CN1292474C - 电子部件用封装体、其盖体、其盖体用盖材以及其盖材的制法 - Google Patents

电子部件用封装体、其盖体、其盖体用盖材以及其盖材的制法 Download PDF

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Abstract

本发明的盖体(1)包含：由低膨胀金属形成的基材层(2)；和在该基材层(2)的一个表面上叠层、由屈服强度在110N/mm2以下的低屈服强度金属形成的中间金属层(3)；和在该中间金属层(3)上叠层、由以银作主成分的银焊接合金形成的焊接材料层(4)，所述低屈服强度金属由铜含有量在99.9质量%以上的纯铜形成，所述中间金属层(3)和焊接材料层(4)相互加压接合并扩散接合，所述焊接材料层(4)在其外表面上观察的多孔部的面积比例为0.05%以下，作为所述低屈服强度金属优选使用无氧铜，由所述盖材(1)加工的盖体在使该盖体焊接到以陶瓷作主材料形成的、电子部件用封装体的盒体之际，接合性优良，盒体上难以产生破裂，而且焊接的操作性优良。

Description

电子部件用封装体、其盖体、其盖体用盖材以及其盖材的制法
技术领域
本发明涉及通过盖体将收容电子部件的盒体的开口部加以密封的电子部件用封装体，其盖体以及成为其原料的盖材。
背景技术
正如特开2000-3973号公报(专利文献1)公开的，收容半导体元件、压电振子等各种电子部件的封装体包含用于收容电子部件的、凹部在上面开口那样形成的盒体，和应密封前述凹部的、堵塞前述盒体的开口部地焊接在盒体的开口外周部上的盖体。
前述盒体以氧化铝或氮化铝等陶瓷作为主材形成。另一方面，前述盖体包含由Fe-29％Ni-17％Co合金(商品名：科伐铁镍钴合金(KOVAR))等的低热膨胀金属形成的基材层，和在前述基材层的一个表面上叠层、由金属焊接材料形成的焊接材料层。作为前述金属焊接材料使用主要以银作主要成分的银焊接合金(silver brazing alloy)。
正如专利文献1公开地，作为在前述盒体的开口部上焊接前述盖体的方法，往往使用缝焊(seam welding)。缝焊没有必要在真空中实施，可以通过比较简单的设备，高效率进行焊接。作为焊接的其它方法，也可以使用电子束焊接，即对盒体上叠合的盖体外周部从其背面(外面)照射电子束使焊接材料层熔融接合。
作为电子部件用封装体的相关技术，在特开平3-283549号公报上(专利文献2)公开了在由氮化铝基板和科伐铁镍钴合金(Kovar)等低热膨胀金属形成的帽体或帽体安装用配件之间介入铜箔，使前述基板和铜箔，铜箔和帽体等焊接的电子部件封装体。
此外，在特开2000-164746号公报(专利文献3)上作为电子部件用封装体的盖体用盖材公开了将焊接材料层与在基材层扩散接合的Ni基金层加压接合，将前述Ni基金属层的最大最小厚度比规定为规定值。
近年来，伴随电子部件低高度化、小型化，希望其封装体也低高度小型化。为此，盖体厚度变薄，此外，盒体本身也小型化，与此相伴，通过陶瓷形成的盒体的电子部件收容用凹部的周边壁部也作成薄壁化。
在这样的状况下，一旦把盖体焊接到盒体上，由于银焊接合金的熔点在780℃左右的较高温度下，对专利文献1的技术，存在以下问题，即：由于形成盒体的陶瓷与形成盖体的基材层的低热膨胀金属之间热膨胀系数差在焊接材料冷却过程在盒体壁部上产生大的热应力，因为该应力产生裂纹，气密性下降。这样的问题，不限于缝焊的情况，在电子束焊接也同样存在。
在专利文献2公开的技术上记载着，使用铜箔作为帽体或帽体定位器件的变形吸收材料，优选厚度为0.1～2.0mm，由于在厚的区域，其自身的热变形大，虽然也许在防止板状基板破裂有效果，然而在防止小型化盒体的薄壁部破裂方面不能得到充分的效果。此外，记载了铜箔焊接在基板以及帽体等的两侧，但是焊接操作性甚差，进而封装体的生产性也低。
