CN106575956A - 电子器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制盖与基板的位置偏移的产生的电子器件。本发明所涉及的电子器件的特征在于，具备：基板，其包含具有主面的基板主体以及设置在主面上的线状的金属膜，该金属膜呈包围规定区域的环状；以及盖，其具有与规定区域实质上一致的形状的开口，并且，通过在开口的外缘与金属膜接合，从而与主面一起形成封闭空间，开口的外缘在剖面上具有位于距离基板最近的位置的第一部分和位于与第一部分相比距离基板远的位置的第二部分，金属膜与第二部分重叠，金属膜中与第二部分重叠的部分的膜厚在剖面上随着向从第一部分朝向第二部分的规定方向行进而增加。

Description

电子器件

技术领域

本发明涉及电子器件，更确定地说，涉及具备基板以及安装在基板上的盖的电子器件及其制造方法。

背景技术

作为以往的电子器件，例如，已知有专利文献1所记载的晶体振子。该晶体振子具备陶瓷平板、接合剂、晶体振动元件以及盖。在陶瓷平板的主面上安装有晶体振动元件，并且以包围该晶体振动元件的周围的方式配置接合剂。盖呈在底面具有开口的长方体，并以覆盖晶体振动元件的方式配置在陶瓷平板的主面上。此时，盖的开口的外缘与接合剂接触。然后，在使接合剂熔融之后使其固化。由此，盖固定在陶瓷平板上。

然而，专利文献1所记载的晶体振子具有产生盖与陶瓷平板的位置偏移这样的问题。

专利文献1：国际公开第2013/172440号

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够抑制盖与基板的位置偏移的产生的电子器件。

本发明的一方式所涉及的电子器件的特征在于，具备：

基板，其包含具有主面的基板主体以及设置在该主面上的线状的金属膜，所述金属膜在从相对于该主面的法线方向俯视时呈包围规定区域的环状；以及

盖，其具有与上述规定区域实质上一致的形状的开口，并且，通过在该开口的外缘处与上述金属膜接合，从而与上述主面一起形成封闭空间，

上述开口的外缘在与上述金属膜延伸的延伸方向正交的第一剖面上，具有位于距离上述基板最近的位置的第一部分和位于与该第一部分相比距离该基板远的位置的第二部分，

在从上述法线方向俯视时，上述金属膜与上述第二部分重叠，

上述金属膜中与上述第二部分重叠的部分的膜厚在上述第一剖面上，随着向从上述第一部分朝向该第二部分的规定方向行进而增加。

根据本发明，能够抑制盖与基板的位置偏移的产生。

附图说明

图1是电子器件10的外观立体图。

图2是电子器件10的分解立体图。

图3是图1的A－A剖面结构图。

图4是图3的C处的放大图。

图5是电子器件10的制造时的外观立体图。

图6是电子器件10的制造时的外观立体图。

图7是电子器件10的制造时的外观立体图。

图8是电子器件10的制造时的外观立体图。

图9是切割母基板110时的剖面结构图。

图10是变形例所涉及的电子器件10a的C处的放大图。

具体实施方式

(电子器件的结构)

以下，参照附图对本发明的电子部件的一实施方式所涉及的具备芯片部件的电子器件进行说明。图1是电子器件10的外观立体图。图2是电子器件10的分解立体图。图3是图1的A－A剖面结构图。图4是图3的C处的放大图。以下，将相对于电子器件10的主面的法线方向定义为上下方向，将从上侧俯视时电子器件10的长边延伸的方向定义为左右方向，并将电子器件10的短边延伸的方向定义为前后方向。

如图1～图3所示，电子器件10具备基板12、金属盖14以及晶体片16。

基板12(电路基板的一个例子)包含基板主体21、外部电极22、26、40、42、44、46、布线24、28、金属化膜(金属膜的一个例子)30、焊料(接合剂的一个例子)50以及通孔导体v1、v2。

基板主体21是在从上侧俯视时呈长方形的平板。基板主体21例如，由氧化铝烧结体、莫来石烧结体、氮化铝烧结体、碳化硅烧结体、玻璃陶瓷烧结体等陶瓷系绝缘性材料、晶体、玻璃、硅等制成。基板主体21在上下具有两个主面。将基板主体21的上侧的主面称为表面，并将基板主体21的下侧的主面称为背面。

