JP2013162030A - 電子デバイス、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された電子デバイスにおいて、その製造工程中のパッケージの破損を防止して製造歩留を高めた電子デバイス、及びこれを包含する電子機器を提供する。
【解決手段】電子部品（圧電振動片７２）を収容する第１の凹部１６と、前記第１の凹部１６の底部を共有し前記第１の凹部１６とは逆方向に開口した第２の凹部６０と、を有するパッケージ１２と、前記第１の凹部１６の開口部を封止しているリッド８４Ｇと、を備えた電子デバイス（圧電デバイス１０）であって、前記第２の凹部６０の内側の壁面は、その一部が前記第２の凹部６０の深さ方向に延びている平面視で円弧形の溝６６を有しており、前記溝６６は、金属体６８Ｅ，６８Ｆにより充填されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイス、及び電子機器に関し、特に小型化された電子デバイスの製造工程中のパッケージの破損を防止する技術に関する。

従来より、発振器の小型化を目的として、振動を励起させる圧電振動片と、発振を制御する集積回路（ＩＣ）とを、積層方向に重ねて配置する構造が電子デバイスのうちの一つとして知られている。このような構造を有する電子デバイスの一例としては、図９に示すような、いわゆるＨ型断面を有するパッケージを備えたものが挙げられる（特許文献１、２参照）。

図９に従来技術の圧電デバイスの断面図を示し、図１０に、図９の底面図を示す。なお、図９は、図１０のＡ−Ａ断面図となっている。図９に示すように、従来技術に係る圧電デバイス１００は、積層構造のパッケージ１０２と、パッケージ１０２の上部の第１の凹部１０８に配置された圧電振動片１１４と、第１の凹部１０８の開口部を封止するリッド１１６を有している。パッケージ１０２は、圧電振動片１１４が搭載されるセンター基板１０４と、センター基板１０４の上面の周縁に接合され第１の凹部１０８を形成する第１枠状基板１０６と、センター基板１０４の下面の周縁に接合され第２の凹部１１２を形成する第２枠状基板１１０と、を有する。そして、第２の凹部１１２には、圧電振動片１１４と電気的に接続する集積回路１１８が配置されている。

図９、図１０に示すように第２の凹部１１２の底面には、集積回路１１８のパッド電極１２０とバンプ１２８を介して接合する接続電極１２２が複数配置されている。接続電極１２２のうちの一部は、センター基板１０４を厚み方向に貫通する貫通電極（不図示）を介して圧電振動片１１４に電気的に接続される。また、残りの接続電極１２２は、第２枠状基板１１０を厚み方向に貫通する貫通電極１２４を介してパッケージ１０２の下端に配置された実装電極１２６と電気的に接続されている。

圧電デバイス１００の製造工程としては、まず、図９に示すようにセンター基板１０４、第１枠状基板１０６、第２枠状基板１１０により、断面がＨ型となるパッケージ１０２を構築する。そして、圧電振動片１１４を第１の凹部１０８に収容して実装し、パッケージ１０２の第１の凹部１０８の開口部の周囲となる位置と、リッド１１６と、をシーム溶接により接合し、第２の凹部１１２に集積回路１１８を収容して実装する工程を経ることになる。

特開２０００−１３８５５３号公報 特開２０１１−２２８９７８号公報

しかし、上述の圧電デバイス１００に代表される電子デバイスを小型化するにつれ、図１０に示す貫通基板１２４ａ、すなわち、第２枠状基板１１０の角部以外の部分の貫通電極１２４ａの形成が困難となる。すなわち、その位置に貫通電極１２４ａを形成しても、シーム溶接時の熱歪みを受けて貫通電極１２４ａ形成部分を基点として第２枠状基板１１０（パッケージ１０２）が破損するおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題点に着目し、小型化された電子デバイスにおいて、その製造工程中のパッケージの破損を防止して製造歩留を高めた電子デバイス、及びこれを包含する電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］電子部品を収容する第１の凹部と、前記第１の凹部の底部を共有し前記第１の凹部とは逆方向に開口した第２の凹部と、を有するパッケージと、前記第１の凹部の開口部を封止しているリッドと、を備えた電子デバイスであって、前記第２の凹部の内側の壁面は、その一部が前記第２の凹部の深さ方向に延びている平面視で円弧形の溝を有しており、前記溝は、金属体により充填されていることを特徴とする電子デバイス。

上記構成により、第２の凹部の壁面を形成する部材の厚みをある程度確保することができるので、パッケージ全体の強度を高めることができる。また、このとき、金属体を配置した部分にリッドのシーム溶接に伴う熱歪みが集中する。しかし、金属体がその熱歪みを吸収することができる。したがって、パッケージの破損を防止して製造歩留を高めた電子デバイスとなる。