另一方面，在专利文献3公开的技术，由于Ni基金属和焊接材料叠层，只进行加压接合，没有扩散接合，所以在用银焊接合金一类冷压接性不良的硬钎焊作为焊材时存在两层间的接合性问题。即使在加压接合两层后进行扩散退火，在扩散退火时发生成为问题的气孔问题，对于该问题并未完全公开明示。
本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目的是提供在使盖体与电子部件用封装体的盒体焊接期间可以缓和在盖体上产生的热应力，进而难以在盖体上产生裂纹，此外，焊接操作性优良的电子部件用封装体的盖体，成为其原料的盖材及其盖材的制造方法，此外，提供通过前述盖体密封的、气密性优良的电子部件用封装体。
发明内容
本发明的盖材是在用于收容电子部件的收容空间按照在表面开口那样形成的盒体的开口外周部上熔接的盖体用的盖材，它包含通过低热膨胀金属形成的基材层；和在该基材层的一表面上叠层、由屈服强度(proof stress)在110N/mm2以下，优选在100N/mm2以下的低屈服强度金属形成的中间金属层；和在该中间金属层上叠层、由以银作为主成分的银焊接合金形成的焊接材料层。前述低屈服强度金属由铜含有量在99.9质量％以上的纯铜形成，前述中间金属层和焊接材料层相互加压接合而且扩散结合，前述焊接材料层在其外表面上观察的孔隙部的面积比例为0.5％以下。在本发明，所谓“屈服强度”指的是引起0.2％的永久变形时的应力。
如果采用该盖体，因为在前述基材层上叠层的中间金属层和焊接材料层之间加压接合而且扩散结合，所以在进行焊接作业之际，由于没有必要另外准备焊接材料，所以焊接操作性优良。此外，通过只调节加压接合之际的压下率，可以容易薄薄地形成中间金属层。
因为前述中间金属层通过屈服强度110N/mm2以下的低屈服强度金属形成，所以使通过盖材制作的盖体焊接到盒体的开口外周部之际，即使起因于盒体和基材层之间热膨胀率之差，基材层对盒体变形，中间金属层也容易塑性变形。因此，可以抑制伴随基材层变形而在盒体上产的热应力，进而可以防止盒体的壁部上产生的破裂。
虽然前述中间金属层和焊接材料层加压接合且扩散结合，在其间实质上没有介入孔隙。因此，在盖体焊接之际，通过缝焊和电子束焊等极短时间的局部加热(向盖体周缘部的加热)，在基材层产生的焦耳热或提供给基材层的热可以迅速地经中间金属层传送到焊接材料层。因此，可以可靠地使焊接材料层熔融，基于焊接的接合性优良。通过使前述中间金属层薄薄地形成，可以进一步促进这样的效果。
如上所述，由于在前述中间金属层和焊接材料层之间实质上没介入孔隙，所以盖材冲压加工性优良，即使是小尺寸的盖体通过冲压加工也可以容易地制作尺寸精度高的盖体，生产性优良。
在前述盖体上，作为纯铜，使用氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜是合适的。纯铜的热传导性好，此外，屈服强度低，塑性变形性富裕。因为一旦纯铜中杂质增加，则变硬，热应力缓和效果降低，所以杂质优选在0.1质量％以下。因为一旦氧含有量增加，热传导率下降，此外，在中间金属层和焊接材料层的扩散退火之际容易产生孔隙，所以氧含有量优选在0.05质量以下。
在前述盖材，前述中间金属层的厚度作成10～200μm(10μm以上，200μm以下)优选，10μm以上，不足100μm更优选。因为若不足10μm，不能充分得到塑性变形量，难以追随基材层的变形而变形，减轻盒体上产生的热应力的效果变得过少。另一方面，一旦超过200μm，则不能忽视中间金属层自身的热变形，不能减轻盒体上产生的热应力。
在前述盖材，通过在基材层的另一表面上结合利用由纯镍或以镍为主成分的镍合金构成的镍基金属而形成的镍基金属层，可以提高基材层外表面的耐腐蚀性，进而，可以防止污损盖材、由盖材加工的盖体以及由此密封的电子部件用封装体。此外，镍基金属层具有抑制因基材层和中间金属层之间的热膨胀率之差产生的挠曲的效果。
