JP2004064217A - 圧電素子用容器及びこれを用いた水晶振動子 - Google Patents

Abstract

【目的】低背化に適した圧電素子用容器及びこれを用いた水晶振動子を提供する。
【構成】圧電素子との接合端子を内底面に有して前記接合端子と電気的に接続した実装端子を外表面に有するセラミック層と、前記セラミック層の内底面外周に設けられて前記圧電素子を収容する空間部を形成してなるシーム溶接用の金属リングとからなる容器本体を備えた圧電素子用容器において、前記セラミック層は単層として、前記接合端子と前記実装端子とは前記金属リング内の前記セラミック層に設けられた電極貫通孔を経て電気的に接続し、前記電極貫通孔の少なくとも一方の主面上には誘電体膜を設けた構成とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電素子用容器及びこれを用いた水晶振動子を産業上の技術分野とし、特に低背化を促進する圧電素子用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）圧電素子特に水晶振動子は周波数制御素子として発振器やフィルタに広く採用されている。近年では、小型・軽量化が定着し、さらに低背化が進行している。そして、この低背化には、圧電素子用容器１の存在が欠かせないものとなる。
【０００３】
（従来技術の一例）第３図は一従来例を説明する圧電素子用容器を含む水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はセラミック層の平面図、同図（ｃ）は裏面図である。
水晶振動子は圧電素子用容器１内に水晶片２を密閉封入してなる。圧電素子用容器１は容器本体３と金属カバー４とからなる。容器本体３は積層構造の凹状としたセラミック層５と、上面に設けられた金属リング６からなる。セラミック層５は底壁層７と枠壁層８を積層してなる。そして、底壁層７の内底面上の一端部両側には接合端子としての一対の水晶端子９を有する。また、他端部には誘電体膜からなる枕部１０が印刷等によって形成される。ここでの誘電体膜はセラミック層５と同一材とする。一対の水晶端子９は積層面を経て、一方の対角方向の外表面に設けられた実装端子１１（ａｂ）と接続する。
【０００４】
また、他方の対角方向の外表面に設けられた実装端子１１（ｃｄ）は枠壁層８の上面に設けられた導電膜１２と電極貫通孔（ビアホール）１３によって接続する。これらは、焼成によって一体的に形成される。枠壁層８の上面には金属リング６が銀ロウによって接合して導電膜１２と電気的に接続する。これは焼成後に形成される。
【０００５】
水晶片２はＡＴカットからなり、両主面に図示しない励振電極を有して一端部両側に引出電極を延出する。引出電極の延出した水晶片２の一端部両側は容器本体３の水晶端子９に導電性接着剤１４によって固着し、電気的・機械的に接続してなる。この場合、水晶片２の他端部を枕部１０上に載置する。そして、例えば励振電極にレーザビームを照射して振動周波数を調整後、シーム溶接によって金属カバー４を金属リング６に接合し、水晶片２を密閉封入して構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の水晶振動子では、容器本体３は積層構造とした枠壁層上に金属リング６を設け、底壁層７、枠壁層８及び金属リング６の３層構造とする。したがって、高さ寸法が大きくなり、低背化を困難にする問題があった。そして、積層構造であるために高価になる問題があった。なお、枠壁層８と金属リング６の厚みの合計が水晶片２の高さより大きくすればよいが、枠壁及び金属リング６はそれぞれ自体で最低限の厚みを要するために必然的に水晶片２の高さよりも大きくなる。
【０００７】
このことから、容器本体３を底壁層７と金属リング６から形成することが考えられた（参照：特開２０００−１３８５３２）。しかし、この場合には、水晶端子９と実装端子１１とを接続して密閉度を高めるために、電極導出をクランク状にして底壁層７を積層構造としていた。したがって、ここでも底壁層７は２層構造とするので低背化及び安価化（低コスト化）は困難であった。
【０００８】
（発明の目的）本発明は低背化に適した圧電素子用容器及びこれを用いた水晶振動子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）は、容器本体のセラミック層は単層として、接合端子と実装端子とは金属リング内のセラミック層に設けられた電極貫通孔（ビアホール）を経て電気的に接続し、電極貫通孔の少なくとも一方の主面上には誘電体膜を設けた構成とする。これにより、単層としたセラミック層と金属リングによって容器本体を構成するので、低背化を達成する。そして、電極貫通孔には誘電体膜を設けるので、密閉を確実にする。
【００１０】
また、請求項２では誘電体膜を他端側に設けるので、水晶片の他端部を載置する水晶片の枕台として適用できる。請求項３ではこの圧電素子用容器を用いて水晶振動子を構成するので、低背化を達成した水晶振動子を得ることができる。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１１】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する圧電素子用容器を含む水晶振動子の図で同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はセラミック層の平面図、同図（ｃ）は裏面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
