(57)【要約】【課題】カバー部を溶接で接合する際に不具合を防ぐことが可能な電子部品パッケージ及び圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０等の電子部品を保持するとともに電子部品を矩形状に囲む第３層１６０及び第４層１７０が形成され、第４層１７０の表面１７０ａにリッド１１０を接合可能なベース１２０を備える電子部品パッケージ１９０であって、第４層１７０の表面１７０ａのうち、少なくとも１つの角部は、内周側に張り出した張出部１７１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を保持するとともに前記電子部品を矩形状に囲む枠部が形成され、前記枠部の上面にカバー部を接合可能なベース部を備える電子部品パッケージであって、
前記枠部の上面のうち、少なくとも１つの角部は、内周側に張り出した張出部を備える請求項１記載の電子部品パッケージ。
【請求項２】
前記張出部は、前記枠部の上面を含んで部分的に形成される請求項１記載の電子部品パッケージ。
【請求項３】
前記張出部は、前記ベース部の厚さ方向にわたって前記枠部に沿うように形成される請求項１記載の電子部品パッケージ。
【請求項４】
前記張出部は、内周側に向けた平面部、または内周側に凸となる曲面部を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
【請求項５】
前記ベース部は、セラミック製のシートを積層して形成される請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電子部品パッケージと、
前記ベース部に保持される前記電子部品としての圧電振動片と、を含む圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品パッケージ及び圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末や携帯電話などの電子機器では、水晶振動子や水晶発振器などの圧電デバイスが搭載されている。このような圧電デバイスは、水晶振動片などの圧電振動片が電子部品パッケージに保持された構成となっており、外部の基板などに実装されて用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
電子部品パッケージは、ベース部及びカバー部を有している。ベース部は、電子部品を保持すると共に、該電子部品を矩形状に囲む枠部を有している。ベース部においては、枠部の上面にカバー部を接合可能となっている。カバー部は、例えば抵抗シーム溶接などの溶接により、ベース部に接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年では圧電デバイスの小型化により、電子部品パッケージが小型化され、これに伴いベース部に形成される枠部の上面の幅が狭くなっている。そのため、枠部の上面に溶接でカバー部を接合する際に、溶け出した部分が枠部の上面からはみ出してパッケージの内部の電極や圧電振動片等の電子部品に到達するおそれがある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、カバー部を溶接で接合する際に不具合を防ぐことが可能な電子部品パッケージ及び圧電デバイス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】
【０００７】
本発明によれば、電子部品を保持するとともに電子部品を矩形状に囲む枠部が形成され、枠部の上面にカバー部を接合可能なベース部を備える電子部品パッケージであって、枠部の上面のうち、少なくとも１つの角部は、内周側に張り出した張出部を備える。
【０００８】
また、張出部は、枠部の上面を含んで部分的に形成されてもよい。また、張出部は、ベース部の厚さ方向にわたって枠部に沿うように形成されてもよい。また、張出部は、内周側に向けた平面部、または内周側に凸となる曲面部を含んでもよい。また、ベース部は、セラミック製のシートを積層して形成されてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る圧電デバイスは、上記の電子部品パッケージと、ベース部に保持される電子部品としての圧電振動片と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、枠部の上面のうち少なくとも１つの角部が、内周側に張り出した張出部を備えるため、枠部とカバー部とを接合する際に、接合領域に余裕をもって接合することができる。このため、枠部とカバー部との間を溶接によって接合する際に、溶け出した部分が枠部から内周側にはみ出すのを防ぐことができる。これにより、カバー部を接合する際の不具合を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る発振器の一例を示す断面図。
【図２】（ａ）は、ベースの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。
【図３】変形例に係る発振器の一例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る発振器の一例を示す断面図。
