JP2001148438A - 金属蓋及びパッケージ - Google Patents

金属蓋及びパッケージ

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JP2001148438A
JP2001148438A JP33094199A JP33094199A JP2001148438A JP 2001148438 A JP2001148438 A JP 2001148438A JP 33094199 A JP33094199 A JP 33094199A JP 33094199 A JP33094199 A JP 33094199A JP 2001148438 A JP2001148438 A JP 2001148438A
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Japan
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metal lid
sealing surface
metal
solder material
package body
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JP33094199A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Fukuda
博之 福田
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/4809Loop shape
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
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    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンダ材の濡れ拡がりを防止することができ
る金属蓋及びこの金属蓋を有するパッケージを提供する
こと。 【解決手段】 金属蓋1は、パッケージ本体11とハン
ダ接合する枠状の封止面1Fを有する。また、この封止
面1Fの径方向内側のうち、封止面1Fの内周縁1FN
近傍に位置し、封止面1Fを越えて突出する凸部5を備
える。この凸部5の頂部5Aの外周縁5AGの表面粗さ
は、Ra=0.3μm以上である。また、封止面1Fの
外周縁1FGをなす金属蓋1の外周縁1Gから凸部5ま
での距離が、全周にわたり一定である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージ本体と
接合して、パッケージ本体を封止する金属蓋及びこの金
属蓋を備えるパッケージに関し、特に、パッケージ本体
とハンダ接合する封止面を有する金属蓋及びこの金属蓋
を備えるパッケージに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、パッケージ本体とハンダ接合
してこれを封止する金属蓋が知られている。具体的に
は、図8(a)に主面101A側から見た平面図を示
し、図8(b)に図8(a)のPP’断面図を示す金属
蓋101が挙げられる。この金属蓋101は、主面10
1Aと、これに平行する裏面101Bと、これらの面を
結ぶ側面101Cとを有し、略矩形の略板形状をなす。
主面101Aのうち、図8(a)中にハッチングで示す
枠状の領域は、パッケージ本体とハンダ接合する封止面
101Fである。また、この金属蓋101の主面101
A及び裏面101Bの略全面には、図8(c)に部分拡
大断面図を示すように、酸化防止の目的でNiメッキ層
103が形成されている。但し、側面101Cには、N
iメッキ層103がなく、金属板102が露出してい
る。このような金属蓋101は、通常、金属板にNiメ
ッキを施し、その後切断して、個々の金属蓋101とす
るからである。
【0003】このような金属蓋101は、例えば次のよ
うにして、パッケージ本体111ににハンダ接合させ
る。即ち、金属蓋101のうち封止面101F上に、ハ
ンダペーストを塗布する。そして、ハンダペーストをリ
フローし、図9に示すように、封止面101Fにハンダ
材115を形成する。次に、ハンダ材115が形成され
た金属蓋101を、電子部品113が収納されたパッケ
ージ本体111に位置合わせをして載置する。その後、
ハンダ材115を溶解させれば、図10に示すように、
ハンダ材115を介して、金属蓋101とパッケージ本
体111とが接合する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、封止面
101Fに塗布したハンダペーストをリフローする際、
溶解したハンダ材115は、金属蓋101に沿って濡れ
拡がりやすいので、図9(a)に破線で示す封止面10
1Fの内周縁101FNからはみ出して濡れ拡がる。さ
らには、金属蓋101をパッケージ本体111に接合す
る際、溶解したハンダ材115は、同様に、金属蓋10
1に沿って濡れ拡がりやすいので、図10に示すよう
に、封止面101Fからはみ出して、その径方向内側へ
濡れ拡がった濡れ拡がり部115Aができる。
【0005】このため、金属蓋101の封止面101F
上に形成するハンダ材115の厚さや幅を制御すること
が困難である。さらには、金属蓋101とパッケージ本
体111とを接合させるハンダ材115の厚さや幅を制
御することも困難である。また、溶解したハンダ材11
5の濡れ拡がりによって、封止面101Fとパッケージ
本体111との間のハンダ材115の量が減少するの
で、金属蓋101とパッケージ本体111との接合強度
が低下する。
【0006】本発明はかかる現状に鑑みてなされたもの
であって、ハンダ材の濡れ拡がりを防止することができ
る金属蓋及びこの金属蓋を有するパッケージを提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】その解決
手段は、パッケージ本体とハンダ接合する枠状の封止面
を有する金属蓋であって、上記封止面の径方向内側のう
ち、少なくとも上記封止面の内周縁近傍に位置し、上記
封止面を越えて突出する凸部を備えることを特徴とする
金属蓋である。
【0008】本発明の金属蓋は、封止面を越えて突出す
る凸部を備える。また、この凸部は、封止面よりも径方
向内側に形成され、かつ、少なくとも封止面の内周縁近
傍に形成されている。この金属蓋の封止面にハンダ材を
形成する場合には、例えば、封止面にハンダペーストを
塗布し、リフローする際には、溶解したハンダ材は、金
属蓋に沿って濡れ拡がろうとする。しかし、金属蓋に
は、上記凸部が設けられ、封止面との間で段差が生じて
いるので、この部分で溶解したハンダ材の濡れ拡がりが
止まる。また、金属蓋をパッケージ本体にハンダ接合す
る際にも、溶解したハンダ材は、金属蓋に沿って濡れ拡
がろうとするが、同様に、凸部によりその濡れ拡がりが
止まる。
【0009】このように溶解したハンダ材の濡れ拡がり
を防止できれば、ハンダ材が自由に濡れ拡がることがな
いので、金属蓋に形成するハンダ材の厚さやハンダ材の
幅を一定の値に制御することができる。さらには、金属
蓋とパッケージ本体とを接合させるハンダ材の厚さや幅
を一定に制御することができる。また、金属蓋の封止面
とパッケージ本体との間に位置するハンダ材の量を一定
にすることができることから、金属蓋とパッケージ本体
との接続信頼性を高くすることができる。なお、このよ
うな金属蓋は、例えば、金属板をプレス加工して凸部を
形成することにより、容易に製造することができる。あ
るいは、金属板に金属部材を接合させて凸部を形成する
ことにより、製造することもできる。
【0010】さらに、上記の金属蓋であって、前記凸部
のうち少なくとも頂部またはこの外周縁近傍の表面粗さ
がRa=0.5μm以上であることを特徴とする金属蓋
とすると良い。
【0011】溶解したハンダ材は、一般に金属蓋に沿っ
て濡れ拡がりやすい。しかし、金属蓋の表面粗さが粗く
なるほど、その濡れ拡がりは抑制される。本発明の金属
蓋は、凸部のうち少なくとも頂部、または、凸部のうち
少なくとも頂部の外周縁近傍の表面粗さが、Ra=0.
