(57)【要約】【課題】単層絶縁基板に貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁に成膜する金属膜の密着度をあげ、小型、低背化した電子部品用の容器、これを用いた電子デバイスを得る。【解決手段】回路基板１は、単層絶縁基板１０と、貫通孔１５と、単層絶縁基板の両主面に設けた配線導体２０ａ、２０ｂと、を備えた回路基板である。貫通孔１５は、単層絶縁基板の両主面に形成した第１の凹部１５ａと、第２の凹部１５ｂと、両凹部間を連通させる貫通部１５ｃと、を有している。第１の凹部１５ａと第２の凹部１５ｂとの重なる部分の開口面積が、両凹部の何れか大きい方の開口面積の１／２以下であり、第１及び第２の凹部１５ａ、１５ｂ、及び貫通部１５ｃの夫々の内壁面は、金属膜１６が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単層絶縁基板の２つの主面に夫々設けた配線導体と、
前記単層絶縁基板の一方の主面に形成した第１の凹部と、
他方の主面に前記第１の凹部と平面視で部分的に重なるように形成した第２の凹部と、
前記第１の凹部と前記第２の凹部の一部が連通している貫通部と、
前記第１の凹部と前記第２の凹部と前期貫通部を備えている貫通孔の内面に形成されていて、前記２つの配線導体を電気的に接続している貫通配線と、
を備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記貫通部は、前記貫通配線により塞がれていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回路基板と、該回路基板に固定されて該回路基板との間に電子部品を収納する電子部品収納空所を形成する蓋部材と、を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の前記電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
回路基板の製造方法であって、
２つの主面に夫々配線導体が設けられた単層絶縁基板を準備する準備工程と、
前記単層絶縁基板の一方の主面に第１の凹部を形成する第１の工程と、
前記単層絶縁基板の他方の主面に前記第１の凹部と平面視で部分的に重なるように第２の凹部を形成する第２の工程と、
前記第１の凹部と前記第２の凹部の一部が連通するように貫通部を形成する第３の工程と、
前記第１の凹部と前記第２の凹部と前期貫通部を備えている貫通孔の内面に、前記２つの配線導体を電気的に接続するように貫通配線を形成する工程と、
を含んでいることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１、第２、及び第３の工程において、レーザー光を用いて前記第１、第２の凹部及び前記貫通部を形成することを特徴とする請求項５に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１、第２の工程において、型を用いて前記凹部を形成し、第３の工程において前記レーザー光を用いて前記貫通部を形成することを特徴とする請求項５に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１、第２、及び第３の工程のうち少なくとも１つの工程の後に、前記貫通孔内面をサンドブラストを用いて研削加工することを特徴とする請求項６又は７に記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、容器、及び電子デバイスに関し、特に単層絶縁基板を用いた回路基板、容器、及び電子デバイス関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電振動子、中でもＡＴカット水晶振動子は、その振動モードが厚みすべり振動であり、小型化、高周波数化に適し、且つ周波数温度特性が優れた三次曲線を有するので、電子機器等の多方面で使用されている。近年は圧電振動子の更なる小型化、低背化が強く要求されている。
特許文献１には、表面実装容器とこれを用いた水晶デバイスが開示されている。この水晶デバイスは、励振電極を有する水晶振動素子と、表面に素子搭載用の電極パッド、裏面に実装端子を有する単層基板と、逆凹状の蓋部材と、を備えている。
蓋部材の開口端面が接合される単層基板の周縁部に貫通孔が設けられ、Ａuメッキによる封止金属が埋設される。封止剤としてのガラスは、蓋部材の開口端面に予め粉末状として塗着され、加熱溶融によって単層基板に接合される。封止金属が埋設された貫通孔上には封止剤としてのガラスが覆い、密閉が確実になると開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、表面実装用の水晶振動子が開示されている。この表面実装水晶振動子は実装基板と、逆凹状の蓋部材と、水晶振動素子とを備えている。実装基板は、シリコン基板の表面の両側の端部寄りに、素子搭載用の電極パッド（金属膜と金属板からなる）を有する。内壁面に金属膜が成膜された貫通孔が実装基板内部を貫通し、表面に形成された電極パッドと、裏面に形成された外部端子とを接続している。実装基板の周縁部にパイレックス（登録商標）ガラス等からなる蓋部材を当接させ、加熱しながら負電圧を印加して陽極接合により実装基板と蓋部材とを気密封止する。この容器は、従来の積層セラミック容器よりも蓋部材の開口部の枠幅を小さくでき、容器の内底面の面積を広げられるので、大きな水晶振動素子を使用できると開示されている。
