(57)【要約】【課題】小型化しても、端子間の短絡を起こすことなく、圧電振動子の検査を行なえる圧電発振器およびその製造方法を提供すること。【解決手段】圧電振動片２６を内側に有する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０に重ねられて、圧電振動片２６と電気的に接続された発振回路素子４０とを備えた圧電発振器であって、圧電振動子２０は、圧電振動片２６の周囲に枠状部２４が形成され、この枠状部２４の外面２４ｃに、圧電振動片２６の表面に設けられた電極３０が引き出されて引出電極３２が設けられており、発振回路素子４０は、実装面側と反対側の面であって、圧電振動子２０の外側に、圧電振動子２０と電気的に接続される接続用端子４８を有しており、この接続用端子４８と引出電極３２とが導電材料３４を塗布することで電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片を内側に有する圧電振動子と、この圧電振動子の下側に重ねられて、前記圧電振動片と電気的に接続された発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、
前記圧電振動子は、前記圧電振動片の周囲に枠状部が形成され、この枠状部の外面に、前記圧電振動片の表面に設けられた電極が引き出されて引出電極が設けられており、
前記発振回路素子は、実装面側と反対側の面であって、前記圧電振動子の外側に、前記圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を有しており、
この接続用端子と前記引出電極とが導電材料を塗布することで電気的に接続されている
ことを特徴とする圧電発振器。
【請求項２】
前記発振回路素子の実装面側と反対側は、前記圧電振動子および前記導電材料を覆うようにして、樹脂モールドされていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発振器。
【請求項３】
前記圧電振動子は、前記枠状部内が蓋体および平板状部材で封止されており、この平板状部材を前記発振回路素子に接合するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧電発振器。
【請求項４】
前記圧電振動子は、前記枠状部が直接、前記発振回路素子に接合されて、前記枠状部内を封止するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電発振器。
【請求項５】
周囲に枠状部を有する圧電振動片を複数支持する振動片基板を形成する工程を含むようにして、複数の圧電振動子を形成する振動子形成工程と、
前記複数の圧電振動子に対応した複数の発振回路を有するウエハーを形成する発振回路素子形成工程と、
前記ウエハーに前記複数の圧電振動子を接合する合体工程と
を備え、
前記振動子形成工程では、前記圧電振動片の表面に設けられた電極を、前記枠状部の外面に引き出して引出電極を形成し、
前記発振回路素子形成工程では、前記ウエハーの実装面側と反対側の面であって、前記圧電振動子を接合する領域の外側に、前記圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を形成し、
前記合体工程で前記ウエハーに前記圧電振動子を載置した後に、前記接続用端子と前記引出電極とを導電材料を塗布することで電気的に接続するようにした
ことを特徴とする圧電発振器の製造方法。
【請求項６】
前記振動子形成工程において、前記振動片基板に対して、蓋体を複数支持する蓋体基板、及び平板状部材を複数支持する底部基板で挟むように接合して、前記枠状部内を封止し、前記合体工程の前に、前記圧電振動子に対してアニール処理を行なうことを特徴とする請求項５に記載の圧電発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発振器およびその製造方法に関する。
【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、圧電発振器が広く使用されている。
図１６は、従来の圧電発振器１を示しており、圧電発振器１の実装面（底面）を上にした概略斜視図である（例えば、特許文献１参照）。
この図の圧電発振器１は、パッケージ２内に、圧電振動片（図示せず）と、この圧電振動片と電気的に接続された半導体素子からなる発振回路素子（図示せず）とを収容するようにしている。
【０００３】
そして、パッケージ２の実装面には、図示しない発振回路素子と電気的に接続されている実装端子部３，３，３，３が設けられており、この実装端子部３，３，３，３が実装基板と半田等で接合されている。
