特許 7562767 パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-27

(45)【発行日】2024-10-07

(54)【発明の名称】パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/02 20060101AFI20240930BHJP

【ＦＩ】

H01L23/02 C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023098406

(22)【出願日】2023-06-15

(65)【公開番号】P2024024588

(43)【公開日】2024-02-22

【審査請求日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2022/030422

(32)【優先日】2022-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】WO

(73)【特許権者】

【識別番号】391039896

【氏名又は名称】ＮＧＫエレクトロデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100134991

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 和樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148507

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 弘行

(72)【発明者】

【氏名】緒方 孝友

【審査官】清水 稔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２００６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３４０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９８４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５３９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１１０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２８３６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０００８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５６１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１０３０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１３１８６６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビティが設けられたパッケージであって、
セラミックからなる枠部を備え、前記枠部は、第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有しており、前記第２面は、前記キャビティを囲む内縁と、前記内縁を囲む外縁とを有しており、前記パッケージはさらに、
セラミックからなる基板部を備え、前記基板部は、前記枠部の前記第２面を支持する部分と、前記キャビティに面する部分とを有する第３面を有しており、前記パッケージはさらに、
前記基板部の前記第３面上に設けられている電極層と、
前記第１面と前記第２面との間で前記枠部を貫通するビア電極とを備え、前記ビア電極は、前記第１面で直径ＤＡを有する端面と、前記第２面で前記電極層に接し直径ＤＢを有する底面と、を有しており、ＤＡ＜ＤＢが満たされており、
平面視において前記ビア電極の前記底面は、前記枠部の前記第２面の前記内縁からの最小寸法ＬＩと、前記枠部の前記第２面の前記外縁からの最小寸法ＬＯとを有しており、ＬＯ＞ＬＩが満たされており、
前記ビア電極は前記第２面で外周を有しており、前記外周は、直径ＤＢの円形状に沿った円弧部分と、前記枠部の前記第２面の前記内縁の一部に沿った欠損部分と、からなり、
前記ビア電極の前記端面は前記キャビティから離れている、パッケージ。

【請求項2】

前記ビア電極の前記外周の前記欠損部分は、前記ビア電極の前記底面の内方へ凸形状を有している、請求項１に記載のパッケージ。

【請求項3】

キャビティが設けられたパッケージであって、
セラミックからなる枠部を備え、前記枠部は、第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有しており、前記第２面は、前記キャビティを囲む内縁と、前記内縁を囲む外縁とを有しており、前記パッケージはさらに、
セラミックからなる基板部を備え、前記基板部は、前記枠部の前記第２面を支持する部分と、前記キャビティに面する部分とを有する第３面を有しており、前記パッケージはさらに、
前記基板部の前記第３面上に設けられている電極層と、
前記第１面と前記第２面との間で前記枠部を貫通するビア電極とを備え、前記ビア電極は、前記第１面で直径ＤＡを有する端面と、前記第２面で前記電極層に接し直径ＤＢを有する底面と、を有しており、ＤＡ＜ＤＢが満たされており、
平面視において前記ビア電極の前記底面は、前記枠部の前記第２面の前記内縁からの最小寸法ＬＩと、前記枠部の前記第２面の前記外縁からの最小寸法ＬＯとを有しており、ＬＯ＞ＬＩが満たされており、
前記電極層は、前記ビア電極の前記底面に接する部分で局所的に厚くなっている隆起部を有しており、
前記ビア電極は、前記端面と前記底面とをつなぐ側面を有しており、
前記厚み方向に平行な断面視において、前記枠部と前記電極層の前記隆起部との間で境界が形成されており、前記境界は、前記ビア電極の前記側面と鈍角をなすように前記側面とつながっており、前記境界の全体は、前記厚み方向に垂直な水平方向に対して、前記鈍角が大きくなるように傾斜している、パッケージ。

【請求項4】

キャビティが設けられたパッケージであって、
セラミックからなる枠部を備え、前記枠部は、第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有しており、前記第２面は、前記キャビティを囲む内縁と、前記内縁を囲む外縁とを有しており、前記パッケージはさらに、
セラミックからなる基板部を備え、前記基板部は、前記枠部の前記第２面を支持する部分と、前記キャビティに面する部分とを有する第３面を有しており、前記パッケージはさらに、
前記基板部の前記第３面上に設けられている電極層と、
前記第１面と前記第２面との間で前記枠部を貫通するビア電極とを備え、前記ビア電極は、前記第１面で直径ＤＡを有する端面と、前記第２面で前記電極層に接し直径ＤＢを有する底面と、を有しており、ＤＡ＜ＤＢが満たされており、
平面視において前記ビア電極の前記底面は、前記枠部の前記第２面の前記内縁からの最小寸法ＬＩと、前記枠部の前記第２面の前記外縁からの最小寸法ＬＯとを有しており、ＬＯ＞ＬＩが満たされており、
前記枠部の前記第２面は、前記ビア電極の前記底面に直接つながれた第１領域と、前記ビア電極の前記底面に前記第１領域を介してつながれた第２領域と、を有しており、前記第２領域は前記厚み方向に垂直であり、前記第１領域は、前記第２領域に対して、前記ビア電極の前記底面に近いほど前記枠部の厚みが小さくなるように傾斜しており、
前記ビア電極は、前記端面と前記底面とをつなぐ側面を有しており、
前記厚み方向に平行な断面視において、前記ビア電極の前記側面は、前記枠部の前記第２面の前記第１領域と鈍角をなすように前記第１領域につながっている、パッケージ。

【請求項5】

ＬＩ＞０が満たされている、請求項３または４に記載のパッケージ。

【請求項6】

前記直径ＤＡは５０μｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項7】

前記枠部の前記第２面の前記内縁と前記外縁との間の最小寸法は２００μｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項8】

ＬＯ≧ＬＩ×１．５が満たされている、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項9】

前記ビア電極は、前記厚み方向における前記端面と前記底面との中間位置において、（ＤＡ＋ＤＢ）／２以下の直径を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項10】

前記ビア電極は、前記厚み方向において前記端面から逆テーパ形状で延びる部分を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項11】

前記逆テーパ形状は５度以上のテーパ角を有している、請求項１０に記載のパッケージ。

【請求項12】

前記ビア電極は、前記端面から前記底面へ向かって逆テーパ形状で延びる部分を前記枠部の厚みの１／２よりも大きい厚みにわたって有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項13】

前記ビア電極は、前記端面と前記底面とをつなぐ側面を有しており、前記側面は、前記厚み方向に平行な断面視において、少なくとも１つの屈曲点を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【請求項14】

前記少なくとも１つの屈曲点は、逆方向に曲がる２つの屈曲点を含む、請求項１３に記載のパッケージ。

【請求項15】

前記枠部は、前記第１面と、前記第２面の前記外縁とをつなぐ外壁面を有しており、
前記外壁面は、前記第１面につながる焼成面と、前記第２面につながる破断面とを有している、
請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パッケージに関し、特に、ビア電極によって貫通された枠部を有するパッケージに関するものである。

【背景技術】

【0002】

セラミックグリーンシートを用いて製造されるセラミック部品として、水晶振動子用のパッケージが知られている。一般的な水晶振動子は、水晶ブランクと、水晶ブランクが収められるキャビティを有するパッケージと、キャビティを封止するための蓋とを有している。パッケージは、キャビティの底面をなす基板部と、キャビティを囲む枠部と、この枠部上に設けられたメタライズ層とを有している。メタライズ層に蓋がろう材を用いて接合される。これにより、キャビティの気密性が確保される。

【0003】

パッケージの枠部上のメタライズ層は、通常、接地電位用の電極パッドに電気的に短絡されている。この電気的経路は、典型的には、枠部を貫通するビア電極を介して確保することができる。しかしながら、パッケージの小型化の進展にともなって枠部の材料幅（枠部の内縁と外縁との間の寸法）が小さくなってきており、これに対応しての微細なビア電極を形成することが困難となってきている。具体的には、微細なビア電極用の微細なビア孔を、焼成されることによって枠部となるグリーンシートに形成することが、困難となってきている。ビア孔の典型的な形成方法として、ピン形状を有する金型が用いられる場合、ビア孔を微細化するためにピン形状を微細化すると、ピンの機械的強度が不足しやすい。そこで、たとえば特開２００７－２７５９２号公報に開示された技術によれば、ビア電極に代わって、枠部の内壁面上に、略三日月状の形状を有するキャスタレーション電極が設けられている。

