JP2006147904A - Method of manufacturing electronic-element package, and electronic-element package - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To conduct a sealing with a high reliability in an electronic-element package. <P>SOLUTION: In the electronic-element package 1, an electronic element 21 is stored by bonding a first substrate 22 with a mounted electronic element 21 and a second substrate 23. In the electronic-element package 1, the first substrate 22 and the second substrate 23 are joined by fitting a gold metal wall 221 surrounding the electronic element 21 to the first substrate 22. The width and height of the metal wall 221 are formed in 1 μm or more, and the first substrate 22 and the second substrate 23 are metal-joined while plastically deforming the metal wall 221 in the height direction in this case. Accordingly, the bonding can be conducted while absorbing the irregularities and warps of the substrates by the metal wall 221, and the sealing in the electronic-element package 1 can be conducted with the high reliability. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、密閉された内部空間に電子素子を収納する電子素子パッケージの製造方法および電子素子パッケージに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device package for storing an electronic device in a sealed internal space, and an electronic device package.

従来より、半導体素子、表面弾性波素子、その他様々な電子素子を、大気中に存在する水分や酸素等の影響から守る一手法として、凹状の容器の内部に電子素子を収納し、容器の上面にはんだ、ガラス材、接着剤等を供給し、金属やセラミックスの板を接合して容器内部を密閉して電子素子を封止する技術が提案されている。例えば、特許文献1では、凹状のセラミック容器の上面にメタライズ層、ニッケルメッキ、金メッキを順に設け、銀ロウを介して金属膜が形成された金属蓋とシーム溶接することにより、シールリングを使用せずに気密性の改善および容器単価の低減を実現する技術が開示されている。
特開平11−312748号公報
Conventionally, as a technique for protecting semiconductor elements, surface acoustic wave elements, and other various electronic elements from the effects of moisture, oxygen, etc. existing in the atmosphere, the electronic elements are housed inside a concave container, and the top surface of the container A technique has been proposed in which a solder, glass material, adhesive, or the like is supplied to a metal, a ceramic plate is joined, the inside of the container is sealed, and the electronic element is sealed. For example, in Patent Document 1, a metallized layer, nickel plating, and gold plating are sequentially provided on the top surface of a concave ceramic container, and a seal ring is used by seam welding to a metal lid on which a metal film is formed via silver brazing. A technique for improving airtightness and reducing the unit price of a container is disclosed.
JP 11-31748 A

ところで、はんだ、ガラスパウダー、銀ロウ等で封止を行う場合、200℃以上に加熱をする必要があるが、内部空間に配置されるデバイスが、微小なメカニカルスイッチ、メカニカルフィルタ等のように耐熱性が低い場合、デバイスに熱による損傷を与えてしまったり、十分に信頼性の高い封止を行うことができないという問題が生じてしまう。もちろん、樹脂系の接着剤にて低温で封止する手法も考えられるが、高周波メカニカルフィルタのように周囲に存在する気体により特性が劣化するデバイスを1Pa以下の減圧状態で気密封止したり、微小なメカニカルスイッチのように湿度による影響を防止する必要がある場合は、樹脂系の接着剤による封止は好ましくない。   By the way, when sealing with solder, glass powder, silver brazing, etc., it is necessary to heat to 200 ° C. or higher, but the device placed in the internal space is heat resistant like a small mechanical switch, mechanical filter, etc. If the property is low, there is a problem that the device is damaged by heat or a sufficiently reliable sealing cannot be performed. Of course, a method of sealing at a low temperature with a resin-based adhesive is also conceivable, but a device whose characteristics deteriorate due to surrounding gas such as a high-frequency mechanical filter is hermetically sealed in a reduced pressure state of 1 Pa or less, When it is necessary to prevent the influence of humidity like a minute mechanical switch, sealing with a resin adhesive is not preferable.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電子素子パッケージの封止において信頼性の高い封止を行うことができ、さらに比較的低温での接合にも応用できる手法を提供することを主たる目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is a main object of the present invention to provide a technique that can perform highly reliable sealing in sealing an electronic device package and can be applied to bonding at a relatively low temperature. It is aimed.

