(57)【要約】【課題】機械的強度の高いパッケージ、および、それを用いた振動デバイスを提供する。【解決手段】振動デバイスとしての振動ジャイロ１は、第１層基板１１上に第２層基板１２、第３層基板１３、および第４層基板１４が積層されることにより形成された凹部を有するパッケージベース１０ａと、パッケージベース１０ａの凹部とパッケージベース１０ａの上端に接合されるリッド１９とにより形成される内部空間Ｔ１を有するパッケージ１０と、内部空間Ｔ１に収容されたジャイロ振動片２０およびＩＣチップ３０と、を備えている。パッケージ１０は、内部空間Ｔ１と外部とを連通する連通孔２５ａ、および、連通孔２５ａ内に埋設された多孔体２５ｂにより形成された多孔部２５を有し、多孔部２５の外部側に、多孔部２５の外部と内部空間Ｔ１とを閉鎖するように金属膜４５が形成され、パッケージ１０内部が気密封止されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有したパッケージと、該パッケージの前記内部空間に収容された振動片と、を有する振動デバイスであって、
前記パッケージは、前記内部空間と外部とを連通する連通孔、および、前記連通孔内に埋設された多孔体により形成された多孔部を有し、
前記多孔部の前記外部側に、前記内部空間を閉鎖した金属膜が配置されたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
前記パッケージは、２枚の平板状基材が積層されて形成されたベース基板を有し、前記２枚の平板状基材のうち前記内部空間側の前記平板状基材に前記多孔部が形成され、前記外部側の前記平板状基材には前記多孔部が前記外部から視認できる連通孔が形成されたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
前記多孔部が、前記パッケージの側壁に設けられたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記金属膜がスパッタまたは蒸着により形成されたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記パッケージの前記外部側の面の前記多孔部の周辺がメタライズされたことを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
内部空間に振動片を収容可能なパッケージであって、
前記内部空間と外部とを連通する連通孔、および、前記連通孔内に埋設された多孔体により形成された多孔部を有したことを特徴とするパッケージ。
【請求項７】
請求項６に記載のパッケージにおいて、
２枚の平板状基材が積層されて形成されたベース基板を有し、前記２枚の平板状基材のうち前記内部空間側の前記平板状基材に前記多孔部が形成され、前記外部側の前記平板状基材には前記多孔部が前記外部から視認できる連通孔が形成されたことを特徴とするパッケージ。
【請求項８】
請求項６に記載のパッケージにおいて、
前記多孔部が、側壁に設けられたことを特徴とするパッケージ。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載のパッケージにおいて、
前記外部側の面の前記多孔部の周辺がメタライズされたことを特徴とするパッケージ。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ、および、そのパッケージに振動片が収容された振動デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報通信機器やコンピューター等のＯＡ機器、民生機器等の様々な電子機器の電子回路のクロック源などとして、振動片をパッケージ内に接合して気密封止した振動デバイスが広く使用されている。特に最近は、電子機器の小型化・薄型化のニーズが高まるのに伴って、振動デバイスのより一層の小型化・薄型化が要求されるとともに、電子機器の回路基板への実装に適した表面実装型のパッケージタイプの振動デバイスが多く採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の圧電デバイス（以下、振動デバイスという）は、例えばグリーンシートなどの基材を成形して得た平板状のベース基板（第１および第２の基板）上に、枠状の基板（第３の基板）を積層させ、その後焼成することにより形成された凹部を有するパッケージ（以下、パッケージベースという）と、パッケージベースの凹部に収容された圧電振動片（以下、振動片という）と、を有している。振動片は、パッケージベースの凹部内に設けられたマウント電極（電極部）上に位置合わせされ、導電性接着剤などの接合部材によって接合されることにより電気的に接続されている。