【図５】（ａ）は、ベースの一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る張出部の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態では、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、図面においてハッチングした部分は金属膜を表している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、圧電振動片の表面に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面において圧電振動片の長手方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＺ方向と表記する。ＸＺ平面に垂直な方向（圧電振動片の厚さ方向）はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞  
図１は、圧電デバイスとしての発振器１００の一例を示す図である。発振器１００としては、例えば温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）が用いられている。この発振器１００には、水晶の温度特性を補償する温度補償回路が内蔵されており、広い温度範囲にわたって良好な温度特性が得られるものである。発振器１００は、電子部品パッケージ１９０に圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０などの電子機器が搭載された構成となっている。
【００１４】
電子部品パッケージ１９０は、電子部品として後述の圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０を保持するものであり、リッド１１０と、ベース（ベース部）１２０とを有している。
【００１５】
リッド１１０は、矩形の板状に形成されている。リッド１１０の表面１１０ａは、電子部品パッケージ１９０の表面１９０ａとなっている。ベース１２０は、リッド１１０の−Ｙ側に配置されている。ベース１２０は、矩形の板状に形成されている。圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０は、ベース１２０に保持されている。
【００１６】
ベース１２０は、第１層１４０と、第２層１５０と、第３層１６０と、第４層１７０と、の４つの層（シート）を有している。これら第１層１４０、第２層１５０、第３層１６０及び第４層１７０は、−Ｙ側から＋Ｙ側へ向けて、第２層１５０、第１層１４０、第３層１６０、第４層１７０の順にＹ方向に重なるように配置されている。また、第１層１４０、第２層１５０、第３層１６０及び第４層１７０は、それぞれセラミックなどによって形成されている。
【００１７】
第１層１４０は、矩形の板状に形成されている。第１層１４０の表面１４０ａには、電極１２１ａ、１２１ｂが形成されている。また、第１層１４０の表面１４０ａには、圧電振動片１３０が実装されている。
【００１８】
圧電振動片１３０には、例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられている。ＡＴカットは、水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸、機械軸及び光学軸のうち、光学軸に対して結晶軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。なお、圧電振動片１３０として水晶振動片に限定されるものではなく、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどを用いたものでもよい。
【００１９】
圧電振動片１３０は、Ｙ方向から見たときに、Ｘ軸方向に長辺、Ｚ軸方向に短辺を有する矩形状に形成されている。圧電振動片１３０の表面（＋Ｙ側の面）及び裏面（−Ｙ側の面）には、不図示の励振電極及び接続電極がそれぞれ形成されている。接続電極は、導電性接合部１３５を介して、電極１２１ａ及び１２１ｂに接続されている。
【００２０】
第１層１４０の裏面１４０ｂには、半導体デバイス１８０が実装される。半導体デバイス１８０には、温度補償回路などの処理回路が組み込まれている。半導体デバイス１８０は、裏面（−Ｙ側の面）に複数の端子１８１を有しており、この端子１８１を介して第１層１４０の裏面１４０ｂに接合されている。また、第１層１４０の−Ｙ側であって第２層１５０に囲まれる領域には、不図示の樹脂層が充填されている。この樹脂層により、半導体デバイス１８０が保護されている。
【００２１】
第１層１４０には、不図示の貫通電極が形成されている。該貫通電極により、第１層１４０の表面１４０ａ側と裏面１４０ｂ側とが電気的に接続されている。したがって、該貫通電極により、圧電振動片１３０と半導体デバイス１８０との間が電気的に接続されている。
【００２２】