請求項1に記載の発明は、電子素子パッケージの製造方法であって、幅が1μm以上1mm以下、高さが0.1μm以上35μm以下であるとともに所定の領域を囲む環状の金属壁が形成された第1の容器部材と、前記金属壁に対応する接合部を有する第2の容器部材とを準備する準備工程と、前記接合部と前記金属壁とを対向させる位置合わせ工程と、前記接合部と前記金属壁とを当接させ、さらに前記第1の容器部材と前記第2の容器部材とを互いに近づく方向に押圧することにより、前記金属壁を高さ方向に関して塑性変形させながら前記金属壁の上面全体と前記接合部とを金属接合して電子素子が配置される空間の少なくとも一部を形成する押圧工程とを備える。   The invention according to claim 1 is a method of manufacturing an electronic device package, wherein a width is 1 μm or more and 1 mm or less, a height is 0.1 μm or more and 35 μm or less, and an annular metal wall surrounding a predetermined region is formed. A preparation step of preparing a first container member and a second container member having a joint corresponding to the metal wall, a positioning step of facing the joint and the metal wall, and the joint And the metal wall are pressed against each other, and the first container member and the second container member are pressed in a direction approaching each other, so that the metal wall is plastically deformed with respect to the height direction. And a pressing step for forming at least a part of a space in which the electronic element is arranged by metal bonding the entire upper surface and the bonding portion.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記金属壁の高さが1μm以上10μm以下である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the electronic device package manufacturing method according to the first aspect, wherein the height of the metal wall is not less than 1 μm and not more than 10 μm.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記金属壁の高さが2μm以上5μm以下である。   According to a third aspect of the present invention, in the electronic device package manufacturing method according to the first aspect, the height of the metal wall is 2 μm or more and 5 μm or less.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記押圧工程の前に、前記金属壁および前記接合部にエネルギー波を照射する工程をさらに備え、前記押圧工程において、300℃以下にて前記金属接合が行われる。   Invention of Claim 4 is a manufacturing method of the electronic element package in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: An energy wave is irradiated to the said metal wall and the said junction part before the said press process. The method further includes a step, wherein the metal bonding is performed at 300 ° C. or less in the pressing step.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記押圧工程が減圧環境下で行われ、前記押圧工程により前記電子素子が配置される前記空間が完全に封止される。   Invention of Claim 5 is a manufacturing method of the electronic element package of Claim 4, Comprising: The said press process is performed in a pressure-reduced environment, The said space by which the said electronic element is arrange | positioned by the said press process is provided. Fully sealed.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記金属壁が、金、銅またはアルミニウムにより形成される。   A sixth aspect of the present invention is the electronic element package manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the metal wall is formed of gold, copper or aluminum.

請求項7に記載の発明は、電子素子パッケージの製造方法であって、所定の領域を囲む複数の環状部を有する金属壁が形成された第1の容器部材と、前記金属壁に対応する接合部を有する第2容器部材とを準備する準備工程と、前記接合部と前記金属壁とを対向させる位置合わせ工程と、前記接合部と前記金属壁とを当接させ、さらに前記第1の容器部材と前記第2の容器部材とを互いに近づく方向に押圧することにより、前記金属壁と前記接合部とを金属接合して電子素子が配置される空間の少なくとも一部を形成する押圧工程とを備える。   The invention according to claim 7 is a method of manufacturing an electronic device package, wherein a first container member formed with a metal wall having a plurality of annular portions surrounding a predetermined region, and a joint corresponding to the metal wall A preparation step of preparing a second container member having a portion, an alignment step of facing the joint portion and the metal wall, contacting the joint portion and the metal wall, and further the first container Pressing the member and the second container member in a direction approaching each other to form a metal space between the metal wall and the joint portion to form at least a part of a space in which the electronic element is disposed; Prepare.

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、前記金属壁が、前記複数の環状部うちのいずれか2つの環状部の間に、前記2つの環状部を連結する複数の連結部をさらに有する。   The invention according to claim 8 is the method of manufacturing the electronic device package according to claim 7, wherein the metal wall is between the two annular portions of the plurality of annular portions. It further has a some connection part which connects an annular part.

請求項9に記載の発明は、電子素子パッケージであって、請求項1ないし8のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法により製造されたものである。   The invention according to claim 9 is an electronic element package, which is manufactured by the method for manufacturing an electronic element package according to any one of claims 1 to 8.

請求項10に記載の発明は、電子素子パッケージであって、電子素子と、前記電子素子が収納される内部空間を形成する第1の容器部材および第2の容器部材とを備え、前記第1の容器部材が、前記内部空間に接する領域を囲む複数の環状部を有する金属壁を備え、前記第2の容器部材の接合部が前記金属壁と金属接合されている。   The invention according to claim 10 is an electronic element package, comprising: an electronic element; and a first container member and a second container member that form an internal space in which the electronic element is stored, The container member includes a metal wall having a plurality of annular portions surrounding a region in contact with the internal space, and the joint portion of the second container member is metal-bonded to the metal wall.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の電子素子パッケージであって、前記金属壁が、前記複数の環状部うちのいずれか2つの環状部の間に、前記2つの環状部を連結する複数の連結部をさらに有する。   An eleventh aspect of the present invention is the electronic device package according to the tenth aspect, in which the metal wall includes the two annular portions between any two annular portions of the plurality of annular portions. It further has a plurality of connecting portions to be connected.

本発明によれば、高い信頼性にて電子素子パッケージの封止を行うことができる。また、請求項2および3の発明では容易に封止することができる。   According to the present invention, the electronic element package can be sealed with high reliability. In the inventions of claims 2 and 3, the sealing can be easily performed.

