DE112005000051T5

DE112005000051T5 - Hermetische Abdichtkappe, Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe sowie Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente

Info

Publication number: DE112005000051T5
Application number: DE112005000051T
Authority: DE
Inventors: Masaharu Izumi Yamamoto; Kenji Izumi Takano; Junji Izumi Hira
Original assignee: Neomax Materials Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Neomaterial Ltd
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-08-31
Also published as: CN100452365C; JP4722859B2; WO2006048982A1; US20080271908A1; CN1842912A; JPWO2006048982A1; KR101133339B1; KR20070083245A

Abstract

Hermetische Abdichtkappe (1), die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente inklusive eines Aufbewahrungselements für eine elektronische Komponente (10) zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente (20) verwendet wird, umfassend:
ein Substrat (2);
eine erste Schicht (3), die auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist und hauptsächlich aus Nickel, das eine Diffusions-Beschleuniger enthält, zusammengesetzt ist; eine zweite Schicht (4), die auf der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist; und
eine Lötschicht (5), die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, und die auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet ist, mit der das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, wobei
die zweite Schicht eine Funktion der Unterbindung der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei einer ersten Temperatur hat, während die erste Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei einer zweiten Temperatur, die...

Description

Technisches Feld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hermetische Abdichtkappe, ein Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe sowie eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente und insbesondere bezieht sie sich auf eine hermetische Abdichtkappe, die zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente verwendet wird, ein Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe sowie eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente.
Stand der Technik
Eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente sowie ein SMD (Surface Mount Device) (Surface-Mount-Device-Packung) wird für das hermetische Abdichten einer elektronischen Komponente sowie eines SAW Filters (surface acoustic wave filter) oder eines Kristall-Oszillators, der für eine Geräuschentfernung eines tragbaren Telefons oder dergleichen üblicherweise bekannt ist, verwendet. Solch eine Aufbewahrung für eine elektronische Komponente wird aus einem Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente (Behälter) gebildet, auf der die elektronische Komponente befestigt ist, sowie einer hermetischen Abdichtkappe, die das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente hermetisch abdichtet. Diese hermetische Abdichtkappe wird erhitzt, um mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente durch eine Lötschicht verbunden zu werden. Im Anschluss wird die Packung für die elektronische Komponente wieder erhitzt, um auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt zu werden. Generell wird ein Lötmittel mit hohem Schmelzpunkt, das hauptsächlich aus Edelmetall sowie einer Gold-Zinn-Legierung (Zinn: über 20 Gew-%) oder einem hohen Schmelzpunkt, das aus einer Zinn-Blei-Legierung besteht, verwendet, wo dass ein abgedichteter Abschnitt der hermetischen Abdichtkappe nicht aufgeschmolzen wird, wenn die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf der Leiterplatine der elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt wird. Jedoch wird aufgrund des hohen Preises des Lötmittels mit hohem Schmelzpunkt, das aus einer Gold-Zinn-Legierung besteht, und aufgrund der Tatsache, dass das Lötmittel mit hohem Schmelzpunkt, das aus Zinn-Blei-Legierung besteht, Blei enthält, diese nicht hinsichtlich der Umwelt oder dergleichen vermeidbar sein.
Üblicherweise wird daher eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente vorgeschlagen, die einen Abdichtabschnitt einer hermetischen Abdichtkappe ungeschmolzen belässt, wenn die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf der Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt wird, wobei dies auch in einem Fall erfolgt, bei dem ein Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt für den Abdichtabschnitt der hermetischen Abdichtkappe verwendet wird. Solch eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente ist in der internationalen Veröffentlichung mit der Nummer WO02/078085 beispielhaft beschrieben. In der oben erwähnten internationalen Veröffentlichung mit der Nummer WO02/078085 wird ein Paket für eine elektronische Komponente offenbart, das einen Deckelkörper (hermetische Abdichtkappe) verwendet, der integral durch Anordnen einer Metallschicht der Nickel-Gruppe auf der oberen Oberfläche eines Kernabschnitts (Substrat) ausgebildet ist, während eine Schicht aus Nickel-Legierung, die in eine Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff diffundiert, auf der hermetischen Abdichtung aufgelegt wird, und die Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff (Lötschicht) auf der unteren Oberfläche in dieser Reihenfolge, und anschließend diese vier Schichtelemente durch Druck-Schweißen/Bindung miteinander verbunden werden. In einer solchen Packung für eine elektronische Komponente diffundiert die Schicht aus Nickel- Legierung in die Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff in der hermetischen Abdichtung, wodurch eine intermetallische Verbindung in der Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff ausgebildet wird. Somit kann der Schmelzpunkt der Lötschicht angehoben werden, wodurch ein Aufschmelzen des abgedichteten Abschnitts des Deckelkörpers unterbunden werden kann, wenn die Packung für die elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt wird. In dem in der oben erwähnten internationalen Veröffentlichung mit der Nummer WO02/078085 offenbarten Aufbau ist der Deckelkörper jedoch integral durch Druck-Schweißen/Bindung der vier Schichtelemente inklusive der Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff miteinander ausgebildet, wodurch die Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff so angeordnet ist, dass sie die obere Oberfläche einer elektronischen Komponente, die in der Packung für die elektronische Komponente angeordnet ist, abdeckt. Somit besteht ein Nachteil dahingehend, dass die Metallschicht aus Lötmittel-Füllstoff auf die elektronische Komponente aufspritzen kann, um so die Eigenschaften der elektronischen Komponente zu schädigen, wenn das hermetische Abdichten mit dem Deckelkörper durchgeführt wird.
Um eine solche Schwierigkeit zu überwinden, offenbart die oben erwähnte internationale Veröffentlichung mit der Nummer WO02/078085 als Gegenmaßnahme das Bilden einer Schicht aus Nickel-Legierung auf der unteren Oberfläche des Substrats und Ausbilden einer Lötschicht nur auf dem abgedichteten Abschnitt der unteren Oberfläche der Schicht aus Nickel-Legierung. Wenn die Lötschicht auf diese Weise partiell ausgebildet wird, ist es üblich, die Lötschicht, in die die Schicht aus Nickel-Legierung diffundiert, durch Anordnen von Lötpaste auf dem abgedichteten Abschnitt der unteren Oberfläche der Schicht aus Nickel-Legierung auszubilden und anschließend die Lötpaste aufzuschmelzen.
