(57)【要約】【課題】電子部品素子の電極を気密封止する一対の封止部材をろう材の加熱溶融により接合する時に発生するガスを、それら封止部材の接合により形成される内部空間に入り難くする。【解決手段】電子部品素子２の電極３１，３２を気密封止する第１及び第２の封止部材４，６が、各々の一主面の外周縁部（接合部４４２，６１１）で、ろう材を含む接合材７２で接合された電子部品パッケージ１において、第１及び第２封止部材４，６の少なくとも一方の外周縁部６１１を、当該封止部材６の主面６１から他主面６２の側に向かって傾斜するテーパー面とする。【選択図】図１
2011233703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品素子の電極を気密封止する電子部品パッケージにおいて、
前記電子部品素子の電極を気密封止する第１及び第２の封止部材を備え、
前記第１及び第２の封止部材の各々の一主面の外周縁部は、ろう材を含む接合材で接合されており、
前記第１及び第２の封止部材の少なくとも一方の前記外周縁部が、当該封止部材の前記一主面から他主面の側に向かって傾斜するテーパー面とされている
ことを特徴とする電子部品パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品パッケージであって、
前記外周縁部がテーパー面とされた前記一主面の隅部において、前記テーパー面とこのテーパー面に連続して形成された他面との境界線が、円弧状に形成されていることを特徴とする電子部品パッケージ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子部品パッケージであって、
前記第１及び第２の封止部材は、それぞれ、平面視長方形状を呈しており、
前記第１及び第２の封止部材の各々の前記外周縁部には、前記接合材の一部を構成する接合層が形成された接合層形成領域が設けられており、
前記接合層形成領域は、前記一主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、前記一主面の短辺方向に幅を有し、且つ前記短辺領域と面積が等しい長辺領域とからなる
ことを特徴とする電子部品パケージ。
【請求項４】
電子部品素子の電極を気密封止する電子部品パッケージの製造方法であって、
第１及び第２の封止部材を成形する成形工程と、
前記第１及び第２の封止部材の各々の前記外周縁部に設けられた接合層形成領域に、接合層を形成する接合層形成工程と、
前記第１の封止部材に、前記電子部品素子を搭載する搭載工程と、
前記接合層を加熱溶融させてろう材を含む接合材を形成させ、前記第１及び第２の封止部材の各々の一主面の外周縁部を接合することにより、前記電子部品素子の電極を気密封止する接合工程とを有し、
前記成形工程では、前記第１及び第２の封止部材の少なくとも一方の前記外周縁部を、当該封止部材の前記一主面から他主面の側に向かって傾斜するテーパー面に成形する
ことを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、
前記成形工程では、前記第１及び第２の封止部材を、それぞれ、平面視長方形状に成形し、
前記接合層形成工程では、前記一主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、前記一主面の短辺方向に幅を有し、且つ前記短辺領域と面積が等しい長辺領域とからなる前記接合層形成領域に、均一な厚みで、前記接合層を形成する
ことを特徴とする電子部品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、電子部品素子の電極を気密封止する電子部品パッケージ、及びその電子部品パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品パッケージの内部空間は、この内部空間に搭載した電子部品素子の電極の特性が劣化するのを防ぐために気密封止される。このような内部空間が気密封止された電子部品パッケージとして、例えば、水晶振動子等の圧電振動デバイスのパッケージが挙げられる。
【０００３】
この種の電子部品パッケージとしては、ベースと蓋といった２つの封止部材から構成され、その筐体が直方体のパッケージに構成されたものがある。このようなパッケージの内部空間では、圧電振動片等の電子部品素子がベースに保持接合される。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部空間の電子部品素子の電極が気密封止されている。例えば、特許文献１には、ベースと蓋とがろう材で接合された圧電振動デバイスが開示されている。
【０００４】
以下に、特許文献１に開示された従来例に係る圧電振動デバイスにおけるベースと蓋との接合について、図６を参照して説明する。
【０００５】
ベース４００の基材には、蓋６００と対向して配置される側の一主面４０１の外周縁部に、例えば、Ｍｏ層、Ｎｉ層、及びＡｕ層が順に積層されてなる積層体４０２が配されている。また、蓋６００の基材には、ベース４００と対向して配置される側の一主面６０１の外周縁部に、ＡｕＳｎ合金を含むろう材６０２が配されている。
【０００６】
