(57)【要約】【課題】耐圧性を高めて気密を維持した表面実装振動子を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、底壁１ａ及び枠壁１ｂからなるとともに断面視凹状として平面視矩形状とした容器本体１内に少なくとも水晶片２を収容して、前記枠壁１ｂ上面となる容器本体１の開口端面に金属カバー３の周回する外周部を接合し、前記水晶片２を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記金属カバー３は前記外周部を平坦として前記開口端面に接合し、前記金属カバー３の中央領域は前記容器本体１の開口端面から外側に向かって突出する錘体状とした構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁及び枠壁からなるとともに断面視凹状として平面視矩形状とした容器本体内に少なくとも水晶片を収容して、前記枠壁上面となる容器本体の開口端面に金属カバーの周回する外周部を接合し、前記水晶片を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記金属カバーは前記外周部を平坦として前記開口端面に接合し、前記金属カバーの中央領域は前記容器本体の開口端面から外側に向かって突出する錘体状としたことを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１において、前記金属カバーは錘体状とした中央領域の先端側を平坦状とした水晶デバイス。
【請求項３】
請求項１において、前記枠壁は各辺の幅を同一とし、前記錘体状は４角錐状とした水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１において、前記容器本体の開口端面に金属カバーの周回する外周部を共晶合金又はシーム溶接によって接合した水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスを技術分野とし、特に金属カバーの剛性を高めて耐圧性を良好とした表面実装用の水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
水晶振動子は周波数や時間の基準源として発振器に組み込まれ、通信機器等の電子機器に広く採用され、例えば高圧下（50〜80Kg）での環境に耐え得る表面実装振動子が求められるものがある。
【０００３】
（従来技術の一例、特許文献１参照）
第５図は一従来例を説明する図で、第５図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片２の平面図である。
【０００４】
表面実装振動子は容器本体１に水晶片２を収容し、金属カバー３を接合して密閉封入する。容器本体１は底壁１ａと枠壁１ｂを有する断面視凹状として平面視矩形状とした積層セラミックからなる。枠壁１ｂは各辺のそれぞれの枠幅を同一とする。そして、容器本体１の内底面に水晶端子４を、外底面に実装端子５を有する。水晶端子４は積層面及び外側面（端面）を経て、例えば一組の対角部の実装端子５と電気的に接続する。
【０００５】
水晶片２は例えばＡＴカットとし、両主面に励振電極７ａを有して一端部両側に引出電極７ｂを延出する。ＡＴカットは結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に直交した主面（所謂Ｙカット）が、Ｙ軸からＺ軸に３５°１５′回転してなる。そして、引出電極７ｂの延出した水晶片２の一端部両側が導電性接着剤８によって水晶端子４に電気的に接続して固着される。
【０００６】
金属カバー３は周回する外周部が容器本体１の開口端面（枠壁１ｂの上面）に接合する。ここでは、例えば共晶合金９や例えば金属リング１０を用いたシーム溶接によって接合される。金属カバー３は平板状とし、一般にはコバール（Ｋｖ）を母材として表面を電解液中でのＮiメッキとする。なお、容器本体１（セラミック）との膨張係数が接近することからＫｖが選択され、酸化を防止するためにＮiメッキとする。
【０００７】
そして、共晶合金９による接合の場合には、例えば金錫（ＡuＳn）としたリング状の共晶合金９を加熱溶融によって金属カバー３の周回する外周表面に設ける。次に、容器本体１の開口端面に形成された金属膜に金属カバー３の外周表面を当接して位置決めする。その後、共晶合金９の再度の加熱溶融によって金属カバー３を接合する。
【０００８】
また、シーム溶接の場合には、例えば容器本体１の開口端面に設けられた金属リング１０に金属カバー３の外周を当接する。そして、図示しない一対の金属ローラを金属カバー３の一組の対向辺に当接して押圧・進行しながら電流を供給し、ジュール熱によってＮi膜を溶融する。これにより、一組の対向辺の金属カバー３の外周を接合した後、他組の対向辺を同様に接合する。
【０００９】
これらの接合は、通常では、常圧（約１気圧）とした不活性ガス例えば窒素ガス中にてなされる。これにより、容器本体１に金属カバー３を接合した密閉容器内には常圧とした窒素ガスが充満し、水晶片２はこの中で動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−９２５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面実装振動子では、共晶合金９やシーム溶接による接合（封止）として例えば抵抗溶接によって封止したリードタイプ型の水晶振動子よりも耐圧性に欠ける問題があった。具体的には、例えば高圧下（50〜80Kg）の元では、金属カバー３が第６図（ａ）で示すＰ方向に押圧されて例えば４角錐状に窪み（歪み、機械的変形）を生じる。なお、第６図（ｂ）での×を記した○印は中央部が窪んでいることを示す。
【００１２】
そして、容器本体１と金属カバー３との接合面にこれらの歪みが作用するとともに外周部ではＦ方向「前第６図（ａ）」への反力を生ずる。したがって、金属カバー３と容器本体１（開口端面）との接合面に応力を生じて接合強度を低下させる。これらにより、表面実装振動子にとって致命的な気密漏れを生じて振動周波数の変化や、振動子としての機能停止を引き起こす問題があった。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は耐圧性を高めて気密を維持した表面実装振動子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】
