JP2021158191A

JP2021158191A - Ceramic cap and piezo device

Info

Publication number: JP2021158191A
Application number: JP2020056058A
Authority: JP
Inventors: 宏美大久保; Hiromi Okubo
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-07

Abstract

To provide a ceramic cap that can be sufficiently joined to a base plate with a joining material with a simple structure.SOLUTION: A ceramic cap (10) according to the present invention includes a cavity for accommodating a piezoelectric element (40). The cap (10) includes a ceramic top plate (11), a ceramic frame (12) laminated on the top plate to form a cavity, and a bonded metal layer (17) formed on the surface opposite to the top plate of the frame. The outer side surface (17e) of the bonded metal layer is tapered vertically downward from the frame side such that the width dimension of the bonded metal layer is reduced.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、セラミック製のキャップ及びこのキャップを使用した圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a ceramic cap and a piezoelectric device using the cap.

ベースに実装された圧電素子と、この圧電素子を覆うセラミック製のキャップと、を備える圧電デバイスがある。圧電デバイスの小型化に伴い、セラミック製のキャップとベースとの接合面積が必然的に小さくなり、完全に封止できず、リーク不良が発生し易いという問題がある。このため、特許文献１では、セラミック製のキャップの接合面に凹凸を形成し、しっかりと封止された圧電デバイスが提案されている。 There is a piezoelectric device comprising a piezoelectric element mounted on a base and a ceramic cap covering the piezoelectric element. With the miniaturization of the piezoelectric device, the joint area between the ceramic cap and the base is inevitably reduced, and there is a problem that it cannot be completely sealed and leak defects are likely to occur. Therefore, Patent Document 1 proposes a piezoelectric device in which irregularities are formed on the joint surface of a ceramic cap and the joint surface is tightly sealed.

特開２００５−２１６９３２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-21693

しかしながら、特許文献１で開示されるキャップの接合面は０．１ｍｍから０．３ｍｍという幅であり、そこに金属膜の凹凸を形成することはコスト的にも技術的にも困難である。そのため、より簡易な構造で、セラミック製のキャップとベースとを接合するとともに、十分な封止ができるセラミック製のキャップ及びそのキャップを使用した圧電デバイスを提供する。 However, the joint surface of the cap disclosed in Patent Document 1 has a width of 0.1 mm to 0.3 mm, and it is costly and technically difficult to form unevenness of the metal film there. Therefore, a ceramic cap capable of joining a ceramic cap and a base with a simpler structure and sufficiently sealing the cap and a piezoelectric device using the cap are provided.

本実施形態は、圧電素子を収納するキャビティを有するセラミック製のキャップである。キャップは、セラミック製の天板と、該天板に積層されていてキャビティを形成しているセラミック製の枠体と、該枠体の天板とは反対面に形成された接合金属層とを備える。そして、接合金属層の外側の側面が、枠体側から鉛直下方に向かって、接合金属層の幅寸法が減ずるようにテーパ状になっている。 The present embodiment is a ceramic cap having a cavity for accommodating the piezoelectric element. The cap consists of a ceramic top plate, a ceramic frame body laminated on the top plate to form a cavity, and a bonded metal layer formed on the opposite surface to the top plate of the frame body. Be prepared. The outer side surface of the bonded metal layer is tapered vertically downward from the frame side so that the width dimension of the bonded metal layer is reduced.

また平板及び枠体は矩形である。また、接合金属層の幅は、セラミック製の枠体の幅に対して８０〜９０パーセントである。 The flat plate and the frame are rectangular. The width of the bonded metal layer is 80 to 90% of the width of the ceramic frame.

また実施形態の圧電デバイスでは、上述したキャップと、平面視で第１平板と同じ形状及び同じ大きさで、圧電素子を支持するベース板と、を備える。そして、ベース板と封止キャップとが接合材によって封止された。 Further, the piezoelectric device of the embodiment includes the above-mentioned cap and a base plate that supports the piezoelectric element in the same shape and size as the first flat plate in a plan view. Then, the base plate and the sealing cap were sealed by the joining material.

