(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚膜手法により被着形成されたメタライズ配線層を有する絶縁基体と、蓋体とから成り、前記絶縁基体上面に前記メタライズ配線層と電気的に接続された圧電振動子支持台を設けて成る圧電振動子収納用パッケージであって、前記圧電振動子支持台は、それぞれが厚膜手法により被着形成された、下層のメタライズ層と、該下層のメタライズ層上に、該下層のメタライズ層の外周部を露出させるように積層され、中央部に貫通孔を有する絶縁層と、該絶縁層上に積層され、前記貫通孔を介して前記下層のメタライズ層に電気的に接続しているとともに前記絶縁層の外周部を露出させる上層のメタライズ層とから成ることを特徴とする圧電振動子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動子を収容するための圧電振動子収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水晶振動子等の圧電振動子を収容するための圧電振動子収納用パッケージは、例えば図３に断面図で示すように、上面中央部に圧電振動子を収容する空所を形成するための凹部11ａを有する絶縁基体11と、この絶縁基体11の凹部11ａを塞ぐ蓋体12とを備えている。
【０００３】
絶縁基体11は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス材料から成り、その凹部11ａ内の上面から側面を介して下面にかけて厚膜手法により被着形成された複数本のメタライズ配線層13を有している。さらに、メタライズ配線層13のうちで凹部11ａ内に導出した部位には厚膜手法により被着形成された２層のメタライズ層15・16を積層して成る圧電振動子支持台14が接続されている。なお、図４に絶縁基体11の上面図で示すように、下層のメタライズ層15は、メタライズ配線層13と連続して形成されており、上層のメタライズ層16は下層のメタライズ層15の外周部を露出させるように被着されている。それによって、メタライズ配線層13と圧電振動子支持台14とが電気的に接続されているとともに下層のメタライズ層15と上層のメタライズ層16との間に段差が形成されている。
【０００４】
そして、この従来の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子支持台14上に圧電振動子17をその電極と圧電振動子支持台14とが電気的に接続されるようにして導電性樹脂や半田等の導電性接着剤18を介して接着固定するとともに絶縁基体11の外周部上面に蓋体12を半田や樹脂等から成る封止材19を介して接合させ、圧電振動子17を絶縁基体11と蓋体12とから成る容器の内部に気密に収容することによって製品としての圧電振動装置となる。
【０００５】
このとき、圧電振動子支持台14は、厚膜手法により被着形成された２層のメタライズ層15・16を積層して成ることから、その高さを例えば30〜50μｍ程度の厚いものとすることができ、それにより凹部11ａ底面と圧電振動子17との間に圧電振動子17を振動させるために必要な隙間を形成することができる。また、圧電振動子支持台14は、下層のメタライズ層15と上層のメタライズ層16との間に段差が形成されていることから、上層のメタライズ層16から露出した下層のメタライズ層15と圧電振動子17との間に上層のメタライズ層16の厚みに対応した隙間が形成され、この隙間に圧電振動子17と圧電振動子支持台14とを接着する導電性接着剤18が適度にたまり、それによって圧電振動子17が圧電振動子支持台14に強固に接着固定される。
【０００６】
なお、圧電振動子支持台14上に圧電振動子17を接着固定するには、圧電振動子17の電極に導電性接着剤18を予め付着させておくとともに、画像認識装置を用いた自動機により圧電振動子支持台14の位置を認識させ、その認識した圧電振動子支持台14の位置データを基に圧電振動子支持台14に圧電振動子17を位置合わせし、その後、圧電振動子17の電極と圧電振動子支持台14とを導電性接着剤18で接着する方法が採用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子支持台14を構成する下層のメタライズ層15とメタライズ配線層13とが連続して凹部11ａ内に露出していることから、画像認識装置を用いた自動機により圧電振動子支持台14を認識させる際、圧電振動子支持台14とメタライズ配線層13との境界を良好に区別することができなかったり、あるいは下層のメタライズ層15と上層のメタライズ層16との間に形成された段差の部位において光が異なる方向に反射することによって発生する微妙なコントラストの差に起因して圧電振動子支持台14を正確に認識することができなかったりし、そのため圧電振動子17が圧電振動子支持台14上にずれて固定されてしまうことがあり、その場合、圧電振動子17を正常に作動させることができなくなってしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、画像認識装置を用いた自動機により圧電振動子支持台の位置を正確に認識し、その認識データを基にして圧電振動子を圧電振動子支持台上に正確に固定することにより収容する圧電振動子を常に正常に作動させることが可能な圧電振動子収納用パッケージを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電振動子収納用パッケージは、厚膜手法により被着形成されたメタライズ配線層を有する絶縁基体と、蓋体とから成り、絶縁基体上面にメタライズ配線層と電気的に接続された圧電振動子支持台を設けて成る圧電振動子収納用パッケージであって、圧電振動子支持台は、それぞれが厚膜手法により被着形成された、下層のメタライズ層と、この下層のメタライズ層上に、この下層のメタライズ層の外周部を露出させるように積層され、中央部に貫通孔を有する絶縁層と、この絶縁層上に積層され、絶縁層の貫通孔を介して下層のメタライズ層に電気的に接続しているとともに絶縁層の外周部を露出させる上層のメタライズ層とから成ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子支持台は、それぞれが厚膜手法により被着形成された、下層のメタライズ層と、この下層のメタライズ層上に、この下層のメタライズ層の外周部を露出させるように積層され、中央部に貫通孔を有する絶縁層と、この絶縁層上に積層され、絶縁層の貫通孔を介して下層のメタライズ層に電気的に接続しているとともに絶縁層の外周部を露出させる上層のメタライズ層とから形成されていることから、下層のメタライズ層と上層のメタライズ層との間に配置された絶縁層により上層のメタライズ層と下層のメタライズ層およびメタライズ配線層との間に明確なコントラストの差が形成される。