JP2005294390A - Metal package and manufacturing method of electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To raise assembling accuracy such as positioning of each component and improve productivity and quality by simplifying the assembling process of electronic device and metal package thereof, and also reducing the number of processes. <P>SOLUTION: In the lead frame 14 of a terminal component, a metal lead frame 2 with many metal base components 3 integrally formed thereon via a coupling portion 8 is allocated on a jig 1 with the lower surface side thereof turned upward. Further, a glass tablet 12 for sealing glass is also allocated to the internal side of the circumferential wall 6 at the lower surface of the metal base component, and many sets of terminal components 15 are integrally formed thereon via a coupling portion 19. This lead frame 14 of the terminal component is allocated with each mount electrode 17 thereof inserted into a through-hole 13 of the corresponding glass tablet and into a terminal hole 5 of the metal base component. Moreover, the lead frame 14 is heated under the condition that an overlapping jig is allocated thereon. The metal base component and terminal component are sealed with the sealing glass. Consequently, a plurality of metal bases 23 can be formed simultaneously. The coupling portion is cut away after a piezoelectric vibrating piece 25 is mounted to each metal base under this condition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、様々な電子機器に使用される圧電振動子・発振器、弾性表面波(SAW)デバイスや、半導体デバイスなどの表面実装型電子デバイスにおいて、特に圧電振動片、SAW素子などの圧電素子や半導体集積回路(IC)チップなどの電子部品を実装して気密に封止する金属パッケージの製造方法に関し、更にこれを利用して電子デバイスを製造する方法に関する。   The present invention relates to piezoelectric vibrators / oscillators, surface acoustic wave (SAW) devices used in various electronic devices, surface mounted electronic devices such as semiconductor devices, and in particular piezoelectric elements such as piezoelectric vibrating pieces and SAW elements, The present invention relates to a method for manufacturing a metal package in which an electronic component such as a semiconductor integrated circuit (IC) chip is mounted and hermetically sealed, and further relates to a method for manufacturing an electronic device using the metal package.

従来より電子機器の小型化・薄型化に伴って多用されている表面実装型の圧電デバイスは、セラミックなどの絶縁材料のシート材を積層した箱型のパッケージが広く採用されている。しかし、一般にセラミックパッケージはその製造に多くの工程を要し、製造コストが高くなるなどの傾向がある。これに対し、より加工性・成形性に優れ、寸法のばらつきが少ない製品を実現可能で製造工程も少なくでき、比較的低価格な金属材料で作られる表面実装型の金属パッケージが開発されている。   2. Description of the Related Art As a surface-mount type piezoelectric device that has been widely used with downsizing and thinning electronic devices, a box-type package in which sheet materials made of an insulating material such as ceramic are laminated is widely used. However, generally, a ceramic package requires many steps for its production, and the production cost tends to increase. On the other hand, surface mount type metal packages have been developed that are made of relatively inexpensive metal materials that can realize products with better processability and formability, less dimensional variation and fewer manufacturing processes. .

例えば、金属リードを挿通したガラスを封着した金属外環に円筒状金属ケースを被嵌した従来の円筒型気密端子は薄型化が困難なことから、箱型筺体の金属ベースの一方の端部又は側壁に設けた開口部に金属リードを挿通しかつ封着用ガラスで封着し、金属キャップを被せて封止する金属パッケージが提案されている(特許文献1を参照)。或る表面実装型圧電振動子は、金属シェル底部の貫通孔にデバイス端子を貫通させ、セラミックガラスからなる絶縁材で電気的に独立した状態に固定して金属パッケージを形成し、これに金属フタをシーム溶接して封止する(特許文献2を参照)。また、金属ベース下面の貫通孔に金属リードを挿通し、高融点ガラスの絶縁材を融着させて合体ベースを構成し、金属(又はガラス)キャップを結合して封止する薄型金属パッケージが知られている(特許文献3を参照)。別の薄型金属パッケージは、枠状構造の金属ベースに、金属平板に円柱の電極を接合した金属リードを高融点ガラスなどの絶縁材で融着して合体ベースを形成し、これに水晶振動片を実装して金属キャップで封止する(特許文献4を参照)。   For example, since it is difficult to reduce the thickness of a conventional cylindrical airtight terminal in which a cylindrical metal case is fitted to a metal outer ring sealed with glass with a metal lead inserted, one end of the metal base of the box-type housing Alternatively, a metal package has been proposed in which a metal lead is inserted into an opening provided on a side wall and sealed with sealing glass, and a metal cap is put on and sealed (see Patent Document 1). A certain surface-mount type piezoelectric vibrator has a device terminal penetrated through a through-hole at the bottom of a metal shell and is fixed in an electrically independent state with an insulating material made of ceramic glass to form a metal package. Are sealed by seam welding (see Patent Document 2). Also known is a thin metal package in which a metal lead is inserted into a through-hole on the lower surface of the metal base, a high melting point glass insulating material is fused to form a united base, and a metal (or glass) cap is joined and sealed. (See Patent Document 3). Another thin metal package is a metal base having a frame-like structure, a metal lead in which a cylindrical electrode is joined to a metal flat plate is fused with an insulating material such as refractory glass to form a united base, and a crystal vibrating piece And sealed with a metal cap (see Patent Document 4).