そして、パッケージベースの開放された上端にはリッド（蓋体）が接合されて、パッケージを成し、リッドにより凹部が閉鎖されて形成されるパッケージの内部空間（キャビティー）に振動片が収容される。
また、パッケージの底部には、内部空間と外部とを連通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、外部側の大きめな孔と内部空間側の小さめな孔とが同心にて連通されてなり、その開口形状の大きさの違いから、貫通孔の途中には段部が形成されている。
【０００４】
振動デバイスの封止（孔封止）工程は、例えば真空チャンバーなどの内部にパッケージを収容して行われる。具体的には、まず、パッケージ内部に残留するアウトガスを、真空引きを行うことにより貫通孔を介して外部に排出する。
ついで、貫通孔の段部に配置された球状の金属からなる封止部材にレーザー光を照射するなどの方法によって封止部材を溶融させて貫通孔を閉鎖することにより、内部空間の有害なアウトガスを抜いた良好な状態でパッケージ内に接合された振動片を気密封止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４１３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の振動デバイスでは、ガス抜きおよび孔封止をするためにパッケージに貫通孔が設けられているので機械的な強度が低くなり、振動デバイスの封止工程で内部空間を減圧するときにかかる圧力や落下などの衝撃により、貫通孔をきっかけとしてパッケージにひび割れが生じる虞があるなどの問題があった。特に、パッケージの小型化を図るうえでは機械的な強度の低下が顕著化する可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる振動デバイスは、内部空間を有したパッケージと、該パッケージの前記内部空間に収容された振動片と、を有する振動デバイスであって、前記パッケージは、前記内部空間と外部とを連通する連通孔、および、前記連通孔内に埋設された多孔体により形成された多孔部を有し、前記多孔部の前記外部側に、前記内部空間を閉鎖した金属膜が配置されたことを特徴とする。
【０００９】
上記適用例の振動デバイスによれば、多孔体が埋設された多孔部からアウトガスを放出させてから金属膜により多孔部を閉鎖することにより、パッケージ内に振動片を気密封止することができる。これにより、従来の、内部空間と外部とを連通する貫通孔（封止孔）を介してアウトガスを放出させながら内部空間を減圧してから、貫通孔を封止材で閉鎖することにより封止を行う構造のパッケージに比し、内部空間と外部とを連通する多孔部は機械的な強度が高いので、パッケージにひび割れが生じるなどの不具合を回避することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記パッケージは、２枚の平板状基材が積層されて形成されたベース基板を有し、前記２枚の平板状基材のうち前記内部空間側の前記平板状基材に前記多孔部が形成され、前記外部側の前記平板状基材には前記多孔部が前記外部から視認できる連通孔が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、２枚の平板状基材を有したベース基板の、多孔部を閉鎖する金属膜が内部空間側の平板状基材の外部側の面に形成されるので、外部側の平板状基材の外部側、すなわち、パッケージの底面に金属膜が形成された場合のように、パッケージ底面が外部実装基板などと接触することによって金属膜にきずが発生したり、金属膜が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記多孔部が、前記パッケージの側壁に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、外部実装基板との実装面となるベース基板ではなく、パッケージの側壁に多孔部が設けられているので、多孔部の外部側と内部空間側との連通を閉鎖する金属膜が外部実装基板などと接触することによりきずが発生したり、金属膜が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
