(57)【要約】      （修正有）【課題】ベース基板からの接合層の剥離を抑制し、内部空間の気密性を保持することのできるパッケージを提供する。【解決手段】パッケージは、ベース基板２１０と、ベース基板２１０の主面の周囲に配置されていて、複数の金属膜からなる接合層２５０と、接合層２５０を介してベース基板２１０に接合されている蓋部２３０とを有し、複数の金属膜は、その融点が蓋部２３０側からベース基板２１０側へ向けて順に高くなっていて、複数の金属膜のうちの最もベース基板２１０側の金属膜は、パラジウムを触媒として形成されている。【選択図】図５
2013211441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板の主面の周囲に配置されていて、複数の金属膜からなる接合層と、
前記接合層を介して前記ベース基板に接合されている蓋部と、を有し、
前記複数の金属膜は、その融点が前記蓋部側から前記ベース基板側へ向けて順に高くなっていて、
前記複数の金属膜のうちの最も前記ベース基板側の金属膜は、パラジウムを触媒として形成されていることを特徴とするパッケージ。
【請求項２】
前記蓋部と前記接合層と間にろう材があり、
前記複数の金属膜のうちの最も前記蓋部側の金属膜は、前記ろう材の融点に対して−１００℃以上＋１００℃以内の融点を有する材料を含む請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記最もベース基板側の金属膜は、前記ろう材よりも融点が高い材料を含む請求項２に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記複数の金属膜は、残留応力が圧縮応力である金属膜と、残留応力が引張応力である金属膜とが交互に積層している層を含む請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項５】
隣り合う一対の前記金属膜のうちの応力が大きい金属膜は、他方の金属膜よりも厚さが小さい請求項４に記載のパッケージ。
【請求項６】
電子部品を収容するパッケージの製造方法であって、
ベース基板を用意する工程と、
前記ベース基板の主面にパラジウムを含む環状の触媒層を配置する工程と、
前記触媒層上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上に、前記金属膜よりも融点の低い材料を含む他の金属膜を積層する工程と、
前記積層している金属層を介して前記ベース基板に蓋部を配置する工程と、
前記積層している金属層の一部を溶融させて、前記蓋部を前記ベース基板に接合する工程と、
を含むことを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載のパッケージと、
前記パッケージに収容されている電子部品と、を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項８】
請求項７に記載の電子デバイスを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ、パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、振動素子等の機能素子をパッケージに収納して構成される電子デバイスが知られている。また、パッケージは、凹部を有するベース基板と、凹部の開口を覆うリッドとを接合層（ろう材）を介して接合した構成が知られている。
このような圧電デバイスでは、パッケージの内部空間を気密的に封止するために、リッドをベース基板に気密的に接合しているが、この接合方法として、例えば、レーザー溶接が用いられている。このようなレーザー溶接による接合は、例えば、ベース基板上に接合層（メタライズ層）を形成し、この接合層にリッドを重ね、この状態にてリッド側からレーザーを照射して接合層を溶融し、これにより、接合層を介してリッドをベース基板に接合するものである（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このようなレーザー溶接では、接合層の溶融によって、接合層がベース基板から剥離し、接合層とベース基板との間に隙間が生じてしまい、凹部内の気密性を確保することが困難であるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ベース基板からの接合層の剥離を抑制し、内部空間の気密性を保持することのできるパッケージ、このパッケージの製造方法、このパッケージを備えた信頼性の高い電子デバイス、および、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のパッケージは、ベース基板と、
前記ベース基板の主面の周囲に配置されていて、複数の金属膜からなる接合層と、
前記接合層を介して前記ベース基板に接合されている蓋部と、を有し、
前記複数の金属膜は、その融点が前記蓋部側から前記ベース基板側へ向けて順に高くなっていて、
前記複数の金属膜のうちの最も前記ベース基板側の金属膜は、パラジウムを触媒として形成されていることを特徴とする。
これにより、ベース基板からの接合層の剥離を抑制し、内部空間の気密性を保持することのできるパッケージが得られる。
【０００６】
［適用例２］
本発明のパッケージでは、前記蓋部と前記接合層と間にろう材があり、
前記複数の金属膜のうちの最も前記蓋部側の金属膜は、前記ろう材の融点に対して−１００℃以上＋１００℃以内の融点を有する材料を含むことが好ましい。
