JP5705649B2 - 圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置 - Google Patents

Description

本発明は、水晶等の圧電振動素子を気密に収納するための圧電振動素子収納用パッケージ、および、圧電振動素子収納用パッケージに圧電振動素子が気密に収容されてなる圧電装置に関するものである。

従来、圧電振動素子を気密に収容するための圧電振動素子収納用パッケージにおいて気密封止の信頼性が高いとされているものは、圧電振動素子が搭載される搭載部を有する平板部と、この平板部の上に積層された、搭載部を取り囲む枠部とを有する絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成された枠状メタライズ層と、枠状メタライズ層にろう付けされた金属枠体と、枠部の内側に形成され、圧電振動素子の電極が電気的に接続される接続導体と、接続導体から絶縁基板の下面等にかけて形成された配線導体とにより基本的に構成されている。

圧電振動素子収納用パッケージおよびこのパッケージに圧電素子を気密に収容されてなる圧電装置においては、圧電振動素子と搭載部（平板部の上面）との間にある程度の距離が確保されていることが必要である。これは、例えば圧電装置を実装した機器の振動や衝突等に起因して大きな力（加速度）が圧電装置に作用したときに、圧電振動素子の自由端部が大きく動いて平板部の上面等にぶつかることを防ぐためである。通常、圧電振動素子（いわゆる片持ち構造のもの）は、長方形状等の圧電振動板の一端部に配置された電極（接続電極）が接続導体に電気的および機械的に接続され、一端部と反対側の他端部が自由端部となって振動する。

近年、圧電装置の小型化（特に平面視における長さの抑制）に対応する圧電振動素子が提案されている。この圧電振動素子は、一対の長方形状の振動部および振動部の端部を連結する基部と、振動部よりも外側において基部から振動部に沿って延びるように形成された一対の支持部とを備え、この一対の支持部のそれぞれに形成された電極が絶縁基板の接続電極に接合される。つまり、支持部と振動部とが別体になっているため、接続電極と振動部に配置されている励振電極との間の実質的な距離を確保しやすく、圧電振動素子からの機械的な振動の漏れを低減させることができるとともに、小型化も同時に図ることができるものである。そのため、振動部の長さを長くする必要がなく、圧電振動素子の長さを短くできるものである。

特開2008−177723号公報 特開2009−89215号公報

しかしながら、近年、圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置においては薄型化が求められており、上記のような支持部を有する圧電振動素子においては、その薄型化が難しいという問題点があった。

すなわち、圧電振動素子収納用パッケージ（および圧電装置）の薄型化に対しては、例えば、枠部の厚みを従来よりも薄くするとともに、接続導体を平板部の上面に設けることが提案されている。この場合、圧電振動素子と平板部の上面との間の距離の確保は、接続
導体の厚みを厚くすることによって行なわれるが、上記支持部を有する圧電振動素子の場合には、この手段による薄型化が難しい。

なぜならば、従来の片持ち支持構造の圧電振動素子であれば、圧電振動板の他端部が自由端となっており、この自由端側のみで圧電振動素子と平板部上面との間の距離を確保すればよく、例えば、この他端部を少し上方に傾けて圧電振動素子を接続することにより圧電振動素子と平板部上面との間の距離を確保することが容易である。これに対して、支持部を有する圧電振動素子は、支持部の長さ方向の中央付近において接続導体に接続されるため、この接続部分を挟んだ圧電振動板（振動部）の両端が自由端となっている。つまり圧電振動素子が接続導体に接続される位置そのものが、平板部上面から十分に（例えば100μｍ以上）離れている必要がある。そして、上記のように接続導体の厚みを厚くする手
段では、数十μｍ程度の厚み（距離）を確保できる程度であり、圧電振動素子を接続導体に接合する接合材の厚みを考慮してもこの十分な距離の確保が難しい。

本発明は、かかる従来の技術における問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、上記支持部を有する圧電振動素子を収容する圧電素子収納用パッケージにおいて、圧電振動素子と平板部上面との間の距離を十分に確保しながら薄型化することが可能な圧電振動素子収納用パッケージ、およびこの圧電振動素子収納用パッケージを気密に収容してなる圧電装置を提供することにある。

