(57)【要約】【課題】  蓋体を簡易な位置合わせにより絶縁性ベースと接合しても蓋体のずれによる接合面積の減少による接合強度の低下を防止し、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージ、圧電デバイス、圧電発振器を提供する。【解決手段】  本発明の気密パッケージ１００は、絶縁性ベース１０、絶縁性ベース１０の開口部１７を封止する蓋体（リッド）１１、絶縁性ベース１０と蓋体１１とを接合する接合材１８から構成される。絶縁性ベース１０と蓋体１１とは、蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、絶縁性ベース１０の外周面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄより内側にあって、絶縁性ベース１０の上面１２に露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂのそれぞれの一部に懸かる状態で接合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、
前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体とを有する気密パッケージであって、
前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする気密パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の気密パッケージにおいて、
前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることを特徴とする気密パッケージ。
【請求項３】
請求項１に記載の気密パッケージにおいて、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることを特徴とする気密パッケージ。
【請求項４】
請求項１に記載の気密パッケージにおいて、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることを特徴とする気密パッケージ。
【請求項５】
請求項１に記載の気密パッケージにおいて、
前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることを特徴とする気密パッケージ。
【請求項６】
略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、
前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体と、
前記開口部の内部に実装された圧電振動片とを有する圧電デバイスであって、
前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電デバイスにおいて、
前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項８】
請求項６に記載の圧電デバイスにおいて、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項９】
請求項６に記載の圧電デバイスにおいて、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１０】
請求項６に記載の圧電デバイスにおいて、
前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１１】
略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、
前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体と、
前記開口部の内部に実装された圧電振動片と、
少なくとも前記圧電振動片を発振させる機能を有し、前記開口部の内部に実装された回路素子と、を有する圧電発振器であって、
前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の圧電発振器において、
前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の圧電発振器において、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項１４】
請求項１１に記載の圧電発振器において、
前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項１５】
請求項１１に記載の圧電発振器において、
前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることを特徴とする圧電発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動片のような素子を収納する気密パッケージ、当該気密パッケージを用いた圧電デバイス及び圧電発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されたような従来の気密パッケージは、図１１に示すように、絶縁性ベースの一例として略直方体形状のセラミックベース１００の開口部１０８を有する開口面１０２に蓋体１０１が図示しない接合材によって接合されている。蓋体１０１の接合は、セラミックベース１００の外周面に設けられた凹部１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂのそれぞれの底部１０７から開口部１０８までの間の領域に蓋体１０１の外縁１０６が有るように行われている。換言すれば、蓋体１０１は、それぞれの凹部１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂに蓋体１０１の外縁１０６がかからない状態で接合されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２４８３２号公報（第３頁、第２図（ｂ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の背景技術に示した気密パッケージでは、蓋体１０１の外縁１０６が、凹部１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂのそれぞれの底部１０７から開口部１０８までの間の蓋体１０１とセラミックベース１００との接合領域にあるため、接合の際に蓋体１０１の位置がいずれかの方向にずれると、このずれた方向と反対側の蓋体１０１の外縁がセラミックベース１００の中心側にずれ、セラミックベース１００と蓋体１０１との接合面積がずれた分だけ小さくなる。