(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
べース部と、前記ベース部にワイヤボンディングにより実装されるＩＣ素子と、前記ベース部の接続端子に基端部で片持ち式に固定される圧電振動片と、前記ベース部を封止するべく接合される蓋部とを備え、
前記ベース部が、前記圧電振動片の自由端を受けるための枕部を有し、
前記ベース部が、前記圧電振動片の自由端側において前記ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、前記枕部に関して前記圧電振動片の長さ方向と直交する幅方向にかつ前記枕部より低い位置に設けられたリード端子を有することを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記圧電振動片に電気的に接続するために前記ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部が前記ベース部の前記接続端子に接合され、かつ
前記圧電振動片が、前記基端部に設けた１対の接続電極を対応する１対の前記接続端子に前記ボンディングワイヤの端部を挟んで導電性接着剤で固着することにより固定されてい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】
前記ベース部が、前記圧電振動片の自由端側において前記ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、前記枕部に設けられたリード端子を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記枕部の前記リード端子に接合される前記ボンディングワイヤがダミー線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。
【請求項５】
前記ベース部が、前記圧電振動片の基端部側において前記ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、前記接続端子に関して前記圧電振動片の長さ方向と直交する幅方向に、かつ前記接続端子より低い位置に設けられたリード端子を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記ベース部の前記各接続端子が、該接続端子の高さより低い段差により分離されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記ベース部の前記各接続端子が、該接続端子の高さより低い段差により分離され、前記圧電振動片の基端部側において前記ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するためのリード端子が、前記段差に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば様々な電子機器に使用され、パッケージ内に圧電振動片とＩＣ（集積回路）チップ等の半導体ＩＣ素子とを気密に封止した圧電デバイスに関し、特にＩＣ素子がワイヤボンディングによりパッケージ内部の配線パターン接続され、かつ圧電振動片がその一端で片持ち式に固定支持された圧電デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種情報・通信機器やＯＡ機器、民生機器等の電子機器には、圧電振動子とＩＣチップとを同一パッケージ内に封止した発振器やリアルタイムクロックモジュール等の圧電デバイスが使用されている。特に最近は、モバイルコンピュータ、ＩＣカード等の小型情報機器や携帯電話等の通信機器の分野で、装置の小型化・高性能化が著しく、これに対応して圧電デバイスの小型化・薄型化が要求されると共に、装置の回路基板への実装に適した表面実装型のものが開発されている。
【０００３】
図１３及び図１４Ａ〜Ｃは、ＩＣチップ及び圧電振動片を備える従来の表面実装型圧電発振器の一例を示している。この圧電発振器１は、上面を開放した矩形箱状のべース部２の上端に薄板状の金属蓋部３がシームリング４を介して接合されたパッケージ構造を有し、その中にＩＣチップ５及び矩形薄板状の圧電振動片６が収容されている。ベース部２は、アルミナ等のセラミック材料からなる複数の薄板を積層した構造を有し、その第２層２ｂ及び第３層２ｃの開口により画定される空所内の底部即ち第１層２ａの上に、ＩＣチップ５が固定されている。
