(57)【要約】【課題】  小型化に対応するとともに接合信頼性の高い圧電発振器を提供することを目的とする。【解決手段】  水晶発振器１は、第１容器４が第２容器３の凹部Ｃ２を覆うように、底部電極８が接合材１４を介して接合電極１０上に接合された圧電発振器である。第１容器４と第２容器３との接合後の状態において、平面視透過で底部電極８の一部が接合電極１０の内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に位置し、接合電極１０と発振回路素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアＶ１〜Ｖ４が、第２容器の側壁の内壁面に露出している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極とを備え、
第２容器は、電子部品素子が搭載される凹部と、当該凹部の内底面に設けられた電子部品素子搭載用パッドと、前記凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極と、前記側壁の内壁面に露出し前記接合電極と前記電子部品素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアとを備え、
前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、
前記接合後の状態において、平面視透過で底部電極の一部が接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、
前記凹部の上方に位置する底部電極の一部から前記ビアにかけて前記接合材のフィレットが形成された圧電デバイス。
【請求項２】
請求項１において電子部品素子が発振回路素子であり、
前記第２容器は、前記凹部の内底面に設けられた発振回路素子搭載用パッドと、前記側壁の内壁面に露出し前記接合電極と前記発振回路素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアを備えていることを特徴とする圧電発振器。
【請求項３】
前記第１容器が直方体状であり、当該容器の外側面の４つの稜部の各々には、第１容器の外底面まで当該容器の厚み方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が被着されたキャスタレーションが形成されてなり、
前記底部電極は前記キャスタレーションと連続した引出部を介して第１容器の外底面の４隅に形成され、
第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、前記引出部が前記接合電極の外周縁に対して外側にはみ出し、接合材が底部電極と少なくとも引出部にまで及んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品素子を収容した容器の上部に圧電振動子を接合して一体化した圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
簡便で低コストの圧電デバイスとして、発振回路素子を収容した容器の上部に、圧電振動片を収容した容器を蓋で気密封止してなる圧電振動子を、導電接合して２段重ねとした，いわゆる２階建て構造の圧電発振器が知られている。このような構造の圧電発振器は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
圧電発振器が外部基板に半田等で実装された後には、熱的要因等によって外部基板から発生した応力が圧電発振器へと伝わる。例えば前述の２階建て構造の圧電発振器の場合、前記応力は１階部分に相当する発振回路素子が収容された下側容器へ伝わるとともに、下側容器に接合された上側容器（圧電振動子）へも伝わっていく。当該応力の伝播によって下側容器と上側容器との接合部に亀裂が生じて、充分な接合信頼性が得られないことがある。また、外部基板から発生した応力の下側容器への伝播によって上側容器に撓みが生じ、上側容器と接合された圧電振動片に応力が伝わる。これにより、発振周波数の変動が生じる虞がある。
【０００４】
下側容器と上側容器との接合強度を高める工夫がなされた圧電発振器として、例えば特許文献２がある。特許文献２における水晶発振器では、下側容器の枠壁の上面から内周面にまたがって、振動子用端子よりも小さい平面外形の接合端子が形成されている。接合端子をこのような形態にすることによって、枠壁の内周面で半田フィレットを形成して接合強度を高めるようにしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献２における接合端子は枠壁の内周面（内壁面）にまたがって形成されているため、水晶発振器が小型になってくるとＩＣチップを収容する凹部の内底面の電極パターンと短絡する危険性が高くなってくる。さらに、凹部の内底面の電極パターン等の表面洗浄のために実装基板（下側容器）の開口面の上方から鉛直下方にプラズマを照射するプラズマ洗浄の際に、枠壁の内壁面の接合端子が削減されてしまう虞がある。これにより意図した形状の接合端子が得られず、接合信頼性が低下する虞がある。また、接合端子を隣接する枠壁の内壁面にまたがって形成すると、使用する金属量が増加してコストアップにつながってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９７４６２２号