また、パッケージの底面に多孔部を設ける場合に比して、振動デバイスの平面視したときの面積の縮小を図ることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記金属膜がスパッタまたは蒸着により形成されたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、チャンバー内で振動デバイスの内部空間を減圧してアウトガスを抜きながら金属膜を形成して多孔部を閉鎖し、パッケージを気密封止することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記パッケージの前記外部側の面の前記多孔部の周辺がメタライズされたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、多孔部を閉鎖するための金属膜が効率よく形成されるとともに、金属膜の密着性が向上するので、パッケージを確実に気密封止することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例にかかるパッケージは、内部空間に振動片を収容可能なパッケージであって、前記内部空間と外部とを連通する連通孔、および、前記連通孔内に埋設された多孔体により形成された多孔部を有したことを特徴とする。
【００１９】
上記構成のパッケージによれば、多孔体が埋設された多孔部からアウトガスを放出させてから、例えば、金属膜を形成して多孔部を閉鎖することにより、内部空間に振動片を気密封止することができる。これにより、従来の、貫通孔（封止孔）を封止材で閉鎖することにより封止を行う構造のパッケージに比し、内部空間と外部とを連通する多孔部は機械的な強度が高いので、パッケージにひび割れが生じるなどの不具合を回避することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例にかかるパッケージにおいて、２枚の平板状基材が積層されて形成されたベース基板を有し、前記２枚の平板状基材のうち前記内部空間側の前記平板状基材に前記多孔部が形成され、前記外部側の前記平板状基材には前記多孔部が前記外部から視認できる連通孔が形成されたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、２枚の平板状基材を有したベース基板の、多孔部を閉鎖する金属膜を内部空間側の平板状基材の外部側の面に形成することによって、例えば外部側の平板状基材の外部側、すなわち、パッケージの底面に金属膜が形成される構成とした場合のように、金属膜が外部実装基板などと接触することによって金属膜にきずが発生したり、金属膜が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例にかかるパッケージにおいて、前記多孔部が、側壁に設けられたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、外部基板との実装面となるベース基板ではなく、パッケージの側壁に多孔部が設けられているので、多孔部の外部側と内部空間側との連通を閉鎖する金属膜が外部実装基板などと接触することによりきずが発生したり、金属膜が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
また、パッケージの底面に多孔部を設ける場合に比して、パッケージの平面視したときの面積の縮小を図ることができる。
【００２４】
［適用例９］上記適用例にかかるパッケージにおいて、前記外部側の面の前記多孔部の周辺がメタライズされたことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、多孔部を閉鎖するための金属膜が効率よく形成されるとともに、金属膜の密着性が向上するので、確実に気密封止することが可能なパッケージを提供することができる。
【００２６】
［適用例１０］本適用例にかかる電子機器は、適用例１〜５のいずれか一例に記載の振動デバイスを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、適用例１〜５のいずれか一例に記載の効果を奏する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は、振動デバイスとしての振動ジャイロの一実施形態を上側からみて説明する概略平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す概略断面図。
【図２】振動ジャイロにかかるＩＣ搭載部を説明する概略平面図。
【図３】振動ジャイロの一実施形態を底面側からみた概略平面図。
【図４】（ａ）は、振動ジャイロの変形例１を説明する概略断面図、（ｂ）は、底面側からみた概略平面図。