［適用例２］前記パッケージは、センター基板と、前記センター基板の一方の主面の周縁に接続され、前記センター基板における前記周縁に囲まれた範囲を底部とした前記第１の凹部を形成するとともに前記リッドに接合する第１の枠状基板と、前記センター基板の他方の主面の周縁に接続され、前記センター基板における前記周縁に囲まれた範囲を底部とした前記第２の凹部を形成する第２の枠状基板と、を有することを特徴とする適用例１に記載の電子デバイス。
上記構成により、電子デバイスを積層構造により形成してコストを抑制することができる。

［適用例３］前記パッケージの材料は、セラミックであることを特徴とする適用例１または２に記載の電子デバイス。
上記構成により、パッケージ材料をセラミックとしても、金属体にシーム溶接に伴う熱歪みを集中させることができるので、パッケージ材料のコストを抑制しつつ、製造歩留を高めた電子デバイスとなる。

［適用例４］前記溝は、前記壁面の幅方向の中央となる位置から前記壁面の幅方向の端部側に離間した位置に配置されていることを特徴とする適用例１乃至３のいずれか１例に記載の電子デバイス。

第２の凹部の壁面の幅方向の中央となる位置は、シーム溶接に伴う熱歪みが集中する場所である。よって、上記構成のように、金属体をその位置から離間した位置に配置することにより、熱歪みの集中箇所を、パッケージの第２の凹部の壁面の幅方向の中央となる位置と、金属体と、に分散させることができる。したがって、パッケージ全体の熱歪みに対する耐久性を高めることができる。

［適用例５］前記溝は、前記壁面に複数配置されていることを特徴とする適用例１乃至４のいずれか１例に記載の電子デバイス。
上記構成により、熱歪みの集中箇所を複数の金属体に分散させることができるので、パッケージ全体の熱歪みに対する耐久性をさらに高めることができる。

［適用例６］前記第２の凹部の開口部の周囲には、実装端子が設けられ、前記溝及び前記金属体は、前記第２の凹部の開口部の縁まで延出して前記金属体が前記実装端子に接続していることを特徴とする適用例１乃至５のいずれか１例に記載の電子デバイス。

上記構成により、金属体を、電子デバイスを構成する電極の一部として用いることができるとともに、実装電極が実装先の基板から受ける応力を金属体に集中させ、パッケージが実装先の基板から受ける応力を低減させることができる。

［適用例７］前記第２の凹部には、第２の電子部品が配置され、前記金属体は、前記第２の電子部品に電気的に接続されていることを特徴とする適用例６に記載の電子デバイス。
上記構成により、第２の電子部品に接続電極の個数に応じて金属体を形成することができるので、パッケージ全体の強度を維持することができる。

［適用例８］適用例１乃至７のいずれか１例に記載の電子デバイスを搭載していることを特徴とする電子機器。
適用例１と同様の理由により、パッケージの破損を防止して製造歩留を高めた電子機器となる。

本実施形態の圧電デバイスの分解斜視図（その１）である。 本実施形態の圧電デバイスの分解斜視図（その２）である。 図１、図２のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態の圧電デバイスの平面図である。 本実施形態のセンター基板の底面図である。 本実施形態の圧電デバイスの底面図（集積回路実装前）である。 本実施形態の圧電デバイスの底面図（集積回路実装後）である。 本実施形態の圧電デバイスを搭載した電子機器の模式図である。 従来技術の圧電デバイスの断面図である。 図９の底面図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１、図２に本実施形態の圧電デバイスの分解斜視図を示す。図３に、図１、図２のＡ−Ａ断面図を示し、図４に、本実施形態の圧電デバイスの平面図（リッドを省略）を示す。図５に、本実施形態のセンター基板の底面図を示す。図６に、本実施形態の圧電デバイスの底面図（集積回路実装前）を示し、図７に、本実施形態の圧電デバイスの底面図（集積回路実装後）を示す。

ここで、図１、図２は、図３において下向きとなる面が見える角度から（−Ｚ軸方向から）各構成要素を分解した状態を記載している。よって、図１、図２においては、実線により上向きの面として見える面が各構成要素の下面となっており、破線により下向きの面として見える面が各構成要素の上面となっている。図３は、図４乃至図７のＡ−Ａ線断面図にも対応する。また、図において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交するものとする。

図１乃至図３に示すように、本実施形態の圧電デバイス１０（電子デバイス）は、断面がＨ型（図３参照）となるパッケージ１２と、パッケージ１２の第１の凹部１６に収容された圧電振動片７２（電子部品）と、第１の凹部１６の開口部を封止する金属のリッド８４Ｇと、パッケージ１２の第２の凹部６０に収容された集積回路５４（第２の電子部品）等により全体の外形が構築されている。よって、図３に示すように、第１の凹部１６と、第２の凹部６０とは、その底部を共有する形となっており、開口する向きが互いに逆方向となっている。