【0004】

上記公報の技術のようにビア電極に代わってキャスタレーション電極がキャビティの側壁に設けられている場合、セラミックからなる枠部に比してろう材への高い濡れ性を有する電極がキャビティの内壁を厚み方向に沿って縦断する。よって、ろう材を用いた蓋の接合工程において、ろう材がキャビティ中へキャスタレーション電極に沿って流れ込みやすい。流れ込んだろう材と水晶ブランクとが接触すると、水晶振動子の機械的性能に悪影響が生じることがある。このような、機械的特性への悪影響は、パッケージに実装される素子が水晶ブランクの場合に特に懸念されるが、他の圧電素子の場合にも生じることがある。さらに、パッケージに実装される素子が電気的素子である限り、たとえば意図しない短絡のような、電気的特性への悪影響が懸念される。よって、ろう材の流れ込みを避けることが重要なことがあり、その観点ではキャスタレーション電極よりもビア電極が好適である。小型パッケージにとってもそのような要請があることから、枠部の小さな材料幅に対応して、ビア電極用の微小なビア孔を形成することができる技術が望まれる。

【0005】

特開２００９－２３４０７４号公報は、ビア孔としての微小な貫通孔を、セラミックグリーンシートに、レーザー加工技術によって形成する方法が開示されている。具体的には、厚みが２５０μｍ以下のセラミックグリーンシートに、直径３０μｍ乃至５０μｍの貫通孔が、紫外線レーザーを用いて形成される。このように厚みに対して直径の小さい貫通孔がレーザー加工によって形成される場合、貫通孔がテーパ形状を有する傾向があることが指摘されている。そして上記公報においては、貫通孔のテーパ形状は、貫通孔への導体ペーストの充填を困難にするものとして問題視されている。そこで上記公報の技術においては、テーパ率を６０％以上とすることができるレーザー光照射条件が検討されている。ここでテーパ率は、テーパの直径比によって定義されており、テーパ率１００％は貫通孔がテーパ形状を有しないことを意味し、また、より小さなテーパ率は、より急激なテーパ形状を意味する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００７－２７５９２号公報

【文献】特開２００９－２３４０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明者らの検討によれば、上記のレーザー加工技術が、パッケージの枠部にビア電極を設ける目的で単純に適用されると、キャビティの気密性を十分に確保することが困難なことがある。この問題は、パッケージの小型化の進展にともなって枠部の材料幅が小さくなるほど深刻となる。よって、気密性を確保する観点では、前述したキャスタレーション電極の方が好適なことがある。一方で、前述したように、キャスタレーション電極が提供されると、キャビティへのろう材の流れ込みが問題となることがある。以上から、キャビティの十分な気密性を確保しつつ、キャビティ中へのろう材の流れ込みを防止することは、従来の技術では困難である。

【0008】

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、キャビティの十分な気密性を確保しつつ、キャビティ中へのろう材の流れ込みを防止することができるパッケージを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

態様１は、キャビティが設けられたパッケージであって、セラミックからなる枠部を備え、前記枠部は、第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有しており、前記第２面は、前記キャビティを囲む内縁と、前記内縁を囲む外縁とを有しており、前記パッケージはさらに、セラミックからなる基板部を備え、前記基板部は、前記枠部の前記第２面を支持する部分と、前記キャビティに面する部分とを有する第３面を有しており、前記パッケージはさらに、前記基板部の前記第３面上に設けられている電極層と、前記第１面と前記第２面との間で前記枠部を貫通するビア電極とを備え、前記ビア電極は、前記第１面で直径ＤＡを有する端面と、前記第２面で前記電極層に接し直径ＤＢを有する底面と、を有しており、ＤＡ＜ＤＢが満たされており、平面視において前記ビア電極の前記底面は、前記枠部の前記第２面の前記内縁からの最小寸法ＬＩと、前記枠部の前記第２面の前記外縁からの最小寸法ＬＯとを有しており、ＬＯ＞ＬＩが満たされている。

【0010】

態様２は、態様１のパッケージであって、前記直径ＤＡは５０μｍ以下である。

【0011】

態様３は、態様１または２のパッケージであって、前記枠部の前記第２面の前記内縁と前記外縁との間の最小寸法は２００μｍ以下である。

【0012】

態様４は、態様１から３のいずれかひとつのパッケージであって、ＬＯ≧ＬＩ×１．５が満たされている。

【0013】

態様５は、態様１から４のいずれかひとつのパッケージであって、前記ビア電極は、前記厚み方向における前記端面と前記底面との中間位置において、（ＤＡ＋ＤＢ）／２以下の直径を有している。

【0014】

態様６は、態様１から５のいずれかひとつのパッケージであって、前記ビア電極は、前記厚み方向において前記端面から逆テーパ形状で延びる部分を有している。

【0015】

態様７は、態様６のパッケージであって、前記逆テーパ形状は５度以上のテーパ角を有している。

【0016】

態様８は、態様１から７のいずれかひとつのパッケージであって、前記ビア電極は、前記端面から前記底面へ向かって逆テーパ形状で延びる部分を前記枠部の厚みの１／２よりも大きい厚みにわたって有している。

【0017】

態様９は、態様１から８のいずれかひとつのパッケージであって、前記ビア電極は、前記端面と前記底面とをつなぐ側面を有しており、前記側面は、前記厚み方向に平行な断面視において、少なくとも１つの屈曲点を有している。

【0018】

態様１０は、態様９のパッケージであって、前記少なくとも１つの屈曲点は、逆方向に曲がる２つの屈曲点を含む。

【0019】

態様１１は、態様１から１０のいずれかひとつのパッケージであって、前記枠部は、前記第１面と、前記第２面の前記外縁とをつなぐ外壁面を有しており、前記外壁面は、前記第１面につながる焼成面（ａｓ－ｆｉｒｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ）と、前記第２面につながる破断面（ｆｒａｃｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅ）とを有している。

【0020】

態様１２は、態様１から１１のいずれかひとつのパッケージであって、ＬＩ＞０が満たされている。

【0021】

態様１３は、態様１から１１のいずれかひとつのパッケージであって、前記ビア電極は前記第２面で外周を有しており、前記外周は、直径ＤＢの円形状に沿った円弧部分と、前記枠部の前記第２面の前記内縁の一部に沿った欠損部分と、からなる。

【0022】

態様１４は、態様１３のパッケージであって、前記ビア電極の前記外周の前記欠損部分は、前記ビア電極の前記底面の内方へ凸形状を有している。

【0023】

態様１５は、態様１から１４に記載のいずれかひとつのパッケージであって、前記電極層は、前記ビア電極の前記底面に接する部分で局所的に厚くなっている。

【0024】

態様１６は、態様１から１５に記載のパッケージであって、前記枠部の前記第２面は、前記ビア電極の前記底面に直接つながれた第１領域と、前記ビア電極の前記底面に前記第１領域を介してつながれた第２領域と、を有しており、前記第２領域は前記厚み方向に垂直であり、前記第１領域は、前記第２領域に対して、前記ビア電極の前記底面に近いほど前記枠部の厚みが小さくなるように傾斜している。

【発明の効果】

【0025】

態様１によれば、第１に、ＬＯ＞ＬＩが満たされるようにビア電極の底面が配置されていることから、ビア電極の底面の外縁と枠部の第２面の外縁との間で、セラミック間の積層界面が配置された箇所を、大きく確保することができる。ここで、セラミック間の積層界面は、金属とセラミックとの積層界面に比して、高い気密性を有する。よって、積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を抑制することができる。第２に、ビア電極の端面の直径ＤＡがビア電極の底面の直径ＤＢよりも小さいことから、ビア電極の底面がキャビティに達するほどビア電極がキャビティ近傍に位置しても、ビア電極の端面はキャビティから離れて位置することができる。これにより、ビア電極の端面近傍でビア電極の側面がキャビティへ露出されることが避けられる。よって、ビア電極に起因してのキャビティ中へのろう材の流れ込みを防止することができる。以上から、キャビティの十分な気密性を確保しつつ、キャビティ中へのろう材の流れ込みを防止することができる。

