(57)【要約】【課題】基板が実装枠体から剥がれてしまうことを低減することが可能な水晶デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】水晶デバイスは、基板１１０ａと、枠体１１０ｂと、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１を有し、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２と接合パッド１６１とが接合されることで、基板１１０ａの下面に設けられた実装枠体１６０と、基板１１０ａの上面の電極パッド１１１に実装された水晶素子１２０と、基板１１０ａの下面の接続パッド１１５に実装された集積回路素子１５０と、枠体１１０ｂの上面に接合された蓋体１３０と、を備え、実装枠体１６０には、実装枠体１６０の下面に設けられた外部端子１６２と接合パッド１６１とを電気的に接続するための導体部１６３と、導体部１６３と接合パッド１６１との間に設けられた凹部１６４と、凹部１６４の外周縁に沿って設けられた凸部１６５と、を有している。【選択図】図１
2017212622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の基板と、
前記基板の上面に設けられた枠体と、
上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドを有し、前記基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と前記接合パッドとが接合されることで、前記基板の下面に設けられた実装枠体と、
前記枠体で囲まれる領域であって前記基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、
前記実装枠体で囲まれる領域であって前記基板の下面に設けられた接続パッドに実装された集積回路素子と、
前記枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、
前記実装枠体には、前記実装枠体の下面に設けられた外部端子と前記接合パッドとを電気的に接続するための導体部と、
前記導体部と前記接合パッドとの間に設けられた凹部と、
前記凹部の外周縁に沿って設けられた凸部と、を有していることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記凸部の少なくとも表面部分が金属酸化物から形成されていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項３】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記集積回路素子側に設けられた前記凸部が、集積回路素子側側面と導体部側側面とを有しており、前記集積回路素子側側面が前記導体部側側面よりも急傾斜であることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記基板の下面と、前記実装枠体との上面との間で設けられた間隙部内及び前記集積回路素子と前記接続パッドとの間に絶縁性樹脂が設けられていることを水晶デバイス
。
【請求項５】
基板と前記基板の外周縁に沿って設けられた枠体とを有するパッケージと、前記基板の上面に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して水晶素子と、前記パッケージとを接合する蓋体と、を備えた水晶振動子部を準備する工程と、
前記基板の下面に設けられた接続パッドに導電性接合材を介して集積回路素子を実装する集積回路素子実装工程と、
上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドと、下面に設けられた外部端子と、前記接合パッドと前記外部端子とを電気的に接続するための導体部と、を有した複数個の実装枠体領域と、を備えたシート基板を準備するシート基板準備工程と、
前記導体部と前記接合パッドとの間に凹部及び凸部を形成する凹凸部形成工程と、
前記実装枠体領域の前記接合パッドと、前記基板の前記接合端子とを接合する実装枠体接合工程と、
前記シート基板を切断し、前記実装枠体を個片化することで実装枠体個片化工程と、を含むことを特徴とする水晶デバイスの製造方法
【請求項６】
請求項５記載の水晶デバイスの製造方法であって、
前記凹凸部形成工程で、レーザを用いることを特徴とする水晶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、電子機器等に用いられる水晶デバイス及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、基板と、第一凹部を設けるために基板の上面に設けられた枠体と、第二凹部を設けるために基板の下面に実装された実装枠体と、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、基板の下面に実装された集積回路素子と、を備えた水晶デバイスが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
水晶デバイスの製造方法は、導電性接着剤によって、パッケージを構成する基板の上面に圧電素子を実装する圧電素子実装工程と、圧電素子を気密封止するように、蓋体とパッケージとを接合部材を介して接合するための蓋体接合工程と、基板の下面に集積回路素子を実装する集積回路素子実装工程と、基板の下面に実装枠体を実装する実装枠体接合工程と、を含むものが知られている（例えば、下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４９５６０号公報
【特許文献２】特開２０１５−９１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板及び実装枠体も小型化になっている。小型化された水晶デバイスでは、基板と実装枠体を接合している導電性接合材の量も少なくなるため、少しでも実装枠体の角部に設けられた導体内に導電性接合材が付着されると、導電性接合材の厚みが薄くなり、熱疲労によってクラックが発生してしまう虞があった。
【０００６】
従来の水晶デバイスの製造方法は、基板の下面に半田などの導電性接合材を介して実装枠体を実装する際に、実装枠体の角部に設けられた導体内に導電性接合材が流れ込み、基板と実装枠体とを接合するための導電性接合材の厚みが薄くなるため、基板が実装枠体から剥がれてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、基板が実装枠体から剥がれてしまうことを低減することが可能な水晶デバイス及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた枠体と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドを有し、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と接合パッドとが接合されることで、基板の下面に設けられた実装枠体と、枠体で囲まれる領域であって基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、実装枠体で囲まれる領域であって基板の下面に設けられた接続パッドに実装された集積回路素子と、枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、実装枠体には、実装枠体の下面に設けられた外部端子と接合パッドとを電気的に接続するための導体部と、導体部と接合パッドとの間に設けられた凹部と、凹部の外周縁に沿って設けられた凸部と、を有