請求項4の発明では、耐熱温度の低い電子素子を収納することができ、請求項5の発明では、気体の存在を嫌う電子素子を適切に収納することができる。また、請求項8および11に記載の発明では、封止の信頼性をより向上することができる。   In invention of Claim 4, an electronic element with low heat-resistant temperature can be accommodated, and in invention of Claim 5, the electronic element which dislikes presence of gas can be accommodated appropriately. In the inventions according to claims 8 and 11, the sealing reliability can be further improved.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電子素子パッケージ1を示す縦断面図である。電子素子パッケージ1は、電子素子21が実装された第1基板22、および、第1基板22に接合されることにより電子素子21を収納する空間を形成するキャビティ230を有する第2基板23を備える。すなわち、電子素子パッケージ1では、第1基板22および第2基板23が電子素子21を収納する容器部材としての役割を果たす。電子素子21としては、例えば、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタが用いられ、第1基板22はシリコン、第2基板23はシリコンまたはガラスにて形成され、6mm四方の大きさとされる。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an electronic element package 1 according to a first embodiment of the present invention. The electronic element package 1 includes a first substrate 22 on which the electronic element 21 is mounted, and a second substrate 23 having a cavity 230 that forms a space for accommodating the electronic element 21 by being bonded to the first substrate 22. . That is, in the electronic element package 1, the first substrate 22 and the second substrate 23 serve as container members that store the electronic elements 21. For example, a SAW (Surface Acoustic Wave) filter is used as the electronic element 21, and the first substrate 22 is formed of silicon and the second substrate 23 is formed of silicon or glass, and has a size of 6 mm square.

図2は、第1基板22と第2基板23とが接合される前の第1基板22および電子素子21を示す平面図である。第1基板22の電子素子21の周囲には、必要に応じて適宜薄いメッキが施され、さらに、最上面には電子素子21が実装される領域を囲む環状の金の金属壁221がメッキにて形成される。なお、図2では金属壁221の幅を強調して太く描いている。一方、図1中に示すように、金属壁221に対応する第2基板23の下面は金でメタライズされた接合部231となっており、金属壁221と接合部231とが金属接合されることにより、電子素子21が収納される空間が気密に封止される。   FIG. 2 is a plan view showing the first substrate 22 and the electronic element 21 before the first substrate 22 and the second substrate 23 are bonded together. The periphery of the electronic element 21 of the first substrate 22 is appropriately thinly plated as necessary, and an annular gold metal wall 221 surrounding the region where the electronic element 21 is mounted is plated on the uppermost surface. Formed. In FIG. 2, the width of the metal wall 221 is emphasized and drawn thick. On the other hand, as shown in FIG. 1, the lower surface of the second substrate 23 corresponding to the metal wall 221 is a joint portion 231 that is metallized with gold, and the metal wall 221 and the joint portion 231 are metal-joined. Thus, the space in which the electronic element 21 is accommodated is hermetically sealed.

図3は電子素子パッケージ1の製造工程を示す図である。電子素子パッケージ1が製造される際には、予め、基板上に金属壁221がメッキにより形成されて電子素子21が実装されることにより第1基板22が準備され、キャビティ230が形成された第2基板23も準備される(ステップS1)。そして、図4に示すように、プラズマ処理用のチャンバ51内にてステージ52上に第1基板22が載置され、チャック53に第2基板23が保持される。これにより、第2基板23の接合部231と第1基板22の金属壁221とが対向した状態とされる(図1参照)。その後、チャンバ51には図示省略のカメラが一時的に挿入され、金属壁221に対して接合部231の位置合わせが行われる(ステップS2)。   FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electronic element package 1. When the electronic device package 1 is manufactured, a first substrate 22 is prepared by forming a metal wall 221 on the substrate by plating and mounting the electronic device 21 in advance, and the cavity 230 is formed. Two substrates 23 are also prepared (step S1). As shown in FIG. 4, the first substrate 22 is placed on the stage 52 in the plasma processing chamber 51, and the second substrate 23 is held by the chuck 53. As a result, the joint portion 231 of the second substrate 23 and the metal wall 221 of the first substrate 22 face each other (see FIG. 1). Thereafter, a camera (not shown) is temporarily inserted into the chamber 51, and the joining portion 231 is aligned with the metal wall 221 (step S2).

ステージ52およびチャック53は互いに対向する電極となっており、チャンバ51内が減圧された後(例えば、1Pa以下まで減圧される。)、必要な量だけアルゴンガスが導入され、ステージ52とチャック53との間に交流の高周波電圧が印加されることによりプラズマが発生し、第1基板22の金属壁221および第2基板23の接合部231に表面処理(いわゆる、プラズマ洗浄処理)が施される(ステップS3)。   The stage 52 and the chuck 53 are electrodes facing each other. After the pressure in the chamber 51 is reduced (for example, the pressure is reduced to 1 Pa or less), argon gas is introduced in a necessary amount, and the stage 52 and the chuck 53 are introduced. A plasma is generated by applying an alternating high-frequency voltage between and the surface of the metal wall 221 of the first substrate 22 and the bonding portion 231 of the second substrate 23 (so-called plasma cleaning treatment). (Step S3).

