(57)【要約】【課題】パッケージの軽薄短小化に対応でき、圧電素子の電気的信頼性を確保でき、実装性に優れる圧電素子収納用セラミックパッケージ及びその製造方法を提供する。【解決手段】平板状のセラミック基板１１、又はその一方の主面の外周辺部にセラミックや金属等からなる窓枠状の枠体１２が一体化されてなるセラミック基体１３の一方の主面の中央部に圧電素子１４の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための一対の高融点金属からなる接続導体パッド１５を有する圧電素子収納用セラミックパッケージ１０において、接続導体パッド１５の上面が断面視して接続導体パッド１５が形成される以外のセラミック基板１１の一方の主面から０．０３ｍｍを超えて突出して平行する平坦面１７を有すると共に、平坦面１７の端縁が平面視して接続導体パッド１５のセラミック基板１１との端縁から０．１５ｍｍ以内にある。【選択図】図１
2008312101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のセラミック基板、又は該セラミック基板の一方の主面の外周辺部にセラミックや金属等からなる窓枠状の枠体が一体化されてなるセラミック基体の一方の主面の中央部に圧電素子の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための一対の高融点金属からなる接続導体パッドを有する圧電素子収納用セラミックパッケージにおいて、
前記接続導体パッドの上面が断面視して前記接続導体パッドが形成される以外の前記セラミック基板の一方の主面から０．０３ｍｍを超えて突出して平行する平坦面を有すると共に、該平坦面の端縁が平面視して前記接続導体パッドの前記セラミック基板との端縁から０．１５ｍｍ以内にあることを特徴とする圧電素子収納用セラミックパッケージ。
【請求項２】
１又は複数枚のセラミックグリーンシートからなる平板状のセラミック基板、又は該セラミック基板の一方の主面の外周辺部にセラミックや金属等からなる窓枠状の枠体が一体化されてなるセラミック基体の一方の主面の中央部に圧電素子の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための高融点金属からなる一対の接続導体パッドが前記セラミックグリーンシートと前記高融点金属を同時焼成して設けられる圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法において、
前記セラミック基板用のセラミックグリーンシートが１枚からなる場合にはその上面に、又は複数枚からなる場合には積層後の上面に前記高融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷して前記接続導体パッド用の導体パターンを形成する工程と、
前記接続導体パッド用の前記導体パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを前記接続導体パッド用の前記導体パターンを上向きにして対向する上、下面が平行する面を備える上平板と下平板からなる押圧体の該下平板上に載置する工程と、
前記押圧体の前記上平板を下降、及び／又は前記下平板を上昇させて前記接続導体パッド用の前記導体パターンの上面部に前記上平板を当接させながら押圧し、前記接続導体パッド用の前記導体パターンを前記セラミックグリーンシートの表面から突出させると共に、前記接続導体パッド用の前記導体パターンの上面部を平坦にする工程を有することを特徴とする圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法において、前記接続導体パッド用の前記導体パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを前記接続導体パッド用の前記導体パターンを上向きにして前記押圧体の前記下平板上に載置すると共に、前記セラミックグリーンシートの近傍の前記下平板上に前記セラミックグリーンシートの厚さを超え、前記接続導体パッド用の前記導体パターンの頂部上面までの厚さを下まわる厚さの剛性体からなる複数個のスペーサを載置する工程と、
前記押圧体の前記上平板を下降、及び／又は前記下平板を上昇させて前記接続導体パッド用の前記導体パターンの上面部に前記上平板を当接させながら前記スペーサで停止するまで前記接続導体パッド用の前記導体パターンを押圧する工程を有することを特徴とする圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３記載の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法において、前記押圧体の前記上平板を加熱できるようにして、前記セラミックグリーンシートの軟化点を下まわる温度で前記接続導体パッド用の前記導体パターンを押圧することを特徴とする圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基体のキャビティ部に矩形状の水晶振動子等の圧電素子の長手方向一端部側を接合して他端部側を中空状態として収納するための圧電素子収納用セラミックパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水晶振動子等の圧電素子を収納させるための圧電素子収納用セラミックパッケージは、圧電素子を搭載させた装置、例えば、携帯電話等の小型化、高信頼性化等の要求に伴い、ますます軽薄短小化、高信頼性化等への対応が迫られている。