(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は振動特性を良好に維持して電気的短絡を防止した、共晶合金によっての封止とする表面実装水晶デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】開口端面に環状のＡu膜を有する矩形状とした凹状の容器本体内に少なくとも水晶片を収容して前記容器本体内の一端側に設けられた水晶保持端子に電気的・機械的に接続し、前記容器本体の開口端面に少なくとも外周に環状のＡu膜を有する金属カバーをＡuを含む共晶合金の加熱溶融によって接合し、前記金属カバーは前記容器本体の角部の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路によって前記容器本体の底面に設けたアース用の実装端子に電気的に接続した表面実装水晶デバイスの製造方法において、前記共晶合金は前記金属カバーの外周又は前記容器本体の開口端面における各角部の塗布量を各辺の中央領域を少なくして加熱溶融した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口端面に環状の金属膜を有する矩形状とした凹状の容器本体内に少なくとも水晶片を収容して前記容器本体内の一端側に設けられた水晶保持端子に電気的・機械的に接続し、前記容器本体の開口端面に少なくとも外周に環状の金属膜を有する金属カバーを共晶合金の加熱溶融によって接合し、前記金属カバーは前記容器本体の角部の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路によって前記容器本体の底面に設けたアース用の実装端子に電気的に接続した表面実装水晶デバイスの製造方法において、前記共晶合金は前記金属カバーの外周又は前記容器本体の開口端面における各角部の塗布量を各辺の中央領域を少なくして加熱溶融したことを特徴とする表面実装デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記共晶合金は前記角部を除く前記各辺の中央領域のみとした表面実装デバイスの製造方法。
【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表面実装水晶デバイスを技術分野とし、特に共晶合金によって封止した表面実装水晶デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面実装水晶デバイス例えば表面実装水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）は小型・軽量であることから、特に携帯型とした電子機器に周波数や時間の基準源として組み込まれる。近年では、小型化さらに進行し、平面外形を例えば2.0×1.6ｍｍとしたものが標準化（ディファクトスタンダード）されている。
【０００３】
（従来技術の一例）
第４図はこの種の一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）はカバーを除く平面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。
【０００４】
表面実装振動子は容器本体１内に水晶片２を収容し、金属カバー３を被せて密閉封入してなる。容器本体１は底壁と枠壁からなる凹状とした積層セラミックからなり、内底面の一端側に一対の水晶保持端子４を有する。一対の水晶保持端子４は、容器本体１の例えば一組の対角部の底面に設けられた振動子用の実装端子５に積層面を経て電気的に接続する。そして、容器本体１の開口端面には下地をＷ（タングステン）として電界メッキ等による例えばＡuとした図示しない金属膜を有する。
【０００５】
水晶片２は例えばＡＴカットして両主面に励振電極６（ａｂ）を有し、一端部両側に引出電極７（ａｂ）を延出する。引出電極７の延出した水晶片２の一端部両側は、容器本体１の水晶保持端子４に導電性接着剤８によって固着され、電気的・機械的に接続する。
【０００６】
金属カバー３は膨張係数が積層セラミックに接近したコバールとして、電界メッキ等による例えばＡuとした図示しない金属膜を全面に有する。但し、金属カバー３の少なくとも一主面の外周を周回する環状の金属膜が形成されてあればよい。そして、金属カバー３の一主面の外周を容器本体１の開口端面に共晶合金９によって接合される。
【０００７】
この例では、プレス加工等による平板状とした環状の共晶合金９を、先ず、金属カバー３の周回する外周の金属膜上に加熱溶融によって接合する「第５図（ａｂ）参照」。共晶合金９は例えばＡuＳnとする。但し、ここでの加熱溶融は半溶融状態として仮固着とする。次に、金属カバー３を容器本体１の開口端面に位置決めし、無加圧としてあるいは加圧（押圧）しながら溶融温度以上で加熱し、共晶合金９を溶融して接合する。
【０００８】