このように接合面積が小さくなると、小さくなった部分の接合強度が弱くなる。この接合強度が弱い部分を有していると熱変動や衝撃が加えられた際に、蓋体の接合が剥がれることがあり気密性を維持できないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓋体を簡易な位置合わせにより絶縁性ベースと接合しても接合面積を小さくすることなく接合できる。即ち、蓋体に多少の位置ずれがあっても接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合を剥がれにくくすることができる気密パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる問題を解決するために、本発明の気密パッケージは、略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体とを有する気密パッケージであって、前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の気密パッケージによれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっており、接合部分まで達しない。従って、接合面積を小さくすることなく接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージを提供することが可能となる。
【０００８】
また、前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることが望ましい。
【０００９】
このようにすれば、絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法を基準として蓋体の位置決めを行う簡易な位置決めを用いても、蓋体の外縁は常にそれぞれの凹部にかかることとなる。即ち、蓋体の一方の外縁が対応する絶縁性ベースの外周面と重なる位置にある場合には、当該蓋体の対向する他の外縁の位置が絶縁性ベースの他の外周面側に設けられている凹部の底部より絶縁性ベースの外周面に近い位置にあり、換言すれば、当該凹部にかかっている。この位置から、重なっていた蓋体の一方の外周面と絶縁性ベースの一方の外周面とが徐々に離れるように蓋体がずれると、蓋体の他の一方の外縁は絶縁性ベースの外周面に向かってずれていくことになり、絶縁性ベースの外周面と重なる位置まで移動する。従って、蓋体のいずれの外縁も、常に凹部にかかっていることになり、凹部よりも中心側にある絶縁性ベースと蓋体との接合部分は、常に重なり合っていることになる。これにより、絶縁性ベースと蓋体とを接合面積を小さくすることなく、常に一定面積で接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージを提供することが可能となる。
【００１０】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００１１】
このようにすれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっている。つまり、蓋体の外縁は、凹部の底部より絶縁性ベースの中央部側に位置することがない。また、接合部は、少なくとも、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されている。このことから、蓋体の外縁が接合部に達することが無いため、蓋体と絶縁性ベースの接合面積が小さくなることがない。接合強度は、接合面積に比例し、接合面積が大きい程強度は高くなる。従って、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない、十分な接合強度を有した気密パッケージを提供することが可能となる。
【００１２】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００１３】
このようにすれば、蓋体の外縁が到達しないため、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間のすべての領域での蓋体と絶縁性ベースの接合ができる。従って、より大きな接合面積とすることができることから、十分な接合強度を得ることが可能となる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージを提供することが可能となる。
【００１４】
また、前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることが望ましい。
【００１５】
このようにすれば、絶縁性ベースの厚さ方向に長さを有して凹部の内壁に延在している接合部が形成されているため、蓋体を絶縁性ベースの厚さ方向に剥がそうとする力に対しての強度が強くなる。また、接合面積も大きくなることからも接合強度が強くなる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージを提供することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の圧電デバイスは、略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体と、前記開口部の内部に実装された圧電振動片とを有する圧電デバイスであって、前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の圧電デバイスによれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっており、接合部分まで達しない。従って、接合面積を小さくすることなく接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることを防止できる。従って、絶縁性ベースの開口部の内部に圧電振動片が接続された本発明の圧電デバイスは、気密性が確実に確保されるため、気密性の劣化による圧電振動片の特性の悪化を防止することが可能となり、さらに信頼性を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることが望ましい。
