WO2016067664A1 - 電子デバイス及びその製造方法 - Google Patents

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WO2016067664A1
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metal film
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池田　功
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device and a method for manufacturing the same, and more specifically to an electronic device including a substrate and a cap attached on the substrate, and a method for manufacturing the same.
  • a crystal resonator described in Patent Document 1 As a conventional electronic device, for example, a crystal resonator described in Patent Document 1 is known.
  • the crystal resonator includes a ceramic flat plate, a bonding agent, a crystal resonator element, and a cap.
  • a crystal resonator is mounted on the main surface of the ceramic flat plate, and a bonding agent is disposed so as to surround the periphery of the crystal resonator.
  • the cap has a rectangular parallelepiped shape having an opening on the bottom surface, and is disposed on the main surface of the ceramic flat plate so as to cover the crystal resonator. At this time, the outer edge of the cap opening comes into contact with the bonding agent.
  • the bonding agent is solidified after being melted. Thereby, a cap is fixed on a ceramic flat plate.
  • the crystal resonator described in Patent Document 1 has a problem that a displacement between the cap and the ceramic flat plate occurs.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device that can suppress the occurrence of displacement between the cap and the substrate, and a manufacturing method thereof.
  • An electronic device is provided.
  • a substrate body having a main surface, and a metal film provided on the main surface, the metal film having an annular shape surrounding a predetermined region when viewed in a plan view from a normal direction to the main surface Including a substrate;
  • a cap that has an opening having a shape that substantially matches the predetermined region, and that is joined to the metal film at an outer edge of the opening, and that forms a sealed space together with the main surface and the metal film;
  • the metal film has a protrusion protruding in the normal direction, The protrusion is located inside or outside the outer edge of the opening; It is characterized by.
  • An electronic device manufacturing method includes: Preparing a mother substrate in which a plurality of substrate bodies having a main surface are arranged; An annular metal film that contacts at least a part of the outer edge of the main surface of the substrate main body and surrounds a predetermined region when viewed in a plan view from the normal direction of the main surface of the substrate main body is formed on the plurality of substrate main bodies.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic device 10.
  • 1 is an exploded perspective view of an electronic device 10.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram along AA in FIG. 1. It is an enlarged view in C of FIG. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured. 1 is an external perspective view of the electronic device 10 when it is manufactured.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion irradiated with a beam B in the process of FIG. 9.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic device 10.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electronic device 10.
  • FIG. 3 is a cross-sectional structural view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 3C.
  • the normal direction with respect to the main surface of the electronic device 10 is defined as the vertical direction, and when viewed from above, the direction in which the long side of the electronic device 10 extends is defined as the left-right direction. The direction in which the short side extends is defined as the front-rear direction.
  • the electronic device 10 includes a substrate 12, a metal cap 14, and a crystal piece 16, as shown in FIGS.
  • the substrate 12 (an example of a circuit board) includes a substrate body 21, external electrodes 22, 26, 40, 42, 44, 46, wirings 24 and 28, a metallized film (an example of a metal film) 30, a brazing material 50, and a via-hole conductor v1. , V2.
  • the substrate body 21 is a flat plate having a rectangular shape when viewed from above.
  • the substrate body 21 includes, for example, an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon carbide sintered body, a ceramic insulating material such as a glass ceramic sintered body, crystal, glass It is made of silicon or the like.
  • the substrate body 21 has two main surfaces at the top and bottom.
  • the upper main surface of the substrate body 21 is referred to as a front surface, and the lower main surface of the substrate body 21 is referred to as a back surface.
  • the external electrode 22 is a square conductor layer provided near the left rear corner of the surface of the substrate body 21.
  • the external electrode 26 is a square or rectangular conductor layer provided near the left front corner of the surface of the substrate body 21.
  • the external electrode 22 and the external electrode 26 are arranged in the front-rear direction.
  • the external electrode 40 is a square conductor layer provided near the left front corner of the back surface of the substrate body 21.
  • the external electrode 42 is a square conductor layer provided near the left rear corner of the back surface of the substrate body 21.
  • the external electrode 44 is a square conductor layer provided near the right front corner of the back surface of the substrate body 21.
  • the external electrode 46 is a square conductor layer provided near the right rear corner of the back surface of the substrate body 21.
  • the external electrodes 40, 42, 44, 46 may be rectangular or pentagonal.
  • the wiring 24 is a linear conductor layer provided on the surface of the substrate body 21 and extending from the external electrode 22 toward the left side. The left end of the wiring 24 overlaps the external electrode 42 when viewed from above.
  • the wiring 28 is a linear conductor layer that extends from the external electrode 26 to the front side and then extends to the right side. The right end of the wiring 28 overlaps the external electrode 44 when viewed from above.
  • the metallized film 30 is a metal film provided on the surface of the substrate body 21 and has an annular shape surrounding the region R when viewed from above (in the normal direction to the surface). More specifically, the metallized film 30 is in contact with the entire length of the outer edge of the surface of the substrate body 21. Therefore, the metallized film 30 has a frame-like rectangular shape by contacting the four sides of the surface of the substrate body 21 when viewed from above. As a result, the metallized film 30 surrounds the rectangular region R.
  • the metallized film 30 has a three-layer structure, and includes a molybdenum layer 30a, a nickel layer 30b, and a gold layer 30c.