また、このパッケージに圧電素子を取り付ける方式には、圧電素子の電極端子を長手方向両端部のそれぞれに分けて設け、パッケージの長手方向両端部のそれぞれに設ける接続導体パッドに接合させる方式がある。あるいは、パッケージに圧電素子を取り付ける方式には、圧電素子の電極端子を長手方向の一方の端部側に集中させて一対にして設け、パッケージの長手方向の一方の端部側に集中させて一対にして設ける接続導体パッドに接合させる方式とがある。しかしながら、圧電素子の長手方向両端部のそれぞれの電極端子をパッケージの長手方向両端部のそれぞれの接続導体パッドに接合して接続させる方式は、セラミックと、水晶からなる圧電素子の熱膨張係数の違いから温度変化に対して圧電素子に熱応力が発生し、温度変化による周波数変化に加えて熱応力による周波数変化によって、周波数の温度特性におよぼす影響が大きくなるという問題がある。そこで、圧電素子収納用セラミックパッケージには、接続導体パッドをパッケージの長手方向の一方の端部側に集中させて一対にして設け、圧電素子の電極端子を圧電素子の長手方向の一方の端部側に集中させて一対にして設けて接続導体パッドに接合でき、圧電素子の他方の端部を拘束しないで取り付けることができる圧電素子片持ち固定方式用のパッケージが多く採用されている。
【０００３】
図５（Ａ）に示すように、従来の圧電素子片持ち固定方式用の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０は、気密信頼性の高いセラミック製の１又は複数枚からなる平板状で平面視して矩形状のセラミック基板５１をセラミック基体５２としている。このセラミック基体５２には、一方の主面の中央部に、圧電素子５３の長手方向一端部側に設けられた電極端子を接合させ、他端部側を中空状態とするための一対の高融点金属からなる接続導体パッド５４が形成されている。そして、圧電素子収納用セラミックパッケージ５０には、セラミック基体５２の一方の主面の中央部に圧電素子５３が片持ち状態で固定された後、セラミックや、樹脂等からなる箱形の蓋体５５の凹部でこの圧電素子５３を覆うようにして蓋体５５の壁部を平板状のセラミック基体５２の一方の主面の外周辺部にガラスや、樹脂等の接着材を介して接合させて圧電素子５３を中空状態で気密に封止している。
【０００４】
あるいは、図５（Ｂ）に示すように、従来の圧電素子片持ち固定方式用の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ａは、セラミック製の１又は複数枚からなる平板状で平面視して矩形状のセラミック基板５１の一方の主面の外周辺部にセラミック、又は金属からなる窓枠状の枠体５６が一体化される形態をセラミック基体５２ａとしている。このセラミック基体５２ａには、セラミック基板５１の一方の主面の中央部に、圧電素子５３の長手方向一端部側に設けられた電極端子を接合させ、他端部側を中空状態とするための一対の高融点金属からなる接続導体パッド５４が形成されている。そして、圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ａには、セラミック基板５１の一方の主面と、枠体５６の壁面で形成されるキャビティ部５７の底面であるセラミック基板５１の一方の主面に圧電素子５３が片持ち状態で固定された後、この圧電素子５３を覆うようにして枠体５６の上面に絶縁板や、金属板等からなる板状の蓋体５５ａをガラスや、樹脂や、ろう材等の接着材を介して接合させて圧電素子５３を中空状態で気密に封止している。
【０００５】
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、平板状のセラミック基板５１の一方の主面にセラミック製の枠体５６が一体化されるセラミック基体５２ｂからなる従来の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂの製造方法を説明する。ここで、図６（Ａ）は個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂの複数個が平面状に配列する集合体６０の上面側部分拡大平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線縦断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上記の従来のセラミック基体５２ｂは、平板状のセラミック基板５１用として１又は複数枚の大型のセラミックグリーンシートのそれぞれ個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂとなるそれぞれ所定の位置にビア用や、キャスタレーション用等の貫通孔を形成している。