【００１９】
このようにすれば、前述の気密パッケージと同様に、簡単な蓋体の位置決めにより絶縁性ベースと蓋体とを接合面積を小さくすることなく接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電デバイスを提供することが可能となる。
【００２０】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００２１】
このようにすれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっている。つまり、蓋体の外縁は、凹部の底部より絶縁性ベースの中央部側に位置することがない。また、接合部は、少なくとも、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されている。このことから、蓋体の外縁が接合部に達することが無いため、蓋体と絶縁性ベースの接合面積が小さくなることがない。接合強度は、接合面積に比例し、接合面積が大きい程強度は高くなる。従って、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない、十分な接合強度を有した圧電デバイスを提供することが可能となる。
【００２２】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００２３】
このようにすれば、蓋体の外縁が到達しないため、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間のすべての領域での蓋体と絶縁性ベースの接合ができる。従って、より大きな接合面積とすることができることから、十分な接合強度を得ることが可能となる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電デバイスを提供することが可能となる。
【００２４】
また、前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることが望ましい。
【００２５】
このようにすれば、絶縁性ベースの厚さ方向に長さを有して凹部の内壁に延在している接合部が形成されているため、蓋体を絶縁性ベースの厚さ方向に剥がそうとする力に対しての強度が強くなる。また、接合面積も大きくなることからも接合強度が強くなる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電デバイスを提供することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の圧電発振器は、略中央部に開口部を有し、外周面に厚さ方向に貫通する凹部を有する絶縁性ベースと、前記絶縁性ベースに対し前記開口部を塞ぐ状態に接合された蓋体と、前記開口部の内部に実装された圧電振動片と、少なくとも前記圧電振動片を発振させる機能を有し、前記開口部の内部に実装された回路素子と、を有する圧電発振器であって、前記蓋体は、当該蓋体の外縁が前記絶縁性ベースの前記開口部側の面に露出する前記凹部にかかる状態で前記絶縁性ベースと接合されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の圧電発振器によれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっており、接合部分まで達しない。従って、接合面積を小さくすることなく接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることを防止できる。従って、絶縁性ベースの開口部の内部に圧電振動片および回路素子が接続された本発明の圧電発振器は、気密性が確実に確保されるため、気密性の劣化による発振特性の悪化を防止することが可能となり、さらに信頼性を向上させることが可能となる。
【００２８】
また、前述の圧電発振器の、前記蓋体の対向する外縁間の寸法は、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの一方の外周面と当該外周面に対向する外周面側の前記凹部の底部との間の寸法を超え、前記蓋体の外縁が接合される側の前記絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法以下に形成されていることが望ましい。
【００２９】
このようにすれば、前述の気密パッケージと同様に、簡単な蓋体の位置決めにより絶縁性ベースと蓋体とを接合面積を小さくすることなく接合できるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電発振器を提供することが可能となる。
【００３０】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、少なくとも、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成される領域のうちに設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００３１】
このようにすれば、絶縁性ベースの開口部側の面に露出する凹部内に蓋体の外縁を有していることから、蓋体に多少の位置のずれが発生しても蓋体の外縁が前述の凹部にかかっている。つまり、蓋体の外縁は、凹部の底部より絶縁性ベースの中央部側に位置することがない。また、接合部は、少なくとも、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されている。このことから、蓋体の外縁が接合部に達することが無いため、蓋体と絶縁性ベースの接合面積が小さくなることがない。接合強度は、接合面積に比例し、接合面積が大きい程強度は高くなる。従って、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない、十分な接合強度を有した圧電発振器を提供することが可能となる。
