JP2004153100A

JP2004153100A - Sheet lid

Info

Publication number: JP2004153100A
Application number: JP2002317825A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Emoto; 洋江本
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet lid in which the power of a required beam is not reflected on a metal lid when it is irradiated with a laser beam for the purpose of sealing, and the reflected beam causes no damage to a sealing unit, the circumference of a part irradiated with a beam, the lid itself or the case itself. <P>SOLUTION: A piezoelectric component is contained in an insulating case having an opening and a sheet lid seals the opening in the insulating case and the circumferential edge thereof in an enclosed atmosphere. The surface of the lid is roughened at least around the edge. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームを照射して圧電振動子を密閉雰囲気に封止する場合の、リッドからビームの反射を抑制するための表面処理を施した薄板リッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から密閉容器の中に水晶板を収容し、はんだ等の金属ろう材の溶融によって蓋を接合することにより、あるいは、最近では密閉容器と蓋との接合に電子ビームやレーザビームを照射し発生する熱で融着して水晶振動子を収納した容器を封止して水晶振動子が製造されている。（例えば特許文献１／特許文献２）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１５１８１３号公報
特開２０００−２２３６０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近では特に、水晶振動子の絶縁容器の外形寸法が、搭載する電子機器が小型化することで、非常に極小型化、低背化している現状にある。電子機器の一例を挙げると携帯電話機や携帯端末などがあり、これらの電子機器は日々小型化、軽量化している。
【０００５】
従って、これらの電子機器に搭載する電子部品では、特に外形寸法や搭載する基板に占める搭載面積を極端に小さく（少なく）する要求が強く、当然のことながら、その要求を受け入れるには水晶板そのものの外形寸法を小さくすることと、
水晶板を収納する絶縁容器の外形寸法も小さくせざるを得ない現状にある。
【０００６】
そこで、従来のような水晶振動子絶縁容器を封止して密閉容器を実現するが、最近の小型化と低背化の要求に対応するために、従来で用いられていた金属蓋とハーメチックベースをはんだ封止や金属ろう材で接合したり、樹脂容器やセラミック容器をシーム封止により封止する方法では絶縁容器の形状があまりにも小さいために、生産性での歩留まりや封止工程の技術的な問題、あるいは、封止上における封止品質で不具合が出ている現状にある。
【０００７】
そこで、ビーム照射による封止としてレーザビームを用いた封止方法が最近では脚光を浴びているが、例えば開口部のある絶縁容器内に圧電部品を収納し、リッドを被せて密閉雰囲気を実現する絶縁容器を考えた場合、絶縁容器の材質にはセラミックでリッドには金属板にニッケルメッキ等を施した金属板での組合せを想定すると、絶縁容器にリッドを置きリッドの上方からレーザビームを照射すると、リッドが金属で更には、ニッケルメッキが施されていることから、レーザビームの封止に用いられるパワーと比例するように、レーザビームのリッドからの反射も増加する傾向にある。
【０００８】
そのために、本来封止に必要なビームのパワーがリッドにより反射してしまったり、そのビームの反射が封止装置やビーム照射部周辺、あるいはリッドそのものや容器自体に対する損傷をおよぼす心配や課題が挙げられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記の課題を解決するために本発明は、開口部のある絶縁容器内に圧電部品を収容し、密閉雰囲気で前記絶縁容器の開口部周縁部と、前記絶縁容器の開口部を封止する薄板リッドにおいて、前記リッドの少なくとも縁部周囲の表面粗さを粗くすることを特徴とする薄板リッドにしたものを用いるものである。
【００１０】
そして、本発明の必須条件として、封止はレーザビームを照射することにより発する熱による加熱加工であり、リッド表面を粗すには、サンドブラスト工法やエッチング処理によりリッド表面を粗した薄板リッドであることが特徴である。
【００１１】
本発明では、上述のように封止に用いるレーザビームを直接リッドの表面で受けることを防止することで、リッド表面からの反射を抑制するものである。そのために、リッドの表面を粗しビームがリッド表面で乱反射する効果を狙ったもので、前記課題を解決するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。図１は、本発明の一実施例を示した形態を示したリッドと絶縁容器の構成を示す側面図である。図１では、１は圧電部品や半導体などの電子部品（図示せず）を搭載する空間を形成したセラミック材より成る絶縁容器、５はメタライズ層であって、このメタライズ層５は、第１のタングステン層５ａ、第２のタングステン層５ｂ、ニッケルメッキ層５ｃ、金メッキ層５ｄを順次積層して形成されている。３は表面にニッケルメッキ層３ａを形成したコバ−ル材よりなるリッドであって、その熱膨張率は容器封止時の加熱工程を考慮して、前記絶縁容器１の熱膨張率、この場合はセラミック材の熱膨張率とほぼ同じである。
【００１３】
ここで本発明は、開口部２のある絶縁容器内に圧電部品を収容し、密閉雰囲気で前記絶縁容器の開口部２周縁部と、前記絶縁容器の開口部２を封止する薄板リッドの少なくとも縁部周囲の表面粗さを粗くすることを特徴とするものである。要するに、図１の絶縁容器の側面図のリッド上方（図面の上方）よりレーザビームを照射することにより発する熱による加熱作用により、絶縁容器とリッドとの境界部を融着する場合、リッドに対するビーム照射の反射を防止する工夫を講じるものである。
【００１４】
そこで、図２にリッドの斜視図を用いて、リッドに着目して本発明を説明する。図２は本発明のリッドを拡大して描画しており、特にリッドの周囲部に、例えばサンドブラスト工法やエッチング処理によりリッド表面を粗したことを表現するものである。ここでは特にリッド表面の面粗し状態について、表面粗さの数値的な表記は行わないが、元来薄板リッドの表面はニッケルメッキが施されていることから、殆ど鏡面状態になっている状態から、レーザビームの照射が多少でも乱反射する程度に表面が粗されていれば十分ことが足りるものである。
【００１５】
また、リッド表面は表裏の区別無くリッドとして融着できることを意図したものから、リッドの表面粗し処理部４は、リッド表裏の少なくともリッド周囲に施しがなされていれば十分ではあるが、リッド表裏の全面に面粗し処理が成されていても問題はない。なお、本実施例ではリッド表面の面粗し処理をサンドブラスト工法やエッチング処理にて行うものであるが、これに限るものでは無い。
【００１６】
一方、本発明とは直接関係する内容ではないが、絶縁容器とリッドとの融着について、電子ビ−ムの場合の照射条件は、絶縁容器１の壁１ａ頂部を対象に加熱によるダメ−ジの影響を抑えることを考慮して、常温、真空の環境下で、一辺が１０ｍｍ以下の容器全体で約２秒程度で十分なものである。また、レ−ザビ−ムでの溶接の場合には、その特性から常温、不活性ガスの雰囲気の環境下で上記電子ビ−ムと同様に行われるが、必ずしも不活性ガスの雰囲気の環境下である必要はなく、真空の環境下であっても得られる封止状態に問題はない。