  • the molybdenum layer 30a, the nickel layer 30b, and the gold layer 30c are stacked in this order on the surface of the substrate body 21 from the lower side to the upper side.
  • the molybdenum layer 30a is formed by printing, for example, and has a thickness of about 20 ⁇ m.
  • the nickel layer 30b and the gold layer 30c are formed by plating, for example, and have a thickness of about 0.5 ⁇ m to 1 ⁇ m. Note that FIG. 4 is illustrated with dimensions different from the actual dimensions for easy understanding.
  • the metallized film 30 is formed with a protrusion P protruding upward.
  • the protrusion P is positioned in the vicinity of the outer edge of the surface of the substrate body 21.
  • the protrusion P extends along the entire length of the outer edge of the surface of the substrate body 21 when viewed from above. That is, the protrusion P has a frame-like rectangular shape by substantially overlapping with the four sides of the surface of the substrate body 21 when viewed from above.
  • the external electrodes 22, 26, 40, 42, 44, 46 and the wirings 24, 28 have the same three-layer structure as the metallized film 30. However, the laminated structure of the external electrodes 22, 26, 40, 42, 44, 46 and the wirings 24, 28 is not important and will not be described further.
  • the via-hole conductor v1 penetrates the substrate body 21 in the vertical direction, and connects the left end of the wiring 24 and the external electrode 42. Thereby, the external electrode 22 and the external electrode 42 are electrically connected.
  • the via-hole conductor v2 penetrates the substrate body 21 in the vertical direction, and connects the right end of the wiring 28 and the external electrode 44. Thereby, the external electrode 26 and the external electrode 44 are electrically connected.
  • the via-hole conductors v1 and v2 are produced by burying a conductor such as tungsten or nickel in a via-hole formed in the substrate body 21.
  • the crystal piece 16 includes a crystal body 17 and external electrodes 97 and 98.
  • the crystal body 17 is a flat plate having a rectangular shape when viewed from above.
  • the crystal body 17 is, for example, an AT cut type cut out from a rough crystal or the like at a predetermined angle.
  • the upper main surface of the crystal body 17 is referred to as the front surface, and the lower main surface of the crystal body 17 is referred to as the back surface.
  • the external electrode 97 is a square conductor layer provided near the left rear corner of the back surface of the crystal body 17.
  • the external electrode 98 is a square conductor layer provided near the left front corner of the back surface of the crystal body 17.
  • the external electrodes 97 and 98 are produced, for example, by laminating gold on a chromium underlayer.
  • the crystal piece 16 includes configurations other than the crystal body 17 and the external electrodes 97 and 98. However, since the crystal piece 16 has the same structure as a general crystal piece, detailed description thereof is omitted.
  • the crystal piece 16 is mounted on the region R on the surface of the substrate 12. Specifically, the external electrode 22 and the external electrode 97 are connected by the conductive adhesive 210, and the external electrode 26 and the external electrode 98 are connected by the conductive adhesive 212.
  • the metal cap 14 is a housing having an opening having a shape substantially coincident with the region R (that is, a rectangular shape), and is made of, for example, an iron nickel alloy.
  • the metal cap 14 is a rectangular parallelepiped box having an opening on the lower side, and is made by applying Ni plating and Au plating to the surface of a 42Ni base material.
  • the metal cap 14 is attached to the substrate body 21 so that the outer edge E of the opening and the metallized film 30 coincide.
  • attachment of the metal cap 14 to the substrate body 21 will be described.
  • the brazing material 50 is disposed on the metallized film 30.
  • the brazing material 50 has substantially the same shape as the metallized film 30 and has a rectangular frame shape.
  • the brazing material 50 has a melting point lower than that of the metallized film 30 and is made of, for example, a gold-tin alloy.
  • the brazing material 50 is formed on the metallized film 30 by printing or the like, for example.
  • the metallized film 30 is melted and solidified in a state where the outer edge E of the opening of the metal cap 14 is in contact with the brazing material 50. Thereby, the metal cap 14 is bonded to the metallized film 30 along the entire length of the outer edge E of the opening.
  • Joining means that both the state where the outer edge E of the metal cap 14 is in contact with the metallized film 30 and the state where the brazing material 50 is present between the outer edge of the metal cap 14 and the metallized film 30 are included. .
  • a sealed space Sp is formed by the surface of the substrate body 21, the metal cap 14 and the metallized film 30. Therefore, the crystal piece 16 is accommodated in the sealed space Sp. Further, the sealed space Sp is kept in a vacuum state by the metal cap 14 being in close contact with the substrate body 21 via the metallized film 30 and the brazing material 50.
  • the protrusion P of the metallized film 30 is located outside the outer edge E of the opening of the metal cap 14 as shown in FIG. That is, the part where the outer edge E of the opening of the metal cap 14 is joined is a flat part located inside and below the protrusion P in the metallized film 30. Thereby, the projection P surrounds the outer edge E of the opening of the metal cap 14 when viewed from above, and forms a rectangular frame shape.
  • FIG. 5 to 9 are external perspective views of the electronic device 10 when it is manufactured.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion irradiated with the beam B in the process of FIG. 5 to 10 are diagrams in which a part of the mother board 110 is extracted.
  • the mother substrate 110 includes, for example, an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon carbide sintered body, a ceramic insulating material such as a glass ceramic sintered body, crystal, glass It is made of silicon or the like.
