(57)【要約】【課題】Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて内部空間の気密封止を確保する。【解決手段】本体筺体１１では、水晶振動片２を搭載するベース３と、封止部材８を介してベース３に接合し水晶振動片２を気密封止する蓋５と、が設けられている。封止部材８では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物８１と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物８２と、が均等に分布されている。【選択図】図１
2014003239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品用パッケージにおいて、
電子部品素子を搭載するベースと、封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられ、
前記封止部材では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物と、が均等に分布されてなることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
電子部品用パッケージにおいて、
電子部品素子を搭載するベースと、封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられ、
前記蓋の一主面が、前記ベースとの接合面となり、
前記封止部材は、前記一主面に対して角度を有して臨む傾斜面を有することを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記封止部材では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物と、が均等に分布されてなることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記封止部材、および前記封止部材と前記蓋との界面にはＮｉ層が存在しないことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記封止部材には、純Ｓｎ相が存在しないことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項６】
電子部品において、
請求項１乃至５のうちいずれか１つに記載の電子部品用パッケージに、電子部品素子が気密封止されたことを特徴とする電子部品。
【請求項７】
電子部品素子を搭載するベースと、Ｓｎを含む封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられた電子部品用パッケージの製造方法において、
前記封止部材の一部となる第１接合層を前記ベースに形成し、前記封止部材の一部となる第２接合層を前記蓋に形成し、前記第１接合層と前記第２接合層とを重ね合わる準備工程と、
前記準備工程後に、前記第１接合層と前記第２接合層とを加熱して前記Ｓｎを拡散させる拡散工程と、
前記拡散工程後に、前記第１接合層と前記第２接合層とを加熱溶融させて前記封止部材を生成し、前記ベースと前記蓋とを接合する加熱溶融工程と、を含み、
前記加熱溶融工程では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物とからなる前記封止部材を生成することを特徴とする電子部品用パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品素子を気密封止する電子部品用パッケージ、電子部品、および電子部品用パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品は、その内部空間に搭載した電子部品素子の特性が劣化するのを防ぐために内部空間を気密封止する。ここでいう電子部品は、例えば、その本体筺体である電子部品用パッケージがベースと金属蓋とから構成されたものであり、その内部空間に半導体素子や圧電素子などの電子部品素子が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電子部品用パッケージでは、ベースと金属蓋との接合に、金錫からなるＡｕ−Ｓｎ層を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６７８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現在、Ａｕの価格が上がっており、Ａｕ−Ｓｎ層によって封止部材を形成した場合、封止部材の材料コストが嵩む。そこで、封止部材の主材料としてＡｕを用いることを避けたものとして、例えば、ＮｉとＳｎ系ろう材を用いたものが考えられる。