(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動板と集積回路素子を有し、これらを収納する絶縁性のベースと気密封止する蓋とを有する表面実装型圧電発振器であって、
前記ベースは上面側に側壁部と収納部、底面側に端子電極を有しており、
前記収納部の底面には上面部と側面部を有する絶縁性の保持台と、前記集積回路素子と接続される第１の配線パターンとが形成され、
前記保持台の上面部には前記圧電振動板と接続する第２の配線パターンが形成されるとともに、当該第２の配線パターンが前記第１の配線パターンの一部に接続されており、
前記圧電振動板の一端部を前記ベースの収納部の底面から隙間を設けながら、前記圧電振動板の対向する他端部を前記ベースの保持台に接合して片持ち保持してなり、圧電振動板の下に集積回路素子を配置してなり、前記保持台側に向かって延出される第１の配線パターンには前記第２の配線パターンに接続される少なくとも２つの第１の配線パターンが含まれ、
前記第２の配線パターンに対して接続されていない第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域には第２の配線パターンが形成されない無電極部を形成し、
前記保持台の集積回路素子搭載側の側面部と交わる保持台の上面部の他の端部領域のうち、前記第１の配線パターンに接続されて同電極となる第２の配線パターンは、当該第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域まで形成したことを特徴とする表面実装型圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性のベース上に圧電振動板と集積回路素子が実装された表面実装型圧電発振器に関するものであって、特に表面実装型圧電発振器のパッケージ構造を改善するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動板等の圧電振動子を用いた圧電発振器は、安定して精度の高い発振周波数を得ることができるため、電子機器等の基準周波数源として多種の分野で使用されている。表面実装型圧電発振器では、絶縁性のベースとしてセラミック多層基板を用い、当該ベースの収納部に発振回路用の集積回路素子を配置するとともに、当該集積回路素子の上方に水晶振動板を支持固定し、気密封止を行ったものである（例えば、下記する特許文献１参照）。このような構成は集積回路素子のカスタム化により比較的部品点数が少なく、シンプルな構成であり、低コスト化に寄与している。
【０００３】
このような集積回路素子は、ベースに形成された配線パターンに対して、ワイヤボンディング工法を用いて接続するか、あるいは金属バンプ（Ａｕ等）を介したフェイスダウンボンディングの工法（以下「ＦＣＢ」という）を用いて接続することで、圧電振動子や端子電極等と電気的に接続されている（例えば、下記する特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５８５５８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、電子機器の小型化がすすんでおり、この小型化にともない上記したような表面実装型圧電発振器も小型化が進められている。そのため、例えば、上記した特許文献１に示すような表面実装型圧電発振器では、ベースに集積回路素子を接合するためのベース上の配線パターンの形成位置の間隔を短くする必要がある。
【０００５】
ところで、ベースの配線パターンの表面にダストや溶剤や酸化薄膜などが付着していると、配線パターンへのワイヤボンディングや金属バンプの接合力が低下する。このため、現在、集積回路素子と配線パターンとを接合する前に、配線パターンの表面を洗浄する方法が採用されている。この配線パターンを洗浄する手法として、近年、洗浄後の後工程（アルカリ除去）による二次汚染がないプラズマエッチングなどのドライエッチングによる洗浄方法が一般化されている。ここでいうプラズマエッチングによる手法では、加速されたアルゴンイオン、酸素イオン等を配線パターンの表面に物理的に衝突させて配線パターンの金属表面を削り、ダストや溶剤や酸化薄膜が付着していない配線パターンの金属面を露出させて配線パターンの表面を洗浄する。
【０００６】
しかしながら、上記したベース上の配線パターンをプラズマエッチングにより洗浄する場合、電極屑が飛散し、この飛散した電極屑がベースの壁面など、ベースの底面に対して角度を有した面に再付着する。この電極屑の再付着に関して、アルゴンイオン、酸素イオンの照射源に対向した対向面（例えば、ベースの底面）に再付着することはないが、照射源に対向した対向面に対して角度を有した面（例えば、照射源に直交する面ベースの壁面）などでは、照射源から照射したイオンが衝突しない若しくはし難いため、飛散して再付着した電極屑が残存する。
