JP2005026411A - 封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】封止ガラス層を形成しているガラス封止材のキャビティ内への垂れ込みを防止する。
【解決手段】パッケージベース30は、パッケージベース本体31がセラミックにより矩形箱状に形成してある。パッケージベース本体31の上端面には、低融点ガラスからなる封止ガラス層34が設けてある。封止ガラス層34は、第1低融点ガラス層36と第2低融点ガラス層38とから形成してある。第1低融点ガラス層36は、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたって低融点ガラスを塗付し、固化して形成してある。第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の辺部に低融点ガラスを塗付し、固化して形成してある。したがって、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31のコーナ部aの部分に形成されていない。
【選択図】 図1
【解決手段】パッケージベース30は、パッケージベース本体31がセラミックにより矩形箱状に形成してある。パッケージベース本体31の上端面には、低融点ガラスからなる封止ガラス層34が設けてある。封止ガラス層34は、第1低融点ガラス層36と第2低融点ガラス層38とから形成してある。第1低融点ガラス層36は、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたって低融点ガラスを塗付し、固化して形成してある。第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の辺部に低融点ガラスを塗付し、固化して形成してある。したがって、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31のコーナ部aの部分に形成されていない。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージベース本体の上端に蓋体を接合するための封止ガラス層を形成する方法に係り、特にガラス封止材を複数回塗布して封止ガラス層を形成する封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
圧電振動子などの圧電デバイスは、電子機器の小型化、高実装密度化に伴い、小型、薄型化を図られている。このような小型、薄型化された圧電デバイスは、パッケージが、水晶などの圧電材料から形成した圧電振動片を収納するパッケージベースと、パッケージベースに接合する蓋体とから構成されている。そして、パッケージベースに蓋体を接合する場合、パッケージベース本体の上端面に低融点ガラスからなる封止ガラス層を形成し、この封止ガラス層を介して蓋体を気密に接合する場合がある。
【0003】
パッケージベース本体は、複数のセラミックシートを積層して焼結し、一般に矩形状の箱型に形成される。そして、パッケージベース本体の上端面への封止ガラス層の形成は、通常、ガラス封止材をパッケージベース本体の上端面の全周にわたって塗布する工程と、さらに塗布したガラス封止材を固化する工程とを複数回繰り返して行なう(例えば、特許文献1)。これは、ガラス封止材を1回塗布して固化させた場合、封止ガラス層は、蓋体を気密に接合するために必要な充分な厚さを有しないことによる。さらに、ガラス封止材である低融点ガラスをパッケージベース本体の上端面の全周にわたって塗布し、固化させる工程を2回繰り返して充分な厚さの封止ガラス層を形成する場合もある。
【0004】
【特許文献1】特開2000−332140号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように、ガラス封止材をパッケージベース本体の上端面の全周にわたって2回塗布した場合、封止ガラス層がパッケージベース本体のコーナ部において必要以上に厚くなる。図5は、封止ガラス層の状態を模式的に示したものである。図5において、パッケージベース10は、パッケージベース本体11が平板状のベースシートと、額縁状のフレームシートとを積層して焼結して形成してあり、中央に圧電振動片を収納するキャビティ12を有する矩形箱状をなしている。そして、パッケージベース10は、ガラスなどからなる蓋体を気密に接合するために、枠状をなすパッケージベース本体11の上端面に封止ガラス層14が形成される。
【0006】
この封止ガラス層14は、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって、第1層目の低融点ガラスの塗布が行なわれる。塗布した低融点ガラスは、融点付近の適宜の温度に加熱されて固化される。そして、第1層目の低融点ガラスが固化すると、第1層目の上に第2層目の低融点ガラスを塗布し、第1層目と同様に固化する。これにより、封止ガラス層14は、蓋体を気密に接合するのに必要な所定の厚さに形成される。パッケージベース10にガラスリッドなどの蓋体を接合する場合、図6(1)に示したように、封止ガラス層14の上に蓋体18を配置する。その後、蓋体18は、封止ガラス層14を加熱して溶融することにより、パッケージベース本体11に封止ガラス層14を介して気密に接合される。