しかしながら、この場合、ＮｉとＳｎとによって金属間化合物を生成して封止部材を形成することはできるが、ＮｉとＳｎとの金属間化合物の付近にボイドとクラックが発生し易く、その結果、内部空間の気密封止を確保することができない。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて、内部空間の気密封止を確保する電子部品用パッケージ、電子部品、および電子部品用パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品用パッケージは、電子部品素子を搭載するベースと、封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられ、前記封止部材は、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物と、が均等に分布されてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて、内部空間（電子部品素子）の気密封止を確保することが可能となる。具体的には、本発明によれば、前記封止部材では、前記第１金属間化合物と前記第２金属間化合物とが均等に配される（分布される）ので、当該電子部品用パッケージの幅方向や高さ方向など全方向に対して前記第１金属間化合物同士や前記第２金属間化合物同士が結合しており、前記全方向からの応力に対して抗力を高めることが可能となり、実用的な接合強度を得ることが可能となる。また、クラックやボイドが発生するのを抑えることも可能となる。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品用パッケージは、電子部品素子を搭載するベースと、封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられ、前記蓋の一主面が、前記ベースとの接合面となり、前記封止部材は、前記一主面に対して角度を有して臨む傾斜面を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて内部空間の気密封止を確保することが可能となる。具体的には、本発明によれば、前記封止部材は、前記傾斜面を有するので、前記一主面に対して平行な面に比べてクラックが発生するのを抑制することが可能となる。特に、当該電子部品用パッケージの幅方向に外力が加わりクラックが発生するのを抑制するのに好ましい。
【００１１】
前記構成において、前記封止部材では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物と、が均等に分布されてなってもよい。
【００１２】
この場合、前記封止部材では、前記第１金属間化合物と前記第２金属間化合物とが均等に配されるので、当該電子部品用パッケージの幅方向や高さ方向など全方向に対して前記第１金属間化合物同士や前記第２金属間化合物同士が結合しており、前記全方向からの応力に対して抗力を高めることが可能となり、実用的な接合強度を得ることが可能となる。また、クラックやボイドが発生するのを抑えることも可能となる。
【００１３】
前記構成において、前記封止部材および前記封止部材と前記蓋との界面にはＮｉ層が存在しなくてもよい。
【００１４】
この場合、前記封止部材、および前記封止部材と前記蓋との界面にはＮｉ層が存在しないので、Ｎｉの存在によって生じるクラックやボイドを無くすことが可能となる。
【００１５】
前記構成において、前記封止部材には、純Ｓｎ相が存在しなくてもよい。
【００１６】
この場合、前記封止部材には、純Ｓｎ相が存在しないので、純Ｓｎ相が在ることによるボイドの発生を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品は、本発明にかかる電子部品用パッケージに、電子部品素子が気密封止されたことを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて前記内部空間の気密封止を確保することが可能となる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品用パッケージの製造方法は、電子部品素子を搭載するベースと、Ｓｎを含む封止部材を介して前記ベースに接合し電子部品素子を気密封止する蓋と、が設けられた電子部品用パッケージの製造方法において、前記封止部材の一部となる第１接合層を前記ベースに形成し、前記封止部材の一部となる第２接合層を前記蓋に形成し、前記第１接合層と前記第２接合層とを重ね合わる準備工程と、前記準備工程後に、前記第１接合層と前記第２接合層とを加熱して前記Ｓｎを拡散させる拡散工程と、前記拡散工程後に、前記第１接合層と前記第２接合層とを加熱溶融させて前記封止部材を生成し、前記ベースと前記蓋とを接合する加熱溶融工程と、を含み、前記加熱溶融工程では、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料によって構成される第２金属間化合物とからなる前記封止部材を生成することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて内部空間の気密封止を確保することが可能となる。