【特許文献２】特開２００６−５０２８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応するとともに接合信頼性の高い圧電デバイスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、第１容器は、圧電振動片が搭載される搭載電極と、当該搭載電極から当該容器の外底面に導出された底部電極とを備え、第２容器は、電子部品素子が搭載される凹部と、当該凹部の内底面に設けられた電子部品素子搭載用パッドと、前記凹部を包囲する側壁と、当該側壁の上面に設けられ前記底部電極と対応した接合電極と、前記側壁の内壁面に露出し前記接合電極と前記電子部品素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアとを備え、前記第１容器が前記第２容器の凹部を覆うように、前記底部電極が接合材を介して前記接合電極上に接合され、前記接合後の状態において、平面視透過で底部電極の一部が接合電極の内周縁を越えて前記凹部の上方に位置し、前記凹部の上方に位置する底部電極の一部から前記ビアにかけて前記接合材のフィレットが形成された圧電デバイスとなっている。
【０００９】
上記発明によれば、圧電デバイスの小型化に対応しつつ、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。これは接合電極と電子部品素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアが第２容器の側壁の内壁面に露出しているため、圧電デバイスの小型化を妨げることなく省スペースで接合材のフィレット（メニスカス）の形成が可能となるからである。具体的には、底部電極の前記凹部の上方に位置する内周縁からビアにかけて接合材のフィレットが形成されるため、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。また、側壁の内壁面に面状に導体を形成する場合に比べて省スペース化が図れるため、接合電極と凹部の内底面の電極パターンとの短絡を防止することができる。さらに接合電極を側壁の上面から側壁の内壁面にまたがるように２面上に形成する場合に比べて、使用金属量を減少させることができる。
【００１０】
また、上記構成によれば、第２容器の接合電極と電子部品素子搭載用パッドとの電気的接続がビアによって行われるため、側壁上面の接合電極から第２容器の外側面を経由して電子部品素子搭載用パッドに引き回す必要がない。つまり、第２容器の外部に導体が露出することがないため、圧電デバイスを外部基板に半田で接合する際に溶融した半田が、第２容器の外部に露出した導体へ這い上がって他の電極に接触して短絡する虞が無い。
【００１１】
なお、前記第１容器が圧電振動片が搭載電極に片持ち接合される接合部を備え、前記第２容器の側壁の上面が平面視略矩形の枠状で、当該側壁が対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とからなり、前記ビアが、平面視透過で前記接合部と重ならない１組の長辺部または１組の短辺部のいずれかの側壁の内壁面のみに形成されていてもよい。このようなビアの配置の場合、ＴＴＦＦ特性（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｆｉｒｓｔ  Ｆｉｘ）を向上させることができる。これは次の理由による。
【００１２】
このＴＴＦＦ特性に影響を与える要因の１つとして、圧電振動片に働く応力が挙げられる。上記構成の場合、接合部の下方にはビアが配置されていないため、第２容器の側壁のうち平面視透過で前記接合部と重なる長辺部または短辺部には接合材のフィレットが形成されない。これにより、接合材のフィレットに働く収縮応力が圧電振動片に伝わり難くなる。このように圧電振動片に伝わる応力が緩和されることにより、発振周波数の変動が抑制され、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。
【００１３】
また上記目的を達成するために、前記電子部品素子が発振回路素子であり、前記第２容器は、前記凹部の内底面に設けられた発振回路素子搭載用パッドと、前記側壁の内壁面に露出し前記接合電極と前記発振回路素子搭載用パッドとを電気的に接続するビアを備えている圧電発振器であってもよい。
【００１４】