また、パッケージ２の実装面には、図示しない圧電振動片と電気的に接続されている検査用端子４，４も設けられており、この検査用端子４，４にプローブを当接させて、圧電振動子の特性を検査するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０２８７０の公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、上述のような情報機器や移動体通信機器などの様々な電子機器については、小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電発振器も小型薄型化が要求されている。
このため、圧電発振器１の実装面の面積も小さくなっており、実装端子３，３，３，３を半田等で実装基板に接続する際、実装端子３と検査用端子４との間にまたがるように半田等が付着して短絡を起こす原因となっている。
【０００６】
本発明は、小型化しても、端子間の短絡を起こすことなく、圧電振動子の検査を行なえる圧電発振器およびその製造方法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】
【０００７】
上述の目的は、第１の発明によれば、圧電振動片を内側に有する圧電振動子と、この圧電振動子の下側に重ねられて、前記圧電振動片と電気的に接続された発振回路素子とを備えた圧電発振器であって、前記圧電振動子は、前記圧電振動片の周囲に枠状部が形成され、この枠状部の外面に、前記圧電振動片の表面に設けられた電極が引き出されて引出電極が設けられており、前記発振回路素子は、実装面側と反対側の面であって、前記圧電振動子の外側に、前記圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を有しており、この接続用端子と前記引出電極とが導電材料を塗布することで電気的に接続されている圧電発振器により達成される。
【０００８】
第１の発明の構成によれば、発振回路素子は、実装面側と反対側の面に、圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を有しており、この接続用端子を通じて、発振回路素子と圧電振動子とが電気的に接続されている。ここで、この接続用端子は圧電振動子の外側に設けられているが、このように外側に設けられていても、圧電振動子の枠状部の外面に引き出された引出電極と、導電材料を塗布することで電気的に接続することができる。そして、この圧電振動子と電気的に接続された導電材料は、圧電振動子の外側に露出しているため、プローブなどを当接して、圧電振動子の検査を行える。また、この導電材料は、実装面側と反対側の面に塗布されているため、実装面側の実装端子との間で短絡することもない。
かくして、本発明によれば、小型化しても、端子間の短絡を起こすことなく、圧電振動子の検査を行なえる圧電発振器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、前記発振回路素子の実装面側と反対側は、前記圧電振動子および前記導電材料を覆うようにして、樹脂モールドされていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、発振回路素子の実装面側と反対側は、圧電振動子および導電材料を覆うようにして、樹脂モールドされているため、例えば、外部の他の電子機器との短絡を防止したり、圧電振動子と発振回路素子との接合強度を向上したりできる。また、このように導電材料が樹脂で覆われていても、モールドする前に、導電材料に例えばプローブを当接して圧電振動子の検査を行なうことができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の構成において、前記圧電振動子は、前記枠状部内が蓋体および平板状部材で封止されており、この平板状部材を前記発振回路素子に接合するようにしたことを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、圧電振動子は、枠状部内が蓋体および平板状部材で封止されているので、発振回路素子に接合する前に、圧電振動子のみをアニール処理できる。したがって、圧電振動子をアニール処理する際に発振回路素子を加熱することもなく、発振回路素子にストレスを与えない。また、枠状部ではなく平板状基板を発振回路素子と接合するため、圧電振動子と発振回路素子との接合が容易となる。
【００１１】
第４の発明は、第１または第２の発明の構成において、前記圧電振動子は、前記枠状部が直接、前記発振回路素子に接合されて、前記枠状部内を封止するようになっていることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、圧電振動子は、枠状部が直接、発振回路素子に接合されているので、発振回路素子は圧電振動子の底部としての機能も兼ねるようになって、第３の発明のように枠状部を封止する平板状部材を用いる必要がない。したがって、圧電発振器を低背化することができる。