本発明の圧電振動素子収納用パッケージは、平板部と該平板部上に設けられた枠部と該枠部の内面から前記枠部の内側へ突出している突出部とを含み、前記枠部の上面と前記突出部の上面とが同じ高さである絶縁基板と、
前記枠部の上面に設けられた枠状メタライズ層と、
前記突出部の上面に設けられており、前記枠状メタライズ層から離間されており、圧電振動素子が実装される接続導体とを含んでおり、前記突出部が、前記枠部の前記内面のうち
一対の対向面のそれぞれに設けられており、前記突出部の側面に設けられた複数の側面導体をさらに備えており、前記複数の側面導体は、平面視で千鳥状に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の圧電振動素子収納用パッケージは、上記構成において、前記接続導体が、前記枠部の内周から離間しているとともに、前記枠状メタライズ層が、前記突出部が形成されている領域において前記枠部の内周から離間していることを特徴とする。

本発明の圧電装置は、上記いずれかの構成の圧電振動素子収納用パッケージと、
基部と、該基部から延びる振動部と、該振動部を挟んだ両側で前記基部から前記振動部と平行に延びる一対の支持部と、一対の該支持部のそれぞれに形成された電極とを含む圧電振動素子とを備えており、
前記圧電振動素子収納用パッケージの前記接続導体に前記電極が電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の圧電振動素子収納用パッケージによれば、枠部の上面に設けられた枠状メタライズ層と、枠部内面から内側へ突出している突出部と、突出部の上面に設けられた、圧電振動素子が実装される接続導体とを含み、枠部の上面と突出部の上面とが同じ高さであることから、突出部の上面、つまり枠部の上面と同じ高さに形成された接続導体と平板部上面との間の距離が枠部の高さと同じ程度になる。そのため、圧電振動素子と平板部上面と
の間の距離を十分に確保することができる。この場合、例えば圧電装置が落下等の衝撃を受けた際に、圧電振動素子の端部（振動部）が平板部上面と衝突する可能性を低減することができる。

また、この突出部の上面の接続導体と同じ高さ（枠部の上面）に枠状メタライズ層が形成されて金属枠体が接合されているため、圧電振動素子収納用パッケージの薄型化が容易である。

また、本発明の圧電振動素子収納用パッケージによれば、上記構成において、接続導体が枠部の内周から離間しているとともに、枠状メタライズ層が、突出部が形成されている部分において枠部の内周から離間している場合には、枠状メタライズ層と接続導体との短絡をより一層効果的に抑制することができる。

また、本発明の圧電振動素子収納用パッケージによれば、上記構成において、前記突出部が、前記枠部の前記内面のうち一対の対向面のそれぞれに設けられており、前記突出部の側面に設けられた複数の側面導体をさらに備えており、前記複数の側面導体は、平面視で千鳥状に配置されている場合には、一対の側面導体同士の間の距離を十分に大きくすることが容易である。そのため、例えば圧電振動素子を一対の接続導体にそれぞれ接続する導電性接着剤同士が、一対の側面導体の表面を流れて互いに接し合うようなことをより効果的に抑制できる。したがって、この場合には、接続導体間の電気的な短絡を効果的に抑制して圧電装置を作製することが可能な圧電振動素子収納用パッケージを提供することができる。

本発明の圧電装置によれば、上記いずれかの構成の圧電振動素子収納用パッケージに上記構成の圧電振動素子が収容されており、接続導体と電極とが電気的に接続されていることから、突出部の上面、つまり絶縁基板の枠部の上面と同じ高さに形成された接続導体と平板部上面との間の距離が枠部の高さと同じ程度になる。そのため、圧電振動素子と平板部上面との間の距離を十分に確保することができる。この場合、例えば圧電装置が落下等の衝撃を受けた際に、圧電振動素子の端部（振動部または基部）が平板部上面と衝突する可能性を低減することができる。

また、この突出部の上面の接続導体と同じ高さ（枠部の上面）に枠状メタライズ層が形成されて金属枠体が接合されているため、圧電装置としての薄型化が容易である。

（ａ）は本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電装置の実施の形態の一例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ’線における断面図である。 図１に示す圧電振動素子収納用パッケージの要部を示す要部拡大平面図である。 図１に示す圧電振動素子収納用パッケージの要部を示す要部拡大斜視図である。 本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す上面図である。 本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す上面図である。