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の一つの態様による水晶デバイスの製造方法は、基板と基板の外周縁に沿って設けられた枠体とを有するパッケージと、基板の上面に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して水晶素子と、パッケージとを接合する蓋体と、を備えた水晶振動子部を準備する工程と、基板の下面に設けられた接続パッドに導電性接合材を介して集積回路素子を実装する集積回路素子実装工程と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドと、下面に設けられた外部端子と、接合パッドと外部端子とを電気的に接続するための導体部と、を有した複数個の実装枠体領域と、を備えたシート基板を準備するシート基板準備工程と、導体部と接合パッドとの間に凹部及び凸部を形成する凹凸部形成工程と、実装枠体領域の接合パッドと、基板の接合端子とを接合する実装枠体接合工程と、シート基板を切断し、実装枠体を個片化することで実装枠体個片化工程と、を含んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板の上面に設けられた枠体と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドを有し、基板の下面の外周縁に沿って設けられた接合端子と前記接合パッドとが接合されることで、基板の下面に設けられた実装枠体と枠体で囲まれる領域であって基板の上面に設けられた電極パッドに実装された水晶素子と、実装枠体で囲まれる領域であって基板の下面に設けられた接続パッドに実装された集積回路素子と、枠体の上面に接合された蓋体と、を備え、実装枠体には、実装枠体の下面に設けられた外部端子と接合パッドとを電気的に接続するための導体部と、導体部と接合パッドとの間に設けられた凹部と、凹部の外周縁に沿って設けられた凸部と、を有している。このように導体部と接合パッドとの間に設けられた凹部と、凹部の外周縁に沿って設けられた凸部を有していることで、実装枠体の角部に設けられた導体部内に接合パッドからはみ出た導電性接合材が付着されることを抑え、導電性接合材の厚みを確保することができるため、導電性接合材にクラックが発生してしまうことを低減することが可能となる。
【００１１】
本発明の一つの態様による水晶デバイスの製造方法は、基板と基板の外周縁に沿って設けられた枠体とを有するパッケージと、基板の上面に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して水晶素子と、パッケージとを接合する蓋体と、を備えた水晶振動子部を準備する工程と、基板の下面に設けられた接続パッドに導電性接合材を介して集積回路素子を実装する集積回路素子実装工程と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッドと、下面に設けられた外部端子と、接合パッドと外部端子とを電気的に接続するための導体部と、を有した複数個の実装枠体領域と、を備えたシート基板を準備するシート基板準備工程と、導体部と前記接合パッドとの間に凹部及び凸部を形成する凹凸部形成工程と、実装枠体領域の接合パッドと、基板の接合端子とを接合する実装枠体接合工程と、シート基板を切断し、実装枠体を個片化することで実装枠体個片化工程と、を含んでいる。このように、導体部と接合パッドとの間に凹部及び凸部を形成することにより、実装枠体接合工程の際に、実装枠体の角部に設けられた導体内に導電性接合材が流れ込むことを抑え、基板と実装枠体とを接合するための導電性接合材の厚みを確保することができる。よって、基板が実装枠体から剥がれてしまうことを低減することができるため、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る水晶デバイス示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを構成するパッケージの上面からみた透視平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを構成するパッケージの基板の上面からみた透視平面図である。
【図４】（ａ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを構成するパッケージの下面からみた平面透視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを下面からみた平面透視図である。
【図５】（ａ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを構成する実装枠体の上面からみた平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶デバイスを構成する実装枠体の下面からみた平面図である。
【図６】本実施形態に係る水晶デバイスを構成する実装枠体の凹部及び凸部の箇所を拡大した部分拡大図である。
【図７】本実施形態の第一変形例に係る水晶デバイスを示す断面図である。
【図８】（ａ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法の水晶振動子部準備工程を示す断面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法の集積回路素子実装工程を示す断面図であり、（ｃ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法の実装枠体接合工程を示す断面図であり、（ｄ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法の実装枠体個片化工程を示す断面図である。
【図９】（ａ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法のシート基板準備工程を示す平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶デバイスの製造方法の凹凸部形成工程を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（水晶デバイス）
本実施形態における水晶デバイスは、図１及び図２に示されているように、パッケージ１１０と、パッケージ１１０の上面に接合された水晶素子１２０と、パッケージ１１０の下面に接合された集積回路素子１５０とを含んでいる。パッケージ１１０は、基板１１０ａの上面と枠体１１０ｂの内側面によって囲まれた第一収容部Ｋ１が形成されている。また、基板１１０ａの下面と実装枠体１６０の内側面によって囲まれた第二収容部Ｋ２が形成されている。このような水晶デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
【００１４】
基板１１０ａは、矩形状であり、上面に実装された水晶素子１２０及び下面に実装された集積回路素子１５０を実装するためのものである。基板１１０ａは、上面に、水晶素子１２０を実装するための電極パッド１１１が設けられており、下面に、集積回路素子１５０を実装するための接続パッド１１５が設けられている。また、基板１１０ａの一辺に沿って、水晶素子１２０を接合するための電極パッド１１１が設けられている。基板１１０ａの下面の四隅には、接合端子１１２が設けられている。また、基板１１０の下面の中央には、図４に示されているように、一対の測定パッド１１９が設けられ、その一対の測定パッド１１９を囲むようにして、集積回路素子１５０を実装するための六つの接続パッド１１５が設けられている。また、接合端子１１２は、接続パッド１１５の内の外側にある四つと電気的に接続されている。
