(57)【要約】【課題】  封止材を融解するために照射するレーザが、封止孔からズレてしまった場合であっても、パッケージを傷つけることの無い圧電デバイス用パッケージを提供する。【解決手段】  上記課題を達成するための圧電デバイス用パッケージは、圧電デバイスのパッケージ１０に設けられた封止孔（貫通孔）２０が、前記パッケージ１０の内側に開口部を有する小径の第１貫通孔２０ａと、前記パッケージ１０の外側に開口部を有する大径の第２貫通孔２０ｂとから成る段孔である場合に、前記段孔に用いることが好適であり、前記第１貫通孔２０ａと前記第２貫通孔２０ｂとの接続部である段部と、前記第２貫通孔２０ｂの内壁部と、前記第２貫通孔２０ｂの開口部外縁と、にメタライズ部２４、２５を設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ本体の封止孔の内部に、溶融させる封止材に対する濡れ性を付与するための、金属膜を有する圧電デバイスのパッケージであって、
前記パッケージ本体表面の前記封止孔の周囲に金属被覆部を設けたことを特徴とする圧電デバイス用パッケージ。
【請求項２】
前記封止孔は前記パッケージの内面に開口部を有する小径の貫通孔と、前記パッケージの外面に開口部を有する大径の貫通孔とを接続して構成されており、
前記金属膜は、前記小径の貫通孔と前記大径の貫通孔の接続部である段部及び前記大径の貫通孔の内壁部とに有することを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス用パッケージ。
【請求項３】
前記封止孔は前記パッケージの内面に開口部を有する小径の貫通孔と、前記パッケージの外面に開口部を有する大径の貫通孔とを接続して構成されており、
前記金属膜は、前記小径の貫通孔と前記大径の貫通孔の接続部である段部に有することを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス用パッケージ。
【請求項４】
前記金属被覆部は、前記封止孔を中心として放射状に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の圧電デバイス用パッケージ。
【請求項５】
前記金属膜及び前記金属被覆部は、少なくとも高融点金属を含有する金属層であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の圧電デバイス用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイス用パッケージに係り、特に２段階封止を行うための封止孔を有する圧電デバイス用パッケージであって、前記封止孔を封止する封止材をレーザを用いて溶融（融解）させる場合に好適な圧電デバイス用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴカット圧電振動子、音叉型圧電振動子等の圧電デバイスは、モバイルコンピュータやＩＣカード、携帯電話等の各種情報通信機器及び電子機器等に広く使用されている。近年、前記モバイルコンピュータや携帯電話（移動体通信機器）に対しての小型化・薄型化の要求が強くなっている。このことより、前記移動体通信機器等に使用される圧電デバイスには、必然的に小型化・薄型化が求められるようになっている。
【０００３】
前記圧電デバイスは、内部を真空や窒素雰囲気等として封止するパッケージ構造をとっており、例えば圧電振動子のパッケージは、圧電振動片を実装するための箱状体のベースと、前記ベースの内部に前記圧電振動片を実装した後に、前記箱状体であるベースの上面開口部を封止する蓋体であるリッドとから成る構造のものが市場に流通している。このような構造のパッケージでは、低融点ガラス等のロウ材によって前記リッドと前記ベースとを溶着するため、前記ロウ材が溶けた時に発生するガスが、前記パッケージの内部に充満し、前記圧電振動片の振動周波数にバラツキを生じさせることがある。これに対し、図６（（Ａ）は封止前、（Ｂ）は封止後を示す）に示すような２段封止構造のパッケージ１が提案されている。すなわち、ベース４の内部に圧電振動片２を実装し、リッド３によって前記ベース４の上部開口部を封止する。