专利名称：压电振荡器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种压电振荡器及其制造方法。
背景技术：
近年来，移动电话广泛普及，且压电振荡器用作移动电话的基准频率振荡器。要求压电振荡器具有高精度基准频率振荡器的功能，且作为部件制作得小、薄和低价格。最近随着要求更加严格，压电振荡器部件尺寸的主流是32mm×25mm。进一步，需要25mm×20mm或20mm×16mm的尺寸。
现有技术中，压电振荡器构造成包括陶瓷基板、压电振子和半导体芯片，以满足压电振荡器小型化、薄型化和低价格化的要求。
现参照
现有技术中的压电振荡器。图10是剖面图，示出了现有技术中压电振荡器构成的例子。
在图10所示的构成中，参考标记1表示压电振子，参考标记2表示陶瓷基板(包括脚部2a和下部2b)，参考标记3表示外部电极，参考标记4表示半导体芯片，参考标记5表示形成在半导体芯片上的第一布线层，参考标记6表示用于压电振子1和半导体芯片4相互电连接的凸点电极，参考标记7表示形成在陶瓷基板2上的第二布线层，参考标记8表示用于压电振子1和第二布线层7相互电连接的通孔，和参考标记9表示用于固定半导体芯片的树脂。
压电振子1、外部电极3和半导体芯片4通过形成在半导体芯片4上的第一布线层5和形成在陶瓷基板2上的第二布线层7相互电连接。
为了安装压电振子于移动电话装置的基板等上，需要外部电极。在图10示出的公知例子中，由于外部电极3形成在陶瓷基板2的最下部(脚部2a的下表面部)，压电振荡器可通过外部电极3安装在移动电话装置的基板上。
具有与图10示出的公知例子相同基本结构的压电振荡器公开在例如JP-A-7-106891中。即，JP-A-7-106891公开了一种表面安装型压电振荡器，其具有一种基本结构，其中半导体芯片容纳在陶瓷基板的凹部中和形成树脂层，压电振子安装在陶瓷基板上，以及半导体芯片和压电振子通过穿过陶瓷基板的电极相互电连接。
然而，在具有现有技术中构成的压电振荡器中，陶瓷基板是主要部件，和压电振子、陶瓷基板与半导体芯片沿着纵向堆叠以重叠。因此，难以实现压电振荡器的薄型化。
而且，由于半导体芯片从背面安装在预先成型的陶瓷基板的内壁之间(即凹部中)，因此对于陶瓷基板的内壁和半导体芯片的端部要求安装的尺寸余量。结果，出现压电振荡器难以小型化的问题。
例如，为了使用在四个方向具有壁的陶瓷基板实现2.5mm×2.0mm尺寸的压电振荡器，假定在每侧对于陶瓷基板每个内壁的厚度和芯片安装所需的尺寸余量两者需要0.4mm，则要求半导体芯片的芯片尺寸等于或小于至少1.7mm×1.2mm。即，为了实现2.0mm×1.6mm尺寸的压电振荡器，需要芯片尺寸等于或小于至少1.2mm×0.8mm，这难以实现。
另外，陶瓷基板昂贵。因此，例如，为了实现压电振荡器的小型化、薄型化和低价格化且具有2.0mm×1.6mm的尺寸，需要重新检查压电振荡器的构成。
发明内容
为了解决现有技术中的这些问题而做出了本发明，和本发明的目的是提供一种可以制作得小型、薄型和低价格的压电振荡器及其制造方法。
为了实现以上目的，按照本发明，提供一种压电振荡器，包括包括电路的半导体芯片；设置在半导体芯片的主表面上的压电振子；以及设置在半导体芯片的主表面上的外部电极。
优选地，外部电极的高度大于压电振子的厚度。
发明中，由于压电振子设置在半导体芯片的主表面上，没有使用陶瓷基板，且高度大于压电振子厚度的外部电极形成在同一主表面上(即，靠近压电振子)。因此，元件在安装基板上的表面安装成为可能。即，由于压电振子的安装结构，通过采用芯片尺寸安装结构，可使每个压电振荡器小型、薄型和低价格。即，在按照以上构成的压电振荡器中，不同于现有技术，不需要在陶瓷基板的凹部中容纳半导体芯片。因此，由于不需要考虑定位裕量等，所以压电振荡器的平面尺寸基本上取决于半导体芯片尺寸。另外，由于不设置陶瓷基板，压电振荡器可制作得足够薄，并且由于不需要昂贵的陶瓷基板，可以制造低价格的压电振荡器。