具体的には、本発明によれば、前記準備工程と前記拡散工程と前記加熱溶融工程とを含むので、前記封止部材にクラックやボイドが発生するのを抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材を用いて内部空間の気密封止を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施の形態１にかかる、内部空間を公開した水晶振動子の概略断面図である。
【図２】図２は、本実施の形態１にかかる、水晶振動片を搭載した状態のベースの概略平面図である。
【図３】図３は、本実施の形態１にかかる、水晶振動片を搭載した状態を示したベースの概略断面図である。
【図４】図４は、本実施の形態１にかかる蓋の概略裏面図である。
【図５】図５は、本実施の形態１にかかる蓋の概略端面図である。
【図６】図６は、図１に示す封止部材の概略拡大図である。
【図７】図７は、図６に示す封止部材のＳＥＭ画像である。
【図８】図８は、本実施の形態２にかかる、内部空間を公開した発振器の概略断面図である。
【図９】図９は、本実施の形態２にかかる、水晶振動片およびＩＣチップを搭載した状態のベースの概略平面図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態２にかかる、水晶振動片およびＩＣチップを搭載した状態を示したベースの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
＜実施の形態１＞
本実施の形態１では、電子部品として圧電振動デバイスである水晶振動子に本発明を適用し、さらに電子部品素子としてＡＴカット水晶振動片に本発明を適用した場合を示す。
【００２５】
本実施の形態１にかかる水晶振動子１には、図１に示すように、圧電素子のＡＴカット水晶振動片２（本発明でいう電子部品素子であり、以下、水晶振動片という）と、水晶振動片２を搭載し保持するベース３と、ベース３の一主面３１に保持した水晶振動片２を気密封止するための蓋５と、が設けられている。
【００２６】
この水晶振動子１では、ベース３と蓋５とが封止部材８により加熱溶融接合されて本体筺体１１（本発明でいう電子部品用パッケージ）が構成され、この接合により、気密封止された本体筺体１１の内部空間１２が形成される。
【００２７】
この本体筺体１１の内部空間１２のベース３の一主面３１（ベース３の平面視側の面）に、図１に示すように、導電性接合材７１（シリコーン樹脂などの導電性樹脂接着剤、Ａｕバンプ等の金属バンプやメッキバンプ等）により水晶振動片２が接合されるとともに電気的に接続されている（電気機械的に接合されている）。
【００２８】
次に、この水晶振動子１の本体筺体１１の各構成について説明する。
【００２９】
ベース３は、セラミック材料を積層して構成される。具体的に、ベース３は、図２，３に示すように、底部３２と、ベース３の一主面３１の主面外周に沿って底部３２から上方に延出した壁部３３とから構成される箱状体に成形され、底部３２と壁部３３とによって囲まれ、ベース３の一主面３１に水晶振動片２を搭載するキャビティ３４が形成されている。このベース３は、セラミックの一枚板（底部３２に対応）上に、セラミックの環状板（壁部３３に対応）を積層して凹状（断面視形状）に一体焼成してなる。
【００３０】
このベース３のキャビティ３４内において、当該ベース３の長手方向の両端に、水晶振動片２を接合する電極パッド４０が形成されている。
【００３１】
ベース３の壁部３３の天面は、蓋５との接合面であり、この接合面には、蓋５と接合するための金属層が設けられている。金属層は、複数の層の積層構造からなり、ベース３の壁部３３の天面に、ＷやＭｏからなるメタライズ層４１と、ＮｉからなるＮｉ膜４２と、ＡｕからなるＡｕ膜４３とが順に積層されてなる。メタライズ層４１は、メタライズ材料を印刷した後、セラミック焼成時にベース３に一体的に形成され、Ｎｉ膜４２とＡｕ膜４３はメッキ技術により形成される。なお、ベース３のＡｕ膜４３が封止部材８の一部となる（第１接合層４４）。
【００３２】
ベース３の筺体裏面（他主面３５）の四隅に、図３に示すように、キャスタレーション３６がそれぞれ形成されている。これらキャスタレーション３６は、円弧状（半円弧の凹形状）の切り欠きであり、ベース３の高さ方向沿って筺体側面３７に延びている。
