JP2006073679A - Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure - Google Patents
Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006073679A JP2006073679A JP2004253575A JP2004253575A JP2006073679A JP 2006073679 A JP2006073679 A JP 2006073679A JP 2004253575 A JP2004253575 A JP 2004253575A JP 2004253575 A JP2004253575 A JP 2004253575A JP 2006073679 A JP2006073679 A JP 2006073679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic component
- package
- cooling
- sealing body
- component sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
この発明は、容器内に水晶振動子、圧電振動子や圧電発振器等の圧電素子、ICチップ等の電子部品を収納した後に容器を蓋体で気密封止して構成される電子部品封止体の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to an electronic component sealing body in which a container is hermetically sealed with a lid after storing electronic components such as a crystal resonator, a piezoelectric element such as a piezoelectric resonator and a piezoelectric oscillator, and an IC chip in the container. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
電子部品封止体は、水晶振動子等の電子部品が、例えば、セラミックス等からなる容器とこの容器の開口部を封止する蓋体とから構成されたパッケージの内部に気密状態で収納されて構成される。 An electronic component sealing body is an electronic component such as a crystal resonator that is housed in an airtight state inside a package composed of a container made of ceramics and the like and a lid that seals the opening of the container. Composed.
電子部品封止体の封止方法としては、従来はシーム溶接が行われていたが、シーム溶接はコストが高く、また、この方法を適用しようとすると、電子部品封止体を十分に小型化することが困難である。また、真空中で容器を加熱して封止材を溶融することにより容器に蓋体を溶接する真空炉溶接機もあるが、これはコストおよび生産性が優れている一方で、封止材の外周部全周にわたって一度に溶接を行うため、溶接時に封止材から発生するアウトガスがパッケージ内部に閉じ込められ真空度が悪化する問題がある。このことから、シーム溶接等の方法に代わって、電子ビームやレーザビーム等を用いたビーム溶接による封止が行われている。 Conventionally, seam welding has been used as a sealing method for an electronic component sealing body, but seam welding is expensive, and if this method is applied, the electronic component sealing body is sufficiently miniaturized. Difficult to do. There is also a vacuum furnace welder that welds the lid to the container by heating the container in a vacuum to melt the sealing material. Since welding is performed all around the outer periphery at once, there is a problem that outgas generated from the sealing material during welding is confined inside the package and the degree of vacuum deteriorates. For this reason, sealing by beam welding using an electron beam, a laser beam, or the like is performed instead of a method such as seam welding.
このようなビームによる溶接では、容器と容器開口部を封止するよう容器上面に配置された蓋体との間に、金属ろう材等の封止材を配設する。そして、例えば蓋体側からビームを照射して封止材を溶融させる。それにより、容器と蓋体とが封止材により溶接されて、電子部品が収納された電子部品封止体が封止される。 In welding by such a beam, a sealing material such as a metal brazing material is disposed between the container and the lid disposed on the upper surface of the container so as to seal the container opening. Then, for example, the sealing material is melted by irradiating a beam from the lid side. Thereby, the container and the lid are welded by the sealing material, and the electronic component sealing body in which the electronic component is stored is sealed.
ところで、セラミックス等からなる電子部品封止体の容器では、容器表面等に大気中の不純物(揮発成分)や水分等が付着しており、これらの不純物は、封止工程において容器にビームが照射されて加熱された際に揮発する。そして、この揮発によるガスが電子部品封止体内に封入されると、電子部品封止体内部の真空度を悪化させて電子部品の特性を劣化させるおそれがある。例えば、水晶振動子を収納して構成された電子部品封止体では、溶接時に発生した揮発成分により、水晶振動子の等価直列抵抗値(CI値)が大きくなり、その結果、水晶振動子の発振特性が低下する。 By the way, in the container of the electronic component sealing body made of ceramics or the like, impurities (volatile components) or moisture in the atmosphere adhere to the container surface or the like, and these impurities are irradiated by the beam to the container in the sealing process. And volatilizes when heated. When the gas due to volatilization is enclosed in the electronic component sealing body, the degree of vacuum inside the electronic component sealing body may be deteriorated to deteriorate the characteristics of the electronic component. For example, in an electronic component encapsulant configured to accommodate a crystal resonator, an equivalent series resistance value (CI value) of the crystal resonator is increased due to a volatile component generated during welding. Oscillation characteristics deteriorate.
そこで、このような容器表面等に付着した揮発成分を除去する方法として、封止工程の前に、予め、容器、封止材、および蓋体の各部材を予備加熱する方法、すなわち予備加熱工程を設ける方法がある(例えば、特許文献1参照。)。このような予備加熱工程を設けることにより、封止工程の前に予め容器や封止材や蓋体等の部材を加熱して揮発成分を揮発させ除去し、封止工程における揮発成分の揮発を抑制することが可能となる。以下においては、このような真空雰囲気中での加熱による揮発成分の除去を、アニール処理と呼ぶ。 Therefore, as a method for removing volatile components attached to the container surface and the like, a method of preheating the container, the sealing material, and each member of the lid in advance before the sealing step, that is, the preheating step (For example, refer to Patent Document 1). By providing such a preheating step, members such as a container, a sealing material, and a lid are heated in advance before the sealing step to volatilize and remove volatile components. It becomes possible to suppress. Hereinafter, such removal of volatile components by heating in a vacuum atmosphere is referred to as annealing treatment.
上記のようなアニール処理により電子部品封止体の各構成部材に付着している揮発成分の除去を行っても、揮発させることが可能な揮発成分の種類や揮発量等はアニール処理の加熱温度に応じて決まるため、揮発成分の十分な除去を行うことは困難であり電子部品封止体には除去されずに残留した揮発成分が存在する。そして、この残留揮発成分が、予備加熱工程後の工程(例えば、封止工程)において高温加熱された際に揮発し、電子部品封止体のパッケージ内にガスとして封入される。その結果、アニール処理を行ったにもかかわらず、アニール処理で除去されなかった残留揮発成分により、電子部品封止体の特性劣化が引き起こされる。 Even if the volatile components adhering to the components of the electronic component encapsulant are removed by the annealing treatment as described above, the type and amount of volatile components that can be volatilized are the heating temperature of the annealing treatment. Therefore, it is difficult to sufficiently remove the volatile component, and the volatile component remaining without being removed is present in the sealed electronic component. The residual volatile component is volatilized when heated at a high temperature in a process (for example, a sealing process) after the preliminary heating process, and is sealed as a gas in the package of the electronic component sealing body. As a result, although the annealing process is performed, the residual volatile components that are not removed by the annealing process cause deterioration of the characteristics of the electronic component sealing body.
本発明は、上記の従来技術における問題点を解消するために、電子部品封止体内部へのガスの封入を防止して高真空状態で封止可能な電子部品封止体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems in the prior art, the present invention provides a method and a manufacturing method for an electronic component encapsulant that can be sealed in a high vacuum state by preventing gas from being enclosed inside the electronic component encapsulant An object is to provide an apparatus.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、開口を有し当該開口を通じて内部の収容部に電子部品が収納される容器と、前記開口の周縁に接合されて前記容器の前記開口を覆う蓋体と、を有し、前記容器と前記蓋体との接合部に配設した封止材を溶融して封止される電子部品封止体の製造方法であって、前記容器の前記収容部と外部との連通部が少なくとも一部に形成された未封止の前記電子部品封止体を加熱してアニール処理するアニール工程と、前記アニール工程後の前記未封止の電子部品封止体を冷却する冷却工程と、前記冷却工程後の前記未封止の電子部品封止体の前記連通部をビーム溶接して完全封止する連通部ビーム溶接工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a manufacturing method of an electronic component sealing body according to the invention of claim 1 includes a container having an opening and an electronic component being accommodated in an internal accommodating portion through the opening. A lid that is bonded to the periphery of the opening and covers the opening of the container, and is sealed by melting a sealing material disposed at a bonding portion between the container and the lid An annealing process for heating a non-encapsulated electronic component encapsulant in which a communication part between the container and the outside of the container is formed at least in part by a manufacturing method of a component encapsulant A cooling step for cooling the unsealed electronic component sealing body after the annealing step, and beam-welding the communication portion of the unsealed electronic component sealing body after the cooling step to completely seal A communication part beam welding process to be stopped.
かかる構成によれば、連通部ビーム溶接工程の前に予め冷却工程を設けているため、連通部ビーム溶接工程において電子部品封止体がアニール工程における加熱温度より高くなるのを抑制することが可能となる。それゆえ、アニール工程において除去されなかった揮発成分が連通部ビーム溶接工程において揮発するのを抑制することが可能となり、当該揮発成分由来のガスが電子部品封止体の内部に封入されるのを防止することが可能となる。したがって、内部に収容された電子部品が封入ガスによって特性劣化や信頼性の劣化を生じるのを防止することが可能となる。 According to such a configuration, since the cooling step is provided in advance before the communicating portion beam welding step, it is possible to suppress the electronic component sealing body from becoming higher than the heating temperature in the annealing step in the communicating portion beam welding step. It becomes. Therefore, it is possible to suppress volatile components that have not been removed in the annealing step from volatilizing in the communicating portion beam welding step, and the gas derived from the volatile components can be sealed inside the electronic component sealing body. It becomes possible to prevent. Therefore, it is possible to prevent the electronic components housed inside from being deteriorated in characteristics and reliability due to the sealed gas.
また、請求項2の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1に記載の発明において、前記アニール工程では、前記接合部の前記封止材の溶融温度より低く、かつ前記連通部ビーム溶接工程後の前記電子部品封止体の加工処理における処理温度以上の温度に前記未封止の電子部品封止体を加熱することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component encapsulant according to the first aspect of the present invention, wherein, in the annealing step, the temperature is lower than a melting temperature of the encapsulant at the joint and the communication is performed. The unsealed electronic component sealing body is heated to a temperature equal to or higher than a processing temperature in the processing of the electronic component sealing body after the partial beam welding process.
かかる構成によれば、アニール工程において連通部の封止材が溶融するのを防止することが可能となるとともに、連通部ビーム溶接工程後の加工処理、例えば、電子部品封止体をプリント配線基板等に実装するリフロー工程における処理等、において、アニール工程で除去されなかった揮発成分が揮発するのを抑制することが可能となり、よって、電子部品封止体内において当該揮発成分由来のガスが発生するのを防止することが可能となる。 According to such a configuration, it becomes possible to prevent the sealing material at the communication part from melting in the annealing process, and the processing after the communication part beam welding process, for example, the electronic component sealing body is printed circuit board. It is possible to suppress volatilization of volatile components that have not been removed in the annealing process during processing in the reflow process that is mounted on, etc., and thus gas derived from the volatile components is generated in the electronic component sealing body. Can be prevented.
また、請求項3の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1または2に記載の発明において、前記冷却工程では、前記連通部ビーム溶接工程における前記未封止の電子部品封止体の温度が全体として前記アニール工程における前記未封止の電子部品封止体の温度以下となるよう前記未封止の電子部品封止体を冷却することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component sealing body according to the first or second aspect of the invention, wherein, in the cooling step, the unsealed electronic component sealing in the communicating portion beam welding step is performed. The unsealed electronic component sealing body is cooled so that the temperature of the stationary body as a whole is equal to or lower than the temperature of the unsealed electronic component sealing body in the annealing step.
かかる構成によれば、連通部ビーム溶接工程において電子部品封止体がアニール工程における加熱温度より高くなるのをより効果的に抑制することが可能となる。それゆえ、アニール工程において除去されなかった揮発成分が連通部溶接工程において揮発するのをより有効に抑制することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to more effectively suppress the electronic component sealing body from becoming higher than the heating temperature in the annealing step in the communicating portion beam welding step. Therefore, it is possible to more effectively suppress volatilization components that have not been removed in the annealing step from volatilizing in the communicating portion welding step.
また、請求項4の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、前記アニール工程、前記冷却工程、および前記連通部ビーム溶接工程では、真空雰囲気中で各処理を行うことを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the electronic component sealing body concerning invention of
かかる構成によれば、電子部品封止体の内部に存在するガスを外部に促進して排出することが可能となり、電子部品封止体の内部を高真空に保持することが可能となる。また、真空雰囲気中では、アニール工程により加熱された未封止の電子部品封止体の温度が放冷によりほとんど下がらないので、アニール工程の後に連通部ビーム溶接工程を直接実施すると、連通部ビーム溶接工程において電子部品封止体がアニール処理温度よりも高温となる。したがって、冷却工程を設けて未封止の電子部品封止体の温度を一旦下げる本発明の方法は有効な効果を奏する。 According to such a configuration, the gas present inside the electronic component sealing body can be promoted and discharged to the outside, and the inside of the electronic component sealing body can be maintained at a high vacuum. Also, in a vacuum atmosphere, the temperature of the unsealed electronic component encapsulated body heated by the annealing process is hardly lowered by being allowed to cool. Therefore, if the communicating part beam welding process is directly performed after the annealing process, the communicating part beam In the welding process, the electronic component sealing body becomes higher than the annealing temperature. Therefore, the method of the present invention which provides a cooling step and temporarily reduces the temperature of the unsealed electronic component sealing body has an effective effect.
また、請求項5の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記接合部の所定領域をビーム溶接して前記所定領域以外の前記接合部の領域に前記連通部である未溶接部分を形成する連通部形成工程をさらに含むことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component encapsulant according to any one of the first to fourth aspects, wherein a predetermined region of the joint is beam-welded to a region other than the predetermined region The method further includes a communication portion forming step of forming an unwelded portion which is the communication portion in a region of the joint portion.
かかる構成によれば、未溶接部分を通じて、連通部形成工程において発生するガスやアニール工程において発生するガスを外部に排出することが可能となる。したがって、電子部品封止体内の真空度をより高めることが可能となる。 According to such a configuration, the gas generated in the communication portion forming process and the gas generated in the annealing process can be discharged to the outside through the unwelded portion. Therefore, the degree of vacuum in the electronic component sealing body can be further increased.