パッケージ１２は、セラミック等の絶縁材料の積層構造により構築され、下から第２枠状基板５８、第２センター基板３８、第１センター基板２４、第１枠状基板１４の順に積層された４層構造となっている。

第１センター基板２４は、圧電振動片７２が実装される矩形の基板であり、第１枠状基板１４及び第２センター基板３８に接合するものである。第２センター基板３８は、集積回路５４が実装されるとともに、第２枠状基板５８及び第１センター基板２４に接合するものである。

第１枠状基板１４は、第１センター基板２４の上面の周縁に接合される矩形のリング状の基板である。そして、第１枠状基板１４は、第１センター基板２４の周縁に接合されることにより、第１センター基板２４の上面の第１枠状基板１４と接合した部分（周縁）に囲まれた領域を底面とし、圧電振動片７２を収容する第１の凹部１６を形成する。

第２枠状基板５８は、第２センター基板３８の下面の周縁に接合される矩形のリング状の基板である。そして、第２枠状基板５８は、第２センター基板３８の周縁に接合されることにより、第２センター基板３８の下面の第２枠状基板と接合した部分（周縁）に囲まれた領域を底面とし、集積回路５４を収容する第２の凹部６０を形成する。

圧電デバイス１０では、図１に示すように、第２の凹部６０の内側の壁面に、第２の凹部６０の深さ方向に長手方向を有し、平面視（Ｚ軸方向からみた断面）で円弧形（半円形でもよい）の溝６６が配置され、この溝６６に金属体６８Ｅ，６８Ｆが充填されていることが特徴となっている。

上記構成において、リッド８４Ｇと、パッケージ１２とは、シーム溶接により互いに接合されるが、シーム溶接は、接合部分が高熱となった状態で行なわれる。一方、リッド８４Ｇ（金属）の熱膨張係数は、パッケージ１２の熱膨張係数より大きいため、シーム溶接後に冷却するとリッド８４Ｇの収縮量がパッケージ１２の収縮量よりも大きくなる。よって、パッケージ１２は、第１の凹部１６の開口部を狭める方向にリッド８４Ｇから熱歪みを受けることになる。これにより、第１センター基板２４、第２センター基板３８、第２枠状基板５８はその周縁がリッド８４Ｇ側に引っ張られる方向に熱歪みを受けて湾曲する。

よって、第２枠状基板５８においては、第２の凹部６０の開口部が拡がる方向に熱歪みを受けることになる。このとき、第２枠状基板５８の角部と角部の間となる部分（図３、図６、図７の中心線が通る部分）は最も熱歪みが集中する部分となる。この部分に従来技術（図１０）のように貫通電極１２４ａを形成すると、その部分の強度が著しく弱くなり、第２枠状基板５８に亀裂が入り破損することになる。

一方、本実施形態では、図１に示すように、第２枠状基板５８の内側の壁面に、平面視（Ｚ軸方向からみた断面）で円弧形の溝６６を形成するに留まっている。これにより、第２枠状基板５８の厚みをある程度確保することができるので、第２枠状基板５８の強度を維持することができる。

また、この溝６６には、金属体６８Ｅ，６８Ｆが埋め込まれている。金属体６８Ｅ，６８Ｆの材料である金属（例えば銅）は、セラミックよりも強度（ヤング率）が低い。よって、本実施形態では、シーム溶接後に金属体６８Ｅ，６８Ｆに熱歪みが集中することになり、第２枠状基板５８に対する応力集中を回避することができる。そして、金属体６８Ｅ，６８Ｆの材料である金属は、展性（しなやかさ）を有するため、自ら変形して応力を吸収することができる。したがって、パッケージ１２の破損を防止して製造歩留を高めた圧電デバイス１０となる。

本実施形態では、溝６６のＺ軸方向から見た断面が円弧形となっている。これにより、溝６６に角部が形成されないので、角部に対する応力集中を回避してパッケージ１２の耐久性を維持することができる。

本実施形態では、金属体６８Ｅ，６８Ｆを、第２枠状基板５８の内側の壁面の幅方向の中央となる位置（図３、図６、図７の中央線Ｏに重なる位置）から、その幅方向に離間した位置に配置している。これにより、シーム溶接による熱歪みを、第２枠状基板５８の内側壁面の幅方向の中央となる位置と、金属体６８Ｅ，６８Ｆと、に分散させることができる。したがって、パッケージ１２全体の熱歪みに対する耐久性を高めることができる。もちろん、金属体を上述の中央線Ｏに重なる位置に配置しても、金属体を第２枠状基板５８の内側の壁面に配置しない場合よりも第２枠状基板５８の熱歪みに対する耐久性は向上する。