また上記目的を達成するために、前記第１容器が直方体状であり、当該容器の外側面の４つの稜部の各々には、第１容器の外底面まで当該容器の厚み方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が被着されたキャスタレーションが形成されてなり、前記底部電極は前記キャスタレーションと連続した引出部を介して第１容器の外底面の４隅に形成され、第１容器と前記第２容器とが接合された状態において、前記引出部が前記接合電極の外周縁に対して外側にはみ出し、接合材が底部電極と少なくとも引出部にまで及んでいてもよい。
【００１５】
上記発明によれば、より接合強度を向上させることができる。これは第１容器と第２容器とが接合された状態において、引出部が接合電極の外周縁に対して外側にはみ出しているため、引出部に対しても接合材のフィレットが形成されることで接合強度が向上するからである。なお接合材は底部電極と引出部だけでなく、引出部と連続したキャスタレーションにまで及んでいてもよい。つまり、キャスタレーションにも接合材のフィレットが形成されることによって、より強固に第１容器と第２容器とを接合することができる。このような接合形態は、高い接合信頼性が要求される車載用途や、より圧電デバイスが小型になった場合に好適である。なお、キャスタレーションに接合材のフィレットが形成されることによって、圧電デバイスの外部から接合材の這い上がり状態を確認できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、小型化に対応するとともに接合信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図
【図２】本発明の実施形態に係る水晶発振器の第１容器の底面模式図
【図３】本発明の実施形態に係る水晶発振器の第２容器の上面模式図
【図４】本発明の実施形態に係る水晶発振器の底面模式図
【図５】本発明の実施形態に係る水晶発振器の上面透過図
【図６】本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図
【図７】本発明の実施形態に係る水晶発振器の部分側面図
【図８】本発明の実施形態に係る水晶発振器の上面透過図
【図９】本発明の実施形態の変形例に係る第２容器の上面模式図
【図１０】本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器の上面模式図
【図１１】本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器の上面模式図
【図１２】本発明の実施形態の他の変形例に係る水晶発振器の上面透過図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を圧電デバイスとして温度補償機能を備えた水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に挙げ、図１乃至６を参照しながら説明する。なお図１は第２容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図３でのＡ−Ａ線における断面模式図となっている。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係る水晶発振器の断面模式図である。水晶発振器１は全体としては略直方体状であり、平面視では略矩形となっている。本実施形態では水晶発振器１の平面視における外形寸法は、長辺が１．６５ｍｍで、短辺が１．２５ｍｍとなっている。なお、前述の水晶発振器の平面視の外形寸法は一例であり、前記外形寸法以外のパッケージサイズであっても本発明は適用可能である。
【００２０】
水晶発振器１は、第２容器３の上部に水晶振動子２が接合材（半田）を介して導電接合された，いわゆる「２階建て構造」となっている。水晶発振器１は、第２容器の外底面３０１の４隅に設けられた４つの外部接続端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、半田等を介して外部基板と接合されるようになっている。以下、水晶発振器を構成する水晶振動子と第２容器等とに大別して説明する。
【００２１】
水晶振動子２は直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動子である。水晶振動子２は、水晶振動片７と、第１容器４と、蓋９が主な構成部材となっている。以下、水晶振動子２の概略について図１乃至２を参照しながら説明する。
【００２２】
図１に示す水晶振動片７は、ＡＴカット水晶振動板の表裏主面に各種電極が形成された平面視矩形状の圧電素子である。水晶振動板の表裏主面の各々には、励振電極Ｅ，Ｅが水晶振動板を挟んで対向するように一対で形成されている。そして一対の励振電極の各々からは、水晶振動板の長辺の一端側に向かって引出電極が引き出されている。この一対の引出電極の各々の終端部は接着用の電極（接着電極）となっている。なお、図１では励振電極（Ｅ）のみを図示し、前記引出電極と前記接着電極とは図示を省略している。
【００２３】
