JP2001156197A

JP2001156197A - 絶縁パッケージおよび電子素子封止構体

Info

Publication number: JP2001156197A
Application number: JP33983599A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Goto; 芳宏後藤; Katsuya Terai; 克弥寺井
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁パッケージにおける導電性キャップを低
抵抗で接地する。【解決手段】底板部２および枠体部３を有する絶縁性
ベース１と、絶縁性ベース１の内方から外方に導出され
た電極４，５と、底板部２の下面の端子部６，７と、支
持部８とを有し、前記電極４，５に水晶振動子片１４を
接続固着し、前記枠体部３の上面と端面に接地用の導電
層９，１０，１１を形成し、底板部２の下面に前記接地
用の導電層９，１０，１１と電気的に接続された接地用
の端子部１２，１３を形成し、前記枠体部３の上面の導
電層９の上に、導電性ガラス１５でキャップ本体１６ａ
の両面に導電膜１６ｂを形成した導電性キャップ１６を
気密に固着封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、底板部および枠体
部を有する絶縁性ベースに導電性キャップを導電性封止
材で気密に固着封止して接地する絶縁パッケージおよび
その絶縁パッケージ内に電子素子を封入してなる電子素
子封止構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子部品の小型・軽量化および表
面実装化に伴って、水晶振動子も従来の円筒型金属パッ
ケージからセラミックパッケージ化が進められている。
その代表的なものについて、以下説明する。図１１ない
し図１３は従来の表面実装型水晶振動子Ｃを示し、図１
１は長手方向の中心線に沿う縦断面図、図１２は一部を
切り開いた平面図、図１３は下面図である。図１１ない
し図１３において、５１はアルミナセラミック製の底板
部５２および枠体部５３を有する絶縁性ベースで、底板
部５２の上面の長手方向の一端部近傍には、Ｗペース
ト，Ｍｏペースト等を塗布焼成してＮｉめっきまたはＡ
ｕめつきされた電極５４，５５が形成されている。前記
電極５４，５５の一方の電極５４は、底板部５２と枠体
部５３の間を通って長手方向の一端部に導出されてお
り、他方の電極５５は底板部５２と枠体部５３の間を迂
回して長手方向の他端部に導出されている。そして、こ
れら両電極５４，５５は、底板部５２の端面を通って、
底板部５２の下面にＷペースト，Ｍｏペースト等を塗布
焼成してＮｉめっきまたはＡｕめつきされた端子部５
６，５７に接続されている。前記底板部５２の長手方向
の他端部近傍には、後述する水晶振動子片（５９）を底
板部５２から浮かせて水平に支持する，いわゆる「枕」
と称される支持部５８が形成されている。この支持部５
８は、前記電極５４，５５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。前記電極５４，５５に
は、両面に電極（図示省略）を形成した水晶振動子片５
９が、導電性接着材等により水平状態に接続固着されて
いる。前記枠体部５３の上面には、低融点ガラス６０を
介してセラミツク製のキャップ６１が気密に固着封止さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
水晶振動子Ｃの上記絶縁パッケージにおいては、アルミ
ナセラミック製の底板部５２，枠体部５３およびキャッ
プ６１の熱膨張係数が水晶振動子片５９の熱膨張係数と
相違するため、熱膨張係数差に起因する応力によって、
水晶振動子片５９の特性変動が生じるという問題点があ
った。また、セラミック製のキャップ６１は、その機械
的強度の点から薄型化に限度があり、水晶振動子Ｃ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、絶縁パツケージと
水晶振動子片等の電子素子との熱膨張係数差に起因する
応力で電子素子の特性変動が生じず、しかも絶縁パツケ
ージの低背化ができる絶縁パッケージを提案した。図１
４ないし図１６は、そのような絶縁パッケージＤを示
し、図１４は長手方向の中心線に沿う縦断面図、図１５
は一部を切り開いた平面図、図１６は下面図である。こ
の絶縁パッケージＤは、ガラス中にセラミック微粉末を
分散したガラスセラミック複合体製の底板部７２および
枠体部７３を有し、熱膨張係数が１００〜１５０×１０
^−７／℃の絶縁性ベース７１と、セラミツク製のキャッ
プ６１に代えて熱膨張係数が１００〜１５０×１０^−７
／℃のステンレス鋼等よりなる金属製キャップ８１とを
用いるものである。なお、図１４ないし図１６におい
て、７４，７５は電極、７６，７７は端子部、７８は支
持部、７９は水晶振動子片、８０は導電性封止材として
の低融点ガラスで、それぞれ図１１ないし図１３の５４
ないし６０と同様であり、説明を省略する。この水晶振
動子Ｄによれば、絶縁性ベース７１と金属製キャップ８
１の熱膨張係数が、水晶振動子片７９の熱膨張係数に一
致ないしきわめて近似しているので、これらの絶縁性ベ
ース７１および金属製キャップ８１と、水晶振動子片７
９との熱膨張係数差に起因する応力は全くないか著しく
小さいため、応力に起因する水晶振動子片７９の特性変
動が全くないか、著しく小さく無視できるという優れた
特長がある。また、アルミナセラミック製のキャップ６
１に代えて、金属キャップ８１を用いるので、キャップ
の薄型化ができ、したがって水晶振動子Ｄ全体の低背化
ができるという優れた特長がある。