さらに、金属体６８Ｅ，６８Ｆは、第２の凹部６０の開口部の縁、すなわち第２枠状基板５８の下端まで延出して実装電極６２Ｅ，６２Ｆに接続されている。これにより、金属体６８Ｅ，６８Ｆを、圧電デバイス１０を構成する電極の一部として用いることができるとともに、実装電極６２Ｅ，６２Ｆ（第２枠状基板５８）が実装先の基板から受ける応力を金属体６８Ｅ，６８Ｆに集中させ、パッケージ１２が実装先の基板から受ける応力を低減させることができる。

なお、図１、図６、図７では、第２枠状基板５８の内側の長辺を形成する壁面に金属体６８Ｅ，６８Ｆを埋め込んでいるが、短辺に金属体を埋め込んでもよい。さらに、第２枠状基板５８の内側の一つの壁面に複数の金属体を埋め込むことも可能であり、このような構成とすることにより、第２枠状基板５８が受ける熱歪みを複数の金属体に分散させることができ、熱歪みに対する耐久性をさらに高めることができる。

金属体の個数は、集積回路５４に搭載されたパッド電極５６の個数に対応して増減させることが可能である。そして、集積回路５４のパッド電極５６に金属体を電気的に接続して、パッケージ１２の耐久性を高める目的と集積回路５４の電気的接続を行なう目的と、の両方を実現することができる。

本実施形態では、パッケージ１２の材料をセラミックとしている。しかし、材料をセラミックとしても、金属体にシーム溶接に伴う熱歪みを集中させることができるので、パッケージ１２の材料のコストを抑制しつつ、製造歩留を高めた圧電デバイス１０となる。
なお、本実施形態では、第１の凹部１６に収容される電子部品は、圧電振動片７２としていたが、圧電振動片７２以外の他の電子素子であってもよい。

本実施形態の圧電デバイス１０の構成について詳細に説明する。以下の説明において、電極等に付された符号に大文字のアルファベットが添えられているが、アルファベットが共通するものは電気的に互いに接続している。

図１、図３に示すように、第２枠状基板５８の下面には、実装電極６２（６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ，６２Ｈ）が配置されている。このうち、実装電極６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｇ，６２Ｈは、第２枠状基板５８の角部に配置されている。また実装電極６２Ｅは、実装電極６２Ａと実装電極６２Ｇとの間に配置され、実装電極６２Ｆは、実装電極６２Ｂと実装電極６２Ｈとの間に配置されている。

第２枠状基板５８の実装電極６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｇ，６２Ｈが配置された位置には、第２枠状基板５８を厚み方向に貫通する貫通電極６４（６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｇ，６４Ｈ）が配置されている。図１に示すように、第２枠状基板５８の上面の貫通電極６４が露出した位置には、貫通電極６４と接続するように上面電極７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｇ，７０Ｈが配置されている。

図１、図３等に示すように、第２枠状基板５８の内側の壁面には、第２枠状基板５８の厚み方向に長手方向を有し、断面が円弧形（半円形でもよい）の溝６６が形成されており、この溝６６に金属体６８Ｅ，６８Ｆが埋め込まれている。よって金属体６８Ｅ、６８Ｆも溝６６の形状に倣って断面が円弧形の形状を有している。図３に示すように、溝６６及び金属体６８Ｅ，６８Ｆは、第２の凹部６０の内側の壁面のＸ軸方向の幅の中央となる中央線Ｏ（図３、図６、図７）から離間した位置に配置されている。

図１に示すように、溝６６は、第２枠状基板５８の内側の壁面において第２枠状基板５８の上面及び下面に達するように形成されている。これにより、金属体６８Ｅの下端は、実装電極６２Ｅに接続され、金属体６８Ｆの下端は、実装電極６２Ｆに接続されている。また金属体６８Ｅ，６８Ｆの第２枠状基板５８の上面に露出した位置には、金属体６８Ｅ，６８Ｆと接続するように上面電極７０Ｅ，７０Ｆが配置されている。

本実施形態の第２枠状基板５８の製造工程としては、まず、第２枠状基板５８の材料となる焼結前のセラミック材料を、型を用いて第２枠状基板５８の外形に成型する。このとき、貫通電極６４用の貫通孔と溝６６を形成する。次に、貫通電極６４及び金属体６８Ｅ，６８Ｆの材料となる金属ペーストを貫通電極６４用の貫通孔及び溝６６に埋め込んだ上でセラミック材料を金属ペーストとともに焼結させる。そしてスパッタやメッキを用いて各種電極を第２枠状基板５８の表面に形成すればよい。

各種電極や金属体６８Ｅ，６８Ｆの材料としては銅（Ｃｕ）が好ましい。そして第１センター基板２４、第２センター基板３８、第１枠状基板１４も同様の製造工程を経て形成することができる。

