JP2003068901A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミック製のチップキャリア内に素子チッ
プを収納し、チップキャリアの上面のシールリングにキ
ャップを溶接して素子チップを封止した電子部品におい
て、Ｎｉメッキされたキャップとシールリングとの間の
十分な気密性を確保することにある。 【解決手段】 凹部を備えたセラミック製のチップキャ
リア２の当該凹部内に弾性表面波素子チップ３を納め
る。チップキャリア２の凹部開口を囲むようにしてチッ
プキャリア２の上面にコバール製のシールリング４をＡ
ｇロウ材等を用いて接合しておく。シールリング４の上
に載置されたコバール製のメタルキャップ５の表面には
Ｎｉメッキが施されており、このＮｉメッキをロウ材と
してメタルキャップ５をシールリング４にシール溶接し
て接合させている。このＮｉメッキの厚みを１〜２μｍ
とすることによりメタルキャップ５とシールリング４と
の間の気密性を良好にすることができる。
プを収納し、チップキャリアの上面のシールリングにキ
ャップを溶接して素子チップを封止した電子部品におい
て、Ｎｉメッキされたキャップとシールリングとの間の
十分な気密性を確保することにある。 【解決手段】 凹部を備えたセラミック製のチップキャ
リア２の当該凹部内に弾性表面波素子チップ３を納め
る。チップキャリア２の凹部開口を囲むようにしてチッ
プキャリア２の上面にコバール製のシールリング４をＡ
ｇロウ材等を用いて接合しておく。シールリング４の上
に載置されたコバール製のメタルキャップ５の表面には
Ｎｉメッキが施されており、このＮｉメッキをロウ材と
してメタルキャップ５をシールリング４にシール溶接し
て接合させている。このＮｉメッキの厚みを１〜２μｍ
とすることによりメタルキャップ５とシールリング４と
の間の気密性を良好にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージングされた
弾性表面波装置等の電子部品に関する。特に、セラミッ
ク製チップキャリア内に素子チップを収納し、シーム溶
接によりキャップをシールリングに接合させることで気
密封止を実現している電子部品に関するものである。
弾性表面波装置等の電子部品に関する。特に、セラミッ
ク製チップキャリア内に素子チップを収納し、シーム溶
接によりキャップをシールリングに接合させることで気
密封止を実現している電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波素子をパッケージングしてな
る弾性表面波装置は、移動体通信機のＲＦ段用フィルタ
やＩＦ段用フィルタなど種々の分野で広く用いられてい
る。この種の用途に用いられている弾性表面波装置のパ
ッケージング構造の一例を図１の断面図に示し、この構
造を以下に説明する。
る弾性表面波装置は、移動体通信機のＲＦ段用フィルタ
やＩＦ段用フィルタなど種々の分野で広く用いられてい
る。この種の用途に用いられている弾性表面波装置のパ
ッケージング構造の一例を図１の断面図に示し、この構
造を以下に説明する。
【０００３】この弾性表面波装置１は、チップキャリア
２と、弾性表面波素子チップ３と、シールリング４と、
メタルキャップ５とによって構成されており、チップキ
ャリア２とシールリング４とメタルキャップ５とからな
るパッケージング内に弾性表面波素子チップ３が気密的
に封止されている。チップキャリア２は、略矩形板状の
セラミックよりなるベース６上に、複数のセラミック層
７、８を積層した構造となっている。シールリング４
は、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金）によって環状に
形成されており、最上層のセラミック層８の上にシール
リング４を重ね、Ａｇロウ材などによりシールリング４
をセラミック層８の上面にロウ付けされている。なお、
シールリング４の表面には、通常、下地用Ｎｉメッキと
仕上げ用Ａｕメッキとが施されている。
２と、弾性表面波素子チップ３と、シールリング４と、
メタルキャップ５とによって構成されており、チップキ
ャリア２とシールリング４とメタルキャップ５とからな
るパッケージング内に弾性表面波素子チップ３が気密的
に封止されている。チップキャリア２は、略矩形板状の
セラミックよりなるベース６上に、複数のセラミック層
７、８を積層した構造となっている。シールリング４
は、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金）によって環状に
形成されており、最上層のセラミック層８の上にシール
リング４を重ね、Ａｇロウ材などによりシールリング４
をセラミック層８の上面にロウ付けされている。なお、
シールリング４の表面には、通常、下地用Ｎｉメッキと
仕上げ用Ａｕメッキとが施されている。
【０００４】下層のセラミック層７は内側に略矩形状の
開口９を有しており、そのセラミック層７の上面には複
数の電極パッド１０が形成されている。各電極パッド１
０の端からは、セラミック層７およびベース６の側面か
らベース６の下面にかけて外部電極１１が形成されてい
る。電極パッド１０及び外部電極１１は、通常、Ｗ（タ
ングステン）メタライズ電極の上に下地用Ｎｉメッキと
仕上げ用Ａｕメッキを施すことによって形成されてい
る。上層のセラミック層８には、同じく略矩形状をした
開口１２が形成されている。こうしてチップキャリア２
