JP2004006528A

JP2004006528A - 電子部品容器

Info

Publication number: JP2004006528A
Application number: JP2002160389A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Kobayashi; 小林　宏和
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】気密容器が小型化しても、容器内のガス抜きを容易に行うことのできる容器構造を目的とする。
【解決手段】課題を解決するために本発明は、容器本体と蓋体とを接合することにより、その内部に収納した圧電体を気密封止することができる圧電体用気密容器において、該容器本体と該蓋体との接触面が連続して緩やかに湾曲し、該容器本体と該蓋体との接触面で、該容器本体の一辺の中心に向かって、該容器本体と該蓋体との間に隙間を有する構造を持ち、前記蓋体が接合される前記容器本体の封止用導電膜には、低融点ロウ材、低融点ガラスを設けるようにしたことを特徴とし、前記の湾曲部分の最大隙間を０．２ｍｍにすることにより課題を解決する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水晶振動子などの圧電体（圧電素子）を気密状態で収納することができる圧電体用気密容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から各種電子機器の周波数制御素子として使用されている水晶振動子等の圧電素子は、一般にその内部が真空状態、あるいは窒素等の不活性ガスが充填された状態の容器に気密封止する必要がある。このため、各種気密容器や密閉封止する各種手法が提案されているが、圧電体部品を含め電子部品を収納する気密容器としては、従来から機械的強度特性に優れたアルミナ製のセラミック容器と蓋体とを熱融着（例えば低融点ロウ材やはんだ封止）が用いられている。
【０００３】
ここで一例として、表面実装型水晶振動子に用いられる従来の電子部品容器の構造図を図５に示し、その部分断面図で説明すると、気密容器は容器本体１と蓋体２とから構成される。容器本体１は基板となる平板状の下層セラミック層１１と、この下層セラミック層１１に段差を形成するために積層される中間セラミック層１２と、この中間セラミック層１２の上部に積層される額縁状の上層セラミック層１３により形成されている。そして、上層セラミック層１３上には、蓋体２を封止するための接合部１４にはメタライズ加工が施されている。一方蓋体２の接合部１４の面には、接合部材１９としてロウ付やはんだなどが施してある。
【０００４】
容器本体１内の一方の中間セラミック層１２上には、２つの接続電極１５ａ、１５ｂが設けられており、これら接続電極１５ａ、１５ｂは導電性接着剤１８により圧電体３の電極とそれぞれ接続されている。これにより、圧電体３の電極が接続電極１５ａ、１５ｂと電気的に接続され、かつ、圧電体３が容器内で機械的に保持されることになる。また、容器本体１内の他方の中間セラミック層１２上には、図示するように圧電体３の一部が載置され、これにより圧電体３が平行となるようになされている。即ち、接続電極１５ａ、１５ｂが形成されていない他方の中間セラミック層１２は衝撃等に対する圧電体３の応力を緩和し実際に実装する支持部として機能している。
【０００５】
また、容器本体１を形成しているセラミック層の外側底面から側面にかけては、当該表面実装型水晶振動子を取付基板に表面実装部品として実装できるように複数の電極端子１７が設けられている。そして、これらの電極端子１７の一つが同図に示すように導電線路１６により上記接続電極１５ａと接続されている。
【０００６】
従って、このような構造とされる容器本体１内に、圧電体３をセットした後、上記本体１の上方開口部に、例えば平板状の蓋体２を接合し、蓋体の一部に図に示すような欠け部４を設けることで、その容器内部のガス抜きを行いながら気密封止することで電子部品容器を構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、各種電子機器の小型化、低コスト化に伴い、電子機器を構成する各種電子部品のさらなる小型化、低コスト化が求められており、水晶振動子や水晶フィルタなどの圧電素子により構成される電子部品もその例外ではない。特に、電子部品の小型化に関してはより一層の薄型化が要求されている。