【０００５】しかしながら、上記の水晶振動子Ｄにおい
ても、浮遊容量や外来電磁波の影響により、内部に収容
した水晶振動子片７９の特性変動が生じることがあり、
このような浮遊容量や外来電磁波に起因する水晶振動子
片７９の特性変動を防止することが望まれている。

【０００６】そこで、本件出願人は、先に金属製キャッ
プ８１を接地することにより、浮遊容量や外来電磁波に
起因する特性変動を防止する絶縁パッケージについても
提案している。このような、金属製キャップを接地した
絶縁パッケージにおいて、絶縁性ベースおよび金属製キ
ャップの水晶振動子片に対する熱膨張係数差に起因する
応力による水晶振動子編の特性変動を低減するために、
金属製キャップを熱膨張係数が水晶振動子片に近似した
ステンレス鋼製とした場合は、ステンレス鋼製キャップ
の抵抗値が高いために接地抵抗が高く、必ずしも十分な
接地効果，すなわち浮遊容量や外来電磁波に起因する水
晶振動子片の特性変動を防止するという効果が得られな
い場合があることが判明した。

【０００７】そこで、本発明は、導電性キャップを低抵
抗で接地可能な絶縁パッケージを提供することを目的と
する。また、本発明の別の目的は、絶縁パッケージ内に
収容した水晶振動子片や圧電素子等の素子が、浮遊容量
や外来電磁波に起因して特性変動を生じない電子素子封
止構体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明は、底板部および枠体部を有する絶縁性ベースと、
この絶縁性ベースの内方から外方に導出された電極と、
前記枠体部の上に導電性封止材を介して気密に固着封止
された導電性キャップとを有し、前記導電性キャップを
前記導電性封止材を介して接地する絶縁パッケージにお
いて、前記導電性キャップは、導電性キャップ本体の少
なくとも下面にそれよりも低抵抗の導電膜を有すること
を特徴とする絶縁パッケージである。このような絶縁パ
ッケージによれば、導電性キャップ本体の少なくとも下
面に形成した導電膜および導電性封止材により、導電性
キャップを低抵抗で接地できる。

【００１１】本発明の請求項２記載の発明は、前記絶縁
性ベースは、アルミナ，フォルステライト，ステアタイ
ト，マグネシア，ジルコニア、およびガラス中にセラミ
ック粉末を分散させたガラスセラミック複合体のいずれ
かであることを特徴とする請求項１記載の絶縁パッケー
ジである。このような絶縁パツケージによれば、絶縁性
の高い絶縁パッケージが得られる。特に、絶縁性ベース
をガラスセラミック複合体製とした場合は、内部に封入
する水晶振動子等の電子素子の熱膨張係数に合致ないし
近似させることができ、熱膨張係数差に起因する応力に
よる水晶振動子片等の電子素子の特性変動を防止でき
る。

【００１２】本発明の請求項３記載の発明は、前記絶縁
性ベースが、その枠体部の上面および端面に接地用の導
電層を有し、前記底板部の端面および下面にそれぞれ接
地用の導電層および端子部を有することを特徴とする請
求項１または２記載の絶縁パッケージである。このよう
な絶縁パツケージによれば、導電性キャップを接地用の
導電層および端子部を利用して接地できる。

【００１３】本発明の請求項４記載の発明は、前記導電
性キャップが、金属製または導電性セラミック製である
ことを特徴とする請求項１記載の絶縁パッケージであ
る。このような絶縁パツケージによれば、導電性キャッ
プを低抵抗で接地でき、特に金属製キャップの場合は、
導電性キャップの薄型化が可能で、絶縁パッケージの低
背化ができる。