第１容器４は上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第１容器４は、絶縁性材料からなる平板状の底板部４０と、底板部４０の上面の外周部に取り付けられる金属製の枠部５とで構成されている。底板部４０はセラミックグリーンシートからなる２つの層（下層である第１層４１と、その上層の第２層４２）で構成されている。第２層４２の上面の外周部には図示しないタングステン（Ｗ）のメタライズ層が周状に形成されており、当該メタライズ層の上にコバール（Ｋｏｖａｒ）からなる枠部５がロウ材を介して取り付けられている。枠部５は平面視で環状となっており、その上面に蓋９がシーム溶接によって接合される。
【００２４】
蓋９は平面視略矩形の平板である。蓋９はコバールが基材となっており、基材の表面にニッケルメッキと金メッキが施されている。そして蓋の枠部５と接合される側の主面の外周部には封止材が枠状に形成されている。次に第１容器の概略について述べる。
【００２５】
図１に示すように、第１容器の枠部５と、底板部の第２層４２の上面とで囲まれた空間は凹部Ｃ１となっており、平面視では略矩形となっている。この凹部Ｃ１の内底面４２０（第２層４２の上面）の一短辺側には、水晶振動片７と導電接合される一対の搭載電極６，６が並列して形成されている（図１では１つのみ図示）。一対の搭載電極６，６の上には、前述した水晶振動片の一対の接着電極（図示省略）が導電性接着剤Ｓ，Ｓを介して一対一で導電接合される。これにより、水晶振動片７の長辺の一端側が搭載電極６上に片持ち支持接合される。本発明の実施形態においては、水晶振動片７が搭載電極６に片持ち支持接合された部位のことを「接合部」と称している。なお本実施形態では導電性接着剤Ｓにシリコーン系の導電性樹脂接着剤が使用されているが、シリコーン系以外の導電性樹脂接着剤を使用してもよい。
【００２６】
図２に示す第１容器４の外底面４１０（第１層４１の下面）は平面視略矩形となっており、外底面４１０の４隅の各々には底部電極８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が形成されている。なお、底部電極８ａについては、外底面４１０の１つの長辺の周縁側の角部が面取りされている。これは４つの底部電極の方向性を識別するための目印となっている。
【００２７】
本実施形態において搭載電極６および底部電極８等は、３種類の金属の積層構成となっている。具体的にはこれらの電極は、第１容器の基材（セラミック）上に印刷処理によってタングステン層が形成され、当該タングステン層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で電解めっき法によってめっき層が積層された構成となっている。このようにして搭載電極や底部電極等が一括で形成されている。なお前述した電極の各層を構成する金属材料は一例であり、他の金属材料を使用してもよい。例えばタングステンに代えてモリブデンを用いてもよい。
【００２８】
図２に示すように平面視略矩形の第１容器の外底面４１０の４つの角部は、平面視では４分の１円状に切り欠かれている。具体的には、第１容器の底板部４０の外側面の４つの稜部の各々は底板部を厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層４１の厚み分だけに導体が被着されている。このように４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーションと称し、図２では符号４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄで表示している。これらのキャスタレーション４０ａ〜４０ｄにおける各導体は、平面視４分の１円弧状の引出部Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を介して外底面４１０の底部電極８ａ〜８ｄの各々に電気的に接続されている。なお、引出部の平面視形状は４分の１円弧状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。例えば１つのキャスタレーションから当該キャスタレーションに最も近くに位置する底部電極の角部に向かって帯状（直線状）に伸びる平面視形状であってもよい。
【００２９】
４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄのうち８ｂと８ｄは、第１層４１と第２層４２の積層間に設けられた内部配線（図示省略）とキャスタレーション４０ｂ，４０ｄを経由して一対の搭載電極６，６とそれぞれ電気的に接続されている。残りの底部電極８ａおよび８ｃは、ビア（図示省略）と枠部５を介して金属製の蓋９と電気的に接続されている（グランド用端子）。
【００３０】
本実施形態では底板部４０のうち、第２層４２の内部を厚み方向に貫く貫通孔の内部に導体が充填されたビアが複数形成されている（図示省略）。こらら複数のビアは、その一端が第２層４２の上面に露出しており、一部のビアの一端は金属製の枠部５と電気的に接続されている。一方、前記一部のビアの他端はキャスタレーション４０ａと４０ｃを経由して最終的に底部電極８ａと８ｃと各々電気的に接続されている。底部電極８ａおよび８ｃを第２容器を介して外部基板のグランド端子とグランド電位で接続することによって、電磁的シールド効果を得ることができる。なお底部電極８ａと８ｃのいずれか一方だけをグランド電位で接続してもよい。
