CN105098056A - 压电振子的玻璃密封用封装体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压电振子的玻璃密封用封装体，压电振子的玻璃密封用封装体在俯视矩形状且其四角部形成有城堡型结构的陶瓷基座的主表面，搭载有压电元件，该玻璃密封用封装体包括：压电元件的保持电极，形成于陶瓷基座的空腔内的主表面；外部端子，设置在陶瓷基座的外底面的四角部；及陶瓷盖，覆盖陶瓷基座，且将其内部利用低熔点玻璃将密封面气密密封，压电振子的玻璃密封用封装体将电连接于外部端子中作为接地端子发挥作用的两个外部端子中的任一个的导电体，设置于陶瓷基座，经由导电体，将作为接地端子发挥作用的外部端子的两个或其中任一个与陶瓷盖电连接。

Description

压电振子的玻璃密封用封装体

技术领域

本发明涉及一种压电振子的玻璃密封用封装体(package)，所述玻璃密封用封装体是在压电振子的陶瓷基座(ceramicbase)上，利用含金属成分的低熔点玻璃将由陶瓷材料形成的陶瓷盖(ceramiccover)气密密封，所述玻璃密封用封装体在陶瓷基座设置导电体，该导电体将设置于陶瓷基座的外底面的接地(ground，GND)端子与陶瓷盖电连接，以减少压电振子的电路基板附近的电容变化或噪声(noise)的影响，防止电路基板的非正常动作。

背景技术

如立体图图6(a)及作为图6(a)的B-B箭头方向截面图的图6(b)所示，现有的此种压电振子例如晶体振子用的陶瓷封装体21具备绝缘性陶瓷基座22及晶体片23，该晶体片23通过导电性粘合剂26而固定在设于其空腔(cavity)C的内底面的支持电极24、支持电极25，并利用密封材料28、例如导电性玻璃，在陶瓷基座22的上表面开口面固定附着金属盖(metalcap)27，将上表面开口部气密密封。

于此，在陶瓷基座22的长度方向两侧面，形成有电极33及接地电极31、接地电极32。而且，金属盖27电连接于由导电性玻璃形成的密封材料28、设置于陶瓷基座22的两侧面及外底面的接地电极31、接地电极32，能够防止因杂散电容(straycapacitance)或外来电磁波等引起的电子元件的特性变动(参照专利文献1)。

此外，在另一个现有例中，利用由氧化铝形成的绝缘基体构成晶体振子等电子零件的气密封装体，将具有导电性的盖体罩在绝缘基体并利用导电性低温密封玻璃进行密封时，会在绝缘基体形成贯通孔而设置接地用导电路径，将具有导电性的盖体电连接于设置在绝缘基体的外底面的电极螺丝(参照专利文献2)。

在又一个实施例中，包括压电振动装置(device)等的陶瓷基座及经由密封材料而接合于陶瓷基座的金属盖的电子零件用封装体中，沿着由陶瓷形成的基座中搭载晶振片的空腔角部的壁面，形成接地电极部，由此减少噪声，执行有效的电磁干扰(ElectroMagneticInterference，EMI)对策(参照专利文献3)。

(专利文献1：日本专利特开2000-188349号公报

专利文献2：日本专利特开2002-211953号公报

专利文献3：日本专利特开2013-4693号公报

专利文献4：日本专利特开2009-105628号公报)

在所述现有例的电子零件的封装体中，分别在相当于本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的陶瓷基座的绝缘性陶瓷基座1(专利文献1)、由氧化铝性的绝缘基体形成的气密封装体1(专利文献2)、由陶瓷材料形成的基座5，利用导电性玻璃(专利文献1)、导电性低温密封玻璃(专利文献2)、由银焊料(Silversolder)等合金形成的密封构件，将金属盖15(专利文献1)、具有导电性的盖体18(专利文献2)、及金属盖4(专利文献3)罩住而进行气密密封，并且如上所述，经由接地电极、接地用导电路径、导通构件将陶瓷基座与盖体电连接。

