(57)【要約】【課題】本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材の接合を行える。【解決手段】水晶振動子１では、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４が、接合材５および緩衝材６を介して低温低圧により接合されて本体筐体１１が構成され、本体筐体１１の内部空間１２において水晶振動片２の励振電極２４，２５の励振が行なわれる。接合材５は、結晶構造が面心立方形であり、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合時に塑性変形するとともに拡散接合する。また、緩衝材６は、接合材５の塑性変形による応力を緩衝する。【選択図】図１
2009010864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の本体筐体部材が接合材により接合されて本体筐体が構成される圧電振動デバイスの本体筐体部材において、
当該本体筐体部材の接合面に、結晶構造が面心立方形であり、他の本体筐体部材との接合時に塑性変形するとともに拡散接合する接合材と、前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材と、が設けられ、
前記緩衝材上に前記接合材が積層されたことを特徴とする圧電振動デバイスの本体筐体部材。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動デバイスの本体筐体部材において、
前記緩衝材は、前記接合材よりも容量が多いことを特徴とする圧電振動デバイスの本体筐体部材。
【請求項３】
複数の本体筐体部材が接合材を介して低温低圧により接合されて本体筐体が構成され、前記本体筐体の内部空間において圧電振動片の励振が行なわれる圧電振動デバイスにおいて、
前記接合材は、結晶構造が面心立方形であり、前記複数の本体筐体部材の接合時に塑性変形するとともに拡散接合し、
前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材が、前記本体筐体部材の接合面に設けられ、前記緩衝材上に接合材が積層して設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記本体筐体部材は、絶縁性材料であることを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項５】
請求項３または４に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記本体筐体部材はセラミックからなり、前記本体筐体の高さは０．２〜０．３ｍｍの範囲内に設定されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項６】
請求項３または４に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記本体筐体部材は水晶、シリコンまたはガラスからなり、前記本体筐体の高さは０．２ｍｍ以下に設定されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項７】
複数の本体筐体部材を接合材を介して低温低圧により接合して本体筐体を構成し、前記本体筐体の内部空間において圧電振動片の励振を行なう圧電振動デバイスの製造方法において、
前記接合材は、結晶構造が面心立方形であり、前記複数の本体筐体部材の接合時に塑性変形するとともに拡散接合し、
前記接合材を前記複数の本体筐体部材それぞれの接合面に形成するとともに、前記複数の本体筐体部材の少なくとも１つの接合面と前記接合材との間に前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材を介在させることを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電振動デバイスの製造方法において、
前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材を、ナノ粒子の緩衝材料の吐出より形成することを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の圧電振動デバイスの製造方法において、
前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合は、真空雰囲気で行うことを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動デバイスの本体筐体部材、圧電振動デバイス、および圧電振動デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスが挙げられる。これら各製品では、いずれも水晶振動片の主面に励振電極が形成され、この励振電極を外的環境から保護するために励振電極は圧電振動デバイスの本体筐体により気密封止されている。
【０００３】
圧電振動デバイスは、基本的にベースとキャップとからその本体筐体が構成されてなる。この圧電振動デバイスは、ベースとキャップとを金属膜などの接合材を用いてシーム接合することで本体筐体の内部空間を形成するとともに内部空間を気密封止し、内部空間に圧電振動片を保持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示の圧電振動デバイスの本体筐体は、水晶振動片を収容する断面が凹形のセラミックパッケージと、このベースの開口部に接合する金属製のリッドとからなる。そして、ベースに金属膜（例えばタングステン−ニッケル−金の多層構成）を形成し、キャップに例えば銀ろうを形成して、ベースの金属膜部分とキャップの銀ろうとをシーム溶接法により接合を行い、内部空間を気密封止する。この方法では、金属リングを用いずに金属膜を用いてシーム接合を行なっているために、本体筐体の低背化をはかることができる。
【特許文献１】特開２０００−２３６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シーム接合では、キャップのシーム接合を行う箇所に、シーム溶接装置の部材（溶接に直接係わる１対のシームローラ部）を直接接触させる必要がある。そのため、シーム接合によりベースとキャップとの接合を行うためには、キャップに、１対のシームローラ部を直接接触させる接触箇所を確保しなければならない。
【０００６】
しかしながら、現在、圧電振動デバイスは、電子部品の小型化にともなって小型化がすすんでおり、キャップに１対のシームローラ部を直接接触させる接触箇所を確保する余裕がなく（接触箇所の確保が難しく）、小型の圧電振動デバイスに関してキャップとベースとの接合にシーム接合を用いることが難しい。
【０００７】
また、小型の圧電振動デバイスのキャップとベースとの接合にシーム接合を用いた場合、シーム溶接装置の部材（一対のシームローラ部）が相互に干渉（短絡）したり、キャップの所望の領域外の箇所に接触してしまい、その結果、キャップとベースとの接合を効率よく行うことができなくなり、効率的な製造の阻害となる。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材の接合を行える圧電振動デバイスの本体筐体部材、圧電振動デバイス、および圧電振動デバイスの製造方法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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスの本体筐体部材は、複数の本体筐体部材が接合材により接合されて本体筐体が構成される圧電振動デバイスの本体筐体部材において、当該本体筐体部材の接合面に、結晶構造が面心立方形であり、他の本体筐体部材との接合時に塑性変形するとともに拡散接合する接合材と、前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材と、が設けられ、前記緩衝材上に前記接合材が積層されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材の接合を行うことが可能となり、その結果、圧電振動デバイスの製造を効率的に行うことが可能となる。また、本発明によれば、当該本体筐体部材を用いて前記複数の本体筐体部材を前記緩衝材と前記接合材とを介して低温低圧により接合することが可能となり、この接合の際に前記接合材の塑性変形による応力を前記緩衝材で緩衝させることが可能となる。その結果、前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合を確実にすることが可能となり、前記複数の本体筐体部材の間に異物やコンタミネーション、または金属欠陥などがあったとしても前記緩衝材で緩衝（吸収）させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、低温低圧によって前記接合材を拡散し易い（すべり易い）状態にして前記複数の本体筐体部材の接合を行うことが可能となる。また、本発明によれば、前記緩衝材の緩衝作用により、当該本体筐体部材の接合面の表面粗さに関係なく前記複数の本体筐体部材の接合を良好にすることが可能となる。また、本発明によれば、前記接合材と前記緩衝材の構成から、前記接合面の表面が粗い場合であっても前記接合材の拡散により接合を行うことが可能となる。
