(57)【要約】【課題】パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑える。【解決手段】水晶振動子Ａは、水晶振動板１と、水晶振動板１を搭載するパッケージ基体２と、パッケージ基体２と接合しパッケージ基体２上に搭載した水晶振動板１を気密封止するためのキャップ３とから構成されている。パッケージ基体２は、底面部２１と、この底面部２１の外周辺上に設けられたセラミックの枠部２２と、から構成され、この枠部２２の端面２２１にガラス層４１が形成される。キャップ３の下面にガラス材４２が形成されている。ガラス層４１およびガラス材４２は、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなり、これらを所定温度まで加熱させることにより溶融させて、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合される。【選択図】  図１
2005116797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ基体とキャップとが接合することによりその内部に気密状態の空間が形成され、この空間内の前記パッケージ基体上に電子部品素子が搭載されてなる電子部品用パッケージにおいて、
前記パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛を含まないとともにハロゲン族ではないビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記ガラス接合材は、予め前記パッケージ基体および前記キャップそれぞれの接合位置に形成され、
前記ガラス接合材を加熱させることにより溶融させ、この前記ガラス接合材の溶融により前記パッケージ基体と前記キャップとが気密接合されることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記パッケージ基体と前記キャップとの接合の際、前記パッケージ基体と前記キャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧されることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記ガラス接合材には、ガラス成分として、少なくとも、酸化ビスマス７５．０〜９０．０質量％と、酸化ホウ素３．０〜１５．０質量％と、酸化バリウム２．０〜８．０質量％と、酸化銅１．０〜３．０質量％とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％以下であり、かつ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物２０．０〜４０．０質量％が外添加されることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項５】
請求項４に記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記ガラス接合材には、ガラス成分として、酸化亜鉛０．１〜２．０質量％と、二酸化ケイ素０．１〜２．０質量％とが含まれることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記ガラス接合材には、ガラス成分として、酸化ビスマス８０．０質量％と、酸化ホウ素１０．０質量％と、酸化バリウム６．０質量％と、酸化銅２．０質量％と、酸化亜鉛１．０質量％と、二酸化ケイ素１．０質量％とが含まれ、かつ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物３０．０質量％が外添加されることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記パッケージ基体上への前記電子部品素子の搭載には、シリコーンからなる材料が用いられることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電子部品用パッケージにおいて、
前記パッケージ基体上への前記電子部品素子の搭載には、ポリイミドからなる材料が用いられることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の電子部品用パッケージ内部に形成された前記空間内に搭載された電子部品素子は、その表面に励振電極が形成された圧電振動板であり、
前記励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、前記圧電振動板の周波数特性が調整されることを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記励振電極の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されることを特徴とする圧電振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器等に用いられる電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスに関する。特に、気密封止性能を向上させるとともに、環境問題に対応した電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスがあげられる。これら各製品はいずれも水晶振動板の表面に金属薄膜電極を形成し、この金属薄膜電極を外気から保護するため、気密封止されている。
【０００３】
これら圧電振動デバイスでは、部品の表面実装化の要求から、パッケージ基体とキャップとが接合されて形成されるセラミックパッケージの内部に水晶振動板を気密的に搭載する構成が増加している。そこで、現在、セラミックパッケージ内部の気密封止の向上を図るため、多種多様のパッケージ基体とキャップとの接合方法が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
