JP2003204238A - 圧電デバイスとその封止方法及び圧電デバイスを利用した携帯電話装置ならびに圧電デバイスを利用した電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】振動周波数のばらつきを生じることなく、パッ
ケージを封止することができる圧電デバイスの封止方法
と、その封止方法が適用される圧電デバイス及びこの圧
電デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供
すること。 【解決手段】圧電振動片３２の一部を支持固定して収容
する内部空間を備えたパッケージ３６と、このパッケー
ジに固定された蓋体３９と、前記パッケージの底部に設
けた貫通孔３７に充填され、前記内部空間を気密状態で
封止するための封止材６３とを備えており、前記封止材
として、低融点金属による第１の金属材料６１と、第１
の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料６２により
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動片をパッ
ケージに内蔵した圧電デバイスとそのパッケージの封止
方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライ
ブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の
小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはペー
ジングシステム等の移動体通信機器において、近年、装
置の小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電
デバイスも小型薄型化が要求されている。また、それと
ともに、装置の回路基板に表面実装が可能な表面実装タ
イプの圧電デバイスが求められている。図１６及び図１
７は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略図で
あり、図１６は、圧電デバイスの構成を示す概略平面
図、図１７は、図１６の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断
面図である。

【０００３】図１６及び図１７において、従来の圧電デ
バイス１は、パッケージ６の内部に、圧電振動片２を収
容している。この圧電振動片２は、例えば水晶基板を利
用して形成されている。この圧電振動片２は、厚みの薄
い矩形状に形成された、所謂ＡＴカット振動片が使用さ
れ、パッケージ６の電極部に対して、その基部１１が固
定されていると共に、先端側４が自由端とされている。
この圧電振動片２の表面（図１７の上面及び下面を含む
表面）には駆動用の金属電極として、励振電極５が形成
されており、また、圧電振動片２の左端部の幅方向両端
部には、上記励振電極５と接続された引出し電極１２，
１２が形成されている。

【０００４】パッケージ６は、セラミック製の複数の基
板を積層して内側に所定の内部空間Ｓを形成するように
されている。この内部空間Ｓにおいて、パッケージ６の
内側の底部には、導電性の接着剤７，７を介して、上述
した引出し電極１２，１２が電極部３，３上に接合固定
されている。そして、パッケージ６の開放された上端に
は、低融点ガラス等のロウ材８を介して、ガラス等の光
を透過する材料，すなわち光透過性の材料で形成された
蓋体９が接合されることにより、封止されている。

【０００５】圧電デバイス１は、以上のように構成され
ており、外部からの駆動電圧が、電極部３及び導電性接
着剤７を介して、励振電極５に伝えられると、励振電極
５からの電圧が圧電材料に伝えられることで、圧電材料
が、所定の周波数で振動する。この振動周波数を外部に
取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ること
ができるようになっている。

【０００６】このような圧電デバイス１では、その製造
工程においては、先ず、圧電振動片２を導電性接着剤７
を用いて、パッケージ６の電極部３，３に接合する。封
止工程に先行して、圧電振動片２に対しては、その電極
膜に対して、蒸着等の手段により、金属膜をさらに被覆
して、重量を増加させたり、反対にプラズマを照射し
て、金属膜を除去して重量を減らして、所定の周波数調
整を行う。次いで、上述したロウ材８を介して、蓋体９
を配置し、真空雰囲気内で加熱してロウ材８を溶融する
ことにより、封止している。これにより、圧電振動片２
は、パッケージ６内で、所定の周波数で振動できるよう
にされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
工程を経て製造される圧電デバイス１においては、蓋体
９の封止前に周波数調整を行っているにもかかわらず、
振動周波数に比較的大きなばらつきを生じていた。この
ような振動周波数のばらつきは、蓋体９の接合を行う場
合に、ロウ材８を加熱する過程で、圧電振動片２へのガ
スの脱吸着及び圧電振動片２の接合保持部の応力変化に
より生じていると考えられる。

【０００８】そこで、次のような試みをなされている。
図１８は、振動周波数のばらつきをできるだけ抑制する
ために検討された圧電デバイス１０を示す概略斜視図で
ある。この圧電デバイス１０において、図１６，図１７
で説明した圧電デバイス１と同じ符号を付した箇所は共
通する構成である。

【０００９】すなわち、圧電デバイス１０は、圧電デバ
イス１と比較すると、パッケージの構成が異なってお
り、圧電デバイス１０のパッケージ１１には、底部に開
口する貫通孔１２を有している。この貫通孔１２は、所
定の内径を備える内側の第１の貫通孔１２ａと、この第
１の貫通孔と連続して設けられると共に、前記第１の貫
通孔よりも大きな内径を備えて外側に開口した第２の貫
通孔１２ｂとで形成されている。

【００１０】図１９は、このようなパッケージ構成をも
つ圧電デバイス１０を封止する様子を示している。図に
おいて、チャンバー１３内には、ヒータ等を内蔵した加
熱手段１４と、加熱手段１４の上に配置されたプレート
１５が備えられている。圧電デバイス１０は、プレート
１５上に、図示するように逆さにされて、蓋体９が、加
熱手段１４からの熱を伝えるプレート１５上に載置され
ており、ロウ材８を介して、パッケージ１１が載ってい
る。

【００１１】先ず、チャンバー１３内にて真空雰囲気あ
るいは窒素雰囲気にて所定の温度プロファイルに従っ
て、加熱手段１４を駆動し、蓋体９を介してロウ材８を
加熱溶融することで、パッケージ１１と蓋体９を接合す
る。

【００１２】その後、必要により、貫通孔１２を介し
て、例えばレーザ光を照射して、圧電振動片２の表面の
電極膜を一部蒸散させて、周波数調整を行い（図示せ
ず）、次に、貫通孔１２内に、図示するように溶融前の
封止材１６を載置する。溶融前の封止材１６は、例え
ば、従来の半田を利用した金属封止材を使用してもよ
く、あるいは、鉛の使用を避けて、鉛を含有しないＡｕ
／Ｓｎ等の金属封止材が用いられる。そして、この溶融
前の封止材１６にレーザ光Ｌ１を照射して、封止材１６
を溶融することによって、貫通孔１２を塞ぎ、圧電デバ
イス１のように振動周波数にばらつきを生じることがな
い、圧電デバイス１０を製造することができるものと期
待されていた。

【００１３】しかしながら、実際には、図２０で示すよ
うな現象を生じてしまう。図２０は、図１９の円形で示
した領域Ｂを拡大して示しており、図において、封止材
１６にレーザ光Ｌ１を照射すると、封止材１６が溶融
し、溶融金属の一部１６ａが貫通孔１２を通ってパッケ
ージ１１内に入り、圧電振動片２の表面に付着してしま
う。

