JP2000340686A - 封止構体 - Google Patents
封止構体Info
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- JP2000340686A JP2000340686A JP11148975A JP14897599A JP2000340686A JP 2000340686 A JP2000340686 A JP 2000340686A JP 11148975 A JP11148975 A JP 11148975A JP 14897599 A JP14897599 A JP 14897599A JP 2000340686 A JP2000340686 A JP 2000340686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- sealing structure
- ceramic
- low
- buffer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面実装型水晶振動子等におけるセラミッ
ク，ガラスセラミックよりなる絶縁性ベースに低融点ガ
ラスを介して金属キャップを封止した封止構体におい
て、セラミック，ガラスセラミックと低融点ガラスとの
封止界面で剥離することがない、封止構体を提供する。 【解決手段】 ガラスセラミック製の底板部２および枠
体部３を有する絶縁性ベース１に、電極４，５および端
子６，７を形成し、電極４，５に水晶振動片９を接続固
着し、前記枠体部３の上面に、バッファ層１０を介在し
て、銀−リン酸系の低融点ガラス１１で金属キャップ１
２を固着封止した。
ク，ガラスセラミックよりなる絶縁性ベースに低融点ガ
ラスを介して金属キャップを封止した封止構体におい
て、セラミック，ガラスセラミックと低融点ガラスとの
封止界面で剥離することがない、封止構体を提供する。 【解決手段】 ガラスセラミック製の底板部２および枠
体部３を有する絶縁性ベース１に、電極４，５および端
子６，７を形成し、電極４，５に水晶振動片９を接続固
着し、前記枠体部３の上面に、バッファ層１０を介在し
て、銀−リン酸系の低融点ガラス１１で金属キャップ１
２を固着封止した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、封止構体に関し、
詳しくはセラミックまたはガラスセラミックを低融点ガ
ラスで封止した封止構体に関し、より詳細には、アルカ
リガラスを含むガラスセラミックを銀−リン酸系の低融
点ガラスで封止した封止構体に関する。
詳しくはセラミックまたはガラスセラミックを低融点ガ
ラスで封止した封止構体に関し、より詳細には、アルカ
リガラスを含むガラスセラミックを銀−リン酸系の低融
点ガラスで封止した封止構体に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電子部品の小型化および表面実装
化が進められている。例えば、表面実装型水晶振動子Ｂ
は、図４に示すような構造を有する。図４（ａ）は内部
の構造が見えるように一部を切り開いた平面図で、図４
（ｂ）は長手方向の中心線に沿う縦断面図、図４（ｃ）
は下面図である。図４に示す表面実装型水晶振動子Ｂに
おいて、２１はアルミナセラミック製の絶縁性ベース
で、底板部２２および枠体部２３を有する。底板部２２
の長手方向の一端部の表面にＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄ
ペースト等を塗布焼成して電極２４，２５を形成し、こ
の電極２４，２５をそれぞれ底板部２２と枠体部２３と
の間を通って長手方向の両端部外側に導出し、さらに底
板部２２の端面を通って下面にＷペースト，Ｍｏペース
ト等を塗布焼成して形成した端子２６，２７に接続して
ある。２８は、後述する水晶振動片（２９）を水平状態
に支持するための，いわゆる「枕」と称される支持部で
あり、前記電極２４，２５と同一材料で同一厚さにかつ
同時に形成されている。そして、前記電極２４，２５に
水晶振動片２９を導電性接着剤により接続固着すると共
に、前記枠体部２３の上面に低融点ガラス３０によりア
ルミナセラミック製のキャップ３１を固着封止してあ
る。なお、図示は省略しているが、前記電極２４，２５
および端子２６，２７には、防錆および／またははんだ
付け性確保のために、Ｎｉめっき層やＡｕめっき層が形
成されている。
化が進められている。例えば、表面実装型水晶振動子Ｂ
は、図４に示すような構造を有する。図４（ａ）は内部
の構造が見えるように一部を切り開いた平面図で、図４
（ｂ）は長手方向の中心線に沿う縦断面図、図４（ｃ）
は下面図である。図４に示す表面実装型水晶振動子Ｂに
おいて、２１はアルミナセラミック製の絶縁性ベース
で、底板部２２および枠体部２３を有する。底板部２２
の長手方向の一端部の表面にＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄ
ペースト等を塗布焼成して電極２４，２５を形成し、こ
の電極２４，２５をそれぞれ底板部２２と枠体部２３と
の間を通って長手方向の両端部外側に導出し、さらに底
板部２２の端面を通って下面にＷペースト，Ｍｏペース
ト等を塗布焼成して形成した端子２６，２７に接続して
ある。２８は、後述する水晶振動片（２９）を水平状態
に支持するための，いわゆる「枕」と称される支持部で
あり、前記電極２４，２５と同一材料で同一厚さにかつ
同時に形成されている。そして、前記電極２４，２５に
水晶振動片２９を導電性接着剤により接続固着すると共
に、前記枠体部２３の上面に低融点ガラス３０によりア
ルミナセラミック製のキャップ３１を固着封止してあ
る。なお、図示は省略しているが、前記電極２４，２５
および端子２６，２７には、防錆および／またははんだ
付け性確保のために、Ｎｉめっき層やＡｕめっき層が形
成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記表面実
装型水晶振動子Ｂは、底板部２２，枠体部２３およびキ
ャップ３１がいずれもアルミナセラミックにより形成さ
れており、水晶振動片２９との間に大きな熱膨張係数差
があり、この熱膨張係数差に起因して、水晶振動片２９
に応力が加わり、水晶振動片２９の振動特性が変動する
という重大な問題点があった。また、セラミック製のキ
ャップ３１を用いると、機械的強度の点からその薄型化
に限度があり、したがって、水晶振動子Ｂ全体の低背化
にも限度があるという問題点があった。
装型水晶振動子Ｂは、底板部２２，枠体部２３およびキ
ャップ３１がいずれもアルミナセラミックにより形成さ
れており、水晶振動片２９との間に大きな熱膨張係数差
があり、この熱膨張係数差に起因して、水晶振動片２９
に応力が加わり、水晶振動片２９の振動特性が変動する
という重大な問題点があった。また、セラミック製のキ
ャップ３１を用いると、機械的強度の点からその薄型化
に限度があり、したがって、水晶振動子Ｂ全体の低背化
にも限度があるという問題点があった。
【０００４】そこで、本件出願人は先に、図５に示すよ
うな、表面実装型水晶振動子Ｃを提案した。図５（ａ）
は一部を切り開いた平面図、図５（ｂ）は長手方向の中
心線に沿う縦断面図、図５（ｃ）は下面図である。この
表面実装型水晶振動子Ｃは、絶縁性ベース４１，すなわ
ち底板部４２および枠体部４３を、水晶振動片４９と熱
膨張係数が一致ないし近似したガラスセラミックで構成
すると共に、セラミック製のキャップに代えて水晶振動
片４９と熱膨張係数が一致ないし近似した金属キャップ
５１を用い、さらに低融点ガラスとして水晶振動片４９
と熱膨張係数が一致ないし近似した低融点ガラス５０を
用いたものである。図５において、４６，４７は端子
で、図４に示す水晶振動子Ｂでは絶縁性ベース２１をア
ルミナセラミックで形成したので、端子２６，２７はＷ
ペースト，Ｍｏペースト等を塗布焼成して形成している
のに対し、この水晶振動子Ｃでは絶縁性ベース４１をガ
ラスセラミック製としているので、ガラスセラミック中
のガラスの融点の関係で、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペ
ースト等を塗布焼成して形成されている。なお、４４，
４５は電極、４８は支持部であり、これらは図４の水晶
振動子Ｂにおける電極２４，２５、支持部２８と同様で
あるため、その説明を省略する。前記表面実装型水晶振
動子Ｃにおける絶縁性ベース４１，すなわち底板部４２
および枠体部４３を構成するガラスセラミックは、例え
