专利名称：压电器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及在基板上具有压电振子和电子部件的压电器件。
背景技术：
在HDD(硬盘驱动器)、移动电脑或IC卡等小型信息设备、及便携电话、车载电话或寻呼系统等移动通信设备中，广泛使用着压电器件。
图9表示以往的压电器件1的概要立体图(参照专利文献1)，在图中，压电器件1在基板2的上表面安装有压电振子3和半导体芯片4。
即，在基板2的上表面形成有未图示的导电图形，在该导电图形上使用焊锡安装着压电振子3，在该压电振子3的旁边安装有半导体芯片4，由此可以实现压电器件1的薄型化。
并且，在利用接合线5将半导体芯片4和导电图形电连接后，利用树脂6涂覆半导体芯片4和接合线5。
但是，在该压电器件1中，半导体芯片4和接合线5被树脂6保护着，但利用焊锡将压电振子1安装在基板2上的部分未被树脂6涂覆，所以该部分的保护不充分。
与此相对，在示出以往的压电器件7的概要剖面图的图10中，利用树脂6模塑基板2的整个上侧。因此，在该压电器件7中能够全部保护基板2上的各个部件(参照专利文献2)。
专利文献1 日本实开平1-82507号的缩微胶片专利文献2 日本特开平7-162236号但是，近年来，信息设备等电子设备在迅速推进其薄型化，也要求在该电子设备中使用的压电器件更加薄型化。这样，在图10所示的压电器件7中，虽然确实能够保护基板2上的各个部件，但是因为树脂6堆积在整个压电器件7上，使得压电器件7的高度尺寸增大，不能满足薄型化的要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可以保护各个部件又能够扁平化(lowprofile)的压电器件。
上述目的通过本发明第一方面的压电器件而达到，该压电器件在基板的上表面并排安装有压电振子和高度低于该压电振子的电子部件，所述基板的上表面侧被树脂整体覆盖，而使所述压电振子的上表面露出于外部。
根据本发明第一方面的结构，在基板的上表面并排安装有压电振子和电子部件，所以与在高度方向上重叠配置压电振子和电子部件的压电器件相比，可以实现薄型化。
此外，基板的上表面侧被树脂整体覆盖着，所以能够利用树脂密封并保护基板上的压电振子和电子部件等各个部件。
并且，该树脂使压电振子的上表面露出于外部。因此，在压电振子上表面的上侧不存在树脂，而且电子部件的高度低于压电振子，所以覆盖在电子部件上的树脂不会高出压电振子的上表面。
这样，根据本发明，可以提供能够保护各个部件又能够扁平化的压电器件。
本发明第二方面的特征在于，在第一方面发明的结构中，在所述基板的上表面形成有多个端子部、和用于将该多个端子部之间电连接的配线图形，利用绝缘膜覆盖所述配线图形，而使所述多个端子部露出。
根据本发明第二方面的结构，通过绝缘膜覆盖用于将基板上表面的多个端子部之间电连接的配线图形，因此可以防止例如将压电振子连接在基板的上表面时的焊锡附着在配线图形上而短路的故障。此外，端子部未被绝缘膜覆盖而露出，所以能够在该端子部上连接例如压电振子。
本发明第三方面的特征在于，在第一或第二方面发明的结构中，所述压电振子被配置成为在平面视图中偏离所述基板的中心部。
根据本发明第三方面的结构，压电振子被配置成为在平面视图中偏离基板的中心部。并且，如上所述，压电振子的上表面露出于外部。因此，即使在从上方观察压电器件时，也能够以压电振子的露出于外部的上表面的位置为线索，确认压电器件的方向性。
本发明第四方面的特征在于，在第一或第三方面发明的结构中，所述压电振子的露出于外部的上表面是用于密封收纳压电振动片的封装体的内部空间的透明盖体的上表面。
根据本发明第四方面的结构，压电振子的露出于外部的上表面是用于密封收纳压电振动片的封装体的内部空间的透明盖体的上表面。因此，即使在对基板上侧进行树脂密封后，也能够透过透明盖体而向压电振子的收纳在封装体内的压电振动片照射激光，进行频率调节。
本发明第五方面的特征在于，在第一～第四方面发明中任一发明的结构中，覆盖所述电子部件的上表面的树脂的高度低于所述压电振子的上表面。
根据本发明第五方面的结构，覆盖所述电子部件的上表面的树脂的高度低于所述压电振子的上表面。因此，在电子部件的上方存在空闲空间，所以能够有效利用该空间。
