(57)【要約】【課題】信頼性が高い圧電デバイスの製造方法を実現する。【解決手段】圧電デバイス１０の製造方法は、回路素子４０の接続電極４２，４５に第１バンプ７２，７５を形成する工程と、パッケージ２１内に圧電振動片３０を収容し、圧電振動片３０と電気的に接続されるパッケージ２１の外底面２２ａに設けられた外部端子５０，５３を有する圧電振動子２０と、貫通孔６１，６２有する配線基板６０と、を接合する工程と、貫通孔６１，６２の外部端子５０，５３を露出する位置に第２バンプ７７，７８を形成する工程と、貫通孔６１，６２の配設位置において、第１バンプ７２，７５と第２バンプ７７，７８を接合し、外部端子５０，５３と接続電極４２，４５とを接続する工程と、を含む。【選択図】図２
2013026949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子と配線基板と回路素子とが順に積み重ねられて一体に構成される圧電デバイスであって、
外底面に外部端子を有するパッケージ、及び前記パッケージ内に収容され前記外部端子に電気的に接続される圧電振動片を有する圧電振動子と、
接続電極を有し、前記圧電振動子を駆動する回路素子と、
前記外部端子の少なくとも一部、及び前記接続電極を露出させる貫通孔または切欠きを有する配線基板と、
前記貫通孔または前記切欠きを貫通して、前記外部端子と前記接続電極とを接続する接続部材と、
が備えられていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記接続部材が、前記外部端子または／及び前記接続電極に形成されるバンプであること、
を特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
回路素子の接続電極に第１バンプを形成する工程と、
外底面に外部端子を有するパッケージに圧電振動片が収容された圧電振動子の前記外底面と、貫通孔または切欠きを有する配線基板と、を接合する工程と、
前記貫通孔または前記切欠きによって露出された前記外部端子に前記第１バンプを前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において接続することにより、前記外部端子と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔または前記切欠きによって露出された前記外部端子に第２バンプを形成する工程と、
前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記第２バンプを接合することにより、前記外部端子と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第２バンプの高さは、前記配線基板の厚さとほぼ同じ高さであること、
を特徴とする請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第２バンプを形成した後、前記第２バンプの上面を前記配線基板の上面とほぼ同じ高さに平坦化させる工程をさらに有していること、
を特徴とする請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２バンプを形成する工程は、複数のバンプを積み重ねる多段バンプ形成工程であること、
を特徴とする請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記外部端子とを接合し、前記接続電極と前記外部端子とを電気的に接続する工程と、を含み、
前記第１バンプを形成する工程は、複数のバンプを積み重ねる多段バンプ形成工程であること、
を特徴とする請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記外部端子とを接合し、前記接続電極と前記外部端子とを接続する工程と、を含み、
前記接続電極は、前記外部端子に接続される接続電極と他の端子に接続される接続電極と、を有し、
前記第１バンプを形成する工程は、前記外部端子に接続する接続電極にバンプを形成する工程と、前記他の端子に接続される接続電極にバンプを形成する工程と、を含み、前記外部端子に接続する前記接続電極に形成されるバンプは、前記配線基板の厚さよりも高く形成すること、
