JP2005116797A

JP2005116797A - Electronic component package and piezoelectric vibration device using the package

Info

Publication number: JP2005116797A
Application number: JP2003349495A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kishimoto; 光市岸本; Minoru Iizuka; 実飯塚; Yoshiaki Ito; 吉明伊藤
Original assignee: Kyocera Corp; Daishinku Corp
Current assignee: Kyocera Corp; Daishinku Corp
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑える。
【解決手段】水晶振動子Ａは、水晶振動板１と、水晶振動板１を搭載するパッケージ基体２と、パッケージ基体２と接合しパッケージ基体２上に搭載した水晶振動板１を気密封止するためのキャップ３とから構成されている。パッケージ基体２は、底面部２１と、この底面部２１の外周辺上に設けられたセラミックの枠部２２と、から構成され、この枠部２２の端面２２１にガラス層４１が形成される。キャップ３の下面にガラス材４２が形成されている。ガラス層４１およびガラス材４２は、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなり、これらを所定温度まで加熱させることにより溶融させて、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合される。
【選択図】図１An object of the present invention is to ensure the reliability of hermetic sealing and bonding between a package base and a cap, and to have a hermetic sealing configuration that also copes with environmental problems, and further reduces manufacturing costs.
A crystal resonator A hermetically seals a crystal diaphragm 1, a package substrate 2 on which the crystal resonator plate 1 is mounted, and the crystal resonator plate 1 which is bonded to the package substrate 2 and mounted on the package substrate 2. And a cap 3 for the purpose. The package base 2 is composed of a bottom surface portion 21 and a ceramic frame portion 22 provided on the outer periphery of the bottom surface portion 21, and a glass layer 41 is formed on an end surface 221 of the frame portion 22. A glass material 42 is formed on the lower surface of the cap 3. The glass layer 41 and the glass material 42 are composed of a lead-free and halogen-free bismuth-based material, and are melted by heating them to a predetermined temperature. The cap 3 is hermetically joined.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は電子機器等に用いられる電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスに関する。特に、気密封止性能を向上させるとともに、環境問題に対応した電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスに関する。 The present invention relates to an electronic component package used in electronic equipment and the like, and a piezoelectric vibration device using the package. In particular, the present invention relates to an electronic component package that improves the hermetic sealing performance and is compatible with environmental problems, and a piezoelectric vibration device using the package.

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あげられる。これら各製品はいずれも水晶振動板の表面に金属薄膜電極を形成し、この金属薄膜電極を外気から保護するため、気密封止されている。 Examples of electronic components that require hermetic sealing include piezoelectric vibration devices such as crystal resonators, crystal filters, and crystal oscillators. Each of these products is hermetically sealed in order to form a metal thin film electrode on the surface of the crystal diaphragm and protect the metal thin film electrode from the outside air.

これら圧電振動デバイスでは、部品の表面実装化の要求から、パッケージ基体とキャップとが接合されて形成されるセラミックパッケージの内部に水晶振動板を気密的に搭載する構成が増加している。そこで、現在、セラミックパッケージ内部の気密封止の向上を図るため、多種多様のパッケージ基体とキャップとの接合方法が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。 In these piezoelectric vibration devices, a configuration in which a crystal vibration plate is hermetically mounted inside a ceramic package formed by bonding a package base and a cap is increasing due to a demand for surface mounting of components. Thus, in order to improve the hermetic sealing inside the ceramic package, a variety of methods for joining the package base and the cap are being studied (for example, see Patent Document 1).

下記する特許文献１に開示のセラミックパッケージは、電子素子の搭載部を有する断面が凹形のパッケージ基体（絶縁基体）と、断面が逆凹形のキャップ（蓋体）とからなる。これらパッケージ基体とキャップとが、ガラス接合材を封止材として介して接合されてセラミックパッケージが形成される。 A ceramic package disclosed in Patent Document 1 described below includes a package base (insulating base) having a concave section having an electronic element mounting portion, and a cap (lid) having a reverse concave section. The package base and the cap are bonded together with a glass bonding material as a sealing material to form a ceramic package.

このセラミックパッケージによれば、ガラス接合材を封止材として用いているので、比較的安価に気密封止が行える。
特開平１１−２０４６７３号公報 According to this ceramic package, since the glass bonding material is used as the sealing material, hermetic sealing can be performed at a relatively low cost.
JP-A-11-204673

ところで、この特許文献１に開示のセラミックパッケージに用いるガラス接合材には、鉛が用いられている。しかし、鉛の使用は環境の面からみて好ましくなく、このセラミックパッケージは、近年の環境に対する情勢を考慮しない構成からなっている。 By the way, lead is used for the glass bonding material used in the ceramic package disclosed in Patent Document 1. However, the use of lead is not preferable from the viewpoint of the environment, and this ceramic package has a configuration that does not take into account the recent environmental situation.

また、環境性能に関して気密性を確保する必要があり、例えば、耐湿性評価試験や塩水噴霧試験に耐えることができるガラス接合材を用いる必要がある。 Moreover, it is necessary to ensure airtightness with respect to environmental performance. For example, it is necessary to use a glass bonding material that can withstand a moisture resistance evaluation test and a salt spray test.

さらに、製造コストを削減するために、ガラス接合材の含有材料の価格を抑える必要があり、例えば、高価な銀を含む銀リン酸系ガラスなどを用いることができない。また、この銀リン酸系ガラスは、ハロゲン族の材料を含んでおり、近年の環境に対する情勢を考慮しない材料である。 Furthermore, in order to reduce the manufacturing cost, it is necessary to suppress the price of the material contained in the glass bonding material. For example, silver phosphate glass containing expensive silver cannot be used. Moreover, this silver phosphate glass contains a halogen group material, and is a material that does not take into account the recent environmental situation.

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑えた電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a hermetic sealing configuration that ensures the reliability of hermetic sealing and bonding between the package base and the cap, and also copes with environmental problems, and further reduces the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a suppressed electronic component package and a piezoelectric vibration device using the package.

上記の目的を達成するため、本発明に係る電子部品用パッケージは、パッケージ基体とキャップとが接合することによりその内部に気密状態の空間が形成され、この空間内の前記パッケージ基体上に電子部品素子が搭載されてなる電子部品用パッケージにおいて、前記パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛を含まない（以下、鉛フリーという）とともにハロゲン族ではない（以下、ハロゲンフリーという）ビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the electronic component package according to the present invention, a package base and a cap are joined to form an airtight space therein, and the electronic component is formed on the package base in the space. In a package for an electronic component on which an element is mounted, a bismuth-based material that does not contain lead (hereinafter referred to as lead-free) and is not a halogen group (hereinafter referred to as halogen-free) in the joint between the package base and the cap. The glass bonding material which consists of a structure in which is included is used.