これにより、ろう材と最も蓋部側の金属膜とを、ほとんど同じ温度で溶融させることができるため、これらをより確実に接合することができる。
【０００７】
［適用例３］
本発明のパッケージでは、前記最もベース基板側の金属膜は、前記ろう材よりも融点が高い材料を含むことが好ましい。
これにより、最もベース基板側の金属膜の溶融をより確実に防止でき、ベース基板からの接合層の剥離をより効果的に防止することができる。
【０００８】
［適用例４］
本発明のパッケージでは、前記複数の金属膜は、残留応力が圧縮応力である金属膜と、残留応力が引張応力である金属膜とが交互に積層している層を含むことが好ましい。
これにより、接合層の残留応力を低減することができる。そのため、ベース基板からの接合層の剥離をより効果的に防止することができる。
［適用例５］
本発明のパッケージでは、隣り合う一対の前記金属膜のうちの応力が大きい金属膜は、他方の金属膜よりも厚さが小さいことが好ましい。
これにより、接合層の残留応力をより低減することができる。
【０００９】
［適用例６］
本発明のパッケージの製造方法は、電子部品を収容するパッケージの製造方法であって、
ベース基板を用意する工程と、
前記ベース基板の主面にパラジウムを含む環状の触媒層を配置する工程と、
前記触媒層上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上に、前記金属膜よりも融点の低い材料を含む他の金属膜を積層する工程と、
前記積層している金属層を介して前記ベース基板に蓋部を配置する工程と、
前記積層している金属層の一部を溶融させて、前記蓋部を前記ベース基板に接合する工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、ベース基板からの接合層の剥離を抑制し、内部空間の気密性を保持することのできるパッケージが得られる。
【００１０】
［適用例７］
本発明の電子デバイスは、本発明のパッケージと、
前記パッケージに収容されている電子部品と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
［適用例８］
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの平面図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの断面図である。
【図３】図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
【図４】図１に示す電子デバイスが有するパッケージの部分拡大断面図である。
【図５】図４に示す接合層の具体例を示す断面図である。
【図６】図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図７】図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図８】図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる電子デバイスの断面図である。
【図１０】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のパッケージ、パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの平面図、図２は、図１に示す電子デバイスの断面図、図３は、図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図、図４は、図１に示す電子デバイスが有するパッケージの部分拡大断面図、図５は、図４に示す接合層の具体例を示す断面図、図６、図７および図８は、図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図２、図４〜７中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
【００１３】
１．電子デバイス
まず、本発明の電子デバイスについて説明する。
図１に示すように、電子デバイス１００は、パッケージ（本発明のパッケージ）２００と、パッケージ２００内に収容された電子部品としての振動素子（圧電素子）３００とを有している。
【００１４】
−振動素子−
図３（ａ）は、振動素子３００を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、振動素子３００を上方から見た透過図（平面図）である。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振動素子３００は、平面視形状が長方形（矩形）の板状をなす圧電基板３１０と、圧電基板３１０の表面に形成された一対の励振電極３２０、３３０とを有している。
【００１５】
圧電基板３１０は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板３１０としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。
このような構成の圧電基板３１０は、その長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
【００１６】
励振電極３２０は、圧電基板３１０の上面に形成された電極部３２１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３２２と、電極部３２１およびボンディングパッド３２２を電気的に接続する配線３２３とを有している。