また、請求項6の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記容器が予め貫通孔を前記連通部として有し、前記貫通孔に貫通孔封止材を装填する貫通孔封止材装填工程を前記アニール工程の前または後にさらに含み、前記連通部ビーム溶接工程では、前記貫通孔封止材にビームを照射し、溶融した前記貫通孔封止材によって前記貫通孔を充填封止することを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the electronic component sealing body concerning invention of
また、請求項7の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記容器が予め貫通孔を前記連通部として有し、前記貫通孔に貫通孔封止材を装填する貫通孔封止材装填工程を前記冷却工程の前または後にさらに含み、前記連通部ビーム溶接工程では、前記貫通孔封止材にビームを照射し、溶融した前記貫通孔封止材によって前記貫通孔を充填封止することを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the electronic component sealing body concerning invention of Claim 7 WHEREIN: In the invention as described in any one of Claims 1-4, the said container has a through-hole as said communicating part previously, A through-hole sealing material loading step of loading a through-hole sealing material into the through-hole is further included before or after the cooling step, and in the communication portion beam welding step, the through-hole sealing material is irradiated with a beam and melted The through hole is filled and sealed with the through hole sealing material.
また、請求項8の発明にかかる電子部品封止体の製造方法は、請求項6または7に記載の発明において、前記貫通孔封止材がほぼ球状であることを特徴とする。
An electronic component sealing body manufacturing method according to the invention of claim 8 is characterized in that, in the invention of
かかる構成によれば、容器の貫通孔を通じて、アニール工程において発生するガス等を排出することが可能となる。したがって、電子部品封止体内の真空度をより高めることが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to discharge gas generated in the annealing process through the through hole of the container. Therefore, the degree of vacuum in the electronic component sealing body can be further increased.
また、請求項9の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、開口を有し当該開口を通じて内部の収容部に電子部品が収納される容器と、前記開口の周縁に接合されて前記容器の前記開口を覆う蓋体と、を有し、前記容器と前記蓋体との接合部に配設した封止材を溶融して封止される電子部品封止体の製造装置において、前記容器の前記収容部と外部との連通部を少なくとも一部に有する未封止の前記電子部品封止体が供給され、前記未封止の電子部品封止体を加熱してアニール処理するアニール手段と、前記アニール手段で処理された前記未封止の電子部品封止体を冷却する冷却手段と、前記冷却手段で冷却された前記未封止の電子部品封止体の前記連通部をビーム溶接して完全封止する連通部ビーム溶接手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electronic component encapsulant manufacturing apparatus including an opening having a container in which an electronic component is housed in an inner housing through the opening, and being joined to a peripheral edge of the opening. An electronic component sealed body manufacturing apparatus that is sealed by melting a sealing material disposed at a joint portion between the container and the lid body. An unsealed electronic component sealing body having at least a part of the communication portion between the housing portion and the outside is supplied, and annealing means for heating and annealing the unsealed electronic component sealing body Cooling means for cooling the unsealed electronic component sealing body treated by the annealing means, and beam-communication of the communication portion of the unsealed electronic component sealing body cooled by the cooling means. And a beam welding means for communicating that completely seals. .
かかる構成によれば、予め冷却手段により冷却された未封止の電子部品封止体を連通部ビーム溶接手段で処理することが可能となり、よって、連通部ビーム溶接手段による処理において、電子部品封止体がアニール手段による加熱温度よりも高くなるのを抑制することが可能となる。それゆえ、アニール手段による処理では除去されなかった揮発成分が連通部ビーム溶接手段による処理において揮発するのを抑制することが可能となり、当該揮発成分由来のガスが電子部品封止体の内部に封入されるのを防止することが可能となる。したがって、内部に収容された電子部品が封入ガスによって特性劣化や信頼性の劣化を生じるのを防止することが可能となる。 According to such a configuration, it becomes possible to process the unsealed electronic component sealing body that has been cooled by the cooling means in advance by the communicating portion beam welding means. Therefore, in the processing by the communicating portion beam welding means, the electronic component sealing is performed. It is possible to suppress the stop from becoming higher than the heating temperature by the annealing means. Therefore, it becomes possible to suppress volatilization components that have not been removed by the treatment by the annealing means from being volatilized in the treatment by the communicating portion beam welding means, and the gas derived from the volatile components is enclosed inside the electronic component sealing body. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the electronic components housed inside from being deteriorated in characteristics and reliability due to the sealed gas.
また、請求項10の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項9に記載の発明において、前記アニール手段、前記冷却手段および前記連通部ビーム溶接手段が、一つの真空加工室内に設けられたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the electronic device encapsulant manufacturing apparatus according to the ninth aspect, wherein the annealing means, the cooling means, and the communicating portion beam welding means are provided in one vacuum processing chamber. It is provided.
かかる構成では、真空加工室の内部を真空に保持した状態で、アニール手段、冷却手段および連通部ビーム溶接手段による各処理を実施することが可能となる。したがって、電子部品封止体の内部に存在するガスを真空加工室に促進して排出することが可能となり、電子部品封止体の内部を高真空に保持することが可能となる。 In such a configuration, it is possible to perform each process by the annealing means, the cooling means, and the communicating portion beam welding means in a state where the inside of the vacuum processing chamber is kept in a vacuum. Therefore, the gas present inside the electronic component sealing body can be promoted and discharged to the vacuum processing chamber, and the inside of the electronic component sealing body can be maintained at a high vacuum.
また、請求項11の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項9または10に記載の発明において、複数の前記未封止の電子部品封止体を搭載した保持手段が、前記アニール手段、前記冷却手段および前記連通部ビーム溶接手段に順次供給されることを特徴とする。
An electronic component sealing body manufacturing apparatus according to an invention of claim 11 is the invention according to
かかる構成によれば、アニール手段、冷却手段および連通部ビーム溶接手段において、複数の未封止の電子部品封止体に効率よく各処理を実施することが可能となる。したがって、電子部品封止体を良好な製造効率で製造することが可能となる。 According to such a configuration, each treatment can be efficiently performed on a plurality of unsealed electronic component sealed bodies in the annealing means, the cooling means, and the communicating portion beam welding means. Therefore, it becomes possible to manufacture the electronic component sealing body with good manufacturing efficiency.
また、請求項12の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項9〜11のいずれか一つに記載の発明において、前記アニール手段は、前記未封止の電子部品封止体の表面および前記保持手段の表面の少なくとも一方に直接接触する加熱部材を有し、前記冷却手段は、前記未封止の電子部品封止体の表面および前記保持手段の表面の少なくとも一方に直接接触する冷却部材を有することを特徴とする。 Moreover, the manufacturing apparatus of the electronic component sealing body according to the invention of claim 12 is the invention according to any one of claims 9 to 11, wherein the annealing means is the unsealed electronic component sealing body. And a heating member that directly contacts at least one of the surface of the holding means and the cooling means directly contacts at least one of the surface of the unsealed electronic component sealing body and the surface of the holding means. It has the cooling member to perform.
かかる構成によれば、加熱部材と冷却部材とが未封止の電子部品封止体の表面および保持部材の表面の少なくとも一方に直接接触して加熱および冷却が行われるため、真空加工室が真空に保持された状態であっても、アニール手段による加熱と冷却手段による冷却とを効率よく行うことが可能となる。 According to such a configuration, the heating member and the cooling member are in direct contact with at least one of the surface of the unsealed electronic component sealing body and the surface of the holding member for heating and cooling. Even in the state of being held in the heat, it is possible to efficiently perform the heating by the annealing means and the cooling by the cooling means.
また、請求項13の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項12に記載の発明において、前記アニール手段は、前記保持手段に搭載された複数の前記未封止の電子部品封止体の各々を押圧して前記加熱部材に当接させる押圧部材をさらに有することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an electronic component encapsulant manufacturing apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the annealing means includes a plurality of the unsealed electronic component seals mounted on the holding means. It further has a pressing member that presses each of the stationary bodies and makes contact with the heating member.
また、請求項14の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項12に記載の発明において、前記冷却手段は、前記保持手段に搭載された複数の前記未封止の電子部品封止体の各々を押圧して前記冷却部材に当接させる押圧部材をさらに有することを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the electronic device encapsulant manufacturing apparatus according to the twelfth aspect of the invention, wherein the cooling means includes a plurality of the unsealed electronic component seals mounted on the holding means. It further has a pressing member that presses each of the stationary bodies and makes contact with the cooling member.
これらの構成によれば、押圧部材によって、保持手段に搭載された複数の未封止の電子部品封止体の各々を確実に加熱部材または冷却部材に当接させることが可能となる。ここで、真空加工室が真空に保持された状態では、未封止の電子部品封止体が加熱部材または冷却部材に当接するか否かによって、加熱状態または冷却状態が大きな影響を受ける。したがって、確実に当接させる構成を実現することにより、アニール手段による加熱と冷却手段による冷却とをより効率よく行うことが可能となる。 According to these configurations, each of the plurality of unsealed electronic component sealing bodies mounted on the holding unit can be reliably brought into contact with the heating member or the cooling member by the pressing member. Here, in a state where the vacuum processing chamber is held in a vacuum, the heating state or the cooling state is greatly influenced by whether or not the unsealed electronic component sealing body comes into contact with the heating member or the cooling member. Therefore, it is possible to more efficiently perform the heating by the annealing unit and the cooling by the cooling unit by realizing a configuration in which the contact is made surely.
特に、かかる構成では、保持手段に搭載された複数の未封止の電子部品封止体の間において厚みにばらつきが存在しても、全ての電子部品封止体を、確実に加熱部材または冷却部材に当接させることが可能となる。したがって、複数の未封止の電子部品封止体の間における加熱状態または冷却状態のばらつきを抑制することが可能となり、均一に加熱または冷却を行うことが可能となる。 In particular, in such a configuration, even if there is a variation in thickness among a plurality of unsealed electronic component sealing bodies mounted on the holding means, all the electronic component sealing bodies are reliably heated or cooled. It can be brought into contact with the member. Therefore, it is possible to suppress variations in the heating state or cooling state between the plurality of unsealed electronic component sealing bodies, and it is possible to perform heating or cooling uniformly.
また、請求項15の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項11〜14のいずれか一つに記載の発明において、前記保持手段が表面に配置され自転に伴って前記保持手段を前記アニール手段、前記冷却手段および前記連通部ビーム溶接手段に順次供給する回転搬送手段を備えたことを特徴とする。
An apparatus for manufacturing an electronic component encapsulant according to the invention of
また、請求項16の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項11〜15のいずれか一つに記載の発明において、前記真空加工室に連通する搬送路をさらに備え、装置外部から搬入され前記搬送路を移動して前記真空加工室の前記回転搬送手段に配置された前記保持手段が、前記アニール手段、前記冷却手段および前記連通部ビーム溶接手段に順次供給された後、再び前記搬送経路を搬入時とは逆向きに移動して装置外部に搬出されることを特徴とする。 An electronic component encapsulant manufacturing apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention is the electronic component sealing body according to any one of the eleventh to fifteenth aspects, further comprising a transport path communicating with the vacuum processing chamber. The holding means disposed in the rotary conveyance means of the vacuum processing chamber after being carried in from the conveyance path is sequentially supplied to the annealing means, the cooling means, and the communicating portion beam welding means, and then again. The transfer path is moved in the direction opposite to that at the time of loading and is carried out of the apparatus.
これらの構成によれば、装置の小型化が図られる。また、搬入時と搬出時に同一の搬送路を用いることが可能となるので、装置を構成する部品点数を減らすことが可能となるため、コストの低減化が図られる。 According to these configurations, the apparatus can be reduced in size. In addition, since the same conveyance path can be used at the time of carry-in and carry-out, the number of parts constituting the apparatus can be reduced, so that the cost can be reduced.
また、請求項17の発明にかかる電子部品封止体の製造装置は、請求項9〜16のいずれか一つに記載の発明において、前記真空加工室に連通する真空予備室をさらに備えたことを特徴とする。 An electronic component sealing body manufacturing apparatus according to the invention of claim 17 further includes a vacuum preliminary chamber communicating with the vacuum processing chamber in the invention of any one of claims 9 to 16. It is characterized by.
かかる構成によれば、電子部品封止体の搬入時および搬出時において、真空予備室を用いて予め真空状態を実現してから真空加工室に電子部品封止体の搬入および搬出を行うことが可能となる。よって、真空加工室の真空状態を保持することが可能となる。 According to such a configuration, the electronic component sealing body can be carried into and out of the vacuum processing chamber after the vacuum state is realized in advance using the vacuum preliminary chamber when the electronic component sealing body is carried in and out. It becomes possible. Therefore, the vacuum state of the vacuum processing chamber can be maintained.
本発明にかかる電子部品封止体の製造方法および製造装置によれば、電子部品封止体のパッケージを構成する容器、封止材および蓋体等に付着した揮発成分が揮発して生じたガスがパッケージ内に封入されることを抑制することが可能となる。さらに、封止材溶融時に発生する、封止材中に含まれる揮発成分を、効率よく外部に排出することが可能となる。よって、電子部品封止体のパッケージ内部の真空度を向上させることが可能となり、その結果、パッケージ内部に収納された電子部品の特性や信頼性等の劣化が防止される。 According to the method and apparatus for manufacturing an electronic component encapsulant according to the present invention, gas generated by volatilization of volatile components attached to a container, a sealing material, a lid, and the like constituting a package of the electronic component encapsulant Can be prevented from being enclosed in the package. Furthermore, it becomes possible to efficiently discharge the volatile components contained in the sealing material, which are generated when the sealing material is melted, to the outside. Therefore, it is possible to improve the degree of vacuum inside the package of the electronic component sealing body, and as a result, deterioration of characteristics and reliability of the electronic component housed in the package is prevented.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電子部品封止体の製造方法および製造装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。ここでは、電子部品封止体として、容器内に電子部品たる水晶振動子デバイスが収納されて封止された水晶振動子封止体について例示し、特に、水晶振動子が表面実装されるものについて説明する。また、以下においては、水晶振動子封止体を、単にパッケージと呼ぶ。 Exemplary embodiments of a method and apparatus for manufacturing an electronic component encapsulant according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Here, as an electronic component sealing body, a crystal resonator sealing body in which a crystal resonator device as an electronic component is housed and sealed in a container is illustrated, and in particular, a crystal resonator is surface-mounted. explain. In the following description, the crystal unit sealing body is simply referred to as a package.