【０００７】
そのため、表面実装型圧電発振器の小型化に伴い、集積回路素子を接合するベース上の配線パターン形成位置の間隔を狭くした場合、ベースの底面に対して角度を有した面に再付着した電極屑により近接して形成されたお互いに接続されていない配線パターン同士が接続され、結果として近接して形成されたお互いに接続されていない配線パターン間の短絡を招く可能性があった。
【０００８】
上記した隣接する配線パターン間の短絡を回避するために、例えば、上記した特許文献１に記載の表面実装型圧電発振器では、電極屑が再付着しないように、ベースの再付着する領域を、マスク部材で覆っていたが、表面実装型圧電発振器の小型化や低背化によりベースの再付着する領域が小さくなり、ベースの再付着する領域のみをマスク部材で覆うことは難しい。特に、上記した特許文献１に記載の発明では、パッケージの内部下方に集積回路素子が配され、この集積回路素子近傍の上方に水晶振動板が保持されているので、上記問題の悪影響を受けやすかった。
【０００９】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、小型化・低背化に対応させながらベースの底面に近接して形成されたお互いに接続されてない配線パターン間で短絡することのないより信頼性の高い表面実装型圧電発振器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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の特許請求項１に示すように、圧電振動板と集積回路素子を有し、これらを収納する絶縁性のベースと気密封止する蓋とを有する表面実装型圧電発振器であって、前記ベースは上面側に側壁部と収納部、底面側に端子電極を有しており、前記収納部の底面には上面部と側面部を有する絶縁性の保持台と、前記集積回路素子と接続される第１の配線パターンとが形成され、前記保持台の上面部には前記圧電振動板と接続する第２の配線パターンが形成されるとともに、当該第２の配線パターンが前記第１の配線パターンの一部に接続されており、前記圧電振動板の一端部を前記ベースの収納部の底面から隙間を設けながら、前記圧電振動板の対向する他端部を前記ベースの保持台に接合して片持ち保持してなり、圧電振動板の下に集積回路素子を配置してなり、前記保持台側に向かって延出される第１の配線パターンには前記第２の配線パターンに接続される少なくとも２つの第１の配線パターンが含まれ、前記第２の配線パターンに対して接続されていない第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域には第２の配線パターンが形成されない無電極部を形成し、前記保持台の集積回路素子搭載側の側面部と交わる保持台の上面部の他の端部領域のうち、前記第１の配線パターンに接続されて同電極となる第２の配線パターンは、当該第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域まで形成したことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、前記第２の配線パターンに対して少なくとも接続されていない第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域における第２の配線パターンは保持台の側面部から隔離した状態で形成されるので、お互いに接続されていない第２の配線パターンと第１の配線パターンには絶縁性の保持台の上面部の素地部分で阻まれ、保持台の側面部のみで近接配置されることがなくなる。また、前記保持台の集積回路素子搭載側の側面部と交わる保持台の上面部の他の端部領域では第２の配線パターンが端部領域まで形成されているので、第２の配線パターンを集積回路素子が搭載されたベースの収納部の方へ拡大することで第２の配線パターンの搭載面積を全体として縮小することがない。
【００１２】
このため、収納部の底面に形成された第１の配線パターンとこれに近接し保持台の上面部に形成されたお互いに接続されていない第２の配線パターンとが保持台の側面部上で接続するのを回避することが可能となり、お互いに接続されていない第１の配線パターンと第２の配線パターンの接続による短絡を防止することが可能となる。保持台の側面部間の短絡を防止できるので保持台の低背化も実現できる。
【００１３】
特に、本発明は、前記ベース上の前記配線パターンをプラズマエッチングにより洗浄する場合に好ましい構成である。すなわち、プラズマエッチングを用いた場合、電極屑が飛散し、この飛散した電極屑がベースの保持台の側面部など、ベースの底面に対して角度を有した面に再付着するが、本発明によれば、お互いに接続されていない第２の配線パターンと第１の配線パターンには絶縁性の保持台の上面部の素地部分で阻まれ、保持台の側面部のみで近接配置されることがないので、保持台の側面部上で接続するのを回避することが可能となる。なお、本発明は、上記したプラズマエッチングだけでなくドライエッチング法全般における同一の不具合を解消するのに好ましい。