特開2003−158209号公報JP 2003-158209 A 特開2002−84159号公報JP 2002-84159 A 特開2003−86723号公報JP 2003-86723 A 特開2002−124382号公報JP 2002-124382 A

しかしながら、これらの金属パッケージは、金属ベース部品、封着ガラス用ガラスタブレット、複数の端子部品がそれぞれ単品の部品で構成されるため、部品点数が多くなる。従って、これら多くの部品を個別に位置決めして金属パッケージを組み立てることは、電子デバイスが小型化するに連れて、より一層困難になっている。   However, these metal packages have a large number of components because the metal base component, the glass tablet for sealing glass, and the plurality of terminal components are each composed of a single component. Accordingly, it is becoming more difficult to assemble a metal package by positioning these many parts individually as the electronic device becomes smaller.

従来の自動部品組立技術では、自動組立機において各端子部品を整列させて組立治具に移し替え、次にガラスタブレットを同様に整列させかつ組立治具に移し替え、更に金属ベース部品を整列させて組立治具に移し替え、最後に重り用治具をセットした後、加熱してガラスを融着させることにより金属ベースを封着する。そのため、組立工程が複雑で工数が多く、各組立治具の形状が複雑になり、複雑な構造の自動組立機が異なる組立工程毎に必要でその台数も多く、製造コストが高くなる。   In the conventional automatic parts assembly technology, each terminal part is aligned and transferred to an assembly jig in an automatic assembly machine, and then the glass tablet is similarly aligned and transferred to the assembly jig, and further the metal base part is aligned. The assembly is transferred to an assembly jig, and finally a weight jig is set, and then the metal base is sealed by heating and fusing the glass. Therefore, the assembly process is complicated and requires a lot of man-hours, the shape of each assembly jig is complicated, and an automatic assembly machine having a complicated structure is required for each different assembly process, resulting in an increase in the number of manufacturing and the manufacturing cost.

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子デバイス及びその金属パッケージの製造において、組立工程を簡単にしかつ工数を少なくし、各部品の位置決めなど組立精度を高め、生産性及び品質の向上を図ることができる製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to simplify the assembly process and reduce the number of steps, and to position each component in the manufacture of an electronic device and its metal package. An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of improving assembly accuracy and improving productivity and quality.

本発明によれば、上記目的を達成するために、それぞれに電子部品を収容するキャビティを画定しかつ前記キャビティの底部に端子孔を有する複数の金属ベース部品を、それぞれ連結部を介して一体に形成した金属ベースリードフレームを、前記キャビティ側を下向きにして治具の上に配置し、
前記端子孔に対応する貫通孔を有する複数の封着ガラス用ガラスタブレットを、それぞれ前記金属ベースリードフレームの各前記金属ベース部品の上に、前記貫通孔を前記端子孔に整合させて配置し、
外部電極部と前記外部電極部に立設したマウント電極部とをそれぞれ有する複数組の端子部品を、それぞれ連結部を介して一体に形成した端子部品リードフレームを、前記マウント電極部側を下向きにして前記ガラスタブレットの上に、前記各組の端子部品の前記マウント電極部を対応する前記ガラスタブレットの前記貫通孔及び前記金属ベース部品の前記端子孔に挿通させて配置し、
前記端子部品リードフレームの上に重りの治具を配置し、
この状態で加熱することにより前記ガラスタブレットを融着させ、前記金属ベース部品と前記端子部品とを封着ガラスで封着し、複数の金属ベースを同時に形成する工程を含む金属パッケージの製造方法が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a plurality of metal base components each defining a cavity for accommodating an electronic component and having a terminal hole at the bottom of the cavity are integrated with each other via a connecting portion. Place the formed metal base lead frame on the jig with the cavity side facing down,
A plurality of glass tablets for sealing glass having through holes corresponding to the terminal holes are arranged on the metal base parts of the metal base lead frame, respectively, and the through holes are aligned with the terminal holes,
A plurality of sets of terminal parts each having an external electrode part and a mount electrode part erected on the external electrode part are each formed as a terminal part lead frame integrally formed through a connecting part, with the mount electrode part side facing downward. On the glass tablet, the mount electrode portions of the terminal parts of each set are inserted through the corresponding through holes of the glass tablet and the terminal holes of the metal base part, and are arranged.
Place a weight jig on the terminal component lead frame,
A manufacturing method of a metal package including a step of fusing the glass tablet by heating in this state, sealing the metal base component and the terminal component with sealing glass, and simultaneously forming a plurality of metal bases. Provided.