【図５】（ａ）は、振動ジャイロの変形例２を説明する概略側面図、（ｂ）は、概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、振動デバイスの一実施形態を説明するものであり、（ａ）は上側からみた概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す概略断面図である。なお、図１（ａ）では、振動ジャイロの内部の構造を説明する便宜上、振動デバイスの上方に設けられるリッド（１９）を取り外した状態を図示している。また、図２は、本実施形態の振動ジャイロにかかるＩＣ搭載部を説明する概略平面図である。また、図３は、振動ジャイロを底面側からみた概略平面図である。
なお、以下説明する振動デバイスは、ジャイロ機能を有するジャイロセンサー（以下、振動ジャイロと呼ぶ）として構成した例を示している。
【００３１】
図１において、振動ジャイロ１は、段差を有する凹部が設けられたパッケージベース１０ａと、パッケージベース１０ａを覆うリッド１９と、を備えたパッケージ１０を有し、パッケージベース１０ａの凹部の凹底部分に接合されたＩＣチップ３０と、パッケージベース１０ａ内のＩＣチップ３０の上方に中継基板４０を介して接合された振動片としてのジャイロ振動片２０とが、パッケージベース１０ａ上にリッド１９が接合されることにより気密封止されている。
【００３２】
（ジャイロ振動片）
ジャイロ振動片２０は、例えば、水晶などの圧電体材料を加工することにより一体形成された励振用振動部、検出用振動部や、励振用振動部を励振するための励振電極、検出用振動部から発生した電荷を検出するための検出用電極（いずれも図示せず）などを有し、例えば、外形が音叉型を呈する音叉型水晶振動片などを用いることができる。このようなジャイロ振動片２０の外形形状は、例えば水晶ウェハーなどの圧電基板材料をフッ酸溶液などによるウエットエッチングや、ドライエッチングにより精密に形成することができる。
なお、ジャイロ振動片２０の材質として、水晶以外の圧電体材料では、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどが挙げられ、また、圧電体材料以外では、シリコンなどの半導体を挙げることができる。
また、屈曲振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。
【００３３】
ジャイロ振動片２０は、角速度が印加されたときに検出用振動部が振動し、検出用電極に電荷が生じる。その電荷を検出用電極で検出し、検出信号として、中継基板４０の配線パターン、接続端子、および電極を介して振動ジャイロ１の外部に出力し、図示しない処理装置により、ジャイロ振動片２０に加わった回転角速度の大きさを認識することができる。
【００３４】
（パッケージ）
次に、本実施形態の振動ジャイロ１に用いるパッケージ１０について、図面に沿って詳細に説明する。
図１〜３において、パッケージ１０は、パッケージベース１０ａと、リッド１９とを備えている。また、パッケージ１０は、パッケージベース１０ａの凹部がリッド１９により覆われる（閉塞される、閉鎖される）ことによって形成された内部空間Ｔ１を有している。
パッケージベース１０ａは、一枚の平板状基材により形成されたベース基板としての第１層基板１１上に、開口部の大きさが異なる枠状の基板としての第２層基板１２、第３層基板１３、および第４層基板１４がこの順に積層されて構成されることにより、上面側に開口部を有し内部に段差が設けられた凹部が形成され、該凹部内にジャイロ振動片２０およびＩＣチップ３０を収容することが可能になっている。なお、パッケージベース１０ａの材質としては、例えば、セラミック、ガラスなどを用いることができる。
【００３５】
図１（ｂ）および図２に示すように、パッケージベース１０ａの凹部の凹底部分となる第１層基板１１上には、ＩＣチップ３０が配置されるダイパッド１５が設けられている。また、パッケージベース１０ａの外底面となる第１層基板１１の底面（ダイパッド１５が設けられた面の反対面）には、外部基板との接合に供する複数の外部実装端子９８が設けられている。
さらに、パッケージベース１０ａの底部を形成する第１層基板１１にはパッケージ１０の外部と内部空間Ｔ１とを連通するように設けられた連通孔２５ａ、および、連通孔２５ａ内に埋設された多孔体２５ｂにより形成された多孔部２５を有している。
多孔体２５ｂは、例えば、セラミックなどに特殊な加工を施すことにより、マイクロメートルサイズの多数の細孔（気孔）を有する部材であり、これにより、パッケージ１０を製作した段階では、多数の細孔を有する多孔体２５ｂにより、パッケージ１０の内部空間Ｔ１と外部とは連通した状態になっている。なお、多孔体２５ｂに用いられる材料として、例えば、炭化ケイ素、コーディエライト、アルミナ、ジルコニアなどを用いることができる。
