(57)【要約】【課題】従来技術では、気密封止を確実に行うために溶接印加電流値を大きくすることが一般的に行われているが、電流値を大きくすると溶接時に発生する熱が高く又熱量も多くなることから、これらの影響により容器側の接合部付近に割れが発生する恐れがあった。【解決手段】電子部品用パッケージにおいて、蓋体におけるシーム溶接用ローラ電極が回転接触し加圧通電する各々の辺縁部の形状を、容器側壁頂部に形成した金属層の幅寸法を上限とする振幅寸法の波状形状にした電子部品用パッケージである。【選択図】  図１
2006100604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の絶縁性容器の内部空間に電子素子が搭載されており、該絶縁性容器の側壁頂部には該絶縁性容器の開口部を覆う形態の金属製の蓋体が配置されており、該蓋体と該側壁頂部に設けた金属層とをシーム溶接により固着し該絶縁性容器内の電子素子を気密封止している電子部品用パッケージにおいて、
該蓋体のシーム溶接用ローラ電極が回転接触し加圧通電する各々の辺縁部の形状を、該金属層の幅寸法を上限とする振幅寸法の波状形状にしたことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
該蓋部の各々の辺縁部の形状を正弦波状形状にしたことを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージ。
【請求項３】
該蓋部の各々の辺縁部の形状を三角波状形状にしたことを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージ。
【請求項４】
該蓋部の各々の辺縁部の形状を方形波状形状にしたことを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内部の空間に電子素子を搭載しこの空間を蓋体により気密封止して構成される電子部品用パッケージに関し、特にパッケージを構成する蓋体の辺縁部の形状に特徴を有する電子部品用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯用通信機器等の電子機器には各種電子部品が使用されており、そのうち基準信号発生源等とする電子部品の一つである圧電振動子や圧電発振器などは、素子である圧電振動板をパッケージ内部に搭載し蓋体で気密封止した形態で用いられている。
【０００３】
かかる従来の電子部品の構造を、圧電振動子を例示して説明する。図６には表面実装形態の圧電振動子を示した。即ち、矩形状の平板絶縁層６１ａと枠状絶縁層６１ｂとを積層して、且つ枠状絶縁層６１ｂの積層面と反対側の枠形状の主面上（以下容器側壁頂部という）には金属層６５が形成して容器６１を構成している。枠状絶縁層６１ｂと平板絶縁層６１ａとで囲われた容器内部空間６２に露出している平板絶縁層６１ａの主面上には素子接続用電極パッド６３が形成されており、この素子接続用電極パッド６３に、導電性接着剤を介して電気的に接続する一対の容器接続用電極を有する圧電振動板６４を固着導通させる。
【０００４】
圧電振動板６４を容器内部空間６２内に搭載した容器６１の側壁頂部に形成してある金属層６５の上に、容器内部空間６２の開口部を覆うように、容器側の主面全面に金属ろう材をクラッド化した金属蓋体６６を配置して、この蓋体６６と金属層６５をシーム溶接で接合することにより容器内部空間６２を気密封止したパッケージ構造の圧電振動子６０が知られている。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００５】
このような圧電振動子６０は容器６１の下面に設けられている外部接続用電極パッド６７を介して圧電振動板６４に形成してある励振用電極６８に外部からの変動電圧が印加されると、圧電振動板６４の特性に応じた所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっており、その共振周波数に基づいて外部の発振回路で所定周波数の基準信号が発振出力される。このような基準信号は、例えば携帯用通信機器等の電子機器におけるクロック信号として利用されることとなる。
【０００６】
尚、このようなパッケージを用いた電子部品については、以下のような先行技術文献が公知となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２７４６４９号公報
【０００８】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記した背景技術で述べたように、従来の電子部品用パッケージでは、絶縁性容器と蓋体とを気密封止する手段として、シーム溶接により蓋体の辺縁部と容器の側壁頂部とを接合する方法が用いられている。この際に用いられる蓋体の外形形状は矩形状であり各辺は直線形状となっており、溶接の際には、印加電流値，溶接子となるローラ電極の回転速度やローラ電極による溶接部分への加圧値などのシーム溶接条件を最適化した上で作業を行う。
【００１０】