【００１７】
また、絶縁容器の一実施形態として、セラミック材を用いて説明したが、絶縁体であれば他の材質でも問題はなく、例えば樹脂材で形成しても本発明の所期の効果が期待できることは説明するまでもない。
【００１８】
更に、メタライズ層の一実施形態として、タングステン層と金属メッキ層を積層した構成を用いて説明したが、タングステン層を、モリブデン層に置き換えても本発明の所期の効果を期待することが出来る。
【００１９】
更に、絶縁容器とリッドの材質の熱膨張率は、封止時に加えられる熱に対し、互いに影響を与えることを防ぐとともに、気密封止後に加熱された場合でも膨張率の違いによる封止部分での歪みの発生を抑えることから、同率か、その差が少ない組合せとすることがよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明では、本来レーザビームは絶縁容器とリッドの封止に作用することを最大限に考えるものの、封止に必要なビームのパワーがリッドにより反射してしまった場合の、そのビームの反射が封止装置やビーム照射部周辺に対する損傷を低減することができる。本発明により、レーザビームを効率良く封止作用に使うことができ、更にリッド表面を粗すことにより、レーザビームのエネルギーを効率的に吸収できることから、従来より低出力のレーザビームで溶接（封止）することも可能となり、絶縁容器に対しての損傷も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絶縁容器とリッドの構成をする側面図である。
【図２】本発明のリッドを拡大した斜視図である。
【符号の説明】
１絶縁容器
２開口部
３リッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin plate lid that has been subjected to a surface treatment for suppressing reflection of a beam from a lid when the piezoelectric vibrator is sealed in a closed atmosphere by irradiating a laser beam.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a quartz plate is housed in a sealed container, and the lid is joined by melting a brazing metal such as solder, or recently, the joint between the sealed container and the lid is irradiated with an electron beam or laser beam to generate A crystal oscillator is manufactured by sealing a container accommodating the crystal oscillator by fusing with heat. (For example, Patent Document 1 / Patent Document 2)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-151813 / 2000-223604
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in particular, the external dimensions of the insulating container of the crystal unit have been extremely reduced in size and height due to the reduction in the size of the electronic device to be mounted. Examples of electronic devices include mobile phones and mobile terminals. These electronic devices are becoming smaller and lighter every day.
[0005]
Therefore, there is a strong demand for the electronic components mounted on these electronic devices to have extremely small (small) external dimensions and a mounting area occupied by a mounted substrate. To reduce the external dimensions of the
At present, the outer dimensions of the insulating container for accommodating the quartz plate must be reduced.
[0006]
In order to meet the recent demand for miniaturization and reduction in height, a metal lid and a hermetic base were used. In the method of joining with soldering or brazing metal, or sealing the resin container or ceramic container by seam sealing, the shape of the insulating container is too small, so the yield in productivity and the technology of the sealing process At present, there is a problem in terms of sealing, or a defect in sealing quality on sealing.
[0007]
Therefore, a sealing method using a laser beam has recently been in the limelight as sealing by beam irradiation.However, for example, a piezoelectric component is housed in an insulating container having an opening, and a lid is put thereon to realize a sealed atmosphere. When considering an insulating container, assuming a combination of a ceramic material for the insulating container and a metal plate with a nickel plate plated on the metal plate for the lid, place the lid on the insulating container and irradiate the laser beam from above the lid. Then, since the lid is made of metal and further plated with nickel, the reflection of the laser beam from the lid tends to increase in proportion to the power used for sealing the laser beam.
[0008]