1.パッケージの製造方法
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかるパッケージの製造方法の概要を示すフローチャートである。また、図2は、かかる製造方法により製造されるパッケージの構成を示す模式的な断面図である。また、図3は、図1の製造方法の一次溶接工程(図1のステップS3)におけるビーム照射方法を示す模式的な平面図である。また、図4は、図1の製造方法の二次溶接工程(図1のステップS6)におけるビーム照射方法を示す模式的な平面図である。図3および図4では、ビーム照射軌跡を模式的に実線で示している。
1. Package Manufacturing Method (Embodiment 1)
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a package manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a package manufactured by such a manufacturing method. FIG. 3 is a schematic plan view showing a beam irradiation method in the primary welding step (step S3 in FIG. 1) of the manufacturing method in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing a beam irradiation method in the secondary welding step (step S6 in FIG. 1) of the manufacturing method in FIG. 3 and 4, the beam irradiation locus is schematically shown by a solid line.
図1に示す本実施の形態のパッケージの製造方法では、まず、図2に示すように、容器2内に水晶振動子1を収納する(図1のステップS1)。容器2は、底壁と、底壁の外周に沿って配置された側壁とから構成され、上部が開口し内部に収容部が形成された矩形の箱形形状を有している。容器2の構成材料としては、セラミックス、金属、樹脂等が挙げられるが、ここでは、容器2がセラミックスから構成されている。また、容器2の寸法は、ここでは、長辺が4.1mm、短辺が1.5mmおよび、高さが0.8mm以下である。容器2の底面には支持台5が配設されており、接合材6を介して、支持台5に、水晶振動子1たる水晶片を容器2の底面と平行に配設される。それにより、容器2内に水晶振動子1が収納された構成が実現される。
In the package manufacturing method of the present embodiment shown in FIG. 1, first, as shown in FIG. 2, the crystal resonator 1 is stored in the container 2 (step S1 in FIG. 1). The
ここでは、水晶振動子1として、U字形状を有する音叉型水晶振動子を用いている。音叉型の水晶振動子1の開口端の配置方向は任意である。この場合、U字の立ち上がり部が容器2の長辺に沿うように配置されている。
Here, a tuning fork type crystal resonator having a U-shape is used as the crystal resonator 1. The arrangement direction of the opening end of the tuning fork type crystal resonator 1 is arbitrary. In this case, the U-shaped rising portion is arranged along the long side of the
上記のようにして容器2内に水晶振動子1を配置して収納した後、図2に示すように、容器2の開口を封止するように、蓋体3を、封止材4を介して容器2の側壁上面に配置する。そして、蓋体3側から蓋体3の二つの短辺中央部に抵抗溶接機のローラ電極(図示せず)を押圧し、それにより、短辺中央部二箇所において、蓋体3を容器2に抵抗溶接して仮付け(仮溶接)する(図1のステップS2)。なお、ここでは蓋体3の短辺中央部を仮付けしているが、これ以外の部分を押圧して仮付けしてもよい。
After the crystal resonator 1 is placed and stored in the
図2に示すように、蓋体3は、平面視において外周が容器2の外周とほぼ一致する形状を有する。蓋体3は金属から構成されており、ここでは、鉄系合金から構成されている。封止材4は、容器2の側壁上面、すなわち容器2の開口の周縁に配設され、容器2と蓋体3との間に介在する。詳細は後述するが、封止材4は、金属ろうから構成される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、図2には示していないが、容器2の側壁上面にはタングステンからなるメタライズ層が設けられており、このメタライズ層上に、さらに、ニッケルメッキ、金メッキからなるメッキ層が設けられている。そして封止材4は、このメッキ層上に設けられている。このように予め容器2の側壁上面に封止材4を配設することにより、後述の一次溶接工程(図1のステップS3)において、従来のビーム照射の場合のように容器2上に配設した蓋体3を治具で押さえる必要がなくなる。なお、ここでは封止材4を容器2の側壁上面に予め配設しているが、封止材4を予め蓋体3側に設けてもよい。
Here, although not shown in FIG. 2, a metallized layer made of tungsten is provided on the upper surface of the side wall of the
このようにして蓋体3を容器2に仮付けした後、図3に示すように、蓋体3側から蓋体3の周縁に沿って所定方向に電子ビーム10を走査してビーム照射を行う。それにより、当該照射部分の封止材4を溶融させて蓋体3と容器2とを溶接するとともに、電子ビーム10を照射しなかった部分に、幅Wの未溶接部分15を形成する(図1の一次溶接工程ステップS3)。
After temporarily attaching the
未溶接部分15は、水晶振動子1が収納された容器2の内部の空間(すなわち収容部)と容器2の外部とを連通させる連通部に相当する。したがって、ここでは、一次溶接工程ステップS3が連通部形成工程に相当する。
The
かかる未溶接部分15を形成することにより、一次溶接工程ステップS3における電子ビーム10の照射に伴って発生したガス、具体的には、封止材4中に含まれる揮発成分が揮発して生じるガスや、容器2、蓋体3および封止材4に付着した揮発成分(例えば大気中の水分)が揮発して生じるガス等を、未溶接部分15に形成された開口を介してパッケージ20の内部から外部に排出することが可能となる。
By forming such an
ここで、図1の一次溶接工程ステップS3における図3のような電子ビーム10の照射は、例えば、通常の電子ビーム加工装置を用いて行う。電子ビーム加工装置の詳細についてはここでは説明を省略するが、電子ビーム加工装置は、少なくとも、図3の電子ビーム10を発生させる電子銃と、加工対象物(ここでは図3のパッケージ20に相当)が内部に配置されるとともに発生した電子ビーム10がこの加工対象物に照射されて溶接が行われる加工室と、電子ビーム10の進路を制御する偏向器とを備える。
Here, the irradiation of the
電子銃で発生した図3の電子ビーム10は、偏向器により偏向されて加工室に導入され、さらに、図3に示すように、加工対象物であるパッケージ20に蓋体3側からその周縁に沿って所望のビーム軌跡を描いて照射されるべく、偏向器により進路が制御される。このような電子ビーム加工装置による加工では、装置内が真空状態に保持される。また、偏向器は、磁界により電子ビームを偏向させるものであり、例えば、コイル等から構成されている。
The
図1に示すように、上記一次溶接工程ステップS3の後、図2のパッケージ20の全体を所定時間所定温度で加熱して脱ガスし、アニール処理を行う(アニール工程ステップS4)。それにより、パッケージ20の構成部材である容器2、蓋体3および封止材4等に付着していた揮発成分(例えば、これらの表面に付着した大気中の水分等)を揮発させ、当該揮発成分由来のガスをパッケージ20の外部に排出して除去することが可能となる。このようなアニール工程ステップS4は、加工室を真空状態にして行われるため、パッケージ20の内部から加工室へのガスの排出が自然に促進される。したがって、効率よくガスを外部に排出してパッケージ20内部を高真空状態とすることが可能となる。
As shown in FIG. 1, after the primary welding process step S3, the
ここで、図1のアニール工程ステップS4における図2のパッケージ20の加熱温度(すなわち前記所定温度)は、後述する図1の二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の加熱温度(ここでは後述するように図2の封止材4の融点)よりも低温とし、かつ図1の製造方法により製造されたパッケージ20のその後の加工処理工程における処理温度、例えばリフロー工程における処理温度以上の温度とする。
Here, the heating temperature of the
このような加熱温度の設定により、アニール工程ステップS4において未溶接部分15の封止材4が溶融して当該部分の封止が行われるのを防止することが可能となる。よって、アニール工程ステップS4において生じた揮発成分由来のガスを図3の未溶接部分15を介してパッケージ20の外部に排出することができ、このガスがパッケージ20の内部に残留するのを抑制することが可能となる。
By setting such a heating temperature, it is possible to prevent the sealing
また、このような加熱温度の設定により、パッケージ20のリフロー工程(図示せず)における加熱温度がアニール工程ステップS4の加熱温度よりも低温となるため、リフロー工程においてアニール工程ステップS4で除去されなかった残留揮発成分が揮発するのを抑制することが可能となる。
Moreover, since the heating temperature in the reflow process (not shown) of the
なお、リフロー工程は、図1の一連の処理工程S1〜S6を経て完成した図2のパッケージ20を、ろう材や半田等で構成される接合材を介してプリント配線基板等の基板に取り付けるパッケージ20の表面実装工程のことである。リフロー工程では、パッケージ20をこの接合材の融点まで加熱する。
The reflow process is a package in which the
上記のアニール工程ステップS4の後、図1に示すように、所定温度まで図2のパッケージ20を冷却する(冷却工程ステップS5)。かかる冷却工程ステップS5では、真空状態でパッケージ20の冷却を行う。ここでは、後述の図1の二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の温度が図1のアニール工程ステップS4におけるパッケージ20の温度以下となるように、冷却温度が設定される。それにより、以下で詳細を説明するように、前述の図1のアニール工程ステップS4で除去されなかった残留揮発成分が二次溶接工程ステップS6において揮発するのを抑制することが可能となる。
After the annealing step S4, as shown in FIG. 1, the
図4に示すように、上記の図1の冷却工程S4の後、パッケージ20の未溶接部分15にレーザビーム40を照射して当該部分の封止材4を溶融させ、パッケージ20の完全封止、すなわち二次溶接を行う(図1のステップS6)。このように、二次溶接工程ステップS6では、パッケージ20の内部(すなわち図2に示す容器2の水晶振動子1の収容部)と外部とを連通させる未溶接部分15が溶接されることから、二次溶接工程ステップS6が連通部ビーム溶接工程に相当する。このような二次溶接工程ステップS6は、真空状態において実施される。
As shown in FIG. 4, after the cooling step S <b> 4 in FIG. 1, the
二次溶接工程ステップS6では、実際の未溶接部分15の幅Wが小さくレーザビーム40のビーム径とほぼ同程度小さいので、レーザビーム40を走査しないでスポット状に照射することができる。このように、二次溶接工程ステップS6では、一次溶接工程ステップS3よりも溶接領域が狭いので、溶接に伴う封止材4等由来のガスの発生量が少なく、よって、最終的にパッケージ20の内部に封入されるガスの量を低減することが可能となる。
In the secondary welding process step S6, since the actual width W of the
また、二次溶接工程ステップS6では、レーザビーム40の照射によってパッケージ20が加熱されるが、アニール工程ステップS4(図1参照)で前述したように、ここでは二次溶接工程ステップS6の前に予め冷却工程ステップS5においてパッケージ20を冷却しているため、レーザビーム40の照射によってパッケージ20の温度が上昇しても、当該パッケージ20の全体の温度は、アニール工程ステップS4における加熱温度以下に保持が可能である。
Further, in the secondary welding process step S6, the
詳細に説明すると、レーザビーム40の照射では、図4に示すように、レーザビーム40が直接照射される未溶接部分15が他の部分に比べて局部的に高温となり、封止材4の融点まで未溶接部分15は加熱される。したがって、図1の二次溶接工程ステップS6では、未溶接部分15が図1のアニール工程ステップS4における加熱温度よりも高温となり、この部分およびその近傍領域の容器2、蓋体3、封止材4等に付着していたアニール工程ステップS4後の残留揮発成分が、二次溶接工程ステップS6において揮発する。一方、レーザビーム40が直接照射されないパッケージ20の部分では、未溶接部分15のように封止材4の融点まで温度が上昇せず、アニール工程ステップS4における加熱温度以下の温度に保持される。よって、ここでは、残留揮発成分の揮発が抑制される。
More specifically, in the irradiation with the
ところで、前述のように、パッケージ20におけるレーザビーム40の照射部分はスポット溶接可能な程小さいので、局部的に高温となる未溶接部分15およびその近傍領域がパッケージ20の全体に与える温度の影響は小さい。よって、パッケージ20全体から見れば、図1の二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の温度は、図1のアニール工程ステップS4におけるパッケージ20の温度以下であるとみなすことができる。
By the way, as described above, the irradiated portion of the
したがって、二次溶接工程ステップS6では、レーザビーム40が照射される未溶接部分15およびその近傍領域において残留揮発成分の揮発が生じるものの、パッケージ20全体では、アニール工程ステップS4で除去されなかった残留揮発成分の揮発を効果的に抑制しつつ完全封止を行うことが可能となり、それゆえ、この残留揮発成分由来のガスがパッケージ20の内部に封入されるのを防止することが可能となる。
Accordingly, in the secondary welding process step S6, the residual volatile components are volatilized in the
図1では図示を省略しているが、図1に示す製造方法により完成した図2のパッケージ20は、さらにベーキング工程および放置冷却工程を順次経て、各工程でそれぞれ処理される。そして、このようにして完成したパッケージ20は、プリント配線基板等の基板に表面実装される。前述のように、ここでは、このようなパッケージ20の表面実装工程をリフロー工程と呼ぶ。リフロー工程では、例えば、パッケージ20を金属ろう材や半田等の接合材を介してプリント配線板に配置し、このプリント配線基板を、パッケージ20毎所定時間所定温度で加熱する。それにより、溶融した接合材によって、パッケージ20がプリント配線基板に接合されて表面実装される。
Although not shown in FIG. 1, the
ところで、図1のアニール工程ステップS4において前述したように、ここでは、アニール工程ステップS4におけるパッケージ20の加熱温度をリフロー工程におけるパッケージ20の加熱温度(すなわち、接合材の融点)以上に設定しているため、リフロー工程におけるパッケージ20の加熱では、リフロー工程における加熱温度で揮発するパッケージ20の揮発成分が既にアニール工程ステップS4において除去されており、よって、ここでは揮発しない。
By the way, as described above in the annealing process step S4 of FIG. 1, here, the heating temperature of the
また、アニール工程ステップS4において除去されなかったパッケージ20の残留揮発成分は、リフロー工程の加熱温度がアニール工程ステップS4の加熱温度よりも低いことから、ここでは揮発しない。以上のことから、リフロー工程では、表面実装のためにパッケージ20を加熱しても、パッケージ20の揮発成分が揮発してガスを生じることを抑制することが可能となる。
Further, the residual volatile components of the
次に、本実施の形態における図1のアニール工程ステップS4および冷却工程ステップS5の具体的な温度設定例を説明する。まず、アニール工程ステップS4のパッケージ20(図2参照)の加熱温度の設定について説明する。前述のように、アニール工程ステップS4におけるパッケージ20の加熱温度は、封止材4(図2参照)およびリフロー工程で用いる接合材(以下、単に接合材と呼ぶ)の融点に応じて設定されるものであり、よって、封止材4および接合材の種類に応じて適宜設定される。
Next, a specific temperature setting example of the annealing process step S4 and the cooling process step S5 of FIG. 1 in the present embodiment will be described. First, the setting of the heating temperature of the package 20 (see FIG. 2) in the annealing step S4 will be described. As described above, the heating temperature of the
封止材4および接合材には、共晶組成のろう材料や半田材料、あるいは低融点ガラス等が用いられる。ここでは、融点によってろう材料と半田材料とを区別しており、ろう材料は450℃以上で溶融する材料であり、半田材料は450℃未満で溶融する材料である。
For the sealing
ろう材料として、例えば、Ag−Cu合金で構成される銀ろう、Al−Si合金で構成されるアルミニウムろう、Ni−Cr合金で構成されるニッケルろう、Au−Cu合金やAu−Ni合金で構成される金ろう、Pd−Ag合金やPd−Ni合金で構成されるパラジウムろう等の金属ろうが用いられる。 As brazing material, for example, silver brazing composed of Ag—Cu alloy, aluminum brazing composed of Al—Si alloy, nickel brazing composed of Ni—Cr alloy, Au—Cu alloy and Au—Ni alloy Metal brazing such as gold brazing, palladium brazing composed of Pd—Ag alloy and Pd—Ni alloy is used.