【0007】
ところで、流動性のある低融点ガラスは、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって塗布した場合、表面張力の影響により、パッケージベース本体11の4つのコーナ部a(図5(1)参照)に低融点ガラスが凝集する。したがって、封止ガラス層14は、図5(1)のA−A線に沿った断面図である同図(2)に示したように、パッケージベース本体11のコーナ部aにおいて盛上り部16が形成され、低融点ガラスの厚みが厚くなる。このため、上記したように、封止ガラス層14の上に蓋体18を配置してパッケージベース10に接合したときに、封止ガラス層14を形成している低融点ガラスがキャビティ12内に垂れ込む。
【0008】
すなわち、パッケージベース本体11の各コーナ部aは、封止ガラス層14の厚みが他の部分より厚くなっているため、その分低融点ガラスの量が多くなり、蓋体18を接合すると、キャビティ12の各コーナ部aと対応した部分に垂れ込み部22が生ずる。そして、図6(2)に示したように、垂れ込み部22がキャビティ12内に収納した圧電振動片24と接触することがあり、圧電振動片24の機能を損ね、圧電振動子などの圧電デバイスの不良率が大きくなる。特に、近年は、圧電デバイスの小型化、薄型化が一層進められており、パッケージベース本体11の内壁と圧電振動片24との距離が非常に小さくなっている。このため、キャビティ12内にわずかな垂れ込み部22が生じたとしても、垂れ込み部22が容易に圧電振動片24と接触する。
【0009】
また、キャビティ12内への垂れ込み部22が発生するのを防止するため、パッケージベース本体11のコーナ部aへの低融点ガラスを塗付しないことも考えられる。ところが、低融点ガラスは、パッケージベース本体11を形成しているセラミックとの濡れ性が非常に悪い。このため、図7に示したように、蓋体18をパッケージベース10に接合したときに、パッケージベース本体11のコーナ部aに低融点ガラス26が濡れ拡がらず、コーナ部aを封止することができない。したがって、低融点ガラス26は、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって塗付する必要がある。そして、低融点ガラスをパッケージベース本体11の上端面の全周にわたって1回だけ塗布したのでは、セラミックに対する濡れ性が悪いために安定した塗付幅、塗付厚を得ることが困難で、蓋体18を気密に接合する充分な厚さを有する封止ガラス層を得ることができない。
【0010】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、封止ガラス層を形成しているガラス封止材のキャビティ内への垂れ込みを防止することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る封止ガラス層の形成方法は、パッケージベース本体の上端面にガラス封止材を塗布する塗布工程と、塗布された前記ガラス封止材を固化する固化工程とを複数回繰り返して、前記パッケージベース本体の上端面に、蓋体を気密に接合する封止ガラス層を形成する方法であって、前記複数の塗布工程は、前記パッケージベース本体の上端面全周に前記ガラス封止材を塗布する全周塗布工程と、前記パッケージベース本体のコーナ部を除く辺部に前記ガラス封止材を塗布する部分塗布工程とを含んでいることを特徴としている。
【0012】
このようになっている本発明は、ガラス封止材を塗付する塗付工程を複数回行なう場合に、パッケージベース本体の上端面の全周にガラス封止材を塗付する全周塗布工程と、コーナ部を除く辺部に塗布する部分塗布工程とを含んでいる。すなわち、ガラス封止材をパッケージベース本体のコーナ部に塗付しない工程を有するため、パッケージベース本体のコーナ部においてガラス封止材の厚みが必要以上に厚くなる封止ガラス層の盛上り部が生ずるのを防止することができる。このため、封止ガラス層の上に蓋体を配置して封止ガラス層を溶融したとしても、余分なガラス封止材がパッケージベース本体のキャビティ内に垂れ込むのを防止することができる。したがって、キャビティ内に垂れ込んだガラス封止材が圧電振動片と接触するような現象をなくすことができ、不良率を低下させることができる。
【0013】
部分塗布工程は、全周塗付工程の前に行なってもよいが、全周塗布工程ののちに行なうことが望ましい。部分塗布工程を先に行なうと、パッケージベース本体の上端面にガラス封止材の存在する部分と存在しない部分とによる凹凸が形成され、次にガラス封止材を塗付する場合に、均一な塗付が困難になったり、ダレを生ずるなど、塗布量を制御することが困難となるおそれがある。