ば、アルカリガラス中にフォルステライトの微粉末を３
０〜７０ｗｔ％分散させた熱膨張係数が１０〜１５ｐｐ
ｍ／℃のものである。また、前記金属キャップ５１は、
ステンレス鋼等よりなり、熱膨張係数が１０〜１５ｐｐ
ｍ／℃のものである。さらに、前記低融点ガラス５０
は、銀−リン酸系の低融点ガラスで、熱膨張係数が１０
〜１５ｐｐｍ／℃のものである。このため、絶縁性ベー
ス４１と金属キャップ５１と低融点ガラス５０の熱膨張
係数が、水晶振動片４９の熱膨張係数と一致ないし近似
しているため、絶縁性ベース４１と金属キャップ５１と
低融点ガラス５０と、水晶振動片４９との間で熱膨張係
数差が無くなるか著しく小さくなり、したがって、熱膨
張係数差に起因する応力が実質的に無くなるか著しく小
さくでき、熱膨張係数差に起因する応力による水晶振動
片４９の特性変動や金属キャップ５１の剥離を防止でき
るという優れた特長を有する。また、金属キャップ５１
は、アルミナセラミック製のキャップ３１に比較して著
しく薄くできるため、水晶振動子Ｃ全体の低背化が実現
できるという優れた特長を有する。
うな、表面実装型水晶振動子Ｃを提案した。図５（ａ）
は一部を切り開いた平面図、図５（ｂ）は長手方向の中
心線に沿う縦断面図、図５（ｃ）は下面図である。この
表面実装型水晶振動子Ｃは、絶縁性ベース４１，すなわ
ち底板部４２および枠体部４３を、水晶振動片４９と熱
膨張係数が一致ないし近似したガラスセラミックで構成
すると共に、セラミック製のキャップに代えて水晶振動
片４９と熱膨張係数が一致ないし近似した金属キャップ
５１を用い、さらに低融点ガラスとして水晶振動片４９
と熱膨張係数が一致ないし近似した低融点ガラス５０を
用いたものである。図５において、４６，４７は端子
で、図４に示す水晶振動子Ｂでは絶縁性ベース２１をア
ルミナセラミックで形成したので、端子２６，２７はＷ
ペースト，Ｍｏペースト等を塗布焼成して形成している
のに対し、この水晶振動子Ｃでは絶縁性ベース４１をガ
ラスセラミック製としているので、ガラスセラミック中
のガラスの融点の関係で、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペ
ースト等を塗布焼成して形成されている。なお、４４，
４５は電極、４８は支持部であり、これらは図４の水晶
振動子Ｂにおける電極２４，２５、支持部２８と同様で
あるため、その説明を省略する。前記表面実装型水晶振
動子Ｃにおける絶縁性ベース４１，すなわち底板部４２
および枠体部４３を構成するガラスセラミックは、例え
ば、アルカリガラス中にフォルステライトの微粉末を３
０〜７０ｗｔ％分散させた熱膨張係数が１０〜１５ｐｐ
ｍ／℃のものである。また、前記金属キャップ５１は、
ステンレス鋼等よりなり、熱膨張係数が１０〜１５ｐｐ
ｍ／℃のものである。さらに、前記低融点ガラス５０
は、銀−リン酸系の低融点ガラスで、熱膨張係数が１０
〜１５ｐｐｍ／℃のものである。このため、絶縁性ベー
ス４１と金属キャップ５１と低融点ガラス５０の熱膨張
係数が、水晶振動片４９の熱膨張係数と一致ないし近似
しているため、絶縁性ベース４１と金属キャップ５１と
低融点ガラス５０と、水晶振動片４９との間で熱膨張係
数差が無くなるか著しく小さくなり、したがって、熱膨
張係数差に起因する応力が実質的に無くなるか著しく小
さくでき、熱膨張係数差に起因する応力による水晶振動
片４９の特性変動や金属キャップ５１の剥離を防止でき
るという優れた特長を有する。また、金属キャップ５１
は、アルミナセラミック製のキャップ３１に比較して著
しく薄くできるため、水晶振動子Ｃ全体の低背化が実現
できるという優れた特長を有する。
【０００５】ところが、上記の表面実装型水晶振動子Ｃ
を高温高湿保管試験実施後に、引き剥がし強度試験を実
施すると、ガラスセラミック製の絶縁性ベース４１，す
なわち枠体部４３と低融点ガラス５０との封止界面で剥
離するという現象が認められた。
を高温高湿保管試験実施後に、引き剥がし強度試験を実
施すると、ガラスセラミック製の絶縁性ベース４１，す
なわち枠体部４３と低融点ガラス５０との封止界面で剥
離するという現象が認められた。
【０００６】本発明者らは、この原因について徹底的に
追求した結果、高温高湿下でガラスセラミックを構成し
ているアルカリガラスが、銀−リン酸系の低融点ガラス
中のリン酸を溶出させて、ガラスセラミックとの封止界
面における低融点ガラスの組成が変化して封止強度が損
なわれることにより、剥離することを突き止めた。ま
た、このような現象を防止する方法について徹底的に追
求した結果、絶縁性ベースと低融点ガラスとの間に、バ
ッファ層を介在させることにより、高温高湿下における
相互干渉を防止し、引き剥がし強度の低下を防止可能で
あることを見出した。
追求した結果、高温高湿下でガラスセラミックを構成し
ているアルカリガラスが、銀−リン酸系の低融点ガラス
中のリン酸を溶出させて、ガラスセラミックとの封止界
面における低融点ガラスの組成が変化して封止強度が損
なわれることにより、剥離することを突き止めた。ま
た、このような現象を防止する方法について徹底的に追
求した結果、絶縁性ベースと低融点ガラスとの間に、バ
ッファ層を介在させることにより、高温高湿下における
相互干渉を防止し、引き剥がし強度の低下を防止可能で
あることを見出した。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記の知見に基
づいて、上記のセラミックまたはガラスセラミックと低
融点ガラスとの封止界面で剥離を生じない、セラミック
またはガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体を
提供することにある。
づいて、上記のセラミックまたはガラスセラミックと低
融点ガラスとの封止界面で剥離を生じない、セラミック
またはガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックま
たはガラスセラミックを低融点ガラスで封止した封止構
体において、前記ガラスセラミックと低融点ガラスとの
間にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構体
である。
たはガラスセラミックを低融点ガラスで封止した封止構
体において、前記ガラスセラミックと低融点ガラスとの
間にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構体
である。
【０００９】
【作用】本発明のセラミックまたはガラスセラミックと
低融点ガラスとの封止構体によれば、セラミックまたは
ガラスセラミックと低融点ガラスとの間に介在したバッ
ファ層により、高温高湿保管における相互干渉が防止さ
れ、セラミックまたはガラスセラミック中のアルカリ成
分等で低融点ガラス中のリン酸等を溶出させることがな
くなり、両者の封止界面における引き剥がし強度の低下
が防止でき、剥離が生じなくなる。
低融点ガラスとの封止構体によれば、セラミックまたは
ガラスセラミックと低融点ガラスとの間に介在したバッ
ファ層により、高温高湿保管における相互干渉が防止さ
れ、セラミックまたはガラスセラミック中のアルカリ成
分等で低融点ガラス中のリン酸等を溶出させることがな
くなり、両者の封止界面における引き剥がし強度の低下
が防止でき、剥離が生じなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
セラミックを低融点ガラスで封止した封止構体におい
て、前記セラミックと低融点ガラスとの間にバッファ層
を介在させたことを特徴とする封止構体である。上記の
セラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、セラ
ミックと低融点ガラスとの間に介在したバッファ層によ
り、高温高湿保管における相互干渉が防止され、セラミ
ック中のアルカリ成分等で低融点ガラス中のリン酸等を
溶出させることがなくなり、両者の封止界面における引
き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じなくなる。
セラミックを低融点ガラスで封止した封止構体におい
て、前記セラミックと低融点ガラスとの間にバッファ層
を介在させたことを特徴とする封止構体である。上記の
セラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、セラ
ミックと低融点ガラスとの間に介在したバッファ層によ
り、高温高湿保管における相互干渉が防止され、セラミ