下記する特許文献１に開示のセラミックパッケージは、電子素子の搭載部を有する断面が凹形のパッケージ基体（絶縁基体）と、断面が逆凹形のキャップ（蓋体）とからなる。これらパッケージ基体とキャップとが、ガラス接合材を封止材として介して接合されてセラミックパッケージが形成される。
【０００５】
このセラミックパッケージによれば、ガラス接合材を封止材として用いているので、比較的安価に気密封止が行える。
【特許文献１】特開平１１−２０４６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この特許文献１に開示のセラミックパッケージに用いるガラス接合材には、鉛が用いられている。しかし、鉛の使用は環境の面からみて好ましくなく、このセラミックパッケージは、近年の環境に対する情勢を考慮しない構成からなっている。
【０００７】
また、環境性能に関して気密性を確保する必要があり、例えば、耐湿性評価試験や塩水噴霧試験に耐えることができるガラス接合材を用いる必要がある。
【０００８】
さらに、製造コストを削減するために、ガラス接合材の含有材料の価格を抑える必要があり、例えば、高価な銀を含む銀リン酸系ガラスなどを用いることができない。また、この銀リン酸系ガラスは、ハロゲン族の材料を含んでおり、近年の環境に対する情勢を考慮しない材料である。
【０００９】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑えた電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品用パッケージは、パッケージ基体とキャップとが接合することによりその内部に気密状態の空間が形成され、この空間内の前記パッケージ基体上に電子部品素子が搭載されてなる電子部品用パッケージにおいて、前記パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛を含まない（以下、鉛フリーという）とともにハロゲン族ではない（以下、ハロゲンフリーという）ビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことが可能となる。また、ガラス接合材はビスマス系の材料を主材料としているため、製造コストを安くすることが可能となる。また、ビスマス系の材料は、例えば所定条件の耐湿性評価試験や塩水噴霧試験に対しても気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することが可能となる。さらに、ビスマス系の材料が含まれたガラス接合材は濡れ性が良いため、パッケージ基体とキャップとの接合を短時間でかつ確実に行なうことが可能となる。
【００１２】
上記構成において、上記ガラス接合材は、予め上記パッケージ基体および上記キャップそれぞれの接合位置に形成され、上記ガラス接合材を加熱させることにより溶融させ、この上記ガラス接合材の溶融により上記パッケージ基体と上記キャップとが気密接合されてもよい。
【００１３】
この場合、ガラス接合材は、予めパッケージ基体およびキャップそれぞれの接合位置に形成され、ガラス接合材を加熱させることにより溶融させ、このガラス接合材の溶融によりパッケージ基体とキャップとが気密接合されているので、パッケージ基体とキャップとのそれぞれの気密接合位置に予め形成されたガラス接合材のガラス溶融による接合が促進され接合を短時間でかつ確実に行なうことが可能となる。
【００１４】
上記構成において、上記パッケージ基体と上記キャップとの接合の際、上記パッケージ基体と上記キャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧されてもよい。
【００１５】
この場合、パッケージ基体とキャップとの接合の際、パッケージ基体とキャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧されるので、ガラス接合が促進される。そのため、加熱によりガラス接合材の溶融を行なうための温度を低下させることが可能となり、短時間でかつ確実に、パッケージ基体とキャップの接合を行なうことが可能となる。なお、ここでいう押圧とは、例えば、錘などによる、ガラス接合材の溶融接合を行う際の接合位置への加重などのことをいう。
【００１６】
上記構成において、上記パッケージ基体上への上記電子部品素子の搭載には、シリコーンからなる材料が用いられていることが好適である。また、別の形態として、上記パッケージ基体と上記キャップとの搭載の際、上記パッケージ基体と上記キャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧される場合、上記パッケージ基体上への上記電子部品素子の搭載には、シリコーンからなる材料よりも熱分解温度の高いポリイミドからなる材料が用いられても好ましい。
【００１７】
上記構成において、上記ガラス接合材には、ガラス成分として、少なくとも、酸化ビスマス７５．０〜９０．０質量％と、酸化ホウ素３．０〜１５．０質量％と、酸化バリウム２．０〜８．０質量％と、酸化銅１．０〜３．０質量％とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％以下であり、かつ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物２０．０〜４０．０質量％が外添加されてもよい。すなわち、本発明では、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とを合計して１００．０質量％となってもよく、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と他の成分材料を合計して１００．０質量％となってもよい。すなわち、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅との総合計質量％が１００．０質量％でなくてもよい。ここでいう他の成分材料は、例えば、酸化亜鉛０．１〜２．０質量％や二酸化ケイ素０．１〜２．０質量％であってもよい。具体的に、ガラス接合材には、ガラス成分として、酸化ビスマス８０．０質量％と、酸化ホウ素１０．０質量％と、酸化バリウム６．０質量％と、酸化銅２．０質量％と、酸化亜鉛１．０質量％と、二酸化ケイ素１．０質量％とが含まれることが好ましく、この場合、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物３０．０質量％が外添加されることが好ましい。