【0026】

態様２によれば、ビア電極の直径ＤＡが５０μｍ以下の微細な寸法である。これにより、枠部の幅寸法も微細化することができる。この微細化が進むほど基板部と枠部との間の積層界面に沿ったリークが問題となりやすいところ、当該問題が、上述した理由によって効果的に抑制される。

【0027】

態様３によれば、枠部の第２面の内縁と外縁との間の最小寸法は２００μｍ以下である。このように微細化が進むほど基板部と枠部との間の積層界面に沿ったリークが問題となりやすいところ、当該問題が、上述した理由によって効果的に抑制される。

【0028】

態様４によれば、ＬＯ≧ＬＩ×１．５が満たされている。これにより、基板部と枠部との間の積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。

【0029】

態様５によれば、前記ビア電極は、厚み方向における前記端面と前記底面との中間位置において、（ＤＡ＋ＤＢ）／２以下の直径を有している。これにより、ビア電極の当該中間位置と、枠部の外壁面との間の距離を十分に確保することができる。よって、ビア電極と枠部との間の気密信頼性を高めることができる。

【0030】

態様６によれば、ビア電極は、厚み方向において端面から逆テーパ形状で延びる部分を有している。これにより、ビア電極の端面と、キャビティとの間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極に起因してのキャビティ中へのろう材の流れ込みをより十分に防止することができる。

【0031】

態様７によれば、ビア電極の、端面から延びる逆テーパ形状は、５度以上のテーパ角を有している。これにより、ビア電極の端面と、キャビティとの間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極に起因してのキャビティ中へのろう材の流れ込みをより十分に防止することができる。

【0032】

態様８によれば、ビア電極の、端面から延びる逆テーパ形状は、枠部の厚みの１／２以上の厚みを有している。これにより、ビア電極の端面と、キャビティとの間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極に起因してのキャビティ中へのろう材の流れ込みをより十分に防止することができる。

【0033】

態様９によれば、ビア電極の側面は、少なくとも１つの屈曲点を有している。これにより、パッケージの製造における焼結収縮に起因してのビア電極の側面と枠部との間のはがれを抑制することができる。

【0034】

態様１０によれば、ビア電極の側面は、逆方向に曲がる２つの屈曲点を有している。これにより、パッケージの製造における焼結収縮に起因してのビア電極の側面と枠部との間のはがれを、より十分に抑制することができる。

【0035】

態様１１によれば、枠部の外壁面は、第１面につながる焼成面と、第２面につながる破断面とを有している。破断面はブレイク工程によって形成されるところ、その工程ばらつきの影響によって、枠部の第２面の外縁とビア電極の底面との間の距離が小さくなることがある。しかしながら、前述したようにＬＯ＞ＬＩが満たされていることによって、当該距離が過小にはなりにくくなる。よって、当該距離が過小なことに起因しての気密性の不足を防止することができる。

【0036】

態様１２によれば、ＬＩ＞０が満たされている。これにより、ビア電極の底面近傍においても、ビア電極の側面がキャビティへ露出されることが避けられる。よって、キャビティ中へのろう材の流れ込みを、より確実に防止することができる。

【0037】

態様１３によれば、ビア電極の外周は、枠部の第２面の内縁の一部に沿った欠損部分を有している。これにより、ビア電極をキャビティへ近づけて配置しやすくなる。よって、基板部と枠部との間の積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。

【0038】

態様１４によれば、ビア電極の外周の欠損部分は、ビア電極の底面の内方へ凸形状を有している。これにより、ビア電極をキャビティの角に配置することができる。よって、最小寸法ＬＯを大きく確保しやすくなる。よって、基板部と枠部との間の積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。

【0039】

態様１５によれば、電極層は、ビア電極の底面に接する部分で局所的に厚くなっている。これにより、ビア電極の構成をおおよそ維持したままで、ビア電極の側面と枠部の第２面とがなす鈍角を、より大きくすることができる。よって、主に金属からなるビア電極と、セラミックからなる枠部と、の間での熱膨張の差異に起因した熱応力を緩和することができる。よって、熱応力に起因しての、クラック、または、ビア電極と枠部との間での剥がれを防止することができる。

【0040】

態様１６によれば、枠部の前記第２面は、ビア電極の底面に直接つながれた第１領域と、ビア電極の底面に第１領域を介してつながれた第２領域と、を有しており、第２領域は厚み方向に垂直であり、第１領域は、第２領域に対して、ビア電極の底面に近いほど枠部の厚みが小さくなるように傾斜している。これにより、ビア電極の構成をおおよそ維持したままで、ビア電極の側面と枠部の第２面とがなす鈍角を、より大きくすることができる。よって、主に金属からなるビア電極と、セラミックからなる枠部と、の間での熱膨張の差異に起因した熱応力を緩和することができる。よって、熱応力に起因しての、クラック、または、ビア電極と枠部との間での剥がれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】実施の形態１における水晶振動子の構成を概略的に示す平面図である。

【図2】図１の線ＩＩ－ＩＩに沿う概略的な断面図である。

【図3】図１の水晶振動子の製造方法の一工程を概略的に示す平面図である。

【図4】図３の線ＩＶ－ＩＶに沿う概略的な断面図である。

【図5】実施の形態１におけるパッケージの構成を概略的に示す平面図である。

【図6】図５の線ＶＩ－ＶＩに沿う概略的な断面図である。

【図7】図５におけるメタライズ層および枠部の図示を省略した平面図である。

【図8】図７における基板部およびビア電極を、パッケージ電極パッドを破線で示しつつ、概略的に示す平面図である。

【図9】図５における枠部上のメタライズ層の図示を省略した平面図である。

【図10】図９の一部拡大図である。

【図11】図５の線ＸＩ－ＸＩに沿う概略的な部分断面図である。

【図12】実施の形態１におけるパッケージの製造方法における基板グリーン体の構成を概略的に示す部分平面図である。

【図13】図１２に示された基板グリーン体における基板部および基板ビア電極を、パッケージ電極パッドを破線で示しつつ、概略的に示す部分平面図である。

【図14】図１２および図１３の線ＸＩＶ－ＸＩＶに沿う概略的な部分断面図である。

【図15】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図16】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図17】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図18】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図19】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図20】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図21】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図22】実施の形態１におけるパッケージの製造方法の一工程を概略的に示す部分断面図である。

【図23】第１比較例のパッケージの構成を図１１と同様の視野で概略的に示す部分断面図である。

【図24】第２比較例のパッケージの構成を図１１と同様の視野で概略的に示す部分断面図である。

【図25】実施の形態１の変形例におけるパッケージの構成を図１１と同様の視野で概略的に示す部分断面図である。

【図26】実施の形態１の変形例におけるパッケージの構成を図１０と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。

【図27】図２６のパッケージが有するビア電極の底面の構成を説明する平面図である。

【図28】図１１に示されたビア電極の構成の詳細を説明するための図である。

【図29】本発明の実施の形態２におけるパッケージが有するビア電極の構成の詳細を説明するための図である。

【図30】本発明の実施の形態３におけるパッケージが有するビア電極の構成の詳細を説明するための図である。

【図31】実施の形態４におけるパッケージの構成を、実施の形態１の図１０と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。

【図32】図３１の線ＸＸＸＩＩ－ＸＸＸＩＩに沿う概略的な部分断面図である。

【図33】実施の形態４におけるパッケージの構成を、実施の形態１の図７と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。