【００１１】
前記構成において、前記緩衝材は、前記接合材よりも容量が多くてもよい。
【００１２】
この場合、前記接合材の接合領域を小さくして、接合圧力を集中させることが可能となり、接合強度をあげることが可能となる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、複数の本体筐体部材が接合材を介して低温低圧により接合されて本体筐体が構成され、前記本体筐体の内部空間において圧電振動片の励振が行なわれる圧電振動デバイスにおいて、前記接合材は、結晶構造が面心立方形であり、前記複数の本体筐体部材の接合時に塑性変形するとともに拡散接合し、前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材が、前記本体筐体部材の接合面に設けられ、前記緩衝材上に接合材が積層して設けられたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに前記本体筐体部材の接合を行うことが可能となり、その結果、当該圧電振動デバイスの製造を効率的に行うことが可能となる。また、シーム接合やレーザ接合による溶接封止や金錫等のろう材封止では、金属溶融時に発生する金属ガスの影響により圧電振動デバイスの経時特性が劣化することが懸念されるが、本発明の拡散接合による封止では溶融ガスの悪影響がなく、極めて安定した経時特性が得られ、より信頼性の高い当該圧電振動デバイスを提供することができる。また、本発明によれば、前記複数の本体筐体部材を前記緩衝材と前記接合材とを介して低温低圧により接合することが可能となり、この接合の際に前記接合材の塑性変形による応力を前記緩衝材で緩衝させることが可能となる。その結果、前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合を確実にすることが可能となり、前記複数の本体筐体部材の間に異物やコンタミネーション、または金属欠陥などがあったとしても前記緩衝材で緩衝（吸収）させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、低温低圧によって前記接合材を拡散し易い（すべり易い）状態にして前記複数の本体筐体部材の接合を行うことが可能となる。また、本発明によれば、前記緩衝材の緩衝作用により、前記本体筐体部材の接合面の表面粗さに関係なく前記複数の本体筐体部材の接合を良好にすることが可能となる。また、本発明によれば、前記接合材と前記緩衝材の構成から、前記接合面の表面が粗い場合であっても前記接合材の拡散により接合を行うことが可能となる。
【００１５】
前記構成において、前記本体筐体部材は、絶縁性材料であってもよい。
【００１６】
この場合、前記本体筐体部材を導電部材として用いることができないので、シーム封止を行うことを除外した構成となる。また、絶縁性材料からなる前記本体筐体によれば、導電性材料を本体筐体部材に用いた場合と比較してショートなどの不具合が起こり難く、電極パターンの配線設計が容易に行なえる。
【００１７】
前記構成において、前記本体筐体部材はセラミックからなり、前記本体筐体の高さは０．２〜０．３ｍｍの範囲内に設定されてもよい。
【００１８】
この場合、前記本体筐体の小型化を図るのに好ましい。
【００１９】
前記構成において、前記本体筐体部材は水晶、シリコンまたはガラスからなり、前記本体筐体の高さは０．２ｍｍ以下に設定されてもよい。
【００２０】
この場合、現状のセラミックでは採用できない更に小型サイズの圧電振動デバイスを製造することが可能となる。また、本体筐体部材に薄いセラミック（例えば０．０８ｍｍ以下）を用いた場合、前記複数の本体筐体部材の接合の際にセラミックに低温低圧をかけることでセラミックは反り、また表面の面精度が粗くなるが、本構成によればこのような不具合が生じ難くなる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスの製造方法は、複数の本体筐体部材を接合材を介して低温低圧により接合して本体筐体を構成し、前記本体筐体の内部空間において圧電振動片の励振を行なう圧電振動デバイスの製造方法において、前記接合材は、結晶構造が面心立方形であり、前記複数の本体筐体部材の接合時に塑性変形するとともに拡散接合し、前記接合材を前記複数の本体筐体部材それぞれの接合面に形成するとともに、前記複数の本体筐体部材の少なくとも１つの接合面と前記接合材との間に前記接合材の塑性変形による応力を緩衝する緩衝材を介在させることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、前記本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材の接合を行うことが可能となり、その結果、当該圧電振動デバイスの製造を効率的に行うことが可能となる。また、シーム接合やレーザ接合による溶接封止や金錫等のろう材封止では、金属溶融時に発生する金属ガスの影響により圧電振動デバイスの経時特性が劣化することが懸念されるが、本発明の拡散接合による封止では溶融ガスの悪影響がなく、極めて安定した経時特性が得られ、より信頼性の高い前記圧電振動デバイスを提供することができる。また、本発明によれば、前記複数の本体筐体部材を前記緩衝材と前記接合材とを介して低温低圧により接合することが可能となり、この接合の際に前記接合材の塑性変形による応力を前記緩衝材で緩衝させることが可能となる。その結果、前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合を確実にすることが可能となり、前記複数の本体筐体部材の間に異物やコンタミネーション、または金属欠陥などがあったとしても前記緩衝材で緩衝（吸収）させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、低温低圧によって前記接合材を拡散し易い（すべり易い）状態にして前記複数の本体筐体部材の接合を行うことが可能となる。また、本発明によれば、前記緩衝材の緩衝作用により、前記本体筐体部材の接合面の表面粗さに関係なく前記複数の本体筐体部材の接合を良好にすることが可能となる。また、本発明によれば、前記接合材と前記緩衝材の構成から、前記接合面の表面が粗い場合であっても前記接合材の拡散により接合を行うことが可能となる。
【００２３】
前記方法において、前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材を、ナノ粒子の緩衝材料の吐出より形成してもよい。
【００２４】
この場合、マスクを用いて前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材の形成位置を位置決めすることなく、所望の形成位置に前記緩衝材を形成することが可能となり、その結果、前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材の形成領域が小さくなったとしても所望の形成位置に前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材を形成することが可能となる。また、前記緩衝材または前記接合材および前記緩衝材をナノ粒子による吐出形成法により形成することで、非常に低温（例えば約２５℃）で前記複数の本体筐体部材への接合を行うことが可能となる。
【００２５】
前記方法において、前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合は、真空雰囲気で行ってもよい。
【００２６】
