(57)【要約】      （修正有）【課題】シーム溶接時における容器本体の亀裂や破損を防止して生産性を高めた表面実装デバイスを提供する。【解決手段】少なくとも水晶片を収容して開口端面有する凹状の容器本体１と、前記容器本体１の開口端面を周回して高さを制御する第１突起５ａが設けられた金属膜６と、前記金属膜６上に塗布された金属ロウ７と、前記金属ロウ７によって前記容器本体１の開口面上に固着された金属リング８とを備え、前記金属リング８に金属カバー４をシーム溶接して前記水晶片を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記第１突起５ａの外側となる前記開口端面の外周に前記金属ロウ７の量を制御する第２突起５ｂを設けた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水晶片を収容して開口端面有する凹状の容器本体と、前記容器本体の開口端面を周回して高さを制御する第１突起が設けられた金属膜と、前記金属膜上に塗布された金属ロウと、前記金属ロウによって前記容器本体の開口面上に固着された金属リングとを備え、前記金属リングに金属カバーをシーム溶接して前記水晶片を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記第１突起の外側となる前記開口端面の外周に前記金属ロウの量を制御する第２突起を設け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、前記容器本体には前記水晶片とともに発振回路を構成するＩＣチップが収容され、前記容器本体を形成する積層セラミックの少なくとも最上位層を除く凹面とした側面には、前記水晶片又は前記ＩＣチップと電気的に接続した補助端子を有する水晶デバイス。
【請求項３】
請求項１において、前記容器本体には水晶片のみを収容し、前記容器本体の底面側には更に凹部が形成されて前記水晶片とともに発振回路を構成するＩＣチップが収容され、前記容器本体を形成する積層セラミックの少なくとも最上位層を除く凹面とした側面には、前記水晶片又は前記ＩＣチップと電気的に接続した補助端子を有する水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１において、前記第１突起の内側となる前記開口端面の内周に前記金属ロウの流出を防止する第３突起を設けた水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装用とした例えば水晶発振器（以下、表面実装発振器とする）とした水晶デバイスを技術分野とし、特にシーム溶接時における容器本体の破損や亀裂を防止した表面実装発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面実装発振器は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に周波数や時間の基準源として広く採用される。近年では、情報化社会に応じて消費量も多く、生産性が求められる。このようなものの一つに、凹状とした容器本体に水晶片とＩＣチップを収容して、シーム溶接によって封止したものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）
第４図及び第５図は一従来例を説明する図で、第４図（ａ）は表面実装発振器の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）における点線枠部の一部拡大図、同図（ｃ）は正面図、第５図は水晶片の平面図である。
【０００４】
表面実装発振器は前述のように凹状とした容器本体１に水晶片２とＩＣチップ３を収容する。そして、シーム用溶接によって金属カバー４を接合して封止し、水晶片２とＩＣチップ３を密閉封入してなる。容器本体１は底壁１ａ枠壁１ｂを有する積層セラミックからなり、開口端面（枠壁上面）には第１突起５ａを有する金属膜６が形成される。枠壁１ｂは内壁段部を形成する段差を有する。なお、図では積層セラミックの層数は便宜的に３層としているが、実際にはこれより多層となる。
【０００５】
金属膜６は最外周領域を余して例えば50μｍ程度余して開口端面を周回し、下地層をＷ（タングステン）として表面にＮi（ニッケル）メッキが設けられる。第１突起５ａは下地層としてのタングステンの印刷時に多層塗りによって形成され、金属膜６の幅方向の中心として同様に開口端面を周回する。そして、金属膜６上にはＡg（銀）からなる金属ロウ７が塗布され、溶接用の金属リング８を金属ロウ７上に押し付けてロウ付けされる。これらは各容器本体に分割する以前の図示しないセラミックシートの状態で一体的に形成される。
【０００６】
水晶片２は両主面に励振電極９を有して一端部両側に引出電極１０を延出する。そして、容器本体１の内壁段部に水晶片２の一端部両側が導電性接着剤１１によって固着される。ＩＣチップ３は水晶振動子（水晶片２）とともに構成する発振回路を集積化して例えばバンプを用いた超音波熱圧着等のフリップチップボンディングによって容器本体１の内底面に固着される。
【０００７】
なお、水晶片２はＩＣチップ３にスルーホール等によって電気的に接続するとともに、容器本体１の例えば対向する側面に設けた補助端子としての水晶端子１２に積層面を経て電気的に接続する。ＩＣチップ３は積層面を経て容器本体１の底面に設けた図示しない電源、出力、アース等の実装端子に電気的に接続する。
【０００８】
水晶端子１２は容器本体１を形成する積層セラミックの最上位層１ｘ及び最下位層１ｙには形成されず、中央領域のみに形成される。また、最上位層１ｘを除いて凹面とする。これにより、金属リング８やセット基板との電気的短絡を防止するとともに、セラミックシートで一体的に形成する際の水晶端子１２に対する金メッキを容易にする。なお、金メッキは最下位層１ｙの開放部から侵入する