【０００４】
特許文献３には、表面実装型水晶振動子が開示されている。水晶振動子は、絶縁基板と、水晶振動素子と、蓋部材と、を備えている。絶縁基板（セラミックベース）の表面の両端部寄りに対向してＡｇＰｄ合金の水晶保持端子が設けられ、裏面の角隅部には実装端子が形成されている。水晶保持端子の端部から夫々最短の角部に向けて引出端子が形成され、キャスタレーション電極（スルー端子）に接続される。水晶振動素子は、水晶保持端子の端部に導電性接着剤を塗布して接続される。
蓋部材は、金属製で逆凹状をしており、開口端面がＬ字状に折曲している。絶縁基板の表面の周縁に絶縁性の封止材（樹脂やガラス）塗布し、絶縁基板と蓋部材とを気密封止する。封止材は、絶縁性で、且つ接合性のある樹脂により、絶縁基板上に蓋部材を固着させると共に、蓋部材の開口面が引出端子等に接触しないように構成すると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７９４５６公報
【特許文献２】特開２００４−１６６００６公報
【特許文献３】特開２０１１−１２４９７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の容器は、単層基板の周縁部に貫通孔を設け、封止金属を埋設するので、工数が掛かりコストアップになる虞がある。また、特許文献２に開示の容器は、実装基板として、シリコン基板を用いるので容器が高価になる虞がある。また、実装基板と蓋部材との封止に陽極接合を用いるので、接合の工数が掛りコストアップの虞があるという問題があった。また、特許文献１、２の容器は共にストレートなビア電極を用いているので、実装端子を設ける位置の自由度が少ないという問題があった。また、特許文献３の容器では、水晶保持端子の端部から夫々最短の角部に向けて引出端子を引き出さなければならず、絶縁基板の主面が有効に活用できないという虞があった。
そこで、小型化、低背化した容器において、内部の底面を広く活用すべく、図１４（ａ）の断面図に示すようにセラミック製絶縁基板１０にレーザー光を照射し、貫通孔１２を形成すると、貫通孔１２の内壁面にガラス質の層１４が形成される。このガラス質の層１４の上に、図１４（ｂ）の断面図に示すように、金属膜１６を成膜して回路基板を製作すると、絶縁基板１０と金属膜１６との密着性が弱くなるという問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、貫通孔の内壁面に成膜した金属膜の密着性を高めると共に、小型化・低背化し内部底面を広く活用できる容器と、これを用いた圧電振動子、電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本発明に係る回路基板は、単層絶縁基板の２つの主面に夫々設けた配線導体と、前記単層絶縁基板の一方の主面に形成した第１の凹部と、他方の主面に前記第１の凹部と平面視で部分的に重なるように形成した第２の凹部と、前記第１の凹部と前記第２の凹部の一部が連通している貫通部と、前記第１の凹部と前記第２の凹部と前期貫通部を備えている貫通孔の内面に形成されていて、前記２つの配線導体を電気的に接続している貫通配線と、を備えていることを特徴とする回路基板である。
【０００９】
この構成によれば、単層絶縁基板の厚さ方向に形成した貫通孔の一方の主面の第１の凹部の開口部の中心線と、他方の主面の第２の凹部の開口部の中心線は偏心させて形成したので、単層絶縁基板に対する金属膜の密着強度が改善されるという効果がある。更に、一方の主面に形成する配線導体の位置と、他方の主面に形成する配線導体の位置との自由度が増すという効果がある。
【００１０】
［適用例２］また、回路基板は、前記貫通部が、前記貫通配線により塞がれていることを特徴とする適用例１に記載の回路基板である。
【００１１】
この構成によれば、単層絶縁基板に形成した貫通孔の貫通部が塞がれているので、表裏面の非連通性を要求する回路基板に適用でいるという効果がある。
【００１２】
［適用例３］本発明に係る電子デバイスは、適用例１又は２に記載の回路基板と、該回路基板に固定されて該回路基板との間に電子部品を収納する電子部品収納空所を形成する蓋部材と、を備えていることを特徴とする電子デバイスである。
【００１３】
この構成によれば、例えば適用例２に記載の回路基板を底板として容器を構成すると、回路基板は単層絶縁基板であるので低背化には最適であり、表裏面の導通に貫通孔の貫通部を密封した（塞いだ）クランク状の内部導体を用いるので、表面の素子搭載用の電極パッド（第１の電極パッド）の位置と、裏面の実装端子の位置とを、ある範囲内で自由に設定できり、容器内部の底面を有効に活用でき、大きな圧電素子を収容できるという効果がある。
【００１４】
［適用例４］本発明に係る電子機器は、適用例３に記載の前記電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器である。
【００１５】
この構成によれば、小型で低背化した電子機器が構成できるという効果がある。
【００１６】