貫通電極６４を形成する代わりに、図１等に示すように、第２枠状基板５８（第１センター基板２４、第２センター基板３８、第１枠状基板１４においても同様）の角部に切欠き１２ａ（キャスタレーション）を形成し、上面電極７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｇ，７０Ｈを、それぞれ切欠き１２ａの壁面を経由させて下面に延出させ、実装電極６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｇ，６２Ｈにそれぞれ接続するようにしてもよい。

集積回路５４は、圧電振動片７２を発振源として駆動する発振回路や発振回路の発振信号の温度補償を行なう温度補償回路等が一体で形成されたものである。図１に示すように、集積回路５４の能動面（＋Ｚ軸側の面）にはパッド電極５６（５６Ａ〜５６Ｈ）が配置されている。ここで、パッド電極５６は、例えば以下のように設定されている。

パッド電極５６Ａは、発振周波数等を調整するための制御電圧印加端子（Ｖｃ）となっており、パッド電極５６Ｂは、電源入力端子（Ｖｃｃ）となっている。パッド電極５６Ｃは、圧電振動片７２に接続する接続端子（Ｘ１）となっており、パッド電極５６Ｄも圧電振動片７２に接続する接続端子（Ｘ２）となっている。パッド電極５６Ｅ、パッド電極５６Ｆは、プログラムの書き込みなどを行なう調整用端子となっている。パッド電極５６Ｇは、グランド端子（ＧＮＤ）となっており、パッド電極５６Ｈ、は発振信号の出力端子（Ｏ／Ｐ）となっている。

図１、図５等に示すように、第２センター基板３８の下面には、第１接続電極４０（４０Ａ〜４０Ｈ）、第２接続電極４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ，４２Ｈ、検査用電極４６Ｃ、４６Ｄ等が配置されている。第１接続電極４０は、集積回路５４の能動面に配置されたパッド電極５６の位置に倣って配置されている。

第２接続電極４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ，４２Ｈは、図１、図６に示すように、第２センター基板３８と第２枠状基板５８を接合したときに、それぞれ上面電極７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｇ，７０Ｈと接続可能となるように配置されている。検査用電極４６Ｃ、４６Ｄは、後述のように圧電振動片７２を実装後に圧電振動片７２の動作確認等を行なうための電極である。

第１接続電極４０Ａは、第２接続電極４２Ａと配線電極４４Ａにより電気的に接続され、第１接続電極４０Ｂは、配線電極４４Ｂを介して第２接続電極４２Ｂと電気的に接続されている。第１接続電極４０Ｃは、配線電極４８Ｃを介して検査用電極４６Ｃと電気的に接続され、第１接続電極４０Ｄは、配線電極４８Ｄを介して検査用電極４６Ｄと電気的に接続されている。

第１接続電極４０Ｅは、配線電極４４Ｅを介して第２接続電極４２Ｅと電気的に接続され、第１接続電極４０Ｆは、配線電極４４Ｆを介して第２接続電極４２Ｆと電気的に接続されている。第１接続電極４０Ｇは、配線電極４４Ｇを介して第２接続電極４２Ｇと電気的に接続され、第１接続電極４０Ｈは、配線電極４４Ｈを介して第２接続電極４２Ｈと電気的に接続されている。

図３、図７に示すように、集積回路５４のパッド電極５６と、第１接続電極４０とは、Ａｕ等で形成されたバンプ８６により接合され、集積回路５４は、所謂フェイスダウンボンディングにより第２センター基板３８の下面に実装される。

よって、第２枠状基板５８を第２センター基板３８に接合することにより、パッド電極５６Ａ（Ｖｃ）は、第１接続電極４０Ａ、配線電極４４Ａ、第２接続電極４２Ａ、上面電極７０Ａ、貫通電極６４Ａを介して実装電極６２Ａに電気的に接続される。パッド電極５６Ｂ（Ｖｃｃ）は、第１接続電極４０Ｂ、配線電極４４Ｂ、第２接続電極４２Ｂ、上面電極７０Ｂ、貫通電極６４Ｂを介して実装電極６２Ｂに電気的に接続される。パッド電極５６Ｇ（ＧＮＤ）は、第１接続電極４０Ｇ、配線電極４４Ｇ、第２接続電極４２Ｇ、上面電極７０Ｇ、貫通電極６４Ｇを介して実装電極６２Ｇに電気的に接続される。パッド電極５６Ｈ（Ｏ／Ｐ）は、第１接続電極４０Ｈ、配線電極４４Ｈ、第２接続電極４２Ｈ、上面電極７０Ｈ、貫通電極６４Ｈを介して実装電極６２Ｈに電気的に接続される。

