(57)【要約】【課題】溶融したガラスの流れ込み及び流れ出しによる接合強度の低下を防止すると共に、トルク試験時の障害を排除することができるガラス封止パッケージの構造を提供する。【解決手段】基台２と蓋１とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、前記蓋１は前記基台２の側壁上面（Ｙ１）と基台２の側壁内面（Ｙ２）とに対応する嵌合段差を備えて構成し、加熱工程にて溶けた溶融ガラス３を嵌合段差内に留めた状態にて、基台２と蓋１とが互いに角度の異なる二つの面（Ｘ１面とＹ１面、Ｘ２面とＹ２面）間にてガラス封止するので、流れ込みや流れ出しによる接合強度の低下を防止することことができる。【選択図】　　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、
前記蓋は前記基台側壁上面（Ｙ１）と基台側壁内面（Ｙ２）とに対応する嵌合段差を備え、
基台と蓋とが互いに角度の異なる二つの面間にてガラス封止したことを特徴とするガラス封止パッケージの構造。
【請求項２】
基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、
前記蓋は前記基台側壁上面（Ｙ３）と基台側壁内斜面（Ｙ４）とに対応する嵌合段差を備え、
基台と蓋とが互いに角度の異なる二つの面間にてガラス封止したことを特徴とするガラス封止パッケージの構造。
【請求項３】
基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、
前記蓋の内面部分にガラスを弾く物質を塗布したことを特徴とするガラス封止パッケージの構造。
【請求項４】
基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、
前記蓋は下面縁部に段差を有し、
前記基台に前記蓋を被せた際に形成される凹溝内に溶融ガラスが留まるようにしたことを特徴とするガラス封止パッケージの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス封止パッケージの構造に関し、特に、封止強度を維持しつつ小型化に有効なパッケージ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型・軽量・薄型化の要求に応じるために、電子部品を小型化・薄型化した表面実装型のものが広く採用されている。例えば、周波数発生源などに用いられる圧電デバイスについても急速な小型化が図られており、更なる小型化・薄型化が望まれている。
また、圧電デバイスなどの電子部品は、一般に水晶などの圧電振動片を基台上にマウントし、その基台の上に蓋を被せて気密に封止した表面実装型パッケージとして構成される。特に、気密封止の方式としては、耐環境性に優れ、且つ高信頼性なガラス封止パッケージング方式のものが多く登場している。以下、水晶振動子用表面実装型パッケージを例にして説明する。
【０００３】
図６は従来のガラス封止パッケージの第１の構造例を示す図である。
この例に示すガラス封止パッケージの構造は、蓋（リッド或いはキャップとも呼ばれる）１と基台（ベースとも呼ばれる）２とを低融点封止ガラス３により接合し気密封止したものである。前記低融点封止ガラス（以下、ガラスという）３は、融点温度が２８０℃〜３８０℃のものであり、低温にて封止することが可能なものが用いられている。
ガラス封止の工程は、例えば、蓋１の接合面（側壁端面）の全周に亘ってガラス３をスクリーン印刷により付着しておき、蓋１を加熱してガラス３を溶融する。他方の基台２も予備加熱しておき、蓋１を基台２に被せて接合し、冷却工程を経てガラス封止が完了する。
この図における蓋１と基台２との接合面は、ほぼ同一面積の場合を示すものであり、ガラス３が接合面に均等に広がって固着されることが理想的な封止形態となる。
【０００４】
次に、図７は従来のガラス封止パッケージの第２の構造例を示す図である。
この例に示すガラス封止パッケージの構造は、上述の図６と同様に、蓋４と基台５とをガラス３により接合し気密封止したものであるが、蓋４と基台５との接合面の面積が異なる場合を示している。この場合にあっても、ガラス３が接合面に均等に広がって固着されることが理想的な封止形態となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のガラス封止パッケージの構造においては、以下に示すような二つ問題点があった。上述の構造例ごとに図を用いて説明すると、まず、一つ目の問題点として、第１の構造例の如く同一接合面積の場合にあっては、図８（ａ）に示すように、ガラスの溶融加熱工程において、溶けたガラス３が蓋１の側壁の内面に流れ込んでしまい、接合面となる蓋１のＸ面及び基台２のＹ面間に留まるガラス３の量が減少し、接合強度が充分でないパッケージが生じてしまうことがあった。
【０００６】