【００１５】
基板１１０ａは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板１１０ａは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板１１０ａの表面及び内部には、図３に示されているように、上面に設けられた電極パッド１１１と、基板１１０ａの下面に設けられた測定パッド１１９とを電気的に接続するための配線パターン１１３及びビア導体１１４が設けられている。また、基板１１０ａの表面には、下面に設けられた接続パッド１１５及び測定パッド１１９と、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２とを電気的に接続するための接続パターン１１６が設けられている。
【００１６】
枠体１１０ｂは、基板１１０ａの上面に配置され、基板１１０ａの上面に第一収容部Ｋ１を形成するためのものである。枠体１１０ｂは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板１１０ａと一体的に形成されている。
【００１７】
電極パッド１１１は、水晶素子１２０を実装するためのものである。電極パッド１１１は、基板１１０ａの上面に一対で設けられており、基板１１０ａの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド１１１は、図３及び図４に示されているように基板１１０ａの上面に設けられた配線パターン１１３とビア導体１１４を介して、基板１１０ａの下面に設けられた接合端子１１２と電気的に接続されている。
【００１８】
電極パッド１１１は、図３に示すように、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂによって構成されている。ビア導体１１４は、第一ビア導体１１４ａ及び第二ビア導体１１４ｂによって構成されている。また、配線パターン１１３は、第一配線パターン１１３ａ及び第二配線パターン１１３ｂによって構成されている。測定パッド１１９は、第一測定パッド１１９ａ及び第二測定パッド１１９ｂによって構成されている。第一電極パッド１１１ａは、基板１１０ａに設けられた第一配線パターン１１３ａの一端と電気的に接続されている。また、第一配線パターン１１３ａの他端は、第一ビア導体１１４ａを介して、第一測定パッド１１９ａと電気的に接続されている。よって、第一電極パッド１１１ａは、第一測定パッド１１９ａと電気的に接続されることになる。第二電極パッド１１１ｂは、基板１１０ａに設けられた第二配線パターン１１３ｂの一端と電気的に接続されている。また、第二配線パターン１１３ｂの他端は、第二ビア導体１１４ｂを介して、第二測定パッド１１９ｂと電気的に接続されている。よって、第二電極パッド１１１ｂは、第二測定パッド１１９ｂと電気的に接続されることになる。
【００１９】
接合端子１１２は、実装枠体１６０の接合パッド１６１と電気的に接合するために用いられている。接合端子１１２は、図４（ａ）に示すように、基板１１０ａの下面の四隅に設けられ、第一接合端子１１２ａ、第二接合端子１１２ｂ、第三接合端子１１２ｃ及び第四接合端子１１２ｄによって構成されている。接合端子１１２は、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５とそれぞれ電気的に接続されている。また、第三接合端子１１２ｃは、第三ビア導体１１４ｃを介して、封止用導体パターン１１７と電気的に接続されている。
【００２０】
配線パターン１１３は、基板１１０ａの上面に設けられ、電極パッド１１１から近傍の基板１１０ａのビア導体１１４に向けて引き出されている。また、配線パターン１１３は、図３に示すように、第一配線パターン１１３ａ及び第二配線パターン１１３ｂによって構成されている。
【００２１】
ビア導体１１４は、基板１１０ａの内部に設けられ、その両端は、配線パターン１１３及び測定パッド１１９と電気的に接続されている。ビア導体１１４は、基板１１０ａに設けられた貫通孔の内部に導体を充填することで設けられている。また、ビア導体１１４は、平面視して、図４に示されているように、実装枠体１６０と重なる位置に設けられている。このようにすることで、本実施形態の水晶デバイスは、電子機器等の実装基板上の実装パターン（図示せず）と、ビア導体１１４との間で発生する浮遊容量を低減させることで、水晶素子１２０に浮遊容量が付加されないので、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。
【００２２】
接続パッド１１５は、集積回路素子１５０を実装するために用いられている。また、接続パッド１１５は、図４に示すように、第一接続パッド１１５ａ、第二接続パッド１１５ｂ、第三接続パッド１１５ｃ、第四接続パッド１１５ｄ、第五接続パッド１１５ｅ及び第六接続パッド１１５ｆによって構成されている。第一接続パッド１１５ａと第一接合端子１１２ａとは、基板１１０ａの下面に設けられた第一接続パターン１１６ａにより接続されており、第二接続パッド１１５ｂと第二測定パッド１１９ｂとは、基板１１０ａの下面に設けられた第二接続パターン１１６ｂにより接続されている。第三接続パッド１１５ｃと第二接合端子１１２ｂとは、基板１１０ａの下面に設けられた第三接続パターン１１６ｃにより接続されており、第四接続パッド１１５ｄと第三接合端子１１２ｃとは、基板１１０ａの下面に設けられた第四接続パターン１１６ｄにより接続されている。また、第五接続パッド１１５ｅと第一測定パッド１１９ａとは、基板１１０ａの下面に設けられた第五接続パターン１１６ｅにより接続されており、第六接続パッド１１５ｆと第四接合端子１１２ｄとは、基板１１０ａの下面に設けられた第六接続パターン１１６ｆにより接続されている。また、接続パターン１１６は、基板１１０ａの下面に設けられ、接続パッド１１５から近傍の接合端子１１２及び測定パッド１１９に向けて引き出されている。
【００２３】
封止用導体パターン１１７は、蓋体１３０と接合部材１３１を介して接合する際に、接合部材１３１の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン１１７は、図３及び図４に示すように、第三ビア導体１１４ｃを介して、第二接合端子１１２ｂと電気的に接続されている。封止用導体パターン１１７は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体１１０ｂの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。
【００２４】
測定パッド１１９は、水晶素子１２０のコンタクトピン等を接触させることによって、水晶素子１２０の特性を測定するためのものである。測定パッド１１９は、第一測定パッド１１９ａ及び第二測定パッド１１９ｂによって構成されている。測定パッド１１９は、基板１１０ａに設けられた配線パターン１１３及びビア導体１１４を介して、基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１と電気的に接続されている。第一測定パッド１１９ａは、第五接続パターン１１６ｅを介して第五接続パッド１１５ｅと電気的に接続されている。また、第二測定パッド１１９ｂは、第二接続パターン１１６ｂを介して第二接続パッド１１５ｂと電気的に接続されている。測定パッド１１９は、平面視して、集積回路素子１５０と重なる位置に設けられている。このようにすることで、電子機器等の実装基板上の実装パターンと測定パッド１１９との間で発生する浮遊容量を低減させることで、水晶素子１２０に浮遊容量が付加されないので、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。
【００２５】