図６に示すパッケージ１のベース４には、低部に貫通孔５が設けられており、当該貫通孔５からパッケージ内に発生したガスを排出した後に当該貫通孔５を封止するという構造になっている。このようなパッケージ構造については、例えば特許文献１に記載がある。特許文献１に記載のパッケージでは、前記貫通孔５は２段構造となっており、パッケージ１の内面に開口部を有する小径の貫通孔（第１貫通孔）５ａと、前記第１貫通孔５ａよりも内径が大きく、パッケージ１の外面に開口部を有する第２貫通孔５ｂとより成っており、第１貫通孔５ａと第２貫通孔５ｂとの接続部分は段部を呈しており、当該段部に封止材６を載置して溶融させることにより貫通孔５の封止が容易にできるようにしている。前記貫通孔５の封止に際しては、前記封止材が溶融した際に、前記貫通孔５の内部に効果的に広がるようにするために、前記貫通孔５の内部に濡れ性を付与する目的で金属膜７を設けるようにしている。例えば特許文献１の場合は、前記段部と、第２貫通孔５ｂの内壁部とに金属膜７を設ける旨記載されている。なお、前記封止材６の溶融（融解）には、高エネルギを瞬間的に付与することが容易なレーザを用いることが好適とされている。
【特許文献１】特開２００３−２０４２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような封止方法および構造によれば、パッケージ内部のガスを排除できると共に、金属膜によって濡れ性を付与したことにより良好な封止効果も期待できる。
しかしながら、近年の圧電デバイスの小型化・薄型化により、上記方法および構造によるパッケージの封止には次のような問題が生じてきた。通常、パッケージ１の構造やレーザＬ照射時の照射位置制御が正確であれば、図７（Ａ）に示すように、レーザＬは金属膜７が施された第２貫通孔５ｂの範囲内にのみ照射される。これにより、前記封止材６は図７（Ｂ）のように溶融し、貫通孔５の封止が正常に行われる。
【０００５】
ところが、圧電デバイスの小型化・薄型化に伴うパッケージの小型化により、製造段階で、図８のように第１貫通孔５ａと第２貫通孔５ｂとがズレてしまうということがある。通常レーザＬの照射は、封止材（球状）６の頂点部分を画像認識して行われるが、図８のような形で製造された貫通孔５を有するパッケージでは、正常に画像認識が行われてレーザＬが照射されたとしても、図８（Ａ）に示すようにレーザＬの照射範囲が貫通孔５の外側となってしまうことがある。レーザＬは封止材６を瞬間的に溶融させるため、その照射によって被照射物に与えられる熱エネルギは非常に高い。ここで、熱伝導率の高い金属膜７では、レーザＬによって与えられたエネルギを効果的に分散・放射するため問題は無い。しかし、図８（Ａ）に示すように貫通孔５の金属膜７以外にレーザＬが照射された場合、高エネルギが一点に集中してしまうこととなり、図８（Ｂ）の破線ａで示す部分のように、照射部分にダメージを与えてしまう場合がある。また、貫通孔５が正常に開けられている場合であっても、パッケージが小型化されたことにより、画像認識の誤差等によっても同様の作用を及ぼすことがある。
【０００６】
本発明では、パッケージの小型化によって、封止材を溶融するために照射するレーザが、貫通孔（封止孔）からズレてしまった場合であっても、レーザの被照射箇所がダメージを受ける事の無い圧電デバイス用パッケージ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る圧電デバイス用パッケージは、パッケージ本体の封止孔の内部に、溶融させる封止材に対する濡れ性付与するための、金属膜を有する圧電デバイスのパッケージであって、前記パッケージ本体表面の前記封止孔の周囲に金属被覆部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記のような構造の圧電デバイス用パッケージとすることにより、金属被覆部が封止孔の開口部周辺に設けられることとなるので、レーザの照射位置が封止孔や封止材からズレたとしても、被照射部分に金属被覆部（金属膜を含む）が施されていることとなり、レーザによって被照射部に与えられる高エネルギを分散・放射することが可能となる。よって、パッケージ（ベース）がダメージを受けることが無い。
【０００９】