このような構成のベース４００及び蓋６００では、図６（a）に示すように、積層体４０２にろう材６０２が重なり合うように、ベース４００の上に蓋６００を配置する。この状態で、積層体４０２とろう材６０２とを加熱することにより、積層体４０２及びろう材６０２が溶融して接合材７００が形成され、図６（ｂ）に示すように、ベース４００に蓋６００が接合材７００を介して接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−５５２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ろう材が加熱溶融すると、ガスが発生する。ここで発生したガスが、圧電振動デバイスのパッケージの内部空間内に入りこむと、圧電振動片等の電子部品素子の電極が劣化し、ＣＩ値（直列等価抵抗）の悪化やエージング特性において時間経過による周波数の変動が生じる。
【０００９】
上記した従来例に係る圧電振動デバイスにおいて、ベース４００の積層体４０２が配された外周縁部４０３及び蓋６００のろう材６０２が配された外周縁部６０３は、平行に形成されている。このため、ろう材６０２を加熱溶融させた際、ろう材６０２の溶融物は、蓋６００の主面６０１の面方向に沿って移動する。つまり、ろう材６０２の溶融物が内側方向Ｄ２へ流れるため、ろう材６０２の加熱溶融により発生するガスが、圧電振動デバイスの内部空間内に入り込み易い（図６（ｂ）参照）。よって、従来例に係る圧電振動デバイスの内空空間には、圧電振動片等の電子部品素子の電極の劣化をもたらすガスが多量に存在するおそれがあった。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、電子部品素子の電極を気密封止する２つの封止部材が、ろう材を含む接合材により接合されている電子部品パッケージにおいて、当該電子部品パッケージの製造工程でろう材を加熱溶融させた際に発生するガスが、気密封止された内部空間内に入り難い構成とされた電子部品パッケージ、及びそのような電子部品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】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品パッケージは、電子部品素子の電極を気密封止する電子部品パッケージにおいて、前記電子部品素子の電極を気密封止する第１及び第２の封止部材を備え、前記第１及び第２の封止部材の各々の一主面の外周縁部は、ろう材を含む接合材で接合されており、前記第１及び第２の封止部材の少なくとも一方の前記外周縁部が、当該封止部材の前記一主面から他主面の側に向かって傾斜するテーパー面とされていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、一主面の外周縁部で互いに接合される第１及び第２の封止部材のうち、少なくとも一方の封止部材の外周縁部がテーパー面とされていることから、このテーパー面により、第１及び第２の封止部材の外周縁部間の隙間が外側方向に向かって広げられる。このように、テーパー面により、第１及び第２の封止部材の外周縁部間の隙間が外側方向に向かって広げられることで、ろう材の加熱溶融により発生するガスが、パッケージの外側方向へ放出され易くなる。また、第１及び第２の封止部材の外周縁部間には、ろう材を含む接合材のメニスカスが形成されるが、少なくとも一方の封止部材の外周縁部をテーパー面とすると、メニスカスの形成領域が広がり、表面積の大きいメニスカスを形成させることができるので、そのメニスカスの表面からガスをパッケージの外へ逃がすことができる。このように、上記した構成によれば、ろう材を加熱溶融させた際に発生するガスを、パッケージの外へ逃がして、気密封止された内部空間内に入り難くすることができるので、内部空間内のガス量が抑制された電子部品パッケージとすることができる。
【００１３】
本発明に係る電子部品パッケージでは、前記外周縁部がテーパー面とされた前記一主面の隅部において、前記テーパー面とこのテーパー面に連続して形成された他面との境界線が、円弧状に形成されていてもよい。
【００１４】
この構成では、外周縁部がテーパー面とされた一主面の隅部において、テーパー面とこのテーパー面に連続して形成された他面との境界線が、円弧状に形成されているので、ろう材を加熱溶融させた時、テーパー面のほぼ全面にろう材の溶融物を行き渡らせることができる。具体的にいえば、例えば、テーパー面とこのテーパー面に連続して形成された他面との境界線に、角が存在している場合、テーパー面に配されたろう材の溶融物は、その境界線の方へ引っ張られ、その角においてろう材の溶融物が不足するので、テーパー面のほぼ全面にろう材の溶融物を行き渡らせることが難しい。しかし、上記の構成では、その境界線の隅部が円弧状に形成されており、境界線に角がないので、テーパー面に配されたろう材の溶融物がその境界線の方へ引っ張られることがない。このため、ろう材の溶融物を封止部材の外周縁部のほぼ全面に行き渡らせることができる。よって、封止部材同士の接合の強度を向上させることができる。
【００１５】
本発明に係る電子部品パッケージにおいて、前記第１及び第２の封止部材は、それぞれ、平面視長方形状を呈しており、前記第１及び第２の封止部材の各々の前記外周縁部には、前記接合材の一部を構成する接合層が形成された接合層形成領域が設けられており、前記接合層形成領域は、前記一主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、前記一主面の短辺方向に幅を有し、且つ前記短辺領域と面積が等しい長辺領域とからなってもよい。
【００１６】