以上が水晶振動子の概略である。次に第２容器等について図３乃至７を参照しながら説明する。
【００３１】
図３に示すように第２容器３は、上部が開口した箱状の容器体であり、平面視では略矩形となっている。第２容器３は２枚のセラミックグリーンシートが積層された状態で焼成により一体成型されている。具体的には第２容器３は、平板状の第１層３０と、第１層３０の上面の外周部に積層され枠状の第２層３１とで構成されている（図１参照）。第１層３０の上面と第２層３１とで囲まれた空間は凹部Ｃ２となっている。つまり、第２層３１は凹部Ｃ２を包囲する側壁となっている。なお、図３は発振回路素子１３が凹部Ｃ２に搭載された状態を表している。
【００３２】
凹部Ｃ２は発振回路素子１３が搭載される空間であり、後述する切り欠き部を除けば平面視略矩形となっている。図３では記載を省略しているが、凹部Ｃ２の内底面３００（第１層３０の上面）には、複数の発振回路素子搭載用パッドとこれらのパッドから引き出された電極パターン（配線）が形成されている。つまり、複数の発振回路素子搭載用パッドは図示しない電極パターンの端部となっている。
【００３３】
第２容器の側壁である第２層３１は、対向する１組の短辺部と対向する１組の長辺部とから成っている。すなわち、短辺側の側壁である短辺部３ａ，３ｂと、長辺側の側壁である長辺部３ｃ，３ｄの４つの側壁で構成されている。このうち図３に示すように、一端側の短辺部３ａには切り欠き部３１が、他端側の短辺部３ｂには切り欠き部３２がそれぞれ形成されている。
【００３４】
切り欠き部３１，３２を利用して、アンダーフィル剤を滴下するためのニードルやノズルや、シェア強度測定用のツールを挿入することができる。アンダーフィル剤を発振回路素子１３と凹部の内底面３００との隙間に行き渡らせることにより、発振回路素子１３の第２容器３への接合信頼性を向上させることができる。なお、本実施形態ではアンダーフィル剤としてエポキシ系樹脂を使用しており、図１における符号Ｒはアンダーフィル剤が硬化した後の状態を表している。
【００３５】
平面視で平面視略矩形の第２容器の４つの角部は、平面視では４分の１円状に切り欠かれている。具体的には、第２容器の第１層３０と第２層３１の外側面の４つの稜部の各々を当該容器の厚み方向に貫くように切り欠かれており、これら４つの切り欠かれた部位の各々の内壁面のうち、第１層３０の厚み分だけに導体が被着されている。図３では４分の１円柱状に切り欠かれた部位の内壁面の一部に導体が被着されたものをキャスタレーション３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ）として図示している。
【００３６】
図３に示す第２層３１の上面３１０（側壁の上面）は平坦面であり、当該上面の４隅部分には４つの接合電極１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが形成されている。これらの接合電極は、水晶振動子２の外底面４１０に設けられた４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと一対一で対応している。すなわち、接合電極１０ａは底部電極８ａに対応し、接合電極１０ｂは底部電極８ｂに、接合電極１０ｃは底部電極８ｃに、接合電極１０ｄは底部電極８ｄにそれぞれ対応している。
【００３７】
接合電極１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）は、その平面視形状がアルファベットの「Ｌ」字状に屈曲した形状となっている。すなわち接合電極１０は、平面視で略矩形の凹部Ｃ２の仮想角部（図３では角部が曲率を帯びているため）と、当該角部を挟んで隣接する２つの辺に沿うようにして側壁の上面（第２層３１の上面３１０）に形成されている。つまり、接合電極１０の内周縁は側壁の内周縁に沿って形成されている。一方、接合電極１０の外周縁のうち第２容器のキャスタレーション３３ａ〜３３ｄに近接する角部は平面視で４分の１円状に切り欠かれている。
【００３８】
接合電極１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）の平面視における面積は、水晶振動子２の底部電極８の平面視における面積よりも小さくなっている。なお第２容器の上部に第１容器を位置決め載置した状態では、平面視「Ｌ」字状の接合電極１０の凹部Ｃ２に面する内周縁を除いた外縁と、底部電極８の外縁とは平面視で略一致している。つまり、第１容器と第２容器との接合後の状態において、平面視透過で底部電極８の一部が接合電極１０の内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に位置している。
【００３９】