【００１８】
ところで、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材は、例えば、銀リン酸系が含まれたガラス接合材と比較して、比較的その融点が高い。また、実際の溶融炉の温度はガラス溶融のマージンを考慮して、上記した融点以上の温度が要求される。このようにビスマス系を含む材料をガラス接合材として用いた場合、電子部品素子が所定時間高温下にさらされることがあり、例えば、圧電振動デバイスにおいてはこのような高温環境下に置くことはあまり好ましいことではない。すなわち、圧電振動デバイスには圧電振動板上に励振電極が形成され、通常その後の工程において当該励振電極上に部分的に金属材料を蒸着し（例えば、パーシャル蒸着）、付加質量効果により周波数等の特性の調整を行なう。そのため、このような金属材料の付加は通常の加熱では問題ないが、ガラス接合材を用いたパッケージ基体とキャップとの接合時のように高温環境下にさらす場合は、励振電極とパーシャル蒸着膜との密着強度が弱いために、周波数等の特性のバラツキが非常に大きくなる傾向にあった。
【００１９】
そこで、この問題点を解決するために、本発明に係る圧電振動デバイスは、上記した電子部品用パッケージ内部に形成された上記空間内に搭載された電子部品素子が、その表面に励振電極が形成された圧電振動板であり、上記励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、上記圧電振動板の周波数特性が調整されることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことが可能となる。さらに、励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、圧電振動板の周波数特性が調整されるので、パッケージ基体とキャップとを接合するためにガラス接合材を加熱することで生じる圧電振動板の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことが可能となる。
【００２１】
上記構成において、上記励振電極の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されてもよい。
【００２２】
この場合、励振電極の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されるので、励振電極の電極材料を除去する調整が用いられ、従来のように既存の励振電極膜とパーシャル蒸着膜との密着強度の問題が発生することが無く、予め設定した周波数への調整を安定して行うことが可能となる。また、イオンミーリングはイオンガンから不活性ガスイオン粒子をビーム状に照射することにより物理的なエッチングを行うものである。そのため、励振電極の一部または全部に対しイオンミーリングを行うことにより電極材料が一部除去され、質量除去効果により周波数を漸次上昇させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスによれば、パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑えることができる。
【００２４】
すなわち、本発明に係る電子部品用パッケージによれば、パッケージ基体とキャップとの接合に、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことができる。
【００２５】
さらに、本発明に係る圧電振動デバイスによれば、上記した本発明に係る電子部品用パッケージによる作用効果に加えて、励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、圧電振動板の周波数特性が調整されるので、パッケージ基体とキャップとを接合するためにガラス接合材を加熱することで生じる圧電振動板の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、圧電振動デバイスとして表面実装型の水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００２７】
本発明にかかる表面実装型の水晶振動子Ａは、図１、２に示すように、圧電振動板である水晶振動板１と、この水晶振動板１を搭載するセラミックパッケージ基体２（以下、パッケージ基体という）と、このパッケージ基体２と接合しパッケージ基体２上に搭載した水晶振動板１を気密封止するためのキャップ３とから構成されている。なお、ここでいうパッケージ基体２とキャップ３と下記するガラス層４１およびガラス材４２により、本発明にかかる電子部品用パッケージが構成される。
【００２８】
水晶振動板１は、図１（ｂ）に示すように、矩形状に形成され、その表面（下面側の図示を省略する）に金属からなる一対の励振電極１１、１２（図４参照）が形成されている。
【００２９】
パッケージ基体２は、図１（ｃ）に示すように、矩形状に形成された平板の底面部２１と、この底面部２１の外周辺上に設けられたセラミックの枠部２２と、から構成され、これら底面部２１と枠部２２とが一体的に焼成されている。また、パッケージ基体２では、底面部２１と枠部２２とから中空となる内部空間２３が形成され、底面部２１の対向面が開口されている。
【００３０】