一方、励振電極３３０は、圧電基板３１０の下面に形成された電極部３３１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３３２と、電極部３３１およびボンディングパッド３３２を電気的に接続する配線３３３とを有している。
電極部３２１、３３１は、圧電基板３１０を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板３１０の平面視にて、電極部３２１、３３１は、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。また、ボンディングパッド３２２、３３２は、圧電基板３１０の下面の図３中右側の端部に離間して形成されている。
【００１７】
このような励振電極３２０、３３０は、例えば、圧電基板３１０上に蒸着やスパッタリングによってニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金（Ａｕ）の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板３１０と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子３００が得られる。
【００１８】
なお、励振電極３２０、３３０の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料（例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の各種金属材料）としてもよい。
このような振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してパッケージ２００に固定されている。
【００１９】
−パッケージ（本発明のパッケージ）−
図１および図２に示すように、パッケージ２００は、板状のベース基板２１０と、下側に開放する凹部を有するキャップ状のリッド（蓋部）２３０と、ベース基板２１０とリッド２３０との間に介在しこれらを接合する接合層２５０とを有している。このようなパッケージ２００では、凹部の開口がベース基板２１０で塞がれることにより、前述の振動素子３００を収納する収納空間Ｓが形成されている。
ベース基板２１０およびリッド２３０は、共に、平面視形状が略長方形（矩形）をなしている。
【００２０】
リッド２３０は、有底筒状の本体２３１と、本体２３１の下端（すなわち、本体２３１の開口の周囲）に形成されたフランジ２３３とを有している。また、フランジ２３３の下面には、開口の周囲を覆うように、ろう材２３５が膜状（層状）に設けられている。ろう材２３５は、例えば、スクリーン印刷法などによって、フランジ２３３の下面に形成することができる。
【００２１】
このようなリッド２３０は、ろう材２３５と接合層２５０とを溶接することにより、接合層２５０を介してベース基板２１０に接合されている。ろう材２３５としては、特に限定されず、金ろう、銀ろうなどを用いることができるが、銀ろうを用いるのが好ましい。また、ろう材２３５の融点としては、特に限定されないが、８００℃以上、１０００℃以下程度であるのが好ましい。このような融点を有することにより、レーザー封止に適したパッケージ２００となる。
【００２２】
このようなベース基板２１０の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。また、リッド２３０の構成材料としては、特に限定されないが、ベース基板２１０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース基板２１０の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。
【００２３】
図１に示すように、ベース基板２１０の上面（収納空間Ｓに臨む面）には、一対の接続電極２７１、２７２が形成されている。また、ベース基板２１０の下面には、接続電極２７１、２７２をパッケージ２００の外側へ引き出すための一対の外部実装電極（図示せず）が形成されている。接続電極２７１と一方の外部実装電極、接続電極２７２と他方の外部実装電極は、それぞれ、ベース基板２１０を厚さ方向に貫通する図示しないビアを介して電気的に接続されている。
【００２４】
収納空間Ｓには、振動素子３００が収納されている。収納空間Ｓに収納された振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してベース基板２１０に片持ち支持されている。導電性接着剤２９１は、接続電極２７１とボンディングパッド３２２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９１を介して接続電極２７１とボンディングパッド３２２とが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤２９２は、接続電極２７２とボンディングパッド３３２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９２を介して接続電極２７２とボンディングパッド３３２とが電気的に接続されている。
【００２５】
図１に示すように、接合層２５０は、ベース基板２１０の上面の縁部に沿って枠状に設けられている。また、接合層２５０は、ベース基板２１０の縁部とリッド２３０のフランジ２３３との間に設けられており、当該部分にて、ベース基板２１０とリッド２３０とを接合している。これにより、接合層２５０の内側に位置する収納空間Ｓを気密的に封止することができる。
【００２６】