本发明的盖材制造方法是在用于收容电子部件的收容空间按照表面开口那样形成的盒体的开口外周部上熔接的盖体用盖材的制造方法，包含准备好在由低热膨胀金属形成的盖材层的一表面上叠层有由屈服强度110N/mm2以下的低屈服强度金属形成的中间金属层的中间金属层叠层体的准备工序，和在前述中间金属层叠层体的中间金属层上与由以银为主成分的银焊合金形成的焊接材料层进行加压接合，获得焊接材料层加压接合体的加压接合工序，和对前述焊接材料层加压接合体实施扩散退火，制造使前述中间金属层和焊接材料层相互扩散结合的盖材的扩散退火工序。在前述加压接合工序，取加压接合之际的压下率为50％～80％(50％以上，80％以下)，在前述退火工序，退火温度取380～590℃(380℃以上，590℃以下)。通过这样的制造方法，可以使中间金属层和焊接材料层之间孔隙产生降低到本质上可忽略的水平。
在本制造方法，作为形成前述中间金属层的低屈服强度金属，优选铜含有量在99.9质量％以上的纯铜，尤其是，氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜是合适的。焊接材料层加压接合体的中间金属层的平均厚度优选为10～200μm，更优选取10μm以上不足100μm。优选前述中间金属层叠层体在基材层的另一表面上叠层利用由纯镍或以镍为主成分的镍合金构成的镍基金属而形成的镍基金属层。
本发明的电子部件用封装体包含用于收容电子部件的收容空间按照表面开口那样形成的盒体，和在其开口外周部上熔接的盖体，以便覆盖该盒体的开口部。前述盖体是从前述盖材通过例如冲压加工而得到。
根据该电子部件用封装体，则在使盖体向盒体进行焊接之际，利用前述中间金属层而加速地进行焊接材料层的熔融，可以抑制前述盒体的热应力而对盖体和盒体进行焊接。因此，可以防止盒体的破裂或接合不良，得到优良的气密性。在盖体向盒体进行焊接之际，由于不必要另外准备焊接材料，所以焊接操作性、生产性优良。
如以上说明所示，根据本发明的盖材，因为在中间金属层和焊接材料层实质上不介入孔隙地一体接合，所以在焊接作业之际，因为不必要另外准备焊接材料，所以操作性优良。及时通过缝焊或电子束焊接等局部加热，使从该盖材形成的盖体与电子部件用封装体盒体焊接时，也可以防止因孔隙而产生的热传导不良引起的接合不良，焊接产生的接合性优良。在焊接之际，由于前述中间金属层，即使盖体上产生热变形，也可以抑制盒体壁部上产生的热应力，进而可以抑制因热应力在前述壁部产生破裂。因此，可以得到气密性优良的电子部件用封装体。此外，根据本发明的盖材制造方法，可以容易地制造前述盖材。
附图说明
图1是示出本发明实施方式的盖材的基本构造的局部截面示意图。
图2是示出本发明实施方式的电子部件用封装体的基本构造的截面示意图。
图3是实施例的电子部件用封装体的盒体的平面图。
具体实施方式
首先，参照图1，对本发明的实施方式的盖材的基本构造加以说明。该盖材1在基材层2的一方表面(在图例，上面)上和另一方表面(在图例，下面)上分别加压接并扩散接合镍基金属层5和中间金属层3，此外，在前述中间金属层3的表面上加压接合且扩散接合焊接材料层4。
前述基材层2具有纯铁(纯Fe)的屈服强度(200N/mm2)以上的屈服强度，通过热膨胀率比铁小的低热膨胀率金属形成。前述低热膨胀金属优选30～300℃的热膨胀率为4.0～5.5×10-6/℃的。作为该优选的的低热膨胀金属例如为Fe-42质量％Ni合金等的含有36～50质量％Ni的Fe-Ni合金，或者科伐铁镍钴合金(商品名)等的含20～30质量％的Ni、1～20质量％的钴(Co)的Fe-Ni-Co合金是合适的。