【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、前記金属
製キャップが、ステンレス鋼製であることを特徴とする
請求項４記載の絶縁パッケージである。このような絶縁
パツケージによれば、導電性キャップの熱膨張係数を水
晶振動子片等の電子素子の熱膨張係数に一致ないし近似
させることができ、熱膨張係数差に起因する応力で水晶
振動子片等の電子素子の特性変動を防止できる。

【００１５】本発明の請求項６記載の発明は、前記導電
性キャップに形成された導電膜が、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，
Ｎｉのいずれかまたはこれらの積層膜であることを特徴
とする請求項１記載の絶縁パッケージである。このよう
な絶縁パツケージによれば、低抵抗の導電膜により導電
性キャップの接地抵抗を小さくできる。

【００１６】本発明の請求項７記載の発明は、前記導電
膜は、その厚さが０．１〜５０μｍの範囲内にあること
を特徴とする請求項６記載の絶縁パッケージである。こ
のような絶縁パツケージによれば、低抵抗の導電膜によ
り接地抵抗を小さくできるのみならず、導電膜の薄型化
により原価低減および絶縁パッケージの低背化ができ
る。

【００１７】本発明の請求項８記載の発明は、前記絶縁
性ベースおよび導電性キャップの熱膨張率が、７０〜１
５０×１０^−７／℃であることを特徴とする請求項１な
いし７記載の絶縁パッケージである。このような絶縁パ
ツケージによれば、絶縁性ベースおよび導電性キャップ
の熱膨張率を水晶振動子片等の電子素子の熱膨張係数に
一致ないし近似させることができ、熱膨張係数差に起因
する応力で水晶振動子片等の電子素子の特性変動を防止
できる。

【００１８】本発明の請求項９記載の発明は、前記ガラ
スセラミツク複合体製の絶縁性ベースは、ガラス中にフ
ォルステライトを３０〜７０ｗｔ％分散させたものであ
ることを特徴とする請求項２記載の絶縁パッケージであ
る。このような絶縁パツケージによれば、熱膨張係数が
１００〜１５０×１０^−７／℃の絶縁性ベースが得られ
る。

【００１９】本発明の請求項１０記載の発明は、前記両
電極が、絶縁パツケージの長手方向の両端部から導出さ
れ、絶縁パツケージの下面の長手方向の両端部に形成さ
れた端子部に接続されており、前記接地用の導電層が絶
縁パッケージの短手方向の両端部から前記枠体部および
底板部の端面を通って絶縁パッケージの下面の短手方向
の両端部に形成された接地用端子部に接続されているこ
とを特徴とする請求項１ないし９記載の絶縁パッケージ
である。このような絶縁パツケージによれば、水晶振動
子片用の電極および端子部と、導電性キャップの接地用
の導電層および端子部とを離隔して形成でき、短絡を防
止できる。

【００２０】本発明の請求項１１記載の発明は、前記両
電極が、絶縁パツケージの一対の対角部から導出され、
前記底板部の一対の対角部端面を通って、絶縁パツケー
ジの下面の一対の対角部に形成された端子部に接続され
ており、前記接地用の導電層が、絶縁パッケージの他の
一対の対角部から前記枠体部および底板部の対角部端面
を通って、絶縁パッケージの下面の他の一対の対角部に
形成された接地用の端子部に接続されていることを特徴
とする請求項１ないし９記載の絶縁パッケージである。
このような絶縁パツケージによれば、水晶振動子片用の
電極および端子部と、導電性キャップの接地用の導電層
および端子部とを離隔して形成でき、短絡を防止できる
のみならず、水晶振動子片用の電極の引き回し距離を小
さくでき、低抵抗化および原価低減ができる。

【００２１】本発明の請求項１２記載の発明は、前記請
求項１ないし１１記載の絶縁性パッケージ内に、電子素
子として水晶振動子片を封入したことを特徴とする電子
素子封止構体である。このような電子素子封止構体によ
ると、内部に収納した水晶振動子片が浮遊容量や外来電
磁波による特性変動を生じることがない。

【００２２】本発明の請求項１３記載の発明は、前記前
記請求項１ないし１１記載の絶縁性パッケージ内に、電
子素子として圧電材料素子を封止したことを特徴とする
電子素子封止構体である。このような電子素子封止構体
によると、内部に収納した圧電材料素子が浮遊容量や外
来電磁波による特性変動を生じることがない。