表面処理が完了すると、チャック53に接続されているシャフト54が下降し、図5に示すように、接合部231と金属壁221とが当接し(図1参照)、さらに第1基板22と第2基板23とが互いに近づく方向に押圧される(ステップS4)。図6.Aおよび図6.Bは、押圧前後における金属壁221の様子を示す拡大図である。図6.Aおよび図6.Bに示すように、押圧により金属壁221が高さ方向に関して塑性変形されながら金属壁221の上面全体と接合部231とが金属接合する(すなわち、金属原子レベルで接合される)。これにより、電子素子21が配置される密閉空間が形成される。また、表面処理時および接合時には第1基板22および第2基板23は150℃以下とされ電子素子21が熱により破損してしまうことが防止される。   When the surface treatment is completed, the shaft 54 connected to the chuck 53 is lowered, and as shown in FIG. 5, the joint portion 231 and the metal wall 221 come into contact with each other (see FIG. 1). The two substrates 23 are pressed toward each other (Step S4). FIG. A and FIG. B is an enlarged view showing a state of the metal wall 221 before and after pressing. FIG. A and FIG. As shown in B, the entire upper surface of the metal wall 221 and the bonding portion 231 are metal-bonded (that is, bonded at the metal atom level) while the metal wall 221 is plastically deformed in the height direction by pressing. Thereby, the sealed space in which the electronic element 21 is disposed is formed. Further, during the surface treatment and bonding, the first substrate 22 and the second substrate 23 are set to 150 ° C. or lower to prevent the electronic element 21 from being damaged by heat.

以上のように、電子素子パッケージ1では、製造時に金属壁221を高さ方向に関して塑性変形させながら第1基板22と第2基板23との金属接合が行われる。これにより、第1基板22の上面や第2基板23の下面の凹凸や基板自体の反りを金属壁221にて吸収しつつ接合を行うことができ、電子素子21が収納される空間の封止の信頼性を向上することができる。また、金属壁221を利用することにより、接合に必要な領域の幅を最小限に抑えることができ、電子素子パッケージの小型化にも対応することができる。   As described above, in the electronic element package 1, metal bonding between the first substrate 22 and the second substrate 23 is performed while plastic deformation of the metal wall 221 in the height direction at the time of manufacture. As a result, bonding can be performed while absorbing the unevenness of the upper surface of the first substrate 22 and the lower surface of the second substrate 23 and the warpage of the substrate itself by the metal wall 221, and sealing the space in which the electronic element 21 is accommodated Reliability can be improved. In addition, by using the metal wall 221, the width of a region necessary for bonding can be minimized, and the electronic device package can be reduced in size.

また、押圧による封止が減圧環境下にて行われ、このとき電子素子21が配置される空間が完全に封止されるため(すなわち、内部空間となる領域全体が形成されるため)、メカニカルフィルタのような気体の存在を嫌う電子素子21であっても適切に収納して封止することができ、さらに、金属接合により、微小メカニカルスイッチのように湿気を嫌う電子素子21であっても信頼性の高い封止を行うことができる。   Further, the sealing by pressing is performed in a reduced pressure environment, and at this time, the space where the electronic element 21 is disposed is completely sealed (that is, the entire region serving as the internal space is formed), so that the mechanical Even an electronic element 21 that dislikes the presence of gas, such as a filter, can be stored and sealed appropriately, and furthermore, even an electronic element 21 that dislikes moisture such as a micro mechanical switch by metal bonding. Highly reliable sealing can be performed.

ここで、金属壁221の断面形状について説明する。金属壁221は、低コストにて形成するために、レジスト(さらに好ましくはドライフィルムレジスト)を用いるめっき法(エッチング法でもよい。)により形成されることが好ましい。通常、露光工程を伴う加工方法では、金属壁221の幅(図6.Aに示すW1)は1μm以上とされることが好ましく、高さ(図6.Aに示すH1)は通常、0.1μm以上とされる。ただし、第1基板22および第2基板23の平坦度、接合装置の精度等を考慮すると高さH1は1μm以上とされることが好ましい。また、電子素子パッケージ1の用途に鑑み、幅W1は1mm以下、めっき可能範囲から高さH1は35μm以下とされることが好ましい。なお、容易に金属壁221が形成できるという点からは、高さH1は10μm以下が好ましく、金属壁221の塑性変形量、すなわち、図6.Aに示す高さH1と図6.Bに示す高さH2との差が1〜2μmとされることが好ましい点、金属壁形成に要する各種材料や作業効率等を考慮すると、金属壁221の高さH1は2μm以上5μm以下とされることが最も好ましい。   Here, the cross-sectional shape of the metal wall 221 will be described. In order to form the metal wall 221 at a low cost, the metal wall 221 is preferably formed by a plating method (an etching method may be used) using a resist (more preferably a dry film resist). In general, in a processing method involving an exposure process, the width of the metal wall 221 (W1 shown in FIG. 6.A) is preferably 1 μm or more, and the height (H1 shown in FIG. 6.A) is usually 0.8. 1 μm or more. However, considering the flatness of the first substrate 22 and the second substrate 23, the accuracy of the bonding apparatus, etc., the height H1 is preferably set to 1 μm or more. Further, in view of the use of the electronic element package 1, it is preferable that the width W1 is 1 mm or less and the height H1 is 35 μm or less from the plating range. From the viewpoint that the metal wall 221 can be easily formed, the height H1 is preferably 10 μm or less, and the amount of plastic deformation of the metal wall 221, that is, FIG. A height H1 shown in FIG. The height H1 of the metal wall 221 is set to be 2 μm or more and 5 μm or less in consideration of the point that the difference from the height H2 shown in B is preferably 1 to 2 μm and various materials required for forming the metal wall, work efficiency, and the like. Most preferably.