【００３６】
パッケージベース１０ａの凹部において、第２層基板１２により形成される段差上には、ＩＣチップ３０との電気的な接続に供する複数のＩＣ接続端子１６が設けられている。
さらに、パッケージベース１０ａの凹部において、第３層基板１３により形成される段差上には、ジャイロ振動片２０が搭載された中継基板４０が接合される複数の中継基板接続端子１７が設けられている。
このようにパッケージベース１０ａに設けられた上記の各種端子は、対応する端子どうしが、図示しない引き回し配線やスルーホールなどの層内配線により接続されている。
【００３７】
ＩＣチップ３０は、ジャイロ振動片２０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときにジャイロ振動片２０に生じる検出振動を検出する検出回路と、を含む。
具体的には、ＩＣチップ３０が有する駆動回路は、ジャイロ振動片２０の駆動用振動片に形成された励振電極に駆動信号を供給する。また、ＩＣチップ３０が有する検出回路は、ジャイロ振動片２０の検出用振動部に形成された検出用電極に生じる検出信号を増幅させて増幅信号を生成し、該増幅信号に基づいて物理量、例えば、角速度を検出する。
【００３８】
図２に示す振動ジャイロ１のＩＣ搭載部１Ｂにおいて、ＩＣチップ３０は、パッケージベース１０ａの凹部の凹底部分に設けられたダイパッド１５上に、例えば、ろう材２９によって接着・固定されている。
また、ＩＣチップ３０とパッケージベース１０ａとは、本実施形態では、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。すなわち、ＩＣチップ３０に設けられた複数の電極パッド３５と、パッケージベース１０ａの対応するＩＣ接続端子１６とが、ボンディングワイヤー２７により接続されている。
【００３９】
パッケージベース１０ａの凹部において、ＩＣチップ３０の上方には、ジャイロ振動片２０が接合された中継基板４０が配置されている。
詳述すると、中継基板４０の一方の主面に設けられた図示しない振動片接続端子に、ジャイロ振動片２０の外部接続端子（図示せず）が位置合わせされ、例えば銀ペーストなどの導電性を有する接合部材５９により接合されるとともに電気的に接続されている（図１参照）。
中継基板４０の他方の主面側の少なくとも両端部には図示しない接続端子が設けられ、その接続端子がパッケージベース１０ａの凹部の第３層基板１３により形成された段差に設けられた中継基板接続端子１７と位置合わせされ、例えば銀ペーストなどの導電性の接合部材４９により接合されるとともに、電気的に接続されている。
本実施形態では、中継基板４０の長手方向に対向する２辺（両端部）側がパッケージベース１０ａの中継基板接続端子１７が設けられた段差上に固定されている。これにより、ジャイロ振動片２０が搭載された中継基板４０が、パッケージベース１０ａの凹部の凹底部分との間に隙間を空けて、且つ、間にＩＣチップ３０を配置しながら架設されている。
【００４０】
図１（ｂ）に示すように、ＩＣチップ３０およびジャイロ振動片２０が凹部内に接合されたパッケージベース１０ａ上には、蓋体としてのリッド１９が配置され、パッケージベース１０ａの開口を閉塞（閉鎖）している。リッド１９の材質としては、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いることができる。
例えば、金属からなるリッド１９は、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング１８を介してシーム溶接することによりパッケージベース１０ａと接合される。
【００４１】
パッケージベース１０ａの凹部およびリッド１９によって形成される内部空間Ｔ１は、ジャイロ振動片２０が動作するための空間となる。この空間は、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉封止することができる。
例えば、内部空間Ｔ１を減圧空間にして密閉封止する場合には、真空チャンバーなどの内部にリッド１９接合までの工程を終えたパッケージ１０を収容して行われる。
具体的には、パッケージ１０を真空チャンバー内に入れてから、所定の真空度まで減圧させることにより、前工程での加熱により生成されたパッケージ１０の内部空間Ｔ１のガスを、多孔部２５の多孔体２５ｂから外部に排出させる。すなわち、パッケージベース１０ａと中継基板４０との接合や、中継基板４０上へのジャイロ振動片２０の接合に用いられた銀ペーストなどの接合部材５９を硬化させる過程で発生する有害なガス（アウトガス）や、パッケージ１０の内部空間Ｔ１の水分が蒸発した気体が、この脱ガスの過程で外部に排出される。