【0014】
そして、本発明に係るパッケージベースは、上記の封止ガラス層の形成方法により形成した封止ガラス層を有することを特徴としている。これにより、封止ガラス層を形成しているガラス封止材がパッケージベース本体のキャビティ内に垂れ込むのを防止することができる。
【0015】
また、本発明に係る圧電デバイスは、上記のパッケージベースに圧電振動片が収納してあることを特徴としている。これにより、上記の効果を得ることができ、圧電デバイスの不良率を減少させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明に係る封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイスの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るパッケージベースの説明図であって、(1)は平面図、(2)は(1)のB−B線に沿った断面図である。図1において、パッケージベース30は、パッケージベース本体31が例えばセラミックからなる平板状のベースシートと、このベースシートの上に積層した額縁状のフレームシートから構成してある。そして、パッケージベース本体31は、ベースシートとフレームシートとの両者が焼結してあって、中央部に圧電振動片を収納するキャビティ32を有する。実施形態の場合、ベースシートは、中央部に封止孔を有する第1シートと、第1シートの封止孔と同心に形成されて第1シートの封止孔より小径の封止孔33を有する第2シートとからなっている。
【0017】
額縁状をなすパッケージベース本体31の上端面には、封止ガラス層34が設けてある。この封止ガラス層34は、第1低融点ガラス層36と第2低融点ガラス層38とから形成してある。そして、第1低融点ガラス層36は、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたって形成してある。また、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の上端面のコーナ部aを除いた部分に形成してある。すなわち、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の各辺の部分に低融点ガラスを塗付して形成してある。このため、封止ガラス層34は、図1(2)に示したように、コーナ部aの厚みが厚くならず、縁部に向けて漸次薄くなる形状となる。この封止ガラス層34は、図2のようにして形成される。
【0018】
まず、図2のステップ100に示したように、従来と同様にしてパッケージベース本体31を形成する。次に、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたってガラス封止材である低融点ガラスを塗付する第1回目の塗付工程(全周塗布工程)を行なう(ステップ101)。低融点ガラスの塗付は、スクリーン印刷のようにして塗布することができる。その後、第1回目の固化工程を行なう。すなわち、低融点ガラスを塗付したパッケージベース本体31を焼成炉に搬入し、低融点ガラスを適宜の温度において焼成し、溶媒を蒸発させて固化させる(ステップ102)。これにより、パッケージベース本体31の上端面には、全周にわたって第1低融点ガラス層36が形成される。
【0019】
次に、ステップ103に示したように、第2回目の塗布工程を行ない、第1低融点ガラス層36の上に低融点ガラスを塗付する。ただし、第2回目の塗付工程は部分塗布工程であって、パッケージベース本体31の辺部にのみ低融点ガラスを塗付し、パッケージベース本体31のコーナ部aには低融点ガラスを塗付しない。その後、第2回目の固化工程を行ない、第2低融点ガラス層38を形成する(ステップ104)。この第2回目の固化工程は、第1回目の固化工程と同様にして行なうことができる。これにより、封止ガラス層34が完成する。その後、ステップ105に示したように、封止ガラス層34の形成状態を検査し、出荷する。
【0020】
このようにして封止ガラス層34を形成したパッケージベース30は、図3に示したように、キャビティ32内に圧電振動片24が収納され、蓋体18が接合されて圧電デバイスである圧電振動子40にされる。すなわち、圧電振動片24は、パッケージベース本体31内に設けたマウント電極42に、導電性接着剤44を介して片持ち状に接合される。また、ガラスなどからなる蓋体18は、封止ガラス層34の上に配置される。そして、封止ガラス層34を溶融して蓋体18をパッケージベース30に接合する。その後、圧電振動子40は、図示しない真空容器内に配置され、第1シートの封止孔46内に配置した金属封止材(図示せず)を溶融して封止孔33を封止する。
【0021】