【００１２】
また、上述の目的は、第５の発明によれば、周囲に枠状部を有する圧電振動片を複数支持する振動片基板を形成する工程を含むようにして、複数の圧電振動子を形成する振動子形成工程と、前記複数の圧電振動子に対応した複数の発振回路を有するウエハーを形成する発振回路素子形成工程と、前記ウエハーに前記複数の圧電振動子を接合する合体工程とを備え、前記振動子形成工程では、前記圧電振動片の表面に設けられた電極を、前記枠状部の外面に引き出して引出電極を形成し、前記発振回路素子形成工程では、前記ウエハーの実装面側と反対側の面であって、前記圧電振動子を接合する領域の外側に、前記圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を形成し、前記合体工程で前記ウエハーに前記圧電振動子を載置した後に、前記接続用端子と前記引出電極とを導電材料を塗布することで電気的に接続するようにした圧電発振器の製造方法により達成される。
【００１３】
第５の発明の構成によれば、圧電発振器の製造方法は、複数の圧電振動子を形成する振動子形成工程と、この複数の圧電振動子に対応した複数の発振回路を有するウエハーを形成する発振回路素子形成工程と、このウエハーに複数の圧電振動子を接合する合体工程とを備えている。このため、合体工程の後に、個々の圧電発振器に対応するようにウエハー等を切断して、個片化した複数の圧電発振器を一度に形成することができる。
そして、振動子形成工程では、圧電振動片の表面に設けられた電極を、枠状部の外面に引き出して引出電極を形成し、発振回路素子形成工程では、ウエハーの実装面側と反対側の面であって、圧電振動子を接合する領域の外側に、圧電振動子と電気的に接続される接続用端子を形成し、合体工程で、ウエハーに圧電振動子を載置した後に、接続用端子と引出電極とを導電材料を塗布することで電気的に接続するようにした。このため、この接続用端子と引出電極とを電気的に接続する導電材料にプローブ等を当接して、圧電振動子の検査を行える。そして、導電材料は、実装面側と反対側の面に塗布するようにしているので、実装面側の実装端子との間で短絡することもない。
かくして、本発明によれば、小型化しても、端子間の短絡を起こすことなく、圧電振動子の検査を行なえる圧電発振器の製造方法を提供することができる。
【００１４】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記振動片基板に対して、蓋体を複数支持する蓋体基板、及び平板状部材を複数支持する底部基板で挟むように接合して、前記枠状部内を封止し、前記合体工程の前に、前記圧電振動子に対してアニール処理を行なうことを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、振動子形成工程において、振動片基板に対して、蓋体を複数支持する蓋体基板、及び平板状部材を複数支持する底部基板で挟むように接合して、枠状部内を封止し、合体工程の前に、圧電振動子に対してアニール処理を行なっている。したがって、圧電振動子の残留応力などを緩和するためにアニール処理を行なう際、そのアニール処理の熱が発振回路素子に悪影響を与えることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器１０であって、図１は圧電発振器１０の概略斜視図、図２は圧電発振器１０の概略平面図、図３は図２のＡ−Ａ線概略端面図、図４は圧電発振器１０の基本回路図である。なお、図１ないし図３の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために付した線であって、断面を表すものではない。
この圧電発振器１０は、圧電振動片２６を内側に有する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０の下側に重ねられて、圧電振動片２６と電気的に接続された発振回路素子４０とを備えている。
【００１６】
発振回路素子４０は、本実施形態の場合、内部に集積回路を有する半導体素子であり、例えば図４に示す回路などで発振回路を形成するようになっている。図４のＲは帰還抵抗、Ｃ１，Ｃ２は発振用コンデンサ、ＯＰ１は発振用増幅器、ＯＰ２は緩衝増幅器、Ｑは圧電振動子である。
なお、発振回路素子４０の回路構成は、その種類によって異なるため図４に限られるものではなく、好ましくは、半導体センサなどで感知した温度に基づいて、発振回路を制御する制御回路などを有し、これにより、圧電振動子２０の温度特性に起因する発振周波数の変化を制御するようになっている。
【００１７】
そして、発振回路素子４０は、図１ないし図３に示すように、略矩形状であって、水平方向について圧電振動子２０の外形に比べて大きな外形を有し、これにより、その上面（実装面側と反対側の面）４０ａに圧電振動子２０が配置された際、上向きの段部５０が形成されている。