また、前記圧電デバイス用パッケージの構造は、次のようなものでもよい。例えば、前記封止孔は前記パッケージの内面に開口部を有する小径の貫通孔と、前記パッケージの外面に開口部を有する大径の貫通孔とを接続して構成されており、前記金属膜は、前記小径の貫通孔と前記大径の貫通孔の接続部である段部及び前記大径の貫通孔の内壁部とに有することを特徴とする。
【００１０】
封止孔が段孔である場合に、金属被覆部および金属膜を上記のような構成とすることにより、金属被覆部が封止孔の開口部周辺に設けられることとなるので、レーザの照射位置が封止孔や封止材からズレたとしても、被照射部分に金属被覆部（金属膜を含む）が施されていることとなり、レーザによって被照射部に与えられる高エネルギを分散・放射することが可能となる。よって、パッケージ（ベース）がダメージを受けることが無い。また、レーザの照射指定範囲が緩和されることとなるため、パッケージの小型化に伴う高精度の画像認識機器を導入する必要が無くなり、設備コストを抑えることが可能となる。
【００１１】
また、上記圧電デバイス用パッケージにおいて、前記封止孔は前記パッケージの内面に開口部を有する小径の貫通孔と、前記パッケージの外面に開口部を有する大径の貫通孔とを接続して構成されており、前記金属膜は、前記小径の貫通孔と前記大径の貫通孔の接続部である段部に有することを特徴とする物であっても良い。
【００１２】
このような圧電デバイス用パッケージとしても、上述した圧電デバイス用パッケージと同様の効果を得ることができる。また、金属膜を、貫通孔の段部にのみ設けるようにすることにより、金属膜を施す工程（例えば印刷工程）における手間を削減することが可能となる。
【００１３】
また、上記圧電デバイス用パッケージにおいて、前記金属被覆部は、前記封止孔を中心として放射状に設けられているものでも良い。金属被覆部をこのような形状とすることにより、封止材溶融用のレーザによって金属被覆部・金属膜に与えられた熱エネルギを効果的に分散・放射させることができる。
【００１４】
また、前記金属膜及び前記金属被覆部は、少なくとも高融点金属を含有する金属層であるようにすると良い。これにより、レーザによって金属膜あるいは金属被覆部自体が溶融してしまうことを防止することができる。なお、ここで、高融点金属とは、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）等であれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の圧電デバイス用パッケージに係る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は、本発明に係る一部の実施形態であり、本発明は、主要部を同一とするものであれば、様々な形態を含むものとする。
【００１６】
図１は、本発明の圧電デバイス用パッケージの構造を示す図であり、図１（Ａ）は封止前、図１（Ｂ）は封止後の様子を示す側断面図である。
本実施形態のパッケージは、背景技術に記載したパッケージの構造と略同じである。すなわち、圧電振動片１２を内部に実装するための箱状体であるベース１８と、前記圧電振動片１２を実装した前記ベース１８の開口部を封止するための蓋体であるリッド１４とを主な構成要素としている。
【００１７】
前記ベース１８は、例えばセラミックのような耐熱性に優れた絶縁素材によって構成され、図１に示すように複数の基板による積層構造（本実施形態においては３層構造）で形成されている。本実施形態のパッケージ１０を構成する基板は、圧電振動片１２を実装するパッケージ１０における内部空間を形成するための、側壁部１８ａを構成する基板と、前記側壁部１８ａの直下に備えられ、パッケージ１０の内部空間（内面）に開口部を有することとなる第１貫通孔（第１封止孔）２０ａを設けられた第１底部基板１８ｂと、前記第１底部基板１８ｂの下部に備えられ、パッケージ１０の外部（外面）に開口部を有することとなる第２貫通孔（第２封止孔）２０ｂを設けられた第２底部基板１８ｃとより成る。
【００１８】
前記第１底部基板１８ｂには、前記圧電振動片１２をベース１８の内部に実装するための実装電極２８が備えられていると良く、圧電振動片１２の実装は、導電性ペースト等の導電性接着剤によって成されれば良い。また、前記第２底部基板１８ｃには、前記実装電極２８に対して電気的に接続され、電気通信機器等への実装用に使用される外部電極２６ａ、２６ｂが備えられていると良い。