そして、このような有害なガスや水分が蒸発した気体などのアウトガスを十分に排出させた後、スパッタリングや蒸着により、多孔部２５の外部側（第１層基板１１の底面側）の多孔体２５ｂおよびその周辺の領域に金属膜４５を形成して、多孔体２５ｂによる内部空間Ｔ１と外部との連通を閉鎖させて封止する。
【００４２】
なお、パッケージ１０（パッケージベース１０ａ）の外部側の面の多孔体２５ｂ周辺に予めメタライズ処理を施しておけば、多孔部２５を閉鎖するための金属膜４５が効率よく形成することができるようになるとともに、金属膜４５とパッケージベース１０ａとの密着性が向上するので好ましい。
また、多孔部２５の多孔体２５ｂによる内部空間Ｔ１と外部との連通の閉鎖をする金属膜４５の材料としては、完成した振動ジャイロ１を外部実装基板に実装する際のリフロー温度よりも高い温度を融点として有したものが望ましく、例えば、金と錫（Ｓｎ）との合金、あるいは、金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金などを用いることができる。
【００４３】
上記実施形態の振動ジャイロ１によれば、パッケージ１０の多孔体２５ｂが埋設された多孔部２５からアウトガスを放出させてから、金属膜４５により多孔部２５を閉鎖させることにより、パッケージ１０の内部空間Ｔ１に収容されたジャイロ振動片２０やＩＣチップ３０を気密封止した振動ジャイロ１を形成することができる。
これにより、従来の、貫通孔（封止孔）を封止材で閉鎖することにより封止を行う構造のパッケージに比して、内部空間と外部とを連通する多孔部２５は機械的な強度が高く確保されるので、例えば、パッケージベース１０ａの上端側にリッド１９をシーム溶接する際のローラーによる圧力などにより、パッケージベース１０ａにひび割れが生じるなどの不具合を回避することができる。
【００４４】
また、上記実施形態のパッケージ１０では、従来のパッケージの貫通孔による封止孔を球状の金属封止部材により封止する場合のように、パッケージのベース基板（本実施形態では第１層基板１１）を２枚の平板状基材を積層させて封止孔の内部に段部を形成する必要がないので、ベース基板は一枚の平板状基材である第１層基板１１のみでよい。
【００４５】
なお、パッケージは、平板状のパッケージベースと凹部を有するリッドなどから構成されていてもよい。また、パッケージは、パッケージベース及びリッドの両方に凹部を有していてもよい。これらの構成は、以下の変形例にも適用可能である。
【００４６】
上記実施形態で説明した振動ジャイロ（振動デバイス）は、以下の変形例として実施することも可能である。
【００４７】
（変形例１）
上記実施形態では、パッケージベース１０ａのベース基板としての第１層基板１１は１枚の平板状基材により形成した。これに限らず、従来の２枚の平板状基材を積層させたベース基板とすることにより、信頼性の高い封止が実現可能なパッケージ、および、それを用いた振動ジャイロ（振動デバイス）を提供することが可能になる。
図４は、パッケージおよびそれを用いた振動ジャイロの変形例１を説明するものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は底面側からみた概略平面図である。なお、図４に示す振動ジャイロの変形例において、上記実施形態の振動ジャイロ１と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図４において、本変形例の振動ジャイロ５１は、パッケージ６０の、段差を有する凹部が設けられたパッケージベース６０ａ内に、中継基板４０を介して接合されたジャイロ振動片２０と、ワイヤーボンディングにより接合されたＩＣチップ３０とが気密封止されている。
パッケージ６０は、ベース基板としての第１層基板６１以外は、上記実施形態のパッケージ１０と同一の構成を有している。上記実施形態のパッケージ１０と異なる構成の第１層基板６１は、２枚の平板状基材６１Ａ，６１Ｂが積層されて形成されている。
本変形例では、パッケージベース６０ａの凹部がリッド１９によって閉鎖されることにより形成される内部空間Ｔ１側が、一方の平板状基材６１Ａであり、第１層基板６１の外部側（パッケージ６０の底面側）が他方の平板状基材６１Ｂである。
第１層基板６１の２枚の平板状基材６１Ａ，６１Ｂには、平面視で重なる位置に内部空間Ｔ１と外部とを連通する例えば、同心円の連通孔７５ａがそれぞれ設けられている。また、第１層基板６１の２枚の平板状基材６１Ａ，６１Ｂのうち、内部空間Ｔ１側の平板状基材６１Ａには多孔体７５ｂが埋設され、連通孔７５ａと多孔体７５ｂとによる多孔部７５が形成されている。すなわち、パッケージ６０の底面の外部からみると、多孔体７５ｂが、外部側の平板状基材６１Ｂの連通孔７５ａを介して視認できるようになっている。