上述压电振荡器中，优选地，压电振子经由设置在半导体芯片上的布线层电连接到电路，以及外部电极经由布线层电连接到电路。即，压电振子经由半导体芯片的电路连接到外部电极，而不具有单独的外部连接端子。
发明中，压电振荡器中仅包括压电振子和具有电路的半导体芯片，和外部电极形成在半导体芯片上。因此，不同于现有技术，由于不需要考虑陶瓷基板的内壁或半导体芯片安装的尺寸余度，例如，半导体芯片尺寸为2.0mm×1.6mm的情况下，可以实现2.0mm×1.6mm尺寸的压电振荡器。即，可使压电振荡器薄型和小型，且可使压电振荡器低价格，而不使用昂贵的陶瓷基板。
进一步，上述压电振荡器中，优选地，布线层由多层布线结构构成。布线层包括第一布线层；覆盖第一布线层的层间绝缘层；以及经由设置在层间绝缘层中的接触孔连接到第一布线层的第二布线层。
由于采用多层布线结构，提高了多层布线结构中最上布线层的图案或尺寸的自由度。因此，也提高了压电振子的安装自由度和外部电极的布置自由度。这有助于使压电振荡器更小和更薄。
而且，上述压电振荡器中，优选地，树脂层形成在半导体芯片的主表面上以覆盖压电振子和一部分外部电极。更优选地，树脂层由环氧树脂构成。
由于压电振子被树脂层覆盖，所以通过树脂层保护了压电振子。因此，提高了防尘或耐湿性表面的可靠性。另外，由于压电振子和外部电极因树脂层被固定，提高了压电振荡器的机械强度。结果，可以实现高可靠的压电振荡器。
另外，按照发明的另一方面，一种压电振荡器的制造方法，包括在公共半导体基板上设置多个压电振子；形成多个外部电极以对应于压电振子；在压电振子设置在公共半导体基板上的状态下进行每个压电振子的电气检查；以及划片公共半导体基板，使多个压电振荡器被单个切开，每个压电振荡器具有其中每个压电振子设置在半导体芯片上的构成。
优选地，每个外部电极的高度大于每个压电振子的厚度。即，外部电极形成为从压电振子的端面突出。
优选地，外部电极实质上成形为方形柱。
发明中，由于在多个压电振子安装在公共半导体基板上的状态下完成每个压电振子的电气检查，所以对划片分离的压电振荡器进行简单检查就足够了，或者可以省略该检查。因此，可以有效制造具有不使用陶瓷基板的新颖结构且薄型、小型和低价格的压电振荡器，结果，可以大量生产压电振荡器。
上述压电振荡器的制造方法中，优选地，在压电振子的设置工艺中，设置在公共半导体基板上的压电振子通过设置在公共半导体基板上的公共布线层相互连接，和公共布线层的一部分引出作为电极。在进行电气检查的工艺中，使用公共布线层分别或同时进行压电振子的电气检查。
发明中，由于形成在公共半导体基板上的布线层，压电振子相互(平行)连接。通过使用布线层，使得每个压电振子(和相应电路)接地，或者提供检查信号给每个压电振子(和相应电路)，可以进行安装在公共半导体基板上的每个压电振子(和相应电路)的电气检查。此时，可对多个压电振子(和相应电路)的每一个单独进行电气检查。或者，可对多个压电振子(和相应电路)的每一个同时进行电气检查。因此，可以每阶段有效进行压电振荡器的电气检查。这使得可以制造价格低于从前的压电振荡器。
进一步，在上述压电振荡器的制造方法中，优选地，公共布线层具有多层布线结构。每个压电振子的外部连接端子连接到公共布线层的最上层的布线部分。
由于采用多层布线结构，提高了多层布线结构中最上布线层的图案或尺寸的自由度。因此，也提高了压电振子的安装自由度和外部电极的布置自由度。这使得可以更有效地制造压电振荡器。
而且，在上述压电振荡器的制造方法中，优选地，该方法进一步包括形成树脂层以覆盖压电振子和外部电极的工艺，该工艺在外部电极的形成工艺和进行电气检查的工艺之间。
发明中，形成外部电极的工艺后，形成树脂层以使压电振子和外部电极相互固定。接着，进行每个压电振子(和相应电路)的电气检查的工艺。可通过树脂填充等容易形成树脂层。不会出现形成树脂层中的特定问题。结果，可以有效制造高可靠的压电振荡器。
优选地，压电振子的设置工艺包括形成压电振子，呈现压电振子布置在同一基体上的状态；以及相对于半导体基板定位基体，和将压电振子和半导体基板相互固定。
优选地，树脂层的形成工艺包括利用环氧树脂填充外部电极和半导体基板之间的间隙以覆盖压电振子和一部分外部电极的工艺。