【０００４】
第３層２ｃの前記開口により露出する第２層２ｂの上面には、長さ方向即ち図１３のＡ−Ａ線の向きに沿ってＩＣチップ５の両側に、一般にＷ、Ｍｏ等の金属配線材料を前記セラミック薄板表面にスクリーン印刷しかつその上にＮｉ、Ａｕをめっきした配線パターンが形成されている。この従来例のＩＣチップ５は所謂ワイヤボンディング型で、その上面には複数の電極パッド７が形成されており、前記配線パターンの対応するリード端子８とそれぞれボンディングワイヤ９で電気的に接続されている。
【０００５】
圧電振動片６は、例えば水晶からなる矩形薄板の表裏各面に形成された励振電極１０と、該励振電極から引き出されて一方の端部側に形成された１対の接続電極１１とを有する。ベース部２の長さ方向の一方の端部側には、最上層である第４層２ｄの内側に露出する第３層２ｃの上面に、同様に金属配線材料等からなる配線パターン及び接続端子１２が形成されている。圧電振動片６は、各接続電極１１を対応する接続端子１２上に導電性接着剤１３で固定して、概ね水平に片持ち式に支持されている。
【０００６】
ＩＣチップ５及び圧電振動片６に接続された前記配線パターンは、ベース２内層の図示されない配線パターンやスルーホールを介して、相互にかつベースの外面に設けられた外部端子と電気的に接続されている。外部から所定の駆動電圧を印可して圧電振動片６を発振させ、その周波数をＩＣチップ５により信号化して出力させることができる。
【０００７】
図１５は、従来の別の表面実装型圧電発振器の構成を示している。この圧電発振器１４は、ベース部１５の底部即ち第１層１５ａの上面に配線パターン１６が形成され、ＩＣチップ１７が、その下面に形成した複数のバンプ１８を対応する前記配線パターンのリード端子に直接接続するフェイスダウンボンディング方式で実装されている。圧電振動片１９は、同様にその一方の端部側において、最上層である第３層１５ｃの内側に露出する第２層１５ｂの上面に形成された配線パターン上の接続端子２０に導電性接着剤２１で、概ね水平に片持ち式に固定支持されている。ベース部１５の上端には、薄板状の金属蓋部２２がシームリング２３を介して接合され、べース部内部を気密に封止している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の圧電発振器は、小型化及び薄型化の要求に十分対応できないという問題がある。図１３及び図１４のワイヤボンディング方式によりＩＣチップをマウントする圧電発振器では、第１に、ＩＣチップ５のための配線パターン及びリード端子８と圧電振動片６のための配線パターン及び接続端子１２とを異なる平面位置に設けるために、及びＩＣチップ５からボンディングワイヤ９を引き出すために、ベース部２の内部に十分な平面寸法を確保する必要がある。更に、ボンディングワイヤ９を引き出すためには、その上方に配置される圧電振動片６と接触してその特性に影響を与えないように、その間に十分な隙間を確保する必要がある。このため、圧電振動片やＩＣチップの小型化・薄型化にも拘わらず、圧電発振器のパッケージ自体は小型化・薄型化が制限されるという問題がある。
【０００９】
特に、圧電振動片６の自由端が落下等の衝撃により上下に振れた場合に、これを受けるための枕部がベース部２内部に設けられていない図１３及び図１４の構造では、上下方向により大きな隙間を確保しなければならないので、パッケージの薄型化が図れない。これに加えて、上下に振れた圧電振動片の自由端がボンディングワイヤやＩＣチップの能動面と接触して破損したり、ボンディングワイヤを変形又は断線する可能性も考えられる。
【００１０】
これに対して、ＩＣチップをフェイスダウンボンディング方式でマウントした図１５の圧電発振器では、ボンディングワイヤを引き出すためのスペースが不要なため、パッケージを小型化・薄型化できる利点がある。また、図１５に示すように、圧電振動片１９の自由端を受けるための枕部２４をベース１５内部に設けることが容易であり、落下等の衝撃による圧電振動片１９の破損を防止することができる。
【００１１】