  • a beam is irradiated to a position where the via-hole conductors v1 and v2 are to be formed to form a through hole. Further, the through hole is filled with a conductive material such as molybdenum and dried. Thereafter, the conductive material is sintered to form via-hole conductors v1 and v2, as shown in FIG.
  • the base electrodes of the external electrodes 40, 42, 44, 46 are formed on the back surface of the substrate body 21. Specifically, a molybdenum layer is printed on the back surface of the mother substrate 110 and dried. Thereafter, the molybdenum layer is sintered. As a result, the base electrodes of the external electrodes 40, 42, 44, 46 are formed.
  • external electrodes 22 and 26, wirings 24 and 28, and a base electrode of the metallized film 30 are formed on the surface of the substrate body 21.
  • the metallized films 30 are connected to each other adjacent in the front-rear and left-right directions. That is, a lattice-like metallized film 30 along the boundary of the surface of the substrate body 21 is formed on the surface of the mother substrate 110.
  • a molybdenum layer is printed on the surface of the mother substrate 110 and dried. Thereafter, the molybdenum layer is sintered. Thereby, the base electrodes of the external electrodes 22 and 26, the wirings 24 and 28, and the metallized film 30 are formed.
  • filling of the through hole with the conductive material and printing of the wiring of the substrate can be simultaneously formed by using vacuum printing or the like. At this time, the conductive material and the wiring may be fired at the same time.
  • the substrate body 21 and the mother substrate 110 are ceramic-based sintered insulating materials
  • formation of through holes, filling of conductive materials, external electrodes 40, 42, 44, 46, 22 and 26, wirings 24 and 28, and metallized film 30 are printed and dried.
  • a plurality of laminated sheets are pressed and adhered to form a laminated sheet, which is fired to form via-hole conductors, external electrodes 40, 42, 44, 46, 22, 26, wirings 24, 28, metallized film 30, and substrate body 21 can be completed simultaneously. Thereafter, the same plating as described above is performed.
  • the beam B is irradiated to the boundaries of the surfaces of the plurality of substrate main bodies 21 to separate the metallized films 30 connected to each other and the surface of the mother substrate 110.
  • Break grooves are formed in The break groove is a groove for dividing the mother substrate 110 and is formed at the boundary of the surface of the substrate body 21.
  • the beam B is scanned in the left-right direction along each boundary of the main surface of the substrate body 21 adjacent in the front-rear direction. Further, the beam B is scanned in the front-rear direction along each boundary of the main surface of the substrate body 21 adjacent in the left-right direction.
  • the boundary between the two metallized films 30 connected to each other by the energy of the beam B is melted, and a lattice-like break is formed on the surface of the mother substrate 110 by the energy of the beam B. A groove is formed. Further, the melted metallized film 30 is pushed away by the beam B. Therefore, the portion adjacent to the portion irradiated with the beam B of the metallized film 30 rises upward. As a result, a protrusion P is formed on the metallized film 30.
  • the mother substrate 110 is divided into a plurality of substrate bodies 21 by, for example, bending the mother substrate 110 and dividing the mother substrate 110 along the break grooves.
  • a brazing material 50 is formed on the metallized film 30. Specifically, as shown in FIG. 2, a conductive material made of a gold-tin alloy is printed on the metallized film 30.
  • the crystal piece 16 is mounted on the region R on the surface of the substrate body 21. Specifically, as shown in FIG. 2, the external electrode 22 and the external electrode 97 are bonded by the conductive adhesive 210, and the external electrode 26 and the external electrode 98 are bonded by the conductive adhesive 212.
  • the metal cap 14 is attached to the substrate body 21 so as to be bonded to the metallized film 30 at the outer edge E of the opening of the metal cap 14 and to form a sealed space Sp together with the main surface of the substrate body 21 and the metallized film 30. .
  • the outer edge E of the opening of the metal cap 14 is pressed against the brazing material 50.
  • the projection P is positioned outside the outer edge E of the metal cap 14 when viewed from above. That is, the metal cap 14 is disposed on the substrate body 21 so that the outer edge E is surrounded by the protrusions P when viewed from above.
  • the substrate body 21 in a vacuum (for example, 10 ⁇ 5 Pa to 10 ⁇ 1 Pa) until the temperature at which the brazing material 50 is melted and the metallized film 30 is not melted (for example, 280 ° C. to 350 ° C.). Etc. are heated for about 1 to 60 minutes. Thereby, the brazing material 50 is melted. Thereafter, the brazing material 50 is solidified by cooling the substrate body 21 and the like. Thereby, the metal cap 14 is fixed to the substrate body 21.
  • the electronic device 10 is completed through the above steps.
  • the metallized film 30 has a protrusion P protruding upward. Further, the protrusion P is located outside the outer edge E of the opening of the metal cap 14. Thereby, the protrusion P comes to function as a positioning member when the metal cap 14 is attached. As a result, occurrence of misalignment between the substrate 12 and the metal cap 14 can be suppressed.
  • the sealed space Sp is more reliably maintained in a vacuum state. As a result, the reliability and yield of the electronic device 10 are improved.
  • the metal cap 14 is prevented from colliding with the crystal piece 16 when the metal cap 14 is attached to the substrate 12.