【００３３】
また、ベース３の電極には、図２，３に示すように、水晶振動片２の一対の励振電極２３それぞれに電気的に接続する水晶振動片２用の一対の電極パッド４０と、外部の回路基板（図示省略）などの外部機器に半田などの導電性接合材（図示省略）を用いて電気的に接続する外部端子４５とが形成されている。
【００３４】
水晶振動片２用の一対の電極パッド４０は、キャビティ３４内のベース３の一主面３１に形成されている。また、外部端子４５は、キャスタレーション３６に形成されている。
【００３５】
上記構成からなるベース３の電極では、電極パッド４０および外部端子４５が、配線パターン（図示省略）により電気的に接続されている。
【００３６】
ベース３の電極は、Ｗ，Ｍｏ等のメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成されてなる。このうち、電極パッド４０および外部端子４５は、メタライズ上部にＮｉメッキが形成され、その上部にＡｕメッキが形成されて構成される。なお、ここでいうメッキ形成の方法として、電解メッキ法や無電解メッキ法が挙げられる。
【００３７】
蓋５は、図１に示すように、一枚板のＫｏｖａｒ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）からなるＫｏｖ母材５１（導電性材料）からなり、このＫｏｖ母材５１の他主面５２（ベース３との接合時にベース３に対面しない側の主面）にＮｉからなるＮｉ層５３が形成され、Ｋｏｖ母材５１の一主面５４（ベース３との接合時に、ベース３との接合面となり、ベース３に対面する側の主面）に、ＣｕからなるＣｕ層６０が形成され、Ｃｕ層６０上にＡｇからなるＡｇロウ材６１（ＡｇとＣｕとが主体の合金ろう材）が形成され、Ａｇロウ材６１上にＳｎを含むＳｎ系ろう材６２が形成されている。Ｓｎ系ろう材６２は、蓋５の一主面５５の外周に沿った環状層となる。蓋５のＡｇロウ材６１およびＳｎ系ろう材６２が封止部材８の一部となる（第２接合層６３）。また、蓋５の外形寸法は、ベース３の外形寸法よりも小さい。
【００３８】
上記構成からなる水晶振動子１では、キャビティ３４内におけるベース３の底部３２上に水晶振動片２を配し、導電性接合材７１を介して水晶振動片２を電気機械的に電極パッド４０に接合する（図２，３参照）。
【００３９】
そして、キャビティ３４に水晶振動片２を搭載したベース３を、製造室（図示省略）に運ぶ。ベース３を製造室に運んだ後に製造室内を真空引きし（もしくは不活性ガスを注入し）、製造室の雰囲気を真空状態（もしくは不活性化状態）にする。真空状態（もしくは不活性化状態）になった後に製造室内においてベース３に蓋５を配し、ベース３の第１接合層４４（Ａｕ膜４３）と、蓋５の第２接合層６３（Ａｇロウ材６１およびＳｎ系ろう材６２）とを重ね合わせる（準備工程）。
【００４０】
準備工程後に、第１接合層４４と第２接合層６３とを雰囲気加熱してＳｎを拡散させる（拡散工程）。ここでいう雰囲気加熱では、Ｓｎの融点よりも低い予め設定した温度まで加熱する。この温度状態とすることで、第２接合層６３のＳｎ系ろう材６２のＳｎが拡散する。
【００４１】
拡散工程後に、製造室内の温度をさらに上げて、Ｓｎ系ろう材の融点を超える温度まで上昇させる。この温度上昇により第１接合層４４と第２接合層６３とを加熱して、Ｓｎ系ろう材６２を溶融させて、第１金属間化合物８１（下記参照）と第２金属間化合物８２（下記参照）とを生成して封止部材８を形成し、封止部材８によりベース３と蓋５とを接合して（加熱溶融工程）、図１に示すように、水晶振動片２を内部空間１２に気密封止した水晶振動子１を製造する。
【００４２】
そして、ここで製造した水晶振動子１を、外部の回路基板に半田などの導電性接合材により実装する。なお、ベース３と蓋５との接合により形成された封止部材８の構造について、図１，６，７を用いて以下に説明する。
【００４３】
封止部材８では、図１，６，７に示すように、ＳｎとＣｕとを主体とする複数の材料によって構成される第１金属間化合物８１と、ＡｇとＳｎとを主体とする複数の材料（本実施の形態１ではＡｇリッチ状態）によって構成される第２金属間化合物８２と、が均等に分布されて（配されて）なる。また、封止部材８には、純Ｓｎ相が存在しない。ここでいう均等に分布とは、封止部材８において、第１金属間化合物８１が偏位せず、また第２金属間化合物８２が偏位せずに、第１金属間化合物８１と第２金属間化合物８２とがそれぞれ一定の割合で封止部材８中に満遍無く配されていることをいう。
【００４４】