【００１９】
前記第２貫通孔２０ｂは、前記第１貫通孔２０ａよりも孔径が大きく形成されている。このため、第１貫通孔２０ａと第２貫通孔２０ｂとの接合部には段部２０ｃ（図２参照）が形成される。このような２段構造から成る貫通孔２０が本実施形態の封止孔であり、前記段部２０ｃに前記第１貫通孔２０ａよりも大きな封止材（例えば第１封止孔２０ａの孔径よりも半径の大きな球状体）２２を載置し、これをレーザＬの照射によって溶融（融解）させ、貫通孔２０ａを封止する。
【００２０】
前記封止材（ボール）２２を融解させるために使用するレーザＬは、照射位置において照射範囲径が封止材２２の直径よりも若干大きく設定されている。これは、レーザＬの照射範囲を封止材２２よりも小さくしてしまうと、封止材２２の融解が正常に成されない、または高エネルギのレーザＬによって封止材２２が弾かれてしまうという場合があるからである。封止材２２とレーザＬとの実際の比率としては、例えば封止材（ボール）２２の直径が０．２ｍｍ程度の場合、レーザＬの照射範囲（直径）は０．２５ｍｍ程度というように設定すると良い。
【００２１】
前記貫通孔２０における段部２０ｃおよび、第２貫通孔２０ｂの内壁部には、封止材溶融時の濡れ性付与と、レーザＬによって封止材２２以外に与えられる熱エネルギの分散・放射とを目的とする金属膜２４が設けられている。また、前記第２貫通孔２０ｂの（外面）開口部外縁部には、レーザＬによって封止材２２以外に与えられる熱エネルギの分散・放射を目的とする金属被覆部２５が設けられている。なお、金属膜２４および金属被覆部２５の厚さは、１０μｍ〜２０μｍ程度とし、前記外部電極２６（２６ａ、２６ｂ）よりも薄く形成し、圧電デバイスを電気通信機器等に実装する際の妨げにならないようにする。なお、金属膜２４、金属被覆部２５の厚さは、技術的観点から範囲を例示したものであって、上記以外の範囲の厚さで被覆される場合であっても、本発明の効果を得られるものがある。
【００２２】
前記金属膜２４・金属被覆部２５（以下総称してメタライズ部２４、２５という）の構成素材としては、ニッケル−タングステンの合金や、モリブデンを主成分とした耐熱性、熱伝導率の高い合金、その他既知の耐熱性被覆合金や、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム等の高融点金属を含有したものであれば良い。
【００２３】
このように構成されたメタライズ部２４、２５を封止孔（貫通孔）２０に備えることにより、図２（Ａ）に示すように、底部基板１８ｂ、１８ｃの積層段階（製造段階）において、第１貫通孔２０ａと第２貫通孔２０ｂとの接続部にズレが生じてしまい、レーザＬを照射した際に、当該レーザＬの照射範囲が第２貫通孔２０ｂの外部にはみ出してしまっても、被照射部分に金属被覆が施されていることとなり、レーザＬによって被照射部に与えられる高エネルギを分散・放射することが可能となるので、図２（Ｂ）に示すようにベース１８の第２底部基板１８ｃにダメージを与えることが無い。
【００２４】
また、前記リッド１４は、ベース１８と同素材のセラミックスや、絶縁性の透光性材料（例えばガラス）によって構成されれば良く、低融点ガラス等のロウ材１６によって前記側壁部１８ａの上部へ溶着される。
【００２５】
前記メタライズの形成方法は、印刷等によるもので良く、例えば次のような方法を挙げることができる（図３参照）。
まず、第１底部基板１８ｂと第２底部基板１８ｃとを積層する前に、それぞれのメタライズを必要とする部分にメタライズ部２４、２５を印刷する。この時、第２底部基板１８ｃのメタライズ部分は第２貫通孔２０ｂの内壁部分を覆うだけの張り出し部２４ａを持たせて印刷を行う（図３（Ａ））。
【００２６】
次に、前記第１底部基板１８ｂと第２底部基板１８ｃを積層して接着する。この後、貫通孔２０の内部側（パッケージ１０の内部側）に負圧がかかるように吸引等を貫通孔２０に施し、第２貫通孔２０ｂの内壁部分に前記張り出し部２４ａとした金属膜２４を付着させる（図３（Ｂ））。これにより、貫通孔２０には、階段状のメタライズ部２４、２５が形成される。なお、メタライズ部２４、２５の形成方法については、他の既知の手法によっても良い。