しかしながら、ＩＣチップ１７及び圧電振動片１９のための配線パターン、及びそれらを接続するためにベース１５内部に形成される電気的線路が、ワイヤボンディングを用いた場合よりも複雑で長くなり、そのために圧電発振器の高周波特性が悪化する虞がある。また、ＩＣチップ１７の下側におけるパンブ１８とベース部１５底部の配線パターン１６との接続状態が視認できないため、信頼性の確保という点で問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、ワイヤボンディングにより接続されるＩＣ素子と圧電振動片とをパッケージ内に収容し、高い信頼性を確保しつつ、小型化及び薄型化が可能な圧電デバイスを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、べース部と、該ベース部にワイヤボンディングにより実装されるＩＣ素子と、その基端部においてベース部の接続端子に片持ち式に固定される圧電振動片と、ベース部を封止するべく接合される蓋部とを備え、圧電振動片に電気的に接続するためにＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部が前記接続端子に接合され、かつ、圧電振動片が、その基端部に設けた１対の接続電極を対応する接続端子に前記ボンディングワイヤの端部を挟んで導電性接着剤で固着することにより固定されていることを特徴とする圧電デバイスが提供される。
【００１４】
このようにしてベース部の接続端子を圧電振動片及びＩＣ素子を接続するために共通化することにより、第１にベース部の平面寸法を縮小することができる。しかも、両者を接続するための電気線路を短縮でき、かつそのための配線パターンやスルーホール等の配線構造を省略できるので、ベース部の構造を簡単化することができる。
【００１５】
第２に、ベース部の接続端子と圧電振動片の接続電極との間にボンディングワイヤが介在することにより、少なくともその線径に相当する間隙が両者の間に確保されるので、この間隙に充填された導電性接着剤が、隣接する他方の接続電極へはみ出して電気的ショートを起こす虞が解消される。また、導電性接着剤は硬化後も多少の柔軟性を有するので、これが緩衝材となって、圧電デバイスに加わる衝撃や外力が圧電振動片に直接作用せず、耐衝撃性が向上する。更に、互いに熱膨張率の異なる圧電振動片とベース部とが熱膨張しても、やはり導電性接着剤が緩衝材となって、両者の間に大きな応力が作用しないので、圧電振動片の剥がれ等を防止することができる。
【００１６】
或る実施例では、前記ベース部が圧電振動片の基端部側において、該圧電振動片に電気的に接続するためのボンディングワイヤ以外のボンディングワイヤを接合するために、接続端子に関して圧電振動片の長さ方向と直交する幅方向に、かつ接続端子より低い位置に設けられたリード端子を有する。これにより、ベース部の接続端子と圧電振動片の接続電極間に充填された導電性接着剤が、これより低いリード端子側に流れ易くなるので、余分な導電性接着剤による接続電極間の電気的ショートを有効に防止することができる。
【００１７】
別の実施例では、前記ベース部の各接続端子が、その高さより低い段差により分離されている。更に別の実施例では、このようにベース部の各接続端子を分離する低い段差に、圧電振動片の基端部側において該圧電振動片に電気的に接続するためのボンディングワイヤ以外のボンディングワイヤを接合するためのリード端子が設けられている。これにより、導電性接着剤による接続電極間の電気的ショートをより確実に防止することができる。
【００１８】
或る実施例では、前記ベース部が圧電振動片の自由端を受けるための枕部を有し、圧電振動片の自由端側においてＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するためのリード端子が、幅方向にかつ枕部より低い位置に設けられている。これにより、ベース部の寸法を更に長さ方向に短縮することができる。
【００１９】
別の実施例では、前記ベース部が、圧電振動片の自由端を受けるための枕部を有し、かつ圧電振動片の自由端側においてＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、枕部に設けられたリード端子を有することにより、ベース部の平面寸法をより縮小することができる。更に、落下等の衝撃が圧電デバイスに作用しても、圧電振動片の自由端と枕部との間に介在するボンディングワイヤが緩衝材となるので、圧電振動片の破損が防止され、耐衝撃性を高めることができる。
【００２０】
また、この枕部のリード端子に接合されるボンディングワイヤがダミー線であると、圧電振動片の自由端が振れてボンディングワイヤが損傷しても、ＩＣ素子の動作に何ら影響しないので、有利である。