【０００８】
ところが、表面実装型水晶振動子の小型化を実現する場合は、圧電体３が収納される容器本体１内の空間スペースは特性を維持するために、ある程度確保しておく必要があるので、小型化を実現するためには必然的にその底面（現状の厚さは約０．２５ｍｍ）の厚さを薄くする必要や、全体的な小型化低背化の要求が強い現状にある。
【０００９】
一方、気密容器の封止については、上述のように低融点ロウ材やはんだを用いた封止により封止時の封止部材が容器内部に飛散するなどで、容器内部に収納する圧電振動子に対し飛散物が大なり小なりに影響することも考えられる。このことは、容器形状が小型化すれば更にその影響は大きく、また容器本体と蓋体との接合面も略平坦であることから、いわゆるガス抜き（封止時の容器内部への封止ガスの問題）を行うための欠け部を蓋体に構成する必要がある。
【００１０】
そしてまた、蓋体は平坦な平板であるため、蓋体に形成する封止部材（低融点ロウ材やはんだ封止）は、蓋体の容器本体と接する面の外周部に封止部材を形成していることから、封止工程での熱融着時に封止部材が容器内部に残ってしまったり、封止時の加熱による容器内圧の上昇を起因とする封止部材の残渣の突出を防止するという課題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、圧電体などを収納するために用いられる気密容器の気密性や機械的強度を損なうことなく、かつ、気密環境を維持しながら気密容器内部のガス抜きを容易にした電子部品容器を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、容器本体と蓋体とを接合することにより、その内部に収納した圧電体を気密封止することができる圧電体用気密容器において、該容器本体と該蓋体との接触面が連続して緩やかに湾曲し、該容器本体と該蓋体との接触面で、該容器本体の一辺の中心に向かって、該容器本体と該蓋体との間に隙間を有する構造を持ち、前記蓋体が接合される前記容器本体の封止用導電膜には、低融点ロウ材、低融点ガラスを設けるようにしたことを特徴とする電子部品容器である。そして、前記の湾曲部分の最大隙間を０．２ｍｍにしたことも特徴とするものである。
【００１３】
要するに本発明によれば、容器本体と蓋体と間に両者の接合面に僅かな湾曲形状の隙間を形成するような工夫をこらすことで、容器本体と蓋体とを例えば低融点ロウ材やはんだ、低融点ガラスにより封止したときに、この隙間から容器内部からのガス抜き効果を図ることにより、容器内部に収納する振動子に対する封止部の封止部材の飛散を防止することができる。
【００１４】
また、蓋体は平坦な平板であるが、容器本体の封止面を本発明の形状とすることにより、蓋体に形成する封止部材が溶着時に容器本体の外部にしみ出し、容器本体内容の封止部材残渣が少なくなり、容器内部からの飛散物も減らすことで課題を解決するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。なお、本実施の形態では、本発明の圧電体用気密容器を用いて水晶振動子を構成する場合を例にとって説明する。図１は本実施の一形態を示す部分断面図である。セラミック材料から成る容器本体１とコバール材料にニッケルメッキ処理をした蓋体２との接合部には例えば低融点ロウ材やはんだ、低融点ガラスによる封止の形態を示したもので、図１では容器の一辺でしか図示していないが、４辺とも同様な接合面状態にある。そしてこの容器内に、図５と同様の形態で圧電体３を収納する。
【００１６】
図１に示すように、容器本体１と蓋体２との接合部は容器の辺の中心に向かって容器本体１と蓋体２の間に僅かな湾曲部を形成することにより、容器本体１と蓋体２との間に若干の隙間を得ることができる。この隙間部により封止時に発生する封止部材の飛散や容器内部のガス抜きを行うことができる。要するに、容器本体１と蓋体２との接合部分は容器の角部（Ａ部）が接合部位として面接触する格好となる。そして、図２は図１で説明する内容を更に詳細に図示した封止状態の斜視図である。（特に図示しないが、湾曲部は容器本体１の少なくとも一辺でも同様の効果を奏する。）
【００１７】