前述Ni基金属层5是提高盖材1的外表面耐腐蚀性的，由纯Ni或含有50重量％以上Ni的Cu-Ni合金等以Ni作为主成分的Ni合金构成的Ni基金属形成。前述Ni基金属与前述基材层2的加压接合性、扩散接合性也是良好的。可是该Ni基金属层3也可以根据需要形成，不一定是必要的。
前述中间金属层3通过屈服强度在110N/mm2以下的低屈服强度金属形成。作为前述低屈服强度金属使用以铜(Cu)含有量在90质量％以上，优选在95质量％以上的Cu作主成分的铜基合金，例如Cu-Ni合金，使用Cu含有量99.9质量％以上的纯铜更优选。如果Cu含有量不足99.9％，则因为根据杂质种类，总的说来容易变硬，在使焊接材料层4熔融之后的冷却过程，追随基材层2变形的塑性变形变得困难。此外，作为前述纯铜希望使用氧含有量0.05质量％以下，优选0.01质量％以下的无氧铜。氧含有量越少，则越变软，热应力缓和效果越高。此外，氧含有量越小，则在加压接合中间金属层和焊接材料层并使之扩散接合之际，可以抑制因氧引起的孔隙发生量。此外，氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜可以低价购入。从这样的理由出发，作为纯铜优选使用氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜。作为前述低屈服强度金属，不限于前述铜基金属，也可以用纯Ni或含有90质量％Ni以上的Ni基合金。
前述中间金属层3的塑性变形的容易性受形成同层的低屈服强度金属的屈服强度所左右，如先前记载所示，Cu含有量越多，则屈服强度变得越小，塑性变形变得容易。例如纯铜屈服强度69N/mm2，含90质量％Cu-Ni合金为103N/mm2，纯Ni为59N/mm2。与此相反，科伐铁镍钴合金的屈服强度为345N/mm2，比前述低屈服强度金属的屈服强度大3倍以上。这样一来，形成中间金属层3的低屈服强度金属是其屈服强度优选为形成基材层的低热膨胀金属的屈服强度的1/3以下。
前述焊接材料层4通过以银(Ag)作主成分的银焊接合金形成。作为主成分的Ag含有量优选为70～90质量％。前述银焊接合金的熔点优选为700～900℃左右。作为具体的银焊接合金可列举85质量％Ag-Cu(银焊接材料，熔点780℃)等的Ag-Cu合金，其它可列举熔点在前述熔点范围内的Ag-Cu-Zn合金、Ag-Cu-Ni合金。
由于电子部件封装体是在400℃温度下焊接在基板上，所以临时熔接的焊接材料层在该温度下不软化不劣化是必要的。Ag含有量70～90质量％的银焊接合金满足这样的温度条件，此外，因为强度及抗腐蚀性也是良好的，所以优选。
另一方面，银焊接材料含金，如后述所示，在前述中间金属层和焊接材料层之间扩散接合之际，在其界面上有易生成孔隙的倾向。由于其熔点高，在从盖材1加工的盖体与盒体开口外周部焊接之际，有必要使盖体的焊接部加热到高温，存在所谓通过基材层2的热变形在盒体产生热应力的问题。该问题可以通过在前述基材层2和焊接材料层4之间介入前述中间金属层3而消除。
前述焊接材料层4在其外表面上观察的多孔部的面积比例作成0.5％以下。前述多孔部起因于在前述中间金属层3和焊接材料层4之间接合界面上产生的孔隙。前述基材层2和中间层3通过加压接合、扩散退火产生的扩散接合性是良好的，可以在两者界面上不产生孔隙，容易扩散接合。另一方面，在通过铜基金属形成中间金属层3时，与由银焊接合金形成的焊接材料层4的接合界面上非常容易发生孔隙。其理由如下所示。在加压接合之际由铜基金属形成的金属层表面上生成的氧化覆膜被截断，在扩散退火之际截断的氧化覆膜放出氧，此外，银焊接合金也放出氧或氢。这些气体被凝聚，产生孔隙。在该中间金属和焊接材料层的界面上形成的孔隙成为起因于热传导不良的接合不良的原因。前述多孔部的面积率是该孔隙量的指标，如果面积率在0.5％以下，则孔隙量是足够小的，热传导不好或接合不佳不成为实质问题。多孔部的面积率越小越好，优选在0.3％以下。如果孔隙量在0.5％以下，则冲压加工性优良，即使是小尺寸的盖体，通过冲压加工可以大量制作尺寸精度高的盖体。