実施形態の封止ガラス層34は、このようにして蓋体18を接合した場合であっても、キャビティ32内に低融点ガラスが垂れ込むことがない。したがって、低融点ガラスの垂れ込みによる圧電振動片24の動作不良をなくすことができ、圧電振動子40の不良率を低下させることができる。しかも、実施形態においては、第1低融点ガラス層36をパッケージベース本体31の上端面の全周に設けてあるため、コーナ部aにおける封止不良の発生をなくすことができる。また、実施形態の封止ガラス層34は、コーナ部aにおける厚みが厚くなっていないため、蓋体18を接合したのちにおける厚みを薄くすることができる。図4は、蓋体18を接合したのちの、実施形態に係る封止ガラス層34と、図5に示した従来の封止ガラス層14との厚みの比較をしたものである。
【0022】
図4から明らかなように、低融点ガラスをパッケージベース本体の上端面の全周にわたって2回塗付した場合、蓋体18を接合したときの封止ガラス層の厚みが0.08mm以上であって、厚みのばらつきも大きい。これに対して、実施形態に係る封止ガラス層34は、2回目の低融点ガラスの塗付を、パッケージベース本体のコーナ部に塗付しないようにしたことにより、0.07mmより薄くすることができるとともに、厚みのばらつきも小さくすることができる。
【0023】
なお、上記の実施形態は、本発明の一態様を示すものであって、これに限定されるものではない。すなわち、低融点ガラスの塗付と固化は、3回以上行なってもよい。また、前記実施の形態においては、低融点ガラスの部分塗布工程を全周塗付工程ののちに行なう場合について説明したが、部分塗布工程は全周塗付工程の前に行なってもよい。そして、低融点ガラスの塗付を3回以上行なう場合、部分塗布工は、任意の回数のときに行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパッケージベースの説明図である。
【図2】実施の形態に係る封止ガラス層の形成方法のフローチャートである。
【図3】実施の形態に係る圧電振動子の断面図である。
【図4】封止ガラス層の従来例と実施形態との厚みの比較図である。
【図5】従来のパッケージベースの説明図である。
【図6】従来のキャビティ内へのガラス封止材の垂れ込みの説明図である。
【図7】低融点ガラスをコーナ部へ塗付しない場合の不都合の説明図である。
【符号の説明】
18………蓋体、24………圧電振動片、30………パッケージベース、31………パッケージベース本体、34………封止ガラス層、36………第1低融点ガラス層、38………第2低融点ガラス層、40………圧電デバイス(圧電振動子)。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージベース本体の上端に蓋体を接合するための封止ガラス層を形成する方法に係り、特にガラス封止材を複数回塗布して封止ガラス層を形成する封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
圧電振動子などの圧電デバイスは、電子機器の小型化、高実装密度化に伴い、小型、薄型化を図られている。このような小型、薄型化された圧電デバイスは、パッケージが、水晶などの圧電材料から形成した圧電振動片を収納するパッケージベースと、パッケージベースに接合する蓋体とから構成されている。そして、パッケージベースに蓋体を接合する場合、パッケージベース本体の上端面に低融点ガラスからなる封止ガラス層を形成し、この封止ガラス層を介して蓋体を気密に接合する場合がある。
【0003】
パッケージベース本体は、複数のセラミックシートを積層して焼結し、一般に矩形状の箱型に形成される。そして、パッケージベース本体の上端面への封止ガラス層の形成は、通常、ガラス封止材をパッケージベース本体の上端面の全周にわたって塗布する工程と、さらに塗布したガラス封止材を固化する工程とを複数回繰り返して行なう(例えば、特許文献1)。これは、ガラス封止材を1回塗布して固化させた場合、封止ガラス層は、蓋体を気密に接合するために必要な充分な厚さを有しないことによる。さらに、ガラス封止材である低融点ガラスをパッケージベース本体の上端面の全周にわたって塗布し、固化させる工程を2回繰り返して充分な厚さの封止ガラス層を形成する場合もある。
【0004】
【特許文献1】特開2000−332140号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように、ガラス封止材をパッケージベース本体の上端面の全周にわたって2回塗布した場合、封止ガラス層がパッケージベース本体のコーナ部において必要以上に厚くなる。図5は、封止ガラス層の状態を模式的に示したものである。図5において、パッケージベース10は、パッケージベース本体11が平板状のベースシートと、額縁状のフレームシートとを積層して焼結して形成してあり、中央に圧電振動片を収納するキャビティ12を有する矩形箱状をなしている。そして、パッケージベース10は、ガラスなどからなる蓋体を気密に接合するために、枠状をなすパッケージベース本体11の上端面に封止ガラス層14が形成される。
【0006】