しかしながら、気密封止を確実に行うために溶接印加電流値を大きくすることが一般的に行われているが、電流値を大きくすると溶接時に発生する熱が高く又熱量も多くなることから、これらの影響により容器側の接合部付近に割れが発生する恐れがあった。このような不具合を回避するために溶接時の印加電流値を高くしつつ発生する熱を低く且つ熱量も少なくする方法としては、溶接中に溶接通電状態と冷却無通電状態とを交互に形成させる所謂半波通電方式を用いた方法が従来よりあるが、電子部品用パッケージの小型化が進むにつれ、最適のシーム溶接条件を導き出すことが難しく、シーム溶接形態に半波通電方式を用いても気密封止不良の発生を抑止することが難しくなっている。  
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の電子部品用パッケージでは、矩形状の絶縁性容器の内部空間に電子素子が搭載されており、この絶縁性容器の側壁頂部には絶縁性容器の開口部を覆う形態の金属製の蓋体が配置されており、この蓋体と側壁頂部に設けた金属層とをシーム溶接により固着し、絶縁性容器内の電子素子を気密封止している電子部品用パッケージにおいて、蓋体のシーム溶接用ローラ電極が回転接触し加圧通電する各々の辺縁部の形状を、前記金属層の幅寸法を上限とする振幅寸法の波状形状にしたことを特徴としている。
【００１２】
また、蓋部の各々の辺縁部の形状を正弦波状形状、三角波状形状又は方形波状形状にしたことを特徴とする前段落項記載の電子部品用パッケージでもある。
【発明の効果】
【００１３】
上記記載の本発明の電子部品用パッケージによれば、蓋体の辺縁部の形状を従来の直線形状から波状形状にすることにより、シーム溶接の際に溶接子のローラ電極と蓋体とが接触し且つ通電する部分とローラ電極と接触せず無通電となる部分をローラ電極が回転移動する部分に形成することができる。因って、通電溶接部分で生じた熱をローラ電極が無通電部分を通過する間に十分に冷却できるので、熱により容器に生じる割れ等の不具合を最小限に抑止できる。
【００１４】
また、多種多様な大きさの電子部品用パッケージを気密封止する場合では、パッケージの大きさに合わせた最適なシーム溶接条件をパッケージ形態毎に導きだして溶接する必要があったが、本発明により、パッケージ側でも溶接形態のコントロールを行っているので、パッケージの大きさ毎に溶接条件を導き出す必要がなく、一通りの溶接条件で数種類のパッケージに対応できる。
【００１５】
因って、本発明による電子部品用パッケージを用いることにより、歩留まりが良く且つ製造コストも低い電子部品用パッケージを提供できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。   図１は、本発明の電子部品用パッケージを用いた圧電振動子の一部分解斜視図である。図２は、図１記載の圧電振動子を上方より示した平面図である。図３は、図２に記載の円Ａ部分を拡大して示した部分拡大平面図である。図４及び図５は本発明における電子部品用パッケージの他の形態を上方より示した平面図である。尚、各図において、本説明に必ずしも必要としない部品又は構造体は図示していない。又、各図を明確にするために一部部品又は構造体を誇張して図示しており、部品及び構造体の厚み寸法部分については特に誇張してある。
【実施例】
【００１７】
本発明の電子部品用パッケージの説明として、電子部品の一つである圧電振動子を実施例として説明する。
図１及び図２に示す圧電振動子１０は大略的に言って、容器１１と圧電振動板１２と蓋体１３とで構成されている。即ち、パッケージを構成する容器１１は、例えばガラス−セラミックス、アルミナセラミックス等の絶縁性セラミックス材料からなる矩形状の平板絶縁層１１ａと、外周形状が平板絶縁層１１ａと同じ枠状絶縁層１１ｂとを積層し、且つ枠状絶縁層１１ｂの積層面と反対側の枠形状の主面（以下容器側壁頂部という）には金属層１９が形成されており、この枠状絶縁層１１ｂと平板絶縁層１１ａとで囲われた容器内部空間１４に露出している平板絶縁層１１ａの一方の主面上には一対の素子接続用電極パッド（図示せず）が形成されている。また、平板絶縁層１１ａの他方の主面には、容器内に搭載する圧電振動板１２と電気的に接続した入出力端子やＧＮＤ端子などの外部接続用電極パッド１６が設けられている。
【００１８】
かかる容器１１に設けられている一対の素子接続用電極パッドは、その上面側で圧電振動板１２の容器接続用電極１７に導電性接着剤や金属バンプを介して電気的に接続されており、下面側では、容器１１を構成する絶縁層表面の導体パターンや、絶縁層内部のビア導体などを介して容器１１の下面の外部接続用電極パッド１６のうちの入出力端子に電気的に接続されている。尚、上述した外部接続用電極パッド１６は、圧電振動子１０をマザーボード等の外部電気回路網に搭載する際、外部電気回路の回路配線とハンダやバンプ等の導電性を有する接合部材を介して電気的に接続固着されることとなる。
【００１９】
また、容器１１の容器内部空間１４内に搭載される圧電振動板１２は、例えば圧電材として水晶を用いた場合、所定の結晶軸でカットした厚み３０μｍ〜１６０μｍの水晶素板の両主面に一対の励振用電極が形成しており、外部接続用電極パッド１６の入出力端子から、容器接続用電極１７及びこの容器接続用電極１７と電気的に接続した励振用電極１８を介して、水晶素板に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こすようになっている。