また、第２の構造例の如く異なる接合面積の場合にあっては、図８（ｂ）に示すように、ガラスの溶融加熱工程において、溶けたガラス３が蓋４の側壁の外面に流れ出してしまい、接合面となる蓋１のＸ面及び基台２のＹ面間に留まるガラス３の量が減少して接合強度が充分でないパッケージが生じてしまうことがあった。
【０００７】
次に、二つ目の問題点として、接合強度の確認時に関する問題がある。
ここで、接合強度検査の例として図９にトルク試験の説明図を示す。この図は、蓋４と基台５とをガラス３にて封止した後のパッケージについて接合強度の検査を実施する場面を示している。即ち、基台５が固定された状態においてトルク試験機６（アーム部分のみ図示している）の把持爪部が蓋４の側面を掴み、回動軸の回転により所定のトルクを加えたときに耐えられるか否かの検査を行なうのである。ところが、上述の図８（ｂ）の如く、溶けたガラス３が蓋４の側壁の外面に流れ出してしまっていると、トルク試験機６の把持爪部はガラス３に阻まれ蓋４を充分に掴めなかったり、或いは、トルク試験機６の把持爪部が蓋４の側面を掴もうとする際にガラス３が割れてしまうことがあり、トルク試験による接合強度検査に支障をきたしていた。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、溶融したガラスの流れ込み及び流れ出しによる接合強度の低下を防止すると共に、トルク試験時の障害を排除することができるガラス封止パッケージの構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の請求項１の発明は、基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、前記蓋は前記基台側壁上面（Ｙ１）と基台側壁内面（Ｙ２）とに対応する嵌合段差を備え、基台と蓋とが互いに角度の異なる二つの面間にてガラス封止したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の請求項２の発明は、基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、前記蓋は前記基台側壁上面（Ｙ３）と基台側壁内斜面（Ｙ４）とに対応する嵌合段差を備え、基台と蓋とが互いに角度の異なる二つの面間にてガラス封止したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の請求項３の発明は、基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、前記蓋の内面部分にガラスを弾く物質を塗布したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の請求項４の発明は、基台と蓋とをガラス溶融にて気密封止したガラス封止パッケージにおいて、前記蓋は下面縁部に段差を有し、前記基台に前記蓋を被せた際に形成される凹溝内に溶融ガラスが留まるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の第１の実施形態例を示す断面図である。同図（ａ）は加熱工程における接合前の状態を示し、（ｂ）は接合後の封止状態を示す。
【００１４】
この例に示すガラス封止パッケージは、大別すると蓋１０と基台２０とガラス３０とで構成される。なお、ここではパッケージ内部に格納する電子部材の図示は省略する。
前記蓋１０は、下面周囲に凹み段差を有した平板状のものである。この凹み段差について更に説明すると、平板平面に対し水平なＸ１面と、これに対して垂直なＸ２面とからなる段差であって、基台２０との接合面となる嵌合段差である。
前記基台２０は、底面周囲に側壁を有したものである。この側壁の端面をＹ１面とし、側壁の内面をＹ２面とすると、蓋１０と基台２０との嵌合は、Ｘ１面とＹ１面、Ｘ２面とＹ２面がそれぞれ平行に対応する接合面となる。
【００１５】
この図に示すガラス封止は以下のように行なわれる。即ち、蓋１０周縁のＸ１面に予めガラス３０を付着させておき、加熱工程に移る。すると、ガラス３０が溶融するが、同図（ａ）に示すように溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態となる。そして、蓋１０と基台２０とが接合され、同図（ｂ）に示すように気密に封止される。
【００１６】
上述の例のような構造とすれば、溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態のまま接合されるので、流れ込みや流れ出しによるガラス量減少が生じる可能性は極めて低くなり、所望の接合強度のガラス封止パッケージを得ることができる。また、蓋１０の側面への流れ出しがないため、トルク試験による接合強度検査においても支障がない。
【００１７】
次に、図２は本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の第２の実施形態例を示す断面図である。同図（ａ）は加熱工程における接合前の状態を示し、（ｂ）は接合後の封止状態を示す。