发明中，采用芯片尺寸安装结构作为压电振荡器的安装结构。结果，可以使得每个压电振荡器小型化、薄型化和低价格化。
即，在发明的压电振荡器中，不同于现有技术，不需要在陶瓷基板的凹部中容纳半导体芯片。因此，由于不需要考虑定位裕量等，所以压电振荡器的平面尺寸基本上取决于半导体芯片尺寸。另外，由于不设置陶瓷基板，所以压电振荡器可制作得充分薄，并且由于不需要昂贵的陶瓷基板，所以可以制造低价格的压电振荡器。
发明中，在例如2.0mm×1.6mm半导体芯片尺寸的情况下，可以实现2.0mm×1.6mm尺寸的压电振荡器。
进一步，由于采用多层布线结构，因此提高了多层布线结构中最上布线层的图案或尺寸的自由度。因此，也提高了压电振子的安装自由度和外部电极的布置自由度。这有助于使压电振荡器更小和更薄。
而且，由于形成树脂层，所以增强了压电振子的保护。另外，由于压电振子和外部电极因树脂被固定，所以增加了机械强度。因此，可实现高可靠的压电振荡器。
而且，发明中，在多个压电振子安装在公共半导体基板上的状态下完成每个压电振子的电气检查。因此，通过划片分离的压电振荡器进行简单检查就足够了，或者可以省略该检查。结果，可以减少电气检查的耗时。
发明中，可以有效制造具有不使用陶瓷基板的新颖结构且小型、薄型和低价格的压电振荡器。结果，可以大量生产压电振荡器。
另外，由于因采用多层布线结构提高了压电振子的安装自由度和外部电极的布置自由度，所以可更有效地制造压电振荡器。
而且，由于在形成树脂层后进行电气检查工艺，所以可有效制造高可靠的压电振荡器。树脂层可通过树脂填充等容易形成。在形成树脂层中不会出现特定问题。
通过参照附图详细说明本发明的优选示范性实施例，本发明的以上目的和优点变得更加显然，其中图1是示出按照发明实施例的压电振荡器的例子(其中应用了芯片尺寸安装结构的例子)的视图，包括压电振荡器的剖面视图、压电振荡器的侧视图、和压电振荡器的俯视图；图2是剖面视图，示出了按照发明另一实施例的压电振荡器的例子(其中形成了树脂层的例子)；图3是剖面视图，示出了按照发明又一实施例的压电振荡器的例子(其中半导体芯片上的布线层具有多层结构的例子)；图4是剖面视图，示出了按照发明又一实施例的压电振荡器的例子(其中半导体芯片上的布线层具有多层结构且形成了树脂层的例子)；图5A-5D是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的例子；图6A-6E是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子；图7A-7H是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子；图8A-8I是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子；图9A-9H是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子；以及图10是剖面视图，示出了现有技术中压电振荡器构成的例子。
具体实施例方式
下文，参照
发明的实施例。
(第一实施例)图1是示出按照发明实施例的压电振荡器的例子(其中应用了芯片尺寸安装结构的例子)的视图，包括压电振荡器的剖面视图、压电振荡器的侧视图、和压电振荡器的俯视图。
图1中，参考标记10表示压电振子，参考标记11表示半导体芯片，参考标记12表示形成在半导体芯片上的布线层，参考标记13表示用于半导体芯片11的保护层，参考标记14表示凸点电极(此后可简称为‘电极’)，和参考标记15表示电极柱(外部电极)。
多个电极柱15设置在布线层12上，以分别对应凸点电极14。电极柱15实质上成形为方形柱(矩形立体)。电极柱15的高度H大于压电振子10的厚度W(包括凸点电极14的厚度)。因此，通过连接装置基板(未示出)到电极柱15的上表面(顶表面)上，可以进行表面安装。可通过使用例如丝网印刷法重复涂布焊料来形成电极柱15。
这里，此实施例中提供电极柱15，然而，作为电极柱15的替代物，可提供布线。