また、半田材料として、例えば、Sn−Pb合金で構成される錫−鉛半田、Al−Si合金で構成されるアルミニウム半田、Au−Si合金やAu−Sn合金で構成される金半田、Cd−Zn合金で構成されるカドミウム半田等の金属半田が用いられる。また、低融点ガラスは、具体的に、300〜700℃で溶融・軟化するガラスであって、例えば、PbOとB2O3とを主成分として含む無機低融点ガラスや、無機物と有機物とを含むハイブリッド低融点ガラス等が用いられる。 Further, as a solder material, for example, tin-lead solder composed of Sn—Pb alloy, aluminum solder composed of Al—Si alloy, gold solder composed of Au—Si alloy or Au—Sn alloy, Cd— Metal solder such as cadmium solder composed of a Zn alloy is used. The low-melting glass is specifically a glass that melts and softens at 300 to 700 ° C., and includes, for example, an inorganic low-melting glass containing PbO and B 2 O 3 as main components, an inorganic substance, and an organic substance. Including hybrid low-melting glass is used.
例えば、図2のパッケージ20では、Au−Sn合金で構成された金半田を封止材4として用いており、また、Sn−Pb共晶半田を接合材として用いている。この場合には、封止材4を構成する金半田の融点が280℃であり、かつ、接合材を構成するSn−Pb共晶半田の融点が180〜190℃程度であることから、アニール工程ステップS4における加熱温度が240〜280℃に設定される。具体的に、ここでは、アニール工程ステップS4においてパッケージ20を280℃で90秒間加熱している。
For example, in the
なお、例えば、封止材4が高融点材料である銀ろう(融点780℃)で構成される場合は、アニール工程ステップS4におけるパッケージ20の加熱温度をより高温とすることが可能であるが、パッケージ20を500℃以上の高温で加熱すると、パッケージ20の内部に収納された水晶振動子1に特性劣化が生じる。したがって、アニール工程ステップS4における加熱温度の上限は、封止材4の融点にかかわらず500℃より低くすることが好ましい。
For example, when the sealing
一方、図1の冷却工程ステップS5における図2のパッケージ20の冷却温度の設定については、上記のようにアニール工程ステップS4で所定温度(例えば280℃)に加熱したパッケージ20の全体が、図1の二次溶接工程ステップS6において当該所定温度よりも高温にならないことを要件に設定される。すなわち、冷却工程ステップS5におけるパッケージ20の冷却温度は、アニール工程ステップS4および二次溶接工程ステップS6におけるにパッケージ20の温度によって相対的に決まる。
On the other hand, regarding the setting of the cooling temperature of the
例えば、二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の全体的な温度が280℃より高くなると、ここではアニール処理が280℃で行われることから、二次溶接工程ステップS6においてアニール工程ステップS4で除去されなかったパッケージ20の残留揮発成分が揮発し、当該揮発成分由来のガスがパッケージ20内部に封入される。そこで、ここでは、二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の温度が280℃以下となるよう、冷却工程ステップS5における冷却温度を設定する。ここでは、冷却工程ステップS5において、パッケージ20の温度が100℃未満、例えば、22〜25℃となるまで冷却を行っている。
For example, when the overall temperature of the
図5は、本実施の形態のパッケージ製造方法における各工程でのパッケージの温度変化を示す図である。なお、ここでのパッケージ20(図2参照)の温度とは、パッケージ20全体の平均温度のことである。
FIG. 5 is a diagram showing a temperature change of the package at each step in the package manufacturing method of the present embodiment. Here, the temperature of the package 20 (see FIG. 2) is an average temperature of the
図5に示すように、仮溶接工程(すなわち図1のステップS2の仮付けに相当)では、短時間の抵抗溶接によって仮溶接が行われるので、パッケージ20(図2参照)は、常温より少し高い温度まで上昇した後、すぐに常温に戻る。また、一次溶接工程ステップS3(図1参照)では、図3に示すように電子ビーム10によって容器2と蓋体3との大部分を溶接するので、パッケージ20のうち電子ビーム10の照射部分およびその近傍領域が局所的に高温となるが、パッケージ20全体の平均温度は、リフロー工程で用いる接合材の融点を少し超す程度の温度上昇となる。そして、このように温度が上昇したパッケージ20は、その後再び常温に戻る。
As shown in FIG. 5, in the temporary welding process (that is, equivalent to the temporary attachment in step S2 in FIG. 1), temporary welding is performed by short-time resistance welding, so the package 20 (see FIG. 2) is slightly less than room temperature. After rising to a high temperature, it immediately returns to room temperature. In the primary welding step S3 (see FIG. 1), most of the
アニール工程ステップS4(図1参照)では、前述の温度設定にしたがって、リフロー工程で用いる接合材の融点以上の温度までパッケージ20の温度が上昇する。その後、パッケージ20は、冷却工程ステップS5(図1参照)において、前述の温度設定にしたがって冷却される。そして、冷却されたパッケージ20は、さらに二次溶接工程ステップS6(図1参照)に供される。具体的に、この場合、冷却工程ステップS5では、その後の二次溶接工程ステップS6において、図4のようにレーザビーム40を照射してパッケージ20の完全封止を行っても、二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20全体の平均温度が、アニール工程ステップS4における温度を超えないよう冷却温度の設定が行われている。
In the annealing process step S4 (see FIG. 1), the temperature of the
二次溶接工程ステップS6を経て一旦常温まで冷却されたパッケージ20は、さらにベーキング工程において再び加熱され、それにより、パッケージ20の温度が上昇する。ベーキング工程において加熱されたパッケージ20は、さらに放置冷却工程に供される。それにより、パッケージ20の温度が再び常温に戻り、完成品であるパッケージ20が得られる。以上のように、各工程において図5に示すようにパッケージ20の温度が変化する本実施の形態のパッケージ製造方法によれば、パッケージ20の真空度を向上させることができ、それゆえ、パッケージ20の特性や信頼性の劣化を防止することが可能となる。
The
(実施の形態2)
図6〜図9は、本発明の実施の形態2にかかるパッケージの製造方法を説明するための図である。具体的に、図6は、本実施の形態のパッケージ20に用いられる容器2を底部から見た平面図であり、図7〜図9は、本実施の形態にかかる製造方法の各処理工程を示す模式的な断面図である。
(Embodiment 2)
FIGS. 6-9 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the
本実施の形態にかかるパッケージの製造方法は、実施の形態1の場合と同様、図1のフローチャートで示す各処理工程S1〜S6を含むが、図1の一次溶接工程ステップS3における処理および図1の二次溶接工程ステップS6における処理が、図3および図4に示す実施の形態1とは異なっている。 The manufacturing method of the package according to the present embodiment includes the processing steps S1 to S6 shown in the flowchart of FIG. 1 as in the case of the first embodiment, but the processing in the primary welding step S3 of FIG. The processing in the secondary welding process step S6 is different from that of the first embodiment shown in FIGS.
以下に、本実施の形態の詳細について説明する。まず、図6に示すように、本実施の形態のパッケージ20では、容器2の底部に、図2のパッケージ20の内部(すなわち、図2に示す容器2の水晶振動子1の収容部)とパッケージ20の外部とを連通させる貫通孔500が設けられている。したがって、ここでは、貫通孔500が連通部に相当する。
Details of the present embodiment will be described below. First, as shown in FIG. 6, in the
図7に示すように、容器2の底部が二枚の底板601,602を積層して構成され、外側に配置される第一の底板601と内側に配置される第二の底板602とには、それぞれ円形の貫通孔603,604が設けられている。
As shown in FIG. 7, the bottom of the
第一の底板601の貫通孔603と第二の底板602の貫通孔604とは、第一および第二の底板601,602を積層して容器2の底面を形成した際に平面視において孔の一部が重なるように配置され、それにより、二つの貫通孔603,604が組み合わされて貫通孔500が形成される。かかる貫通孔500では、孔内において、貫通孔603,604同士が重ならない部分で第一の底板601および第二の底板602がそれぞれ突出し、それにより、孔内が段差状となった貫通孔500が形成される。
The through-
次に、本実施の形態のパッケージ20の製造方法を説明する。まず、本実施の形態では、実施の形態1の場合と同様に、図1のステップS1およびステップS2の処理が行われる。その後、真空状態の下でパッケージ20の蓋体3側から電子ビーム10を照射し、図1の一次溶接工程ステップS3を行う。
Next, a method for manufacturing the
ここで、前述の実施の形態1では、図3に示すように未溶接部分15を除いて蓋体3の周縁に沿って電子ビーム10を走査しているが、本実施の形態では、蓋体3の周縁全周にわたって電子ビームを走査する。それにより、蓋体3の周縁全周において封止材4が溶融し、未溶接部分15が形成されることなく蓋体3と容器2とが一次溶接工程ステップS3において完全に溶接される。なお、ここでは電子ビーム10により蓋体3と容器2との溶接を行っているが、溶接方法は電子ビーム照射に限定されるものではなく、例えば、加熱炉で蓋体3と容器2とを加熱して溶接を行ってもよい。
In the first embodiment, the
このような一次溶接工程ステップS3においては、実施の形態1の場合と同様、電子ビーム照射に伴ってガス(例えば、封止材4の揮発成分や、パッケージ20に付着した揮発成分に由来するガス等)が発生するが、ここでは、このガスが、容器2の底部に配設された図6の貫通孔500を介してパッケージ20の内部から外部に排出される。したがって、実施の形態1のように図3の未溶接部分15を形成しなくても、実施の形態1と同様にガスの排出を行うことが可能となる。
In such a primary welding process step S3, as in the case of the first embodiment, a gas (for example, a gas derived from a volatile component of the sealing
続いて、実施の形態1の場合と同様に図1の二次溶接工程ステップS6が行われるが、本実施の形態の二次溶接工程ステップS6は、以下のように、貫通孔封止材装填工程と、貫通孔のビーム溶接工程とで構成される。 Subsequently, as in the case of the first embodiment, the secondary welding process step S6 of FIG. 1 is performed. In the secondary welding process step S6 of the present embodiment, the through hole sealing material is loaded as follows. And a beam welding process of a through hole.