また、発振回路素子４０の実装面（下面）には、実装基板に接続される実装端子４４が、４箇所の角部付近に設けられており、この４箇所の実装端子４４，・・・のそれぞれに半田バンプ４６が形成されている。半田バンプ４６は、圧電発振器１０を図示しない実装基板に、リフロー工程などを経て接合する際に用いられる。
【００１８】
実装端子４４は、図３に示すように、ビアホール内の導電材４２を介して、上面４０ａの接続用端子４８と電気的に接続されている、
接続用端子４８は、圧電振動子２０と発振回路素子４０とを電気的に接続するための端子であって、圧電振動片２６に駆動電圧を印加するようになっている。すなわち、接続用端子４８は、図１及び図２に示すように、互いに異極となる２箇所の接続用端子４８，４８からなっており、圧電振動片２０の上下面に設けられた励振電極３０，３０と、後述する引出電極３２，３２を通じて、電気的に接続されている。
【００１９】
圧電振動子２０は、圧電振動片２６の周囲に枠状部２４が形成された所謂枠付き圧電振動子である。
すなわち、略中央部２６に配置された圧電振動片２６と一体に形成され、圧電振動片２６の周囲を囲むようにして、圧電振動片２６の厚み寸法よりも大きな厚み寸法を有する枠状部２４が配置されている。そして、枠状部２４よりも薄い圧電振動片２６は、支持部２８を用いて枠状部２４に支持されている。これにより、圧電振動片２６は、枠状部２８内の内部空間Ｓに収容されて、自由端となっている。
本実施形態の場合、支持部２８は、図２および図３に示すように、高さ方向だけでなく、水平方向についても、枠状部２４から圧電振動片２６にむかうに従って除々に幅寸法を小さくするように傾斜している。
【００２０】
なお、圧電振動片２０、支持部２８、及び枠状部２４は、本実施形態では水晶で一体に形成されているが、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。
本実施形態の圧電振動片２０は、水平方向の形状が略四角形であって、全体が略矩形状に形成された所謂ＡＴカット振動片が利用されている。このため、枠状部２４および内部空間Ｓは、この圧電振動片２０の形状に対応して、水平方向の形状が略四角形であり、全体が略矩形状に形成されている。なお、本発明の圧電振動片２０は所謂ＡＴカット振動片に限られるものではなく、例えば、基部から二股に分かれた一対の振動腕を有する所謂音叉型の圧電振動片などであっても勿論よい。
【００２１】
そして、圧電振動子２０は、図３に示すように、上述した枠状部２４の上部側の開口端面２４ａに、蓋体２３が接合され、後述する下側（底部側）の平板状部材２１と共同して、枠状部２４内の内部空間Ｓを気密に封止するようになっている。
蓋体３４は、本実施形態の枠状部２４が水晶で形成されているため、ガラス又は水晶（透明体）が用いられており、図示しないロウ材で枠状部２４と接合されている。
【００２２】
また、枠状部２４の下部側の開口端面２４ｂには、図示しないロウ材を介してガラスや水晶等からなる平板状部材２１が接合されている。この平板状部材２１は、圧電振動子２０の底部を構成する部材であって、枠状部２４内（内部空間Ｓ）を封止するようになっている。なお、枠状部２４と蓋体３４および平板状部材２１との接合は陽極接合であってもよい。
そして、この平板状部材２１を発振回路素子４０の上面４０ａに接合することで、圧電振動子２０と発振回路素子４０とが重なるように接合されている。
【００２３】
具体的には、平板状部材２１は、水平方向について枠状部２４の外形よりも大きな外形を有し、発振回路素子４０の上面４０ａの外形よりも小さな外形を有するようになっており、これにより、上向きの段部２１ａが形成されている。
この上向きの段部２１ａの上述した接続用端子４８の近傍には、図１及び図２に示すように、平板状部材２１の側面を臨むようにして切り欠かれたキャスタレーション２７，２７が形成されている。
【００２４】
キャスタレーション２７，２７は、本実施形態の場合、平面視で略半円状に切り欠かれており、後述する導電材料３４，３４と圧電振動子３０との付着面積を増すようになっている。なお、キャスタレーション２７，２７の内面には、図３に示すように、導電部材３４，３４と圧電振動子２０との接合強度を高められるような部材２９が設けられており、本実施形態の場合、この部材２９は、後述する引出電極３２と同様の材料で形成されて、好ましくは、この引出電極３２が延伸するようにして部材２９と電気的に接続されるようになっている。
【００２５】
ここで、圧電振動子２０については、上述した枠状部２４の外面２４ｃに、圧電振動片２６の表面に設けられた電極（即ち圧電振動片２６を積極的に励振させるための励振電極）３０が引き出されて、互いに異極となる引出電極３２，３２が設けられている。