【００１４】
また、上記した従来例のようにマスク部材を用いて隣接する電極パッド間の短絡を回避していないので、本発明は、小型化された表面実装型圧電発振器に好適である。特にベースの収納部の底面に形成される第１の配線パターンは接続されていない第２の配線パターンの設計に制限されることがなくなり、設計自由度が増す。その結果、当該表面実装型圧電発振器を搭載する機器の多機能化（機能の追加）によって生じる当該表面実装型圧電発振器での配線パターンの増加にも対応することが可能となる。
【００１５】
さらに、第２の配線パターンを集積回路素子が搭載されたベースの収納部の方へ拡大することで第２の配線パターンの搭載面積を全体として縮小することがないので、圧電振動板と第２の配線パタ−ンとの電気的な接続性が低下することなく、圧電振動板と保持台との機械的な接合強度も低下することがない。また、ベースの収納部の保持台から集積回路素子の搭載方向に対して大小に形成された様々な圧電振動板の搭載に対応することができ、当該方向への圧電振動板の搭載ずれにも対応することが可能となる。
【００１６】
また、前記圧電振動板の一端部を前記ベースの収納部の底面から隙間を設けながら、前記圧電振動板の対向する他端部を前記ベースの保持台に接合して片持ち保持してなり、圧電振動板の下に集積回路素子を配置してなり、前記保持台側に向かって延出される第１の配線パターンには前記第２の配線パターンに接続される少なくとも２つの第１の配線パターンが含まれていることで、お互いに接続された第１の配線パターンに対して第２の配線パターンは保持台の側面部から隔離した状態で形成する必要がなくなるので、端部領域まで形成することができ、第２の配線パターンの面積をより拡大することができる。つまり表面実装型圧電発振器の小型化に対応させながらも圧電振動板と第２の配線パタ−ンとの電気的な接続性をより向上させ、圧電振動板と保持台との機械的な接合強度もより向上させることができる。
【００１７】
また、第２の配線パターンに接続される第１の配線パターンは第２の配線パターンの設計に制限されることがなくなるので、設計自由度が増すとともに、保持台に向かう第１の配線パターンの増加にも対応できる。つまりベースの収納部の底面の第１の配線パターンの配置密度も向上にも寄与し、当該表面実装型圧電発振器の小型化や多機能化（機能の追加）にも対応することが可能となる。
【００１８】
さらに、ベースの収納部の保持台から集積回路素子の搭載方向に対して圧電振動板を片持ち搭載し、圧電振動板の下に集積回路素子を配置することで、ベースの収納部内での集積回路素子と圧電振動板のより高密度な実装が行え、表面実装型圧電発振器の小型化に対応させることができるだけでなく、ベースの収納部の面積に近接したより大きな圧電振動板を搭載することができる。特にこのようにより大きく形成された圧電振動板に対して励振電極も大きく形成することで、励振領域を広くし、直列共振抵抗を改善したり、周波数可変量を広くすることができるので、表面実装型圧電発振器の小型化を実現しながらもより電気的な特性のすぐれたものが得られる。
【００１９】
また、上述の構成に加え、前記ベースの少なくとも４角に端子電極が形成され、前記保持台側に向かって延出される第１の配線パターンのうち前記端子電極に接続される第１の配線パターンに対して前記第２の配線パターンに接続される第１の配線パターンをベースの中央よりに配置してもよい。この場合、上述の作用効果に加えて、第１の配線パターンをより最短寸法にて第２の配線パターンや端子電極に対して延出することができ、ベース上の各配線パターンの設計も簡素化して形成することができるので、各配線パターンの距離が不要に延長されることによる容量形成にともなう電気的特性の調整の複雑化を招いたり、表面実装型圧電発振器の小型化を妨げることがより一層なくなる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明は、小型化・低背化に対応させながらベースの底面に近接して形成された接続されていない配線パターン間で短絡することがなく、配線パターンと圧電振動板との電気的機械的な接続領域を全体として縮小させることがないより信頼性の高い表面実装型圧電発振器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。本発明による実施形態につき表面実装型水晶発振器を例にとり図面とともに説明する。図１は本発明の実施の形態を示す圧電振動板を搭載する前のベースの平面図、図２は図１の底面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５は図１の圧電振動板を搭載した後の平面図である。また図６は本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、洗浄工程を示した概略工程図、図７は本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、集積回路素子の接合工程を示した概略工程図、図８は本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、圧電振動板の接合工程を示した概略工程図である。