具体的には、上記の一次溶接工程ステップS3の後、実施の形態1の場合と同様に、図1のアニール工程ステップS4および冷却工程ステップS5の各処理が行われ、それにより、アニール工程ステップS4において、前述のようにパッケージ20に付着した揮発成分が揮発してガスを生じる。ここでは、この揮発成分由来のガスが、貫通孔500を通じてパッケージ20の内部から外部に排出される。
Specifically, after the above-described primary welding process step S3, each of the annealing process step S4 and the cooling process step S5 in FIG. 1 is performed in the same manner as in the first embodiment, thereby performing the annealing process step. In S4, as described above, the volatile components attached to the
その後、図7に示すように、容器2の底部の貫通孔500を塞ぐべく、貫通孔封止材600を貫通孔500の内に装填(配設)する。ここでは、ほぼ球状の貫通孔封止材600を、第一の底板601の貫通孔603内に第二の底板602の表面と当接させて配置する。このような貫通孔封止材600の配置を行う工程を、貫通孔封止材装填工程と呼ぶ。この貫通孔封止材装填工程は、真空状態で行われる。
Thereafter, as shown in FIG. 7, a through-
なお、上記においては、図1のアニール工程ステップS4および冷却工程ステップS5の後に貫通孔封止材装填工程を備えた場合を例示したが、貫通孔封止材装填工程は、アニール工程ステップS4の前でもよく、また、アニール工程ステップS4と冷却工程ステップS5との間であってもよい。これらの場合には、アニール工程ステップS4において生じる上記のガスを貫通孔封止材600が装填された貫通孔500を通じて外部に排出することになるが、貫通孔封止材600と貫通孔500との間には隙間が形成されているため、当該隙間を通じてガスの排出を行うことが可能となる。
In the above, the case where the through hole sealing material loading process is provided after the annealing process step S4 and the cooling process step S5 of FIG. 1 is illustrated, but the through hole sealing material loading process is performed in the annealing process step S4. It may be before or between the annealing step S4 and the cooling step S5. In these cases, the gas generated in the annealing step S4 is discharged to the outside through the through
上記の貫通孔封止材装填工程の後、貫通孔500のビーム溶接工程が行われる。具体的には、図8に示すように、貫通孔500内に装填された貫通孔封止材600に選択的にレーザビーム40を照射して貫通孔封止材600を溶融させる。それにより、図9に示すように、溶融した貫通孔封止材600が貫通孔500内に充填されて貫通孔500が塞がれ、パッケージ20(図2参照)の完全封止が実現される。
After the through hole sealing material loading step, the beam welding step of the through
このように、本実施の形態では、貫通孔封止材装填工程と貫通孔500のビーム溶接工程とによって図1の二次溶接工程ステップS6が構成されており、この場合には、貫通孔500のビーム溶接工程が、連通部ビーム溶接工程に相当する。
As described above, in this embodiment, the through hole sealing material loading step and the beam welding step of the through
以上のように、上記実施の形態1および実施の形態2にかかるパッケージの製造方法では、アニール工程ステップS4におけるパッケージ20の加熱温度を所定温度、すなわち、蓋体3と容器2との間に配設された封止材4の溶融温度よりも低温でかつリフロー工程における接着材の溶融温度よりも高温、に設定とするとともに、アニール工程ステップS4と二次溶接工程ステップS6との間に冷却工程ステップS5を設け、パッケージ20を所定温度、すなわち、二次溶接工程ステップS6におけるパッケージ20の温度をアニール工程ステップS4におけるパッケージ20の温度よりも低くすることが可能な温度、まで冷却する。
As described above, in the package manufacturing method according to the first and second embodiments, the heating temperature of the
かかる実施の形態1および実施の形態2の構成によれば、アニール工程ステップS4で除去されなかったパッケージ20の残留揮発成分がアニール工程ステップS4よりも後の工程において揮発することを抑制することが可能となる。その結果、パッケージ20に付着した揮発成分由来のガスがパッケージ20の内部に封入されるのを抑制することが可能となり、よって、パッケージ20の内部に収納された水晶振動子1の特性劣化や信頼性の劣化が防止される。
According to the configuration of the first embodiment and the second embodiment, it is possible to suppress the remaining volatile components of the
例えば、水晶振動子1を収納したパッケージ20から構成される水晶振動子封止体について、実施の形態1および実施の形態2のようにアニール工程ステップS4の温度設定が行われずかつ冷却工程ステップS5を設けない従来の製造方法により製造された水晶振動子封止体では、等価直列抵抗値(CI値)が60〜100kΩと大きく、また、個体別のばらつきも大きくなる。これに対して、実施の形態1および実施の形態2の製造方法により製造された水晶振動子封止体では、CI値が38〜50kΩと小さく、また、個体別のばらつきも小さくなり、よって、水晶振動子1の発振特性が向上する。
For example, with respect to the crystal unit sealed body composed of the
2.パッケージ製造装置
(実施の形態3)
図10は、本発明の実施の形態3にかかるパッケージ製造装置の全体構成を模式的に示す装置上方からの平面図である。また、図11は、図10のパッケージ製造装置の処理対象(すなわちワーク)であるパッケージの供給に用いられるトレーの構成を示す平面図である。
2. Package manufacturing apparatus (Embodiment 3)
FIG. 10 is a plan view from above of the apparatus schematically showing the overall configuration of the package manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a tray used for supplying a package which is a processing target (that is, a workpiece) of the package manufacturing apparatus of FIG.
図10に示すように、パッケージ製造装置900は、図11のトレー1000の搬入搬出口916に近い側から、ワーク搬入搬出室901、真空予備室902、ワーク受け渡し室903、および真空加工室904が順に配設されている。
As shown in FIG. 10, the
パッケージ製造装置900では、後述するように、真空加工室904において主要動作である図2のパッケージ20の封止処理が行われることから、真空加工室904がパッケージ製造装置900の主要部に相当する。そして、この真空加工室904に連通し当該真空加工室904へのワーク(具体的にはトレー1000に配置されたパッケージ20)の搬入と搬出とを実現する搬送路905が、ワーク搬入搬出室901、真空予備室902およびワーク受け渡し室903で構成されている。
In the
図12は、図10のXI−XI線における真空加工室904の模式的な断面図である。図10および図12に示すように、真空加工室904は、両端面が天板および底板で封止されたステンレス製の円筒形のチャンバ906と、チャンバ906の外部に配設されたレーザビーム照射装置909とを備える。チャンバ906の内部には、図10に示すように、搬送路905との間でトレー1000の受け渡しを行う受け渡し部910と、図1のアニール工程ステップS4が実施される加熱部911と、図1の冷却工程ステップS5が実施される冷却部912と、図1の二次溶接工程ステップS6が実施されるレーザビーム照射部913とが設けられている。
12 is a schematic cross-sectional view of the
搬送路905と真空加工室904との連通部に受け渡し部910が配設され、さらに、受け渡し部910、加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913は、後述の回転軸Aの周りに、時計と順方向にこの順で配設されている。ここでは、チャンバ906の内部が四等分されて各部910〜913がそれぞれ配置されており、加熱部911とレーザビーム照射部913とが回転軸Aを介して対向配置され、また、受け渡し部910と冷却部912とが回転軸Aを介して対向配置されている。
A
チャンバ906内の受け渡し部910、加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913は、隔壁等で仕切られてはおらず、よって、各部910〜913の構成空間はチャンバ906内で互いに完全に開放された構成となっている。チャンバ906では、このように内部の各部910〜913を独立させる隔壁や断熱材等を設けなくても、内部を真空に保持した状態で加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913において後述の各処理が行われるため、加熱部911、冷却部912、およびレーザビーム照射部913の間では熱交換が行われない。したがって、各部910〜913が空間的に独立していないチャンバ906内において、後述の封止処理の際に加熱部911の加熱温度を280℃に保持するとともに、冷却部912の冷却温度を22〜25℃に保持することが可能となる。
The
真空加工室904のチャンバ906の内部には、チャンバ906の中心と一致して回転軸Aが配設されている。図12に示すように、この回転軸Aの一端に、回転テーブル908が取り付けられている。また、回転軸Aの他端は、チャンバ906の底板を貫通して下部に突出し、チャンバ906の外部に配設された駆動手段1110に接続されている。
A rotation axis A is arranged inside the
図10に示すように、回転テーブル908は、十字形状を有する板材で構成されており、90°の間隔で設けられた四つの突出部分にトレー1000がそれぞれ配置される。また、図12に示すように、回転テーブル908は、トレー1000の配置場所に貫通部908aが形成されている。そして、回転テーブル908は、各トレー1000を受け渡し部910から加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913に順次供給(搬送)するよう、回転軸Aを中心に時計と順方向に回転(自転)する。また、回転テーブル908は、ワーク受け渡し室903の受け渡しテーブル917との間でトレー1000の受け渡しができるように構成されている。
As shown in FIG. 10, the
図12に示すように、チャンバ906内の加熱部911には、加熱装置1100が配設されている。加熱装置1100は、チャンバ906の底板に支持された支持部材1101と、この支持部材1101に取り付けられて支持された上部加熱部材1102および光マスク1107と、チャンバ906の底板に支持された下部加熱部材1103とを備える。回転テーブル908の上方に上部加熱部材1102が配設され、下方に光マスク1107および下部加熱部材1103が配設される。
As illustrated in FIG. 12, a
上部加熱部材1102は、熱源として、複数の線状のヒータ1106が埋設された加熱板1105を有する。ここでは図示を省略しているが、加熱板1105に埋設されたヒータ1106は、配線を介して加熱用電源に接続されている。上部加熱部材1102は、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上下移動可能に構成されており、その上下移動は、例えば、図示しないアクチュエータと制御手段とによって実現される。
The
後述するように、加熱装置1100では、加熱部911にトレー1000が供給されて所定位置に配置されると、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上部加熱部材1102が下降する。それにより、上部加熱部材1102がトレー1000に配置された複数のパッケージ20(図10参照)の表面と直接接触する。一方、加熱部911における加熱処理が終了すると、上部加熱部材1102は垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上昇する。それにより、トレー1000に配置されたパッケージ20と上部加熱部材1102との間に空間が形成されて回転テーブル908が回転可能となる。
As will be described later, in the
一方、加熱装置1100の下部加熱部材1103は、熱源としてランプヒータ1104を有する。そして、このランプヒータ1104と回転テーブル908の裏面との間に光マスク1107が配設されている。ここではランプヒータ1104として、ハロゲンランプが用いられている。また、光マスク1107は、ランプヒータ1104からの熱を選択的にトレー1000に伝達し、それ以外の回転テーブル908の領域への伝熱を抑制するために配設され、具体的には、ランプヒータ1104であるハロゲンランプが発する光を選択的にトレー1000に照射可能な導光構造を有する。
On the other hand, the
なお、上記においては、下部加熱部材1103がランプヒータ1104を有する構成の加熱装置1100について説明したが、加熱装置の構成は、これ以外であってもよい。例えば、図13は、加熱装置の他の構成を示す模式的な断面図である。
In the above description, the
図13に示すように、加熱装置1200は、下部加熱部材1201が、熱源として、複数の線状のヒータ1203が埋設された加熱板1202を有する。ここでは図示を省略しているが、加熱板1202に埋設されたヒータ1203は、配線を介して加熱用電源に接続されている。そして、かかる構成の下部加熱部材1201は、上部加熱部材1102と同様、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上下移動可能に構成されている。
As shown in FIG. 13, in the
このような加熱板1202を有する下部加熱部材1201を備えた加熱装置1200では、加熱部911にトレー1000が供給されて所定位置に配置されると、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上部加熱部材1102が下降するとともに下部加熱部材1201が上昇する。それにより、上部加熱部材1102および下部加熱部材1201が、トレー1000に配置されたパッケージ20(図10参照)を挟持し、パッケージ20の表面およびトレー1000の裏面にそれぞれ直接接触する。
In the
ここでは、回転テーブル908の貫通部908aを通じて下部加熱部材1201の上面の突出部がトレー1000の裏面に直接接触する。一方、加熱部911における加熱処理が終了すると、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上部加熱部材1102が上昇するとともに、下部加熱部材1201が下降する。それにより、上部加熱部材1102および下部加熱部材1201に挟持されていたトレー1000およびパッケージ20(図10参照)が解放され、回転テーブル908が回転可能となる。
Here, the protrusion on the upper surface of the
また、図14は、加熱装置のさらに他の構成を示す模式的な断面図であり、図15は、図14の加熱装置の押し上げ部材の詳細構成を示す部分拡大図である。図14および図15に示すように、加熱装置1200aは、図13の加熱装置1200と同様の構成を有するが、以下の点が加熱装置1200とは異なっている。
14 is a schematic cross-sectional view showing still another configuration of the heating device, and FIG. 15 is a partially enlarged view showing a detailed configuration of a push-up member of the heating device in FIG. As shown in FIGS. 14 and 15, the
すなわち、図15に示すように、加熱装置1200aは、下部加熱部材1201が、パッケージ20の押し上げ部材1204を備えており、この押し上げ部材1204によって、トレー1000に配置されたパッケージ20の裏面が押圧され、パッケージ20が上部加熱部材1102側に押し上げられる。それにより、トレー1000に配置された全てのパッケージ20の表面を、確実に上部加熱部材1102に当接させることが可能となる。
That is, as shown in FIG. 15, in the
なお、ここでは図示の簡略化のために、トレー1000に配置されたパッケージ20の数および下部加熱部材1201が有する押し上げ部材1204の数を、実際よりも少なく表している。ここでは、図11に示すように、96個のパッケージ20が配置されたトレー1000を用いるので、実際には、96個のパッケージ20と、これに対応する96個の押し上げ部材1204とが配設されている。
Here, for simplification of illustration, the number of