Wenn die Lötschicht durch Anordnen der Lötpaste auf dem abgedichteten Abschnitt der unteren Oberfläche der Schicht aus Nickel-Legierung und anschließendes Aufschmelzen der Lötpaste in dem Aufbau in der oben erwähnten internationalen Veröffentlichung mit der Nummer WO02/078085 ausgebildet wird, tritt jedoch dahingehend ein Nachteil ein, dass eine intermetallische Verbindung in der Lötschicht gebildet wird und der Schmelzpunkt der Lötschicht angehoben wird, wenn die Lötschicht durch Aufschmelzen der Lötpaste ausgebildet wird. Somit besteht eine solche Schwierigkeit, dass die Lötschicht schwer aufzuschmelzen ist, wenn die hermetische Abdichtkappe mit einem Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente durch Aufschmelzen der Lötschicht nach der Bildung der Lötschicht verbunden werden soll. Infolgedessen besteht ein Problem dahingehend, dass die Benetzbarkeit der Lötschicht in Bezug auf das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente sich so absenkt, dass die Luftdichtheit der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente geringer werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde vorgeschlagen, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine hermetische Abdichtkappe zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, die Verschlechterung der Eigenschaften einer elektronischen Komponente zu unterdrücken, die Materialkosten zu reduzieren, unter Verwendung eines Lötmittels, das kein Blei enthält, und des Unterdrückens einer Verringerung der Luftdichtheit, ein Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe, eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente.
Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, umfasst eine hermetische Abdichtkappe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die eine hermetische Abdichtkappe ist, die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente verwendet wird, die ein Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente beinhaltet, ein Substrat, eine erste Schicht, die auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist und hauptsächlich aus Nickel, das einen Diffusions-Beschleuniger enthält, zusammengesetzt ist, eine zweite Schicht, die auf der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist, sowie eine Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, das auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet ist, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, wobei die zweite Schicht eine Funktion der Unterdrückung der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei einer ersten Temperatur aufweist, während die erste Schicht dann durch die zweite Schicht diffundiert in die Lötschicht, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden wird.
In der hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, wie oben beschrieben, möglich, die Bildung einer intermetallischen Verbindung in der Lötschicht bei der ersten Temperatur durch Bewirken der Funktion der zweiten Schicht, die Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei der ersten Temperatur zu unterdrücken, wodurch es möglich ist, den Anstieg des Schmelzpunkts der Lötschicht zu unterbinden. Somit kann ein Absinken der Benetzbarkeit der Lötschicht in Bezug auf das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden, wenn die hermetische Abdichtkappe durch die Lötschicht durch Erhitzen derselben auf die zweite Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden werden, wodurch ein Absinken der Luftdichtheit der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Darüber hinaus kann durch Ausbilden der Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf dem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht, mit der das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, verhindert werden, dass die Lötschicht die obere Oberfläche der elektronischen Komponente, die in der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente angeordnet ist, abdeckt, wodurch verhindert werden kann, dass die Lötschicht auf die elektronische Komponente spritzt, wenn die hermetische Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der elektronischen Komponente unterdrückt werden. Darüber hinaus kann die intermetallische Verbindung in der Lötschicht durch Erzeugen einer Funktion für die zweite Schicht, die erste Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht zu diffundieren, wenn die Lötschicht bei einer zweiten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, die Lötschicht an das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente anbindet, wodurch der Schmelzpunkt des Lötmittels angehoben werden kann. Somit kann unterbunden werden, dass die Lötschicht infolge einer solchen Situation, dass das Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente eine hohe Temperatur erreicht, während die Lötschicht ebenso eine hohe Temperatur erreicht, wenn das Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung befestigt wird, aufschmilzt. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, ein Lötmittel mit hohem Schmelzpunkt zu verwenden, das aus einer hochpreisigen Gold-Zinn-Legierung besteht, oder einer Zinn-Blei-Legierung, wodurch die Materialkosten reduziert werden können und ein Lötmittel, das kein Blei enthält, verwendet werden kann.
In der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt ist die erste Temperatur vorzugsweise eine Temperatur zum Zeitpunkt der Ausbildung der Lötschicht durch Aufschmelzen von Lötpaste und die zweite Temperatur ist vorzugsweise eine Temperatur zum Zeitpunkt der Verbindung der hermetischen Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente durch Aufschmelzen der Lötschicht. Gemäß diesem Aufbau kann die Bildung einer intermetallischen Verbindungen der Lötschicht aufgrund der Funktion der zweiten Lötschicht bei der ersten Temperatur zum Ausbilden der Lötschicht durch Aufschmelzen der Lötpaste unterdrückt werden, wodurch leicht unterbunden werden kann, dass der Schmelzpunkt der Lötschicht bei der Bildung der Lötschicht ansteigt. Somit wird die Lötschicht leicht auf schmelzbar, wenn die hermetische Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird, wodurch die hermetische Abdichtkappe leicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden werden kann.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt ist die zweite Schicht vorzugsweise aus Nickel erzeugt. Gemäß diesem Aufbau kann leicht die Diffusion der ersten Schichten die Lötschicht durch die aus Nickel bestehende zweite Schicht unterbunden werden.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe, die eine aus Nickel erzeugte zweite Schicht aufweist, weist die zweite Schicht vorzugsweise eine Dicke von zumindest 0,03 μm und nicht mehr als 0,75 μm auf. Gemäß diesem Aufbau kann die aus Nickel bestehende zweite Schicht leicht so ausgebildet werden, dass sie die Funktion der Unterdrückung der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei der ersten Temperatur aufweist, während die erste Schicht durch die zweite Schicht in die Lötschicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, diffundiert.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt enthält die erste Schicht vorzugsweise 7,5 Gew-% bis 20 Gew-% Kobalt als Diffusions-Beschleuniger. Gemäß diesem Aufbau kann die erste Schicht ausreichend in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundieren, wenn die Lötschicht bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird, wodurch eine ausreichende Menge an intermetallischer Verbindung in der Lötschicht ausgebildet werden kann.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat vorzugsweise aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung erzeugt. Gemäß diesem Aufbau kann der thermische Expansionskoeffizient des Substrats so reduziert werden, dass der thermische Expansionskoeffizient der hermetischen Abdichtkappe reduziert werden kann. Somit kann die Differenz des thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente reduziert werden, wenn das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente aus einem Material erzeugt ist, so wie Keramik, das einen kleinen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, wodurch die Entwicklung von Rissen und Versprödungen bei hoher Temperatur in der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden kann.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt werden die erste Schicht und die zweite Schicht vorzugsweise durch Plattieren ausgebildet. Gemäß diesem Aufbau können die erste Schicht und die zweite Schicht leicht ausgebildet werden.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe, die eine erste und zweite durch Plattieren erzeugte Schicht aufweist, wird die erste Schicht vorzugsweise auf dem gesamten Bereich der Oberfläche des Substrats ausgebildet und die zweite Schicht vorzugsweise auf dem gesamten Bereich der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet. Gemäß diesem Aufbau können die erste und zweite Schicht leicht durch Plattieren ausgebildet werden.
Bei der oben erwähnten hermetischen Abdichtkappe gemäß dem ersten Aspekt enthält die Lötschicht vorzugsweise kein Blei und enthält Silber. Ebenso wird dann, wenn ein Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt, das auf diese Weise aus Zinn-Silber besteht und kein Blei enthält, eine intermetallische Verbindung, die den Schmelzpunkt der Lötschicht anhebt, in der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente aufgrund dem oben erwähnten Aufbau der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden, wodurch ein Aufschmelzen der Lötschicht unterbunden werden kann, wenn die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt wird.
Eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente ist, das ein Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente beinhaltet, umfasst eine hermetische Abdichtkappe, inklusive eines Substrats, einer ersten Schicht, der auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist und hauptsächlich aus Nickel, das einen Diffusions-Beschleuniger enthält, besteht, eine zweite Schicht, die auf der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist, sowie eine Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, das auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet ist, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, wobei die zweite Schicht eine Funktion der Unterdrückung der Diffusion der ersten Schicht in die zweite Schicht bei einer ersten Temperatur aufweist, während die Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht dann eintritt, wenn die Lötschicht bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird, eine dritte Schicht, die auf einem Abschnitt des Aufbewahrungselements für eine elektronische Komponente ausgebildet ist, der mit der Lötschicht in Wirkverbindung steht, wobei die Lötschicht und die dritte Schicht miteinander verbunden sind, sowie eine intermetallische Verbindung, die Zinn der Lötschicht enthält, welche auf der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente ausgebildet ist.
Bei der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, kann die Bildung einer intermetallischen Verbindung in der Lötschicht bei der ersten Temperatur durch Bewirken, dass die zweite Schicht eine Funktion aufweist, die Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei der ersten Temperatur zu unterbinden, wodurch ein Anstieg des Schmelzpunkts der Lötschicht unterbunden werden kann, unterdrückt werden. Somit kann ein Absinken der Benetzbarkeit der Lötschicht in Bezug auf das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden, wenn die hermetische Abdichtkappe durch die Lötschicht durch Erhitzen derselben auf die zweite Temperatur (die höher als die erste Temperatur ist), mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird, wodurch ein Absinken der Luftdichtheit der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Darüber hinaus ist die Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, so auf dem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht, mit der das Aufbewahrungselement der elektronischen Komponente verbunden ist, ausgebildet, dass das Abdecken der oberen Oberfläche der elektronischen Komponente, die in dem Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente angeordnet ist, unterbunden werden kann, wodurch ein Aufspritzen der Lötschicht auf die elektronische Komponente beim Verbinden der hermetischen Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der elektronischen Komponente unterdrückt werden. Darüber hinaus kann eine intermetallische Verbindung durch Bewirken, dass die zweite Schicht so agiert, dass sie die erste Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundiert, wenn die Lötschicht bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird, ausgebildet werden, wodurch der Schmelzpunkt der Lötschicht angehoben werden kann. Somit kann ein Aufschmelzen der Lötschicht unterbunden werden, das von einer solchen Situation herrührt, dass die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente eine hohe Temperatur erreicht, während die Lötschicht ebenso beim Befestigen der Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung eine hohe Temperatur erreicht. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit dafür, ein Lötmittel mit hohem Schmelzpunkt einzusetzen, das aus einer hochpreisigen Gold-Zinn-Legierung besteht, oder aus einer Zinn-Blei-Legierung, wodurch die Materialkosten reduziert werden können und ein Lötmittel, das kein Blei enthält, verwendet werden kann.
In der oben erwähnten Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß dem zweiten Aspekt enthält die Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente vorzugsweise eine intermetallische Verbindung, die aus einer Nickel-Zinn-Legierung besteht, und ein Abschnitt der zweiten Schicht, der mit der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente in Wirkverbindung steht, diffundiert vorzugsweise in die intermetallische Verbindung hinein. Gemäß diesem Aufbau kann die erste Schicht leicht durch die zweite Schicht in die Lötschicht diffundieren.
Ein Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das ein Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe ist, die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente verwendet wird, das ein Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente beinhaltet, umfasst die Schritte des Vorbereitens eines Substrats, des Bildens einer ersten Schicht, die hauptsächlich aus Nickel, das einen Diffusions-Beschleuniger enthält, zusammengesetzt ist, auf der Oberfläche des Substrats, des Ausbildens einer zweiten Schicht auf der Oberfläche der ersten Schicht und des Ausbildens einer Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, und den Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht, der einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht beinhaltet, die eine Funktion der Diffusionsunterdrückung der ersten Schicht in die Lötschicht hinein aufweist, wenn die Lötschicht bei einer ersten Temperatur ausgebildet wird, während die erste Schicht durch die zweite Schicht dann in die Lötschicht hinein diffundiert, wenn die Lötschicht bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet, wie oben beschrieben, der Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht den Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht, die eine Funktion der Unterdrückung der Diffusion der ersten Schicht in die zweite Schicht aufweist, wenn die Lötschicht bei der ersten Temperatur ausgebildet wird, so dass die Bildung einer intermetallischen Verbindung in der Lötschicht bei der ersten Temperatur unterdrückt werden kann, wodurch ein Ansteigen des Schmelzpunkts der Lötschicht unterbunden werden kann. Somit kann ein Absenken der Benetzbarkeit der Lötschicht in Bezug auf das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden, wenn die hermetische Abdichtkappe an dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente durch die Lötschicht mittels Aufheizens derselben auf die zweite Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden wird, wodurch ein Absinken der Luftdichtheit der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Darüber hinaus wird die Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf dem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, so dass ein Abdecken der oberen Oberfläche der in der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente angeordneten elektronischen Komponente durch die Lötschicht unterbunden werden kann, wodurch ein Aufspritzen der Lötschicht auf die elektronische Komponente beim Verbinden der hermetischen Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der elektronischen Komponente unterdrückt werden. Somit kann durch Bewirken, dass die zweite Schicht eine Funktion aufweist, die Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht dann zu bewirken, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, ausgebildet werden, wodurch der Schmelzpunkt der Lötschicht angehoben werden kann. Somit kann ein Aufschmelzen der Lötschicht, das aus einer solchen Situation herrührt, dass die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente eine hohe Temperatur erreicht, während die Lötschicht ebenfalls eine hohe Temperatur erreicht, wenn die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung befestigt wird, unterbunden werden. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit dafür, ein Lötmittel zu verwenden, das aus einer hochpreisigen Gold-Zinn-Legierung besteht, oder eine Zinn-Blei-Legierung zu verwenden, wodurch die Materialkosten reduziert werden können und ein Lötmittel, das kein Blei enthält, verwendet werden kann.
In dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt beinhaltet der Schritt der Ausbildung der Lötschicht vorzugsweise die Schritte des Anordnens von Lötpaste, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf einen Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, und das Ausbilden einer Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, durch Aufschmelzen der Lötpaste bei der ersten Temperatur. Gemäß diesem Aufbau kann die Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, leicht nur auf dem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet werden, der mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden wird.
In dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt wird die zweite Schicht vorzugsweise aus Nickel erzeugt. Gemäß diesem Aufbau kann eine Diffusion der ersten Schicht in die aus Nickel bestehende zweite Schicht leicht unterbunden werden.
Bei dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe, die eine aus Nickel erzeugte zweite Schicht aufweist, weist die zweite Schicht vorzugsweise eine Dicke von zumindest 0.03 μm und nicht mehr als 0,075 μm auf. Gemäß diesem Aufbau kann die aus Nickel bestehende zweite Schicht leicht so ausgebildet werden, dass sie die Funktion der Diffusionsunterbindung der ersten Schicht in die zweite Schicht bei der ersten Temperatur aufweist, während die erste Schicht dann durch die zweite Schicht in die Lötschicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden wird.
In dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt enthält die erste Schicht vorzugsweise 7,5 Gew-% bis 20 Gew-% Kobalt als Diffusions-Beschleuniger. Gemäß diesem Aufbau kann die erste Schicht ausreichend in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundieren, wenn die Lötschicht bei der zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden werden, wodurch eine ausreichende Menge an intermetallischer Verbindung in der Lötschicht ausgebildet werden kann.
Bei dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt wird das Substrat vorzugsweise aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung erzeugt. Gemäß diesem Aufbau kann der thermische Expansionskoeffizient des Substrats reduziert werden, wodurch der thermische Expansionskoeffizient der hermetischen Abdichtkappe reduziert werden kann. Somit kann die Differenz der thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente dann reduziert werden, wenn das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente aus einem Material sowie einer Keramik erzeugt ist, das einen kleinen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, wodurch die Entwicklung von Rissen und Versprödungen bei hoher Temperatur in der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente unterbunden werden kann.
Bei dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt beinhaltet der Schritt des Ausbildens der ersten Schicht vorzugsweise einen Schritt des Ausbildens der ersten Schicht durch Plattieren und der Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht beinhaltet vorzugsweise einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht durch Plattieren. Gemäß diesem Aufbau können die erste Schicht und die zweite Schicht leicht ausgebildet werden.
Bei dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe, das den Schritt des Ausbildens der ersten Schicht inklusive des Schritts der Ausbildung der ersten Schicht durch Plattieren und den Schritt der Ausbildung der zweiten Schicht, inklusive des Schritts der Ausbildung der zweiten Schicht durch Plattieren beinhaltet, beinhaltet der Schritt des Ausbildens der ersten Schicht durch Plattieren vorzugsweise einen Schritt der Ausbildung der ersten Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche des Substrats und der Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht durch Plattieren beinhaltet vorzugsweise einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche der ersten Schicht. Gemäß diesem Aufbau können die ersten und zweiten Schichten leichter durch Plattieren ausgebildet werden.
Bei dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß dem dritten Aspekt enthält die Lötschicht vorzugsweise kein Blei und enthält Silber. Ebenso wird, wenn ein Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, das auf diese Weise Zinn-Silber und kein Blei enthält, eine intermetallische Verbindung, die den Schmelzpunkt der Lötschicht anhebt, bei der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente aufgrund dem oben erwähnten Aufbau der vorliegenden Erfindung ausgebildet, wodurch ein Aufschmelzen der Lötschicht dann unterbunden werden kann, wenn die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen befestigt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die eine hermetische Abdichtkappe zeigt, die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
2 ist eine Ansicht von unten, die die hermetische Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Schnittansicht zur Illustration eines Verfahrens zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist.
4 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist.
5 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist.
6 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist.
7 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente, die die hermetische Abdichtkappe, die in 1 gezeigt ist, verwendet.
8 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente, das die hermetische Abdichtkappe, die in 1 gezeigt ist, verwendet.
9 ist eine Schnittansicht zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente, das die hermetische Abdichtkappe, die in 1 gezeigt ist, verwendet.
10 ist eine Schnittansicht, die eine hermetische Abdichtkappe zeigt, die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß einer ersten Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
11 ist eine Schnittansicht, die eine hermetische Abdichtkappe zeigt, die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zuerst wird der Aufbau einer hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
Eine hermetische Abdichtkappe 1 gemäß der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten, die aus einer Eisen-Nickel-Kupfer-Legierung besteht, eine Nickel-Kobalt-Legierung (Kobalt: etwa 7,5 Gew-% bis etwa 20 Gew-%) -Schicht 3, die Kobalt als Diffusions-Beschleuniger enthält und so ausgebildet ist, dass sie die Oberfläche der Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten einschließt, eine Nickel-Schicht 4, die so ausgebildet ist, dass sie die Oberfläche der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung einschließt, sowie eine Lötschicht 5, die aus einer Zinn-Silber-Legierung (Silber: etwa 3,5 Gew-%) besteht und die auf einem vorab beschriebenen Bereich der unteren Oberfläche der Nickel-Schicht 4 ausgebildet ist. Die Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten ist ein Beispiel des "Substrats" in der vorliegenden Erfindung und die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung ist ein Beispiel für die "erste Schicht" in der vorliegenden Erfindung. Die Nickel-Schicht 4 ist ein Beispiel für die "zweite Schicht" in der vorliegenden Erfindung.
Die Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten ist etwa 3,5 mm im Quadrat und in einer Dicke von etwa 0,15 mm ausgebildet. Die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung ist durch Plattieren mit einer Dicke von etwa 2 μm ausgebildet. Die Nickel-Schicht 4 ist durch Plattieren mit einer Dicke von etwa 0,03 μm bis etwa 0,075 μm ausgebildet. Die Lötschicht 5 ist auf einem Bereich der unteren Oberfläche der Nickel-Schicht 4 ausgebildet, mit der ein Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente 10, das später beschrieben werden wird, verbunden ist, um eine Dicke von etwa 0,05 mm mit einer Breite von etwa 0,45 mm aufzuweisen, wie es in 2 gezeigt ist.
Die 3 bis 6 sind Schnittansichten zur Illustration eines Verfahrens zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 gezeigt ist. Das Verfahren zur Herstellung der hermetischen Abdichtkappe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 1 und 3 bis 6 beschrieben.
Zuerst wird die Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten, die aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung besteht, mit etwa 3,5 mm im Quadrat und einer Dicke von etwa 0,15 mm durch Stanzen eines Platten-Coils, das aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung besteht, durch Druckbearbeitung ausgebildet, wie dies in 3 gezeigt ist.
Die Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht 3 ist auf den gesamten Bereichen der Oberflächen dieser Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten durch Plattieren mit Dicken von etwa 2 μm ausgebildet, wie dies in 4 gezeigt ist. Die Nickel-Schicht 4 ist auf den gesamten Bereichen der Oberflächen der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung durch Plattieren mit Dicken von etwa 0,03 μm bis etwa 0,075 μm gebildet, wie dies in 5 gezeigt ist.
Anschließend wird eine Lötpaste 6 durch Schablonendruck auf dem Bereich der unteren Oberfläche der Nickel-Schicht 4, mit der das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente, das später beschrieben wird, verbunden ist, so ausgebildet, dass sie eine Dicke von etwa 0,08 mm mit einer Breite von etwa 0,45 mm aufweist, wie dies in 6 gezeigt ist. Die Lötschicht 5 wird durch Erhitzen der Lötpaste 6 (siehe 6) bei einer Temperatur (erste Temperatur) von etwa 235 °C so ausgebildet, dass sie eine Dicke von etwa 0,05 mm aufweist, wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist. Somit wird die hermetische Abdichtkappe 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beschrieben.