この場合、前記複数の本体筐体部材の接合の際の温度や圧力などの接合条件が雰囲気に左右されることなく安定した状態で、前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合を行うことが可能となる。具体的に、窒素ガスなどの不活性ガスによる雰囲気において前記接合材による前記複数の本体筐体部材の接合を行った場合、圧電振動片の振動が雰囲気ガスによって邪魔されて動きにくくなり、その結果、直列共振抵抗値などの圧電振動デバイスの特性が劣化する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかる圧電振動デバイスの本体筐体部材、圧電振動デバイス、および圧電振動デバイスの製造方法によれば、本体筐体の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材の接合を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施例では、圧電振動デバイスとしてＡＴカット水晶振動子（以下、水晶振動子という）に本発明を適用した場合を示す。しかしながら、これらの実施例は好適な例であり、圧電振動を行う材料であれば圧電振動材料は水晶に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
本実施例１にかかる水晶振動子１には、図１，２に示すように、複数の本体筐体部材（下記する符号２，３，４）から本体筐体１１が構成される。具体的に、実施例１では、本体筐体部材に、平面視矩形に成形されたＡＴカット水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持する第１パッケージ３と、第１パッケージ３に保持した水晶振動片２の励振電極２４，２５を気密封止するための第２パッケージ４とを用いている。なお、本実施例では、第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２とを、本体筐体部材とし、これら本体筐体部材（符号２，３，４）のうち少なくとも１つは、絶縁性材料からなる。また、水晶振動子１のパッケージサイズは、１．６×１．２ｍｍである。
【００３０】
本実施例１にかかる水晶振動子１では、図１，２に示すように、第１パッケージ３と第２パッケージ４とが、その間に水晶振動片２を介在させて、接合材５を用いて低温低圧（２５〜３６０℃、１〜１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合されている。この接合材５による第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２との接合により本体筐体１１の内部空間１２が形成されるととともに、水晶振動片２に形成される励振電極２４，２５が気密封止される。
【００３１】
水晶振動子１の各構成について、図３，４を用いて以下に説明する。なお、以下の各構成の説明では、図３，４に示すように、本体筐体部材（水晶振動片２、第１パッケージ３、第２パッケージ４）が接合される前の夫々単一部材について説明する。
【００３２】
水晶振動片２は、図３，４に示すように、ＡＴカット水晶板（図示省略）からなり、平面視矩形上の一枚板の直方体に成形されている。なお、水晶振動片２の高さは、０．２ｍｍ以下（本実施例では０．０８ｍｍ）に設定されている。この水晶振動片２の両主面２１、２２の平面視外周２３はそれぞれ第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合する接合部位（接合面）となる。この接合部位には、当該ＡＴカット水晶板より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層した接合材５が形成される。なお、接合材５は、図３に示すように、断面視矩形状に成形され、その厚さは１〜３μｍ（本実施例では２μｍ）に設定される。また、上記したように、水晶振動片２の両主面２１、２２の平面視外周２３が、第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合面とされるので、本実施例にかかる水晶振動片２は、本体筐体部材の一つとされる。
【００３３】
また、水晶振動片２の両主面２１、２２には、それぞれ励振電極２４，２５と、これらの励振電極２４，２５を外部電極（図示しない第１パッケージ３の電極パッド）と電気的に接続するために励振電極２４，２５から引き出された引出電極２６，２７と、一方の主面２１に形成された引出電極２６を他方の主面２２に引回すスルーホール２８と、励振電極２４，２５による振動が外部端子（本実施例では電極パッド（図示省略）との接続部位である平面視外周２３に伝播するのを抑制する伝播抑制部２９が形成されている。励振電極２４，２５及び引出電極２６，２７は、例えば、水晶振動板側からクロム、金の順に、あるいはクロム、金、クロムの順に、あるいはクロム、銀、クロムの順に積層して形成されている。また、伝播抑制部２９は、両主面２１、２２間を貫通した貫通部であり、この伝播抑制部２９により、引出電極２６，２７の形成箇所を除いて励振電極２４，２５と平面視外周２３との間が伝播遮断される。具体的に、本実施例１では、スルーホール２８が水晶振動片２の主面２１（２２）の平面視隅部に形成され、伝播抑制部２９は、平面視外周２３の各辺に沿って合計４つ形成されている。これら４つの伝播抑制部２９の貫通形状は、それぞれ、平面視外周２３に沿って形成された外周部位と、スルーホール２８近傍を貫通部位の両端からそれぞれ平面視直角方向に折曲された２つの折曲部位との三辺の部位からなる。なお、水晶振動片２の周波数は、励振電極６２間の水晶振動片２の厚みに関係する。
【００３４】
第１パッケージ３は、図３に示すように、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板の底部３１と、この底部３１上に積層したセラミック材料の堤部３２とから構成される箱状体に形成され、これら底部３１と堤部３２とが断面凹状に一体的に焼成されている。また、堤部３２は、底部３１の上面外周に沿って成形されている。この堤部３２の上面（端面）は、水晶振動片２との接合面３３である。この接合面３３には、接合材５の塑性変形（下記参照）による応力を緩衝する緩衝材６と、水晶振動片２との接合に用いる接合材５とが設けられ、緩衝材６上に接合材５が積層して形成されている。なお、第１パッケージ３の高さは、０．１〜０．３ｍｍの範囲内（本実施例では０．１ｍｍ）に設定されている。また、本実施例では、緩衝材６には第１パッケージ３より柔らかい材料である洋白やアルミニウムや銅やマグネシウムを用いている。また、接合材５は、緩衝材６より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層したものであり、主構成を金メッキとし、水晶振動片２に形成した接合材５と同一材料からなる。この接合材５では、ニッケルめっきが、金めっきと緩衝材６との接合を良好にするために用いている。そのため、本実施例では、ニッケルめっき上に金めっきを積層しているが、これに限定されるものではなく、接合材５が金めっきからなってもよい。また、第１パッケージ３に形成された緩衝材６と接合材５は、図３に示すように、断面視台形状に成形され、緩衝材６は接合材５よりも容量（体積）が多い。また、緩衝材６の厚さは３〜９μｍ（本実施例では９μｍ）に設定され、接合材５の厚さは１〜３μｍ（本実施例では３μｍ）に設定され、緩衝材６の厚みは接合材５の厚みの約３倍に設定されている。
【００３５】
また、第１パッケージ３の表面には、水晶振動片２の励振電極２４，２５と電気的に接続する複数の電極パッド（図示省略）が形成され、第１パッケージ３の平面視外周の四隅（隅部）にはキャスタレーションがそれぞれ設けられている。電極パッドは、第１パッケージ３の裏面に形成される端子電極（図示省略）にキャスタレーションやスルーホール２８のビアを介して電気的に接続され、これら端子電極から外部部品や外部機器と接続される。なお、これら電極パッドおよび端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベースと一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド、端子電極のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルコバルトメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。
【００３６】