本発明は、このように構成することによって、金属パッケージの組立・製造に必要な部品の点数を少なくしかつそれにより製造工程を簡単化して工数を少なくでき、製造コストの低減が実現することができる。更に、電子デバイス及び金属パッケージの小型化に拘わらず、個々の部品の位置決めが容易で組立精度が向上し、品質及び歩留まりが向上する。   With this configuration, the present invention can reduce the number of parts required for assembling and manufacturing a metal package, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the number of steps, thereby realizing a reduction in manufacturing cost. it can. Furthermore, regardless of the miniaturization of electronic devices and metal packages, positioning of individual parts is easy, assembly accuracy is improved, and quality and yield are improved.

或る実施例では、金属ベース部品がキャビティとは反対側の下面から下向きに突出する周壁部を有し、該周壁部の内側にガラスタブレットを嵌め込むことによって、加熱により溶融した封着ガラスの溶着面積を拡大し、金属ベース部品又は端子部材との剥離を防止することができる。   In one embodiment, the metal base component has a peripheral wall portion projecting downward from the lower surface opposite to the cavity, and a glass tablet is fitted inside the peripheral wall portion to thereby heat the sealed glass melted by heating. A welding area can be expanded and peeling with a metal base component or a terminal member can be prevented.

また、金属ベースリードフレーム及び/又は端子部品リードフレームは、金属材料のプレス打ち抜き加工により、容易にかつ低コストで形成することができる。   Further, the metal base lead frame and / or the terminal component lead frame can be easily formed at a low cost by press punching a metal material.

別の実施例では、複数の金属ベースを形成した後に、金属ベース部品の連結部及び端子部品の連結部を切断する過程を更に有し、それによって多数の金属ベースを同時に製造することができる。   In another embodiment, after forming a plurality of metal bases, the method further includes a step of cutting the connection parts of the metal base parts and the connection parts of the terminal parts, whereby a plurality of metal bases can be manufactured simultaneously.

また、本発明の別の側面によれば、このようにして形成した複数の金属ベースのキャビティにそれぞれ圧電素子やICチップなど電子部品を実装し、キャビティをリッドで気密に封止する工程を有する電子デバイスの製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is a step of mounting electronic components such as piezoelectric elements and IC chips in the plurality of metal-based cavities thus formed, and sealing the cavities with a lid. A method for manufacturing an electronic device is provided.

或る実施例では、金属パッケージをリッドで気密封止した後に、金属ベース部品の連結部及び端子部品の連結部を切断する過程を更に有することにより、リードフレームの状態で電子デバイスの実装工程を行うことができ、作業が容易で、自動化を可能にすることができる。   In one embodiment, after the metal package is hermetically sealed with a lid, the method further includes the step of cutting the connection portion of the metal base component and the connection portion of the terminal component, thereby performing the mounting process of the electronic device in the state of the lead frame. It can be done, is easy to work and can be automated.

以下に添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図1は、本発明の方法により圧電振動子の金属パッケージの金属ベースを組み立てる工程を概略的に示している。図2−1を併せて参照しつつ、本実施例の工程を詳細に説明する。先ず、矩形平板状のカーボン治具1の上に金属ベースリードフレーム2をセットする(図2−1(A))。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 schematically shows a process of assembling a metal base of a metal package of a piezoelectric vibrator by the method of the present invention. The process of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. First, the metal base lead frame 2 is set on the rectangular flat carbon jig 1 (FIG. 2-1 (A)).

金属ベースリードフレーム2は、その長手方向に沿って一定の間隔で配置された多数の金属ベース部品3が形成されている。図3(A)及び(B)に示すように、金属ベース部品3は、圧電振動片を実装するためのキャビティ4を画定する概ね矩形箱型形状をなし、該キャビティの底面には、4つの端子孔5がその各隅部付近に貫設されている。更に、金属ベース部品3の下面には、その全周に亘って連続する周壁部6が下向きに突設され、その内側に浅い凹陥部7を画定している。この周壁部6によって、金属ベース部品3は断面がH字状に形成されるので、曲げ強度及びガラスの密着強度が向上する。   The metal base lead frame 2 is formed with a large number of metal base components 3 arranged at regular intervals along the longitudinal direction thereof. As shown in FIGS. 3A and 3B, the metal base part 3 has a generally rectangular box shape that defines a cavity 4 for mounting the piezoelectric vibrating piece. Terminal holes 5 are provided in the vicinity of each corner. Furthermore, a peripheral wall portion 6 that extends continuously over the entire circumference of the lower surface of the metal base part 3 projects downward, and a shallow concave portion 7 is defined on the inner side thereof. Because of the peripheral wall 6, the metal base component 3 is formed in an H shape in cross section, so that the bending strength and the adhesion strength of the glass are improved.