【０００９】
金属カバー４は母材を例えばコバールとし、表面にＮi（ニッケル）メッキを設けてなる。そして、金属カバー４を容器本体１の開口端面に位置決めし、図示しない一対の金属ローラを金属カバー４の対向辺に当接・回転して通電し、これによりＮiメッキを溶融して接合する所謂シーム溶接によって、金属リング８に接合される。
【００１０】
このようなものでは、金属ロウ７（銀ロウ）の高さを第１突起５ａによって制限する。これにより、金属リング８をロウ付けする際、例えば金属ロウ７の量を制御できて、容器本体１の外周からのはみ出しを防止する。また、シーム溶接時の容器本体１に対する押圧力を緩衝し、容器本体１での亀裂や破損を防止する。
【発明の開示】
【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発振器では、金属ロウ７（銀ロウ）が緩衝作用を有するものの、シーム溶接時における金属ローラの押圧力によって、容器本体１に亀裂や破損を生じる。特に、上記例では、前第４図（ｃ）に矢印Ｐで示す部分である、水晶端子１２の位置する厚みの小さい最上位層１ｘに破損や亀裂が生じる。また、この部分では凹面であって枠幅も小さく、応力が集中して亀裂等を生じる。無論、これ以外の場所にも亀裂等が生じて、生産性を低下させる問題があった。
【００１２】
なお、第１突起５ａの高さを大きくして金属ロウ７の厚みを増して緩衝作用を高めることが考えられたが、この場合は高さ寸法を大きくして小型化（低背化）の現状には合わない。例えば銀ロウの高さは約１５μｍ程度であり、これを倍の３０μｍ程度にすれば効果が期待できるかもしれないが、現実には１０μｍ単位で材料の寸法が検討されており、現状には合わない。
【００１３】
このことから、例えば第６図に示したように、容器本体１の開口端面の最外周近傍にまで金属膜６とともに金属ロウ７を延出すると、容器本体１に亀裂や破損を防止することが確認された。これは、金属ロウ７が容器本体１（開口端面）の外周表面を覆うので、容器本体１の表面を保護して補強材として機能するとともに、緩衝作用を有すると推察される。
【００１４】
しかし、この場合には、金属ロウ７が、例えば金属リング８のロウ付け時や、シーム溶接時の過熱によって溶融・流出して、容器本体１の最外周からはみ出しやすくなる問題があった。なお、この場合でも外観不良となる。また、この例では水晶端子１２との電気的短絡を引き起こしたりして、生産性を低下させる。
【００１５】
（発明の目的）
本発明は、シーム溶接時における容器本体の亀裂や破損を防止して生産性を高めた表面実装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】
【００１６】
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、少なくとも水晶片を収容して開口端面有する凹状の容器本体と、前記容器本体の開口端面を周回して高さを制御する第１突起が設けられた金属膜と、前記金属膜上に塗布された金属ロウと、前記金属ロウによって前記容器本体の開口面上に固着された金属リングとを備え、前記金属リングに金属カバーをシーム溶接して前記水晶片を密閉封入してなる水晶デバイスにおいて、前記第１突起の外側となる前記開口端面の外周に前記金属ロウの量を制御する第２突起を設けた構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような構成であれば、第２突起によって金属ロウの流出を防止して、容器本体の開口端面の最外周近傍にまで金属ロウを延設できる。したがって、金属ロウの緩衝作用によって容器本体に生ずる亀裂や破損を防止して、生産性の高い表面実装用とした水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスを得られる。
【００１８】
（実施態様）
本発明の請求項２では、前記容器本体には前記水晶片とともに発振回路を構成するＩＣチップが収容され、前記容器本体を形成する積層セラミックの少なくとも最上位層を除く凹面とした側面には、前記水晶片又は前記ＩＣチップと電気的に接続した補助端子を有する。これによれば、特に、厚みの小さい最上位層に生じる亀裂や破損を防止する。
【００１９】
同請求項３では、前記容器本体には水晶片のみを収容し、前記容器本体の底面側には更に凹部が形成されて前記水晶片とともに発振回路を構成するＩＣチップが収容され、前記容器本体を形成する積層セラミックの少なくとも最上位層を除く側面には、前記水晶片又は前記ＩＣチップと電気的に接続した補助端子を有する。これによれば、請求項２と同様に、特に、厚みの小さい最上位層に生じる亀裂や破損を防止する。
【００２０】
同請求項４では、請求項１において、前記第１突起の内側となる前記開口端面の内周に前記金属ロウの流出を防止する第３突起を設ける。これによれば、第３突起によって金属ロウが容器本体内に流入することを防止して、水晶片に付着することを防止するとともに振動特性を良好に維持する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、特に容器本体の一部拡大断面図である。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。
【００２２】
表面実装発振器は、前述したように、積層セラミックからなる容器本体１に水晶片２とＩＣチップ３とを収容し、シーム溶接によって金属カバー４を容器本体１の開口端面に接合して封止し、水晶片２とＩＣチップ３とを密閉封入してなる。容器本体１の最上位層１ｘ及び最下位層１ｙを除く中央領域の対向する凹面とした側面には補助端子１１としての水晶端子１２を有し、外底面には図示しない実装端子を有する（前第４図参照）。