【００２０】
容器１１を構成する枠状絶縁層１１ｂは、容器１１と後述する蓋体１３との間に圧電振動板１２が搭載される所定の空間を確保するためのスペーサとして機能するものであり、その容器１１の容器側壁頂部に形成した金属層１９の上には、容器内部空間１４の開口部を全て覆う大きさの蓋体１３が配置され、この蓋体１３を金属層１９にシーム溶接により固着し、容器内部空間１４内の圧電振動板１２を密封止することで、圧電振動子１０のパッケージを構成する。尚、前記金属層１９としては、例えば、タングステンやモリブデン等からなるメタライズ層、Ｎｉ層及びＡｕ層を順に積層してなる３層構造のものが用いられている。
【００２１】
本発明における蓋体１３の主構造体は、例えば４２アロイ、コバール又はリン青銅などの金属からなり、その外形形状の大まかな形態は、容器１１の開口形状に合わせた概略矩形平板形状をなしている。又、蓋体１３の主構造体である金属板の容器接合側主面には金属ろう材がクラッド化して形成されている。この金属ろう材は金属板面側からＮｉ層、Ａｕ−Ｓｎ層が順に積層され構成されているものであり、その厚みは、Ｎｉ層が２μｍ〜８μｍ、Ａｕ−Ｓｎ層が１０μｍ〜３０μｍである。また金属ろう材として使用する他の物質としては銀ろうが挙げられる。
【００２２】
又、蓋体１３の各辺縁部２１は正弦波形状に加工されている。この波状辺縁部２１の波高振幅寸法は、容器１１の容器側壁頂部に形成した金属層１９の幅寸法からはみ出さず、且つシーム溶接後に気密漏れが生じない寸法とする。この波状辺縁部２１を蓋体１３に形成することで、図３のように、蓋体１３と容器１１とをシーム溶接により接合する際に、シーム溶接器のローラ形状の電極子２２が蓋体１３の辺縁部と金属層１９とが接触している部分を回転移動する領域ｈにおいて、電極子２２と波状辺縁部２１が接触通電し熱が発生する加熱溶接箇所と、電極子２２が何処にも接触せず無通電のために熱が発生しない冷却箇所が交互に生じるようになる。このように形態にすることにより、溶接部分の熱上昇を抑止でき、熱により容器１１の容器側壁頂部付近に生じる割れ等の不具合を最小限に抑止できる。
【００２３】
尚、波状辺縁部２１のうち電極子２２が接触せずに無通電となる箇所（冷却箇所）においても溶接されなくてはならない部分（波状辺縁部２１のうち最も蓋体内部に凹んだ部分）があるが、この部分は電極子２２が蓋体１３と接触通電する部分からの伝導熱により溶接されるので、波状辺縁部２１全域においての溶接は可能となり、蓋体１３により容器１１の内部空間１４を確実に気密封止することができる。
【００２４】
更に又、パッケージの大きさが変化することに合わせて蓋体１３の大きさが変化した場合においても、蓋体１３の各々の辺縁部に形成する波状形状の長さ及びその振幅寸法を各々調整することにより、シーム溶接時の冷却能力を維持する。それにより極端な場合、サイズの異なるパッケージを同一溶接機器且つ同一溶接条件でシーム溶接することが可能となる。
【００２５】
尚、前述した本実施例及び図面では、蓋体１３の辺縁部に形成する波状形状として正弦波形状としたものを開示したが、本発明は同形状のみに限らず、図４及び図５のように三角波形状や方形波形状等他の形態の波状形状でも、本発明における作用効果を奏するのであれば、本願開示の形態に限定するものではない。
【００２６】
又、本実施例では、パッケージを使用する電子部品として、電子部品用パッケージの中に搭載する電子素子として圧電振動板（圧電材として水晶を使用した場合は水晶振動板）を用いた圧電（水晶）振動子を例示したが、本発明に係る電子部品用パッケージは本実施例に限定するものではなく、圧電発振器，弾性表面波フィルタ又は容器内部に半導体素子等を搭載したような電子部品等にも、本発明におけるパッケージの形態は使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の電子部品パッケージを用いた圧電振動子を示した分解斜視図である。
【図２】図２は、図１記載の圧電振動子を上方から図示した平面図である。
【図３】図３は、図２に記載した円Ａ部分を拡大図示し、且つシーム溶接形態を概略表示した概略図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例を示した平面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例を示した平面図である。
【図６】図６は、従来の電子部品用パッケージを用いた圧電振動子を図示した斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・圧電振動子
１１・・・容器
１２・・・圧電振動板
１３・・・蓋体
１４・・・容器内部空間
１９・・・金属層
２１・・・波状辺縁部
【図１】
2006100604.tif 000003
【図２】
2006100604.tif 000004
【図３】
2006100604.tif 000005
【図４】
2006100604.tif 000006
【図５】
2006100604.tif 000007
【図６】
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