には、セラミック層７、８の開口９、１２によって収納
空間１４が形成されている。また、シールリング４に
も、略矩形状をした開口１３が開口されている。
開口９を有しており、そのセラミック層７の上面には複
数の電極パッド１０が形成されている。各電極パッド１
０の端からは、セラミック層７およびベース６の側面か
らベース６の下面にかけて外部電極１１が形成されてい
る。電極パッド１０及び外部電極１１は、通常、Ｗ（タ
ングステン）メタライズ電極の上に下地用Ｎｉメッキと
仕上げ用Ａｕメッキを施すことによって形成されてい
る。上層のセラミック層８には、同じく略矩形状をした
開口１２が形成されている。こうしてチップキャリア２
には、セラミック層７、８の開口９、１２によって収納
空間１４が形成されている。また、シールリング４に
も、略矩形状をした開口１３が開口されている。
【０００５】弾性表面波素子チップ３は、チップキャリ
ア２の収納空間１４内に納められ、収納空間１４内でベ
ース６の上面に接着剤で固定される。弾性表面波素子チ
ップ３は、ボンディングワイヤ１５により所望の電極を
各電極パッド１０と電気的に接続されており、外部電極
１１を通じて弾性表面波素子チップ３の各電極を外部と
電気的に接続できるようにしている。
ア２の収納空間１４内に納められ、収納空間１４内でベ
ース６の上面に接着剤で固定される。弾性表面波素子チ
ップ３は、ボンディングワイヤ１５により所望の電極を
各電極パッド１０と電気的に接続されており、外部電極
１１を通じて弾性表面波素子チップ３の各電極を外部と
電気的に接続できるようにしている。
【０００６】弾性表面波素子チップ３をチップキャリア
２内に実装した後、シールリング４の上に封止用のメタ
ルキャップ５を重ねてシーム溶接し、シールリング４の
開口１３をメタルキャップ５によって気密的に封止す
る。封止用のメタルキャップ５は、シールリング４と同
じくコバールを母材とするものであって、メタルキャッ
プ５の表面にはＮｉメッキが施されている。このＮｉメ
ッキとしては、従来より、３μｍ以上の比較的膜厚の大
きなメッキ被膜を有するものが用いられている。また、
コバールはセラミックと熱膨張係数が近い金属であるの
で、シールリング４やメタルキャップ５の母材としてコ
バールを用いることにより、溶接時や溶接後の冷却時に
シールリング４やメタルキャップ５とセラミック製のチ
ップキャリア２との間の膨張率の違いでチップキャリア
２に歪みが生じたり、応力によるクラックが発生したり
するのを防止することができる。
２内に実装した後、シールリング４の上に封止用のメタ
ルキャップ５を重ねてシーム溶接し、シールリング４の
開口１３をメタルキャップ５によって気密的に封止す
る。封止用のメタルキャップ５は、シールリング４と同
じくコバールを母材とするものであって、メタルキャッ
プ５の表面にはＮｉメッキが施されている。このＮｉメ
ッキとしては、従来より、３μｍ以上の比較的膜厚の大
きなメッキ被膜を有するものが用いられている。また、
コバールはセラミックと熱膨張係数が近い金属であるの
で、シールリング４やメタルキャップ５の母材としてコ
バールを用いることにより、溶接時や溶接後の冷却時に
シールリング４やメタルキャップ５とセラミック製のチ
ップキャリア２との間の膨張率の違いでチップキャリア
２に歪みが生じたり、応力によるクラックが発生したり
するのを防止することができる。
【０００７】このような構造の弾性表面波装置１におい
ては、ベース６、セラミック層７、８及び電極パッド１
０を同時焼成することによってチップキャリア２を一体
に形成している。そして、そのチップキャリア２の上面
にシールリング４をＡｇロウ材などを用いてロウ付けす
ることにより、チップキャリア２とシールリング４の間
の気密性を保っている。さらに、シールリング４の上に
メタルキャップ５を重ね、表面のＮｉメッキをロウ材と
してシーム溶接することによりメタルキャップ５をシー
ルリング４に接合させ、シールリング４とメタルキャッ
プ５の間の気密性を保持している。これにより、弾性表
面波素子チップ３はチップキャリア２、シールリング４
及びメタルキャップ５からなるパッケージ内に気密的に
封止され、弾性表面波装置１の防水性及び防湿性が確保
される。また、別途ロウ材を用いることなく、メタルキ
ャップ５のＮｉメッキによりメタルキャップ５をシール
リング４に接合させることにより、接合のためのコスト
を安価にすることができると共にロウ材の塗布バラツキ
による接合性のバラツキを回避できる。
ては、ベース６、セラミック層７、８及び電極パッド１
０を同時焼成することによってチップキャリア２を一体
に形成している。そして、そのチップキャリア２の上面
にシールリング４をＡｇロウ材などを用いてロウ付けす
ることにより、チップキャリア２とシールリング４の間
の気密性を保っている。さらに、シールリング４の上に
メタルキャップ５を重ね、表面のＮｉメッキをロウ材と
してシーム溶接することによりメタルキャップ５をシー
ルリング４に接合させ、シールリング４とメタルキャッ
プ５の間の気密性を保持している。これにより、弾性表
面波素子チップ３はチップキャリア２、シールリング４
及びメタルキャップ５からなるパッケージ内に気密的に
封止され、弾性表面波装置１の防水性及び防湿性が確保
される。また、別途ロウ材を用いることなく、メタルキ
ャップ５のＮｉメッキによりメタルキャップ５をシール
リング４に接合させることにより、接合のためのコスト