図7および図8は、第1基板22および第2基板23に施される表面処理の他の例を示す図である。図7では、減圧されたチャンバ61内でエネルギー波照射源62からステージ63に載置された第1基板22およびチャック64に保持された第2基板23にエネルギー波が照射されて表面処理が行われる。エネルギー波としては、電子ビーム、高速原子ビーム(FAB)、イオンビーム、紫外線、レーザ光等が利用される。表面処理後はシャフト65が下降することによりチャンバ61内で第1基板22と第2基板23とが互いに押圧され、金属壁221を高さ方向に塑性変形させながら接合部231と金属壁221とが金属接合される。   7 and 8 are diagrams showing another example of the surface treatment applied to the first substrate 22 and the second substrate 23. FIG. In FIG. 7, the surface treatment is performed by irradiating the first substrate 22 placed on the stage 63 and the second substrate 23 held by the chuck 64 from the energy wave irradiation source 62 in the decompressed chamber 61 with the energy wave. Is called. As the energy wave, an electron beam, a fast atom beam (FAB), an ion beam, ultraviolet light, laser light, or the like is used. After the surface treatment, the first substrate 22 and the second substrate 23 are pressed against each other in the chamber 61 by the shaft 65 being lowered, and the metal wall 221 is plastically deformed in the height direction, and the joint portion 231 and the metal wall 221 are Is metal-bonded.

図8では、大気中にてエキシマ紫外線ランプ71を利用してステージ72上に載置された第1基板22およびチャック73に保持された第2基板23に紫外線が照射されることにより、金属壁221および接合部231に表面処理が施される様子を示す図である。紫外線照射後は、チャック73に接続されているシャフト74が下降して第1基板22の金属壁221を塑性変形させつつ第2基板23の接合部231と大気中にて金属接合される。なお、図4や図7の場合において表面処理後にチャンバから第1基板22および第2基板23を取り出して大気中にて押圧による金属接合が行われてもよい。さらに、超音波振動が補助的に併用されてもよい。以上のように、ロウ材を用いることなく金属同士が原子レベルで直接接合されるのであれば、金属接合としては様々な接合手法が採用されてよい。   In FIG. 8, the first substrate 22 placed on the stage 72 and the second substrate 23 held by the chuck 73 are irradiated with ultraviolet rays using an excimer ultraviolet lamp 71 in the atmosphere, thereby causing a metal wall. It is a figure which shows a mode that surface treatment is given to 221 and the junction part 231. FIG. After the ultraviolet irradiation, the shaft 74 connected to the chuck 73 is lowered, and the metal wall 221 of the first substrate 22 is plastically deformed to be metal-bonded with the bonding portion 231 of the second substrate 23 in the atmosphere. 4 and 7, the first substrate 22 and the second substrate 23 may be taken out from the chamber after the surface treatment, and metal bonding may be performed by pressing in the atmosphere. Furthermore, ultrasonic vibration may be used in an auxiliary manner. As described above, as long as metals are directly bonded at an atomic level without using a brazing material, various bonding methods may be employed as the metal bonding.

図9は、本発明の第2の実施の形態に係る電子素子パッケージ1aを示す縦断面図であり、図10は、電子素子パッケージ1aの第1基板22の平面図である。図10に示すように、電子素子パッケージ1aでは金属壁221が略格子状とされ、その他の点は第1の実施の形態と同様であり、第1基板22およびキャビティ230を有する第2基板23が金属接合されることにより、電子素子21が収納される内部空間が形成される。図9および図10では適宜、図1および図2と同様の符号を付している。   FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an electronic element package 1a according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a plan view of the first substrate 22 of the electronic element package 1a. As shown in FIG. 10, in the electronic device package 1a, the metal walls 221 are substantially lattice-shaped, and the other points are the same as in the first embodiment, and the second substrate 23 having the first substrate 22 and the cavity 230 is provided. Is metal-bonded to form an internal space in which the electronic element 21 is accommodated. 9 and 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are attached as appropriate.