第２容器の側壁のうち１組の長辺部３ｃ，３ｄには、当該側壁の内壁面を半円柱状に切欠き、その内部に導体が充填された４つのビア（ハーフビア）Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が形成されている。つまり、ビアＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は第２容器の側壁の内壁面に露出している。これら４つのビアの一端側は４つの接合電極と各々電気的に接続されている（図３参照）。これら４つのビアの他端側は、凹部Ｃ２の内底面３００の複数の発振回路素子搭載用パッド（図１参照）の一部と電気的に接続されている。
【００４０】
図４に示すように第２容器３の外底面３０１（第１層３０の下面）は平面視略矩形となっており、外底面３０１の４隅の各々には外部接続端子１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が形成されている。
【００４１】
発振回路素子１３は、発振回路や温度センサ、温度補償回路等が１チップ化された集積回路素子（ベアチップＩＣ）であり、その外観は直方体状となっている。発振回路素子１３（ＩＣ）の回路面側の複数の各種機能端子（図示省略）は、金属バンプＢを介して複数の発振回路素子搭載用パッド（１１）と導電接合されている（図１参照）。
【００４２】
発振回路素子１３の各種機能端子のうち、２つの端子（水晶用端子）は前記電極パターンおよび後述するビアを経由して接合電極１０ｂ，１０ｄと電気的に接続されている。そして第２容器の接合電極１０ｂ，１０ｄと第１容器の底部電極８ｂ，８ｄとが各々導電接合されることによって、最終的に発振回路素子１３の前記２つの水晶用端子は、水晶振動片７の表裏主面に形成された励振電極Ｅ，Ｅと電気的に接続されることになる。なお発振回路素子１３の水晶振動片７と接続する端子以
外の機能端子は、電極パターンやビア、第２容器のキャスタレーション３３ａ，３３ｃを経由して接合電極１０ａ，１０ｃや４つの外部接続端子１２ａ〜１２ｄと電気的に接続されている。
【００４３】
図５は水晶振動子２が第２容器３の上に接合された状態における底部電極８の位置を点線で透過表示したものである。図５に示すように第１容器４と第２容器３の接合後の状態において、平面視透過で底部電極８ａ〜８ｄの内周縁の一部は、接合電極１０ａ〜
１０ｄの内周縁を越えて凹部Ｃ２の上方に位置している。このとき、ビアＶ１〜Ｖ４の一端側は底部電極１０ａ〜１０ｄの領域内に位置している。
【００４４】
図６は、第２容器の上部に水晶振動子が搭載された状態における図５でのＢ−Ｂ線における断面模式図となっている。これによると、底部電極８ａ，８ｄ（８ｂ，８ｃ）の凹部Ｃ２の上方に位置する内周縁からビアＶ１，Ｖ４（ビアＶ２，Ｖ３）の他端側（凹部の内底面寄り）にかけて接合材のフィレットＦ，Ｆがそれぞれ形成されるため、第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。なお、アンダーフィル剤を凹部Ｃ２に注入して硬化させた後に接合材を加熱溶融させるため、フィレットＦの下端はアンダーフィルの上面付近となっている。
【００４５】
本発明は第２容器の側壁の内壁面にビアが露出する構成であるため、側壁の内壁面に面状に導体を形成する場合に比べて省スペース化が図れるため、接合電極と凹部Ｃ２の内底面の電極パターンとの短絡を防止することができる。さらに接合電極を側壁の上面から側壁の内壁面にまたがるように２面上に形成する場合に比べて、使用金属量を減少させることができる。
【００４６】
本発明の実施形態では、キャスタレーション４０ａ〜４０ｄと連続した引出部Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が形成されているため、引出部Ｌ１〜Ｌ４からも接合電極１０ａ〜１０ｄにかけて接合材のフィレットが形成される。
【００４７】
なお接合材の量をコントロールすることによって、図７に示すように引出部Ｌ１〜Ｌ４に加え、第１容器のキャスタレーション４０ａ〜４０ｄの導体部分にまで接合材１４が及ぶようにしてもよい。つまり、キャスタレーション４０ａ〜４０ｄの導体部分（一部または全部）への接合材の這い上がり１４ｈを形成しつつ、引出部Ｌ１〜Ｌ４および底部電極８ａ〜８ｄの各々に接合材が及んだ状態であってもよい。
【００４８】
このような接合形態によれば、ビアＶ１〜Ｖ４によって形成される接合材のフィレットに加え、引出部Ｌ１〜Ｌ４から接合電極への接合材のフィレットが形成されるとともに、キャスタレーション４０ａ〜４０ｄの導体部分へ接合材の這い上がり１４ｈが形成される。これにより、第１容器と第２容器との接合強度を更に向上させることができる。このような接合形態は、高い接合信頼性が要求される車載用途や、より水晶発振器が小型になった場合に好適である。
【００４９】
図８は、水晶振動子２が第２容器３の上に接合された状態における一対の搭載電極６，６の位置を点線で透過表示したものである。図８に示すように、ビアＶ１〜Ｖ４は、平面視透過で一対の搭載電極６，６と重ならない側壁である１組の長辺部３ｃ，３ｄの内壁面に露出している。すなわち４つのビアが、平面視透過で「接合部」と重ならない側壁である１組の長辺部の内壁面のみに形成されている。