この構成によれば、第１及び第２の封止部材が、共に、平面視長方形状を呈する場合において、第１及び第２の封止部材の外周縁部に設けられた接合層形成領域は、前記一主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、前記一主面の短辺方向に幅を有する長辺領域とからなり、その短辺領域と長辺領域とは、面積が等しくされている。例えば、接合層形成領域の短辺領域よりも長辺領域の方に多くの量のろう材が配されている場合、ろう材の張力（表面張力を含む）が短辺領域と長辺領域との間で等しく保たれず、短辺領域に配されたろう材の溶融物は、ろう材量が多く張力の大きい長辺領域の方へ引っ張られる。上記した構成では、接合層形成領域において、短辺領域と長辺領域とは面積が等しいので、その接合層形成領域に均一な厚さで接合層を形成することで、その接合層形成領域の短辺領域と長辺領域に等しい量のろう材を配することができる。短辺領域と長辺領域に等しい量のろう材が配されることで、ろう材の溶融物の張力は短辺領域と長辺領域との間で等しく保たれるので、接合層（即ち、ろう材）を加熱溶融させた時、短辺領域に配されたろう材の溶融物が長辺領域の方へ引っ張られることがない。つまり、ろう材を加熱溶融させた時、短辺領域に配されたろう材の溶融物は短辺領域内に留まり、長辺領域に配されたろう材の溶融物は長辺領域内に留まるので、封止部材同士の接合強度が部分的に低下することがなく、外周縁部内の全領域において接合強度が均一に保たれる。
【００１７】
本発明に係る電子部品パッケージの製造方法は、電子部品素子の電極を気密封止する電子部品パッケージの製造方法であって、第１及び第２の封止部材を成形する成形工程と、前記第１及び第２の封止部材の各々の前記外周縁部に設けられた接合層形成領域に、接合層を形成する接合層形成工程と、前記第１の封止部材に、前記電子部品素子を搭載する搭載工程と、前記接合層を加熱溶融させてろう材を含む接合材を形成させ、前記第１及び第２の封止部材の各々の一主面の外周縁部を接合することにより、前記電子部品素子の電極を気密封止する接合工程とを有し、前記成形工程では、前記第１及び第２の封止部材の少なくとも一方の前記外周縁部を、当該封止部材の前記一主面から他主面の側に向かって傾斜するテーパー面に成形することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、成形工程で第１及び第２の封止部材を成形する際、第１及び第２の封止部材の少なくとも一方の外周縁部をテーパー面に成形するので、接合工程で第１及び第２の封止部材を重ね合わせた時に外周縁部間に形成される隙間を外側方向に向かって広げることができる。このように、テーパー面によって、第１及び第２の封止部材の外周縁部間の隙間が外側方向に向かって広げられることで、ろう材の加熱溶融により発生するガスは、パッケージの外側方向へ放出され易くなる。また、接合工程で、接合層を溶融させることにより、第１及び第２の封止部材の外周縁部間には、ろう材を含む接合材のメニスカスが形成される。成形工程で、第１及び第２の封止部材のうち、少なくとも一方の封止部材の外周縁部をテーパー面に成形することで、第１及び第２封止部材の外周縁部間のメニスカス形成領域を広げることができるので、接合工程で、表面積の広いメニスカスを形成することでき、そのメニスカスの表面からガスをパッケージの外へ逃がすことができる。このように、上記した方法によれば、接合工程で封止部材同士を接合する際、ろう材の加熱溶融により発生するガスを、封止部材の内側方向に流れ難くすることができるので、内部空間内のガス量が抑制された電子部品パッケージを製造することができる。
【００１９】
本発明に係る電子部品パッケージの製造方法において、前記成形工程では、前記第１及び第２の封止部材を、それぞれ、平面視長方形状に成形し、前記接合層形成工程では、前記一主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、前記一主面の短辺方向に幅を有し、且つ前記短辺領域と面積が等しい長辺領域とからなる前記接合層形成領域に、均一な厚みで、前記接合層を形成してもよい。
【００２０】
この方法によれば、平面視長方形状を呈する第１及び第２の封止部材を成形した場合において、主面の長辺方向に幅を有する短辺領域と、主面の短辺方向に幅を有し、且つ短辺領域と面積が等しい長辺領域とからなる接合層形成領域に、均一な厚みで、接合層を形成するので、その短辺領域と長辺領域に等しい量のろう材を配することができる。短辺領域と長辺領域に等しい量のろう材を配することで、ろう材の溶融物の張力を短辺領域と長辺領域との間で等しく保つことができるので、接合層（即ち、ろう材）を加熱溶融させた時に、短辺領域に配したろう材の溶融物が長辺領域の方へ引っ張られることを防ぐことができる。