5μm以上と粗くされている。このため、金属蓋の封止
面にハンダ材を形成する際、あるいは、金属蓋をパッケ
ージ本体にハンダ接合する際に、溶解したハンダ材は、
凸部を乗り越えて濡れ拡がることなく、表面粗さが粗く
された凸部の頂部や頂部の外周縁で確実に止まる。
【0012】従って、金属蓋に形成するハンダ材の厚さ
や幅、あるいは、金属蓋とパッケージ本体とを接合する
ハンダ材の厚さや幅を、さらに正確に制御することがで
きる。また、封止面とパッケージ本体との間に位置する
ハンダ材の量を、さらに正確に制御することができるの
で、金属蓋とパッケージ本体との接続信頼性をさらに高
くすることができる。なお、凸部の頂部は、例えば、頂
部をペーパー等で物理的に荒らしたり、薬品で化学的に
処理することにより粗化したり、または、表面にメッキ
層が形成されていれば、熱酸化によりそのメッキ表面を
荒らしたりすれば良い。あるいは、凸部をプレス加工し
て形成する場合には、プレス加工の条件を適宜設定する
ことにより、凸部を形成すると同時に、その頂部を粗化
することもできる。このようにすれば、別途、表面粗化
工程を設ける必要がない。
【0013】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、前記封止面にハンダ材を有し、上記ハンダ材の
厚さは、前記凸部の高さよりも小さいことを特徴とする
金属蓋とすると良い。
【0014】本発明の金属蓋は、封止面にハンダ材が形
成され、その厚さが凸部の高さよりも小さくされてい
る。このような金属蓋は、封止面にハンダ材を形成する
際に、溶解したハンダ材が、凸部を乗り越えて濡れ拡が
ることがないから、ハンダ材は、所定の厚さ及び所定の
幅で封止面に形成されている。また、この金属蓋をパッ
ケージ本体にハンダ接合する際、溶解したハンダ材は、
凸部を乗り越えて濡れ拡がることなく、ハンダ材の厚さ
よりも高さの大きい凸部で確実に止まる。従って、金属
蓋とパッケージ本体とを接合するハンダ材の厚さや幅を
さらに正確に制御することができる。また、金属蓋とパ
ッケージ本体との接続信頼性をさらに高くすることがで
きる。
【0015】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、前記凸部は平坦な頂面を有し、この頂面の幅が
0.3mm以上であることを特徴とする金属蓋とすると
良い。
【0016】本発明の金属蓋の凸部は、平坦な頂面を有
し、この頂面の幅が0.3mm以上である。このように
凸部の頂面の幅が広いと、金属蓋の封止面にハンダ材を
形成する際、あるいは、金属蓋をパッケージ本体にハン
ダ接合する際に、溶解したハンダ材は、凸部を乗り越え
て濡れ拡がることなく、幅広の頂面を持つ凸部で確実に
止まる。従って、金属蓋の封止面に形成するハンダ材の
厚さや幅、あるいは、金属蓋とパッケージ本体とを接合
するハンダ材の厚さや幅を、さらに正確に制御すること
ができる。また、金属蓋とパッケージ本体との接続信頼
性もさらに高くすることができる。なお、凸部の頂面の
幅を0.5mm以上とすると、さらに確実に、ハンダ材
の濡れ拡がりを防止することができるので好ましい。
【0017】さらに、上記の金属蓋であって、前記凸部
を金属板のプレス加工により成形してなることを特徴と
する金属蓋とするのが好ましい。金属蓋の凸部は、金属
板のプレス加工により、容易に成形することができる。
しかし、プレス加工で凸部を成形すると、いわゆるスプ
リングバックが生じやすい。特に、凸部の頂面の幅が小
さいと、金属蓋に反りが生じやすく、所定の形状とする
のが難しくなる。これに対し、上記のように、凸部の頂
面の幅を0.3mm以上、より好ましくは0.5mm以
上とすると、プレス加工により凸部を形成しても、スプ
リングバックが生じにくいので、金属蓋を所定の形状と
することができる。
【0018】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、前記封止面の外周縁をなす上記金属蓋の外周縁
から前記凸部までの距離が、全周にわたり一定であるこ
とを特徴とする金属蓋とすると良い。
【0019】封止面の外周縁をなす金属蓋の外周縁から
凸部までの距離が場所により異なると、溶解したハンダ
材の濡れ拡がり方も場所により異なってくる。このた
め、特に、金属蓋の外周縁から凸部までの距離が大きい
部分では、ハンダ材を溶解させた際に、この部分に集ま
るハンダ材の量が多くなって、溶解したハンダ材が凸部
を乗り越えて濡れ拡がる恐れがある。しかし、本発明の
金属蓋は、封止面の外周縁をなす金属蓋の外周縁から凸
部までの距離が、全周にわたり一定とされているので、
溶解したハンダ材が一部に集まってこの部分で凸部を乗
り越えて濡れ拡がるという恐れがない。従って、金属蓋
の封止面に形成するハンダ材の厚さや幅、あるいは、金
属蓋とパッケージ本体とを接合させるハンダ材の厚さや
幅を、さらに正確に制御することができる。また、金属
蓋とパッケージ本体との接続信頼性もさらに高くするこ
とができる。
【0020】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、前記凸部の径方向内側に形成され、前記パッケ
ージ本体に収納された電子部品と対向する電子部品対向
領域を含み、上記凸部の頂部よりも前記封止面側に低位
とされた低位部を備えることを特徴とする金属蓋とする
と良い。
【0021】金属蓋に凸部が設けられていると、金属蓋
をパッケージ本体に接合したとき、その凸部の体積分だ
け、パッケージ本体に形成されたキャビティの体積が減
少する。また、凸部が高さが大きいと、金属蓋をパッケ
ージ本体に接合するときに、凸部が、収納された電子部
品やボンディングワイヤと接触することもある。これに
対し、本発明の金属蓋は、凸部の径方向内側に、凸部の
頂部よりも封止面側に低位とされた低位部を備える。さ