ック中のアルカリ成分等で低融点ガラス中のリン酸等を
溶出させることがなくなり、両者の封止界面における引
き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じなくなる。
【００１１】本発明の請求項２記載の発明は、ガラスセ
ラミックを低融点ガラスで封止した封止構体において、
前記ガラスセラミックと低融点ガラスとの間にバッファ
層を介在させたことを特徴とする封止構体である。上記
のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によれ
ば、ガラスセラミックと低融点ガラスとの間に介在した
バッファ層により、高温高湿保管における相互干渉が防
止され、ガラスセラミック中のアルカリ成分等で低融点
ガラス中のリン酸等を溶出させることがなくなり、両者
の封止界面における引き剥がし強度の低下が防止でき、
剥離が生じなくなる。
ラミックを低融点ガラスで封止した封止構体において、
前記ガラスセラミックと低融点ガラスとの間にバッファ
層を介在させたことを特徴とする封止構体である。上記
のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によれ
ば、ガラスセラミックと低融点ガラスとの間に介在した
バッファ層により、高温高湿保管における相互干渉が防
止され、ガラスセラミック中のアルカリ成分等で低融点
ガラス中のリン酸等を溶出させることがなくなり、両者
の封止界面における引き剥がし強度の低下が防止でき、
剥離が生じなくなる。
【００１２】本発明の請求項３記載の発明は、アルカリ
ガラス成分を含むガラスセラミックに銀−リン酸系の低
融点ガラスを封止した封止構体において、前記ガラスセ
ラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスとの間にバッフ
ァ層を介在させたことを特徴とする封止構体である。上
記のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によ
れば、アルカリガラス成分を含むガラスセラミックと銀
−リン酸系の低融点ガラスとの間に介在したバッファ層
により、高温高湿保管における相互干渉が防止され、ガ
ラスセラミック中のアルカリ成分で低融点ガラス中のリ
ン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止界面にお
ける引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じなく
なる。
ガラス成分を含むガラスセラミックに銀−リン酸系の低
融点ガラスを封止した封止構体において、前記ガラスセ
ラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスとの間にバッフ
ァ層を介在させたことを特徴とする封止構体である。上
記のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によ
れば、アルカリガラス成分を含むガラスセラミックと銀
−リン酸系の低融点ガラスとの間に介在したバッファ層
により、高温高湿保管における相互干渉が防止され、ガ
ラスセラミック中のアルカリ成分で低融点ガラス中のリ
ン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止界面にお
ける引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じなく
なる。
【００１３】本発明の請求項４記載の発明は、アルカリ
ガラスにフォルステライトを分散したガラスセラミック
を銀−リン酸系の低融点ガラスで封止した封止構体にお
いて、前記ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガ
ラスとの間にバッファ層を介在させたことを特徴とする
封止構体である。上記のガラスセラミックと低融点ガラ
スとの封止構体によれば、アルカリガラスにフォルステ
ライトを分散したガラスセラミックの熱膨張係数を水晶
振動片等の素子に一致ないし近似させることができ、し
かもガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスと
の間に介在したバッファ層により、高温高湿保管におけ
る相互干渉が防止され、アルカリガラスを含むガラスセ
ラミック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低融点ガラ
ス中のリン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止
界面における引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が
生じなくなる。
ガラスにフォルステライトを分散したガラスセラミック
を銀−リン酸系の低融点ガラスで封止した封止構体にお
いて、前記ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガ
ラスとの間にバッファ層を介在させたことを特徴とする
封止構体である。上記のガラスセラミックと低融点ガラ
スとの封止構体によれば、アルカリガラスにフォルステ
ライトを分散したガラスセラミックの熱膨張係数を水晶
振動片等の素子に一致ないし近似させることができ、し
かもガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスと
の間に介在したバッファ層により、高温高湿保管におけ
る相互干渉が防止され、アルカリガラスを含むガラスセ
ラミック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低融点ガラ
ス中のリン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止
界面における引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が
生じなくなる。
【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、アルカリ
ガラスにフォルステライト微粉末を３０〜７０ｗｔ％分
散したガラスセラミックを銀−リン酸系の低融点ガラス
で封止した封止構体において、前記ガラスセラミックと
銀−リン酸系の低融点ガラスとの間にバッファ層を介在
させたことを特徴とする封止構体である。上記のガラス
セラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、ガラ
スセラミックの熱膨張係数を水晶振動片等の素子に一致
ないし近似させることができ、しかもガラスセラミック
と低融点ガラスとの間に介在したバッファ層により、高
温高湿保管における相互干渉が防止され、ガラスセラミ
ック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低融点ガラス中
のリン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止界面
における引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じ
なくなる。
ガラスにフォルステライト微粉末を３０〜７０ｗｔ％分
散したガラスセラミックを銀−リン酸系の低融点ガラス
で封止した封止構体において、前記ガラスセラミックと
銀−リン酸系の低融点ガラスとの間にバッファ層を介在
させたことを特徴とする封止構体である。上記のガラス
セラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、ガラ
スセラミックの熱膨張係数を水晶振動片等の素子に一致
ないし近似させることができ、しかもガラスセラミック
と低融点ガラスとの間に介在したバッファ層により、高
温高湿保管における相互干渉が防止され、ガラスセラミ
ック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低融点ガラス中
のリン酸を溶出させることがなくなり、両者の封止界面
における引き剥がし強度の低下が防止でき、剥離が生じ
なくなる。
【００１５】本発明の請求項６記載の発明は、下記組成
を有するアルカリガラスにフォルステライトの微粉末を
３０〜７０ｗｔ％分散したガラスセラミックを銀−リン
酸系の低融点ガラスで封止した封止構体において、前記
ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスとの間
にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構体で
ある。 ＳｉＯ2 ：５０〜７０ｗｔ％ Ａｌ2Ｏ3： ２〜１５ｗｔ％ ＲＯ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの一種以上） Ｂ2Ｏ3 ： １〜 ８ｗｔ％ ＺｎＯ ： ２〜１５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのうちの一種以上）である 。 上記のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体に
よれば、ガラスセラミックの熱膨張係数を水晶振動片等
の素子に一致ないし近似させることができ、しかもガラ
スセラミックと低融点ガラスとの間に介在したバッファ
層により、高温高湿保管における相互干渉が防止され、
ガラスセラミック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低
融点ガラス中のリン酸を溶出させることがなくなり、両
者の封止界面における引き剥がし強度の低下が防止で
き、剥離が生じなくなる。。
を有するアルカリガラスにフォルステライトの微粉末を
３０〜７０ｗｔ％分散したガラスセラミックを銀−リン
酸系の低融点ガラスで封止した封止構体において、前記
ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスとの間
にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構体で
ある。 ＳｉＯ2 ：５０〜７０ｗｔ％ Ａｌ2Ｏ3： ２〜１５ｗｔ％ ＲＯ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの一種以上） Ｂ2Ｏ3 ： １〜 ８ｗｔ％ ＺｎＯ ： ２〜１５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのうちの一種以上）である 。 上記のガラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体に
よれば、ガラスセラミックの熱膨張係数を水晶振動片等
の素子に一致ないし近似させることができ、しかもガラ
スセラミックと低融点ガラスとの間に介在したバッファ
層により、高温高湿保管における相互干渉が防止され、
ガラスセラミック中のアルカリ成分で銀−リン酸系の低
融点ガラス中のリン酸を溶出させることがなくなり、両
者の封止界面における引き剥がし強度の低下が防止で
き、剥離が生じなくなる。。
【００１６】本発明の請求項７記載の発明は、前記リン
酸系の低融点ガラスが、Ａｇ−Ｉ−Ｐ−Ｏ系の銀−リン
酸系の低融点ガラスであることを特徴とする請求項１な
いし６記載の封止構体である。上記のガラスセラミック
と低融点ガラスとの封止構体によれば、低融点ガラスの
作業温度が２６０〜３２０℃程度と低いので、封止時の
温度で水晶振動片等の素子の特性変動が生じることが防
止できる。
酸系の低融点ガラスが、Ａｇ−Ｉ−Ｐ−Ｏ系の銀−リン
酸系の低融点ガラスであることを特徴とする請求項１な
いし６記載の封止構体である。上記のガラスセラミック
と低融点ガラスとの封止構体によれば、低融点ガラスの
作業温度が２６０〜３２０℃程度と低いので、封止時の
温度で水晶振動片等の素子の特性変動が生じることが防
止できる。
【００１７】本発明の請求項８記載の発明は、前記バッ
ファ層が、耐水ガラス層，メタライズ層，金属層の中か
ら選択されたものであることを特徴とする請求項１ない
し７記載の封止構体である。上記のガラスセラミックと
低融点ガラスとの封止構体によれば、バッファ層でガラ
スセラミックと低融点ガラスとの相互干渉を防止できる
のみならず、耐水ガラスは低融点ガラスとの濡れ性がよ
く、ガラスセラミックと低融点ガラスとの間の封止性を
向上させる。また、メタライズ層や金属層は、金属キャ
ップの接地に利用することができる。
ファ層が、耐水ガラス層，メタライズ層，金属層の中か
ら選択されたものであることを特徴とする請求項１ない
し７記載の封止構体である。上記のガラスセラミックと
低融点ガラスとの封止構体によれば、バッファ層でガラ
スセラミックと低融点ガラスとの相互干渉を防止できる
のみならず、耐水ガラスは低融点ガラスとの濡れ性がよ
く、ガラスセラミックと低融点ガラスとの間の封止性を
向上させる。また、メタライズ層や金属層は、金属キャ
ップの接地に利用することができる。
【００１８】本発明の請求項９記載の発明は、前記ガラ
スセラミックが、底板部および枠体部を有する絶縁性ベ
ースであり、前記封止構体が低融点ガラスを介して金属
キャップを封止した絶縁パッケージであることを特徴と
する請求項１ないし８記載の封止構体である。上記のガ
ラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、
絶縁性ベースと低融点ガラスとの封止界面で剥離を生じ
ない絶縁パッケージが提供でき、また、低融点ガラスの
封止温度が低いので、封止時に内部に収容する水晶振動
片等の素子の特性変動を生じないし、封止後においては
絶縁性ベースや金属キャップと水晶振動片等の素子との
熱膨張係数差に起因する応力で、水晶振動片等の素子の
特性変動が生じない。しかも、金属キャップにより絶縁
パッケージ全体の低背化が実現できる。
スセラミックが、底板部および枠体部を有する絶縁性ベ
ースであり、前記封止構体が低融点ガラスを介して金属
キャップを封止した絶縁パッケージであることを特徴と
する請求項１ないし８記載の封止構体である。上記のガ
ラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体によれば、
絶縁性ベースと低融点ガラスとの封止界面で剥離を生じ
ない絶縁パッケージが提供でき、また、低融点ガラスの
封止温度が低いので、封止時に内部に収容する水晶振動
片等の素子の特性変動を生じないし、封止後においては
絶縁性ベースや金属キャップと水晶振動片等の素子との
熱膨張係数差に起因する応力で、水晶振動片等の素子の
特性変動が生じない。しかも、金属キャップにより絶縁
パッケージ全体の低背化が実現できる。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例について、以下、図面を参照
して説明する。図１は本発明の封止構体の一例としての
表面実装型水晶振動子Ａを示し、図１（ａ）は内部構造
が見えるように一部を切り開いた平面図、図１（ｂ）は
長手方向の中心線に沿う断面図、図１（ｃ）は下面図で
ある。図１において、１はガラスセラミック製の絶縁性
ベースで、底板部２および枠体部３を有する。この絶縁
性ベース１は、例えば、０．３〜３μｍ程度の粒度のア
ルカリガラス微粉末に、同じく０．３〜３μｍ程度の粒
度のフォルステライトの微粉末を３０〜７０ｗｔ％分散
させた矩形状および枠状のグリーンシートを積層して焼
成してなる、熱膨張係数が１０〜１５ｐｐｍ／℃のもの
である。この絶縁性ベース１は、例えば、底板部２の長
手方向の寸法が３．０〜１２．０ｍｍ、短手方向の寸法
が２．０〜１０．０ｍｍで、厚さ寸法が０．２〜１．０
ｍｍ程度のものであり、枠体部３は、例えば、長手方向
の内法寸法が２．０〜１１．０ｍｍ、短手方向の内法寸
法が１．０〜９．０ｍｍで、厚さ寸法が０．２〜１．０
ｍｍ程度のものである。
して説明する。図１は本発明の封止構体の一例としての
表面実装型水晶振動子Ａを示し、図１（ａ）は内部構造
が見えるように一部を切り開いた平面図、図１（ｂ）は
長手方向の中心線に沿う断面図、図１（ｃ）は下面図で
ある。図１において、１はガラスセラミック製の絶縁性
ベースで、底板部２および枠体部３を有する。この絶縁
性ベース１は、例えば、０．３〜３μｍ程度の粒度のア
ルカリガラス微粉末に、同じく０．３〜３μｍ程度の粒
度のフォルステライトの微粉末を３０〜７０ｗｔ％分散
させた矩形状および枠状のグリーンシートを積層して焼
成してなる、熱膨張係数が１０〜１５ｐｐｍ／℃のもの
である。この絶縁性ベース１は、例えば、底板部２の長
手方向の寸法が３．０〜１２．０ｍｍ、短手方向の寸法
が２．０〜１０．０ｍｍで、厚さ寸法が０．２〜１．０
ｍｍ程度のものであり、枠体部３は、例えば、長手方向
の内法寸法が２．０〜１１．０ｍｍ、短手方向の内法寸
法が１．０〜９．０ｍｍで、厚さ寸法が０．２〜１．０