この封止ガラス層14は、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって、第1層目の低融点ガラスの塗布が行なわれる。塗布した低融点ガラスは、融点付近の適宜の温度に加熱されて固化される。そして、第1層目の低融点ガラスが固化すると、第1層目の上に第2層目の低融点ガラスを塗布し、第1層目と同様に固化する。これにより、封止ガラス層14は、蓋体を気密に接合するのに必要な所定の厚さに形成される。パッケージベース10にガラスリッドなどの蓋体を接合する場合、図6(1)に示したように、封止ガラス層14の上に蓋体18を配置する。その後、蓋体18は、封止ガラス層14を加熱して溶融することにより、パッケージベース本体11に封止ガラス層14を介して気密に接合される。
【0007】
ところで、流動性のある低融点ガラスは、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって塗布した場合、表面張力の影響により、パッケージベース本体11の4つのコーナ部a(図5(1)参照)に低融点ガラスが凝集する。したがって、封止ガラス層14は、図5(1)のA−A線に沿った断面図である同図(2)に示したように、パッケージベース本体11のコーナ部aにおいて盛上り部16が形成され、低融点ガラスの厚みが厚くなる。このため、上記したように、封止ガラス層14の上に蓋体18を配置してパッケージベース10に接合したときに、封止ガラス層14を形成している低融点ガラスがキャビティ12内に垂れ込む。
【0008】
すなわち、パッケージベース本体11の各コーナ部aは、封止ガラス層14の厚みが他の部分より厚くなっているため、その分低融点ガラスの量が多くなり、蓋体18を接合すると、キャビティ12の各コーナ部aと対応した部分に垂れ込み部22が生ずる。そして、図6(2)に示したように、垂れ込み部22がキャビティ12内に収納した圧電振動片24と接触することがあり、圧電振動片24の機能を損ね、圧電振動子などの圧電デバイスの不良率が大きくなる。特に、近年は、圧電デバイスの小型化、薄型化が一層進められており、パッケージベース本体11の内壁と圧電振動片24との距離が非常に小さくなっている。このため、キャビティ12内にわずかな垂れ込み部22が生じたとしても、垂れ込み部22が容易に圧電振動片24と接触する。
【0009】
また、キャビティ12内への垂れ込み部22が発生するのを防止するため、パッケージベース本体11のコーナ部aへの低融点ガラスを塗付しないことも考えられる。ところが、低融点ガラスは、パッケージベース本体11を形成しているセラミックとの濡れ性が非常に悪い。このため、図7に示したように、蓋体18をパッケージベース10に接合したときに、パッケージベース本体11のコーナ部aに低融点ガラス26が濡れ拡がらず、コーナ部aを封止することができない。したがって、低融点ガラス26は、パッケージベース本体11の上端面の全周にわたって塗付する必要がある。そして、低融点ガラスをパッケージベース本体11の上端面の全周にわたって1回だけ塗布したのでは、セラミックに対する濡れ性が悪いために安定した塗付幅、塗付厚を得ることが困難で、蓋体18を気密に接合する充分な厚さを有する封止ガラス層を得ることができない。
【0010】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、封止ガラス層を形成しているガラス封止材のキャビティ内への垂れ込みを防止することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る封止ガラス層の形成方法は、パッケージベース本体の上端面にガラス封止材を塗布する塗布工程と、塗布された前記ガラス封止材を固化する固化工程とを複数回繰り返して、前記パッケージベース本体の上端面に、蓋体を気密に接合する封止ガラス層を形成する方法であって、前記複数の塗布工程は、前記パッケージベース本体の上端面全周に前記ガラス封止材を塗布する全周塗布工程と、前記パッケージベース本体のコーナ部を除く辺部に前記ガラス封止材を塗布する部分塗布工程とを含んでいることを特徴としている。
【0012】
このようになっている本発明は、ガラス封止材を塗付する塗付工程を複数回行なう場合に、パッケージベース本体の上端面の全周にガラス封止材を塗付する全周塗布工程と、コーナ部を除く辺部に塗布する部分塗布工程とを含んでいる。すなわち、ガラス封止材をパッケージベース本体のコーナ部に塗付しない工程を有するため、パッケージベース本体のコーナ部においてガラス封止材の厚みが必要以上に厚くなる封止ガラス層の盛上り部が生ずるのを防止することができる。このため、封止ガラス層の上に蓋体を配置して封止ガラス層を溶融したとしても、余分なガラス封止材がパッケージベース本体のキャビティ内に垂れ込むのを防止することができる。したがって、キャビティ内に垂れ込んだガラス封止材が圧電振動片と接触するような現象をなくすことができ、不良率を低下させることができる。