【００２２】
表面実装型水晶発振器は、上部が開口した凹部を有するセラミックベース１（絶縁性のベース）と、当該セラミックベースの中に収納される集積回路素子２と、同じく当該セラミックベース中の上部に収納される圧電振動板３と、セラミックベースの開口部に接合される蓋（図示せず）とからなる。
【００２３】
セラミックベース１は全体として直方体で、アルミナ等のセラミックとタングステンあるいはモリブデン等の導電材料を適宜積層した構成であり、断面でみて凹形の収納部１０を有する構成である。収納部１０は第１の収納部１０ａ（下部収納部）と第２の収納部１０ｂ（上部収納部）からなり、それぞれ集積回路素子２と圧電振動板３が収納される。収納部周囲には堤部（側壁部）１１が形成されており、堤部１１の上面は平坦であり、当該堤部上に周状の金属層１１ａ（封止用部材）が形成されている。当該金属層１１ａの上面も平坦になるよう形成されており、タングステンあるいはモリブデン、ニッケル、金の順で金属層を構成している。タングステンあるいはモリブデンは厚膜印刷技術を活用してメタライズ技術によりセラミック焼成時に一体的に形成され、またニッケル、金の各層はメッキ技術により形成される。
【００２４】
セラミックベース側端部には上下方向に伸長する複数のキャスタレーションが形成されている。当該キャスタレーションは円弧状の切り欠きが上下方向に形成された構成である。なお、前記金属層１１ａはセラミックベースの角部の堤部を上下に貫通接続する図示しない導電ビアやキャスタレーションなどにより、セラミックベース底面側に形成された端子電極の一部に電気的に導出されている。当該端子電極をアース接続することにより、後述の金属製の蓋が金属層１１ａ、導電ビアやキャスタレーションなどを介して接地され、表面実装型圧電発振器の電磁気的なシールド効果を得ることができる。なお、前述のとおり、当該導電ビアは周知のセラミック積層技術により形成することができる。
【００２５】
セラミックベース１内部において、下方面には前述のとおり集積回路素子２を収納する第１の収納部１０ａと、第１の収納部の底面から上部に突出し、後述する圧電振動板の端部を保持する保持台１０ｃと、前記第１の収納部を介して前記保持台と対向位置する枕部１０ｄが形成されており、前記第１の収納部１０ａの上方には、第２の収納部１０ｂが形成されている。
【００２６】
前記第１の収納部１０ａの底面には、後述する集積回路素子２と接続される例えば６つの第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆが複数並んで形成されている。前記保持台１０ｃの上面１０１ｃには、後述する圧電振動板３と接続される第２の配線パターン１３ａ，１３ｂが形成されている。このうち第２の配線パターン１３ａは保持台１０ｃに形成された導電ビアＶにより前記第１の配線パターン１２ｂに接続されており、第２の配線パターン１３ｂは保持台１０ｃに形成された導電ビアＶにより前記第１の配線パターン１２ｃに接続されている。
【００２７】
第２の配線パターン１３ａ，１３ｂは前記保持台１０ｃのうち後述する集積回路素子２が搭載される側の側面部１０２ｃと第１の配線パターンが交差する保持台の上面部の端部領域には第２の配線パターンが形成されない無電極部１３１ａ，１３２ａ，１３１ｂ，１３２ｂが形成され、前記保持台１０ｃの集積回路素子２が搭載される側の側面部１０２ｃと交わる保持台の上面部の他の端部領域には前記第２の配線パターンが拡大して形成されている。なお、本実施形態の第２の配線パターン１３ａ，１３ｂでは、前記交差する第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの全てに対して無電極部を形成しているが、各第２の配線パターン１３ａ，１３ｂに対して接続されていない第１の配線パターン１２ａ，１２ｄに対してのみ無電極部を形成してもよい。この場合第２の配線パターンの電極面積を縮小化させることがなくなる。
【００２８】
第１の配線パターン１２ａ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆはキャスタレーションを介して引き出され、最終的に端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄへと導かれるように構成されている。このような構成のセラミックベースは周知のセラミック積層技術やメタライズ技術を用いて形成され、前記各配線パターンは前述の金属層１１ａ形成と同様にタングステンあるいはモリブデン等によるメタライズ層の上面にニッケルメッキ層、金メッキ層の各層が形成された構成である。