【図34】実施の形態４におけるパッケージの製造方法の、実施の形態１の図１７に対応する工程を、概略的に示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、一部の図中には、方向の理解を容易とするために、ｘｙｚ直交座標系が示されており、そのｚ方向は厚み方向に対応している。また本明細書において、「テーパ形状」および「逆テーパ形状」は、異なる意味を有している。ある方向が定義された場合に、当該方向に延びる「テーパ形状」は、当該方向に向かって次第に狭くなる形状であり、例えば、当該方向に向かって直径が次第に小さくなる形状である。一方、当該方向に延びる「逆テーパ形状」は、当該方向と逆方向に向かって次第に狭くなる形状であり、例えば、当該方向と逆方向に向かって直径が次第に小さくなる形状である。言い換えれば、当該方向に延びる「逆テーパ形状」は、当該方向に向かって次第に広くなる形状であり、例えば、当該方向に向かって直径が次第に大きくなる形状である。

【0043】

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における水晶振動子９００（電気的部品）の構成を概略的に示す平面図である。図２は、図１の線ＩＩ－ＩＩに沿う概略的な断面図である。図３は、水晶振動子９００（図１）の製造方法における、水晶ブランク８９０（電気的素子）が実装された直後の構成を概略的に示す平面図である。図４は、図３の線ＩＶ－ＩＶに沿う概略的な断面図である。

【0044】

水晶振動子９００は、パッケージ７０１と、水晶ブランク８９０と、ろう材９６０と、蓋９８０とを有している。パッケージ７０１にはキャビティＣＶが設けられている。水晶ブランク８９０は、キャビティＣＶ内に収められており、パッケージ７０１の素子電極パッド２１１および素子電極パッド２１２の上に実装されている。蓋９８０は、ろう材９６０によってパッケージ７０１のメタライズ層６００に接合されており、これによりキャビティＣＶが封止されている。ろう材９６０は、典型的には、金を含む合金からなることが好ましく、たとえば、金およびスズを含む合金、言い換えればＡｕ－Ｓｎ系合金、からなる。蓋９８０は、金属からなり、例えば、鉄およびニッケルを含む合金からなる。なお本明細書において、合金は金属の一種とみなす。

【0045】

メタライズ層６００は、例えば、モリブデンおよびタングステンの少なくともいずれかを含む金属からなる。メタライズ層６００の表面（ろう材９６０に面する面）には、めっき層が設けられていてよく、典型的には金めっき層が設けられている。また金めっき層の下地としてニッケルめっき層が設けられていてよい。本実施の形態においては、パッケージ７０１の枠部１２０の枠上面ＳＦ１上に直接設けられたメタライズ層６００と、蓋９８０との間が、ろう材９６０のみによって接合されている。

【0046】

図５は、パッケージ７０１の構成を概略的に示す平面図である。図６は、図５の線ＶＩ－ＶＩに沿う概略的な断面図である。パッケージ７０１は、セラミック部１００と、素子電極パッド２１１と、素子電極パッド２１２と、パッケージ電極パッド３０１～３０４とを有している。また詳しくは後述するが、パッケージ７０１は、セラミック部１００に設けられた、電気的配線のための構成を有している。

【0047】

セラミック部１００は、セラミックからなり、好ましくは酸化物を主成分として有しており、より好ましくはアルミナを主成分として有しており、例えば実質的にアルミナからなる。セラミック部１００は、基板部１１０と、枠部１２０とを含む。基板部１１０の材料と、枠部１２０の材料とは、同じであってよい。枠部１２０は厚み方向（図６におけるｚ方向）において基板部１１０に積層されている。枠部１２０は、枠上面ＳＦ１（第１面）と、枠下面ＳＦ２（厚み方向において第１面と反対の第２面）とを有している。また枠部１２０は、枠上面ＳＦ１と枠下面ＳＦ２とを互いにつなぐ内壁面を有しており、当該内壁面はキャビティＣＶの側壁である。基板部１１０は基板上面ＳＦ３（第３面）を有している。基板上面ＳＦ３は、枠部１２０の枠下面ＳＦ２を支持する支持面部分ＳＦ３Ｓと、キャビティＣＶに面するキャビティ面部分ＳＦ３Ｃとを有している。キャビティ面部分ＳＦ３ＣはキャビティＣＶの底面をなしている。

【0048】

素子電極パッド２１１および素子電極パッド２１２（図５）はキャビティＣＶに面してセラミック部１００（図６）に配置されている。具体的には、素子電極パッド２１１および素子電極パッド２１２は、基板部１１０（図６）の上面（キャビティＣＶに面する面）上に配置されている。パッケージ電極パッド３０１～３０４（図５）はキャビティＣＶ外においてセラミック部１００（図６）に配置されている。具体的には、パッケージ電極パッド３０１～３０４は、基板部１１０（図６）の下面（キャビティＣＶに面する面とは反対の面）上に配置されている。

【0049】

中継電極２２０（図５）は、基板部１１０（図６）の基板上面ＳＦ３上に設けられている。中継電極２２０は、少なくとも部分的に支持面部分ＳＦ３Ｓ（図６）上に配置されている。よって、中継電極２２０（図５）は、少なくとも部分的に枠部１２０に覆われている。中継電極２２０はさらに、枠部１２０には覆われずにキャビティＣＶの底面に配置された部分を有していてよい。言い換えれば、中継電極２２０は枠部１２０に部分的にのみ覆われていてよい。

【0050】

図７は、メタライズ層６００（図５）および枠部１２０（図６）の図示を省略した平面図である。図８は、図７における基板部１１０および基板ビア電極４１１～４１４を、パッケージ電極パッド３０１～３０４を破線で示しつつ、概略的に示す平面図である。

【0051】

セラミック部１００の基板部１１０にはその上面近傍において配線層４０１～４０３が埋め込まれている。配線層４０１は素子電極パッド２１１に接触しており、配線層４０２は素子電極パッド２１２に接触しており、配線層４０３は中継電極２２０に接触している。これらの接触を阻害しない範囲で配線層４０１～４０３は、基板部１１０の一部としての絶縁膜１１０ｉ（図１１参照）に被覆されていてよく、特に素子電極パッド２１１と配線層４０３との間は、絶縁膜１１０ｉによって絶縁されている。配線層４０３および中継電極２２０によって電極層２００が構成されている。

【0052】

パッケージ７０１は、セラミック部１００の基板部１１０中に埋め込まれた基板ビア電極４１１～４１４を有している。基板ビア電極４１１は配線層４０２とパッケージ電極パッド３０１とを互いに接続している。基板ビア電極４１２は配線層４０３とパッケージ電極パッド３０２とを互いに接続している。基板ビア電極４１３は配線層４０１とパッケージ電極パッド３０３とを互いに接続している。基板ビア電極４１４は配線層４０３とパッケージ電極パッド３０４とを互いに接続している。

【0053】

以上の構成から、素子電極パッド２１１はパッケージ電極パッド３０３に電気的に接続されており、素子電極パッド２１２はパッケージ電極パッド３０１に電気的に接続されており、中継電極２２０はパッケージ電極パッド３０２およびパッケージ電極パッド３０４に電気的に接続されている。

【0054】

図９は、図５におけるメタライズ層６００の図示を省略した平面図である。図１０は、図９の一部拡大図である。図１１は、図５の線ＸＩ－ＸＩに沿う概略的な断面図である。

【0055】

枠部１２０の枠下面ＳＦ２は、キャビティＣＶを囲む内縁ＥＩと、内縁ＥＩを囲む外縁ＥＯとを有している。内縁ＥＩと外縁ＥＯとの間の最小寸法ＷＤ（図１０）は、２００μｍ以下であってよく、典型的には２０μｍ以上１１０μｍ以下である。枠部１２０は、枠上面ＳＦ１と、枠下面ＳＦ２の外縁ＥＯとをつなぐ外壁面ＳＦ４を有している。また枠部１２０は、枠上面ＳＦ１と枠下面ＳＦ２の内縁ＥＩとをつなぐ内壁面（図１１における左面）を有しており、内壁面はキャビティＣＶに面している。本実施の形態においては、外壁面ＳＦ４は、枠上面ＳＦ１につながる焼成面ＳＦ４Ａと、枠下面ＳＦ２につながる破断面ＳＦ４Ｂとを有している。破断面ＳＦ４Ｂは、枠上面ＳＦ１に対しておおよそ垂直な面（図１１においてｚ方向に平行な面）であってよい。焼成面ＳＦ４Ａは、図１１に示されているように、枠上面ＳＦ１と破断面ＳＦ４Ｂとの間を面取りするベベル面であってよい。言い換えれば、焼成面ＳＦ４Ａの法線方向は、枠上面ＳＦ１および破断面ＳＦ４Ｂの法線方向とは異なってよく、かつ、それらの間であってよい。