なお、枠状部２４の外面２４ｃとは、本実施形態の場合、枠状部２４の上部側の開口端面２４ａに蓋体２３が接合され、下部側の開口端面２４ｂに平板状部材２１が接合されているため、枠状部２４の外部に露出した側面である。そして、この側面に、例えばクロムメッキを下地層にして、金メッキをして形成されている。
【００２６】
また、引出電極３２は励振電極３０と一体に形成されている。具体的には、図２に示されるように、圧電振動片２６の上面に設けられた励振電極３０ａが、支持部２８の上面を通って、枠状部２４の側面２４ｃに引き出されるようになっている。また、図２及び図３に示されるように、圧電振動片２６の下面（発振回路素子４０側の面）に設けられた励振電極３０ｂは、圧電振動片２６の内部空間Ｓに露出した側面２６ａを通って、支持部２８の上面に引き回されて、枠状部２４の側面２４ｃに引き出されるようになっている。このように、励振電極３０は、枠状部２４の下部側の開口端面２４ｂを通らずに、枠状部２４の外側の側面２４ｃに引き出されるようになっている。
【００２７】
一方、発振回路素子４０は、上述のように、圧電振動子２０と電気的に接続される接続用端子４８，４８を有しているが、この接続用端子４８，４８は、実装面側と反対側の面４０ａであって、圧電振動子２０の外側に設けられている。本実施形態の場合、接続用端子４８，４８は、平板状部材２１のキャスタレーション２７，２７の外側の近傍に配置されており、平面視が略円形状になって外部に露出している。
【００２８】
そして、この接続用端子４８，４８と、枠状部２４の外面２４ｃに設けられた引出電極３２，３２とが、それぞれ、導電材料３４を用いることで、電気的に接続されている。
すなわち、従来、発振回路素子の上に圧電振動子を載置するような圧電発振器の場合、圧電振動子の底面に設けられた外部端子と、この外部端子と対向するように配置された発振回路素子の接続用端子（例えば入出力端子）とを接続するようになっているが、本実施形態の場合、枠状部２４の外面２４ｃに設けられた引出電極３２が外部端子の役割をするようになっており、互いに離間した引出電極３２と接続用端子４８とを、導電材料３４が掛け渡すように多量に塗布されて、電気的に接続するようにしている。
なお、本実施形態の導電材料３４には、シリコーン系あるいはエポキシ系等の導電性接着剤が用いられているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば半田などであっても勿論よい。
【００２９】
本実施形態の圧電発振器１０は、以上のように構成されている。次に、この圧電発振器１０の製造方法について説明する。
図５ないし図８は、圧電発振器１０の製造方法の一例を示す図であって、図５は圧電発振器１０の製造工程、図６ないし図８は、図５の工程を説明するための概念図である。
この製造方法においては、先ず、上述した圧電振動子２０と発振回路素子４０とを別々に形成してから、接合固定する。
【００３０】
すなわち、圧電振動子２０を形成するための振動子形成工程においては、まず、図６（ａ）に示すように、周囲に枠状部２４を有する圧電振動片２６をフレーム６１で複数支持する振動片基板６０を形成する（図５のＳＴ１−１）。ここで、圧電振動片２６及び枠状部２４の外形をフッ化アンモニウムの飽和液等を用いてエッチングで形成する際、圧電振動片２６の上下面、支持部２８の上面、枠状部２４の上面及び側面にメッキしたＣｒ（クロム）・Ａｕ（金）をエッチングして、励振電極３０及びこの励振電極３０と電気的に接続された引出電極３２（図１および図３参照）を形成する。
【００３１】
また、この振動片基板６０を形成する工程とは別に、図６（ｂ）に示すように、振動片基板６０の複数の圧電振動片２６に対応した複数の蓋体２３をフレーム６３で支持する蓋体基板６２を形成する（図５のＳＴ１−２）。
また、これら振動片基板６０および蓋体基板６２を形成する工程とは別に、図６（ｃ）に示すように、振動片基板６０の複数の枠状部２４内を封止する平板状部材２１を複数切り取ることができる底部基板６４を形成する工程（図５のＳＴ１−３）を行なう。
【００３２】
次いで、図７（ｄ）に示すように、振動片基板６０を中央にして、その上に蓋体基板６２を、その下に底部基板６４を、それぞれ重ね合わせて、例えば摂氏３００度ないし摂氏４００度で焼成して接合する（図５のＳＴ２：基板接合）。
そして、この各基板を接合した後、アニール処理を行なう（図５のＳＴ３）。アニール処理は、本実施形態の場合、２時間ほど、摂氏２７０度の加熱で行なった。このように、圧電振動子２０をアニール処理する際、圧電振動子２０と発振回路素子とは、未だ接合されていないため、発振回路素子は加熱されてストレスが加わることはない。
【００３３】
次いで、アニール処理を終えて、各基板６０，６２，６４を接合した状態のものを、図７（ｅ）に示すように、個々の圧電振動子２０の外形に対応するように、切断線Ｃ１，Ｃ１，・・・に沿って切断して、個々の圧電振動子を複数完成させ（図５のＳＴ４）、この個々の圧電振動子を図示しないトレーに配置しておく（図５のＳＴ５）。