【００２１】
本発明の別の側面によれば、べース部と、該ベース部にワイヤボンディングにより実装されるＩＣ素子と、その基端部においてベース部の接続端子に片持ち式に固定される圧電振動片前記ベース部を封止するべく接合される蓋部とを備え、前記ベース部が、圧電振動片の自由端を受けるための枕部を有し、圧電振動片の自由端側においてＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、枕部に関して圧電振動片の長さ方向と直交する幅方向に、かつ枕部より低い位置に設けられたリード端子を有することを特徴とする圧電デバイスが提供される。これにより、ベース部の寸法が長さ方向に短縮される。
【００２２】
また、本発明によれば、べース部と、該ベース部にワイヤボンディングにより実装されるＩＣ素子と、その基端部においてベース部の接続端子に片持ち式に固定される圧電振動片と、ベース部を封止するべく接合される蓋部とを備え、前記ベース部が、圧電振動片の自由端を受けるための枕部を有し、圧電振動片の自由端側においてＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤの端部を接合するために、枕部に設けられたリード端子を有することを特徴とする圧電デバイスが提供される。これにより、ベース部の平面寸法を縮小することができ、かつ圧電振動片と枕部との間に介在するボンディングワイヤが緩衝材となって、耐衝撃性が向上する。
【００２３】
このとき、枕部のリード端子に接合されるボンディングワイヤがダミー線であると、圧電振動片との接触でボンディングワイヤが損傷してもＩＣ素子の動作に影響しないので、好ましい。
【００２４】
本発明の更に別の側面によれば、べース部と、該ベース部にワイヤボンディングにより実装されるＩＣ素子と、その基端部においてベース部に片持ち式に固定される圧電振動片と、ベース部を封止するべく接合される蓋部とを備え、ベース部が、ＩＣ素子の電極パッドより高い段差上に設けられたリード端子を有し、ＩＣ素子の電極パッドから引き出されたボンディングワイヤが、その最上端部において前記段差の端縁でリード端子に接合されていることを特徴とする圧電デバイスが提供される。
【００２５】
ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤは、このようにしてリード端子から浮かせることなく接合できるので、その高さを、リード端子の高さにボンディングワイヤの線径を加えた、リード端子との接合に最低限必要な高さに抑えることができる。従って、その上方に配置される圧電振動片と接触しないように隙間を確保して、ベース部の高さ寸法を縮小することが容易になる。
【００２６】
或る実施例では、圧電振動片が、その基端部に設けた１対の接続電極を対応する前記段差上のリード端子に、ボンディングワイヤの端部を挟んで導電性接着剤で固着することにより固定されている。これにより、ベース部のリード端子と圧電振動片の接続電極間に、少なくともそこに介在するボンディングワイヤの線径に相当する間隙を確保し、かつ該ボンディングワイヤをバンプとして利用して、圧電振動片をリード端子に確実に接合することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適実施例について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、各実施例において類似の部分は、同じ参照符号を付して表すものとする。
図１及び図２Ａ〜Ｃは、本発明を適用した圧電発振器の第１実施例を示している。圧電発振器３０は、上述した従来の圧電発振器と同様に、上面を開放した矩形箱状のべース部３１の上端に、矩形板状の蓋部３２がシームリング３３を介して接合されたパッケージ構造を有する。このパッケージ内には、ベース部３１に実装したＩＣチップ３４及び矩形薄板状の圧電振動片３５が窒素（Ｎ２）を充填して気密に封止されている。
【００２８】
べース部３１は、アルミナ等のセラミック材料からなる複数の絶縁薄板を第１層３１ａから第４層３１ｄまで積層して構成され、蓋部３２を接合する上端面には、例えばタングステンメタライズ膜とニッケルメッキ膜とからなる金属層が被覆されている。蓋部３２は、鉄・ニッケル・コバルトの合金であるコバール金属薄板の打ち抜きにより形成され、表面には封止材として例えばニッケルメッキ膜が被覆されている。シームリング３３は、例えばコバールや、鉄・ニッケルの合金である４２アロイの金属薄板に銀（Ａｇ）等のロー材を圧延接合した所謂クラッド材の打ち抜きにより、所望の矩形環状に形成されている。