【００５０】
このようなビアの配置により、ＴＴＦＦ特性（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｆｉｒｓｔ  Ｆｉｘ）を向上させることができる。これは次の理由による。ＴＴＦＦ特性に影響を与える要因の１つとして、水晶振動片に働く応力が挙げられる。図８に示す水晶発振器の構成によれば、「接合部」の下方にはビアが配置されていないため、平面視透過で前記接合部と重なるな第２容器の短辺部３ａには接合材のフィレットが形成されない。これにより、接合材のフィレットに働く収縮応力が水晶振動片に伝わり難くなる。このように水晶振動片に伝わる応力が緩和されることにより、発振周波数の変動が抑制され、ＴＴＦＦ特性を向上させることができる。
【００５１】
−本発明の実施形態の変形例−
図９に本発明の実施形態の変形例に係る第２容器の上面模式図を示す。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。
【００５２】
本発明の実施形態の変形例では、なお水晶振動子の底部電極については、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一である。
【００５３】
図９は水晶振動子２が第２容器１５の上に接合された状態における底部電極の位置を点線で透過表示したものである。図９に示すように、第１容器４と第２容器１５の接合後の状態において、平面視透過で底部電極８ａ〜８ｄの内周縁の一部は、接合電極１６ａ〜１６ｄの内周縁を越えて凹部Ｃ３の上方に位置している。本発明の実施形態の変形例では、４つの接合電極１６ａ〜１６ｄの面積は、前述した本発明の実施形態における接合電極（１０ａ〜１０ｄ）の面積よりも大きくなっており、図９では接合電極１６ａ〜１６ｄが底部電極８ａ〜８ｄに対してはみ出している領域を太い斜線で表している。
【００５４】
具体的には、接合電極１６ａは底部電極８ａに対して、第２容器の短辺の中央方向おにはみ出した状態となっている。さらに底部電極８ａの内周縁の一部は、接合電極１６ａの内周縁を越えて凹部Ｃ３の上方に及んでいる。以下、同様に接合電極１６ｂ〜１６ｄも底部電極８ｂ〜８ｄの各々に対して、第２容器の短辺の中央方向にはみ出した状態になっており、底部電極８ｄ〜８ｄの各々の内周縁の一部は、接合電極１６ｄ〜１６ｄの各々の内周縁を越えて凹部Ｃ３の上方に及んでいる。
【００５５】
このように４つの接合電極１６ａ〜１６ｄが、４つの底部電極８ａ〜８ｄの各々に対して第２容器の短辺の中央方向にはみ出すようにすることによって、接合電極の端縁から底部電極の端縁にかけて接合材のフィレットが形成され易くなるため接合強度を向上させることができる。
【００５６】
−本発明の実施形態の他の変形例−
図１０乃至１２に本発明の実施形態の他の変形例に係る第２容器の上面模式図を示す。なお、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付してその説明を割愛する。
【００５７】
図１０示す本発明の実施形態の他の変形例では、ビアＶ１〜Ｖ４が長辺部１７ｃ，１７ｄに位置する接合電極内（１８ａ〜１８ｄ）に形成されているとともに、ビアＶ５〜Ｖ８が短辺部１７ａ，１７ｂの接合電極内に形成されている。つまり、接合電極の領域内であって凹部Ｃ４の内周の１つの角部に対して隣接する長辺と短辺の各々に１つずつビアが形成されている。このような構成のビアの場合、長辺部だけでなく、短辺部においても半田のフィレットが形成されるため、第１容器と第２容器との接合強度をより向上させることができる。
【００５８】
また、図１１に示す本発明の実施形態の他の変形例では、ビアＶ９〜Ｖ１２の平面視形状は、凹部Ｃ５の内周の仮想角部（図示省略）を中心とした４分の３円状となっている。このような構成のビアの場合、接合電極２０ａ〜２０ｄの領域内に全部で４つのビアが形成されることになる。これら４つのビアは第２層３１の内周の仮想角部に、側壁の長辺部と短辺部の両方にまたがるように形成されているため、長辺部と短辺部の両方に及んだ接合材のフィレットが形成される。このような構成により、少ないビア本数で第１容器と第２容器との接合強度を向上させることができる。
【００５９】
さらに、図１２に示す本発明の実施形態の他の変形例では、ビアＶ１３〜Ｖ１６の形成数および形成位置は、前述した本発明の実施形態におけるＶ１〜Ｖ４と同一となっているが、第２容器の構成が前述した本発明の実施形態と異なっている。なお、水晶振動子の底部電極は、その形状および面積ともに前述した本発明の実施形態と同一である。
【００６０】
平面視で第２容器２１の４つの角部２３ａ〜２３ｄは直角になっており、前述したキャスタレーション（３３）は形成されていない。このように第２容器にキャスタレーションが形成されないことによって、キャスタレーションが形成された容器に比べて容器本体の剛性を向上させることができる。さらに、側壁の上面の面積をより広く確保することができるため、接合電極を配置できる領域を拡大させることができる。
【００６１】