そして、このセラミックグリーンシートには、高融点金属からなる導体ペーストを用いて、表面にスクリーン印刷で各個片体用の接続導体パッド５４用等のメタライズパターン形成や、ビア用の貫通孔にスクリーン印刷で充填や、キャスタレーション用貫通孔の壁面にスクリーン印刷で塗布を行っている。また、上記の従来のセラミック基体５２ｂは、セラミック製の枠体５６用として１又は複数枚の大型のセラミックグリーンシートのそれぞれ個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂとなるそれぞれ所定の位置にキャビティ部５７用や、ビア用等の貫通孔を形成している。そして、セラミック製の枠体５６用の最上層となるセラミックグリーンシートの上面には、高融点金属からなる導体ペーストを用いて、スクリーン印刷で各個片体用の導体金属膜用のメタライズパターン形成や、ビア用の貫通孔に導体ペーストの充填を行っている。
【０００６】
次に、セラミック基板５１用と、枠体５６用のセラミックグリーンシートは、重ね合わされて温度と圧力をかけて積層し、積層体としのセラミック基体５２ｂを形成している。そして、この積層体の両面、又は片面には、個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂの外周となる個片体に分割するための分割用溝５８用の窪みが形成される。次に、積層体は、セラミックグリーンシートと高融点金属を還元雰囲気中で同時焼成してセラミックと導体パターンが一体化された焼成体に形成されている。更に、焼成体の外表面に露出する金属部分にＮｉめっき被膜、及びＡｕめっき被膜を施して個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂの複数個がマトリックス状に配列する集合体６０を作製している。そして、圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂは、集合体６０の状態、又は個片体にされた状態でキャビティ部５７の底面の接続導体パッド５４の上面に導電性の接着材を介して圧電素子５３の電極端子を接合させることができるようになっている。なお、圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂは、圧電素子５３の電気的特性を保持させる必要があるので、接続導体パッド５４から突出する圧電素子５３の一方の主面をキャビティ部５７の底面に接触させないと共に、蓋体５５ａで気密に封止したときに圧電素子５３の他方の主面を蓋体５５ａの裏面に接触させないことが必要である。また、圧電素子収納用セラミックパッケージ５０ｂは、圧電素子５３の電気的特性を保持させると共に、装置の小型化、薄型化に対応させることが必要であるので、圧電素子５３をできるだけキャビティ部５７の底面に平行させて実装している。
【０００７】
従来の圧電素子収納用セラミックパッケージには、圧電素子の所望の位置へ位置ズレのない実装、あるいは実装後の確認を行うために、圧電素子の長手方向一端部側が支持固定されるセラミック基板上の接続導体パッドと対向して圧電素子の長手方向他端部側が載置されるセラミック基板上の枕部材を設けるものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、従来の圧電素子収納用セラミックパッケージには、圧電素子の長手方向一端部側を安定的に支持固定するための接続導体パッドを複数の金属層を積層して設けるものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３３２５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５１０３号公報
【特許文献３】特開２００６−３１４０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述したような従来の圧電素子収納用セラミックパッケージ及びその製造方法は、次のような問題がある。
（１）従来の圧電素子収納用セラミックパッケージ、及び従来の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、接続導体パッドをスクリーン印刷で形成した形状の状態のままであり、この接続導体パッドの上面の平坦性が低く山なり状態となっているので、圧電素子を載置させて接合するのにセラミック基板の表面に対して安定させて平行に接合するのが難しく、手間と、時間をかけて接合させる必要があった。また、近年の装置の小型化に伴う圧電素子収納用セラミックパッケージの小型化においては、接続導体パッドも小さくなりスクリーン印刷で接続導体パッドを形成したときにパターン形状が急峻な山なり状態となって上面に平坦部がなく圧電素子を載置するエリアが殆ど確保できなく、圧電素子をセラミック基板の表面に対して平行に接合するのが難しくなっている。
（２）特開２０００−３３２５６１号公報、特開２００５−２９５１０３号公報で開示されるような圧電素子収納用セラミックパッケージは、圧電素子をセラミック基板の上面に対して平行に載置できるものの、圧電素子の電極パターンが枕部材に接触することがあり、圧電素子の電気的特性を確保できなくなる場合がある。