前述各层的平均厚度也是依据盒体开口部的大小，基材层2取30～200μm，优选取50～100μm左右。中间金属层3取10～200μm，优选取10μm以上、100μm以下，更优选取15～60μm。中间金属层不足10μm，对减轻热应力的作用不够，另一方面，一旦超过200μm，则层厚过厚，则不能忽视中间金属层自身的热变形，而且，热应力的减轻作用也变差。此外，优选中间金属层3的厚度tm对基材层2的厚度tb之比tm/tb取0.25～0.6左右，以便可以充分确保中间金属层3对基材层2的变形的塑性变形量。焊接材料层4可以在5～50μm左右，镍基金属层5可以为3～50μm左右。此外，从电子部件用封装体的低高度化的观点出发，盖材主体的厚度优选为50～150μm。
其次，对前述盖材的制造方法加以说明。
前述盖材1通过以下工序制造。将作为镍基金属层5的原料的镍基金属片与作为基材层2的原料的基材片的一个表面叠合，将作为中间金属层3原料的铜基金属片与另一个的表面叠合，使该叠合的叠合体在一对滚子间通过，以70～80％左右的压下率压下，据此在将各片压下的同时使之加压接合，得到在基材层两面上加压接合有镍基金属层以及中间金属层的中间金属层的叠层体。在前述中间金属叠层体，根据需要可以在950～1050℃左右的温度下实施中间退火。通过该中间通火，使邻接层彼此之间扩散接合，在提高其接合力的同时，可以使各层软化。在盖材1上不形成镍基金属层5时，当然不要前述镍基金属片。这样一来，把准备前述中间金属层叠层体的工序在本发明称为准备工序。
接着，在前述中间金属层叠层体的中间金属层的表面上叠合作为焊接材料层4的原料的焊接材料片，使该叠合的叠合体再次在一对滚子间通过，压下，据此得到使焊接材料层与中间金属层表面加压接合的焊接材料层加压接合体。该工序称为加压接合工序。该焊接材料层加压接合体实施扩散退火，得到在中间金属层和焊接材料层之间不介入孔隙、两层扩散接合的盖材1。把该工序称为扩散接合工序。前述盖材1根据需要再实施精制压延，也可以调整其板厚。精制压延后的各层层厚，在取压延的压下率为R时，大体减厚到原来层厚的(1-R)倍。
在前述加压接合工序以及扩散退火工序，重要的是两层接合，以便在中间金属和焊接材料层之间不产生孔隙。在本发明者调研可以抑制孔隙发生的制造条件时了解到，即使由容易产生孔隙的铜基金属形成中间金属层时，只要采取用于得到前述焊接材料层加压接合体的压下率为50～80％，其扩散接合温度取380～590℃即可。即：如果压下率不足80％、退火温度不足380℃，加压接合以及扩散退火之际的接合不够，接合强度低下。另一方面，压下率取超过80％，退火温度取超过590℃，则使气体凝聚旺盛，孔隙量急剧增长。在设定低压下率、低退火温度时难以发生孔隙。扩散通火时间优选取2分钟以上，更优选取3分钟以上。退火时间的上限没有特别规定，然而，如果考虑生产性，可以取10分钟以下，优选取5分钟以下。
接着，边参照图2，边对电子部件用封装体的实施方式加以说明。在该封装体的盒体31的密封用的盖体21是通过冲床将前述盖材冲压加工成规定尺寸。在图上，因为对于构成前述盖体21的各部分与盖材1是同样的，所以附加同一符号，省略说明。
该封装体包含按照用于收容电子部件P的收容空间(凹部)33在上面开口那样形成的盒体31，和通过焊接而熔接在该盒体31的开口外周部上的盖体21。前述盒体31具有前述收容空间33向上面开口、由氧化铝或氮化硅等陶瓷形成的、具有绝缘性的盒体主体32。在该盒体主体32开口外周部上一体形成有促进与焊接材料的熔接的熔接促进层37。前述熔接促进层37具有与盒体主体32一体烧制的由钨(W)或钼(Mo)等高熔点金属形成的金属化层34。其上形成镍层35，根据需要还可以形成金层36。