第１金属間化合物８１は、ＳｎとＣｕとＡｕとＡｇとからなり（本実施の形態１では、Ｓｎ（５０ｗｔ％）−Ｃｕ（２９ｗｔ％）−Ａｕ（１０ｗｔ％）−Ａｇ（６ｗｔ％））、融点は４００℃以上となる。なお、第１金属間化合物８１では、Ｓｎ、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇ以外の材料も含まれているが、その材料の量は僅かであり、記載を省略した。
【００４５】
第２金属間化合物８２は、ＡｇとＳｎとＣｕとＡｕとからなり（本実施の形態１では、Ａｇ（５４ｗｔ％）−Ｓｎ（３３ｗｔ％）−Ｃｕ（５ｗｔ％）−Ａｕ（３ｗｔ％））、融点は４００℃以上となる。なお、第２金属間化合物８２では、Ａｇ、Ｓｎ、ＣｕおよびＡｕ以外の材料も含まれているが、その材料の量は僅かであり、記載を省略した。
【００４６】
封止部材８は、蓋５の一主面５５に対して角度を有して臨む（対面する）傾斜面８３を有する。この傾斜面８３では、蓋５の平面視外方側の端が蓋５の一主面５５に接するように傾斜している。
【００４７】
また、内部空間１２内における封止部材８のキャビティに臨む面８４は、ベース３の壁部３３の天面に対して角度を有する。
【００４８】
また、本実施の形態１では、蓋５の他主面５６にのみＮｉ層５３が形成されているので、封止部材８および封止部材８と蓋５との界面（蓋５の一主面５５参照）にはＮｉ層が存在しない。
【００４９】
水晶振動片２はＡＴカット水晶片の基板２１からなり、水晶振動片２の基板２１は、図１，２に示すように、一枚板の直方体形状からなる。また、この基板２１の両主面２２には一対の励振電極２３が対向して形成されている。そして、励振電極２３を外部電極（本実施例では、ベース３の電極パッド４０）と電気機械的に接合するために励振電極２３から引出電極２４が引き出し形成されている。そして、励振電極２３が、引出電極２４から導電性接合材７１（図１参照）を介してベース３の電極パッド４０と電気機械的に接合されている。なお、励振電極２３及び引出電極２４は、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成され、例えば、基板２１に、少なくとも、クロムなどの下地電極と、金や銀などの電極とを順に積層して形成されている。
【００５０】
上記構成の本実施の形態１にかかる水晶振動子１およびその本体筺体１１によれば、Ａｕ−Ｓｎ層からなる従来の封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材８を用いて内部空間１２の気密封止を確保することができる。
【００５１】
具体的には、封止部材８では、第１金属間化合物８１と第２金属間化合物８２とが均等に配されるので、本体筺体１１の幅方向や高さ方向など全方向に対して第１金属間化合物８１同士や第２金属間化合物８２同士が結合しており、前記全方向からの応力に対して抗力を高めることができ、実用的な接合強度を得ることができる。また、クラックやボイドが発生するのを抑えることもできる。
【００５２】
また、封止部材８は傾斜面８３を有するので、傾斜面が蓋５の一主面５５に平行な面となる形態に比べてクラックが発生するのを抑制することができる。特に、本体筺体１１の幅方向に外力が加わりクラックが発生するのを抑制するのに好ましい。
【００５３】
また、封止部材８、および封止部材８と蓋５との界面にはＮｉ層が存在しないので、Ｎｉの存在によって生じるクラックやボイドを無くすことができる。
【００５４】
また、封止部材８には、純Ｓｎ相が存在しないので、純Ｓｎ相が在ることによるボイドの発生を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施の形態１にかかる水晶振動子１によれば、封止部材８用いて本体筺体１１に水晶振動片２が気密封止されるので、Ａｕ−Ｓｎ層からなる従来の封止部材に対して材料コストを抑えることができ、さらに内部空間１２の気密封止を確保することができる。
【００５６】
また、本実施の形態１によれば、前記準備工程と前記拡散工程と前記加熱溶融工程とを含むので、封止部材８にクラックやボイドが発生するのを抑えることができ、その結果、Ａｕ−Ｓｎ層からなる従来の封止部材に対して材料コストを抑えた封止部材８を用いて内部空間１２（水晶振動片２）の気密封止を確保することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１では、圧電振動デバイスとして水晶振動子を適用しているが、材料は水晶に限定されるものではなく、圧電材料であればよい。
【００５８】
また、本実施の形態１では、電子部品素子としてＡＴカット水晶振動片を用いているが、音叉型水晶振動片などの他の形態の振動片であってもよい。
【００５９】
また、本実施の形態１では、圧電振動デバイスとして水晶振動子を適用しているが、水晶振動子に限定されるものではなく、さらに集積回路素子を搭載した発振器であってもよい。この発振器の形態を以下に実施の形態２として示す。
【００６０】