（３）特開２００６−３１４０８３号公報で開示されるような圧電素子収納用セラミックパッケージは、接続導体パッドをスクリーン印刷で厚く形成して圧電素子をセラミック基板の上面に対して平行に接合したときの圧電素子の下面とセラミック基板の上面との空間を確保できるものの、接続導体パッドをスクリーン印刷で形成した形状の状態のままであるので、この接続導体パッドの上面の平坦性が低く、圧電素子を載置させて接合するのにセラミック基板の表面に対して平行に接合するのが難しく、手間と、時間をかけて接合させる必要がある。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、パッケージの軽薄短小化に対応できると共に、圧電素子の電気的信頼性を確保できる圧電素子の実装性に優れる圧電素子収納用セラミックパッケージ及びそ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】
【００１１】
前記目的に沿う本発明に係る圧電素子収納用セラミックパッケージは、平板状のセラミック基板、又はセラミック基板の一方の主面の外周辺部にセラミックや金属等からなる窓枠状の枠体が一体化されてなるセラミック基体の一方の主面の中央部に圧電素子の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための一対の高融点金属からなる接続導体パッドを有する圧電素子収納用セラミックパッケージにおいて、接続導体パッドの上面が断面視して接続導体パッドが形成される以外のセラミック基板の一方の主面から０．０３ｍｍを超えて突出して平行する平坦面を有すると共に、平坦面の端縁が平面視して接続導体パッドのセラミック基板との端縁から０．１５ｍｍ以内にある。
【００１２】
前記目的に沿う本発明に係る圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、１又は複数枚のセラミックグリーンシートからなる平板状のセラミック基板、又はセラミック基板の一方の主面の外周辺部にセラミックや金属等からなる窓枠状の枠体が一体化されてなるセラミック基体の一方の主面の中央部に圧電素子の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための高融点金属からなる一対の接続導体パッドがセラミックグリーンシートと高融点金属を同時焼成して設けられる圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法において、セラミック基板用のセラミックグリーンシートが１枚からなる場合にはその上面に、又は複数枚からなる場合には積層後の上面に高融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷して接続導体パッド用の導体パターンを形成する工程と、接続導体パッド用の導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを接続導体パッド用の導体パターンを上向きにして対向する上、下面が平行する面を備える上平板と下平板からなる押圧体の下平板上に載置する工程と、押圧体の上平板を下降、及び／又は下平板を上昇させて接続導体パッド用の導体パターンの上面部に上平板を当接させながら押圧し、接続導体パッド用の導体パターンをセラミックグリーンシートの表面から突出させると共に、接続導体パッド用の導体パターンの上面部を平坦にする工程を有する。
【００１３】
ここで、上記の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、接続導体パッド用の導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを接続導体パッド用の導体パターンを上向きにして押圧体の下平板上に載置すると共に、セラミックグリーンシートの近傍の下平板上にセラミックグリーンシートの厚さを超え、接続導体パッド用の導体パターンの頂部上面までの厚さを下まわる厚さの剛性体からなる複数個のスペーサを載置する工程と、押圧体の上平板を下降、及び／又は下平板を上昇させて接続導体パッド用の導体パターンの上面部に上平板を当接させながらスペーサで停止するまで接続導体パッド用の導体パターンを押圧する工程を有するのがよい。
【００１４】
また、上記の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、押圧体の上平板を加熱できるようにして、セラミックグリーンシートの軟化点を下まわる温度で接続導体パッド用の導体パターンを押圧するのがよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の圧電素子収納用セラミックパッケージは、接続導体パッドの上面が断面視して接続導体パッドが形成される以外のセラミック基板の一方の主面から０．０３ｍｍを超えて突出して平行する平坦面を有すると共に、平坦面の端縁が平面視して接続導体パッドのセラミック基板との端縁から０．１５ｍｍ以内にあるので、セラミック基板の一方の主面から突出し、上表面が平坦面の接続導体パッドに、圧電素子を容易に載置して下面をセラミック基板の上面に接触させることなく、セラミック基板の上面と略平行にして接合でき、電気的特性を確保して軽薄短小化に対応させることができる圧電素子収納用セラミックパッケージを提供できる。