第２パッケージ４は、図３に示すように、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板の底部４１と、この底部４１上に積層したセラミック材料の堤部４２とから構成される箱状体に形成され、これら底部４１と堤部４２とが断面凹状に一体的に焼成されている。また、堤部４２は、底部４１の上面外周に沿って成形されている。この堤部４２の上面（端面）は、水晶振動片２との接合面４３である。この接合面４３には、接合材５の塑性変形（下記参照）による応力を緩衝する緩衝材６と、水晶振動片２との接合に用いる接合材５とが設けられ、緩衝材６上に接合材５が積層して形成されている。なお、第２パッケージ４の高さは、０．１〜０．３ｍｍの範囲内（本実施例では０．１ｍｍ）に設定されている。また、本実施例では、緩衝材６には第２パッケージ４より柔らかい材料である洋白やアルミニウムや銅やマグネシウムを用いている。また、接合材５は、緩衝材６より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層したものであり、主構成を金メッキとし、水晶振動片２と第１パッケージ３とに形成した接合材５と同一材料からなる。この接合材５では、ニッケルめっきが、金めっきと緩衝材６との接合を良好にするために用いている。そのため、本実施例では、ニッケルめっき上に金めっきを積層しているが、これに限定されるものではなく、接合材５が金めっきからなってもよい。また、第２パッケージ４に形成された緩衝材６と接合材５は、図３に示すように、断面視台形状に成形され、緩衝材６は接合材５よりも容量（体積）が多い。また、緩衝材６の厚さは３〜９μｍ（本実施例では９μｍ）に設定され、接合材５の厚さは１〜３μｍ（本実施例では３μｍ）に設定され、緩衝材６の厚みは接合材５の厚みの約３倍に設定されている。
【００３７】
上記した水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４とに形成した接合材５は、結晶構造が面心立方形からなり、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合時に塑性変形するとともに拡散接合される。
【００３８】
次に、上記した構成を用いた水晶振動子１の製造方法について、図１〜４を用いて説明する。
【００３９】
第１パッケージ３の底部３１と堤部３２とを一体的に焼成して箱状体の第１パッケージ３を成形し、この第１パッケージ３の表面に、複数の電極パッドを形成する。なお、第１パッケージ３の他の構成（例えばキャスタレーションやスルーホール２８など）の製造についての説明は省略する。箱状体に焼成した第１パッケージ３の接合面３３に、ナノ粒子の吐出形成法により緩衝材料を吐出し、第１パッケージ３の接合面３３に断面視台形の緩衝材６を形成する。この緩衝材６の形成後、緩衝材６の断面視台形の天面に接合材５を、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視台形の接合材５を形成し、第１パッケージ３を製造する。すなわち、すなわち、水晶振動片２の平面視外周２３（接合面）に緩衝材６を設け、緩衝材６上に接合材５を積層して設ける。そして、第１パッケージ３と同様にして、第２パッケージ４を製造する。そのため、第２パッケージ４の製造工程は省略する。
【００４０】
そして、上記したように構成された第１パッケージ３を、その箱状体に形成された第１パッケージ３の開口を上方に向けて配する。そして、この開口を封止するように水晶振動片２を、第１パッケージ３上に載置する。具体的に、第１パッケージ３の接合面３３に形成された接合材５上に水晶振動片２の主面２１の平面視外周２３に形成された接合材５を接するように、水晶振動片２を第１パッケージ３上に載置する。
【００４１】
第１パッケージ３上への水晶振動片２の載置を終えると、上記したように構成された第２パッケージ４を、箱状体に形成された第２パッケージ４の開口を下方に向けて配する。そして、この開口を封止するように第２パッケージ４を、水晶振動片２上に載置する。具体的に、水晶振動片２の主面２２の平面視外周２３に形成された接合材５上に第２パッケージ４の接合面４３に形成された接合材５を接するように、第２パッケージ４を水晶振動片２上に載置する。
【００４２】
上記したように、第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を順に積層した後に、これら第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を接合材５および緩衝材６を介して低温低圧（本実施例では２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合する。この接合は真空雰囲気で行い、接合時に接合材５が塑性変形するとともに拡散接合し、緩衝材６では接合材５の塑性変形による応力を緩衝し、図３に示す接合材５および緩衝材６は、図１，２に示すように変形した状態で接合する。そして、これら接合材５および緩衝材６を接合することで、第１パッケージ３、水晶振動片２、および第２パッケージ４を接合し、内部空間１２を気密封止して図１に示す水晶振動子１を製造する。
【００４３】
上記した本実施例によれば、本体筐体１１の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材（第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２）の接合を行うことができ、その結果、水晶振動子１の製造を効率的に行うことができる。また、シーム接合やレーザ接合による溶接封止や金錫等のろう材封止では、金属溶融時に発生する金属ガスの影響により水晶振動子１の経時特性が劣化することが懸念されるが、本実施例の金属拡散接合による封止では金属溶融ガスの悪影響がなく、極めて安定した経時特性が得られ、より信頼性の高い水晶振動子１を提供することができる。
【００４４】
また、本実施例によれば、本体筐体部材（符号２，３，４）を緩衝材６と接合材５とを介して低温低圧により接合することができ、この接合の際に接合材５の塑性変形による応力を緩衝材６で緩衝させることができる。その結果、接合材５による本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を確実にすることができ、本体筐体部材（符号２，３，４）の間に異物やコンタミネーション、または金属欠陥などがあったとしても緩衝材６で緩衝（吸収）させることができる。すなわち、本実施例によれば、低温低圧によって接合材５を拡散し易い（すべり易い）状態にして本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を行うことができる。
【００４５】
また、本実施例によれば、緩衝材６の緩衝作用により、本体筐体部材（第１パッケージ３と第２パッケージ４）の接合面３３、４３の表面粗さに関係なく本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を良好にすることができる。また、本実施例によれば、接合材５と緩衝材６の構成から、接合面３３、４３の表面が粗い場合であっても接合材５の拡散により接合を行うことができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、第１パッケージ３の堤部３２の接合面３３や、第２パッケージ４の堤部４２の接合面４３や、水晶振動片２の平面視外周２３を接合部位としているので、接合材５と緩衝材６を介した第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２との低温低圧による接合がし易い。すなわち、接合時に低い圧力をかけるが、接合面３３，４３が第１パッケージ３と第２パッケージ４の堤部３２，４２であるので、この圧力が内部空間１２内の構成（水晶振動片２の励振電極２４，２５など）に直接影響することはない。
【００４７】
また、本実施例によれば、緩衝材６は接合材５よりも容量が多いので、接合材５の接合領域を小さくして、接合圧力を集中させることができ、接合強度をあげることができる。
【００４８】
また、本実施例によれば、本体筐体部材（符号２，３，４）は絶縁性材料であるので、前記本体筐体部材を導電部材として用いることができないので、シーム封止を行うことを除外した構成となる。
【００４９】
また、本実施例によれば、第１パッケージ３と第２パッケージ４はセラミックからなり、その高さを０．１ｍｍに設定することで本体筐体１１の高さを０．３ｍｍ以下に設定することが可能となり、本体筐体１１の小型化を図るのに好ましい。
【００５０】