また、このパッケージ基体２の枠部２２の４隅にはキャスタレーション２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が形成されている。これらキャスタレーション２４のうち、キャスタレーション２４ａ、２４ｂの下方には金属からなる連結電極２５、２６が形成されている。また、キャスタレーション２４ａ、２４ｂ近傍の内部空間２３内の底面部２１には、電極パッド２７、２８が設けられ、この電極パッド２７、２８は、連結電極２５、２６の一端部２５１、２６１に電気的に接続されている。また、連結電極２５、２６の電極パッド２７、２８との接続側とは反対側の他端部２５２、２６２が、底面部２１に沿ってパッケージ基体２の外部底面２９に引き出され（図２参照）、この他端部２５２、２６２が水晶振動子Ａのデバイス端子Ｅ１、Ｅ２としての役割を有する。さらに、電極パッド２７、２８間には水晶振動板１が搭載されている。この水晶振動板１の表面に形成された一対の励振電極１１、１２は、各々電極パッド２７、２８に引き出され、導電性接合材（図４参照）により導電接合されている。この接続構成により水晶振動子Ａの入出力端子用の引出電極、すなわちデバイス端子Ｅ１、Ｅ２は水晶振動子Ａの長辺方向の一端に導出された構成となっている。
【００３１】
また、パッケージ基体２の焼成成形後、枠部２２の底面部２１とは反対側の端面２２１にガラス層４１（本発明でいうガラス接合材）が形成される。このガラス層４１は、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなり、焼き付け加工等の手法によって形成されている。このガラス層４１の形成により、パッケージ基体２とキャップ３との接合強度を向上させることができる。
【００３２】
キャップ３は、図１（ａ）に示すように、矩形状に形成された平板であり、セラミック材料またはセラミックガラス材料からなる。キャップ３のパッケージ基体２との接合面は、図３に示す下面であり、この下面には、接合材として鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス材４２（本発明でいうガラス接合材）が形成されている。
【００３３】
ガラス材４２は、キャップ３下面の外周（外周近傍を含む）に沿って形成されている。なお、このガラス材４２の形成面積の幅は、パッケージ基体２の枠部２２の幅より大きい。例えば、本実施の形態にかかるキャップ３下面に形成されたガラス材４２の形状は、図３に示すように、溶融接合時に中央部分が円状またはだ円状または長円状に除去された形状になるようにパターニングされている。
【００３４】
そして、ガラス層４１およびガラス材４２を所定温度まで加熱させることにより溶融させて、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合される。この気密接合における加熱により、図２に示すようなインナーメニスカス４２ａが形成される。
【００３５】
また、本実施の形態で用いるガラス層４１およびガラス材４２には、ガラス成分として、酸化ビスマス７５．０〜９０．０質量％と、酸化ホウ素３．０〜１５．０質量％と、酸化バリウム２．０〜８．０質量％と、酸化銅１．０〜３．０質量％と、酸化亜鉛０．１〜２．０質量％と、二酸化ケイ素０．１〜２．０質量％とが含まれ、これら各成分材料の総合計質量％が１００．０質量％以下である。さらに、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物２０．０〜４０．０質量％が外添加されている。
【００３６】
具体的に、この実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２には、ガラス成分として、酸化ビスマスが８０．０質量％、酸化ホウ素が１０．０質量％、酸化バリウムが６．０質量％、酸化銅が２．０質量％、酸化亜鉛が１．０質量％、および二酸化ケイ素が１．０質量％含まれ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物３０．０質量％が外添加されている。
【００３７】
なお、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８への水晶振動板１の接合には、シリコーンからなる導電接着材Ｂが用いられている。
【００３８】
ところで、上記したように気密封止される水晶振動板１の周波数特性の調整は、水晶振動板１に形成された励振電極１１、１２の電極材料の形状を変化させることにより行われる。この実施の形態では、図４に示すように、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング（図中の記号Ｍ参照）により除去されて水晶振動板１の周波数特性が調整される。
【００３９】
このイオンミーリングによる水晶振動板１の周波数特性の調整は、以下に示すような水晶振動子Ａの製造工程により行われる。
【００４０】
励振電極１１、１２が形成された水晶振動板１は、図４に示すように、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８に導電接着材Ｂにより搭載される。この搭載状態で必要な熱安定化処理が行われ、励振電極１１、１２の所定領域にイオンミーリング処理Ｍを施すことにより、励振電極１１、１２の一部電極材料が除去される。この処理による質量除去効果により周波数が上昇する。所定の周波数特性に調整した後、パッケージ基体２とキャップ３とが重ね合わされ、所定温度のカロ熱により、予めパッケージ基体２に形成されたガラス層４１とキャップ３に形成されたガラス材４２が溶融される。そして、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合されて内部空間２３が気密封止される。
【００４１】
なお、ここでいう気密封止作業には、図５に示すような、キャップ３の位置決めと自重封止を行うために収納凹部Ｐ１が設けられたパレットＰが用いられ、多数個の水晶振動子Ａの気密封止作業が一括に行われる。