【００３２】
また、前記絶縁ベースと前記蓋体との接合は、前記開口部の外縁と前記凹部の前記絶縁性ベースの少なくとも一つの底部を通り前記開口部の外縁に略平行な仮想線との間に形成されるすべての領域に設けられた接合部によって行われていることが望ましい。
【００３３】
このようにすれば、蓋体の外縁が到達しないため、開口部の外縁と凹部の絶縁性ベースの底部を通り開口部の外縁に略平行な仮想線との間のすべての領域での蓋体と絶縁性ベースの接合ができる。従って、より大きな接合面積とすることができることから、十分な接合強度を得ることが可能となる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電発振器を提供することが可能となる。
【００３４】
また、前記接合部が、前記凹部の内壁に延在していることが望ましい。
【００３５】
このようにすれば、絶縁性ベースの厚さ方向に長さを有して凹部の内壁に延在している接合部が形成されているため、蓋体を絶縁性ベースの厚さ方向に剥がそうとする力に対しての強度が強くなる。また、接合面積も大きくなることからも接合強度が強くなる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない圧電発振器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明に係る最良の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に限定されるものではない。
（第一実施形態）
【００３７】
本発明に係る気密パッケージを第一実施形態として図１を用いて説明する。図１は、第一実施形態の気密パッケージの概略を示し、蓋体の一部を省略した斜視図である。
【００３８】
図１に示すように、気密パッケージ１００は、例えばセラミック製の絶縁性ベース１０、絶縁性ベース１０の開口部１７を封止する蓋体（リッド）１１、絶縁性ベース１０と蓋体１１とを接合する接合部としての接合材１８から構成される。
【００３９】
絶縁性ベース１０は、略直方体を成しており、その外周面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに、それぞれ２個の凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂと、その４角に切り込み部２０が形成されている。凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂには、図示しない接地用電極或いは導通電極などがその内面に形成される。凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂは、絶縁性ベース１０の中央部側の底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ（以下、「底部」という。）までの深さを有している。また、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂは、絶縁性ベース１０の開口部１７を有する面（以下、「上面」という。）１２から裏面２１まで連続（貫通）して形成されている。従って、上面１２及び裏面２１には、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの断面形状が露出している。なお、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂは、キャスタレーションと呼称されることもある。
【００４０】
絶縁性ベース１０は、概ね中央部に開口部１７を有している。開口部１７は、所定の深さを有した凹形状であり底部２２の一部には、開口部１７に収納される、例えば、圧電振動片のような電子素子を支持するための枕部１９が形成されている。さらに、絶縁性ベース１０の上面１２の内、開口部１７の縁から凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂの間には、所定の幅を有して形成された蓋体１１との接合材１８が設けられている。なお、接合材１８は、例えば、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金などの蝋材が用いられる。
【００４１】
蓋体１１は、例えば、コバール、ステンレス、ガラスなどの薄板であり、絶縁性ベース１０の開口部１７を気密に封止するために用いられる。蓋体１１は、その外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、絶縁性ベース１０の外周面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄより内側にあって、絶縁性ベース１０の上面１２に露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂのそれぞれの一部に懸かる状態で接合されている。換言すれば、蓋体１１は、露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂのそれぞれ一部を覆うように位置決めされ、接合材１８を介して絶縁性ベース１０と接合されている。この接合は、加熱炉などを用いて行い、接合材１８を、例えば２８０℃程度の高温下で溶融して接合する、所謂、融着法を用いることによって行われる。
【００４２】
上述の第一実施形態の気密パッケージ１００によれば、絶縁性ベース１０の上面１２に露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ内に蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが位置している。このため、蓋体１１に多少の位置のずれが発生しても蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂにかかっており接合材１８による接合部分まで達しない。つまり、蓋体１１の位置決めが、多少の位置ずれが発生するような位置決めであっても接合面積を小さくすることなく接合できる。従って、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体１１の接合が剥がれることのない気密パッケージ１００を提供することが可能となる。