【００１８】
この例に示すガラス封止パッケージは、蓋１１と基台２１とガラス３０とで構成され、上述の第１の実施形態例で示したものとは接合部分の形状が異なったものである。
前記蓋１１は、平板平面に対し水平なＸ３面と、これに対して傾斜するＸ４面とからなる段差を有し、これが基台２１との嵌合段差となる。他方の基台２１は、側壁端のＹ３面と、該側壁の内角を削って傾斜させたＹ４面とを有している。つまり、蓋１１と基台２１との嵌合は、Ｘ３面とＹ３面、Ｘ４面とＹ４面がそれぞれ平行に対応する接合面となる。
【００１９】
この図に示すガラス封止は以下のように行なわれる。即ち、蓋１０周縁のＸ３面に予めガラス３０を付着させておき、加熱工程に移る。すると、ガラス３０が溶融するが、同図（ａ）に示すように溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態となる。そして、蓋１１と基台２１とが接合され、同図（ｂ）に示すように気密に封止される。
【００２０】
上述の例のような構造とすれば、溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態のまま接合されるので、流れ込みや流れ出しによるガラス量減少が生じる可能性は極めて低くなり、所望の接合強度のガラス封止パッケージを得ることができる。また、蓋１１の側面への流れ出しがないため、トルク試験による接合強度検査においても支障がない。
【００２１】
次に、図３は本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の第３の実施形態例を示す断面図である。同図（ａ）は加熱工程における接合前の状態を示し、（ｂ）は接合後の封止状態を示す。
【００２２】
この例に示すガラス封止パッケージは、蓋１２と基台２２とガラス３０とで構成され、上述の第１の実施形態例で示したものとは接合部分において同一の形状であって、蓋１２の下面中央部に凹みを設け、蓋の薄型軽量化を図った点が異なるものである。
このため前記蓋１２は、下面中央部に凹み部と、嵌合段差のＸ２面との間に凸Ｓが形成されたものとなる。
【００２３】
この図に示すガラス封止は以下のように行なわれる。即ち、蓋１２周縁のＸ１面に予めガラス３０を付着させておき、加熱工程に移る。すると、ガラス３０が溶融するが、同図（ａ）に示すように溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態となる。そして、蓋１２と基台２２とが接合され、同図（ｂ）に示すように気密に封止される。
【００２４】
上述の例のような構造とすれば、溶けたガラス３０は嵌合段差内に閉じこもった状態のまま接合されるので、流れ込みや流れ出しによるガラス量減少が生じる可能性は極めて低くなり、所望の接合強度のガラス封止パッケージを得ることができる。また、蓋１２の側面への流れ出しがないため、トルク試験による接合強度検査においても支障がない。更には、蓋の薄型軽量化を図ると共に気密封止される内部空間を広く得ることができる。
【００２５】
次に、図４は本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の第４の実施形態例を示す断面図である。同図（ａ）は加熱工程における接合前の状態を示し、（ｂ）は接合後の封止状態を示す。
【００２６】
この例に示すガラス封止パッケージは、蓋１３と基台２３とガラス３０とで構成される。なお、蓋１３及び基台２３の形状は、上述の図６に示した従来の第１の構造例と同様であるが、蓋１３の接合面（Ｘ面）を除く内面（Ｚ面）に、シロキサン含有塗料７を塗布したものである。このシロキサン含有塗料は、溶けたガラスをはじく特性を有する物質であり、この特性を持つ塗料であればシロキサンに限らず代用することができる。
【００２７】
上述の例のような構造とすれば、ガラスの溶融加熱工程において溶けたガラス３０が蓋１３の側壁内面（Ｚ面）に流れ込もうとしても、塗料７により、はじかれてしまうため、ガラス３０は接合面（Ｘ面）に留まることになる。したがって、溶けたガラス３０は、接合面内に閉じこもった状態のまま接合されるので、流れ込みによるガラス量減少が生じる可能性は極めて低くなり、所望の接合強度のガラス封止パッケージを得ることができる。
【００２８】
ここまで説明した本願発明に係わるガラス封止パッケージの構造の実施の形態例第１〜第４は、蓋と基台の接合面が同一接合面積（Ｘ面とＹ面が合致）の場合の例について示したが、以下に蓋と基台の接合面の面積が異なる場合について例をあげて説明する。
図５は、本発明に係わるガラス封止パッケージの構造の第５の実施形態例を示す断面図である。同図（ａ）は加熱工程における接合前の状態を示し、（ｂ）は接合後の封止状態を示す。
【００２９】
この例に示すガラス封止パッケージは、蓋４０と基台５０とガラス３０とで構成される。