本発明の圧電振動素子収納用パッケージについて、添付の図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）は本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。図１において101
は絶縁基板，102は圧電振動素子，103は基部，104は振動部，105は支持部，106は圧電振
動素子102が収容される凹部，107は突出部，108は枠状メタライズ層，109は圧電振動素子102を電気的に接続するための接続導体，110は溝部，111は溝部内に配置された柱状の側
面導体，112は配線導体，113は外部接続導体，114は金属枠体，115は接合材，116は蓋体
である。

絶縁基板101に枠状メタライズ層108，突出部107，接続導体109，溝部110，側面導体（
柱状導体）111，配線導体112，外部接続導体113および金属枠体114が配置されて圧電振動素子収納用パッケージが基本的に構成されている。この圧電振動素子収納用パッケージに圧電振動素子102が気密封止されて、図２に示すような圧電装置が形成される。なお、図
２（ａ）は、本発明の圧電装置の実施の形態の１例を示す上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＹ−Ｙ’線における断面図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。また、凹部106が蓋体116で封止されているが、図２（ｂ）においては見やすくするために蓋体116を省いている。

絶縁基板101は、平板状の平板部118上に枠状の枠部117が積層されて形成されている。
枠部117の内側面と、この内側面の内側で露出する平板部118の上面とによって、圧電振動素子102を収容するための凹部106が形成されている。

平板部118および枠部117は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム焼結体，ムライト質焼結体，ガラス−セラミック焼結体等のセラミック材料からなり、例えば同様のセラミック材料からなる平板部118と枠部117とが同時焼成されて絶縁基板101が作製され
ている。

絶縁基板101は、例えば全体の外形が、平面視で一辺の長さが2.0〜10ｍｍ程度の長方形状であり、厚みが0.3〜２ｍｍ程度の板状であり、上面に上記のような凹状のスペースを
有している。

このような絶縁基板101は、平板部118および枠部117がいずれも酸化アルミニウム質焼
結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダや溶剤，可塑剤等を添加混合して泥漿状にするとともに、これを例えばドクターブレード法やロールカレンダー法等のシート成形法によりシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、次に一部のセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して枠状に成形するとともに、枠状に成形していない平板状のセラミックグリーンシートの上に枠状のセラミックグリーンシートが位置するように上下に積層し、その積層体を高温で焼成することにより製作される。

絶縁基板101は、それぞれがこのような絶縁基板101となる複数の配線基板領域（図示せず）がセラミック母基板に縦横の並びに配列された、いわゆる多数個取り配線基板（図示せず）として製作し、これを配線基板領域の境界において切断して個片に分割する方法で製作するようにしてもよい。

絶縁基板101（枠部117）の上面に枠状メタライズ層108が形成されている。枠状メタラ
イズ層108は、凹部106を取り囲んでおり、この枠状メタライズ層108に金属枠体114がろう付けされている。枠状メタライズ層108は、金属枠体114を絶縁基板101にろう付け等の手
段で接合するためのものである。金属枠体114は、後述する蓋体を溶接法等の手段で接合
して圧電振動素子102を凹部106内に気密封止するためのものである。凹部106内に圧電振
動素子102を収容した後、金属枠体114の上面に蓋体116を接合することにより、蓋体116と金属枠体114と絶縁基板101とからなる容器内に圧電振動素子102が気密封止されて圧電装
置（水晶発振器等）となる。

なお、枠状メタライズ層108は、例えばタングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀
等の金属材料によって形成されている。枠状メタライズ層108は、例えば、このようなタ
ングステン等の金属材料のペーストを枠部117を構成する絶縁層となるセラミックグリー
ンシートの上面に所定パターンに印刷しておき、このセラミックグリーンシートと同時焼成する方法で形成される。この焼成は、枠部117となるセラミックグリーンシートを平板
部118となるセラミックグリーンシート上に積層した後に行なってもよい。

なお、枠状メタライズ層108は、酸化腐食の防止やろう材の接合強度の向上等のために
は、露出した表面に１〜20μｍ程度の厚みのニッケルめっき層（図示せず）と0.1〜２μ
ｍ程度の厚みの金めっき層（図示せず）とが順次被着されているのがよい。