らに、この低位部は、パッケージ本体に収納された電子
部品と対向する電子部品対向領域を含んでいるので、こ
れよりも平面方向に大きい。このため、金属蓋をパッケ
ージ本体に接合したときに、低位部があるから、キャビ
ティの体積を大きくとることができる。また、低位部
は、収納された電子部品等と対向する電子部品対向領域
を含んでいるから、金属蓋と収納された電子部品等とが
接触するのを防止することができる。
【0022】さらに、上記の金属蓋であって、前記低位
部の底面は、前記封止面よりも低位であることを特徴と
する金属蓋とすると良い。
【0023】本発明では、低位部の底面が封止面よりも
低位にある。このため、金属蓋をパッケージ本体に接合
したときに、低位部の底面と電子部品との間隔をさらに
大きくとることができ、金属蓋と収納された電子部品等
とが接触するのを防止することができる。
【0024】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、上記金属蓋の側面を含む全面に、Niメッキ層
が形成されていることを特徴とする金属蓋とすると良
い。
【0025】側面にNiメッキ層が形成されていない従
来の金属蓋では、この側面の部分から金属蓋が酸化する
など不具合を生じることがある。これに対し、本発明の
金属蓋は、側面を含む全面に、Niメッキ層が形成され
ているので、金属蓋が酸化するなどの不具合を防止する
ことができる。
【0026】さらに、上記のいずれかに記載の金属蓋で
あって、前記凸部の外周縁寸法は、前記パッケージ本体
に形成されたキャビティの内周縁寸法よりも小さいこと
を特徴とする金属蓋とするのが好ましい。金属蓋をパッ
ケージ本体にハンダ接合する際、金属蓋の凸部とパッケ
ージ本体とが接触すると、金属蓋の封止面とパッケージ
本体との間隔が不均一になるので、金属蓋の高さが不均
一になりやすい。また、封止面とパッケージ本体との間
のハンダ材の量に偏りができるなどの不具合を生じる危
険性がある。これに対し、上記の金属蓋は、凸部の外周
縁寸法がキャビティの内周縁寸法よりも小さいので、金
属蓋をパッケージ本体にハンダ接合する際に、凸部がパ
ッケージ本体と接触することがない。従って、金属蓋の
高さが不均一になる等の不具合が生じる危険性がない。
【0027】また、他の解決手段は、パッケージ本体
と、このパッケージ本体とハンダ接合してなり、枠状の
封止面を有する金属蓋と、を備えるパッケージであっ
て、上記金属蓋は、上記封止面の径方向内側のうち少な
くとも上記封止面の内周縁近傍に位置し、上記封止面を
越えてパッケージ本体側に突出する凸部を備えることを
特徴とするパッケージである。
【0028】本発明のパッケージの金属蓋には、封止面
を越えて突出する凸部が形成されている。このため、パ
ッケージを製造する過程で、金属蓋の封止面にハンダ材
を形成する際、あるいは、金属蓋をパッケージ本体に接
合する際、溶解したハンダ材は、凸部と封止面との間で
段差が生じているから、この部分で濡れ拡がりが止ま
る。従って、このパッケージは、ハンダ材の濡れ拡がり
が少なく、ハンダ材の厚さや幅も一定である。また、ハ
ンダ材の厚さが調整されていることから、金属蓋とパッ
ケージ本体との接続信頼性が高く、よって、この接合部
分で封止不良も発生しにくい。
【0029】さらに、上記のパッケージであって、前記
金属蓋の凸部とキャビティの内周縁との間に、全周にわ
たって間隙を有することを特徴とするパッケージとする
のが好ましい。このようなパッケージは、金属蓋の凸部
とパッケージ本体とが接触していないので、金属蓋の封
止面とパッケージ本体との間の間隔が全周にわたり一定
である。このため、金属蓋の高さが均一であり、封止面
とパッケージ本体との間に位置するハンダ材の量の偏り
もない。
【0030】
【発明の実施の形態】(実施形態1)以下、本発明の実
施の形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の
金属蓋1について、図1(a)に封止面1F側から見た
平面図を示し、図1(b)に図1(a)のPP’断面図
を示し、図1(c)に図1(b)の部分拡大断面図を示
す。この金属蓋1は、主面1Aと、これに平行する裏面
1Bと、これらの面を結ぶ側面1Cとを有し、15.5
mm×6.1mm×0.15mmの略矩形の略板形状を
なす。主面1Aのうち、図1(a)中にハッチングで示
した幅約0.6mmの枠状の領域は、パッケージ本体と
ハンダ接合する封止面1Fである。
【0031】金属蓋1は、図1(c)に示すように、4
2アロイの金属板2からなり、主面1A、裏面1B及び
側面1Cの全面には、酸化防止の目的で、厚さ1〜6μ
mのNiメッキ層3が形成されている。このように側面
1CにまでNiメッキ層3が形成されていれば、従来の
ように側面1Cから酸化するなどの不具合が生じること
がない。
【0032】また、金属蓋1には、封止面1Fの径方向
内側全体に、封止面1Fを越えて突出する(図1(b)
及び(c)中、上方へ突出する)凸部5が形成されてい
る。この凸部5は、頂部5Aが14mm×4.6mmの
略矩形状の平坦な頂面からなり、凸部5の封止面1Fか
らの高さは約0.15mmである。また、凸部5の頂部
5Aのうち外周縁5AG近傍の表面粗さは、Ra=約
0.7μmと粗くされている(図1(c)参照)。さら
に、凸部5の外周縁5AG寸法(14mm×4.6m
m)は、後述するパッケージ本体11のキャビティ12
の内周縁12N寸法(14.7mm×5.3mm)より
も小さくされている(図2参照)。また、この金属蓋1
は、その外周縁1Gと封止面1Fの外周縁1FGとが略
一致し、金属蓋1の外周縁1Gから凸部5までの距離
は、全周にわたり約0.6mmと一定である。
【0033】次いで、本実施形態のパッケージ10につ
いて、図2(a)に断面図を示し、図2(b)に図2