パッド電極５６Ｅは、第１接続電極４０Ｅ、配線電極４４Ｅ、第２接続電極４２Ｅ、上面電極７０Ｅ、金属体６８Ｅを介して実装電極６２Ｅに電気的に接続される。パッド電極５６Ｆは、第１接続電極４０Ｆ、配線電極４４Ｆ、第２接続電極４２Ｆ、上面電極７０Ｆ、金属体６８Ｆを介して実装電極６２Ｆに電気的に接続される。

一方、第２センター基板３８の上面の第１接続電極４０Ｃに対向する位置には上面電極５０Ｃが配置され、第２センター基板３８の上面の第１接続電極４０Ｄに対向する位置には上面電極５０Ｄが配置されている。そして、上面電極５０Ｃは、貫通電極５２Ｃを介して第１接続電極４０Ｃと電気的に接続され、上面電極５０Ｄは、貫通電極５２Ｄを介して第１接続電極４０Ｄと電気的に接続されている。また第２センター基板３８の上面の第２接続電極４２Ｇに対向する位置には上面電極５０Ｇが配置され、上面電極５０Ｇは貫通電極５２Ｇを介して第２接続電極４２Ｇと電気的に接続されている。

第１センター基板２４の下面の上面電極５０Ｃに対向する位置には再配置電極２６Ｃが配置され、第１センター基板２４の下面の上面電極５０Ｄに対向する位置には再配置電極２６Ｄが配置されている。よって、第１センター基板２４と第２センター基板３８を接合することにより、再配置電極２６Ｃは、上面電極５０Ｃと電気的に接続され、再配置電極２６Ｄは、上面電極５０Ｄと電気的に接続される。

一方、第１センター基板２４の上面には、マウント電極２８Ｃ，２８Ｄ（図４参照）が配置されている。このマウント電極２８Ｃ，２８Ｄには、それぞれ導電性接着剤８２Ｃ、８２Ｄ（図４参照）が塗布され、マウント電極２８Ｃ，２８Ｄと後述の引出電極８０Ｃ、８０Ｄとが電気的に接合される態様で圧電振動片７２が第１センター基板２４に片持ち支持状態で支持される。

第１センター基板２４の下面のマウント電極２８Ｃ、２８Ｄに対向する位置には下面電極３０Ｃ，３０Ｄが配置されている。
下面電極３０Ｃは、貫通電極３２Ｃを介してマウント電極２８Ｃと電気的に接続され、下面電極３０Ｄは、貫通電極３２Ｄを介してマウント電極２８Ｄと電気的に接続されている。

下面電極３０Ｃは、配線電極３４Ｃを介して再配置電極２６Ｃと電気的に接続され、下面電極３０Ｄは、配線電極３４Ｄを介して再配置電極２６Ｄと電気的に接続されている。

第１センター基板２４の下面において、第２センター基板３８の上面電極５０Ｇに対向する位置には、下面電極３０Ｇが配置されている。第１センター基板２４の下面電極３０Ｇに対向する位置には上面電極３６Ｇが配置されている。上面電極３６Ｇは、貫通電極３２Ｇを介して下面電極３０Ｇと電気的に接続されている。

図２乃至図４に示すように、圧電振動片７２は、水晶等の圧電材料により形成されている。本実施形態では、例えば水晶のＡＴカット基板を用いた厚みすべり振動片としている。圧電振動片７２は、厚みすべり振動をする振動部７４と、第１センター基板２４に接合されるマウント部７６と、を有する。振動部７４の下面には励振電極７８Ｃ（図２、図３）が配置され、上面には励振電極７８Ｄ（図３、図４）が配置されている。圧電振動片７２は、所謂メサ構造を有し、振動部７４が圧電振動片７２の他の部分より厚みが増している。これにより、厚みすべり振動を振動部７４に閉じ込め、励振効率を高めることができる。

励振電極７８Ｃからは引出電極８０Ｃが引き出され、励振電極７８Ｄからは引出電極８０Ｄが引き出されている。引出電極８０Ｃは、マウント部７６の下面、すなわち第１センター基板２４側の面（−Ｚ軸側の面）に引き出されている。引出電極８０Ｄは、マウント部７６の上面（＋Ｚ軸側の面）及び側面（−Ｘ軸側の面）を経由してマウント部７６の下面に引き出されている。

マウント部７６と第１センター基板２４とは、導電性接着剤８２Ｃ、８２Ｄ（図４参照）により接合されている。このとき、引出電極８０Ｃとマウント電極２８Ｃとが導電性接着剤８２Ｃにより電気的に接続され（図３参照）、引出電極８０Ｄとマウント電極２８Ｄとが導電性接着剤８２Ｄにより電気的に接続されている。