図４に示すように、接合層２５０は、複数の金属膜２５０１、金属膜２５０２‥‥金属膜２５０ｎ−１、金属膜２５０ｎがベース基板２１０側から順に積層した積層体で構成されている。また、リッド２３０側からベース基板２１０側へ向かうに連れて、金属膜の融点（金属膜の構成材料の融点）が高くなっている。すなわち、任意の金属膜の融点Ｔ’と、その直上（リッド２３０側）にある金属膜の融点Ｔ”とは、Ｔ’＞Ｔ”なる関係を満足する。また、図４の構成で言えば、金属膜２５０１の融点＞金属膜２５０２の融点＞‥‥＞金属膜２５０ｎ−１の融点＞金属膜２５０ｎの融点なる関係を満足する。
【００２７】
このような関係を満足することにより、後述するように、リッド２３０側からレーザーを照射して行うレーザー封止によってリッド２３０とベース基板２１０とを接合する場合に、その接合を、接合層２５０のベース基板２１０側の領域（特に、金属膜２５０１）を溶融させずに行うことができる。そのため、ベース基板２１０からの接合層２５０の剥離を防止することができ、収納空間Ｓの気密性を確実に維持することができる。
【００２８】
ここで、各金属膜２５０１〜２５０ｎは、それぞれ、無電解めっき処理にて形成されているのが好ましい。これにより、接合層２５０を簡単に形成することができる。なお、各金属膜２５０１〜２５０ｎのうちの少なくとも１つを、電界めっき処理にて形成してもよい。
また、複数の金属膜２５０１〜２５０ｎのうち、最もリッド２３０側に位置する金属膜２５０ｎは、ろう材２３５の融点と同程度の融点を有しているのが好ましい。具体的には、金属膜２５０ｎの融点は、ろう材２３５の融点に対して−１００℃以上＋１００℃以内の範囲であるのが好ましい。金属膜２５０ｎの融点は、このような範囲のうちでも、特に、ろう材２３５の融点よりも低いことが好ましい。これにより、金属膜２５０ｎとろう材２３５とを同等の温度で溶融させることができるため、リッド２３０とベース基板２１０とをより確実に接合することができる。また、金属膜２５０ｎの融点をろう材２３５の融点よりも低くすることにより、金属膜２５０ｎおよびろう材２３５がともに溶融する温度をなるべく低くすることができる。そのため、例えば、レーザーの出力等を抑えることができ、接合層２５０のベース基板２１０側の領域（特に、金属膜２５０１）の溶融をより効果的に防止することができる。
【００２９】
金属膜２５０ｎの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ−Ｐ系合金またはＰｄ−Ｐ系合金で構成されているのが好ましい。これにより、融点の高い金属膜２５０ｎを簡単に形成することができる。
複数の金属膜２５０１〜２５０ｎのうち、最もベース基板２１０側に位置する金属膜２５０１は、ろう材２３５よりも融点が高い材料で構成されている。金属膜２５０１の融点とろう材２３５の融点の差としては、特に限定されないが、３００℃以上程度であるのが好ましい。これにより、レーザー照射によって、ろう材２３５を溶融させるための熱を与えたときに、その熱によって、金属膜２５０１が溶融してしまうことを効果的に防止することができる。そのため、接合層２５０のベース基板２１０からの剥離をより確実に防止することができる。
【００３０】
また、最もベース基板２１０側に位置する金属膜２５０１は、パラジウム（Ｐｄ）を触媒として形成されている。パラジウムは、高い触媒活性を有しているため、パラジウムを触媒として用いることにより、金属膜２５０１を容易に形成することができる。また、金属膜２５０１の構成材料の選択性がより高くなる。
また、隣り合う金属膜、例えば金属膜２５０１と金属膜２５０２や、金属膜２５０ｎ−１と金属膜２５０ｎの融点の差としては、特に限定されないが、１５０℃以上、４００℃以下程度であるのが好ましい。これにより、金属膜２５０ｎに対して金属膜２５０１の融点を十分に高くするとこができる。そのため、接合層２５０のベース基板２１０側の領域（特に、金属膜２５０１）の溶融をより確実に防止でき、接合層２５０のベース基板２１０からの剥離をより確実に防止することができる。
【００３１】
また、接合層２５０は、残留応力が圧縮応力である少なくとも１つの金属膜と、残留応力が引張応力である少なくとも１つの金属膜とを有しているのが好ましい。さらに、接合層２５０は、残留応力が圧縮応力である金属膜と、残留応力が引張応力である金属膜とが交互に積層して構成されているのがより好ましい。すなわち、任意の金属膜が圧縮応力でる残留応力を有する場合には、その直上（リッド２３０側）および直下（ベース基板２１０側）に位置する金属膜は、それぞれ、引張応力の残留応力を有しており、反対に、任意の金属膜が引張応力の残留応力を有する場合には、その直上および直下に位置する金属膜は、それぞれ、圧縮応力の残留応力を有しているのが好ましい。これにより、圧縮応力と引張応力とを相殺させることができ、接合層２５０の残留応力をより小さくすることができる。そのため、ベース基板２１０からの接合層２５０の剥離（部分的な剥離を含む）をより確実に防止することができる。また、全体として残留応力の少ないパッケージ２００を得ることができる。
【００３２】
また、残留応力が圧縮応力である金属膜と、残留応力が引張応力である金属膜とを交互に積層する場合において、残留応力が圧縮応力である任意の金属膜と、この金属膜の直上（または直下）にある残留応力が引張応力である金属膜とを比較した場合には、これら２つの金属膜のうちの応力（応力の絶対値）が大きい方を小さい方よりも薄く形成するのが好ましい。すなわち、隣り合う一対の金属膜のうちの応力が大きい金属膜は、他方の金属膜よりも厚さが小さいことが好ましい。具体的には、例えば、金属膜２５０１と金属膜２５０２とを比較した場合、金属膜２５０１の応力が金属膜２５０２の応力よりも大きい場合には、金属膜２５０１を金属膜２５０２よりも薄く形成し、反対に、金属膜２５０１の応力が金属膜２５０２の応力よりも小さい場合には、金属膜２５０１を金属膜２５０２よりも厚く形成するのが好ましい。このように複数の金属膜を配置することにより、上述した効果をより顕著に発揮でき、接合層２５０の残留応力をより小さくすることができる。