電子素子パッケージ1aの金属壁221は、図10に示すように電子素子21の周囲を囲む、すなわち、内部空間に接する領域を囲む複数の環状部31を有し、複数の環状部31の全ての間が複数の連結部32により連結される。金属壁221により第1基板22と第2基板23との間において複数の微小空間が形成され、万一、金属壁221と接合部231との間の金属接合が部分的に不完全であっり損傷したとしても、他の部位における接合により、内部空間の封止が保たれる。その結果、封止の信頼性が向上される。   As shown in FIG. 10, the metal wall 221 of the electronic device package 1 a has a plurality of annular portions 31 surrounding the periphery of the electronic device 21, that is, surrounding a region in contact with the internal space. The spaces are connected by a plurality of connecting portions 32. A plurality of minute spaces are formed between the first substrate 22 and the second substrate 23 by the metal wall 221, and the metal bonding between the metal wall 221 and the bonding portion 231 is partially incomplete. Even if it is damaged, the sealing of the internal space is maintained by the bonding at other parts. As a result, the reliability of sealing is improved.

電子素子パッケージ1aの製造方法は、取り扱い対象である第1基板22の金属壁221の形状が異なるという点を除いて図3の場合と同様である。すなわち、電子素子21が実装された領域を囲む複数の環状部31および複数の連結部32を有する金属壁221が形成された第1基板22と、金属壁221に対応する接合部231を有する第2基板23とが準備され(ステップS1)、接合部231と金属壁221とを対向させて位置合わせが行われ(ステップS2)、金属壁221および接合部231に表面処理が行われた後(ステップS3)、接合部231と金属壁221とを当接させ、さらに第1基板22と第2基板23とを互いに近づく方向に押圧することにより(ステップS4)、金属壁221と接合部231とを金属接合して電子素子21が配置される空間が形成される。ただし、金属壁221が多重とされるため、第1の実施の形態よりも金属壁221の塑性変形量が小さくても信頼性の高い封止を行うことができる。   The manufacturing method of the electronic element package 1a is the same as that in the case of FIG. 3 except that the shape of the metal wall 221 of the first substrate 22 to be handled is different. That is, the first substrate 22 on which the metal wall 221 having the plurality of annular portions 31 and the plurality of connecting portions 32 surrounding the region where the electronic element 21 is mounted is formed, and the first substrate 22 having the joint portion 231 corresponding to the metal wall 221. After the two substrates 23 are prepared (step S1), the bonding portion 231 and the metal wall 221 are aligned to face each other (step S2), and the metal wall 221 and the bonding portion 231 are subjected to surface treatment ( In step S3), the bonding portion 231 and the metal wall 221 are brought into contact with each other, and further, the first substrate 22 and the second substrate 23 are pressed in a direction approaching each other (step S4), whereby the metal wall 221 and the bonding portion 231 are Are joined to form a space in which the electronic element 21 is disposed. However, since the metal walls 221 are multiple, even if the amount of plastic deformation of the metal walls 221 is smaller than that of the first embodiment, highly reliable sealing can be performed.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.

例えば、上記実施の形態では、第1基板22および第2基板23により電子素子21を収納する空間が形成されるが、上蓋、側壁および下蓋というように3以上の部材により電子素子21を収納する空間が形成される場合の部材間の接合に第1の実施の形態のような高さや幅を有する金属壁221、または、第2の実施の形態のような形状の金属壁221を利用することができる。すなわち、金属壁221を利用した金属接合により電子素子21が配置される空間の少なくとも一部が形成されるのみでもよい。第1基板22や第2基板23の材料は、金属やセラミックス等の他の材料であってもよい。   For example, in the above embodiment, a space for storing the electronic element 21 is formed by the first substrate 22 and the second substrate 23, but the electronic element 21 is stored by three or more members such as an upper lid, a side wall, and a lower lid. When the space to be formed is formed, the metal wall 221 having the height and the width as in the first embodiment or the metal wall 221 having the shape as in the second embodiment is used for joining the members. be able to. That is, at least a part of the space in which the electronic element 21 is disposed may be formed by metal bonding using the metal wall 221. The material of the first substrate 22 and the second substrate 23 may be other materials such as metal and ceramics.

収納される電子素子21もSAWフィルタには限定されず、メカニカルスイッチや半導体回路、センサ等の他の様々な電子素子であってもよい。   The stored electronic element 21 is not limited to the SAW filter, and may be various other electronic elements such as a mechanical switch, a semiconductor circuit, and a sensor.

上記実施の形態における金属接合は150℃以下で行われ、これにより、はんだを用いる場合よりも低温にて接合することができるが、金属接合は300℃以下で行われてもよい。この場合においても耐熱性が300℃以下の電子素子を収納する場合に300℃を超える温度が要求される熱拡散等の熱のみによる接合方法を避けつつ封止を行うことができる。また、エネルギー波の照射に代えて、超音波振動のみが接合時に与えられてもよい。   The metal bonding in the above embodiment is performed at 150 ° C. or lower, and thereby, bonding can be performed at a lower temperature than in the case of using solder, but the metal bonding may be performed at 300 ° C. or lower. Even in this case, when an electronic device having a heat resistance of 300 ° C. or lower is accommodated, sealing can be performed while avoiding a bonding method using only heat such as thermal diffusion that requires a temperature exceeding 300 ° C. Further, instead of the energy wave irradiation, only ultrasonic vibration may be applied at the time of bonding.