【0056】

前述したように、配線層４０３および中継電極２２０によって、基板部１１０の基板上面ＳＦ３上に電極層２００が構成されている。また、前述したように基板部１１０がその一部として絶縁膜１１０ｉ（図１１）を有している。変形例として、絶縁膜１１０ｉはパッケージの設計によっては省略されてよい。また電極層２００は、配線層４０３および中継電極２２０のいずれか一方のみによって構成されてよい。例えば、電極層２００は、中継電極２２０が省略されつつ配線層４０３を有していてよく、その場合において、配線層４０３と絶縁膜１１０ｉとの境界位置（図１１における配線層４０３の右端位置）が支持面部分ＳＦ３Ｓ上の中継電極２２０の端位置（図１１における中継電極２２０の右端位置）へずらされてよく、中継電極２２０は省略されてよい。またキャビティＣＶに面している絶縁膜１１０ｉの端は、枠部１２０に達するように変形されてよく、その場合、電極層２００は絶縁膜１１０ｉによってキャビティＣＶから隔てられてよい。また、電極層２００は、典型的には図１１に示されているように支持面部分ＳＦ３Ｓとキャビティ面部分ＳＦ３Ｃとにまたがっているが、変形例として、支持面部分ＳＦ３Ｓ上にのみ配置されていてよい。また電極層２００は、図１１に示されているように、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の外縁ＥＯから離れた端（図１１における右端）を有していることが好ましい。言い換えれば、この端は外縁ＥＯに達していないことが好ましい。これにより、電極層２００をなす金属と、セラミックとの積層界面が外縁ＥＯに達しない。その結果、セラミック同士の界面の気密性に比して低い気密性を有する金属とセラミックとの界面が外縁ＥＯに達しない。よって、電極層２００に起因しての気密性の低下を抑制することができる。

【0057】

パッケージ７０１は、ビア電極５１０を有している。ビア電極５１０は枠上面ＳＦ１と枠下面ＳＦ２との間で枠部１２０を貫通している。ビア電極５１０は、枠上面ＳＦ１で端面ＳＦＡを有しており、また枠下面ＳＦ２で底面ＳＦＢを有している。平面視において、端面ＳＦＡの中心位置と、底面ＳＦＢの中心位置とは、おおよそ同じであってよい。底面ＳＦＢは、電極層２００に接しており、本実施の形態においては中継電極２２０に接している。前述したように、中継電極２２０は配線層４０３に接触しており、配線層４０３（図７）には基板ビア電極４１２および基板ビア電極４１４が接続されている。よって基板ビア電極４１２および基板ビア電極４１４は、ビア電極５１０に電気的に接続されている。さらに、ビア電極５１０の端面ＳＦＡは、メタライズ層６００（図６）に接している。よってメタライズ層６００は、基板ビア電極４１２および基板ビア電極４１４のそれぞれを介して、パッケージ電極パッド３０２およびパッケージ電極パッド３０４に電気的に接続されている（図８参照）。

【0058】

ビア電極５１０の端面ＳＦＡは直径ＤＡ（図１０）を有している。直径ＤＡは、最小寸法ＷＤより小さく、５０μｍ以下であってよい。ビア電極５１０の底面ＳＦＢは、直径ＤＡよりも大きい直径ＤＢ（図１０）を有している。言い換えれば、ＤＡ＜ＤＢが満たされている。直径ＤＢに対する直径ＤＡの割合は、３０％以上７０％以下であってよい。枠部１２０の厚みが２０μｍ以上２５０μｍ以下の場合、上記割合が特に好適である。ビア電極５１０は、厚み方向（図１１におけるｚ方向）における端面ＳＦＡと底面ＳＦＢとの中間位置（端面ＳＦＡの位置と底面ＳＦＢの位置との平均位置）において、（ＤＡ＋ＤＢ）／２以下の直径を有していることが好ましい。テーパ率（直径ＤＢに対する直径ＤＡの百分率）は６０％未満であってよい。

【0059】

平面視（図１０）において底面ＳＦＢは、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の内縁ＥＩからの最小寸法ＬＩと、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の外縁ＥＯからの最小寸法ＬＯとを有している。ＬＯ＞ＬＩが満たされており、好ましくは、ＬＯ≧ＬＩ×１．５が満たされている。なお本実施の形態においては、ＬＩ＞０である。

【0060】

図１０に示された平面レイアウトにおいて、端面ＳＦＡおよび底面ＳＦＢの形状は、おおよそ円形形状であるが、これら形状は幾何学的に厳密な円形状から、製造誤差に起因して若干異なっていてもよい。その場合、直径ＤＡおよび直径ＤＢは、端面ＳＦＡおよび底面ＳＦＢを円形形状で近似することによって算出されてよい。また、後述される変形例のように円形形状に欠損部分が設けられている場合、欠損部分は無視して直径が決定されてよい。

【0061】

また図１０に示された平面レイアウトにおいて、枠下面ＳＦ２（図１１参照）の内縁ＥＩは、第１直線部（図１０におけるｘ方向に沿った直線部）と、第１直線部に対して直角方向に延びる第２直線部（図１０におけるｙ方向に沿った直線部）と、これらを互いにつなぐ角部とを有している。最小寸法ＬＩは、この角部への寸法であってよい。

【0062】

図１２から図２２は、複数のパッケージ７０１を一括して製造する製造方法を説明するための図である。なお、図１２～図２１は、図２１の状態を図２２の状態へと変化させる焼成工程よりも前の状態を示している。よって、図１２～図２１中の各構成は、完成されたパッケージ７０１中の構成とは異なり、未焼成の材料からなる。しかしながら説明の便宜上、焼成工程よりも前の工程を示す図１２～図２１においても、焼成工程を経て得られたパッケージ７０１の構成を表す符号と同様の符号が付されている。また説明の便宜上、未焼成の材料からなる上記構成の称呼にも、焼成工程を経て得られたパッケージ７０１中の構成の称呼を用いることがある。

【0063】

図１２は、上記製造方法における基板グリーン体ＧＳの構成を概略的に示す部分平面図である。図１３は、基板グリーン体ＧＳにおける基板部１１０および基板ビア電極４１１～４１４を、パッケージ電極パッド３０１～３０４を破線で示しつつ、概略的に示す部分平面図である。図１４は、図１２および図１３の線ＸＩＶ－ＸＩＶに沿う概略的な部分断面図である。基板グリーン体ＧＳは、複数の領域ＵＮ０～ＵＮ４を含み、その各々が最終的にパッケージ７０１（図６）の基板部１１０およびその近傍の構造となる。領域ＵＮ１～ＵＮ４は、いずれも領域ＵＮ０に隣り合うように配置されている。なお図１２および図１３においては、領域ＵＮ０についてのみ具体的な構成が示されているが、領域ＵＮ１～ＵＮ４も同様の構成を有していてよい。

【0064】

なお本明細書において、文言「グリーン体」は、後の工程において焼成されることになる未焼成の構成のことを意味する。グリーン体は、典型的には粉末成形体である。ハンドリングを容易とするために、グリーン体は、主成分に加えて、ガラス成分と有機成分とを、添加物として含んでよい。有機成分は、例えば、ポリビニルブチラールまたはアクリルを含んでいてよい。グリーン体の成形方法は任意であるが、例えばドクターブレード法により、グリーン体の少なくとも一部としてのグリーンシートが形成される。このグリーンシート上にさらなるグリーン体が付加されてもよく、この付加は、典型的には、当該グリーンシート上での印刷、または、他のグリーンシートの積層によって行われる。当該印刷は、典型的にはスクリーン印刷法によって行われる。焼成されることによってセラミック部１００（図６）となるグリーン体の主成分は、例えばアルミナ粉末であってよい。焼成されることによってビア電極５１０および電極層２００（図１１参照）などの配線構造となるグリーン体の主成分は、例えば、タングステン（Ｗ）粉末、モリブデン（Ｍｏ）粉末、Ｗ粉末とＭｏ粉末との混合粉末、または、Ｗ－Ｍｏ合金粉末であってよい。