つまり、接合工程において、短辺領域に配したろう材の溶融物を短辺領域内に留め、長辺領域に配したろう材の溶融物を長辺領域内に留めて、封止部材同士を接合させることができるので、電子部品パッケージの完成品において、封止部材同士の接合強度が部分的に低下することを防止することができ、外周縁部内の全領域において接合強度を均一に保つことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電子部品素子の電極を気密封止する２つの封止部材が、ろう材で構成された接合材により接合されている電子部品パッケージにおいて、当該電子部品パッケージの製造工程でろう材を加熱溶融させた際に発生するガスが、気密封止された内部空間内に入り難い構成とされた電子部品パッケージ、及びそのような電子部品パッケージの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る水晶振動子の内部空間を公開した概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す水晶振動子のベースの概略構成を示す概略図であって、図２（ａ）はベースの概略構成を示す概略平面図であり、図２（ｂ）はベースの概略構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、図１に示す水晶振動子の蓋の概略構成を示す概略図であって、図３（ａ）は蓋の概略構成を示す概略底面図であり、図３（ｂ）は蓋の概略構成を示す概略断面図である。
【図４】図４は、図１に示す水晶振動子の水晶振動片の概略底面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施の形態に係る水晶振動子の内部空間を公開した概略断面図である。
【図６】図６は、従来例に係る水晶振動子の接合部の構成を説明するための説明図であって、図６（ａ）は、水晶振動子のベースに蓋を配置した時の接合部の状態を拡大して示す部分拡大図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す状態でろう材及び積層体を加熱溶融させた後の接合部の状態を拡大して示す部分拡大図である。
【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。なお、以下に示す実施の形態では、電子部品パッケージとして、圧電振動デバイスである水晶振動子のパッケージに本発明を適用し、さらに電子部品素子として圧電振動片であるＡＴカット水晶振動片に本発明を適用した場合を示す。
【００２４】
本実施の形態に係る水晶振動子１には、図１に示すように、ＡＴカット水晶からなる水晶振動片２（本発明でいう電子部品素子）と、この水晶振動片２を保持し、水晶振動片２を気密封止するためのベース４（本発明でいう第１の封止部材）と、ベース４と対向するように配置され、ベース４に保持した水晶振動片２の励振電極３１，３２（本発明でいう電子部品素子の電極）を気密封止するための蓋６（本発明でいう第２の封止部材）とが設けられている。
【００２５】
この水晶振動子１では、ベース４と蓋６とがＡｕとＳｎの合金からなるろう材を含む接合材７２により接合されることにより、気密封止された内部空間１１を備える本体筺体が構成される。この内部空間１１では、ベース４に、水晶振動片２が、導電性バンプ（不図示）を用いたＦＣＢ法（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）により電気機械的に超音波接合されている。なお、本実施の形態において、導電性バンプには、金バンプ等の非流動性部材のメッキバンプが用いられている。
【００２６】
次に、この水晶振動子１の各構成について説明する。
【００２７】
ベース４は、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料からなり、図１及び図２に示すように、底部４１と、ベース４の一主面４２の外周に沿って底部４１から上方に延出した壁部４４とから構成された箱状体に成形されている。ベース４は、直方体の一枚板をフォトリソグラフィ法によりエッチングして成形される。
【００２８】
ベース４の壁部４４の天面の外周縁部、即ち、後述する蓋６のテーパー面とされた外周縁部（接合部６１１）に対向する部分は、蓋６との接合部４４２とされている。また、天面には、後述する蓋６の仮止め部６１２と平行に配される仮止め部４４３が、接合部４４２と隣接して設けられている。
【００２９】
また、ベース４の基材には、接合部４４２と仮止め部４４３とされる部分に、第１接合層形成領域が設けられており、この第１接合層形成領域の全体に、蓋６と接合するための第１接合層４５が均一な厚みで形成されている。
【００３０】
第１接合層形成領域は、図２（ａ）に示すように、主面４２の長辺方向Ｌ４に幅Ｗ１を有する短辺領域Ｔ１と、主面４２の短辺方向Ｌ５に幅Ｗ２を有する長辺領域Ｔ２とからなる。なお、短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２とは、長辺方向Ｌ４及び短辺方向Ｌ５とが交差する領域Ｐ１（図２（ａ）中、幅Ｗ１と幅Ｗ２を２辺とする領域）で重なり合っており、短辺領域Ｔ１及び長辺領域Ｔ２は、それぞれ、その重なり合う領域Ｐ１を包含する。
【００３１】
このような第１接合層形成領域において、短辺領域Ｔ１の面積は、長辺領域Ｔ２の面積と等しい面積とされている。
【００３２】
第１接合層４５は、図２に示すように、Ｔｉスパッタ膜４５１の上に、Ａｕスパッタ膜４５２と、Ａｕメッキ膜４５３が形成された複数の層の積層構造からなる。Ｔｉスパッタ膜４５１は、ベース４の基材の上に、Ｔｉをスパッタリングすることにより形成されている。また、Ａｕスパッタ膜４５２は、Ｔｉスパッタ膜４５１の上に、Ａｕをスパッタリングすることにより形成されている。さらに、Ａｕメッキ膜４５３は、Ａｕスパッタ膜４５２の上に、Ａｕをメッキすることにより形成されている。
【００３３】