を特徴とする請求項３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、圧電デバイス、この圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器等の圧電デバイスは、使用される電子機器の小型化に伴い、小型化・薄型化や、温度等の外部環境変化に対する信頼性の向上が要求されている。
そこで、外面に外部端子を有するパッケージの内部に圧電振動片を収容する圧電振動子と、圧電振動片を駆動するＩＣチップと、一方の面にＩＣチップが配置され、他方の面に圧電振動子が配置される配線基板とを備え、配線基板が、平面視において、圧電振動子の外部端子の少なくとも一部が露出する貫通孔を有し、一方の面に形成された内部接続端子と圧電振動子の外部端子とが、貫通孔を通して金属ワイヤーにより接続される圧電デバイスが提案されている（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２０１１−１０１２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、ＩＣチップの端子（パッド）と配線基板の上面側に設けられた内部接続端子とを金属ワイヤーで接続し、さらに内部接続端子と圧電振動子の外面に設けられた外部端子とを金属ワイヤーで接続することで、ＩＣチップと圧電振動子とを接続している。よって、ＩＣチップを配線基板に固定する工程に加え、２段階のワイヤーボンディング工程が必要となり、この工程の分は工数増となってしまう。
【０００５】
また、貫通孔内でのボンディング作業は困難であり、キャピラリーを貫通孔内に通すため、金属ワイヤーを厚さ方向のループ形状にするために、貫通孔を大きくしなければならないこと、ＩＣチップの端子と内部接続端子とを金属ワイヤーで接続することから、配線基板の平面サイズが大きくなること、等から小型化や薄型化に不利となっていた。
【０００６】
さらに、ＩＣチップと圧電振動子との接続を金属ワイヤーで行うため、両者間の熱伝導が悪く、ＩＣチップと圧電振動子との温度差がでやすいことから、起動時の周波数の安定性が十分ではないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る圧電デバイスは、圧電振動子と配線基板と回路素子とが順に積み重ねられて一体に構成される圧電デバイスであって、外底面に外部端子を有するパッケージ、及び前記パッケージ内に収容され前記外部端子に電気的に接続される圧電振動片を有する圧電振動子と、接続電極を有し、前記圧電振動子を駆動する回路素子と、前記外部端子の少なくとも一部、及び前記接続電極を露出させる貫通孔または切欠きを有する配線基板と、前記貫通孔または前記切欠きを貫通して、前記外部端子と前記接続電極とを接続する接続部材と、が備えられていることを特徴とする。
ここで、回路素子は、例えば発振回路を含むＩＣチップであり、接続電極はパッドである。また、接続部材としては、例えば導電性と熱伝導性がよい金属材料が採用される。
【０００９】
本適用例によれば、貫通孔または切欠きを貫通して接続部材によって回路素子の接続電極と圧電振動子とを電気的に接続すると共に、構造的に接合している。従って、従来技術に対して、回路素子を配線基板に接合する工程、及び２段階のワイヤーボンディング工程が不要であり、工数低減を図れる。
【００１０】
また、接続部材によって回路素子の接続電極と圧電振動子とを貫通孔または切欠きの範囲内で直線的に接合することから、金属ワイヤーで接続する従来技術よりも、小型化・薄型化を実現できる。
【００１１】
さらに、回路素子と圧電振動子との接続を、導電性と熱伝導性がよく、金属ワイヤーよりも断面積が大きい接続部材で行えるため、両者間の熱伝導がよく、回路素子の発熱が圧電振動子に伝わりやすく、熱的に一体となるため、起動時の周波数の安定性がよく、信頼性が高くなるという効果がある。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係る圧電デバイスにおいて、前記接続部材が、前記外部端子または／及び前記接続電極に形成されるバンプであること、が好ましい。
ここで、接続部材としてのバンプは、例えば、Ａｕスタッドバンプ等を用いることができる。
【００１３】
Ａｕスタットバンプは、外部端子または接続電極の一方、または外部端子と接続端子の両方に形成することが可能であり、しかも、多段に形成できることから高さ調整が容易にでき、また、断面積も適切な大きさに選択できるという利点がある。