上記実施の形態では、金属壁221が金により形成され、接合部231も金により形成されるが、これらの部位は銅、アルミニウム、はんだ等の容易に塑性変形する他の金属により形成されてもよい。ただし、塑性変形を伴う金属接合を適切に行うという観点からは、金、銅またはアルミニウムを採用することが好ましく、高い品質での接合を容易に行うという点からは金が最も好ましい。さらに、金属壁221の断面形状は、略長方形以外に、三角形や台形状等の他の形状であってもよく、金属壁221がめっき法やエッチング法以外の方法により形成されてもよい。   In the above embodiment, the metal wall 221 is formed of gold, and the joint portion 231 is also formed of gold. However, these portions may be formed of other metals that are easily plastically deformed, such as copper, aluminum, and solder. Good. However, gold, copper, or aluminum is preferably used from the viewpoint of appropriately performing metal bonding with plastic deformation, and gold is most preferable from the viewpoint of easily performing high-quality bonding. Furthermore, the cross-sectional shape of the metal wall 221 may be other shapes such as a triangle or a trapezoid in addition to the substantially rectangular shape, and the metal wall 221 may be formed by a method other than the plating method or the etching method.

第2の実施の形態における金属壁221は、連結部32が省略され、環状部31のみとされてもよい。また、少なくともいずれか2つの環状部31の間に連結部32が残されてもよい。このような場合であっても、少なくとも複数の環状部31による多重の封止により、封止の信頼性が向上される。   In the metal wall 221 in the second embodiment, the connecting portion 32 may be omitted and only the annular portion 31 may be provided. Further, the connecting portion 32 may be left between at least any two of the annular portions 31. Even in such a case, the reliability of sealing is improved by multiple sealing by at least the plurality of annular portions 31.

さらに、第1基板22および第2基板23の形状は適宜変更されてよく、例えば、第1基板22がキャビティを有していてもよい。電子素子21が第2基板23上に直接形成され、かつ、接合後の金属壁221よりもて十分に薄い場合は、第2基板23は第1基板22と同様に平らな基板とされてもよい。   Furthermore, the shapes of the first substrate 22 and the second substrate 23 may be appropriately changed. For example, the first substrate 22 may have a cavity. When the electronic element 21 is formed directly on the second substrate 23 and is sufficiently thinner than the metal wall 221 after bonding, the second substrate 23 may be a flat substrate like the first substrate 22. Good.

本発明は、様々な電子素子が内部空間に収納される電子素子パッケージおよびその製造方法に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an electronic device package in which various electronic devices are accommodated in an internal space and a manufacturing method thereof.

電子素子パッケージの縦断面図Vertical section of electronic device package 第1基板および電子素子の平面図Plan view of first substrate and electronic element 電子素子パッケージの製造工程を示す図Diagram showing manufacturing process of electronic device package チャンバを示す図Diagram showing chamber 第1基板と第2基板との接合を示す図The figure which shows joining of the 1st substrate and the 2nd substrate 押圧前の金属壁を示す図The figure which shows the metal wall before pressing 押圧後の金属壁を示す図The figure which shows the metal wall after pressing 表面処理の他の例を示す図The figure which shows the other example of surface treatment 表面処理のさらに他の例を示す図The figure which shows the further another example of surface treatment 電子素子パッケージの縦断面図Vertical section of electronic device package 第1基板および電子素子の平面図Plan view of first substrate and electronic element

符号の説明Explanation of symbols

1,1a 電子素子パッケージ
21 電子素子
22 第1基板
23 第2基板
31 環状部
32 連結部
221 金属壁
231 接合部
S1〜S4 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a Electronic device package 21 Electronic device 22 1st board | substrate 23 2nd board | substrate 31 Annular part 32 Connection part 221 Metal wall 231 Joining part S1-S4 Step

Claims (11)