【００３３】
接合層２５０を構成する金属膜の数としては、特に限定されないが、２つ以上、５つ以下程度であるのが好ましい。これにより、金属膜の数が過度に多くならず、接合層２５０の形成が容易となる。また、接合層２５０の厚みが過度に厚くなるのを防止でき、例えば、接合層２５０に残留する応力をより小さくすることができる。そのため、全体として残留応力の少ないパッケージ２００を得ることができる。
また、接合層２５０の厚さとしては、特に限定されないが、１０μｍ以上、２０μｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、リッド２３０とベース基板２１０とをより確実に接合することができるとともに、接合層２５０が厚くなることに伴う残留応力の増加を防止することができる。
【００３４】
次に、接合層２５０の具体的な例をいくつか挙げるが、接合層２５０の構成は、以下に示すものに限定されない。
図５（ａ）に示す接合層２５０は、ベース基板２１０側から、第１金属膜２５１、第２金属膜２５２および第３金属膜２５３が積層してなる積層体で構成されている。
第１金属膜２５１は、パラジウム（Ｐｄ）で構成されており、その融点は、１４００℃程度である。また、第２金属膜２５２は、銅（Ｃｕ）で構成されており、その融点は、１１００℃程度である。また、第３金属膜２５３は、ニッケル−リン系合金で構成されており、その融点は、８６０℃程度である。なお、第３金属膜２５３を構成するニッケル−リン系合金中のニッケルの含有量は、８８〜９６ｗｔ％程度であり、リンの含有量は、４〜１２ｗｔ％程度であるのが好ましい。また、ニッケルーリン系合金には、ニッケル、リンの他に、コバルト（Ｃｏ）やタングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）のような他の金属材料を含有していてもよい。
【００３５】
第１金属膜２５１の厚さは、５μｍ以下程度であるのが好ましく、第２金属膜２５２の厚さは、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましく、第３金属膜２５３の厚さは、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましい。
また、第１金属膜２５１の残留応力は、引張応力である。また、第２金属膜２５２の残留応力は、圧縮応力である。また、第３金属膜２５３は、例えば、構成材料中のリン（Ｐ）の含有量によって、その残留応力が引張応力であるか圧縮応力であるかが異なり、リンの含有量が８〜１０ｗｔ％程度である場合には残留応力が圧縮応力となり、Ｐの含有量が１０〜１２ｗｔ％程度である場合には残留応力が引張応力となる。
【００３６】
図５（ｂ）に示す接合層２５０は、ベース基板２１０側から、第１金属膜２５１Ａおよび第２金属膜２５２Ａが積層してなる積層体で構成されている。
第１金属膜２５１Ａは、ニッケル−ボロン系合金で構成されており、その融点は、１４００℃程度である。また、第２金属膜２５２Ａは、ニッケル−リン系合金で構成されており、その融点は、８６０℃程度である。なお、第１金属膜２５１Ａを構成するニッケル−ボロン系合金中のニッケルの含有量は、９０〜９９．７ｗｔ％程度であり、リンの含有量は、０．３〜１０ｗｔ％程度であるのが好ましい。また、ニッケル−ボロン系合金には、ニッケル、ボロンの他に、コバルト（Ｃｏ）やタングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）のような他の金属材料を含有していてもよい。第２金属膜２５２Ａを構成するニッケル−リン係合金については、前述の第３金属膜２５３と同様である。
【００３７】
第１金属膜２５１Ａの厚さは、１μｍ以上、５μｍ以下程度であるのが好ましく、第２金属膜２５２Ａの厚さは、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましい。
また、第１金属膜２５１Ａの残留応力は、材料中のボロン（Ｂ）の含有量によっても異なるが、ボロンの含有量が０．３〜３ｗｔ％程度の場合には引張応力となる。また、第２金属膜２５２Ａの残留応力は、前述したように、リンの含有量によって引張応力である場合と、圧縮応力である場合とを選択することができる。
【００３８】
図５（ｃ）に示す接合層２５０は、ベース基板２１０側から、第１金属膜２５１Ｂおよび第２金属膜２５２Ｂが積層してなる積層体で構成されている。
第１金属膜２５１Ｂは、銅（Ｃｕ）で構成されており、その融点は、１１００℃程度である。また、第２金属膜２５２Ｂは、ニッケル−リン系合金で構成されており、その融点は、８６０℃程度である。また、第１金属膜２５１Ｂの厚さは、５μｍ以上、１５μｍ以下程度であるのが好ましく、第２金属膜２５２Ｂの厚さは、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましい。
また、第１金属膜２５１Ｂの残留応力は、圧縮応力である。また、第２金属膜２５２Ｂの残留応力は、前述したように、Ｐの含有量によって引張応力を有する場合と、圧縮応力を有する場合とを選択することができる。
【００３９】