【0065】

基板グリーン体ＧＳを得るには、まず、基板部１１０となるグリーンシートが形成される。このグリーンシートに対して、パンチ加工によるビア孔の形成と、当該ビア孔中への電極ペーストの印刷とが行われることによって、基板ビア電極４１１～４１４となるグリーン体が形成される。電極ペースト中には、例えば、タングステンおよびモリブデンの少なくともいずれかの粉末が分散されている。続いて、このグリーンシートに対して電極ペーストの印刷が行われることによって、配線層４０１～４０３となるグリーン体が形成される。続いて、このグリーンシートに対してセラミックペーストの印刷が行われることによって、絶縁膜１１０ｉとなるグリーン体が形成される。続いて、このグリーンシートに対して電極ペーストの印刷が行われることによって、素子電極パッド２１１，２１２、および中継電極２２０となるグリーン体が形成される。また、上記のように基板ビア電極４１１～４１４となるグリーン体が形成された後の任意のタイミングで、このグリーンシートに対して電極ペーストの印刷が行われることによって、パッケージ電極パッド３０１～３０４となるグリーン体が形成される。

【0066】

図１５～図１９は、枠部１２０（図１１）およびその近傍の構造を構成するための枠部グリーン体ＧＦに関連した工程を順に示す部分断面図である。図中、一点鎖線でブレイク面ＢＲが示されており、これに沿って、後述するブレイク工程が行われることになる。

【0067】

図１５を参照して、枠部グリーン体ＧＦとして、まず、枠部１２０となる部分を含む単純なグリーンシートが形成される。この形成は、例えば、ドクターブレード法によって行われてよい。

【0068】

図１６を参照して、枠部１２０にビア孔ＶＨが、レーザー加工によって形成される。レーザー加工用のレーザー光は、枠下面ＳＦ２から枠上面ＳＦ１へと進行するように照射される。その結果、ビア孔ＶＨは、枠下面ＳＦ２から枠上面ＳＦ１へ向かう方向にテーパ形状を有しやすい。枠下面ＳＦ２における孔径は枠上面ＳＦ１における孔径よりも大きい。

【0069】

さらに図１７を参照して、枠部グリーン体ＧＦのビア孔ＶＨ（図１６）内に、ビア電極５１０（図１７）が形成される。具体的には、ビア孔ＶＨ中へ電極ペーストがスクリーン印刷法によって充填される。この充填は、枠下面ＳＦ２から枠上面ＳＦ１へ行われることが好ましい。

【0070】

図１８を参照して、メタライズ層６００が形成される。具体的には、電極ペーストが塗布される。なお、図１８においては枠上面ＳＦ１の全体に電極ペーストが塗布されているが、後述のキャビティＣＶの形成工程によって除去される領域にメタライズ層６００を塗布する必要はない。よって当該領域の少なくとも一部には塗布がなされないようなスクリーン印刷法が適用されてよい。

【0071】

図１９を参照して、キャビティＣＶがパンチ加工によって形成される。なお、キャビティＣＶが枠部グリーン体ＧＦへ、より早いタイミング形成されてもよい。以上により、キャビティＣＶを囲む枠形状を有する枠部グリーン体ＧＦが完成される。

【0072】

図２０を参照して、基板グリーン体ＧＳ（図１４）上に枠部グリーン体ＧＦ（図１９）を積層することによってグリーンシート７００Ｇが形成される。グリーンシート７００Ｇは複数の領域７０１Ｇを含み、その各々が最終的にパッケージ７０１（図１１参照）となる。

【0073】

図２１を参照して、グリーンシート７００Ｇの枠上面ＳＦ１にトレンチＴＲ１（図１３）が形成される。また、グリーンシート７００Ｇの、枠上面ＳＦ１と反対の面に、トレンチＴＲ２が形成される。トレンチＴＲ１とトレンチＴＲ２とは、厚み方向において対向するように配置される。トレンチＴＲ１およびトレンチＴＲ２は、例えば、刃先をグリーンシート７００Ｇへ押し付けることによって形成される。その後、グリーンシート７００Ｇを焼成する焼成工程が行われる。なお、焼成工程後に、必要に応じて、めっき工程も行われてよい。

【0074】

図２２を参照して、上記焼成工程によって焼成シート７００Ｆが形成される。焼成工程において、トレンチＴＲ１の内面は、焼成雰囲気にさらされる。よって、焼成シート７００ＦのトレンチＴＲ１の内面は焼成面となる。当該焼成面が、パッケージ７０１の焼成面ＳＦ４Ａ（図１１）となる。焼成シート７００Ｆへ応力を印加することによって、トレンチＴＲ１からクラックを発生させるブレイク工程が行われる。ブレイク工程によって枠部１２０が破断されることによって破断面が形成される。当該破断面が、パッケージ７０１の破断面ＳＦ４Ｂ（図１１）となる。ブレイク工程は、トレンチＴＲ１とトレンチＴＲ２との間でクラックを発生させる工程であってよい。ブレイク工程により、焼成シート７００Ｆから複数のパッケージ７０１が切り出される。以上により、パッケージ７０１（図１１）が得られる。

【0075】

上記ブレイク工程において、トレンチＴＲ１からのクラックは、理想的には、図２２における実線矢印に示されたように、厚み方向に沿って伸展する。しかし実際には、図２２における破線矢印に示されたように、クラックがビア電極５１０へ、意図せず接近することがある。その結果、当該一方のビア電極５１０を有するパッケージ７０１において、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の最小寸法ＬＯ（図１０）が小さくなってしまうことがある。過小な最小寸法ＬＯはパッケージ７０１のリークにつながりやすいので、最小寸法ＬＯは、ある程度の余裕を有していることが望まれる。本実施の形態によれば、この余裕を確保しやすくなる。

【0076】

図２３は、第１比較例のパッケージ７９１の構成を、図１１と同様の視野で概略的に示す部分断面図である。第１比較例のパッケージ７９１のビア電極５１０の形状は、前述した実施の形態１におけるパッケージ７０１（図１１）のビア電極５１０の形状が上下反転された形状を有している。その結果、パッケージ７９１においては、実施の形態１とは異なり、端面ＳＦＡの直径が、底面ＳＦＢの直径よりも大きい。よって、パッケージ７９１（図２３）を製造することを意図した工程において、キャビティＣＶとビア電極５１０とが互いに接近するような製造誤差が生じることに起因して、図２４に示された第２比較例のパッケージ７９２が製造される確率が、無視できないものとなる。

【0077】

パッケージ７９２においては、ビア電極５１０の端面ＳＦＡがキャビティＣＶに達している。その結果、ビア電極５１０の端面ＳＦＡ近傍でビア電極５１０の側面がキャビティＣＶへ露出されている。パッケージ７９２へ蓋９８０（図２参照）を接合する工程においては、ろう材９６０（図２参照）がキャビティＣＶ中へ、矢印ＦＬ（図２４）に示されているように流れ込みやすい。流れ込んだろう材と水晶ブランク８９０（図２参照）とが接触することによって、水晶振動子９００（図２参照）の性能に悪影響が生じることがある。なお、ろう材９６０の流れ込みによる機械的特性への悪影響は、パッケージに実装される素子が水晶ブランク８９０の場合に特に懸念されるが、他の圧電素子の場合にも生じることがある。さらに、パッケージに実装される素子が電気的素子である限り、たとえば意図しない短絡のような、電気的特性への悪影響が懸念される。