(a)の部分拡大断面図を示す。このパッケージ10
は、電子部品13を収納したパッケージ本体11に、上
記金属蓋1をハンダ接合したものである。このうち、パ
ッケージ本体11は、セラミックからなり、上面11A
と下面11Bとこれらを結ぶ側面11Cとを有し、1
5.9mm×6.5mm×1.4mmの略直方体形状を
なす。パッケージ本体11には、上面11A側に開口す
る階段状のキャビティ12が形成されている。そして、
このキャビティ12内には、電子部品13が収納され、
ワイヤボンディングにより、パッケージ本体11と接続
されている。また、パッケージ本体11の上面11Aに
は、ハンダ材15を介して金属蓋1の封止面1Fと接合
するメタライズ層17が、キャビティ12の周縁に略枠
状に形成されている。
【0034】また、金属蓋1の凸部5とキャビティ12
の内周縁12Nとの間には、全周にわたり約0.35m
mの間隔TKが開いている。このため、凸部5は、パッ
ケージ本体11と当接せず、金属蓋1の封止面1Fとパ
ッケージ本体11との間隔は均一である。また、これら
の間に位置するハンダ材15の量に偏りがない。
【0035】次いで、上記金属蓋1及びパッケージ10
の製造方法について説明する。金属蓋1の製造にあた
り、まず、厚さ約0.15mmの42アロイからなる金
属板を用意する。そして、この金属板を上記金属蓋1に
対応した大きさの金属板2にプレスにより切断する。そ
の後、所定形状の金属板2の表面、裏面及び側面に、N
iメッキ施し、厚さ1〜6μmのNiメッキ層3を形成
する。
【0036】次に、公知のプレス加工により、Niメッ
キ層3が形成された金属板2を加工して、上記の凸部5
を形成すれば、金属蓋1ができる。その際、凸部5は幅
広な頂面を有するので、いわゆるスプリングバックが生
じにくく、金属蓋1を所定の形状に成形することができ
る。なお、プレス型のうち、凸部5の頂部5Aの外周縁
5AG近傍に対応する部分を予め粗面としておく。この
ようにすることで、プレス加工の際、金属蓋1に凸部5
を形成するとともに、凸部5の頂部5の外周縁5AG近
傍を粗化することができる。このようにすれば、プレス
加工後に、頂部5Aをペーパー等で物理的に荒らした
り、薬品で化学的に処理するなどの表面粗化工程を別途
設ける必要がない。
【0037】次に、金属蓋1の封止面1Fに所定量のハ
ンダペーストを印刷する。そして、このパンダペースト
を窒素雰囲気下でリフローし、封止面1Fにハンダ材1
5を形成する。その後、金属蓋1をフラックス洗浄す
る。これにより、図1(b)及び(c)中に破線で示す
ように、厚さ約0.13mmのハンダ材15が封止面1
Fに形成された金属蓋1ができる。
【0038】その際、溶解したハンダ材15は、金属蓋
1に沿って濡れ拡がろうとする。しかし、金属蓋1に
は、凸部5が設けられ、封止面1Fとの間に段差が生じ
ているので、その濡れ拡がりは、凸部5を乗り越えるこ
となく止まる。また、凸部5の頂部5Aの外周縁5AG
近傍が、Ra=0.5μm以上の粗面(Ra=約0.7
μm)となっているので、溶解したハンダ材15の濡れ
拡がりは、さらに確実に防止される。また、凸部5の頂
部5Aは、0.3mm以上の幅広な頂面からなるので、
溶解したハンダ材15の濡れ拡がりは、さらに確実に防
止される。また、封止面1Fの外周縁1FGをなす金属
蓋1の外周縁1Gから凸部5までの距離が、全周にわた
り一定(約0.6mm)であるので、溶解したハンダ材
15が均一な厚さになり、一部だけが凸部5を乗り越え
て濡れ拡がることがない。
【0039】さらに、封止面1Fに、凸部5の高さ(約
0.15mm)よりも小さい厚さ(約0.13mm)の
ハンダ材15を形成している。このため、溶解したハン
ダ材15の濡れ拡がりは、さらに確実に防止される。こ
のように、本実施形態の金属蓋1では、凸部5により、
確実に溶解したハンダ材15の濡れ拡がりを防止できる
ので、ハンダ材15が自由に濡れ拡がることはなく、金
属蓋1に形成するハンダ材15の厚さや幅を一定の値に
制御することができる。
【0040】次に、パッケージ10を製造する。即ち、
公知の手法により、予め上記パッケージ本体11を製作
しておく。そして、パッケージ本体11のキャビティ1
2に、電子部品13を収納しておく。次に、電子部品1
3を収納したパッケージ本体11に、ハンダ材15を形
成した金属蓋1を載置し、リフローして、金属蓋1とパ
ッケージ本体11とをハンダ接合する。このようにし
て、上記パッケージ10が完成する。
【0041】その際にも、溶解したハンダ材15は、金
属蓋1に沿って濡れ拡がろうとする。しかし、金属蓋1
には、凸部5が設けられているので、封止面1Fにハン
ダ材15を形成した場合と同様に、その部分で濡れ拡が
りが止まる。また、凸部5の頂部5Aの外周縁5AG近
傍が粗面(Ra=約0.7μm)とされ、凸部5の頂部
5Aは、幅広な頂面からなり、封止面1Fの外周縁1F
Gをなす金属蓋1の外周縁1Gから凸部5までの距離
が、全周にわたり一定(約0.6mm)であるので、同
様に、溶解したハンダ材15の濡れ拡がりは確実に防止
される。さらに、封止面1Fに形成されたハンダ材15
は、凸部5の高さ(約0.15mm)よりも小さい厚さ
(約0.13mm)となっているので、溶解したハンダ
材15の濡れ拡がりは、同様に、さらに確実に防止され
る。
【0042】このように、確実に、溶解したハンダ材1
5が濡れ拡がるのを防止することができるので、ハンダ
材15が自由に濡れ拡がることはなく、金属蓋1とパッ
ケージ本体11とを接合させるハンダ材15の厚さや幅
を一定の値に制御することができる。また、金属蓋1の
封止面1Fとパッケージ本体11との間に位置するハン
ダ材15の量を一定にすることができるので、金属蓋1
とパッケージ本体11との接続信頼性を高くすることが
でき、封止不良も生じにくい。