【００１４】図２１は、上述の製造工程により製造され
た圧電デバイス１０の振動周波数のばらつきをグラフ化
したものである。当初、振動周波数のばらつきは、図２
１（ａ）に示すように、非常に低く抑えることが期待さ
れたが、実際には、図２０で示した現象によって、封止
材１６が溶融した溶融金属の一部１６ａが圧電振動片２
の表面に付着する場合がある。このため、図２１（ｂ）
に示すように、振動周波数は、低い方へ、ばらついてし
まう結果となる。

【００１５】本発明の目的は、振動周波数のばらつきを
生じることなく、パッケージを封止することができる圧
電デバイスの封止方法と、その封止方法が適用される圧
電デバイス及びこの圧電デバイスを利用した携帯電話装
置及び電子機器を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求項１
の発明によれば、圧電振動片の一部を支持固定して収容
する内部空間を備えたパッケージと、このパッケージに
固定された蓋体と、前記パッケージの底部に設けた貫通
孔に充填され、前記内部空間を気密状態で封止するため
の封止材とを備えており、前記封止材が、低融点金属に
よる第１の金属材料と、第１の金属材料よりも融点が高
い第２の金属材料により形成されている、圧電デバイス
により、達成される。請求項１の構成によれば、パッケ
ージの貫通孔に充填される封止材が低融点金属による第
１の金属材料と、第１の金属材料よりも融点が高い第２
の金属材料により形成されていることから、貫通孔の封
止の際にレーザ光等で熱を加えた場合に、溶融されやす
い第１の金属材料を溶融させ、溶融されにくい第２の金
属材料を少なくとも一部溶融されない状態で残すことが
できる。これにより、第２の金属材料の溶け残った一部
が、貫通孔とパッケージ内部とを連絡する箇所をせき止
めて塞ぎ、パッケージ内に侵入した溶融金属がパッケー
ジ内部の圧電振動片に付着することを防止できる。ま
た、溶融した金属材料は、貫通孔に充填されることで、
パッケージを気密に封止する。これにより、圧電振動片
の振動周波数が変動することを有効に防止することがで
きる。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記貫通孔は、所定の内径を備える内側の第１の貫
通孔と、この第１の貫通孔と連続して設けられると共
に、前記第１の貫通孔よりも大きな内径を備えて外側に
開口した第２の貫通孔とを有することを特徴とする。請
求項２の構成によれば、前記貫通孔が、内径の異なる第
１及び第２の貫通孔を有していることから、封止工程に
おいて、外部から封止材を貫通孔に挿入し、第１及び第
２の貫通孔の内径の違いによりできる段部に載置するこ
とができ、封止作業が容易で、封止材がパッケージ内部
に侵入しにくい。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれかの構成において、前記第１の貫通孔と前記第２の
貫通孔とは段部を介して連続しており、この段部と、前
記第２の貫通孔の内面には、前記封止材との濡れ性に優
れた金属被覆が設けられていることを特徴とする。請求
項３の構成によれば、前記段部と、前記第１の貫通孔の
内面には、前記封止材との濡れ性に優れた金属被覆が設
けられているので、溶融させた封止材が、前記段部と、
前記第２の貫通孔の内面に付着しやすく、それ以上パッ
ケージ内部に侵入しにくい構造とすることができる。

【００１９】また、上述の目的は、請求項４の発明によ
れば、圧電振動片を内部に支持固定したパッケージに、
蓋体を固定した圧電デバイスの封止方法であって、前記
パッケージの底部に形成された貫通孔に対して、低融点
金属による第１の金属材料と、第１の金属材料よりも融
点が高い第２の金属材料を用いて形成した第２の金属材
料でなる封止材を配置し、真空雰囲気内あるいは不活性
雰囲気内で前記封止材に対して、レーザ光を照射して溶
融することにより、前記貫通孔を塞ぐようにした、圧電
デバイスの封止方法により、達成される。

【００２０】請求項４の構成によれば、パッケージに形
成した貫通孔を封止する際に、この貫通孔に低融点金属
による第１の金属材料と、第１の金属材料よりも融点が
高い第２の金属材料とを用いて形成した封止材を配置す
る点に特徴がある。例えば、パッケージ内に圧電振動片
を接合して、蓋体を閉じた後で、真空雰囲気内で貫通孔
を塞ぐ場合には、パッケージ内のガス成分をパッケージ
外部に追い出しつつ、貫通孔を塞ぐことができる。ここ
で、パッケージの貫通孔に充填される封止材が低融点金
属による第１の金属材料と、第１の金属材料よりも融点
が高い第２の金属材料により形成されていることから、
貫通孔の封止の際にレーザ光等で熱を加えた場合に、溶
融されやすい第１の金属材料を溶融させ、溶融されにく
い第２の金属材料を少なくとも一部溶融されない状態で
残すことができる。これにより、第２の金属材料の溶け
残った一部が、貫通孔とパッケージ内部とを連絡する箇
所をせき止めて塞ぎ、パッケージ内に侵入した溶融金属
がパッケージ内部の圧電振動片に付着することを防止で
きる。また、溶融した金属材料は、貫通孔に充填される
ことで、パッケージを気密に封止する。これにより、圧
電振動片の振動周波数が変動することを有効に防止する
ことができる。この方法で使用する貫通孔に充填するた
めの封止材は、レーザ光等の照射前に第１の金属材料と
第２の金属材料が一体となっていても、一体となってい
なくてもよい。また、一体となっていない場合には、各
第１の金属材料と第２の金属材料を構成する個数が同じ
でも、違っていてもよい。

【００２１】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、前記不活性雰囲気として、窒素雰囲気が使用される
ことを特徴とする。請求項５の構成によれば、不活性雰
囲気として窒素雰囲気を使用すれば、最もコストが安く
入手でき、取り扱いも容易である。しかも窒素は広く種
々の用途に利用されており、特別な施設あるいは設備を
要しない利点がある。請求項６の発明は、請求項４また
は５の構成において、前記封止材が球形の封止材でな
り、この球形の封止材の中心部に前記第１の金属材料を
配置し、この第１の金属材料の外側に第２の金属材料を
配置したことを特徴とする。請求項６の構成によれば、
球形の封止材は、第１の金属材料と外側の第２の金属材
料が一体で取扱いがしやすく、転動させて、前記貫通孔
に入れることが容易である。

【００２２】請求項７の発明は、請求項４または５の構
成において、前記球形の封止材を潰して、変形してか
ら、前記貫通孔に配置することを特徴とする。請求項７
の構成によれば、前記球形の封止材を潰すことで、外面
にできた亀裂から内部に熱が侵入しやすくなり、内部の
前記第１の金属材料を溶融させやすくすることができ
る。