各金属ベース部品3は、その長手方向両端部の中央付近において、比較的細くかつ薄い連結部8により、金属ベースリードフレーム2の長手方向に延長する両側の枠部9と一体に結合されている。枠部9には、長手方向に沿って一定間隔で位置決め孔10が穿設されている。金属ベースリードフレーム2は、フープ材をプレス打ち抜き加工して金属ベース部品3の外形を形成しかつキャビティ4などを圧延成形し、所定の長さに切断することにより形成される。フープ材は、例えばニッケル−コバルト−鉄の合金であるコバールなどの膨張係数がガラスタブレットに近い材料を使用する。   Each metal base component 3 is integrally coupled with frame portions 9 on both sides extending in the longitudinal direction of the metal base lead frame 2 by a relatively thin and thin connecting portion 8 in the vicinity of the center of both ends in the longitudinal direction. . Positioning holes 10 are formed in the frame portion 9 at regular intervals along the longitudinal direction. The metal base lead frame 2 is formed by press-punching a hoop material to form the outer shape of the metal base component 3, rolling the cavity 4 and the like, and cutting to a predetermined length. For the hoop material, a material having an expansion coefficient close to that of a glass tablet, such as Kovar, which is a nickel-cobalt-iron alloy, is used.

金属ベースリードフレーム2は、キャビティ4側を下向きに即ち凹陥部7側を上向きにしてカーボン治具1上に配置する。カーボン治具1上面には、複数の位置決めピン11が立設され、これを対応する位置決め孔10に挿通させることにより、金属ベースリードフレーム2はカーボン治具1上の所定位置に正確に位置決めされる。   The metal base lead frame 2 is arranged on the carbon jig 1 with the cavity 4 side facing downward, that is, the recessed portion 7 side facing upward. A plurality of positioning pins 11 are erected on the upper surface of the carbon jig 1 and are inserted into the corresponding positioning holes 10 so that the metal base lead frame 2 is accurately positioned at a predetermined position on the carbon jig 1. The

次に、金属ベースリードフレーム2の各金属ベース部品3の凹陥部7内にそれぞれガラスタブレット12を嵌め込む(図2−1(B))。図4(A)及び(B)に示すように、ガラスタブレット12は、凹陥部7に適合する概ね矩形の外郭形状、及び周壁部6の高さよりも少し大きい厚さを有する。ガラスタブレット12には、4つの貫通孔13が金属ベース部品3の端子孔5に対応する位置に形成されている。ガラスタブレット12は、例えばホウケイ酸ガラスなどの硬質ガラスの粉末をプレス機などで加圧焼成することにより、又は型でモールド成形することにより、形成することができる。   Next, the glass tablets 12 are fitted into the recessed portions 7 of the metal base components 3 of the metal base lead frame 2 (FIG. 2-1 (B)). As shown in FIGS. 4A and 4B, the glass tablet 12 has a generally rectangular outer shape that fits into the recessed portion 7 and a thickness that is slightly larger than the height of the peripheral wall portion 6. In the glass tablet 12, four through holes 13 are formed at positions corresponding to the terminal holes 5 of the metal base part 3. The glass tablet 12 can be formed, for example, by pressing and baking a hard glass powder such as borosilicate glass with a press machine or by molding with a mold.

この上に端子リードフレーム14を載置する(図2−1(C))。端子リードフレーム14は、金属ベースリードフレーム2の金属ベース部品3の数と同じ組数でかつ1組4個の端子部材15が、その長手方向に沿って一定の間隔で配置されている。図5(A)及び(B)に示すように、端子部材15は、概ね矩形平板状の外部端子部16と、該外部端子部に立設された円柱状のマウント端子部17とを有する。   The terminal lead frame 14 is placed on this (FIG. 2-1 (C)). The terminal lead frame 14 has the same number of sets as the number of metal base components 3 of the metal base lead frame 2, and one set of four terminal members 15 are arranged at regular intervals along the longitudinal direction thereof. As shown in FIGS. 5A and 5B, the terminal member 15 includes an external terminal portion 16 having a generally rectangular flat plate shape, and a columnar mount terminal portion 17 erected on the external terminal portion.