外部电极22是设置在基板主体21的表面的左后角附近的正方形的导体层。外部电极26是设置在基板主体21的表面的左前角附近的正方形或者长方形的导体层。外部电极22与外部电极26在前后方向上排列。

外部电极40是设置在基板主体21的背面的左前角附近的正方形的导体层。外部电极42是设置在基板主体21的背面的左后角附近的正方形的导体层。外部电极44是设置在基板主体21的背面的右前角附近的正方形的导体层。外部电极46是设置在基板主体21的背面的右后角附近的正方形的导体层。此外，外部电极40、42、44、46也可以是长方形或者五角形。

布线24是设置在基板主体21的表面，并从外部电极22朝向左侧延伸的直线状的导体层。布线24的左端在从上侧俯视时与外部电极42重叠。布线28是从外部电极26朝向前侧延伸之后朝向右侧延伸的线状的导体层。布线28的右端在从上侧俯视时与外部电极44重叠。

金属化膜30是设置在基板主体21的表面上的线状的金属膜，在从上侧(相对于表面的法线方向)俯视时呈包围区域R的环状。更详细而言，金属化膜30遍及基板主体21的表面的外缘的全长接触。因此，金属化膜30在从上侧俯视时与基板主体21的表面的四边接触，从而呈框状的长方形。由此，金属化膜30包围长方形的区域R。

另外，如图4所示，金属化膜30呈三层结构，包含钼层30a、镍层30b以及金层30c。在基板主体21的表面上从下侧向上侧依次层叠钼层30a、镍层30b以及金层30c。钼层30a例如，通过打印形成，具有20μm左右的厚度。镍层30b以及金层30c例如，通过电镀形成，具有0.5μm～1μm左右的厚度。此外，图4为了理解的容易，而以与实际的尺寸不同的尺寸进行记载。

这里，如图4所示，金属化膜30的膜厚在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，随着向从区域R内朝向区域R外的规定方向(在图4中，是从右侧朝向左侧的方向)行进而增加。在本实施方式中，金属化膜30的膜厚连续地增加，并在基板主体21的外缘处最大。即，金属化膜30的剖面形状呈将穹顶状分割为一半后的形状。

此外，在图4中，示出与基板主体21的表面的左侧的短边相接的金属化膜30的剖面形状。因此，从区域R内朝向区域R外的规定方向是从右侧朝向左侧的方向。但是，在与基板主体21的表面的右侧的短边相接的金属化膜30的剖面形状中，规定方向是从左侧朝向右侧的方向。另外，在与基板主体21的表面的前侧的长边相接的金属化膜30的剖面形状中，规定方向是从后侧朝向前侧的方向。在与基板主体21的表面的后侧的长边相接的金属化膜30的剖面形状中，规定方向是从前侧朝向后侧的方向。

此外，外部电极22、26、40、42、44、46以及布线24、28与金属化膜30具有相同的三层结构。但是，对于外部电极22、26、40、42、44、46以及布线24、28的层叠结构，由于并不重要所以省略进一步的说明。

通孔导体v1在上下方向贯通基板主体21，连接布线24的左端与外部电极42。由此，外部电极22与外部电极42电连接。

通孔导体v2在上下方向贯通基板主体21，连接布线28的右端与外部电极44。由此，外部电极26与外部电极44电连接。

通孔导体v1、v2通过在形成于基板主体21的通孔埋入钨、镍等导体而制成。

晶体片16包含晶体主体17以及外部电极97、98。晶体主体17是在从上侧俯视时呈长方形的平板。晶体主体17例如，是以规定的角度从晶体原石等切出的AT切割型。将晶体主体17的上侧的主面称为表面，将晶体主体17的下侧的主面称为背面。

外部电极97是设置在晶体主体17的背面的左后角附近的正方形的导体层。外部电极98是设在晶体主体17的背面的左前角附近的正方形的导体层。外部电极97、98例如，通过在铬的基底层上层叠金来制成。

此外，晶体片16也包含晶体主体17以及外部电极97、98以外的构成。然而，晶体片16是与一般的晶体片相同的结构，所以省略详细的说明。

晶体片16安装在基板12的表面的区域R。具体而言，外部电极22与外部电极97通过导电性粘合剂210连接，且外部电极26与外部电极98通过导电性粘合剂212连接。

金属盖14是具有与区域R实质上一致的形状(即，长方形)的开口的框体，例如，通过在镍或者钴镍合金的母材上实施镀镍以及镀金来制成。在本实施方式中，金属盖14是下侧开口的长方体状的箱状，通过在钴镍合金的母材的表面实施镀镍以及镀金来制成。