本発明によれば、パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことが可能となる。また、ガラス接合材はビスマス系の材料を主材料としているため、製造コストを安くすることが可能となる。また、ビスマス系の材料は、例えば所定条件の耐湿性評価試験や塩水噴霧試験に対しても気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することが可能となる。さらに、ビスマス系の材料が含まれたガラス接合材は濡れ性が良いため、パッケージ基体とキャップとの接合を短時間でかつ確実に行なうことが可能となる。 According to the present invention, the bonding of the package base and the cap uses a glass bonding material comprising a bismuth-based material that is lead-free and halogen-free. It is possible to prevent environmental degradation due to the use of the material consisting of. Moreover, since the glass bonding material is mainly made of a bismuth-based material, the manufacturing cost can be reduced. In addition, the bismuth-based material does not cause a hermetic failure even in a moisture resistance evaluation test or a salt spray test under predetermined conditions, for example, and it is possible to ensure the reliability of hermetic sealing. Furthermore, since the glass bonding material containing the bismuth-based material has good wettability, the package base and the cap can be bonded in a short time and reliably.

上記構成において、上記ガラス接合材は、予め上記パッケージ基体および上記キャップそれぞれの接合位置に形成され、上記ガラス接合材を加熱させることにより溶融させ、この上記ガラス接合材の溶融により上記パッケージ基体と上記キャップとが気密接合されてもよい。 In the above configuration, the glass bonding material is formed in advance at the bonding positions of the package base and the cap, and is melted by heating the glass bonding material. The cap may be airtightly joined.

この場合、ガラス接合材は、予めパッケージ基体およびキャップそれぞれの接合位置に形成され、ガラス接合材を加熱させることにより溶融させ、このガラス接合材の溶融によりパッケージ基体とキャップとが気密接合されているので、パッケージ基体とキャップとのそれぞれの気密接合位置に予め形成されたガラス接合材のガラス溶融による接合が促進され接合を短時間でかつ確実に行なうことが可能となる。 In this case, the glass bonding material is formed in advance at the bonding positions of the package base and the cap, and is melted by heating the glass bonding material, and the package base and the cap are hermetically bonded by melting the glass bonding material. Therefore, the bonding by the glass melting of the glass bonding material formed in advance at each hermetic bonding position between the package base and the cap is promoted, and the bonding can be performed in a short time and surely.

上記構成において、上記パッケージ基体と上記キャップとの接合の際、上記パッケージ基体と上記キャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧されてもよい。 In the above configuration, at the time of joining the package base and the cap, any one member of the package base and the cap may be pressed toward the other member.

この場合、パッケージ基体とキャップとの接合の際、パッケージ基体とキャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧されるので、ガラス接合が促進される。そのため、加熱によりガラス接合材の溶融を行なうための温度を低下させることが可能となり、短時間でかつ確実に、パッケージ基体とキャップの接合を行なうことが可能となる。なお、ここでいう押圧とは、例えば、錘などによる、ガラス接合材の溶融接合を行う際の接合位置への加重などのことをいう。 In this case, at the time of joining the package base and the cap, one member of the package base and the cap is pressed toward the other member, so that glass joining is promoted. Therefore, it is possible to lower the temperature for melting the glass bonding material by heating, and it is possible to bond the package base and the cap in a short time and reliably. In addition, pressing here means the load etc. to the joining position at the time of performing the fusion | melting joining of the glass joining material with a weight etc., for example.

上記構成において、上記パッケージ基体上への上記電子部品素子の搭載には、シリコーンからなる材料が用いられていることが好適である。また、別の形態として、上記パッケージ基体と上記キャップとの搭載の際、上記パッケージ基体と上記キャップとのいずれか一方の部材が、その他方の部材に向けて押圧される場合、上記パッケージ基体上への上記電子部品素子の搭載には、シリコーンからなる材料よりも熱分解温度の高いポリイミドからなる材料が用いられても好ましい。 In the above configuration, it is preferable that a material made of silicone is used for mounting the electronic component element on the package base. As another form, when the package base and the cap are mounted, when one member of the package base and the cap is pressed toward the other member, For mounting the electronic component element on the substrate, it is preferable to use a material made of polyimide having a higher thermal decomposition temperature than a material made of silicone.

上記構成において、上記ガラス接合材には、ガラス成分として、少なくとも、酸化ビスマス７５．０〜９０．０質量％と、酸化ホウ素３．０〜１５．０質量％と、酸化バリウム２．０〜８．０質量％と、酸化銅１．０〜３．０質量％とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％以下であり、かつ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物２０．０〜４０．０質量％が外添加されてもよい。すなわち、本発明では、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とを合計して１００．０質量％となってもよく、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と他の成分材料を合計して１００．０質量％となってもよい。すなわち、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅との総合計質量％が１００．０質量％でなくてもよい。ここでいう他の成分材料は、例えば、酸化亜鉛０．１〜２．０質量％や二酸化ケイ素０．１〜２．０質量％であってもよい。具体的に、ガラス接合材には、ガラス成分として、酸化ビスマス８０．０質量％と、酸化ホウ素１０．０質量％と、酸化バリウム６．０質量％と、酸化銅２．０質量％と、酸化亜鉛１．０質量％と、二酸化ケイ素１．０質量％とが含まれることが好ましく、この場合、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物３０．０質量％が外添加されることが好ましい。 In the above configuration, the glass bonding material includes at least 75.0 to 90.0% by mass of bismuth oxide, 3.0 to 15.0% by mass of boron oxide, and 2.0 to 8 barium oxide as a glass component. 0.0 mass% and copper oxide 1.0-3.0 mass% are included, and the total mass% of these members is 100.0 mass% or less, and willemite is used as a filler in this glass component. 20.0-40.0 mass% of a system compound may be added externally. That is, in the present invention, the total amount of bismuth oxide, boron oxide, barium oxide and copper oxide may be 100.0% by mass, and bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, copper oxide and other component materials are added. The total amount may be 100.0% by mass. That is, the total mass% of bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, and copper oxide may not be 100.0 mass%. The other component materials mentioned here may be, for example, zinc oxide 0.1 to 2.0 mass% or silicon dioxide 0.1 to 2.0 mass%. Specifically, in the glass bonding material, as a glass component, bismuth oxide 80.0% by mass, boron oxide 10.0% by mass, barium oxide 6.0% by mass, copper oxide 2.0% by mass, It is preferable that 1.0% by mass of zinc oxide and 1.0% by mass of silicon dioxide are included. In this case, it is preferable that 30.0% by mass of a willemite-based compound is externally added to the glass component as a filler. .