を安価にすることができると共にロウ材の塗布バラツキ
による接合性のバラツキを回避できる。
【０００８】なお、別なパッケージ構造の弾性表面波装
置としては、図２に示すような構造のものも知られてい
る。これは、弾性表面波素子チップ３をフェースダウン
実装するものであり、弾性表面波素子チップ３のバンプ
１６をベース６上面の電極パッド１７に電気的に接続し
ている。
置としては、図２に示すような構造のものも知られてい
る。これは、弾性表面波素子チップ３をフェースダウン
実装するものであり、弾性表面波素子チップ３のバンプ
１６をベース６上面の電極パッド１７に電気的に接続し
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】例えば、図１のような
弾性表面波装置１において、メタルキャップ５をシール
リング４に溶接して気密封止する手段としては、シーム
溶接が用いられている。図３はメタルキャップ５とシー
ルリング４をシーム溶接する様子を表している。シーム
溶接する場合には、図３に表しているように、弾性表面
波素子チップ３を実装されたチップキャリア２の上のシ
ールリング４にメタルキャップ５を載置した後、一対の
ローラ電極１８ａ、１８ｂをメタルキャップ５の角に接
触させ、交流電源１９により両ローラ電極１８ａ、１８
ｂ間に溶接電流Ｉ１＋Ｉ２を流し、両ローラ電極１８
ａ、１８ｂを回転させながらメタルキャップ５の外周に
沿って移動させる。このとき発生するジュール熱により
シールリング４とメタルキャップ５のＮｉメッキを溶融
させることで、メタルキャップ５がシールリング４に溶
接され、両ローラ電極１８ａ、１８ｂをメタルキャップ
５の全周に沿って移動させることでメタルキャップ５の
全周がシールリング４に接合される。すなわち、メタル
キャップ５のＮｉメッキとシールリング４のメッキがロ
ウ材となってシールリング４とメタルキャップ５が接合
される。このようなシーム溶接によれば、パッケージの
高気密性を実現することができる。
弾性表面波装置１において、メタルキャップ５をシール
リング４に溶接して気密封止する手段としては、シーム
溶接が用いられている。図３はメタルキャップ５とシー
ルリング４をシーム溶接する様子を表している。シーム
溶接する場合には、図３に表しているように、弾性表面
波素子チップ３を実装されたチップキャリア２の上のシ
ールリング４にメタルキャップ５を載置した後、一対の
ローラ電極１８ａ、１８ｂをメタルキャップ５の角に接
触させ、交流電源１９により両ローラ電極１８ａ、１８
ｂ間に溶接電流Ｉ１＋Ｉ２を流し、両ローラ電極１８
ａ、１８ｂを回転させながらメタルキャップ５の外周に
沿って移動させる。このとき発生するジュール熱により
シールリング４とメタルキャップ５のＮｉメッキを溶融
させることで、メタルキャップ５がシールリング４に溶
接され、両ローラ電極１８ａ、１８ｂをメタルキャップ
５の全周に沿って移動させることでメタルキャップ５の
全周がシールリング４に接合される。すなわち、メタル
キャップ５のＮｉメッキとシールリング４のメッキがロ
ウ材となってシールリング４とメタルキャップ５が接合
される。このようなシーム溶接によれば、パッケージの
高気密性を実現することができる。
【００１０】しかしながら、このようなシーム溶接を用
いた場合でも、シーム溶接を行うための溶接機の微妙な
条件の変動やチップキャリアの個体差により気密性の不
十分なものが発生しており、弾性表面波装置製造の歩留
まりの悪化や信頼性低下の原因となっていた。
いた場合でも、シーム溶接を行うための溶接機の微妙な
条件の変動やチップキャリアの個体差により気密性の不
十分なものが発生しており、弾性表面波装置製造の歩留
まりの悪化や信頼性低下の原因となっていた。
【００１１】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、セラミッ
ク製のチップキャリア内に素子チップを収納し、チップ
キャリアの上面のシールリングにキャップを溶接して素
子チップを封止した電子部品において、Ｎｉメッキされ
たキャップとシールリングとの間の十分な気密性を確保
することにある。
されたものであり、その目的とするところは、セラミッ
ク製のチップキャリア内に素子チップを収納し、チップ
キャリアの上面のシールリングにキャップを溶接して素
子チップを封止した電子部品において、Ｎｉメッキされ
たキャップとシールリングとの間の十分な気密性を確保
することにある。
【００１２】
【発明の開示】本発明にかかる電子部品は、凹部を備え
たセラミック製のチップキャリアと、前記チップキャリ
アの凹部内に納められた素子チップと、前記チップキャ
リアの凹部開口を囲むようにしてチップキャリアに接合
された金属製のシールリングと、前記シールリングの開
口を塞いで前記凹部を気密的に封止するための金属製の
キャップとからなる弾性表面波装置において、前記キャ
ップの表面には、前記シールリングに接合させるための
厚さ１〜２μｍのＮｉメッキが施されていることを特徴
としている。ここで、前記キャップをシールリングに接
合させる方法としては、表面のＮｉメッキをロウ材とし
てキャップをシールリングにシーム溶接するのが好まし
い。
たセラミック製のチップキャリアと、前記チップキャリ
アの凹部内に納められた素子チップと、前記チップキャ
リアの凹部開口を囲むようにしてチップキャリアに接合
された金属製のシールリングと、前記シールリングの開
口を塞いで前記凹部を気密的に封止するための金属製の