金属枠体114は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料
からなり、蓋体116を絶縁基板101にシーム溶接等の方法で接合するための金属部材として機能する。この金属枠体114は、例えば、厚みが0.1〜0.5ｍｍ程度であり、幅が0.15〜0.45ｍｍ程度の四角枠状である。また、金属枠体114を枠状メタライズ層108にろう付けする
方法としては、例えば、金属枠体114の下面に予め20〜50μｍの厚みの銀ろう（図示せず
）を被着させておき、この銀ろうが被着された下面を枠状メタライズ層108（詳細には枠
状メタライズ層108に被着させたニッケルめっき層）上に載置して、これらを治具等で仮
固定しながら電気炉等で加熱する方法を挙げることができる。この方法により、容易に枠状メタライズ層108に金属枠体114を強固にろう付けすることができる。

蓋体116は、例えば四角板状であり、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金
等の金属材料やセラミック材料や樹脂材料からなり、ろう付け法や溶接法（例えばシーム溶接やエレクトロンビーム溶接等）の接合法で下面の外周部が金属枠体114に接合される
。なお、蓋体116がセラミック材料や樹脂材料から成る場合は、ろう付け法や溶接法によ
って枠状メタライズ層108に接合できるようにするために、蓋体116の接合面にメタライズ法やめっき法等の方法により接合用の金属層（図示せず）が形成される。

金属枠体114を枠状メタライズ層108に接合するためのろう材（図示せず）は、例えば、銀−銅共晶組成をベースとする銀ろう（例えば、71〜73質量％銀−27〜29質量％銅、ＪＩＳ名称：ＢＡｇ−８）である。ＢＡｇ−８の場合、融点は780℃程度である。このような
ろう材を使用することにより、800〜850℃程度の熱処理（還元雰囲気）において金属枠体114を枠状メタライズ層108にろう付けすることができる。このろう材は、絶縁基板101の
大きさや形状，用途等に応じて、濡れ性や溶融温度等の調整のために、錫，亜鉛等の金属元素が添加されていてもよい。

上記圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置において、凹部106内の圧電振動素
子102は、接続導体109と電気的に接続され、接続導体109等を介して外部の電気回路と電
気的に接続される。すなわち、接続導体109は、凹部106に収容される圧電振動素子102の
電極（図示せず）を接続するための導体として機能する。

圧電振動素子102は、基部103と、基部103から一方向に延びる一対の長方形状の振動部104と、振動部104を挟んだ両側で基部103から振動部104と平行に、振動部104に沿って延びる一対の支持部105とを備えている。また、一対の支持部105のそれぞれには接続用の電極（図示せず）が形成され、この一対の支持部105に形成された電極が、それぞれ接続導体1
09に接合される。つまり、接続用の電極が形成された支持部105と、励振電極（図示せず
）が形成された振動部104とが別体になっている。支持部105の電極から振動部104の励振
電極に電流が通電され、振動部104が振動して時間等の基準信号を発振する。

支持部105の電極と接続導体109との接合は、導電性接着剤等の接合材115を介して行な
われる。すなわち、圧電振動素子102の支持部105に形成された電極が接続導体109に、圧
電振動素子102が凹部106の底面に対してバランスよく位置するように圧電振動素子102を
接続導体109に位置決めして、あらかじめ接続導体109に被着させておいた接合材115を加
熱して硬化させれば、圧電振動素子102の電極と接続導体109とを接続させることができる。

接続導体109は、例えば、凹部106内から絶縁基板101の外表面にかけて形成された配線
導体112を介して絶縁基板101の外表面に電気的に導出されている。配線導体112は、凹部106に収容される圧電振動素子102の各電極を外部の電気回路（図示せず）に電気的に接続
するための導電路として機能する。この配線導体112の絶縁基板101の外表面に形成された部分が、半田等を介して外部電気回路に接続されることにより、圧電振動素子102の電極
が接続導体109および配線導体112を介して外部の電気回路に電気的に接続される。接続導体109と配線導体112との電気的な接続は、例えば突出部107の側面に形成された側面導体111（具体的な内容は後述）を介して行なわれる。

これらの接続導体109や配線導体112は、酸化腐食を防止するとともに、接続導体109と
圧電振動素子102の電極との接続や、外部接続導体113と外部の電気回路との接続をより容易で強固なものとするために、それらの露出した表面に１〜20μｍ程度の厚みのニッケルめっき層と0.1〜２μｍ程度の厚みの金めっき層とが順次被着されているのがよい。