【００４２】
詳しくは、図５に示すように、パッケージ基体２筐体と同サイズの凹形状の収納凹部Ｐ１がマトリクス状に設けられたパレットＰを用い、各収納凹部Ｐ１に、多数個のキャップ３がそれぞれ収納される。多数個のキャップ３が収納された後に、多数個のパッケージ基体２それぞれに形成されたガラス層４１をキャップ３側に向けた状態で、これらパッケージ基体２が、それぞれに形成されたガラス層４１がキャップ３に形成されたガラス材４２と接触するように収納凹部Ｐ１に収納される。この収納状態で所定温度に加熱することによりガラス層４１およびガラス材４２が溶融されて、キャップ３の位置決めと自重封止を行う一括接合処理が行われる。
【００４３】
ここで、図５に示すように収納凹部Ｐ１が設けられたパレットＰを用いて、多数個のパッケージ基体２とキャップ３とを一括して気密封止処理を行う際、加重錘Ｆをパッケージ基体２の外部底面２９上に搭載し、各パッケージ基体２とキャップ３の接合促進を行ってもよい。
【００４４】
この場合、加重錘Ｆにより、パッケージ基体２とキャップ３との接合の際、パッケージ基体２が、キャップ３に向けて押圧されるので、ガラス接合が促進される。そのため、加熱によりガラス層４１とガラス材４２との溶融を行なうための所定温度を低下させるのに好ましく、また、短時間でかつ確実に、パッケージ基体２とキャップ３との接合を行なうのに好ましい。
【実施例】
【００４５】
次に、上記した実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２を用いて水晶振動板１の周波数特性および水晶振動子Ａの耐環境特性を調べた。
【００４６】
まず、ガラス層４１およびガラス材４２を用いて水晶振動板１の周波数調整を行なった。その結果を、図６に示す。図６は、パッケージ基体２とキャップ３との気密接合の後に、測定した水晶振動板１の周波数バラツキを示したグラフ図である。なお、この時、比較例としてパーシャル（蒸着）法を用いて水晶振動板１の励振電極１１、１２の一部あるいは全部を変形させたものを示す（図６（ｂ）参照）。なお、図中の記号ｎは、測定回数を示す。
【００４７】
図６に示すように、水晶振動板１の周波数バラツキは約±８．０ｐｐｍ（周波数偏差）に抑えられている。これに比べて、比較例の水晶振動板の周波数バラツキは約±２４．０ｐｐｍ（周波数偏差）である。そのため、水晶振動子Ａのほうが予め設定した周波数値への調整を安定して行なうことができることがわかる。
【００４８】
次に、ガラス層４１およびガラス材４２のＰＣＴによる耐湿性評価試験を行なった。その結果を表１に示す。この表１は、１２１℃下における気密状態を保持した耐久時間を示した表である。
【００４９】
【表１】
2005116797.tif 000003
表１からわかるように、ガラス層４１およびガラス材４２にビスマス系の材料が含まれることで、気密保持状態が２４０時間保たれた。
【００５０】
次に、ガラス層４１およびガラス材４２に含まれる組成成分を分析し、検出した組成成分のうち、環境悪化となる物質の量を測定した。なお、今回用いた検出機は、酸化鉛、塩素および硫黄の量を測定するものである。なお、この検出機では、各成分において１０．０ｐｐｍ未満の測定を行なうことができない。これは、１０．０ｐｐｍ未満の量の酸化鉛、塩素および硫黄は、環境汚染に該当しないためである。
【００５１】
そこで、ガラス層４１およびガラス材４２に含まれる組成成分のうち、酸化鉛、塩素および硫黄の量を測定した結果、すべての成分（酸化鉛、塩素および硫黄）において測定値が１０．０ｐｐｍ未満であった。
【００５２】
また、上記したように、この実施例では、ガラス層４１およびガラス材４２はビスマス系の材料を主原料としているため、製造コストを安くすることができる。
【００５３】
また、ビスマス系の材料は、例えば、上記したＰＣＴによる耐湿性評価試験により、気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することができる。また、ＰＣＴによる耐湿性評価試験以外に、所定条件の塩水噴霧試験に対しても気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することができる。
【００５４】
さらに、ビスマス系の材料が含まれたガラス層４１およびガラス材４２は濡れ性が良いため、パッケージ基体２とキャップ３との接合を短時間でかつ確実に行なうことができる。
【００５５】
上記したように本発明に係る水晶振動子Ａによれば、パッケージ基体２とキャップ３との接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス層４１およびガラス材４２が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことができる。
【００５６】
また、ガラス層４１およびガラス材４２は、予めパッケージ基体２およびキャップ３それぞれの接合位置に形成され、ガラス層４１およびガラス材４２を加熱させることにより溶融させ、このガラス層４１およびガラス材４２の溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合されているので、パッケージ基体２とキャップ３とのそれぞれの気密接合位置に予め形成されたガラス層４１およびガラス材４２のガラス溶融による接合が促進され、接合を短時間でかつ確実に行なうことができる。
【００５７】