ここでパッケージ１１０を平面視したときの一辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、測定パッド１１９の大きさを説明する。測定パッド１１９の長辺の長さは、０．５〜０．８ｍｍとなり、短辺の長さは、０．４５〜０．７５ｍｍとなる。また、水晶素子１２０の測定をする際は、実装枠体１６０を実装する前に行うので、測定パッド１１９を、従来の水晶デバイスと比して、測定パッドの面積を大きくすることできる。測定パッド１１９の面積を大きくすることができるので、コンタクトピンと測定パッド１１９との接触不良を低減することができる。よって、コンタクトピンと測定パッド１１９との接触不良により生じる水晶素子１２０の再測定を抑えることができるので、水晶デバイスの
生産性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、水晶素子１２０の特性を測定する際に使用される電気特性測定器としては、水晶素子１２０の共振周波数、クリスタルインピーダンスの他、インダクタンス、容量等の等価パラメータを測定することができるネットワークアナライザ又はインピーダンスアナライザ等が用いられる。そのコンタクトピンは、銅、銀等の合金の表面に金メッキを施した高導電性のピンと、接触時の衝撃を抑制するばね性をもったリセクタブルソケットとで構成され、これを測定パッド１１９に押し付けつつ接触させることで測定が行われる。
【００２７】
ここで、基板１１０ａの作製方法について説明する。基板１１０ａがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド１１１、接合端子１１２、配線パターン１１３、ビア導体１１４、接続パッド１１５、接続パターン１１６、封止用導体パターン１１７及び測定パッド１１９となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
【００２８】
実装枠体１６０は、基板１１０ａの下面と接合され、基板１１０ａの下面に第二収容部Ｋ２を形成するためのものである。実装枠体１６０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板からなり、基板１１０ａの下面と導電性接合材１７０を介して接合される。実装枠体１６０の四隅には、図５に示すように、上面に設けられた接合パッド１６１と、実装枠体１６０の下面に設けられた外部端子１６２とを電気的に接続するための導体部１６３が設けられている。実装枠体１６０の上面の四隅には、接合パッド１６１が設けられ、下面の四隅には、外部端子１６２が設けられている。また、外部端子１６２は、集積回路素子１５０と電気的に接続されている。
【００２９】
接合パッド１６１は、基板１１０ａの接合端子１１２と導電性接合材１７０を介して電気的に接合するためのものである。接合パッド１６１は、図５に示すように、第一接合パッド１６１ａ、第二接合パッド１６１ｂ、第三接合パッド１６１ｃ及び第四接合パッド１６１ｄによって構成されている。また、外部端子１６２は、図５に示すように第一外部端子１６２ａ、第二外部端子１６２ｂ、第三外部端子１６２ｃ及び第四外部端子１６２ｄによって構成されている。導体部１６３は、第一導体部１６３ａ、第二導体部１６３ｂ、第三導体部１６３ｃ及び第四導体部１６３ｄによって構成されている。第一接合パッド１６１ａは、第一導体部１６３ａを介して、第一外部端子１６２ａと電気的に接続され、第二接合パッド１６１ｂは、第二導体部１６３ｂを介して、第二外部端子１６２ｂと電気的に接続されている。第三接合パッド１６１ｃは、第三導体部１６３ｃを介して、第三外部端子１６２ｃと電気的に接続され、第四接合パッド１６１ｄは、第四導体部１６３ｄを介して、第四外部端子１６２ｄと電気的に接続されている。
【００３０】
外部端子１６２は、電子機器等の実装基板に実装するためのものである。外部端子１６２は、実装枠体１６０の下面の四隅に設けられている。外部端子１６２は、基板１１０ａの下面に設けられた六つの接続パッド１１５の四つと電気的に接続されている。また、第二外部端子１６２ｂは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランド電位と接続されている実装パッドと接続されている。これにより、封止用導体パターン１１７に接合された蓋体１３０がグランド電位となっている第三外部端子１６２ｃに接続される。よって、蓋体１３０による第一収容部Ｋ１内のシールド性が向上する。また、第一外部端子１６２ａは、出力端子として用いられ、第二外部端子１６２ｂは、機能端子として用いられ、第四外部端子１６２ｄは、電源電圧端子として用いられる。機能端子は、書込読込端子及び周波数制御端子として用いられる。ここで、書込読込端子は、温度補償用制御データを記憶素子部に書き込んだり、記憶素子部に書き込まれた温度補償用制御データを読み込んだりするための端子のことである。周波数制御端子は、電圧を印加すると発振回路部の可変容量ダイオードの負荷容量を変動させることによって、水晶素子の温度特性を補正させるための端子のことである。
【００３１】
導体部１６３は、基板１１０ａの上面の接合パッド１６１と、下面の外部端子１６２を電気的に接続するためのものである。導体部１６３は、実装枠体１６０の四隅に貫通孔を設け、貫通孔の内壁面に導電部材を形成し、その上面を接合パッド１６１で塞ぎ、その下面を外部端子１６２で塞ぐことにより形成されている。
【００３２】
接合パッド１６１、外部端子１６２及び導体部１６３は、三層構造になっており、例えば下層にモリブデン（Ｍｏ）が形成され、例えば中間層にニッケル（Ｎｉ）が形成され、例えば上層に金（Ａｕ）が形成されている。
【００３３】
凹部１６４は、基板１１０ａの下面に導電性接合材１７０を介して実装枠体１６０を接合する際に、導体部１６３に導電性接合材１７０が入り込まないようにするためのものである。凹部１６４は、図５に示すように、接合パッド１６１と導体部１６３との間で、接合パッド１６１上面に設けられている。この凹部１６４によって、接合パッド１６１に塗布された導電性接合材１７０が流れ出して導体部１６３に入り込むことを抑えることができる。
【００３４】
凸部１６５は、凹部１６４の外周縁に沿って設けられており、凸部１６５の少なくとも表面部分が金属酸化物から成っている。これにより、凸部１６５がダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用により導電性接合材１７０の拡がりを抑えることができ、導体部１６３に付着することを低減することができる。また、凸部１６５は、導体部側の凸部１６５ａと集積回路素子側の凸部１６５ｂの二箇所に形成されており、凸部１６５は、集積回路素子側側面１６６と導体部側側面１６７とを有している。その集積回路素子側の凸部１６５ｂは、集積回路素子側側面１６６ｂが導体部側側面１６７ｂよりも急傾斜になるように設けられている。このようにすることで、接合パッド１６１に塗布された導電性接合材１７０が流れ出して導体部１６３に入り込むことを抑えることができる。
【００３５】
また、導体部１６３は、実装枠体１６０の四隅に設けられている。また、実装枠体１６０を平面視した際に、凹部１６４が、導体部１６３の外周縁に沿って円弧状に設けられている。このような水晶デバイスを電子機器等の実装基板上に実装する際に、実装枠体１６０の四隅に導体部１６３が設けられていることで、水晶デバイスの四隅にフィレットが形成されるため、接合強度を向上させることができる。また、凹部１６４が、導体部１６３の外周縁に沿って円弧状に設けられていることで、凹部１６４の特定箇所に導電性接合材１７０が集中することはなく、均等に分配することができるので、導電性接合材１７０の拡がりを抑えることができ、導体部１６３に入り込むことを低減することができる。
【００３６】