各組の端子部材15は、それぞれのマウント端子部17が金属ベース部品3の対応する端子孔5に一致し、かつそれぞれの外部端子部16が金属ベース部品3の各角部に整合するように配置されると共に、それぞれが、端子リードフレーム14を横断する幅方向の枠部18と、比較的細くかつ薄い連結部19で一体に結合されている。端子リードフレーム14の長手方向の枠部20には、長手方向に一定間隔で多数の位置決め孔21が、金属ベースリードフレーム2の位置決め孔10に整合させて穿設されている。   Each set of terminal members 15 is such that each mount terminal portion 17 is aligned with the corresponding terminal hole 5 of the metal base component 3, and each external terminal portion 16 is aligned with each corner of the metal base component 3. Each of them is integrally coupled with a frame portion 18 in the width direction crossing the terminal lead frame 14 and a relatively thin and thin connecting portion 19. A large number of positioning holes 21 are formed in the longitudinal frame portion 20 of the terminal lead frame 14 so as to be aligned with the positioning holes 10 of the metal base lead frame 2 at regular intervals in the longitudinal direction.

端子リードフレーム14は、金属ベースリードフレーム2と同様に、フープ材をプレス打ち抜き加工し、所定の長さに切断することにより形成される。フープ材には、熱膨張係数が同一又は近似するように金属ベースリードフレーム2と同じ金属材料が好ましく、同様にニッケル−コバルト−鉄の合金であるコバールなどの膨張係数がガラスタブレットに近い材料で形成することができる。   Similarly to the metal base lead frame 2, the terminal lead frame 14 is formed by press punching a hoop material and cutting it into a predetermined length. The hoop material is preferably the same metal material as that of the metal base lead frame 2 so that the thermal expansion coefficient is the same or approximate. Similarly, the hoop material is a material having an expansion coefficient close to that of a glass tablet such as Kovar, which is a nickel-cobalt-iron alloy. Can be formed.

端子リードフレーム14は、マウント端子部17側を下向きにして、端子部材15の各組をそれぞれ対応する金属ベース部品3に整合させ、かつ各端子部材15のマウント端子部17をそれぞれ対応するガラスタブレット12の貫通孔13及び金属ベース部品3の端子孔5に挿通して、ガラスタブレット12上に配置する。このとき、金属ベースリードフレーム2の位置決め孔10から突出する各位置決めピン11をそれぞれ対応する位置決め孔21に挿通することによって、端子リードフレーム14は、金属ベースリードフレーム2と整合するように正確に位置決めされる。   The terminal lead frame 14 has the mount terminal portion 17 side facing downward, aligns each set of terminal members 15 with the corresponding metal base component 3, and each mount member portion 17 of each terminal member 15 corresponds to a corresponding glass tablet. 12 are inserted into the through holes 13 and the terminal holes 5 of the metal base part 3 and placed on the glass tablet 12. At this time, by inserting each positioning pin 11 protruding from the positioning hole 10 of the metal base lead frame 2 into the corresponding positioning hole 21, the terminal lead frame 14 can be accurately aligned with the metal base lead frame 2. Positioned.

この上に、下側のカーボン治具1と同じ寸法・形状を有する重り用のカーボン治具22を載置する(図2−1(D))。このように金属パッケージの金属ベースを構成する全ての部品が組み立てられた状態で、全体を加熱炉などで適当な温度に加熱し、ガラスタブレット12を半溶融させて金属ベース部品3及び端子部材15に融着させる。半溶融したガラスは、上側のカーボン治具22の重さ及び表面張力により流動して、各端子部材15の外部端子部16と密着し、かつ金属ベース部品3の凹陥部7内に均等に流れ込んで、金属ベース部品3の下面及び周壁部6の内側面に密着し、各端子孔5とマウント端子部17との間を気密に閉塞する。   A weight carbon jig 22 having the same dimensions and shape as the lower carbon jig 1 is placed thereon (FIG. 2-1 (D)). In a state where all the parts constituting the metal base of the metal package are assembled in this way, the whole is heated to an appropriate temperature in a heating furnace or the like, and the glass tablet 12 is semi-melted to form the metal base part 3 and the terminal member 15. To fuse. The semi-molten glass flows due to the weight and surface tension of the upper carbon jig 22, is in close contact with the external terminal portion 16 of each terminal member 15, and flows evenly into the recessed portion 7 of the metal base part 3. Thus, the metal base part 3 is in close contact with the lower surface of the metal base part 3 and the inner side surface of the peripheral wall part 6, and the space between each terminal hole 5 and the mount terminal part 17 is airtightly closed.