【００２３】請求項８の発明は、請求項４または５の構
成において、前記封止材が偏平なプレート状もしくはタ
ブレット状に形成されていることを特徴とする。請求項
８の構成によれば、前記封止材が偏平なプレート状もし
くはタブレット状であると、前記貫通孔に挿入した後
は、姿勢が安定して、貫通孔内で保持されやすい。

【００２４】請求項９の発明は、請求項７の構成におい
て、前記偏平な封止材が、一面に第１の金属材料が、他
面に第２の金属材料が露出するように形成されており、
前記貫通孔の中で、前記他面がパッケージ内部に向くよ
うに配置されることを特徴とする。請求項９の構成によ
れば、パッケージ側に向いた封止材の他面が溶融されに
くくなり、パッケージ内部に侵入しにくくなる。これに
対して、封止材の一面側は溶融されやすく、溶融した材
料が貫通孔に付着して、貫通孔内に容易に充填されるこ
とになる。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項４または５の
いずれかの構成において、前記封止材が円錐形状もしく
は角錐形状とされており、その頂部に前記第２の金属材
料が、その基部側に前記第１の金属材料が配置され、前
記貫通孔の中で、前記頂部がパッケージ内部に向くよう
に配置されることを特徴とする。請求項１０の構成によ
れば、前記封止材は、その形状が円錐形状もしくは角錐
形状である。すなわち、封止材の形状としては、幅の広
い基部から、先端に向けて次第に縮幅されて頂点にいた
る形状であればよい。このため、封止材は、断面がテー
パ状の一番幅の狭い箇所である頂部をパッケージ内側に
向けて、前記貫通孔内に挿入することで、封止材の貫通
孔への挿入が容易となる。そして、前記封止材が貫通孔
内に挿入された状態では、基部がパッケージの外側に向
いていることから、この部分が前記第１の金属材料で形
成され、頂部が第２の金属材料で形成されていると、レ
ーザ光は、基部の第１の金属材料に照射されることか
ら、頂部の第２の金属材料は溶け残りやすく、溶け残っ
た第２の金属材料が貫通孔を堰となって塞ぎ、溶融した
金属材料がパッケージ内に侵入することを有効に防止す
ることができる。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項４または５の
いずれかの構成において、前記貫通孔が、所定の内径を
備える内側の第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と連続
して設けられると共に、前記第１の貫通孔よりも大きな
内径を備えて外側に開口した第２の貫通孔とを有してお
り、前記封止材として、前記第１の金属材料と第２の金
属材料とで、別々に形成された複数の封止材が使用さ
れ、この複数の封止材のうち、少なくとも、第２の金属
材料で形成された封止材は、前記第１の貫通孔よりも大
きな外形を備えていることを特徴とする。請求項１１の
構成によれば、複数の封止材を使用する場合には、第２
の金属材料で形成された封止材として、前記第１の貫通
孔よりも大きな外形を備えるものを使用することで、第
２の金属材料で形成された封止材が貫通孔を塞ぎ、その
上から適用される第１の金属材料で形成された封止材
が、貫通孔内に止まるようにすることができる。次い
で、レーザ光により、封止材が溶融されると、第２の金
属材料で形成された封止材の少なくとも一部が溶け残っ
て、貫通孔を堰となって塞ぎ、溶融した金属材料がパッ
ケージ内に侵入することを有効に防止することができ
る。この場合、第２の金属材料で形成された封止材は、
円形、球形に限るものではない。

【００２７】請求項１２の発明は、請求項１１の構成に
おいて、前記貫通孔が、所定の内径を備える内側の第１
の貫通孔と、この第１の貫通孔と連続して設けられると
共に、前記第１の貫通孔よりも大きな内径を備えて外側
に開口した第２の貫通孔とを有しており、前記封止材と
して、複数の金属球体が使用され、この複数の金属球体
が、前記第１の貫通孔の内径よりも大きな外径を備え、
前記第２の貫通孔の内径よりも小さな外径を有する前記
第２の金属材料で形成された高融点金属球体と、この高
融点金属球体よりも小さな外径でなる複数の低融点金属
球体とで形成されており、前記高融点金属球体が前記第
１の貫通孔を塞ぐように配置され、その上から複数の低
融点金属球体が配置されることを特徴とする。請求項１
２の構成によれば、先ず、前記高融点金属球体が前記第
１の貫通孔を塞ぐように配置されて、その上から配置さ
れる複数の低融点金属球体がパッケージ内に落下するこ
とを防止する。レーザ光は、複数の低融点金属球体に照
射されて、これを溶融させて、貫通孔内に充填させパッ
ケージを気密に封止する。前記高融点金属球体は、その
少なくとも一部が溶け残って、貫通孔とパッケージとを
連絡する箇所をせき止め、溶融金属がパッケージ内に侵
入することを防止する。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項４の構成にお
いて、前記第１の金属材料として、金すず（Ａｕ／Ｓ
ｎ）、金ゲルマニウム（Ａｕ／Ｇｅ）、アルミニウム
（Ａｌ）から選択される少なくともひとつの金属材料
が、前記第２の金属材料として、金（Ａｕ）、銀（Ａ
ｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）から選択さ
れる少なくともひとつの金属材料が使用されることを特
徴とする。請求項１３の構成によれば、第１の金属材料
は、レーザ光を短時間照射するだけで、容易に溶融さ
れ、第２の金属材料は、第１の金属材料のいずれのもの
と比較しても十分高い融点を備えていることから、封止
工程において、その少なくとも一部が溶けないように加
熱条件等を設定することが容易である。また、この請求
項に規定される第１の金属材料及び第２の金属材料は、
いずれも鉛を含有しておらず、使用により環境に鉛によ
る悪影響を与えることがない。

【００２９】また、上述の目的は、請求項１４の発明に
よれば、圧電振動片の一部を支持固定して内部に収容す
るようにしたパッケージとこのパッケージに固定される
蓋体とを有する圧電デバイスを利用した携帯電話装置で
あって、前記パッケージに固定された蓋体と、前記パッ
ケージの底部に設けた貫通孔に充填され、前記内部空間
を気密状態で封止するための封止材とを備えており、前
記封止材が、低融点金属による第１の金属材料と、第１
の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料により形成
されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号
を得るようにした携帯電話装置により、達成される。