【００２３】

【発明の実施の態様】以下、本発明の実施の態様につい
て、図面を参照した説明する。

【第１実施態様】図１ないし図３は本発明の第１実施態
様の表面実装型水晶振動子Ａを示し、図１は一部に正面
図を併示した長手方向の中心線に沿う縦断面図、図２は
一部を切り開いた平面図、図３はその下面図である。図
１ないし３において、１はガラス中にセラミックの微粉
末を分散したガラスセラミツク複合体製の絶縁性ベース
で、底板部２および枠体部３を有する。前記底板部２お
よび枠体部３を構成するガラスセラミック複合体は、例
えば、ＳｉＯ₂：５０〜７０ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃：２〜１
５ｗｔ％、ＲＯ（ＲはＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，のうちの一種
以上）：５〜３０ｗｔ％、Ｂ₂Ｏ₃：１〜８ｗｔ％、Ｚｎ
Ｏ：２〜１５ｗｔ％、Ｒ₂Ｏ（ＲはＮａ，Ｋ，Ｌｉのう
ちの一種以上）：５〜３０ｗｔ％の組成を有する０．３
〜３μｍのガラス微粉末に、０．３〜３μｍのフォルス
テライトの微粉末を３０〜７０ｗｔ％分散させたガラス
セラミック複合体製のグリーンシートを焼成してなるも
ので、熱膨張係数が１００〜１５０×１０^−７／℃のも
のである。

【００２４】前記底板部２の上面の長手方向の一端部近
傍には、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等を塗布焼
成してなる電極４，５を有する。また、底板部２の下面
の長手方向の両端部近傍には、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐ
ｄペースト等を塗布焼成しなる端子部６，７を有する。

【００２５】前記一方の電極４は、底板部２と枠体部３
の間を通って長手方向の一端部（図示左側）に露出し、
底板部２の端面を通って、底板部２の一方端の下面に形
成された端子部６に接続されている。他方の電極５は、
底板部２と枠体部３との間を迂回して長手方向の他端部
（図示右側）に露出し、底板部２の端面を通って、底板
部２の他方端の下面に形成された端子部７に接続されて
いる。

【００２６】前記底板部２の上面の電極４，５の形成さ
れた側とは反対側の端部近傍には、Ａｇペースト，Ａｇ
／Ｐｄペースト等を塗布焼成してなる，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、電極４，５と同時に、かつ同一厚さに形成されてい
る。

【００２７】前記枠体部３の上面には、メタライズ法ま
たはＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等の塗布焼成に
より、接地用の導電層９が形成されている。同様に、前
記底板部２および枠体部３の短手方向の両端面には、メ
タライズ法またはＡｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等
の塗布焼成により、接地用の導電層１０，１１が形成さ
れている。また、底板部２の裏面の短手方向の両端部に
は、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等の塗布焼成に
より、接地用の端子部１２，１３が形成されている。な
お、前記Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等を塗布形
成された電極４，５，端子部６，７，１２，１３および
導電層９，１０，１１のＡｇ，Ａｇ／Ｐｄ表面に、長期
保管後の半田濡れ性を保証する目的で、Ｎｉめっき，Ａ
ｕめっき等を施す場合もある。

【００２８】前記電極４，５には、両面に電極（図示省
略）を形成した水晶振動子片１４が、導電性接着剤によ
り電気的に接続されるとともに、機械的に固着されてい
る。そして、前記枠体部３の上面に形成された接地用の
導電層９には、導電性封止材としての導電性ガラス１５
により導電性キャップ１６が封止されている。

【００２９】前記導電性ガラス１５は、例えば図４に示
すように、低融点ガラスペースト１７中に粒径が０．０
０３〜１００μｍ程度の球形粒子，特に好ましくは、全
体がＡｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ等の金属製またはＡｇ−Ｃ
ｕ，Ａｇ−Ｐｄ等の合金製の導電性の球形粒子１８ａを
分散した導電性ガラス１５ａや、図５に示すように、低
融点ガラスペースト１７中に、粒径が０．１μｍ程度の
セラミックまたはガラスセラミック等の球形絶縁粒子１
９の表面に前記した金属または合金よりなる厚さが０．
１〜１０μｍ程度の導電層２０を形成した導電性の球形
粒子１８ｂを分散した導電性ガラスペースト１５ｂを塗
布焼成したものである。

【００３０】また、前記導電性キャップ１６は、図６
（ａ）に示すように、熱膨張係数が１００〜１５０×１
０^−７／℃のステンレス鋼等よりなるキャップ本体１６
ａの両面に、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉのいずれかまたは
これらの積層膜からなる厚さが０．１〜５０μｍの導電
膜１６ｂを、めっき，印刷焼付け，蒸着，スパッタ，ク
ラッド法等により形成したものである。ここで、導電膜
１６ｂを前記した材料で形成するのは、導電膜１６ｂの
抵抗値をステンレス鋼製のキャップ本体１６ａよりも低
抵抗にするためである。また、導電膜１６ｂを前記した
厚さに設定するのは、０．１μｍよりも薄いと抵抗値の
低減効果が得られないし、５０μｍよりも厚いと原価高
になるのみならず、絶縁パッケージＡの低背化を阻害す
るためである。さらに、導電膜１６ｂをキャップ本体１
６ａの両面に形成するのは、導電性キャップ１６の封止
時に、その表裏を判別しなくてもよいためである。