  • the protrusion P has an annular shape so as to surround the outer edge E of the opening of the metal cap 14. Thereby, it is suppressed that the metal cap 14 shift
  • the protrusion P can be easily formed. More specifically, the metallized film 30 is in contact with the outer edge of the surface of the substrate body 21 and is connected by adjacent ones. And the beam B is irradiated with respect to the boundary of the board
  • the protrusion P can be easily formed. More specifically, the metallized film 30 is in contact with the outer edge of the surface of the substrate body 21 and is connected by adjacent ones. Accordingly, there is no portion on the surface of the substrate body 21 where the metallized film 30 is not provided outside the metallized film 30. As a result, the electronic device 10 can be downsized.
  • the metallized film 30 is in contact with the outer edge of the surface of the substrate body 21 over the entire length of the outer edge. Therefore, when the beam B is irradiated along the boundary of the surface of the substrate body 21, the protrusions P are formed along the entire boundary of the surface of the substrate body 21. That is, the annular protrusion P can be easily formed.
  • the electronic device and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the electronic device 10 and the manufacturing method thereof, and can be changed within the scope of the gist thereof.
  • the metallized film 30 is in contact with the outer edge of the surface of the substrate body 21 over the entire length of the outer edge, but may not be in contact with the outer edge of the surface of the substrate body 21. In this case, it is necessary to form the projections P by irradiating the metallized film 30 with the beam B in a step different from the step of forming the break grooves.
  • the metallized film 30 is preferably in contact with at least a part of the outer edge of the main surface of the substrate body 21.
  • the metallized films 30 are connected to each other at a portion in contact with the outer edge of the main surface of the substrate body 21.
  • the crystal piece 16 is mounted on the electronic device 10, other electronic components or the like may be mounted instead of the crystal piece 16.
  • the sealed space Sp needs to be kept in a vacuum state.
  • the electronic device according to the present invention is particularly suitable for the electronic device 10 including the crystal piece 16.
  • the protrusion P may be located on the inner side of the outer edge E of the opening of the metal cap 14.
  • a cap made of a ceramic insulating material may be used instead of the metal cap 14.
  • a resinous adhesive may be used instead of the brazing material 50.
  • the present invention is useful for an electronic device and a method for manufacturing the same, and is particularly excellent in that the occurrence of positional deviation between the substrate and the cap can be suppressed.

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Abstract