押し上げ部材1204は、押し上げピン1204aと、軸体1204bと、ピン収容基体1204cと、コイルバネ1204dとから構成される。押し上げピン1204a、軸体1204b、ピン収容基体1204cおよびコイルバネ1204dは、金属等の熱伝導率の高い材料によって構成されている。このような材料によって構成された各部材1204a〜1204dから構成された押し上げ部材1204では、下部加熱部材1201の熱を、パッケージ20に効率よく伝達することが可能となる。
The push-
ピン収容基体1204cは、一端が封止された筒状を有しており、開口端を下部加熱部材1201の厚み方向上側に向けて下部加熱部材1201に埋設されている。ピン収容基体1204cの内部には、コイルバネ1204dが収容され、さらに、このコイルバネ1204dに下端を当接させて軸体1204bが収容される。軸体1204bの上端には、針状の押し上げピン1204aが取り付けられている。なお、押し上げ部材1204の構成は、図示した構成に限定されるものではなく、これ以外の構成であってもよい。
The
図15に示すように、かかる構成の加熱装置1200aを備えた図10のパッケージ製造装置900では、加熱部911にトレー1000が供給されて所定位置に配置されると、垂直方向に配設された支持部材1101(図14参照)に沿って上部加熱部材1102が下降し、また、下部加熱部材1201が上昇する。それにより、上部加熱部材1102および下部加熱部材1201が、トレー1000に配置されたパッケージ20(図10参照)を挟持し、パッケージ20の表面およびトレー1000の裏面にそれぞれ直接接触する。
As shown in FIG. 15, in the
ここでは、回転テーブル908の貫通部908aを通じて下部加熱部材1201の上面の突出部がトレー1000の裏面に直接接触する。さらに、加熱装置1200aでは、下部加熱部材1201の押し上げピン1204aによって、トレー1000上のパッケージ20の裏面が押圧されて上部加熱部材1102側に押し上げられる。すなわち、上記のように下降した上部加熱部材1102と上昇した下部加熱部材1201とによってトレー1000が挟持された状態では、押し上げ部材1204のコイルバネ1204dが収縮するため、かかる収縮に伴って生じる応力により、軸体1204bおよびその先端に取り付けられた押し上げピン1204aが、上部加熱部材1102側に押し上げられる。
Here, the protrusion on the upper surface of the
そして、押し上げられた押し上げピン1204aは、トレー1000の開口部1002を介してトレー1000を貫通し、開口部1002上に配置されたパッケージ20の裏面に当接してパッケージ20を押圧する。パッケージ20は、下部加熱部材1201と上部加熱部材1102との間に挟持された状態で、さらにこのように裏面側から押し上げピン1204aにより押し上げられるので、表面が確実に上部加熱部材1102と当接する。
The pushed-up push pins 1204 a penetrate the
この場合、トレー1000に配置された複数のパッケージ20の厚みにばらつきがあっても、押し上げピン1204aによる押し上げによって、全てのパッケージ20を確実に上部加熱部材1102に当接させることが可能となる。したがって、かかる構成では、パッケージ20毎の加熱状態のばらつきを抑制し、全てのパッケージ20を効率よく均一に加熱することが可能となる。
In this case, even if the thicknesses of the plurality of
加熱部911における加熱処理が終了すると、垂直方向に配設された支持部材1101に沿って上部加熱部材1102が上昇するとともに、下部加熱部材1201が下降する。それにより、上部加熱部材1102および下部加熱部材1201に挟持されていたトレー1000およびパッケージ20(図10参照)が解放され、回転テーブル908が回転可能となる。このように下降した下部加熱部材1201では、収縮していたコイルバネ1204dが伸張して初期状態に戻る。また、押し上げピン1204aは、下部加熱部材1201の下降に伴って下降し、トレー1000の開口部1002から後退して回転テーブル908の下方の初期位置に戻る。
When the heating process in the
図16は、図10のXIII−XIII線における真空加工室の模式的な断面図である。図16に示すように、チャンバ906内の冷却部912には、冷却装置1300が配設されている。冷却装置1300は、チャンバ906の底板に支持された支持部材1301と、この支持部材1301に取り付けられて支持された上部冷却部材1302および下部冷却部材1303とを備える。回転テーブル908の上方に上部冷却部材1302が配設され、下方に下部冷却部材1303が配設される。
16 is a schematic cross-sectional view of the vacuum processing chamber taken along line XIII-XIII in FIG. As shown in FIG. 16, a
上部冷却部材1302および下部冷却部材1303は、冷却源として、冷媒を通流可能に構成された冷却板1304,1305を有する。冷却板1304,1305には、図示しない冷媒供給部から冷媒が供給され、ここでは冷媒として冷却水が供給される。冷却板1304,1305に供給された冷却水は、冷却板1304,1305内を通流する過程において、トレー1000およびパッケージ20(図10参照)との間で熱交換を行い、トレー1000およびパッケージ20から熱を奪ってこれらを冷却する。このような冷却装置1300では、冷却水が循環するように構成されてもよい。
The
なお、上記においては、冷媒を通流させて冷却を行う冷却装置1300について説明したが、冷却装置は、これ以外の構成であってもよい。例えば、冷却源としてペルチェ素子を備えた冷却装置であってもよい。
In addition, in the above, although the
上部冷却部材1302および下部冷却部材1303は、垂直方向に配設された支持部材1301に沿って上下移動可能に構成されており、その上下移動は、例えば図示しないアクチュエータと制御手段とによって実現される。後述するように、冷却装置1300では、冷却部912にトレー1000が供給されて所定位置に配置されると、垂直方向に配設された支持部材1301に沿って上部冷却部材1302が下降するとともに下部冷却部材1303が上昇する。
The
それにより、上部冷却部材1302および下部冷却部材1303がトレー1000およびこれに配置されたパッケージ20(図10参照)を挟持し、パッケージ20の表面およびトレー1000の裏面にそれぞれ直接接触する。ここでは、回転テーブル908の貫通部908aを通じて下部冷却部材1303の上面の突出部がトレー1000の裏面に直接接触する。
Accordingly, the
一方、冷却部912における冷却処理が終了すると、垂直方向に配設された支持部材1301に沿って上部冷却部材1302が上昇するとともに、下部冷却部材1303が下降する。それにより、上部冷却部材1302および下部冷却部材1303に挟持されたトレー1000およびパッケージ20が解放され、回転テーブル908が回転可能となる。
On the other hand, when the cooling process in the
図17は、冷却装置の他の構成を示す模式的な断面図である。図17に示すように、冷却装置1300aは、図16の冷却装置1300と同様の構成を有するが、下部冷却部材1303に押し上げ部材1306がさらに配設された点が、冷却装置1300とは異なっている。冷却装置1300aの押し上げ部材1306の詳細構成および動作は、前述の図15に示す加熱装置1200aの押し上げ部材1204と同様であるので、ここでは図示および説明を省略する。なお、押し上げ部材1306の構成は、図15と同様の構成に限定されるものではなく、これ以外の構成であってもよい。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the cooling device. As shown in FIG. 17, the
このような押し上げ部材1306を備えた冷却装置1300aでは、パッケージ20を裏面側から押し上げピン1204a(図15参照)により押し上げて、その表面を確実に上部冷却部材1302と当接させることが可能となる。したがって、トレー1000に配置された複数のパッケージ20の厚みにばらつきがあっても、パッケージ20毎の冷却状態のばらつきを抑制し、全てのパッケージ20を効率よく均一に冷却することが可能となる。
In the
また、図12に示すように、チャンバ906内のレーザビーム照射部913では、チャンバ906の天板に、レーザビーム透過窓1111が配設されている。そして、チャンバ906の外部に、レーザビーム照射装置909が配設されている。レーザビーム照射装置909は、レーザ光源を備えたレーザヘッド909aと、このレーザヘッド909aが図中のX方向にスライド移動可能に構成されたバー状のヘッド支持部材909bと、長軸がヘッド支持部材909bの長軸と直交して配置され、図中のY方向にヘッド支持部材909bをスライド移動可能に構成されたバー状のヘッド支持部材可動部材909cとを備える。
As shown in FIG. 12, in the laser
ヘッド支持部材909bは、ヘッド支持部材可動部材909cによって支持されている。また、ヘッド支持部材可動部材909cは、パッケージ製造装置900(図10参照)の所定部分に支持されている。さらに、ここでは図示を省略しているが、レーザビーム照射装置909には、ヘッド支持部材909bにおけるレーザヘッド909aのスライド移動およびヘッド支持部材可動部材909cにおけるヘッド支持部材909bのスライド移動を実現可能とするアクチュエータと制御手段とが配設されている。
The
ヘッド支持部材909bにおけるレーザヘッド909aのX方向におけるスライド移動と、ヘッド支持部材可動部材909cにおけるヘッド支持部材909bのY方向におけるスライド移動とを組み合わせることにより、X軸とY軸とを含む平面において所望の位置にレーザヘッド909aを配置することが可能となる。それにより、後述するように、図1の二次溶接工程ステップS6において、トレー1000に配置された図10の各パッケージ20の所望の位置にレーザビーム40(図4または図9参照)を照射することが可能となる。
By combining the slide movement in the X direction of the
図10に示すように、搬送路905は、一端がチャンバ906の内部に連通し、他端が大気開放されている。搬送路905を構成するワーク受け渡し室903、真空予備室902およびワーク搬入搬出室901は、壁材で周囲を囲まれて形成される。搬送路905のワーク搬入搬出室901と真空予備室902との間には扉914が配設されており、また、真空予備室902とワーク受け渡し室903との間には二重の扉915が配設されている。これらの扉914,915を閉じることにより、真空加工室904およびワーク受け渡し室903内を真空状態に保持することが可能となる。
As shown in FIG. 10, the
ワーク搬入搬出室901、真空予備室902およびワーク受け渡し室903には、トレー1000を搬送するためのコンベア907がそれぞれ配設されている。また、ワーク受け渡し室903と真空加工室904のチャンバ906との連結部には、軸Bを中心に回転可能に構成された受け渡しテーブル917が配設されている。受け渡しテーブル917は矩形の板状を有し、その両端にトレー1000がそれぞれ配置される。
A
搬送路905の各室901〜903に配設されたコンベア907と受け渡しテーブル917とによって、パッケージ製造装置900の外部から搬入されたトレー1000が各室901〜903をこの順で搬送されて真空加工室904のチャンバ906内に供給されるとともに、チャンバ906内で封止処理されたトレー1000が各室903〜901をこの順で搬送されてパッケージ製造装置900の外部に搬出される。
By a
なお、図10は、搬送路905におけるトレー1000の搬入搬出経路の概要を示すものであって、当該搬入搬出経路の詳細構成については、図示および説明を省略している。搬送路905におけるトレー1000の搬入経路および搬出経路は、トレー1000の搬送を連続して行うことが可能な構成であれば、特に限定されるものではない。例えば、搬出経路と搬入経路とが上下または左右に並列して別々に設けられていてもよい。
FIG. 10 shows an outline of the carry-in / carry-out route of the
図11に示すように、図10のパッケージ製造装置900に供給されるトレー1000は、表面に複数の凹部が形成され、この凹部によって複数(この場合96個)のパッケージ収容部1001が構成される。ここでは、パッケージ収容部1001がマトリクス状に配置されている。この複数のパッケージ収容部1001の各々に、図1の一次溶接工程ステップS3までの処理を経た図3または図7のパッケージ20が配置される。例えば、図3のパッケージ20は、蓋体3を上にしてパッケージ収容部1001に配置され、一方、図7のパッケージ20は、貫通孔封止材600が配置された容器2の底部を上にしてパッケージ収容部1001に配置される。
As shown in FIG. 11, the
パッケージ収容部1001の底面には、開口部1002が形成されている。また、トレー1000の縁部には、真空加工室904の回転テーブル908にトレー1000が配置される際の位置決めに利用される位置決め穴1003が設けられている。
An
例えば、パッケージ製造装置900の加熱部911が図12に示す加熱装置1100を備える場合には、この開口部1002に、加熱装置1100の下部加熱部材1103のランプヒータ1104から発せられる光を透過させるためのランプ光透過窓が形成される。また、パッケージ製造装置900の加熱部911が図14に示す加熱装置1200aを備える場合、あるいは、冷却部912が図17に示す冷却装置1300aを備える場合には、図15に示すように、この開口部1002が、押し上げピン1204aの挿貫部となる。
For example, when the
上記のような構成の本実施の形態のパッケージ製造装置900においては、真空加工室904内において、加熱装置1100(または加熱装置1200)を備えた加熱部911がアニール手段に相当し、冷却装置1300を備えた冷却部912が冷却手段に相当し、レーザビーム照射装置909を備えたレーザビーム照射部913が連通部ビーム溶接手段に相当する。また、ここでは、トレー1000が保持手段に相当し、回転テーブル908が回転搬送手段に相当する。また、図10では図示を省略しているが、パッケージ封止装置900では、真空加工室904、ワーク受け渡し室903および真空予備室902において真空状態を保持できるように、排気手段が適宜配設されている。
In the
続いて、かかる構成のパッケージ製造装置の動作について説明する。パッケージ製造装置900の実際の運転では、一回の動作において複数のトレー1000が所定の間隔で連続的に供給され、それにより、一回の動作によって複数のトレー1000に対し封止処理が施される。しかしながら、ここでは説明の簡略化のため、一つのトレー1000の流れに着目して説明する。
Next, the operation of the package manufacturing apparatus having such a configuration will be described. In an actual operation of the
図10に示すように、まず、パッケージ製造装置900のワーク搬入搬出室901に、装置外部からトレー1000が搬入される。トレー1000には、図1の一次溶接工程ステップS3を経た図3のパッケージ20、または、貫通孔封止材600が貫通孔500の内部に装填された図7のパッケージ20が、複数のパッケージ収容部1001(図11参照)にそれぞれ収納されている。
As shown in FIG. 10, first, the
このワーク搬入搬出室901へのトレー1000の搬入時には、真空予備室902とワーク受け渡し室903との間の扉915を閉めるとともに、真空加工室904およびワーク受け渡し室903の室内が排気されて真空状態(例えば10-4Pa)に保持される。一方、ワーク搬入搬出室901と真空予備室902との間の扉914は開いており、よって、ワーク搬入搬出室901および真空予備室902は、大気圧に保持されている。
When the
ワーク搬入搬出室901に搬入されたトレー1000は、コンベア907を通じて真空予備室902に搬送される。真空予備室902にトレー1000が搬入されると、コンベア907を通じてトレー1000がワーク受け渡し室903側に搬送される。そして、扉914が閉められるとともに真空予備室902内の排気が行われ、室内がワーク受け渡し室903および真空加工室904と同じ真空状態(例えば10-4Pa)に保持される。このように真空予備室902で真空状態が実現されると、扉915が開かれ、コンベア907を通じてトレー1000がワーク受け渡し室903に搬入される。その後、再び扉915および扉914が閉められる。
The
ワーク受け渡し室903に搬入されたトレー1000は、コンベア907を通じて真空加工室904に向かって搬送され、さらに、受け渡しテーブル917上に配置される。そして、受け渡しテーブル917の回転に伴って、真空加工室904の受け渡し部910に位置する回転テーブル908の部分にトレー1000が受け渡される。
The
このように真空加工室904の受け渡し部910に搬送されたトレー1000は、図11に示す位置決め穴1003を用いて回転テーブル908の所定位置に精度よく配置される。このように回転テーブル908上で位置決めされたトレー1000は、回転テーブル908が回転して加熱部911、冷却部912、レーザビーム照射部913に順次搬送される際に、当該位置を保持する。
Thus, the
真空加工室904の受け渡し部910に配置されたトレー1000は、回転テーブル908の90°回転に伴って、真空加工室904と受け渡し部910から加熱部911に搬送される。そして、図11に示すように、加熱部911において、加熱装置1100の上部加熱部材1102がトレー1000に配置されたパッケージ20(図10参照)の表面に直接接触し、それにより、表面側からパッケージ20が加熱される。
The
また、下部加熱部材1103では、ランプヒータ1004から発せられた光が、光マスク1107を介して回転テーブル908の貫通部908aを通じてトレー1000の裏面に選択的に照射される。さらにこの光が、トレー1000のランプ光透過窓である開口部1002(図11参照)を通じて、パッケージ20(図10参照)の裏面に照射される。それにより、パッケージ20が裏面側から加熱される。
In the