これにより圧電振動片７２は、パッケージ１２（第１センター基板２４）に片持ち支持状態で支持されるとともに、パッケージ１２側と電気的に接続される。
また、上記接続により、パッド電極５６Ｃ（Ｘ１）は、第１接続電極４０Ｃ、貫通電極５２Ｃ、上面電極５０Ｃ、再配置電極２６Ｃ、配線電極３４Ｃ、下面電極３０Ｃ、貫通電極３２Ｃ、マウント電極２８Ｃ、引出電極８０Ｃを介して励振電極７８Ｃに電気的に接続される。また、パッド電極５６Ｄ（Ｘ２）は、第１接続電極４０Ｄ、貫通電極５２Ｄ、上面電極５０Ｄ、再配置電極２６Ｄ、配線電極３４Ｄ、下面電極３０Ｄ、貫通電極３２Ｄ、マウント電極２８Ｄ、引出電極８０Ｄを介して励振電極７８Ｄに電気的に接続される。

したがって、集積回路５４において、パッド電極５６Ｃ（Ｘ１）、パッド電極５６Ｄ（Ｘ２）から交流電圧を出力させることにより、圧電振動片７２の振動部７４は、所定の共振周波数で厚みすべり振動をする。なお、圧電振動片７２としては、これ以外に音叉型振動片、双音叉型振動片、ＳＡＷ共振片、ジャイロ振動片を適用できる。

第１枠状基板１４の下面の上面電極３６Ｇに対向する位置には下面電極１８Ｇが配置されている。よって、第１センター基板２４と第１枠状基板１４とを接合することにより、下面電極１８Ｇは、上面電極３６Ｇと電気的に接続する。
一方、第１枠状基板１４の上面全体には上面電極２０Ｇが配置され、上面電極２０Ｇは、貫通電極２２Ｇを介して下面電極１８Ｇと電気的に接続されている。

リッド８４Ｇは、金属の板により形成され、第１枠状基板１４の第１の凹部１６の開口部を封止して、圧電振動片７２を気密封止するものである。またリッド８４Ｇによる封止を真空環境下で行なうことにより、圧電振動片７２を真空封止することができる。

リッド８４Ｇは、上面電極２０Ｇと電気的に接続している。よって、リッド８４Ｇは、上面電極２０Ｇ、貫通電極２２Ｇ、下面電極１８Ｇ、上面電極３６Ｇ、貫通電極３２Ｇ、下面電極３０Ｇ、上面電極５０Ｇ、貫通電極５２Ｇ、第２接続電極４２Ｇ、上面電極７０Ｇ、貫通電極６４Ｇを介して実装電極６２Ｇに電気的に接続される。よって、実装電極６２Ｇを接地することにより、リッド８４Ｇを接地することが可能となる。よって、リッド８４Ｇが圧電振動片７２に対する静電遮蔽を行なうことができる。また実装電極６２Ｇを接地することにより、実装電極６２Ｇと電気的に接続されたパッド電極５６Ｇも接地される。

本実施形態の圧電デバイス１０の組立工程について説明する。
まず、接着剤等を用いて第２枠状基板５８、第２センター基板３８、第１センター基板２４、第１枠状基板１４の順に積層してパッケージ１２を形成する。第１の凹部６０に圧電振動片７２を収容して圧電振動片７２を導電性接着剤８２Ｃ，８２Ｄにより第１センター基板２４に実装する。そして、真空環境下でシーム溶接によりリッド８４Ｇと第１枠状基板１４（上面電極２０Ｇ）とを接合する。これにより圧電振動片７２が真空封止される。

第２センター基板３８に第２枠状基板５８を接合すると、図６に示すように、第１接続電極４０とともに検査用電極４６Ｃ、４６Ｄが、第２の凹部６０の底部に露出した状態となる。そこで、検査用電極４６Ｃ，４６Ｄにプローブを当て、圧電振動片７２の動作確認を行なう。

検査用電極４６Ｃ，４６Ｄは、第１接続電極４０等よりも面積が大きく形成されている。これによりプローブの検査用電極４６Ｃ，４６Ｄへの接触作業を容易に行うことができる。そして、圧電振動片７２が動作（発振）不能な場合、発振しても共振周波数やＣＩ値等が設計値と著しく異なる場合などは、その圧電振動片７２（パッケージ１２）を除外し、適正な動作を行なう圧電振動片７２（パッケージ１２）のみを選択する。このとき、検査用電極４６Ｃと第１接続電極４０Ｃとを接続する配線電極４８Ｃ、及び検査用電極４６Ｄと第１接続電極４０Ｄとを接続する配線電極４８Ｄをレーザ等で切除して、検査用電極４６Ｃ，４６Ｄを、それぞれ第１接続電極４０Ｃ、４０Ｄから絶縁させてもよい。