　キャップと基板との位置ずれの発生を抑制できる電子デバイス及びその製造方法を提供することである。　本発明に係る電子デバイスは、主面を有する基板本体、及び、前記主面上に設けられている金属膜であって、該主面に対する法線方向から平面視したときに、所定領域を囲む環状をなしている金属膜を含む基板と、前記所定領域と実質的に一致する形状の開口を有し、かつ、該開口の外縁において前記金属膜に接合するキャップであって、前記主面及び前記金属膜と共に密閉空間を形成するキャップと、を備えており、前記金属膜には、前記法線方向に突出する突起が形成されており、前記突起は、前記開口の外縁よりも内側又は外側に位置していること、を特徴とする。

Description

電子デバイス及びその製造方法
　本発明は、電子デバイス及びその製造方法に関し、より特定的には、基板及び基板上に取り付けられるキャップを備えた電子デバイス及びその製造方法に関する。
　従来の電子デバイスとしては、例えば、特許文献１に記載の水晶振動子が知られている。該水晶振動子は、セラミック平板、接合剤、水晶振動素子及びキャップを備えている。セラミック平板の主面上には、水晶振動子が実装されると共に、該水晶振動子の周囲を囲むように接合剤が配されている。キャップは、底面において開口を有する直方体状をなしており、水晶振動子を覆うようにセラミック平板の主面上に配置される。この際、キャップの開口の外縁は、接合剤に接触する。そして、接合剤は溶融させられた後に固化させられる。これにより、キャップがセラミック平板上に固定される。
　ところで、特許文献１に記載の水晶振動子は、キャップとセラミック平板との位置ずれが発生するという問題を有している。
国際公開第２０１３／１７２４４０号
　そこで、本発明の目的は、キャップと基板との位置ずれの発生を抑制できる電子デバイス及びその製造方法を提供することである。
　本発明の一形態に係る電子デバイスは、
　主面を有する基板本体、及び、前記主面上に設けられている金属膜であって、該主面に対する法線方向から平面視したときに、所定領域を囲む環状をなしている金属膜を含む基板と、
　前記所定領域と実質的に一致する形状の開口を有し、かつ、該開口の外縁において前記金属膜に接合するキャップであって、前記主面及び前記金属膜と共に密閉空間を形成するキャップと、
　を備えており、
　前記金属膜には、前記法線方向に突出する突起が形成されており、
　前記突起は、前記開口の外縁よりも内側又は外側に位置していること、
　を特徴とする。
　本発明の一形態に係る電子デバイスの製造方法は、
　主面を有する複数の基板本体が配列されたマザー基板を準備する工程と、
　前記基板本体の主面の外縁の少なくとも一部に接触し、かつ、該基板本体の主面の法線方向から平面視したときに、所定領域を囲む環状の金属膜を前記複数の基板本体のそれぞれの主面に形成する工程であって、該基板本体の主面の外縁の少なくとも一部に接触している部分において隣り合うもの同士で繋がるように金属膜を形成する工程と、
　前記複数の基板本体の境界に対してビームを照射して、隣り合うもの同士で繋がっている金属膜を分離する工程と、
　前記マザー基板を前記複数の基板本体に分割する工程と、
　前記所定領域と実質的に一致する形状の開口を有するキャップを、該開口の外縁において前記金属膜に接合し、かつ、前記基板本体の主面及び該金属膜と共に密閉空間を形成するように該基板本体に取り付ける工程と、
　を備えていること、
　を特徴とする。
　本発明によれば、キャップと基板との位置ずれの発生を抑制できる。
電子デバイス１０の外観斜視図である。 電子デバイス１０の分解斜視図である。 図１のＡ－Ａにおける断面構造図である。 図３のＣにおける拡大図である。 電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。 電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。 電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。 電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。 電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。 図９の工程におけるビームＢが照射される部分の拡大図である。
（電子デバイスの構造）
　以下に、本発明の電子部品の一実施形態に係るチップ部品を備えた電子デバイスについて図面を参照しながら説明する。図１は、電子デバイス１０の外観斜視図である。図２は、電子デバイス１０の分解斜視図である。図３は、図１のＡ－Ａにおける断面構造図である。図４は、図３のＣにおける拡大図である。以下では、電子デバイス１０の主面に対する法線方向を上下方向と定義し、上側から平面視したときに、電子デバイス１０の長辺が延在する方向を左右方向と定義し、電子デバイス１０の短辺が延在する方向を前後方向と定義する。
　電子デバイス１０は、図１ないし図３に示すように、基板１２、金属キャップ１４及び水晶片１６を備えている。
　基板１２（回路基板の一例）は、基板本体２１、外部電極２２，２６，４０，４２，４４，４６、配線２４，２８、メタライズ膜（金属膜の一例）３０、ろう材５０及びビアホール導体ｖ１，ｖ２を含んでいる。
　基板本体２１は、上側から平面視したときに、長方形状をなす平板である。基板本体２１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミックス系絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン等により作製されている。基板本体２１は、上下に２つの主面を有している。基板本体２１の上側の主面を表面と呼び、基板本体２１の下側の主面を裏面と呼ぶ。
　外部電極２２は、基板本体２１の表面の左後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極２６は、基板本体２１の表面の左前の角近傍に設けられている正方形状又は長方形状の導体層である。外部電極２２と外部電極２６とは、前後方向に並んでいる。
　外部電極４０は、基板本体２１の裏面の左前の角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４２は、基板本体２１の裏面の左後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４４は、基板本体２１の裏面の右前の角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４６は、基板本体２１の裏面の右後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。なお、外部電極４０，４２，４４，４６は長方形状又は五角形状でもよい。
　配線２４は、基板本体２１の表面に設けられ、外部電極２２から左側に向かって延在している直線状の導体層である。配線２４の左端は、上側から平面視したときに、外部電極４２と重なっている。配線２８は、外部電極２６から前側に延在した後に右側に向かって延在している線状の導体層である。配線２８の右端は、上側から平面視したときに、外部電極４４と重なっている。
　メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面上に設けられている金属膜であり、上側（表面に対する法線方向）から平面視したときに、領域Ｒを囲む環状をなしている。より詳細には、メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面の外縁の全長にわたって接触している。したがって、メタライズ膜３０は、上側から平面視したときに、基板本体２１の表面の４辺に接触することにより、枠状の長方形状をなしている。これにより、メタライズ膜３０は、長方形状の領域Ｒを囲んでいる。
　また、メタライズ膜３０は、図４に示すように、３層構造をなしており、モリブデン層３０ａ、ニッケル層３０ｂ及び金層３０ｃを含んでいる。モリブデン層３０ａ、ニッケル層３０ｂ及び金層３０ｃは、基板本体２１の表面上において下側から上側へとこの順に積層されている。モリブデン層３０ａは、例えば、印刷により形成され、２０μｍ程度の厚みを有している。ニッケル層３０ｂ及び金層３０ｃは、例えば、めっきにより形成され、０．５μｍ～１μｍ程度の厚みを有している。なお、図４は、理解の容易のために、実際の寸法とは異なる寸法により記載されている。
　ここで、メタライズ膜３０には、上側に向かって突出する突起Ｐが形成されている。突起Ｐは、図４に示すように、基板本体２１の表面の外縁の真上近傍に位置している。そして、突起Ｐは、上側から平面視したときに、基板本体２１の表面の外縁の全長にわたって沿っている。すなわち、突起Ｐは、上側から平面視したときに、基板本体２１の表面の４辺と実質的に重なることにより、枠状の長方形状をなしている。
　なお、外部電極２２，２６，４０，４２，４４，４６及び配線２４，２８は、メタライズ膜３０と同じ３層構造を有している。ただし、外部電極２２，２６，４０，４２，４４，４６及び配線２４，２８の積層構造については、重要ではないのでこれ以上の説明を省略する。
　ビアホール導体ｖ１は、基板本体２１を上下方向に貫通しており、配線２４の左端と外部電極４２とを接続している。これにより、外部電極２２と外部電極４２とが電気的に接続されている。
　ビアホール導体ｖ２は、基板本体２１を上下方向に貫通しており、配線２８の右端と外部電極４４とを接続している。これにより、外部電極２６と外部電極４４とが電気的に接続されている。
　ビアホール導体ｖ１，ｖ２は、基板本体２１に形成されたビアホールに対してタングステン、ニッケル等の導体が埋め込まれて作製される。
　水晶片１６は、水晶本体１７及び外部電極９７，９８を含んでいる。水晶本体１７は、上側から平面視したときに、長方形状をなす平板である。水晶本体１７は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型である。水晶本体１７の上側の主面を表面と呼び、水晶本体１７の下側の主面を裏面と呼ぶ。
　外部電極９７は、水晶本体１７の裏面の左後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極９８は、水晶本体１７の裏面の左前の角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極９７，９８は、例えば、クロムの下地層上に金が積層されることにより作製される。
　なお、水晶片１６は、水晶本体１７及び外部電極９７，９８以外の構成も含んでいる。しかしながら、水晶片１６は一般的な水晶片と同じ構造であるので、詳細な説明を省略する。
　水晶片１６は、基板１２の表面の領域Ｒに実装される。具体的には、外部電極２２と外部電極９７とが導電性接着剤２１０により接続され、外部電極２６と外部電極９８とが導電性接着剤２１２により接続される。
　金属キャップ１４は、領域Ｒと実質的に一致する形状（すなわち、長方形状）の開口を有する筺体であり、例えば、鉄ニッケル合金により作製されている。本実施形態では、金属キャップ１４は、下側が開口した直方体状の箱であり、４２Ｎｉの母材の表面にＮｉめっき及びＡｕめっきが施されて作製されている。金属キャップ１４は、開口の外縁Ｅとメタライズ膜３０とが一致するように、基板本体２１に取り付けられる。以下に、金属キャップ１４の基板本体２１への取り付けについて説明する。
　ろう材５０は、メタライズ膜３０上に配置される。ろう材５０は、メタライズ膜３０と実質的に同じ形状を有しており、長方形状の枠状をなしている。ろう材５０は、メタライズ膜３０よりも低い融点を有しており、例えば、金－すず合金により作製されている。ろう材５０は、例えば、印刷等によりメタライズ膜３０上に形成される。そして、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅがろう材５０に接触した状態で、メタライズ膜３０が溶融及び固化させられる。これにより、金属キャップ１４は、開口の外縁Ｅの全長においてメタライズ膜３０に接合する。接合するとは、金属キャップ１４の外縁Ｅがメタライズ膜３０に接触している状態及び金属キャップ１４の外縁とメタライズ膜３０との間にろう材５０が存在している状態の両方を含む意味である。その結果、基板本体２１の表面、金属キャップ１４及びメタライズ膜３０により、密閉空間Ｓｐが形成されている。よって、水晶片１６は、密閉空間Ｓｐ内に収容されている。また、密閉空間Ｓｐは、金属キャップ１４がメタライズ膜３０及びろう材５０を介して基板本体２１に密着することによって、真空状態に保たれている。
　ここで、メタライズ膜３０の突起Ｐは、図４に示すように、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅよりも外側に位置している。すなわち、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅが接合している部分は、メタライズ膜３０において突起Ｐよりも内側かつ下側に位置する平坦な部分である。これにより、突起Ｐは、上側から平面視したときに、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅを囲んでおり、長方形状の枠状をなしている。
（電子デバイスの製造方法）
　以下に、電子デバイス１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図５ないし図９は、電子デバイス１０の製造時の外観斜視図である。図１０は、図９の工程におけるビームＢが照射される部分の拡大図である。図５ないし図１０は、マザー基板１１０の一部を抽出した図である。
　まず、図５に示すように、複数の基板本体２１がマトリクス状に配列されたマザー基板１１０を準備する。マザー基板１１０は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミックス系絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン等により作製されている。
　次に、マザー基板１１０において、ビアホール導体ｖ１，ｖ２が形成されるべき位置にビームを照射して、貫通孔を形成する。更に、貫通孔にモリブデン等の導電性材料を充填し、乾燥させる。その後、導電性材料を焼結することにより、図６に示すように、ビアホール導体ｖ１，ｖ２を形成する。