第二収容部Ｋ２の開口部の形状は、平面視して、矩形状となっている。ここで基板１１０ａを平面視したときの長辺の寸法が、１．２〜２．５ｍｍであり、短辺の寸法が、１．０〜２．０ｍｍである場合を例にして、第二収容部Ｋ２の開口部の大きさを説明する。第二収容部Ｋ２の長辺の長さは、０．８〜１．５ｍｍであり、短辺の長さは、０．５〜１．２ｍｍとなっている。
【００３７】
ここで、実装枠体１６０の作製方法について説明する。実装枠体１６０が
ガラスエポキシ樹脂である場合は、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって製作される。また、導体パターンの所定部位、具体的には、接合パッド１６１及び外部端子１６２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂から成る樹脂シート上に、所定の形状に加工した銅箔を転写し、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。また、導体部１６３は、導体ペーストの印刷またはめっき法によって樹脂シートに形成した貫通孔の内面に被着形成するか、貫通孔を充填して形成する。このような導体部１６３は、例えば金属箔または金属柱を樹脂成形によって一体化させたり、スパッタリング法，蒸着法等を用いて被着させたりすることで形成される。
【００３８】
水晶素子１２０は、図１及び図２に示されているように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１上に接合されている。水晶素子１２０は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。
【００３９】
また、水晶素子１２０は、図１及び図２に示されているように、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を被着させた構造を有している。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極１２２は、上面に第一励振用電極１２２ａと、下面に第二励振用電極１２２ｂを備えている。引き出し電極１２３は、励振用電極１２２から水晶素板１２１の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極１２３は、上面に第一引き出し電極１２３ａと、下面に第二引き出し電極１２３ｂとを備えている。第一引き出し電極１２３ａは、第一励振用電極１２２ａから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極１２３ｂは、第二励振用電極１２２ｂから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極１２３は、水晶素板１２１の長辺又は短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂと接続されている水晶素子１２０の一端を基板１１０ａの上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０ａの上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子１２０が基板１１０ａ上に固定されている。
【００４０】
ここで、水晶素子１２０の動作について説明する。水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３から励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、水晶素板１２１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
【００４１】
ここで、水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、水晶素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子１２０は、水晶素板１２１の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極１２２、引き出し電極１２３を形成することにより作製される。
【００４２】
水晶素子１２０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂ上に塗布される。水晶素子１２０は、導電性接着剤１４０上に搬送され、導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子１２０は、電極パッド１１１に接合される。つまり、水晶素子１２０の第一引き出し電極１２３ａは、第二電極パッド１１１ｂと接合され、第二引き出し電極１２３ｂは、第一電極パッド１１１ａと接合される。
【００４３】
導電性接着剤１４０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。
【００４４】
集積回路素子１５０は、例えば、複数個の接続パッドを有した矩形状のフリップチップ型集積回路素子が用いられ、その回路形成面（上面）には、周囲の温度状態を検知する温度センサー、水晶素子１２０の温度特性を補償する温度補償データを格納するための記憶素子部、温度補償データに基づいて水晶素子１２０の振動特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路部、その温度補償回路部に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路部が設けられている。この発振回路部で生成された出力信号は、実装枠体１６０の第一外部端子１６２ａを介して温度補償型水晶発振器の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
【００４５】
記憶素子部は、ＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭにより構成されている。温度補償関数である下記に示す三次関数のもととなるパラメータ、例えば三次成分調整値α、一次成分調整値β、０次成分調整値γの各値の温度補償用制御データが第三外部端子１６２ｃである書込読込端子から入力され保存される。記憶素子部には、レジスタマップが記憶されている。レジスタマップとは、各アドレスデータに制御データを入力した場合、制御部がそのデータを読み取り、信号を出力し、どのような動作を行なうかを示したものである。
【００４６】
温度補償回路部は、三次関数発生回路や五次関数発生回路等によって構成されている。例えば、三次関数発生回路の場合は、その記憶素子部に入力された温度補償用制御データを読出して、温度補償用制御データから各温度に対して三次関数で導き出された電圧を発生させる。尚、この時の外部の周囲温度は、集積回路素子１５０内の温度センサーより得られる。温度補償回路部は、可変容量ダイオードのカソードと接続されており、温度補償回路部からの電圧が印加される。このように、可変容量ダイオードに温度補償回路部からの電圧を印加することよって、水晶素子１２０の周波数温度特性を補正することにより、周波数温度特性が平坦化される。
【００４７】
集積回路素子１５０は、図２に示すように、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に半田等の導電性接合材１７０を介して実装されている。また、集積回路素子１５０の接続端子１５１は、接続パッド１１５に接続されている。接続パッド１１５は、接続パターン１１６を介して接合端子１１２と電気的に接続されている。接合端子１１２は、導電性接合材１７０を介して、接合パッド１６１と電気的に接続されている。接合パッド１６１は、導体部１６３を介して外部端子１６２と電気的に接続されている。よって、接続パッド１１５は、接合端子１１２を介して、外部端子１６２と電気的に接続されている。この第二外部端子１６２ｂは、電子機器等の実装基板上の基準電位であるグランドと接続されている実装パッドと接続されることにより、グランド端子の役割を果たす。よって、集積回路素子１５０の接続端子１５１の内の一つは、基準電位であるグランドに接続されることになる。