【００３０】また、上述の目的は、請求項１５の発明に
よれば、圧電振動片の一部を支持固定して内部に収容す
るようにしたパッケージとこのパッケージに固定される
蓋体とを有する圧電デバイスを利用した電子機器であっ
て、前記パッケージに固定された蓋体と、前記パッケー
ジの底部に設けた貫通孔に充填され、前記内部空間を気
密状態で封止するための封止材とを備えており、前記封
止材が、低融点金属による第１の金属材料と、第１の金
属材料よりも融点が高い第２の金属材料により形成され
ている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得
るようにした電子機器により、達成される。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の圧電デバイスの
第１の実施の形態を示しており、図１はその概略平面
図、図２は図１のＣ−Ｃ線概略断面図である。これらの
図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成し
た例を示しており、圧電デバイス３０は、パッケージ３
６内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３６
は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して焼結
した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複数の基板
を積層して形成されている。複数の各基板は、その内側
に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所
定の内部空間Ｓを形成するようにされている。

【００３２】パッケージ３６の内部空間Ｓ内の図におい
て左端部付近において、内部空間Ｓに露出して底部を構
成するベースとなる積層基板には、Ｎｉメッキの上にＡ
ｕまたはＡｕ合金が施された電極部３１，３１が設けら
れている。この電極部３１，３１は、外部と接続され
て、駆動電圧を供給するものである。この各電極部３
１，３１の上に導電性接着剤４３，４３が塗布され、こ
の導電性接着剤４３，４３の上に圧電振動片３２の基部
５１が載置されて、導電性接着剤４３，４３が硬化され
るようになっている。

【００３３】圧電振動片３２は、例えば水晶で形成され
ており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リ
チウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形
態の場合、圧電振動片３２は、長方形で、厚みの薄い矩
形状に形成された所謂ＡＴ振動片が使用されている。す
なわち、圧電振動片３２は、パッケージ３６側と後述す
るようにして固定される基部５１を有し、先端側が自由
端３４とされている。

【００３４】圧電振動片３２の基部５１の導電性接着剤
４３，４３と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための
引出電極５２，５２が形成されており、これにより、圧
電振動片３２は、駆動用電極がパッケージ３６側の電極
部３１，３１と導電性接着剤４３，４３を介して、電気
的に接続されている。この引出し電極５２，５２は、圧
電振動片３２の表面に形成された励振電極５３と図１に
示す接続部５２ａにより一体に接続されるように形成さ
れて、励振電極に駆動電圧を伝えるためのものである。
このため、引出し電極５２，５２は、後述する圧電振動
片３２の製造工程において、圧電振動片３２の励振電極
の形成時に同時に形成される。また、導電性接着剤４
３，４３は、シリコーン系のバインダーに、絶縁被膜を
施した銀の細粒等の導電粒子を含有させて、形成したも
ので、パッケージ側の電極部３１，３１にそれぞれ適用
されて、上から圧電振動片３２の各引出し電極５２，５
２の部分が載置され、軽く荷重をかけて、硬化される。

【００３５】これにより、バインダー内の導電粒子は、
互いに接触するとともに、絶縁被覆が剥がれて、導通す
るようにされ、バインダー成分が接着剤として機能する
ことで、電極部３１，３１と、圧電振動片３２とが電気
的に接続され、かつ所定の接着強度で接合される。ここ
で、シリコーン系接着剤は、特に、衝撃吸収能力が高
く、外部から衝撃が加わった場合に、その衝撃が圧電振
動片３２に伝えられて、圧電振動片３２が破壊されるこ
とを有効に防止できる。

【００３６】パッケージ３６の開放された上端には、例
えば、低融点ガラス等のロウ材３３を介して、蓋体３９
が接合されることにより、封止されている。蓋体３９
は、後述する周波数調整を行うために、光を透過する材
料，例えば、ガラスで形成されている。

【００３７】また、パッケージ３６の底面のほぼ中央付
近には、パッケージ３６を構成する２枚の積層基板（図
示せず）をそれぞれ貫通する貫通孔３７ａ，３７ｂを形
成することにより、一体に貫通した貫通孔３７が設けら
れている。この貫通孔３７を構成する２つの貫通孔のう
ち、パッケージ内部に開口する第１の孔３７ａに対し
て、第２の孔である外側の貫通孔３７ｂは、より大きな
内径を備えるようにされている。これにより、貫通孔３
７は段つき開口とされており、好ましくは、第２の孔で
ある貫通孔３７ｂの段部と、貫通孔３７ｂの孔内周面に
は金属が被覆されている。

【００３８】すなわち、パッケージ３６内に圧電振動片
３２を固定した後で、貫通孔３７には、後述するように
金属製封止材３８が充填されることにより、パッケージ
３６内を気密状態に封止する。その後、例えば、蓋体３
９が光透過性の材料で形成されている場合には、この透
明な蓋体３９を介して、外部からレーザ光Ｌ２を圧電振
動片３２の励振電極５３の一部あるいは、励振電極５３
とは別に形成される周波数調整用の金属被膜に照射し、
その一部を蒸散させることにより、質量削減方式の周波
数調整を行うことができるようにされている。

【００３９】ここで、図２において貫通孔３７に充填さ
れている金属製封止材３８は、後述する封止工程におい
て、溶融された後の封止材を示している。この封止材に
ついては、後で詳しく説明する。また、第２の貫通孔３
７ｂの段部と、貫通孔３７ｂの内周面の金属被覆部は、
好ましくは、金属製封止材３８と共通の金属または、金
属製封止材３８に対して濡れ性のよい金属を被覆するこ
とで構成することができる。

【００４０】さらに、この実施形態では、パッケージ３
６を構成する積層基板の最下層の基板には、図において
右端部付近に孔を形成することにより、この積層基板の
厚みに対応した凹部４２が形成されている。この凹部４
２は、圧電振動片３２の自由端３４の下方に位置してい
る。これにより、本実施形態では、パッケージ３６に外
部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片３２の自由端
３４が、矢印Ｄ方向に変位して振れた場合においても、
パッケージ３６の内側底面と当接されることを有効に防
止されるようになっている。

【００４１】次に、パッケージ３６に圧電振動片３２を
接合して、蓋体３９を固定した後、パッケージ３６の貫
通孔３７を封止する方法（以下、「孔封止」という）の
実施形態を説明する。図３において、チャンバー１３内
には、ヒータ等を内蔵した加熱手段１４と、加熱手段１
４の上に配置されたプレート１５が備えられている。圧
電デバイス３０は、プレート１５上に、図示するよう
に、蓋体３９が、加熱手段１４からの熱を伝えるプレー
ト１５上に接するようにして載置されており、ロウ材３
３を介して、パッケージ３６が、図２とは上下の位置を
逆にして載せられている。