このとき、前記ガラスを溶着させる端子部材15及び金属ベース部品3の表面を予め酸化させておくと、ガラスの密着性が向上する。また、この加熱時の熱膨張により各部品間に生じる歪みを防止するために、金属ベースリードフレーム2(金属ベース部品3)、端子リードフレーム14(端子部材15)及びガラスタブレット12は、熱膨張係数が実質的に同一又はできる限り近似した材料を選択することが好ましい。更に、金属材料からなる前記各リードフレーム2、14は、前記加熱によりカーボン治具22に関して延びるので、位置決めピン11を挿通する位置決め孔10、21を長手方向に延びる長孔形状にするのが好ましい。   At this time, if the surfaces of the terminal member 15 and the metal base part 3 for welding the glass are oxidized in advance, the adhesion of the glass is improved. Further, in order to prevent distortion generated between the components due to thermal expansion during heating, the metal base lead frame 2 (metal base component 3), the terminal lead frame 14 (terminal member 15), and the glass tablet 12 are thermally expanded. It is preferable to select materials with substantially the same coefficients or as close as possible. Further, since each of the lead frames 2 and 14 made of a metal material extends with respect to the carbon jig 22 by the heating, it is preferable that the positioning holes 10 and 21 through which the positioning pins 11 are inserted have a long hole shape extending in the longitudinal direction. .

半溶融した前記ガラスが冷却されて固化した後、上下両方のカーボン治具1、22を取り外すと、金属ベース部品3と端子部材15とを絶縁材23で電気的に絶縁した多数の金属ベース24が、それぞれ金属ベースリードフレーム2及び端子リードフレーム14の各枠部に結合した状態で完成する。本実施例では、周壁部6の存在によりガラスの溶着面積が増大するので、熱膨張などの影響による絶縁材23の金属ベース24からの剥離が有効に抑制される。   After the semi-molten glass is cooled and solidified, when both the upper and lower carbon jigs 1 and 22 are removed, a large number of metal bases 24 in which the metal base part 3 and the terminal member 15 are electrically insulated by the insulating material 23. However, it is completed in a state where it is coupled to the frame portions of the metal base lead frame 2 and the terminal lead frame 14, respectively. In the present embodiment, the glass welded area increases due to the presence of the peripheral wall portion 6, and therefore, the peeling of the insulating material 23 from the metal base 24 due to the influence of thermal expansion or the like is effectively suppressed.

次に、これら金属ベース24をそのキャビティ4を上向きにし(図2−2(E))、それぞれ例えばATカット水晶振動片のような圧電振動片25を導電接着剤などで実装する(図2−2(F))。各金属ベース24の端子部材15は、長手方向の一方の端部側に配置される1対が、圧電振動片25の基端部に設けられた接続電極と電気的に接続するために使用される。反対側の1対は、例えば所謂ダミー電極として、そのマウント端子部17上に圧電振動片25の先端部を安定して支持するために使用することもできる。圧電振動片25の接続電極と接続するための端子部材15は、導電性を高めるために、予めその表面に電解ニッケルめっきを施し、更にその表面に電解金めっきを施すことが好ましい。   Next, these metal bases 24 have their cavities 4 facing upward (FIG. 2-2 (E)), and a piezoelectric vibrating piece 25 such as an AT-cut quartz vibrating piece is mounted with a conductive adhesive or the like (FIG. 2-). 2 (F)). The terminal member 15 of each metal base 24 is used to electrically connect a pair of terminals disposed on one end side in the longitudinal direction to a connection electrode provided at the base end portion of the piezoelectric vibrating piece 25. The The pair on the opposite side can be used as a so-called dummy electrode, for example, to stably support the tip of the piezoelectric vibrating piece 25 on the mount terminal portion 17. The terminal member 15 for connecting to the connection electrode of the piezoelectric vibrating piece 25 is preferably subjected to electrolytic nickel plating on the surface in advance and electrolytic gold plating on the surface in order to enhance conductivity.

次に、平板状のリッド26を各金属ベース24の上端に接合してキャビティ4を気密に封止することにより、表面実装型の金属パッケージからなる圧電振動子27が完成する。リッド26は、金属ベース部品3又は端子部材15と同じ金属材料で形成すると、金属ベース24との接合が容易で熱膨張による歪みが無く、有利である。また、リッド26は、金属パッケージの封止後に外部からレーザビーム等で圧電振動片25を周波数調整するために、透明なガラス板で形成することもできる。   Next, a flat lid 26 is joined to the upper end of each metal base 24 to hermetically seal the cavity 4, thereby completing the piezoelectric vibrator 27 made of a surface-mount type metal package. If the lid 26 is formed of the same metal material as that of the metal base part 3 or the terminal member 15, it is advantageous that the lid 26 can be easily joined to the metal base 24 and is not distorted by thermal expansion. The lid 26 can also be formed of a transparent glass plate in order to adjust the frequency of the piezoelectric vibrating reed 25 by a laser beam or the like after sealing the metal package.