【００２９】
ＩＣチップ３４は所謂ワイヤボンディング型で、その上面には、外部と接続するための複数の電極パッド３６ａ、圧電振動片３５と接続するための１対の電極パッド３６ｂ、及びダミーの電極パッド３６ｃが形成されている。圧電振動片３５は、例えば水晶からなる矩形薄板の表裏各面に形成された励振電極３７と、該励振電極から基端部側に引き出された１対の接続電極３８とを有する。
【００３０】
ＩＣチップ３４は、べース部３１の第２層３１ｂ及び第３層３１ｃに形成された開口３９ａ、３９ｂにより前記パッケージ内部に画定される空所の底部、即ち第１層３１ａの上に導電性接着剤で固定されている。べース部３１の長さ方向の両端において、第３層３１ｃの開口３９ｂにより幅方向の中央付近に露出する第２層３１ｂの上面には、前記セラミック薄板表面に例えばＷ、Ｍｏ等の金属配線材料をスクリーン印刷しかつその上にＮｉ、Ａｕをめっきすることにより、配線パターンが形成されている。前記配線パターンのリード端子４０は、それぞれ前記ＩＣチップの対応する電極パッド３６ａと、ボンディングワイヤ４１ａを介して電気的に接続されている。
【００３１】
更に、べース部３１の長さ方向の一方の端部側には、露出した前記第２層の上面を挟んで幅方向の両側に、圧電振動片３５のマウント部として第３層３１ｃの上面が、矩形枠状をなす最上層の第４層３１ｄの内側に露出している。この露出した第３層３１ｃの上面には、前記第２層と同様に金属配線材料等からなる配線パターン及び接続端子４２が形成されている。べース部３１の長さ方向の反対側の端部には、同様に露出した前記第２層の上面を挟んで幅方向の両側に、圧電振動片３５の自由端を受けるための枕部４３が、第４層３１ｄの内側に露出する第３層３１ｃの上面によって形成されている。枕部４３の上面には、接続端子４２と同様に金属配線材料等を被覆からなる電極４３ａが形成されている。
【００３２】
ＩＣチップ３４の各電極パッド３６ｂは、それぞれ対応する接続端子４２とボンディングワイヤ４１ｂにより電気的に接続されている。このとき、前記ＩＣチップから引き出されたボンディングワイヤ４１ｂは、図３に良く示すように、その最上端部が、ＩＣチップの電極パッド３６ｂより高い位置にある第３層３１cの段差の端縁において接続端子４２に接合されている。同様に、前記ＩＣチップのダミーの電極パッド３６ｃから引き出されたボンディングワイヤ４１ｃは、第３層３１ｃの段差の端縁において枕部４３の電極４３ａに接合されている。
【００３３】
圧電振動片３５は、その各接続電極３８を対応する接続端子４２上に、ボンディングワイヤ４１ｂの接合端部を挟んで導電性接着剤４４で固定することにより、概ね水平に片持ち式に支持されている。他方、圧電振動片３５の自由端は、枕部４３上にボンディングワイヤ４１ｃの端部を挟み込むように載置される。このとき、ボンディングワイヤ４１ｂの前記接合端部を、バンプとして圧電振動片の接続電極３８と直接接触させると、万一導電性接着剤４４に含まれる導電フィラーの導通性が失われた場合でも、圧電振動片とＩＣチップとの電気的接続を確保することができる。このため、ボンディングワイヤとしては、金（Ａｕ）線を使用することが好ましい。
【００３４】
このように、ベース部３１に設けられた共通の接続端子を介して圧電振動片３５とＩＣチップ３４とを接続することにより、ベース部の平面寸法を縮小することができる。特に、圧電振動片３５を固定するための接続端子４２とＩＣチップ３４を接続するためのリード端子４０とを幅方向に並ベて配置したことにより、ベース部３１の寸法を長さ方向に従来より大幅に短くすることができる。しかも、両者を接続するための電気線路長を短縮でき、かつそのための配線パターンやスルーホール等の配線構造を省略できるので、ベース部３１の構造を簡単化できると共に、高周波特性を向上させることができる。更に本実施例では、圧電振動片３５の自由端側において、枕部４３とリード端子４０とを幅方向に並ベて配置したことにより、ベース部３１の長さ方向の寸法を更に短くすることができる。
【００３５】