【００３４】
そして、このような圧電振動子を形成する振動子形成工程（図５のＳＴ１−１，ＳＴ１−２，ＳＴ１−３，ＳＴ２〜ＳＴ４）とは別に、この振動子形成工程で製造した複数の圧電振動子に対応した複数の発振回路を有するウエハー（図示せず）を形成する（図５のＳＴ１−４：発振回路素子形成工程）。
この際、ウエハーの上面（実装面側と反対側の面）であって、圧電振動子を接合する領域の外側に、圧電振動子と発振回路とを電気的に接続するための接続用端子４８（図１および図３参照）を形成する。また、ウエハーの下面（実装面）には、実装端子４４（図１および図３参照）を形成する。
【００３５】
そして、図７（ｆ）に示すように、図５のＳＴ１−４で形成したウエハー６６に複数の圧電振動子２０，２０，・・・を接合する（図５のＳＴ６：合体）。この圧電振動子２０とウエハー６６の合体は、本実施形態の場合、図示しない接着剤を用いて接合している。
ここで、この合体工程（図５のＳＴ６）では、ウエハー６６と複数の圧電振動子２０を接合した後に、図８（ｇ）に示すように、各接続用端子４８と各引出電極３２（図３参照）とを導電材料３４を塗布することで電気的に接続する。すなわち、図３に示すように、互いに離間した接続用端子４８と引出電極３２を覆うように導電材料３４を塗布する。
【００３６】
本実施形態の導電材料３４には導電性接着剤が適用されており、この導電性接着剤と、圧電振動子２０とウエハー６６を接合するための図示しない接着剤との硬化する温度を同様にすることで、製造工程を少なくできる。すなわち、合体工程では、図７（ｆ）のように、ウエハー６６の上に接着剤（図示せず）を塗布し、その上に圧電振動子２０を載置して仮接続をしておき、その後、図８（ｇ）に示すように、接続用端子４８と引出電極３２（図３参照）とを覆うように導電材料３４である導電性接着剤を塗布してから、図示しない接着剤と導電材料３４である導電性接着剤を共に加熱硬化して、圧電振動子２０とウエハー（発振回路素子）６６との機械的な接合と電気的な接続を同時行なうことができる。
なお、導電材料３４である導電性接着剤の加熱温度は、本実施形態の場合、約摂氏１５０度であり、３０分間加熱した。
【００３７】
次いで、図８（ｈ）に示すように、上方に向かって露出した導電材料３４の上から、検査用のプローブピンＫを当接して、複数の圧電振動子２０，２０，・・・のみの夫々の振動特性を検査する（図５のＳＴ７）。そして、不良品がある場合は該当する圧電振動子２０に印をつけ、或いはその特性を記録しておいて、発振回路素子４０を調整する際に、そのデータを用いる。なお、導電材料３４は、接続用端子４８と引出電極３２（図３参照）とをまたがるように多量に塗布されているため、検査用プローブピンＫを当接させ易く、検査が容易になっている。
【００３８】
次いで、図８（ｉ）に示すように、ウエハー６６の下面の実装端子（図示せず）を設けた位置に半田バンプ４６，４６，・・・を形成し（図５のＳＴ８）、これら半田バンプ４６，４６・・・に対して、検査用プローブ６８を当接させて、各圧電発振器の電気的特性を検査する（図５のＳＴ９）。あるいは、この検査工程では、発振回路素子検査用の異方性導電性ゴムを使用して、シート状態での検査を行ってもよい。
【００３９】
次いで、各圧電発振器の外形に対応して、図８（ｈ）の切断線Ｃ２，Ｃ２，・・・の位置で切断（スライスカット）し、圧電発振器を個片化して（図５のＳＴ１０）、圧電発振器を完成させる。
なお、圧電振動子の検査工程（図５のＳＴ７）の後であって、個片化工程（図５のＳＴ１０）の前に、図９に示すように、ウエハー６６の上面（発振回路素子の実装面側と反対側）に、圧電振動子（図示せず）及び導電材料（図示せず）を覆うようにして、樹脂モールドし、そして、図１０に示すように個片化してもよい。このように、ウエハー６６の上面をモールド樹脂６９で覆うようにしても、モールドする前に、図８（ｈ）に示すように外部に露出した導電材料３４を利用して圧電振動子２０の検査を行なうことができる。
【００４０】
本発明の第１の実施形態は以上のように構成されており、発振回路素子４０は、実装面側と反対側の面に、圧電振動子２０と電気的に接続される接続用端子４８を有しており、この接続用端子４８を通じて、発振回路素子４０と圧電振動子２０とが電気的に接続されている。ここで、この接続用端子４８は圧電振動子２０の外側に設けられており、このように外側に設けられていても、圧電振動子２０の枠状部２４の外面２４ｃに引き出された引出電極３２と、導電材料３４を塗布することで電気的に接続することができる。そして、圧電振動子２０は、その外側の導電材料３４に例えばプローブピンを当接して、検査を行なうことができる。また、この導電材料３４は、接続用端子４８が設けられている実装面側と反対側の面に塗布されることになるので、実装面側の実装端子４４との間で短絡することもない。
【００４１】