本発明のセラミック製キャップは、接合金属層の外側の側面が、枠体側から鉛直下方に向かって、接合金属層の幅寸法が減ずるようにテーパ状になっている。このため、溶融した封止材が外側の側面に延びてフィレットを形成して、十分な封止ができる。 In the ceramic cap of the present invention, the outer side surface of the metal joint layer is tapered vertically downward from the frame side so that the width dimension of the metal joint layer is reduced. Therefore, the molten encapsulant extends to the outer side surface to form a fillet, and sufficient encapsulation can be achieved.

圧電デバイスのパッケージを構成する構成部材を、分離して描いた斜視図である。It is a perspective view which separately drew the constituent members constituting the package of a piezoelectric device. （ａ）は、圧電素子を載置した圧電デバイス１００であり、図１のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は、図２（ａ）の一部拡大図である。(A) is a piezoelectric device 100 on which a piezoelectric element is mounted, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. (B) is a partially enlarged view of FIG. 2 (a). 圧電素子を載置した圧電デバイス２００の断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric device 200 on which the piezoelectric element is placed.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、説明に用いる各図はこれら発明を理解できる程度に概略的に示してあり、大きさ、角度又は厚み等は誇張して描いている。また説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。また、以下の実施形態中で述べる形状、寸法、材質等はこの発明の範囲内の好適例に過ぎない Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each figure used for explanation is shown schematicly to the extent that these inventions can be understood, and the size, angle, thickness and the like are exaggerated. Further, in each figure used for explanation, similar constituent components may be indicated by the same number, and the description thereof may be omitted. Further, the shapes, dimensions, materials and the like described in the following embodiments are merely preferable examples within the scope of the present invention.

［第１実施形態］
＜パッケージの構成＞
まず、第１実施形態のパッケージについて説明する。図１はパッケージ８０を理解のため、複数の層に分けて描いた図である。図１に示されるように、本実施形態のパッケージ８０は、例えば水晶振動子などの圧電素子４０（図２（ａ）を参照）のパッケージとして用いられるものである。なお図１では図面が煩雑化することを回避するため圧電素子が描かれていない。 [First Embodiment]
<Package configuration>
First, the package of the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram in which the package 80 is divided into a plurality of layers for understanding. As shown in FIG. 1, the package 80 of the present embodiment is used as a package of a piezoelectric element 40 (see FIG. 2A) such as a crystal oscillator. Note that in FIG. 1, the piezoelectric element is not drawn in order to avoid complicating the drawing.

図１に示されるように、パッケージ８０は、パッケージ８０の底部を構成する平面視で長方形のセラミック製のベース板３０と平面視で長方形のセラミック製のキャップ１０とが積層されて構成される。セラミック製のキャップ１０は、平板の天井板１１と枠状の枠板１２とからなり、圧電素子４０を収容するキャビティを形成している。セラミック製のキャップ１０は、アルミナ等のセラミックからなる。 As shown in FIG. 1, the package 80 is formed by laminating a rectangular ceramic base plate 30 in a plan view and a rectangular ceramic cap 10 in a plan view, which form the bottom of the package 80. The ceramic cap 10 is composed of a flat ceiling plate 11 and a frame-shaped frame plate 12, and forms a cavity for accommodating the piezoelectric element 40. The ceramic cap 10 is made of ceramic such as alumina.

天井板１１は、短辺と長辺とからなる長方形の平板である。天井板１１は上面１１Ｕとその反対の下面１１Ｂとを有する。また長方形の天井板１１の角部は、面取りされていてもよい。天井板１１の上面１１Ｕは、パッケージ８０の上表面となる。また下面１１Ｂはその面の全体にわたって金属膜１５が形成される。 The ceiling plate 11 is a rectangular flat plate having a short side and a long side. The ceiling plate 11 has an upper surface 11U and an opposite lower surface 11B. Further, the corners of the rectangular ceiling plate 11 may be chamfered. The upper surface 11U of the ceiling plate 11 is the upper surface of the package 80. A metal film 15 is formed on the lower surface 11B over the entire surface.