また、ボンディングワイヤ４１ｂの高さが、その線径を第３層３１ｃの高さに加えた、ボンディングワイヤの接合に最低限必要な高さに抑制される。従って、ベース部３１の高さ寸法を最小に縮小できるので、従来に比して圧電発振器３０の薄型化を図ることができる。
【００３６】
また、本実施例では、外部と接続されるリード端子４０を形成したベース部３１の第２層３１ｂの高さが、図示されるようにＩＣチップ３４の電極パッド３６ｂより低いので、ボンディングワイヤ４１ａは、従来と同様の手法でリード端子４０に接合されている。しかしながら、別の実施例において、第２層３１ｂの高さがＩＣチップ３４の電極パッド３６ｂより高い場合には、ボンディングワイヤ４１ａの最上端部をリード端子４０に、第２層３１ｂの段差の端縁において接合することができる。これにより、ボンディングワイヤ４１ａは、その線径を第２層３１ｂの高さに加えた高さを越えないので、その上方に圧電振動片３５を配置した場合にも、その高さを従来より低く抑えることができる。
【００３７】
また、ベース部３１の接続端子４２と圧電振動片３５の接続電極３８との間には、少なくともボンディングワイヤ４１ｂの線径に相当する間隙が確保されるので、この間隙に充填された導電性接着剤４４のはみ出しが有効に防止される。しかも、両接続端子４２間は、それより低い第２層３１ｂで分離されているので、隣接する接続電極３８間で電気的ショートを起こす虞が解消される。
【００３８】
更に、導電性接着剤４４は硬化後も多少の柔軟性を有することから、これが緩衝材となって圧電デバイスに加わる衝撃や外力を、圧電振動片にそのまま作用しないように緩和するので、耐衝撃性が向上する。更に、互いに熱膨張率の異なる圧電振動片３５とベース部３１との間で熱膨張の差が生じても、同様に導電性接着剤４４が緩衝材となって、両者間には大きな応力が作用しないので、圧電振動片の剥がれ等が有効に防止される。
【００３９】
更に、圧電振動片３５の自由端側において、枕部４３との間にボンディングワイヤ４１ｃの接合端部を挟み込むようにしているので、落下等の衝撃を受けて圧電振動片３５の自由端が上下に振れても、ボンディングワイヤ４１ｃが緩衝材として衝撃を緩和し、圧電振動片自体の破損や、他のボンディングワイヤの変形又は断線を有効に防止することができる。また、ボンディングワイヤ４１ｃは、ダミーの電極パッド３６ｃに接続されたダミー線であるから、これ自体が損傷しても、ＩＣチップの動作に影響しない。
【００４０】
図４は、図１及び図２の第１実施例の変形例を示している。この変形例では、ＩＣチップ３４がダミーの電極パッドを有しないので、ベース部３１は、第１実施例と同様に形成された枕部４３を有するが、その上面に、ボンディングワイヤを接合するための電極は形成されていない。
【００４１】
図５及び図６は、本発明による圧電発振器の第２実施例を示している。第２実施例の圧電発振器５０は、図５及び図６Ｂに良く示すように、ベース部３１の長さ方向の両端において幅方向の両側に、ＩＣチップ３４の電極パッド３６ａを外部と接続するためのリード端子４０を形成した第２層３１ｂの上面が露出し、かつそれらに挟まれた幅方向の中央付近に、圧電振動片３５のマウント部及び枕部をそれぞれ形成する第３層３１ｃの上面が露出している点において、第１実施例と異なる。
【００４２】
第２実施例では、このように圧電振動片３５のマウント部を配設することによって、その上に形成した接続端子４２と圧電振動片３５の接続電極３８との隙間に充填された導電性接着剤４４が、この隙間から高さの低い幅方向外側に流れ得るスペースが設けられている。このため、上記第１実施例の特徴に加えて、余分な導電性接着剤が内側に流れて接続電極３８間を電気的にショートさせる虞をより有効に防止することができる。
【００４３】
図７は、図５及び図６の第２実施例の変形例を示している。この変形例は、図４の場合と同様に、ＩＣチップ３４がダミーの電極パッドを有しないので、ベース部３１は、第２実施例と同様に形成された枕部４３を有するが、その上面に、ボンディングワイヤを接合するための電極は形成されていない。
【００４４】
図８及び図９は、本発明による圧電発振器の第３実施例を示している。第３実施例の圧電発振器６０は、図８及び図９Ｂに良く示すように、ベース部３１の長さ方向の両端において幅方向の両側に、ＩＣチップ３４の電極パッド３６ａを外部と接続するためのリード端子４０を形成した第２層３１ｂの上面が露出し、かつそれらに挟まれた幅方向の中央付近に、圧電振動片３５のマウント部及び枕部をそれぞれ形成する第３層３１ｃの上面が露出している点は、第２実施例と類似しているが、前記マウント部を構成する第３層３１ｃ上面に形成された長さ方向の溝６１により、隣接する接続端子４２が分離されている点において、第２実施例と異なる。