【００１４】
［適用例３］本適用例に係る圧電デバイスの製造方法は、回路素子の接続電極に第１バンプを形成する工程と、外底面に外部端子を有するパッケージに圧電振動片が収容された圧電振動子の前記外底面と、貫通孔または切欠きを有する配線基板と、を接合する工程と、
前記貫通孔または前記切欠きによって露出された前記外部端子に前記第１バンプを前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において接続することにより、前記外部端子と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、貫通孔または切欠きを貫通して回路素子に形成した第１バンプと、外部端子とを接合することにより、圧電振動片と回路素子とを構造的に接合し、かつ電気的に接続する。従って、前述した従来技術における金属ワイヤーによる接続方法に対して、回路素子を配線基板に接合する工程、及びワイヤーボンディング工程が不要であり、工数低減を図れる。
さらに、ワイヤーボンディング工程に必要な平面サイズ、金属ワイヤーのループを確保するための高さの余裕が必要ないため、従来技術よりも小型化・薄型化を実現できる。
【００１６】
さらに、回路素子と圧電振動子との接続を、導電性と熱伝導性がよく、金属ワイヤーよりも断面積が大きい第１バンプで行うため、両者間の熱伝導がよく、回路素子の発熱が圧電振動子に伝わりやすく、熱的に一体となるため、起動時の周波数の安定性がよいという効果がある。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記貫通孔または前記切欠きによって露出された前記外部端子に第２バンプを形成する工程と、前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記第２バンプを接合することにより、前記外部端子と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、を含むことが好ましい。
【００１８】
貫通孔または切欠きを貫通して回路素子に形成した第１バンプと、外部端子に形成した第２バンプとを接合することにより、圧電振動片と回路素子とを構造的に接合し、かつ電気的に接続する。従って、前述した従来技術における金属ワイヤーによる接続方法に対して、回路素子を配線基板に接合する工程、及びワイヤーボンディング工程が不要であり、工数低減を図ることができる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記第２バンプの高さは、前記配線基板の厚さとほぼ同じ高さであること、が好ましい。
【００２０】
回路素子に形成する第１バンプには、外部端子と接続させるためのバンプと、例えば、外部機器等に接続するためのバンプと、が含まれる。よって、第１バンプを形成する際、これら全ての第１バンプを同じ条件でバンプ形成工程を行うことが好ましく、第１バンプサイズ（平面積及び高さ）はほぼ同じになる。このような場合には、配線基板を貫通し、第２バンプに接続するだけの高さが確保できなくなることが考えられる。そこで、外部端子側に形成する第２バンプの高さを配線基板の高さとほぼ同じに形成することで、第１バンプと第２バンプとの接合を確実に行うことができる。なお、第２バンプは第１バンプとは別工程で形成するため、任意に高さに形成することが可能である。
【００２１】
［適用例６］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記第２バンプを形成した後、前記第２バンプの上面を前記配線基板の上面とほぼ同じ高さに平坦化させる工程をさらに有していること、が好ましい。
【００２２】
第１バンプ及び第２バンプは、共にスタッドバンプや半田バンプ等を用いることが可能であるが、これらのバンプは十面上面が平坦にはならない。そこで、第２バンプを平坦化することで、第１バンプとの接合面の面積を大きくして接合の信頼性を高めることができる。
【００２３】
［適用例７］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記第２バンプを形成する工程は、複数のバンプを積み重ねる多段バンプ形成工程であること、が好ましい。
【００２４】