图1是作为本发明的实施方式的压电器件的示例的压电振荡器的概要平面图。
图2是沿图1的A-A线的概要剖面图。
图3是图1中的基板部分的概要平面图。
图4是与本发明的压电振荡器的制造方法的实施方式相对应的流程图。
图5是与图4中的ST1～ST3的步骤相对应的概念图。
图6是与图4中的ST4～ST7的步骤相对应的概念图。
图7是与图4中的ST8的步骤相对应的概念图。
图8是本发明的实施方式的变形例的压电振荡器的概要剖面图。
图9是以往的压电器件的概要立体图。
图10是以往的压电器件的概要剖面图。
具体实施例方式
图1～图3示出了压电振荡器10作为本发明的实施方式的压电器件的示例，图1是压电振荡器10的概要平面图，图2是沿图1中的A-A线的概要剖面图，图3是图1中的基板部分的概要平面图。另外，在图1中，为了便于理解，透过后述的树脂50进行图示。此外，在图3中，为了便于理解，透过后述的形成于基板上的绝缘膜进行图示。
在这些图中，压电振荡器10在基板20的上表面20a上并排安装有压电振子30和电子部件40。
如图2所示，压电振子30是具有形成有内部空间S的矩形状封装体38的表面安装型振子，在该封装体38的内部空间S中露出的内侧底面上，设有例如在钨金属化层上通过镀镍或镀金而形成的电极部31。并且，该电极部31与设于封装体38的外侧底部四角的外部端子部35、…的一部分电连接，并且，在其上表面使用导电性粘接剂37接合固定有利用石英等压电材料形成的压电振动片36。
并且，在封装体38的开放的端面上，使用钎料(未图示)接合有盖体34，用于密封内部空间S。
盖体34当然可以是金属制品，在本实施方式中，为了从外部向压电振动片36的金属被覆部(未图示)照射激光，利用质量削减方式进行频率调节，采用透过光的材料、特别采用薄板玻璃形成。另外，作为适合于把盖体34形成为透明的材料，一般采用玻璃，作为这种玻璃材料，例如作为利用下拉法制造的薄板玻璃，使用例如硼硅酸玻璃。
在本实施方式中，电子部件40是至少具有使压电振子30振荡的电路结构的、由半导体元件等形成的振荡电路元件(以下称为“IC芯片”)，如图1所示，在其上表面40a具有多个电极焊盘41、41、…。另外，IC芯片40的电极焊盘41的数量和种类，根据IC芯片的种类，当然可以比图1所示的多或少，但在本实施方式中，由与压电振子30电连接的栅极/漏极(G/D)端子、与安装端子部连接的振荡电路的输入输出端子、用于向振荡电路写入数据的控制端子以及接地端子等构成。
并且，为了能够实现薄型化，IC芯片40不放置在压电振子30的上下方向上，而在基板20的上表面20a上与压电振子30并排安装。此外，IC芯片40形成为在水平方向上略小于压电振子30，在高度方向上高度低于压电振子30，使用未图示的粘接剂接合在基板20上。
并且，IC芯片40通过引线接合与基板20上的端子部21电接合。这样，本实施方式的IC芯片40通过粘接剂与基板20接合，通过引线接合与端子部21电连接，但也可以通过所谓的倒装接合(flip-chipbonding)与基板20的端子部进行电气机械接合。
基板20是将压电振子30和IC芯片40电气机械连接的部件，可以使用刚性基板和挠性基板。
在本实施方式中，基板20形成得较薄并且具有挠性，具体地讲，具有考虑到耐热性等而利用聚酰亚胺或玻璃环氧树脂等形成的绝缘性薄膜26；以及形成在该绝缘薄膜26的上表面的多个导电图形21、22、24、32。导电图形21～24、32使用铜箔等导电性材料，通过蚀刻、印刷、蒸镀、镀覆等形成在基板20的上表面20a上。
在本实施方式中，如图1和图3所示，导电图形21～24、32由以下部分形成作为焊盘的多个端子部21、31，其用于将压电振子30和IC芯片40电连接或电气机械连接；以及配线图形22～24，其用于将该多个端子部21、32彼此之间和/或端子部21与安装端子部25电连接。
端子部32、…是用于将压电振子30电气机械连接在基板20上的压电振子用电极，设置在与形成于压电振子30的底面四角的外部端子部35、…相向的位置，如图2所示，通过焊锡52与外部端子部35接合。
并且，端子部21、…是将IC芯片40电连接用的IC芯片用电极，与IC芯片40的电极焊盘41引线接合。