【0043】(実施形態2)次いで、実施形態2の金属
蓋21及びパッケージ30について、図3及び図4を参
照しつつ説明する。本実施形態の金属蓋21は、凸部2
5が、封止面21Fの径方向内側のうち、封止面21F
の内周縁21FN近傍にのみ形成され、凸部25の径方
向内側に、凸部25の頂部25Aよりも封止面21F側
に低位な低位部27が形成されている点が、上記実施形
態1の金属蓋1と異なる。一方、本実施形態のパッケー
ジ30は、パッケージ本体11と金属蓋21とで囲まれ
るキャビティ12の体積が大きくなっている点が、上記
実施形態1のパッケージ10と異なる。その他の部分
は、上記実施形態1と同様である。従って、上記実施形
態1と異なる部分を中心に説明し、同様な部分の説明
は、省略または簡略化する。
【0044】図3に示す本実施形態の金属蓋21は、上
記実施形態1の金属蓋1と同様に、枠状の封止面21F
を含む主面21Aと、裏面21Bと、側面21Cとを有
し、略矩形の略板形状をなす。また、金属蓋21は、4
2アロイの金属板22からなり、側面21Cを含む全面
にNiメッキ層23が形成されている。このため、側面
21Cから酸化するなどの不具合がない。この金属蓋2
1には、上記実施形態1の金属蓋1と異なり、封止面2
1Fの径方向内側のうち、封止面21Fの内周縁21F
N近傍だけに位置し、封止面21Fを越えて突出する凸
部25が形成されている。この凸部25は、略三角形状
の断面をなし、その高さは約0.15mmである。ま
た、凸部25のうち頂部25Aの表面粗さは、Ra=約
0.7μmと粗くされている。また、金属蓋21のう
ち、凸部25の径方向内側には、パッケージ本体11に
収納された電子部品13と対向する電子部品対向領域2
1Dを含み、凸部25の頂部25Aよりも封止面21F
側に低位とされた低位部27が形成されている。この低
位部27の底面27Cは、封止面21Fと略同一平面上
にある。
【0045】次いで、図4に示す本実施形態のパッケー
ジ30について説明する。このパッケージ30は、上記
金属蓋21を、上記実施形態1と同様なパッケージ本体
11にハンダ接合したものである。このうち金属蓋21
は、上記のように、凸部25の径方向内側に低位部27
を備える。このため、金属蓋21をパッケージ本体11
に接合した状態では、低位部27が設けられている分だ
け、上記実施形態1のパッケージ10(図2(a)参
照)に比して、キャビティ12の体積が大きくなる。ま
た、低位部27は、収納された電子部品13と対向する
電子部品対向領域21Dを含んでいるから、金属蓋21
と収納された電子部品13とが接触するのを防止するこ
とができる。また、金属蓋21の凸部25(外周縁寸法
14mm×4.6mm)とキャビティ12の内周縁12
N(内周縁寸法14.7mm×5.3mm)との間に
は、約0.35mmの間隔が開いている。このため、金
属蓋21とパッケージ本体11との間隔が均一で、ハン
ダ材35の偏りがない。
【0046】本実施形態の金属蓋21及びパッケージ3
0は、上記実施形態1と同様にして製造する。即ち、金
属板をプレス切断した後、Niメッキを施し、その後、
プレス加工により、凸部25を形成するとともに、凸部
25の頂部25Aを粗化すれば、上記金属蓋21とな
る。その後、金属蓋21の封止面21Fに、図3(b)
及び(c)中に破線で示すように、厚さ約0.13mm
のハンダ材35を形成する。次に、電子部品13を収納
したパッケージ本体11に、ハンダ材35を形成した金
属蓋21を載置し、リフローして金属蓋21とパッケー
ジ本体11とをハンダ接合させれば、上記パッケージ3
0が完成する。
【0047】金属蓋21の封止面21Fにハンダ材35
を形成する際、あるいは、パッケージ本体11に金属蓋
21をハンダ接合する際、溶解したハンダ材35は、金
属蓋21に沿って濡れ拡がろうとする。しかし、上記実
施形態1と同様に、金属蓋21には、凸部25が設けら
れているので、その濡れ拡がりは、凸部25を乗り越え
ることなく止まる。また、金属蓋21は、上記実施形態
1と同様に、凸部25の頂部25Aが粗面(Ra=約
0.7μm)とされ、封止面21Fの外周縁21FGを
なす金属蓋21の外周縁21Gから凸部25までの距離
が、全周にわたり一定(約0.6mm)とされ、さら
に、封止面21Fに、凸部25の高さ(約0.15m
m)よりも小さい厚さ(約0.13mm)のハンダ材3
5が形成されている。このため、溶解したハンダ材35
の濡れ拡がりは、さらに確実に防止される。
【0048】従って、金属蓋21に形成するハンダ材3
5の厚さや幅、あるいは、金属蓋21とパッケージ本体
11とを接合させるハンダ材35の厚さや幅を、一定の
値に制御することができる。また、金属蓋21とパッケ
ージ本体11との接続信頼性を高くすることができる。
【0049】(実施形態3)次いで、実施形態3の金属
蓋41及びパッケージについて、図5を参照しつつ説明
する。本実施形態の金属蓋41は、凸部45の径方向内
側に形成された低位部47の底面47Cが、封止面41
Fよりも低位である点が、上記実施形態2の金属蓋21
と異なる。一方、本実施形態のパッケージは、パッケー
ジ本体11と金属蓋41との間で囲まれるキャビティ1
2の体積が上記実施形態2のパッケージ30よりさらに
大きくなっている。その他の部分は、上記各実施形態
1,2のいずれかと同様である。従って、上記各実施形
態1,2と異なる部分を中心に説明し、同様な部分の説
明は、省略または簡略化する。
【0050】図5に示す本実施形態の金属蓋41は、上
記各実施形態1,2の金属蓋1,21と同様に、枠状の
封止面41Fを含む主面41Aと、裏面41Bと、側面
41Cとを有し、略矩形の略板形状をなす。また、金属
蓋41は、42アロイの金属板42からなり、側面41
Cを含む全面にNiメッキ層43が形成されている。こ
のため、側面41Cから酸化するなどの不具合がない。