また、本実施例によれば、緩衝材６または接合材５および緩衝材６をナノ粒子の緩衝材料の吐出より形成するので、マスクを用いて緩衝材６または接合材５および緩衝材６の形成位置を位置決めすることなく、所望の形成位置に緩衝材６または接合材５および緩衝材６を形成することができる。その結果、緩衝材６または接合材５および緩衝材６の形成領域が小さくなったとしても所望の形成位置に緩衝材６または接合材５および緩衝材６を形成することができる。また、緩衝材６または接合材５および緩衝材６をナノ粒子による吐出形成法により形成することで、非常に低温（例えば約２５℃）で本体筐体部材（符号２，３，４）への接合を行うことができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、接合材５による複数の本体筐体部材（符号２，３，４）の接合は真空雰囲気で行うので、複数の本体筐体部材（符号２，３，４）の接合の際の温度や圧力などの接合条件が雰囲気に左右されることなく安定した状態で、接合材５による本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を行うことができる。具体的に、窒素ガスなどの不活性ガスによる雰囲気において接合材５による本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を行った場合、水晶振動片２の振動が雰囲気ガスによって邪魔されて動きにくくなり、その結果、直列共振抵抗値などの水晶振動子１の特性が劣化する。
【００５２】
なお、本実施例では、第１パッケージ３および第２パッケージ４はともにセラミック材料からなり、その高さが０．１ｍｍに設定されているが、この範囲は材料がセラミックである時に限定されるものであり、第１パッケージ３および第２パッケージ４の材料に水晶、シリコンやガラス用いた場合、特に水晶では各パッケージ（第１パッケージ３と第２パッケージ４）と水晶振動片２の高さを夫々０．０５ｍｍ程度に設定することができ、その結果、これらを重ね合わせた本体筐体１１の高さを０．２ｍｍ以下に設定することができ、さらに当該水晶振動子１の小型化に好適である。また、この場合、現状のセラミックでは採用できない更に小型サイズ（１．６×１．２ｍｍ未満のパッケージサイズ）の水晶振動子１を製造することができる。また、本体筐体部材（符号２，３，４）に薄いセラミック（例えば０．０８ｍｍ以下）を用いた場合、本体筐体部材（符号２，３，４）の接合の際にセラミックに低温低圧をかけることでセラミックは反り、また表面の面精度が粗くなるが、本構成によればこのような不具合が生じ難くなる。
【００５３】
また、本実施例では、接合材５の主構成に金めっきを用いているがメッキ形成は好適な一実施例でありこれに限定されるものではない。また、金以外であっても、結晶構造が面心立方形であり、第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２との接合時に塑性変形するとともに拡散接合するものであれば、他の材料（例えば、銅やアルミニウムなど）であってもよい。
【００５４】
また、本実施例では、ニッケルめっき上に金めっきを形成して接合材５を構成しているが、これに限定されるものではなく、金めっきのみで接合材５を構成してもよい。また、ニッケルめっきの代わりに、クロムメッキやタングステンメッキやこれらの組み合わせなどを用いてもよい。
【００５５】
また、本実施例では、低温低圧の設定を、２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2としているが、これは最適な例であり、温度が２５〜３６０℃、圧力が１〜５００ｋｇ／ｃｍ2に設定されることが好適である。
【００５６】
また、本実施例では、緩衝材６の材料に洋白やキュプロニッケル等を用いているが、これに限定されるものではなく、接合材７の塑性変形による応力を緩衝する材料であれば、他の材料であってもよい。具体的に、モース硬さが３．０以下のものであることが好ましく、材料として亜鉛、アルミニウ、アンチモン、銀、すず、銅、マグネシウムなどが挙げられる。
【００５７】
また、本実施例では、圧電振動片に、ＡＴカット水晶振動片を用いているが、これに限定されるものではなく、圧電振動を行うデバイスであればよい。例えば、音叉型水晶振動子であってもよい。また、圧電材料に水晶を用いているが、これに限定されるものではなく、セラミックなどの他の圧電材料であってもよい。
【００５８】
また、本実施例では、複数の本体筐体部材（符号２，３，４）を接合材５を介して低温低圧により接合する。すなわち、外部からの圧力により複数の本体筐体部材（符号２，３，４）を接合する。そのため、本実施例に、超音波による複数の本体筐体部材の接合を追加方法として組み合わせることは可能である。ここでいう超音波による複数の本体筐体部材の接合は、分子の内部エネルギを高めて振動させて接合する方法である。
【実施例２】
【００５９】
次に、本実施例２にかかる水晶振動子１を図面を用いて説明する。なお、本実施例２にかかる水晶振動子１は、上記した実施例１に対して、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４の構成で異なる。そこで、本実施例２では、上記した実施例１と異なる構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。そのため、同一構成による作用効果及び変形例は、上記した実施例１と同様の作用効果及び変形例を有する。
【００６０】
本実施例２にかかる水晶振動子１では、図５に示すように、本体筐体部材に、平面視矩形に成形されたＡＴカット水晶振動片２（以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持する第１パッケージ３と、第１パッケージ３に保持した水晶振動片２の励振電極２４，２５を気密封止するための第２パッケージ４とを用いている。なお、水晶振動子１のパッケージサイズは、１．６×１．２ｍｍである。
【００６１】
本実施例２にかかる水晶振動子１では、図５に示すように、第１パッケージ３と第２パッケージ４とが、その間に水晶振動片２を介在させて、接合材５を用いて低温低圧（２５〜３６０℃、１〜１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合されている。この接合材５による第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２との接合により本体筐体１１の内部空間１２が形成されるととともに、水晶振動片２に形成される励振電極２４，２５が気密封止される。
【００６２】
水晶振動子１の各構成について、図５を用いて以下に説明する。
【００６３】
水晶振動片２は、図５に示すように、平面視矩形上の一枚板の直方体のＡＴカット水晶板（図示省略）からなり、両主面２１、２２の中央部が逆メサ状に凹部形成されている。また、この水晶振動片２の両主面２１、２２の凹部形成されていない平面視外周２３はそれぞれ第１パッケージ３、第２パッケージ４と接合する接合部位（接合面）となる。この接合部位には、第１パッケージ３および第２パッケージ４との接合に用いる接合材５と、接合材５の塑性変形（下記参照）による応力を緩衝する緩衝材６と、が設けられ、緩衝材６上に接合材５が積層して形成されている。なお、水晶振動片２の高さは、０．０３〜０．１２ｍｍの範囲内（本実施例では０．０８ｍｍ）に設定され、両主面２１、２２の凹部底面間の厚さは、０．００２〜０．０３ｍｍの範囲内（本実施例では０．０１６ｍｍ）に設定されている。また、本実施例では、緩衝材６に第１パッケージ３より柔らかい材料である洋白やアルミニウムや銅やマグネシウムを用いている。また、接合材５は、緩衝材６より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層したものであり、主構成を金メッキとし、水晶振動片２に形成した接合材５と同一材料からなる。この接合材５では、ニッケルめっきが、金めっきと緩衝材６との接合を良好にするために用いている。そのため、本実施例では、ニッケルめっき上に金めっきを積層しているが、これに限定されるものではなく、接合材５が金めっきからなってもよい。また、緩衝材６と接合材５は、図５に示すように、断面視台形状に成形され、緩衝材６は接合材５よりも容量（体積）が多い。また、緩衝材６の厚さは３〜９μｍ（本実施例では９μｍ）に設定され、接合材５の厚さは１〜３μｍ（本実施例では３μｍ）に設定され、緩衝材６の厚みは接合材５の厚みの約３倍に設定されている。
【００６４】
第１パッケージ３は、図５に示すように、一枚板の直方体のセラミック材料からなる。また、この第１パッケージ３の平面視外周は、水晶振動片２との接合面３３である。この接合面３３には、当該セラミック材料より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層した接合材５が形成される。なお、接合材５は、図５に示すように、断面視矩形状に成形され、その厚さは１〜３μｍ（本実施例では２μｍ）に設定される。
【００６５】