而且，在此种玻璃密封用封装体中，为了使密封用玻璃的融点下降至例如320°左右，该密封用玻璃为大量包含以铅(Pb)为主成分的金属成分的导电体。然而，由于所述低熔点密封玻璃如下述那样并未电连接于设置在陶瓷基座的外底面的接地端子，所以，若从搭载有晶体振子的压电振子的电路侧观察，成为导电体的密封用玻璃便会成为与静电电容(C)或天线(antenna)相同的状态。

因此，如果将使用了经此种玻璃密封的密封用封装体的压电振子搭载于客户的电路基板，虽然可以使用，但例如若因人手靠近所搭载的压电振子而产生电容变化、或者电路附近产生噪声，有时便会受到电路基板变得无法正常动作等的影响。

为了防止此种压电振子的电路基板受到故障的影响，在现有的缝焊(seam)密封方式的晶体振子中，盖体(lid)是经由环缝(seamring)而电连接于设置在陶瓷基座的外底面的接地端子(专利文献4)。

通常，气密密封在陶瓷基座的由陶瓷材料形成的盖，是以预先在盖内侧熔接气密密封所需分量且价格相对较低的密封用玻璃的状态，从盖制造商供给至晶体振子制造商。因此，在多数情况下，将盖气密密封于陶瓷基座所需的部位以外的部位，也会蔓延地熔有密封用玻璃。

因此，存在如下问题点，即，若俯视观察晶体振子，则蔓延地熔于盖内侧的密封玻璃设于与搭载于陶瓷基座的晶体片、及形成于晶体片的电极相对向的位置，宛如成为了与使用金属盖(盖体)的缝焊密封封装体相同的构成。

发明内容

本发明的压电振子的玻璃密封用封装体是为了解决此种问题点而完成的，所述压电振子的玻璃密封用封装体在俯视矩形状且其四角部形成有城堡型结构的陶瓷基座的主表面，搭载有压电元件，该玻璃密封用封装体包括：所述压电元件的保持电极，形成在所述陶瓷基座的空腔内的所述主表面；外部端子，设置在所述陶瓷基座的外底面的四角部；及陶瓷盖，覆盖所述陶瓷基座，且将其内部利用低熔点玻璃将密封面气密密封，所述压电振子的玻璃密封用封装体的特征在于：将电连接于所述外部端子中作为接地端子发挥作用的两个所述外部端子的任一个的导电体设置于所述陶瓷基座，经由所述导电体，将所述作为接地端子发挥作用的所述外部端子中的任一个与所述陶瓷盖电连接。

此外，本发明的特征在于：所述导电体在所述陶瓷基座的所述密封面至少形成有一个。

而且，本发明的特征在于：所述导电体形成于所述陶瓷基座的所述城堡型结构的至少一个。

此外，而且，本发明的特征在于：所述导电体形成于所述陶瓷基座的所述空腔的四角部内侧的任一个。

发明的效果

根据本发明的玻璃密封用封装体，可以减少压电振子的电路基板附近的电容变化或噪声的影响而防止电路基板的非正常动作。

附图说明

图1(a)是本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的俯视图，图1(b)是本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的仰视图，图1(c)是从封装体的长边方向观察的前视图，图1(d)是从图1(a)的箭头方向A-A观察的纵截面图。

图2是应用于本发明的压电振子的端子连接盘(land)的连接图。

图3是将图1(a)～图1(d)所示的本发明的玻璃密封用封装体分解而表示的展开图。

图4(a)是将本发明的玻璃密封用封装体的实施例1的陶瓷盖及晶体片卸除而从上方观察的陶瓷基座的立体图，图4(b)是将实施例2的陶瓷盖及晶体片卸除而从上方观察的陶瓷基座的立体图，图4(c)是将实施例3的陶瓷盖及晶体片卸除而从上方观察的陶瓷基座的立体图。