この金属蓋41には、上記実施形態2の金属蓋21と同
様に、封止面41Fの内周縁41FN近傍のみ突出する
凸部45が形成されている。また、金属蓋41のうち、
凸部45の径方向内側には、電子部品対向領域41Dを
含む低位部47が形成されている。但し、この低位部4
7の底面47Cは、上記実施形態2の金属蓋21と異な
り、封止面41Fよりもさらに低位とされている。
【0051】上記金属蓋41を、上記実施形態1,2と
同様なパッケージ本体11にハンダ接合すると、本実施
形態のパッケージとなる。このパッケージは、金属蓋4
1が、上記のように、凸部45の径方向内側に、封止面
41Fよりも低位とされた低位部47を備える。このた
め、金属蓋41をパッケージ本体11に接合した状態で
は、この低位部47により、上記実施形態2のパッケー
ジ30よりも、さらにキャビティ12の体積が大きくな
る。また、金属蓋41の凸部45(外周縁寸法14mm
×4.6mm)とキャビティ12の内周縁12N(内周
縁寸法14.7mm×5.3mm)との間には、約0.
35mmの間隔が開いている。このため、金属蓋41と
パッケージ本体11との間隔が均一で、ハンダ材55の
偏りがない。
【0052】本実施形態の金属蓋41及びパッケージ
は、上記各実施形態1,2と同様にして製造する。金属
蓋41の封止面41Fにハンダ材55を形成する際、あ
るいは、パッケージ本体11に金属蓋41をハンダ接合
する際、溶解したハンダ材55は、金属蓋41に沿って
濡れ拡がろうとする。しかし、上記各実施形態1,2と
同様に、金属蓋41には、凸部45が設けられているの
で、その濡れ拡がりは、凸部45を乗り越えることなく
止まる。
【0053】また、金属蓋41は、上記各実施形態1,
2と同様に、凸部45の頂部45Aが粗面(Ra=約
0.7μm)とされ、封止面41Fの外周縁41FGを
なす金属蓋41の外周縁41Gから凸部45までの距離
が、全周にわたり一定(約0.6mm)とされ、さら
に、封止面41Fに、凸部45の高さ(約0.15m
m)よりも小さい厚さ(約0.13mm)のハンダ材5
5が形成されている。このため、溶解したハンダ材55
の濡れ拡がりは、さらに確実に防止される。従って、金
属蓋41に形成するハンダ材55の厚さや幅、あるい
は、金属蓋41とパッケージ本体11とを接合させるハ
ンダ材55の厚さや幅を、一定の値に制御することがで
きる。また、金属蓋41とパッケージ本体11との接続
信頼性を高くすることができる。
【0054】(実施形態4)次いで、実施形態4の金属
蓋61及びパッケージについて、図6を参照しつつ説明
する。本実施形態の金属蓋61は、平坦な頂面からなる
頂部65Aを有する凸部65が、封止面61Aの内周縁
61FN近傍に形成され、凸部65の径方向内側に、凸
部65の頂部65Aよりも封止面61F側に低位な低位
部67が形成されている点が、上記各実施形態1〜3の
金属蓋1等と異なる。その他の部分は、上記各実施形態
1〜3のいずれかと同様である。従って、上記各実施形
態1〜3と異なる部分を中心に説明し、同様な部分の説
明は、省略または簡略化する。
【0055】図6に示す本実施形態の金属蓋61は、上
記各実施形態1〜3の金属蓋1等と同様に、枠状の封止
面61Fを含む主面61Aと、裏面61Bと、側面61
Cとを有し、略矩形の略板形状をなす。また、金属蓋6
1は、42アロイの金属板62からなり、側面61Cを
含む全面にNiメッキ層63が形成されている。このた
め、側面61Cから酸化することがない。この金属蓋6
1には、封止面61Fの径方向内側のうち、封止面61
Fの内周縁61FN近傍に位置し、封止面61Fを越え
て突出する凸部65が形成されている。この凸部65の
頂部65Aは、幅約0.5mmの平坦な頂面をなし、凸
部65の高さは約0.15mmである。また、凸部65
の頂部65Aの外周縁65AG近傍の表面粗さは、Ra
=約0.9μmと粗くされている。また、金属蓋61の
うち、凸部65の径方向内側には、パッケージ本体11
に収納された電子部品13と対向する電子部品対向領域
61Dを含み、しかも凸部65の頂部65Aよりも封止
面61F側に低位とされた低位部67が形成されてい
る。この低位部67の底面67Cは、上記実施形態2の
金属蓋21と同様に、封止面61Fと略同一平面上にあ
る。
【0056】上記金属蓋61を、上記各実施形態1〜3
と同様なパッケージ本体11にハンダ接合すると、本実
施形態のパッケージとなる。このパッケージの金属蓋6
1は、上記のように、凸部65の径方向内側に低位部6
7を備える。このため、金属蓋61をパッケージ本体1
1に接合した状態では、低位部67により、上記実施形
態2のパッケージ30と同様に、キャビティ32の体積
が大きくなる。また、低位部67は、収納された電子部
品13と対向する電子部品対向領域61Dを含んでいる
から、金属蓋61と収納された電子部品13とが接触す
るのを防止することができる。また、金属蓋61の凸部
65(外周縁寸法14mm×4.6mm)とキャビティ
12の内周縁12N(内周縁寸法14.7mm×5.3
mm)との間には、約0.35mmの間隔が開いてい
る。このため、金属蓋61とパッケージ本体11との間
隔が均一で、ハンダ材75の偏りがない。
【0057】本実施形態の金属蓋61及びパッケージ
は、上記各実施形態1〜3と同様にして製造する。金属
蓋61の封止面61Fにハンダ材75を形成する際、あ
るいは、パッケージ本体11に金属蓋61をハンダ接合
する際、溶解したハンダ材75は、金属蓋61に沿って
濡れ拡がろうとする。しかし、上記各実施形態1〜3と
同様に、金属蓋61には、凸部65が設けられているの
で、その濡れ拡がりは、凸部65を乗り越えることなく
止まる。また、金属蓋61は、上記各実施形態1〜3と
同様に、凸部65の頂部65Aの外周縁65AG近傍が