したがって、上層のメタライズ層を画像認識装置を用いた自動機により正確に認識してその認識データを基に圧電振動子を圧電振動子支持台上に正確に位置合わせして固定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の圧電振動子収納用パッケージの実施形態の一例を示し、１は絶縁基体、２は蓋体である。この絶縁基体１と蓋体２とで内部に圧電振動子３を気密に収容するための容器が構成される。また、図２は、図１に示す圧電振動子収納用パッケージの絶縁基体１の上面図である。
【００１３】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成り、その上面中央部に圧電振動子を収容するための空所となる凹部１ａが形成されており、この凹部１ａ内には圧電振動子３が収容される。
【００１４】
このような絶縁基体１は、例えばこれが酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーとなすとともにこのセラミックスラリーを公知のドクターブレード法を採用してシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得、次にこれらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにそれらを上下に積層してセラミックグリーンシート積層体となし、最後にこのセラミックグリーンシート積層体を還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１５】
また絶縁基体１には、その凹部１ａ内の上面から側面を介して下面にかけて導出する複数本のメタライズ配線層４が被着形成されている。
【００１６】
メタライズ配線層４は、例えばタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、内部に収容する圧電振動子３を外部に電気的に接続するための導電路として機能する。
【００１７】
このようなメタライズ配線層４は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末に適当な有機バインダー・溶剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用することによって絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに所定のパターンに印刷塗布しておき、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって絶縁基体１の凹部１ａ内の上面から側面を介して下面にかけて導出するように被着形成される。
【００１８】
さらに、絶縁基体１には、凹部１ａ内の上面にメタライズ配線層４と電気的に接続された圧電振動子支持台５が被着形成されている。圧電振動子支持台５は、圧電振動子３を支持するための支持部材として機能するとともに圧電振動子３の電極とメタライズ配線層４とを電気的に接続するための端子電極として機能し、その上面には圧電振動子３の電極が導電性樹脂や半田等の導電性接着剤６を介して接着固定される。
【００１９】
この圧電振動子支持台５は、下層のメタライズ層７と、この下層のメタライズ層７上に積層された絶縁層８と、この絶縁層８上に積層された上層のメタライズ層９とから形成されている。
【００２０】
下層のメタライズ層７は、例えば厚みが10〜25μｍ程度であり、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成る。そして、メタライズ配線層４と連続して形成されており、それによりメタライズ配線層４と電気的に接続されている。このような下層のメタライズ層７は、メタライズ配線層４用のメタライズペーストを絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布する際にメタライズ配線層４用のメタライズペーストと同じメタライズペーストを下層のメタライズ層７に対応するパターンに同時に印刷塗布しておくことによって形成される。
【００２１】
また、下層のメタライズ層７上に積層された絶縁層８は、絶縁基体１と実質的に同一のセラミックス材料から成り、例えば厚みが10〜25μｍ程度である。この絶縁層８は、下層のメタライズ層７およびメタライズ配線層４と上層のメタライズ層９との間に明確なコントラストの差を形成する作用をなし、下層のメタライズ層７やメタライズ配線層４・上層のメタライズ層９に対して明度や色調を異にしている。このように、セラミックス材料から成る絶縁層８はその明度や色調が異なる金属粉末メタライズから成る下層のメタライズ層７やメタライズ配線層４・上層のメタライズ層９との間に明確なコントラスト差が生じ、それにより絶縁層８と下層のメタライズ層７やメタライズ配線層４および上層のメタライズ層９との境界を画像認識装置により正確に認識することが可能である。また、絶縁層８の中央部には例えば直径が0.1〜0.5ｍｍ程度の円形の貫通孔８ａが形成されており、この貫通孔８ａを介して下層のメタライズ層７と上層のメタライズ層９とが電気的に接続されている。なお、この例では貫通孔８ａを円形としたが、貫通孔８ａは四角等の多角形や他の形状であってもよい。また、貫通孔８ａは各圧電振動子支持台５に対して１個ずつ設けることに限らず複数個ずつ設けてもよい。
【００２２】