［適用例５］本発明に係る回路基板の製造方法は、回路基板の製造方法であって、２つの主面に夫々配線導体が設けられた単層絶縁基板を準備する準備工程と、前記単層絶縁基板の一方の主面に第１の凹部を形成する第１の工程と、前記単層絶縁基板の他方の主面に前記第１の凹部と平面視で部分的に重なるように第２の凹部を形成する第２の工程と、前記第１の凹部と前記第２の凹部の一部が連通するように貫通部を形成する第３の工程と、前記第１の凹部と前記第２の凹部と前期貫通部を備えている貫通孔の内面に、前記２つの配線導体を電気的に接続するように貫通配線を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする回路基板の製造方法である。
【００１７】
この製造方法によれば、単層絶縁基板の厚さ方向にクランク状の貫通孔が形成され、且つ貫通孔の内壁面に金属膜が成膜されているので、回路基板の表裏に設ける配線導体の表裏に位置に自由度ができ、小型化、低背化に適した回路基板が構成できるという効果がある。
【００１８】
［適用例６］また、回路基板の製造方法は、前記第１、第２、及び第３の工程において、レーザー光を用いて前記第１、第２の凹部及び前記貫通部を形成することを特徴とする適用例５に記載の回路基板の製造方法である。
【００１９】
この製造方法によれば、レーザー光を用いて第１、第２の凹部、及び貫通部からなる貫通孔を形成するので、貫通孔の形状をある程度自由に構成できるので、小型化、低背化に適した回路基板が構成できるという効果がある。
【００２０】
［適用例７］また、回路基板の製造方法は、前記第１、第２の工程において、型を用いて前記凹部を形成し、第３の工程において前記レーザー光を用いて前記貫通部を形成することを特徴とする適用例５に記載の回路基板の製造方法である。
【００２１】
この製造方法によれば、金型を用いて回路基板に凹部を形成し、未貫通部分をレーザー光を用いて貫通させるので、製造コストを低減できるという効果がある。
【００２２】
［適用例８］また、回路基板の製造方法は、前記第１、第２、及び第３の工程のうち少なくとも１つの工程の後に、前記貫通孔内面をサンドブラストを用いて研削加工することを特徴とする適用例６又は７に記載の回路基板の製造方法である。
【００２３】
この製造方法によれば、貫通孔内面をサンドブラストを用いて研削加工するので、回路基板と金属膜の密着性が改善されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る回路基板１の構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【図２】（ａ）は貫通部を金属膜で密閉した回路基板の断面図であり、（ｂ）は第１、及び第２の凹部と貫通部に導電材を充填した回路基板の断面図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は単層絶縁基板に内部導体を形成する工程を順に示した断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は単層絶縁基板に内部導体を形成する他の方法を工程順に示した断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は単層絶縁基板に内部導体を形成する他の方法を工程順に示した断面図。
【図６】（ａ）は容器２の蓋部材を省略した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図であり、（ｃ）は底面図、（ｄ）は容器２の変形例の断面図。
【図７】圧電振動子３の構成を示す、（ａ）は蓋部材を省略した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【図８】座標軸と切断角度を説明する図。
【図９】（ａ）は圧電振動素子の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【図１０】電子デバイス４の構成を示す、（ａ）は蓋部材を省略した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【図１１】電子デバイス５の構成を示す、（ａ）は蓋部材を省略した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【図１２】電子デバイス６の構成を示す断面図。
【図１３】本発明に係る電子機器の模式図。
【図１４】（ａ）は単層絶縁基板にレーザー光でスルーホールを形成した断面図であり、（ｂ）は（ａ）のスルーホールの壁面に金属膜を形成した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る回路基板１の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は回路基板１の平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。
回路基板１は、平板状の単層絶縁基板１０と、単層絶縁基板１０を厚さ方向へ貫通する貫通孔１５と、単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）に設けられた第１の配線導体２０ａ、及び第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）に設けられた第２の配線導体２０ｂと、を備えた電子素子等を搭載する回路基板である。