压电振子10经由凸点电极14电连接到半导体芯片11和布线层12，且经由电极柱15电连接到装置基板等。为了将电极柱15与装置基板相互电连接，可使用导电粘接剂，或者可在电极柱15的与装置基板相连的表面上附加形成焊料凸点等。
如图1所示，布线层12形成在半导体芯片11的主面上。然而，布线层12可设置在半导体芯片11中，作为半导体芯片11的一部分。
图1示出的压电振荡器具有一种结构，其中仅压电振子10和半导体芯片11纵向堆叠以重叠，没有使用陶瓷基板。因此，不同于现有技术，由于不需要考虑陶瓷基板的内壁或半导体芯片安装的尺寸余度，半导体芯片的尺寸可成为压电振荡器的尺寸。于是，相比现有技术中的结构，可使压电振荡器的尺寸显著减小。
另外，由于采用了仅压电振子10和半导体芯片11纵向堆叠以重叠的结构，各压电振荡器可薄型化。
而且，由于没有使用昂贵的陶瓷基板，可以提供低价格的压电振荡器。
(第二实施例)图2是剖面视图，示出了按照发明另一实施例的压电振荡器的例子(其中形成了树脂层的例子)。与图1相同的元件采用相同的参考标记，和省略对其的详细说明。
图2所示的构成中，参考标记16表示树脂层，它覆盖压电振子10(和电极柱15的大部分侧部)且由环氧树脂等形成。压电振荡器的制造工艺中，在压电振子和电极柱安装在半导体基板上的状态下，环氧树脂填充压电振荡器。
优选地，树脂层由树脂材料构成，其中粘度是4Pa.s至15Pa.s，和通常硬化条件是70℃×50分钟或80℃×20分钟。
由于具有图2所示构成的压电振荡器提供有树脂层16，因此改进了压电振荡器的机械强度，且更安全地保护半导体芯片。因此，除了以图1示出的压电振荡器同样的方式实现小型化(按比例缩小)、薄型化和低价格化，可以提高压电振荡器的可靠性。
即，由于压电振子10被树脂层16覆盖，所以更安全地保护压电振子10。因此，改进了防尘或耐湿性表面的可靠性。另外，由于半导体芯片11和电极柱15因树脂层16而被固定，提高了压电振荡器的机械强度。结果，可以改进压电振荡器的质量和可靠性。覆盖压电振子和电极柱的树脂层由具有高流动性和低粘性的环氧树脂形成。由于环氧树脂填充压电振子10、凸点电极14、电极柱15和半导体芯片14间的间隙，所以增强了元件相对于半导体芯片11的固定强度。
(第三实施例)图3是剖面视图，示出了按照发明又一实施例的压电振荡器的例子(其中半导体芯片上的布线层具有多层结构的例子)。图3中，与前面视图相同的元件采用相同的参考标记，和省略对其的详细说明。
图3中，参考标记17表示层间绝缘层，参考标记18表示形成在层间绝缘层17上的通孔，和参考标记19表示形成在层间绝缘层17上的布线层(第二布线层)。
层间绝缘层17形成在完成了通常前工艺的半导体芯片上，接着形成通孔18用于与半导体芯片11电连接。
形成通孔18后，布线层19形成为电连接到半导体芯片11。接着，压电振子10的电极14连接到布线层19。结果，压电振子10电连接到半导体芯片11内的电路。然后，电极柱15连接到布线层19，从而形成具有芯片尺寸且薄型和低价格的压电振荡器。
进一步，由于图3示出的压电振荡器具有半导体芯片11上的多层导电布线结构，所以可自由地构图最上布线层19。因此，提高了电极柱15和形成在半导体芯片11上的第一布线层12的位置的配置自由度。这有助于使压电振荡器更薄和更小。
而且，尽管图3示出了布线层具有两层布线结构的例子，发明不局限于此。例如，本实施例中可采用包括三层或以上的多层布线结构。另外，为了提高可靠性，保护层(钝化层)可附加形成在最上布线层19上。
(第四实施例)图4是剖面视图，示出了按照发明又一实施例的压电振荡器的例子(其中半导体芯片上的布线层具有多层结构且形成了树脂层的例子)。图4中，与前面视图相同的元件采用相同的参考标记，和省略对其的详细说明。
图4示出的压电振荡器中，半导体芯片11和电极柱15由于树脂层16被固定。因此，除了取得图3所示压电振荡器的相同效果，可以提高压电振荡器的可靠性和质量。
(第五实施例)本实施例(和本实施例的后续实施例)中，说明使发明的压电振荡器有效地大量生产的制造方法。