最後に、金属ベース3と金属ベースリードフレーム2との連結部8及び端子部材15と端子リードフレーム14との連結部19をレーザビームなどで溶断したり、ダイシングなどで機械的に切断することにより、個片化する。この切断加工をし易くするために、前記各リードフレームの連結部8、19を肉薄に形成しておくことが好ましい。これにより、図6に示す圧電振動子27を同時に多数個製造することができる。   Finally, the connecting portion 8 between the metal base 3 and the metal base lead frame 2 and the connecting portion 19 between the terminal member 15 and the terminal lead frame 14 are fused by laser beam or mechanically cut by dicing or the like. Divide into pieces. In order to facilitate this cutting process, it is preferable to form the connecting portions 8 and 19 of the lead frames thinly. Thereby, a large number of piezoelectric vibrators 27 shown in FIG. 6 can be manufactured simultaneously.

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、その技術的範囲内において上記実施例に様々な変形・変更を加えて実施することができる。例えば、圧電振動片以外にSAW素子などの圧電素子や半導体集積回路(IC)チップなどの電子部品を実装するための金属パッケージの製造に適用することができる。また、金属ベースリードフレーム2及び端子リードフレーム14は、上記プレス打ち抜き加工以外に、切削加工やウエットエッチングなどの従来公知の様々な方法で形成することができる。更に、上記実施例では、金属ベースリードフレーム及び端子リードフレームに金属ベース部品及び4個1組の端子材料がそれぞれ1列に配列されているが、複数列にしても良く、また1組の端子数も4個に限定されず、製品の仕様に合わせて2個以上の適当な数に増減することができる。また、カーボン治具は、金属製のものに代えることができ、その膨張係数をリードフレームと同程度にすることができる。また、上記実施例の製造工程では、先に金属ベースリードフレームをカーボン治具にセットしたが、順序を逆にして、先に端子リードフレームを上下逆向きにしてセットすることもできる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented by adding various modifications and changes to the above embodiments within the technical scope thereof. For example, the present invention can be applied to manufacture of a metal package for mounting a piezoelectric element such as a SAW element or an electronic component such as a semiconductor integrated circuit (IC) chip in addition to the piezoelectric vibrating piece. Further, the metal base lead frame 2 and the terminal lead frame 14 can be formed by various conventionally known methods such as cutting and wet etching in addition to the press punching process. Further, in the above embodiment, the metal base lead frame and the terminal lead frame have the metal base components and the set of four terminal materials arranged in one row, but may be arranged in a plurality of rows, or a set of terminals. The number is not limited to four, and can be increased or decreased to an appropriate number of two or more according to product specifications. Further, the carbon jig can be replaced with a metal jig, and the expansion coefficient thereof can be made comparable to that of the lead frame. In the manufacturing process of the above embodiment, the metal base lead frame is set on the carbon jig first, but the order can be reversed and the terminal lead frame can be set upside down first.

本発明の方法により金属パッケージを製造する工程を概略的に示す斜視図。The perspective view which shows schematically the process of manufacturing a metal package by the method of this invention. (A)図〜(D)図はそれぞれ金属パッケージの製造工程を示す図1のII−II線における断面図。FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views taken along the line II-II in FIG. (E)図〜(G)図はそれぞれ図2−1の工程に連続して更に水晶振動子を製造する工程を示す図2−1と同様の断面図。FIGS. 5E to 5G are cross-sectional views similar to FIGS. 2A and 2B, each showing a process of manufacturing a crystal resonator in succession to the process of FIGS. (A)図はベースリードフレームを部分的に拡大して示す平面図、(B)図はそのIII−III線における断面図。(A) is a plan view showing a partially enlarged base lead frame, and (B) is a sectional view taken along line III-III. (A)図はガラスタブレットを拡大して示す平面図、(B)図はそのIV−IV線における断面図。(A) The figure is a top view which expands and shows a glass tablet, (B) The figure is sectional drawing in the IV-IV line. (A)図は端子リードフレームを部分的に拡大して示す平面図、(B)図はそのV−V線における断面図。(A) The figure is a top view which expands and shows a terminal lead frame partially, (B) The figure is sectional drawing in the VV line. 本実施例の方法により製造した圧電振動子の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the piezoelectric vibrator manufactured by the method of the present Example.

符号の説明Explanation of symbols

1,22…カーボン治具、2…金属ベースリードフレーム、3…金属ベース部品、4…キャビティ、5…端子孔、6…周壁部、7…凹陥部、8,19…連結部、9,18,20…枠部、10,21…位置決め孔、11…位置決めピン、12…ガラスタブレット、13…貫通孔、14…端子リードフレーム、15…端子部材、16…外部端子部、17…マウント端子部、23…絶縁材、24…金属ベース、25…圧電振動片、26…リッド、27…圧電振動子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,22 ... Carbon jig, 2 ... Metal base lead frame, 3 ... Metal base component, 4 ... Cavity, 5 ... Terminal hole, 6 ... Perimeter wall part, 7 ... Recessed part, 8, 19 ... Connection part, 9, 18 , 20 ... Frame part, 10, 21 ... Positioning hole, 11 ... Positioning pin, 12 ... Glass tablet, 13 ... Through hole, 14 ... Terminal lead frame, 15 ... Terminal member, 16 ... External terminal part, 17 ... Mount terminal part , 23 ... insulating material, 24 ... metal base, 25 ... piezoelectric vibrating piece, 26 ... lid, 27 ... piezoelectric vibrator.