【００１６】
請求項２又はこれに従属する請求項３又は４のいずれか一項記載の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、セラミック基板用のセラミックグリーンシートが１枚からなる場合にはその上面に、又は複数枚からなる場合には積層後の上面に高融点金属からなる導体ペーストをスクリーン印刷して接続導体パッド用の導体パターンを形成する工程と、接続導体パッド用の導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを接続導体パッド用の導体パターンを上向きにして対向する上、下面が平行する面を備える上平板と下平板からなる押圧体の下平板上に載置する工程と、押圧体の上平板を下降、及び／又は下平板を上昇させて接続導体パッド用の導体パターンの上面部に上平板を当接させながら押圧し、接続導体パッド用の導体パターンをセラミックグリーンシートの表面から突出させると共に、接続導体パッド用の導体パターンの上面部を平坦にする工程を有するので、圧電素子をセラミックグリーンシートと高融点金属を同時焼成した後の接続導体パッドに容易に載置して下面をセラミックグリーンシートを焼成した後のセラミック基板の上面に接触させることなく、セラミック基板の上面と略平行にさせて接合でき、電気的特性を確保して軽薄短小化に対応させることができるためのセラミックグリーンシートの一方の主面から突出し、上表面を平坦面とする接続導体パッド用の導体パターンを備える圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法を提供できる。
【００１７】
特に、請求項３記載の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、接続導体パッド用の導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを接続導体パッド用の導体パターンを上向きにして押圧体の下平板上に載置すると共に、セラミックグリーンシートの近傍の下平板上にセラミックグリーンシートの厚さを超え、接続導体パッド用の導体パターンの頂部上面までの厚さを下まわる厚さの剛性体からなる複数個のスペーサを載置する工程と、押圧体の上平板を下降、及び／又は下平板を上昇させて接続導体パッド用の導体パターンの上面部に上平板を当接させながらスペーサで停止するまで接続導体パッド用の導体パターンを押圧する工程を有するので、セラミックグリーンシート上の接続導体パッド用の導体パターンを押圧し過ぎることなくセラミックグリーンシートの表面から突出させることができると共に、接続導体パッド用の導体パターンの上面部の所望する範囲を確実に平坦にすることができる接続導体パッド用の導体パターンを備える圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法を提供できる。
【００１８】
特に、請求項４記載の圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法は、押圧体の上平板を加熱できるようにして、セラミックグリーンシートの軟化点を下まわる温度で接続導体パッド用の導体パターンを押圧するので、接続導体パッド用の導体パターンを押圧するときにセラミックグリーンシートを軟化させることを防止して高融点金属をセラミックグリーンシートの中に埋め込ませることなく、接続導体パッド用の導体パターンの上表面を加熱して容易に平坦面を形成することができる接続導体パッド用の導体パターンを備える圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る圧電素子収納用セラミックパッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図、図２（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法の説明図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同圧電素子収納用セラミックパッケージの他の製造方法の説明図、図４は同圧電素子収納用セラミックパッケージの更に他の製造方法の説明図である。
【００２０】
本発明の一実施の形態に係る圧電素子収納用セラミックパッケージは、セラミック基体に様々な形態ものを用いることができる。このセラミック基体は、例えば、大きさ７ｍｍ×５ｍｍ程度の１又は複数枚からなる平板状の、例えば、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックで形成されるセラミック基板のみで構成されたものであったりする。あるいは、セラミック基体は、上記の平板状のセラミック基板の一方の主面の外周辺部に上記と同様のセラミックや、ＫＶ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、商品名「Ｋｏｖａｒ（コバール）」）や、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）等のセラミックと熱膨張係数が近似する金属等からなる窓枠状の枠体が一体化されてなるものであったりする。また、枠体には、セラミックからなる枠体と、金属からなる枠体を接合させて組み合わせたものもあったりする。