接続導体109は、枠部117の内面から内側へ突出して形成された突出部107の上面に形成
されている。また、突出部107の上面は枠部117の上面と同じ高さである。接続導体109に
対する支持部105の電極の接合のために、突出部107は、枠部117の内面のうち、凹部106内に収容される圧電振動素子102の支持部105に近接する部分に形成されている。

すなわち、枠部117の内面の支持部105に近接する部分に、その内面から内側へ突出する一対の突出部107が形成されている。また、突出部107の上面に形成された、電極と電気的に接続される接続導体109は、枠状メタライズ層108から離間して形成されている。

このような構成を備えた圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置によれば、突出部107の上面、つまり絶縁基板101の枠部117上面と同じ高さに形成された接続導体109と平板部118上面との間の距離が枠部117の高さ（凹部106の深さ）と同じ程度になる。そのた
め、圧電振動素子102と平板部118上面との間の距離を十分に確保することができる。この場合、例えば圧電装置が落下等の衝撃を受けた際に、圧電振動素子102の端部（振動部104）が平板部118上面と衝突する可能性を低減することができる。

また、この突出部107の上面の接続導体109と同じ高さ（枠部117の上面）に枠状メタラ
イズ層108が形成されて金属枠体114が接合されているため、圧電振動素子収納用パッケージの薄型化が容易である。

なお、このような圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置において、金属枠体114は、前述したような蓋体116接合用の部材としての機能に加えて、凹部106内の圧電振動
素子102と蓋体116との間の距離を確保するための、いわゆるスペーサとしての機能を有する。接続導体109に接合された圧電振動素子102は絶縁基板101の上面とほぼ同じ高さに位
置しているため、この圧電振動素子102に対して、金属枠体114の厚みの分、圧電振動素子
102と蓋体116との間の距離を確保することができる。この場合、上記互いに同じ高さにある接続導体109と枠状メタライズ層108（金属枠体114が接合されたもの）とが互いに離間
しているため、両者の間の電気的な短絡も効果的に抑制される。

つまり、支持部105を有する圧電振動素子102であっても、長さ方向の一端部である振動部104の先端部も、他端部である基部103の後端部も両方の自由端ともに圧電振動素子102
と凹部106の底面との間の距離を確保することが容易である。

なお、例えば図１に示すように、支持部105の長さに対して十分な長さの接続導体109を確保した場合には、圧電振動素子102の長さ方向に対して接合材115による接合領域が広くなることから、圧電振動素子102の水平方向の位置精度が高く、圧電振動素子102の傾きが抑制される。

圧電振動素子102と外部の電気回路との電気的な接続は、前述したように接続導体109と、接続導体109と電気的に接続された配線導体112等の導体とを介して行なわれる。接続導体109と配線導体112との電気的な接続は、例えば図３および図４に示すように、側面導体111を介して行なわれている。この例において側面導体111は柱状であり、突出部107の側
面に，この側面の上端から下端にかけて形成された溝部110内に配置されている。すなわ
ち、圧電振動素子102（支持部105）の電極は、接続導体109，柱状の側面導体（以下、柱
状導体）111および配線導体112を介して、凹部106の内側から絶縁基板101の外表面に電気的に導出され、外部の電気回路と電気的に接続される。なお、図３および図４は、それぞれ図１に示す圧電振動素子収納用パッケージの要部を拡大して示す要部拡大平面図および要部拡大斜視図である。図３および図４において図１と同様の部位には同様の符号を付している。また、図３および図４において、配線導体112は、凹部106の底面に形成された部位のみを示し、他の部分は省略している。

なお、接続導体109は、上記形態以外の形態で絶縁基板101の外表面に電気的に導出されていてもかまわない。例えば、接続導体109の一部から突出部107（さらに必要に応じて平板部118）を厚み方向に貫通する貫通導体（いわゆるビア導体）（図示せず）を形成し、
この貫通導体を介して上記電気的導出を行なわせるようにしてもよい。

柱状導体111は、接続導体109と配線導体112とを電気的に接続するためのものである。
溝部110は、例えば半円状等の扇形状や半楕円状，四角形状，三角形状等である。溝部110は、突出部107の上面の接続導体109と凹部106の底面（突出部107の下端と同じ平面）に位置する配線導体112とを電気的に接続する柱状導体111を配置するためのものであるため、突出部107の側面の上端から下端にかけて形成されている。