枠板１２は、短辺と長辺とからなる長方形の枠体である。枠板１２は上面１２Ｕとその反対の下面１２Ｂとを有する。また長方形の枠板１２の角部は、天井板１１の角部に合わせて面取りされていてもよい。枠板１２の上面１２Ｕは、金属膜１５に接合され、また下面１２Ｂはその面の全体にわたって接合金属層１７が形成されている。図示していないが枠板１２の内周面にも金属膜が形成されてもよい。枠体１２の枠以外の部分は圧電素子４０を包含できる空間になり、平面視で矩形状の空間となっている。 The frame plate 12 is a rectangular frame body including a short side and a long side. The frame plate 12 has an upper surface 12U and an opposite lower surface 12B. Further, the corners of the rectangular frame plate 12 may be chamfered so as to match the corners of the ceiling plate 11. The upper surface 12U of the frame plate 12 is bonded to the metal film 15, and the lower surface 12B has a bonded metal layer 17 formed over the entire surface thereof. Although not shown, a metal film may be formed on the inner peripheral surface of the frame plate 12. The portion of the frame body 12 other than the frame is a space that can accommodate the piezoelectric element 40, and is a rectangular space in a plan view.

ベース板３０に圧電素子４０が載置され、セラミック製のキャップ１０で封止される。ベース板３０は、アルミナ等のセラミックからなる。ベース板３０は、短辺と長辺とからなる長方形の平板３１であり、上面３１Ｕとその反対の下面３１Ｂとを有する。ベース板３０の大きさは、天板１１の大きさと等しいことが好ましい。ベース板３０の上面３１には、接続バンプ３５が形成されている。またベース板３０の上面３１の外周には、枠体１２の形状に合致するように、接合金属層３７が形成されている。接続バンプ３５は、表面側（＋Ｚ軸方向）から見た場合、接合金属層３７より内側に形成される。接続バンプ３５及び接合金属層３７は、例えばタングステン（Ｗ）からなるメタライズ層の上に、ニッケル（Ｎｉ）メッキ層が形成され、更にニッケルメッキ層の上に金（Ａｕ）メッキ層が形成されたものである。接続バンプ３５にはビア配線３６が形成されている。また、接合金属層３７にはビア配線３８が形成されている。 The piezoelectric element 40 is placed on the base plate 30 and sealed with a ceramic cap 10. The base plate 30 is made of ceramic such as alumina. The base plate 30 is a rectangular flat plate 31 having a short side and a long side, and has an upper surface 31U and an opposite lower surface 31B. The size of the base plate 30 is preferably equal to the size of the top plate 11. A connection bump 35 is formed on the upper surface 31 of the base plate 30. Further, a bonded metal layer 37 is formed on the outer periphery of the upper surface 31 of the base plate 30 so as to match the shape of the frame body 12. The connection bump 35 is formed inside the bonded metal layer 37 when viewed from the surface side (+ Z axis direction). In the connection bump 35 and the bonded metal layer 37, a nickel (Ni) plating layer was formed on a metallized layer made of, for example, tungsten (W), and a gold (Au) plating layer was further formed on the nickel plating layer. It is a thing. Via wiring 36 is formed on the connection bump 35. Further, a via wiring 38 is formed on the bonded metal layer 37.

ベース板３０の下面３１Ｂの外周部には、外部電極３４が複数、例えば４個設けられている。これらの外部電極３４は、パッケージ８０を図示しない外部の基板上に実装する際に対して接合される。ビア配線３６は外部電極３４に接続して、接続バンプ３５と外部電極３４とを導通させている。またビア配線３８は、複数の外部電極３４のうちの１つのアース電極３４Ｅに接続して接合金属層３７とアース電極３４Ｅとを導通させている。天井板１１の金属膜１５は、枠板１２の内周面の金属膜及び下面の接合金属層１７を介して、アース電極３４Ｅに電気的に接続されてもよい。 A plurality of, for example, four external electrodes 34 are provided on the outer peripheral portion of the lower surface 31B of the base plate 30. These external electrodes 34 are joined when the package 80 is mounted on an external substrate (not shown). The via wiring 36 is connected to the external electrode 34 to conduct the connection bump 35 and the external electrode 34. Further, the via wiring 38 is connected to the ground electrode 34E of one of the plurality of external electrodes 34 to conduct the bonded metal layer 37 and the ground electrode 34E. The metal film 15 of the ceiling plate 11 may be electrically connected to the ground electrode 34E via the metal film on the inner peripheral surface of the frame plate 12 and the bonded metal layer 17 on the lower surface.