【0013】
部分塗布工程は、全周塗付工程の前に行なってもよいが、全周塗布工程ののちに行なうことが望ましい。部分塗布工程を先に行なうと、パッケージベース本体の上端面にガラス封止材の存在する部分と存在しない部分とによる凹凸が形成され、次にガラス封止材を塗付する場合に、均一な塗付が困難になったり、ダレを生ずるなど、塗布量を制御することが困難となるおそれがある。
【0014】
そして、本発明に係るパッケージベースは、上記の封止ガラス層の形成方法により形成した封止ガラス層を有することを特徴としている。これにより、封止ガラス層を形成しているガラス封止材がパッケージベース本体のキャビティ内に垂れ込むのを防止することができる。
【0015】
また、本発明に係る圧電デバイスは、上記のパッケージベースに圧電振動片が収納してあることを特徴としている。これにより、上記の効果を得ることができ、圧電デバイスの不良率を減少させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明に係る封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイスの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るパッケージベースの説明図であって、(1)は平面図、(2)は(1)のB−B線に沿った断面図である。図1において、パッケージベース30は、パッケージベース本体31が例えばセラミックからなる平板状のベースシートと、このベースシートの上に積層した額縁状のフレームシートから構成してある。そして、パッケージベース本体31は、ベースシートとフレームシートとの両者が焼結してあって、中央部に圧電振動片を収納するキャビティ32を有する。実施形態の場合、ベースシートは、中央部に封止孔を有する第1シートと、第1シートの封止孔と同心に形成されて第1シートの封止孔より小径の封止孔33を有する第2シートとからなっている。
【0017】
額縁状をなすパッケージベース本体31の上端面には、封止ガラス層34が設けてある。この封止ガラス層34は、第1低融点ガラス層36と第2低融点ガラス層38とから形成してある。そして、第1低融点ガラス層36は、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたって形成してある。また、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の上端面のコーナ部aを除いた部分に形成してある。すなわち、第2低融点ガラス層38は、パッケージベース本体31の各辺の部分に低融点ガラスを塗付して形成してある。このため、封止ガラス層34は、図1(2)に示したように、コーナ部aの厚みが厚くならず、縁部に向けて漸次薄くなる形状となる。この封止ガラス層34は、図2のようにして形成される。
【0018】
まず、図2のステップ100に示したように、従来と同様にしてパッケージベース本体31を形成する。次に、パッケージベース本体31の上端面の全周にわたってガラス封止材である低融点ガラスを塗付する第1回目の塗付工程(全周塗布工程)を行なう(ステップ101)。低融点ガラスの塗付は、スクリーン印刷のようにして塗布することができる。その後、第1回目の固化工程を行なう。すなわち、低融点ガラスを塗付したパッケージベース本体31を焼成炉に搬入し、低融点ガラスを適宜の温度において焼成し、溶媒を蒸発させて固化させる(ステップ102)。これにより、パッケージベース本体31の上端面には、全周にわたって第1低融点ガラス層36が形成される。
【0019】
次に、ステップ103に示したように、第2回目の塗布工程を行ない、第1低融点ガラス層36の上に低融点ガラスを塗付する。ただし、第2回目の塗付工程は部分塗布工程であって、パッケージベース本体31の辺部にのみ低融点ガラスを塗付し、パッケージベース本体31のコーナ部aには低融点ガラスを塗付しない。その後、第2回目の固化工程を行ない、第2低融点ガラス層38を形成する(ステップ104)。この第2回目の固化工程は、第1回目の固化工程と同様にして行なうことができる。これにより、封止ガラス層34が完成する。その後、ステップ105に示したように、封止ガラス層34の形成状態を検査し、出荷する。
【0020】
このようにして封止ガラス層34を形成したパッケージベース30は、図3に示したように、キャビティ32内に圧電振動片24が収納され、蓋体18が接合されて圧電デバイスである圧電振動子40にされる。すなわち、圧電振動片24は、パッケージベース本体31内に設けたマウント電極42に、導電性接着剤44を介して片持ち状に接合される。また、ガラスなどからなる蓋体18は、封止ガラス層34の上に配置される。そして、封止ガラス層34を溶融して蓋体18をパッケージベース30に接合する。その後、圧電振動子40は、図示しない真空容器内に配置され、第1シートの封止孔46内に配置した金属封止材(図示せず)を溶融して封止孔33を封止する。