図５（ｄ）に示す接合層２５０は、ベース基板２１０側から、第１金属膜２５１Ｃおよび第２金属膜２５２Ｃが積層してなる積層体で構成されている。
第１金属膜２５１Ｃは、銅（Ｃｕ）で構成されており、その融点は、１１００℃程度である。また、第２金属膜２５２Ｃは、パラジウム−リン系合金で構成されており、その融点は、９００℃程度である。なお、第２金属膜２５２Ｃを構成するパラジウムーリン系合金には、パラジウム、リンの他に、コバルト（Ｃｏ）やタングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）のような他の金属材料を含有していてもよい。
【００４０】
第１金属膜２５１Ｃの厚さは、５μｍ以上、１５μｍ以下程度であるのが好ましく、第２金属膜２５２Ｃの厚さは、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下程度であるのが好ましい。
また、第１金属膜２５１Ｃの残留応力は、圧縮応力であり、第２金属膜２５２Ｃの残留応力は、圧縮応力である。
【００４１】
２．電子デバイスの製造方法（本発明のパッケージの製造方法）
次に、電子デバイス１００の製造方法について説明する。電子デバイス１００の製造方法は、ベース基板２１０を用意する工程と、ベース基板２１０の主面にパラジウムを含む環状の触媒層９００を配置する工程と、触媒層９００上に金属膜を形成する工程と、この金属膜上にそれよりも融点の低い材料を含む他の金属膜を積層する工程と、積層している金属層を介してベース基板２１０に蓋部２３０を配置する工程と、積層している金属層の一部を溶融させて、蓋部２３０をベース基板２１０に接合する工程と、を含んでいる。
【００４２】
以下、詳細に説明するが、以下では、説明の便宜上、接合層２５０として図５（ａ）に示す構成を用いたものについて代表して説明する。また、図５（ｂ）〜（ｃ）に示す各構成についても、めっき液（めっき浴）を適宜変更することによって、以下に説明する製造方法と同様にして製造することができる。
まず、図６（ａ）に示すように、板状のベース基板２１０を用意する。ベース基板２１０は、セラミックスやガラスを有する原料粉末、有機溶剤およびバインダーの混合物をドクターブレード法等によってシート状に形成してセラミックグリーンシートを得、得られたセラミックグリーンシートを焼成し、その後、必要箇所に貫通孔（ビアを形成する箇所）に貫通孔を形成することにより得られる。この際、セラミックグリーンシートを複数枚積層したものを焼成してもよい。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示すように、接合層２５０、接続電極２７１、２７２および前記外部実装電極を形成すべき領域に、めっき触媒としてのパラジウムを担持したカップリング剤を含む触媒液４００を塗布する。
このような触媒液４００としては、分子中にめっき触媒としてのパラジウムを担持可能な官能基であるアミノ基を有するシランカップリング剤、例えば、アルキル基上にＮ置換基（アミノ基）を有するアルキルトリアルコキシシラン類（いわゆるアミノ系シランカップリング剤）を用いることができる。また、触媒液４００中のパラジウムの含有率としては、特に限定されないが、例えば、１．０ｗｔ％以上、３．０ｗｔ％以下程度であるのが好ましい。
【００４４】
また、触媒液４００の塗布方法としては、特に限定されないが、インクジェット法を用いるのが好ましい。すなわち、液滴吐出ヘッドから触媒液４００を吐出し、ベース基板２１０に付着させる方法を用いるのが好ましい。インクジェット法によれば、ベース基板２１０に対して非接触かつマスクなしで触媒液４００を高精度にパターニングすることができる。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、ベース基板２１０上に付着した触媒液４００を焼成することにより触媒層９００を形成する。焼成によって、ベース基板２１０の表面の−ＯＨ基と、シランカップリング剤のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）との脱水縮合反応が進み、シランカップリング剤とベース基板２１０とが水素結合により強固な共有結合で結合された状態となる。また、隣り合うシランカップリング剤のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）の間でも脱水縮合反応が進み、隣り合うシランカップリング剤同士も強固な共有結合で結合された状態となる。その結果、触媒層９００はベース基板２１０に対して十分に密着性した状態となる。
【００４６】
なお、前記焼成は、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素ガスやアルゴンガス雰囲気）または還元雰囲気（例えば、窒素ガスやアルゴンガスに水素ガスが混合された雰囲気）で行うことが好ましい。これにより、次のような利点がある。カップリング剤に担持されたパラジウム触媒は、パラジウムが０価の状態と、＋２価の状態がある。めっき浴中の金属イオンを析出させるためにパラジウムが触媒として機能するには０価の状態である必要があり、パラジウムが＋２価の状態や酸化パラジウムの状態ではこのような機能が発現されにくくなる。前記焼成を不活性ガス雰囲気または還元雰囲気で行うことにより、酸化パラジウムの生成が防止され、パラジウムと析出する金属が金属結合をする割合が多くなり、触媒層９００と第１金属膜２５１との密着性が向上する。
【００４７】