【００２３】
容器本体１は平面外形を例えば2.5×2.0ｍｍとして、金属リング８の当接する枠幅を約300μｍとする。容器本体１の開口端面には、前述同様にこれを周回して第１突起５ａを有する金属膜６が設けられる。そして、この実施形態では、金属膜６は最外周をわずかに余して例えば100μｍ程度余して内終端からほぼ全面的に形成される。そして、第１突起５ａの外側となる金属膜６の最外周に第２突起５ｂがさらに周回して設けられる。第１及び第２突起５ｂは下地層としてのタングステンが印刷時の多層塗りによって設けられ、ここでは同一高さとする。そして、下地層の表面上にはＮiメッキが形成される。
【００２４】
金属膜６上には金属ロウ７ここでも銀ロウが塗布され、金属リング８が銀ロウ上から押し付けられてロウ付けされる。これらはセラミックシートの状態で形成され、その後、全体的にＡuメッキがなされて個々の容器本体１に分割される。そして、容器本体１の内底面にＩＣチップ３を、内壁段部に水晶片２を固着した後、開口端面に設けられた金属リング８にシーム溶接によって金属カバー４を接合してなる。
【００２５】
このような構成であれば、金属ロウ７（銀ロウ）は従来よりも多くして金属膜６上に塗布しても、金属リング８を押し付けてロウ付けする際には、第２突起５ｂによって塞き止めされる。したがって、銀ロウは容器本体１の外周から側面に流出することはない。これにより、外観不良を引き起こすことがない。また、側面に設けた補助端子１１（水晶端子１２）との電気的短絡もない。
【００２６】
そして、容器本体１の開口端面の外周をわずかに余して、銀ロウがほぼ全幅にわたって形成される。したがって、シーム溶接時における金属ローラの容器本体１に対する押圧力を全面的に緩和する。これにより、容器本体１に生ずる亀裂や破損を防止する。ここでは、特に、容器本体１を形成する積層セラミックの水晶端子１２の設けられた位置の厚みの小さい最上位層１ｘでの亀裂や破損を防止する。また、シーム溶接時の過熱によって銀ロウが溶融しても流出を防止する。
【００２７】
さらに、ここでは、容器本体１の開口端面の最外周をわずかに余して金属膜６を形成して第２突起５ｂを形成する。したがって、シートセラミックの状態で金属膜６上に銀ロウを設けたとしても、各容器本体１に切断・分割される分割線上には銀ロウはないので、個々の容器本体１への分割を容易にする。銀ロウが分割線上にあった場合は、例えばバリが多く発生して切断・分割を困難にする。
【００２８】
（他の事項）
上記実施形態では第１及び第２突起５（ａｂ）は開口端面を周回するとしたが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で不連続的に形成することもできる。また、容器本体１の開口端面の外周のみに第２突起５ｂを設けたが、第２図に示したように、内周にも第３突起５ｃを設けもよい。この場合、容器本体１内への金属ロウの流入を防止する。したがって、水晶片２の付着を防止して振動特性を良好にするとともに、ＩＣ端子への付着も防止して電気的特性を良好に維持する。
【００２９】
また、第１突起５ａと第２突起５ｂとは高さを同一としたが、第２突起５ｂは第１突起５ａよりも高さを大きくしてもよい。この場合、銀ロウの塞き止めをさらに確実にするとともに、銀ロウの量を多くできる。また、金属ロウ７は銀ロウとしたが、これに限らず例えば半田等であってもよく金属リング８を固着できる金属ロウであればよい。但し、セット基板への搭載時に使用される例えば半田の溶融温度以上の溶融温度を有するものが望まれる。
【００３０】
また、補助端子１１は水晶端子としたが、例えば温度補償型としてＩＣチップ３に温度補償データを書き込む書込端子であった場合でも同様である。そして、表面実装発振器は容器本体１の上面側に設けた凹部に水晶片２とＩＣチップ３とを収容したが、例えば第３図に示したように、容器本体の底面側にも凹部を設けて上面側の凹部には水晶片２のみを、底面側の凹部にはＩＣチップ３を収容した場合でも同様に適用できる。さらに、水晶デバイスは表面実装発振器として説明したが、水晶片のみを収容した表面実装振動子であっても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態を説明する表面実装発振器の図で、特に容器本体の一部拡大断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明する表面実装発振器の図で、特に容器本体の一部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の適用例を示す表面実装発振器の断面図である。
【図４】一従来例を説明する表面実装発振器の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）における点線枠部の一部拡大図、同図（ｃ）は正面図、第５図は水晶片の平面図である。
【図５】従来例を説明する水晶片の平面図である。
【図６】一従来例を説明する表面実装発振器の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  容器本体、２  水晶片、３  ＩＣチップ、４  金属カバー、５  突起、６  金属膜、７  金属ロウ、８  金属リング、９  励振電極、１０  引出電極、１１  導電性接着剤、１２  水晶端子。
【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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【図６】
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