【００２９】
前記下部収納部に搭載される集積回路素子２は、圧電振動板３とともに発振回路を構成する１チップ集積回路素子であり、その一面には接続端子（図示せず）が複数形成されている。当該集積回路素子２は、例えば金などの金属バンプＣを介して、集積回路素子の複数の接続端子と前記セラミックベースに形成された複数の第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆとを例えばＦＣＢにより接続される。
【００３０】
前記集積回路素子２の上方には所定の間隔を持って圧電振動板３が搭載される。圧電振動板３は例えば矩形状のＡＴカット水晶振動板であり、その表裏面に対向して一対の矩形状励振電極３１，３２と、この励振電極を前記セラミックベースの保持台に形成された第２の配線パターン１３ａ，１３ｂと導通するための接続電極３３，３４と、励振電極を接続電極に導通させるための引出電極３５，３６が形成されている。
【００３１】
なお、これらの電極は、例えば、クロムの下地電極層と、銀または金の中間電極層と、クロムの上部電極層とから構成された積層薄膜、クロムの下地電極層と、銀または金の中間電極層と、ニッケルの上部電極層とから構成された積層薄膜、あるいはクロムの下地電極層と、銀または金の上部電極層とから構成された積層薄膜である。これら各電極は真空蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成手段により形成することができる。なお、クロムやニッケルの変わりにアルミの上部電極層、あるいは中間層が金の場合は銀の上部電極層を形成してもよい。
【００３２】
圧電振動板３とセラミックベース１との接合は、例えばペースト状であり銀フィラー等の金属微小片を含有するシリコーン系の導電樹脂接着剤Ｓを用いている。図５に示すように、前記導電性樹脂接着剤Ｓは、前記第２の配線パターン１３ａ，１３ｂの上面に塗布されるとともに、前記導電性樹脂接着剤Ｓを前記圧電振動板３と前記保持台１０ｃの間に介在させ硬化させることで、お互いを電気的機械的に接合している。以上により、前記圧電振動板３の一端部（自由端となる枕部１０ｄ側）をセラミックベース１の第１の収納部１０ａの底面から隙間を設けながら、前記圧電振動板３の対向する他端部を前記ベースの保持台１０ｃに接合して、片持ち保持される。
【００３３】
セラミックベース１を気密封止する蓋（図示せず）は、例えば、コバール等からなるコア材に金属ろう材（封止材）が形成された構成であり、より詳しくは、例えば上面からニッケル層、コバールコア材、銅層、銀ろう層の順の多層構成であり、銀ろう層がセラミックベースの金属層と接合される構成となる。金属製の蓋の平面視外形はセラミックベースの当該外形とほぼ同じであるか、若干小さい構成となっている。
【００３４】
収納部１０に集積回路素子２と圧電振動板３が格納されたセラミックベース１を前記金属製の蓋にて被覆し、金属製の蓋の封止材とセラミックベースの封止用部材を溶融硬化させ、気密封止を行うことで表面実装型圧電発振器の完成となる。本実施の形態においては、封止用の金属リングを用いないシーム溶接による気密封止を行っており、前記金属製の蓋の長辺と短辺の稜部に沿ってシームローラを走行させることで、金属製の蓋に形成された銀ろう（封止材）とセラミックベース１の金属層１１ａ（封止用部材）を溶接させ、気密封止が行われる。
【００３５】
次に、上記した表面実装型水晶発振器の製造工程について、図６から図８とともに説明する。
【００３６】
セラミックベース１の底面を構成する第１層積層部１ａ上に、保持台１０ｃと枕部１０ｄを成形するための第２積層部１ｂを積層し、さらに、第２積層部１ｂの上にキャップ５との接合領域を含む第３積層部１ｃを積層し、これら第１，２，３積層部１ａ，１ｂ，１ｃを凹状に一体的に焼成して、図６に示す上方を開口とした箱状体のセラミックベース１を成形する。
【００３７】