【００２１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、上記の形態の中で、１又は複数枚（図１では２枚）を重ね合わせてなる平板状のセラミック基板１１の一方の主面の外周辺部に金属からなる窓枠状の枠体１２を接合させて一体化したセラミック基体１３が用いられることで説明する。このセラミック基体１３の一方の主面の中央部には、水晶振動子等の圧電素子１４を片持ち状態で搭載し、電気的な導通状態を形成するためのタングステンや、モリブデン等の高融点金属からなる一対の、例えば、０．５ｍｍ×０．６ｍｍ程度の大きさの接続導体パッド１５を有している。この一対の接続導体パッド１５には、通常、圧電素子１４が長方形状の薄い水晶板の両面に形成する電極パターンを長手方向一端部側に設ける一対の電極端子のそれぞれに接続させ、この一端部側に設ける電極端子のそれぞれが導電性樹脂等からなる接着材を介して接合されて圧電素子１４が片持ち状態で接合されることとなっている。上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、セラミック基体１３を構成するセラミック基板１１と、枠体１２の外周の大きさが略同じであって、セラミック基板１１の上面と、枠体１２の内周壁面で圧電素子１４を収納するためのキャビティ部１６を形成している。また、この圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、通常、セラミック基板１１の層間に形成される導体配線パターン（図示せず）や、それぞれの層間を繋ぐための貫通孔に高融点金属を充填して形成されるビア（図示せず）や、それぞれの層間を繋ぐためのセラミック基板１１の側面に高融点金属を塗布して形成されるキャスタレーション（図示せず）等が設けられている。そして、圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、セラミック基体１３を構成するセラミック基板１１の下面に、これらを介して接続導体パッド１５と電気的に導通状態とし、ボード等に接合して外部と電気的に導通状態とするための高融点導体金属からなる外部接続端子パッド（図示せず）等の導体パターンが形成されている。
【００２２】
上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、接続導体パッド１５の上面が断面視して接続導体パッド１５が形成される以外のセラミック基板１１の一方の主面からの高さｈが０．０３ｍｍを超えて（ｈ＞０．０３ｍｍ）突出して平行する平坦面１７を有している。この高さｈが０．０３ｍｍ以下の場合には、接続導体パッド１５に圧電素子１４を片持ち状態で接合したときに、セラミック基板１１の反り等の影響によって圧電素子１４の接続導体パッド１５から突出する部分の下面がセラミック基板１１の上面と接触する場合があり、圧電素子１４の電気的特性の低下を引き起こすことがある。
【００２３】
また、上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、平坦面１７の端縁が平面視して接続導体パッド１５のセラミック基板１１との端縁からの距離ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれが０．１５ｍｍ以内（ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦０．１５ｍｍ）にあるようになっている。上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０の平面視する平坦面１７の端縁から接続導体パッド１５のセラミック基板１１との端縁までの距離ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれが０．１５ｍｍを超える場合には、圧電素子１４をセラミック基板１１の一方の主面から突出させて安定的に載置させて下面をセラミック基板１１の上面に接触させることなく、セラミック基板の上面と略平行にして接合することが難しくなり、電気的特性を確保できなくなると共に、装置の軽薄短小化に対応させることができなくなる。
【００２４】
上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０には、キャビティ部１６の底面であるセラミック基板１１の一方の主面の接続導体パッド１５に圧電素子１４が片持ち状態で接合されて実装された後、この圧電素子１４を覆うようにして枠体１２の上面にＫＶや、４２アロイ等の金属板からなる板状の蓋体１８をろう材を介して接合して、圧電素子１４を中空状態で気密に封止している。この圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、接続導体パッド１５に接合される圧電素子１４の接続導体パッド１５から突出する部分の一方の主面である下面をキャビティ部１６の底面に接触させないでセラミック基板１１の上面と略平行にすると共に、蓋体１８で気密に封止したときに圧電素子１４の他方の主面である上面を蓋体１８の裏面に接触させることがないので、圧電素子１４の電気的特性を確保しながら、パッケージを軽薄短小とすることができる。なお、上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０の接続導体パッド１５の高さｈは、特に、０．０３ｍｍを超える上限を限定するものではないが、圧電素子１４の厚さと、パッケージの軽薄短小からの制約による枠体１２の高さと、蓋体１８の下面が圧電素子１４の上面に接触しないようにするのに必要な間隔とから自ずと限定されたものとなる。