【0078】

本実施の形態のパッケージ７０１（図１０および図１１）によれば、第１に、ＬＯ＞ＬＩ（図１０参照）が満たされるようにビア電極５１０の底面ＳＦＢが配置されていることから、ビア電極５１０の底面ＳＦＢと枠部１２０の枠下面ＳＦ２の外縁ＥＯとの間で、セラミック間の積層界面が配置された箇所を、大きく確保することができる。ここで、セラミック間の積層界面は、金属とセラミックとの積層界面に比して、高い気密性を有する。よって、積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティＣＶの気密性の低下を抑制することができる。第２に、ビア電極５１０の端面ＳＦＡの直径ＤＡがビア電極５１０の底面ＳＦＢの直径ＤＢよりも小さいことから、ビア電極５１０の底面ＳＦＢがキャビティＣＶに達するほどビア電極５１０がキャビティＣＶ近傍に位置しても、ビア電極５１０の端面ＳＦＡはキャビティＣＶから離れて位置することができる。これにより、ビア電極５１０の端面ＳＦＡ近傍でビア電極５１０の側面がキャビティＣＶへ露出されることが避けられる。よって、ビア電極５１０に起因してのキャビティＣＶ中へのろう材９６０の流れ込みを防止することができる。以上から、キャビティＣＶの十分な気密性を確保しつつ、キャビティＣＶ中へのろう材９６０の流れ込みを防止することができる。

【0079】

ビア電極５１０の直径ＤＡ（図１０）は５０μｍ以下であってよい。これにより、枠部１２０の最小寸法ＷＤ（図１０）も微細化することができ、例えば２００μｍ以下とされる。この微細化が進むほど基板部１１０と枠部１２０との間の積層界面に沿ったリークが問題となりやすいところ、当該問題が、上述した理由によって効果的に抑制される。

【0080】

図１０を参照して、ＬＯ≧ＬＩ×１．５が満たされている場合、基板部１１０と枠部１２０との間の積層界面（図１１参照）に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。

【0081】

ビア電極５１０は、厚み方向（図１１におけるｚ方向）における端面ＳＦＡと底面ＳＦＢとの中間位置において、図１０を参照して、（ＤＡ＋ＤＢ）／２以下の直径を有していてよい。これにより、ビア電極５１０の当該中間位置と、枠部１２０の外壁面ＳＦ４との間の距離を十分に確保することができる。よって、ビア電極５１０と枠部１２０との間の気密信頼性を高めることができる。例えば図２２における破線矢印に示されたように、クラックがビア電極５１０へ、意図せず接近することがあっても、クラックがビア電極５１０へ達することを防止できる。

【0082】

ビア電極５１０は、厚み方向（図１１におけるｚ方向）において、端面ＳＦＡから逆テーパ形状で延びる部分を有している。これにより、ビア電極５１０の端面ＳＦＡと、キャビティＣＶとの間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極５１０に起因してのキャビティＣＶ中へのろう材９６０の流れ込みをより十分に防止することができる。特に本実施の形態においては、ビア電極５１０の全体が逆テーパ形状で延びているので、この効果がより十分に得られる。

【0083】

枠部１２０の外壁面ＳＦ４（図１１）は、枠上面ＳＦ１につながる焼成面ＳＦ４Ａと、枠下面ＳＦ２につながる破断面ＳＦ４Ｂとを有している。破断面ＳＦ４Ｂはブレイク工程によって形成されるところ、その工程ばらつきの影響によって、最小寸法ＬＯ（図１０）が小さくなることがある。しかしながら、前述したようにＬＯ＞ＬＩが満たされていることによって、最小寸法ＬＯが過小にはなりにくくなる。よって、最小寸法ＬＯが過小なことに起因しての気密性の不足を防止することができる。

【0084】

ＬＩ＞０が満たされている場合（図１０）、ビア電極５１０の底面ＳＦＢ近傍においても、ビア電極５１０の側面がキャビティＣＶへ露出されることが避けられる。よって、キャビティＣＶ中へのろう材９６０の流れ込みを、より確実に防止することができる。ただしＬＩ＞０は、必ずしも満たされる必要はない。ＬＩ＝０に対応する変形例について、以下に説明する。

【0085】

図２５は、本実施の形態１の変形例におけるパッケージ７１０の構成を、図１１と同様の視野で概略的に示す部分断面図である。図２６は、パッケージ７１０の構成を、図１０と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。図２７は、図２６に示されたビア電極５１０の底面ＳＦＢの構成を説明する平面図である。図１１（実施の形態１）を参照して、本変形例においては、ＬＩ＞０は満たされていない。

【0086】

ビア電極５１０は枠下面ＳＦ２（図２５）で、外周ＰＲ（図２７）を有している。外周ＰＲは、直径ＤＢの円形状に沿った円弧部分ＰＲａと、枠下面ＳＦ２の内縁ＥＩの一部ＥＩｃに沿った欠損部分ＰＲｂと、からなる。欠損部分ＰＲｂは、上記円形状を欠損させるように位置している。なお本変形例においては、枠部１２０の内縁ＥＩは、欠損部分ＰＲｂに沿った一部ＥＩｃを含むものとみなす。本変形例においては、ビア電極５１０の底面ＳＦＢが枠部１２０の内縁ＥＩの一部ＥＩｃに接しているので、図１１において定義されている最小寸法ＬＩはゼロである。

【0087】

本変形例によれば、ビア電極５１０の外周ＰＲが、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の内縁ＥＩの一部ＥＩｃに沿った欠損部分を有している。これにより、ビア電極５１０をキャビティＣＶへ近づけて配置しやすくなる。よって、基板部１１０と枠部１２０との間の積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。

【0088】

ビア電極５１０の外周ＰＲの欠損部分ＰＲｂ（図２７）は、ビア電極５１０の底面ＳＦＢの内方へ凸形状を有していてよい。その場合、ビア電極５１０をキャビティＣＶの角に配置することができる。よって、最小寸法ＬＯ（図１０参照）を大きく確保しやすくなる。よって、基板部１１０と枠部１２０との間の積層界面に沿ったリークに起因してのキャビティの気密性の低下を、より十分に抑制することができる。なおこの場合の典型例としては、枠部１２０の内縁ＥＩが略矩形状を有しており、矩形形状の各角部に沿って内縁ＥＩの一部ＥＩｃが延びている。各角部は、図１０に示された例においては、円弧状に面取りされており、よって内縁ＥＩの一部ＥＩｃも円弧状に延びている。

【0089】

図２８は、ビア電極５１０（図１１）の構成の詳細を説明するための図である。ビア電極５１０は、厚み方向（図２８におけるｚ方向）の全体において端面ＳＦＡから底面ＳＦＢまで逆テーパ形状を有している。この逆テーパは、厚み方向（図中、ｚ方向）を基準として、５度以上のテーパ角ＴＰを有していることが好ましい。これにより、ビア電極５１０の端面ＳＦＡと、キャビティＣＶとの間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極５１０に起因してのキャビティＣＶ中へのろう材９６０の流れ込みをより十分に防止することができる。なお本実施の形態においては、ビア電極５１０が、上述したように厚み方向の全体において逆テーパ形状を有しているところ、これとは異なる形態について、以下の実施の形態２および３において説明する。

【0090】

＜実施の形態２＞
図２９は、本実施の形態２におけるパッケージ７０２が有するビア電極５２０の構成の詳細を説明するための図である。厚み方向に平行な断面視（図２９）において、ビア電極５２０は、端面ＳＦＡと底面ＳＦＢとをつなぐ側面を有している。点ＫＡおよび点ＫＢのそれぞれは、厚み方向における端面ＳＦＡおよび底面ＳＦＢの位置での当該側面の位置を示す。点ＫＶは、厚み方向における点ＫＡと点ＫＢとの間での当該側面の位置を示す。点ＫＷは、厚み方向における点ＫＶと点ＫＢとの間での当該側面の位置を示す。上記側面は、少なくとも１つの屈曲点を有していてよく、本実施の形態においては、逆方向に曲がる２つの屈曲点として点ＫＶおよび点ＫＷを有している。ビア電極５２０は、点ＫＡから点ＫＶまでの側面を有する部分５２１と、点ＫＶから点ＫＷまでの側面を有する部分５２２と、点ＫＷから点ＫＢまでの側面を有する部分５２３とを有している。部分５２１は、厚み方向において端面ＳＦＡから逆テーパ形状で延びており、この逆テーパ形状のテーパ角ＴＰは５度以上であることが好ましい。部分５２２は、部分５２１に比して緩やかな逆テーパ形状、または円筒状形状を有している。部分５２３は、部分５２２に比して急激な逆テーパ形状を有している。