上記のような加熱部911におけるパッケージ20の加熱では、上部加熱部材1102とパッケージ20の表面とが直接接触するので、真空加工室904のチャンバ906内が真空状態であっても、効率よく加熱を行うことが可能となる。また、下部加部材1103からの光を光マスク1107により選択的にトレー1000の裏面に照射することにより、トレー1000が配置されていない回転テーブル908の領域への伝熱を抑制してトレー1000の当該光照射部分を選択的に加熱することができる。したがって、効率よく加熱を行うことが可能となる。
In the heating of the
なお、図12に示す加熱装置1100の代わりに図13に示す加熱装置1200を用いた加熱では、下部加熱部材1201が、回転テーブル908の貫通部908aを介してトレー1000の裏面に直接接触する構成が実現されるので、より効果的にトレー1000およびこれに配置されたパッケージ20を裏面側から加熱することが可能となる。
In the heating using the
また、図14に示す加熱装置1200aを用いた加熱では、図15に示すように、下部加熱部材1201から突出した押し上げピン1204aによりパッケージ20を裏面側から押圧し、全てのパッケージ20の表面を確実に上部加熱部材1102に当接させることが可能となるため、さらに効果的に加熱することが可能となるとともに、パッケージ毎の加熱状態のばらつきを抑制することが可能となる。
Further, in the heating using the
以上のように加熱部911においてトレー1000毎パッケージ20を加熱することにより、図1のアニール工程ステップS4が実施される。この場合、アニール工程ステップS4における加熱温度が実施の形態1で前述した温度(ここでは280℃)に設定されており、かかる温度で90秒間処理が行われる。
As described above, by heating the
上記のようにして加熱部911において図1のアニール工程ステップS4が実施された後、トレー1000は、回転テーブル908がさらに90°回転するのに伴って、冷却部912に搬送される。そして、冷却部912に搬送されたトレー1000に、図1の冷却工程ステップS5が実施される。
After the annealing step S4 of FIG. 1 is performed in the
具体的に、冷却部912における冷却工程ステップS5では、図13に示すように、冷却装置1300の上部冷却部材1302が、トレー1000に配置されたパッケージ20(図10参照)の表面に直接接触する。それにより、当該接触部分で熱交換が行われて表面側からパッケージ20が冷却される。また、冷却装置1300の下部冷却部材1303が、回転テーブル908の貫通部908aを介してトレー1000の裏面に直接接触する。それにより、当該接触部分で熱交換が行われ、トレー1000およびこれに配置されたパッケージ20が裏面側から冷却される。
Specifically, in the cooling process step S5 in the
このように上部冷却部材1302がパッケージ20の表面に直接接触し、また、下部冷却部材1303がトレー1000の裏面に直接接触する冷却部912では、チャンバ906内が真空状態であっても、効率よく冷却を行うことが可能となる。そして、この冷却部912で行われる図1の冷却工程ステップS5では、パッケージ20の冷却温度が実施の形態1で前述した温度(ここでは、22〜25℃)に設定されており、かかる温度で90秒間処理が行われる。特に、図17に示す冷却装置1300aでは、押し上げピン1306により、確実にパッケージ20の表面を上部冷却部材1302に当接させることができるので、より効率よく冷却を行うことが可能となる。
As described above, the
なお、図16に示す冷却装置1300の代わりに図17に示す冷却装置1300aを用いた冷却では、下部冷却部材1303から突出した押し上げピン1204a(図15参照)によりパッケージ20を裏面側から押圧し、全てのパッケージ20の表面を確実に上部冷却部材1302に当接させることが可能となるため、さらに効果的に冷却することが可能となるとともに、パッケージ毎の冷却状態のばらつきを抑制することが可能となる。
In the cooling using the
上記のようにして冷却部912において図1の冷却工程ステップS5が実施された後、トレー1000は、回転テーブル908がさらに90°回転するのに伴って、レーザビーム照射部913に搬送される。そして、レーザビーム照射部913に搬送されたトレー1000に、図1の二次溶接工程ステップS6(言い換えると、連通部ビーム溶接工程)が実施される。
After the cooling process step S5 of FIG. 1 is performed in the
具体的に、レーザビーム照射部913では、図12のレーザビーム照射装置909のレーザビームヘッド909aから発振されたレーザビーム40(図4または図8参照)が、真空加工室904のチャンバ906のレーザビーム透過窓1111を通じてチャンバ906内に導入され、トレー1000に配置されたパッケージ20(図10参照)の所定部分に選択的に照射される。
Specifically, in the laser
例えば、図3のパッケージ20がトレー1000に配置されている場合には、実施の形態1で前述したように未溶接部分15にレーザビーム40が照射される。また、図7のパッケージ20がトレー1000に配置されている場合には、容器2の底部の貫通孔500内に装填された貫通孔封止材600にレーザビーム40が照射される。このようなレーザビーム40の照射により、当該照射部分の封止材4または貫通孔封止材600が溶融し、パッケージ20が完全封止される。
For example, when the
ここでは、トレー1000に配置された複数のパッケージ20に対してパッケージ20毎に上記のように所定部分にレーザビーム40が照射され、隣接するパッケージ20に順次当該照射が行われる。このように図1の二次溶接工程ステップS6が実施されるレーザビーム照射部913では、封止材4または貫通孔封止材600が溶融する温度で90秒間処理が行われる。
Here, the
上記のようにしてレーザビーム照射部913において図1の二次溶接工程ステップS6が実施された後、図10に示すように、トレー1000は、回転テーブル908がさらに90°回転するのに伴って、受け渡し部910に搬送される。そして、回転テーブル908から受け渡しテーブル917にトレー1000の受け渡しが行われ、さらにトレー1000が、ワーク受け渡し室903のコンベア907を通じて真空予備室902側に搬送される。
After the secondary welding process step S6 of FIG. 1 is performed in the laser
このようにワーク受け渡し室903において真空予備室902側にトレー1000が搬送される際には、扉915と扉914とが閉じており、したがって、真空加工室904、ワーク受け渡し室903および真空予備室902が真空状態に保持されている。そして、引き続いてこの状態で扉915を開き、トレー1000を真空予備室902にさらに搬送する。その後、扉915を閉じる。
Thus, when the
トレー1000を真空予備室902に搬入した後、扉914を開く。それにより、真空予備室902が、真空状態から大気開放される。この場合、前述のように扉915は閉じているので、真空予備室902を大気開放しても、ワーク受け渡し室903および真空加工室904は真空状態に保持されたままである。
After the
真空予備室902においてコンベア907を通じてワーク搬入搬出室901側に搬送されたトレー1000は、さらにワーク搬入搬出室901に搬入される。そして、ワーク搬入搬出室901のコンベア907を通じてパッケージ製造装置900の外部に搬出される。このようにして、封止処理が施された図2のパッケージ20が、パッケージ製造装置900により得られる。
The
上記においてはパッケージ製造装置900における一つのトレー1000の封止処理の流れについて説明したが、このパッケージ製造装置900では、一回の動作の間に、複数のトレー1000が所定間隔で連続的に搬入され、これらの各トレー1000に配置されたパッケージ20に対して上記の各処理が行われる。したがって、パッケージ製造装置900は、複数の図2のパッケージ20を連続的に製造することが可能となる。
In the above description, the flow of the sealing process for one
以上のように、本実施の形態にかかるパッケージ製造装置900によれば、実施の形態1または実施の形態2にかかるパッケージの製造方法が実施されるので、実施の形態1および実施の形態2で前述した効果が実現される。
As described above, according to the
特に、かかるパッケージ製造装置900によれば、加熱装置1100の上部加熱部材1102をパッケージ20の表面に直接接触させて加熱することができ、また、加熱装置1200を用いた場合には、さらに下部加熱部材1201をトレー1000の裏面に直接接触させて加熱することが可能となる。さらに、加熱装置1200aを用いた場合には、押し上げ部材1204によって、確実にパッケージ20の表面を上部加熱部材1102に当接させて加熱することが可能となる。したがって、真空状態のチャンバ906内においても、効率よく加熱を行うことが可能となる。
In particular, according to the
また、パッケージ製造装置900では、冷却装置1300の上部冷却部材1302をパッケージ20の表面に直接接触させて冷却することが可能となるとともに、下部冷却部材1303をトレー1000の裏面に直接接触させて冷却することが可能となる。また、冷却装置1300aを用いた場合には、押し上げ部材1306によって、確実にパッケージ20の表面を上部冷却部材1302に当接させて冷却することが可能となる。したがって、真空状態のチャンバ906内においても、効率よく冷却を行うことが可能となる。
In the
また、本実施の形態のパッケージ製造装置900は、真空加工室904を折り返し地点としてトレー1000の搬入および搬出が同一の搬送路905を用いて行われる構成であるため、トレー1000の搬入時と搬出時とにおいて、搬送路905の真空予備室902およびワーク搬入搬出室901を共通利用することが可能となる。
Further, the
したがって、後述する実施の形態4の図18のリニア式のパッケージ製造装置では搬送路に別々に真空予備室1402,1404、ワーク搬入室1401およびワーク搬出室1405を配設する必要があるのに対して、本実施の形態のパッケージ製造装置900では、一つの真空予備室902およびワーク搬入搬出室901を設ければよい。このように、本実施の形態のパッケージ製造装置900では、装置内の処理室の配設数を低減することが可能となるとともに、このような処理室数の低減に伴って処理室の構成要素、例えば、排気手段、搬入手段、搬出手段等、の配設数の低減化や構成の簡素化等が図られる。
Therefore, in the linear type package manufacturing apparatus of FIG. 18 of
さらに、本実施の形態のパッケージ製造装置900では、真空加工室904のチャンバ906内に搬入されたトレー1000が、図11の位置決め穴1003を用いて回転テーブル908の所定位置に精度よく配置され、かかる配置を保持した状態で加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913に供給される。
Furthermore, in the
したがって、加熱部911、冷却部912およびレーザビーム照射部913において、各処理に最適な位置に確実にトレー1000を配置することが可能となり、よって、各処理が効果的に行われる。特に、レーザビーム照射部913における図1の二次溶接工程ステップS6では、パッケージ20の所望部分に正確にレーザビーム40を照射する必要があるため、このようにトレー1000を精度よく適切な位置に配置することによる効果は大きい。また、パッケージ製造装置900が、図14に示す加熱装置1200aまたは図17に示す冷却装置1300aを用いる場合には、押し上げ部材1204,1306の押し上げピン1204a(図15参照)がトレー1000の開口部1002を挿貫するようにトレー1000を配置する必要があるため、このようにトレー1000を精度よく適切な位置に配置することによる効果は大きい。
Therefore, in the
なお、上記においてはトレー1000の搬送が全自動で行われる場合について説明したが、トレー1000の供給が半自動で行われる構成であってもよい。また、回転テーブル908の形状およびこれに配置されるトレー1000の数や、各処理部911〜913における処理時間等は、上記に限定されるものではない。また、パッケージ製造装置900に用いられるトレー1000は、上記の構成に限定されるものではなく、これ以外の構成、例えば、図11のパッケージ収容部1002の配置数が96個以外の構成であってもよい。
In the above description, the
(実施の形態4)
図18は、本発明の実施の形態4にかかるパッケージ製造装置の構成を示す模式図である。図18に示すように、本実施の形態にかかるパッケージ製造装置は、処理対象(ワーク)である図11のトレー1000が一方向に搬送されるリニア式である。
(Embodiment 4)
FIG. 18 is a schematic diagram showing the configuration of the package manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 18, the package manufacturing apparatus according to the present embodiment is a linear type in which the
具体的に、本実施の形態のパッケージ製造装置では、ワーク搬入室1401と、真空予備室1402と、真空加工室1403と、真空予備室1404と、ワーク搬出室1405とが、一方向に沿って順次配設されている。ワーク搬入室1401と真空予備室1402との間には扉1406が配設されており、真空予備室1402と真空加工室1403との間には二重の扉1407が配設されており、真空加工室1403と真空予備室1404との間には二重の扉1408が配設されており、真空予備室1404とワーク搬出室1405との間には扉1409が配設されている。
Specifically, in the package manufacturing apparatus of the present embodiment, the workpiece carry-in
そして、真空加工室1403の内部には、真空予備室1402側から順に、加熱部1411、冷却部1412およびレーザビーム照射部1413が設けられている。なお、実施の形態3の図10のパッケージ製造装置900の場合と同様、真空加工室1403の加熱部1411、冷却部1412およびレーザビーム照射部1413は、隔壁等によって特に仕切られているわけではない。
Inside the
ここでは図示を省略しているが、加熱部1411には加熱装置が配置され、冷却部1412には冷却装置が配設され、レーザビーム照射部1413にはレーザビーム照射装置が配設されている。ここでは、実施の形態3のパッケージ製造装置900の有する図12、図13または図14の加熱装置1100,1200,1200aのいずれかと、図16または図17の冷却装置1300,1300aのいずれかと、図11のレーザビーム照射装置909とがそれぞれ配設されている。
Although not shown here, the
また、図示を省略しているが、ワーク搬入室1401、真空予備室1402、真空加工室1403、真空予備室1404およびワーク搬出室1405には、トレー搬送用のコンベアがそれぞれ配設されており、また、真空予備室1402、真空加工室1403および真空予備室1404には真空状態を実現するための排気手段が配設されている。
Although not shown in the drawing, a tray carrying conveyor is provided in each of the workpiece carry-in
本実施の形態のパッケージ製造装置では、まず、扉1406を開けた状態で、ワーク搬入室1401を介して真空予備室1402に、図3のパッケージ20または図7のパッケージ20をパッケージ収容部1002に配置した図11のトレー1000が搬送される。この時、少なくとも扉1407は閉じており(本実施の形態では、さらに扉1408,1409も閉じている)、かつ真空加工室1403および真空予備室1404の内部は真空状態に保持されている。真空予備室1402にトレー1000(図11参照)が搬送されると、扉1406が閉じられて室内の排気が行われ、真空予備室1402が真空加工室1403等と同様の真空状態となる。
In the package manufacturing apparatus of the present embodiment, first, with the
上記のように真空予備室1402で真空状態が実現されると、扉1407が開き、トレー1000(図11参照)が真空予備室1402から真空加工室1403に搬送される。そして、真空加工室1403の各処理部1411〜1413において、実施の形態3の真空加工室904の各処理部911〜913と同様の処理が行われ、図2のようにパッケージ20が封止される。
When the vacuum state is realized in the vacuum
真空加工室904で封止処理が終わると、扉1408が開く。そして、トレー1000(図11参照)が真空予備室1404に搬送される。その後、扉1408を閉じるとともに扉1409を開き、真空予備室1404を大気開放する。そして、真空予備室1404からワーク搬出室1405にさらにトレー1000を搬送し、完成品である図2のパッケージ20を搬出する。
When the sealing process is completed in the
以上のような本実施の形態のパッケージ製造装置によれば、実施の形態1または実施の形態2にかかるパッケージの製造方法が実施されるので、実施の形態1および実施の形態2で前述した効果が実現される。したがって、実施の形態3のパッケージ製造装置と同様の効果が得られる。 According to the package manufacturing apparatus of the present embodiment as described above, the package manufacturing method according to the first embodiment or the second embodiment is performed. Therefore, the effects described in the first and second embodiments are provided. Is realized. Therefore, the same effect as the package manufacturing apparatus of the third embodiment can be obtained.