第２パッケージ４は、図５に示すように、一枚板の直方体のセラミック材料からなる。また、この第２パッケージ４の平面視外周は、水晶振動片２との接合面４３である。この接合面４３には、当該セラミック材料より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層した接合材５が形成される。なお、接合材５は、図５に示すように、断面視矩形状に成形され、その厚さは１〜３μｍ（本実施例では２μｍ）に設定される。
【００６６】
上記した水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４とに形成した接合材５は、結晶構造が面心立方形からなり、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合時に塑性変形するとともに拡散接合される。
【００６７】
次に、上記した構成を用いた水晶振動子１の製造方法について、図５を用いて説明する。
【００６８】
一枚板の直方体の第１パッケージ３の表面に、複数の電極パッドを形成する。なお、ここでは、第１パッケージ３の他の構成（例えばキャスタレーションやスルーホール２８など）の製造についての説明は省略する。第１パッケージ３の接合面３３に、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視矩形の接合材５を形成し、第１パッケージ３を製造する。また、同様にして、第２パッケージ４を製造する。
【００６９】
水晶振動片２の両主面２１、２２に逆メサ状の凹部を形成し、逆メサ状の凹部を形成した後に両主面２１、２２に励振電極２４，２５と引出電極（図示省略）を形成する。また、水晶振動片２の両主面２１、２２の平面視外周２３に、ナノ粒子の吐出形成法により緩衝材料を吐出し、両主面２１、２２の平面視外周２３に断面視台形の緩衝材６を形成する。この緩衝材６の形成後、緩衝材６の断面視台形の天面に接合材を、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視台形の接合材５を形成し、水晶振動片２を製造する。すなわち、水晶振動片２の平面視外周２３（接合面）に緩衝材６を設け、緩衝材６上に接合材５を積層して設ける。
【００７０】
そして、上記したように構成された第１パッケージ３を、接合材５を形成した面を上方に向けて配する。そして、この第１パッケージ上に水晶振動片２を載置する。具体的に、第１パッケージ３の接合面３３に形成された接合材５上に水晶振動片２の主面２１の平面視外周２３に形成された接合材５を接するように、水晶振動片２を第１パッケージ３上に載置する。
【００７１】
第１パッケージ３上への水晶振動片２の載置を終えると、上記したように構成された第２パッケージ４を、接合材５を形成した面を下方に向けて配する。そして、この水晶振動片２上に第２パッケージ４を載置する。具体的に、水晶振動片２の主面２２の平面視外周２３に形成された接合材５上に第２パッケージ４の接合面４３に形成された接合材５を接するように、第２パッケージ４を水晶振動片２上に載置する。
【００７２】
上記したように、第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を順に積層した後に、これら第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を接合材５および緩衝材６を介して低温低圧（本実施例では２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合する。この接合は真空雰囲気で行い、接合時に接合材５が塑性変形するとともに拡散接合し、緩衝材６では接合材５の塑性変形による応力を緩衝し、図５に示す接合材５および緩衝材６は変形した状態で接合する。そして、これら接合材５および緩衝材６を接合することで、第１パッケージ３、水晶振動片２、および第２パッケージ４を接合し、内部空間１２を気密封止して水晶振動子１を製造する。
【００７３】
上記したように、本実施例にかかる水晶振動子１およびその製造方法によれば、上記した実施例１と同様に、本体筐体１１の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を行うことができ、その結果、水晶振動子１の製造を効率的に行うことができる。そのため、上記した実施例１およびその変形例と同様の作用効果に関する記載は省略する。
【実施例３】
【００７４】
次に、本実施例３にかかる水晶振動子１を図面を用いて説明する。なお、本実施例３にかかる水晶振動子１は、上記した実施例１，２に対して、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４の構成で異なる。そこで、本実施例３では、上記した実施例１，２と異なる構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。そのため、同一構成による作用効果及び変形例は、上記した実施例１，２と同様の作用効果及び変形例を有する。
【００７５】
本実施例３にかかる水晶振動子１では、図６に示すように、本体筐体部材に、平面視矩形に成形されたＡＴカット水晶振動片２（以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持する第１パッケージ３と、第１パッケージ３に保持した水晶振動片２を気密封止するための第２パッケージ４とを用いている。なお、水晶振動子１のパッケージサイズは、１．６×１．２ｍｍである。
【００７６】
本実施例３にかかる水晶振動子１では、図６に示すように、第１パッケージ３と第２パッケージ４とが、その間に水晶振動片２を介在させて、接合材５を用いて低温低圧（２５〜３６０℃、１〜１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合されている。この接合材５による第１パッケージ３と第２パッケージ４と水晶振動片２との接合により本体筐体１１の内部空間１２が形成されるととともに、水晶振動片２に形成される励振電極２４，２５が気密封止される。
【００７７】
水晶振動子１の各構成について、図６を用いて以下に説明する。
【００７８】
水晶振動片２は、図６に示すように、平面視矩形上の一枚板の直方体のＡＴカット水晶板（図示省略）からなり、両主面２１、２２の中央部がメサ状に凸部形成されている。具体的に、両主面２１、２２の中央部に２段の段部が形成されている。また、この水晶振動片２の両主面２１、２２の凸部形成されていない平面視外周２３はそれぞれ第１パッケージ３、第２パッケージ４と接合する接合部位（接合面）となる。この接合部位には、第１パッケージ３および第２パッケージ４との接合に用いる接合材５と、接合材５の塑性変形（下記参照）による応力を緩衝する緩衝材６と、が設けられ、緩衝材６上に接合材５が積層して形成されている。なお、水晶振動片２の高さ（平面視外周２３の厚さ）は、０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内（本実施例では０．０３２ｍｍ）に設定され、両主面２１、２２の凸部天面間の厚さは、０．０３〜０．１２ｍｍの範囲内（本実施例では０．０４ｍｍ）に設定されている。このように、本実施例にかかる水晶片２では、平面視外周２３の厚さが両主面２１、２２の凸部天面間の厚さよりも低いために、本体筐体１１の薄型化に適している。しかしながら、これは好適な例であってこれに限定されるものではなく、平面視外周２３の厚さが両主面２１、２２の凸部天面間の厚さよりも高く設計されてもよい。また、本実施例では、緩衝材６に第１パッケージ３より柔らかい材料である洋白やアルミニウムや銅やマグネシウムを用いている。また、接合材５は、緩衝材６より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層したものであり、主構成を金メッキとし、水晶振動片２に形成した接合材５と同一材料からなる。この接合材５では、ニッケルめっきが、金めっきと緩衝材６との接合を良好にするために用いている。そのため、本実施例では、ニッケルめっき上に金めっきを積層しているが、これに限定されるものではなく、接合材５が金めっきからなってもよい。また、緩衝材６と接合材５は、図６に示すように、断面視台形状に成形され、緩衝材６は接合材５よりも容量（体積）が多い。また、緩衝材６の厚さは３〜９μｍ（本実施例では９μｍ）に設定され、接合材５の厚さは１〜３μｍ（本実施例では３μｍ）に設定され、緩衝材６の厚みは接合材５の厚みの約３倍に設定されている。
【００７９】