【００４９】
多孔部７５を有する本変形例のパッケージ６０の封止は、上記実施形態のパッケージ１０を用いた封止と同じ方法で行うことができる。すなわち、ＩＣチップ３０およびジャイロ振動片２０が凹部内に接合されたパッケージベース６０ａ上に、シールリング１８を介してリッド１９を接合し、このパッケージ６０を真空チャンバー内に入れ、所定の真空度まで減圧させて、内部空間Ｔ１内のアウトガスを多孔部７５の多孔体７５ｂから外部に排出させる。
そして、アウトガスを十分に排出させた後、多孔部７５の多孔体７５ｂの外部側にスパッタリングや蒸着により金属膜９５を形成して、多孔体７５ｂによる内部空間Ｔ１と外部との連通を閉鎖させることによりパッケージ６０を封止する。
このとき、多孔部７５に形成する金属膜９５は、第１層基板６１を構成する２枚の平板状基材６１Ａ，６１Ｂのうち、外部側の平板状基材６１Ｂの連通孔７５ａ内で、且つ、内部空間Ｔ１側の平板状基材６１Ａの連通孔７５ａに埋設された多孔体７５ｂの外部側の面を覆うように形成する。
【００５０】
なお、図４では、２つの平板状基材６１Ａ，６１Ｂに、平面視において同心円で且つ同一形状の連通孔７５ａを設けた構成を例示したが、各平板状基材６１Ａ，６１Ｂに設ける連通孔７５ａは平面視で重なる位置に設けられていれば、平面視形状が異なっていてもよい。
この場合、金属膜９５により多孔体７５ｂを覆って気密状態を形成するために、多孔体７５ｂを埋設する内部空間Ｔ１側の平板状基材６１Ａの連通孔７５ａよりも、外部側の平板状基材６１Ｂの連通孔７５ａの方を大きく形成することが好ましい。また、このように、外部側の平板状基材６１Ｂの連通孔７５ａの方を大きく形成することにより、従来の球状の金属からなる封止部材を用いた封止も可能になる。
【００５１】
上記変形例１の振動ジャイロ５１の構成によれば、２枚の平板状基材６１Ａ，６１Ｂからなる第１層基板（ベース基板）６１のうち、多孔部７５を閉鎖する金属膜９５が、外部側の平板状基材６１Ｂの連通孔７５ａ内で、且つ、内部空間Ｔ１側の平板状基材６１Ａの連通孔７５ａに埋設された多孔体７５ｂの外部側の面に形成されている。
これにより、外部側の平板状基材６１Ｂの外部側の面、すなわち、パッケージ６０の底面に金属膜９５が形成された場合のように、パッケージ６０の底面が外部と接触することによって金属膜９５にきずが発生したり、金属膜９５が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
【００５２】
（変形例２）
上記実施形態および変形例１では、パッケージ１０，６０のベース基板としての第１層基板１１，６１の外部側の面、すなわち、パッケージ１０，６０の外底面側に多孔部２５，７５を設ける構成とした。これに限らず、パッケージの側面（側壁）に多孔部を設ける構成としてもよい。
図５は、パッケージの側壁に多孔部を有する振動ジャイロの変形例２を説明するものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は概略断面図である。なお、図５に示す振動ジャイロの変形例２において、上記実施形態の振動ジャイロ１と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図５において、本変形例の振動ジャイロ７１は、パッケージ８０の、段差を有する凹部が設けられたパッケージベース８０ａ内に、中継基板４０を介して接合されたジャイロ振動片２０と、ワイヤーボンディングにより接合されたＩＣチップ３０とが気密封止されている。
パッケージ８０は、ベース基板としての第１層基板１１に積層される枠状の基板のうちの１つとしての第２層基板８２以外は、上記実施形態のパッケージ１０と同一の構成を有している。
第１層基板１１上に積層される枠状の第２層基板８２は、凹部を有するパッケージベース８０ａの側壁の一部を形成する。第２層基板８２により形成されるパッケージベース８０ａの側壁のうち、一方の側壁には、パッケージ８０の内部空間Ｔ１と外部とを連通する連通孔１０５ａと、その連通孔１０５ａに埋設された多孔体１０５ｂとからなる多孔部１０５が形成されている。なお、パッケージ８０（パッケージベース８０ａ）の側壁は、内部空間Ｔ１と接している。
【００５４】
多孔部１０５を有する本変形例のパッケージ８０の封止は、上記実施形態および変形例１のパッケージ１０，６０を用いた封止と同じ方法で行うことができる。
