JPH03226104A - 電子部品用気密容器及びこれを用いた圧電振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品用気密容器及びこれを用（Ｘた圧電振
動子を利用分野とし、特に気密漏れを防止して経年変化
特性を良好とした表面実装用の圧電振動子に関する。

（発明の背景） 圧電振動子特に水墨振動子は時間あるいは周波数の基準
源又はフィルタ素子等に不可欠部品として有用されてい
る。近年では−抵抗、コンデンサ等のチップ素子に代表
されるように表面実装用のものが望まれている０例えば
このようなものの一つに、本出願人がすでに提案したよ
うなものがある（参照：　実開昭６４−３２１４号公報
）。

（従来技術） 第２図はこのような従来例を説明する水晶振動子の分解
斜視図である。

水晶振動子は水晶片１、セラミック基板２、セラミック
カバー３及び接合材４からなる。水晶片１は例えば矩形
状のＡＴカットとし、両端部に電極５を延出する。そし
て、セラミック基板２に固着された保持部材６に両端部
を電気的・機械的に接続される。但し、セラミック基板
２の両端側にはｇｉ−第２及び第３の導電路７（ａｂｃ
）が形成される。′Ｍ１導電路７ａは保持具と接続し、
第２導電路７ｂはこれから外周部に延出する。第３導電
＃　７　ｃはスルーホール加工（側面）により第２導電
路と接続して裏面に設けられる（第３図断面図）、そし
て、各導電路７は通常セラミックとの付着強度を良好と
するＷ（タングステン）層を下地とし、半田等とによる
接合のためにＮｉを二層目あるいはＡｕを更に三層目と
して積層する。

セラミックカバー３は周壁土面をセラミック基板２の外
周に接合される。接合材４は低融点ガラスとする６　例
えば、低融点ガラスをセラミックカバー３の周壁上面に
塗着してセラミック基板２上に当接させる。そして、約
４００乃至５００℃の雰囲気中で低融点ガラスを溶融し
て接合面を気密に封止する。そして、通常では経年変化
特性を良好とするため、窒素等の不活性ガスを封入した
構成とする。

（従来技術の問題点） しかしながら、上記構成の水晶振動子では、次のような
問題点が生ずることが判明した。すなわち、セラミック
基板２の外周部には第２導電路７ｂが延出する。そして
、第４図の断面図に示したように、低融点ガラスによる
封圧の際、セラミック基板２とセラミックカバー３との
接合面には第２導電路７ｃのＮｉ膜が露出して介在する
。そして、リーク試験の結果、この部分ではＮｉ膜と低
融点ガラスとのなじみが悪く、Ｎｉ膜の厚みに応じてリ
ーク不良を起こすことが判明した。但し、リーク試験は
Ｈｅガスを４ｋｇ−Ｆに加圧した状態で封入し、４時間
後のリーク量をＨｅデイタフタで検出して計測される。

第５図はリーク量をパラメータとした経年変化による周
波数変化特性を示す図である。すなわち、リーク試験に
おいて３Ｘ１０−８ａ　ｔｍ−ｃｃ／５ｅｃ（曲線口乃
至ホ）のリークがあった場合には、１００００時間後に
は約５ＰＰｍ以上の周波数変化を生ずる。このようなこ
とから５周波数基準源等の高安定度を要求される分野で
は１通常上記リーク量のあったものを不良品（リーク不
良）とする、但し、経年変化特性は通常電子部品で用い
られる最も高温の１２５℃で測定される。

第６図は上記のＮ　ｉ　ＩＩ厚（横軸μｍ）とリーク不
良率（縦軸％）との関係を示す図である。なお。

Ｎｉメツキは印刷焼成された１０〜２０μｍ程度のＷ（
タングステン）上に形成される。そして、Ｎｉ膜厚は１
μｍから６μｍの間として試料数はそれぞれ１０００個
としたときのリーク試験結果である。

この図から明かなように、Ｎｉ膜厚は約１．５μｍ以上
では約５〜２５％以上の不良率を示して信頼性を損ねる
。また、１．５μｍ以下では不良率を０として気密性を
良好とする。しかし、このような厚みでは、図示しない
基板上に表面実装する場合１例えば半田食われを生じて
接続不良を引き起こす。したがって、このようなもので
は−Ｎｉ膜厚を１．５μｍ以下にできず、その結果リー
ク不良に起因した外囲気の侵入等により経年変化特性を
劣化させて信頼性に欠け、生産性を低下させる間層があ
った。なお、Ｎｉ膜厚を１．５μｍ以上としてリーク度
を３Ｘ１０−”ａ　ｔｍ−ｃｃ／ｓｅｃ以内（ｊＩ５図
の曲線口）にするものも発生するが、その頻度は少なく
同一厚みでも均一性に（再現性）に欠ける。