另外，如图4所示，开口的外缘E在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，具有接近部分A1和非接近部分A2。接近部分A1是在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，位于距离基板主体21最近的位置的部分。非接近部分A2是在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，位于与接近部分A1相比距离基板主体21远的位置的部分。从区域R内朝向区域R外的规定方向与从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向一致。因此，在图4中，接近部分A1相对于非接近部分A2在右侧位于邻接的位置。

并且，如图4所示，开口的外缘E由于开口的外缘E与基板主体21的距离在接近部分A1和非接近部分A2的边界处不连续地变化而呈阶梯状。即，接近部分A1与基板主体21的距离为距离D1且实质上恒定。另外，非接近部分A2与基板主体21的距离为比距离D1大的距离D2且实质上恒定。

此外，在图4中，示出基板主体21的表面的左侧的短边附近的开口的外缘E的剖面形状。因此，从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向是从右侧朝向左侧的方向。但是，在基板主体21的表面的右侧的短边附近的开口的外缘E的剖面形状中，从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向是从左侧朝向右侧的方向。在基板主体21的表面的前侧的长边附近的开口的外缘E的剖面形状中，从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向是从后侧朝向前侧的方向。在基板主体21的表面的后侧的长边附近的开口的外缘E的剖面形状中，从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向是从前侧朝向后侧的方向。

如以上那样构成的金属盖14以开口的外缘E与金属化膜30一致的方式安装于基板主体21。以下，对金属盖14向基板主体21的安装进行说明。

焊料50配置在金属化膜30上。焊料50具有与金属化膜30实质上相同的形状，呈长方形的框状。焊料50具有比金属化膜30低的熔点，例如，由金－锡合金制成。焊料50例如，通过打印等形成在金属化膜30上。并且，在金属盖14的开口的外缘E与焊料50接触的状态下，使金属化膜30熔融以及固化。由此，金属盖14在开口的外缘E的全长上经由焊料50与金属化膜30接合。接合包括金属盖14的外缘E与金属化膜30接触的状态以及在金属盖14的外缘E与金属化膜30之间存在焊料50的状态这双方。其结果为，通过基板主体21的表面以及金属盖14，形成封闭空间Sp。因此，晶体片16收纳在封闭空间Sp内。另外，封闭空间Sp通过金属盖14经由金属化膜30以及焊料50与基板主体21紧贴而保持为真空状态。

这里，如图4所示，金属化膜30在从上侧俯视时与非接近部分A2重叠。但是，金属化膜30在从上侧俯视时也可以从非接近部分A2突出，也可以与接近部分A1重叠。

(电子器件的制造方法)

以下，参照附图对电子器件10的制造方法进行说明。图5～图8是电子器件10的制造时的外观立体图。图9是切割母基板110时的剖面结构图。图5～图8是提取母基板110的一部分的图。

首先，如图5所示，准备矩阵状地排列了多个基板主体21的母基板110。母基板110例如，通过氧化铝烧结体、莫来石烧结体、氮化铝烧结体、碳化硅烧结体、玻璃陶瓷烧结体等陶瓷系绝缘性材料、晶体、玻璃、硅等制成。

接下来，在母基板110上，对应当形成通孔导体v1、v2的位置照射射束，形成贯通孔。并且，在贯通孔填充钼等导电性材料，并使其干燥。其后，对导电性材料进行烧结，从而如图6所示，形成通孔导体v1、v2。

接下来，如图7所示，在基板主体21的背面分别形成外部电极40、42、44、46的基底电极。具体而言，在母基板110的背面上打印钼层，并使其干燥。其后，对钼层进行烧结。由此，形成外部电极40、42、44、46的基底电极。

接下来，如图8所示，在基板主体21的表面分别形成外部电极22、26、布线24、28以及金属化膜30的基底电极。此时，各金属化膜30在前后左右相邻的膜彼此连接。即，在母基板110的表面形成沿基板主体21的表面的边界的格子状的金属化膜30。在母基板110的表面上打印钼层，并进行干燥。其后，对钼层进行烧结。由此，形成外部电极22、26、布线24、28以及金属化膜30的基底电极。