【００２５】
次いで、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る圧電素子収納用セラミックパッケージ１０の製造方法を説明する。
圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、１又は複数枚のセラミックグリーンシートからなる平板状のセラミック基板１１であるセラミック基体１３の一方の主面の中央部に、圧電素子１４の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための高融点金属からなる一対の接続導体パッド１５をセラミックグリーンシートと、高融点金属を還元雰囲気中で同時焼成して設けている。あるいは、圧電素子収納用セラミックパッケージ１０は、１又は複数枚のセラミックグリーンシートからなる平板状のセラミック基板１１の一方の主面の外周部にセラミックや、金属等からなる窓枠状の枠体１２が一体化されてなるセラミック基体１３の一方の主面の中央部に、圧電素子１４の長手方向一端部側の電極端子を接合させるための高融点金属からなる一対の接続導体パッド１５をセラミックグリーンシートと、高融点金属を同時焼成して設けている。
【００２６】
この圧電素子収納用セラミックパッケージ１０を構成するためのセラミックグリーンシートは、セラミック基材として、例えば、アルミナや、窒化アルミニウムや、低温焼成セラミック等があげられるが、特に材料が限定されるものではない。例えば、セラミック基材にアルミナを用いる場合には、先ず、酸化アルミニウム粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して脱泡し、粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製し、ドクターブレード法等によって焼成後所望の厚み、例えば、０．１２ｍｍになるようにシート状に乾燥させた後、所望の大きさの矩形状に切断している。また、高融点金属には、例えば、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等を用いることができ、アルミナからなるセラミックグリーンシートと、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等高融点金属を還元雰囲気中の１６５０℃程度の高温で同時焼成することができる。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、上記の圧電素子収納用セラミックパッケージ１０の製造方法では、セラミック基板１１用の１又は複数枚のセラミックグリーンシート１９に、必要に応じてキャスタレーションや、ビア等を形成するための挿通孔（図示せず）をＮＣマシーン、パンチングマシーン、金型等を用いる打ち抜き加工や、レーザー光を用いるレーザー加工等で穿設して設けている。そして、所定のセラミックグリーンシート１９のキャスタレーション用の挿通孔には、高融点金属からなる導体ペーストを用いて貫通孔壁面にスクリーン印刷で塗布している。また、ビア用の挿通孔には、例えば、上記と同様の高融点金属からなる導体ペーストを用いてスクリーン印刷で充填している。
【００２８】
セラミック基板１１用のセラミックグリーンシート１９が１枚からなる場合には、その上面に上記と同様の高融点金属からなる導体ペーストを用いてセラミック基板１１の長手方向一端部側となる部分に、圧電素子１４と電気的に接続するための接続導体パッド１５用の導体パターン２０を含む導体配線パターンをスクリーン印刷で形成している。あるいは、セラミック基板１１用のセラミックグリーンシート１９が複数枚からなる場合には、複数枚を重ね合わせて温度と圧力をかけて積層した後、最上層となるセラミックグリーンシート１９の上面に上記と同様の高融点金属からなる導体ペーストを用いてセラミック基板１１の長手方向一端部側となる部分に、圧電素子１４と電気的に接続するための接続導体パッド１５用の導体パターン２０をスクリーン印刷で形成している。
【００２９】
なお、図示していないが、セラミック基板１１が複数枚からなる場合には、その中間層となるセラミックグリーンシート１９の表面に導体配線パターン等をスクリーン印刷で形成している。また、セラミック基板１１用のセラミックグリーンシート１９の最下層となるセラミックグリーンシート１９の下面には、上記と同様の高融点金属からなる導体ペーストを用いて、ボード等に接合して外部と電気的に導通状態とするための外部接続端子パッド用の導体配線パターン等をスクリーン印刷で形成している。
