JPH1117485A - 圧電部品の構造 - Google Patents

圧電部品の構造

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JPH1117485A
JPH1117485A JP18581197A JP18581197A JPH1117485A JP H1117485 A JPH1117485 A JP H1117485A JP 18581197 A JP18581197 A JP 18581197A JP 18581197 A JP18581197 A JP 18581197A JP H1117485 A JPH1117485 A JP H1117485A
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JP
Japan
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package
lid
glass
saw device
sealing
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JP18581197A
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English (en)
Inventor
Fumio Anzai
文雄 安斎
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電部品用パッケージの低コスト化及び封止
工程の低減をはかるべく性能を維持し且つ、低コストで
バッチ処理に適したパッケージ構造を得る。 【解決手段】 セラミック等で形成したパッケ−ジの開
口部に導電性ガラスを塗布し、不活性ガス雰囲気中で前
記パッケ−ジと金属蓋とを溶着しパッケージと蓋との導
通をはかる圧電部品の構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電部品のパッケー
ジ構造に関し、特に表面実装型パッケージの封止作業の
効率化を図ると共にパッケージと蓋との電気的導通をと
った圧電部品の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線機器、特に携帯電話等のRF
フィルタ、IFフィルタとしてSAWフィルタが多量に
用いられ、小型化、無調整化の一役を担っているが、携
帯電話の小型化、低価格化は更に進み、これに伴いSA
Wフィルタに対しても小型化、低価格化が強く要求され
ている。図3(a)は表面実装型パッケージP2の一例
を示す斜視図であり、同(b)はB−Bに於ける断面
図、同(c)はパッケージP2にSAWフィルタ素子を
実装した場合の断面図である。パッケージP2はセラミ
ック、ガラス、樹脂等の材料から作成される。一例とし
て、セラミック材料を用いるパッケージP2の製作法を
説明すると、図(b)に示すように平板のセラミック層
21の上に環状のセラミック層22、23を積み重ねて
多層構造とし、環状セラミック層23の開口部にコバー
ルを材料とする環状金属24を重ねる。更に、パッケー
ジP2の外部底面に設けた外部端子25a、25b、・
・25dとパッケージP2内部の電極パッド26a、2
6b・・との導通を取るべくセラミック層21〜23間
に薄い銀パラジューム等の層を設ける。この層間の導通
を図るため層間にスルーホール(図示しない)を形成
し、部材全体を高温中で焼成してパッケージP2を作成
する。このような構造とすることにより、焼成後のパッ
ケージP2はその内部が気密を保つと共に、内部電極パ
ッド26a、26bと外部入出力端子25a、25b、
内部アース電極26dと外部アース端子25d、環状金
属24と外部アース端子25d等の導通が図られる。
【0003】一方、圧電基板上に複数のIDT、反射器
等を配設したSAWフィルタ素子27を上記のように形
成したパッケージP2の底面に接着剤を用いて固定し、
SAWフィルタ素子27の入出力リード電極、アース電
極とパッケージP2の電極パッド26a、26b・・と
の間にワイヤ28をボンディングして導通を図る。そし
て、パッケージP2の上に金属の蓋29を被せ、該蓋2
9に圧力を加えながら電流を流す、所謂抵抗溶接法で気
密封止を行い、SAWフィルタを作成していた。
【0004】しかし、パッケージ開口部全周に環状金属
を形成する工程は高コストであり、抵抗溶接による封止
工程はバッチ処理が不可能でありコスト高になってい
た。そこで、パッケ−ジのコスト低減と抵抗溶接を用い
ることで発生する工数を削減するため、パッケージと蓋
との封止材としてガラス、樹脂、半田等を用いる手法も
実施されている。この封止方法は、環状金属に代えて、
セラミック、ガラス、樹脂等で形成したパッケージの環