第１パッケージ３は、図６に示すように、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板の底部３１と、この底部３１上に積層したセラミック材料の堤部３２とから構成される箱状体に形成され、これら底部３１と堤部３２とが断面凹状に一体的に焼成されている。また、堤部３２は、底部３１の上面外周に沿って成形されている。この堤部３２の上面（端面）は、水晶振動片２との接合面３３である。この接合面３３には、当該セラミック材料より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層した接合材５が形成される。なお、接合材５は、図６に示すように、断面視矩形状に成形され、その厚さは１〜３μｍ（本実施例では２μｍ）に設定される。また、第１パッケージ３の高さは、０．１〜０．３ｍｍの範囲内（本実施例では０．１ｍｍ）に設定されている。
【００８０】
第２パッケージ４は、図６に示すように、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板の底部４１と、この底部４１上に積層したセラミック材料の堤部４２とから構成される箱状体に形成され、これら底部４１と堤部４２とが断面凹状に一体的に焼成されている。また、堤部４２は、底部４１の上面外周に沿って成形されている。この堤部４２の上面（端面）は、水晶振動片２との接合面４３である。この接合面４３には、当該セラミック材料より柔らかい材料であって、ニッケルめっき上に金めっきを積層した接合材５が形成される。なお、接合材５は、図６に示すように、断面視矩形状に成形され、その厚さは１〜３μｍ（本実施例では２μｍ）に設定される。また、第２パッケージ４の高さは、０．１〜０．３ｍｍの範囲内（本実施例では０．１ｍｍ）に設定されている。
【００８１】
上記した水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４とに形成した接合材５は、結晶構造が面心立方形からなり、水晶振動片２と第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合時に塑性変形するとともに拡散接合される。
【００８２】
次に、上記した構成を用いた水晶振動子１の製造方法について、図６を用いて説明する。
【００８３】
第１パッケージ３の底部３１と堤部３２とを一体的に焼成して箱状体の第１パッケージ３を成形し、この第１パッケージ３の表面に、複数の電極パッドを形成する。なお、ここでは、第１パッケージ３の他の構成（例えばキャスタレーションやスルーホール２８など）の製造についての説明は省略する。第１パッケージ３の接合面３３に、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視矩形の接合材５を形成し、第１パッケージ３を製造する。また、同様にして、第２パッケージ４を製造する。
【００８４】
水晶振動片２の両主面２１、２２にメサ状の凸部を形成し、メサ状の凸部を形成した後に両主面２１、２２に励振電極２４，２５と引出電極（図示省略）を形成する。また、水晶振動片２の両主面２１、２２の平面視外周２３に、ナノ粒子の吐出形成法により緩衝材料を吐出し、両主面２１、２２の平面視外周２３に断面視台形の緩衝材６を形成する。この緩衝材６の形成後、緩衝材６の断面視台形の天面に接合材を、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視台形の接合材５を形成し、水晶振動片２を製造する。すなわち、水晶振動片２の平面視外周２３（接合面）に緩衝材６を設け、緩衝材６上に接合材５を積層して設ける。
【００８５】
そして、上記したように構成された第１パッケージ３を、その箱状体に形成された第１パッケージ３の開口を上方に向けて配する。そして、この開口を封止するように水晶振動片２を、第１パッケージ３上に載置する。具体的に、第１パッケージ３の接合面３３に形成された接合材５上に水晶振動片２の主面２１の平面視外周２３に形成された接合材５を接するように、水晶振動片２を第１パッケージ３上に載置する。
【００８６】
第１パッケージ３上への水晶振動片２の載置を終えると、上記したように構成された第２パッケージ４を、箱状体に形成された第２パッケージ４の開口を下方に向けて配する。そして、この開口を封止するように第２パッケージ４を、水晶振動片２上に載置する。具体的に、水晶振動片２の主面２２の平面視外周２３に形成された接合材５上に第２パッケージ４の接合面４３に形成された接合材５を接するように、第２パッケージ４を水晶振動片２上に載置する。
【００８７】
上記したように、第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を順に積層した後に、これら第１パッケージ３、水晶振動片２、第２パッケージ４を接合材５および緩衝材６を介して低温低圧（本実施例では２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合する。この接合は真空雰囲気で行い、接合時に接合材５が塑性変形するとともに拡散接合し、緩衝材６では接合材５の塑性変形による応力を緩衝し、図６に示す接合材５および緩衝材６は変形した状態で接合する。そして、これら接合材５および緩衝材６を接合することで、第１パッケージ３、水晶振動片２、および第２パッケージ４を接合し、内部空間１２を気密封止して水晶振動子１を製造する。
【００８８】
上記したように、本実施例にかかる水晶振動子３およびその製造方法によれば、上記した実施例１，２と同様に、本体筐体１１の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材（符号２，３，４）の接合を行うことができ、その結果、水晶振動子１の製造を効率的に行うことができる。そのため、上記した実施例１，２およびその変形例と同様の作用効果に関する記載は省略する。
【実施例４】
【００８９】
次に、本実施例４にかかる水晶振動子１を図面を用いて説明する。なお、本実施例４にかかる水晶振動子１は、上記した実施例１〜３に対して、水晶振動片２と第２パッケージ４の構成で異なる。そこで、本実施例４では、上記した実施例１〜３と異なる構成について説明し、同一の構成についての説明を省略する。そのため、同一構成による作用効果及び変形例は、上記した実施例１〜３と同様の作用効果及び変形例を有する。
【００９０】
本実施例４にかかる水晶振動子１では、図７に示すように、本体筐体部材に、平面視矩形に成形されたＡＴカット水晶振動片２（以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を内部空間１２内で保持する第１パッケージ３と、第１パッケージ３に保持した水晶振動片２を気密封止するための第２パッケージ４（リッド）とを用いている。なお、水晶振動子１のパッケージサイズは、１．６×１．２ｍｍである。
【００９１】
本実施例４にかかる水晶振動子１では、図７に示すように、第１パッケージ３と第２パッケージ４とが接合材５を用いて低温低圧（２５〜３６０℃、１〜１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合されている。この接合材５による第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合により本体筐体１１の内部空間１２が形成されるととともに、内部空間１２内に水晶振動片２が気密封止される。なお、接合材５は、結晶構造が面心立方形からなり、第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合時に塑性変形するとともに拡散接合される。
【００９２】
水晶振動子１の各構成について、図７を用いて以下に説明する。
【００９３】
水晶振動片２は、図７に示すように、平面視矩形上の一枚板の直方体のＡＴカット水晶板（図示省略）からなり、その両主面２１、２２に励振電極２４，２５と引出電極（図示省略）とが形成されている。なお、水晶振動片２の高さは、０．０３〜０．１２ｍｍの範囲内（本実施例では０．０８ｍｍ）に設定されている。
【００９４】
第１パッケージ３は、実施例１と同様の構成からなり、ここでの説明を省略する。また、第２パッケージ４は、実施例２，３と同様の構成からなり、ここでの説明を省略する。
【００９５】
次に、上記した構成を用いた水晶振動子１の製造方法について、図７を用いて説明する。
【００９６】
第１パッケージ３の底部３１と堤部３２とを一体的に焼成して箱状体の第１パッケージ３を成形し、この第１パッケージ３の表面に、複数の電極パッドを形成する。なお、第１パッケージ３の他の構成（例えばキャスタレーションやスルーホール２８など）の製造についての説明は省略する。箱状体に焼成した第１パッケージ３の接合面３３に、ナノ粒子の吐出形成法により緩衝材料を吐出し、第１パッケージ３の接合面３３に断面視台形の緩衝材６を形成する。この緩衝材６の形成後、緩衝材６の断面視台形の天面に接合材５を、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視台形の接合材５を形成し、第１パッケージ３を製造する。すなわち、水晶振動片２の平面視外周２３（接合面）に緩衝材６を設け、緩衝材６上に接合材５を積層して設ける。