上記したように箱状体に成形されたセラミックベース１を、プラズマエッチングによるドライエッチングして、第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ、第２の配線パターン１３ａ，１３ｂに付着したダストや溶剤や酸化薄膜等を除去洗浄する（洗浄工程）。具体的に、この洗浄工程では、加速されたアルゴンイオンを、図６に示すように、セラミックベース１の開口から前記各配線パターン（一部のみ図示）の表面に対して物理的に衝突させて電極表面を削り、汚染されていない電極の金属面を露出させて前記各配線パターンを洗浄する。この洗浄により、金属である前記各配線パターンの電極表面が削られて各配線パターンの電極表面は活性化され、これに対してセラミックベース１自体は、ほとんど削られない。なお、本実施例のように、プラズマエッチングなどのドライエッチングを行なうことは、セラミックベース１の各配線パターンと集積回路素子２の接続端子や圧電振動板３との接合強度を高めるのに好ましい。また、上記洗浄工程では、図６に示すような保持台１０ｃの側端部１０２ｃに、電極屑Ｋが飛散して付着し残存したとしても、上記無電極部により第１の配線パターンとこれと接続されていない第２の配線パターンとが保持台の側面部上で接続されるのを回避することが可能となる。結果として、お互いに接続されていない第１の配線パターンと第２の配線パターンの接続による短絡を防止することが可能となる。
【００３８】
上記したように洗浄工程において第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆの電極表面を洗浄した後に、セラミックベース１に集積回路素子２を接合する（集積回路素子２の接合工程）。この集積回路素子２の接合工程の前に、集積回路素子２の裏面側の接続端子に金属バンプＣを接合する（接続端子と金属バンプについては一部のみ図示）。そして、集積回路素子２に接合した金属バンプＣを、セラミックベース１の底面に形成した第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ（一部のみ図示）に対応させて配し、図７に示すように、金属バンプＣをＦＣＢ法により第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ（一部のみ図示）に接合して、集積回路素子２をセラミックベース１に接合する。なお、ここでいうＦＣＢ法等では、ボンディングツールにより集積回路素子２をセラミックベース１側に荷重しながら、セラミックベース１の第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ（一部のみ図示）と金属バンプＣの表面とを超音波印加させて、セラミックベース１に集積回路素子２を接合する。また、セラミックベース１自体は幾分加熱されている場合もある。
【００３９】
そして、集積回路素子２の接合工程の後に圧電振動板３をセラミックベース１の保持台１０ｃの上面部１０１ｃに接合する（圧電振動板３の接合工程）。圧電振動板３とセラミックベース１との接合工程は、例えばペースト状であり銀フィラー等の金属微小片を含有するシリコーン系の導電樹脂接着剤Ｓを用いている。図８に示すように、前記導電性樹脂接着剤Ｓは、前記第２の配線パターン１３ａ，１３ｂ（一部のみ図示）の上面に塗布されるとともに、前記導電性樹脂接着剤Ｓを前記圧電振動板３と前記保持台１０ｃの間に介在させ硬化させることで、お互いを電気的機械的に接合している。
【００４０】
上記したように、集積回路素子２および圧電振動板３をセラミックベース１上に接合した後に、セラミックベース１の開口を塞ぐように、セラミックベース１の第３積層部１ｃ上に金属製の蓋を配する。金属製の蓋の封止材とセラミックベースの金属層１１ａ封止用部材を溶融硬化させ、気密封止を行うことで表面実装型圧電発振器の完成となる。
【００４１】
なお、本実施例では、洗浄工程においてアルゴンイオンを用いたプラズマエッチングによるエッチングを行なっているが、これは好適な例であり、これに限定されるものではなく、酸素イオンを用いたプラズマエッチングであってもよい。また、本実施例では、洗浄工程においてプラズマエッチングを用いているが、これは好適な例であり、他のドライエッチング工程を用いてよい。
【００４２】
上記本発明の実施形態により、前記保持台１０ｃの集積回路素子２の搭載される側の側面部１０２ｃや他の側面部と前記第２の配線パターン１３ａ，１３ｂに対して少なくとも接続されていない第１の配線パターン１２ａ，１２ｄを含み第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが交差する保持台の上面部１０１ｃの端部領域における第２の配線パターン１３ａ，１３ｂは無電極部１３１ａ，１３２ａ，１３１ｂ，１３２ｂの存在により、保持台の側面部１０２ｃや他の側面部から隔離した状態で形成される。前記保持台の集積回路素子２の搭載される側の側面部１０２ｃと交わる保持台の上面部１０１ｃの他の端部領域では第２の配線パターン１３ａ，１３ｂが端部領域まで形成されている。つまり、お互いに接続されていない第２の配線パターン１３ａ，１３ｂと第１の配線パターン１２ａ，１２ｄ、および第２の配線パターン１３ａ，１３ｂと第１の配線パターン１２ｂ，１２ｃには絶縁性の保持台の上面部１０１ｃの素地部分で阻まれ、保持台の側面部１０２ｃや他の側面部のみで近接配置されることがない。また、第２の配線パターン１３ａ，１３ｂを集積回路素子２が搭載されたベースの収納部１０の方へ拡大することで第２の配線パターンの搭載面積を全体として縮小することがない。