＜実施の形態２＞
以下に示す実施の形態２では、電子部品として圧電振動デバイスである発振器に本発明を適用し、さらに電子部品素子として、実施の形態１の水晶振動片２と、ＩＣチップとに本発明を適用した場合を示す。
【００６１】
なお、本実施の形態２にかかる発振器１３は、水晶振動片およびＩＣチップを電子部品素子として用いているために、上記の実施の形態１に対してベースの形状が異なるが、ベース以外の他の形態は実施の形態１と同様である。そのため、実施の形態１と同一構成による作用効果及び変形例は同じである。そこで、本実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態２にかかる発振器１３には、図８に示すように、水晶振動片２と、水晶振動片２とともに発振回路を構成する１チップ集積回路素子（集積回路素子）であるＩＣチップ９（本発明でいう電子部品素子）と、これら水晶振動片２およびＩＣチップ９を搭載し保持するベース３と、ベース３の一主面３１に保持した水晶振動片２およびＩＣチップ９を気密封止するための蓋５と、が設けられている。
【００６３】
この発振器１３では、ベース３と蓋５とが封止部材８により加熱溶融接合されて本体筺体１１が構成され、この接合により、気密封止された本体筺体１１の内部空間１２が形成される。
【００６４】
この本体筺体１１の内部空間１２のベース３の一主面３１に、図１０に示すように、導電性接合材７１により水晶振動片２が接合されるとともに電気的に接続されている（電気機械的に接合されている）。また、図８に示すように、内部空間１２のベース３の一主面３１上に、ＩＣチップ９が導電性接合材７２（Ａｕバンプ等の金属バンプ、メッキバンプ等）により接合されるとともに電気的に接続されている（電気機械的に接合されている）。
【００６５】
次に、この発振器１３のベース３について説明する。
【００６６】
ベース３は、セラミック材料を積層して構成される。具体的には、ベース３は、図９，１０に示すように、底部３２と、ベース３の一主面３１の主面外周に沿って底部３２から上方に延出した壁部３３とから構成される箱状体に成形され、底部３２と壁部３３とによって囲まれ、ベース３の一主面３１にＩＣチップ９や水晶振動片２を搭載するキャビティ３４が形成されている。底部３２には、段部３２２が含まれ、底部３２は、底面部３２１と段部３２２との２段の積層体からなる。このベース３は、セラミックの一枚板（底面部３２１に対応）上に、複数のセラミックの環状板（段部３２２と壁部３３に対応）と、ベース３の電極の導電材料とを積層して凹状（断面視形状）に一体焼成してなる。
【００６７】
このベース３のキャビティ３４内において、底面部３２１上にＩＣチップ９が６点の導電性接合材７２により底面部３２１の配線パターン（図示省略）に電気機械的に接合され、段部３２２上に水晶振動片２が片保持して電気機械的に接合される。なお、ベース３の長手方向の両端に段部３２２が設けられ、一方の段部３２２には水晶振動片２を接合する電極パッド４０が形成され、他方の段部３２２は水晶振動片２が傾いて保持されるのを防ぐための枕部として機能する。
【００６８】
このように、本実施の形態２では、水晶振動片２とＩＣチップ９とが積層した状態でキャビティ３４内に配されている。
【００６９】
ベース３の壁部３３の天面は、蓋５との接合面であり、この接合面には、蓋５と接合するための金属層が設けられている。金属層は、複数の層の積層構造からなり、ベース３の壁部３３の天面に、ＷやＭｏからなるメタライズ層４１と、ＮｉからなるＮｉ膜４２と、ＡｕからなるＡｕ膜４３とが順に積層されてなる。メタライズ層４１は、メタライズ材料を印刷した後、セラミック焼成時にベース３に一体的に形成され、Ｎｉ膜４２とＡｕ膜４３はメッキ技術により形成される。なお、ベース３のＡｕ膜４３が封止部材８の一部となる（第１接合層４４）。
【００７０】
ベース３の筺体裏面（他主面３５）には、その四隅および長辺の中間点に、図９に示すように、キャスタレーション３６がそれぞれ形成されている。これらキャスタレーション３６は、円弧状（半円弧の凹形状）の切り欠きであり、ベース３の高さ方向沿って筺体側面３７に延びている。
【００７１】
また、ベース３の電極には、図１〜３に示すように、水晶振動片２の励振電極２３それぞれに電気的に接続する水晶振動片２用の一対の電極パッド４０と、ＩＣチップ９の端子（図示省略）に電気的に接続するＩＣチップ９用の電極パッド（図示省略）と、外部の回路基板（図示省略）などの外部機器に半田などの導電性接合材（図示省略）を用いて電気的に接続する外部端子４５と、水晶振動片２の特性を測定・検査する検査端子（図示省略）とが形成されている。
【００７２】