【００４２】先ず、チャンバー１３内にて真空雰囲気内
あるいは窒素等の不活性雰囲気内で、所定の温度プロフ
ァイルに従って、加熱手段１４を駆動し、蓋体３９を介
してロウ材３３を加熱溶融することで、パッケージ３６
と蓋体３９を接合する。この際、例えば、真空雰囲気内
でパッケージ３６と蓋体３９とを接合する場合には、パ
ッケージ３６を介して、導電性接着剤４３に伝えられる
熱により、ガスが生じても、生じたガスは貫通孔３７か
らチャンバー１３内に排出される。ここで、チャンバー
１３内に不活性雰囲気を形成する場合には、窒素，アル
ゴン，ヘリウム等が利用できる。このうち、窒素は最も
コストが安く入手でき、取り扱いも容易である。しかも
窒素は広く種々の用途に利用されており、特別な施設あ
るいは設備を要しない利点がある。

【００４３】次に、孔封止の工程を実行する。図３に示
されているように、貫通孔３７に、溶融前の封止材６３
が載置される。この実施形態の場合は、溶融前の封止材
６３は、球形である。溶融前の封止材６３は、その外径
が、第１の貫通孔３７ａよりも大きく、第２の貫通孔３
７ｂよりも小さく設定されている。また、溶融前の封止
材６３は、図３にその断面構造が示されているように、
中心部に比較的融点の低い第１の金属材料６１を配置
し、この第１の金属材料の外側に融点の高い第２の金属
材料６２を配置した構造とされている。この実施形態の
溶融前の封止材６３は、溶融前の封止材を一体に形成し
た例である。

【００４４】ここで、例えば、第１の金属材料６１とし
ては、金すず（Ａｕ／Ｓｎ）、金ゲルマニウム（Ａｕ／
Ｇｅ）、アルミニウム（Ａｌ）から選択される少なくと
もひとつの金属材料が使用される。これらの金属の融点
は、金すずが、摂氏（以下、本明細書で表記される温度
は全て摂氏表示とする）２８４度、金ゲルマニウムが４
２０度、アルミニウムが６６０度である。第２の金属材
料６２としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル
（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）から選択される少なくとも
ひとつの金属材料が使用される。これらの金属の融点
は、金が、１０６４．４度、銀が９６１．９度、ニッケ
ルが１４５５度、プラチナが１７７２度である。

【００４５】ここで、第１の金属材料６１は、少なくと
も、第２の貫通孔３７ｂの内径に充填されて隙間の生じ
ない量だけ必要である。第２の金属材料６２は、少なく
とも第１の貫通孔３７ａの内径を塞ぐだけの量が必要で
ある。そして、第１の貫通孔３７ａの内径が、０．２５
ｍｍ程度、第２の貫通孔３７ｂの内径が０．５５ｍｍ程
度である。また、球体でなる溶融前の封止材６３は、例
えば、球形の第１の金属材料６１を、細かい編み目のカ
ゴ内に入れて、電解液中に浸漬し、回転させることによ
り、バレルメッキの要領で作ることができる。

【００４６】図３において、貫通孔３７に配置した溶融
前の封止材６３に対して、レーザ照射手段１７からレー
ザ光Ｌ３を照射する。レーザ光の条件の一例としては、
ＹＡＧレーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）を用い、１
パルス分照射したエネルギー換算で約２ジュールであ
る。ちなみに、このレーザ光照射条件は、図１９で説明
したレーザ光Ｌ１と同じで、図１９の場合は、溶融前の
封止材１６が全て溶融していた。したがって、例えば、
金すずのみを用いた封止材１６が貫通孔３７内に溶融充
填される程度のレーザ光のエネルギーに抑えれば、第２
の金属材料６２が全て溶融されてしまうことがないこと
が確認されている。

【００４７】これに対して、図３においては、レーザ光
Ｌ３を上述の条件で照射することにより溶融前の封止材
６３は、図４に示すように溶融される。すなわち、封止
材６３は、レーザ光Ｌ３により全て溶融されずに、第２
の金属材料６２が、一部溶け残り、貫通孔３７の第１の
貫通孔３７ａとパッケージ３６内部を連絡する箇所に付
着して、第１の貫通孔３７ａの孔周縁に蓋をするように
せき止める。その上に溶融した第１の金属材料６１が載
る。この第１の金属材料６１は完全に溶融されるため、
第２の貫通孔３７ｂ内に隙間なく充填されることにより
パッケージ３６を完全に気密封止する。

【００４８】すなわち、溶融した第１の金属材料６１
は、第１の貫通孔３７ａの蓋をする溶け残った第２の金
属材料６２にせき止められて、パッケージ３６内に侵入
することがなく、パッケージ３６内に侵入した溶融金属
がパッケージ３６内部の圧電振動片３２の表面に付着す
ることを防止できる。これにより、圧電振動片の振動周
波数が変動することを有効に防止することができる。ま
た、溶融した第１の金属材料６１は、第２の貫通孔３７
ｂに充填され、特に、第２の孔３７ｂの段部に、金属被
膜が形成されている場合には、段部表面との濡れ性がよ
いので、付着しやすく、第２の貫通孔３７ｂをより完全
にシールすることができる。

【００４９】図５は、孔封止前と、孔封止後の圧電振動
片３２の振動周波数の分布を調べたグラフである。これ
らから判明するように、本実施形態の方法によれば、孔
封止前（図５（ａ））と、孔封止後（図５（ｂ））にお
いて、振動周波数のばらつきに変化はなく、孔封止が圧
電振動片３２の振動性能に与える悪影響をほぼ完全に除
去することができる。

【００５０】また、本実施形態の溶融前の封止材６３
は、球形に形成され、第１の金属材料６１と外側の第２
の金属材料６２が一体で取扱いがしやすく、転動させ
て、貫通孔３７内に挿入して、図３のように載置するこ
とが容易である。さらに、溶融前の封止材６３に使用さ
れる第１の金属材料６１と第２の金属材料６２は、上述
した種類の金属が利用されていることにより、第１の金
属材料６１は、後述するレーザ光を短時間照射するだけ
で、容易に溶融され、第２の金属材料６２は、第１の金
属材料６１のいずれのものと比較しても十分高い融点を
備えていることから、封止工程において、その少なくと
も一部が溶けないように加熱条件等を設定することが容
易である。また、本実施形態の第１の金属材料６１及び
第２の金属材料６２は、いずれも鉛を含有しておらず、
使用により環境に鉛による悪影響を与えることがない。

【００５１】図６ないし図１３は、本実施形態の孔封止
の方法の各変形例を示している。図６は、第１の変形例
を示し、図１ないし図４で使用した符号と同一の符号を
付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は
省略し、相違点を中心に説明する。図６は、本実施形態
の封止方法に使用する溶融前の封止材の第１の変形例を
示している。図６（ａ）に示すように、溶融前の封止材
７１は、全体として偏平なプレート状もしくはタブレッ
ト状に形成されている。