【００４５】
第３実施例では、このように圧電振動片３５のマウント部に溝６１を形成することによって、接続端子４２と圧電振動片３５の接続電極３８との隙間に充填された導電性接着剤４４がはみ出して、隣接する他方の接続電極３８側に流れる虞が無くなるので、上記第１及び第２実施例の特徴に加えて、余分な導電性接着剤による接続電極３８間の電気的ショートをより完全に防止することができる。
【００４６】
図１０は、図８及び図９の第３実施例の変形例を示している。この変形例は、図４及び図７の場合と同様に、ＩＣチップ３４がダミーの電極パッドを有しないので、ベース部３１は、第３実施例と同様に形成された枕部４３を有するが、その上面に、ボンディングワイヤを接合するための電極は形成されていない。
【００４７】
図１１及び図１２は、本発明による圧電発振器の第４実施例を示している。第４実施例の圧電発振器７０は、ベース部３１の長さ方向の一方の端部において、幅方向の一方の側にのみ第２層３１ｂの上面が露出し、かつ中央付近から他方の側は第３層３１ｃの上面が露出し、幅方向中央付近の第３層３１ｃ上面には圧電振動片３５の接続電極３８を固着するための接続端子４２が、その両側の第２層３１ｂ及び第３層３１ｃ上面にはそれぞれＩＣチップ３４の電極パッド３６ａを外部と接続するためのリード端子４０、４０´が、幅方向に並べて形成されると共に、ベース部３１の幅方向の一方の側部にも、第２層３１ｂの上面が露出し、かつその表面にＩＣチップ３４の電極パッド３６ａを外部と接続するためのリード端子４０が形成されている点において、上記第１乃至第３実施例と異なる。
【００４８】
ベース部３１の長さ方向の反対側の端部は、第２及び第３実施例と同様に、幅方向の両側に、ＩＣチップ３４の電極パッド３６ａを外部と接続するためのリード端子４０を形成した第２層３１ｂの上面が露出し、かつそれらに挟まれた幅方向の中央付近に、圧電振動片３５の枕部４３を形成する第３層３１ｃの上面が露出している。しかしながら、本実施例のＩＣチップ３４はダミーの電極パッドを有しないので、枕部４３の上面にボンディングワイヤを接合するための電極は形成されていない。
【００４９】
上記各実施例と同様に、第２層３１ｂの高さはＩＣチップ３４の電極パッド３６ｂより低いので、ＩＣチップ３４から引き出されたボンディングワイヤ４１ａは、従来と同様の手法で第２層３１ｂ上面にリード端子４０に接合されている。これに対して、ＩＣチップ３４の電極パッド３６ｂより高い位置にある第３層３１ｃの上面に設けられたリード端子４０´に接続されるボンディングワイヤ４１ａ´は、その最上端部が第３層３１ｃの段差の端縁においてリード端子４０´と接合されている。これにより、ボンディングワイヤ４１ａ´は、その線径を第３層３１ｃの高さに加えた高さを越えないので、ベース部３１の高さを従来より低くすることができる。
【００５０】
接続端子４２に接続されるボンディングワイヤ４１ｂは、上記各実施例と同様に、その最上端部が第３層３１ｃの段差の端縁において接続端子４２と接合されている。圧電振動片３５は、その各接続電極３８を対応する接続端子４２上に、ボンディングワイヤ４１ｂの接合端部をバンプとして直接接触するように挟み、かつその自由端が枕部４３上に載置されるように、導電性接着剤４４で固定して概ね水平に片持ち式に支持されている。このとき、ボンディングワイヤ４１ａ´は、ボンディングワイヤ４１ｂと同じ高さになるので、圧電振動片３５と接触しないように配線するのが好ましい。
【００５１】
本実施例においても、上記各実施例と同様にＩＣチップ３４がダミーの電極パッドを有する場合には、枕部４３の上面にボンディングワイヤを接合するための電極を形成し、かつその段差の端縁において前記電極にボンディングワイヤの最上端部を接合すると共に、その上に該ボンディングワイヤの接合端部を挟んで圧電振動片３５の自由端を載置することができる。
【００５２】