为了使前述盖体21熔接在盒体31的开口外周部上，首先按照塞住盒体31的开口部那样在盒体31上载置盖体21，以便焊接材料层4抵接在盒体31的开口外周部上，在真空或非活性气体中熔融前述焊接材料层4，使盖体21熔接在盒体31的开口外周部上。优选前述焊接材料层4的熔融利用缝焊、电子束焊接等通过局部加热进行。由于形成前述焊接材料层4的银焊接合金的熔点处于较高温度，使收容电子部件P的盒体31以及盖体21全体在炉中加热从而使焊接材料层4熔融的方法，会使盒体31内收容的电子部件P的特性变差，所以应当避免这样的加热方法。前述缝焊是沿着盖体21的相对的2边端部，边滚动一对电极滚子，边通电，主要在基材层2与滚子的接触部近旁产生局部的焦耳热，使其经中间金属层3传送到焊接材料层4，使该焊接材料层4熔融，通过熔融的焊接材料使盖体21焊接在盒体31上。
由于电子部件用封装体在盖体21的基材层2和焊接材料层4之间并无实质地介入孔隙地而设置有中间金属层3，所以在使盖体21焊接在盒体31上之际，通过前述中间金属层3使焊接材料层4加速地熔融，即使盖体21的基材层2热变形，因为中间金属层3也塑性变形，吸收了基材层2的变形，所以在盒体31上没有不当的热应力作用，可以防止盒体主体32的破裂。因此，盒体31上气密性优良，可以提高其中收容的电子部件P的寿命。
以下，根据实施例更加具体地对本发明加以说明，然而，本发明的范围并非通过上述实施方式或以下的实施例限定地加以解释。
实施例
图1所示的4层构造的盖材试料通过下记要领制作。作为基材层2的原料准备了宽20mm、厚度1100μm的由Fe-29质量％Ni-17质量％Co合金构成的基材片，作为镍基金属5的原料准备了宽20mm、厚度100μm的纯Ni构成的Ni片，作为中间金属层3的原料准备了宽20mm、厚度600μm的无氧铜(Cu：99.95质量％，O：0.00006质量％)构成的铜片。使基材片的一个表面与镍片叠合，使另一个表面与铜片叠合，利用压下率60％在滚子间进行冷压接，得到邻接的原料彼此之间加压接合的铜层叠层体。此外，该铜叠层体在退火炉内1000℃保持3分钟实施扩散退火。
在该铜层接合体的铜层上作为焊接材料层4的原料重叠了由宽20mm、厚度75μm的85质量％Ag-Cu(熔点780℃)形成的焊接材料片，在如表1所示的44～80％的各种压下率由滚子冷压接，得到在铜层叠层体的铜层上加压接合有焊接材料层的焊接材料层加压接合体。在同一表所示的各种退火温度下对该焊接材料层加压接合体进行3分钟左右扩散退火。得到在基材层2的一个表面上一体接合有Ni基金属层5和在另一个表面上一体接合有中间层3的4层构造的盖材。即：在该实施例，作为Ni基金属层5形成Ni层，而作为中间金属层3形成铜层。对应加压接合焊接材料层之际的压下率的各层最终平均厚度如下述所示。
①压下率：44％，由于不能压接，未测量。
②压下率：50％，Ni层19μm，基材层206μm，铜层113μm，焊接材料层38μm。
③压下率：55％，Ni层17μm，基材层186μm，铜层101μm，焊接材料层34μm。
④压下率：60％，Ni层15μm，基材层165μm，铜层90μm，焊接材料层30μm。
⑤压下率：70％，Ni层11μm，基材层121μm，铜层66μm，焊接材料层23μm。
⑥压下率：75％，Ni层9μm，基材层103μm，铜层56μm，焊接材料层19μm。
⑦压下率：80％，Ni层7.5μm，基材层83μm，铜层45μm，焊接材料层15μm。
从得到的各试料的盖材，取用2cm×20cm的外观观察片，用光学显微镜在5倍下观察其焊接材料层的中央部。用其外观照片，通过图像分析软件测量在视野20mm×20mm(实际尺寸4mm×4mm)的由孔隙造成的多孔部的面积，求出多孔部的面积率。图像分析软件使用商品名Image-Pro(制造厂：MEDIA CYVER NETICS)。