Zuerst wird ein Aufbewahrungselement für eine elektronische Komponente 10, das durch Ausbilden einer Wolfram-Schicht 13, einer Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht 14 sowie einer Gold-Schicht 15 auf der oberen Oberfläche eines keramischen Rahmenkörpers 12, der auf einem keramischen Substrat 11 angeordnet ist, in dieser Reihenfolge vorbereitet, wie dies in 7 gezeigt ist. Die Schicht 14 aus Nickel-Kobalt-Legierung ist ein Beispiel für die "dritte Schicht" in der vorliegenden Erfindung. Im Anschluss wird eine elektronische Komponente 20, die Unebenheiten 21 aufweist, auf der oberen Oberfläche des Keramiksubstrats 11 befestigt. Die Lötschicht 5 der hermetischen Abdichtkappe 1, die durch das oben erwähnte Verfahren ausgebildet wurde, ist so angeordnet, dass sie in Kontakt mit der oberen Oberfläche des keramischen Rahmenkörpers 12 steht. Danach wird die Lötschicht 5 bei einer Temperatur (zweite Temperatur) von etwa 300 °C bis etwa 320 °C aufgeschmolzen, wodurch die Verbindung der hermetischen Abdichtkappe 1 mit der oberen Oberfläche des keramischen Rahmenkörpers 12 erfolgt. Bei dieser Temperatur (zweite Temperatur) von etwa 300 °C bis etwa 320 °C diffundiert die Nickel-Schicht 4 in die Lötschicht 5, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, hinein, wodurch die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung durch den Abschnitt, in den die Nickel-Schicht 4 hinein diffundiert, mit der Lötschicht 5 verbunden wird. Darüber hinaus diffundiert die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5 hinein, die aus Zinn-Silber-Legierung besteht, wodurch die intermetallischen Verbindungen 7, die eine Nickel-Zinn-Legierung enthalten und in 9 gezeigt sind, in der Lötschicht 5 ausgebildet werden. Zusätzlich diffundiert die Gold-Schicht 15 in die Lötschicht 5 hinein. Somit wird die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet.
Die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus der hermetischen Abdichtkappe 1, der elektronischen Komponente 2 sowie einem SAW-Filter oder einem Kristall-Oszillator, sowie dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente zum Aufbewahren der elektronischen Komponente 20. Dieses Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente beinhaltet das keramische Substrat 11, das aus einem isolierenden Material sowie Aluminiumoxid besteht, sowie dem keramischen Rahmenkörper 12, der aus einem isolierenden Material sowie Aluminiumoxid besteht, der einen Aufbewahrungsraum auf einem vorab beschriebenen Bereich der Oberfläche des keramischen Substrats 11 ausbildet. Die elektronische Komponente 20 ist auf dem Abschnitt des keramischen Substrats 11, der in dem Aufbewahrungsraum platziert ist, der mit dem keramischen Rahmenkörper 12 eingeschlossen ist, durch die Unebenheiten 21 befestigt. Die intermetallischen Verbindungen 7 sind so ausgebildet, dass sie nadelförmige Formen aufweisen und in die gesamte Lötschicht 5 hinein diffundieren. Der Abschnitt der Nickel-Schicht 4, der mit der Lötschicht 5 ausgebildet wurde, diffundiert in die intermetallischen Verbindungen 7 hinein, und die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung verbindet sich durch den Abschnitt, in den die Nickel-Schicht 4 hinein diffundierte, mit der Lötschicht 5.
Gemäß dieser Ausführungsform, wie sie oben beschrieben wurde, kann die Bildung der intermetallischen Verbindungen 7 in der Lötschicht 5 bei der Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 durch Bewirken, dass die Nickel-Schicht 4 so agiert, dass sie eine Diffusion der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5 bei der Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 unterbindet, unterdrückt werden, wodurch ein Anstieg des Schmelzpunkts der Lötschicht 5 in dem einfachen Stoff der hermetischen Abdichtkappe 1 unterbunden werden kann. Somit kann ein Absinken der Benetzbarkeit der Lötschicht 5 in Bezug auf das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente verbunden werden, wenn die hermetische Abdichtkappe 1 durch Erhitzen der Lötschicht 5 auf eine Temperatur (etwa 300 °C bis etwa 320 °C), die höher als die Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 ist, mit dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente verbunden wird, wodurch ein Absinken der Luftdichtheit der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Darüber hinaus ist die Lötschicht 5 auf dem Bereich der Oberfläche der Nickel-Schicht 4, mit der das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente verbunden wird, so ausgebildet, dass ein Abdecken der oberen Oberfläche der elektronische Komponente 20, die in der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente angeordnet ist, unterbunden werden kann, wodurch ein Spritzen der Lötschicht 5 auf die elektronische Komponente 20 beim Verbinden der hermetischen Abdichtkappe 1 mit dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente unterbunden werden kann. Somit kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der elektronischen Komponente 20 unterdrückt werden. Darüber hinaus können die intermetallischen Verbindungen durch Bewirken, dass die Nickel-Schicht 4 so agiert, dass die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5 hinein diffundiert, wenn die Lötschicht 5 bei der Temperatur (etwa 300 °C bis etwa 320 °C), die höher als die Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 ist, sich mit dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente verbindet, ausgebildet werden, wodurch der Schmelzpunkt der Lötschicht 5 nach der Bildung der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente angehoben werden kann. Somit kann ein Aufschmelzen der Lötschicht 5, was von einer solchen Situation herrührt, dass die Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente eine hohe Temperatur erreicht, während die Lötschicht 5 ebenso beim Befestigen der Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung eine hohe Temperatur erreicht, unterbunden werden. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, ein Lötmittel mit hohem Schmelzpunkt, das aus einer hochpreisigen Gold-Zinn-Legierung oder einer Zinn-Blei-Legierung besteht, zu verwenden, wodurch die Materialkosten reduziert werden können und ein Lötmittel, das kein Blei enthält, verwendet werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Nickel-Schicht 4 so zwischen der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung und der Lötschicht 5 angeordnet, dass die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung leicht davon abgehalten werden kann, durch die Nickel-Schicht 4 in die Lötschicht 5 hinein zu diffundieren.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Nickel-Schicht 4 so in einer Dicke von zumindest 0,03 μm ausgebildet, dass die Nickel-Schicht 4 leicht so ausgebildet werden kann, dass sie eine Funktion der Unterdrückung der Diffusion der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5 bei der Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 aufweist, während die Diffusion der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5 durch die Nickel-Schicht 4 bei der Verbindung der Lötschicht 5 mit dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente bei der Temperatur (etwa 300 °C bis etwa 320 °C), die höher als die Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 ist, bewirkt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung so erzeugt, dass sie 7,5 Gew-% bis 20 Gew-% Kobalt als Diffusions-Beschleuniger enthält, so dass die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung ausreichend in die Lötschicht 5 durch die Nickel-Schicht 4 hindurch diffundieren kann, wenn die Lötschicht 5 bei der Temperatur (etwa 300 °C bis etwa 320 °C) , die höher als die Temperatur (etwa 235 °C) zur Ausbildung der Lötschicht 5 ist, angebunden werden kann, wodurch ausreichende Mengen an intermetallischen Verbindungen 7 in der Lötschicht 5 ausgebildet werden können.