ベース４の基材において、第１接合層４５は、短辺領域Ｔ１及び長辺領域Ｔ２（即ち、第１接合層形成領域）の全体に、均一な厚みで設けられているので、短辺領域Ｔ１におけるＴｉ及びＡｕの量は、長辺領域Ｔ２におけるＴｉ及びＡｕの量と等しい。
【００３４】
また、ベース４には、底部４１と壁部４４とによって囲まれたキャビティ４６が形成され、このキャビティ４６は、図２に示すように、平面視矩形状に形成され、キャビティ４６の壁面がテーパー面に形成されている。なお、本実施の形態では、キャビティ４６は、平面視長方形に形成されている。
【００３５】
また、キャビティ４６の底面４６１には、２つの台座部４１１，４１２が、キャビティ４６の短辺方向で互いに対向するように設けられている。これら台座部４１１，４１２は、それぞれ、キャビティ４６の底面４６１の短辺方向の辺Ｌ１に接するとともに、この短辺方向の辺と隣接する長辺方向の辺Ｌ２，Ｌ３に接して設けられている。
【００３６】
また、ベース４の平面視長方形の筺体裏面（他主面４３）には、キャスタレーション４７，４８が形成されている（図１及び図２参照）。キャスタレーション４７，４８は、筐体側面に形成され、他主面４３の長辺方向の両側辺の両端部と、これら端部に隣接する短辺方向の両側辺の全体に沿って形成されている。
【００３７】
また、ベース４には、図１及び図２に示すように、ベース４の基材を貫通する貫通孔４９が形成されている。この貫通孔４９の内側面４９１は、ベース４の一主面４２及び他主面４３に対して傾斜を有しテーパー面に形成されている。貫通孔４９は、ベース４の他主面４３の側にある貫通孔４９の他端の径で最大となり、ベース４の一主面４２の側にある貫通孔４９の一端の径で最小となる。このような貫通孔４９の内部には、Ａｕ等の導電性金属５６によるめっき充填が施されている。
【００３８】
また、ベース４の基材には、水晶振動片２の励振電極３１，３２それぞれと電気機械的に接合する一対の電極パッド５１，５２と、外部部品や外部機器と電気的に接続する外部端子電極５３，５４と、電極パッド５１と外部端子電極５３、および電極パッド５２と外部端子電極５４を電気的に接続させる配線パターン（図示省略）とが、形成されている。電極パッド５１，５２は、台座部４１１，４１２の表面に形成され、外部端子電極５３，５４は、キャスタレーション４７，４８に形成されている。そして、配線パターンは、貫通孔４９を介して、ベース４の一主面４２の電極パッド５１，５２から他主面４３の外部端子電極５３，５４にかけて形成されている。
【００３９】
なお、電極パッド５１，５２、外部端子電極５３，５４、及び配線パターンは、第１接合層４５と同様に、ベース４の基材の上にＴｉをスパッタリングしてなるＴｉスパッタ膜と、このＴｉスパッタ膜の上にＡｕをスパッタリングしてなるＡｕスパッタ膜と、Ａｕスパッタ膜の上にＡｕをメッキしてなるＡｕメッキ膜とからなり、第１接合層４５と同時に形成される。
【００４０】
蓋６は、図３に示すように、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料からなる直方体の一枚板の平面視外周縁部をフォトリソグラフィ法等によりエッチングして成形される。
【００４１】
この蓋６の一主面６１（下面）の外周縁部は、ベース４の接合部４４２と接合材７２により接合される接合部６１１であって、主面６１から他主面６２（裏面）の側に向かって傾斜するテーパー面となるように形成されている。
【００４２】
また、蓋６の一主面６１の隅部において、テーパー面（接合部６１１とされた面）と、このテーパー面に連続して形成された他面、即ち、主面６１の内周部を構成する面（本実施の形態では、仮止め部６１２とされた面）との境界線Ｂは、円弧状に形成されている。以下、この円弧状に形成された部分を内周隅部Ｃ１という。
【００４３】
また、蓋６の主面６１には、ベース４の仮止め部４４３と平行に配される仮止め部６１２が、接合部６１１と隣接して設けられている。
【００４４】
また、蓋６の基材には、接合部６１１と仮止め部６１２とされる部分に、第２接合層形成領域が設けられており、この第２接合層形成領域の全体に、ベース４と接合するための第２接合層６４が均一な厚みで形成されている。
【００４５】
第２接合層形成領域は、図３（ａ）に示すように、主面６１の長辺方向Ｌ６に幅Ｗ３を有する短辺領域Ｔ３と、主面６１の短辺方向Ｌ７に幅Ｗ４を有する長辺領域Ｔ４とからなる。なお、短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４とは、長辺方向Ｌ６及び短辺方向Ｌ７とが交差する領域Ｐ２（図３（ａ）中、幅Ｗ３と幅Ｗ４を２辺とする領域）で重なり合っており、短辺領域Ｔ３及び長辺領域Ｔ４は、それぞれ、その重なり合う領域Ｐ２を包含する。
【００４６】
また、主面６１の内周隅部Ｃ１は、上述した通り、円弧状に形成されており、短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４とが重なり合う領域Ｐ２は側面視で丸みを帯びた形状を呈する。つまり、短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４とが重なり合う領域Ｐ２には稜が形成されていない。
【００４７】
このような第２接合層形成領域において、短辺領域Ｔ３の面積は、長辺領域Ｔ４の面積と等しい面積とされている。
【００４８】
蓋６の第２接合層６４は、図３（ｂ）に示すように、Ｔｉスパッタ膜６４１の上に、Ａｕスパッタ膜６４２と、Ａｕ／Ｓｎメッキ膜６４３と、Ａｕメッキ膜６４４とが形成された複数の層の積層構造からなる。