Claims (6)

それぞれに電子部品を収容するキャビティを画定しかつ前記キャビティの底部に端子孔を有する複数の金属ベース部品を、それぞれ連結部を介して一体に形成した金属ベースリードフレームを、前記キャビティ側を下向きにして治具の上に配置し、
前記端子孔に対応する貫通孔を有する複数の封着ガラス用ガラスタブレットを、それぞれ前記金属ベースリードフレームの各前記金属ベース部品の上に、前記貫通孔を前記端子孔に整合させて配置し、
外部電極部と前記外部電極部に立設したマウント電極部とをそれぞれ有する複数組の端子部品を、それぞれ連結部を介して一体に形成した端子部品リードフレームを、前記マウント電極部側を下向きにして前記ガラスタブレットの上に、前記各組の端子部品の前記マウント電極部を対応する前記ガラスタブレットの前記貫通孔及び前記金属ベース部品の前記端子孔に挿通させて配置し、
前記端子部品リードフレームの上に重りの治具を配置し、
この状態で加熱することにより前記ガラスタブレットを融着させ、前記金属ベース部品と前記端子部品とを封着ガラスで封着し、複数の金属ベースを同時に形成する工程を含むことを特徴とする金属パッケージの製造方法。
A metal base lead frame in which a plurality of metal base components each defining a cavity for accommodating electronic components and having a terminal hole at the bottom of the cavity are integrally formed via a connecting portion, with the cavity side facing downward. Placed on the jig,
A plurality of glass tablets for sealing glass having through holes corresponding to the terminal holes are arranged on the metal base parts of the metal base lead frame, respectively, and the through holes are aligned with the terminal holes,
A plurality of sets of terminal parts each having an external electrode part and a mount electrode part erected on the external electrode part are each formed as a terminal part lead frame integrally formed through a connecting part, with the mount electrode part side facing downward. On the glass tablet, the mount electrode portions of the terminal parts of each set are inserted through the corresponding through holes of the glass tablet and the terminal holes of the metal base part, and are arranged.
Place a weight jig on the terminal component lead frame,
The metal comprising the steps of fusing the glass tablet by heating in this state, sealing the metal base component and the terminal component with sealing glass, and simultaneously forming a plurality of metal bases Package manufacturing method.
前記金属ベース部品が、前記キャビティとは反対側の下面から下向きに突出する周壁部を有し、前記周壁部の内側に前記ガラスタブレットを嵌め込むことを特徴とする請求項1に記載の金属パッケージの製造方法。 2. The metal package according to claim 1, wherein the metal base component has a peripheral wall portion that protrudes downward from a lower surface opposite to the cavity, and the glass tablet is fitted inside the peripheral wall portion. Manufacturing method. 前記金属ベースリードフレーム及び/又は前記端子部品リードフレームを金属材料のプレス打ち抜き加工により形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の金属パッケージの製造方法。 3. The method of manufacturing a metal package according to claim 1, wherein the metal base lead frame and / or the terminal component lead frame are formed by press punching of a metal material. 前記複数の金属ベースを形成した後に、前記金属ベース部品の連結部及び前記端子部品の連結部を切断する過程を更に有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の金属パッケージの製造方法。 The metal package according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of cutting the connecting portion of the metal base component and the connecting portion of the terminal component after forming the plurality of metal bases. Production method. 請求項1乃至3のいずれかに記載の方法により形成した前記複数の金属ベースの前記キャビティにそれぞれ電子部品を実装し、前記キャビティをリッドで気密に封止する工程を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 An electronic device comprising: mounting electronic components in the cavities of the plurality of metal bases formed by the method according to claim 1, and sealing the cavities hermetically with a lid. Device manufacturing method. 前記リッドで気密封止した後に、前記金属ベース部品の連結部及び前記端子部品の連結部を切断する過程を更に有することを特徴とする請求項5に記載の電子デバイスの製造方法。 6. The method of manufacturing an electronic device according to claim 5, further comprising a step of cutting the connecting portion of the metal base component and the connecting portion of the terminal component after hermetically sealing with the lid.
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JP2010087679A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Daishinku Corp Lead type electronic component
JP2010165904A (en) * 2009-01-16 2010-07-29 Seiko Instruments Inc Electronic component package, and manufacturing method therefor

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