具体地讲，如图1和图3所示，端子部21a、21h通过配线图形23、23和形成于该图形配线23、23端部的通孔27、27(参照图2)内的导电材料，与安装端子部25b、25c电连接，成为振荡电路的输入输出端子。并且，端子部21b、21e通过配线图形22、22与接合了压电振子30的端子部32、32电连接，成为栅极/漏极端子。此外，端子部21c、21d、21g成为向IC芯片40写入数据用的端子。此外，端子部21f通过配线图形24和形成于该图形配线24端部的通孔27(参照图2)内的导电材料，与安装端子25a电连接，成为接地端子。
另外，基板20形成得较薄而具有挠性，所以在将压电振子30和IC芯片40接合在基板20上时，优选基板20不挠曲。为此，优选配线图形22～24尽量较宽，此外环绕到基板20的上表面20a中接合了压电振子30和IC芯片40的区域，以提高基板20的强度。
并且，如图2所示，利用绝缘膜29覆盖配线图形22、24，并使多个端子部21、32露出。在本实施方式中，绝缘膜29由抗蚀膜形成，可以实现薄膜化，并且使用光刻技术提高位置精度。并且，绝缘膜29覆盖基板20的整个上表面20a，而仅使各个端子部21、32露出。另外，抗蚀剂可以是正型也可以是负型。
由此，在将压电振子30和IC芯片40接合在基板20上时，例如可以有效防止由于焊锡52而使位于压电振子30下方的配线图形22和配线图形24短路、或者端子部32和配线图形24短路。
此处，关于压电器件10如图2所示，基板20的上表面20a整体被已固定粘接的树脂50覆盖，而使压电振子30的上表面34a露出于外部。
即，树脂50覆盖基板20的上侧，其中包括压电振子30和端子部32的接合部分、IC芯片40和端子部21的接合线部分等，从而保护这些各个部件。并且，如上所述，基板20形成得较薄而具有挠性，所以通过利用树脂50固定整体，也确保压电器件10的整体强度。
另外，树脂50密封基板20的上侧，并且使压电振子30的上表面(在本实施方式中为盖体34的上表面)34a露出于外部，而且形成为使压电振子30的上表面和树脂50的上表面在高度方向的位置相同。因此，压电振荡器10可以形成为与不对压电振子30部分进行树脂密封的以往的压电器件(参照图9)相同的高度尺寸。另外，树脂50例如可以使用热固性液体树脂等。
并且，该上表面(在本实施方式中为盖体34的上表面)34a露出于外部的压电振子30被配置成为在平面视图中偏离基板20的中心部，由此不需要像以往那样将安装端子部的一部分切去等来确认压电振荡器10的方向性，在从上方观察压电振荡器10时，也能够以压电振子30的露出于外部的上表面34a的位置为线索，确认压电振荡器10的方向性。
下面，参照图4～图7说明压电振荡器10的制造方法的实施方式。
图4是与压电振荡器10的制造方法的实施方式对应的流程图。图5是与图4中的ST1～ST3的步骤对应的概念图，图6是与图4中的ST4～ST7的步骤对应的概念图，图7是与图4中的ST8的步骤对应的概念图。
如图4所示，压电振荡器10分别具有基板和压电振子和IC芯片(电子部件)，并将它们连接。
此时，关于基板如图5(a)所示，形成具有与多个压电振荡器的大小相对应的长度的薄膜状的、以聚酰亚胺等为成分的绝缘性薄膜26，以便能够同时形成多个压电振荡器(图4中的ST1)。
然后，如图5(b)所示，在绝缘性薄膜26的上表面使用铜箔等导电性材料，利用蚀刻、印刷、蒸镀、镀覆等技术设置导电图形21～24、32，形成基板20(图4中的ST2)。
接着，在基板20的整个上表面涂覆抗蚀剂，通过掩模仅对各个端子部21、32的区域进行曝光。由此，如图5(c)所示，在基板20的上表面形成只露出各个端子部21、32的绝缘膜29，利用绝缘膜29覆盖设在绝缘性薄膜26上的配线图形22、24(图4中的ST3)。
接着，如图6(d)所示，利用焊锡52、…接合设于基板20的上表面20a的端子部32、…和压电振子30的外部端子部35、…，将压电振子30安装在基板20上，并且利用粘接剂(未图示)接合IC芯片40，使其与压电振子30并排，然后对IC芯片40和端子部21、…进行引线接合(图4中的ST4和ST5)。
接着，如图6(e)所示，利用树脂50整体覆盖基板20的上侧(图4中的ST6)。另外，树脂50可以使用模具由环氧树脂等绝缘材料进行注塑成型，或者通过丝网印刷来涂覆树脂。此时，填充或者涂覆树脂50，使压电振子30的上表面(在本实施方式中为盖体34的上表面)34a露出于外部。