水晶振動子は、前述同様に容器本体３と金属カバー４をシーム溶接してなる圧電素子用容器１に水晶片２を密閉封入してなる。ここでの容器本体３はセラミック層５と金属リング６とからなる。セラミック層５は単層とし、外周に導電膜１２が形成される。内底面の一端側には一対の水晶端子９が、他端側にはビアホール１５が形成される。一対の水晶端子９とビアホール１５は配線路によって接続する。そして、内底面のビアホール１５上には、枕台１０としての誘電体膜を印刷によって形成する。ここでも誘電体膜はセラミック層５と同一材とする。
【００１２】
セラミック層５の外表面には４角部に実装端子１１（ａｂｃｄ）が形成され、一端側の実装端子１１（ｃｄ）は図示しない電極貫通孔を分割した側面電極によって導電膜１２に接続する。また、他端側の実装端子１１（ａｂ）はビアホール１５を経て水晶端子９と電気的に接続する。これらは一体的に焼成によって形成される。そして、金属リング６を導電膜１２上に銀ロウによって接合して容器本体３を形成する。
【００１３】
そして、水晶片２の他端部を枕台１０上に載置し、引出電極の延出した水晶片２の一端部両側を一対の水晶端子９上に導電性接着剤１４によって電気的・機械的に接続する。さらには、振動周波数の調整後、シーム溶接によって金属リング６に金属カバー４を接合し、水晶片２を密閉封入する。
【００１４】
このような構成であれば、容器本体３は単層としたセラミック層５と金属リング６から形成するので、金属リング６の厚みのみを水晶片２の高さ以上にすることによって水晶片２を収容する空間を確保できる。したがって、最低限の厚みに設定できて小型化を促進する。そして、実装端子１１と接続するビアホール１５は枕台１０によって封止されるので、密閉度を確実にする。
【００１５】
【他の事項】
上記実施例では一対の水晶端子９を他端側の枕台１０の下部に設けたビアホール１５によって延出して他端側の実装端子１１に接続したが、端子の位置が一方の対角方向と規格化されている場合等は次のようにしてもよい。すなわち、第２図に示したように、水晶端子９の一方は枕台１０の下部に設けたビアホール１５によって対角方向の図示しない一方の実装端子に接続する。水晶端子９の他方は近傍に設けたビアホール１５によって対角方向の図示しない他方の実装端子に接続する。そして、枕台１０よりも厚みの小さい誘電体膜１６を印刷してビアホール１５を封止する。
【００１６】
また、枕台１０とは別個の二箇所にビアホールを設けて任意の一対の実装端子と接続して枕台１０の厚みより小さい誘電体膜を設けて封止してもよい。また、ビアホールは枕台１０あるいはこれより厚みの小さい誘電体膜によってセラミック層５の内底面側から封止したが、他主面側の外表面にも設けて封止してもよい。また、外表面にのみ設けてもよく、要は少なくともいずれか一方の主面に設ければよい。なお、外表面に形成する場合、実装端子１１の厚みよりも小さくする。
【００１７】
また、水晶振動子として説明したが、圧電素子を収容して構成する弾性表面波を含むフィルタの容器にも適用できる。さらには、容器本体３の裏面に凹部を形成してＩＣチップを収容した水晶発振器にも適用でき、その趣旨を逸脱しない範囲内で適宜の変更が可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明（請求項１）は、容器本体のセラミック層は単層として、接合端子と実装端子とは金属リング内のセラミック層に設けられた電極貫通孔を経て電気的に接続し、電極貫通孔の少なくとも一方の主面上には誘電体膜を設けたので、低背化を達成するとともに、密閉を確実にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はセラミック層の平面図、同図（ｃ）は外表面（裏面）図である。
【図２】本発明の他の実施例を説明するセラミック層の平面図である。
【図３】従来例を説明する水晶振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はセラミック層の平面図、同図（ｃ）は裏面図である。
【符号の説明】
１　圧電素子用容器、２　水晶片、３　容器本体、４　金属カバー、５　セラミック層、６　金属リング、７　底壁層、８　枠壁層、９　水晶端子、１０　枕台、１１　実装端子、１２　導電膜、１３、１５　ビアホール、１４　導電性接着剤．

Claims (3)

1. 圧電素子との接合端子を内底面に有して前記接合端子と電気的に接続した実装端子を外表面に有するセラミック層と、前記セラミック層の内底面外周に設けられて前記圧電素子を収容する空間部を形成してなるシーム溶接用の金属リングとからなる容器本体を備えた圧電素子用容器において、前記セラミック層は単層として、前記接合端子と前記実装端子とは前記金属リング内の前記セラミック層に設けられた電極貫通孔を経て電気的に接続し、前記電極貫通孔の少なくとも一方の主面上には誘電体膜を設けたことを特徴とする圧電素子用容器。
2. 前記接合端子は一対として前記セラミック層の一端側に設けられ、前記誘電体膜は前記セラミック層の他端側に設けられた請求項１の圧電素子用容器。
3. 請求項２の前記接合端子の一対は励振電極から引出電極の延出した水晶片の一端部両側と接続し、前記誘電体膜には前記水晶片の他端部が載置されてなる水晶振動子。

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