【００４９】
ここで、Ｔｉスパッタ膜６４１は、蓋６の基材の上に、Ｔｉをスパッタリングすることにより形成されている。Ａｕスパッタ膜６４２は、Ｔｉスパッタ膜６４１の上に、Ａｕをスパッタリングすることにより形成されている。また、Ａｕ／Ｓｎ膜６４３は、Ａｕスパッタ膜６４２の上に積層してメッキ形成されたＡｕ膜と、このＡｕ膜の上にメッキ形成されたＳｎ膜とから構成されている。さらに、Ａｕメッキ膜６４４は、Ａｕ／Ｓｎ膜６４３の上に積層してメッキ形成されたＡｕストライクメッキ膜と、Ａｕストライクメッキ膜上に積層してメッキ形成されたＡｕメッキ膜とから構成されている。このような第２接合層６４において、Ａｕ／Ｓｎ膜６４３は、加熱により溶融して、ＡｕＳｎ合金（ろう材）膜となる。なお、Ａｕ／Ｓｎ膜６４３は、Ａｕスパッタ膜６４２の上にＡｕＳｎ合金をメッキすることにより構成されたものであってもよい。
【００５０】
蓋６の基材において、第２接合層６４は、面積が等しい短辺領域Ｔ３及び長辺領域Ｔ４（即ち、第２接合層形成領域）の全体に、均一な厚みで設けられているので、短辺領域Ｔ３におけるＴｉ、Ｓｎ、及びＡｕの量は、長辺領域Ｔ４におけるＴｉ、Ｓｎ、及びＡｕの量と等しい。
【００５１】
水晶振動片２は、ＡＴカット水晶片の基板２１からなり、その外形は、図１及び図４に示すように、両主面２２，２３が略矩形状に形成された一枚板の直方体となっている。
【００５２】
この水晶振動片２には、振動領域を構成する振動部２６と、ベース４の電極パッド５１，５２と接合する接合部２７とが設けられ、振動部２６と接合部２７とが一体成形されて基板２１が構成される。また、接合部２７では、基板２１の平面視短辺の中央部分２４を切り欠いている。
【００５３】
この水晶振動片２には、励振を行う一対の励振電極３１，３２と、ベース４の電極パッド５１，５２と電気機械的に接合する一対の端子電極３３，３４と、一対の励振電極３１，３２を一対の端子電極３３，３４に引き出す引出電極３５，３６とが形成されている。一対の励振電極３１，３２は、引出電極３５，３６により引回されて一対の端子電極３３，３４にそれぞれ電気的に接続されている。
【００５４】
一対の励振電極３１，３２は、基板２１の両主面２２，２３であって振動部２６の平面視中央に対向して形成されている。これら一対の励振電極３１，３２は、例えば、基板２１側から、Ｃｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ−Ａｕ膜により構成される。
【００５５】
一対の端子電極３３，３４は、接合部２７の他主面２３に形成されている。一対の端子電極３３，３４のうち一端子電極３３は、基板２１の長辺方向の一側辺を含むその近傍に形成され、他端子電極３４は、長辺方向の他側辺を含むその近傍に形成されている。これら一対の端子電極３３，３４は、例えば、励振電極３１，３２と同様に、基板２１側からＣｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ−Ａｕ膜により構成される。また、一対の端子電極３３，３４は、上層と下層からなる二層構造となっており、上層はＡｕから構成され、下層はＣｒ−Ａｕから構成されている。下層の主面（平面視の面）の面積は、上層の主面（平面視の面）の面積に対して大きい。
【００５６】
引出電極３５，３６は、振動部２６及び接合部２７に形成され、振動部２６から接合部２７にかけて、対向せずに基板２１の両主面２２，２３に形成されている。これら引出電極３５，３６は、例えば、励振電極３１，３２と同様に、基板２１側からＣｒ、Ａｕの順に積層して形成されたＣｒ−Ａｕ膜により構成される。
【００５７】
上記した構成からなる水晶振動子１は、次に示す方法により製造される。つまり、まず、ベース４及び蓋６を成形する（本発明でいう成形工程）。さらに、ベース４の基材の第１接合層形成領域に第１接合層４５を、蓋６の基材の第２接合層形成領域に第２接合層６４を形成する（本発明でいう接合層形成工程）。そして、図１に示すように、ベース４に水晶振動片２を導電性バンプ（不図示）を介してＦＣＢ法により電気機械的に超音波接合し、ベース４に水晶振動片２を搭載する（本発明でいう搭載工程）。これにより、水晶振動片２の励振電極３１，３２は、引出電極３５，３６、端子電極３３，３４、導電性バンプを介してベース４の電極パッド５１，５２に電気機械的に接合される。そして、水晶振動片２が搭載されたベース４の仮止め部４４３に蓋６の仮止め部６１２をＦＣＢ法により接合して、ベース４に蓋６を仮接合する。次いで、窒素雰囲気下で加熱処理を施して、第１接合層４５の一部（主にＡｕスパッタ膜４５２及びＡｕメッキ膜４５３）と、第２接合層６４の一部（主にＡｕスパッタ膜６４２、Ａｕ／Ｓｎメッキ膜６４３、及びＡｕメッキ膜６４４）とを溶融させる。この溶融により、接合材７２が形成され、この接合材７２を介して、図１に示すように、ベース４の接合部４４２と蓋６の接合部６１１とが接合されて、水晶振動片２の励振電極３１，３２が気密封止される（本発明でいう接合工程）。この結果、水晶振動片２を気密封止した水晶振動子１が製造される。
【００５８】