粗面(Ra=約0.9μm)とされ、封止面61Fの外
周縁61FGをなす金属蓋61の外周縁61Gから凸部
65までの距離が、全周にわたり一定(約0.6mm)
とされ、さらに、封止面61Fに、凸部65の高さ(約
0.15mm)よりも小さい厚さ(約0.13mm)の
ハンダ材75が形成されている。このため、溶解したハ
ンダ材75の濡れ拡がりは、さらに確実に防止される。
【0058】また、上記実施形態1と同様に、凸部65
の頂部65Aは、0.3mm以上の幅広な頂面(幅約
0.5mm)を有するので、溶解したハンダ材75の濡
れ拡がりは、同様に、さらに確実に防止される。さら
に、凸部65をプレス成形する際、いわゆるスプリング
バックも生じにくい。従って、金属蓋61に形成するハ
ンダ材75の厚さや幅、あるいは、金属蓋61とパッケ
ージ本体11とを接合させるハンダ材75の厚さや幅
を、一定の値に制御することができる。また、金属蓋6
1とパッケージ本体11との接続信頼性を高くすること
ができる。
【0059】(実施形態5)次いで、実施形態5の金属
蓋81及びパッケージについて、図7を参照しつつ説明
する。本実施形態の金属蓋81は、凸部85の径方向内
側に形成された低位部87の底面87Cが、封止面81
Fよりも低位である点が、上記実施形態4の金属蓋61
と異なる。一方、本実施形態のパッケージは、パッケー
ジ本体11と金属蓋81とで囲まれたキャビティ12の
体積が、上記実施形態4のパッケージよりさらに大きく
なっている。その他の部分は、上記各実施形態1〜4の
いずれかと同様である。従って、上記各実施形態1〜4
と異なる部分を中心に説明し、同様な部分の説明は、省
略または簡略化する。
【0060】図7に示す本実施形態の金属蓋81は、上
記各実施形態1〜4の金属蓋1等と同様に、枠状の封止
面81Fを含む主面81Aと、裏面81Bと、側面81
Cとを有し、略矩形の略板形状をなす。また、金属蓋8
1は、42アロイの金属板82からなり、側面81Cを
含む全面にNiメッキ層83が形成れている。このた
め、側面81Cから酸化することがない。この金属蓋8
1には、上記実施形態4の金属蓋61と同様に、封止面
81Fの内周縁81FN近傍に突出する凸部85が形成
されている。また、金属蓋81のうち、凸部85の径方
向内側には、電子部品対向領域81Dを含む低位部87
が形成されている。但し、この低位部87の底面87C
は、上記実施形態4の金属蓋61と異なり、封止面81
Fよりもさらに低位とされている。
【0061】上記金属蓋81を、上記各実施形態1〜4
と同様なパッケージ本体11にハンダ接合すると、本実
施形態のパッケージとなる。このパッケージは、金属蓋
81が、上記のように、凸部85の径方向内側に、封止
面81Fよりも低位とされた低位部87を備える。この
ため、金属蓋81をパッケージ本体11に接合した状態
では、低位部87により、上記実施形態4のパッケージ
よりも、さらにキャビティ12の体積が大きくなる。ま
た、金属蓋81の凸部85(外周縁寸法14mm×4.
6mm)とキャビティ12の内周縁12N(内周縁寸法
14.7mm×5.3mm)との間には、約0.35m
mの間隔が開いている。このため、金属蓋81とパッケ
ージ本体11との間隔が均一で、ハンダ材95の偏りが
ない。
【0062】本実施形態の金属蓋81及びパッケージ
は、上記各実施形態1〜4と同様にして製造する。金属
蓋81の封止面81Fにハンダ材95を形成する際、あ
るいは、パッケージ本体11に金属蓋81をハンダ接合
する際、溶解したハンダ材95は、金属蓋81に沿って
濡れ拡がろうとする。しかし、上記各実施形態1〜4と
同様に、金属蓋81には、凸部85が設けられているの
で、その濡れ拡がりは、凸部85を乗り越えることなく
止まる。
【0063】また、金属蓋81は、上記各実施形態1〜
4と同様に、凸部85の頂部85Aの外周縁85AG近
傍が粗面(Ra=約0.7μm)とされ、封止面81F
の外周縁81FGをなす金属蓋81の外周縁81Gから
凸部85までの距離が、全周にわたり一定(約0.6m
m)とされ、さらに、封止面81Fに、凸部85の高さ
(約0.15mm)よりも小さい厚さ(約0.13m
m)のハンダ材95が形成されている。このため、溶解
したハンダ材95の濡れ拡がりは、さらに確実に防止さ
れる。
【0064】また、上記実施形態1,4と同様に、凸部
85の頂部85Aは、0.3mm以上の幅広な頂面(幅
約0.5mm)からなるので、溶解したハンダ材95の
濡れ拡がりは、同様に、さらに確実に防止される。さら
に、凸部85をプレス成形する際、いわゆるスプリング
バックも生じにくい。従って、金属蓋81に形成するハ
ンダ材95の厚さや幅、あるいは、金属蓋81とパッケ
ージ本体11とを接合させるハンダ材95の厚さや幅
を、一定の値に制御することができる。また、金属蓋8
1とパッケージ本体11との接続信頼性を高くすること
ができる。
【0065】以上において、本発明を各実施形態1〜5
に即して説明したが、本発明は上記各実施形態1〜5に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。例
えば、上記各実施形態1〜5では、金属蓋1等を、金属
板のプレス加工によって成形した。しかし、このような
もの限らず、例えば、金属板に凸部5等の形状をなす金
属部材を接合した金属蓋であっても良い。但し、金属蓋
を製造する際の工数や製品コストを考慮すると、上記各
実施形態1〜5のように、金属板のプレス加工により成
形した金属蓋1等が好ましい。
【0066】また、上記各実施形態1〜5の金属蓋1等
は、凸部5等の頂部またはその外周縁近傍のみが粗面と
なっている。しかし、凸部全体を粗化したものでも良
い。凸部全体が粗面された金属蓋も、溶解したハンダ材
の濡れ拡がりを確実に止めることができる。
【0067】さらに、上記各実施形態1〜5の金属蓋1