次に、図６（ｄ）に示すように、無電解純パラジウムめっきによって純パラジウムめっきを行い、触媒層９００上にめっき皮膜５１０を形成する。めっき皮膜５１０の形成には、例えば、ギ酸塩を還元剤として使用する無電解めっき浴を用いることができる。めっき皮膜５１０の厚さとしては、特に限定されないが、１μｍ以上、５μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００４８】
ここで、めっき皮膜５１０のうち接合層２５０に対応する領域に形成されている部分は、第１金属膜２５１となる。
なお、第１金属膜２５１の堆積成長における初期反応は、堆積材料とパラジウムとの置換反応であるため、触媒層９００の厚みによっては、第１金属膜２５１の形成により触媒層９００が実質的に消滅する場合がある。以下では、触媒層９００が実質的に消滅したものとする。
【００４９】
次に、図６（ｅ）に示すように、無電解銅めっきによって銅めっきを行い、めっき皮膜５１０上にめっき皮膜５２０を形成する。めっき皮膜５２０の形成には、例えば、Ｃｏ２＋を還元剤として使用する中性無電解銅めっき浴、ホルムアルデヒドやＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を還元剤として使用するアルカリ性無電解めっき浴のいずれを用いてもよいが、中性無電解銅めっき浴を用いるのが好ましい。これにより、カップリング剤とベース基板２１０との密着性の低下を防止することができる。なお、めっき皮膜５２０の厚さとしては、特に限定されないが、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００５０】
ここで、めっき皮膜５２０のうち接合層２５０に対応する領域に形成されている部分は、第２金属膜２５２となる。
なお、説明の便宜上、図６（ｅ）では、めっき皮膜５２０がめっき皮膜５１０の上面を覆うように図示しているが、無電解めっき処理によりめっき皮膜５２０を形成したした場合には、めっき皮膜５２０は、めっき皮膜５１０の上面のみならず側面も（すなわち、外部に臨む表面全域を）覆うように形成される。そのため、例えば、めっき皮膜５１０の酸化等を効果的に抑制することができる。このことは、後に説明するめっき皮膜５３０および酸化防止膜８００についても同様である。
【００５１】
次に、図７（ａ）に示すように、無電解ニッケル−リン合金めっきによって、ニッケル−リン合金めっきを行い、めっき皮膜５２０上にめっき皮膜５３０を形成する。めっき皮膜５３０の厚さとしては、特に限定されないが、２ｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましい。
ここで、めっき皮膜５３０のうち接合層２５０に対応する領域に形成されている部分は、第３金属膜２５３となる。これにより、第１〜第３金属膜２５１〜２５３からなる接合層２５０、接続電極２７１、２７２が得られる。
【００５２】
次に、図７（ｂ）に示すように、無電解金めっき処理によって金めっきを行い、めっき皮膜５３０上に、酸化防止膜８００を形成する。これにより、めっき皮膜５３０の酸化を防止することができる。また、リッド２３０が有するろう材（銀ろう）２３５の濡れ性を高めることができる。酸化防止膜８００の厚さとしては、特に限定されないが、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００５３】
次に、図７（ｃ）に示すように、導電性接着剤２９１、２９２を介して振動素子３００をベース基板２１０に搭載する。これにより、ボンディングパッド３２２と接続電極２７１が導電性接着剤２９１によって電気的に接続され、ボンディングパッド３３２と接続電極２７２とが導電性接着剤２９２によって電気的に接続される。なお、図７（ｃ）では、ボンディングパッド３３２、接続電極２７２および導電性接着剤２９２の図示を省略している。
【００５４】
次に、図８（ａ）に示すように、リッド２３０を用意する。リッド２３０のフランジ２３３の下面には、ろう材（銀ろう）２３５が膜状に設けられている。ろう材２３５の融点としては、特に限定されないが、８００℃以上、１０００℃以下程度であるのが好ましい。
次に、図８（ｂ）に示すように、リッド２３０の上方からフランジ２３３にレーザーを照射し、照射した部分を局所的に加熱する。これにより、レーザーが照射された部分のろう材２３５と、接合層２５０のリッド側の領域（言い換えれば、少なくとも第３金属膜２５３）を溶融させ、ろう材２３５と接合層２５０とを接合する。なお、この際、酸化防止膜８００は、ろう材２３５や第３金属膜２５３へ拡散し、実質的に消滅する。このようなレーザー照射をフランジ２３３の全周にわたって行うことにより、フランジの全周にわたってろう材２３５と接合層２５０とを接合し、リッド２３０とベース基板２１０とを気密的に封止する。
以上によって、電子デバイス１００が製造される。
【００５５】
このような方法によれば、接合層２５０内においてリッド２３０側よりもベース基板２１０側の方の融点が高いため、レーザーを照射した際に、接合層２５０のベース基板２１０側の領域（特に、第１金属膜２５１）を溶融させずに、接合層２５０とろう材２３５とを接合することができる。そのため、ベース基板２１０からの接合層２５０の剥離を防止することができ、収納空間Ｓの気密性を確実に維持することができる。
また、接続電極２７１、２７２を、上述のように、３層のめっき皮膜５１０〜５３０で構成することにより、ビアを形成するための貫通孔（スルーホール）をより確実に気密封止することができる。そのため、収納空間Ｓ内の気密性をより確実に確保することができる。
【００５６】