Gemäß dieser Ausführungsform wir die Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung erzeugt, so dass der thermische Expansionskoeffizient der Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten reduziert werden kann, wodurch der thermische Expansionskoeffizient der hermetischen Abdichtkappe 1 reduziert werden kann. Somit kann die Differenz der thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der hermetischen Abdichtkappe 1 und dem Aufbewahrungselement 20 für die elektronische Komponente reduziert werden, wenn das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente aus einem Material sowie einer Keramik erzeugt ist, das einen niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, wodurch die Entwicklung von Rissen und Versprödungen bei hoher Temperatur in der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe 1 und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente 10 unterbunden werden können.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung und die Nickel-Schicht 4 so durch Plattieren ausgebildet, dass die Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung und die Nickel-Schicht 4 leicht ausgebildet werden können.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die intermetallischen Verbindungen 7, die in der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe 1 und dem Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente ausgebildet werden, den Schmelzpunkt der Lötschicht 6 auch dann anheben, wenn ein Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, das aus Zinn-Silber besteht und kein Blei enthält, für die Lötschicht 5 verwendet wurde, wodurch ein Aufschmelzen der Lötschicht 5 beim Befestigen der Aufbewahrungsverpackung für die elektronische Komponente an einer Leiterplatine der elektronischen Vorrichtung oder dergleichen unterbunden werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Lötschicht 5, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, durch Anordnen der Lötpaste 6, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, auf dem Bereich der Oberfläche der Nickel-Schicht 4 ausgebildet, an den das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente angebunden wird, und anschließendes Aufschmelzen der Lötpaste 6 bei einer Temperatur oberhalb 235 °C, wodurch die Lötschicht 5, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, leicht nur auf dem Bereich der Oberfläche der Nickel-Schicht 4 ausgebildet werden kann, mit dem das Aufbewahrungselement 10 für die elektronische Komponente verbunden wird.
(Beispiel)
Vergleichsexperimente, die zur Bestätigung der Effekte der hermetischen Abdichtkappe 1 gemäß der oben erwähnten Ausführungsform durchgeführt wurden, werden nunmehr beschrieben. Zuerst wird ein Vergleichsexperiment zur Ermittlung des Wachstums (Wärmewiderstand der Lötschicht 5) der Nickel-Zinn-Legierung (intermetallische Verbindungen 7), die aus der Diffusion der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschicht 5, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, beschrieben. In diesem Vergleichsexperiment wurden Proben gemäß den Beispielen 1 bis 3, die mit dieser Ausführungsform übereinstimmen, und Proben gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 vorbereitet.
Zuerst wurden durch Stanzen eines Plattencoils, das aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung besteht, durch Druckbearbeiten Schichten 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten, die aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung bestanden, mit etwa 3,5 mm im Quadrat und Dicken von etwa 0,15 mm ausgebildet. Schichten 3 aus Mickel-Kobalt-Legierung, in denen die Gewichtsverhältnisse des Kobalts auf 7,5 Gew-% (Beispiel 1), 10 Gew-% (Beispiel 2), 20 Gew-% (Beispiel 3), 0 Gew-% (Vergleichsbeispiel 1), 3 Gew-% (Vergleichsbeispiel 2) sowie 5 Gew-% (Vergleichsbeispiel 3) jeweils eingestellt waren, wurden auf den gesamten Bereichen der Oberflächen dieser Schichten 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten durch Plattieren mit Dicken von etwa 2 μm ausgebildet. Anschließend wurden Schichten 6 aus Lötpaste, die aus einer Zinn-Silber-Legierung bestanden, auf Abschnitten der unteren Oberflächen der Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung ausgebildet, mit denen Aufbewahrungselemente 10 für elektronische Komponenten durch Schablonendruck mit Breiten von etwa 0,45 mm und Dicken von etwa 0,08 mm verbunden waren. Die Schichten 6 aus Lötpaste wurden bei einer Temperatur (erste Temperatur) von etwa 235 °C erhitzt. Die Wachstumszustände der Nickel-Zinn-Legierungen (intermetallische Verbindungen 7) wurde wie in diesen Proben bestätigt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 1
Unter Bezugnahme auf die oben angegebene Tabelle 1 wurde bewiesen, dass die intermetallischen Verbindungen 7, die aus den Nickel-Zinn-Legierungen bestehen, in den Lötschichten 5, die aus der Zinn-Silber-Legierung besteht, in den hermetischen Abdichtkappen 1 (Beispiele 1 bis 3), die die Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung, die 7,5 Gew-% bis 20 Gew-% an Kobalt enthalten, verwenden, ausreichend wachsen. Auf der anderen Seite wurde bewiesen, dass die intermetallischen Verbindungen 7, die aus Nickel-Zinn-Legierungen bestehen, nicht ausreichend in Lötschichten 5 wachsen, die aus der Zinn-Silber-Legierung in den hermetischen Abdichtkappen 1 bestehen (Vergleichsbeispiele 1 bis 3) und die Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung verwenden, die 0 Gew-% bis 5 Gew-% an Kobalt verwenden. Dies war absehbar, da Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung kaum in Lötschichten 5 fundieren, die aus Zinn-Silber-Legierung bestehen, da die Gehalte an Kobalt als Diffusions-Beschleuniger an den Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung abgesenkt sind.
Ein anderes Vergleichsexperiment zur Ermittlung der Diffusionszustände der Schichten 3 aus Mickel-Kobalt-Legierung in die Lötschichten 5 nach der Bildung der Lötschichten 5 abhängig von den Dicken der Nickel-Schichten wird nunmehr beschrieben. In diesem Vergleichsexperiment wurden Proben gemäß den Beispielen 4 bis 6, die in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform stehen, und Proben gemäß den Vergleichsbeispielen 7 vorbereitet.
Zuerst wurden durch Stanzen eines Platten-Coils, das aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung besteht, durch Druckbearbeitung von Schichten 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizient, die aus der Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung bestehen, mit etwa 3,5 mm im Quadrat und Dicken von etwa 0,15 mm ausgebildet. Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung (Kobalt: etwa 10 Gew-%) wurden auf den gesamten Bereichen der Oberflächen dieser Schichten 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten durch Plattieren mit Dicken von etwa 2 μm ausgebildet. Nickel-Schichten 4 mit Dicken von 0,03 μm (Beispiel 4) 0,05 μm (Beispiel 5), 0,075 μm (Beispiel 6), 0 μm (Vergleichsbeispiel 4, 0,01 μm (Vergleichsbeispiel 5), 0,1 μm (Vergleichsbeispiel 6) sowie 0,2 μm (Vergleichsbeispiel 7) wurden jeweils auf den gesamten Bereichen der Oberflächen der Schichten 3 aus Mickel-Kobalt-Legierung durch Plattieren ausgebildet.
