけ除去しておくことが好ましい。
【００２１】
ステップ２のアニール工程では、真空雰囲気に保たれた図示しないアニール炉内で導電
性接着剤４ａを硬化させると共に、水晶振動素子の応力歪みを解消するために、２００〜
３００℃程度の加熱温度により所要時間加熱する作業を実施する。この際、炉内には導電
性接着剤４ａから発生したアウトガス成分（添加剤、シロキサンガス、シランカップリン
グ剤等）の有機物（接続阻害物質）が充満し、下面側凹所５ａ内のＩＣ部品実装パッド５
ｃに有機物が付着する。この有機物は、ＩＣ部品実装パッド５ｃとＩＣ部品の電極との間
のバンプ接続を阻害する。なお、アニール工程により水晶振動素子３の応力歪みを除去す
ることによりエージング特性を安定させることができる。
【００２２】
なお、一般にアニールを実施する場合、アニール対象物を気体中に配置した方が、ヒー
タからの熱が気体を介して被加熱物に伝達されるので加熱効率を高く設定することができ
るが、水晶振動素子の場合は気体中で加熱すると、励振電極面が空気中の酸素により酸化
し、経時的にエージング特性が悪化する原因となる。そこで、アニール工程を真空アニー
ルとすることにより、エージング特性の悪化を防止しつつ異物除去を実現することができ
る。
アニール工程では、下面側凹所５ａ内に配置したＩＣ部品実装パッド５ｃも加熱される
ため、パッドの基材としてのタングステン膜上に積層されたニッケルメッキ膜の一部が表
層を構成する金メッキ膜表面に析出して接続阻害物質である水酸化ニッケル膜を生成する
。
【００２３】
ステップ３では、アニール終了後に所定温度まで水晶振動素子を冷却した後で、アニー
ル炉を開放して換気する。
ステップ４ではモニター電極１０に対して図示しない測定装置のプローブを当接させる
ことにより圧電振動素子の周波数調整が行われる。この周波数調整作業においては、ＩＣ
部品搭載前に２本のプローブを各モニター電極１０に当接させて通電することにより水晶
振動素子を励振させて出力される周波数を確認し、狙いの周波数と実際の周波数との間に
誤差がある場合には水晶振動素子上の励振電極膜厚を増減させる等の手法によって調整す
る。
ステップ５の封止工程ではアニール炉から取り出した発振器の上面側凹所１ａをリッド
２を用いて封止することによって水晶振動子０を形成する。
【００２４】
ステップ６では水晶振動子０の特性を検査する水晶振動子検査工程を行う。この工程で
はモニター電極１０にプローブを当接させて、ＤＬＤ特性やリーク試験等、水晶振動子と
しての諸特性を測定する試験を実施する。
次いで、ステップ７のドライ洗浄工程では、ＩＣ部品実装パッド５ｃに付着したシロキ
サンガス成分、水酸化ニッケル膜、その他の接続阻害物質を除去するため電極プラズマ洗
浄を実施する。
ＩＣ部品実装パッド５ｃ表面から主として有機物を除去する場合にはＤＰ（ダイレクト
プラズマ）方式のプラズマ洗浄を利用してＯ2プラズマによる異物の除去を行えば十分で
あるが、ＩＣ部品実装パッド５ｃ表面から有機物、及び無機物を除去する場合にはＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）方式のプラズマ洗浄によりアルゴンプラズマによる異
物の除去を行う。
【００２５】
図３はＲＩＥ方式によるプラズマ洗浄装置の一例を示す図であり、真空雰囲気中におい
て所定のギャップを隔てて対向配置された２つの電極３０、３１と、一方の電極３１に接
続した高周波電源３２と、から概略構成されている。両電極３０、３１間に洗浄対象物と
しての発振器の容器本体母材４０を配置する。この状態で高周波電源３２から電極３１に
対して高周波を供給するとバイアス電圧によってイオンシースが形成され、容器本体母材
４０はマイナス帯電する。この状態においてアルゴンと酸素を供給しつつプラズマ処理を
実施すると、ＩＣ部品実装パッド５ｃ表面にアルゴン粒子が衝突して、パッド表面に物理
的に付着した有機物、及び無機物を除去する。酸素を供給するのはパッド表面の炭素と化
学的に搬送させてＣＯ2として除去するためである。通常のウェット洗浄ではパッド表面
に析出した水酸化ニッケル膜を除去することはできないが、プラズマ洗浄によれば水酸化
ニッケル膜をも除去することができる。
【００２６】
続くステップ８では、ＩＣ部品実装パッド５ｃ上にＩＣ部品６をフリップチップ実装す
るＩＣ部品搭載工程を行い、ステップ９では下面側凹所５ａ内にアンダーフィル１２を充
填するアンダーフィル充填工程を行い、ステップ１０では図示しないＩＣモニター電極か
