(57)【要約】      （修正有）【課題】水晶保持端子と溶融金属との短絡を防止した表面実装水晶デバイスを提供する。【解決手段】開口端面に環状のＡu膜を有する凹状の容器本体１に少なくとも水晶片２を収容して前記容器本体１内の一端側に設けられた水晶保持端子４に電気的・機械的に接続し、前記容器本体１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３をＡuを含む共晶合金９によって接合し、前記金属カバー３は前記容器本体１の枠壁内周に露出した垂直方向の導電路１０によって前記容器本体１の底面に設けたアース用の実装端子５に電気的に接続した表面実装水晶デバイスにおいて、前記垂直方向の導電路１０は前記容器本体１の角部を除く辺の中央領域に設けられた構成とする。【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Ａuを含む共晶合金によって接合し、前記金属カバーは前記容器本体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において、前記垂直方向の導電路は前記容器本体の角隅部を除く辺の中央領域に設けられたことを特徴とする表面実装水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装型とした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図示しないＡu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図示しないＡu膜を有する。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Ａu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Ａu膜上に加熱溶融によって接合する。共晶合金９は例えばＡuＳnとする「第  図（ａｂ）参照」。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）の溶融温度は約300℃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）
本発明は水晶保持端子と溶融金属との短絡を防止した表面実装水晶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】
【００１４】
本発明は、特許請求の範囲（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Ａuを含む共晶合金によって接合し、前記金属カバーは前記容器本体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において、前記垂直方向の導電路は前記容器本体の角隅部を除く辺の中央領域に設けられた構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
このような構成であれば、垂直方向の導電路は溶融金属が希薄な中央領域とするので、溶融金属の流出量を少なくする。したがって、水晶片との接触を防止して、振動特性を良好に維持できる。また、容器本体内の一端側とした水晶保持端子と、中央領域とした垂直方向の導電路とは離間するので、両者間の電気的短絡を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１図は本発明の一実施形態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）は金属カバーを除く平面図である。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。
【００１７】
表面実装振動子は前述同様に容器本体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膜を有する。
【００１８】
そして、この実施形態では、金属カバー３（容器本体１のＡu膜）とアース用の実装電極５を電気的に接続する容器本体１の内周に露出した垂直方向の導電路１０は、容器本体１の対向する長辺方向の各中央領域とする。そして、積層面を経て他組の対角部のアース用の実装電極に接続する。導電路１０は前述同様に例えばハーフビアホールによって形成される。
【００１９】
この場合でも、環状とした平板状の共晶合金９を金属カバー３のＡu膜上に加熱溶融によって接合する。これにより、前述同様に角隅部での共晶合金９の溶融による付着量が多く、各辺の中央領域では少なくなる。次に、金属カバー３の外周を容器本体１の開口面上に位置決めした後、共晶合金９を再び加熱溶融して接合する。
【００２０】
このような構成であれば、金属カバー３を容器本体１上に位置決した後の、共晶合金９の加熱溶融時には角隅部での溶融量は多くなる。しかし、この場合は、他組の対角部には垂直方向の導電路１０は形成されていないので、角隅部の溶融金属９は容器本体１内には流出しない。そして、長辺方向の中央領域での溶融金属９が、長辺方向の中央領域に形成された垂直方向の導電路１０に沿って流出する。
【００２１】
この場合、各辺の上面での中央領域の溶融金属９は量がそもそも少ないので、第２図に示したように垂直方向の導電路１０に沿って流出する中央領域での溶融金属９も少なくなる。これらにより、溶融金属９と水晶片２との接触を防止できる。また、及び容器本体１内の一端側の水晶保持端子４は、溶融金属９の流出する中央領域とは離間するので、溶融金属９との接触を防止できる。その結果、水晶振動子の振動特性を良好に維持し、アース端子との短絡を防止できる。
【００２２】
（他の事項）
上記実施形態では共晶合金はＡuＳnとしたが、これに限らず半田等であってもよい。また、垂直方向の導電路１０は長辺方向の中央領域としたが、短辺方向の中央領域であってもよい。そして、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】
【００２３】
【図１】本発明の一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）は金属カバーを除く平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の作用を説明する金属カバーを除く便器的な平面図である。
【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】
【００２４】
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  バンプ。
【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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