【００３１】図７は、本発明の水晶振動子Ａの導電性ガ
ラス１５による封止部の拡大断面図を示し、右半分は、
導電性の球体粒子１８ａ，１８ｂの粒径が、制御しよう
とする間隙寸法ｇに等しい導電性ガラスペースト１５
ａ，１５ｂを用いた場合を示し、左半分は、導電性の球
体粒子１８ｃの粒径寸法が規制しようとする間隙寸法ｇ
よりも小さい場合を示している。ここで、球形粒子１８
ａ，１８ｂ，１８ｃの粒径は、導電性ガラス１５の厚さ
に応じて設定される。導電性ガラス１５の厚さは、薄け
れば薄いほど低背化のためには望ましいが、一般には、
枠体部３の上面の平面度および導電性キャップ１６の平
面度をばらつきを許容するために、約５０μｍ程度に設
定されている。したがって、導電性ガラス１５の狙い目
の厚さが５０μｍの場合は、導電性の球形粒子１８ａ，
１８ｂの粒径は５０μｍに設定される。また、球形粒子
１８ｃの場合は、その粒径は１０〜５０μｍに設定され
る。すなわち、その理由は、球形粒子１８ｃの粒径が１
０μｍ未満の場合は、球形粒子１８ｃ相互の接触が困難
になり、低融点ガラス１５の厚さの均一化が困難になる
のみならず、導電性ガラス１５の導電性確保が困難にな
って、枠体部３の上面に形成した接地用の導電層９と導
電性キャップ１６との電気的な接続が困難になるからで
ある。

【００３２】本発明の水晶振動子Ａによれば、図１１な
いし図１３や図１４ないし図１６に示す従来の水晶振動
子Ｃ，Ｄと比較して、第１に、枠体部３の上面の導電層
９と導電性キャップ１６との間が導電性ガラス１５で封
止されているので、導電性キャップ１６は、その下面の
導電膜１６ｂ−導電層９−接地用の導電層１０（１１）
−端子部１２（１３）の経路で端子部１２，１３に接続
されているので、端子部１２，１３を接地することによ
り、導電性キャップ１６を接地することができる。この
とき、導電性キャップ１６のキャップ本体部１６ａがス
テンレス鋼製であっても、その下面に形成された導電膜
１６ｂによって、接地抵抗は例えば１Ω以下の低抵抗に
できる。このため、有害な浮遊容量がなくなるのみなら
ず、外来電磁波は導電性キャップ１６から接地されて、
内部に収容された水晶振動子片１４に悪影響を及ぼすこ
とが確実に防止できる。

【００３３】また、本発明の水晶振動子Ａによれば、絶
縁性ベース１と導電性キャップ１６とが、低融点ガラス
１７中に導電性の球形粒子１８ａ，１８ｂ，１８ｃを分
散した導電性ガラス１５で封止されているので、前記導
電性の球形粒子１８ａ，１８ｂ，１８ｃがスペーサの役
目をして、図７に示すように、枠体部３の上面に形成さ
れた導電層９と導電性キャップ１６との間隔寸法ｇが、
容易かつ確実に一定にでき、したがって導電性キャップ
１６の傾斜による封止不良やパッケージ全体の高背化が
防止できる。