【００１４】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、底壁及び枠壁からなるとともに断面視凹状として平面視矩形状とした容器本体内に少なくとも水晶片を収容して、前記枠壁上面となる容器本体の開口端面に金属カバーの周回する外周部を接合し、前記水晶片を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記金属カバーは前記外周部を平坦として前記開口端面に接合し、前記金属カバーの中央領域は前記容器本体の開口端面から外側に向かって突出する錘体状とした構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
このような構成であれば、金属カバーは中央領域が錘体状として突出するので、外圧が高まっても、金属カバーの容器本体内への窪みを防止できる。要するに、外圧に対する剛性が高まって窪みを防止できる。したがって、金属カバーと容器本体（開口端面）との接合面に生ずる応力を軽減するので、接合強度の低下を防止する。これにより、耐圧性を高めて気密を維持できる。
【００１６】
（実施態様項）
本発明の請求項２では、前記金属カバーは錘体状とした中央領域の先端側を平坦状とする。この場合、先端側の平坦状とするので、例えば真空吸着による金属カバーや表面実装振動子の移動を従来通りに維持できる。
【００１７】
同請求項３では、前記枠壁は各辺の幅を同一とし、前記錘体状は４角錐状とする。これにより、金属カバーの平坦部となる外周部の内周を枠壁の内周に概ね一致させた錘状に形成できる。これにより、外圧に対する剛性を均一にできる。
【００１８】
同請求項4では、前記容器本体の開口端面に金属カバーの周回する外周部を共晶合金又はシーム溶接によって接合する。これにより、接合手段を明確にする。そして、共晶合金又はシーム溶接とするので、金属カバーを共用できる。すなわち、部品を共通化して生産性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は金属カバーの図である。
【図２】本発明の第２実施形態を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は金属カバーの図である。
【図３】本発明の他の例を示す金属カバーの図である。
【図４】本発明の他の適用例を示す表面実装発振器の図で、同図（ａｂ）ともに断面図である。
【図５】従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面実装振動子の断面図、同図（ｂ）は水晶片の平面図である。
【図６】従来例の問題点を説明する表面実装振動子の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、第１図（表面実装振動子の断面図、金属カバー３の図）によって、本発明の一実施形態を説明する。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００２１】
表面実装振動子は、前述したように、積層セラミックからなる凹状とした容器本体１に水晶片２を収容する。この場合、容器本体１の実装端子５と電気的に接続した内底面の水晶端子４に、引出電極の延出した水晶片２の一端部両側を導電性接着剤８によって固着する。そして、容器本体１の開口端面に金属カバー３の周回する外周表面を、この例では共晶合金９によって接合する。あるいは、例えば金属リング１０を用いたシーム溶接によって接合する。これらの場合、例えば常圧（約１気圧）とした不活性ガス例えば窒素ガス中での接合とする。
【００２２】
そして、この実施形態では、金属カバー３は外周を平坦として中央領域３ａが外周部３ｂから突出した４角錐状とする。但し、中央部は容器本体１の開口端面から外側に向かった方向に突出する。そして、金属カバー３の外周部３ｂの内周は枠壁１ｂの内周と基本的に同一とする。この例では、金属平板の絞り加工によって４角錐状に形成される。
【００２３】
このような構成であれば、効果の欄でも記載するように、金属カバー３は中央領域が外側に向かって突出するので、外圧が高まっても、金属カバー３の容器本体１内への窪みを防止できる。要するに、外圧に対する剛性が高まって窪みを防止できる。したがって、金属カバー３と容器本体１（開口端面）との接合面に生ずる応力を軽減するので、接合強度の低下を防止する。これにより、耐圧性を高めて気密を維持できる。
【００２４】
また、ここでは金属カバー３の中央領域を４角錐状とするので、外周部の内周を枠壁１ｂの内周に一致して形成できる。したがって、外圧に対する剛性を均一にして、金属カバー３の一箇所に外圧が集中することを防止できる。そして、共晶合金９又はシーム溶接とするので、金属カバー３を共用できて部品の共通化を計れる。
【００２５】
（第２実施形態）
以下、第２図（表面実装振動子の断面図、金属カバーの図）によって、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。
【００２６】
第２実施形態では第１実施形態と基本構造は同じであり、金属カバー３の外側に突出した中央領域の先端側（中央部）を平坦面とする。この場合でも、第１実施形態と同様に外圧に対しての剛性を高めて容器本体１内への窪みを防止し、耐圧性を高めて気密を維持できる。そして、中央部の先端側を平坦状とするので、例えば真空吸着による金属カバー３や表面実装振動子の移動を確実にする。
【００２７】
（他の事項）
上記実施形態では、金属カバーは４角錐状としたが、例えば第３図に示したように楕円を含む円錐状であってもよく、要は垂体状として中央領域が突出してあれば同様の効果を奏する。
【００２８】
また、例えば第４図に示したように表面実装発振器とした水晶デバイスの場合でも同様に適用できる。すなわち、凹部の内底面「第４図（ａ）」あるいは外底面「同図（ｂ）」にさらに凹部を設けて、発振回路を集積化したＩＣチップ１１を収容して表面実装発振器を形成した場合でも同様に適用できる。但し、これらの場合の実装端子５は少なくとも発振出力、電源、アースを含んだ端子となる。また、金属カバー３は共晶合金９又はシーム溶接によっての接合としたが、例えばガラスや樹脂を用いた接合であっても適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１  容器本体、２  水晶片、３  金属カバー、４  水晶端子、５  実装端子、７  励振及び引出電極、８  導電性接着剤、９  共晶合金、１０  金属リング、１１  ＩＣチップ。
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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