ｍｍ程度のものである。
【００２０】前記ガラスセラミックを構成する第１実施
例のアルカリガラスは、例えば、次の組成を有し、Ｎａ
２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＬｉＯ２等のアルカリ成分を含む。 ＳｉＯ2 ：５０〜７０ｗｔ％ Ａｌ2Ｏ3：２〜１５ｗｔ％ ＲＯ ：５〜３０ｗｔ％（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの一種以上） Ｂ2Ｏ3 ：１〜８ｗｔ％ ＺｎＯ ：２〜１５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ：５〜３０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのうちの一種以上）
例のアルカリガラスは、例えば、次の組成を有し、Ｎａ
２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＬｉＯ２等のアルカリ成分を含む。 ＳｉＯ2 ：５０〜７０ｗｔ％ Ａｌ2Ｏ3：２〜１５ｗｔ％ ＲＯ ：５〜３０ｗｔ％（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの一種以上） Ｂ2Ｏ3 ：１〜８ｗｔ％ ＺｎＯ ：２〜１５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ：５〜３０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのうちの一種以上）
【００２１】前記底板部２の長手方向の一方端近傍の上
面には、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペーストを塗布焼成
して厚さ４０〜５０μｍ程度の電極４，５が形成されて
いる。一方の電極４は、底板部２と枠体部３との間を通
って、底板部２の長手方向の一方端の外部に導出されて
おり、他方の電極５は、枠体部３の下を迂回して底板部
２の他方端の外部に導出されており、それぞれ底板部２
の端面を通って底板部２の長手方向の両端の下面にＡｇ
ペースト，Ａｇ／Ｐｄペーストを塗布焼成して形成され
た端子６，７に接続されている。これらの電極４，５お
よび端子６，７は、別々に形成してもよいが、同時に形
成してもよい。また、底板部２の上面の前記電極４，５
と反対側位置には、後述する水晶振動片（９）を水平状
態に支持するための，いわゆる「枕」と称される支持部
８が形成されている。この支持部８は、前記電極４，５
と同一材料により同時に、かつ同一厚さに形成されてい
る。
面には、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペーストを塗布焼成
して厚さ４０〜５０μｍ程度の電極４，５が形成されて
いる。一方の電極４は、底板部２と枠体部３との間を通
って、底板部２の長手方向の一方端の外部に導出されて
おり、他方の電極５は、枠体部３の下を迂回して底板部
２の他方端の外部に導出されており、それぞれ底板部２
の端面を通って底板部２の長手方向の両端の下面にＡｇ
ペースト，Ａｇ／Ｐｄペーストを塗布焼成して形成され
た端子６，７に接続されている。これらの電極４，５お
よび端子６，７は、別々に形成してもよいが、同時に形
成してもよい。また、底板部２の上面の前記電極４，５
と反対側位置には、後述する水晶振動片（９）を水平状
態に支持するための，いわゆる「枕」と称される支持部
８が形成されている。この支持部８は、前記電極４，５
と同一材料により同時に、かつ同一厚さに形成されてい
る。
【００２２】前記電極４，５および端子６，７には、図
示していないが、無電解Ｎｉめっき層および／または無
電解Ａｕめっき層が形成されている。前記電極４，５上
には、両面に電極（図示省略）を有する水晶振動片９が
導電性接着剤等により接続固着されている。なお、支持
部８は、前述したように水晶振動片９を水平状態に支持
するためのものであり、接着等は不要である。そして、
前記枠体部３の上面全面には、本発明のバッファ層１０
を形成し、低融点ガラス１１を介して、ステンレス鋼等
よりなる厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度の金属キャップ
１２が固着封止されている。前記バッファ層１０は、耐
水ガラス，メタライズ層，金属層のいずれかよりなるも
ので、厚さが５〜５０μｍ程度である。耐水ガラスは、
例えば鉛−ホウ酸系低融点ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系）
または被覆用グレーズガラス（ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系）等が使用できる。メタライズ層はＡｕ，Ｎｉ層等
が使用できる。金属層は前記電極４，５や端子６，７と
同様に、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等や、Ｗペ
ースト，Ｍｏペーストを塗布焼成して形成すればよい。
もちろん、金属層の上に無電解Ｎｉめっき層および／ま
たは無電解Ａｕめっき層を形成してもよい。
示していないが、無電解Ｎｉめっき層および／または無
電解Ａｕめっき層が形成されている。前記電極４，５上
には、両面に電極（図示省略）を有する水晶振動片９が
導電性接着剤等により接続固着されている。なお、支持
部８は、前述したように水晶振動片９を水平状態に支持
するためのものであり、接着等は不要である。そして、
前記枠体部３の上面全面には、本発明のバッファ層１０
を形成し、低融点ガラス１１を介して、ステンレス鋼等
よりなる厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度の金属キャップ
１２が固着封止されている。前記バッファ層１０は、耐
水ガラス，メタライズ層，金属層のいずれかよりなるも
ので、厚さが５〜５０μｍ程度である。耐水ガラスは、
例えば鉛−ホウ酸系低融点ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系）
または被覆用グレーズガラス（ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系）等が使用できる。メタライズ層はＡｕ，Ｎｉ層等
が使用できる。金属層は前記電極４，５や端子６，７と
同様に、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等や、Ｗペ
ースト，Ｍｏペーストを塗布焼成して形成すればよい。
もちろん、金属層の上に無電解Ｎｉめっき層および／ま
たは無電解Ａｕめっき層を形成してもよい。
【００２３】前記低融点ガラス１１は、例えば下記の銀
−リン酸系の低融点ガラスである。Ａｇ−Ｐ−Ｉ−Ｏ
（Ａｇ2Ｏ，Ｐ2Ｏ5，ＡｇＩの酸化物の形で混合し溶融
後粉砕するが、Ａｇ，Ｐ，Iとしての割合は、Ａｇ：３
０〜６０atom％，Ｐ：２０〜４０atom％，I：５〜１５a
tom％）からなる軟化点が２００〜２３０℃の銀−リン
酸系ガラス３０〜７０ｗｔ％に、ガラスセラミックと熱
膨張係数を一致または近似させるために、フィラーとし
てリン酸化合物または五酸化ニオブを７０〜３０ｗｔ％
添加した、作業温度が２６０〜３２０℃程度のものであ
る。前記低融点ガラス１１の別の実施例として、例えば
下記の銀−リン酸系の低融点ガラスが使用できる。 酸化銀 ４０〜６０ｗｔ％ 五酸化リン ２０〜３０ｗｔ％ 酸化亜鉛 １〜 ６ｗｔ％ を含むガラス成分に、フィラーとして酸化ジルコニウム
と酸化ニオブとの固溶体を１０〜３０ｗｔ％添加した、
作業温度が２６０〜３００℃程度の低融点ガラス。
−リン酸系の低融点ガラスである。Ａｇ−Ｐ−Ｉ−Ｏ
（Ａｇ2Ｏ，Ｐ2Ｏ5，ＡｇＩの酸化物の形で混合し溶融
後粉砕するが、Ａｇ，Ｐ，Iとしての割合は、Ａｇ：３
０〜６０atom％，Ｐ：２０〜４０atom％，I：５〜１５a
tom％）からなる軟化点が２００〜２３０℃の銀−リン
酸系ガラス３０〜７０ｗｔ％に、ガラスセラミックと熱
膨張係数を一致または近似させるために、フィラーとし
てリン酸化合物または五酸化ニオブを７０〜３０ｗｔ％
添加した、作業温度が２６０〜３２０℃程度のものであ
る。前記低融点ガラス１１の別の実施例として、例えば
下記の銀−リン酸系の低融点ガラスが使用できる。 酸化銀 ４０〜６０ｗｔ％ 五酸化リン ２０〜３０ｗｔ％ 酸化亜鉛 １〜 ６ｗｔ％ を含むガラス成分に、フィラーとして酸化ジルコニウム