【００４８】
また、集積回路素子１５０内に設けられた温度センサーは、平面視で測定パッド１１９内に位置させるようにして設けられている。このようにすることによって、水晶素子１２０から伝わる熱が、電極パッド１１１から配線パターン１１３及びビア導体１１４を介して、測定パッド１１９に伝わった熱が、測定パッド１１９から放熱され、集積回路素子１５０内に設けられた温度センサーに伝わることになる。よって、温度補償型水晶発振器は、熱伝導経路を短くすることができるので、水晶素子１２０の温度と集積回路素子１５０の温度とが近似することになり、集積回路素子１５０の温度センサーが得た温度と、実際の水晶素子１２０の周囲の温度との差異をさらに低減することが可能となる。
【００４９】
また、集積回路素子１５０は、図１及び図２に示すように、矩形状であり、その下面に六つの接続端子１５１が設けられている。接続端子１５１は、一辺に沿って三つ設けられており、その一辺と向かい合う一辺に沿って三つ設けられている。集積回路素子１５０の長辺の長さは、０．５〜１．２ｍｍであり、短辺の長さは、０．３〜１．０ｍｍとなっている。集積回路素子１５０の厚み方向の長さは、０．１〜０．３ｍｍとなっている。
【００５０】
導電性接合材１７０は、例えば、銀ペースト又は鉛フリー半田により構成されている。また、導電性接合材には、塗布し易い粘度に調整するための添加した溶剤が含有されている。鉛フリー半田の成分比率は、錫が９５〜９７．５％、銀が２〜４％、銅が０．５〜１．０％のものが使用されている。
【００５１】
蓋体１３０は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体１３０は、真空状態にある第一収容部Ｋ１又は窒素ガスなどが充填された第一収容部Ｋ１を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体１３０は、所定雰囲気で、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上に載置され、枠体１１０ｂの封止用導体パターン１１７と蓋体１３０の接合部材１３１とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠体１１０ｂに接合される。また、蓋体１３０は、封止用導体パターン１１７及び第三ビア導体１１４ｃを介して基板１１０ａの下面の第三接合端子１１２ｃに電気的に接続されている。第三接合端子１１２ｃは、導電性接合材１７０を介して第二接合パッド１６１ｂと電気的に接続されている。第三接合パッド１６１ｃは、第三導体部１６３ｃを介して第三外部端子１６２ｃと電気的に接続されている。よって、蓋体１３０は、実装枠体１６０の第三外部端子１６２ｃと電気的に接続されている。
【００５２】
接合部材１３１は、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上面に設けられた封止用導体パターン１１７に相対する蓋体１３０の箇所に設けられている。接合部材１３１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、１０〜２０μｍである。例えば、成分比率は、銀が７２〜８５％、銅が１５〜２８％のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、１０〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が７８〜８２％、錫が１８〜２２％のものが使用されている。
【００５３】
本実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板１１０ａと、基板１１０ａの上面に設けられた枠体１１０ｂと、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１を有し、基板１１０ａの下面の外周縁に沿って設けられた接合端子１１２と接合パッド１６２とが接合されることで、基板１１０ａの下面に設けられた実装枠体１６０と、枠体１１０ｂで囲まれる領域であって基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１に実装された水晶素子１２０と、実装枠体１６０で囲まれる領域であって基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に実装された集積回路素子１５０と、枠体１１０ｂの上面に接合された蓋体１３０と、を備え、実装枠体１６０には、実装枠体１６０の下面に設けられた外部端子１６２と接合パッド１６１とを電気的に接続するための導体部１６３と、導体部１６３と接合パッド１６１との間に設けられた凹部１６４と、凹部１６４の外周縁に沿って設けられた凸部１６５と、を有している。このような凹部１６４によって、接合パッド１６１に塗布された導電性接合材１７０が流れ出して導体部１６３に入り込むことを抑えることができる。また、凸部１６５は、凸部１６５の少なくとも表面部分が金属酸化物から成っている。これにより、凸部１６５がダムとなる物理的作用により導電性接合材１７０の拡がりを抑えることができ、導体部１６３に入り込むことを低減することができる。
【００５４】
また、本実施形態における水晶デバイスは、凸部１６５の少なくとも表面部分が金属酸化物から形成されている。このようにすることで、凸部１６５がダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用により、導電性接合材１７０の拡がりをさらに抑えることができ、導体部１６３に入り込むことをさらに低減することができる。
【００５５】
本実施形態の水晶デバイスは、集積回路素子側に設けられた凸部１６５ｂが、集積回路素子側側面１６６ｂと導体部側側面１６７ｂとを有しており、集積回路素子側側面１６６ｂが導体部側側面１６７ｂよりも急傾斜になるように形成されている。このようにすることにより、接合パッド１６１に塗布された導電性接合材１７０が流れ出しても、集積回路素子側の凸部１６５ｂの急傾斜な集積回路素子側側面１６６ｂによって、導電性接合材１７０が遮られるため、導電性接合材１７０が導体部１６３に入り込むことを抑えることができる。
【００５６】
（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図７に示されているように、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で設けられた間隙部内及び集積回路素子１５０と接続パッド１１５との間に絶縁性樹脂１８０が設けられている点において、本実施形態と異なる。
【００５７】
絶縁性樹脂１８０は、図７に示されているように、集積回路素子１５０の接続端子１５１が設けられている面と接続パッド１１５との間に設けられている。このようにすることにより、絶縁性樹脂１８０は、集積回路素子１２０と基板１１０ａの下面との接着強度を高めることができる。また、仮に、温度補償型水晶発振器を電子機器等の実装基板の実装パッド上に実装させた際に、半田等の異物が第二収容部内に入り込んだとしても、絶縁性樹脂１８０によって、その異物が集積回路素子１５０の接続端子１５１間に付着することを抑えることになるので、集積回路素子１５０の接続端子１５１間の短絡を低減することができる。また、絶縁性樹脂１８０は、エポキシ樹脂やエポキシ樹脂を主成分とするコンポジットレジン等の樹脂材料からなる。