図１１および図１２は、本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器１２であって、図１１は圧電発振器１２の概略斜視図、図１２は圧電発振器１２の概略平面図である。なお、図１１及び図１２の平行斜線の部分は、理解の便宜のために各電極部分を示したものであり、断面を表すものではない。
これらの図において、図１ないし図１０の実施形態で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００４２】
第２の実施形態の圧電発振器１２が第１の実施形態の圧電発振器１０と異なるのは、圧電振動子２０の構成についてである。
すなわち、第２の実施形態における圧電振動子２０は略円柱形状となっている。具体的には、圧電振動子２０は、水平方向の外形が略円形の圧電振動片２６と、この圧電振動片２６の周囲に設けられた略円形の枠状部２４とが、支持部２８を介して、一体的に形成されている。なお、枠状部２４内の内部空間Ｓを封止するための蓋体２３も略円形であり、これら圧電振動片２６、枠状部２４、及び蓋体２３は略同心円である。このように、圧電振動子２０を円柱形状にすることによって強度を向上させている。
【００４３】
圧電振動片２６の中央付近の上下面には、外形よりも一回り小さな略円形の励振電極３０が設けられており、第１の実施形態と同様に、上面の励振電極３０は、支持部２８及び枠状部２４の上面を引き回されて、枠状部２４の側面２４ｃに引き出されている。また、下面の励振電極（図示せず）は、圧電振動片２６の内部空間Ｓに露出した側面２６ａを通って、支持部２８及び枠状部２４の上面を引き回され、枠状部２４の側面２４ｃに引き出されている。このように、励振電極３０は、圧電振動子２０の下面を通らずに、枠状部２４の外側の側面２４ｃに引き出されている。
【００４４】
ここで、この圧電振動子２０については、枠状部２４の下部側の開口端面に平板状部材２１（図３参照）が接合されず、枠状部２４が、直接、発振回路素子４０に接合されて、内部空間Ｓが密封されている。すなわち、圧電振動片２６よりも厚み寸法の大きい枠状部２４の下部側の開口端面が、発振回路素子４０の上面４０ａに接合されて、この発振回路素子４０の上面４０ａと蓋体２３とで、枠状部２４内が密封されるようになっている。
【００４５】
なお、この枠状部２４と発振回路素子４０との接合については、第１の実施形態と同様に接着剤を用いてもよいが、化学結合するようにしてもよい。例えば、水晶から形成された枠状部２４と、少なくとも上面４０ａの圧電振動子２０が接合される領域にシリコンが露出している発振回路素子４０とを、酸素原子を介して化学結合してもよい。すなわち、枠状部２４の下部側の開口端面２４ｂ（図３参照）には、上述のように電極が引き回されていないので、水晶とシリコンを酸素原子を介して化学結合できるようになっている。これにより、接着剤を用いなくてもよい分、圧電発振器１２を低背化できる。
【００４６】
また、略円柱形状の圧電振動子２０を、矩形状の発振回路素子４０の上面４０ａに載置することによって、水平方向の外形が略四角形である上面４０ａの四隅には、空き領域７０，７０，７０，７０が形成されている。そこで、この四隅の空き領域７０，７０，７０，７０の内、引出電極３２，３２の近傍の２隅付近に、接続用端子４８，４８を配置するようにしている。このように、空き領域７０を効率よく利用して接続用端子４８を設けることによって、殊更に接続用端子４８を設けるスペースをつくらなくてもよく、その分だけ圧電発振器１２を小型化できるようになっている。
【００４７】
本第２の実施形態の圧電発振器１２は、以上のように構成されている。次に、この圧電発振器１２の製造方法について説明する。
図１３ないし図１５は、圧電発振器１２の製造方法の一例を示す図であって、図１３は圧電発振器１２の製造工程、図１４および図１５は、図１３の製造工程を説明するための概念図である。
この製造方法においては、第１の実施形態と同様に、圧電振動子２０と発振回路素子４０とを別々に形成してから、接合固定する。
【００４８】
すなわち、圧電振動子２０を形成するための振動子形成工程においては、まず、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、周囲に枠状部２４を有する圧電振動片２６をフレーム６１で複数支持する振動片基板６０を形成する（図１３のＳＴ１１−１）と共に、複数の略円形の蓋体２３をフレーム６３で支持する蓋体基板６２を形成する（図１３のＳＴ１１−２）。なお、振動片基板６０を形成する工程では、圧電振動片２６を略円形にする外形エッチングの際、励振電極３０と引出電極３２（図１１参照）を形成する。
【００４９】
次いで、これら振動子基板６０の上に蓋体基板６２を重ね合わせて、例えば摂氏３００度ないし摂氏４００度で焼成して接合して（図１３のＳＴ１２：基板接合）、図１４（ｃ）に示すように、各蓋体２３をピンＰで押圧して、フレーム６１，６３から圧電振動子２０を折り取って個片化する（図１３のＳＴ１３）。なお、本第２の実施形態では、第１の実施形態のようにスライサー等で切断していないため、チッピング部７２に残った不要部分をエッチング液等で洗浄・溶融して除去する。