【００２７】
前記メタライズ部２４、２５において第２貫通孔２０ｂの外縁部の形状は、レーザＬによってメタライズ部２４、２５に与えられる熱を分散・放射可能な形状であれば、特に限定しない。例えば、図４に示すような様々な形状でよい。図４（Ａ）は、貫通孔２０が円形であると仮定した場合に、当該貫通孔２０の形状に合わせて外縁部にも円形の金属被覆部２５を設けたものである。図４（Ｂ）は、外縁部に設ける金属被覆部２５を楕円形状としたものである。図４（Ｃ）は、外縁部に設ける金属被覆部２５を矩形状としたものである。また、図４（Ｄ）は、外縁部に設けた金属被覆部２５に放射状の突起部を設けるようにした形状を示している。これにより、レーザによってメタライズ部２４、２５に与えられる熱エネルギを効果的に分散・放射することが可能となる。なお、図４に示す金属被覆部２５の形状は、実施の上での一部の形状であり、他の様々な形状を施すことが考えられる。また、外縁部の金属被覆部２５の構成範囲は、前記外部電極２６ａ、２６ｂに接触しない範囲であれば、特に限定はしない。  また、上記実施形態では、メタライズ部２４、２５は第２貫通孔２０ｂと第１貫通孔２０ａとの接続部である段部と、前記第２貫通孔２０ｂの内壁部分と、前記第２貫通孔２０ｂの開口部の外縁部に施す旨記載したが、施されたメタライズ部２４、２５が前記レーザＬの熱量を分散・放熱することが可能であれば、メタライズ箇所は、前記レーザＬと直交する面のみであっても良い。すなわち、図５に示すように、第２貫通孔２０ｂの内壁部分には金属膜２４を設けないということも考えられる。なお、第２貫通孔２０ｂへの濡れ性の付与という観点においては、前記内壁部分への金属膜２４は設ける方が良い。
【００２８】
上記実施形態においては、封止孔（貫通孔）が段孔である場合のみについて記載したが、パッケージの外側に開口を有する貫通孔の開口部外縁に金属被覆部を設ける構造は、段部を設けないストレートの封止孔（貫通孔）に対しても適応し、同様の効果を得ることができる。
また、実施形態においては、金属膜２４と金属被覆部２５とを同一素材のように記載したが、構成素材は、互いに異なるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上記のような圧電デバイス用パッケージを採用することにより、より小型化が予想される圧電デバイスに対しても、安定したパッケージの封止を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の圧電デバイス用パッケージの構成を示す側断面図であり、（Ａ）は封止前、（Ｂ）は封止後の様子を示す。
【図２】本発明の圧電デバイス用パッケージの封止孔構造の詳細と効果を示す図である。
【図３】本実施形態の圧電デバイス用パッケージの作成工程を示す図である。
【図４】本実施形態の圧電デバイス用パッケージにおける封止孔外縁部金属被覆部の形状例を示す図である。
【図５】本発明の圧電デバイス用パッケージに係る他の実施形態の封止孔構造を示す図である。
【図６】従来の圧電デバイス用パッケージの構造を示す側断面図である。
【図７】従来の封止孔の金属被覆構造において正常に封止材の溶融が成された場合の様子を示す図である。
【図８】封止材を溶融するためのレーザによってパッケージがダメージを受けた様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０………パッケージ、１２………圧電振動片、１４………リッド、１６………ロウ材、１８………ベース、１８ａ………側壁部、１８ｂ………第１底部基板、１８ｃ………第２底部基板、２０………貫通孔（封止孔）、２０ａ………第１貫通孔、２０ｂ………第２貫通孔、２０ｃ………段部、２２………封止材（ボール）、２４………金属膜、２５………金属被覆部。
【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】
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【図８】
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