【００４３】
なお、蓋体１１の外形寸法は、次に説明する範囲内に設定される。例えば、図１において、前後方向（同図では、右下がり斜め方向）の蓋体１１の外縁１１ａと対向する外縁１１ｂとの間の寸法Ｗ３は、絶縁性ベース１０の後ろ側の外周面１０ａから当該外周面１０ａと対向する外周面１０ｂ側に設けられている凹部１３ａの底部１４ａまでの寸法Ｗ４よりも大きく、絶縁性ベース１０の後ろ側の外周面１０ａから絶縁性ベース１０の前側の外周面１０ｂまでの寸法Ｗ５よりも小さく設定する。同様に、左右方向（同図では、右上がり斜め方向）の蓋体１１の外縁１１ｃと対向する外縁１１ｄとの間の寸法Ｗ１は、絶縁性ベース１０の図示左側の外周面１０ｄから当該外周面１０ｄと対向する外周面１０ｃ側に設けられている凹部１５ａの底部１６ａまでの寸法Ｗ２よりも大きく、絶縁性ベース１０の左側の外周面１０ｄから絶縁性ベース１０の右側の外周面１０ｃまでの寸法Ｗ６よりも小さく設定する。
【００４４】
このように蓋体１１の外形寸法を設定することにより、蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、絶縁性ベース１０の外形寸法Ｗ５，Ｗ６内では、絶縁性ベース１０の上面１２に露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ内に形成することができる。このことについて説明する。絶縁性ベース１０の外形寸法Ｗ５，Ｗ６を最も外側の位置として蓋体１１の位置決めを行い、蓋体１１の可動範囲を決める。このとき、例えば、一方の絶縁性ベース１０の外周面１０ａの位置から凹部１３ｂの底部１４ｂの位置まで蓋体１１の外縁１１ａが移動すると、蓋体１１の対向する外縁１１ｂは、凹部１３ａの底部１４ａの位置から絶縁性ベース１０の外縁１０ｂの位置まで移動する。即ち、絶縁性ベース１０の外形寸法Ｗ５，Ｗ６を基準として、この寸法Ｗ５，Ｗ６の範囲内で蓋体１１を位置決めすれば、蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは常に絶縁性ベース１０の上面１２に露出する凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ内に位置することになる。従って、蓋体１１の外縁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが接合材１８にかかることがなく、絶縁性ベース１０と蓋体１１との接合を接合面積を小さくすることなく行うことができるため、接合強度を低下させず、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることのない気密パッケージ１００を提供することが可能となる。
【００４５】
ここで、接合材１８の他の形状について図面を用いて説明する。図２及び図３は、接合材１８の平面形状を示す気密パッケージの平面図である。
【００４６】
図２に示すように、接合材１８は、絶縁性ベース１０の上面１２に、開口部１７の外縁２３と、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂとの間のすべての領域に、例えば、幅Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を有して形成されている。ここで、接合材１８の凹部側の縁は、開口部１７の外縁２３と略平行となるように形成されている。なお、接合材１８の凹部側の縁は、直線に限らず曲線でもよい。
【００４７】
このような接合材１８の形状を用いれば、蓋体１１の外縁が到達しないため、開口部１７の外縁２３と凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂとの間のすべての領域での蓋体１１と絶縁性ベース１０の接合ができる。従って、より大きな接合面積とすることができることから、十分な接合強度を得ることが可能となる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体１１の接合が剥がれることのない気密パッケージ１００を提供することが可能となる。
【００４８】
前述では、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの、底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂまでの深さが同じ構成を一例として用いて説明した。従って、接合材１８は、すべての底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂを通る形状となっているが、これに限らない。凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの深さが異なる場合は、開口部１７の外縁２３から、底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂのうちのいずれかの底部を通り開口部１７の外縁２３に略平行な領域まで、接合材１８が設けられていればよい。また、絶縁性ベース１０の最も外側の底部を通り開口部１７の外縁２３に略平行な領域まで、接合材１８が設けられていれば、接合材１８の面積が大きくなり、さらによい。
【００４９】
なお、接合材１８は、図３に示すように、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂにかかる領域に凹部側の縁を設ける構成でもよい。接合材１８は、開口部１７の外縁２３と、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂにかかる位置に一方の縁を設け、例えば幅Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を有して形成されている。このとき、凹部側の縁が絶縁性ベース１０の外周面に近接して設けられると、接合時に溶融した接合材１８が絶縁性ベース１０の外周面に流れ出し外周面が突起状となり、外周形状が不揃いになることがある。これを防ぐために、接合材１８の凹部側の縁を、凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂの底部１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂまでの深さＤ１のほぼ２／３の寸法Ｄ２の位置に設けることが望ましい。