从前述盖材采取宽10mm×长度100mm的接合试验片，以其长度方向的中央作为中心，180℃弯曲以便使试验片两端重叠，复原，观察弯曲部的焊接材料层有无剥离，评价焊接材料层的接合性。表1一并记载了以上的调研结果。对于第1焊接材料层的接合性，焊接材料层不从铜层浮上来，不剥离的用◎示出，部分浮上来，作为整体弯曲部不剥离的用○示出，全体浮上来、弯曲部剥离的，用×示出。
表1
试料   焊接材料层的接合条件   多孔部面积率％ 接合性 备考
  压下率   退火温度℃
  1   44   -   -   -   比较例
  2   50   350   0.1以下   ×   比较例
  3   50   380   0.1以下   ○   实施例
  4   50   500   0.1以下   ○   实施例
  5   50   600   2.5   ×   比较例
  6   50   700   21   ×   比较例
  7   55   350   0.1以下   ×   比较例
  8   55   380   0.1以下   ○   实施例
  9   55   500   0.1以下   ○   实施例
  10   55   600   1.2   ○   比较例
  11   55   700   25   ×   比较例
  12   60   350   0.1以下   ×   比较例
  13   60   380   0.1以下   ○   实施例
  14   60   400   0.1以下   ○   实施例
  15   60   500   0.1以下   ○   实施例
  16   60   600   5.5   ×   比较例
  17   60   700   32   ×   比较例
  18   70   350   0.1以下   ×   比较例
  19   70   400   0.1以下   ○   实施例
  20   70   500   0.1以下   ◎   实施例
  21   70   590   0.1以下   ○   实施例
  22   70   650   10   ×   比较例
  23   70   700   39   ×   比较例
  24   75   590   0.1以下   ○   实施例
  25   75   650   40   ×   比较例
  26   80   590   0.1以下   ○   实施例
根据表1，可以看出，实施例的各试料的多孔部产生率在0.1％以下，孔隙几乎不发生。可以看到，对这些试料，焊接材料层的接合性也是良好的，对微小尺寸的盖体的冲压性也不成问题。另一方面，压下率为44％的试料No.1不可以加压接合焊材层。即使焊接材料层的加压接合之际的压下率在50％以上，由于退火温度为350℃，较低，所以对于试料No.2、7、12、18，焊接材料层的接合性也是不够的。即使压下率是合适的，若扩散退火温度在600℃以上而过高，对于试料No.5、6、10、11、16、17、22、23、25来说，膨胀率急剧上升，接合强度也降低，通过180℃变曲，在弯曲部全体上看得到焊接材料层的剥录。
其次，如图2所示，在具有上面开口的电子部件收容空间的氧化铝制盒体主体32的外周部上准备了具有由钨金属化层34、镍层35以及金层36构成的熔接促进层37的盒体31。该盒体31的平面尺寸，如图3所示，A＝5mm，B＝3mm，C＝0.5mm。