以上、本発明の好適実施例について詳細に説明したが、本発明はその技術的範囲内において上記各実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、上記実施例では、べース部の底部より高く形成した段差上のリード端子にボンディングワイヤを接続するようにしたが、別の実施例では、べース部の底部にリード端子を設けてボンディングワイヤを接続することができる。また、上記各実施例では、ベース部を形成する薄板の厚さにより圧電振動片のマウント部とリード端子との間に高さを設けたが、両者を同じ高さの面に形成しかつその電極膜の厚さで高さに差を設けることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の圧電デバイスによれば、上述したようにベース部の接続端子を圧電振動片及びＩＣ素子を接続するために共通化した構成により、ベース部の平面寸法を縮小して圧電デバイスの小型化を図ることができる。また、圧電振動片とＩＣ素子とを接続するための電気線路を短縮できるので、高周波特性を向上させることができ、かつそのための配線パターンやスルーホール等の配線構造を省略してベース部の構造を簡単化できるので、製造コストを低減させることができる。
【００５４】
更に、ベース部の接続端子と圧電振動片の接続電極との間に介在するボンディングワイヤにより確保される間隙が、導電性接着剤のはみ出しによる電気的ショートを防止でき、かつこの隙間に充填される導電性接着剤が緩衝材となって、圧電デバイスに加わる衝撃や、圧電振動片とベース部との熱膨張率の差による応力を吸収するので、耐衝撃性の向上を図り、圧電振動片の剥がれ等を防止できるので、圧電デバイスの信頼性が向上する。
【００５５】
また、本発明の圧電デバイスによれば、ＩＣ素子から引き出されたボンディングワイヤが、その最上端においてベース部の段差上のリード端子に、該リード端子から浮かないように段差の端縁で接合されているので、その高さを最低に抑えることができ、ベース部の高さ寸法を縮小して圧電デバイスの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電発振器の第１実施例を示す分解斜視図。
【図２】Ａ図は図１の圧電発振器のＡ−Ａ線における縦断面図、Ｂ図はＢ−Ｂ線における断面図、Ｃ図はＣ−Ｃ線における断面図。
【図３】接続端子におけるボンディングワイヤの接合状態を示す部分拡大図。
【図４】図１の圧電発振器の変形例を示す図２Ｃと同様の断面図。
【図５】本発明による圧電発振器の第２実施例を示す分解斜視図。
【図６】Ａ図は図５の圧電発振器のＡ−Ａ線における縦断面図、Ｂ図はＢ−Ｂ線における断面図、Ｃ図はＣ−Ｃ線における断面図。
【図７】図５の圧電発振器の変形例を示す図６Ｃと同様の断面図。
【図８】本発明による圧電発振器の第３実施例を示す分解斜視図。
【図９】Ａ図は図８の圧電発振器のＡ−Ａ線における縦断面図、Ｂ図はＢ−Ｂ線における断面図、Ｃ図はＣ−Ｃ線における断面図。
【図１０】図８の圧電発振器の変形例を示す図９Ｃと同様の断面図。
【図１１】本発明による圧電発振器の第４実施例を示す分解斜視図。
【図１２】Ａ図は図１１の圧電発振器のＡ−Ａ線における縦断面図、Ｂ図はＢ−Ｂ線における断面図、Ｃ図はＣ−Ｃ線における断面図。
【図１３】従来の圧電発振器を示す分解斜視図。
【図１４】Ａ図は図１３の圧電発振器のＡ−Ａ線における縦断面図、Ｂ図はＢ−Ｂ線における断面図、Ｃ図はＣ−Ｃ線における断面図。
【図１５】従来の別の圧電発振器を示す図１４Ａと同様の縦断面図。
【符号の説明】
１、１４、３０、５０、６０、７０  圧電発振器
２、１５、３１  べース部
２ａ、１５ａ、３１ａ  第１層
２ｂ、１５ｂ、３１ｂ  第２層
２ｃ、１５ｃ、３１ｃ  第３層
２ｄ、１５ｄ、３１ｄ  第４層
３、２２、３２  蓋部
４、２３、３３  シームリング
５、１７、３４  ＩＣチップ
６、１９、３５  圧電振動片
７、１８  電極パッド
８、４０、４０´  リード端子
９、４１ａ、４１ａ´、４１ｂ、４１ｃ  ボンディングワイヤ
１０、３７  励振電極
１１、３８  接続電極
１２、４２  接続端子
１３、２１、４４  導電性接着剤
１６  配線パターン
１８  バンプ
２４、４３  枕部
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ  電極パッド
３９ａ、３９ｂ  開口
４３ａ  電極
６１  溝
【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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