と酸化ニオブとの固溶体を１０〜３０ｗｔ％添加した、
作業温度が２６０〜３００℃程度の低融点ガラス。
【００２４】次に、本発明のガラスセラミック製の枠体
部３と低融点ガラス１１との間にバッファ層１０を介在
した封止構体における封止強度試験の結果について、従
来のバッファ層を介在させることなくガラスセラミック
製の枠体部と低融点ガラスとを直接封止したガラスセラ
ミックと低融点ガラスとの封止構体における封止強度試
験の結果と対比して説明する。なお、実際には、図１に
示す表面実装型水晶振動子Ａに代えて、図２に示すよう
なガラスセラミック片１４（縦５．０ｍｍ×横３．２ｍ
ｍ×厚さ０．６ｍｍ）に、厚さが５〜５０μｍのバッフ
ァ層１５を形成し、その上に厚さが０．１ｍｍの低融点
ガラス１６を介して、ガラスセラミック片１４と同一寸
法で厚さが０．１ｍｍのステンレス片１７を接着したテ
ストピース１３について実施した。封止強度試験は、高
圧高湿で保持された密閉容器内にテストピース１３を放
置する，いわゆるプレッシャークッカーテスト（ＰＣ
Ｔ）と称される過酷な試験の後、引き剥がし強度を測定
することで行った。結果は、表および図３に示すとおり
である。表は、耐水ガラスとして、前記被覆用グレーズ
ガラス（ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系）用い、メタライ
ズ層としてＡｕ層を用い、金属層としてＡｇ／Ｐｄペー
ストを用いて、それぞれ厚さを３水準とった場合を示
す。
部３と低融点ガラス１１との間にバッファ層１０を介在
した封止構体における封止強度試験の結果について、従
来のバッファ層を介在させることなくガラスセラミック
製の枠体部と低融点ガラスとを直接封止したガラスセラ
ミックと低融点ガラスとの封止構体における封止強度試
験の結果と対比して説明する。なお、実際には、図１に
示す表面実装型水晶振動子Ａに代えて、図２に示すよう
なガラスセラミック片１４（縦５．０ｍｍ×横３．２ｍ
ｍ×厚さ０．６ｍｍ）に、厚さが５〜５０μｍのバッフ
ァ層１５を形成し、その上に厚さが０．１ｍｍの低融点
ガラス１６を介して、ガラスセラミック片１４と同一寸
法で厚さが０．１ｍｍのステンレス片１７を接着したテ
ストピース１３について実施した。封止強度試験は、高
圧高湿で保持された密閉容器内にテストピース１３を放
置する，いわゆるプレッシャークッカーテスト（ＰＣ
Ｔ）と称される過酷な試験の後、引き剥がし強度を測定
することで行った。結果は、表および図３に示すとおり
である。表は、耐水ガラスとして、前記被覆用グレーズ
ガラス（ＭｇＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系）用い、メタライ
ズ層としてＡｕ層を用い、金属層としてＡｇ／Ｐｄペー
ストを用いて、それぞれ厚さを３水準とった場合を示
す。
【００２５】
【表１】
【００２６】図３は横軸がプレッシャークッカーテスト
（ＰＣＴ）時間（ｈｒ）を示し、縦軸が引き剥がし強度
（ｋｇ／ｍｍ2）を示す。図３（ａ）は、耐水ガラスと
して厚さが５０μｍの被覆用グレーズガラス（ＭｇＯ−
Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系）用いた場合、図３（ｂ）は、メタ
ライズ層として厚さが５μｍのＡｕ層を用いた場合、図
３（ｃ）は、金属層として厚さが１０μｍのＡｇ／Ｐｄ
ペーストを用いた場合を示す。
（ＰＣＴ）時間（ｈｒ）を示し、縦軸が引き剥がし強度
（ｋｇ／ｍｍ2）を示す。図３（ａ）は、耐水ガラスと
して厚さが５０μｍの被覆用グレーズガラス（ＭｇＯ−
Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系）用いた場合、図３（ｂ）は、メタ
ライズ層として厚さが５μｍのＡｕ層を用いた場合、図
３（ｃ）は、金属層として厚さが１０μｍのＡｇ／Ｐｄ
ペーストを用いた場合を示す。
【００２７】上記の試験結果から、本発明によるバッフ
ァ層１４を介在させたガラスセラミックと低融点ガラス
との封止構体が、従来のバッファ層を介在させることな
くガラスセラミックと低融点ガラスとを直接封止した封
止構体に比較して、優れた封止特性を有することが明ら
かである。なお、低融点ガラス１５とステンレス片１６
との封止部分については、本発明による封止構体と従来
の封止構体との間で、特に封止強度に差異は認められな
かった。
ァ層１４を介在させたガラスセラミックと低融点ガラス
との封止構体が、従来のバッファ層を介在させることな
くガラスセラミックと低融点ガラスとを直接封止した封
止構体に比較して、優れた封止特性を有することが明ら
かである。なお、低融点ガラス１５とステンレス片１６
との封止部分については、本発明による封止構体と従来
の封止構体との間で、特に封止強度に差異は認められな
かった。
【００２８】上記実験結果に基づいて、実際に、ガラス
セラミック製の底板部２および枠体部３を有する絶縁性
ベース１に、本発明のバッファ層１０を介在させて低融
点ガラス１１でステンレス鋼製のキャップ１２を固着封
止した絶縁パッケージＡにおいても、同様の試験を実施
したが、同様の結果が得られた。
セラミック製の底板部２および枠体部３を有する絶縁性
ベース１に、本発明のバッファ層１０を介在させて低融
点ガラス１１でステンレス鋼製のキャップ１２を固着封
止した絶縁パッケージＡにおいても、同様の試験を実施
したが、同様の結果が得られた。
【００２９】底板部２および枠体部３を構成するガラス
セラミックのアルカリガラスとして、上記実施例に示し
たもの以外に、次の第２実施例や第３実施例の組成のも
のについても同様の結果が得られた。
セラミックのアルカリガラスとして、上記実施例に示し
たもの以外に、次の第２実施例や第３実施例の組成のも
のについても同様の結果が得られた。
【００３０】
【第２実施例のアルカリガラス組成】 ＳｉＯ2 ：４０〜５５ｗｔ％ Ａ１2Ｏ3：２０〜３０ｗｔ％ Ｐ2Ｏ5 ： １〜２０ｗｔ％ ＢａＯ ：０．２〜５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ：５〜１０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ）
【００３１】
【第３実施例のアルカリガラス組成】 ＳｉＯ2：７０〜８５ｗｔ％ Ｐ2Ｏ5：１〜５ｗｔ％ ＭｇＯ ：１〜５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ：８〜２５ｗｔ％（ＲはＬｉ，Ｋ）
【００３２】また、前述の第１実施例ないし第３実施例
の組成を有するアルカリガラスに、さらにＺｒＯ，Ｓｎ
Ｏ2，Ｐ2Ｏ5，ＭｏＯ3のうち一種以上の微粉末（０．１
〜１μｍ）を１．２〜５ｗｔ％添加したガラスセラミッ
クについても同様の結果が得られた。
の組成を有するアルカリガラスに、さらにＺｒＯ，Ｓｎ
Ｏ2，Ｐ2Ｏ5，ＭｏＯ3のうち一種以上の微粉末（０．１
〜１μｍ）を１．２〜５ｗｔ％添加したガラスセラミッ
クについても同様の結果が得られた。
【００３３】なお、本発明の上記実施例は、本発明のガ
ラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体として、特
定の構成の水晶振動子Ａについて説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲で、各種の変形が可能であることはいう
までもない。
ラスセラミックと低融点ガラスとの封止構体として、特
定の構成の水晶振動子Ａについて説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲で、各種の変形が可能であることはいう
までもない。
【００３４】例えば、上記実施例の水晶振動子Ａにおい
ては、水晶振動片９を支持する支持部８として、電極
４，５と同一材料で形成したものについて説明したが、
底板部２および枠体部３と同一材料で形成したものにつ
いても、同様に本発明を実施できるものである。このよ
うな構成によれば、高価なＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペ
ースト等の導電ペーストの使用量が低減でき、コスト低
減ができるという特長がある。
ては、水晶振動片９を支持する支持部８として、電極
４，５と同一材料で形成したものについて説明したが、
底板部２および枠体部３と同一材料で形成したものにつ
いても、同様に本発明を実施できるものである。このよ