厚さ方向に貫通して形成された貫通孔１５は、単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）に形成した第１の凹部１５ａと、第１の凹部１５ａと一部１５ｄが対向した状態で第２の主面に形成された第２の凹部１５ｂと、第１の凹部１５ａと第２の凹部間１５ｂとを連通する貫通部１５ｃと、を有している。
【００２６】
回路基板１は、第１の主面に形成された第１の凹部１５ａの一部と、第２の主面に形成された第２の凹部１５ｂの一部との対向した重なる部分１５ｄの開口面積が、第１、又は第２の凹部１５ａ、１５ｂの何れか大きい方の開口面積の１／２以下である。そして、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂと、貫通部１５ｃとの夫々の内壁面は、スパッタリング等の手段を用いて金属膜１６が形成され、第１の凹部１５ａの内壁面に形成された金属膜１６は、第１の配線導体２０ａと導通接続し、第２の凹部１５ｂの内壁面に形成された金属膜１６は、第２の配線導体２０ｂと導通接続している。つまり、第１の凹部１５ａの中心線Ｃ１に対し、第２の凹部１５ｂの中心線Ｃ２は一致しておらず、両凹部１５ａ、１５ｂの重なった部分１５ｄに貫通部１５ｃが形成されている。図１（ａ）の実施形態例では第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの開口面の形状が円形である場合を例示したが、楕円形、長方形、正方形であってもよい。
【００２７】
図２（ａ）は図１に示す回路基板１の変形例であって、例えば電子部品を収容する容器の底板として用いるときの回路基板１の断面図であり、貫通部１５ｃの金属膜１６を厚くすることにより貫通部１５ｃが塞がれ（密閉され）、単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）と第２の主面（裏面）とは非連通状態になっている。回路基板１の平面図は、図１（ａ）に示す平面図とほぼ同様であるので省略する。また、図２（ｂ）も図１に示す回路基板１の変形例の断面図であり、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂと貫通部１５ｃとが導電材１７で充填され、単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）と第２の主面（裏面）とは、非連通状態になっている。ここで、貫通孔１５が金属膜１６、又は導電材１７で充填された部分を内部導体１８という。
【００２８】
図３は単層絶縁基板１０に貫通孔１５を形成する方法の一例を示す縦断面図である。図３（ａ）に示すように、単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）にレーザー光を照射し、所定の大きさで所定の深さの第１の凹部１５ａを形成する。次に第２の主面（裏面）に第１の凹部１５ａの中心線から位置をずらしてレーザー光を照射し、所定の開口面積で所定の深さの第２の凹部１５ｂを形成する。この際、両凹部１５ａ、１５ｂの一部が重なるように各凹部の開口面積、開口形状を選定する。次に、図３（ｂ）に示すように第１の凹部１５ａと第２の凹部１５ｂの対向する部分、即ち重なった部分１５ｄをレーザー光により削りとり、貫通部１５ｃを形成する。つまり、第１の凹部１５ａと第２の凹部１５ｂとは、単層絶縁基板１０の面方向に重なった部分１５ｄを有するように両者の中心線Ｃ１、Ｃ２をずらして形成されている。また、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの夫々の深さＤ１、Ｄ２を加算した深さは、単層絶縁基板１０の厚みＴよりも小さくなるようにする。このため、両凹所間には未貫通部分１５ｄが残る。図３（ｂ）に示した断面図では、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの間にある未貫通部分１５ｄの全てをレーザー光により除去したが、重なった部分の一部のみを除去して貫通部１５ｃを形成してもよい。
【００２９】
レーザー光を用いて単層絶縁基板１０に第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂと貫通孔１５ｃとを形成すると、それらの内壁面には薄いガラス質が形成される。このガラス質を残したまま内壁面に金属膜１６を形成すると、ガラス質と金属膜１６との密着性、及び接合力が弱いために金属膜１６が剥離しやすくなる、という問題が起きる。単層絶縁基板１０が薄板になれば、なお剥離しやすくなる。この密着性、接合力の低下という不具合を改善するために本発明では、単層絶縁基板１０を厚さ方向に直線的に貫通するストレートの貫通孔を形成するのではなく、単層絶縁基板１０の厚さ方向にクランク状の貫通孔１５を形成した。貫通孔１５の内壁面と金属膜１６との接合面積が増えることや、単層絶縁基板１０の板厚方向との交差する面においても金属膜１６が接合することで、金属膜１６全体の接合力が増し、金属膜１６の剥離を防止できる。更に、密着強度を改善するには、貫通孔１５の内壁面に形成されるガラス質を、例えばサンドブラスト等の手段を用いて研削すればより密着性は改善される。
【００３０】