但是，在压电振子30的上表面34a上，如图6(e)所示，有可能附着树脂M。因此，如图6(f)所示，通过喷砂或刷理等，去除附着在压电振子30的上表面(在本实施方式中为盖体34的上表面)34a上的树脂M(图4中的ST7)。
接着，如图7(g)所示，在沿切断线C1、C2的位置切割(dicing)后(图4中的ST8)，对成为单体的各个压电振荡器10检查振动特性(图4中的ST9)。并且，在不能获得规定的振动特性时，在盖体是玻璃制品的情况下，如图7(g)所示，由于压电振子30的上表面(盖体34的上表面)34a上没有附着树脂50，使激光透过透明的盖体照射到封装体38内的压电振动片的金属被覆部上，利用质量削减方式进行频率调节。并且，在需要进行基于温度的石英振子的频率特性修正的情况下，在基板背面另外设置未图示的从IC芯片绕出来的频率调节用写入端子，使用该端子进行频率调节。
本发明的实施方式按照以上所述构成，在基板20的上表面20a并排安装着压电振子30和IC芯片40，与在高度方向上重叠配置压电振子30和IC芯片40的压电器件相比，可以实现薄型化。并且，基板20的上表面侧被树脂50整体覆盖，所以能够利用树脂50保护基板上的压电振子30和IC芯片40等各个部件。另外，压电振荡器10使压电振子30的上表面露出于外部，所以在压电振子30上不存在树脂50，可以实现与不对压电振子30进行树脂涂覆时的压电器件相同的高度，可以做到扁平化。
图8是本发明的实施方式的变形例的压电振荡器12的概要剖面图。另外，该图是在图1中的A-A线位置剖开时的概要剖面图。
在该图中，赋予了和在上述压电振荡器10的说明中使用的符号相同的符号的部位属于相同结构，所以省略重复说明，以下主要说明不同之处。
该压电振荡器12与上述压电振荡器10不同的是树脂50的形状。
即，该压电振荡器12中覆盖IC芯片40的上表面的树脂50，其高度低于压电振子30的上表面34a。
具体地讲，树脂50的高度尺寸形成为在接合有压电振子30的区域R1中，其上表面与基板20大致平行，在接合有IC芯片40的区域R2中，随着从中央部朝向端部，高度尺寸逐渐变低，并且相对基板20倾斜。
本发明的实施方式的变形例的压电振荡器12按照以上所述构成，覆盖IC芯片40的上表面的树脂50的高度低于压电振子30的上表面。因此，在将这种压电振荡器12安装在电子设备上时，在IC芯片40的上方存在空闲空间，所以能够在该空间配置电池等其他电子部件K等，可以有效利用空间。
本发明不限于上述实施方式。实施方式和各个变形例的各个构成要素可以适当组合或省略，或与未图示的其他构成要素组合。
权利要求
1.一种压电器件，其在基板的上表面并排安装着压电振子和高度低于该压电振子的电子部件，其特征在于，所述基板的上表面侧被树脂整体覆盖，而使所述压电振子的上表面露出于外部。
2.根据权利要求1所述的压电器件，其特征在于，在所述基板的上表面形成有多个端子部、和用于将该多个端子部之间电连接的配线图形，利用绝缘膜覆盖所述配线图形，而使所述多个端子部露出。
3.根据权利要求1或2所述的压电器件，其特征在于，所述压电振子被配置成为在平面视图中偏离所述基板的中心部。
4.根据权利要求1或3所述的压电器件，其特征在于，所述压电振子的露出于外部的上表面是用于对收纳压电振动片的封装体的内部空间进行密封的透明盖体的上表面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的压电器件，其特征在于，覆盖所述电子部件的上表面的树脂的高度低于所述压电振子的上表面。
全文摘要
本发明提供一种保护各个部件又能够扁平化的压电器件。作为解决手段，压电器件(10)在基板(20)的上表面并排安装着压电振子(30)和高度低于该压电振子(30)的电子部件(40)，基板(20)的上表面侧被树脂(50)整体覆盖，而使压电振子(30)的上表面(盖体(34)的上表面)(34a)露出于外部。
文档编号H03H9/10GK1988377SQ20061016926
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者小山裕吾 申请人:爱普生拓优科梦株式会社