ここで、金属カバー３は容器本体１の枠壁の他組の対角部に設けたハーフビアホール等による内周面に露出する垂直方向の導電路１０によって、容器本体１の他組の対角部の底面に設けたアース用の実装電極５に積層面を経て電気的に接続する。なお、小型化が進行して容器本体１の内積を大きくするため、枠壁幅が小さくなるので枠壁内部にビアホールが形成できなくなることによる。
【０００９】
このようなものでは、例えばシーム溶接時の溶接温度約1600℃に比較して、共晶合金９（ＡuＳn）の溶融温度は278℃なので、接合前後における熱膨張係数差による応力歪みを軽減でき。このことから、共晶合金９による接合は、シーム溶接の場合よりも、容器本体１の枠壁幅を小さくして内積を大きくできる。これにより、小型化しても水晶片２の外形を大きくできて設計を容易にする。なお、水晶片２は板面面積が大きいほど、例えば副振動の抑制等を含めて設計の自由度を増す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
（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、容器本体１の枠壁幅が小さく（狭く）なるほど、これに対応する金属カバー３の外周に設けた環状のＡu膜の幅も狭く、さらには環状とした共晶合金９の枠幅も狭くなる。このため、金属カバー３のＡu膜上に環状の共晶合金９を加熱溶融（半溶融）して接合する際、溶融した共晶合金（便宜的に溶融金属９とする）が、第５図（ｃ）に示したように、金属カバー３の面積の大きい角隅部（４角部）に溶融金属９が凝集する。そして、各辺の中央領域は量が少なく希薄になる。
【００１１】
このため、金属カバー３を容器本体１の開口端面に位置決めし、共晶合金９を再び加熱溶融して接合する際、容器本体１の４角部での溶融金属９の量が多くなる。そして、容器本体１の他組の対角部に設けた垂直方向の導電路１０に沿って、溶融金属９が容器本体１内に流出する。したがって、第６図に示したように、容器本体１内に流出した溶融金属９が水晶片２に接触して振動特性を悪化させたり、振動を停止させたりする問題があった。なお、第4図では導電路１０を便宜的に示している。
【００１２】
さらには、溶融金属９が例えば水晶保持端子４に接触して、アース用との実装電極５との間で電気的短絡を引き起こす問題があった。これらの場合、特に、容器本体１に対して金属カバー３を押圧して加熱する場合は流出量が多くなる。なお、環状の共晶合金９は例えば印刷によって形成した場合でも同様である。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は振動特性を良好に維持して電気的短絡を防止した、共晶合金によっての封止とする表面実装水晶デバイス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】
【００１４】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１に示したように、開口端面に環状の金属膜を有する矩形状とした凹状の容器本体内に少なくとも水晶片を収容して前記容器本体内の一端側に設けられた水晶保持端子に電気的・機械的に接続し、前記容器本体の開口端面に少なくとも外周に環状の金属膜を有する金属カバーを共晶合金の加熱溶融によって接合し、前記金属カバーは前記容器本体の角部の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路によって前記容器本体の底面に設けたアース用の実装端子に電気的に接続した表面実装水晶デバイスの製造方法において、前記共晶合金は前記金属カバーの外周又は前記容器本体の開口端面における各角部の塗布量を各辺の中央領域を少なくして加熱溶融した構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
このような構成であれば、金属カバーの外周を容器本体の開口端面に位置決めした後の加熱溶融時には、中央領域の溶融した共晶合金（溶融金属）が各角部に流動して均一化する。そして、各角部の溶融金属の量は従来の場合よりも少なくなる。したがって、角部の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路に流出する溶融金属の量も少なくできる。これにより、溶融金属と水晶片及び水晶保持端子との接触を抑制し、振動特性を良好にして電気的短絡を防止する。
【００１６】
（実施態様）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記共晶合金は前記角部を除く前記各辺の中央領域のみとする。これにより、請求項１での構成をさらに明確にして、角部での溶融金属の量を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１図は本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａ）は金属カバーに対する共振合金の接合組立図、同図（ｂ）は同平面図である。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。