等は、プレス加工により金属板を所定の形状に切断した
後に、Niメッキ層を形成した例を示したが、切断前に
Niメッキ層を形成しておいても良い。その場合には、
側面にNiメッキ層が形成されず、耐酸化性がやや劣る
が、金属板の状態で一度にNiメッキ層が形成できるた
め、量産性には優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る金属蓋を示す図であり、
(a)は封止面側から見た平面図であり、(b)は
(a)のPP’断面図であり、(c)は(b)の部分拡
大断面図である。
【図2】実施形態1に係るパッケージを示す図であり、
(a)は断面図であり、(b)は(a)の部分拡大断面
図である。
【図3】実施形態2に係る金属蓋を示す図であり、
(a)は封止面側から見た平面図であり、(b)は
(a)のPP’断面図であり、(c)は(b)の部分拡
大断面図である。
【図4】実施形態2に係るパッケージを示す断面図であ
る。
【図5】実施形態3に係る金属蓋を示す図であり、
(a)は封止面側から見た平面図であり、(b)は
(a)のPP’断面図であり、(c)は(b)の部分拡
大断面図である。
【図6】実施形態4に係る金属蓋を示す図であり、
(a)は封止面側から見た平面図であり、(b)は
(a)のPP’断面図であり、(c)は(b)の部分拡
大断面図である。
【図7】実施形態5に係る金属蓋を示す図であり、
(a)は封止面側から見た平面図であり、(b)は
(a)のPP’断面図であり、(c)は(b)の部分拡
大断面図である。
【図8】従来技術に係る金属蓋を示す図であり、(a)
は封止面側から見た平面図であり、(b)は(a)のP
P’断面図であり、(c)は(b)の部分拡大断面図で
ある。
【図9】従来技術に係る金属蓋を示す図であり、(a)
はハンダ材が形成された金属蓋を封止面側から見た平面
図であり、(b)は(a)のPP’断面図である。
【図10】従来技術に係るパッケージを示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1,21,41,61,81 金属蓋 1A,21A,41A,61A,81A (金属蓋
の)主面 1B,21B,41B,61B,81B (金属蓋
の)裏面 1C,21C,41C,61C,81C (金属蓋
の)側面 21D,41D,61D,81D 電子部品
対向領域 1F,21F,41F,61F,81F 封止面 1FG,21FG,41FG,61FG,81FG
(封止面の)外周縁 1FN,21FN,41FN,61FN,81FN
(封止面の)内周縁 1G,21G,41G,61G,81G (金属蓋
の)外周縁 2,22,42,62,82 金属板 3,23,43,63,83 Niメッ
キ層 5,25,45,65,85 凸部 5A,25A,45A,65A,85A (凸部
の)頂部 5AG,65AG,85AG (頂部
の)外周縁 27,47,67,87 低位部 27C,47C,67C,87C (低位部
の)底面 10,30 パッケー
ジ 11 パッケー
ジ本体 12 キャビテ
ィ 13 電子部品 15,35,55,75,95 ハンダ材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パッケージ本体とハンダ接合する枠状の封
    止面を有する金属蓋であって、 上記封止面の径方向内側のうち、少なくとも上記封止面
    の内周縁近傍に位置し、上記封止面を越えて突出する凸
    部を備えることを特徴とする金属蓋。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の金属蓋であって、 前記凸部のうち少なくとも頂部またはこの外周縁近傍の
    表面粗さがRa=0.5μm以上であることを特徴とす
    る金属蓋。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の金属蓋で
    あって、 前記封止面にハンダ材を有し、 上記ハンダ材の厚さは、前記凸部の高さよりも小さいこ
    とを特徴とする金属蓋。
  4. 【請求項4】請求項1〜請求項3に記載の金属蓋であっ
    て、 前記凸部は平坦な頂面を有し、この頂面の幅が0.3m
    m以上であることを特徴とする金属蓋。
  5. 【請求項5】請求項1〜請求項4のいずれかに記載の金
    属蓋であって、 前記封止面の外周縁をなす上記金属蓋の外周縁から前記
    凸部までの距離が、全周にわたり一定であることを特徴
    とする金属蓋。
  6. 【請求項6】請求項1〜請求項5のいずれかに記載の金
    属蓋であって、 前記凸部の径方向内側に形成され、前記パッケージ本体
    に収納された電子部品と対向する電子部品対向領域を含
    み、上記凸部の頂部よりも前記封止面側に低位とされた
    低位部を備えることを特徴とする金属蓋。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の金属蓋であって、 前記低位部の底面は、前記封止面よりも低位であること
    を特徴とする金属蓋。
  8. 【請求項8】請求項1〜請求項7のいずれかに記載の金
    属蓋であって、 上記金属蓋の側面を含む全面に、Niメッキ層が形成さ
    れていることを特徴とする金属蓋。
  9. 【請求項9】パッケージ本体と、このパッケージ本体と
    ハンダ接合してなり、枠状の封止面を有する金属蓋と、
    を備えるパッケージであって、 上記金属蓋は、上記封止面の径方向内側のうち少なくと
    も上記封止面の内周縁近傍に位置し、上記封止面を越え
    てパッケージ本体側に突出する凸部を備えることを特徴
    とするパッケージ。
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