図７に示すように、第２の凹部６０に集積回路５４を収容し、集積回路５４のパッド電極５６と第１接続電極４０とをバンプ８６を用いてフェイスダウンボンディングすることにより圧電デバイス１０が構築される。

図８に、本実施形態の圧電デバイスを搭載した電子機器（携帯端末）の模式図を示す。図８において、携帯端末８８（ＰＨＳを含む）は、複数の操作ボタン９０、受話口９２及び送話口９４を備え、操作ボタン９０と受話口９２との間には表示部９６が配置されている。最近では、このような携帯端末８８においてもＧＰＳ機能を備えている。そこで、携帯端末８８には、ＧＰＳ回路のクロック源として本実施形態の圧電デバイス１０（電子デバイス）が内蔵されている。

なお、本実施形態の圧電デバイス１０を備える電子機器は、上述の携帯端末８８のほかに、スマートフォン、デジタルスチルカメラ、パーソナルコンピュータ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、インクジェット式吐出装置、電子手帳、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレータ等に適用することができる。

１０………圧電デバイス、１２………パッケージ、１２ａ………切欠き、１４………第１枠状基板、１６………第１の凹部、１８Ｇ………下面電極、２０Ｇ………上面電極、２２Ｇ………貫通電極、２４………第１センター基板、２６Ｃ，２６Ｄ………再配置電極、２８Ｃ，２８Ｄ………マウント電極、３０Ｃ，３０Ｄ、３０Ｇ………下面電極、３２Ｃ，３２Ｄ、３２Ｇ………貫通電極、３４Ｃ，３４Ｄ………配線電極、３６Ｇ………上面電極、３８………第２センター基板、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ，４０Ｈ………第１接続電極、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ，４２Ｈ………第２接続電極、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｅ，４４Ｆ，４４Ｇ，４４Ｈ………配線電極、４６Ｃ，４６Ｄ………検査用電極、４８Ｃ，４８Ｄ………配線電極、５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｇ………上面電極、５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｇ………貫通電極、５４………集積回路、５６，５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，５６Ｄ，５６Ｅ，５６Ｆ，５６Ｇ，５６Ｈ………パッド電極、５８………第２枠状基板、６０………第２の凹部、６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ，６２Ｈ………実装電極、６４，６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｇ，６４Ｈ………貫通電極、６６………溝、６８Ｅ，６８Ｆ………金属体、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｇ，７０Ｈ………上面電極、７２………圧電振動片、７４………振動部、７６………マウント部、７８Ｃ、７８Ｄ………励振電極、８０Ｃ、８０Ｄ………引出電極、８２Ｃ、８２Ｄ………導電性接着剤、８４Ｇ………リッド、８６………バンプ、８８………携帯端末、９０………操作ボタン、９２………受話口、９４………送話口、９６………表示部、１００………圧電デバイス、１０２………パッケージ、１０４………センター基板、１０６………第１枠状基板、１０８………第１の凹部、１１０………第２枠状基板、１１２………第２の凹部、１１４………圧電振動片、１１６………リッド、１１８………集積回路、１２０………パッド電極、１２２………接続電極、１２４………貫通電極、１２６………実装電極、１２８………バンプ。

Claims (8)

1. 電子部品を収容する第１の凹部と、前記第１の凹部の底部を共有し前記第１の凹部とは逆方向に開口した第２の凹部と、を有するパッケージと、
   前記第１の凹部の開口部を封止しているリッドと、を備えた電子デバイスであって、
   前記第２の凹部の内側の壁面は、その一部が前記第２の凹部の深さ方向に延びている平面視で円弧形の溝を有しており、
   前記溝は、
   金属体により充填されていることを特徴とする電子デバイス。
2. 前記パッケージは、
   センター基板と、
   前記センター基板の一方の主面の周縁に接続され、前記センター基板における前記周縁に囲まれた範囲を底部とした前記第１の凹部を形成するとともに前記リッドに接合する第１の枠状基板と、
   前記センター基板の他方の主面の周縁に接続され、前記センター基板における前記周縁に囲まれた範囲を底部とした前記第２の凹部を形成する第２の枠状基板と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記パッケージの材料は、セラミックであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
4. 前記溝は、
   前記壁面の幅方向の中央となる位置から前記壁面の幅方向の端部側に離間した位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
5. 前記溝は、
   前記壁面に複数配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
6. 前記第２の凹部の開口部の周囲には、実装端子が設けられ、
   前記溝及び前記金属体は、前記第２の凹部の開口部の縁まで延出して前記金属体が前記実装端子に接続していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
7. 前記第２の凹部には、第２の電子部品が配置され、
   前記金属体は、前記第２の電子部品に電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子デバイスを搭載していることを特徴とする電子機器。