　次に、図７に示すように、外部電極４０，４２，４４，４６の下地電極を基板本体２１の裏面のそれぞれに形成する。具体的には、モリブデン層をマザー基板１１０の裏面上に印刷し、乾燥させる。その後、モリブデン層を焼結する。これにより、外部電極４０，４２，４４，４６の下地電極が形成される。
　次に、図８に示すように、外部電極２２，２６、配線２４，２８及びメタライズ膜３０の下地電極を基板本体２１の表面のそれぞれに形成する。この際、各メタライズ膜３０は、前後左右に隣り合うもの同士で繋がっている。すなわち、基板本体２１の表面の境界に沿う格子状のメタライズ膜３０をマザー基板１１０の表面に形成する。モリブデン層をマザー基板１１０の表面上に印刷し、乾燥する。その後、モリブデン層を焼結する。これにより、外部電極２２，２６、配線２４，２８及びメタライズ膜３０の下地電極が形成される。
　次に、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６、配線２４，２８及びメタライズ膜３０の下地電極に、ニッケルめっき及び金めっきをこの順に施す。これにより、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６、配線２４，２８及びメタライズ膜３０が形成される。
　ここで、貫通孔への導電性材料の充填と基板の配線等の印刷は真空印刷などを用いることで、同時に形成することができる。このとき、導電性材料と配線等は、同時に焼成すれば良い。
　また、基板本体２１及びマザー基板１１０がセラミックス系焼結体絶縁性材料の場合は、焼成前のシート状態で、貫通孔の形成、導電性材料の充填、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６、配線２４，２８及びメタライズ膜３０の印刷、乾燥を行い、その後、複数枚積層した状態で加圧密着し積層シートとし、これを焼成して、ビアホール導体、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６、配線２４，２８、メタライズ膜３０及び基板本体２１を同時に完成させることができる。この後、前記同様のめっきを施す。
　次に、図９に示すように、複数の基板本体２１の表面の境界に対してビームＢを照射して、隣り合うもの同士で繋がっているメタライズ膜３０を分離するとともに、マザー基板１１０の表面にブレイク溝を形成する。ブレイク溝とは、マザー基板１１０を分割するための溝であり、基板本体２１の表面の境界に形成される溝である。
　ここで、ビームＢの照射についてより詳細に説明する。前後方向に隣り合う基板本体２１の主面の各境界に沿って左右方向にビームＢを走査する。更に、左右方向に隣り合う基板本体２１の主面の各境界に沿って前後方向にビームＢを走査する。この際、図１０に示すように、ビームＢのエネルギーによって隣り合うもの同士で繋がっている２つのメタライズ膜３０の境界が溶融すると共に、ビームＢのエネルギーによってマザー基板１１０の表面に格子状のブレイク溝が形成される。また、溶融したメタライズ膜３０は、ビームＢにより押しのけられる。よって、メタライズ膜３０のビームＢが照射された部分に隣接する部分が上側に盛り上がる。その結果、メタライズ膜３０に突起Ｐが形成される。
　次に、マザー基板１１０を折り曲げる等して、マザー基板１１０をブレイク溝に沿って分割することにより、マザー基板１１０を複数の基板本体２１に分割する。
　次に、メタライズ膜３０上にろう材５０を形成する。具体的には、図２に示すように、金－すず合金からなる導電性材料をメタライズ膜３０上に印刷する。
　次に、基板本体２１の表面の領域Ｒに水晶片１６を実装する。具体的には、図２に示すように、外部電極２２と外部電極９７とを導電性接着剤２１０により接着するとともに、外部電極２６と外部電極９８とを導電性接着剤２１２により接着する。
　次に、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅにおいてメタライズ膜３０に接合し、かつ、基板本体２１の主面及びメタライズ膜３０と共に密閉空間Ｓｐを形成するように、金属キャップ１４を基板本体２１に取り付ける。
　具体的には、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅをろう材５０に押しつける。この際、上側から平面視したときに、突起Ｐを金属キャップ１４の外縁Ｅよりも外側に位置させる。すなわち、上側から平面視したときに、外縁Ｅが突起Ｐにより囲まれるように、金属キャップ１４を基板本体２１に配置する。この後、ろう材５０が溶融し、かつ、メタライズ膜３０が溶融しない温度（例えば、２８０℃以上３５０℃以下）まで真空中（例えば、１０-5Ｐａ以上１０-1Ｐａ以下）で基板本体２１等を１分～６０分間程度の間にわたって加熱する。これにより、ろう材５０が溶融する。この後、基板本体２１等を冷却することにより、ろう材５０が固化する。これにより、金属キャップ１４が基板本体２１に固定される。以上の工程を経て、電子デバイス１０が完成する。
（効果）
　以上のように構成された電子デバイス１０及びその製造方法によれば、基板１２と金属キャップ１４との位置ずれの発生を抑制できる。より詳細には、電子デバイス１０では、メタライズ膜３０には、上側に突出する突起Ｐが形成されている。また、突起Ｐは、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅよりも外側に位置している。これにより、突起Ｐが金属キャップ１４の取り付け時に位置決め部材として機能するようになる。その結果、基板１２と金属キャップ１４との位置ずれの発生を抑制できる。
　また、基板１２と金属キャップ１４との位置ずれの発生が抑制されると、密閉空間Ｓｐがより確実に真空状態に保たれるようになる。その結果、電子デバイス１０の信頼性及び歩留まりが向上する。
　更に、基板１２と金属キャップ１４との位置ずれの発生が抑制されると、金属キャップ１４が基板１２に取り付けられる際に、金属キャップ１４が水晶片１６と衝突することが抑制される。
　また、電子デバイス１０及びその製造方法によれば、突起Ｐは、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅを囲むように環状をなしている。これにより、金属キャップ１４が基板１２に対して前後左右方向のいずれにもずれることが抑制される。
　また、電子デバイス１０及びその製造方法によれば、突起Ｐを容易に形成することができる。より詳細には、メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面の外縁に接触し、隣り合うもの同士で繋がっている。そして、基板本体２１の境界に対してビームＢを照射して、隣り合うもの同士で繋がっているメタライズ膜３０を分離している。この際、マザー基板１１０にブレイク溝が形成されると共に、メタライズ膜３０に突起Ｐが形成される。すなわち、新たな工程を追加することなく、メタライズ膜３０に突起Ｐを形成することができる。よって、突起Ｐを容易に形成することができる。