【００３４】

【第２実施態様】図８ないし１０は本発明の第２実施態
様の水晶振動子Ｂを示し、図８は長手方向の中心線に沿
う縦断面図、図９は一部を切り開いた平面図、図１０は
下面図である。図８ないし図１０において、２１はガラ
スセラミック複合体製の絶縁性ベースで、底板部２２お
よび枠体部２３を有するとともに、図１ないし図３に示
す第１実施態様の水晶振動子Ａと相違して、４隅に円弧
状の凹部２４，２５，２６，２７を有する。また、底板
部２２の上面の一方端（図示左側）近傍の電極形成位置
には、底板部２２と同一材質の台座部２８，２９を有
し、他方端（図示右側）近傍には、前記台座部２８，２
９と同一材質かつ同一高さの支持部３０を有する。３
１，３２はそれぞれ前記台座部２８，２９を覆ってＡｇ
ペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等を塗布焼成して形成し
た電極である。また、３３，３４，３５，３６は底板部
２２の裏面の４隅近傍に、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペ
ースト等を塗布焼成して形成した端子部である。そし
て、前記一方の電極３１は、枠体部２３と底板部２２と
の間を通って一対の対角部における一方（図８左下）の
凹部２４に導出されており、凹部２４の端面を通って底
板部２２の裏面の端子部３３に接続されている。他方の
電極３２は、枠体部２３と底板部２２との間を迂回して
一対の対角部における他方（図８右上）の凹部２５に導
出されており、凹部２５の端面を通って底板部２２の裏
面の端子部３４に接続されている。前記他の一対の対角
部の凹部２６，２７の端面には、図では明確でないが、
Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等を塗布焼成して形
成した接地用の導電層３７，３８を有し、これらの導電
層３７，３８は、それぞれ底板部２２の裏面の端子部３
５，３６に接続されている。さらに、枠体部２３の上面
には、Ａｇペースト，Ａｇ／Ｐｄペースト等を塗布焼成
して形成した接地用の導電層３９を有する。

【００３５】４０は水晶振動子片、４１は導電性ガラ
ス、４２はステンレス鋼等よりなる導電性キャップであ
り、これらは図１ないし図５に示す第１実施例の水晶振
動子Ａと同様であるので、その説明を省略する。

【００３６】上記の構成によれば、本発明の特徴である
導電性キャップ４２が導電性ガラス４１によって枠体部
２３と封止されて、導電性ガラス４１内に分散された導
電性の球体粒子（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）が導電性キ
ャップ４２と枠体部２３の上面の導電層３９との間を電
気的に接続し、したがって導電性キャップ４２は、導電
性キャップ４２−導電層３９−導電層３７（３８）を介
して、底板部２２の下面の接地用の端子部３５（３６）
に電気的に接続されて接地されていることにより、浮遊
容量や外来電磁波の影響によって、水晶振動子片４０が
特性変動を生じることがないという優れた特長を有する
ものである。また、導電性ガラス４１内に分散された導
電性の球体粒子（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）が導電性キ
ャップ４２と枠体部２３の上面との間のスペーサの役目
をして、導電性キャップ４２の傾斜が防止でき、導電性
ガラス４１の過不足が生じず、良好な封止特性が得られ
るのみならず、低背化が図れるという優れた特長を有す
るものである。

【００３７】さらに、図１ないし図３の第１実施態様の
絶縁パッケージＡに比較して、第１に、底板部２２およ
び枠体部２３の四隅部に円弧状の凹部２４，２５，２
６，２７を形成しているため、構造的に角部が欠け難く
なる利点がある。第２に、電極３２の迂回寸法が小さく
なり、それだけ高価なＡｇペーストやＡｇ／Ｐｄペース
ト等の使用量が低減できるため、コスト低減ができると
いう利点がある。第３に、底板部２２の上面の電極形成
位置に底板部２２と同一材質の台座部２８，２９が形成
されて、水晶振動子片４０の自由振動を保証する間隙を
形成しており、前記台座部２８，２９を覆って電極３
１，３２が形成されているため、電極３１，３２は電気
的に必要な最小限度の厚さ、すなわち従来よりも格段に
薄いものでよく、したがって高価なＡｇペースト，Ａｇ
／Ｐｄペースト等の使用量を低減でき、原価低減ができ
る。第４に、支持部３０の全体が底板部２２と同一材質
で形成されているため、前記同様に高価なＡｇペース
ト，Ａｇ／Ｐｄペースト等の使用量を低減でき、原価低
減ができる。