For this reason, there are concerns and problems that the power of the beam originally required for sealing may be reflected by the lid, and that the reflection of the beam may damage the sealing device, the beam irradiation area, the lid itself, and the container itself. Can be
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a piezoelectric component housed in an insulating container having an opening, and sealing the peripheral portion of the opening of the insulating container and the opening of the insulating container in a closed atmosphere. In the above-mentioned thin plate lid, a thin plate lid characterized by roughening at least the surface roughness around the edge of the lid is used.
[0010]
As an essential condition of the present invention, the sealing is a heating process by heat generated by irradiating a laser beam, and the surface of the lid is roughened by a thin plate lid whose surface is roughened by sandblasting or etching. It is characteristic.
[0011]
In the present invention, reflection from the lid surface is suppressed by preventing the laser beam used for sealing from being directly received on the surface of the lid as described above. Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by roughening the surface of the lid and aiming at an effect of irregularly reflecting the beam on the surface of the lid.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing, the same reference numeral indicates the same object. FIG. 1 is a side view showing a configuration of a lid and an insulating container showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an insulating container made of a ceramic material forming a space for mounting an electronic component (not shown) such as a piezoelectric component or a semiconductor, and 5 denotes a metallized layer. It is formed by sequentially laminating a tungsten layer 5a, a second tungsten layer 5b, a nickel plating layer 5c, and a gold plating layer 5d. Numeral 3 is a lid made of a Kovar material having a nickel plating layer 3a formed on the surface. The thermal expansion coefficient of the lid is taken into consideration in consideration of a heating step at the time of sealing the container. Is almost the same as the coefficient of thermal expansion of the ceramic material.
[0013]
According to the present invention, at least a peripheral part of the opening 2 of the insulating container and a thin lid for sealing the opening 2 of the insulating container in a sealed atmosphere are provided. The surface roughness around the edge is made rough. In short, when a boundary portion between the insulating container and the lid is fused by a heating effect of heat generated by irradiating a laser beam from above the lid (above the drawing) in the side view of the insulating container in FIG. It is designed to prevent reflection of irradiation.
[0014]
Therefore, the present invention will be described with a focus on the lid, using a perspective view of the lid in FIG. FIG. 2 shows the lid of the present invention in an enlarged scale, and particularly expresses that the surface of the lid is roughened by, for example, a sand blasting method or an etching process around the lid. Here, the surface roughness of the lid surface is not specifically described numerically, but the surface of the thin plate lid is almost mirror-finished because the surface of the thin lid is originally plated with nickel. Therefore, it is sufficient that the surface is roughened to the extent that the irradiation of the laser beam is irregularly reflected to some extent.
[0015]