第２層１５０は、矩形の枠状に形成されており、第１層１４０の裏面１４０ｂに接合されている。第２層１５０は、半導体デバイス１８０を囲うように配置されている。第２層１５０の裏面１５０ｂは、電子部品パッケージ１９０の裏面１９０ｂとなっている。裏面１５０ｂには、外部端子１５２ａ〜１５２ｄが設けられている。また、第２層１５０には、第１層１４０側と第２層１５０の裏面１５０ｂ側とが電気的に接続する不図示の貫通電極が形成されている。  
第３層１６０は、矩形の枠状に形成されており、第１層１４０の表面１４０ａに接合されている。第３層１６０は、圧電振動片１３０を囲うように配置されている。
【００２３】
第４層１７０は、矩形の枠状に形成されており、第３層１６０の表面１６０ａに接合されている。第４層１７０は、圧電振動片１３０を囲うように配置されている。第４層１７０の表面１７０ａは、ベース１２０の表面（上面）１２０ａとなっている。
【００２４】
図２（ａ）は、ベース１２０を＋Ｙ側から見たときの一例を示す図である。なお、図２（ａ）では、圧電振動片１３０を一点鎖線で示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。
【００２５】
図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第４層１７０の各角部には、内周側に張り出した張出部１７１が設けられている。張出部１７１は、圧電振動片１３０を囲う第３層１６０及び第４層１７０のうち、ベース１２０の表面１２０ａを含んだ第４層１７０に形成されている。このように、張り出し部１７１は、ベース１２０の表面１２０ａを含んで部分的に形成される。
【００２６】
張出部１７１は、内周側に向けた平面部１７１ａを有している。平面部１７１ａは、例えば各角部を構成する２つの内周面に対して４５°の角度をなすようにそれぞれ配置される。なお、平面部１７１ａの配置は、上記に限定されるものではない。張出部１７１が設けられることにより、ベース１２０の角部において、表面１２０ａが内周側に広がった状態となっている。
【００２７】
第４層１７０の表面１７０ａは、例えばタングステンなどによってメタライズ処理が施されている。また、該タングステンの表面にはＮｉメッキ層が積層されており、該Ｎｉメッキ層の表面にはＡｕメッキ層が積層されている。
【００２８】
第１層１４０の＋Ｙ側では、リッド１１０とベース１２０とを接合することにより、内部空間が形成される。この内部空間には、上記圧電振動片１３０が収容される。なお、リッド１１０とベース１２０との間には、リング１１５が介挿されている。リッド１１０の裏面１１０ｂは、リング１１５を介してベース１２０の表面１２０ａ（第４層１７０の表面１７０ａ）に接合されている。
【００２９】
リング１１５は、例えばコバールによって形成されており、表面にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層が形成されている。リング１１５は、抵抗シーム溶接によってリッド１１０及びベース１２０に接合される。リング１１５は、第４層１７０の表面１７０ａに沿って配置される。リング１１５は、例えば第４層１７０の角部において湾曲した形状に形成されている。このため、第４層１４０の角部において、リング１１５は、部分的に表面１７０ａの内周側に近接して配置される。
【００３０】
上記のように構成された発振器１００を製造する場合には、まず電子部品パッケージ１９０のベース１２０を形成し、ベース１２０の第１層１４０の表面１４０ａに圧電振動片１３０を実装する。次に、リング１１５を介してリッド１１０を配置し、抵抗シーム溶接によってリッド１１０とベース１２０とを接合する。抵抗シーム溶接では、リッド１１０の端に抵抗シーム溶接用のローラ状の電極を当接し、該ローラ状の電極を転がしながら溶接を行う。次に、ベース１２０に対して所定の電気的検査を行い、圧電振動片１３０の特性の良否を検査する。そして、検査結果が良であったベース１２０の第１層１４０の裏面１４０ｂに半導体デバイス１８０を実装する。
【００３１】
近年、発振器１００の小型化が進んでおり、これにより電子部品パッケージ１９０が小型化されている。このため、ベース１２０のうち枠状に形成される第４層１７０の表面１７０ａの幅が狭くなっている。この場合、第４層１７０の表面１７０ａに抵抗シーム溶接でリッド１１０を接合する際に、溶け出した部分が表面１７０ａからはみ出しやすい。
【００３２】
例えば、本実施形態のようにリング１１５が第４層１７０の角部において湾曲した形状となっており、該角部において部分的に第４層１７０の内周側に近接して配置される場合には、第４層１７０の角部において、溶け出した部分が内部空間側にはみ出しやすい。このような溶け出した部分が内部空間側にはみ出すと、内部空間側の電極１２１ａ、１２１ｂや圧電振動片１３０側に到達するおそれがある。
【００３３】
これに対して、第１実施形態によれば、第４層１７０の表面１７０ａの各角部が、内周側に張り出した張出部１７１を備えるため、リング１１５と第４層１７０とを抵抗シーム溶接で接合する際に、接合領域に余裕をもって接合することができる。このため、角部において溶け出した部分が表面１７０ａから内周側にはみ出すのを防ぐことができる。これにより、リング１１５を介してリッド１１０を接合する際の不具合を防ぐことが可能となる。
【００３４】