また、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング処理Ｍにより除去されることにより、水晶振動板１の周波数特性が調整されるので、従来のように既存の励振電極膜とパーシャル蒸着膜との密着強度の問題が発生することが無く、予め設定した周波数への調整を安定して行うことができる。また、イオンミーリング処理Ｍはイオンガンから不活性ガスイオン粒子をビーム状に照射することにより物理的なエッチングを行うものである。そのため、励振電極１１、１２の一部または全部に対しイオンミーリング処理Ｍを行うことにより電極材料が一部除去され、質量除去効果により周波数を漸次上昇させることができる。その結果、パッケージ基体２とキャップ３とを接合するためにガラス層４１およびガラス材４２を加熱することで生じる水晶振動板１の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、デバイス端子Ｅ１、Ｅ２は水晶振動子Ａの長辺方向の一端に導出されるが、これに限定されるものではなく、デバイス端子Ｅ１、Ｅ２が連結電極を他の方向に伸長することにより、水晶振動子Ａの短辺方向の一端に導出する構成としてもよいし、対角位置に引き出してもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、本発明にかかるガラス接合材（ガラス層４１、ガラス材４２）がパッケージ基体２とキャップ３との両方に形成されているが、本発明を実施する最良な実施の形態の１つでありこれに限定されるものではなく、パッケージ基体２またはキャップ３のいずれか一方のみに形成されてもよい。また、予めパッケージ基体２およびキャップ３に形成されずに、パッケージ基体２とキャップ３との接合の際に介在されてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されて水晶振動板１の周波数特性が調整されているが、これに限定されるものではなく、励振電極１１、１２の電極材料の形状を変化させて水晶振動板１の周波数特性を調整する手法であれば、例えば、スパッタエッチングを用いて水晶振動板１の周波数特性を調整するなどの他の手法であってもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、加重錘Ｆをパッケージ基体２の外部底面２９上に搭載し、各パッケージ基体２とキャップ３の接合促進を行っているが、これに限定されるものではなく、キャップ３をパッケージ基体２の方向へ押圧させたり、パッケージ基体２およびキャップ３の両部材をそれぞれの部材の方向へ押圧させてもよい。例えば、図５に示すパレットＰにキャップ３を垂直上方向へ移動させる移動機構を備え、加重錘Ｆの加重と移動機構の移動によりパッケージ基体２およびキャップ３の両部材がともに押圧されてもよい。
【００６２】
また、本実施の形態では、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と酸化亜鉛と二酸化ケイ素との総合計質量％は１００．０質量％であるが、これに限定されるものではなく、ガラス成分として酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％であってもよい。また、ガラス成分として酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と他の成分材料とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％であってもよい。ここでいう他の成分材料には、例えば、酸化アルミニウムなどが挙げられる。
【００６３】
また、本実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２には、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と酸化亜鉛と二酸化ケイ素とが含まれているが、少なくとも酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とが含まれいればよく、酸化亜鉛および二酸化ケイ素が必ずしも含まれなくてもよい。
【００６４】
また、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８への水晶振動板１の搭載には、シリコーンではなく、シリコーンからなる材料よりも熱分解温度の高いポリイミドからなる導電接着材Ｂを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
電子機器等に用いられる電子部品用パッケージの量産に適用できる。また、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器などの圧電振動デバイスの量産に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態にかかる水晶振動子の分解斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかる水晶振動子の内部断面図である。
【図３】本実施の形態にかかる水晶振動子の構成であるキャップの下面側平面図である。
【図４】本実施の形態にかかる水晶振動子の、周波数調整工程時における内部断面図である。
【図５】本実施の形態にかかる多数個の水晶振動子の、パレットを用いて気密封止工程時における内部断面図である。
【図６】（ａ）は、本実施例にかかる水晶振動子の構成である水晶振動板をイオンミーリング法により周波数調整を行ない、パッケージ基体とキャップとの気密接合の後に測定した周波数バラツキを示したグラフ図であり、（ｂ）は、水晶振動板をパーシャル法により周波数調整を行ない、パッケージ基体とキャップとの気密接合の後に測定した周波数バラツキを示した比較例のグラフ図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  水晶振動板（電子部品素子）
１１、１２  励振電極
２  パッケージ基体
３  キャップ
４１  ガラス層（ガラス接合材）
４２  ガラス材（ガラス接合材）
Ａ  水晶振動子（圧電振動デバイス）
Ｂ  導電接着材（シリコーンからなる材料）
【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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