　また、電子デバイス１０及びその製造方法によれば、突起Ｐを容易に形成することができる。より詳細には、メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面の外縁に接触し、隣り合うもの同士で繋がっている。したがって、基板本体２１の表面において、メタライズ膜３０よりも外側にメタライズ膜３０が設けられていない部分が存在しない。その結果、電子デバイス１０の小型化が図られる。
　また、電子デバイス１０及びその製造方法によれば、メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面の外縁に対して該外縁の全長にわたって接触している。したがって、基板本体２１の表面の境界に沿ってビームＢが照射されると、基板本体２１の表面の境界全てに沿って突起Ｐが形成されるようになる。すなわち、環状の突起Ｐを容易に形成することが可能となる。
（その他の実施形態）
　本発明に係る電子デバイス及びその製造方法は、電子デバイス１０及びその製造方法に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
　なお、メタライズ膜３０は、基板本体２１の表面の外縁に対して該外縁の全長にわたって接触しているが、基板本体２１の表面の外縁に対して接触していなくてもよい。この場合には、ブレイク溝を形成する工程とは別の工程にて、メタライズ膜３０にビームＢを照射して突起Ｐを形成する必要がある。
　ただし、突起Ｐを容易に形成できる観点からは、メタライズ膜３０は、基板本体２１の主面の外縁の少なくとも一部に接触していることが好ましい。この場合、マザー基板１１０において、メタライズ膜３０は、基板本体２１の主面の外縁に接触している部分において隣り合うもの同士で繋がっていることが好ましい。これにより、隣り合う基板本体２１の境界にビームＢを照射することにより、隣り合うメタライズ膜３０が分離されると共に、分離されたメタライズ膜３０に突起Ｐが形成されるようになる。
　また、電子デバイス１０には、水晶片１６が実装されているが、水晶片１６の代わりに他の電子部品等が実装されていてもよい。ただし、水晶片１６が実装される場合には、密閉空間Ｓｐが真空状態に保たれる必要がある。そのためには、金属キャップ１４を基板１２に対して位置精度よく取り付ける必要がある。したがって、本発明に係る電子デバイスは、水晶片１６を備えている電子デバイス１０に特に適している。
　なお、電子デバイス１０において、突起Ｐは、金属キャップ１４の開口の外縁Ｅよりも内側に位置していてもよい。
　なお、金属キャップ１４の代わりにセラミックス系絶縁性材料からなるキャップが用いられてもよい。また、セラミックス系絶縁性材料からなるキャップが用いられた場合には、ろう材５０の代わりに樹脂性の接着剤が用いられてもよい。
　以上のように、本発明は、電子デバイス及びその製造方法に有用であり、特に、基板とキャップとの位置ずれの発生を抑制できる点において優れている。
１０：電子デバイス
１２：基板
１４：金属キャップ
１６：水晶片
２１：基板本体
３０：メタライズ膜
３０ａ：モリブデン層
３０ｂ：ニッケル層
３０ｃ：金層
５０：ろう材
１１０：マザー基板
Ｂ：ビーム
Ｐ：突起
Ｒ：領域
Ｓｐ：密閉空間

Claims (9)

  1. 　主面を有する基板本体、及び、前記主面上に設けられている金属膜であって、該主面に対する法線方向から平面視したときに、所定領域を囲む環状をなしている金属膜を含む基板と、
    　前記所定領域と実質的に一致する形状の開口を有し、かつ、該開口の外縁において前記金属膜に接合するキャップであって、前記主面及び前記金属膜と共に密閉空間を形成するキャップと、
    　を備えており、
    　前記金属膜には、前記法線方向に突出する突起が形成されており、
    　前記突起は、前記開口の外縁よりも内側又は外側に位置していること、
    　を特徴とする電子デバイス。
  2. 　前記突起は、前記開口の外縁よりも外側に位置していること、
    　を特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 　前記突起は、前記法線方向から平面視したときに、前記開口の外縁を囲むように環状をなしていること、
    　を特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
  4. 　前記金属膜は、前記主面の外縁に対して該外縁の全長にわたって接触していること、
    　を特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の電子デバイス。
  5. 　前記所定領域に実装されることにより、前記密閉空間に収容されている水晶片を、
    　更に備えていること、
    　を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子デバイス。
  6. 　主面を有する複数の基板本体が配列されたマザー基板を準備する工程と、
    　前記基板本体の主面の外縁の少なくとも一部に接触し、かつ、該基板本体の主面の法線方向から平面視したときに、所定領域を囲む環状の金属膜を前記複数の基板本体のそれぞれの主面に形成する工程であって、該基板本体の主面の外縁の少なくとも一部に接触している部分において隣り合うもの同士で繋がるように金属膜を形成する工程と、
    　前記複数の基板本体の境界に対してビームを照射して、隣り合うもの同士で繋がっている金属膜を分離する工程と、
    　前記マザー基板を前記複数の基板本体に分割する工程と、
    　前記所定領域と実質的に一致する形状の開口を有するキャップを、該開口の外縁において前記金属膜に接合し、かつ、前記基板本体の主面及び該金属膜と共に密閉空間を形成するように該基板本体に取り付ける工程と、
    　を備えていること、
    　を特徴とする電子デバイスの製造方法。
  7. 　前記マザー基板を前記複数の基板本体に分割した後であって、前記キャップを前記基板本体に取り付ける前に、水晶片を前記所定領域に実装する工程を、
    　更に備えていること、
    　を特徴とする請求項６に記載の電子デバイスの製造方法。
  8. 　前記複数の基板本体は、該基板本体の主面方向から平面視したときに、長方形状をなしていると共に、前記マザー基板においてマトリクス状に配列されており、
    　前記金属膜は、前記基板本体の主面の外縁に対して該外縁の全長にわたって接触していること、
    　を特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
  9. 　前記ビームを照射する工程において、該ビームの照射によって前記金属膜が溶融して、該金属膜の該ビームが照射された部分に隣接する部分が盛り上がることにより、前記法線方向に突出する突起が形成され、
    　前記キャップを取り付ける工程では、前記突起を前記開口の外縁よりも外側に位置させること、
    　を特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
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