上記の実施の形態1〜4は、本発明にかかるパッケージの製造方法および製造装置の例示であって、これらに限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態1においては容器2と蓋体3との溶接を二回に分けて行う、すなわち図1の一次溶接工程ステップS3と二次溶接工程ステップS6とを行う場合について説明したが、以下のように一工程により容器2と蓋体3との溶接を行ってもよい。
The above-described first to fourth embodiments are examples of the method and apparatus for manufacturing a package according to the present invention, and are not limited to these. For example, in the first embodiment, the case where the welding of the
すなわち、図1のステップS2まで終了して蓋体3が容器2に仮付けされたパッケージ20(図2参照)を、図1の一次溶接工程ステップS3を行うことなく、アニール工程S3および冷却工程S4に順に供し、その後、ステップS6の溶接工程において蓋体3の外周全体にわたって電子ビームを照射し一工程でパッケージ20の完全封止を行ってもよい。または、ステップS6の溶接工程において、まずは一次封止加工(すなわち一次溶接)を行い、10秒間程度真空雰囲気中で排気させた後に、続けて二次封止加工(すなわち二次溶接)を行ってパッケージ20の完全封止を行ってもよい。
That is, the annealing process S3 and the cooling process of the package 20 (see FIG. 2) that has been completed up to step S2 in FIG. 1 and the
このような一工程における完全封止を行う製造方法を適用するパッケージ製造装置では、例えば、図10の真空加工室904が、レーザビーム照射部913の代わりに、電子ビーム照射部を備える。そして、かかる装置では、図1のステップS2までの処理を経たパッケージ20がトレー1000に配置されて搬入される。
In a package manufacturing apparatus to which a manufacturing method for performing complete sealing in one process is applied, for example, the
また、上記の実施の形態1〜4においては、電子部品封止体(パッケージ20)が、容器2内に音叉型の水晶振動子1を収納する場合について説明したがこれ以外の水晶振動子が収納されてもよい。さらに、水晶振動子1に限らず、その他の電子部品を収納する構成の電子部品封止体についても、本発明は適用可能である。例えば、圧電振動子、集積回路、SWAフィルタ等を容器内に収納する電子部品封止体に本発明を適用してもよい。さらに、本発明は、四角形以外の形状を有する電子部品封止体についても適用可能である。
In the first to fourth embodiments described above, the case where the electronic component sealing body (package 20) houses the tuning fork type crystal resonator 1 in the
以上のように、本発明にかかる電子部品封止体の製造方法および製造装置は、内部を高真空に保持可能な電子部品封止体の製造に有用であり、特に、内部の真空状態が収納されたデバイスの特性や信頼性に大きく影響する電子部品封止体、例えば、水晶振動子等を収納した電子部品封止体の製造に適している。 As described above, the method and apparatus for manufacturing an electronic component sealed body according to the present invention are useful for manufacturing an electronic component sealed body capable of maintaining the interior in a high vacuum, and the internal vacuum state is stored in particular. It is suitable for manufacturing an electronic component sealing body that greatly affects the characteristics and reliability of the manufactured device, for example, an electronic component sealing body containing a crystal resonator or the like.
1 水晶振動子
2 容器
3 蓋体
4 封止材
10 電子ビーム
15 未溶接部分
20 パッケージ
40 レーザビーム
500 貫通孔
600 貫通孔封止材
900 パッケージ製造装置
901 ワーク搬入搬出室
902,1402,1404 真空予備室
903 ワーク受け渡し室
904,1403 真空加工室
905 搬送路
906 チャンバ
907 コンベア
908 回転テーブル
909 レーザビーム照射装置
910 受け渡し部
911 加熱部
912 冷却部
913 レーザビーム照射部
914,915,1406〜1409 扉
916 搬入搬出口
917 受け渡しテーブル
1000 トレー
1100,1200 加熱装置
1102 上部加熱部材
1103,1201 下部加熱部材
1300 冷却装置
1302 上部冷却部材
1303 下部冷却部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (17)
前記容器の前記収容部と外部との連通部が少なくとも一部に形成された未封止の前記電子部品封止体を加熱してアニール処理するアニール工程と、
前記アニール工程後の前記未封止の電子部品封止体を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程後の前記未封止の電子部品封止体の前記連通部をビーム溶接して完全封止する連通部ビーム溶接工程と、
を含むことを特徴とする電子部品封止体の製造方法。 A container in which an electronic component is housed in an internal housing portion through the opening; and a lid that is joined to a periphery of the opening to cover the opening of the container, the container and the lid A method of manufacturing an electronic component sealing body that is sealed by melting a sealing material disposed in a joint portion with
An annealing step of heating and annealing the unsealed electronic component sealing body in which the communication portion between the container and the outside of the container is formed at least in part,
A cooling step of cooling the unsealed electronic component sealing body after the annealing step;
A beam beam welding step for completely sealing the unsealed electronic component sealing body after the cooling step by beam welding the communication portion;
The manufacturing method of the electronic component sealing body characterized by including.
前記連通部ビーム溶接工程では、前記貫通孔封止材にビームを照射し、溶融した前記貫通孔封止材によって前記貫通孔を充填封止することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の電子部品封止体の製造方法。 The container previously has a through hole as the communication portion, and further includes a through hole sealing material loading step of loading the through hole with a through hole sealing material, before or after the annealing step,
The said communicating part beam welding process WHEREIN: A beam is irradiated to the said through-hole sealing material, The said through-hole is filled and sealed by the said through-hole sealing material which fuse | melted, The one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the electronic component sealing body as described in one.
前記連通部ビーム溶接工程では、前記貫通孔封止材にビームを照射し、溶融した前記貫通孔封止材によって前記貫通孔を充填封止することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の電子部品封止体の製造方法。 The container has a through hole in advance as the communication portion, and further includes a through hole sealing material loading step of loading the through hole with a through hole sealing material, before or after the cooling step,
The said communicating part beam welding process irradiates a beam to the said through-hole sealing material, The said through-hole is filled and sealed with the said through-hole sealing material fuse | melted, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the electronic component sealing body as described in one.
前記容器の前記収容部と外部との連通部を少なくとも一部に有する未封止の前記電子部品封止体が供給され、前記未封止の電子部品封止体を加熱してアニール処理するアニール手段と、
前記アニール手段で処理された前記未封止の電子部品封止体を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段で冷却された前記未封止の電子部品封止体の前記連通部をビーム溶接して完全封止する連通部ビーム溶接手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品封止体の製造装置。 A container in which an electronic component is housed in an internal housing portion through the opening; and a lid that is joined to a periphery of the opening to cover the opening of the container, the container and the lid An electronic component sealing body manufacturing apparatus that is sealed by melting a sealing material disposed at a joint with
Annealing in which the unsealed electronic component sealing body having at least a part of the communication portion between the housing portion and the outside of the container is supplied and annealed by heating the unsealed electronic component sealing body Means,
Cooling means for cooling the unsealed electronic component sealing body treated by the annealing means;
A beam-welding unit for communicating part that completely welds the communicating part of the unsealed electronic component sealed body cooled by the cooling unit by beam welding;
An apparatus for manufacturing an electronic component sealing body, comprising:
前記冷却手段は、前記未封止の電子部品封止体の表面および前記保持手段の表面の少なくとも一方に直接接触する冷却部材を有することを特徴とする請求項9〜11のいずれか一つに記載の電子部品封止体の製造装置。 The annealing means has a heating member that directly contacts at least one of the surface of the unsealed electronic component sealing body and the surface of the holding means,
The cooling unit includes a cooling member that directly contacts at least one of a surface of the unsealed electronic component sealing body and a surface of the holding unit. The manufacturing apparatus of the electronic component sealing body of description.
装置外部から搬入され前記搬送路を移動して前記真空加工室の前記回転搬送手段に配置された前記保持手段が、前記アニール手段、前記冷却手段、および前記連通部ビーム溶接手段に順次供給された後、再び前記搬送路を搬入時とは逆向きに移動して装置外部に搬出されることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一つに記載の電子部品封止体の製造装置。 A transport path communicating with the vacuum processing chamber;
The holding means carried in from the outside of the apparatus and moved on the transfer path and arranged in the rotary transfer means of the vacuum processing chamber was sequentially supplied to the annealing means, the cooling means, and the communicating portion beam welding means. The apparatus for manufacturing an electronic component sealed body according to any one of claims 11 to 15, wherein after that, the conveyance path is moved again in a direction opposite to that at the time of carrying in and carried out of the apparatus.
The manufacturing apparatus of the electronic component sealing body according to any one of claims 9 to 16, further comprising a vacuum preliminary chamber communicating with the vacuum processing chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004253575A JP2006073679A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004253575A JP2006073679A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006073679A true JP2006073679A (en) | 2006-03-16 |
Family
ID=36153997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004253575A Pending JP2006073679A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006073679A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008176906A (en) * | 2006-11-16 | 2008-07-31 | Qimonda North America Corp | System preventing deterioration in data retention property |
JP2011035436A (en) * | 2010-11-26 | 2011-02-17 | Nec Corp | Method of manufacturing vacuum package |
WO2012081328A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 株式会社村田製作所 | Method for manufacturing electronic component |
JP2013041970A (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Seiko Epson Corp | Sealing method of package, housing of electronic device, and cell |
JP5162675B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-03-13 | セイコーインスツル株式会社 | Piezoelectric vibrator manufacturing method, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece |
TWI418433B (en) * | 2011-03-25 | 2013-12-11 | ||
US8661973B2 (en) | 2008-07-18 | 2014-03-04 | Ricoh Company, Ltd. | Screen plate including dummy printing region and full surface solid printing region |
JP2014049762A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Freescale Semiconductor Inc | Leadframes, air-cavity packages and electronic devices with offset vent holes, and methods of their manufacture |
JP5700318B1 (en) * | 2014-07-23 | 2015-04-15 | Cross大阪株式会社 | Sealing device and sealing / cooling method |
US9516773B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-12-06 | Seiko Epson Corporation | Lid body, package, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing package |
-
2004
- 2004-08-31 JP JP2004253575A patent/JP2006073679A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008176906A (en) * | 2006-11-16 | 2008-07-31 | Qimonda North America Corp | System preventing deterioration in data retention property |
US8661973B2 (en) | 2008-07-18 | 2014-03-04 | Ricoh Company, Ltd. | Screen plate including dummy printing region and full surface solid printing region |
JP5162675B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-03-13 | セイコーインスツル株式会社 | Piezoelectric vibrator manufacturing method, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio timepiece |
US8638180B2 (en) | 2008-11-28 | 2014-01-28 | Sii Crystal Technology Inc. | Piezoelectric vibrator manufacturing method, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece |
JP2011035436A (en) * | 2010-11-26 | 2011-02-17 | Nec Corp | Method of manufacturing vacuum package |
JPWO2012081328A1 (en) * | 2010-12-16 | 2014-05-22 | 株式会社村田製作所 | Manufacturing method of electronic parts |
WO2012081328A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 株式会社村田製作所 | Method for manufacturing electronic component |
CN103262235A (en) * | 2010-12-16 | 2013-08-21 | 株式会社村田制作所 | Method for manufacturing electronic component |
TWI418433B (en) * | 2011-03-25 | 2013-12-11 | ||
JP2013041970A (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Seiko Epson Corp | Sealing method of package, housing of electronic device, and cell |
JP2014049762A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Freescale Semiconductor Inc | Leadframes, air-cavity packages and electronic devices with offset vent holes, and methods of their manufacture |
US9516773B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-12-06 | Seiko Epson Corporation | Lid body, package, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing package |
JP5700318B1 (en) * | 2014-07-23 | 2015-04-15 | Cross大阪株式会社 | Sealing device and sealing / cooling method |
JP2016025268A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | Cross大阪株式会社 | Sealing device and sealing/cooling method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7902481B2 (en) | Method of manufacturing sealed electronic component and sealed electronic component | |
EP1350588B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US7557491B2 (en) | Electronic component package | |
US20070170227A1 (en) | Soldering method | |
US7060520B2 (en) | Piezoelectric device and cover sealing method and apparatus therefor, cellular phone apparatus using piezoelectric device and electronic apparatus using piezoelectric device | |
JP2006073679A (en) | Manufacturing method and apparatus of electronic component sealing structure | |
JP2007012728A (en) | Piezoelectric vibrator package, manufacturing method thereof, and physical quantity sensor | |
JP3456432B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing vibrator device | |
JP5196677B2 (en) | Electronic component sealing device | |
JP2004320150A (en) | Piezoelectric device, package therefor, method of manufacturing the same | |
JP2007005458A (en) | Package sealing tray, sealing device of package and method of manufacturing electronic device | |
JP2009055193A (en) | Method of manufacturing piezoelectric device | |
JP2006073977A (en) | Method for manufacturing wafer level package using laser irradiation | |
JP4397339B2 (en) | Electronic component package manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP2004363703A (en) | Vacuum sealing method of package for piezoelectric device | |
JP2007005457A (en) | Sealing device of package and method of manufacturing electronic device | |
JP7017274B2 (en) | Manufacturing methods and equipment for electronic components | |
JP4847735B2 (en) | Method for manufacturing piezoelectric device | |
JP2011014810A (en) | Sealing device for electronic component | |
JP2001267867A (en) | Method for manufacturing piezoelectric oscillator | |
JP2009170782A (en) | Sealing lid and package | |
JP6824520B2 (en) | Manufacturing methods and equipment for electronic components | |
JP2005251812A (en) | Electronic component seal and method of manufacturing the same | |
JP2901403B2 (en) | Package sealing device for electronic component storage and sealing method | |
JP2003283287A (en) | Piezoelectric device, its hole sealing method, hole sealing apparatus, portable telephone device utilizing the piezoelectric device and electronic apparatus utilizing the piezoelectric device |