状開口部にガラス、樹脂、半田等を塗布し、蓋と共に加
熱することにより前記塗布物質が溶融して、蓋とパッケ
ージ開口部とを接合して封止する手法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにパッケージコスト及び封止コストを低減するため
にセラミック、ガラス、樹脂パッケージの開口部にガラ
ス、樹脂材を用いて封止を行った場合、金属蓋とパッケ
ージのアース端子との導通が図られず、図4に一例を示
すように組立完成したSAWフィルタの阻止域減衰量β
が、従来の抵抗溶接用セラミックパッケージを用いて封
止したSAWフィルタαに比べて大幅に劣化すると云う
欠点が発生した。また、セラミックパッケージと金属蓋
との封止に半田を用いることによってパッケージと蓋と
の導通を確保することができるが、セラミックパッケー
ジの開口部に予めメタライズを施すことが必須であり、
セラミックパッケージのコストが高くなるという欠点
と、封止時の加熱の際に半田スプラッシュが発生し、パ
ッケージ内部の圧電基板上に半田ボ−ルが付着し、ID
Tの電極間の短絡等の欠点が発生するという欠点があっ
た。本発明は上述したような圧電部品の欠点を除去すべ
くなされたものであって、封止方法が容易あり、パッケ
ージコストのコストを低減すると共に、SAWフィルタ
の電気的特性を損なうことのない構造の圧電部品を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る圧電部品の構造の請求項1記載の発明
は、圧電素子を収容するパッケージと該パッケージの開
口部を封止する蓋とから成る圧電部品において、前記蓋
が金属板もしくは、絶縁板にメタライズを施した導電性
を有する蓋であって、前記パッケージ開口部に銀フィラ
を含む導電性ガラスあるいは導電性樹脂を塗布し、不活
性ガス雰囲気中で前記パッケ−ジと前記蓋とを導通固定
したことを特徴とする圧電部品の構造である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1(a)は本発明に
係る圧電部品用パッケージの構造を示す一斜視図であ
り、そのA−Aに於ける断面図を同(b)に示す。図1
(c)はSAWデバイス素子をパッケージに実装した場
合の一例の断面図である。本発明に係る圧電部品のパッ
ケージP1は、セラミック、ガラス、樹脂等のいずれの
材料で構成しても構わないが、ここでは一般的なセラミ
ックパッケージの場合を説明する。図1(b)の断面図
に示すように平板状のセラミック層1の上に環状のセラ
ミック層2、3を積み重ねて多層構造とし、その外部底
面に外部端子4a、4b・・4dをもうける。該外部端
子4a、4b・・4dと導通を取るべく各層1〜3間に
薄い銀パラジューム等の金属リード薄板を挟み、更に、
各層間の導通を取るため銀パラジューム等でスルーホー
ルを形成し、この部材全体を高温中で焼成する。焼成後
のパッケージP1はその内部が気密を保つと共に、内部
電極パッド5a、5bと外部入出力端子4a、4b、内
部アースパッド(明示しない)と外部アース端子4dの
間で導通が図られる。これと共に外部アース端子4dは
パッケージ開口部上面に通じるスルーホールとの導通が
図られている。
【0008】一方、圧電基板上に複数のIDT、反射器
等を配設したSAWデバイス素子6を上記のように形成
したパッケージP1の底面に接着剤(明示しない)を用
いて固定し、SAWデバイス素子6の入出力リード電
極、アース電極とパッケージP1の電極パッド5a、5
b・・とをワイヤボンディング7して導通を図る。そし
て、パッケージP1の上端開口部に、ガラス中に銀フィ
ラを拡散させたペースト状の導電性ガラス8(例えば、
ドータイトSG−1623)をスクリーン印刷等の手法
で塗布し、その上に金属の蓋9を被せ、支持しながら窒
素雰囲気中で、例えばほぼ350度の高温に約15分間
保持して気密封止を行い、SAWデバイスを完成する。
このようにパッケージP1のアース端子から延びるスル
ーホールと金属蓋9とは溶着材の導電性ガラス8を介し
て導通が図られることになる。即ち、セラミックパッケ
−ジ上端の開口部と金属蓋9との間に導電性ガラス8を
挟むことにより、溶着と導通を兼ね備えることが可能と
なる。このため従来のセラミックパッケ−ジはその開口
部に環状金属が不可欠であったが、本発明のパッケージ
を用いればこの環状金属を削除してもパッケージのアー
ス端子と金属蓋とが電気的に導通することができ、図4
の図αに示した従来のセラミックパッケージを用いた場
合の阻止域減衰特性と同等の阻止域減衰特性が得られ
た。なお、従来の環状金属の厚さはほぼ200μmと厚
く、デバイスの薄型化を妨げるものであったが、導電性
ガラス8を用いる場合はその厚さは約30〜80μmあ
れば、十分接合可能であると共に導電性も確保でき、パ