すなわち、ＩＣチップ３０およびジャイロ振動片２０が凹部内に接合されたパッケージベース８０ａ上に、シールリング１８を介してリッド１９を接合し、このパッケージ８０を真空チャンバー内に入れ、所定の真空度まで減圧させて、内部空間Ｔ１内のアウトガスを多孔部１０５の多孔体１０５ｂから外部に排出させる。そして、アウトガスを十分に排出させた後、多孔部１０５の多孔体１０５ｂの外部側にスパッタリングや蒸着により金属膜１２５を形成して、多孔体１０５ｂによる内部空間Ｔ１と外部との連通を閉鎖させることによりパッケージ８０を封止する。
【００５５】
なお、図５に示す本変形例においては、パッケージ８０の側壁を形成する枠状の基板のうち、ベース基板としての第１層基板１１の直ぐ上に積層される第２層基板８２に多孔部１０５を設けた例を説明した。これに限らず、パッケージ８０の側壁を形成する他の枠状の基板である第３層基板１３あるいは第４層基板１４に多孔部を設けたり、各枠状基板にまたがる範囲に多孔部を設けたりする構成としてもよい。
【００５６】
上記変形例２の振動ジャイロ７１の構成によれば、例えば外部実装基板との実装面となる第１層基板１１ではなく、パッケージ８０の側壁に多孔部１０５が設けられているので、多孔部１０５の多孔体１０５ｂによる外部側と内部空間Ｔ１側との連通を閉鎖する金属膜１２５が、外部実装基板などと接触することによりきずが発生したり、金属膜１２５が剥離して封止不良になったりするなどの不具合を回避することができる。
また、パッケージの外底面に多孔部を設ける場合に比して、振動ジャイロ７１の平面視したときの面積の縮小を図ることができる。
【００５７】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００５８】
例えば、上記実施形態では、各電極、配線、端子などの形成用金属材料として、クロム、金の順で積層されたものなどを用いる構成を説明した。
これに限らず、ニッケル、クロムの順に積層させたものを下地層として、その上に蒸着またはスパッタリングにより、例えば金による電極層を成膜したものを用いたり、あるいは、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料を用いたりすることもできる。また、マグネシウムなどを用いることも可能である。
【００５９】
また、上記実施形態および変形例で説明した特定の形態、例えば、ジャイロ振動片２０などの形状は、上記形状に限定されるものではない。
同様に、各電極、配線、端子などの位置や形状についても上記実施形態に限定されない。
【００６０】
また、上記実施形態および変形例では、振動デバイスとしての振動ジャイロ１，５１，７１について説明した。これに限らず、本発明は、パッケージの内部空間に収容された振動片を気密封止する構成の振動デバイス、例えば、発振器や振動ジャイロ以外の振動素子を用いたセンサーなどを対象とする。
【００６１】
（電子機器）
上記振動ジャイロ、発振器などの振動デバイスは、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ナビゲーション装置、ポインティングデバイス、ゲームコントローラー、携帯電話、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオレコーダー、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などの電子機器に、センシングデバイスまたはタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記実施形態および変形例で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，５１，７１…振動デバイスとしての振動ジャイロ、１Ｂ…ＩＣ搭載部、１０，６０，８０…パッケージ、１０ａ，６０ａ，８０ａ…パッケージベース、１１，６１…ベース基板としての第１層基板、１２，８２…第２層基板、１３…第３層基板、１４…第４層基板、１５…ダイパッド、１６…ＩＣ接続端子、１７…中継基板接続端子、１８…シールリング、１９…リッド、２０…振動片としてのジャイロ振動片、２５，７５，１０５…多孔部、２５ａ，７５ａ，１０５ａ…連通孔、２５ｂ，７５ｂ，１０５ｂ…多孔体、２７…ボンディングワイヤー、２９…ろう材、３０…ＩＣチップ、３５…複数の電極パッド、４０…中継基板、４５，９５，１２５…金属膜、４９…導電性の接合部材、５９…接合部材、６１Ａ…内部空間Ｔ１側の平板状基材、６１Ｂ…外部側の平板状基材、９８…外部実装端子。
【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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