图5(a)、图5(b)、图5(c)是图4(a)～图4(c)所示的各实施例的I-I、II-II及III-III箭头方向部分的放大截面图。

图6(a)是现有例的压电振子的气密封装体的立体图，图6(b)是现有例的压电振子的气密封装体的B-B箭头方向截面图。

符号的说明

1：玻璃密封用封装体

2、22：陶瓷基座

2a：城堡型结构

3：陶瓷盖

3a：内侧面

4、28：密封材料

5：外部端子

5a：连接端子

6：晶体片保持电极

7、23：晶体片

8、26：导电性粘合剂

10a：形成于通孔的导电体

10b：形成于城堡型结构的导电体

10c：形成于空腔的内侧的导电体

11：贯通电极

11a：通孔

21：陶瓷封装体

24、25：支持电极

27：金属盖

31、32：接地电极

33：电极

#1、#3：连接端子

#2、#4：接地端子

A、B、I、II、III：箭头方向

C：空腔

S：密封面

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的实施例。

本发明的压电振子的玻璃密封用封装体适用于晶体振子、表面声波(SurfaceAcousticWave，SAW)装置、微机电系统(MicroElectroMechanicalSystems，MEMS)晶体装置等。

图1(a)例如表示晶体振子的玻璃密封用封装体1的俯视图，图1(b)是仰视图，图1(c)是前视图、图1(d)是俯视图(图1(a))的A-A箭头方向截面，将晶体片搭载于其中的玻璃密封用封装体1构成为：在四角形成有城堡型结构2a及具有开口部的空腔C的俯视矩形状的绝缘性陶瓷基座2、及所述陶瓷基座2的上表面开口部，利用如低熔点玻璃的密封材料4固定附着陶瓷盖3并进行气密密封。

而且，如图1(a)～图1(d)所示，在陶瓷基座2的外底面的四角部分别设置有用于向安装基板安装压电振子的外部端子5，并且在各城堡型结构2a形成有连接外部端子5的连接端子5a。

于此，如图1(d)所示，压电振动元件、例如晶体片7是通过导电性粘合剂8而固定附着并搭载于一对晶体片保持电极6，所述一对晶体片保持电极6设置在形成于陶瓷基座2的空腔C的内底面。

而且，本发明的玻璃密封用封装体1是形成成为可制造多个陶瓷基座2的片(sheet)状陶瓷基板的片状陶瓷毛坯，在各个陶瓷基座2的中央部形成空腔C，在对应于陶瓷基座2的四角部的位置形成贯通孔且在连结四角部的位置形成截断线之后，煅烧片状陶瓷毛坯而形成片状陶瓷基板，然后将片状陶瓷基板分割成各个陶瓷基座2。

接着，在各个陶瓷基座2的空腔C的内底面设置晶体片保持电极6。而且，在所述晶体片保持电极6通过导电性粘合剂8固定附着并搭载晶体片7，在陶瓷基座2的空腔C的开口面通过低熔点玻璃等密封材料4接合陶瓷盖3，利用陶瓷盖3将晶体片7密闭地密封，获得各个玻璃密封用封装体1。

接着，图2表示应用于本发明的压电振子的玻璃密封用封装体1的端子连接盘的连接图。

在如图1(b)所示的例如在陶瓷基座的外底面设置有四个安装端子的晶体振子中，如图2所示，这四个安装端子中的两个安装端子作为连接端子#1、连接端子#3而与形成于晶体片的电极电连接。然而，剩余的两个安装端子虽形成有端子，但只是作为接地端子#2、连接端子#4发挥作用，并未电连接于任何部位(称为空(noconnection，NC)端子)。

在应用本发明的压电振子、例如晶体振子中，在与所述两个接地端子#2、接地端子#4连接的位置分别设置导电体，经由将密闭地密封晶体片的陶瓷盖接合于设置在密封面的导电体的低熔点玻璃等密封材料，将陶瓷盖与接地端子#2、接地端子#4电连接。

另外，图3是为了明确表示本发明的玻璃密封用封装体的构成，将玻璃密封用封装体1分解成陶瓷基座2、晶体片7及附有密封材料4的陶瓷盖3而表示的展开图。

实施例1

如图4(a)所示，本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的实施例1中，靠近外部端子5中的接地端子#2、接地端子#4，且在密封面S形成至少一个导电体10a，所述图4(a)是从陶瓷基座2卸除陶瓷盖3及晶体片7后，从斜上方观察陶瓷基座2的密封面S及空腔C所得。

而且，如图5(a)所示，导电体10a与贯通电极11可以一体地形成或者也可以分别地形成，所述贯通电极11形成于纵向贯通陶瓷基座2而形成的通孔(throughhole)11a。只要形成为能够电连接外部端子5中的接地端子#2及接地端子#4或者其中任一个即可。