此方法的特征在于压电振子在晶片级安装和用树脂层密封，接着晶片被分割成独立的半导体芯片。
图5A-5D是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的例子。图5A-5D中，与前面视图相同的元件通过相同的参考标记表示。
(图5A和图5B中示出的工艺)图5A示出了完成了前工艺的半导体基板(包括半导体晶片(半导体芯片11)、布线层12和保护层13，且作为集体制造多个压电振荡器的公共基体)。如图5B所示，压电振子10安装在半导体基板(11，12和13)上。即，压电振子10被固定，使压电振子10的凸点电极(电极)14连接到布线层12。
这里，在划片前，通过将压电振子10贴装在晶片尺寸基体上，接着同时定位压电振子10，可将压电振子固定在半导体基板上。
(图5C中示出的工艺)图5C示出的工艺中，电极柱15形成在布线层12上作为外部电极。接着，此工艺中，对压电振荡器分别或者同时进行电气检查。使用丝网印刷法等形成电极柱15，但是可以在安装压电振子前形成。此种情况下，可使用镀覆法等形成电极柱15。或者，可如下形成电极柱15。即，附着在晶片尺寸的膜基板上的金属板在光刻法和刻蚀法中被加工，以形成电极柱15，形成的电极柱15定位在半导体基板(晶片)上和使用焊料等固定电极柱15，然后剥离除去膜基板。
即，通过经由布线层相互电连接多个压电振荡器和使一部分布线层引出作为半导体基板上的电极，可在划片半导体基板前进行压电振荡器的电气检查。此种情况下，可以简化或省略切割成压电振荡器后的电气检查。于是，可以减少电气检查的耗时。
另外，在还没有进行半导体基板的划片时的情况下，可以同时进行多个压电振荡器的电气检查。于是，可以大幅减少电气检查的耗时。
(图5D中示出的工艺)在图5D示出的工艺中，划片半导体基板得到分离的压电振荡器。于是，可以有效且廉价地制造小型、薄型和低价格的压电振荡器。
(第六实施例)图6A-6E是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子。图6A-6D中，与前面视图相同的元件通过相同的参考标记表示。
图6A-6C是相应于图5A-5C的工艺。随后，图6D示出的工艺中，形成树脂层16，和通过树脂层16固定压电振子10和电极柱15。于是，通过使用树脂层16固定压电振子10和电极柱15来提高机械强度和保护性能后进行划片，可以提供非常可靠的压电振荡器。
甚至在此种情况下，可以通过压电振子10的保护强化来提高可靠性，也可以由于机械强度的提高来提高质量和可靠性。另外，此工艺中，对压电振荡器分别或同时进行电气检查。
这里，通过经由布线层相互电连接多个压电振荡器和使一部分布线层引出作为半导体基板上的电极，可在划片半导体基板前进行压电振荡器的电气检查。此种情况下，可以简化或省略切割成压电振荡器后的电气检查。于是，可以减少电气检查的耗时。
另外，在还没有进行半导体基板的划片时的情况下，可以同时进行多个压电振荡器的电气检查。于是，可以大幅减少电气检查的耗时。
接着，在图6E示出的工艺中，划片半导体基板得到分离的压电振荡器。于是，可以有效且廉价地制造小型、薄型且低价格的压电振荡器。
(第七实施例)图7A-7H是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子。图7A-7H中，与前面视图相同的元件通过相同的参考标记表示。
图7A示出的工艺中，准备完成了前工艺的半导体基板(半导体芯片11，第一布线层12和保护层13)。
图7B示出的工艺中，层间绝缘层17形成在半导体基板上。接着，图7C示出的工艺中，通孔18形成在层间绝缘层17中。
图7D示出的工艺中，形成布线层19。图7E示出的工艺中，除去不需要的布线层19部分。
图7F示出的工艺中，压电振子10的电极14连接到布线层19以固定压电振子10。
随后，图7G示出的工艺中，形成电极柱15作为外部电极。接着，此工艺中，对压电振荡器分别或同时进行电气检查。
接下来，图7H示出的工艺中，划片半导体基板得到分离的压电振荡器。于是，可以有效且廉价地制造小型、薄型且低价格的压电振荡器。