うな構成によれば、高価なＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペ
ースト等の導電ペーストの使用量が低減でき、コスト低
減ができるという特長がある。
【００３５】また、本発明は、金属キャップ１２を接地
する構造の水晶振動子においても、同様に実施できるも
のである。金属キャップ１２を接地した場合、浮遊容量
や外来電磁波により内部に収容した水晶振動片９等の素
子の特性変動が防止できる特長がある。この場合、金属
キャップ１２に接地用の脚部を一体に設けて、直接接地
するようにしてもよいし、低融点ガラス１１と底板部２
および枠体部３の端面に接地用の導電層を形成して接地
するようにしてもよい。また、低融点ガラス１１に導電
性粒子を分散した導電性の低融点ガラスを用いると共
に、底板部２および枠体部３の端面に接地用の導電層を
形成して接地するようにしてもよい。この場合、本発明
のバッファ層１０をメタライズ層または金属層で形成し
ておけば、このバッファ層１０を金属キャップ１２と接
地用の導電層との接続用に活用することができる。
する構造の水晶振動子においても、同様に実施できるも
のである。金属キャップ１２を接地した場合、浮遊容量
や外来電磁波により内部に収容した水晶振動片９等の素
子の特性変動が防止できる特長がある。この場合、金属
キャップ１２に接地用の脚部を一体に設けて、直接接地
するようにしてもよいし、低融点ガラス１１と底板部２
および枠体部３の端面に接地用の導電層を形成して接地
するようにしてもよい。また、低融点ガラス１１に導電
性粒子を分散した導電性の低融点ガラスを用いると共
に、底板部２および枠体部３の端面に接地用の導電層を
形成して接地するようにしてもよい。この場合、本発明
のバッファ層１０をメタライズ層または金属層で形成し
ておけば、このバッファ層１０を金属キャップ１２と接
地用の導電層との接続用に活用することができる。
【００３６】さらに、本発明の上記実施例は、表面実装
型水晶振動子Ａについて、特に熱膨張係数差に起因する
特性変動防止および低背化に配慮して、水晶振動片と熱
膨張係数が一致または近似したガラスセラミック製の絶
縁性ベース１とステンレス鋼等よりなる金属キャップ１
２とを用いる場合について説明したが、低背化がそれほ
ど要求されない場合は、セラミック製のキャップまたは
ガラスセラミック製のキャップをもちいてもよい。も
し、キャップをセラミックまたはガラスセラミックで構
成する場合は、低融点ガラスとキャップとの間にもバッ
ファ層を介在させることはもちろんである。
型水晶振動子Ａについて、特に熱膨張係数差に起因する
特性変動防止および低背化に配慮して、水晶振動片と熱
膨張係数が一致または近似したガラスセラミック製の絶
縁性ベース１とステンレス鋼等よりなる金属キャップ１
２とを用いる場合について説明したが、低背化がそれほ
ど要求されない場合は、セラミック製のキャップまたは
ガラスセラミック製のキャップをもちいてもよい。も
し、キャップをセラミックまたはガラスセラミックで構
成する場合は、低融点ガラスとキャップとの間にもバッ
ファ層を介在させることはもちろんである。
【００３７】さらにまた、本発明は、水晶振動子以外の
弾性表面波素子や半導体装置や電子部品等のガラスセラ
ミックパッケージにおいても、同様に実施できるもので
ある。水晶振動子以外の用途においては、内部に収容す
る素子の熱膨張係数に応じて、絶縁性ベース１，低融点
ガラス１１および金属キャップ１２の熱膨張係数を適宜
設定すればよい。これらの熱膨張係数の設定は、それぞ
れガラスセラミックにおいては、アルカリガラス中に分
散するフォルステライトの微粉末の分散量を調整する。
低融点ガラス１１においては、銀−リン酸系の低融点ガ
ラスにおけるフィラーであるリン酸化合物または五酸化
ニオブの添加量や酸化ジルコニウムと酸化ニオブとの固
溶体の添加量を適宜調整すればよい。いずれもフォルス
テライトの微粉末の分散量や、リン酸化合物または五酸
化ニオブの添加量や、酸化ジルコニウムと酸化ニオブと
の固溶体の添加量を増大することにより熱膨張係数は減
少するし、添加量を減少させれば熱膨張係数は増大す
る。
弾性表面波素子や半導体装置や電子部品等のガラスセラ
ミックパッケージにおいても、同様に実施できるもので
ある。水晶振動子以外の用途においては、内部に収容す
る素子の熱膨張係数に応じて、絶縁性ベース１，低融点
ガラス１１および金属キャップ１２の熱膨張係数を適宜
設定すればよい。これらの熱膨張係数の設定は、それぞ
れガラスセラミックにおいては、アルカリガラス中に分
散するフォルステライトの微粉末の分散量を調整する。
低融点ガラス１１においては、銀−リン酸系の低融点ガ
ラスにおけるフィラーであるリン酸化合物または五酸化
ニオブの添加量や酸化ジルコニウムと酸化ニオブとの固
溶体の添加量を適宜調整すればよい。いずれもフォルス
テライトの微粉末の分散量や、リン酸化合物または五酸
化ニオブの添加量や、酸化ジルコニウムと酸化ニオブと
の固溶体の添加量を増大することにより熱膨張係数は減
少するし、添加量を減少させれば熱膨張係数は増大す
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、セラミックまたはガラスセラ
ミックを低融点ガラスで封止した封止構体において、前
記セラミックまたはガラスセラミックと低融点ガラスと
の間にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構
体であるから、セラミックまたはガラスセラミックがア
ルカリ成分を含むものであり、低融点ガラスが銀−リン
酸系の低融点ガラスであっても、前記バッファ層によ
り、セラミックまたはガラスセラミックと低融点ガラス
との相互干渉が防止され、セラミックまたはガラスセラ
ミックと低融点ガラスとの封止界面の封止強度が低下し
て剥離を生じることがない封止構体が提供できるという
特有の作用効果を奏する。また、バッファ層をメタライ
ズ層または導電層で形成した場合は、このバッファ層を
利用して、金属キャップを接地することができ、浮遊容
量や外来電磁波に起因する水晶振動片等の素子の特性変
動を防止できるという特有の作用効果を奏する。
ミックを低融点ガラスで封止した封止構体において、前
記セラミックまたはガラスセラミックと低融点ガラスと
の間にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構
体であるから、セラミックまたはガラスセラミックがア
ルカリ成分を含むものであり、低融点ガラスが銀−リン
酸系の低融点ガラスであっても、前記バッファ層によ
り、セラミックまたはガラスセラミックと低融点ガラス
との相互干渉が防止され、セラミックまたはガラスセラ
ミックと低融点ガラスとの封止界面の封止強度が低下し
て剥離を生じることがない封止構体が提供できるという
特有の作用効果を奏する。また、バッファ層をメタライ
ズ層または導電層で形成した場合は、このバッファ層を
利用して、金属キャップを接地することができ、浮遊容
量や外来電磁波に起因する水晶振動片等の素子の特性変
動を防止できるという特有の作用効果を奏する。
【図１】 本発明の封止構体の一例である表面実装型水
晶振動子Ａを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
晶振動子Ａを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
【図２】 本発明の封止構体の封止強度試験に供したテ
ストピースの斜視図
ストピースの斜視図
【図３】 本発明の封止構体の封止強度試験結果を示す
ＰＣＴ時間−引き剥がし強度特性図で、（ａ）バッファ
層として耐水ガラス層を用いた場合、（ｂ）バッファ層
としてメタライズ層を用いた場合、（ｃ）バッファ層と
して金属層を用いた場合
ＰＣＴ時間−引き剥がし強度特性図で、（ａ）バッファ
層として耐水ガラス層を用いた場合、（ｂ）バッファ層
としてメタライズ層を用いた場合、（ｃ）バッファ層と
して金属層を用いた場合
【図４】 従来の封止構体の一例である表面実装型水晶
振動子Ｂを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
振動子Ｂを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
【図５】 従来の封止構体の一例である表面実装型水晶
振動子Ｃを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