また、第２容器２１の一端側の短辺部２１ａと他端側の短辺部２１ｂには切り欠き部は形成されていない。図１２のように第２容器の全ての側壁２１ａ〜２１ｄに切り欠き部が形成されていないことによって、側壁に切り欠き部が形成された容器に比べて容器本体の剛性を向上させることができる。以上のように、図１２に示す第２容器２１は、容器の剛性を高めつつ、接合電極を配置できる領域を拡大することができるため、圧電発振器の小型化がより進行した場合に好適である。
【００６２】
第２容器２１の側壁の上面２１０の４隅部分には、４つの接合電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されており、これらの接合電極は、水晶振動子２の４つの底部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと一対一で対応している。
【００６３】
接合電極２２（２２ａ〜２２ｄ）は、その平面視形状は略「Ｌ」字状に屈曲した形状であるが、一部の構成が本発明の実施形態と異なっている。具体的には、接合電極２２の内周縁は側壁の内周縁に沿って形成されているが、接合電極２１の外周縁のうち第２容器の角部２３ａ〜２３ｄに直近となる角部は直角になっている。このような構成により、平面視における接合電極の面積は、前述した本発明の実施形態における接合電極１０よりも相対的に大きくなる。これにより、接合電極と底部電極との間に介在する接合材の量を増大させることができる。
【００６４】
図１２に示すように、第１容器４と第２容器２１の接合後の状態において、平面視透過で接合電極２２ａ〜２２ｄは底部電極８ａ〜８ｄからはみ出した状態となっている。
具体的には、２つの短辺部２１ａ，２１ｂと、２つの長辺部２１ｃ，２１ｄの各上面において接合電極２２が底部電極８からはみ出しているとともに、水晶振動子２の引出部Ｌ１〜Ｌ４に対して外側に接合電極２２ａ〜２２ｄの角部を含む領域がはみ出している。
【００６５】
上記構成によれば、接合電極２２ａ〜２２ｄの角部を含む領域が引出部Ｌ１〜Ｌ４に対して外側にはみ出しているため、接合電極２２ａ〜２２ｄの角部を含む周縁から引出部Ｌ１〜Ｌ４の周縁にかけて接合材のフィレットが形成される。さらに、２つの短辺部２１ａ，２１ｂと、２つの長辺部２１ｃ，２１ｄの各上面において接合電極２２が底部電極８に対して外側にはみ出しているため、接合電極２２ａ〜２２ｄから底部電極８ａ〜８ｄにかけて接合材のフィレットが形成される。
【００６６】
一方、接合電極の内周縁側については、底部電極８ａ〜８ｄの凹部Ｃ６の上方に位置する内周縁からビアＶ１３〜Ｖ１６の他端側（凹部Ｃ６の内底面寄り）にかけて、接合材のフィレットがそれぞれ形成される。
【００６７】
以上のように複数の領域において接合材のフィレットが形成されることによって、ビアの形成数を増加させることなく、第１容器と第２容器との接合強度を更に向上させることができる。
【００６８】
本発明におけるビアの形成数は、前述した本発明の実施形態と、その変形例および他の変形例における形成数に限定されるものではなく、接合電極や第２容器等の大きさに応じて適宜増減させてもよい。またビアの形成位置は第２容器の側壁の内壁面に露出する位置であればよく、本発明の実施形態とその変形例および他の変形例における形成位置に限定されるものではない。また、本発明の実施形態と、その変形例および他の変形例において水晶発振器は平面視矩形としたが、平面視で正方形であってもよい。また第２容器の側壁は平面視で正方形であってもよい。
【００６９】
本発明の実施形態とその変形例および他の変形例において、圧電デバイスとして温度補償型の水晶発振器（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を例に挙げたが、ＴＣＸＯに限らず、温度補償機能を有さない水晶発振器（ＳＰＸＯ）においても本発明は適用可能である。さらに、電子部品素子として、サーミスタ等の温度センサを適用した圧電振動子においても本発明は適用可能である。この場合、電子部品素子搭載パッドとして、例えばチップ型のサーミスタが搭載されるサーミスタ搭載パッドと、接合電極とを電気的に接続するビアを第２容器の側壁の内壁面に露出するようにすればよい。
【００７０】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
圧電デバイスの量産に適用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１    水晶発振器
３、１５、１７、１９、２１    第２容器
４    第１容器
７    水晶振動片
８    底部電極
１０、１６、１８、２０、２２    接合電極
Ｖ１〜Ｖ１６    ビア
【図１】
2017046341.tif 000003
【図２】
2017046341.tif 000004
【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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