本適用例は、第２バンプを多段形成し、第１バンプとの接合を行うものであって、第１バンプを全ての接続電極に対して一様な寸法で形成し、第２バンプを多段形成することで、バンプ高さを適切により容易に制御することができる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記外部端子とを接合し、前記接続電極と前記外部端子とを電気的に接続する工程と、を含み、前記第１バンプを形成する工程は、複数のバンプを積み重ねる多段バンプ形成工程であること、が好ましい。
【００２６】
本適用例は、回路素子側だけにバンプ（第１バンプを含む）を形成するものである。そして、第１バンプを、複数のバンプを積み重ねて多段形成することで、容易に配線基板の厚さよりも高くすることが可能であって、バンプの段数を選択することによって、配線基板の厚さに対応してバンプ高さを適切に制御することができるという効果がある。
【００２７】
［適用例９］上記適用例に係る圧電デバイスの製造方法において、前記貫通孔または前記切欠きの配設位置において、前記第１バンプと前記外部端子とを接合し、前記接続電極と前記外部端子とを接続する工程と、を含み、前記接続電極は、前記外部端子に接続される接続電極と他の端子に接続される接続電極と、を有し、前記第１バンプを形成する工程は、前記外部端子に接続する接続電極にバンプを形成する工程と、前記他の端子に接続される接続電極にバンプを形成する工程と、を含み、前記外部端子に接続する前記接続電極に形成されるバンプは、前記配線基板の厚さよりも高く形成すること、が好ましい。
【００２８】
本適用例は、回路素子側だけにバンプ（第１バンプ）を形成するものである。そして、外部端子と接続する第１バンプを配線基板を貫通する高さとし、他の接続電極に形成するバンプは、配線基板の上面の電極に接合可能な高さにすることで、回路素子と外部端子、または回路素子と他の端子とを同じ工程で接合とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１に係る圧電デバイスの主要構成の１例を示し、（ａ）は回路素子側から視認した平面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図。
【図２】実施例１に係る製造方法の主要工程を示す断面図。
【図３】（ａ）はＡｕスタッドバンプを示す断面図、（ｂ）は実施例２に係る平坦化工程を示す断面図。
【図４】実施例３に係る圧電デバイスの製造方法の一部を示す断面図。
【図５】実施例４に係る第１バンプの製造方法を示す断面図。
【図６】配線基板に切欠きを設ける構造を示す圧電デバイスの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００３１】
まず、圧電デバイス１０の構成について図１を参照して説明する。
図１は、実施形態１に係る圧電デバイスの主要構成の１例を示し、（ａ）は回路素子側から視認した平面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。
図１に示すように、圧電デバイス１０は、圧電振動子２０と、配線基板６０と、回路素子４０とが順に積み重ねられて一体に構成されている。そして、圧電振動子２０は、パッケージ２１の内部に圧電振動片３０を収納している。本実施形態では、圧電振動片３０は水晶振動片であり、よって、圧電振動子２０は水晶振動子である。圧電振動片３０としては、例えば、音叉型水晶振動片、ＡＴカット型水晶振動片等が用いられる。
【００３２】
圧電振動片３０は、容器状のパッケージベース２２の内底面２３に形成された内部電極２５，２６に、導電性接着剤２７を用いて接合固定され、開口部がリッド２４で密閉されている。内部電極２５，２６の各々は、圧電振動片３０に形成された励振電極（図示せず）に接続されている。パッケージベース２２には、セラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体等が用いられる。また、リッド２４にはガラス等が用いられる。
【００３３】
パッケージ２１（パッケージベース２２）の外底面２２ａには、外部端子５０，５１，５２，５３が形成されている。図示は省略するが、前述した圧電振動子２０に形成されている内部電極２５，２６の各々は、外部端子５０，５３と電気的に接続されている。