【００５０】
このような図３に示す接合材１８の形状を用いれば、さらに大きな接合面積とすることができることから、十分な接合強度を得ることが可能となる。これらにより、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体１１の接合が剥がれることのない気密パッケージ１００を提供することが可能となる。
【００５１】
また、図４に示すように、絶縁性ベース１０の凹部１５ａの底部１６ａを含む内壁に接合材１８が延在して成るフィレット１８´を有する構成とすることができる。フィレット１８´は、接合のために溶融された絶縁性ベース１０と蓋体１１との間に設けられている接合材１８が、凹部１５ａの内壁に流れ出すことによって形成される。なお、図４は、図３のＡ−Ａ´断面図である。
【００５２】
なお、図５に示すように、絶縁性ベース１０との接合性が悪い（接合強度が確保できない）接合材１８を用いる場合は、絶縁性ベース１０の上面１２、及び凹部１５ａの内壁に金属層２４が設けられる。金属層２４は、例えば、金（Ａｕ）層などが用いられることにより、接合材１８及び絶縁性ベース１０との接合強度を得ることができる。なお、図５は、図３のＡ−Ａ´断面図である。
【００５３】
このフィレット１８´が形成されることにより、絶縁性ベース１０の厚さ方向にも接合部である接合材１８が存在することになるため、蓋体１１を絶縁性ベース１０の厚さ方向に剥がそうとする力に対しての強度が強くなる。また、接合面積も大きくなることからも接合強度が強くなる。これらにより、さらに蓋体１１の接合が剥がれにくい気密パッケージを提供することが可能となる。
【００５４】
次に、凹部１５ａの底部１６ａを含む内壁に電極２５が設けられている構成について説明する。図６は、凹部１５ａ付近の正面図及び左側面図（断面図）である。図６に示すように、絶縁性ベース１０の上面１２に接合材１８が形成され、開口部１７を塞ぐように蓋体１１が接合されている。なお、接合材１８は、開口部１７の外縁２３から外側の前述した所定の領域に設けられている。絶縁性ベース１０に形成された凹部１５ａの底部１６ａを含む内壁には、電極２５が設けられている。電極２５は、図示しないが、例えば、開口部１７に収納される素子に接続される接続電極などである。電極２５は、接合材１８との間に絶縁性ベース１０などの絶縁部２６を有して形成されている。この絶縁部２６により、流れ出した接合材１８のフィレット１８´が電極２５と接触し短絡することを防止することが可能となる。なお、絶縁部２６は、電極２５の表面の一部に形成された絶縁膜などを用いてもよい。
【００５５】
なお、接合材１８として、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金の蝋材を用いて絶縁性ベース１０と蓋体１１との接合を行うことで説明したがこれに限らず、接合材１８に替えて、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などが枠状に型抜きされたシールリングを用いてもよい。シールリングを用いる場合は、シールリングを予め絶縁性ベース１０の上面にアース側に接続して接合し、当該シールリングの上面に載置された蓋体１１とシールリングとがシーム溶接により気密に封止されている。
【００５６】
また、絶縁性ベース１０の外周面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに、それぞれ２個の凹部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂを有する構成で説明したが、これに限らない。凹部は、すべての外周面になくても良く、少なくとも一つの外周面に設けられていればよい。また、一つの外周面に設けられる凹部の数は、いくつであっても良い。
（第二実施形態）
【００５７】
本発明に係る圧電デバイスの一例として、圧電振動片として水晶振動片を用いた水晶振動子を第二実施形態として図面を用いて説明する。図７は、第二実施形態としての水晶振動子の概略を示し、蓋体の一部を省略した平面図である。図８は、第二実施形態の水晶振動子の概略を示す正断面図である。
【００５８】
図７及び図８に示すように、水晶振動子３００は、例えばセラミック製の絶縁性ベース３０、絶縁性ベース３０の開口部３７を封止する蓋体（リッド）３１、絶縁性ベース３０と蓋体３１とを接合する接合材３８、水晶振動片３５、及び水晶振動片３５を絶縁性ベース３０に接続する導電性接着剤３６から構成される。
【００５９】
第二実施形態の説明では、絶縁性ベース３０、蓋体３１の外形形状、構成、及び絶縁性ベース３０と蓋体３１との接合については、前述の第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６０】
絶縁性ベース３０の概ね中央部に設けられた開口部３７の底部４０には、枕部３９が形成されている。枕部３９の上面には、励振電極３５ａなどが形成された、例えば水晶などからなる水晶振動片３５が導電性接着剤３６などの接続材によって接続され実装されている。導電性接着剤３６は、銀片或いは銀粒などをフィラーとして樹脂の基材中に混在させたもので、加熱処理、或いは紫外線照射などによって硬化させて電気的接続も確保する。
【００６１】
絶縁性ベース３０の開口部３７は、絶縁性ベース３０の上面３２に形成された接合材３８を介して接合された蓋体３１によって気密に封止されている。なお、絶縁性ベース３０の外表面には、開口部３７から導出された図示しない導通配線部が形成されており、実装基板などと接合される。
【００６２】
上述の第二実施形態の水晶振動子によれば、水晶振動片３５を絶縁性ベース３０の開口部３７に収納し、開口部３７の封止を、前述の第一実施形態と同様に行うことにより、蓋体３１の外縁４１が接合材３８に懸かることなく封止することができる。従って、絶縁性ベース３０と蓋体３１との接合面積が小さくならず、接合強度を低下させることのない水晶振動子を提供することが可能となる。即ち、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体の接合が剥がれることがなく、その特性を安定させ、さらに信頼性を向上させた水晶振動子を提供することが可能となる。