キャップとからなる弾性表面波装置において、前記キャ
ップの表面には、前記シールリングに接合させるための
厚さ１〜２μｍのＮｉメッキが施されていることを特徴
としている。ここで、前記キャップをシールリングに接
合させる方法としては、表面のＮｉメッキをロウ材とし
てキャップをシールリングにシーム溶接するのが好まし
い。
【００１３】本発明にかかる電子部品にあっては、シー
ルリングにキャップを接合させるためのＮｉメッキの厚
さを１〜２μｍまで薄くしたところ、キャップとシール
リングの接合性が良好となり、キャップとシールリング
の間の気密性、防水性、防湿性が改善され、信頼性の高
い弾性表面波装置を製造することが可能になった。特
に、Ｎｉメッキとして無電解Ｎｉメッキを採用すること
により、さらに高気密性を実現することができた。
ルリングにキャップを接合させるためのＮｉメッキの厚
さを１〜２μｍまで薄くしたところ、キャップとシール
リングの接合性が良好となり、キャップとシールリング
の間の気密性、防水性、防湿性が改善され、信頼性の高
い弾性表面波装置を製造することが可能になった。特
に、Ｎｉメッキとして無電解Ｎｉメッキを採用すること
により、さらに高気密性を実現することができた。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。本発明にかかる弾性表面波装置の実施形態は、図１
に示した従来例の弾性表面波装置と同様な構造を有して
いる。従って、説明が冗長になるのを避けるため、図示
を省略し、図１の構造と同じものを例にとって説明す
る。また、従来例と異なる点を中心に説明すると共に、
同一の構造の部材については、図１中の符号を引用して
説明する。なお、本願にかかる弾性表面波装置でも、図
２に示したようなフェースダウンで弾性表面波素子チッ
プ３を実装したものを用いることができる。さらに、本
発明の弾性表面波装置において、メタルキャップ５をシ
ールリング４にシーム溶接する方法も、図３に示したも
のと同様であるので、シーム溶接に関する方法について
も図３及びその符号を引用して説明する。
る。本発明にかかる弾性表面波装置の実施形態は、図１
に示した従来例の弾性表面波装置と同様な構造を有して
いる。従って、説明が冗長になるのを避けるため、図示
を省略し、図１の構造と同じものを例にとって説明す
る。また、従来例と異なる点を中心に説明すると共に、
同一の構造の部材については、図１中の符号を引用して
説明する。なお、本願にかかる弾性表面波装置でも、図
２に示したようなフェースダウンで弾性表面波素子チッ
プ３を実装したものを用いることができる。さらに、本
発明の弾性表面波装置において、メタルキャップ５をシ
ールリング４にシーム溶接する方法も、図３に示したも
のと同様であるので、シーム溶接に関する方法について
も図３及びその符号を引用して説明する。
【００１５】従来例において説明したように、従来の弾
性表面波装置では、メタルキャップ５をシールリング４
にシーム溶接する際、シーム溶接を行うための溶接機の
微妙な条件の変動やチップキャリア２の個体差により、
気密性の不十分なものが発生することがあり、歩留まり
の悪化や信頼性低下の原因となっていた。このような問
題に対して、本発明では、コバール製のメタルキャップ
５のＮｉメッキの厚みに注目した。
性表面波装置では、メタルキャップ５をシールリング４
にシーム溶接する際、シーム溶接を行うための溶接機の
微妙な条件の変動やチップキャリア２の個体差により、
気密性の不十分なものが発生することがあり、歩留まり
の悪化や信頼性低下の原因となっていた。このような問
題に対して、本発明では、コバール製のメタルキャップ
５のＮｉメッキの厚みに注目した。
【００１６】図３に示したシーム溶接の溶接機により弾
性表面波装置に流される電流を考えると、両ローラ電極
１８ａ、１８ｂに流れる溶接電流の経路のうち一方の電
流経路は、図３に矢印Ｉ１で示す電流のように、一方の
ローラ電極１８ａ（又は、ローラ電極１８ｂ）からメタ
ルキャップ５へ流れ、メタルキャップ５中を通って他方
のローラ電極１８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）へ流れ
出るものである。また、他方の電流経路は、図３に矢印
Ｉ２で示す電流のように、一方のローラ電極１８ａ（又
は、ローラ電極１８ｂ）からメタルキャップ５を通過し
てシールリング４へ流れ、シールリング４中を通って他
方のローラ電極１８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）側へ
流れ、メタルキャップ５を通過して他方のローラ電極１
８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）から流れ出るものであ
る。シールリング４とメタルキャップ５の気密性、いい
かえると溶接性に対しては、これらの溶接電流Ｉ１、Ｉ
２のうちＩ２からの寄与が大きいと考えられる。すなわ
ち、溶接電流Ｉ２をより大きくすることによって、メタ
ルキャップ５とシールリング４との界面におけるジュー
ル熱の発生をより大きくでき、その結果、Ｎｉメッキの
溶融が促進されて溶接性が向上し、気密性も改善でき
る。
性表面波装置に流される電流を考えると、両ローラ電極
１８ａ、１８ｂに流れる溶接電流の経路のうち一方の電
流経路は、図３に矢印Ｉ１で示す電流のように、一方の
ローラ電極１８ａ（又は、ローラ電極１８ｂ）からメタ