このような絶縁層８は、絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに含有されるセラミック原料粉末に適当な有機バインダー・溶剤等を添加混合して得たセラミックペーストを従来周知のスクリーン印刷法により下層のメタライズ層７用のメタライズペースト上に所定のパターンに印刷塗布しておき、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することにより、下層のメタライズ層７上に被着形成される。
【００２３】
また、絶縁層８上に積層された上層のメタライズ層９は、例えば厚みが10〜25μｍ程度であり、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成る。そして、絶縁層８に設けた貫通孔８ａを介して下層の絶縁層７と電気的に接続されている。この上層のメタライズ層９は、圧電振動子３の電極と圧電振動子支持台５との電気的接続を形成するための端子部として機能し、この上層のメタライズ層９と圧電振動子３の電極とが導電性接着剤６を介して電気的に接続される。さらに、上層のメタライズ層９は、図２に示すように、絶縁層８の外周部を露出させるようにして絶縁層８上に積層されており、それにより露出した絶縁層８の外周部との間に明確なコントラストの差が形成され、これを画像認識装置を用いた自動機により正確に認識させ、その認識データを基に圧電振動子３を圧電振動子支持台５上に正確に搭載して固定することができる。したがって、本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、内部に収容する圧電振動子３を常に正常に作動させることができる。
【００２４】
このような上層のメタライズ層９は、メタライズ配線層４および上層のメタライズ層７用のメタライズペーストと同様のメタライズペーストを絶縁層８用のセラミックペースト上に従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定のパターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって、絶縁層８上に絶縁層８の外周部を露出させるようにして積層される。
【００２５】
なお、この上層のメタライズ層９から露出する絶縁層８の外周部の幅Ｗが0.05ｍｍ未満であると、画像認識装置によりメタライズ層９を正確に認識することができなくなる危険性が大きなものとなる。さらに、上層のメタライズ層９から露出する絶縁層８の幅Ｗを0.05ｍｍ以上としておくと、圧電振動子支持台５上に例えば導電性樹脂から成る導電性接着剤６を用いて圧電振動子３を接着固定する場合に、導電性樹脂から成る導電性接着材６と絶縁層８とが強固に接着し、圧電振動子３を圧電振動子支持台５上に極めて強固に接合することができる。したがって、上層のメタライズ層９から露出する絶縁層８の外周部の幅Ｗは0.05ｍｍ以上あることが好ましい。
【００２６】
他方、蓋体２は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属やガラスあるいはセラミックス材料等から成る平板であり、エポキシ樹脂や半田等から成る封止材10を介して絶縁基体１の外周部上面に接合されることにより、絶縁基体１との間に圧電振動子３を気密に封止する。
このような蓋体２は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル−コバルト合金から成る広面積の板材に従来周知の打ち抜き加工を施すことによって所定の形状に製作される。
【００２７】
かくして、本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、絶縁基体１の凹部１ａ内上面に被着形成された圧電振動子支持台５上に圧電振動子３を、この圧電振動子３の電極と圧電振動子支持台５とが電気的に接続されるようにして導電性接着剤６を介して接着固定し、しかる後、絶縁基体１の外周部上面に蓋体２を樹脂や半田等から成る封止材10を介して接合することにより内部に圧電振動子３を気密に封止した圧電振動装置となる。
【００２８】
なお、本発明は上述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子支持台は、それぞれが厚膜手法により被着形成された、下層のメタライズ層と、この下層のメタライズ層上に、この下層のメタライズ層の外周部を露出させるように積層され、中央部に貫通孔を有する絶縁層と、この絶縁層上に積層され、絶縁層の貫通孔を介して下層のメタライズ層に電気的に接続しているとともに絶縁層の外周部を露出させる上層のメタライズ層とから形成されていることから、下層のメタライズ層と上層のメタライズ層との間に配置された絶縁層により上層のメタライズ層と下層のメタライズ層およびメタライズ配線層との間に明確なコントラストの差が形成される。したがって、上層のメタライズ層を画像認識装置を用いた自動機により正確に認識してその認識データを基に圧電振動子を圧電振動子支持台上に正確に位置合わせして固定することができ、それにより圧電振動子を常に正常に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電振動子収納用パッケージの実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す圧電振動子収納用パッケージの絶縁基体１の上面図である。
【図３】従来の圧電振動子収納用パッケージの例を示す断面図である。
【図４】図３に示す圧電振動子収納用パッケージの絶縁基体11の上面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・絶縁基体
２・・・・・・蓋体
３・・・・・・圧電振動子
４・・・・・・メタライズ配線層
５・・・・・・圧電振動子支持台
７・・・・・・下層のメタライズ層
８・・・・・・絶縁層
８ａ・・・・・貫通孔
９・・・・・・上層のメタライズ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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