【００３０】
次に、図２（Ｂ）に示すように、接続導体パッド１５用の導体パターン２０が形成されたセラミックグリーンシート１９は、接続導体パッド１５用の導体パターン２０側を上向きにして、対向する上、下面が平行する面を備える上平板２１と、下平板２２からなる押圧体２３の下平板２２上に載置している。
【００３１】
次に、図２（Ｃ）に示すように、下平板２２上に載置されたセラミックグリーンシート１９の上表面に形成された接続導体パッド１５用の導体パターン２０は、押圧体２３の上平板２１の下降、又は押圧体２３の下平板２２の上昇、あるいは押圧体２３の上平板２１の下降、及び下平板２２の上昇の両方によって、導体パターン２０の上面部に上平板２１を当接させながら押圧している。そして、接続導体パッド１５用の導体パターン２０は、上平板２１の下降、及び／又は下平板２２の上昇を途中で止めるようにしてセラミックグリーンシート１９の上面まで導体パターン２０を押し込まないようにし、セラミックグリーンシート１９の上表面から突出させるようにすると共に、上面部を平坦にしている。
【００３２】
ここで、図３（Ａ）に示すように、接続導体パッド１５用の導体パターン２０が形成されたセラミックグリーンシート１９は、接続導体パッド１５用の導体パターン２０側を上向きにして、対向する上、下面が平行する面を備える上平板２１と、下平板２２からなる押圧体２３の下平板２２上に載置すると共に、セラミックグリーンシート１９の近傍の下平板２２上には、剛性体からなる複数個のスペーサー２４を載置している。このスペーサー２４は、例えば、金属ブロック等のような剛性体からなり、１又は複数枚のセラミックグリーンシート１９の厚さを超え、接続導体パッド１５用の導体パターン２０の頂部上面までの厚さを下まわる厚さからなっている。
【００３３】
そして、図３（Ｂ）に示すように、下平板２２上に載置されたセラミックグリーンシート１９の上表面に形成された接続導体パッド１５用の導体パターン２０は、押圧体２３の上平板２１の下降、又は押圧体２３の下平板２２の上昇、あるいは押圧体２３の上平板２１の下降、及び下平板２２の上昇の両方によって接続導体パッド１５用の導体パターン２０の上面部に上平板２１を当接させながらスペーサー２４で上平板２１が当接して押圧体２３が停止するまで押圧するのがよい。上記のスペーサー２４は、押圧体２３の押圧によって塑性変形を発生させない剛性体からなるので、セラミックグリーンシート１９の上表面から正確な突出高さと、正確な平坦面積を確保する導体パターン２０を形成することができる。
【００３４】
図４に示すように、押圧体２３ａは、上記の押圧体２３の上平板２１にヒーター２５等を取り付けて加熱できるようにした上平板２１ａとして、セラミックグリーンシート１９の軟化点を下まわる温度で接続導体パッド１５用の導体パターン２０の上面部に上平板２１ａを当接させながらを押圧のがよい。上記の加熱できるようにした上平板２１ａは、セラミックグリーンシート１９を軟化させることなく、接続導体パッド１５用の導体パターン２０を加熱して流動性をよくして押圧できるので、容易にセラミックグリーンシート１９の上表面と平行する平坦面を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の圧電素子収納用セラミックパッケージ及びその製造方法は、水晶振動子等の圧電素子を実装させて、小型で、高信頼性が要求される、例えば、携帯電話等の電子装置に組み込まれて用いることができるパッケージ、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る圧電素子収納用セラミックパッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同圧電素子収納用セラミックパッケージの他の製造方法の説明図である。
【図４】同圧電素子収納用セラミックパッケージの更に他の製造方法の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の圧電素子収納用セラミックパッケージ、変形例の圧電素子収納用セラミックパッケージの説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同圧電素子収納用セラミックパッケージの製造方法を説明する個片体の圧電素子収納用セラミックパッケージの複数個が平面状に配列する集合体の上面側部分拡大平面図、Ｂ−Ｂ’線縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０：圧電素子収納用セラミックパッケージ、１１：セラミック基板、１２：枠体、１３：セラミック基体、１４：圧電素子、１５：接続導体パッド、１６：キャビティ部、１７：平坦面、１８：蓋体、１９：セラミックグリーンシート、２０：導体パターン、２１、２１ａ：上平板、２２：下平板、２３、２３ａ：押圧体、２４：スペーサー、２５：ヒーター
【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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