In addition, since the lid surface is intended to be fused as a lid with no distinction between the front and back sides, the surface roughening treatment section 4 of the lid is sufficient if at least the periphery of the lid is provided on the front and back sides. There is no problem even if the entire surface is roughened. In this embodiment, the surface roughening of the lid is performed by a sandblasting method or an etching process, but the present invention is not limited to this.
[0016]
On the other hand, although it is not directly related to the present invention, regarding the fusion of the insulating container and the lid, the irradiation condition in the case of the electron beam is determined by heating the top of the wall 1a of the insulating container 1 by heating. In consideration of suppressing the influence of the above, about 2 seconds is sufficient for the entire container having a side of 10 mm or less under a normal temperature and vacuum environment. Further, in the case of laser beam welding, it is carried out in the same manner as the above-mentioned electron beam in an environment of an inert gas atmosphere at normal temperature due to its characteristics, but it is not necessarily required to be performed in an environment of an inert gas atmosphere. However, there is no problem in the obtained sealing state even in a vacuum environment.
[0017]
In addition, as an embodiment of the insulating container, a ceramic material has been described. However, any other material may be used as long as it is an insulator. For example, the expected effect of the present invention can be expected even if the insulating container is formed of a resin material. Need not be explained.
[0018]
Further, as one embodiment of the metallized layer, a configuration in which a tungsten layer and a metal plating layer are stacked has been described. However, the intended effect of the present invention can be expected even if the tungsten layer is replaced with a molybdenum layer. .
[0019]
Furthermore, the coefficient of thermal expansion of the material of the insulating container and the lid prevents the heat applied at the time of sealing from affecting each other. Therefore, it is preferable to use the same ratio or a combination having a small difference.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, although it is considered to the utmost that the laser beam originally acts on the sealing of the insulating container and the lid, when the power of the beam necessary for sealing is reflected by the lid, The reflection of the beam can reduce damage to the sealing device and the vicinity of the beam irradiation unit. According to the present invention, the laser beam can be efficiently used for the sealing operation, and the energy of the laser beam can be efficiently absorbed by roughening the lid surface. Stop) can be performed, and damage to the insulating container can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the configuration of an insulating container and a lid according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a lid of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 insulation container 2 opening 3 lid

Claims

A piezoelectric component is accommodated in an insulating container having an opening, and a peripheral lid portion of the insulating container in a closed atmosphere, and a thin lid for sealing the opening of the insulating container,
A thin plate lid characterized in that at least the periphery of the lid has a rough surface.

2. The thin plate lid according to claim 1, wherein said sealing is performed by heating with heat generated by irradiating a laser beam.

The thin plate lid according to claim 1, wherein the surface of the lid is roughened by sandblasting or etching.