ルキャップ５へ流れ、メタルキャップ５中を通って他方
のローラ電極１８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）へ流れ
出るものである。また、他方の電流経路は、図３に矢印
Ｉ２で示す電流のように、一方のローラ電極１８ａ（又
は、ローラ電極１８ｂ）からメタルキャップ５を通過し
てシールリング４へ流れ、シールリング４中を通って他
方のローラ電極１８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）側へ
流れ、メタルキャップ５を通過して他方のローラ電極１
８ｂ（又は、ローラ電極１８ａ）から流れ出るものであ
る。シールリング４とメタルキャップ５の気密性、いい
かえると溶接性に対しては、これらの溶接電流Ｉ１、Ｉ
２のうちＩ２からの寄与が大きいと考えられる。すなわ
ち、溶接電流Ｉ２をより大きくすることによって、メタ
ルキャップ５とシールリング４との界面におけるジュー
ル熱の発生をより大きくでき、その結果、Ｎｉメッキの
溶融が促進されて溶接性が向上し、気密性も改善でき
る。
【００１７】ところが、溶接電流Ｉ１、Ｉ２は、溶接機
のある１つの溶接条件に対して一定であるので、Ｉ２を
大きくするには、相対的にＩ１を小さくする必要があ
る。このことは、メタルキャップ５の表面のＮｉメッキ
の厚みを薄くしてＩ１の流れる部分の電気抵抗を大きく
することで実現できる。このような考察からは、封止用
のメタルキャップ５の表面に施されているＮｉメッキの
厚みを薄くすることで気密性を向上させることができる
と推測される。
のある１つの溶接条件に対して一定であるので、Ｉ２を
大きくするには、相対的にＩ１を小さくする必要があ
る。このことは、メタルキャップ５の表面のＮｉメッキ
の厚みを薄くしてＩ１の流れる部分の電気抵抗を大きく
することで実現できる。このような考察からは、封止用
のメタルキャップ５の表面に施されているＮｉメッキの
厚みを薄くすることで気密性を向上させることができる
と推測される。
【００１８】そこで、これを検証するため、表面に施さ
れているＮｉメッキの厚みが１〜２μｍ、３〜４μｍ、
５〜６μｍの各範囲にある３グループのコバール製メタ
ルキャップ５を準備し、さらにそれぞれのグループのメ
タルキャップ５に対して４種類の溶接条件を適用してメ
タルキャップ５をシールリング４にシーム溶接し、弾性
表面波装置を組み立てた。この後、各弾性表面波装置の
ファインリーク率を調べたところ、メタルキャップ５表
面のＮｉメッキ厚みが１〜２μｍのグループでは、その
ファインリーク率の分布は図４に示すようになった。ま
た、メタルキャップ５表面のＮｉメッキ厚みが３〜４μ
ｍのグループでは、そのファインリーク率の分布は図５
に示すようになった。また、メタルキャップ５表面のＮ
ｉメッキ厚みが５〜６μｍのグループでは、そのファイ
ンリーク率の分布は図６に示すようになった。なお、図
４〜図６中における「Ｅ」は指数部を表わす表記であ
る。たとえば、３.８Ｅ−１１は３.８×１０−１１を表
わしている。
れているＮｉメッキの厚みが１〜２μｍ、３〜４μｍ、
５〜６μｍの各範囲にある３グループのコバール製メタ
ルキャップ５を準備し、さらにそれぞれのグループのメ
タルキャップ５に対して４種類の溶接条件を適用してメ
タルキャップ５をシールリング４にシーム溶接し、弾性
表面波装置を組み立てた。この後、各弾性表面波装置の
ファインリーク率を調べたところ、メタルキャップ５表
面のＮｉメッキ厚みが１〜２μｍのグループでは、その
ファインリーク率の分布は図４に示すようになった。ま
た、メタルキャップ５表面のＮｉメッキ厚みが３〜４μ
ｍのグループでは、そのファインリーク率の分布は図５
に示すようになった。また、メタルキャップ５表面のＮ
ｉメッキ厚みが５〜６μｍのグループでは、そのファイ
ンリーク率の分布は図６に示すようになった。なお、図
４〜図６中における「Ｅ」は指数部を表わす表記であ
る。たとえば、３.８Ｅ−１１は３.８×１０−１１を表
わしている。
【００１９】ここで、ファインリーク率とは、ＪＩＳ等
の公的規格に定められている気密性の程度を表す指標と
なるものである。高圧のＨｅガス中にサンプルを一定時
間閉じ込めたとき、サンプルが完全気密の状態にあれば
サンプルの内部にＨｅガスが侵入することはないが、わ
ずかでも気密性が損なわれていると、サンプル内にＨｅ
ガスが充満する。次に、これをＨｅ検出器のついた容器
に入れ、容器内部を真空にしていくとサンプル内のＨｅ
ガスがサンプル内から容器内へ漏れ出てくるので、その
Ｈｅの流量を測定することにより、漏れの度合いを定量
的に計測することができる。これをファインリーク率と
いう。
の公的規格に定められている気密性の程度を表す指標と
なるものである。高圧のＨｅガス中にサンプルを一定時
間閉じ込めたとき、サンプルが完全気密の状態にあれば
サンプルの内部にＨｅガスが侵入することはないが、わ
ずかでも気密性が損なわれていると、サンプル内にＨｅ
ガスが充満する。次に、これをＨｅ検出器のついた容器
に入れ、容器内部を真空にしていくとサンプル内のＨｅ
ガスがサンプル内から容器内へ漏れ出てくるので、その
Ｈｅの流量を測定することにより、漏れの度合いを定量
的に計測することができる。これをファインリーク率と
いう。
【００２０】図４〜６に示したファインリーク率の分布
を比較すると、メタルキャップ５のＮｉメッキ厚みが厚
くなるにつれてファインリーク率のバラツキが大きくな