【0021】
実施形態の封止ガラス層34は、このようにして蓋体18を接合した場合であっても、キャビティ32内に低融点ガラスが垂れ込むことがない。したがって、低融点ガラスの垂れ込みによる圧電振動片24の動作不良をなくすことができ、圧電振動子40の不良率を低下させることができる。しかも、実施形態においては、第1低融点ガラス層36をパッケージベース本体31の上端面の全周に設けてあるため、コーナ部aにおける封止不良の発生をなくすことができる。また、実施形態の封止ガラス層34は、コーナ部aにおける厚みが厚くなっていないため、蓋体18を接合したのちにおける厚みを薄くすることができる。図4は、蓋体18を接合したのちの、実施形態に係る封止ガラス層34と、図5に示した従来の封止ガラス層14との厚みの比較をしたものである。
【0022】
図4から明らかなように、低融点ガラスをパッケージベース本体の上端面の全周にわたって2回塗付した場合、蓋体18を接合したときの封止ガラス層の厚みが0.08mm以上であって、厚みのばらつきも大きい。これに対して、実施形態に係る封止ガラス層34は、2回目の低融点ガラスの塗付を、パッケージベース本体のコーナ部に塗付しないようにしたことにより、0.07mmより薄くすることができるとともに、厚みのばらつきも小さくすることができる。
【0023】
なお、上記の実施形態は、本発明の一態様を示すものであって、これに限定されるものではない。すなわち、低融点ガラスの塗付と固化は、3回以上行なってもよい。また、前記実施の形態においては、低融点ガラスの部分塗布工程を全周塗付工程ののちに行なう場合について説明したが、部分塗布工程は全周塗付工程の前に行なってもよい。そして、低融点ガラスの塗付を3回以上行なう場合、部分塗布工は、任意の回数のときに行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパッケージベースの説明図である。
【図2】実施の形態に係る封止ガラス層の形成方法のフローチャートである。
【図3】実施の形態に係る圧電振動子の断面図である。
【図4】封止ガラス層の従来例と実施形態との厚みの比較図である。
【図5】従来のパッケージベースの説明図である。
【図6】従来のキャビティ内へのガラス封止材の垂れ込みの説明図である。
【図7】低融点ガラスをコーナ部へ塗付しない場合の不都合の説明図である。
【符号の説明】
18………蓋体、24………圧電振動片、30………パッケージベース、31………パッケージベース本体、34………封止ガラス層、36………第1低融点ガラス層、38………第2低融点ガラス層、40………圧電デバイス(圧電振動子)。
Claims (4)
- パッケージベース本体の上端面にガラス封止材を塗布する塗布工程と、塗布された前記ガラス封止材を固化する固化工程とを複数回繰り返して、前記パッケージベース本体の上端面に、蓋体を気密に接合する封止ガラス層を形成する方法であって、
前記複数の塗布工程は、前記パッケージベース本体の上端面全周に前記ガラス封止材を塗布する全周塗布工程と、前記パッケージベース本体のコーナ部を除く辺部に前記ガラス封止材を塗布する部分塗布工程とを含んでいることを特徴とする封止ガラス層の形成方法。 - 請求項1に記載の封止ガラス層の形成方法において、
前記部分塗布工程は、前記全周塗布工程ののちに行なうことを特徴とする封止ガラス層の形成方法。 - 請求項1または2に記載の封止ガラス層の形成方法により形成した封止ガラス層を有することを特徴とするパッケージベース。
- 請求項3に記載のパッケージベースに圧電振動片が収納してあることを特徴とする圧電デバイス。
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JP2003189555A JP2005026411A (ja) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | 封止ガラス層の形成方法およびパッケージベース並びに圧電デバイス |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007274307A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Daishinku Corp | 圧電振動デバイスおよびその製造方法 |
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TWI493663B (zh) * | 2011-04-07 | 2015-07-21 | Seiko Epson Corp | 封裝、振動元件、發振器及電子機器 |
-
2003
- 2003-07-01 JP JP2003189555A patent/JP2005026411A/ja active Pending
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