ところで、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材は、例えば、銀リン酸系が含まれたガラス接合材と比較して、比較的その融点が高い。また、実際の溶融炉の温度はガラス溶融のマージンを考慮して、上記した融点以上の温度が要求される。このようにビスマス系を含む材料をガラス接合材として用いた場合、電子部品素子が所定時間高温下にさらされることがあり、例えば、圧電振動デバイスにおいてはこのような高温環境下に置くことはあまり好ましいことではない。すなわち、圧電振動デバイスには圧電振動板上に励振電極が形成され、通常その後の工程において当該励振電極上に部分的に金属材料を蒸着し（例えば、パーシャル蒸着）、付加質量効果により周波数等の特性の調整を行なう。そのため、このような金属材料の付加は通常の加熱では問題ないが、ガラス接合材を用いたパッケージ基体とキャップとの接合時のように高温環境下にさらす場合は、励振電極とパーシャル蒸着膜との密着強度が弱いために、周波数等の特性のバラツキが非常に大きくなる傾向にあった。 By the way, a glass bonding material comprising a bismuth-based material that is lead-free and halogen-free has a relatively high melting point as compared with, for example, a glass bonding material that contains silver phosphate. high. Further, the actual melting furnace temperature is required to be higher than the above melting point in consideration of the glass melting margin. When a material containing a bismuth system is used as a glass bonding material in this way, an electronic component element may be exposed to a high temperature for a predetermined time. For example, in a piezoelectric vibration device, it is not easy to place it in such a high temperature environment. It is not preferable. That is, an excitation electrode is formed on a piezoelectric vibration plate in a piezoelectric vibration device, and usually a metal material is partially vapor-deposited on the excitation electrode in a subsequent process (for example, partial vapor deposition). Adjust the characteristics. Therefore, the addition of such a metal material is not a problem with normal heating, but when exposed to a high temperature environment, such as when bonding a package substrate and a cap using a glass bonding material, an excitation electrode and a partial vapor deposition film Due to the weak adhesion strength, the variation in characteristics such as frequency tended to be very large.

そこで、この問題点を解決するために、本発明に係る圧電振動デバイスは、上記した電子部品用パッケージ内部に形成された上記空間内に搭載された電子部品素子が、その表面に励振電極が形成された圧電振動板であり、上記励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、上記圧電振動板の周波数特性が調整されることを特徴とする。 Therefore, in order to solve this problem, the piezoelectric vibration device according to the present invention has an electronic component element mounted in the space formed inside the electronic component package described above and an excitation electrode formed on the surface thereof. The frequency characteristics of the piezoelectric diaphragm are adjusted by changing the shape of the electrode material of the excitation electrode.

本発明によれば、パッケージ基体とキャップとの接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことが可能となる。さらに、励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、圧電振動板の周波数特性が調整されるので、パッケージ基体とキャップとを接合するためにガラス接合材を加熱することで生じる圧電振動板の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことが可能となる。 According to the present invention, the bonding of the package base and the cap uses a glass bonding material comprising a bismuth-based material that is lead-free and halogen-free. It is possible to prevent environmental degradation due to the use of the material consisting of. Furthermore, since the frequency characteristics of the piezoelectric diaphragm are adjusted by changing the shape of the electrode material of the excitation electrode, the piezoelectric diaphragm produced by heating the glass bonding material to join the package base and the cap. In consideration of the displacement of the frequency characteristic, it is possible to stably adjust to a preset frequency.

上記構成において、上記励振電極の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されてもよい。 In the above configuration, a part of the electrode material of the excitation electrode may be removed by an ion milling method.

この場合、励振電極の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されるので、励振電極の電極材料を除去する調整が用いられ、従来のように既存の励振電極膜とパーシャル蒸着膜との密着強度の問題が発生することが無く、予め設定した周波数への調整を安定して行うことが可能となる。また、イオンミーリングはイオンガンから不活性ガスイオン粒子をビーム状に照射することにより物理的なエッチングを行うものである。そのため、励振電極の一部または全部に対しイオンミーリングを行うことにより電極材料が一部除去され、質量除去効果により周波数を漸次上昇させることが可能となる。 In this case, since a part of the electrode material of the excitation electrode is removed by the ion milling method, the adjustment to remove the electrode material of the excitation electrode is used, and the existing excitation electrode film and the partial vapor deposition film are adhered as in the past. There is no problem of strength, and adjustment to a preset frequency can be performed stably. In addition, ion milling performs physical etching by irradiating inert gas ion particles in a beam form from an ion gun. Therefore, by performing ion milling on part or all of the excitation electrode, part of the electrode material is removed, and the frequency can be gradually increased by the mass removal effect.

本発明に係る電子部品用パッケージ及びこのパッケージを用いた圧電振動デバイスによれば、パッケージ基体とキャップの気密封止接合の信頼性を確保するとともに、環境問題にも対応した気密封止構成を有し、さらに、製造コストを抑えることができる。 According to the electronic component package and the piezoelectric vibration device using the package according to the present invention, the reliability of the hermetic seal bonding between the package base and the cap is ensured, and the hermetic seal configuration corresponding to environmental problems is provided. In addition, manufacturing costs can be reduced.

すなわち、本発明に係る電子部品用パッケージによれば、パッケージ基体とキャップとの接合に、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス接合材が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことができる。 That is, according to the package for electronic components according to the present invention, the glass bonding material composed of a bismuth-based material that is lead-free and halogen-free is used for bonding the package base and the cap. Therefore, it is possible to prevent environmental deterioration due to the use of materials composed of lead and halogen groups.

さらに、本発明に係る圧電振動デバイスによれば、上記した本発明に係る電子部品用パッケージによる作用効果に加えて、励振電極の電極材料の形状を変化させることにより、圧電振動板の周波数特性が調整されるので、パッケージ基体とキャップとを接合するためにガラス接合材を加熱することで生じる圧電振動板の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことができる。 Furthermore, according to the piezoelectric vibration device according to the present invention, in addition to the above-described effects of the electronic component package according to the present invention, the frequency characteristics of the piezoelectric vibration plate can be improved by changing the shape of the electrode material of the excitation electrode. Therefore, it is possible to stably adjust the frequency to a preset value in consideration of the displacement of the frequency characteristics of the piezoelectric diaphragm caused by heating the glass bonding material to bond the package base and the cap. it can.

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、以下に示す実施の形態では、圧電振動デバイスとして表面実装型の水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, a case where the present invention is applied to a surface-mount type crystal resonator as a piezoelectric vibration device is shown.