＜変形例＞  
次に、変形例を説明する。  
第１実施形態では、リッド１１０とベース１２０との間がリング１１５を介して接合された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。
【００３５】
図３は、変形例に係る発振器１００Ａの一例を示す図である。  
図３に示すように、発振器１００Ａの電子部品パッケージ１９０Ａでは、リングが設けられず、リッド１１０Ａとベース１２０との間が直接的に接合されている。リッド１１０Ａとベース１２０との間を直接的に接合することにより、電子部品パッケージ１９０Ａの低背化を図ることができると共に、コスト低減化を図ることができる。
【００３６】
リッド１１０Ａは、例えばコバールの基材１１１Ａの表面側に不図示のＮｉメッキ層が形成され、裏面側（ベース１２０側）の面に銀ろう層１１２Ａが形成された構成である。なお、リッド１１０Ａの構成としては、これに限定されず、例えば銀ろう層１１２Ａに代えて金錫層を配置させた構成であってもよい。
【００３７】
リッド１１０Ａとベース１２０との間は、抵抗シーム溶接などの溶接によって接合されている。抵抗シーム溶接の際には、リッド１１０Ａの銀ろう層１１２Ａが溶け出すようになっている。なお、ベース１２０を含めた他の構成は、第１実施形態と同様であり、第４層１７０の各角部には、張出部１７１が設けられている。
【００３８】
本変形例によれば、第４層１７０の各角部に張り出し部１７１が設けられるため、第４層１７０とリッド１１０とを抵抗シーム溶接で直接的に接合する際に、接合領域に余裕をもって接合することができる。このため、第４層１７０の各角部において溶け出した部分（例、銀ろう層１１２Ａ）が表面１７０ａから内周側にはみ出すのを防ぐことができる。これにより、リッド１１０を接合する際の不具合を防ぐことが可能となる。
【００３９】
＜第２実施形態＞  
次に、第２実施形態を説明する。図４は、圧電デバイスとしての発振器２００の一例を示す図である。なお、第２実施形態においては、第１実施形態と共通のＸＹＺ座標系を用いるものとする。
【００４０】
図４に示すように、発振器２００は、電子部品パッケージ２９０に圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０などの電子機器が搭載された構成となっている。電子部品パッケージ２９０は、電子部品として圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０を保持するものであり、リッド１１０と、ベース（ベース部）２２０とを有している。なお、圧電振動片１３０、半導体デバイス１８０及びリッド１１０の構成は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一の符号を伏してその説明を省略あるいは簡略化する。
【００４１】
以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、ベース２２０が第１層１４０と、第２層１５０と、第３層２６０と、の３層構造を有する点で第１実施形態とは異なっている。つまり、ベース２２０は、第１層１４０の＋Ｙ側に、第３層２６０の１層のみが配置されている。
【００４２】
第３層２６０は、矩形の枠状に形成されており、第１層１４０の表面１４０ａに接合されている。第３層２６０は、圧電振動片１３０を囲うように配置されている。第３層２６０の表面２６０ａは、ベース２２０の表面（上面）２２０ａとなっている。
【００４３】
図５（ａ）は、ベース２２０を＋Ｙ側から見たときの一例を示す図である。なお、図５（ａ）では、圧電振動片１３０を一点鎖線で示している。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。
【００４４】
図４、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３層２６０の各角部には、内周側に張り出した張出部２６１が設けられている。張出部２６１は、第３層２６０のうちベース１２０の厚さ方向にわたって形成されている。張出部２６１は、第３層２６０に沿うように形成される。
【００４５】
張出部２６１は、内周側に向けた平面部２６１ａを有している。平面部２６１ａは、例えば各角部を構成する２つの内周面に対して４５°の角度をなすようにそれぞれ配置される。なお、平面部２６１ａの配置は、上記に限定されるものではない。張出部２６１が設けられることにより、ベース２２０の角部において、表面２２０ａが内周側に広がった状態となっている。
【００４６】
なお、第３層２６０の表面２６０ａは、第１実施形態の第４層１７０の表面１７０ａと同様に、例えばタングステンなどによってメタライズ処理が施されている。また、該タングステンの表面にはＮｉメッキ層が積層されており、該Ｎｉメッキ層の表面にはＡｕメッキ層が積層されている。
【００４７】
上記のように構成された発振器２００を製造する場合には、まず電子部品パッケージ２９０のベース２２０を形成する。そして、ベース２２０に半導体デバイス１８０及び圧電振動片１３０を実装する。そして、リング１１５を介してリッド１１０を配置し、抵抗シーム溶接によってリッド１１０とベース２２０とを接合する。抵抗シーム溶接では、リッド１１０の端に抵抗シーム溶接用のローラ状の電極を当接し、該ローラ状の電極を転がしながら溶接を行う。