【００３８】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
８〜図１０に示す第２実施態様の水晶振動子Ｂにおい
て、絶縁性ベース２１、接地用端子部３５，３６、接地
用導電層３７，３８、導電性キャップ本体４２，導電性
封止材４１として次のものを製作した。絶縁性ベース２１材質：ガラスセラミツク複合体製寸法：長さ６ｍｍ，幅３．５ｍｍ，高さ０．６ｍｍ接地用端子部３５，３６材質：Ａｇ／Ｐｄ厚さ：１０〜３０μｍ寸法：長さ１．５ｍｍ，幅１．０ｍｍ接地用導電層３７，３８，３９材質：Ａｇ／Ｐｄ厚さ：１０〜３０μｍ導電性ガラス４１ガラス材質：銀−燐酸ガラス導電粒子：Ａｇ微粒子，Ａｕめっき樹脂ボール導電粒子の粒径：０．００３〜１００μｍ導電粒子の添加量：１〜８容量％（低融点ガラス粉末に
対して）厚さ：５０〜１５０μｍ導電性キャップ４２導電性キャップ本体４２ａ材質：ステンレス鋼固有抵抗：７０μΩ・ｃｍ寸法：長さ５．７ｍｍ，幅３．１ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ導電膜４２ｂ材質：電気Ｎｉめっき０．１〜１μｍ上に、電気Ａｇめ
っき１〜４μｍ上記の実施例の絶縁パッケージ１００個におけるキャッ
プ本体４２ａ−接地用端子部３５，３６間の接地抵抗
は、０．１５〜０．２５Ω（平均０．２Ω）であった。
これに対して、上記導電膜４２ｂがない他は上記実施例
と同一の比較例の絶縁パツケージ１００個におけるキャ
ップ本体４２ａ−接地用端子部３５，３６間の接地抵抗
は２５〜１００Ω（平均５０Ω）であった。これらの結
果から、本発明の絶縁パツケージの接地抵抗が格段に小
さいことが明らかである。

【００３９】なお、上記各実施態様は特定の構成の水晶
振動子ＡおよびＢについて説明したが、本発明はこれら
の実施態様の水晶振動子ＡおよびＢ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さ
れた構成が採用できる。例えば、導電性キャップ１６の
導電膜１６ｂは、図６（ｂ）に示すようにキャップ本体
１６ａの片面にのみ形成してもよい。

【００４０】また、本発明の絶縁性ベースは、支持部３
０全体を底板部２２と同一材質で形成する場合のみなら
ず、台座部２８，２９と同様の支持部を形成してもよ
い。

【００４１】さらに、本発明は、水晶振動子のみならず
弾性表面波素子，半導体素子，圧電素子等の各種電子素
子収容用の絶縁パッケージにも実施できるものである。
すなわち、上記各実施例は水晶振動子ＡおよびＢについ
て説明したので、底板部および枠体部よりなる絶縁性ベ
ースを、水晶振動子片の熱膨張係数（１３０×１０^−７
／℃）に一致ないし近似するガラスセラミック複合体
（熱膨張係数：１００〜１５０×１０^−７／℃）で構成
したが、他の用途においては、例えばアルミナ，フォル
ステライト，ステアタイト，マグネシア，ジルコニア等
のセラミックで構成することもできる。同様に、導電性
キャップのキャップ本体を、水晶振動子片の熱膨張係数
（１３０×１０^−７／℃）に一致ないし近似するステン
レス鋼製（熱膨張係数：１００〜１５０×１０^−７／
℃）としたが、ステンレス鋼製のみならず、鉄系合金，
鉄−ニツケル合金，コバーまたはコバールと称される鉄
−ニッケル−コバルト合金等で形成することができる。
また、それほど低背化が要求されない用途にあっては、
導電性セラミック製とすることもできる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上のように、底板部および枠
体部を有する絶縁性ベースと、この絶縁性ベースの内方
から外方に導出された電極と、前記枠体部の上に導電性
封止材を介して気密に固着封止された導電性キャップと
を有する絶縁パッケージにおいて、前記導電性キャップ
は導電性キャップ本体の少なくとも下面にそれよりも低
抵抗の導電膜を有することを特徴とする絶縁パッケージ
であるから、キャップ本体がステンレス鋼製等の比較的
抵抗値の大きいものであっても、その下面の導電膜を利
用して接地抵抗を低減できるので、浮遊容量や外来電磁
波に起因する絶縁パッケージ内の水晶振動片等の電子素
子の特性変動を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａの一部
に正面図を併示した長手方向の中心線に沿う縦断面図一
部を切り開いた平面図

【図２】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａの一部
を切り開いた平面図

【図３】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａの下面
図

【図４】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａにおけ
る導電性ガラス用の第１実施例の導電性ガラスペースト
の拡大縦断面図

【図５】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａにおけ
る導電性ガラス用の第２実施例の導電性ガラスペースト
の拡大縦断面図