本発明にかかる表面実装型の水晶振動子Ａは、図１、２に示すように、圧電振動板である水晶振動板１と、この水晶振動板１を搭載するセラミックパッケージ基体２（以下、パッケージ基体という）と、このパッケージ基体２と接合しパッケージ基体２上に搭載した水晶振動板１を気密封止するためのキャップ３とから構成されている。なお、ここでいうパッケージ基体２とキャップ３と下記するガラス層４１およびガラス材４２により、本発明にかかる電子部品用パッケージが構成される。 As shown in FIGS. 1 and 2, a surface-mount type crystal resonator A according to the present invention includes a crystal vibration plate 1 that is a piezoelectric vibration plate and a ceramic package substrate 2 (hereinafter referred to as a package) on which the crystal vibration plate 1 is mounted. And a cap 3 for hermetically sealing the crystal diaphragm 1 bonded to the package base 2 and mounted on the package base 2. The package base 2, the cap 3, and the glass layer 41 and glass material 42 described below constitute an electronic component package according to the present invention.

水晶振動板１は、図１（ｂ）に示すように、矩形状に形成され、その表面（下面側の図示を省略する）に金属からなる一対の励振電極１１、１２（図４参照）が形成されている。 As shown in FIG. 1B, the quartz diaphragm 1 is formed in a rectangular shape, and a pair of excitation electrodes 11 and 12 (see FIG. 4) made of metal on the surface (illustration of the lower surface side is omitted). Is formed.

パッケージ基体２は、図１（ｃ）に示すように、矩形状に形成された平板の底面部２１と、この底面部２１の外周辺上に設けられたセラミックの枠部２２と、から構成され、これら底面部２１と枠部２２とが一体的に焼成されている。また、パッケージ基体２では、底面部２１と枠部２２とから中空となる内部空間２３が形成され、底面部２１の対向面が開口されている。 As shown in FIG. 1C, the package base 2 is composed of a flat plate bottom surface portion 21 formed in a rectangular shape and a ceramic frame portion 22 provided on the outer periphery of the bottom surface portion 21. The bottom surface portion 21 and the frame portion 22 are integrally fired. In the package base 2, a hollow internal space 23 is formed from the bottom surface portion 21 and the frame portion 22, and the facing surface of the bottom surface portion 21 is opened.

また、このパッケージ基体２の枠部２２の４隅にはキャスタレーション２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が形成されている。これらキャスタレーション２４のうち、キャスタレーション２４ａ、２４ｂの下方には金属からなる連結電極２５、２６が形成されている。また、キャスタレーション２４ａ、２４ｂ近傍の内部空間２３内の底面部２１には、電極パッド２７、２８が設けられ、この電極パッド２７、２８は、連結電極２５、２６の一端部２５１、２６１に電気的に接続されている。また、連結電極２５、２６の電極パッド２７、２８との接続側とは反対側の他端部２５２、２６２が、底面部２１に沿ってパッケージ基体２の外部底面２９に引き出され（図２参照）、この他端部２５２、２６２が水晶振動子Ａのデバイス端子Ｅ１、Ｅ２としての役割を有する。さらに、電極パッド２７、２８間には水晶振動板１が搭載されている。この水晶振動板１の表面に形成された一対の励振電極１１、１２は、各々電極パッド２７、２８に引き出され、導電性接合材（図４参照）により導電接合されている。この接続構成により水晶振動子Ａの入出力端子用の引出電極、すなわちデバイス端子Ｅ１、Ｅ２は水晶振動子Ａの長辺方向の一端に導出された構成となっている。 Further, castellations 24 (24a, 24b, 24c, 24d) are formed at the four corners of the frame portion 22 of the package base 2. Among these castellations 24, connection electrodes 25 and 26 made of metal are formed below the castellations 24a and 24b. In addition, electrode pads 27 and 28 are provided on the bottom surface portion 21 in the internal space 23 near the castellations 24a and 24b. The electrode pads 27 and 28 are electrically connected to one end portions 251 and 261 of the connection electrodes 25 and 26, respectively. Connected. Further, the other end portions 252 and 262 opposite to the connection side of the connection electrodes 25 and 26 to the electrode pads 27 and 28 are drawn out to the outer bottom surface 29 of the package base 2 along the bottom surface portion 21 (see FIG. 2). ), And the other end portions 252 and 262 serve as device terminals E1 and E2 of the crystal unit A. Further, the crystal diaphragm 1 is mounted between the electrode pads 27 and 28. The pair of excitation electrodes 11 and 12 formed on the surface of the quartz crystal vibrating plate 1 are drawn out to electrode pads 27 and 28, respectively, and are conductively bonded by a conductive bonding material (see FIG. 4). With this connection configuration, the lead electrodes for the input / output terminals of the crystal unit A, that is, the device terminals E1 and E2, are led out to one end in the long side direction of the crystal unit A.

また、パッケージ基体２の焼成成形後、枠部２２の底面部２１とは反対側の端面２２１にガラス層４１（本発明でいうガラス接合材）が形成される。このガラス層４１は、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなり、焼き付け加工等の手法によって形成されている。このガラス層４１の形成により、パッケージ基体２とキャップ３との接合強度を向上させることができる。 Further, after the package base 2 is fired, a glass layer 41 (glass bonding material in the present invention) is formed on the end surface 221 opposite to the bottom surface portion 21 of the frame portion 22. The glass layer 41 has a structure including a lead-free and halogen-free bismuth-based material, and is formed by a technique such as baking. By forming the glass layer 41, the bonding strength between the package base 2 and the cap 3 can be improved.

キャップ３は、図１（ａ）に示すように、矩形状に形成された平板であり、セラミック材料またはセラミックガラス材料からなる。キャップ３のパッケージ基体２との接合面は、図３に示す下面であり、この下面には、接合材として鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス材４２（本発明でいうガラス接合材）が形成されている。 As shown in FIG. 1A, the cap 3 is a flat plate formed in a rectangular shape and is made of a ceramic material or a ceramic glass material. The bonding surface of the cap 3 and the package base 2 is the lower surface shown in FIG. 3, and the lower surface is a glass material composed of a bismuth-based material that is lead-free and halogen-free as a bonding material. 42 (glass bonding material in the present invention) is formed.

ガラス材４２は、キャップ３下面の外周（外周近傍を含む）に沿って形成されている。なお、このガラス材４２の形成面積の幅は、パッケージ基体２の枠部２２の幅より大きい。例えば、本実施の形態にかかるキャップ３下面に形成されたガラス材４２の形状は、図３に示すように、溶融接合時に中央部分が円状またはだ円状または長円状に除去された形状になるようにパターニングされている。 The glass material 42 is formed along the outer periphery (including the vicinity of the outer periphery) of the lower surface of the cap 3. The width of the formation area of the glass material 42 is larger than the width of the frame portion 22 of the package base 2. For example, the shape of the glass material 42 formed on the lower surface of the cap 3 according to the present embodiment is a shape in which the central portion is removed in a circular shape, an elliptical shape, or an oval shape at the time of fusion bonding as shown in FIG. It is patterned to become.