らＩＣ部品内の制御回路にデータを入力することにより水晶発振器の周波数を調整する工
程を行って発振器を完成する。
なお、アニール工程は、必要に応じて複数回実施してもよい。例えば、換気工程の後、
及び／或いは、水晶振動素子の周波数調整工程の後に、アニール工程を実施してもよい。
また、少なくともステップ１の水晶振動素子搭載工程、ステップ２のアニール工程、及
びステップ７のドライ洗浄工程は、ＩＣ部品実装パッドに付着する異物（接続阻害物質）
の除去方法を構成している。
【００２７】
なお、上記実施形態では上下面に夫々凹所を備えたＨ型発振器について説明したが、本
発明方法は一つの容器本体の異なった部位に圧電振動素子とＩＣ部品を搭載するための構
成を備えた圧電発振器一般に適用することができる。
例えば、図４に示した表面実装型水晶発振器Ａは、上面に圧電振動素子３の各励振電極
３ｂを電気的に接続するための２つの素子搭載用パッド４を有すると共に、下面側凹所２
０ａ内に発振回路を構成するＩＣ部品６を搭載するためのＩＣ部品実装パッド２０ｃを備
え、且つ底面に実装端子２０ｂを備えた絶縁基板２０と、素子搭載用パッド４上に熱硬化
性のシリコーン系導電性接着剤４ａにより接続された圧電振動素子３と、圧電振動素子を
含む絶縁基板２０の上部空間を封止するキャップ２５と、ＩＣ部品実装パッド２０ｃ上に
搭載されるＩＣ部品６と、各実装端子２０ｂと素子搭載用パッド４とＩＣ部品実装パッド
２０ｃとの間に所定の配線を施すための配線パターン１１と、各素子搭載用パッド４と夫
々接続されたモニター電極１０と、アンダーフィル１２と、を備えている。
このような構成を備えた水晶発振器Ａの製造工程においても導電性接着剤４ａから気化
する有機物等がＩＣ部品実装パッド２０ｃに付着してＩＣ部品との間のバンプ接続を阻害
する要因となるため、図１中のステップ７のプラズマ洗浄によるドライ洗浄工程を実施す
ることにより阻害物質を除去することが可能となる。
【００２８】
次に、上記各実施形態に係る製造工程中のドライ洗浄工程ではプラズマ洗浄処理によっ
てＩＣ部品実装パッド５ｃ、２０ｃに付着した有機物、無機物等の接続阻害物質を除去す
る場合を示したが、これは一例に過ぎず、プラズマ洗浄処理以外にもエキシマ光（ＶＵＶ
＝Vacuum Ultra Violet）を利用したドライ洗浄（エキシマＶＵＶ／Ｏ3洗浄）によっても
同様の接続阻害物質除去効果を得ることができる。
即ち、エキシマ洗浄は周知のように、１７２ｎｍエキシマ光が有機物を分解させたり、
酸素を分解させて洗浄能力に優れた活性酸素を生成させる能力を利用して洗浄効果を発揮
させるようにしたものである。
このようにドライ洗浄工程において、プラズマ洗浄に代えてエキシマ光を利用したエキ
シマ洗浄を用いることにより、ＩＣ部品実装パッド５ｃ、２０ｃに付着した有機物、無機
物を効果的に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面実装型圧電発振器の製造方法、及びＩＣ部品実装パッドの異物除去方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】表面実装型圧電発振器の一例としての水晶発振器の構成を示す縦断面図である。
【図３】ＲＩＥ方式によるプラズマ洗浄装置の一例を示す図である。
【図４】本発明の製造方法を適用することができる他の表面実装型圧電発振器の構成説明図である。
【図５】（ａ）は二階建て構造型（Ｈ型）モジュールとしての表面実装型圧電デバイス（水晶発振器）の従来構成を示す平面図、（ｂ）は縦断面略図、（ｃ）はその底面図である。
【図６】従来の水晶発振器を製造する工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
０…水晶振動子、１…容器、２…金属リッド、３ａ…水晶基板、３ｂ…リード電極、３
…水晶振動素子、４…素子搭載用パッド、４ａ…導電性接着剤、５…容器、１ａ…上面側
凹所、５ａ…下面側凹所、５ｂ…実装端子、５ｃ…ＩＣ部品実装パッド、６…ＩＣ部品、
１０…モニター電極、１１…配線パターン、２０…絶縁基板、２０ａ…凹所、２０ｂ…実
装端子、２０ｃ…ＩＣ部品実装パッド、２５…キャップ、３０、３１…電極、３２…高周
波電源、４０…容器本体母材。
【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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