上記突出部107を備えた絶縁基板101は、絶縁基板101の枠部117となるセラミックグリーンシートについて、凹部106となる開口部を形成する際に、開口部の内周（凹部106の外周）の形状を、突出部107を有する形状にすればよい。開口部の形状は、セラミックグリー
ンシートを枠状に加工する打ち抜き用の金型を適宜調整すること等によって、所定の形状にすることができる。

溝部110は、例えば枠部117となる枠状のセラミックグリーンシートのうち突出部107の
側面となる部位に、機械的な溝加工を施して、焼成することによって、形成することができる。また、溝部110は、上記打ち抜き加工の前に、あらかじめセラミックグリーンシー
トの突出部107の外周に相当する部分を跨ぐように貫通孔を形成しておいて、この貫通孔
を縦方向に分割して上記打ち抜き加工を行なえばよい。打ち抜き加工にともない、上記貫通孔の跡が溝部110となる。

接続導体109，配線導体112および柱状導体111は、例えば、タングステンやモリブデン
，マンガン，銅，銀等のメタライズ層からなり、このようなメタライズ層となる金属材料のペーストを、絶縁基板101となるセラミックグリーンシートに所定パターンに印刷して
おき、これらのセラミックグリーンシートと同時焼成する方法で形成される。なお、柱状導体111となる金属材料のペーストは、例えば上記溝部110となる貫通孔内に、真空吸引を併用して充填しておけばよい。

以上の圧電振動素子収納用パッケージおよび圧電装置において、突出部107の高さ（凹
部106の深さ）は、約0.3ｍｍ程度であり、圧電振動素子102と平板部118上面との間に十分な間隔を確保することができる。また、この場合の圧電装置の厚みは、蓋体116を加えて
約１ｍｍ程度であり、薄型化の上でも有効である。これに対して、従来技術の圧電振動素子（図示せず）および圧電装置（図示せず）においては、接続導体109を厚くしたとして
も数十μｍ程度であり、薄型化では有効であるものの、圧電振動素子と凹部の底面との間の距離を十分に確保することが難しい。また、従来技術の圧電振動素子（図示せず）および圧電装置（図示せず）において、枠部の厚み（高さ）を大きくして枠部の内側面に段状部を設け、この段状部の上面に接続導体を形成した場合には、圧電振動素子と凹部の底面との間の距離を確保する上では有効であるものの、絶縁層の層数が増える分だけ、厚みが例えば約1.3ｍｍ程度になり、薄型化が難しい。

また、本発明の圧電振動素子収納用パッケージにおいて、接続導体109が枠部117の内周から離間しているとともに、枠状メタライズ層108が、突出部107が形成されている部分において枠部117の内周から離間している場合には、枠状メタライズ層108と接続導体109と
の短絡をより一層効果的に抑制することができる。

つまり、突出部107が形成されている部位においては、枠状メタライズ層108の近くに接続導体109が位置するため、両者の間で、例えば導電性の接合材115等を介した電気的な短絡が生じやすくなる可能性がある。これに対して、上記のように、枠状メタライズ層108
および接続導体109の両者を凹部106の外周（つまり突出部107と枠部117との境界）から離しておけば、枠状メタライズ層108と接続導体109との短絡をより有効に抑制できる。

金属枠体114は、枠状メタライズ層108にろう材により接合されており、この枠状メタライズ108層は凹部106に収容される圧電振動素子102を電磁的にシールドするためのグラン
ド電位として作用する。また、圧電振動素子102が凹部106に収容された後、枠状メタライズ層108の上面にシーム溶接等により接合される金属製の蓋体116もグランド電位となり、圧電振動素子102が上方側においても電磁的にシールドされることとなる。

一方、接続導体109は圧電振動素子102が発振するための電気信号が送られる配線導体112を介して接続されており、圧電振動素子102が音叉型振動子であれば、この接続導体109
から導電性接着剤などの接合材115を介して電気信号が音叉型振動子の励振電極（図示せ
ず）に供給されると励振して、この励振の周波数に応じた周波数の信号が音叉型振動子から出力される。

そのため、枠状メタライズ層108と接続導体109とは異なる電位となるために短絡してはならないが、このように接続導体109が枠部117の内周から離間していることにより、効果的に枠状メタライズ層108と接続導体109との短絡を抑制できる。なお、接続導体109は、
金属材料のペーストの印刷時のにじみにより枠状メタライズ層108と接続導体109が接近するようなことを抑制するために、枠状メタライズ層108側の角部を円弧状とすることによ
り、より一層確実に、枠状メタライズ層108との電気的短絡を抑制できる。