そして、ガラス層４１およびガラス材４２を所定温度まで加熱させることにより溶融させて、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合される。この気密接合における加熱により、図２に示すようなインナーメニスカス４２ａが形成される。 Then, the glass layer 41 and the glass material 42 are melted by heating to a predetermined temperature, and the package base 2 and the cap 3 are hermetically bonded by the melting. The inner meniscus 42a as shown in FIG. 2 is formed by heating in this airtight joining.

また、本実施の形態で用いるガラス層４１およびガラス材４２には、ガラス成分として、酸化ビスマス７５．０〜９０．０質量％と、酸化ホウ素３．０〜１５．０質量％と、酸化バリウム２．０〜８．０質量％と、酸化銅１．０〜３．０質量％と、酸化亜鉛０．１〜２．０質量％と、二酸化ケイ素０．１〜２．０質量％とが含まれ、これら各成分材料の総合計質量％が１００．０質量％以下である。さらに、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物２０．０〜４０．０質量％が外添加されている。 Further, the glass layer 41 and the glass material 42 used in the present embodiment have, as glass components, 75.0 to 90.0% by mass of bismuth oxide, 3.0 to 15.0% by mass of boron oxide, and barium oxide. 2.0 to 8.0 mass%, copper oxide 1.0 to 3.0 mass%, zinc oxide 0.1 to 2.0 mass%, and silicon dioxide 0.1 to 2.0 mass%. The total mass% of these component materials is 100.0 mass% or less. Furthermore, 20.0 to 40.0% by mass of a willemite-based compound is added to the glass component as a filler.

具体的に、この実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２には、ガラス成分として、酸化ビスマスが８０．０質量％、酸化ホウ素が１０．０質量％、酸化バリウムが６．０質量％、酸化銅が２．０質量％、酸化亜鉛が１．０質量％、および二酸化ケイ素が１．０質量％含まれ、このガラス成分に、フィラーとしてウイレマイト系化合物３０．０質量％が外添加されている。 Specifically, in the glass layer 41 and the glass material 42 according to this embodiment, as a glass component, bismuth oxide is 80.0% by mass, boron oxide is 10.0% by mass, and barium oxide is 6.0% by mass. In addition, 2.0% by mass of copper oxide, 1.0% by mass of zinc oxide, and 1.0% by mass of silicon dioxide are contained, and 30.0% by mass of willemite-based compound is externally added as a filler to this glass component. ing.

なお、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８への水晶振動板１の接合には、シリコーンからなる導電接着材Ｂが用いられている。 For bonding the crystal diaphragm 1 to the electrode pads 27 and 28 of the package base 2, a conductive adhesive B made of silicone is used.

ところで、上記したように気密封止される水晶振動板１の周波数特性の調整は、水晶振動板１に形成された励振電極１１、１２の電極材料の形状を変化させることにより行われる。この実施の形態では、図４に示すように、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング（図中の記号Ｍ参照）により除去されて水晶振動板１の周波数特性が調整される。 By the way, the adjustment of the frequency characteristic of the quartz diaphragm 1 hermetically sealed as described above is performed by changing the shape of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12 formed on the quartz diaphragm 1. In this embodiment, as shown in FIG. 4, a part of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12 is removed by ion milling (see symbol M in the figure), and the frequency characteristics of the quartz crystal diaphragm 1 are adjusted. .

このイオンミーリングによる水晶振動板１の周波数特性の調整は、以下に示すような水晶振動子Ａの製造工程により行われる。 The adjustment of the frequency characteristics of the crystal diaphragm 1 by this ion milling is performed by the manufacturing process of the crystal unit A as described below.

励振電極１１、１２が形成された水晶振動板１は、図４に示すように、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８に導電接着材Ｂにより搭載される。この搭載状態で必要な熱安定化処理が行われ、励振電極１１、１２の所定領域にイオンミーリング処理Ｍを施すことにより、励振電極１１、１２の一部電極材料が除去される。この処理による質量除去効果により周波数が上昇する。所定の周波数特性に調整した後、パッケージ基体２とキャップ３とが重ね合わされ、所定温度のカロ熱により、予めパッケージ基体２に形成されたガラス層４１とキャップ３に形成されたガラス材４２が溶融される。そして、この溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合されて内部空間２３が気密封止される。 The crystal diaphragm 1 on which the excitation electrodes 11 and 12 are formed is mounted on the electrode pads 27 and 28 of the package base 2 with a conductive adhesive B as shown in FIG. Necessary thermal stabilization processing is performed in this mounted state, and by performing ion milling processing M on a predetermined region of the excitation electrodes 11 and 12, a part of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12 is removed. The frequency increases due to the mass removal effect of this treatment. After adjusting to a predetermined frequency characteristic, the package base 2 and the cap 3 are overlapped, and the glass layer 41 previously formed on the package base 2 and the glass material 42 formed on the cap 3 are melted by the caloric heat at a predetermined temperature. Is done. As a result of this melting, the package base 2 and the cap 3 are hermetically joined, and the internal space 23 is hermetically sealed.

なお、ここでいう気密封止作業には、図５に示すような、キャップ３の位置決めと自重封止を行うために収納凹部Ｐ１が設けられたパレットＰが用いられ、多数個の水晶振動子Ａの気密封止作業が一括に行われる。 In this case, the hermetic sealing operation uses a pallet P provided with a housing recess P1 for positioning the cap 3 and sealing its own weight as shown in FIG. The hermetic sealing operation of A is performed at once.

詳しくは、図５に示すように、パッケージ基体２筐体と同サイズの凹形状の収納凹部Ｐ１がマトリクス状に設けられたパレットＰを用い、各収納凹部Ｐ１に、多数個のキャップ３がそれぞれ収納される。多数個のキャップ３が収納された後に、多数個のパッケージ基体２それぞれに形成されたガラス層４１をキャップ３側に向けた状態で、これらパッケージ基体２が、それぞれに形成されたガラス層４１がキャップ３に形成されたガラス材４２と接触するように収納凹部Ｐ１に収納される。この収納状態で所定温度に加熱することによりガラス層４１およびガラス材４２が溶融されて、キャップ３の位置決めと自重封止を行う一括接合処理が行われる。 Specifically, as shown in FIG. 5, a pallet P in which concave recesses P1 of the same size as the housing of the package base 2 are provided in a matrix is used. Stored. After the large number of caps 3 are accommodated, the glass layers 41 formed on each of the large number of package bases 2 are directed to the cap 3 side. It accommodates in the accommodation recessed part P1 so that the glass material 42 formed in the cap 3 may be contacted. By heating to a predetermined temperature in this housed state, the glass layer 41 and the glass material 42 are melted, and a batch joining process for positioning the cap 3 and sealing its own weight is performed.