【００５２】この封止材７１は、図６（ｂ）に示すよう
に、それぞれ円盤状に形成した第１の金属材料６１と第
２の金属材料６２を接合して一体化することにより形成
されている。つまり、封止材７１の一面である図におい
て上面に、低融点の第１の金属材料６１が、他面である
図において下面に、高融点の第２の金属材料６２が露出
するように形成されている。

【００５３】この第１の金属材料６１と第２の金属材料
６２は、すでに説明した金属材料を用いることができ、
形状の相違を除き、上述の実施形態と同じである。図７
は、図３の工程を簡略化して示したものである。第１の
変形例の溶融前の封止材７１は、図７に示されているよ
うに、パッケージ３６の貫通孔３７に載置される。すな
わち、溶融前の封止材７１にあっては、一面に第１の金
属材料６１が、他面に第２の金属材料６２が露出するよ
うに形成されているから、貫通孔３７の中で、第２の金
属材料６２が、パッケージ内部に向くように配置され
る。次いで、図３で説明した条件により、レーザ光Ｌ３
を照射することにより、パッケージ３６の孔封止を行う
ことができる。

【００５４】以上により、第１の変形例においても、第
１の実施形態で説明した作用効果を全て発揮できると共
に、溶融前の封止材７１が偏平なプレート状もしくはタ
ブレット状であると、封止作業において、貫通孔３７に
挿入した後は、姿勢が安定して、貫通孔３７内で保持さ
れやすく、封止作業を確実かつ容易に行うことができ
る。

【００５５】図８は、本実施形態の封止方法に使用する
溶融前の封止材の第２の変形例を示し、図１ないし図４
で使用した符号と同一の符号を付した箇所は共通する構
成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に
説明する。図示されているように、溶融前の封止材７５
は、その全体の形状が円錐形状もしくは角錐形状であ
る。図示の場合は円錐状に形成したものの例であるが、
溶融前の封止材７５の形状としては、幅の広い基部か
ら、先端に向けて次第に縮幅されて頂点にいたる形状で
あれば図示のものに限られない。

【００５６】この封止材７５は、円錐台形状に形成した
第１の金属材料６１と、円錐形状に形成された第２の金
属材料６２を接合して一体化することにより形成されて
いる。つまり、封止材７５の基部側に第１の金属材料６
１が、頂部側である先端側に第２の金属材料６２が露出
するように形成されている。

【００５７】図９は、図３の工程を簡略化して示したも
のである。第２の変形例の溶融前の封止材７５は、図９
に示されているように、パッケージ３６の貫通孔３７に
載置される。ここで第１の金属材料６１と第２の金属材
料６２は、すでに説明した金属材料を用いることがで
き、形状の相違を除き、上述の実施形態と同じである。
次いで、図３で説明した条件により、レーザ光Ｌ３を照
射すると、溶融前の封止材７５が貫通孔３７内に挿入さ
れた状態では、基部である第１の金属材料６１で形成さ
れた部分が外側に向いていることから、レーザ光Ｌ３
は、第１の金属材料６１に照射され内側に向いている。
頂部の第２の金属材料６２は溶け残りやすく、溶け残っ
た第２の金属材料６２が第２の貫通孔３７ｂを塞ぎ、溶
融した金属材料がパッケージ３６内に侵入することを有
効に防止することができる。

【００５８】以上により、第２の変形例においても、第
１の実施形態で説明した作用効果を全て発揮できると共
に、溶融前の封止材７５は、断面がテーパ状の一番幅の
狭い箇所である頂部をパッケージ内側に向けて、貫通孔
３７内に挿入することで、封止材７５の貫通孔３７への
挿入が容易となる。

【００５９】図１０は、図３の工程を簡略化して示した
ものであり、パッケージ３６の貫通孔３７には、第３の
変形例に係る溶融前の封止材８０が配置されている。図
１０において、図１ないし図４で使用した符号と同一の
符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する
説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【００６０】第３の変形例では、溶融前の封止材８０と
して、第１の金属材料６１と第２の金属材料６２とで、
別々に形成された複数の封止材が使用されている。第２
の金属材料で形成された封止材６２は、高融点金属球体
であり、ひとつ使用されており、第１の貫通孔３７ａよ
りも大きな外径を備えている。第１の金属材料で形成さ
れた封止材６１も、封止材６２より小さな外径を有する
球形に形成された低融点金属球体である。この低融点金
属球体は、複数使用されている。

【００６１】この変形例では、別体に形成された複数の
封止材を使用している。このため、第２の金属材料で形
成された封止材６２として、第１の貫通孔３７ａよりも
大きな外径を備えるものを使用することで、第２の金属
材料で形成された封止材６２が第１の貫通孔３７ａを塞
ぎ、その上から適用される第１の金属材料で形成された
封止材６１が、貫通孔３７内に止まるようにすることが
できる。次いで、図３で説明した条件により、レーザ光
Ｌ３により、封止材が溶融されると、第２の金属材料で
形成された封止材６２の少なくとも一部が溶け残って、
第１の貫通孔３７ａを堰となって塞ぎ、溶融した金属材
料がパッケージ３６内に侵入することを有効に防止する
ことができる。このため、第１の金属材料６１と第２の
金属材料６２とで、一体の封止材を形成することなく、
第１の実施形態と同様の作用効果を発揮することができ
る。

【００６２】図１１は、図３の工程を簡略化して示した
ものであり、パッケージ３６の貫通孔３７には、第４の
変形例に係る溶融前の封止材８５が配置されている。図
１１において、図１ないし図４で使用した符号と同一の
符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する
説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【００６３】この変形例では、第１の実施形態で説明し
た溶融前の封止材６３を潰した形態の封止材８５が使用
されている。すなわち、球形の封止材６３を潰して、変
形してから、貫通孔３７に配置することにより、溶融前
の封止材８５を形成し、図３で説明した条件で、封止材
８５にレーザ光Ｌ３を照射すると、この封止材８５の外
面にできた亀裂から内部に熱が侵入しやすくなり、内部
の第１の金属材料を溶融させやすくすることができる。
それ以外の作用効果は、第１の実施形態と同様である。

【００６４】図１２及び図１３は、それぞれ図３の工程
を簡略化して示したものである。図１２は、第５の変形
例、図１３は、第６の変形例を示し、これらの図におい
て、図１ないし図４で使用した符号と同一の符号を付し
た箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略
し、相違点を中心に説明する。