っていくことが分かる。Ｎｉメッキ厚みが１〜２μｍの
グループでは、測定対象とした全てのサンプルにおい
て、１×１０−９Ｐａ・ｍ３／sec以下の高気密性を実
現できている。これに対し、Ｎｉメッキ厚みが３〜４μ
ｍのグループでは、１×１０−８Ｐａ・ｍ３／secのオ
ーダーのものが存在し、また、Ｎｉメッキ厚みが５〜６
μｍのグループでは、１×１０−７Ｐａ・ｍ３／secの
オーダーのものまでが存在している。よって、図５及び
図６からは、Ｎｉメッキの厚みが厚くなると、Ｎｉメッ
キをロウ材としてメタルキャップ５をシールリング４に
シーム溶接した弾性表面波装置の気密性が悪化していく
ことが分かる。
を比較すると、メタルキャップ５のＮｉメッキ厚みが厚
くなるにつれてファインリーク率のバラツキが大きくな
っていくことが分かる。Ｎｉメッキ厚みが１〜２μｍの
グループでは、測定対象とした全てのサンプルにおい
て、１×１０−９Ｐａ・ｍ３／sec以下の高気密性を実
現できている。これに対し、Ｎｉメッキ厚みが３〜４μ
ｍのグループでは、１×１０−８Ｐａ・ｍ３／secのオ
ーダーのものが存在し、また、Ｎｉメッキ厚みが５〜６
μｍのグループでは、１×１０−７Ｐａ・ｍ３／secの
オーダーのものまでが存在している。よって、図５及び
図６からは、Ｎｉメッキの厚みが厚くなると、Ｎｉメッ
キをロウ材としてメタルキャップ５をシールリング４に
シーム溶接した弾性表面波装置の気密性が悪化していく
ことが分かる。
【００２１】次に、Ｎｉメッキ厚みが１〜２μｍのグル
ープの弾性表面波装置と、Ｎｉメッキ厚みが５〜６μｍ
のグループの弾性表面波装置に対して湿中放置試験（温
度６０℃、湿度９５％）を行った。この試験結果をそれ
ぞれ図７及び図８に示す。
ープの弾性表面波装置と、Ｎｉメッキ厚みが５〜６μｍ
のグループの弾性表面波装置に対して湿中放置試験（温
度６０℃、湿度９５％）を行った。この試験結果をそれ
ぞれ図７及び図８に示す。
【００２２】図７はメタルキャップ５のＮｉメッキの厚
みが５〜６μｍのグループの弾性表面波装置に対して、
湿中放置試験における時間経過に伴う周波数変化量を測
定した結果を表したものである。同様に、図８はメタル
キャップ５のＮｉメッキの厚みが１〜２μｍのグループ
の弾性表面波装置に対して、湿中放置試験における時間
経過に伴う周波数変化量を測定した結果を表している。
みが５〜６μｍのグループの弾性表面波装置に対して、
湿中放置試験における時間経過に伴う周波数変化量を測
定した結果を表したものである。同様に、図８はメタル
キャップ５のＮｉメッキの厚みが１〜２μｍのグループ
の弾性表面波装置に対して、湿中放置試験における時間
経過に伴う周波数変化量を測定した結果を表している。
【００２３】メタルキャップ５のＮｉメッキの厚みが５
〜６μｍのグループでは、図７に示されているように、
１０００時間経過後に急激に周波数の低下するものが出
現している。これは、Ｎｉメッキ厚みが５〜６μｍの弾
性表面波装置では、メタルキャップ５とシールリング４
の間の気密性が十分でないため、弾性表面波装置の内部
に水分が浸入し、電極が腐食することが原因であると考
えられる。これに対し、メタルキャップ５のＮｉメッキ
の厚みが１〜２μｍの弾性表面波装置では、２０００時
間経過後でも周波数低下量は−２０p.p.m.以下に留まっ
ている。メタルキャップ５のＮｉメッキの厚みを１〜２
μｍと薄くしたことで、メタルキャップ５とシールリン
グ４の間の気密性を向上させられることが、この測定結
果からも確認できる。
〜６μｍのグループでは、図７に示されているように、
１０００時間経過後に急激に周波数の低下するものが出
現している。これは、Ｎｉメッキ厚みが５〜６μｍの弾
性表面波装置では、メタルキャップ５とシールリング４
の間の気密性が十分でないため、弾性表面波装置の内部
に水分が浸入し、電極が腐食することが原因であると考
えられる。これに対し、メタルキャップ５のＮｉメッキ
の厚みが１〜２μｍの弾性表面波装置では、２０００時
間経過後でも周波数低下量は−２０p.p.m.以下に留まっ
ている。メタルキャップ５のＮｉメッキの厚みを１〜２
μｍと薄くしたことで、メタルキャップ５とシールリン
グ４の間の気密性を向上させられることが、この測定結
果からも確認できる。
【００２４】よって、上記測定からは、（i）平板状を
した第１のセラミック層と、第１のセラミック層上に積
層され且つ開口を有する少なくとも１層の第２のセラミ
ック層とによって構成されたチップキャリア、（ii）第
２のセラミック層のうち最上層に位置する第２のセラミ
ック層上に積層されたコバール製のシールリング、（ii
i）前記チップキャリアの、前記開口によって構成され
た収納空間内に実装された弾性表面波素子チップ、およ
び、（iv）前記シールリングの開口を気密的に封止する
ためのコバール製のキャップからなる弾性表面波装置に
おいて、前記キャップに厚さ１〜２μｍのＮｉメッキを
施すことにより、キャップとシールリングとの間の気密
性を良好にすることができることが裏付けられた。
した第１のセラミック層と、第１のセラミック層上に積
層され且つ開口を有する少なくとも１層の第２のセラミ
ック層とによって構成されたチップキャリア、（ii）第
２のセラミック層のうち最上層に位置する第２のセラミ
ック層上に積層されたコバール製のシールリング、（ii
i）前記チップキャリアの、前記開口によって構成され
た収納空間内に実装された弾性表面波素子チップ、およ