ここで、図５に示すように収納凹部Ｐ１が設けられたパレットＰを用いて、多数個のパッケージ基体２とキャップ３とを一括して気密封止処理を行う際、加重錘Ｆをパッケージ基体２の外部底面２９上に搭載し、各パッケージ基体２とキャップ３の接合促進を行ってもよい。 Here, when performing a hermetic sealing process on a large number of package bases 2 and caps 3 using a pallet P provided with a storage recess P1, as shown in FIG. 2 may be mounted on the outer bottom surface 29 and the bonding between the package base 2 and the cap 3 may be promoted.

この場合、加重錘Ｆにより、パッケージ基体２とキャップ３との接合の際、パッケージ基体２が、キャップ３に向けて押圧されるので、ガラス接合が促進される。そのため、加熱によりガラス層４１とガラス材４２との溶融を行なうための所定温度を低下させるのに好ましく、また、短時間でかつ確実に、パッケージ基体２とキャップ３との接合を行なうのに好ましい。 In this case, since the package base 2 is pressed toward the cap 3 by the weighted weight F when the package base 2 and the cap 3 are joined, glass joining is promoted. Therefore, it is preferable for lowering a predetermined temperature for melting the glass layer 41 and the glass material 42 by heating, and for bonding the package base 2 and the cap 3 in a short time and surely. .

次に、上記した実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２を用いて水晶振動板１の周波数特性および水晶振動子Ａの耐環境特性を調べた。 Next, using the glass layer 41 and the glass material 42 according to the above-described embodiment, the frequency characteristics of the crystal diaphragm 1 and the environmental resistance characteristics of the crystal unit A were examined.

まず、ガラス層４１およびガラス材４２を用いて水晶振動板１の周波数調整を行なった。その結果を、図６に示す。図６は、パッケージ基体２とキャップ３との気密接合の後に、測定した水晶振動板１の周波数バラツキを示したグラフ図である。なお、この時、比較例としてパーシャル（蒸着）法を用いて水晶振動板１の励振電極１１、１２の一部あるいは全部を変形させたものを示す（図６（ｂ）参照）。なお、図中の記号ｎは、測定回数を示す。 First, the frequency adjustment of the quartz diaphragm 1 was performed using the glass layer 41 and the glass material 42. The result is shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the frequency variation of the quartz crystal plate 1 measured after the hermetic joining of the package base 2 and the cap 3. At this time, as a comparative example, a partial (evaporation) method is used to deform part or all of the excitation electrodes 11 and 12 of the quartz crystal plate 1 (see FIG. 6B). The symbol n in the figure indicates the number of measurements.

図６に示すように、水晶振動板１の周波数バラツキは約±８．０ｐｐｍ（周波数偏差）に抑えられている。これに比べて、比較例の水晶振動板の周波数バラツキは約±２４．０ｐｐｍ（周波数偏差）である。そのため、水晶振動子Ａのほうが予め設定した周波数値への調整を安定して行なうことができることがわかる。 As shown in FIG. 6, the frequency variation of the crystal diaphragm 1 is suppressed to about ± 8.0 ppm (frequency deviation). Compared to this, the frequency variation of the quartz crystal plate of the comparative example is about ± 24.0 ppm (frequency deviation). Therefore, it can be seen that the crystal unit A can stably adjust to a preset frequency value.

次に、ガラス層４１およびガラス材４２のＰＣＴによる耐湿性評価試験を行なった。その結果を表１に示す。この表１は、１２１℃下における気密状態を保持した耐久時間を示した表である。 Next, the moisture resistance evaluation test by PCT of the glass layer 41 and the glass material 42 was performed. The results are shown in Table 1. This Table 1 is a table showing the durability time in which the airtight state at 121 ° C. is maintained.

表１からわかるように、ガラス層４１およびガラス材４２にビスマス系の材料が含まれることで、気密保持状態が２４０時間保たれた。

As can be seen from Table 1, the glass layer 41 and the glass material 42 contained a bismuth-based material, so that the airtight state was maintained for 240 hours.

次に、ガラス層４１およびガラス材４２に含まれる組成成分を分析し、検出した組成成分のうち、環境悪化となる物質の量を測定した。なお、今回用いた検出機は、酸化鉛、塩素および硫黄の量を測定するものである。なお、この検出機では、各成分において１０．０ｐｐｍ未満の測定を行なうことができない。これは、１０．０ｐｐｍ未満の量の酸化鉛、塩素および硫黄は、環境汚染に該当しないためである。 Next, the composition component contained in the glass layer 41 and the glass material 42 was analyzed, and among the detected composition component, the amount of a substance that deteriorated the environment was measured. The detector used this time measures the amount of lead oxide, chlorine and sulfur. This detector cannot measure less than 10.0 ppm for each component. This is because lead oxide, chlorine and sulfur in an amount of less than 10.0 ppm do not fall under environmental pollution.

そこで、ガラス層４１およびガラス材４２に含まれる組成成分のうち、酸化鉛、塩素および硫黄の量を測定した結果、すべての成分（酸化鉛、塩素および硫黄）において測定値が１０．０ｐｐｍ未満であった。 Therefore, as a result of measuring the amounts of lead oxide, chlorine and sulfur among the composition components contained in the glass layer 41 and the glass material 42, the measured values are less than 10.0 ppm for all the components (lead oxide, chlorine and sulfur). there were.

また、上記したように、この実施例では、ガラス層４１およびガラス材４２はビスマス系の材料を主原料としているため、製造コストを安くすることができる。 Further, as described above, in this embodiment, since the glass layer 41 and the glass material 42 are mainly made of bismuth-based materials, the manufacturing cost can be reduced.

また、ビスマス系の材料は、例えば、上記したＰＣＴによる耐湿性評価試験により、気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することができる。また、ＰＣＴによる耐湿性評価試験以外に、所定条件の塩水噴霧試験に対しても気密不良となることが無く、気密封止の信頼性を確保することができる。 In addition, the bismuth-based material does not cause a hermetic failure by, for example, the moisture resistance evaluation test by PCT described above, and can ensure the reliability of hermetic sealing. In addition to the moisture resistance evaluation test by PCT, there is no airtight failure even in a salt spray test under a predetermined condition, and the reliability of hermetic sealing can be ensured.

さらに、ビスマス系の材料が含まれたガラス層４１およびガラス材４２は濡れ性が良いため、パッケージ基体２とキャップ３との接合を短時間でかつ確実に行なうことができる。 Furthermore, since the glass layer 41 and the glass material 42 containing the bismuth-based material have good wettability, the package base 2 and the cap 3 can be joined in a short time and reliably.