(第八实施例)图8A-8I是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子。图8A-8I中，与前面视图相同的元件通过相同的参考标记表示。
图8A-8G是相应于图7A-7G的工艺。随后，图8H示出的工艺中，形成树脂层16。由于形成的树脂层16，压电振子10和电极柱15被固定。于是，可以通过压电振子10的保护强化来提高可靠性，也可以由于机械强度的提高来提高质量和可靠性。另外，此工艺中，对压电振荡器分别或同时进行电气检查。
通过经由布线层相互电连接多个压电振荡器和使一部分布线层引出作为半导体基板上的电极，可在划片半导体基板前进行压电振荡器的电气检查。此种情况下，可以简化或省略切割成压电振荡器后的电气检查。于是，可以减少电气检查的耗时。另外，在还没有进行半导体基板的划片时的情况下，可以同时进行多个压电振荡器的电气检查。于是，可以大幅减少电气检查的耗时。
接着，在图8I示出的工艺中，划片半导体基板得到分离的压电振荡器。于是，可以有效且廉价地制造小型、薄型且低价格的压电振荡器。
图9A-9H是剖面视图，示出了每一工艺中的器件，以解释发明的压电振荡器的制造方法的另一例子。图9A-9H中，与前面视图相同的元件通过相同的参考标记表示。此实施例中，将说明批量生产中有效制造电极柱的方法。
图9A中准备金属板20。图9B中膜基板21附着到金属板20。图9C中抗蚀剂22涂敷到金属板20。
接着，图9D中，通过光刻法构图抗蚀剂22，和形成其中保留了金属板20上的抗蚀剂22的图案。图9E中，使用金属板20上的抗蚀剂22作为掩模刻蚀金属板20，以形成多个电极柱15。图9F中，通过灰化法从各电极柱15去除抗蚀剂22，接着，各电极柱15的端部被涂敷导电粘接材料。
接下来，图9G中，一组电极柱15被粘接到分别具有压电振子的多个模块，并因此设置在半导体基板(硅晶片)上，呈现出设置有电极柱15的膜基板上侧向下状布置的状态。图9H中，从电极柱15除去膜基板21。
以上工艺后的后续工艺的进行与第八实施例的图8H所示工艺后的工艺的进行相同。因此，省略了详细说明。然而，如图9H所示，在配备有电极柱15的半导体基板11处于晶片级状的状态下形成树脂层16(图8H)。压电振子10和电极柱15被树脂层16固定。因此，强化了压电振子10的保护，和可以增加压电振荡器的可靠性。进一步，由于机械强度的提高而增加了质量和可靠性。另外，此工艺中，对压电振荡器分别或同时进行电气检查。
通过使用以上制造工艺，实现了晶片级中压电振子的设置和电极柱的形成。因此，可在批量生产中有效制造配备有电极柱的压电振荡器。
如上所述，按照发明实施例，采用芯片尺寸安装结构作为压电振荡器的安装结构。结果，每个压电振荡器可制作得小、薄和低价格。
即，按照本发明实施例，不同于现有技术，不需要在陶瓷基板的凹部中容纳半导体芯片。因此，由于不需要考虑定位裕量等，压电振荡器的平面尺寸基本取决于半导体芯片尺寸。另外，由于不配备陶瓷基板，压电振荡器可制作得充分薄，并且由于不需要昂贵的陶瓷基板，所以可以低价格地制造压电振荡器。
按照发明实施例，在例如2.0mm×1.6mm半导体芯片尺寸的情况下，可以实现2.0mm×1.6mm尺寸的压电振荡器。
进一步，由于采用了多层布线结构，提高了最上布线层的图案或尺寸的自由度。因此，也提高了压电振子的安装自由度和电极柱的布置自由度。这也有助于使压电振荡器更小和更薄。
而且，由于形成了树脂层，强化了压电振子的保护。另外，由于压电振子和电极柱因树脂被固定，所以增加了机械强度。因此，可以实现高可靠的压电振荡器。
按照发明实施例，由于在晶片级半导体基板上安装压电振子后进行划片，因此可同时定位压电振子。结果，可以简化制造工艺。
另外，按照发明实施例，在多个压电振子安装在公共半导体基板上的状态下，完成了每个压电振子的电气检查。因此，对划片分离后的压电振荡器进行简单检查就足够了，或者可以省略此检查。结果，可以减少电气检查的耗时。