Anschließend wurden Schichten 6 aus Lötpaste, die aus einer Zinn-Silber-Legierung besteht, auf Bereichen der unteren Oberfläche der Nickel-Schichten 4 durch Schablonendruck mit Breiten von etwa 4,5 mm und Dicken von etwa 0,08 mm ausgebildet, mit denen Aufbewahrungselemente 10 für elektronische Komponenten verbunden wurden. Die Schichten 6 aus Lötpaste wurden bei einer Temperatur (erste Temperatur) von etwa 235 °C erhitzt. Die Diffusionszustände der Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung in die Lötschichten 5 hinein, die aus der Zinn-Silber-Legierung bestehen, wurden wie in diesen Proben bestätigt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 2
Unter Bezugnahme auf die oben angegebene Tabelle 2 wurde bewiesen, dass die Nickel-Schichten 4 Funktionen der Unterbindung der Diffusion der Schichten 3 aus Mickel-Kobalt-Legierung in die Lötschichten 5 in den hermetischen Abdichtkappen 1, die aus Zinn-Silber-Legierung bestehen, aufweisen (Beispiele 4 bis 6 und Vergleichsbeispiele 6 und 7), die Nickel-Schichten verwenden, die Dicken von 0,03 μm bis 0,2 μm aufweisen.
Noch ein anderes Vergleichsexperiment zur Ermittlung des Wachstums (Diffusion der Nickel-Schichten 4 in die Lötschichten 5 hinein) der Nickel-Zinn-Legierungen (intermetallische Verbindungen 7) nach dem hermetischen Abdichten abhängig von den Dicken der Nickel-Schichten 4 wird nunmehr beschrieben. In diesem Vergleichsexperiment wurden Proben gemäß den Beispielen 7 bis 9 und Vergleichsproben 8 bis 11 durch Verwendung der oben bereits erwähnten Proben gemäß den Beispielen 4 bis 6 bzw. Vergleichsbeispielen 4 bis 7 vorbereitet. In diesem Vergleichsexperiment wurde ein Experiment bei einfachen Substanzen der hermetischen Abdichtkappen 1 durchgeführt, da das Wachstum (die Diffusion der Nickel-Schichten 4 in die Lötschichten 5 hinein) der Nickel-Zinn-Legierungen (intermetallische Verbindungen 7) aus der Diffusion der Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierungen der hermetischen Abdichtkappen 1 in die Lötschichten 5 herrührt, unbestimmt wird, wenn die Schichten 14 aus Nickel-Kobalt-Legierung der Aufbewahrungselemente 10 für elektronische Komponenten in die Lötschichten 5, die aus Zinn-Silber-Legierungen bestehen, hinein diffundieren.
Zuerst wurden Aufbewahrungselemente 10 für die elektronischen Komponenten, die durch Ausbilden von Wolfram-Schichten 13 erhalten wurden, die Schichten 14 aus Nickel-Kobalt-Legierung sowie die Gold-Schichten 15 auf den oberen Oberflächen der keramischen Rahmenkörper 12 auf keramischen Substraten 11 in dieser Reihenfolge angeordnet. Die Proben gemäß den Beispielen 7 bis 9 und den Vergleichsbeispielen 8 bis 11 wurden durch Schmelzen der Proben in Übereinstimmung mit den Beispielen 4 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 7 bei einer Temperatur (zweite Temperatur) von etwa 300 °C bis etwa 320 °C vorbereitet. Die Wachstumszustände der Nickel-Zinn-Legierungen (intermetallische Verbindungen 7) wurden wie in diesen Proben bestätigt. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 3
Unter Bezugnahme auf die oben angegebene Tabelle 3 wurde bewiesen, dass die Nickel-Schichten 4 in die Lötschichten 5, die aus Zinn-Silber-Legierung bestehen, diffundieren, während die Schichten 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung durch die Abschnitte, in die die Nickel-Schichten 4 diffundieren, in die Lötschichten 5 diffundieren, die aus der Zinn-Nickel-Legierung bestehen, wodurch die Ausbildung von intermetallischen Verbindungen in den hermetischen Abdichtkappen 1 (Beispiele 7 bis 9 und Vergleichsbeispiele 8 und 9), die Nickel-Schichten 4 mit Dicken von 0 μm bis 0,075 μm verwenden, ausgebildet werden. Die zu diesem Zeitpunkt offenbarten Ausführungsformen müssen als darstellhaft und nicht in allen Punkten beschränkend erachtet werden. Der Bereich der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die oben angegebene Beschreibung der Ausführungsformen, sondern durch den Schutzbereich der Patentansprüche angezeigt und sämtliche Modifikationen im Geist und Äquivalenzbereich des Schutzbereichs der Patentansprüche sind eingeschlossen.
Beispielsweise ist, während das Beispiel der Ausbildung der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung auf den gesamten Bereichen der Oberflächen der Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten durch Plattieren in der oben erwähnten Ausführungsform gezeigt wurde, die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern Schichten 3a aus Nickel-Kobalt-Legierung können durch Druck-Verschweißen derselben an den oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche einer Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten wie in der ersten Modifikation gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 10 gezeigt ist, ausgebildet werden, oder eine Schicht 3b aus Nickel-Kobalt-Legierung kann durch Druck-Verschweißen derselben nur an der unteren Oberfläche einer Schicht 2 mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten, wie in der zweiten Modifikation gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 11 gezeigt ist, ausgebildet werden.
Während das Beispiel der Einstellung des Gehalts an Kobalt in der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung der hermetischen Abdichtkappe auf etwa 7,5 Gew-% bis etwa 20 Gew-% in der oben erwähnten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern der Gehalt an Kobalt in der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung der hermetischen Abdichtkappe kann auf weniger als 5 Gew-% eingestellt werden. In diesem Fall muss der Gehalt an Kobalt in der Schicht 14 aus Nickel-Kobalt-Legierung des Aufbewahrungselements für die elektronische Komponente vergrößert werden. Somit kann die Nickel-Zinn-Legierung (intermetallische Verbindungen) in der Lötschicht leicht durch Vergrößern des Gehalts an Kobalt in der Schicht 14 aus Nickel-Kobalt-Legierung des Aufbewahrungselements für die elektronische Komponente auch dann leicht wachstumsfähig gehalten werden, wenn der Gehalt an Kobalt in der Schicht 3 aus Nickel-Kobalt-Legierung der hermetischen Abdichtkappe auf weniger als 5 Gew-% eingestellt wird, wodurch der Schmelzpunkt der Lötschicht angehoben werden kann. Somit kann beim Befestigen der Aufbewahrungsverpackung der elektronischen Komponente auf einer Leiterplatine einer elektronischen Vorrichtung eine ausreichende Wärmebeständigkeit erzielt werden.
Während das Beispiel der Verwendung der Zinn-Silber-Legierung (Silber: etwa 3,5 Gew-%) für die Lötschicht in der oben erwähnten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern der Gehalt an Silber in der Lötschicht kann auf einen Gehalt eingestellt werden, der von 3,5 Gew-% abweicht, oder ein Lötmittel, das aus einer anderen Zusammensetzung besteht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, kann verwendet: werden.