第１実施形態では、セラミック製のキャップ１０とベース板３０とが共晶金属ＥＡで接合される。図１では、共晶金属ＥＡが枠形状の独立体として描かれているが、セラミック製のキャップ１０の下面１２Ｂ又はベース板３０の接合金属層３７の少なくとも一方に共晶金属ＥＡがスクリーン印刷等の手法によって印刷された状態である。 In the first embodiment, the ceramic cap 10 and the base plate 30 are joined by the eutectic metal EA. In FIG. 1, the eutectic metal EA is drawn as a frame-shaped independent body, but the eutectic metal EA is screen-printed on at least one of the lower surface 12B of the ceramic cap 10 or the bonded metal layer 37 of the base plate 30. It is in the state of being printed by the method of.

セラミック製のキャップ１０とセラミック製のベース板３０との接合に用いられる共晶金属（封止材）ＥＡは、外部電極３４を外部電子機器等の外部基板に接続する際に用いる合金（例えば鉛フリーハンダ等）の２５０℃〜２８０℃の融点より高い融点を持つ共晶合金が使用される。共晶合金として例えば、亜鉛アルミニウム（ＺｎＡｌ）系、金スズ（ＡｕＳｎ）系又は銅スズ（ＣｕＳｎ）系で（融点３００℃。合金化後は融点が４００℃を越えるもの）が好ましい。 The eutectic metal (encapsulating material) EA used for joining the ceramic cap 10 and the ceramic base plate 30 is an alloy (for example, lead) used when connecting the external electrode 34 to an external substrate such as an external electronic device. A eutectic alloy having a melting point higher than the melting point of 250 ° C. to 280 ° C. of free solder or the like is used. As the eutectic alloy, for example, zinc aluminum (ZnAl) -based, gold tin (AuSn) -based or copper tin (CuSn) -based (melting point 300 ° C., which has a melting point exceeding 400 ° C. after alloying) is preferable.

なお、第１実施形態のパッケージ８０の角部には、外周から内側に凹んだキャスタレーションが形成されていないが、外周から内側に凹んだキャスタレーションが形成されていてもよい。
＜圧電デバイスの構成＞
次に図２を使って、圧電素子４０がパッケージ８０に収納された圧電デバイス１００をさらに詳述する。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の点線円ＥＸの拡大図である。 It should be noted that the corners of the package 80 of the first embodiment are not formed with casters recessed inward from the outer circumference, but castarations recessed inward from the outer circumference may be formed.
<Piezoelectric device configuration>
Next, with reference to FIG. 2, the piezoelectric device 100 in which the piezoelectric element 40 is housed in the package 80 will be described in more detail. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 2B is an enlarged view of the dotted line circle EX of FIG. 2A.

圧電素子４０がＡＴカット又はＳＣカット等の水晶振動片である場合、電位が加えられて振動する振動周波数は水晶片の厚さに反比例するため、その厚さは水晶振動片の振動周波数に応じて決められる。水晶振動片である圧電素子４０は励振電極４１と引出電極４３とを有している。水晶振動片は長辺がＹ軸方向に伸び、短辺がＸ軸方向に伸びる長方形の平板状に形成されている。 When the piezoelectric element 40 is a crystal vibrating piece such as AT cut or SC cut, the vibration frequency that vibrates when a potential is applied is inversely proportional to the thickness of the crystal piece, so the thickness depends on the vibration frequency of the crystal vibrating piece. Is decided. The piezoelectric element 40, which is a crystal vibrating piece, has an excitation electrode 41 and an extraction electrode 43. The crystal vibrating piece is formed in the shape of a rectangular flat plate having a long side extending in the Y-axis direction and a short side extending in the X-axis direction.

水晶振動片の主面表裏（＋Ｚ軸側の各面）にはそれぞれ励振電極４１が形成されている。各励振電極４１は同形状でありＺ軸方向に互いに重なるように形成されている。励振電極４１は長軸がＹ軸方向に伸び、短軸がＸ軸方向に伸びる四角形状又は図示しない楕円形状に形成されており、各励振電極４１からは、水晶振動片のＹ軸側の辺の両端にそれぞれ引出電極４３が＋Ｙ軸側に引き出されている。引出電極４３は接続バンプ３５に導電性接着剤４９などで接着される。 Excitation electrodes 41 are formed on the front and back surfaces (each surface on the + Z-axis side) of the crystal vibrating piece. The excitation electrodes 41 have the same shape and are formed so as to overlap each other in the Z-axis direction. The excitation electrode 41 is formed in a quadrangular shape or an elliptical shape (not shown) in which the long axis extends in the Y-axis direction and the short axis extends in the X-axis direction. The extraction electrodes 43 are drawn out to the + Y-axis side at both ends of the above. The extraction electrode 43 is adhered to the connection bump 35 with a conductive adhesive 49 or the like.