なお、内部電極２５，２６及び外部端子５０〜５３は、タングステンなどのメタライズ層にＮｉ、Ａｕなどの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜によって形成されている。
圧電振動子２０の外底面２２ａ側には、配線基板６０が接着剤等で固定されている。
【００３４】
配線基板６０は、ポリイミド系またはガラスエポキシ系の基板を用いており、圧電振動子２０の平面形状とほぼ同様な形状を有している。そして、外部端子５０の一部と交差する位置に貫通孔６１が開設されており、外部端子５３の一部と交差する位置に貫通孔６２が開設されている。従って、貫通孔６１は外部端子５０の一部を、貫通孔６２は外部端子５３の一部を露出させている。
【００３５】
配線基板６０の上面６０ａには、後述する回路素子４０に設けられる接続電極４１，４３，４６（図１（ａ）、参照）に接続される島状の接続端子５５〜５８が形成されている。また、配線基板６０の４隅には外部接続端子６５〜６８が形成されている。
そして、配線基板６０の上面６０ａには、回路素子４０が配設されている。
【００３６】
回路素子４０は、発振回路を含むＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップであって、配線基板６０に向かい合う面が能動面４０ａであって、接続電極４１〜４６が設けられている。接続電極４１〜４６は、ＩＣチップにおけるパッドである。これら接続電極のうち、接続電極４２が配線基板６０の貫通孔６１の範囲内に、接続電極４５が貫通孔６２の範囲内に配設されている。そして、接続電極４２と圧電振動子２０に設けられている外部端子５０とが接続部材７０によって接続され、接続電極４５と外部端子５３とが接続部材７０によって接続されている。なお、接続部材７０は、回路素子４０に形成される第１バンプ７２，７５（図２、参照）と圧電振動子２０に設けられる第２バンプ７７，７８（図２、参照）とが接合された状態を表している。
【００３７】
また、回路素子４０側に設けられる接続電極４１，４３，４４，４６は、それぞれ配線基板６０に設けられる接続端子５５，５６，５７，５８とバンプ７１，７３，７４，７６によって接続される。具体的には、接続電極４１と接続端子５５とはバンプ７１によって、接続電極４３と接続端子５６とはバンプ７２によって、接続電極４４と接続端子５７とはバンプ７３によって、接続電極４６と接続端子５８とはバンプ７４によって、接続されている。なお、これらの接続は、電気的接続をすると共に構造的接合も行っている。
【００３８】
ここで、回路素子４０の接続電極の機能を例示する。接続電極４１はＶＡＦＣ端子、接続電極４３はＧＮＤ端子、接続電極４４はＯ／Ｐ端子、接続電極４６はＶＤＤ端子であって、接続電極４２，４５は励振電極への入力端子である。これらの端子のうちの入力用、電源用などの端子は、配線基板６０の配線パターン（図示せず）によって、それぞれ所定の外部接続端子６５，６６，６７，６８に接続されている。外部接続端子６５，６６，６７，６８は、実装端子８０によって外部機器に接続される。例えば、外部接続端子６５はＧＮＤ、外部接続端子６６はＯＵＴ、外部接続端子６７はＶＤＤ、外部接続端子６８はＶＣＣに接続される。
【００３９】
また、図示は省略するが、配線基板６０と回路素子４０との接合後の隙間は、樹脂によって充填されている。このことによって、回路素子４０の能動面の水分等からの保護、バンプによる接合の補強等を行っている。
【００４０】
以上説明した本実施形態に係る圧電デバイス１０は、貫通孔６１，６２を貫通する接続部材７０によって回路素子４０と圧電振動子２０とを、電気的に接続すると共に構造的に接合している。従って、従来技術に対して、回路素子４０を配線基板６０に接合する工程、及び２段階のワイヤーボンディング工程が不要であり、工数低減を図れる。
【００４１】
また、接続部材７０によって回路素子４０と圧電振動子２０とを貫通孔６１，６２の範囲内で直線的に接合することから、金属ワイヤーで接続する従来技術よりも、小型化・薄型化を実現できる。
【００４２】
さらに、回路素子４０と圧電振動子２０との接続を、導電性と熱伝導性がよく、金属ワイヤーよりも断面積が大きい接続部材７０で行えるため、両者間の熱伝導がよく、回路素子４０の発熱が圧電振動子２０に伝わりやすく、熱的に一体となるため、起動時の周波数の安定性がよいという効果がある。
【００４３】
また、接続部材７０は、回路素子４０に形成される第１バンプ７２，７５と配線基板６０に形成される第２バンプ７７，７８を接合して形成される。