【００９７】
そして、上記したように構成された第１パッケージ３に、上記した構成からなる水晶振動片２を搭載保持する。具体的に、第１パッケージ３に形成された電極パッド（図示省略）上に導電性接合材５（例えば導電性バンプ）を介して超音波接合などにより水晶振動片２の引出電極を電気的に接続するとともに水晶振動片２を接合する。
【００９８】
第２パッケージ４の製造について、一枚板の直方体の第２パッケージ４の表面に、複数の電極パッドを形成する。なお、第２パッケージ４の他の構成の製造についての説明は省略する。第１パッケージ３の接合面３３に、ナノ粒子の吐出形成法もしくはスクリーン印刷法により、断面視矩形の接合材５を形成し、第２パッケージ４を製造する。
【００９９】
第１パッケージ３上への水晶振動片２の保持（載置）を終えると、上記したように構成された第２パッケージ４を、上記したように構成された第２パッケージ４を、接合材５を形成した面を下方に向けて第１パッケージ３上に載置する。具体的に、第１パッケージ３の接合面３３に形成された接合材５上に第２パッケージ４の接合面４３に形成された接合材５を接するように、第２パッケージ４を水晶振動片２上に載置する。
【０１００】
上記したように、第１パッケージ３上に第２パッケージ４を載置した後に、これら第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合材５および緩衝材６を介して低温低圧（本実施例では２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ2）により接合する。この接合は真空雰囲気で行い、接合時に接合材５が塑性変形するとともに拡散接合し、緩衝材６では接合材５の塑性変形による応力を緩衝し、接合材５および緩衝材６は変形した状態で接合する。そして、これら接合材５および緩衝材６を接合することで、第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合し、内部空間１２に配された水晶振動片２を気密封止して水晶振動子１を製造する。
【０１０１】
上記したように、本実施例にかかる水晶振動子１およびその製造方法によれば、上記した実施例１と同様に、本体筐体１１の小型化が進んでも、シーム接合を用いずに本体筐体部材（第１パッケージ３と第２パッケージ４）の接合を行うことができ、その結果、水晶振動子１の製造を効率的に行うことができる。そのため、上記した実施例１およびその変形例と同様の作用効果に関する記載は省略する。
【０１０２】
なお、上記した実施例１〜４では、接合材５と緩衝材６との積層構造が、断面視形状が台形となるよう構成されているが、これに限定されるものではなく、緩衝材６上に接合材５が積層された構成であれば他の形態であってもよい。具体的に、図８〜１１に示す形態であってもよい。なお、これら図８〜１１は、夫々実施例４の水晶振動子１の製造後の接合材５および緩衝材６の部位を拡大した図である。そのため、実施例４と同一構成についての説明は省略し、異なる構成について説明する。
【０１０３】
図８に示す形態では、第１パッケージ３に形成される接合前の緩衝材６が断面半円形に形成され、その外周縁に沿って接合材５が形成される。そして、第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合した際に、図８に示すように、圧力をかける方向（図８では下方）に緩衝材６が変形する。なお、図８に示す黒丸は異物を示し、異物が混入された状態であっても、第１パッケージ３と第２パッケージ４との接合を行うことができる。
【０１０４】
図９に示す形態では、第１パッケージ３に形成される接合前の緩衝材６が断面三角形に形成され、その一辺が第１パッケージ３の接合面３３に接し、その他の二辺に沿って接合材５が形成される。そして、第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合した際に、図９に示すように、圧力をかける方向（図９では下方）に緩衝材６が変形する。
【０１０５】
図１０に示す形態では、上記した他の実施例や形態と異なり第２パッケージ４に洋白や銅やアルミニウムなどを用い、第２パッケージ４の接合面４３に突出部４４が設けられ、この突出部４４の突出端面（平坦面）を接合面４３として構成されている。そのため、突出部４４が緩衝材６として用いられる。また、この接合面４３に接合前の形状が断面矩形の接合材５が形成されている。このように、図１０に示す形態では、接合材５の塑性変形による応力を緩衝する突出部４４上に、接合材５が積層して形成されている。また、第１パッケージ３には、その接合面３３にニッケルとタングステンとのメタライズ層７が形成され、このメタライズ層７上に断面矩形の接合材５が積層して形成されている。なお、第１パッケージ３の接合材５は、第２パッケージ４の接合材５より、その断面面積が小さい。そして、第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合した際に、図１０に示すように、圧力をかける方向（図１０では下方）に第２パッケージ４の突出部４４がその主面方向（幅方向）に塑性変形し、また、接合材５の金メッキ部分が幅方向に膨張するように変形する。
【０１０６】
図１１に示す形態では、上記した他の実施例や形態と異なり第２パッケージ４に洋白や銅やアルミニウムなどを用い、第２パッケージ４の接合面４３に突出部４４が設けられ、この突出部４４の突出端面（平坦面）を接合面４３として構成されている。そのため、突出部４４が緩衝材６として用いられる。また、この接合面４３に接合前の形状が断面矩形の接合材５が形成されている。このように、図１１に示す形態では、接合材５の塑性変形による応力を緩衝する突出部４４上に、接合材５が積層して形成されている。また、第１パッケージ３に形成される接合前の緩衝材６は断面台形に形成され、この緩衝材６上に断面矩形の接合材５が積層して形成されている。なお、第１パッケージ３の接合材５は、第２パッケージ４の接合材５より、その断面面積が小さい。そして、第１パッケージ３と第２パッケージ４とを接合した際に、図１１に示すように、圧力をかける方向（図１１では下方）に第２パッケージ４の突出部４４がその主面方向（幅方向）に塑性変形し、加えて第１パッケージ３の緩衝材６が変形する。また、圧力をかけることで、第２パッケージ４の接合材５の金メッキ部分が幅方向に膨張するように変形する。以上により、図１１に示す形態では緩衝機能がさらに向上する。
【０１０７】
なお、本発明は、その精神や主旨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、上述の実施例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】
【０１０８】
本発明は、水晶振動子に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、実施例１にかかる水晶振動子の内部空間を公開した概略側面断面図である。
【図２】図２は、図１に示す接合材と緩衝材とによる接合部位の概略拡大図である。
【図３】図３は、実施例１にかかる水晶振動片と第１パッケージと第２パッケージとの概略構成図である。
【図４】図４は、実施例１にかかる水晶振動片の概略平面図である。
【図５】図５は、実施例２にかかる水晶振動片と第１パッケージと第２パッケージとの概略構成図である。
【図６】図６は、実施例３にかかる水晶振動片と第１パッケージと第２パッケージとの概略構成図である。
【図７】図７は、実施例４にかかる水晶振動片と第１パッケージと第２パッケージとの概略構成図である。
【図８】図８は、実施例４の他の例にかかる接合材と緩衝材とによる接合部位の概略拡大図である。
【図９】図９は、実施例４の他の例にかかる接合材と緩衝材とによる接合部位の概略拡大図である。
【図１０】図１０は、実施例４の他の例にかかる接合材と緩衝材とによる接合部位の概略拡大図である。
【図１１】図１１は、実施例４の他の例にかかる接合材と緩衝材とによる接合部位の概略拡大図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  水晶振動子
１１  本体筐体
２  ＡＴカット水晶振動片
２３  平面視外周
３  第１パッケージ
３３  接合面
４  第２パッケージ
４３  接合面
５  接合材
６  緩衝材
【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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