このような水晶振動子１では、蓋６の接合部６１１がテーパー面とされているので、製造工程においてベース４に蓋６を重ね合わせた時（例えば、ベース４に蓋６を仮接合した時）にベース４の接合部４４２と蓋６の接合部６１１との間に形成される隙間が、外側方向Ｄ１に向かって広げられる。このため、加熱処理を施して、第１接合層４５の一部及び第２接合層６４の一部を溶融させた時に発生するガスが、外側方向Ｄ１に放出され易くなる。また、蓋６の接合部６１１をテーパー面とすることで、接合材７２のメニスカス７２１の表面積が確保されているので、そのメニスカスの表面からガスが水晶振動子１の外へ逃げ易い。このように、上記した水晶振動子１は、その製造工程において第１接合層４５及び第２接合層６４が加熱溶融した際に発生するガスが、水晶振動子１の外へ逃げ、内側の内部空間１１内に入り難い構成とされているので、水晶振動片２の励振電極３１，３２が気密封止された内部空間１１内のガス量が抑制されたものとなる。
【００５９】
また、主面６１の内周隅部Ｃ１は、図３に示すように、円弧状に形成されているので、接合部６１１に形成された第２接合層６４の溶融物が、境界線Ｂの方へ引っ張られることがない。つまり、第２接合層６４の溶融物が、蓋６の接合部６１１のほぼ全面に行き渡るので、蓋６とベース４の接合強度が十分に確保される。
【００６０】
さらに、ベース４の基材には、短辺領域Ｔ１とこの短辺領域Ｔ１と面積が等しい長辺領域Ｔ２とからなる第１接合層形成領域が設けられており、この第１接合層形成領域の全体に、均一に、第１接合層４５が形成されている。つまり、短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２には、等しい量のＴｉ及びＡｕが配されている。このため、第１接合層４５を溶融させた時、第１接合層４５の溶融物の張力は短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２との間で等しく保たれ、短辺領域Ｔ１に配された第１接合層４５の溶融物が、長辺領域Ｔ２の方へ引っ張られることがない。つまり、第１接合層４５を加熱溶融させた時に、短辺領域Ｔ１に形成した第１接合層４５の溶融物を短辺領域Ｔ１内に留め、長辺領域Ｔ２に形成した第１接合層４５の溶融物を長辺領域Ｔ２内に留めておくことができる。同様に、蓋６の基材には、短辺領域Ｔ３とこの短辺領域Ｔ３と面積が等しい長辺領域Ｔ４とからなる第２接合層形成領域が設けられており、この第２接合層形成領域の全体に、均一に、第２接合層６４が形成されている。つまり、短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４には、等しい量のＴｉ、Ａｕ、及びＳｎが配されている。このため、第２接合層６４を溶融させた時、第２接合層６４の溶融物の張力は短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４との間で等しく保たれ、短辺領域Ｔ３に配された第２接合層６４の溶融物が、長辺領域Ｔ４の方へ引っ張られることがない。よって、第２接合層６４を加熱溶融させた時に、短辺領域Ｔ３に形成した第２接合層６４の溶融物を短辺領域Ｔ３内に留め、長辺領域Ｔ４に形成した第２接合層６４の溶融物を長辺領域Ｔ４内に留めておくことができる。よって、蓋６とベース４の接合強度が部分的に低下するということがなく、接合部４４２，６１１内の全領域において接合強度が均一に保たれる。
【００６１】
なお、図１に示す水晶振動子１では、上述した通り、第１接合層４５において短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２とは面積が等しくされているが、第１接合層４５の溶融物の張力を短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２との間でほぼ等しく保つことができ、短辺領域Ｔ１に形成した第１接合層４５の溶融物を短辺領域Ｔ１内に留め、長辺領域Ｔ２に形成した第１接合層４５の溶融物を長辺領域Ｔ２内に留めておくことができれば、短辺領域Ｔ１と長辺領域Ｔ２とは面積が若干異なっていてもよい。第２接合層６４においても同様に、第２接合層６４の溶融物の張力を短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４との間でほぼ等しく保つことができ、短辺領域Ｔ３に形成した第２接合層６４の溶融物を短辺領域Ｔ３内に留め、長辺領域Ｔ４に形成した第２接合層６４の溶融物を長辺領域Ｔ４内に留めておくことができれば、短辺領域Ｔ３と長辺領域Ｔ４とは面積が若干異なっていてもよい。つまり、本発明において、接合層形成領域の長辺領域の面積は、短辺領域の面積と完全に一致していなくても、短辺領域の面積とほぼ等しくされていればよい。
【００６２】
また、図１に示す水晶振動子１では、蓋６の接合部６１１がテーパー面とされ、ベース４の接合部４４２は水平面とされているが、ベース４の接合部４４２がテーパー面とされ、蓋６の接合部６１１が水平面とされたものであっても、ベース４の接合部４４２と蓋６の接合部６１１との間の隙間は、外側方向Ｄ１に向かって広げられるので、上記した図１に示す水晶振動子１と同様の効果を奏することができる。
【００６３】
また、図５に示すように、蓋６の接合部６１１及びベース４の接合部４４２の両方がテーパー面とされてもよい。このような図５に示す水晶振動子１においても、ベース４の接合部４４２と蓋６の接合部６１１との間の隙間が外側方向Ｄ１に向かって広げられる。このため、図１に示す水晶振動子１と同様に、ろう材の加熱溶融により発生するガスが、外側方向Ｄ１に放出され易い。さらに、蓋６の接合部６１１及びベース４の接合部４４２をテーパー面とすることで、接合材７２のメニスカス７２１の表面積が確保されているので、そのメニスカスの表面からガスが水晶振動子１の外へ逃げ易い。このように、図５に示す水晶振動子１も、図１に示す水晶振動子１と同様に、その製造工程において第１接合層４５及び第２接合層６４が加熱溶融した際に発生するガスが、水晶振動子１の外へ逃げ、内側の内部空間１１内に入り難い構成とされていることから、水晶振動片２の励振電極３１，３２が気密封止された内部空間１１内のガス量が抑制されたものとなる。
