JP2005136812A

JP2005136812A - 圧電振動子

Info

Publication number: JP2005136812A
Application number: JP2003372300A
Authority: JP
Inventors: Terumoto Honda; 晃基本田
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】銀／銅ロウをフタに使用したパッケージにおけるパッケージをシーム溶接する際になかなか銀／銅ロウとパッケージのニッケルめっきが溶融しにくかった。
【解決手段】そこでパッケージ側のニッケルめっきにコバルトを含有されたことにより、銀／銅ロウとニッケルめっきがよく溶融するようになり、作業効率が向上し、また信頼性を向上させることができた。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動子の封止部のめっきの改良に関するものである。

圧電振動子、とりわけ水晶振動子がクロック源、信号源として広く利用されている。水晶振動子は安定な周波数が得られる素子として使用されるが、そのためには気密構造のパッケージを使用しなければならない。
従来の圧電振動子のパッケージでは、フタとセラミックからなる容器でその接合部は、フタと接触する部分が金属リングで出来ており、コバールや鉄ニッケルが広く使用されている。フタと金属リングは、シーム溶接やレーザビームなどで高熱で溶かして溶接していた。特許文献１には金属リングと金属フタの容器の構造が記載されている。
一方、圧電振動子に使用される圧電部品の気密封止できるセラミックパッケージで金属からなるフタの封止部分が銀／銅ロウであり、パッケージ側のめっきがニッケルめっきを施し、封止をシーム溶接しているものが多くあった。

しかし、圧電部品の気密封止セラミックパッケージでフタの封止部分が銀／銅ロウであり、容器側のめっきがニッケルめっきの場合に、シーム溶接する場合に銀／銅ロウの溶けが悪い欠点があった。

この改善策として、シーム溶接の電源電圧を上げたり、電流を多く流すなど溶接時のパワーを上げることで銀／銅ロウの溶けが悪いのをカバーしてきた。しかし封止時の溶接パワーを上げると、封止温度が高温になり、セラミックパッケージにクラックが発生したり、割れたりするおそれがあった。

特開平８−２０４４５２号公報

なお出願人は前記の先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するには至らなかった。
解決しようとする問題点は、銀／銅ロウとセラミック容器側のめっきに少なくともニッケルめっきを使用したときに、少しでも早く銀／銅ロウが溶解し、セラミックのニッケルめっきと溶融させるには、パワーを上げることによりパッケージにクラック等が生じることである。

本発明は、絶縁部材からなる圧電振動子のパッケージにおいて、フタが金属であり、該フタの封止部に銀／銅ロウが使用され、該パッケージの該絶縁部材の封止部分に少なくともニッケルめっきが施され、該ニッケルめっきにコバルトが含有されていることを最も主要な特徴とする。

本発明の圧電振動子は、パッケージ側のめっきにコバルトを含有させることにより改善したことにより低いパワーで気密封止できるという利点がある。

本発明は、フタに銀／銅ロウを使用した際のパッケージ側のめっきの最良な状態を再現できるようにしたものである。

図１は、本発明の実施例を示す断面図である。圧電振動子は、圧電振動板を搭載するパッケージ１とフタ３とからなり、パッケージ１の内部には圧電振動板４が両主面に電極をつけて導電性接着剤などで電気的、機械的に載置・固着されている。フタ３は金属製であり、少なくとも封止部分に必要であれば封止側の全面に銀／銅ロウがクラッドされるか、塗布されている。

一方フタ３と接するパッケージ側の固着部分には、めっき１１，１２，１３が施されている。通常ニッケルめっき１１を施し、その上に薄く金めっき１３が施されている。ニッケルめっき１２の下であるセラミック表面はタングステンがめっき１１または厚膜で施されている。

本発明では、このニッケルめっき１２にコバルトを含有している。ニッケルにコバルトを含有させることにより、シーム溶接したときに、ニッケルと銀／銅ロウ材との溶融が低パワーで行うことが出来る。コバルトはニッケルと合金状態になっており、含有量は、重量比で２０〜５０％である。

これはニッケルにコバルトを入れることにより、ニッケルめっきのぬれ性が良くなり、短時間で銀／銅ロウと馴染むため、シーム溶接のパワーを小さくすることが出来る。本発明の実施例ではタングステンメタライズの上にコバルトを含むニッケルめっきが８〜２０μｍで、その上に金めっきを０．５〜１μｍ施している。
フタは、本実施例ではニッケルまたはコバールにニッケルめっきを施し、その上に銀／銅ロウが少なくとも封止部分に、必要であればフタ全面に施されている。

シーム溶接を行うときには、ローラーでフタの淵を電圧をかけながらころがしていくが、その際に銀／銅ロウとニッケルめっきがスムーズに溶融してくれると、短時間でしかも高信頼性の封止をすることが出来るが、いままでのめっきではなかなか溶けないので、時間を短くするために、電流を多く流して早く溶融させようとしていた。しかしあまり電流を流すとパッケージのセラミックにダメージを与え、クラックを生じるおそれがある。

このためあまり電流を流さずにいると、溶接面がきちんと溶けずリークを発生するおそれがある。

それを解決するため、パッケージ側のニッケルめっきにコバルトを混ぜることにより、銀／銅ロウとニッケルめっきが双方ともよく溶けるようになり、作業効率が上がり、しかも歩留まりを向上させることができた。
なお、第２層のニッケルめっきは、コバールにニッケルめっきを施したものであってもよい。

本発明は、圧電振動子に限らず、圧電振動子を用いる圧電発振器にも利用できる。圧電体としては水晶が最もよく利用されるが、他の圧電体、例えば、圧電セラミックやタンタル酸リチウムなどであっても良い。

本発明は、圧電振動子、とりわけ水晶振動子に使用できるばかりでなく、圧電振動子を搭載した圧電発振器もＩＣと圧電振動子を同一パッケージ内に搭載する場合もあるので、利用可能である。また圧電振動子は、弾性波素子であり、弾性表面波素子にも応用可能である。

本発明の圧電振動子の構造を示す断面図である。本発明の圧電振動子の封止部分のめっきと銀／銅ロウの状態を示す部分断面図。

符号の説明

１パッケージ
２パッケージの壁の部分
３フタ
５ロウ材
１１下地金属
１２ニッケルめっき

Claims

絶縁部材からなるパッケージを用いた圧電振動子において、フタが金属であり、該フタの封止部に銀／銅ロウが使用され、該パッケージの該絶縁部材の封止部分に少なくともニッケルめっきが施され、該ニッケルめっきにコバルトが含有されていることを特徴とする圧電振動子。
請求項１記載の該ニッケルめっきのコバルトの含有量が重量比２０〜５０％であることを特徴とする圧電振動子。