図２は本発明を立体的に描画したものであるが、セラミック容器の溶着部にはタングステンのメタライズ膜が施してあり、その上にニッケルメッキ処理、更にその上に金メッキ膜が形成されているものである。一方、蓋体２はコバール金属の平板表面の表裏に金属の表面処理層としてニッケルメッキ処理５がなされ、その上から更に溶着面に１５〜２０μｍの厚みで銀ろう材やはんだ施されている。そして蓋体２を容器本体１に接合する場合は、容器本体１と蓋体２を重ね合わせた状態でリフロー炉内を通過させる。これにより、接合面１９の封止部材が溶融し、蓋体２が容器本体１とが融合することになる。
【００１８】
一方図３に示すのは、蓋体２と容器本体１の封止状態に注目した平面図である。従来における封止では、容器本体１と蓋体２とは両者の接合面が共に平坦であることから、容器内部のガス抜きや飛散物の影響を考慮して蓋体の一部に欠け部４を設けていた。この欠け部４は容器側に構成しても構わないが、容器を形成する上で欠け部４は困難度が高く、蓋体側に形成している。
【００１９】
従って、従来の容器では上記の構成から蓋体２（図３（ａ）は容器との接合面を示す平面図）と容器本体１との接合面での容器内部のガス抜きが欠け部４でしか行えないことから、容器本体１と蓋体２との封止部材の回り込みが図３（ｂ）の様な封止部材の概念で接合が行われているが、本発明により、図３（ｃ）に示すように、蓋体２と容器本体１との接合面に一定の隙間があくことから、容器内圧作用により、封止部材が蓋体２の端部側面にも被われた状態で封止されるため、接合強度を向上し、更には蓋体側面のメッキ処理が不十分でも（メッキ処理を施す工程上側面でのメッキ処理は不均一な傾向にある）蓋体２側面にも封止部材を付着する効果をも奏する。
【００２０】
なお、図４は一般的な封止部の状態とその時の封止の様子を示す部分断面図であるが、図４の要部拡大断面図に示すように、容器本体１と蓋体２を接合し熱、圧力を加えることで封止されるものである。このとき、容器内部から図中の白抜き矢印で示すように、容器内部の圧力が容器外部に出ようとする働きが作用する。
【００２１】
なお、封止手段については溶融接合が可能であればその制約を受けるものでは無く（例えばレーザや電子ビームなど）、容器内部に収納する電子部品については、水晶共振子、弾性表面波共振子などに適用できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子部品容器は、低融点ロウ材やはんだ、低融点ガラスを用いた封止により封止時の封止部材が容器内部に飛散する現象で、特に容器内部に収納する圧電振動子に対し飛散物が影響する状態を、容器内部のガス抜き効果を高める接合部形状にすることで、製造工程における封止歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器構造を示す側面断面図である。
【図２】本発明の斜視図である。
【図３】従来と本発明での封止状態に注目し比較した平面図である。
【図４】封止状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】従来から用いられる容器構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１　　容器本体
２　　蓋体
３　　圧電体

Claims

容器本体と蓋体とを接合することにより、その内部に収納した圧電体を気密封止することができる圧電体用気密容器において、
該容器本体構造の該容器本体と該蓋体との接触面が連続して緩やかに湾曲していることを特徴とする電子部品容器。
請求項１の記載において、該容器本体と該蓋体との接触面で、該容器本体の一辺の中心に向かって、該容器本体と該蓋体との間に隙間を有することを特徴とする電子部品容器。
前記蓋体が接合される前記容器本体の封止用導電膜には、低融点ロウ材を設けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品容器。
前記蓋体が接合される前記容器本体の封止用導電膜には、低融点ガラスを設けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品容器。
前記容器本体と前記蓋体の隙間は最大で０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品容器。