(57)【要約】【目的】小型化を促進して、振動特性を良好にして設計を容易にした表面実装振動子を提供する。【構成】水晶片を容器内に密閉封入してなる表面実装用の水晶振動子において、前記容器は表面実装用の外部端子と接続する水晶端子を内部に有する平板状のシリコン基板と、Ｎａ＋又はＬｉ＋等とした可動イオンを有する凹状としたガラスからなり、前記シリコン基板と前記ガラスとを陽極接合した構成とする。また、前記外部端子と前記水晶端子とは前記水晶端子を金属体として、前記金属体の下部に設けた電極貫通孔によって電気的に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶片を容器内に密閉封入してなる表面実装用の水晶振動子において、前記容器は表面実装用の外部端子と接続する水晶端子を内部に有する平板状のシリコン基板と、可動イオンを有する凹状としたガラスからなり、前記シリコン基板と前記ガラスとを陽極接合したことを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
前記可動イオンはＮａ＋又はＬｉ＋である請求項１の水晶振動子。
【請求項３】
前記外部端子と前記水晶端子とは前記水晶端子を金属体として、前記金属体の下部に設けた電極貫通孔によって電気的に接続した請求項１の水晶振動子。
【請求項４】
前記外部端子６と前記水晶端子とは前記シリコン基板と前記ガラスとの界面を横断したＡｌ（アルミニウム）電極によって電気的に接続した請求項１の水晶振動子。
【請求項５】
外部端子を有する実装基板の水晶端子上に水晶片を電気的・機械的に接続して密閉封入してなる表面実装用の水晶振動子において、前記水晶端子は金属体からなり、前記金属体の下部に設けた電極貫通孔によって前記外部端子と電気的に接続したことを特徴とする水晶振動子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装用の水晶振動子（以下、表面実装振動子とする）を産業上の技術分野とし、特に小型化を促進する表面実装振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）表面実装振動子は小型・軽量であることから、特に携帯型の電子機器に周波数及び時間の基準源として発振器等に広く採用される。近年では、ますますの小型化指向から、さらに小さな表面実装振動子が求められている。
【０００３】
（従来技術の一例）第４図は一従来例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）はカバー３を除く平面図、同図（ｃ）は水晶片２の平面図である。
【０００４】
表面実装振動子は実装基板１としての容器本体内に水晶片２を収容し、カバー３を被せて密閉封入してなる。容器本体は底壁４と枠壁５からなる積層セラミックからなる。そして、外表面に表面実装用の外部端子６を有し、内部に一対の水晶端子７を有する。一対の水晶端子７は積層面及び端面を経て外部端子６と電気的に接続する。
【０００５】
水晶片２は両主面に励振電極８を有し、例えば一端部両側に引出電極９を延出する。そして、引出電極９の延出した一端部両側を図示しない導電性接着剤等によって水晶端子７上に固着し、電気的・機械的に接続する。
【０００６】
カバー３は例えば金属からなり、例えば実装基板１の枠壁５上面に設けられた図示しない金属リングや金属膜にシームやビーム溶接によって接合される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（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、実装基板１は積層セラミックからなるので、グリーンシートの積層及び焼成の製造工程上、枠壁５の厚みは一定値以上の幅を必要とする。したがって、容器内の内底面面積が損なわれる。
【０００８】
一方、水晶片２は板面面積が大きいほど、振動特性を良好にするとともに、例えば容量比Ｃ０／Ｃ１を小さくして設計の自由度を増し、その設計を容易にする。なお、Ｃ０は等価並列容量（電極間容量）、Ｃ１は等価直列容量である。このことから、実装基板１の外形寸法は小さくして、内底面面積は大きい容器が求められる。
【０００９】
また、第５図に示したように実装基板１を平板状として、凹状としたセラミックからなるカバー３をガラスや樹脂封止したものがある。符号１０はガラス又は樹脂材である。このようなものでは、一体成形なので絶縁カバー３の枠幅を小さくできて内底面面積を大きくできる。しかし、ガラス封止の場合には接合材としてのガラスの強度が小さく耐衝撃特性に問題があり、樹脂封止の場合には湿気等の外気が侵入して振動特性を低下させる問題があった。
【００１０】
（発明の目的）本発明は小型化を促進して、振動特性を良好にして設計を容易にした表面実装振動子を提供することを目的とする。
【００１１】
【特許文献１】特許願２０００−１３１７０
【非特許文献１】先端材料辞典、      年発行、Ｐ６２９〜６３０．
【非特許文献２】豊田中央研究所Ｒ＆Ｄレビュー、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ４（１９９３．１２）Ｐ５３〜５４
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（着目点及び適用）本発明は上記の非特許文献１及び２で示される陽極接合技術に着目して、表面実装振動子の容器を形成した。
【００１３】
（解決手段）本発明の請求項１では、表面実装振動子の容器は表面実装用の外部端子と接続する水晶端子を内部に有する平板状のシリコン基板と、可動イオンを有する凹状としたガラスからなり、前記シリコン基板と前記ガラスとを陽極接合した構成とする。
【００１４】
これにより、凹状としたガラスの枠幅を小さくできる。また、ガラスや樹脂封止に比較して接着剤を使用しないので、強度を高めて湿気の侵入を防止する。請求項２では、可動イオンをＮａ＋又はＬｉ＋とするので、陽極接合を可能にする。
【００１５】
請求項３では、前記外部端子と前記水晶端子とは前記水晶端子を金属体として、前記金属体の下部に設けた電極貫通孔によって電気的に接続した構成とする。これにより、金属体が電極貫通孔を遮蔽して密閉を確実にする。
【００１６】
請求項４では、前記外部端子と前記水晶端子とは前記シリコン基板と前記ガラスとの界面を横断したＡｌ（アルミニウム）電極によって電気的に接続した構成とする。これにより、前記シリコン基板と前記ガラスとの界面をＡｌ電極が横断するので、陽極接合を維持して密閉度を維持する。