【００６５】図１２の第５の変形例では、溶融前の封止
材９０として、パッケージ３６の第１の貫通孔３７ａよ
りも大きな外径を備える球体でなる高融点の第２の金属
材料６２と、これとは別体に形成されて、その上に載置
され、球体をカバーするような形態でなる低融点の第１
の金属材料６１を備えている。つまり、球体と非球体の
組み合わせにより溶融前の封止材９０を形成している。

【００６６】これに対して、図１３の変形例では、溶融
前の封止材９５として、パッケージ３６の第１の貫通孔
３７ａよりも大きな外径を備え、第２の貫通孔３７ｂの
内径内にほぼ隙間なく収容される偏平な円盤状の高融点
の第２の金属材料６２と、これとは別体に形成されて、
その上に載置され、複数の小さな球体でなる低融点の第
１の金属材料６１を備えている。これら第５及び第６の
変形例の場合も第１の金属材料６１と第２の金属材料６
２とで、一体の封止材を形成することなく、第１の実施
形態と同様の作用効果を発揮することができる。

【００６７】図１４は、本発明の圧電デバイスの第２の
実施の形態の構成を示す概略断面図である。図におい
て、圧電デバイス１００は、圧電振動片３２を用いて、
圧電発振器を形成した例を示しており、第１の実施の形
態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるか
ら、重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【００６８】図において、パッケージ１０５は、その製
造の際に、第１の実施形態のパッケージ３６よりも多く
のセラミックシート等で形成した積層基板を用いて製造
されている。パッケージ１０５には、図１４に示すよう
に、中央付近に凹部１０６が形成されており、その内側
底部には、図示しない電極が設けられている。この電極
上には、集積回路１０７が実装されており、集積回路１
０７は、所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片
３２の駆動電極と電気的に接続され、集積回路１０７か
ら出力された駆動電圧が圧電振動片３２に与えられるよ
うになっている。

【００６９】図１４に示されているように、圧電デバイ
ス１００の貫通孔３７には、図３で説明したものと同じ
構成の溶融前の封止材６３が配置され、第１の実施形態
と同様の孔封止方法により封止されるようになってい
る。また、溶融前の封止材としては、上述した各変形例
のいずれのものも利用することができる。第２の実施形
態は以上のように構成されており、第１の実施形態と同
様の作用効果を発揮することができる。

【００７０】図１５は、本発明の上述した実施形態に係
る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジ
タル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。図にお
いて、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及
び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備
えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続
された制御部としての集積回路等でなるコントローラ３
０１を備えている。コントローラ３０１は、送受信信号
の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報
入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２
や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段３０３の制御
を行うようになっている。このため、コントローラ３０
１には、圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力
周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定の分周回
路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック
信号として利用するようにされている。このコントロー
ラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電デバ
イス３０単体でなくても、圧電デバイス３０と、所定の
分周回路等とを組み合わせた発振器である図１３のよう
な圧電デバイス１００であってもよい。

【００７１】コントローラ３０１は、さらに、温度補償
水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水
晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続
されている。これにより、コントローラ３０１からの基
本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、
温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３
０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

【００７２】このように、制御部を備えた携帯電話装置
３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧
電デバイスを利用することにより、振動周波数のばらつ
きを生じることなく、パッケージが封止された圧電デバ
イスを使用していることによって、正確なクロック信号
を生成することができる。

【００７３】本発明は上述の実施形態に限定されない。
各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省
略し、図示しない他の構成と組み合わせることができ
る。本発明の第１及び２の実施形態に使用される圧電振
動片は、ＡＴカット振動片として説明しているが、本発
明に使用される圧電振動片は、これに限らず、圧電材料
で形成された基部と、この基部から平行に延びる一対の
振動腕を有する音叉型の振動片を使用してもよい。ま
た、本発明でいう圧電デバイスは、圧電振動子や圧電発
振器等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片
の一部を支持固定して収容する全ての製品に適用され
る。

【００７４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、振
動周波数のばらつきを生じることなく、パッケージを封
止することができる圧電デバイスの封止方法と、その封
止方法が適用される圧電デバイス及びこの圧電デバイス
を利用した携帯電話装置及び電子機器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示
す概略平面図。

【図２】 図１のＣ−Ｃ線概略断面図。

【図３】 図１の圧電デバイスのパッケージの貫通孔を
封止する孔封止工程を示す説明図。

【図４】 図１の圧電デバイスの孔封止後の構成を示す
概略断面図。

【図５】 図１の圧電デバイスの振動周波数のばらつき
を示すグラフであり、（ａ）は、孔封止前の周波数偏差
を示し、（ｂ）は、孔封止後の周波数偏差を示すもので
ある。

【図６】 図１の圧電デバイスの孔封止に使用される溶
融前の封止材の第１の変形例を示し、（ａ）は概略斜視
図、（ｂ）は、理解の便宜のため構成金属材料に分けた
分解斜視図。

【図７】 図１の圧電デバイスのパッケージを図６の封
止材を用いて孔封止する様子を示す説明図。

【図８】 図１の圧電デバイスの孔封止に使用される溶
融前の封止材の第２の変形例を示す概略斜視図。

【図９】 図１の圧電デバイスのパッケージを図８の封
止材を用いて孔封止する様子を示す説明図。

【図１０】 図１の圧電デバイスのパッケージを第３の
変形例に係る溶融前の封止材を用いて孔封止する様子を
示す説明図。

【図１１】 図１の圧電デバイスのパッケージを第４の
変形例に係る溶融前の封止材を用いて孔封止する様子を
示す説明図。

【図１２】 図１の圧電デバイスのパッケージを第５の
変形例に係る溶融前の封止材を用いて孔封止する様子を
示す説明図。

【図１３】 図１の圧電デバイスのパッケージを第６の
変形例に係る溶融前の封止材を用いて孔封止する様子を
示す説明図。

【図１４】 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態を
示す概略断面図。

【図１５】 本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを
利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装
置の概略構成を示す図。

【図１６】 従来の圧電デバイスの一例を示す概略平面
図。

【図１７】 図１１の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面
図。

【図１８】 圧電デバイスの孔封止の検討例示す概略断
面図。

【図１９】 図１８の圧電デバイスの孔封止の方法を示
す説明図。

【図２０】 図１９の圧電デバイスの孔封止の欠点を説
明するための図であり、図１９のＢで示す領域を拡大し
て示す図。

【図２１】 図１８の圧電デバイスの振動周波数のばら
つきを示すグラフであり、（ａ）は、図１９の孔封止の
手法により期待された周波数偏差を示し、（ｂ）は、図
１９による孔封止後の周波数偏差を示すものである。