び、（iv）前記シールリングの開口を気密的に封止する
ためのコバール製のキャップからなる弾性表面波装置に
おいて、前記キャップに厚さ１〜２μｍのＮｉメッキを
施すことにより、キャップとシールリングとの間の気密
性を良好にすることができることが裏付けられた。
【００２５】また、メタルキャップ５のＮｉメッキには
無電解タイプのメッキを使用することが望ましい。無電
解メッキは、還元剤に含まれているリン（Ｐ）のために
融点が電解メッキに比べて低くなっているので、相対的
に小さい溶接電流によるメッキ溶融が可能となり、溶接
条件を緩和することができる。これは、溶接に伴う熱ス
トレスとそれに起因するパッケージングのクラックの発
生を抑えることにつながる。無電解メッキを採用するも
う一つのメリットは、無電解メッキでは、Ｎｉメッキの
厚みの面内バラツキが電解メッキに比べて小さいことで
ある。このことは溶接時の電流分布、すなわち溶接状態
のバラツキが電解メッキに比べて小さくなることを意味
し、気密性不良による不具合をより一層発生しにくくで
きる。
無電解タイプのメッキを使用することが望ましい。無電
解メッキは、還元剤に含まれているリン（Ｐ）のために
融点が電解メッキに比べて低くなっているので、相対的
に小さい溶接電流によるメッキ溶融が可能となり、溶接
条件を緩和することができる。これは、溶接に伴う熱ス
トレスとそれに起因するパッケージングのクラックの発
生を抑えることにつながる。無電解メッキを採用するも
う一つのメリットは、無電解メッキでは、Ｎｉメッキの
厚みの面内バラツキが電解メッキに比べて小さいことで
ある。このことは溶接時の電流分布、すなわち溶接状態
のバラツキが電解メッキに比べて小さくなることを意味
し、気密性不良による不具合をより一層発生しにくくで
きる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、セラミック製のチップ
キャリア内に素子チップを収納し、チップキャリアの上
面のシールリングにキャップを溶接して素子チップを封
止した電子部品において、Ｎｉメッキされたキャップと
シールリングの接合性を良好にすることができ、キャッ
プとシールリングの間の気密性、防水性、防湿性を良好
にし、信頼性の高い弾性表面波装置を製造することがで
きた。特に、Ｎｉメッキとして無電解Ｎｉメッキを採用
することにより、さらに高気密性を実現することができ
た。
キャリア内に素子チップを収納し、チップキャリアの上
面のシールリングにキャップを溶接して素子チップを封
止した電子部品において、Ｎｉメッキされたキャップと
シールリングの接合性を良好にすることができ、キャッ
プとシールリングの間の気密性、防水性、防湿性を良好
にし、信頼性の高い弾性表面波装置を製造することがで
きた。特に、Ｎｉメッキとして無電解Ｎｉメッキを採用
することにより、さらに高気密性を実現することができ
た。
【図１】弾性表面波装置の構造を示す断面図である。
【図２】別なパッケージ構造の弾性表面波装置を示す断
面図である。
面図である。
【図３】溶接機により弾性表面波装置のメタルキャップ
をシールリングにシーム溶接する様子を示す概略図であ
る。
をシールリングにシーム溶接する様子を示す概略図であ
る。
【図４】メタルキャップ表面のＮｉメッキ厚みが１〜２
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
【図５】メタルキャップ表面のＮｉメッキ厚みが３〜４
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
【図６】メタルキャップ表面のＮｉメッキ厚みが５〜６
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
μｍの弾性表面波装置における、ファインリーク率の分
布を測定した結果を示す図である。
【図７】メタルキャップのＮｉメッキの厚みが５〜６μ
ｍの弾性表面波装置に対して、湿中放置試験における時
間経過に伴う周波数変化量を測定した結果を表した図で
ある。
ｍの弾性表面波装置に対して、湿中放置試験における時
間経過に伴う周波数変化量を測定した結果を表した図で
ある。
【図８】メタルキャップのＮｉメッキの厚みが１〜２μ
ｍのグループの弾性表面波装置に対して、湿中放置試験
における時間経過に伴う周波数変化量を測定した結果を
表した図である。
ｍのグループの弾性表面波装置に対して、湿中放置試験
における時間経過に伴う周波数変化量を測定した結果を
表した図である。
１ 弾性表面波装置
２ チップキャリア
３ 弾性表面波素子チップ
４ シールリング
５ メタルキャップ
６ ベース
７ セラミック層
８ セラミック層
９ 開口
１０ 電極パッド
１１ 外部電極
１８ａ、１８ｂ ローラ電極
１９ 交流電源
Claims (3)
- 【請求項１】 凹部を備えたセラミック製のチップキャ
リアと、前記チップキャリアの凹部内に納められた素子
チップと、前記チップキャリアの凹部開口を囲むように
してチップキャリアに接合された金属製のシールリング
と、前記シールリングの開口を塞いで前記凹部を気密的
に封止するための金属製のキャップとからなる電子部品
において、 前記キャップの表面には、前記シールリングに接合させ
るための厚さ１〜２μｍのＮｉメッキが施されているこ
とを特徴とする電子部品。 - 【請求項２】 前記キャップは、表面のＮｉメッキによ
り前記シールリングにシーム溶接されていることを特徴