ッケージの厚みを薄くすることができる。
【0009】次に、本発明に係る圧電部品をバッチ処理
に適用した他の実施例を図2(a)、(b)、(c)を
用いて説明する。図2(a)は金属蓋の部材でききた大
型な平板10であり、セラミックパッケージの開口部寸
法に合わせて、切り欠き溝11が作られている。この切
り欠き溝11は完成した圧電部品を個片に分割する際に
分割が容易になるようにするための溝である。この切り
欠き溝11に沿って所定の幅の導電性ガラス12をスク
リーン印刷等の手法を用いて塗布し、仮焼する。次に、
図2(b)に示すように、パッケージの底部にSAWデ
バイス素子を接着剤で固定し、ワイヤボンディング等で
SAWデバイス素子の各電極とパッケージのパッド電極
との間の導通を図ったSAWデバイス13、13・・を
上下を反転させて、上記金属板10上に塗布した導電性
ガラス12、12・・にパッケージの開口部を合わせる
ように配置し、窒素雰囲気中で高温に保持し、パッケー
ジの開口部と金属板10上の導電性ガラス12とを溶か
して接合する。図2(c)は前記切り欠き溝11に沿っ
て個片のSAWデバイス14、14・・に分割した状態
を示したものである。このように本発明に係る圧電部品
の構造は、セラミックパッケージのコスト低減のみなら
ず抵抗溶接機等の高価で特別な封止装置が不要であり、
且つ簡単な装置で表面実装型圧電デバイスのバッチ処理
が可能となるため大量生産に適しており、その結果封止
工数を大幅に低減することができる。
【0010】上記の説明ではセラミックパッケージの場
合を説明したが、本発明はこれのみに限らず、導電性ガ
ラス材、導電性樹脂材等で形成されたパッケージにも適
用できることは云うまでもない。また、パッケージの開
口部封止を導電性ガラス材の場合を説明したが、導電性
樹脂を用いても同様な効果があがることは云うまでもな
い。更に、前記金属板10を導電性ガラス、導電性樹脂
または導電性金属をコーティングしたセラミック基板で
も良く、予め切り欠き溝を入れておくことにより分割が
容易となる。
【0011】上記の説明では、パッケージに収容する圧
電素子としてSAWデバイスの場合を説明したが、本発
明はこれのみに限らず水晶、LiTaO3、ランガサイ
ト等のバルク波振動子、共振子でもよいことは当然であ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明は以上のように構成するので、例
えばSAWフィルタのように高減衰量を要求されるデバ
イスに最適であり、電気的特性を損なうことなくパッケ
ージのコスト低減がのみならずバッチ処理が可能となる
ため封止工数が大幅に低減できるという優れた効果があ
る。更に、製造設備が簡素化され圧電部品の低価格化に
著しい効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明に係るパッケージの一形態例を
示す斜視図、(b)はA−Aに於けるその断面図、
(c)は圧電デバイスを実装した場合の断面図である。
【図2】本発明に係る圧電部品のバッチ処理を説明する
図で、(a)は金属平板に導電性ガラス材を塗布し図、
(b)は圧電部品を上下反転して配置した図、(c)は
個片の圧電部品に分割した図である。
【図3】(a)は従来のパッケージの斜視図、(b)は
その断面図、(c)は組立後の圧電デバイスの断面図で
ある。
【図4】阻止域減衰特性で、図αは従来のセラミックパ
ッケージを用いた特性、図βはパッケージと金属蓋の導
通が内場合の特性である。
【符号の説明】
1、2、3・・セラミック層 4a、4b、4d・・外部端子 5a、5b・・電極パッド 6・・圧電素子 7・・ワイヤ 8・・導電性ガラス 9・・金属蓋あるいは導電性金属を形成したセラミッ
ク、ガラスの蓋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電素子を収容するパッケージと該パッ
    ケージの開口部を封止する蓋とから成る圧電部品におい
    て、前記蓋が金属板もしくは、絶縁板にメタライズを施
    した導電性を有する蓋であって、前記パッケージ開口部
    に銀フィラを含む導電性ガラスあるいは導電性樹脂を塗
    布し、不活性ガス雰囲気中で前記パッケ−ジと前記蓋と
    を導通固定したことを特徴とする圧電部品の構造。
JP18581197A 1997-06-26 1997-06-26 圧電部品の構造 Pending JPH1117485A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066631A (ko) * 2001-02-13 2002-08-21 엘지이노텍 주식회사 세라믹 리드를 사용한 쏘필터
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