接下来，在外部电极40、42、44、46、22、26、布线24、28以及金属化膜30的基底电极依次实施镀镍以及镀金。由此，形成外部电极40、42、44、46、22、26、布线24、28以及金属化膜30。

这里，向贯通孔的导电性材料的填充和基板的布线等的打印通过使用真空打印等，能够同时形成。此时，导电性材料与布线等同时进行烧制即可。

另外，在母基板110为陶瓷系烧结体绝缘性材料的情况下，能够在烧制前的薄片状态下，进行贯通孔的形成、导电性材料的填充、外部电极40、42、44、46、22、26、布线24、28以及金属化膜30的打印、干燥，其后，在层叠多个的状态下进行加压紧贴作为层叠片，并对其进行烧制，使通孔导体、外部电极40、42、44、46、22、26、布线24、28、金属化膜30以及基板主体21同时完成。此后，实施与上述相同的电镀。

接下来，如图9所示，通过切块机200，将母基板110分割为多个基板主体21。此时，分割为在前后左右方向上相邻的膜彼此连接的金属化膜30。

接下来，在金属化膜30上形成焊料50。具体而言，如图2所示，在金属化膜30上打印由金－锡合金构成的导电性材料。

接下来，在基板主体21的表面的区域R安装晶体片16。具体而言，如图2所示，通过导电性粘合剂210粘合外部电极22与外部电极97，并且通过导电性粘合剂212粘合外部电极26与外部电极98。

接下来，通过电铸制成金属盖14的母材。具体而言，准备具有与金属盖14的形状一致的内周面的原模。然后，在原模的内周面上镀上钴镍合金并使其生长，得到金属盖14的母材。然后，对金属盖14的母材实施镀镍以及镀金。由此，在接近部分A1与非接近部分A2的边界处形成阶梯差。通过以上的工序，形成金属盖14。

接下来，以在金属盖14的开口的外缘E接合金属化膜30，并且，与基板主体21的主面以及金属化膜30一起形成封闭空间Sp的方式，在基板主体21安装金属盖14。

具体而言，将金属盖14的开口的外缘E推至焊料50。此时，在从上侧俯视时，使非接近部分A2位于金属化膜30上。此后，在真空中(例如，10^-5Pa以上10^-1Pa以下)在一分钟～六十分钟左右的期间对基板主体21等加热到焊料50熔融且金属化膜30不熔融的温度(例如，280℃以上350℃以下)。由此，焊料50熔融。此后，通过冷却基板主体21等，焊料50固化。由此，金属盖14固定于基板主体21。经由以上的工序，电子器件10完成。

(效果)

根据以上那样构成的电子器件10，能够抑制基板12与金属盖14的位置偏移的产生。更详细而言，在电子器件10中，开口的外缘E在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，具有接近部分A1和非接近部分A2。接近部分A1是在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，位于距离基板主体21最近的位置的部分。非接近部分A2是在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，位于与接近部分A1相比距离基板主体21远的位置的部分。并且，如图4所示，金属化膜30的膜厚在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，随着向从接近部分A1朝向非接近部分A2的规定方向行进而增加。而且，如图4所示，金属化膜30在从上侧俯视时与非接近部分A2重叠。由此，在图4中，若金属盖14向左侧移动，则接近部分A1与非接近部分A2的边界被金属化膜30卡住。此外，在基板主体21的表面的右侧的短边附近、前侧的长边附近以及后侧的长边附近，也产生与图4的基板主体21的表面的左侧的短边附近相同的现象。因此，若金属盖14要向前后左右方向移动，则接近部分A1与非接近部分A2的边界被金属化膜30卡住。根据以上，金属化膜30在金属盖14的安装时作为定位部件发挥作用。其结果为，能够抑制基板12与金属盖14的位置偏移的产生。

另外，若抑制基板12与金属盖14的位置偏移的产生，则能够更可靠地将封闭空间Sp保持为真空状态。其结果为，电子器件10的可靠性以及成品率提高。

并且，若抑制基板12与金属盖14的位置偏移的产生，则在金属盖14安装于基板12时，抑制金属盖14与晶体片16碰撞。

(变形例)