第１バンプ７２，７５と第２バンプ７７，７８は、Ａｕスタッドバンプ等を用いることができる。Ａｕスタットバンプは、厚さ方向に多段に形成できることからバンプ高さの調整が容易にでき、また、断面積も適切な大きさに選択できるという利点がある。
【００４４】
続いて、本実施形態に係る圧電デバイス１０の製造方法について説明する。以降説明する圧電デバイス１０の製造方法は、回路素子４０側の第１バンプ７２，７５、圧電振動子２０側の第２バンプ７７，７８の形成方法に特徴を有している。
（圧電デバイスの製造方法・実施例１）
【００４５】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、実施例１に係る圧電デバイスの製造方法の主要工程を示す断面図である。なお、図２では、図１（ｂ）に表した回路素子４０と圧電振動子２０との接続構造を例示している。図１（ａ）も参照して説明する。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、回路素子４０の接続電極４１，４２，４３，４４，４５，４６のそれぞれに、バンプ７１，７２，７３，７４，７５，７６を形成する。接続電極４４，４６、及びバンプ７４，７６は、図１（ａ）を参照する。
バンプ７１〜７６は、本実施例ではＡｕスタッドバンプによって、ほぼ同じ高さとなるように形成する。ここで、バンプ７２，７５を他と区別するために第１バンプ７２，７５とする。
【００４７】
また、図２（ｂ）に示すように、圧電振動子２０に配線基板６０を接着剤で接合し、その後、貫通孔６１内に露出する外部端子５０と、貫通孔６２内に露出する外部端子５３の各々に第２バンプ７７，７８を形成する。第２バンプ７７，７８は、Ａｕスタッドバンプによって配線基板６０の総厚さ（接続端子５５，５６，５７，５８を含む厚さ）とほぼ同じ高になるように形成する。
【００４８】
続いて、図２（ｃ）に示すように、回路素子４０のバンプ形成側を配線基板６０側に対向するように配置し、第１バンプ７２，７５と第２バンプ７７，７８とを接合する。この際、同じ接合工程で他のバンプ７１，７３，７４，７５の各々を配線基板６０の接続端子５５，５６，５７，５８に接合する。これらの接合は、フリップチップ実装法を用いて行う。なお第１バンプ７２，７５と第２バンプ７７，７８とを接合した状態を接続部材７０と表している。
【００４９】
なお、実装端子８０は、圧電振動子２０と回路素子４０とを接合した後、外部接続端子６５，６６，６７，６８のみを露出するようにレジストで覆い、外部接続端子６５，６６，６７，６８の上部にＣｕなどの厚メッキを行い、レジストを除去し形成する。または、配線基板６０に予め形成しておいてもよい。
【００５０】
また、図示は省略するが、配線基板６０と回路素子４０との接合した後、両者の隙間に樹脂を充填する。このことによって、回路素子４０の能動面４０ａを水分等から保護し、バンプによる接合の補強を行っている。
【００５１】
上述した圧電デバイス１０の製造方法によれば、貫通孔６１，６２を貫通して回路素子４０に形成した第１バンプ７２，７５と、圧電振動子２０に形成した第２バンプ７７，７８とを接合することにより、圧電振動片３０と回路素子４０とを電気的に接合し、かつ圧電振動子２０と回路素子４０とを構造的に接合する。従って、前述した従来技術における金属ワイヤーによる接続方法に対して、回路素子４０を配線基板６０に接合する工程、及び２段階のワイヤーボンディング工程が不要であり、工数低減を図ることができる。
【００５２】
また、回路素子４０に形成するバンプには、外部端子５０，５３と接続させるための第１バンプ７２，７５と、他のバンプ７１，７３，７４，７６と、が含まれる。従って、全バンプを第１バンプ７２，７５と同じ条件でバンプ形成工程を行うことが好ましく、第１バンプ７２，７５はほぼ同じ形状になる。このような場合には、配線基板６０を貫通し、第２バンプ７７，７８に接合するのに必要な高さが確保できなくなることが考えられる。そこで、外部端子側に形成する第２バンプ７７，７８の高さを配線基板６０の厚さとほぼ同じに形成することで、第１バンプ７２，７５と第２バンプ７７，７８との接合を確実に行うことができる。なお、第２バンプ７７，７８は第１バンプ７２，７５とは別工程で形成するため、任意の適切な高さに形成することが可能である。
（圧電デバイスの製造方法・実施例２）
【００５３】