水晶振動片２用の一対の電極パッド４０は、ベース３の一主面３１であって、キャビティ３４内の段部３２２上に形成されている。ＩＣチップ９用の電極パッドは、ベース３の一主面３１であって、キャビティ３４内の底面部３２１上に、マトリックス状に形成され、本実施の形態１では、２×３行列（ｍ×ｎ行列）に形成されている。また、外部端子４５は、他主面３５の壁部対応領域（他主面３５の外周）の各キャスタレーション３６に形成されている。また、検査端子は、本体筺体１１の側面（キャスタレーション３６の側面）の一部に形成されている。
【００７３】
上記構成からなるベース３の電極では、電極パッド４０、外部端子４５、検査端子が、配線パターンにより電気的に接続されている。
【００７４】
ベース３の電極は、Ｗ，Ｍｏ等のメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成されてなる。このうち、電極パッド４０と、外部端子４５と、検査端子とは、メタライズ上部にＮｉメッキが形成され、その上部にＡｕメッキが形成されて構成される。なお、ここでいうメッキ形成の工法として、電解メッキ法や無電解メッキ法が挙げられる。
【００７５】
上記構成からなるベース３と、蓋５（図４，５参照）とを本体筺体１１とする発振器１３では、キャビティ３４内におけるベース３の底面部３２１上にＩＣチップ９を配し、ＩＣチップ９を導電性接合材７２を介してＦＣＢ法によりＩＣチップ９用の電極パッドに電気機械的に超音波接合する。その後、ベース３のキャビティ３４の段部３２２上に水晶振動片２を配し、水晶振動片２を導電性接合材７１を介して電気機械的に電極パッド４０に接合する（図１０参照）。
【００７６】
そして、キャビティ３４にＩＣチップ９と水晶振動片２とを搭載したベース３を、製造室（図示省略）に運ぶ。ベース３を製造室に運んだ後に製造室内を真空引きし（もしくは不活性ガスを注入し）、製造室の雰囲気を真空状態（もしくは不活性化状態）にする。真空状態（もしくは不活性化状態）になった後に製造室内においてベース３に蓋５を配し、ベース３の第１接合層４４（Ａｕ膜４３）と、蓋５の第２接合層６３（Ａｇロウ材６１およびＳｎ系ろう材６２）とを重ね合わせる（準備工程）。
【００７７】
準備工程後に、第１接合層４４と第２接合層６３とを雰囲気加熱してＳｎを拡散させる（拡散工程）。ここでいう雰囲気加熱では、Ｓｎの融点よりも低い予め設定した温度まで加熱する。この温度状態とすることで、第２接合層６３のＳｎ系ろう材６２のＳｎが拡散する。
【００７８】
拡散工程後に、製造室内の温度をさらに上げて、Ｓｎの融点を超える温度まで上昇させる。この温度上昇により第１接合層４４と第２接合層６３とを加熱して、Ｓｎ系ろう材６２とを溶融させて、第１金属間化合物８１と第２金属間化合物８２とを生成して封止部材８を形成し、封止部材８によりベース３と蓋５とを接合して（加熱溶融工程）、図８に示すように、ＩＣチップ９と水晶振動片２とを内部空間１２に気密封止した発振器１３を製造する。なお、ここで形成した封止部材８は、上記の実施の形態１と同様の構成となる。
【００７９】
そして、ここで製造した発振器１３を、外部の回路基板に半田などの導電性接合材により実装する。
【００８０】
本実施の形態２にかかる発振器１３、本体筺体１１及び発振器１３の製造方法によれば、上記の実施の形態１にかかる水晶振動子１０、本体筺体１１及び水晶振動子１０の製造方法と同様の作用効果を有する。
【００８１】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、電子部品素子を搭載する電子部品用パッケージに適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１０  水晶振動子
１１  本体筺体
１２  内部空間
１３  発振器
２  水晶振動片
２１  基板
２２  基板の両主面
２３  励振電極
２４  引出電極
３  ベース
３１  ベースの一主面
３２  底部
３２１  底面部
３２２  段部
３３  壁部
３３１  キャビティ
３４  ベースの他主面
３５  キャスタレーション
３６  筺体側面
４０  電極パッド
４１  メタライズ層
４２  Ｎｉ膜
４３  Ａｕ膜
４４  第１接合層
４５  外部端子
５  蓋
５１  Ｋｏｖ母材
５２  Ｋｏｖ母材の他主面
５３  Ｎｉ層
５４  Ｋｏｖ母材の一主面
５５  蓋の一主面
５６  蓋の他主面
６０  Ｃｕ層
６１  Ａｇロウ材
６２  Ｓｎ系ろう材
６３  第２接合層
７１，７２  導電性接合材
８  封止部材
８１  第１金属間化合物
８２  第２金属間化合物
８３  傾斜面
８４  キャビティに臨む面
９  ＩＣチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図７】
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