振動子Ｃを示し、（ａ）一部を切り開いた平面図、
（ｂ）長手方向の中心線に沿う縦断面図、（ｃ）下面図
１ 絶縁性ベース ２ 底板部 ３ 枠体部 ４、５ 電極 ６、７ 端子 ８ 支持部 ９ 水晶振動片 １０ バッファ層 １１ 低融点ガラス １２ 金属キャップ １３ テストピース １４ ガラスセラミック片 １５ バッファ層 １６ 低融点ガラス １７ ステンレス片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０３Ｈ 9/10 Ｈ０３Ｈ 9/10 Ｆターム(参考） 4F100 AA04B AA04C AA07B AA07C AA17B AA17C AB00D AD00A AG00A AG00B AG00C AG00D AG00K AR00D BA04 BA06 BA07 BA10B BA10C DD32 EH66D EH71D GB41 JG04 JL09 JL11 4G026 BA01 BB33 BF02 BF15 BF16 BG02 BH13 4G062 AA03 AA08 BB01 DA06 DB03 DB04 DC03 DE03 DE04 EA03 EA04 EB03 EB04 EC03 EC04 EE03 EE04 EF03 EF04 EG03 EG04 MM08 5J108 BB02 CC04 EE03 EE07 EE18 FF14 GG03 GG13 GG15 GG16 GG17
Claims (9)
- 【請求項１】セラミックを低融点ガラスで封止した封止
構体において、前記セラミックと低融点ガラスとの間に
バッファ層を介在させたことを特徴とする封止構体。 - 【請求項２】ガラスセラミックを低融点ガラスで封止し
た封止構体において、前記ガラスセラミックと低融点ガ
ラスとの間にバッファ層を介在させたことを特徴とする
封止構体。 - 【請求項３】アルカリガラス成分を含むガラスセラミッ
クを銀−リン酸系の低融点ガラスで封止した封止構体に
おいて、前記ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点
ガラスとの間にバッファ層を介在させたことを特徴とす
る封止構体。 - 【請求項４】アルカリガラスにフォルステライトを分散
したガラスセラミックを銀−リン酸系の低融点ガラスで
封止した封止構体において、前記ガラスセラミックと銀
−リン酸系の低融点ガラスとの間にバッファ層を介在さ
せたことを特徴とする封止構体。 - 【請求項５】アルカリガラスにフォルステライト微粉末
を３０〜７０ｗｔ％分散したガラスセラミックを銀−リ
ン酸系の低融点ガラスで封止した封止構体において、前
記ガラスセラミックと銀−リン酸系の低融点ガラスとの
間にバッファ層を介在させたことを特徴とする封止構
体。 - 【請求項６】下記組成を有するアルカリガラスにフォル
ステライトの微粉末を３０〜７０ｗｔ％分散したガラス
セラミックを銀−リン酸系の低融点ガラスを封止した封
止構体において、前記ガラスセラミックと銀−リン酸系
の低融点ガラスとの間にバッファ層を介在させたことを
特徴とする封止構体。 ＳｉＯ2 ：５０〜７０ｗｔ％ Ａｌ2Ｏ3： ２〜１５ｗｔ％ ＲＯ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの一種以上） Ｂ2Ｏ3 ： １〜 ８ｗｔ％ ＺｎＯ ： ２〜１５ｗｔ％ Ｒ2Ｏ ： ５〜３０ｗｔ％（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのうちの一種以上） - 【請求項７】前記銀−リン酸系の低融点ガラスが、Ａｇ
−Ｉ−Ｐ−Ｏ系の銀−リン酸系の低融点ガラスであるこ
とを特徴とする請求項１ないし６記載の封止構体。 - 【請求項８】前記バッファ層が、耐水ガラス層，メタラ
イズ層，金属層の中から選択されたものであることを特
徴とする請求項１ないし７記載の封止構体。 - 【請求項９】前記ガラスセラミックが、底板部および枠
体部を有する絶縁性のベースであり、前記封止構体が、
低融点ガラスを介して金属キャップを封止した絶縁パッ
ケージであることを特徴とする請求項１ないし８記載の
封止構体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11148975A JP2000340686A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 封止構体 |
| KR1020000025582A KR20010066793A (ko) | 1999-05-14 | 2000-05-13 | 저융점 글래스, 절연 패키지 및 밀봉 부재 |
| US09/571,664 US6344424B1 (en) | 1999-05-14 | 2000-05-15 | Low melting point glass, insulating package, and sealing member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11148975A JP2000340686A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 封止構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340686A true JP2000340686A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15464877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11148975A Withdrawn JP2000340686A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-28 | 封止構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000340686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169889A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | 接合構造体およびその製造法 |
| CN101873112A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-10-27 | 铜陵市晶赛电子有限责任公司 | 超薄型陶瓷封装石英晶体谐振器 |
| JP5162675B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-03-13 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動子の製造方法、並びに圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11148975A patent/JP2000340686A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169889A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | 接合構造体およびその製造法 |
| JP5162675B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-03-13 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電振動子の製造方法、並びに圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 |
| US8638180B2 (en) | 2008-11-28 | 2014-01-28 | Sii Crystal Technology Inc. | Piezoelectric vibrator manufacturing method, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece |
| CN101873112A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-10-27 | 铜陵市晶赛电子有限责任公司 | 超薄型陶瓷封装石英晶体谐振器 |
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