続いて、圧電デバイス１０の製造方法・実施例２について図面を参照して説明する。実施例２は、前述した実施例１の工程に、第２バンプ７７，７８の上面を平坦化させる工程を加えていることに特徴を有する。よって、実施例１との相違箇所を中心に、同じ符号を付して説明する。
【００５４】
図３（ａ）は、Ａｕスタッドバンプを示す断面図、図３（ｂ）は実施例２に係る平坦化工程を示す断面図である。図３（ａ）は、圧電振動子２０に設けられた外部端子５０に第２バンプ７７を形成する場合を例示している。Ａｕスタッドバンプの形成は、キャピラリ９６を通してＡｕワイヤーを送り出し、Ａｕワイヤーの先端を放電溶融させてボールを形成し、これを第２バンプ７７の表面上に超音波によって接合させ、Ａｕワイヤーを切断するものである。従って、図３（ａ）に示すように、第２バンプ７７は、ボールをつぶしたようなバンプ本体７７ａとＡｕワイヤー切断部７７ｂとを有する形状をしている。よって、第１バンプ７２との接合面には、Ａｕワイヤー切断部７７ｂが突出している。そこで、第１バンプ７２との接合条件を良好にするため、平坦化工程を加えている。
【００５５】
平坦化工程では、Ａｕスタッドバンプにより第２バンプ７７を外部端子５０の表面に形成した後、図３（ｂ）に示すように、平坦化治具９５を用いて上面を押圧して平坦化させる。Ａｕスタッドバンプでは、Ａｕワイヤー切断部７７ｂが配線基板６０よりも突出させている。従って、平坦化工程では、第２バンプ７７の上面が配線基板６０の総厚さとほぼ同じ高さになるように押圧することが好ましい。
【００５６】
このような実施例２によれば、第２バンプ７７，７８を平坦化することで、第１バンプ７２．７５との接合面の面積を大きくして接合の信頼性を高めることができる。
【００５７】
なお、第１バンプ７２，７５の高さが、第２バンプ７７，７８との接合に十分な高さがあれば、第２バンプ７７，７８の平坦化後の高さは、配線基板６０の総厚さよりも低くしてもよい。
（圧電デバイスの製造方法・実施例３）
【００５８】
続いて、圧電デバイス１０の製造方法の実施例３について図面を参照して説明する。実施例３は、回路素子４０に第１バンプ７２，７５を多段形成し、圧電振動子２０側にはバンプを設けないことを特徴としている。よって、実施例１、実施例２との相違箇所を中心に、共通部分には同じ符号を付して説明する。なお、図１（ａ）も参照する。
【００５９】
図４は、実施例３に係る圧電デバイスの製造方法の一部を示す断面図である。なお、図４は、図１（ａ）のＡ−Ａ切断面に相当する断面図である。回路素子４０では、接続電極４１，４２，４３，４４，４５，４６のそれぞれに、バンプ７１，７２ａ，７３，７４，７５，７６を形成する。接続電極４４，４５，４６、及びバンプ７４，７５，７６は、図１（ａ）を参照する。バンプ７１，７２ａ，７３，７４，７５，７６は、Ａｕスタッドバンプによって、ほぼ同じ高さとなるように形成する。
【００６０】
圧電振動子２０側では、バンプ７２ａに重ねてバンプ７２ｂをＡｕスタッドバンプによって形成する。バンプ７２ａとバンプ７２ｂとが接合した状態のバンプを第１バンプ７２とする。同様にバンプ７５においてもバンプを２段重ねて第１バンプ７５とする。圧電振動子２０側においては、配線基板６０の貫通孔６１，６２によって、外部端子５０，５３が露出されている。ここで、第１バンプ７２，７５の高さをｈ１、配線基板６０の厚さをｈ２と表すと、ｈ１＞ｈ２となるように、第１バンプ７２，７５の高さｈ１を設定する。なお、高さｈ１と厚さｈ２との差は、第１バンプ７２，７５と外部端子５０，５３との接合と、他のバンプ７１，７３，７４，７６と配線基板６０の接続端子５５，５６，５７，５８との接合とが、同時に行うことが可能な差とする。
【００６１】
なお、上述したように第１バンプ７２，７５の高さが２段バンプ構成で不足する場合には、さらに、３段以上の多段に構成としてもよい。また、２段目以降のバンプは、１段目のバンプ（７２ａ）と同じサイズであることに限定されない。
【００６２】
上述した実施例３によれば、第１バンプ７２，７５を、複数のバンプを積み重ねて多段形成することで、容易に配線基板６０の厚さよりも高くすることが可能であって、バンプの段数を選択することによって、配線基板６０の厚さに対応してバンプ高さを適切に制御することができるという効果がある。
また、圧電振動子２０にパンプを形成する必要がなく、よって、圧電振動子２０の製造にとって、異質なＡｕスタッドバンプ工程や設備がいらなくなくという利点がある。