【００４３】
このため、収納部の底面に形成された第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとこれに近接し保持台の上面部１０１ｃに形成された第２の配線パターンとが保持台の側面部１０２ｃや他の側面部の上面で接続するのを回避することが可能となり、お互いに接続されていない第１の配線パターンと第２の配線パターンの接続による短絡を防止することが可能となる。保持台の側面部間の短絡を防止できるので保持台１０ｃの低背化も実現できる。
【００４４】
特に、本発明の実施形態は、前記ベース上の前記各配線パターンをプラズマエッチングにより洗浄する例を示しており、この洗浄に好ましい構成である。すなわち、プラズマエッチングを用いた場合、電極屑が飛散し、この飛散した電極屑Ｋがベースの保持台の側面部１０２ｃなど、ベースの底面に対して角度を有した面に再付着するが、本発明によれば、お互いに接続されていない第２の配線パターンと第１の配線パターンには絶縁性の保持台の上面部の素地部分で阻まれ、保持台の側面部のみで近接配置されることがないので、保持台の側面部上で接続するのを回避することが可能となる。なお、本発明は、上記したプラズマエッチングだけでなくドライエッチング法全般における同一の不具合を解消するのに好ましい。
【００４５】
また、本発明の実施形態では、小型化された表面実装型圧電発振器に好適である。特にベースの収納部１０の底面に形成される第１の配線パターンはお互いに接続されていない第２の配線パターンの設計に制限されることがなくなり、設計自由度が増す。その結果、当該表面実装型圧電発振器を搭載する機器の多機能化（機能の追加）によって生じる当該表面実装型圧電発振器での配線パターンの増加にも対応することが可能となる。
【００４６】
さらに、第２の配線パターン１３ａ，１３ｂを集積回路素子２が搭載されたベースの収納部１０の方へ拡大することで第２の配線パターンの搭載面積を全体として縮小することがないので、圧電振動板３と第２の配線パタ−ン１３ａ，１３ｂとの電気的な接続性が低下することなく、圧電振動板３と保持台１０ｃとの機械的な接合強度も低下することがない。また、ベースの収納部の保持台１０ｃから集積回路素子２の搭載方向に対して大小に形成された様々な圧電振動板３の搭載に対応することができ、当該方向への圧電振動板３の搭載ずれにも対応することが可能となる。
【００４７】
また、ベースの収納部の保持台１０ｃから集積回路素子２の搭載方向に対して圧電振動板３を片持ち搭載し、圧電振動板３の下に集積回路素子２を配置することで、ベースの収納部１０の内部での集積回路素子２と圧電振動板３のより高密度な実装が行え、表面実装型圧電発振器の小型化に対応させることができるだけでなく、ベースの収納部１０の面積に近接したより大きな圧電振動板３を搭載することができる。特にこのようにより大きく形成された圧電振動板３に対して励振電極３１，３２も大きく形成することで、励振領域を広くし、直列共振抵抗を改善したり、周波数可変量を広くすることができるので、表面実装型圧電発振器の小型化を実現しながらもより電気的な特性のすぐれたものが得られる。
【００４８】
また、本発明の実施形態では、前記ベース１の少なくとも４角に端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成され、前記保持台１０ｃ側に向かって延出される第１の配線パターンのうち前記端子電極１４ａ，１４ｂに接続される第１の配線パターン１２ａ，１２ｄに対して前記第２の配線パターン１３ａ，１３ｂに接続される第１の配線パターン１２ｂ，１２ｃをベース１の中央よりに配置している。このため、第１の配線パターン１２ｂ，１２ｃをより最短寸法にて第２の配線パターン１３ａ，１３ｂに延出するだけでなく、第１の配線パターン１２ａ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆもより最短寸法にて端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対して延出することができるので、ベース上の各配線パターンの設計も簡素化して形成することができる。その結果、各配線パターンの距離が不要に延長されることによる容量形成にともなう電気的特性の調整の複雑化を招いたり、表面実装型圧電発振器の小型化を妨げることがより一層なくなるように構成されている。
【００４９】