図１及び図２（ａ）に描かれているように、一対の接続パッド３９は、ベース平板３１の上面３１Ｕの＋Ｙ軸側にメタライズ層として形成されている。そして接続バンプ３５が接続パッド３９に上側積層されており、接続バンプ３５の高さをＺ軸方向に高くしている。そして一方の接続バンプ３５は−Ｙ軸方向に貫通電極であるビア配線３６まで伸びており、他方の接続バンプ３５はほぼ正方形に形成され、そこにビア配線３６が形成されている。貫通電極であるビア配線３８が接合金属層３７と外部電極３４の一つであるアース電極３４Ｅ（図１を参照）とを電気的に接続する。図１ではビア配線３８が枠形状の接合金属層３７の角に形成されているが、アース電極３４Ｅと接続しやすい場所であれば、どこにビア配線３８が形成されていてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the pair of connection pads 39 are formed as a metallized layer on the + Y-axis side of the upper surface 31U of the base flat plate 31. The connection bumps 35 are laminated on the connection pad 39 on the upper side, and the height of the connection bumps 35 is increased in the Z-axis direction. One of the connection bumps 35 extends to the via wiring 36 which is a through electrode in the −Y axis direction, and the other connection bump 35 is formed in a substantially square shape, and the via wiring 36 is formed there. The via wiring 38, which is a through electrode, electrically connects the bonded metal layer 37 and the ground electrode 34E (see FIG. 1), which is one of the external electrodes 34. In FIG. 1, the via wiring 38 is formed at the corner of the frame-shaped bonded metal layer 37, but the via wiring 38 may be formed anywhere as long as it can be easily connected to the ground electrode 34E.

図２（ａ）に描かれているように、枠状の枠板１２はその外側の側面１２ｅが、鉛直下方（―Ｚ軸方向）に向かって、幅寸法が減ずるようにテーパ状になっている。枠状の枠板１２の内側の側面１２ｉは、鉛直下方（―Ｚ軸方向）に平行になっている。図２（ａ）には示されていないが、Ｘ軸方向の断面においても、枠状の枠板１２はその外側の側面が、鉛直下方（―Ｚ軸方向）に向かって、幅寸法が減ずるようにテーパ状になっている。より詳細に説明するために、図２（ｂ）に描かれた部分拡大図を使って説明する。 As shown in FIG. 2A, the outer side surface 12e of the frame-shaped frame plate 12 is tapered so that the width dimension decreases vertically downward (-Z-axis direction). There is. The inner side surface 12i of the frame-shaped frame plate 12 is parallel to the vertically downward direction (−Z axis direction). Although not shown in FIG. 2A, the width dimension of the frame-shaped frame plate 12 decreases vertically downward (-Z-axis direction) even in the cross section in the X-axis direction. It is tapered like this. In order to explain in more detail, it will be described with reference to the partially enlarged view drawn in FIG. 2 (b).

図２（ｂ）に示されるように、枠状の枠板１２はその上面１２Ｕにおいて、枠板１２のＹ軸方向の幅が幅Ｗ１である。幅Ｗ１は具体的には０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍである。枠板１２はその下面１２Ｂにおいて、接合金属層１７が形成されている。その接合金属層１７の外側の側面１７ｅは、枠板１２の外側の側面１２ｅと同様に、鉛直下方（―Ｚ軸方向）に向かって、幅寸法が減ずるようにテーパ状になっている。接合金属層１７の内側の側面１７ｉは、枠板１２の内側の側面１２ｉと同様に、鉛直下方（―Ｚ軸方向）に平行になっている。接合金属層１７の接合面において、接合金属層１７のＹ軸方向の幅は幅Ｗ２である。テーパ角度によって変動するが、接合金属層１７の幅Ｗ２は枠板１２の幅Ｗ１に対して、８０〜９０パーセントである。 As shown in FIG. 2B, the width of the frame-shaped frame plate 12 in the Y-axis direction on the upper surface 12U of the frame-shaped frame plate 12 is the width W1. Specifically, the width W1 is 0.05 mm to 0.10 mm. A bonded metal layer 17 is formed on the lower surface 12B of the frame plate 12. Similar to the outer side surface 12e of the frame plate 12, the outer side surface 17e of the bonded metal layer 17 is tapered so as to reduce the width dimension vertically downward (-Z-axis direction). The inner side surface 17i of the metal joint layer 17 is parallel to the vertically downward side (−Z axis direction), similarly to the inner side surface 12i of the frame plate 12. On the joining surface of the joining metal layer 17, the width of the joining metal layer 17 in the Y-axis direction is the width W2. Although it varies depending on the taper angle, the width W2 of the bonded metal layer 17 is 80 to 90% of the width W1 of the frame plate 12.