（第三実施形態）
【００６３】
本発明に係る圧電発振器の一例として、圧電振動片として水晶振動片を用いた水晶発振器を第三実施形態として図面を用いて説明する。図９は、第三実施形態としての水晶発振器の概略を示し、蓋体の一部を除去した平面図である。図１０は、第三実施形態の水晶発振器の概略を示す正断面図である。
【００６４】
図９及び図１０に示すように、水晶発振器５００は、例えばセラミック製の絶縁性ベース５０、絶縁性ベース５０の開口部５７を封止する蓋体（リッド）５１、絶縁性ベース５０と蓋体５１とを接合する接合材５８、水晶振動片５５、水晶振動片５５を絶縁性ベース５０に接続する導電性接着剤５６、及び、少なくとも水晶振動片５５を発振させる機能を有する回路素子６１から構成される。
【００６５】
なお、第三実施形態の説明では、絶縁性ベース５０、蓋体５１の外形形状、構成、及び絶縁性ベース５０と蓋体５１との接合については、前述の第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６６】
絶縁性ベース５０の概ね中央部に設けられた開口部５７の底部６２には、枕部５９が形成されている。枕部５９の上面には、励振電極５５ａなどが形成された、水晶薄板からなる水晶振動片５５が導電性接着剤５６などの接続材によって接続され実装されている。この水晶振動片５５は接続部分を除き空中に位置する。導電性接着剤５６は、銀片或いは銀粒などをフィラーとして樹脂の基材中に混在させたもので、加熱処理、或いは紫外線照射などによって硬化させて電気的接続も確保する。絶縁性ベース５０の概ね中央部に設けられた開口部５７の底部６２の水晶振動片５５の下部にあたる部分には、水晶振動片５５と図示しない配線などによって接続し、少なくとも水晶振動片５５を発振させる機能を有する回路素子６１が図示しない導電性接着剤などにより接合されている。即ち、回路素子６１も開口部５７内に実装されている。
【００６７】
絶縁性ベース５０の開口部５７は、絶縁性ベース５０の上面５２に形成された接合材５８を介して接合された蓋体５１によって気密に封止されている。なお、絶縁性ベース５０の外表面には、開口部５７から導出された図示しない導通配線部が形成されており、実装基板などと接合される。
【００６８】
上述の第三実施形態の水晶発振器５００によれば、水晶振動片５５を絶縁性ベース５０の開口部５７に収納し、開口部５７の封止を、前述の第一実施形態と同様に行うことにより、蓋体５１の外縁６０が接合材５８に懸かることなく封止することができる。従って、絶縁性ベース５０と蓋体５１との接合面積が小さくならず、接合強度を低下させることのない水晶発振器５００を提供することが可能となる。即ち、熱変動や衝撃などが加わっても蓋体５１の接合が剥がれることがなく、その特性を安定させ、さらに信頼性を向上させた水晶発振器５００を提供することが可能となる。
【００６９】
上述の第二、第三実施形態では、圧電振動片の一例として水晶を用いた水晶振動片により説明したが、これに限らず、圧電振動片としては圧電効果を有する材料を用いたものでもよく、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（略称ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などを用いたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第一実施形態の気密パッケージの概略を示し、蓋体の一部を破断した斜視図。
【図２】接合材の平面形状を示す気密パッケージの平面図。
【図３】接合材の他の平面形状を示す気密パッケージの平面図。
【図４】凹部内の接合材の形状を示す、図３のＡ−Ａ´断面図。
【図５】凹部内の接合材の他の形状を示す、図３のＡ−Ａ´断面図。
【図６】凹部内の接合状態を示す、正面図、及び左側面図（断面図）。
【図７】第二実施形態の水晶振動子の概略を示し、蓋体の一部を破断した平面図。
【図８】水晶振動子の概略を示す正断面図。
【図９】第三実施形態の水晶発振器の概略を示し、蓋体の一部を破断した平面図。
【図１０】水晶発振器の概略を示す正断面図。
【図１１】従来の気密パッケージの概略を示し、蓋体の一部を破断した斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…絶縁性ベース、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…絶縁性ベースの外周面、１１…蓋体（リッド）、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…蓋体の外縁、１２…絶縁性ベースの上面、１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ…凹部、１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ…凹部の底部、１７…開口部、１８…接合材、１９…枕部、２０…切り込み部、２１…絶縁性ベースの底面、２２…開口部の底部、２３…開口部の外縁、２４…金属層、２５…電極、３５…圧電振動片としての水晶振動片，４１…蓋体の外縁，５５…圧電振動片としての水晶振動片、６０…蓋体の外縁、６１…回路素子、１００…気密パッケージ、３００…圧電デバイスとしての水晶振動子、５００…圧電発振器としての水晶発振器、Ｗ１，Ｗ３…蓋体の対向する外縁間の寸法、Ｗ２，Ｗ４…絶縁性ベースの外周面から対向する外周面側の凹部の底部までの寸法、Ｗ５，Ｗ６…絶縁性ベースの対向する外周面間の寸法。
【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７】
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【図８】
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【図９】
2006066879.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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