【００６３】
なお、実施例３に記載した第１バンプ７２，７５を多段バンプで形成する考え方は、実施例１の第２バンプ７７，７８にも応用できる。例えば、外部端子５０，５３の表面に２段または３段以上のバンプをＡｕスタッドバンプによって重ねて形成することができる。このようにすれば、配線基板６０が、１段のバンプ構成では、第１バンプ７２，７５との接合ができない程度に厚い場合にも有効である。また、回路素子４０に形成するバンプ７１，７２，７３，７４，７５，７６を一様な寸法（高さ）で形成し、第２バンプ７７，７８を多段形成することで、バンプ高さを適切により容易に制御することができる。
【００６４】
また、Ａｕワイヤーの直径をバンプ７２ａとバンプ７２ｂとで同じにすれば、同じ設備を使用して多段構成の第１バンプ７２，７５を形成することができる。
（圧電デバイスの製造方法・実施例４）
【００６５】
次に、圧電デバイス１０の製造方法の実施例４について図面を参照して説明する。実施例４は、回路素子４０に形成されるバンプ７１，７２，７３，７４，７５，７６のうち、第１バンプ７２，７５を他のバンプよりも高く形成することを特徴とする。前述した実施例３との相違箇所を中心に、共通部分には同じ符号を付して説明する。
【００６６】
図５は、実施例４に係る第１バンプの製造方法を示す断面図である。図１（ａ）も参照する。まず、回路素子４０にバンプ７１，７３，７４，７６を形成する。バンプ７１，７３，７４，７６は、Ａｕスタッドバンプによって、ほぼ同じ高さとなるように形成する。
【００６７】
次に、第１バンプ７２，７５を形成する。第１バンプ７２，７５は、先に形成したバンプ７１，７３，７４，７６よりも高くする。第１バンプ７２，７５の形成は、ＡｕスタッドバンプのＡｕワイヤーの直径を、パンプ７１，７３，７４，７６に用いるＡｕワイヤーの直径よりも大きくすること、加圧力を適切に調整することで、形成可能である。ここで、第１バンプ７２，７５の高さｈ１は、配線基板６０の厚さをｈ２と表すと、ｈ１＞ｈ２となるように、第１バンプ７２，７５の高さｈ１を設定する。なお、高さｈ１と厚さｈ２との差は、第１バンプ７２，７５と外部端子５０，５３との接合と、他のバンプ７１，７３，７４，７６と配線基板６０の接続端子５５，５６，５７，５８との接合とが、同時に行うことが可能な差とする。
【００６８】
実施例４は、回路素子４０側だけにバンプを形成し、そのうちの第１バンプ７２，７５を他のバンプよりも高く形成するものであって、前述した実施例と同様な効果が得られる。なお、第１バンプ７２，７５はＡｕワイヤーを他のバンプよりも太いものを使用することで、接合断面積を大きくすることができ、導電性と熱伝導性をより高くすることができる。
【００６９】
以上説明した実施例１〜実施例４では、配線基板６０に貫通孔６１，６２を開設して、この貫通孔６１，６２の範囲内で、回路素子４０と圧電振動子２０とをバンプによって接合しているが、貫通孔６１，６２の代わりに切欠きも設けてもよい。
図６は、配線基板に切欠きを設ける構造を示す圧電デバイスの平面図である。実施形態１（図１（ａ）、参照）と共通部分には同じ符号を付し、相違箇所を説明する。図６において、配線基板６０には、前述した貫通孔６１，６２に相当する位置を含む切欠き６３，６４が形成されている。
【００７０】
切欠き６３は外部端子５０の一部を露出し、切欠き６４は外部端子５３の一部を露出させている。このように、貫通孔６１，６２の代わりに切欠き６３，６４を設ける構造でも、前述した圧電デバイス１０を構成することが可能であり、実施例１〜実施例４に記載した圧電デバイスの製造方法を適合することが可能である。
また、切欠き６３，６４は、配線基板６０と回路素子４０との接合後の隙間を、樹脂によって充填する場合、気泡が抜けやすいという効果がある。
【符号の説明】
【００７１】
１０…圧電デバイス、２０…圧電振動子、２１…パッケージ、２２ａ…外底面、３０…圧電振動片、４０…回路素子、４１，４２，４３，４４，４５，４６…接続電極、５０，５１，５２，５３…外部端子、６０…配線基板、６１，６２…貫通孔、７１，７３，７４，７６…バンプ、７２，７５…第１バンプ、７７，７８…第２バンプ。
【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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