【００５０】
次いで、未だ密封されていない状態の圧電振動子２０をトレーに配置しておき（図１３のＳＴ１４）、その後、図１５（ｄ）に示すように、複数の圧電振動子２０を、予め回路素子形成工程（図１３のＳＴ１１−３）で形成しておいた複数の発振回路を有するウエハー６６の上面に接合する。
本実施形態では、未だ密封されていない状態の圧電振動子２０とウエハー６６とは、第１の実施形態と同様に、接着剤を用いて接合するようにしているが、酸素原子を介して化学結合する方法を採用してもよい。
【００５１】
すなわち、枠状部２４の下部側の開口端面、及びこの開口端面と接合するウエハー６６の領域を研磨等して親水処理し、これらの部分を水に浸す。そして、この水晶からなる枠状部２４を、シリコン板からなるウエハー６６に重ね合わせ、水分子の分子間により接着し、その後、圧電振動子２０およびウエハー６６を加熱して、付着した水分子を飛ばす。なお、このように酸素原子を介して化学結合する場合は、枠状部２４とウエハー６６を接合した後に、枠状部２４と蓋体２３とを接合する。
【００５２】
次いで、２時間ほど摂氏２７０度でアニール処理してから（図１３のＳＴ１６）、図１５（ｅ）に示すように、各接続用端子４８と各引出電極３２（図１１参照）とを導電材料３４を塗布することで電気的に接続する（図１３のＳＴ１７）。
その後、第１の実施形態と同様の工程を行なう。すなわち、導電材料３４に検査用プローブピンを当接して圧電振動子２０を検査し（図１３のＳＴ１８）、ウエハー６６の下面に半田バンプを形成し（図１３のＳＴ１９）、各圧電発振器を検査し（図１３のＳＴ２０）、圧電発振器を個片化して（図１３のＳＴ２１）、圧電発振器を完成させる。
【００５３】
本発明の第２の実施形態は以上のように構成されており、圧電振動子２０は、枠状部２４が直接、発振回路素子４０に接合されているので、発振回路素子４０の上面４０ａは、圧電振動子２０の底部としての機能も兼ねるようになっている。したがって、内部空間Ｓを封止するための底板を別途設ける必要がなく、圧電発振器１２を低背化できる。
【００５４】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態や各変形例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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器の概略斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器の概略平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線概略端面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器の基本回路図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器の製造方法の一例を示す製造工程。
【図６】図５の製造工程を説明するための概念図。
【図７】図５の製造工程を説明するための概念図。
【図８】図５の製造工程を説明するための概念図。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る圧電発振器の製造方法の変形例を説明するための概念図。
【図１０】図９の変形例をもって個片化した圧電発振器の概略斜視図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器の概略斜視図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器の概略平面図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る圧電発振器の製造方法の一例を示す製造工程。
【図１４】図１３の製造工程を説明するための概念図。
【図１５】図１３の製造工程を説明するための概念図。
【図１６】従来の圧電発振器の実装面を上にした概略斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１２・・・圧電発振器、２０・・・圧電振動子、２４・・・枠状部、２６・・・圧電振動片、３０・・・励振電極、３２・・・引出電極、３４・・・導電材料、４０・・・発振回路素子、４８・・・接続用端子
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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