次に、図３（ｃ）に示すように貫通孔１５の内壁面に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の手段を用いて金属膜１６を形成する。一般的な回路基板では貫通部１５ｃが空いたままでもよいが、電子素子等を収容する容器の底板として用いる場合は、第１の主面（表面）と、これと反対側の第２の主面（裏面）とは非連通状態である必要がある。このような用途には、図３（ｄ）の断面図に示すように、貫通部１５ｃを金属膜１６で塞いだ（密閉した）回路基板１が好ましい。また、図３（ｅ）に示すように、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂと貫通部１５ｃとを、導電材１７で密封した回路基板１を構成してもよい。
【００３１】
また、単層絶縁基板１０に貫通孔１５を形成する他の方法は、図４（ａ）に示すように、まず単層絶縁基板１０の第１の主面（表面）に所定の開口面積で所定の深さの第１の凹部１５ａを、レーザー光を用いて形成する。次に、図４（ｂ）の破線で示すように、第１の主面（表面）の反対側の第２の主面（裏面）に、所望の開口面積で所定の深さの第２の凹部１５ｂをレーザー光で形成する。このとき第１の凹部１５ａの中心線Ｃ１に対し、第２の凹部１５ｂの中心線Ｃ２を位置ずれさせるが、両凹部１５ａ、１５ｂが一部重なるようにする。更に、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの夫々の深さＤ１、Ｄ２を加算した深さＤが、単層絶縁基板１０の厚さＴより大きくなるように設定する。このように設定すると、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの重なった部分に貫通部１５ｃが形成される。貫通孔１５の内壁面に形成されるガラス質を、サンドブラスト法を用いて除去するのは図３で説明した通りである。また、ガラス質を除去した後の第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの内壁面と、貫通部１５ｃの内壁面とに夫々金属膜１６を成膜するのも、図３の場合と同様である。
【００３２】
また、単層絶縁基板１０に貫通孔１５を作る他の方法としては、セラミックグリーンシートの段階で、このセラミックグリーンシートを２つのローラーの間を通過させる際に両ローラーの周面に設けた凸部によって貫通孔（凹部１５ａ、１５ｂ）を形成する方法を挙げることができる。即ち、２つのローラーを周面が近接するように対向配置した状態でローラー間にセラミックグリーンシートを通過させることにより、ローラー周面に形成した凸部によって貫通孔をパンチング形成する。この工程を経ることにより、図５（ａ）に示すように表裏面に互いに中心線がずれた第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂを形成する。次に、このセラミックグリーンシートを、次段に配置した貫通部形成用のローラー対間を通過させる。即ち、一方のローラーの周面に針状の突起を設けたローラーと、このローラーと対向配置した他のローラー間にこのセラミックグリーンシートを通過させる際に、第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂの面方向に重なった部分に、針状の突起によって貫通部１５ｃを形成する。このグリーンシートの表裏面に第１、及び第２の配線導体２０ａ、２０ｂをスクリーン印刷し、貫通孔１５（第１、及び第２の凹部１５ａ、１５ｂと貫通部１５ｃ）にビア電極ペーストを充填し、高温で焼成して回路基板を構成してもよい。
【００３３】
図１〜図５の実施形態に示すように、単層絶縁基板１０の厚さ方向に形成した貫通孔１５の一方の主面（第１の主面）の第１の凹部１５ａの開口部の中心線と、他方の主面（第２の主面）の第２の凹部１５ｂの開口部の中心線とは位置をずらしているので、内部導体はクランク状になり、単層絶縁基板１０に対する金属膜１６の密着強度が改善されるという効果がある。更に、一方の主面（第１の主面）に形成する配線導体２０ａの位置と、他方の主面（第２の主面）に形成する配線導体２０ｂの位置との自由度が増し、小型化に効果がある。
更に単層絶縁基板に形成した貫通孔１５の貫通部１５ｃが塞がれているので、表裏面（第１の主面と第２の主面）の非連通性を要求する回路基板に適用できるという効果がある。
【００３４】
図６は、本発明に係る実施形態の電子部品用の容器２の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図であり、同図（ｃ）は底面図である。容器２は、図２に示した、単層絶縁基板３０の内部にクランク状の内部導体１８が形成された回路基板１と、回路基板１の表部空間を覆う蓋部材３８と、を備えている。回路基板１を容器の底板として用いるので、回路基板の第１の主面（表面）と第２の主面（裏面）とは、非連通状態となっている必要がある。回路基板１は、第１の主面（表面）の長手方向の一方の端部寄りに短手方向に沿って併置された一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂを有している。更に、第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）の角隅部には、主配線基板（マザーボード）と接続するための実装端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが設けられている。一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂと、実装端子３２ａ、３２ｂとは、図３で説明した貫通孔１５に導電材１７を充填した内部導体１８により導通接続されている。また、実装端子の１つ、例えば３２ｃは内部導体１８によりシールリング３６と導通接続されている。