ベース板３０の接合金属層３７は、ベース板３０の外側面３０ｅに合わせて形成されている。そして接合金属層３７は、そのＹ軸方向の幅が幅Ｗ１であり、０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍである。つまり、接合金属層３７のＹ軸方向の幅Ｗ１は、枠板１２の上面１２Ｕにおける幅Ｗ１に等しい。Ｙ軸方向において、ベース板３０の外側面３０ｅの位置は、接合金属層１７の側面１７ｅの位置より、外側に配置される。このため共晶金属ＥＡが溶融して硬化された際には、共晶金属ＥＡが接合金属層１７の側面１７ｅにも形成され易くなる。この側面１７ｅに形成される共晶金属ＥＡは、曲線状に接合金属層１７と接合金属層３７をつなぐフィレットになり、キャップ１０とベース板３０とを十分に封止する The bonded metal layer 37 of the base plate 30 is formed so as to match the outer surface 30e of the base plate 30. The width of the bonded metal layer 37 in the Y-axis direction is the width W1 and is 0.05 mm to 0.10 mm. That is, the width W1 of the bonded metal layer 37 in the Y-axis direction is equal to the width W1 of the upper surface 12U of the frame plate 12. In the Y-axis direction, the position of the outer surface 30e of the base plate 30 is arranged outside the position of the side surface 17e of the bonded metal layer 17. Therefore, when the eutectic metal EA is melted and hardened, the eutectic metal EA is likely to be formed on the side surface 17e of the bonded metal layer 17. The eutectic metal EA formed on the side surface 17e becomes a fillet that connects the bonded metal layer 17 and the bonded metal layer 37 in a curved shape, and sufficiently seals the cap 10 and the base plate 30.

［第２実施形態］
＜他のベース板の構成＞
図３は、圧電デバイス２００の断面図である。圧電デバイス２００は、第２実施形態のベース板１３０を使用しているが、第１実施形態の圧電デバイス１００がベース板３０を使用している点で異なる。上記した第１実施形態のベース板３０は、外部電極３４と接続バンプ３５とをビア配線３６で電気的に接続していた。第２実施形態のベース板１３０は、外部電極３４と接続バンプ３５とをビア配線３６及びキャスタレーション電極ＣＴで電気的に接続している。 [Second Embodiment]
<Structure of other base plates>
FIG. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric device 200. The piezoelectric device 200 uses the base plate 130 of the second embodiment, but is different in that the piezoelectric device 100 of the first embodiment uses the base plate 30. In the base plate 30 of the first embodiment described above, the external electrode 34 and the connection bump 35 are electrically connected by the via wiring 36. In the base plate 130 of the second embodiment, the external electrode 34 and the connection bump 35 are electrically connected by the via wiring 36 and the casting electrode CT.

図３に示されるように、ベース板１３０は、第１板１３１と第２板１３２との２枚で構成されている。そして、第１板１３１の上面３１Ｕには接続バンプ３５が形成され、第１板１３を貫通するビア配線３６ａが形成されている。また第２板１３２の下面３１Ｂの外周部には、外部電極３４が設けられ、この外部電極３４に電気的につながるキャスタレーション電極ＣＴ及び連絡配線３６ｂが形成されている。連絡配線３６ｂは、外部電極３４及びキャスタレーション電極ＣＴとともに同時に形成されている。 As shown in FIG. 3, the base plate 130 is composed of two plates, a first plate 131 and a second plate 132. A connection bump 35 is formed on the upper surface 31U of the first plate 131, and a via wiring 36a penetrating the first plate 13 is formed. An external electrode 34 is provided on the outer peripheral portion of the lower surface 31B of the second plate 132, and a casting electrode CT and a connecting wiring 36b electrically connected to the external electrode 34 are formed. The connecting wiring 36b is formed at the same time together with the external electrode 34 and the casting electrode CT.