なお、図５（ｃ）、（ｄ）に示す構成では、接合層２５０のうちの最もベース基板２１０側の金属膜（第１金属膜）を銅めっき皮膜で構成している。このように、第１金属膜を銅めっきで形成することにより、貫通孔（スルーホール）内にめっき皮膜をより確実に形成することができる。そのため、接続電極２７１、２７２と外部実装電極との導通をより確実にとることができる。また、貫通孔（スルーホール）をより確実に気密的に封止することができる。
【００５７】
また、図５（ｃ）に示す構成では、銅で構成された第１金属膜２５１Ｂ上に、ニッケル−リン系合金で構成された第２金属膜２５２Ｂを形成する場合には、まず、第１金属膜２５１上に触媒としてのパラジウム（Ｐｄ）で構成された触媒層を形成することが好ましい。これにより、第２金属膜２５２Ｂをより確実に無電解めっき処理にて形成することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかる電子デバイスの断面図である。
以下、第２実施形態の電子デバイスについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態の電子デバイスは、パッケージの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５９】
図９に示す電子デバイス１００Ａでは、パッケージ２００Ａは、上面に開放する凹部２１１Ａを有するベース基板２１０Ａと、凹部２１１Ａの開口を覆うように設けられた板状のリッド２３０Ａと、ベース基板２１０Ａとリッド２３０Ａとを接合する接合層２５０とを有している。接合層２５０は、ベース基板２１０の上面であって、凹部２１１Ａの周囲を囲むように環状に設けられている。また、リッド２３０Ａの下面の周囲には、ろう材２３５が設けられている。
このようなパッケージ２００Ａでは、凹部２１１Ａ内に振動素子３００が収納されている。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６０】
（電子機器）
次いで、本発明の電子デバイスを適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図１０〜図１２に基づき、詳細に説明する。
図１０は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６１】
図１１は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６２】
図１２は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００６３】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６４】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６５】
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図１０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１の携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【００６６】
以上、本発明のパッケージ、パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１００、１００Ａ…電子デバイス  ２００、２００Ａ…パッケージ  ２１０、２１０Ａ…ベース基板  ２１１Ａ…凹部  ２３０、２３０Ａ…リッド  ２３１…本体  ２３３…フランジ  ２３５…ろう材  ２５０、２５０１、２５０２、２５０ｎ−１、２５０ｎ…金属膜  ２５１、２５１Ａ、２５１Ｂ、２５１Ｃ…第１金属膜  ２５２、２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃ…第２金属膜  ２５３…第３金属膜  ２７１、２７２…接続電極  ２９１、２９２…導電性接着剤  ３００…振動素子  ３１０…圧電基板  ３２０…励振電極  ３２１…電極部  ３２２…ボンディングパッド  ３２３…配線  ３３０…励振電極  ３３１…電極部  ３３２…ボンディングパッド  ３３３…配線  ４００…触媒液  ５１０、５２０、５３０…めっき皮膜  ８００…酸化防止膜  ９００…触媒層  ２０００…表示部  １１００…パーソナルコンピューター  １１０２…キーボード  １１０４…本体部  １１０６…表示ユニット  １２００…携帯電話機  １２０２…操作ボタン  １２０４…受話口  １２０６…送話口  １３００…ディジタルスチルカメラ  １３０２…ケース  １３０４…受光ユニット  １３０６…シャッタボタン  １３０８…メモリー  １３１２…ビデオ信号出力端子  １３１４…入出力端子  １４３０…テレビモニター  １４４０…パーソナルコンピューター
【図１】
2013211441.tif 000003
【図２】
2013211441.tif 000004
【図３】
2013211441.tif 000005
【図４】
2013211441.tif 000006
【図５】
2013211441.tif 000007
【図６】
2013211441.tif 000008
【図７】
2013211441.tif 000009
【図８】
2013211441.tif 000010
【図９】
2013211441.tif 000011
【図１０】
2013211441.tif 000012
【図１１】
2013211441.tif 000013
【図１２】
2013211441.tif 000014