【００３５】
蓋部材３８は、平板状の金属板をプレス加工機で逆凹状（逆椀状）に加工するので開口側周縁（裾部）には外へ向けて張り出した鍔部３８ａが形成される。シールリング３６に蓋部材３８を載置し、レーザー光を照射して蓋部材３８の鍔部３８ａを溶融させて気密封止する。このように、クランク状に折り曲がった内部導体１８を用いることにより、回路基板１の単層絶縁基板３０と内部導体１８の密着度が強化されると共に、回路基板１の第１の主面（表面）と、第２の主面（裏面）とが効率的に活用できる。つまり、第１の電極パッドを設ける位置、配線パタンの引き回し、実装端子を設ける位置の選択自由度（レイアウト自由度）が大きくなるという利点がある。
図６（ｄ）は容器２の変形例であり、蓋部材３８がセラミック、ガラス等の非金属で逆椀状に構成されている。この場合には、単層絶縁基板３０の上面周縁にガラス部材を塗布し、このガラス部材を溶融して蓋部材３８を固着する。蓋部材の内側はメタライズ加工を施す場合がある。
【００３６】
例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示す回路基板１を底板として、図６の実施形態のように電子素子を収容する容器２を構成すると、回路基板１は薄肉の単層絶縁基板１０であるので低背化には最適であり、単層絶縁基板１０の表裏面の導通に、貫通孔１５の貫通部１５ｃを密封した（塞いだ）クランク状の内部導体１８を用いるので、表面の第１の電極パッド（素子搭載用の電極パッド）の位置と、裏面の実装端子３２ｂ、３２ｃの位置とを、ある範囲内で自由に設定できり、容器２内部の底面を有効に活用でき、大きな圧電素子を収容できるという効果がある。
【００３７】
図７は、本発明に係る実施形態の圧電振動子３の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は蓋部材を省略した平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。圧電振動子３は、圧電振動素子４０と、圧電振動素子４０を収容する容器２と、を備えている。容器２は、図６に説明したように、回路基板１と蓋部材３８とを有している。図７の実施形態例に用いられる圧電振動素子４０には、例えばＡＴカット水晶振動素子がある。水晶等の圧電材料は三方晶系に属し、図８に示すように互いに直交する結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、夫々電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。ＡＴカット水晶基板４２は、ＸＺ面をＸ軸の回りに角度θだけ回転させた平面に沿って、水晶から切り出された平板である。ＡＴカット水晶基板４２の場合は、θは略３５°１５′である。なお、Ｙ軸及びＺ軸もＸ軸の周りにθ回転させて、夫々Ｙ’軸、及びＺ’軸とする。従って、ＡＴカット水晶基板４２は、直交する結晶軸Ｘ、Ｙ’、Ｚ’を有する。ＡＴカット水晶基板１２は、厚み方向がＹ’軸であって、Ｙ’軸に直交するＸＺ’面（Ｘ軸及びＺ’軸を含む面）が主面であり、厚みすべり振動が主振動として励振される。ＡＴカット以外にカットアングルは異なるが、例えばＢＴカット等も用いることができる。
【００３８】
即ち、図７に示す圧電基板４２の一例は、図８に示すようにＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）、Ｚ軸（光学軸）からなる直交座標系のＸ軸を中心として、Ｚ軸をＹ軸の−Ｙ方向へ傾けた軸をＺ’軸とし、Ｙ軸をＺ軸の＋Ｚ方向へ傾けた軸をＹ’軸とし、Ｘ軸とＺ’軸に平行な面で構成され、Ｙ’軸に平行な方向を厚みとするＡＴカット水晶基板からなる。
【００３９】
ＡＴカット水晶基板の外形形状は、一般的にＸ軸方向を長手方向とする矩形状であり、共振周波数はＹ’軸方向の厚さに依存する。周波数が高く、Ｘ辺比（Ｘ／ｔ、ＸはＸ軸方向の長さ、ｔは厚さ）、又はＺ辺比（Ｚ／ｔ、ＺはＺ’軸方向の長さ）が大きい場合には、図７に示すように、平板形状の水晶基板４２が用いられる。また、周波数が低く、Ｘ辺比（Ｘ／ｔ）、又はＺ辺比（Ｚ／ｔ）が小さい場合には、メサ型水晶基板（周辺部に比べ中央部を厚くした水晶基板）４２が用いられる。図９はメサ型水晶振動素子の一例であり、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）はＱ−Ｑ断面図である。
メサ型水晶基板４２は、その中央に位置し主たる振動領域となる励振部４３と、励振部４３より薄肉で励振部４３の周縁に沿って形成された従たる振動領域となる周辺部４４と、を有している。つまり、振動領域は、励振部４３と、周辺部４４の一部に跨っている。図９に示す例では、圧電基板４２の長手方向（図中横方向）には２段の段差があり、短手方向（図中縦方向）には図９（ｂ）に示すように１段の段差が形成されたメサ型圧電基板を用いた圧電振動素子４０の例である。
圧電振動素子４０は、水晶基板４２の励振部４３の表裏に励振電極４５ａ、４５ｂが形成され、励振電極４５ａ、４５ｂの夫々から水晶基板４２の端部に設けた端子電極４８ａ、４８ｂに向かって延びるリード電極４６ａ、４６ｂが形成されている。