上述の実施形態の変形例について、図９、図１０とともに説明する。図９、図１０は、それぞれ本発明の実施形態の変形例を示す図である。なお、基本構成は上述の実施形態と同じであるので、同じ構成部分については同番号を用いるとともに、相違点のみを説明する。前記圧電振動板３の一端部を前記ベースの収納部１０の底面から隙間を設けながら、前記圧電振動板の対向する他端部を前記ベースの保持台１０ｃに接合して片持ち保持している。圧電振動板の両端部の下に集積回路素子２を配置してなり、前記保持台側に向かって延出される第１の配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄには前記第２の配線パターン１３ｃ，１３ｄに接続される少なくとも２つの第１の配線パターン１２ｂ，１２ｃが含まれていることで、同電極となる第１の配線パターンに対して第２の配線パターンは保持台の側面部から隔離した状態で形成することなく、端部領域まで形成している。
【００５０】
従って上記実施形態にくらべて第２の配線パターン１３ｃ，１３ｄの面積を拡大することができ、表面実装型圧電発振器の小型化に対応させながらも圧電振動板３と第２の配線パタ−ン１３ａ，１３ｂとの電気的な接続性をより向上させ、圧電振動板３と保持台１０ｃとの機械的な接合強度もより向上させることができる。
【００５１】
また、第２の配線パターン１３ｃ，１３ｄに接続される第１の配線パターン１２ｂ，１２ｃは第２の配線パターンの設計に制限されることがなくなるので、設計自由度が増すとともに、保持台１０ｃに向かう第１の配線パターンの増加にも対応できる。つまりベースの収納部１０の底面の第１の配線パターンの配置密度も向上にも寄与し、当該表面実装型圧電発振器の小型化や多機能化（機能の追加）にも対応することが可能となる。
【００５２】
さらに、ベースの収納部の保持台１０ｃから集積回路素子２の搭載方向に対して圧電振動板３を片持ち搭載し、圧電振動板３の下に集積回路素子２を配置することで、ベースの収納部１０の内部での集積回路素子２と圧電振動板３のより高密度な実装が行え、表面実装型圧電発振器の小型化に対応させることができるだけでなく、ベースの収納部１０の面積に近接したより大きな圧電振動板３を搭載することができる。特にこのようにより大きく形成された圧電振動板３に対して励振電極３１，３２も大きく形成することで、励振領域を広くし、直列共振抵抗を改善したり、周波数可変量を広くすることができるので、表面実装型圧電発振器の小型化を実現しながらもより電気的な特性のすぐれたものが得られる。
【００５３】
なお、上記した本実施例では、圧電振動板としてＡＴカット水晶振動板を用いているが、これに限定されるものでなく、音叉型水晶振動板であってもよい。また、圧電振動板として水晶を材料としているが、これに限定されるものではなく、圧電セラミックスやＬｉＮｂＯ3等の圧電単結晶材料を用いてもよい。すなわち、任意の圧電振動板が適用可能である。また、圧電振動板を片持ち保持するものを例にしているが、圧電振動板の両端を保持する構成であってもよい。
【００５４】
また、本実施例では、圧電振動板３と集積回路素子２とを用いているが、これに限定されるものではなく、圧電振動板３の個数は任意に設定可能であり、さらに集積回路素子２に加えて他の回路部品を搭載してもよい。すなわち、用途にあわせてベースに搭載する部材を設定変更することができる。また、集積回路素子とセラミックベースとの電気的接続は、フリップチップボンディング工法に限らず、ワイヤボンディング工法などを採用してもよい。
【００５５】
また、本実施例では、上記したシーム封止を用いた封止工程によるが、これに限定されることではなく、コバールリングを介してシーム封止したものでもよく、さらに、シーム封止に限らず、ビーム封止（例えば、レーザビーム、電子ビーム）やガラス封止、ろう材封止等であってもよい。
【００５６】
なお、本発明は、その思想または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態を示す圧電振動板を搭載する前の平面図。
【図２】図１の底面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】図１の圧電振動板を搭載した後の平面図。
【図６】本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、洗浄工程を示した概略工程図。
【図７】本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、集積回路素子の接合工程を示した概略工程図。
【図８】本発明の実施の形態にかかる表面実装型水晶発振器の製造工程のうち、圧電振動板の接合工程を示した概略工程図。
【図９】本発明の実施形態の変形例を示す圧電振動板を搭載する前の平面図。
【図１０】図９の圧電振動板を搭載した後の平面図。
【符号の説明】
【００５８】
１  セラミックベース
２  集積回路素子
３  圧電振動板
Ｓ  導電性接合材
Ｃ  金属バンプ
Ｖ  導電ビア
【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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