于此，导电体10a的材质可为含传导率高的材料的材质、例如铜、导电性高分子材料等廉价材料。无须使用金银等昂贵材料。

而且，如上所述，通常，气密密封于陶瓷基座2的由陶瓷材料形成的陶瓷盖3，是以预先在陶瓷盖3的内侧面3a熔接气密密封所需分量且价格相对较低的密封用玻璃的状态，从盖制造商供给至晶体振子制造商。因此，在多数情况下，除了将陶瓷盖3气密密封于陶瓷基座2所需的部位以外的部位，也会蔓延地熔有作为密封材料4的低熔点玻璃。所述低熔点玻璃含有大量高含量的铅(Pb)等金属成分，因此，陶瓷盖3在电气方面具有与金属材料相同的电气特性。

因此，通过这种方式将形成于密封面S的导电体10a经由含低熔点玻璃的密封材料4而接合于陶瓷盖3，藉此作为接地端子发挥作用的两个外部端子5与陶瓷盖3电连接，防止因压电振子、例如晶体振子的电路附近的电容变化、以及噪声产生导致的电路的非正常动作。由此，客户将晶体振子搭载至电路基板后，也能确保良好的电气特性。

实施例2

如图4(b)所示，本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的实施例2中，靠近外部端子5中的接地端子#2或接地端子#4，且在形成于陶瓷基座2的四角部的城堡型结构2a的任一个，如图5(b)所示，利用金属化(metalize)印刷形成至少一个导电体10b，以便与连接端子5a电连接，所述图4(b)是与所述实施例1同样地，从陶瓷基座2卸除陶瓷盖3及晶体片7后，从斜上方观察陶瓷基座2的密封面S及空腔C所得。

因此，通过这种方式将形成于城堡型结构2a的导电体10b经由含低熔点玻璃的密封材料4而接合于陶瓷盖3，作为接地端子发挥作用的两个外部端子5或其中任意一个与陶瓷盖3经由导电体10b而电连接。

实施例3

如图4(c)所示，本发明的压电振子的玻璃密封用封装体的实施例3中，靠近外部端子5中的接地端子#2或接地端子#4，且在形成于陶瓷基座2的中央部的空腔C的内侧四角部(凹部)的任一个，如图5(c)所示，利用金属化印刷形成导电体10c，所述导电体10c贯通连接端子5a及陶瓷基座2且电连接于贯通并延伸至空腔C的内底面的连接端子5a，所述图4(c)是与所述实施例1同样地，从陶瓷基座2卸除陶瓷盖3及晶体片7后，从斜上方观察陶瓷基座2的密封面S及空腔C所得。

因此，通过这种方式将形成于空腔C的内侧四角部的凹部2的导电体10c经由含低熔点玻璃的密封材料4而接合于陶瓷盖3，作为接地端子而发挥作用的两个外部端子5或者其中任意一个与导电体10c经由连接端子5a而电连接于陶瓷盖3。

Claims (4)

1.一种压电振子的玻璃密封用封装体，在俯视矩形状且其四角部形成有城堡型结构的陶瓷基座的主表面，搭载有压电元件，该玻璃密封用封装体包括：所述压电元件的保持电极，形成于所述陶瓷基座的空腔内的所述主表面；外部端子，设置于所述陶瓷基座的外底面的四角部；及陶瓷盖，覆盖所述陶瓷基座，将其内部利用低熔点玻璃而将密封面气密密封，所述压电振子的玻璃密封用封装体的特征在于：将电连接于所述外部端子中作为接地端子发挥作用的两个所述外部端子的任一个的导电体，设置于所述陶瓷基座，经由所述导电体，将作为所述接地端子发挥作用的所述外部端子的任一个与所述陶瓷盖电连接。

2.根据权利要求1所述的玻璃密封用封装体，其特征在于：所述导电体在所述陶瓷基座的所述密封面至少形成一个。

3.根据权利要求1所述的玻璃密封用封装体，其特征在于：所述导电体形成于所述陶瓷基座的所述城堡型结构的至少一个。

4.根据权利要求1所述的玻璃密封用封装体，其特征在于：所述导电体形成于所述陶瓷基座的所述空腔的四角部内侧的任一个。