【0091】

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１またはその変形例の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

【0092】

本実施の形態２によれば、ビア電極５２０の側面は、屈曲点（具体的には、点ＫＶおよび点ＫＷ）を有している。これにより、パッケージ７０２の製造における焼結収縮に起因してのビア電極５２０の側面と枠部１２０との間のはがれを抑制することができる。屈曲点としての点ＫＶおよび点ＫＷが逆方向に曲がっていることにより、この効果が、より十分なものとされる。

【0093】

なおビア電極５２０は、端面ＳＦＡから底面ＳＦＢへ向かって逆テーパ形状で延びる部分を、枠部１２０の厚みの１／２よりも大きい厚みにわたって有していることが好ましい。これにより、ビア電極５２０の端面ＳＦＡとキャビティＣＶ（図１１参照）との間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極５２０に起因してのキャビティＣＶ中へのろう材の流れ込みをより十分に防止することができる。

【0094】

＜実施の形態３＞
図３０は、本実施の形態３におけるパッケージ７０３が有するビア電極５３０の構成の詳細を説明するための図である。ビア電極５３０は、点ＫＡから点ＫＶまでの側面を有する部分５３１と、点ＫＶから点ＫＷまでの側面を有する部分５３２と、点ＫＷから点ＫＢまでの側面を有する部分５３３とを有している。部分５３１は、厚み方向において端面ＳＦＡから逆テーパで延びており、この逆テーパ形状のテーパ角ＴＰは５度以上であることが好ましい。部分５３２は、端面ＳＦＡから底面ＳＦＢへ向かう方向において、逆テーパ形状ではなくテーパ形状を有している。言い換えれば、部分５３２は、端面ＳＦＡから底面ＳＦＢへ向かう方向において、テーパ形状を有している。部分５３３は、端面ＳＦＡから底面ＳＦＢへ向かう方向において逆テーパ形状を有している。

【0095】

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態２の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。本実施の形態によれば、焼結収縮に起因してのビア電極５２０の側面と枠部１２０との間のはがれを抑制する効果が、実施の形態２に比して、より高められる。

【0096】

なおビア電極５３０は、端面ＳＦＡから底面ＳＦＢへ向かって逆テーパ形状で延びる部分、具体的には部分５３１および部分５３３、を、枠部１２０の厚みの１／２よりも大きい厚みにわたって有していることが好ましい。これにより、ビア電極５３０の端面ＳＦＡとキャビティＣＶ（図１１参照）との間の距離を確保しやすくなる。よって、ビア電極５３０に起因してのキャビティＣＶ中へのろう材の流れ込みをより十分に防止することができる。

【0097】

＜実施の形態４＞
図３１は、本実施の形態４におけるパッケージ７２０の構成を、実施の形態１の図１０と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。図３２は、図３１の線ＸＸＸＩＩ－ＸＸＸＩＩに沿う概略的な部分断面図である。図３３は、パッケージ７２０の構成を、実施の形態１の図７と同様の視野で概略的に示す部分平面図である。

【0098】

パッケージ７２０においては、電極層２００は、ビア電極５１０の底面ＳＦＢに接する部分で局所的に厚くなっている。これは、図３４を参照しつつ後述する理由により、電極層２００が、ビア電極５１０の底面ＳＦＢに接する隆起部２２２を有していることに起因している。またこれに起因して、枠部１２０の枠下面ＳＦ２は、ビア電極５１０の底面ＳＦＢに直接つながれた傾斜領域ＳＦ２ｄ（第１領域）と、ビア電極５１０の底面ＳＦＢに傾斜領域ＳＦ２ｄを介してつながれた平行領域ＳＦ２ｆ（第２領域）と、を有している。第２領域ＳＦ２ｆは厚み方向に垂直である。傾斜領域ＳＦ２ｄは、平行領域ＳＦ２ｆに対して、ビア電極５１０の底面ＳＦＢに近いほど枠部１２０の厚みが小さくなるように傾斜している。この傾斜の角度は、例えば、４°以上、２０°以下である。

【0099】

平面視（図３１）において、枠部１２０の枠下面ＳＦ２の外縁ＥＯから隆起部２２２は離れている。また、平面視において外縁ＥＯからの隆起部２２２の最小寸法（言い換えれば最小距離）は、好ましくは最小寸法ＬＩ（図１０）より大きく、より好ましくはＬＩ×１．５以上である。

【0100】

なお、図３１および図３２に例示された構成においては、平面視において、傾斜領域ＳＦ２ｄはビア電極５１０の底面ＳＦＢを完全に囲んでおり、また平行領域ＳＦ２ｆはこの傾斜領域ＳＦ２ｄを完全に囲んでいる。しかしながら変形例として、平行領域ＳＦ２ｆは傾斜領域ＳＦ２ｄを完全に囲んでいる必要はない。さらなる変形例として、さらに傾斜領域ＳＦ２ｄもビア電極５１０の底面ＳＦＢを完全に囲んでいる必要はない。これら変形例は、例えば、図２５および図２６（実施の形態１の変形例）に示されているようにビア電極５１０がキャビティＣＶの近く配置されている構成に隆起部２２２が適用された場合に相当する。

【0101】

また、図３２においては、隆起部２２２が、基板部１１０（具体的には基板部１１０の一部としての絶縁膜１１０ｉ）から中継電極２２０によって完全に分離されている。変形例として、隆起部２２２は基板部１１０（具体的には基板部１１０の一部としての絶縁膜１１０ｉ）に接していてよい。

【0102】

傾斜領域ＳＦ２ｄ（図３２）が前述したように傾斜していることにより、ビア電極５１０の構成をおおよそ維持したままで、ビア電極５１０の側面と枠下面ＳＦ２とがなす鈍角ＳＨ（図３２）を、より大きくすることができる。よって、主に金属からなるビア電極５１０と、セラミックからなる枠部１２０と、の間での熱膨張の差異に起因した熱応力を緩和することができる。よって、熱応力に起因しての、クラック、または、ビア電極５１０と枠部１２０との間での剥がれを防止することができる。

【0103】

図３４は、パッケージ７２０の製造方法の、実施の形態１の図１７に対応する工程を、概略的に示す部分断面図である。この工程において、枠部グリーン体ＧＦのビア孔ＶＨ（図１６）内に、ビア電極５１０（図３４）が形成される。具体的には、ビア孔ＶＨ中へ電極ペーストが、スクリーン印刷法によって充填され、そして乾燥される。この充填は、枠下面ＳＦ２から枠上面ＳＦ１へ電極ペーストを流し込むことによって行われることが好ましい。ビア孔ＶＨ（図１６）内のほぼ全体に電極ビア５１０が確実に形成されるように若干の余裕量をもって電極ペーストが供給され、そしてそれが乾燥されると、図３４に示されているように、枠下面ＳＦ２上においてビア孔ＶＨから隆起するように、電極ペーストの隆起部２２２ｐが形成される。この隆起部２２２ｐが、積層工程（図１９から図２０への工程を参照）において基板グリーン体ＧＳによってビア孔ＶＨの方へ押し付けられることに起因して、パッケージ７２０に隆起部２２２（図３２）が付与される。

【0104】

なお上記以外の構成については、上述した実施の形態１～３のいずれかまたはその変形例の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

【符号の説明】

【0105】

１２０ ：枠部
２００ ：電極層
２２２ ：隆起部
５１０，５２０，５３０：ビア電極
６００ ：メタライズ層
７０１，７１０，７２０：パッケージ
９００ ：水晶振動子（電気的部品）
９６０ ：ろう材
９８０ ：蓋
ＣＶ ：キャビティ
ＥＩ ：内縁
ＥＯ ：外縁
ＳＦ１ ：枠上面（第１面）
ＳＦ２ ：枠下面（第２面）
ＳＦ２ｄ ：第１領域
ＳＦ２ｆ ：第２領域
ＳＦ４Ａ ：焼成面
ＳＦ４Ｂ ：破断面
ＳＦＡ ：端面
ＳＦＢ ：底面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】