【００５８】
また、絶縁性樹脂１８０は、測定パッド１１９を覆うように設けられている。このようにすることによって、測定パッド１１９に異物が付着することを抑えることになるので、水晶素子１２０にその異物の付加抵抗が加わることを抑制することができる。従って、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することが可能となる。
【００５９】
また、絶縁性樹脂１８０は、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で設けられた間隙部内に設けられている。このようにすることにより、絶縁性樹脂１８０は、基板１１０ａの下面と実装枠体１６０の上面との接合強度を向上させることができる。また、絶縁性樹脂１８０は、ビア導体１１４の下面に設けられており、絶縁性樹脂１８０にてビア導体１１４の下面の外周縁を基板１１０と固定することになる。このようにすることで、仮に、基板１１０ａの反り等が生じても、絶縁性樹脂１８０にてビア導体１１４が固定されているため、ビア導体１１４の外周縁と基板１１０ａとの界面からビア導体１１４が剥がれてしまうことを低減することができる。また、ビア導体１１４の外周縁と基板１１０ａとの界面からビア導体１１４が剥がれてしまうことを低減することで、ビア導体１１４と基板１１０ａとの界面に隙間が生じることがなく、基板１１０の気密性を向上させることができる。
【００６０】
絶縁性樹脂１８０の基板１１０ａへの形成方法について説明する。その樹脂ディスペンサの先端を、第二収容部Ｋ２の隙間に挿入し、絶縁性樹脂１８０の注入を行なう。次に絶縁性樹脂１８０を加熱し、硬化させる。よって、絶縁性樹脂１８０は、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で設けられた間隙部内及び集積回路素子１５０と接続パッド１１５との間に設けられる。
【００６１】
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で設けられた間隙部内及び集積回路素子１５０と接続パッド１１５との間に絶縁性樹脂１８０が設けられている。このようにすることにより、集積回路素子１５０と基板１１０ａの下面との接着強度を高めることができる。また、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、絶縁性樹脂１８０が、基板１１０ａの下面と、実装枠体１６０との上面との間で設けられた間隙部内に設けられている。このようにすることにより、絶縁性樹脂１８０は、基板１１０ａの下面と実装枠体１６０の上面との接合強度を向上させることができる。
【００６２】
（製造方法）
水晶デバイスの製造方法は、図８及び図９に示すように、基板１１０ａと基板１１０ａの外周縁に沿って設けられた枠体１１０ｂとを有するパッケージ１１０と、基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１に導電性接着剤１４０を介して水晶素子１２０と、パッケージ１１０とを接合する蓋体１３０と、を備えた水晶振動子部を準備する水晶振動部準備工程と、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に導電性接合材１７０を介して集積回路素子１５０を実装する集積回路素子実装工程と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１と、下面に設けられた外部端子１６２と、接合パッド１６１と外部端子１６２とを電気的に接続するための導体部１６３と、を有した複数個の実装枠体領域と、を備えたシート基板１６８を準備するシート基板準備工程と、導体部１６３と接合パッド１６１との間に凹部１６４及び凸部１６５を形成する凹凸部形成工程と、実装枠体領域の接合パッド１６２と、基板の接合端子１１２とを接合する実装枠体接合工程と、シート基板１６８を切断し、実装枠体１６０を個片化することで水晶デバイスを個片化する水晶デバイス個片化工程と、を含んでいる。
【００６３】
（水晶振動部準備工程）
水晶振動部準備工程は、図８（ａ）に示されているように、基板１１０ａと基板１１０ａの外周縁に沿って設けられた枠体１１０ｂとを有するパッケージ１１０と、基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１に導電性接着剤１４０を介して水晶素子１２０と、パッケージ１１０とを接合する蓋体１３０と、を備えた水晶振動子部を準備する工程である。
【００６４】
まず、パッケージ１１０の基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１に導電性接着剤１４０を塗布する。次に、電極パッド１１１に塗布された導電性接着剤の位置を認識手段のカメラにより撮影し、その画像データを記憶部に記憶する。次に、この導電性接着剤１４０の位置に合わせて、水晶素子１２０を吸着したノズル（図示せず）を移動させ、電極パッド１１１に塗布された導電性接着剤１４０の外周縁が、水晶素子１２０の引き出し電極１２３に位置するようにして、導電性接着剤１４０上に水晶素子１２０を載置する。水晶素子１２０の引き出し電極１２３とパッケージ１１０の電極パッド１１１上に塗布された導電性接着剤１４０とを相対するようにして、水晶素子１２０を導電性接着剤１４０上に載置する。次に、大気雰囲気中または窒素雰囲気中の硬化アニール炉の内部空間にパッケージ１１０を収容した状態で、導電性接着剤１４０を加熱硬化させ、電極パッド１１１と水晶素子１２０とを導通固着する。最後に、蓋体１３０をパッケージ１１０に載置し、接合部材１３１を溶融させることで、蓋体１３０とパッケージ１１０とを接合し、水晶振動部を形成する。
【００６５】
（集積回路素子実装工程）
集積回路素子実装工程は、図８（ｂ）に示すように、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に導電性接合材１７０を介して集積回路素子１５０を実装する工程である。導電性接合材１７０は、例えばディスペンサによって接続パッド１１５に塗布される。集積回路素子１５０は、導電性接合材１７０上に載置される。そして導電性接合材１７０は、加熱させることによって溶融接合される。よって、集積回路素子１５０は、接続パッド１１５に接合される。
【００６６】
（シート基板準備工程）
シート基板準備工程は、図９（ａ）に示すように、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１と、下面に設けられた外部端子と、接合パッド１６１と外部端子１６２とを電気的に接続するための導体部１６３と、を有した複数個の実装枠体領域１６０と、を備えたシート基板１６８を準備する工程である。
【００６７】
このようなシート基板１６８は、実装枠体１６０と同じ材料、即ち、ガラス布基材エポキシ樹脂やポリカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料、或いは、ガラス−セラミック等の低温焼成基板材料、アルミナセラミックス等のセラミック材料等によって形成されており、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂で形成する場合、ガラス糸を編み込んで形成したガラス布基材にエポキシ樹脂の液状前駆体を含浸させるとともに、前駆体を高温で重合させることによってベースが形成され、その表面に銅箔等の金属箔を貼着し、これを従来周知のフォトエッチング等を採用し、所定パターンに加工することによって接合パッド１６１、外部端子１６２及び導体部１６３を含む所定の配線パターンが形成される。
【００６８】
（凹凸部形成工程）