とする、請求項１に記載の電子部品。 - 【請求項３】 前記キャップに施されているＮｉメッキ
は、無電解メッキによって形成されていることを特徴と
する、請求項１又は２に記載の電子部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001261860A JP2003068901A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 電子部品 |
| US10/230,071 US6720648B2 (en) | 2001-08-30 | 2002-08-29 | Electronic device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001261860A Pending JP2003068901A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 電子部品 |
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| JP (1) | JP2003068901A (ja) |
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| TWI612629B (zh) * | 2012-06-04 | 2018-01-21 | Hitachi Metals Ltd | 密封環及密封環之製造方法 |
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| US20070120270A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Kuroda Roger T | Flip chip hermetic seal using pre-formed material |
| CN100424863C (zh) * | 2005-11-25 | 2008-10-08 | 全懋精密科技股份有限公司 | 芯片埋入基板的封装结构 |
| CN101740413B (zh) * | 2009-12-15 | 2013-04-17 | 天水七四九电子有限公司 | Csop陶瓷小外形封装方法 |
| EP2750182A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | Services Pétroliers Schlumberger | Electronic device sealing for a downhole tool |
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| CN114423271A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-04-29 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种气密性电子封装金锡封帽方法 |
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| JP3726998B2 (ja) * | 1999-04-01 | 2005-12-14 | 株式会社村田製作所 | 表面波装置 |
| JP2000357937A (ja) * | 1999-06-17 | 2000-12-26 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置 |
-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001261860A patent/JP2003068901A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-29 US US10/230,071 patent/US6720648B2/en not_active Expired - Fee Related
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| TWI612629B (zh) * | 2012-06-04 | 2018-01-21 | Hitachi Metals Ltd | 密封環及密封環之製造方法 |
| US9961791B2 (en) | 2012-06-04 | 2018-05-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Seal ring and method for manufacturing seal ring |
| US10188010B2 (en) | 2012-06-04 | 2019-01-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Seal ring and method for manufacturing seal ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1404144A (zh) | 2003-03-19 |
| CN1178294C (zh) | 2004-12-01 |
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