ベース板１３０の上面３１Ｕには、接合金属層３７が形成される。第２実施形態のベース１３０であっても、共晶金属ＥＡが溶融して硬化された際には、共晶金属ＥＡが接合金属層１７の側面にも形成され易くなる。 A bonded metal layer 37 is formed on the upper surface 31U of the base plate 130. Even in the base 130 of the second embodiment, when the eutectic metal EA is melted and cured, the eutectic metal EA is likely to be formed on the side surface of the bonded metal layer 17.

また本実施形態では、アルミナ製パッケージに本発明を適用したが、アルミナに限らず、窒化アルミニウム、ムライト、ガラス等のセラミックあるいはその他の絶縁材料製のパッケージに適用してもよい。 Further, in the present embodiment, the present invention is applied to a package made of alumina, but the present invention is not limited to alumina, and may be applied to a package made of ceramic or other insulating material such as aluminum nitride, mullite, and glass.

また本実施形態では、片端固定方式の表面実装型圧電装置に本発明を適用したが、両端固定方式の表面実装型圧電装置に適用可能なことはいうまでもない。 Further, in the present embodiment, the present invention has been applied to a surface mount type piezoelectric device of a fixed end type, but it goes without saying that the present invention can be applied to a surface mount type piezoelectric device of a fixed end type.

また本実施形態では、圧電素子として水晶振動子を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四ほう酸リチウムもしくは圧電セラミックで構成する圧電振動子、弾性表面波素子等を用いた共振子もしくはフィルタにも適用可能である。 Further, in the present embodiment, the crystal oscillator has been described as an example as the piezoelectric element, but the present invention is not limited to this, and the piezoelectric vibration composed of lithium tantalate, lithium niobate, lithium tetraborate, or piezoelectric ceramic. It can also be applied to a resonator or a filter using a child, a surface acoustic wave element, or the like.

また本実施形態では、パッケージ内に圧電素子を単体で収容したものを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、パッケージ内に圧電素子とともにＩＣ等の発振回路を備えて構成した発振器等の電子部品、あるいは半導体素子やチップコンデンサ等の電子部品に適用してもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the piezoelectric element is housed as a single unit in the package has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the package includes an oscillation circuit such as an IC together with the piezoelectric element. It may be applied to an electronic component such as a configured oscillator, or an electronic component such as a semiconductor element or a chip capacitor.

１０：キャップ
１１：天井板（天板）１２：枠板
１５：金属膜１７：接合金属層
３０、１３０：ベース板
３１：ベース平板３４：外部電極
３５：接続バンプ３６：ビア配線
３７：接合金属層３８：ビア配線
４０：圧電素子４１：励振電極４３：引出電極
８０：セラミックパッケージ
ＥＡ：共晶金属（接合材）

10: Cap 11: Ceiling plate (top plate) 12: Frame plate 15: Metal film 17: Joined metal layer 30, 130: Base plate 31: Base plate 34: External electrode 35: Connection bump 36: Via wiring
37: Bonded metal layer 38: Via wiring 40: Piezoelectric element 41: Excitation electrode 43: Drawer electrode 80: Ceramic package EA: Eutectic metal (bonding material)

Claims

A ceramic cap with a cavity for accommodating piezoelectric elements.
With a ceramic top plate
A ceramic frame that is laminated on the top plate to form the cavity, and
It is provided with a bonded metal layer formed on the surface of the frame body opposite to the top plate.
A ceramic cap in which the outer side surface of the metal joint metal layer is tapered vertically downward from the frame body side so that the width dimension of the metal joint metal layer is reduced.

The cap according to claim 1, wherein the flat plate and the frame are rectangular.

The cap according to claim 1 or 2, wherein the width of the bonded metal layer is 80 to 90% with respect to the width of the ceramic frame.

The cap according to any one of claims 1 to 3,
A base plate that has the same shape and size as the first flat plate and supports the piezoelectric element in a plan view is provided.
A piezoelectric device in which the base plate and the sealing cap are sealed with a bonding material.