凹凸部形成工程は、図９（ｂ）に示すように、導体部１６３と接合パッド１６１との間に凹部１６４及び凸部１６５を形成する工程である。つまり、シート基板１６８の状態で、それぞれの実装枠体領域１６０に設けられた導体部１６３を囲むようにして、接合パッド１６３の最上層又は中間層を削ることで凹部１６４を形成すると同時に、その凹部１６４の外周縁に沿って凸部１６５を形成される。このように凹部１６４を形成するによって、後述する実装枠体接合工程において、実装枠体１６０をパッケージ１１０に接合する際に用いられる導電性接合材１７０を加熱溶融して接合パッド１６１上に拡がったとしても、凹部１６４の表面張力により拡がりを抑えることができる。よって、導体部１６３に導電性接合材１７０が被着することを低減することができる。また、凸部１６５を形成することによって、後述する実装枠体接合工程において、実装枠体１６０をパッケージ１１０に接合する際に用いられる導電性接合材１７０を加熱溶融して接合パッド１６１上に拡がったとしても、凸部１６５によって、導電性接合材１７０が遮られるため、導電性接合材１７０が導体部１６３に入り込むことを抑えることができる。
【００６９】
また、凹部１６４及び凸部１６５は、例えばレーザ照射によって形成され、レーザのスポット径または出力強度などを変えることで高さまたは傾きについて調整される。同様に、複数の凹部１６４の形状、凸部１６５の厚みについても、レーザのスポット径または出力強度などを変えることで調整することができる。ここで、レーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、半導体レーザ、またはエキシマレーザ等が用いられる。このように凹凸部形成工程で、レーザを用いることによって、凸部１６５が、凹部１６４の外周縁に沿って設けられ、凸部１６５の少なくとも表面部分が金属酸化物から形成されることになる。これにより、凸部１６５がダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用により導電性接合材１７０の拡がりを抑えることができ、導体部１６３に導電性接合材１７０が付着することをさらに低減することができる。
【００７０】
（実装枠体接合工程）
実装枠体接合工程は、図８（ｃ）に示すように、実装枠体領域１６０の接合パッド１６１と、基板１１０ａの接合端子１１２とを接合する工程である。実装枠体１６０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接合材１７０は、例えばディスペンサ及びスクリーン印刷によって第一接合パッド１６１ａ、第二接合パッド１６１ｂ、第三接合パッド１６１ｃ及び第四接合パッド１６１ｄ上に塗布される。基板１１０ａは、基板１１０ａの接合端子１１２が導電性接合材１７０上に位置するようにして搬送され、導電性接合材１７０上に載置される。そして導電性接合材１７０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。これによって、基板１１０ａの接合端子１１２は、接合パッド１６１に接合される。つまり、基板１１０ａの第一接合端子１１２ａは、第一接合パッド１６１ａと接合され、基板１１０ａの第二接合端子１１２ｂは、第二接合パッド１６１ｂと接合される。また、基板１１０ａの第三接合端子１１２ｃは、第三接合パッド１６１ｃと接合され、基板１１０ａの第四接合端子１１２ｄは、第四接合パッド１６１ｄと接合されることになる。
【００７１】
（実装枠体個片化工程）
実装枠体個片化工程は、図８（ｄ）に示すように、シート基板１６８を切断し、実装枠体１６０を個片化する工程である。シート基板１６８の各実装枠体領域１６０を切断して、個片化された水晶デバイスを得る。各実装枠体領域１６０の外周縁に沿って切断することにより、各実装枠体１６０をシート基板１６８より切り離し、複数個の水晶デバイスを同時に得る。実装枠体１６０の切断は、ダイシング等によって行われる。
【００７２】
本実施形態における水晶デバイスの製造方法は、基板１１０ａと基板１１０ａの外周縁に沿って設けられた枠体１１０ｂとを有するパッケージ１１０と、基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１に導電性接着剤１４０を介して水晶素子１２０と、パッケージ１１０とを接合する蓋体１３０と、を備えた水晶振動子部を準備する工程と、基板１１０ａの下面に設けられた接続パッド１１５に導電性接合材１７０を介して集積回路素子１５０を実装する集積回路素子実装工程と、上面の外周縁に沿って設けられた接合パッド１６１と、下面に設けられた外部端子１６２と、接合パッド１６１と外部端子１６２とを電気的に接続するための導体部１６３と、を有した複数個の実装枠体領域１６０と、を備えたシート基板１６７を準備するシート基板準備工程と、導体部１６３と接合パッド１６２との間に凹部１６４及び凸部１６５を形成する凹凸部形成工程と、実装枠体領域１６０の接合パッド１６１と、基板１１０ａの接合端子１１２とを接合する実装枠体接合工程と、シート基板１６８を切断し、実装枠体１６０を個片化することで実装枠体個片化工程と、を含んでいる。
【００７３】
このようにすることで、導体部１６３と接合パッド１６１との間に凹部１６４及び凸部１６５を形成することにより、実装枠体接合工程の際に、実装枠体１６０の角部に設けられた導体部１６３内に導電性接合材１７０が流れ込むことを抑え、基板１１０ａと実装枠体１６０とを接合するための導電性接合材１７０の厚みを確保することができる。よって、基板１１０ａが実装枠体１６０から剥がれてしまうことを低減することができるため、生産性を向上させることができる。
【００７４】
また、本実施形態における水晶デバイスの製造方法は、凹凸部形成工程で、レーザを用いることによって、凸部１６５が凹部１６４の外周縁に沿って設けられ、凸部１６５の少なくとも表面部分が金属酸化物から形成されることになる。これにより、凸部１６５のその表面に金属酸化物を同時に形成するができ、凸部１６５がダムとなる物理的作用と金属酸化物が濡れにくい化学的作用により導電性接合材１７０の拡がりを抑えることができ、導体部１６３に付着することをさらに低減することができる。
【００７５】
尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記実施形態では、水晶素子は、ＡＴ用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。
【符号の説明】
【００７６】
１１０・・・パッケージ
１１０ａ・・・基板
１１０ｂ・・・枠体
１１１・・・電極パッド
１１２・・・接合端子
１１３・・・配線パターン
１１４・・・ビア導体
１１５・・・接続パッド
１１７・・・封止用導体パターン
１１９・・・測定パッド
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・蓋体
１３１・・・接合部材
１４０・・・導電性接着剤
１５０・・・集積回路素子
１５１・・・接続端子
１６０・・・実装枠体
１６１・・・接合パッド
１６２・・・外部端子
１６３・・・導体部
１６４・・・凹部
１６５・・・凸部
１７０・・・導電性接合材
１８０・・・絶縁性樹脂
Ｋ１・・・第一収容部
Ｋ２・・・第二収容部
【図１】
2017212622.tif 000003
【図２】
2017212622.tif 000004
【図３】
2017212622.tif 000005
【図４】
2017212622.tif 000006
【図５】
2017212622.tif 000007
【図６】
2017212622.tif 000008
【図７】
2017212622.tif 000009
【図８】
2017212622.tif 000010
【図９】
2017212622.tif 000011