ZUSAMMENFASSUNG:
Hermetische Abdichtkappe (1), die in der Lage ist, eine Verschlechterung der Eigenschaften einer elektronischen Komponente (20) zu unterdrücken, die Materialkosten zu reduzieren, welche ein Lötmittel verwendet, das kein Blei enthält, und ein Unterdrücken der Schwächung der Luftdichtheit erreicht. Diese hermetische Abdichtkappe umfasst eine Schicht mit niedrigem thermischen Expansions-Koeffizienten, eine Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht (3), die auf der Oberfläche der Schicht mit niedrigem thermischen Expansions-Koeffizienten ausgebildet ist, die hauptsächlich aus Nickel, enthaltend einen Diffusions-Beschleuniger, zusammengesetzt ist, sowie eine Nickel-Schicht (4), die auf der Oberfläche der Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht ausgebildet ist, sowie eine Lötschicht (5), die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, die auf einem Bereich der Oberfläche der Nickel-Schicht ausgebildet ist, die mit einem Aufbewahrungselement (10) für eine elektronische Komponente verbunden ist. Die Nickel-Schicht weist eine Funktion der Unterbindung der Diffusion der Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht in die Lötschicht bei etwa 235 °C (erste Temperatur) auf, während die Nickel-Kobalt-Legierungs-Schicht durch die Nickel-Schicht in die Lötschicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei etwa 300 °C bis etwa 320 °C (zweite Temperatur) verbunden wird.

Claims

Hermetische Abdichtkappe (1), die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente inklusive eines Aufbewahrungselements für eine elektronische Komponente (10) zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente (20) verwendet wird, umfassend: ein Substrat (2); eine erste Schicht (3), die auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist und hauptsächlich aus Nickel, das eine Diffusions-Beschleuniger enthält, zusammengesetzt ist; eine zweite Schicht (4), die auf der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist; und eine Lötschicht (5), die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, und die auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet ist, mit der das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, wobei die zweite Schicht eine Funktion der Unterbindung der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei einer ersten Temperatur hat, während die erste Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden ist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß Anspruch 1, wobei die erste Temperatur eine Temperatur zu einem Zeitpunkt des Ausbildens der Lötschicht durch Schmelzen einer Lötpaste (6) ist, und die zweite Temperatur eine Temperatur zum Zeitpunkt der Verbindung der hermetischen Abdichtkappe mit dem Aufbewahrungselement für die elektronischen Komponente durch Schmelzen der Lötschicht ist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Schicht aus Nickel erzeugt ist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß Anspruch 3, wobei die zweite Schicht eine Dicke von zumindest 0,03 μm und icht mehr als 0,075 μm aufweist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Schicht 7,5 bis 20 Gew-% Kobalt als Diffusions-Beschleuniger enthält.
Hermetische Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Substrat aus einer Fe-Mi-Co-Legierung erzeugt ist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Schicht und die zweite Schicht durch Plattieren ausgebildet sind.
Hermetische Abdichtkappe gemäß Anspruch 7, wobei die erste Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, und die zweite Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist.
Hermetische Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lötschicht kein Blei enthält und Silber enthält.
Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente, beinhaltend ein Aufbewahrungselement (10) für eine elektronische Komponente zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente (20), umfassend: eine hermetische Abdichtkappe (1), die ein Substrat (2), eine erste Schicht (3), die auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist und hauptsächlich aus Nickel, das einen Diffusions-Beschleuniger enthält, zusammengesetzt ist, eine zweite Schicht (4), die auf der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet ist, sowie eine Lötschicht (5), die hauptsächlich aus Zinn, das auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet ist, mit der das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, zusammengesetzt ist, beinhaltet, wobei die zweite Schicht eine Funktion der Unterbindung der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht bei einer ersten Temperatur aufweist, während die erste Schicht durch die zweite Schicht in die Lötschicht diffundiert, während die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden wird, wobei eine dritte Schicht (14) auf einem Abschnitt des Aufbewahrungselements für die elektronische Komponente ausgebildet ist, die mit der Lötschicht in Wirkverbindung steht, die Lötschicht und die dritte Schicht miteinander verbunden sind, und eine intermetallische Verbindung (7), die Zinn enthält, mit der Lötschicht auf der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente ausgebildet ist.
Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente gemäß Anspruch 10, wobei die Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente eine intermetallische Verbindung enthält, die aus einer Nickel-Zinn-Legierung besteht, und ein Abschnitt der zweiten Schicht, der mit der Verbindung zwischen der hermetischen Abdichtkappe und dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente in Wirkverbindung steht, in die intermetallische Verbindung diffundiert.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe (1), die für eine Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente, beinhaltend ein Aufbewahrungselement (10) für eine elektronische Komponente zum Aufbewahren einer elektronischen Komponente, verwendet wird, umfassend die Schritte: Vorbereiten eines Substrats (2); Ausbilden einer ersten Schicht (3), die hauptsächlich aus Nickel, das einen Diffusions-Beschleuniger enthält, auf der Oberfläche des Substrats; Ausbilden einer zweiten Schicht (4) auf der Oberfläche der ersten Schicht, und Ausbilden einer Lötschicht (5), die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf einem Bereich der Oberfläche der zweiten Schicht, mit dem das Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, wobei der Schritt des Bildens der zweiten Schicht einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht beinhaltet, die eine Funktion des Unterbindens der Diffusion der ersten Schicht in die Lötschicht aufweist, wenn die Lötschicht bei einer ersten Temperatur ausgebildet wird, während die erste Schicht in die Lötschicht durch die zweite Schicht diffundiert, wenn die Lötschicht mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, verbunden wird.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß Anspruch 12, wobei der Schritt des Ausbildens der Lötschicht die Schritte des Anordnens von Lötpaste (6), die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, auf einem Bereich der zweiten Schicht, die mit dem Aufbewahrungselement für die elektronische Komponente verbunden ist, sowie das Ausbilden der Lötschicht, die hauptsächlich aus Zinn zusammengesetzt ist, durch Schmelzen der Lötpaste bei der ersten Temperatur beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die zweite Schicht aus Nickel erzeugt ist.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß Anspruch 14, wobei die zweite Schicht eine Dicke von zumindest 0,03 μm und nicht mehr als 0,075 μm aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die erste Schicht 7,5 Gew-% bis 20 Gew-% Kobalt als Diffusions-Beschleuniger enthält.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Substrat aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung erzeugt ist.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Schritt des Ausbildens der ersten Schicht einen Schritt des Ausbildens der ersten Schicht durch Plattieren beinhaltet, und der Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht durch Plattieren beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß Anspruch 18, wobei der Schritt des Ausbildens der ersten Schicht durch Plattieren einen Schritt des Ausbildens der ersten Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche des Substrats beinhaltet, und der Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht durch Plattieren einen Schritt des Ausbildens der zweiten Schicht auf dem gesamten Bereich der Oberfläche der ersten Schicht beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Lötschicht kein Blei enthält und Silber enthält.