【００１８】
表面実装振動子は前述同様（前第４図参照）に容器本体１に水晶片２を収容し、ＡuＳnとした共晶合金９によって金属カバー３を接合して密閉封入する。容器本体１は内底面の一端部両側に水晶保持端子４を有し、引出電極の延出した水晶片２の一端部両側が導電性接着剤８によって固着される。容器本体１の開口端面及び金属カバー３の少なくとも外周には、図示しない環状のＡuとした金属膜を有する。そして、金属カバーは他組の対角部の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路１０によって、アース用の実装電極５に電気的に接続する。
【００１９】
そして、この実施形態では、金属カバー３の外周に接合する環状とした平板状の共晶合金９は、各４角部において内周側から切り込み１１が設けられ、各辺の中央領域の枠幅を両端側よりも大きくする。例えばプレスや印刷によって形成される。そして、金属カバー３の例えば全面をＡuメッキとした金属膜１２上の外周に位置決めする。ここでは、共晶合金９を溶融温度以下で低温加熱し、共晶合金の平面外形をそのままとして仮結合する。
【００２０】
次に、各角部に切り込み１１を有する共晶合金９が仮固着した金属カバー３を、前述同様に容器本体１の金属膜の設けられた開口端面上に位置決めする。そして、共晶合金９を溶融温度（278℃）以上の温度で加熱溶融する。これにより、溶融した共晶合金９が各角部の切り込み１１部（金属膜１２の露出部）に流動し、各角部を含めて容器本体の金属膜上にほぼ均一な厚みとなって接合される。
【００２１】
このような構成であれば、平板状の共晶合金９は４角部に切り込み１１を有した状態で金属カバー３に仮固着され、容器本体１の開口端面上に位置決されて加熱溶融される。そして、溶融した共晶合金９が各４角部に流動する。したがって、容器本体１の開口端面の各４角部での共晶合金９は中央領域から流動した分のみなのでその量を少なくできる。
【００２２】
このことから、容器本体１の４角部のうちの他組の対角部に設けた垂直方向の導電路１０に流出する共晶合金９の量も少なくなる。したがって、水晶片２及び水晶保持端子４との接触を抑制し、振動特性及びアース用の実装電極５との電気的短絡を防止できる。
【００２３】
（他の事項）
上記実施形態では共晶合金９の4角部に切り込み１１を設けたが、例えば第２図に示したように印刷によって各４辺の中央領域に設けて仮固着してもよく、要は４角部の量を各辺の中央領域よりも少なくすればよい。また、共晶合金は例えば半田であってもよく、ＡuＳnには限定されない。
【００２４】
また、水晶デバイスを表面実装振動子として説明したが、例えば第３図（ａｂ）に示したように、ＩＣチップ１１を容器本体１の底面に、水晶片２を内壁段部に固着した場合でも、さらに、容器本体１の一主面の凹部に水晶片２を、他主面にＩＣチップを収容した場合でも同様に適用できる。要は、少なくとも水晶片２を収容して金属カバー３によって密閉する場合適用できる。符号１２はバンプである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａ）は金属カバーに対する共振合金の接合組立図、同図（ｂ）は同平面図である。
【図２】本発明の他の例を示す、共振合金を有する金属カバーの平面図である。
【図３】本発明の他の適用例を説明する表面実装発振器の断面図である。
【図４】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）はカバーを除く平面図、同図（ｃ）は水晶片の平面図である。
【図５】従来例を説明する金属カバーの図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図、同図（ｃ）は共晶合金を加熱溶融した後の断面図である。
【図６】従来例を説明する表面実装振動子の金属カバーを除く便宜的な平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  容器本体、２  水晶片、３  金属カバー、４  水晶保持端子、５  実装端子、６  励振電極、７  引出電極、８  導電性接着剤、９  共晶合金、１０  導電路、１１  ＩＣチップ、１２  金属膜、１３  バンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008035103.tif 000006
【図５】
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【図６】
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