【図６】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａにおけ
る導電性キャップの拡大縦断面図

【図７】本発明の第１実施態様の水晶振動子Ａにおけ
る導電性ガラスによる導電性キャップ封止部の拡大縦断
面図

【図８】本発明の第２実施態様の水晶振動子Ｂの長手
方向の中心線に沿う縦断面図を切り開いた平面図

【図９】本発明の第２実施態様の水晶振動子Ｂの一部
を切り開いた平面図

【図１０】本発明の第２実施態様の水晶振動子Ｂの下
面図

【図１１】従来の水晶振動子Ｃの長手方向の中心線に
沿う縦断面図

【図１２】従来の水晶振動子Ｃの一部を切り開いた平
面図

【図１３】従来の水晶振動子Ｃの下面図

【図１４】従来の水晶振動子Ｄの長手方向の中心線に
沿う縦断面図

【図１５】従来の水晶振動子Ｄの一部を切り開いた平
面図

【図１６】従来の水晶振動子Ｄの下面図

【符号の説明】

Ａ、Ｂ水晶振動子１、２１絶縁性ベース２、２２底板部３、２３枠体部４、５、３１、３２電極６、７、３３、３４電極用の端子部８、３０支持部９、１０，１１、３７、３８、３９接地用の導電層１２、１３、３５、３６接地用の端子部１４、４０水晶振動子片１５、４１導電性封止材（導電性ガラス）１５ａ，１５ｂ導電性ガラスペースト１６、４２導電性キャップ１６ａ、４２ａキャップ本体１６ｂ、４２ｂ導電膜１７低融点ガラスペースト１８ａ，１８ｂ，１８ｃ導電性の球形粒子１９絶縁性の球形粒子２０導電層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底板部および枠体部を有する絶縁性ベース
と、この絶縁性ベースの内方から外方に導出された電極
と、前記枠体部の上に導電性封止材を介して気密に固着
封止された導電性キャップとを有し、前記導電性キャッ
プを前記導電性封止材を介して接地する絶縁パッケージ
において、前記導電性キャップは、導電性キャップ本体の少なくと
も下面にそれよりも低抵抗の導電膜を有することを特徴
とする絶縁パッケージ。
【請求項２】前記絶縁性ベースは、アルミナ，フォルス
テライト，ステアタイト，マグネシア，ジルコニア、お
よびガラス中にセラミック粉末を分散させたガラスセラ
ミック複合体のいずれかであることを特徴とする請求項
１記載の絶縁パッケージ。
【請求項３】前記絶縁性ベースが、その枠体部の上面お
よび端面に接地用の導電層を有し、前記底板部の端面お
よび下面にそれぞれ接地用の導電層および端子部を有す
ることを特徴とする請求項１または２記載の絶縁パッケ
ージ。
【請求項４】前記導電性キャップが、金属製または導電
性セラミック製のキャップ本体を有することを特徴とす
る請求項１記載の絶縁パッケージ。
【請求項５】前記金属製のキャップ本体が、ステンレス
鋼製であることを特徴とする請求項４記載の絶縁パッケ
ージ。
【請求項６】前記導電性キャップに形成された導電膜
が、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉのいずれかまたはこれらの
積層膜であることを特徴とする請求項１記載の絶縁パッ
ケージ。
【請求項７】前記導電膜は、その厚さが０．１〜５０μ
ｍの範囲内にあることを特徴とする請求項６記載の絶縁
パッケージ。
【請求項８】前記絶縁性ベースおよび導電性キャップの
熱膨張率が、７０〜１５０×１０^−７／℃であることを
特徴とする請求項１ないし７記載の絶縁パッケージ。
【請求項９】前記ガラスセラミツク複合体製の絶縁性ベ
ースは、ガラス中にフォルステライトを３０〜７０ｗｔ
％分散させたものであることを特徴とする請求項２記載
の絶縁パッケージ。
【請求項１０】前記両電極が、絶縁パツケージの長手方
向の両端部から導出され、絶縁パツケージの下面の長手
方向の両端部に形成された端子部に接続されており、前
記接地用の導電層が絶縁パッケージの短手方向の両端部
から前記枠体部および底板部の端面を通って絶縁パッケ
ージの下面の短手方向の両端部に形成された接地用端子
部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし９
記載の絶縁パッケージ。
【請求項１１】前記両電極が、絶縁パツケージの一対の
対角部から導出され、前記底板部の一対の対角部端面を
通って、絶縁パツケージの下面の一対の対角部に形成さ
れた端子部に接続されており、前記接地用の導電層が、
絶縁パッケージの他の一対の対角部から前記枠体部およ
び底板部の対角部端面を通って、絶縁パッケージの下面
の他の一対の対角部に形成された接地用の端子部に接続
されていることを特徴とする請求項１ないし９記載の絶
縁パッケージ。
【請求項１２】前記請求項１ないし１１記載の絶縁性パ
ッケージ内に、電子素子として水晶振動子片を封入した
ことを特徴とする電子素子封止構体。
【請求項１３】前記前記請求項１ないし１１記載の絶縁
性パッケージ内に、電子素子として圧電材料素子を封入
したことを特徴とする電子素子封止構体。