【００４８】
以上のように、第２実施形態によれば、第３層２６０の表面２６０ａの各角部が、内周側に張り出した張出部２６１を備えるため、リング１１５と第３層２６０とを抵抗シーム溶接で接合する際に、接合領域に余裕をもって接合することができる。このため、角部において溶け出した部分が表面２６０ａから内周側にはみ出すのを防ぐことができる。これにより、リング１１５を介してリッド１１０を接合する際の不具合を防ぐことが可能となる。なお、第２実施形態において、リッド１１０をベース２２０に直接的に接合する構成であってもよい。
【００４９】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、張出部１７１、２６１が平面部１７１ａ、２６１ａを有し、該平面部１７１ａ、２６１ａが各角部を構成する２つの内周面に対して４５°の角度をなすようにそれぞれ配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。
【００５０】
図６（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る張出部の一例を示す図である。  
図６（ａ）に示すように、張出部１７１Ｂ、２６１Ｂが内周側に角部を有するように張り出した構成であってもよい。この場合、角部が形成される分だけ、上記平面部１７１ａ、２６１ａに対して内側に突出した構成となる。したがって、溶接に溶け出した部分が内周側にはみ出すのをより確実に防ぐことができる。
【００５１】
また、図６（ｂ）に示すように、張出部１７１Ｃ、２６１Ｃが内周側に凸となる曲面部１７１Ｃａ、２６１Ｃａを有するように張り出した構成であってもよい。この場合、曲面部１７１Ｃａ、２６１Ｃａが形成される分だけ、上記平面部１７１ａ、２６１ａに対して内側に突出した構成となる。したがって、溶接に溶け出した部分が内周側にはみ出すのをより確実に防ぐことができる。
【００５２】
また、図６（ｃ）に示すように、張出部１７１Ｄ、２６１Ｄが内周側に凹となるように湾曲されて張り出した構成であってもよい。この場合、張出部１７１Ｄ、２６１Ｄは、角部の内周側を構成する２つの内周面同士が交差する場合に比べて、湾曲している分、内側に突出した構成となる。したがって、溶接に溶け出した部分が内周側にはみ出すのをより確実に防ぐことができる。また、張出部１７１Ｄ、２６１Ｄの湾曲部分の径を、リング１１５の湾曲部分（角部）の径よりも大きくなるように設定することで、張出部１７１Ｄ、２６１Ｄの張り出し領域の面積を大きくすることができる。
【００５３】
また、例えば、上記実施形態では、第４層１７０及び第３層２６０の各角部に張出部１７１、２６１が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、少なくとも１つの角部に張出部１７１、２６１が形成される構成であればよい。
【００５４】
また、例えば、上記実施形態では、各角部に配置される張出部１７１、２６１が、すべて等しい形状及び寸法に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、張出部１７１、２６１のうち少なくとも１つが他とは異なる形状、寸法に形成された構成であってもよい。
【００５５】
また、例えば、上記実施形態では、圧電デバイスとして、ベースの表面に圧電振動片１３０を実装し、ベースの裏面に半導体デバイス１８０を実装する構成の発振器１００、２００を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、ベースの表面に圧電振動片１３０及び半導体デバイス１８０の両方を実装する構成であってもよい。
【００５６】
また、例えば、上記実施形態では、電子部品として、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）やパッケージ水晶発振器（ＳＰＸＯ）など、他の種類の水晶発振器であってもよい。また、電子部品としては、発振器に限られず、振動子であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１００、１００Ａ、２００…発振器
１１０、１１０Ａ…リッド
１１５…リング
１２０、２２０…ベース（ベース部）
１２０ａ、２２０ａ…表面（上面）
１３０…圧電振動片
１４０…第１層
１５０…第２層
１６０、２６０…第３層（枠部）
１７０…第４層（枠部）
１７１、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、２６１、２６１Ｂ、２６１Ｃ、２６１Ｄ…張出部
１７１ａ、２６１ａ…平面部
１７１Ｃａ、２６１Ｃａ…曲面部
１８０…半導体デバイス
１９０、１９０Ａ、２９０…電子部品パッケージ
【図１】
2015192442.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015192442.tif 000007
【図６】
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