JP2005317793A

JP2005317793A - 電子部品容器及びその封止方法

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Publication number: JP2005317793A
Application number: JP2004134412A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tsunoda; 喜弘角田; Yuji Yasuda; 勇二保田
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】電子部品、圧電素子や弾性表面波素子の小型化に対応する気密封止に適した封止と封止方法を得ることを目的とする。
【解決手段】課題を解決するために本発明は、容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器において、該容器部あるいはフタ部の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材を用いたことにより課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品、圧電素子や弾性表面波素子の小型化に対応する気密封止に適した封止と封止方法に関する。

従来から広く利用されている封止方法にはクラッド材料を用いた封止容器や、シーム封止による封止容器が用いられている。封止の一例としては、圧電発振器や圧電振動子を構成する密閉容器の場合を例にとると、高い気密環境と信頼性を考慮するとシーム溶接封止が広く使用されている。

このシーム溶接封止とは、封止部付近にシールリングと称する部材を例えばセラミック材料からなる容器の封止部にロウ付けで付けて、金属製のフタのニッケルメッキを施しロウ材とし、容器の封止部とフタとを接合するために封止部分にローラによる電流と圧力をかけてシールリングから発する熱により前記ロウ材（メッキ）を溶解して容器とフタとを接合し気密容器を構成する封止工法が主流として使われている。
特開２００２−２０３９２１号公報特開平１１−３１２７４８号公報

上述する従来シーム溶接封止では、ロウ材の溶融温度が高いため金属製のフタと容器とに封止時に発生する温度により熱ストレスが加わり、場合によってはセラミック材質の容器を破損していまうおそれがある。

また、封止時にはメッキであるロウ材が高温で溶融した状態となっており、高温になっているメッキ材料が容器の内側すなわち、圧電部品を収納する容器内側にメッキ材料が飛散する可能性も考えられる。

加えて、シーム溶接封止の場合には、従来の背景技術にも記載があるように、シーム溶接封止にはシームリングを配置することは必要不可欠な部材であることから、封止部分にはこのシームリングを配置するだけの容器の壁幅（厚み）が必要となってくる。その一方で容器自体（例えば圧電振動子や圧電発振器）を小型化、軽量化を望まれる現状から、シームリングを配置する容器の壁幅を薄くする必要性も発生する。

以上のように従来の封止方法を用いた気密容器では、封止時の温度環境、封止環境の問題と小型化、軽量に対する問題があることから、より良い封止条件を選択する必要があるといった課題がある。

課題を解決するために、容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器の該容器部あるいはフタ部の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材を用い、金属微粒子とこの微粒子と結合する分散材をペースト状にし容器部あるいはフタ部の接合面に形成し封止することで課題を解決するものである。

本発明により封止時のフタ部と容器部との接合時の強度と、封止部に対する応力発生を低減することを可能とし、封止の品質を向上することができる。また、フタ部と容器部を封止部材により電気的に導通する構成を得ることで、容器内に収納する素子に対する高周波ノイズを遮断する効果も兼ね備えることができる。

そこで本発明は、容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器において、該容器部あるいはフタ部の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材を用いたことを特徴とする電子部品容器である。

このとき、金属微粒子は平均粒径が１〜１００ｎｍの、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム、ケイ素の中の少なくとも１種類、あるいは２種類以上の金属合金の微粒子を用いるもので、分散材にはアミン、アルコール、チオールであることを特徴とするものである。

また、容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器の封止方法において、該容器部あるいはフタ部の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成るペースト状の封止部材を用い、前記容器部とフタ部を２５０℃以下の温度雰囲気中で封止することで電子部品容器を封止する方法も特徴で、このとき、容器部はセラミック材料で、フタ部は金属の組み合わせで密閉容器を構成する。

要するに本発明では、従来のシーム溶接封止の課題である封止時の温度環境、封止環境の問題と小型化、軽量に対する問題から、より良い封止条件を選択する条件として、数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材を用いることと、その封止方法を特徴とするものである。なお、電子部品容器に収納する内容物については、圧電振動子、圧電発振器（駆動用電子部品を含む）、弾性表面波素子をはじめ各種電子部品を収納するものである。

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は本発明の電子部品容器４の構造を示す部分断面図である。フタ部２は金属で容器部１はセラミック材料で構成されており、フタ部２と容器部１との接合部（封止部）に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材３を用いたことを特徴とする電子部品容器４である。

このとき、金属微粒子は平均粒径が１〜１００ｎｍの、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム、ケイ素の中の少なくとも１種類、あるいは２種類以上の金属合金の微粒子を用いるもので、分散材にはアミン、アルコール、チオールを用いることを特徴とするものである。

図２には封止形態の断面図を示すものであるが、容器１内に収納する部品については、圧電振動子、水晶素板、弾性表面波素子、電子部品（コンデンサ、抵抗、コイル、集積回路）が挙げられる。なお、図２（ａ）は凹部容器であり、図２（ｂ）は水晶素板と集積回路を分離した容器形態を示すものである。

一方、図３に示すフロー図は本発明で用いる封止部材３（数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材）でフタ部２と容器部１を密閉容器構造にするための製造工程の一例を示すものである。

具体的には、容器部１あるいはフタ部２の少なくとも接合面に封止部材３を施して密閉容器構造を成す電子部品容器４の封止方法において、該容器部１あるいはフタ部２の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成るペースト状の封止部材３を用い、前記容器部とフタ部２を２５０℃以下の温度雰囲気中で封止するものである。

この封止方法の場合には、１）容器の封止面に本発明で用いる封止部材３をスクリーン印刷あるいはインクジェットにより塗布し、その後金属製のフタを実装し硬化炉により加熱して密閉容器を構成方法（図３（ａ）参照）と、２）金属製のフタに本発明で用いる封止部材３をスクリーン印刷あるいはインクジェットにより塗布し、その後容器の封止面とフタに施した封止部材３を合わせて実装し硬化炉により加熱して密閉容器を構成する（図３（ｂ）参照）。

以上のように数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材を封止部材３として用いることで、従来の課題として挙げられる各種課題を解決することができる。なお、上述内容で容器部１の材質とてセラミックを一例に挙げているが、樹脂で形成する容器部であったり、金属製以外のフタ部であっても同様の効果を奏するものである。

本発明で用いる封止部材３はフタ部と容器部の接合だけでなく、圧電振動子や電子部品の実装あるいは、各種回路基板への部品実装用の固着と導通に用いることも可能である。

本発明の１実施例を示す電子部品容器の断面図である。本発明の封止形態を示す断面図である。本発明の封止方法を示すフロー図である。

符号の説明

１容器部
２フタ部
３封止部材
４電子部品容器

Claims

容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器において、
該容器部あるいはフタ部の接合面にナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成る封止部材を用いたことを特徴とする電子部品容器。
請求項１記載の金属微粒子は平均粒径が１〜１００ｎｍの、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム、ケイ素の中の少なくとも１種類、あるいは２種類以上の金属合金の微粒子を用いることを特徴とする電子部品容器。
請求項１記載の分散材とはアミン、アルコール、チオールであることを特徴とする電子部品容器。
容器部あるいはフタ部の少なくとも接合面に封止部材を施して密閉容器構造を成す電子部品容器の封止方法において、
該容器部あるいはフタ部の接合面に数ナノメートル粒子の金属微粒子と前記金属微粒子と結合可能な分散材から成るペースト状の封止部材を用い、前記容器部とフタ部を２５０℃以下の雰囲気中で封止することを特徴とする電子部品容器の封止方法。
請求項４に記載の容器部はセラミック材料で、フタ部は金属であることを特徴とする電子部品容器の封止方法。