上記したように本発明に係る水晶振動子Ａによれば、パッケージ基体２とキャップ３との接合には、鉛フリーであるとともにハロゲンフリーであるビスマス系の材料が含まれた構成からなるガラス層４１およびガラス材４２が用いられているので、鉛およびハロゲン族からなる材料の使用による環境悪化を防ぐことができる。 As described above, according to the quartz crystal resonator A according to the present invention, the glass layer having a structure in which the bonding of the package base 2 and the cap 3 includes a lead-free and halogen-free bismuth-based material. Since 41 and the glass material 42 are used, it is possible to prevent environmental deterioration due to the use of a lead and halogen group material.

また、ガラス層４１およびガラス材４２は、予めパッケージ基体２およびキャップ３それぞれの接合位置に形成され、ガラス層４１およびガラス材４２を加熱させることにより溶融させ、このガラス層４１およびガラス材４２の溶融によりパッケージ基体２とキャップ３とが気密接合されているので、パッケージ基体２とキャップ３とのそれぞれの気密接合位置に予め形成されたガラス層４１およびガラス材４２のガラス溶融による接合が促進され、接合を短時間でかつ確実に行なうことができる。 Further, the glass layer 41 and the glass material 42 are formed in advance at the bonding positions of the package base 2 and the cap 3, and are melted by heating the glass layer 41 and the glass material 42. Since the package base 2 and the cap 3 are hermetically joined by melting, the joining of the glass layer 41 and the glass material 42 formed in advance at the respective hermetic joint positions of the package base 2 and the cap 3 is promoted. Bonding can be performed in a short time and reliably.

また、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング処理Ｍにより除去されることにより、水晶振動板１の周波数特性が調整されるので、従来のように既存の励振電極膜とパーシャル蒸着膜との密着強度の問題が発生することが無く、予め設定した周波数への調整を安定して行うことができる。また、イオンミーリング処理Ｍはイオンガンから不活性ガスイオン粒子をビーム状に照射することにより物理的なエッチングを行うものである。そのため、励振電極１１、１２の一部または全部に対しイオンミーリング処理Ｍを行うことにより電極材料が一部除去され、質量除去効果により周波数を漸次上昇させることができる。その結果、パッケージ基体２とキャップ３とを接合するためにガラス層４１およびガラス材４２を加熱することで生じる水晶振動板１の周波数特性の変位を考慮し、予め設定した周波数への調整を安定して行なうことができる。 Further, since part of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12 is removed by the ion milling process M, the frequency characteristics of the crystal diaphragm 1 are adjusted, so that the conventional excitation electrode film and the partial vapor deposition are conventionally used. There is no problem of adhesion strength with the film, and the adjustment to the preset frequency can be performed stably. In addition, the ion milling process M performs physical etching by irradiating inert gas ion particles in a beam form from an ion gun. Therefore, by performing the ion milling process M on part or all of the excitation electrodes 11 and 12, a part of the electrode material is removed, and the frequency can be gradually increased due to the mass removal effect. As a result, it is possible to stabilize the adjustment to a preset frequency in consideration of the displacement of the frequency characteristics of the crystal diaphragm 1 caused by heating the glass layer 41 and the glass material 42 in order to join the package base 2 and the cap 3. Can be done.

なお、本実施の形態では、デバイス端子Ｅ１、Ｅ２は水晶振動子Ａの長辺方向の一端に導出されるが、これに限定されるものではなく、デバイス端子Ｅ１、Ｅ２が連結電極を他の方向に伸長することにより、水晶振動子Ａの短辺方向の一端に導出する構成としてもよいし、対角位置に引き出してもよい。 In the present embodiment, the device terminals E1 and E2 are led out to one end in the long side direction of the crystal unit A, but the present invention is not limited to this, and the device terminals E1 and E2 are connected to other connection electrodes. By extending in the direction, the crystal resonator A may be led out to one end in the short side direction, or may be pulled out to a diagonal position.

また、本実施の形態では、本発明にかかるガラス接合材（ガラス層４１、ガラス材４２）がパッケージ基体２とキャップ３との両方に形成されているが、本発明を実施する最良な実施の形態の１つでありこれに限定されるものではなく、パッケージ基体２またはキャップ３のいずれか一方のみに形成されてもよい。また、予めパッケージ基体２およびキャップ３に形成されずに、パッケージ基体２とキャップ３との接合の際に介在されてもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the glass bonding material (glass layer 41, glass material 42) concerning this invention is formed in both the package base | substrate 2 and the cap 3, it is the best implementation which implements this invention It is one of the forms and is not limited to this, and may be formed only on one of the package base 2 and the cap 3. In addition, the package base 2 and the cap 3 may be interposed between the package base 2 and the cap 3 without being formed in advance.

また、本実施の形態では、励振電極１１、１２の電極材料の一部がイオンミーリング法により除去されて水晶振動板１の周波数特性が調整されているが、これに限定されるものではなく、励振電極１１、１２の電極材料の形状を変化させて水晶振動板１の周波数特性を調整する手法であれば、例えば、スパッタエッチングを用いて水晶振動板１の周波数特性を調整するなどの他の手法であってもよい。 Further, in the present embodiment, a part of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12 is removed by the ion milling method to adjust the frequency characteristics of the crystal diaphragm 1, but the present invention is not limited to this. If the method is to adjust the frequency characteristics of the quartz diaphragm 1 by changing the shape of the electrode material of the excitation electrodes 11 and 12, other methods such as adjusting the frequency characteristics of the quartz diaphragm 1 by using sputter etching, for example. It may be a technique.

また、本実施の形態では、加重錘Ｆをパッケージ基体２の外部底面２９上に搭載し、各パッケージ基体２とキャップ３の接合促進を行っているが、これに限定されるものではなく、キャップ３をパッケージ基体２の方向へ押圧させたり、パッケージ基体２およびキャップ３の両部材をそれぞれの部材の方向へ押圧させてもよい。例えば、図５に示すパレットＰにキャップ３を垂直上方向へ移動させる移動機構を備え、加重錘Ｆの加重と移動機構の移動によりパッケージ基体２およびキャップ３の両部材がともに押圧されてもよい。 Further, in the present embodiment, the weighted weight F is mounted on the outer bottom surface 29 of the package base 2 and the bonding of each package base 2 and the cap 3 is promoted. However, the present invention is not limited to this. 3 may be pressed in the direction of the package base 2, or both members of the package base 2 and the cap 3 may be pressed in the direction of the respective members. For example, the pallet P shown in FIG. 5 may include a moving mechanism for moving the cap 3 vertically upward, and both the package base 2 and the cap 3 may be pressed by the weight of the weight F and the movement of the moving mechanism. .