（発明の目的）。

本発明は気密性を維持して経年変化特性を良好として高
信頼性の電子部品用容器及びこれを用いた圧電振動子を
提供することを目的とする。

（解決手段） 本発明は、セラミック基板とセラミックカバーとの接合
面に介在する導電路の一層目上にセラミック層を形成し
、前記セラミック基板とセラミックカバーとの接合面を
全面的にセラミックとしたことを解決手段とする。以下
１本発明の一実施例を説明する。

（実施例） 第１肉は本発明の一実施例を説明する水晶振動子の要部
を示す断面図である。なお、前従来例図と同一部分には
同番号を付与してその説明は簡略する。

水墨振動子は前従来例同様に水晶片１の両端部をセラミ
ック基板２上の保持部材に接続し、接合材４を低融点ガ
ラスとしてセラミックカバー３を被せてなる（前第６図
参照）。そして、この実施例では、セラミック基板２に
おける導電路７の一層目をＷ膜とする１次に、セラミッ
ク基板２とセラミックカバー３との接合面を横所して介
在する第２導電路７ｂ上から、これを覆って例えば焼成
によりセラミック層８を形成する。そして、セラミック
層８の部分を除く一層目のＷ膜上にＮｉ膜をメツキ等に
より積層した構成とする。

このようなものでは、セラミック基板２とセラミックカ
バー３との接合面には、セラミック層８によりＮ　ｉ　
ｇは露出することがない。そして、両者の接合面を全面
的にセラミックとする。したがって、セラミックは低融
点ガラスと同様に酸化物であってなじみがよく、接合面
の全てに右いて気密封止を確実にする。例えば前述した
Ｈｅガスによるリーク試験の結果では４時間後のリーク
度は５Ｘ１０″９ａｔｍ−ｃｃ／ｓｅｃ以下とすること
が再現性をもって確認された。そして、これに起因して
経年変化特性も１００００時間後にその周波数変化量を
ＦＳｐｐ以内とする（前第５図曲線イ参照）。

このようなことから、本実施例のものでは−従来例の中
でも最も頻度の少ない曲線口のものと比較しても、リー
ク度を１／１０以下にして経年変化特性も向上し、高信
頼性の水晶振動子を得ることができる。

（他の事項） なお、上記実施例では、セラミック基板２、セラミック
カバー３．及びセラミック層８は単にセラミックとした
が、具体的には何れもアルミナセラミック（Ａ１２０ｉ
）を主成分とする。また、セラミック層を第２導電路７
ｂ上を覆ってのみ形成したが、セラミック基板の接合面
の全てに周回してセラミック層を形成してもよい、また
、電子部品用容器はＡＴカットの水墨振動子を一例とし
て説明したが、これに限らず他のカットあるいは他の圧
電材（例えばＬ　ｉ　Ｔ　ａ　０３）からなる圧電振動
子であっても、また気密を要する他の電子部品にも適用
できることはいうまでもない、また、第−層目上にセラ
ミック層を直接形成したが〜　要は一層目がＷ又はＭｏ
であって接合面となる最上部がセラミック層であって、
その間に気密を漏れを生じない他のものが積層されてあ
ってもよいものである。

（発明の効果） 本発明は、セラミック基板とセラミックカバーとの接合
面となる導電路の一層目上にセラミック層を形成し、前
記セラミック基板とセラミックカバーとの接合面を全面
的にセラミックとして低融点ガラスにより接合したので
、気密性を維持して経年変化特性を良好として高信頼性
の電子部品用容器及びこれを用いた圧電振動子を提供で
き、その実際的な価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する水晶振動子の要部
断面図である。 第２図は従来例を説明する水晶振動子の分解斜視図、第
３図は同セラミック基板の側面図、第４図は同断面図、
第５図は気密漏れと経年変化による一般的な周波数変化
特性図、第６図は同問題点を説明するリーク不良率を示
す図である。 第３０ Ｍ６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子素子を装着するとともに一層目をＷ又はＭｏ
   とした導電路を外周部に延出したセラミック基板と、前
   記導電路を横断してセラミック基板に接合されるセラミ
   ックカバーと、両者を気密に封止する接合用の低融点ガ
   ラスとを具備してなる電子部品用気密容器において、前
   記セラミック基板とセラミックカバーとの少なくとも接
   合面に介在する前記導電路の一層目上にセラミック層を
   形成、前記セラミック基板とセラミックカバーとの接合
   面を全面的にセラミックとしたことを特徴とする電子部
   品用気密容器。
2. （２）前記電子素子を圧電片として構成したことを特徴
   とする圧電振動子。