【００６４】
さらに、図１及び図５に示す水晶振動子１では、加熱処理を施す前に、ベース４に蓋６を仮接合することができるように、ベース４と蓋６のそれぞれに、仮止め部４４３，６１２が設けられ、これら仮止め部４４３，６１２にも、接合部４４２，６１１と同様に、第１接合層４５及び第２接合層６４が設けられているが、これら仮止め部４４３，６１２の幅Ｗ６，Ｗ８（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）は、接合部４４２，６１１の幅Ｗ５，Ｗ７と比べて、可能な限り狭くされていることが好ましい。或いは、これら仮止め部４４３，６１２は設けられていなくてよい。つまり、第１接合層４５をベース４の接合部４４２のみに設け、第２接合層６４を蓋６の接合部６１１のみに設けてもよい。
【００６５】
例えば、図１に示す水晶振動子１では、テーパー面とされた蓋６の接合部６１１と、ベース４の接合部４４２とのみが接合材７２で接合されていてもよく、図５に示す水晶振動子１では、テーパー面とされた蓋６の接合部６１１と、テーパー面とされたベース４の接合部４４２のみが接合材７２で接合されていてもよい。図１及び５に示す水晶振動子１では、平行に設けられた仮止め部４４３，６１２に積層された第１接合層４５及び第２接合層６４の溶融物が内側方向に流れて、少量のガスが内部空間に入り込むおそれがある。しかし、蓋６の接合部６１１とベース４の接合部４４２のみを接合材７２で接合した水晶振動子１では、第１接合層４４３及び第２接合層６１２の溶融物が内側方向に流れる要因とり得る平行に設けられた仮止め部４４３，６１２がなく、接合部４４２，６１１のみに第１接合層４５及び第２接合層６４が設けられるので、図１及び５に示す水晶振動子と比べて、内部空間１１内に存在するガスの低減化が期待できる。
【００６６】
また、仮止め部４４２，６１１を設けない場合、具体的には、ＦＣＢ法によるベース４と蓋６の仮接合を加熱処理前に行わない場合、第１接合層４５のＡｕメッキ膜４５３及び第２接合層６４のＡｕメッキ膜６４４は省略されてよい。
【００６７】
また、図１及び図５に示す水晶振動子１では、ベース４に第１接合層４５が設けられ、蓋６に第２接合層６４が設けられているが、ベース４に第２接合層６４が設けられ、蓋６に第１接合層４５が設けられてもよい。
【００６８】
また、図１及び図５に示す水晶振動子１では、接合材７２を形成する第２接合層６４の主な材料として、ＡｕＳｎを用いているが、第２接合層６４は、ベース４と蓋６とを接合させるための接合材を形成することができるろう材を含むものであれば特に限定されず、例えば、ＣｕＳｎ等のＳｎ合金ろう材を用いて構成されたものであってもよい。
【００６９】
また、図１及び図５に示す水晶振動子１では、水晶振動片２として、ＡＴカット水晶片が使用されているが、音叉型水晶片が使用されてもよい。
【００７０】
以上、本発明に係る電子部品パッケージを水晶振動子のパッケージに適用した場合の実施の形態を示したが、これは好適な実施の形態であり、本発明に係る電子部品パッケージは、電子部品素子の電極を第１及び第２の封止部材により封止するものであれば、いかなるものであってもよい。よって、本発明に係る電子部品パッケージは、第１及び第２の封止部材により、水晶以外の圧電材料、例えば、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等により構成された圧電振動片の励振電極を気密封止する圧電振動デバイスのパッケージであってもよい。
【００７１】
本発明は、その精神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。
【符号の説明】
【００７２】
１  水晶振動子
１１  内部空間
２  水晶振動片（電子部品素子）
２１  基板
２２，２３  主面
２４  短辺の中央部分
２６  振動部
２７  接合部
３１，３２  励振電極
３３，３４  端子電極
３５，３６  引出電極
４  ベース（第１の封止部材）
４１  底部
４１１，４１２  台座部
４２，４３  主面
４４  壁部
４４１  壁部の天面
４４２  接合部
４４３  仮止め部
４５    第１接合層
４５１  Ｔｉスパッタ膜
４５２  Ａｕスパッタ膜
４５３  Ａｕメッキ膜
４６  キャビティ
４６１  底面
４７，４８  キャスタレーション
４９  貫通孔
４９１  内側面
５１，５２  電極パッド
５３，５４  外部端子電極
５６  導電性金属
６  蓋（第２の封止部材）
６１，６２  主面
６１１  接合部
６１２  仮止め部
６４  第２接合層
６４１  Ｔｉスパッタ膜
６４２  Ａｕスパッタ膜
６４３  Ａｎ／Ｓｎ膜
６４４  Ａｕメッキ膜
７２  接合材
７２１メニスカス
【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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