【符号の説明】

３０，１００・・・圧電デバイス、３２・・・圧電振動
片、３６，１０５・・・パッケージ、３７・・・貫通孔
（開口）、３７ａ・・・第１の貫通孔、３７ｂ・・・第
２の貫通孔、３８・・・（溶融後の）封止材、３９・・
・蓋体、４２・・・凹部、５１・・・基部、６１・・・
低融点金属による第１の金属材料、６２・・・高融点金
属による第２の金属材料、６３，７１，７５，８０，８
５，９０，９５・・・（溶融前の）封止材。

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/02 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｃ 9/10 41/22 Ｚ // Ｈ０１Ｌ 23/10 41/18 １０１Ａ Ｆターム(参考） 5J108 AA00 BB02 CC04 DD02 EE03 EE04 EE07 FF11 GG07 GG09 GG13 GG15 GG20 GG21 KK04 KK07 MM02

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動片の一部を支持固定して収容す
   る内部空間を備えたパッケージと、 このパッケージに固定された蓋体と、 前記パッケージの底部に設けた貫通孔に充填され、前記
   内部空間を気密状態で封止するための封止材とを備えて
   おり、 前記封止材が、低融点金属による第１の金属材料と、第
   １の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料により形
   成されていることを特徴とする、圧電デバイス。
2. 【請求項２】 前記貫通孔は、所定の内径を備える内側
   の第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と連続して設けら
   れると共に、前記第１の貫通孔よりも大きな内径を備え
   て外側に開口した第２の貫通孔とを有することを特徴と
   する、請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 【請求項３】 前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔と
   は段部を介して連続しており、この段部と、前記第２の
   貫通孔の内面には、前記封止材との濡れ性に優れた金属
   被覆が設けられていることを特徴とする、請求項２に記
   載の圧電デバイス。
4. 【請求項４】 圧電振動片を内部に支持固定したパッケ
   ージに、蓋体を固定した圧電デバイスの封止方法であっ
   て、 前記パッケージの底部に形成された貫通孔に対して、低
   融点金属による第１の金属材料と、第１の金属材料より
   も融点が高い第２の金属材料を用いて形成した第２の金
   属材料でなる封止材を配置し、 真空雰囲気内あるいは不活性雰囲気内で前記封止材に対
   して、レーザ光を照射して溶融することにより、前記貫
   通孔を塞ぐようにしたことを特徴とする、圧電デバイス
   の封止方法。
5. 【請求項５】 前記不活性雰囲気として、窒素雰囲気が
   使用されることを特徴とする、請求項４に記載の圧電デ
   バイスの封止方法。
6. 【請求項６】 前記封止材が球形の封止材でなり、この
   球形の封止材の中心に前記第１の金属材料を配置し、こ
   の第１の金属材料の外側に第２の金属材料を配置したこ
   とを特徴とする、請求項４または５のいずれかに記載の
   圧電デバイスの封止方法。
7. 【請求項７】 前記球形の封止材を潰して、変形してか
   ら、前記貫通孔に配置することを特徴とする、請求項４
   または５のいずれかに記載の圧電デバイスの封止方法。
8. 【請求項８】 前記封止材が偏平なプレート状もしくは
   タブレット状に形成されていることを特徴とする、請求
   項４または５のいずれかに記載の圧電デバイスの封止方
   法。
9. 【請求項９】 前記偏平な封止材が、一面に第１の金属
   材料が、他面に第２の金属材料が露出するように形成さ
   れており、前記貫通孔の中で、前記他面がパッケージ内
   部に向くように配置されることを特徴とする、請求項７
   に記載の圧電デバイスの封止方法。
10. 【請求項１０】 前記封止材が円錐形状もしくは角錐形
    状とされており、その頂部に前記第２の金属材料が、そ
    の基部側に前記第１の金属材料が配置され、前記貫通孔
    の中で、前記頂部がパッケージ内部に向くように配置さ
    れることを特徴とする、請求項４または５のいずれかに
    記載の圧電デバイスの封止方法。
11. 【請求項１１】 前記貫通孔が、所定の内径を備える内
    側の第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と連続して設け
    られると共に、前記第１の貫通孔よりも大きな内径を備
    えて外側に開口した第２の貫通孔とを有しており、 前記封止材として、前記第１の金属材料と第２の金属材
    料とで、別々に形成された複数の封止材が使用され、こ
    の複数の封止材のうち、少なくとも、第２の金属材料で
    形成された封止材は、前記第１の貫通孔よりも大きな外
    形を備えていることを特徴とする、請求項４または５の
    いずれかに記載の圧電デバイスの封止方法。
12. 【請求項１２】 前記貫通孔が、所定の内径を備える内
    側の第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と連続して設け
    られると共に、前記第１の貫通孔よりも大きな内径を備
    えて外側に開口した第２の貫通孔とを有しており、 前記封止材として、複数の金属球体が使用され、 この複数の金属球体が、前記第１の貫通孔の内径よりも
    大きな外径を備え、前記第２の貫通孔の内径よりも小さ
    な外径を有する前記第２の金属材料で形成された高融点
    金属球体と、この高融点金属球体よりも小さな外径でな
    る複数の低融点金属球体とで形成されており、 前記高融点金属球体が前記第１の貫通孔を塞ぐように配
    置され、その上から複数の低融点金属球体が配置される
    ことを特徴とする、請求項１１に記載の圧電デバイスの
    封止方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の金属材料として、金すず
    （Ａｕ／Ｓｎ）、金ゲルマニウム（Ａｕ／Ｇｅ）、アル
    ミニウム（Ａｌ）から選択される少なくともひとつの金
    属材料が、前記第２の金属材料として、金（Ａｕ）、銀
    （Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）から選
    択される少なくともひとつの金属材料が使用されること
    を特徴とする、請求項４に記載の圧電デバイスの封止方
    法。
14. 【請求項１４】 圧電振動片の一部を支持固定して内部
    に収容するようにしたパッケージとこのパッケージに固
    定される蓋体とを有する圧電デバイスを利用した携帯電
    話装置であって、 前記パッケージに固定された蓋体と、 前記パッケージの底部に設けた貫通孔に充填され、前記
    内部空間を気密状態で封止するための封止材とを備えて
    おり、 前記封止材が、低融点金属による第１の金属材料と、第
    １の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料により形
    成されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信
    号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。
15. 【請求項１５】 圧電振動片の一部を支持固定して内部
    に収容するようにしたパッケージとこのパッケージに固
    定される蓋体とを有する圧電デバイスを利用した電子機
    器であって、 前記パッケージに固定された蓋体と、 前記パッケージの底部に設けた貫通孔に充填され、前記
    内部空間を気密状態で封止するための封止材とを備えて
    おり、 前記封止材が、低融点金属による第１の金属材料と、第
    １の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料により形
    成されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信
    号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。