另一方面，以表1的试料No.14～16的盖材作为原料，此外，通过冷加工到0.1mm，精压延后，进行冲压加工，得到可能覆盖前述盒体31上面的4.8×2.8mm的盖体21。精压延后的盖材各层平均厚度，镍层为5μm，基材层为55μm，铜层30μm，焊接材料层10μm。在盒体31上载置该盖体21，以便使焊接材料层4与前述熔接促进层37抵接，在氦气环境下的同一条件下进行缝熔接，使盖体在盒体上熔接。
把得到的封装体放入真空容器内密闭，通过离子泵对真空容器内的气体进行排气，调研在到达真空度下排除的气体中有无氦气。其结果，在使用No.14以及15盖材的封装体中未发现氦气，而使用比较例No.16盖材发现了氦气。据此，在使用前述实施例的盖材的封装体的盒体主体上未产生破裂，此外，确认盖体和盒体之间的接合状态是良好的。另一方面，在使用前述比较例的盖材的封装体上，因为在盒体主体上未产生破裂，推测气密性差的原因为盖体和盒体之间的接合不好。

Claims (11)

1、一种电子部件用封装体的盖体用盖材，熔接在一盒体的开口外周部，该盒体是收容电子部件的收容空间按照其表面开口的方式而形成的，其特征为，包含：
由低热膨胀金属形成的基材层；和在该基材层的一个表面上叠层，由屈服强度在110N/mm2以下的低屈服强度金属形成的中间金属层；和在该中间金属层上叠层，由以银为主成分的银焊接合金形成的焊接材料层，
所述低屈服强度金属由铜含有量为99.9质量％以上的纯铜形成，所述中间金属层和焊接材料层相互加压接合且扩散接合，所述焊接材料层在其外表面上观察的多孔部面积比为0.5％以下。
2、根据权利要求1所述的盖材，其特征为，
所述纯铜是氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜。
3、根据权利要求1所述的盖材，其特征为，
所述中间金属层平均厚度为10μm以上200μm以下。
4、根据权利要求1所述的盖材，其特征为，
所述基材层的另一个表面上接合有利用由纯镍或以镍为主成分的镍合金构成的镍基金属形成的镍基金属层。
5、一种电子部件用封装体的盖体用盖材的制造方法，该盖材熔接在一盒体的开口外周部，该盒体为收容电子部件的收容空间按照其表面开口的方式而形成的，其特征为，包含：
准备在由低热膨胀金属形成的基材层的一个表面上叠层有由屈服强度在110N/mm2以下的低屈服强度金属形成的中间金属层的中间金属层叠层体的准备工序；
将利用以银为主成分的银焊接合金形成的焊接材料层与所述中间金属层叠层体的中间金属层加压接合而得到焊接材料层加压接合体的加压接合工序；和
对所述焊接材料层加压接合体实施扩散退火，制造所述中间金属层和焊接材料层相互扩散接合的盖材的扩散退火工序，
在所述加压接合工序，取加压接合时的压下率为50％以上80％以下，在所述退火工序取退火温度在380℃以上590℃以下。
6、根据权利要求5所述的制造方法，其特征为，
所述低屈服强度金属是铜含有量在99.9质量％以上的纯铜。
7、根据权利要求6所述的制造方法，其特征为，
所述纯铜是氧含有量在0.05质量％以下的无氧铜。
8、根据权利要求5所述的制造方法，其特征为，
所述焊接材料层加压接合体的中间金属层的平均厚度为10μm以上200μm以下。
9、根据权利要求5所述的制造方法，其特征为，
在所述中间金属层叠层体的基材层的另一个表面上叠层有利用由纯镍或以镍为主成分的镍合金构成的镍基金属形成的镍基金属层。
10、一种电子部件用封装体的盖体，其特征为，
从权利要求1到4之任一项记载的盖材加工成覆盖所述盒体开口部的大小而得到该盖体。
11、一种电子部件用封装体，其特征为，包含：
盒体，该盒体是收容电子部件用的收容空间按照其表面开口而形成的；和盖体，按照覆盖该盒体开口部那样而熔接在其开口外周部，所述盖体从权利要求1到4之任一项所述的盖材加工得到。
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