また、本実施の形態では、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と酸化亜鉛と二酸化ケイ素との総合計質量％は１００．０質量％であるが、これに限定されるものではなく、ガラス成分として酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％であってもよい。また、ガラス成分として酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と他の成分材料とが含まれ、これら各部材の総合計質量％が１００．０質量％であってもよい。ここでいう他の成分材料には、例えば、酸化アルミニウムなどが挙げられる。 In the present embodiment, the total mass% of bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, copper oxide, zinc oxide, and silicon dioxide is 100.0 mass%, but is not limited thereto. Bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, and copper oxide may be included as glass components, and the total mass% of these members may be 100.0 mass%. Further, bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, copper oxide, and other component materials may be included as glass components, and the total mass% of these members may be 100.0 mass%. Examples of the other component materials mentioned here include aluminum oxide.

また、本実施の形態にかかるガラス層４１およびガラス材４２には、酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅と酸化亜鉛と二酸化ケイ素とが含まれているが、少なくとも酸化ビスマスと酸化ホウ素と酸化バリウムと酸化銅とが含まれいればよく、酸化亜鉛および二酸化ケイ素が必ずしも含まれなくてもよい。 The glass layer 41 and the glass material 42 according to the present embodiment contain bismuth oxide, boron oxide, barium oxide, copper oxide, zinc oxide, and silicon dioxide, but at least bismuth oxide and boron oxide. It is only necessary that barium oxide and copper oxide are contained, and zinc oxide and silicon dioxide are not necessarily contained.

また、パッケージ基体２の電極パッド２７、２８への水晶振動板１の搭載には、シリコーンではなく、シリコーンからなる材料よりも熱分解温度の高いポリイミドからなる導電接着材Ｂを用いてもよい。 For mounting the crystal diaphragm 1 on the electrode pads 27 and 28 of the package base 2, a conductive adhesive B made of polyimide having a higher thermal decomposition temperature than a material made of silicone may be used instead of silicone.

電子機器等に用いられる電子部品用パッケージの量産に適用できる。また、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器などの圧電振動デバイスの量産に適用できる。 It can be applied to mass production of packages for electronic parts used in electronic devices. Further, it can be applied to mass production of piezoelectric vibration devices such as crystal resonators, crystal filters, and crystal oscillators.

（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態にかかる水晶振動子の分解斜視図である。(A)-(c) is a disassembled perspective view of the crystal oscillator concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる水晶振動子の内部断面図である。1 is an internal cross-sectional view of a crystal resonator according to an embodiment. 本実施の形態にかかる水晶振動子の構成であるキャップの下面側平面図である。It is a lower surface side top view of the cap which is a structure of the crystal oscillator concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる水晶振動子の、周波数調整工程時における内部断面図である。It is an internal sectional view at the time of the frequency adjustment process of the crystal resonator according to the present embodiment. 本実施の形態にかかる多数個の水晶振動子の、パレットを用いて気密封止工程時における内部断面図である。It is an internal sectional view at the time of an airtight sealing process using a pallet of a large number of crystal resonators according to the present embodiment. （ａ）は、本実施例にかかる水晶振動子の構成である水晶振動板をイオンミーリング法により周波数調整を行ない、パッケージ基体とキャップとの気密接合の後に測定した周波数バラツキを示したグラフ図であり、（ｂ）は、水晶振動板をパーシャル法により周波数調整を行ない、パッケージ基体とキャップとの気密接合の後に測定した周波数バラツキを示した比較例のグラフ図である。(A) is the graph which showed the frequency variation measured after the frequency adjustment of the crystal diaphragm which is the structure of the crystal oscillator concerning a present Example by the ion milling method, and airtight joining of a package base | substrate and a cap. And (b) is a graph of a comparative example showing frequency variation measured after the hermetic bonding between the package base and the cap by adjusting the frequency of the crystal diaphragm by the partial method.

Explanation of symbols

１水晶振動板（電子部品素子）
１１、１２励振電極
２パッケージ基体
３キャップ
４１ガラス層（ガラス接合材）
４２ガラス材（ガラス接合材）
Ａ水晶振動子（圧電振動デバイス）
Ｂ導電接着材（シリコーンからなる材料） 1 Quartz diaphragm (electronic component element)
11, 12 Excitation electrode 2 Package base 3 Cap 41 Glass layer (glass bonding material)
42 Glass material (Glass bonding material)
A Crystal resonator (piezoelectric vibration device)
B Conductive adhesive (material made of silicone)

Claims

In the electronic component package in which an airtight space is formed in the package base and the cap by bonding, and an electronic component element is mounted on the package base in the space.
An electronic component package comprising: a glass bonding material comprising a bismuth-based material that does not contain lead and is not a halogen group, for bonding between the package base and the cap.

The electronic component package according to claim 1,
The glass bonding material is previously formed at each bonding position of the package base and the cap,
A package for an electronic component, wherein the glass bonding material is melted by heating, and the package base and the cap are hermetically bonded by melting the glass bonding material.

The electronic component package according to claim 2,
An electronic component package characterized in that when the package base and the cap are joined, one member of the package base and the cap is pressed toward the other member.

The electronic component package according to any one of claims 1 to 3,
In the glass bonding material, as a glass component, at least 75.0 to 90.0% by mass of bismuth oxide, 3.0 to 15.0% by mass of boron oxide, and 2.0 to 8.0% by mass of barium oxide. And 1.0 to 3.0% by mass of copper oxide, the total mass% of these members is 100.0% by mass or less, and a willemite compound 20. 0-40.0 mass% is externally added, The package for electronic components characterized by the above-mentioned.

The electronic component package according to claim 4,
The glass bonding material contains 0.1 to 2.0% by mass of zinc oxide and 0.1 to 2.0% by mass of silicon dioxide as glass components.

The electronic component package according to claim 5,
The glass bonding material includes, as glass components, 80.0% by mass of bismuth oxide, 10.0% by mass of boron oxide, 6.0% by mass of barium oxide, 2.0% by mass of copper oxide, and 1% of zinc oxide. A package for electronic parts, comprising 0.0% by mass and 1.0% by mass of silicon dioxide, and 30.0% by mass of a willemite compound as a filler is added to the glass component.

The electronic component package according to any one of claims 1 to 6,
An electronic component package, wherein a material made of silicone is used for mounting the electronic component element on the package substrate.

The electronic component package according to any one of claims 1 to 6,
The electronic component package is characterized in that a material made of polyimide is used for mounting the electronic component element on the package substrate.

The electronic component element mounted in the space formed inside the electronic component package according to any one of claims 1 to 8, is a piezoelectric diaphragm having an excitation electrode formed on a surface thereof.
A piezoelectric vibration device, wherein the frequency characteristics of the piezoelectric diaphragm are adjusted by changing the shape of the electrode material of the excitation electrode.

The piezoelectric vibration device according to claim 9, wherein
A part of the electrode material of the excitation electrode is removed by an ion milling method.