前記蓋４０は、下面の周囲に凸Ｔが形成されている。該凸Ｔの端面が接合面（Ｘ１面）であり、該凸Ｔの外側面をＸ２面とし、このＸ２面から垂直に折り曲がって更に外側へ延びる平板平面に対し水平な下面をＸ３面として説明する。
他方、基台５０は、底面周囲に側壁を有し、該側壁端面をＹ面とすれば、このＹ面が前記蓋４０のＸ１面に対応する接合面となる。即ち、蓋４０と基台５０の接合面の面積は、Ｘ１面＜Ｙ面となっている。
【００３０】
この図に示すガラス封止は以下のように行なわれる。即ち、蓋４０の凸Ｔ端面のＸ１面に予めガラス３０を付着させておき、加熱工程に移る。すると、ガラス３０が溶融する。
このとき、蓋４０の凸Ｔ外側面のＸ２面に溶けたガラスが流れ出すことがあったとしても、Ｘ３面により、それ以上の這い上がりは妨げられることになる。そして、蓋４０と基台５０とが接合され、同図（ｂ）に示すように気密に封止される。つまり、蓋４０と基台５０との接合後に、Ｘ２面、Ｘ３面、及びＹ面からなる凹溝が形成され、該凹溝内に、流れ出した溶融ガラスが留まって固着される。したがって、流れ出すガラス３０の量は僅かなものに止まり、接合面には所望の接合強度を得るのに必要な量のガラス３０が残る。
【００３１】
上述の例のような構造とすれば、溶けたガラス３０が流れ出したとしても凹溝内に留まって接合されるので、流れ出しによるガラス量減少は僅かで済むことになり、所望の接合強度のガラス封止パッケージを得ることができる。また、蓋４０の側面への流れ出しがないため、トルク試験による接合強度検査においても支障がない。
【００３２】
以上のように、本発明に係わるガラス封止パッケージの第１乃至第３の構造は、嵌合段差内に溶融ガラスを留め、基台と蓋とが互いに角度の異なる二つの面（Ｘ１面とＹ１面、Ｘ２面とＹ２面）間にてガラス封止するので、流れ込みや流れ出しによる接合強度の低下を防止することことができる。
【００３３】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの第４の構造は、蓋の内面（Ｚ面）にガラスを撥ねる（弾く）物質を塗布してガラス封止するので、流れ込みによる接合強度の低下を防止することことができる。
【００３４】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの第４の構造は、嵌合時に形成される凹溝内に溶融ガラスを留めてガラス封止するので、蓋の側面への流れ出しを防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明に係わるガラス封止パッケージの構造によれば、溶けたガラス３０の流れ込み又は流れ出しを防止、或いは、少量とすることができ、蓋と基台の接合面に充分な接合強度を得るためのガラス量を確保することができる。
【００３６】
また、本発明に係わるガラス封止パッケージの構造によれば、溶けたガラス３０が蓋の側壁の外面に流れ出すことがないので、トルク試験機６の把持爪部はガラス３０に阻まれ蓋を充分に掴めなかったり、或いは、トルク試験機６の把持爪部が蓋の側面を掴もうとする際にガラス３０が割れてしまうこともなくなり、トルク試験による接合強度検査時の障害も排除することができる。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガラス封止パッケージの構造の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明に係るガラス封止パッケージの構造の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明に係るガラス封止パッケージの構造の第３の実施例を示す図である。
【図４】本発明に係るガラス封止パッケージの構造の第４の実施例を示す図である。
【図５】本発明に係るガラス封止パッケージの構造の第５の実施例を示す図である。
【図６】従来のガラス封止パッケージの第１の構造例を示す図である。
【図７】従来のガラス封止パッケージの第２の構造例を示す図である。
【図８】従来構造における問題点を説明するための図である。
【図９】接合強度確認のためのトルク試験構成例を示す図である。
【符号の説明】
１、４・・・蓋
２、５・・・基台
３、３０・・・ガラス（低融点封止ガラス）
６・・・トルク試験機
７・・・シロキサン含有塗料（溶けたガラスを撥ねる特性を有する物質）
１０、１１、１２、１３、４０・・・蓋
２０、２１、２２、２３、５０・・・基台
【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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【図７】
2004103629.tif 000009
【図８】
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【図９】
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