また、本発明の圧電振動素子収納用パッケージにおいて、一対の突出部107のそれぞれ
の側面に側面導体111が形成されたときには、これらが平面視で千鳥状に配置されている
ことが好ましい。すなわち、例えば突出部107の上端から下端にかけて溝部110が形成され、溝部110に接続導体109と接続された柱状導体111が形成されており、一対の突出部107の柱状導体111同士は平面視で千鳥状に配置されている場合には、一対の柱状導体111同士の間の距離をより大きくすることができる。そのため、例えば圧電振動素子102を一対の接
続導体109にそれぞれ接続する導電性接着剤同士が一対の柱状導体111を介して流れ、互いに接し合うようなことをより効果的に抑制できる。そのため、この場合には、接続導体109間の短絡を効果的に抑制して圧電装置を作製することが可能な圧電振動素子収納用パッ
ケージ、およびこのような電気的短絡がより効果的に抑制された圧電装置を提供することができる。

なお、この場合の千鳥状とは、例えば図１に示したように、一対の柱状導体111が互い
に突出部107の反対側の端部分に配置されている（凹部106を挟んで互いに対向し合わない）状態である。

例えば、図１に示したように凹部106が長方形状であり、凹部106の短辺の長さが約1.0
ｍｍである場合に、一対の配線導体112のそれぞれが半径約0.3ｍｍの半円状のときには、一対の柱状導体111を千鳥状に配置すれば、配線導体112同士の間の距離は、約0.8〜1.2ｍｍ程度になる。これに対して、一対の柱状導体111（および配線導体112）を、凹部106の
短辺方向に対向させて配置すれば、配線導体112同士の間の距離は約0.4ｍｍ（つまり千鳥状の場合の１／２〜１／３程度）に短くなってしまう。

近年の圧電振動素子収納用パッケージの小型化により、収容される圧電振動素子102の
大きさはさらに小さくなってきており、音叉型振動子のような細長いタイプの振動子においては、その幅も狭いものとなってきている。そして、圧電振動素子収納用パッケージとなる絶縁基板101の周囲には、金属枠体114を接合するための領域である枠部117が形成さ
れており、圧電振動素子102を収容する領域は、幅方向に狭いものとなってきている。接
続導体109から配線基板101の外周側面や下面にかけて配線導体112を引き出さなければな
らず、狭い突出部107に上下方向に導通経路（ビア導体）を形成することは難しい。しか
し、このように枠部117の上面に形成される接続導体109と、平板部118上に形成される配
線導体112とを断面が半円状の柱状導体111により上下に接続されていることから、細長い突出部107に効率よく柱状導体111を形成できるとともに、細長い突出部107に対して柱状
導体111同士が平面視で千鳥状に配置されているため、平板部118の上面に形成される配線導体112間の距離を大きくして接続導体109間の短絡を効果的に抑制することができる。

（他の実施形態１）
図５は、本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。図５において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

図５に示す例においては、接続導体109が突出部107の上面に、枠部117の内周に近い位
置まで形成されている。また、この例においては、枠状メタライズ層108は、突出部107が形成されている部分においてのみ、枠部117の内周から離間して形成されている。この場
合にも、接続導体109と枠状メタライズ層108との間の電気的な絶縁性を確保することができる。

また、この場合には、枠状メタライズ層108が、突出部107が形成されている部分においてのみ枠部117の内周から離間し、その他の部分においては枠部117の内周まで形成されている。そのため、枠状メタライズ層108と金属枠体114との直接の接合面積の確保、および接合に用いるろう材のフィレットの形成等においてより有利である。つまり、枠状メタライズ層108の外周および内周に沿って、ろう材のフィレットが形成された構造とすること
ができる。したがて、この場合には、金属枠体114と枠状メタライズ層108との接合信頼性を向上させて、気密封止の信頼性等を向上させる上でより有利な圧電振動収納用パッケージを提供することができる。また、より気密封止等の信頼性がより高い圧電装置を提供することができる。なお、この場合、金属枠体114の内周と枠部117の内周との間には、離間している部分の幅に応じて、ろう材のフィレットが形成されることになる。