以下，参照附图对变形例所涉及的电子器件10a进行说明。图10是变形例所涉及的电子器件10a的C处的放大图。

电子器件10a在接近部分A1与非接近部分A2的位置以及金属化膜30的位置，与电子器件10不同。以下，以这样的不同点为中心对电子器件10a进行说明。

在电子器件10a中，从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向与从区域R外朝向区域R内的方向一致。即，接近部分A1比非接近部分A2位于外侧。

另外，随着调换接近部分A1与非接近部分A2的位置关系，金属化膜30不与基板主体21的外缘相接。

在以上那样构成的电子器件10a中，也能够起到与电子器件10相同的作用效果。

(其它的实施方式)

本发明所涉及的电子器件并不限定于电子器件10、10a而在其主旨的范围内能够变更。

此外，虽然在电子器件10中，金属化膜30在外缘的全长与基板主体21的表面的该外缘接触，但也可以不与基板主体21的表面的外缘接触。

另外，在电子器件10中，如图4所示，金属化膜30的膜厚在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，随着向从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向(从右侧朝向左侧的方向)行进而增加。因此，金属化膜30的膜厚在基板主体21的表面的外缘最大。即，金属化膜30的剖面形状呈将穹顶状分割为一半的形状。然而，金属化膜30的剖面形状也可以呈穹顶状。但是，在该情况下，也需要金属化膜30中与非接近部分A2中和的部分的膜厚在与金属化膜30延伸的延伸方向正交的剖面上，随着向从接近部分A1朝向非接近部分A2的方向(从右侧朝向左侧的方向)行进而增加。

另外，虽然在电子器件10安装有晶体片16，但也可以代替晶体片16而安装其它的电子部件等。但是，在安装晶体片16的情况下，需要封闭空间Sp保持为真空状态。为此，需要位置精度良好地将金属盖14安装于基板12。因此，本发明所涉及的电子器件特别适合于具备晶体片16的电子器件10。

此外，也可以代替金属盖14而使用由陶瓷系绝缘性材料构成的盖。另外，也可以代替焊料50而使用低熔点玻璃或者树脂粘合剂。

如以上那样，本发明对电子器件有用，特别是，在能够抑制基板与盖的位置偏移的产生这一点较优异。

附图标记说明

10：电子器件，12：基板，14：金属盖，16：晶体片，21：基板主体，30：金属化膜，30a：钼层，30b：镍层，30c：金层，50：焊料，110：母基板，200：切块机，A1：接近部分，A2：非接近部分，R：区域，Sp：封闭空间，E：外缘。

Claims (10)

1.一种电子器件，其特征在于，具备：

基板，其包括具有主面的基板主体以及线状的金属膜，所述金属膜设置在该主面上且在从相对于该主面的法线方向俯视时呈包围规定区域的环状；以及

盖，其具有与所述规定区域实质上一致的形状的开口，并且通过在该开口的外缘处与所述金属膜接合，从而与所述主面一起形成封闭空间，

所述开口的外缘在与所述金属膜延伸的延伸方向正交的第一剖面上，具有位于距离所述基板最近的位置的第一部分和位于与该第一部分相比距离该基板远的位置的第二部分，

在从所述法线方向俯视时，所述金属膜与所述第二部分重叠，

所述金属膜中与所述第二部分重叠的部分的膜厚在所述第一剖面上，随着向从所述第一部分朝向该第二部分的规定方向行进而增加。

2.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，

所述规定方向是在所述第一剖面上从所述规定区域内朝向该规定区域外的方向。

3.根据权利要求2所述的电子器件，其特征在于，

所述金属膜与所述主面的外缘以遍及该外缘的全长的方式接触。

4.根据权利要求3所述的电子器件，其特征在于，

所述金属膜的膜厚在所述第一剖面上随着向所述规定方向行进而增加。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电子器件，其特征在于，

所述开口的外缘由于该开口的外缘与所述基板的距离在所述第一部分与所述第二部分的边界处不连续地变化而呈阶梯状。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电子器件，其特征在于，

所述开口的外缘与所述金属膜经由接合剂接合。

7.根据权利要求6所述的电子器件，其特征在于，

所述接合剂是焊料。

8.根据权利要求7所述的电子器件，其特征在于，

所述焊料是金－锡合金。

9.根据权利要求6所述的电子器件，其特征在于，

所述接合剂是低熔点玻璃或者树脂粘合剂。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的电子器件，其特征在于，

还具备通过被安装在所述规定区域而被收纳在所述封闭空间的晶体片。