【００１７】
請求項５では、外部端子を有する実装基板の水晶端子上に水晶片を電気的・機械的に接続して密閉封入してなる表面実装用の水晶振動子において、前記水晶端子は金属体からなり、前記金属体の下部に設けた電極貫通孔によって前記外部端子と電気的に接続して水晶振動子を構成する。
【００１８】
請求項５は請求項３の電極導出時の密閉方法が、実装基板とカバーとの他の接合方法の場合であっても適用できることを明確にしたもので、これにより実装基板を積層することなく単層基板でも密閉構造とした容器を得ることができる。以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例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）はカバー３を除く平面図、同図（ｃ）は底面図である。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。
【００２０】
表面実装振動子は実装基板１と凹状としたカバー３からなる容器内に水晶片２を収容してなる。実装基板１はシリコン基板からなり、一端部両側の表面に金属膜１１を設けて金属板１２を銀ロウ等によって接合する。そして、外表面（裏面）からエッチングによって金属板に当接（到達）する貫通孔１３を形成する。なお、金属板１２は水晶片２の一端部両側を電気的・機械的に接続する水晶端子７として機能する。
【００２１】
貫通孔１３の内表面には金属膜１１及び金属板１２と電気的に接続する電極が形成されて電極貫通孔とし、外表面の一端部両側に外部端子６として延出する。このとき、外表面の他端部両側にもダミー用の外部端子６が設けられる。各電極は例えば蒸着によって下地電極としてのＣｒ上にＣｕ及びＡｕを積層する。
【００２２】
カバー３はここではパイレックス（登録商標）ガラスからなり、Ｎａ＋とした可動イオンを含む。そして、実装基板１の外周面にカバー３の枠壁上面を当接し、加熱（３００〜４００℃）しながらカバー３側に５００Ｖ程度の負電圧を印加する。なお、実装基板１とカバー３の当接面は鏡面研磨される。
【００２３】
このようなものでは、非特許文献１及び２に示されるように陽極接合が行われる。すなわち、カバー３（パイレックス（登録商標）ガラス）に含まれる可動イオンＮａ＋が移動して、実装基板１（シリコン基板）との界面にＮａ＋イオン欠乏層ができ、大きな静電引力を生じる。そして、両者の界面は化学結合に至る。したがって、結合強度は格段に上がる。
【００２４】
これらのことから、従来の実装基板１としての積層セラミックよりもカバー３の枠幅を小さくできるので、内底面面積を大幅に広げられる。したがって、大きな水晶片２を使用できて、振動特性を良好にして設計の自由度を増す。また、凹状としたカバー３をガラスや樹脂によって封止したものに比較すると、耐衝撃性を向上して外気の侵入を防止できる。
【００２５】
さらに、この実施例では、実装基板１の表面に金属膜１１を設けて金属板１２を接合して外表面からエッチングするので、密閉度を確実にする。但し、これに限らず、例えばエッチングによって貫通孔１３を設け、貫通孔１３を含めて内表面及び外表面に金属膜１１を設けた後、金属板１２を接合してもよい。
【００２６】
また、金属板１２を銀ロウ等によって接合するとしたが、例えば表面に厚膜の金を形成して裏面からエッチングしてもよく、要は表面に遮蔽体としてのバンプ等を含めた金属体を設けて電極の形成された貫通孔１３によって電極が導出されていればよい。
【００２７】
【他の事項】
上記実施例では一層とした実装基板１に設けた金属板１２及び貫通孔１３によって密閉度を維持したが、陽極接合においては界面にＡｌ（アルミニウム）電極が横断しても密閉度は維持されるとしているので（前述の非特許文献１、ｐ６３０）、電極をＡｌとして界面を横断して外部端子６と接続しても良い（第２図）。
【００２８】
また、カバー３はパイレックス（登録商標）ガラスとしたが、例えば特許文献２で示されるデビトロンガラスでもよく、基本的にはＮａ＋やＬｉ＋イオン等の可動イオンが含まれていれば良い。
【００２９】
また、表面実装振動子として説明したが、例えば第３図に示したように実装基板１と水晶片２との間にＩＣチップ１４を搭載して表面実装発振器を構成する場合でも適用でき、要するに水晶片２を収容する場合に適用でき、本発明はこれを排除するものではない。なお、図では電極の導出構造は省略しており、外部端子６はＩＣチップの電源、出力、アース端子等と電気的に接続する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、表面実装振動子の容器を、基本的に、表面実装用の外部端子６と接続する水晶端子７を内部に有する平板状のシリコン基板と、可動イオンを有する凹状としたガラスからなり、前記シリコン基板と前記ガラスとを陽極接合した構成とするので、小型化を促進して、振動特性を良好にして設計を容易にした表面実装振動子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例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）はカバー３を除く平面図、同図（ｃ）は底面図である。
【図２】本発明の他の実施例を説明する表面実装振動子の断面図である。
【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】従来例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）はカバー３を除く平面図、同図（ｃ）は水晶片２の図である。
【図５】従来例の他例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）はカバー３を除く平面図である。
【符号の説明】
１  実装基板、２  水晶片、３  カバー、４  底壁、５  枠壁、６  外部端子、７  水晶端子、８  励振電極、９  引出電極、１０  ガラス又は樹脂材、１１
金属膜、１２  金属板、１３  貫通孔、１４  ＩＣチップ。
【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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