于是，可以有效地制造具有不使用陶瓷基板的新颖结构且薄型、小型和低价格的压电振荡器。结果，可以大量生产压电振荡器。
另外，由于压电振子的安装自由度和电极柱的布置自由度因采用了多层布线结构而被提高，因此可以更有效地制造压电振荡器。
而且，由于在形成树脂层后进行电气检查工艺，因此可以有效制造高可靠的压电振荡器。树脂层可通过树脂填充(resin potting)等容易地形成。尤其是，不会出现形成树脂层中的问题。
发明的优点在于，实现了具有没有使用陶瓷基板的新颖结构且薄、小和低价格的压电振荡器，以及实现了压电振荡器的有效制造。于是，发明可用于压电振荡器及其制造方法。
权利要求
1.一种压电振荡器，包括包括电路的半导体芯片；设置在所述半导体芯片的主表面上的压电振子；以及设置在所述半导体芯片的主表面上的外部电极。
2.按照权利要求1的压电振荡器，其中所述外部电极的高度大于所述压电振子的厚度。
3.按照权利要求1的压电振荡器，其中所述压电振子经由设置在所述半导体芯片上的布线层电连接到所述电路；以及其中所述外部电极经由所述布线层电连接到所述电路。
4.按照权利要求3的压电振荡器，其中所述布线层由多层布线结构构成；以及其中所述布线层包括第一布线层；覆盖所述第一布线层的层间绝缘层；以及经由设置在所述层间绝缘层中的接触孔连接到所述第一布线层的第二布线层。
5.按照权利要求3的压电振荡器，其中树脂层形成在所述半导体芯片的所述主表面上以覆盖所述压电振子和一部分所述外部电极。
6.按照权利要求3的压电振荡器，其中所述外部电极实质上成形为方形柱。
7.按照权利要求5的压电振荡器，其中所述树脂层由环氧树脂构成。
8.一种压电振荡器的制造方法，包括在公共半导体基板上设置多个压电振子；形成多个外部电极以对应于所述压电振子；在所述压电振子设置在所述公共半导体基板上的状态下进行每个所述压电振子的电气检查；以及划片所述公共半导体基板，使多个压电振荡器被单个切开，每个压电振荡器具有其中每个压电振子设置在半导体芯片上的构成。
9.按照权利要求8的压电振荡器的制造方法，其中每个所述外部电极的高度大于每个所述压电振子的厚度。
10.按照权利要求8的压电振荡器的制造方法，其中，在压电振子的设置工艺中，设置在所述公共半导体基板上的所述压电振子通过设置在所述公共半导体基板上的公共布线层相互连接，且所述公共布线层的一部分引出作为电极；以及其中，在电气检查的进行工艺中，使用所述公共布线层分别或同时进行所述压电振子的电气检查。
11.按照权利要求10的压电振荡器的制造方法，其中所述公共布线层具有多层布线结构；以及其中每个所述压电振子的外部连接端子连接到所述公共布线层的最上层的布线部分。
12.按照权利要求8的压电振荡器的制造方法，进一步包括在外部电极的形成工艺和进行电气检查的工艺之间，形成树脂层以覆盖所述压电振子和所述外部电极。
13.按照权利要求8的压电振荡器的制造方法，其中压电振子的设置工艺包括在所述压电振子布置在同一基体上的状态，形成压电振子；以及相对于所述半导体基板定位所述基体，和将所述压电振子和所述半导体基板相互固定。
14.按照权利要求8的压电振荡器的制造方法，其中所述外部电极实质上成形为方形柱。
15.按照权利要求12的压电振荡器的制造方法，树脂层的形成工艺包括利用环氧树脂填充所述外部电极和所述半导体基板之间的间隙，以覆盖所述压电振子和一部分所述外部电极。
全文摘要
本发明公开了一种压电振荡器及其制造方法。该压电振荡器包括包括电路的半导体芯片，设置在半导体芯片的主表面上的压电振子，以及设置在半导体芯片的主表面上的外部电极。本发明不需要在陶瓷基板的凹部中容纳半导体芯片。因此，由于不需要考虑定位裕量等，压电振荡器的平面尺寸基本取决于半导体芯片尺寸。另外，由于不配备陶瓷基板，压电振荡器可制作得充分薄，并且由于不需要昂贵的陶瓷基板，所以可以低价格地制造压电振荡器。
文档编号H03H3/02GK101079608SQ20071010423
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年5月23日
发明者藤田典之 申请人:松下电器产业株式会社