（他の実施形態２）
図６は、本発明の圧電振動素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。図６において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

図６に示す例においては、接続導体109が突出部107の上面のうち凹部106の中央部側に
寄せて面積を小さくして形成され、また長さも短くされている。この場合にも、接続導体109と枠状メタライズ層108との間の電気的な絶縁性を確保することができる。

また、この場合には、接続導体109から枠部117の内周までの距離をより遠くすることができるため、接続導体109と枠状メタライズ層108との電気的な短絡をより効果的に抑制することができる。また、この場合には、接合材115として導電性接着剤を用いるときに、
接合材115の一部が、絶縁基板101（突出部107の上面）に直接接着する。このような導電
性接着剤は、金属部分（接続導体109）に比べてセラミック部分（絶縁基板101）に対する接着強度が高いため、圧電振動素子102の絶縁基板101に対する接着をより強固とすることができる。そのため、圧電振動素子102の保持の信頼性を向上させる上でより有利な圧電
振動素子収納用パッケージを提供することができる。また、圧電振動素子102の保持の信
頼性がより高い圧電装置を提供することができる。

以上のように、本発明の圧電振動素子収納用パッケージによれば、実装される圧電振動素子102と平板部118上面との間隔を十分に確保しながら、圧電装置としての薄型化が容易である。

本発明の圧電装置は、前述したように、上記いずれかの構成の圧電振動素子収納用パッケージに圧電振動素子が収容され、接続導体109と電極とが電気的に接続されていること
から、突出部107の上面、つまり絶縁基板101の枠部117上面と同じ高さに形成された接続
導体109と平板部118上面との間の距離が枠部117の高さ（凹部106の深さ）と同じ程度になる。そのため、圧電振動素子102と平板部118上面との間の距離を十分に確保することができる。この場合、例えば圧電装置が落下等の衝撃を受けた際に、圧電振動素子102の端部
（振動部104または基部103）が平板部118上面と衝突する可能性を低減することができる
。

また、この突出部107の上面の接続導体109と同じ高さ（枠部117の上面）に枠状メタラ
イズ層108が形成されて金属枠体114が接合されているため、圧電装置としての薄型化が容易である。

なお、本発明は上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の一例では、溝部110は突出部107の対向する長辺側の端部に千鳥配列して形成されていたが、溝部110
を突出部107の対向しない短辺側の端部に形成してもよい。さらに、上述の実施の形態の
一例では、溝部110の形状を平面視で半円状としたが、圧電振動素子102の接合形状等に応じて三角状や楕円形状として設けてもよい。

101・・・絶縁基板
102・・・圧電振動素子（音叉型振動子）
103・・・基部
104・・・振動部
105・・・支持部
106・・・凹部
107・・・突出部
108・・・枠状メタライズ層
109・・・接続導体
110・・・溝部
111・・・側面導体（柱状導体）
112・・・配線導体
113・・・外部接続導体
114・・・金属枠体
115・・・接合材
116・・・蓋体
117・・・枠部
118・・・平板部

Claims (3)

1. 平板部と該平板部上に設けられた枠部と該枠部の内面から前記枠部の内側へ突出している突出部とを含み、前記枠部の上面と前記突出部の上面とが同じ高さである絶縁基板と、前記枠部の上面に設けられた枠状メタライズ層と、
   前記突出部の上面に設けられており、前記枠状メタライズ層から離間されており、圧電振動素子が実装される接続導体とを備えており、
   前記突出部が、前記枠部の前記内面のうち一対の対向面のそれぞれに設けられており、
   前記突出部の側面に設けられた複数の側面導体をさらに備えており、
   前記複数の側面導体は、平面視で千鳥状に配置されていることを特徴とする圧電振動素子収納用パッケージ。
2. 前記接続導体は、前記枠部の内周から離間しているとともに、前記枠状メタライズ層は、前記突出部が形成されている部分において前記枠部の内周から離間していることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動素子収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２に記載された圧電振動素子収納用パッケージと、
   基部と、該基部から延びる振動部と、該振動部を挟んだ両側で前記基部から前記振動部と平行に延びる一対の支持部と、一対の該支持部のそれぞれに形成された電極とを含む圧電振動素子とを備えており、
   前記圧電振動素子収納用パッケージの前記接続導体に前記電極が電気的に接続されていることを特徴とする圧電装置。

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