電子素子パッケージの製造方法であって、
幅が1μm以上1mm以下、高さが0.1μm以上35μm以下であるとともに所定の領域を囲む環状の金属壁が形成された第1の容器部材と、前記金属壁に対応する接合部を有する第2の容器部材とを準備する準備工程と、
前記接合部と前記金属壁とを対向させる位置合わせ工程と、
前記接合部と前記金属壁とを当接させ、さらに前記第1の容器部材と前記第2の容器部材とを互いに近づく方向に押圧することにより、前記金属壁を高さ方向に関して塑性変形させながら前記金属壁の上面全体と前記接合部とを金属接合して電子素子が配置される空間の少なくとも一部を形成する押圧工程と、
を備えることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
A method for manufacturing an electronic device package, comprising:
A first container member having a width of 1 μm or more and 1 mm or less, a height of 0.1 μm or more and 35 μm or less and having an annular metal wall surrounding a predetermined region, and a joint portion corresponding to the metal wall. A preparation step of preparing two container members;
An alignment step of facing the joint and the metal wall;
While bringing the joint portion and the metal wall into contact with each other and further pressing the first container member and the second container member toward each other, the metal wall is plastically deformed in the height direction. A pressing step for forming at least a part of a space in which the electronic element is disposed by metal-joining the entire upper surface of the metal wall and the joining portion;
An electronic element package manufacturing method comprising:
請求項1に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記金属壁の高さが1μm以上10μm以下であることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
It is a manufacturing method of the electronic device package according to claim 1,
The height of the said metal wall is 1 micrometer or more and 10 micrometers or less, The manufacturing method of the electronic element package characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記金属壁の高さが2μm以上5μm以下であることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
It is a manufacturing method of the electronic device package according to claim 1,
The height of the said metal wall is 2 micrometers or more and 5 micrometers or less, The manufacturing method of the electronic element package characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし3のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記押圧工程の前に、前記金属壁および前記接合部にエネルギー波を照射する工程をさらに備え、
前記押圧工程において、300℃以下にて前記金属接合が行われることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
A method of manufacturing an electronic device package according to any one of claims 1 to 3,
Before the pressing step, further comprising a step of irradiating the metal wall and the joint with an energy wave,
In the pressing step, the metal bonding is performed at 300 ° C. or less.
請求項4に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記押圧工程が減圧環境下で行われ、前記押圧工程により前記電子素子が配置される前記空間が完全に封止されることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
It is a manufacturing method of the electronic device package according to claim 4,
The method of manufacturing an electronic device package, wherein the pressing step is performed in a reduced pressure environment, and the space in which the electronic device is arranged is completely sealed by the pressing step.
請求項1ないし5のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記金属壁が、金、銅またはアルミニウムにより形成されることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
A method for manufacturing an electronic device package according to any one of claims 1 to 5,
The method of manufacturing an electronic device package, wherein the metal wall is formed of gold, copper, or aluminum.
電子素子パッケージの製造方法であって、
所定の領域を囲む複数の環状部を有する金属壁が形成された第1の容器部材と、前記金属壁に対応する接合部を有する第2容器部材とを準備する準備工程と、
前記接合部と前記金属壁とを対向させる位置合わせ工程と、
前記接合部と前記金属壁とを当接させ、さらに前記第1の容器部材と前記第2の容器部材とを互いに近づく方向に押圧することにより、前記金属壁と前記接合部とを金属接合して電子素子が配置される空間の少なくとも一部を形成する押圧工程と、
を備えることを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
A method for manufacturing an electronic device package, comprising:
Preparing a first container member formed with a metal wall having a plurality of annular parts surrounding a predetermined region, and a second container member having a joint corresponding to the metal wall;
An alignment step of facing the joint and the metal wall;
By bringing the joint portion and the metal wall into contact with each other and further pressing the first container member and the second container member toward each other, the metal wall and the joint portion are metal-joined. A pressing step for forming at least a part of a space in which the electronic element is disposed;
An electronic element package manufacturing method comprising:
請求項7に記載の電子素子パッケージの製造方法であって、
前記金属壁が、前記複数の環状部うちのいずれか2つの環状部の間に、前記2つの環状部を連結する複数の連結部をさらに有することを特徴とする電子素子パッケージの製造方法。
It is a manufacturing method of the electronic device package according to claim 7,
The method of manufacturing an electronic device package, wherein the metal wall further includes a plurality of connecting portions that connect the two annular portions between any two annular portions of the plurality of annular portions.
請求項1ないし8のいずれかに記載の電子素子パッケージの製造方法により製造されたことを特徴とする電子素子パッケージ。   An electronic element package manufactured by the method for manufacturing an electronic element package according to claim 1. 電子素子パッケージであって、
電子素子と、
前記電子素子が収納される内部空間を形成する第1の容器部材および第2の容器部材と、
を備え、
前記第1の容器部材が、前記内部空間に接する領域を囲む複数の環状部を有する金属壁を備え、前記第2の容器部材の接合部が前記金属壁と金属接合されていることを特徴とする電子素子パッケージ。
An electronic device package,
An electronic element;
A first container member and a second container member forming an internal space in which the electronic element is stored;
With
The first container member includes a metal wall having a plurality of annular portions surrounding a region in contact with the internal space, and a joint portion of the second container member is metal-bonded to the metal wall. Electronic device package.
請求項10に記載の電子素子パッケージであって、
前記金属壁が、前記複数の環状部うちのいずれか2つの環状部の間に、前記2つの環状部を連結する複数の連結部をさらに有することを特徴とする電子素子パッケージ。
The electronic device package according to claim 10,
The electronic device package, wherein the metal wall further includes a plurality of connecting portions for connecting the two annular portions between any two annular portions of the plurality of annular portions.
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