励振電極４５ａ、４５ｂに交番電圧を印加すると、水晶振動素子４０は固有の振動モード、例えばＡＴカット水晶の場合は厚みすべりモードが励振される。
【００４０】
図７に示す圧電振動子３の構成手順としては、容器２を構成する回路基板１の第１の主面に形成した一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂに導電性接着剤４９を塗布し、その上に予め用意した、図９に示すような圧電振動素子４０を載置し、軽く押さえる。これを乾燥炉に入れて所定の温度で所定の時間加熱して導電性接着剤４９の乾燥と、圧電振動素子４０のアニールを行った後、真空中、又は不活性ガスの雰囲気中で、回路基板１の上部周縁に形成したシールリング３６に蓋部材３８を溶接し、気密封止して圧電振動子３を完成する。ＣＩ値（クリスタルインピーダンス値）の小さな圧電振動子３が要求される場合は、容器２（回路基板１と蓋部材３８）の内部を真空にする方がよい。また、規格により窒素Ｎ2等の不活性ガスを用いる場合がある。
圧電振動子３は、単層絶縁基板１０の内部にクランク状の内部導体１８を形成した回路基板１を用いて容器２を用いているので、第１の電極パッド３４ａ、３４ｂの設ける位置に自由度がある。つまり、容器２の内底面が広がり、より大きな圧電振動素子４０を収容することが可能となる。
【００４１】
図１０は、本発明に係る実施形態の電子デバイス４の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は蓋部材３８を省略した平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。電子デバイス４は、周波数を決める圧電振動素子４０と、電子素子２２と、圧電振動素子４０及び電子素子２２を収容する容器２と、を備えている。容器２は、既に説明したように、回路基板１と、回路基板１上に該回路基板上に搭載される電子素子を収納する収納空間を形成する蓋部材３８と、を備えている。
回路基板１には、第１の主面（表面）の長手方向の一方の端部寄りに短手方向に沿って一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂが形成されている。更に、第１の主面（表面）の長手方向の他方の端部寄りに短手方向に沿って一対の第２の電極パッド３５ａ、３５ｂが形成されている。第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）の角隅部には、実装端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが設けられている。
一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂと、実装端子３２ａ、３２ｂとは、クランク状の内部導体１８（破線の円内に拡大して示す）により導通接続されている。一対の第２の電極パッド３５ａ、３５ｂと、実装端子３２ｂ、３２ｄとは、内部導体１８により導通接続されている。実装端子の１つ、例えば３２ｃは内部導体１８によりシールリング３６と導通接続されている。
蓋部材３８は一例として、既に説明したように金属板を逆凹状（逆椀状）にプレス加工した蓋が用いられる。
【００４２】
容器２の回路基板１の一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂ上には、導電性接着剤４９を介して圧電振動素子４０の一対の端子電極４８ａ、４８ｂが接着、固定されている。つまり、励振電極４５ａ、４５ｂは第１の電極パッド３４ａ、３４ｂを経由して実装端子３２ａ、３２ｂと導通接続している。更に、回路基板１の一対の第２の電極パッド３５ａ、３５ｂ上には、導電性接着剤４９を介して電子素子（例えば感温部品）２２の一対の端子電極２２ａ、２２ｂが接着、固定されている。電子素子（例えば感温部品）２２は第２の電極パッド３５ａ、３５ｂを介して実装端子３２ｃ、３２ｄと導通接続され、一方の実装端子、例えば３２ｃは主回路基板上で接地される場合が多い。また、実装端子３２ｃは内部導体１８によりシールリング３６と導通接続され、実装端子３２ｃを接地することにより、蓋部材３８は接地され、シールド効果を有するようになる。電子素子２２の一例としては、温度変化に応じて物理量、例えば電気抵抗が変わるサーミスタ等を用いる。サーミスタ２２の電気抵抗の変化を外部回路で検出し、サーミスタ２２の温度が測定される。この温度から圧電振動素子４０の温度を推測でき、外部回路により圧電振動素子４０の周波数が補償される。
【００４３】
図１０に示す実施形態のように、圧電振動子４の容器２の内底面に、電子素子２２を収容したので、例えば電子素子として感温素子を用いれば、外部の発振回路、及び温度補償回路に接続することにより、温度補償型圧電発振器が構成できるという効果がある。
【００４４】
図１１は、本発明に係る実施形態の電子デバイス５の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は蓋部材３８を省略した平面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。電子デバイス５は、周波数を決める圧電振動素子４０と、圧電振動素子４０を発振させ、且つ発振した周波数を補償するＩＣ部品２４と、圧電振動素子４０、及びＩＣ部品２４を収容する容器２と、を備えている。容器２は、底板となる回路基板１と、回路基板１上に該回路基板上に搭載される電子素子を収納する収納空間を形成する蓋部材３８と、を備えている。
回路基板１は、第１の主面（表面）の長手方向の一方の端部寄りに短手方向に沿って一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂが形成されている。更に、第１の主面（表面）の中央の領域にはＩＣ部品搭載用の第３の電極パッド３７が形成され、第１の主面の周縁にはシールリング３６が焼成されている。そして、第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）の角隅部には、実装端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅが設けられている。一対の第１の電極パッド３４ａ、３４ｂと、実装端子３２ａ、３２ｂとは、図３で説明したクランク状の内部導体１８により導通接続されている。第３の電極パッド３７（複数）と、実装端子３２ｅ（複数）とは、内部導体１８（複数）により導通接続されている。実装端子の１つ、例えば３２ｃは内部導体１８によりシールリング３６と導通接続されている。
【００４５】
第３の電極パッド３７（複数）とＩＣ部品２４の外部端子とは、例えば金属バンプ等を用いて熱圧着して接続されている。第１の電極パッド３４ａ、３４ｂは、第３の電極パッド３７よりも高い位置に設けられているので、圧電振動素子４０は、ＩＣ部品２４の上方に離間して、導電性接着剤４９を介して第１の電極パッド３４ａ、３４ｂに接着固定されている。回路基板１の第１の主面に形成されたシールリング３６に蓋部材３８を載置し、真空中、又は不活性ガスの雰囲気中で蓋部材３８の鍔部３８ａにレーザー光を照射し、溶融、溶着させて気密封止する。本発明の回路基板１を用いて電子デバイス５を構成しているので、電子デバイス５の小型化、低背化が可能となり、且つ電子デバイス５の内部底面を有効に活用でき、大きな形状の圧電振動素子４０を搭載することができる。また、シールリング３６は内部導体１８により実装端子３２ｃと接続され、接地して用いられる場合が多い。
図１１に示す実施形態のように電子デバイスを構成すると、小型で低背化した温度補償型圧電発振器が構成できるという効果がある。
【００４６】
図１２は本発明に係る実施形態の電子デバイス６の構成を示す断面図である。図１１に示した電子デバイス５と異なる点は、ＩＣ部品２４を容器２の外部に出し、回路基板１の第２の主面（裏面）に形成した第３の電極パッド３７（複数）にＩＣ部品２４の外部端子を接続した点である、ＩＣ部品２４を外部に出したため、ＩＣ部品２４のスペースを確保するため、ＩＣ部品２４の高さより寸法の大きな接続用導電部材２６を、実装端子３２ｂ、３２ｃ等に導電材により接続固定している。接続用導電部材２６は球形の金属ボール、表面を金属処理した樹脂製のボール等を用いる。また、必ずしも球形である必要はなく、円筒状、直方体状、立方体状であってもよい。
【００４７】
図１３は本発明に係る実施形態の電子機器７の構成を示す模式図である。電子機器７は、図７に示す圧電振動子３、図１０、図１１、図１２に夫々示す電子デバイス４、電子デバイス５、電子デバイス６の何れか１つ、又は複数を含んで構成されている。
【００４８】
図３〜図５に示すように、単層絶縁基板１０の厚さ方向にクランク状の貫通孔１５が形成され、且つ貫通孔１５の内壁面に金属膜１６が成膜されているので、回路基板１の表裏に設ける配線導体の位置の自由度が改善され、小型化、低背化に適した回路基板が構成できるという効果がある。
また、レーザー光を用いて図３〜図５に示す第１、第２の凹部１５ａ、１５ｂ、及び貫通部１５ｃからなる貫通孔１５を形成するので、貫通孔１５の形状をある程度自由に構成できるので、小型化、低背化に適した回路基板が構成できるという効果がある。
また、金型を用いて単層絶縁基板１０に第１、第２の凹部１５ａ、１５ｂを形成し、未貫通部分をレーザー光を用いて貫通させるので、製造コストを低減できるという効果がある。また、貫通孔１５内面をサンドブラストを用いて研削加工するので、回路基板と金属膜の密着性が改善されるという効果がある
【符号の説明】
【００４９】
１…回路基板、２…容器、３…圧電振動子、４、５、６…電子デバイス、７…電子機器、１０…単層絶縁基板、１４…ガラス質層、１５…貫通孔、１５ａ…第１の凹部、１５ｂ…第２の凹部、１５ｃ…貫通部、１６…金属膜、１７…導電材、１８…内部導体、２０ａ…第１の配線導体、２０ｂ…第２の配線導体、２２…感温部品、２４…ＩＣ部品、２６…端子用導電部材、３０…容器、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ…実装端子、３４ａ、３４ｂ…第１の電極パッド、３５ａ、３５ｂ…第２の電極パッド、３６…シールリング、３７…第３の電極パッド、３８…蓋部材、４０…圧電振動素子、４２…圧電基板、４３…励振部、４４…周辺部、４５ａ、４５ｂ…励振電極、４６ａ、４６ｂ…リード電極、４８ａ、４８ｂ…端子電極、４９…導電性接着剤
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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