JP2007059869A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓋体とメタライズ層とを接合するろう材の搭載部への流れ出しや飛び散りが抑制された、電子部品の作動や気密封止の信頼性に優れた電子装置を提供する。
【解決手段】 本発明の電子装置は、絶縁基体１０１と、絶縁基体１０１上に搭載された電子部品１１０と、電子部品１１０の搭載部１０２を平面視で取り囲むように絶縁基体１０１に形成されたメタライズ層１０４と、メタライズ層１０４上にろう材１０７を介して接合された蓋体１０６とを備え、ろう材１０７は、第１の金属１０８中に第１の金属１０８より融点が高い薄膜状の第２の金属１０９が分散して形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体素子や圧電素子等の電子部品が搭載された電子装置に関するものである。

従来の電子装置として、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成る絶縁基体上に電子部品が搭載されており、電子部品の搭載部を取り囲むように絶縁基体に形成されたメタライズ層に、金属製の蓋体がろう材を介して、または金属製の蓋体が金属枠体およびろう材を介して接合されたものがある。

ここで、蓋体を絶縁基体のメタライズ層に接合する方法としては、絶縁基体の上面のメタライズ層に、鉄−ニッケル−コバルト合金からなり、下面に銀ろうなどのろう材が圧着された蓋体を載置し、ろう材を加熱溶融させる方法が採用される。

また、絶縁基体のメタライズ層に取着された金属枠体上に、蓋体を接合する方法としては、絶縁基体の上面に形成されたメタライズ層上に、鉄−ニッケル−コバルト合金等からなる金属枠体を、銀ろうなどの接合材を介して取着したのち、金属枠体上に、鉄−ニッケル−コバルト合金等からなり、表面にニッケルめっき等のろう材が被着された蓋体を載置し、ろう材を加熱溶融させる方法が採用される。

ろう材の加熱は、例えば、蓋体の外周縁にシーム溶接機の一対のローラー電極を接続した後、絶縁基体のメタライズ層や金属枠体に溶接のための電流を流して抵抗発熱させることにより行なわれる。
特開２０００−２７８０８２号公報

しかしながら、従来の電子装置においては、メタライズ層上に蓋体を接合する際に、溶融したろう材がメタライズ層と蓋体との間や、金属枠体と蓋体との間から押し出されて、電子部品側に流れ出したり、飛び散ったりして、気密封止性や信頼性を低下させる可能性があった。

本発明は、このような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ろう材の流れ出しが低減された、気密封止性および信頼性に優れた電子装置を提供することにある。

本発明の電子装置は、絶縁基体と、該絶縁基体上に搭載された電子部品と、該電子部品の搭載部を平面視で取り囲むように前記絶縁基体に形成されたメタライズ層と、該メタライズ層上にろう材を介して接合された蓋体とを備え、前記ろう材は、第１の金属中に該第１の金属より融点が高い薄膜状の第２の金属が分散されたものであることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、絶縁基体と、該絶縁基体上に搭載された電子部品と、該電子部品の搭載部を平面視で取り囲むように前記絶縁基体に取着された金属枠体と、該金属枠体上にろう材を介して接合された蓋体とを備え、前記ろう材は、第１の金属中に該第１の金属より融点が高い第２の金属が分散されたものである。

また、本発明の電子装置は、前記第２の金属は、主面が前記絶縁基体と前記蓋体との接合面に沿うようにして前記ろう材中に分散されていることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、前記第１の金属が銀−銅であり、前記第２の金属が、金、ニッケル、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの合金のうちの一種であることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、前記ろう材は、接合後において平面視で前記搭載部側から外側に向かうにつれて漸次厚みが厚くなるように形成されていることを特徴とするものである。

本発明の電子装置は、ろう材が、第１の金属中に第１の金属より融点が高い薄膜状の第２の金属が分散されたものであることから、溶融した第１の金属の動きは、溶融していない第２の金属の存在による抵抗（圧力抵抗および摩擦抵抗）、および第２の金属との界面に生じる界面張力により制限される。そのため、メタライズ層上に蓋体を、ろう材を介して接合する際に、溶融したろう材の流動性は低く抑えられ、ろう材が、メタライズ層と蓋体との接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。よって、ろう材の流れ出しが低減された、気密封止性および信頼性に優れた電子装置を提供できる。

また、本発明の電子装置によれば、ろう材の溶融時の流動性が抑えられているので、ろう材の厚みを、従来に比較して厚く形成することが可能となる。そのため、例えばシーム溶接で蓋体をメタライズ層に接合するような場合、メタライズ層や絶縁基体に印加される溶接電流による熱衝撃は、厚いろう材で効果的に吸収緩和することができる。したがって、上記熱衝撃に起因して絶縁基体やメタライズ層等にクラックが発生することを防止することができる。

また、本発明の電子装置は、ろう材が、第１の金属中に該第１の金属より融点が高い第２の金属が分散されたものであることから、溶融した第１の金属が流動することが、溶融していない第２の金属により生じる圧力抵抗や摩擦抵抗、更には第２の金属との界面に生じる界面張力により制限される。そのため、金属枠体上に蓋体を、ろう材を介して接合する際に、溶融したろう材の流動性は低く抑えられ、ろう材が、金属枠体と蓋体との接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。よって、ろう材の流れ出しが低減された、気密封止性および信頼性に優れた電子装置を提供できる。

また、本発明の電子装置は、前記第２の金属は、主面が前記絶縁基体と前記蓋体との接合面に沿うようにして前記ろう材中に分散されていることから、上記接合面に沿った方向で、第１の金属（溶融状態）と第２の金属との接触界面の面積をより大きく確保することができる。そのため、この方向、つまり、ろう材が接合部から流れ出る方向で、第１の金属の動きがさらに制限される。その結果、接合部からのろう材の流れ出し等がより効果的に制限され、信頼性に優れた電子装置をより確実に提供することができる。

また、第２の金属は、主面が絶縁基体と蓋体との接合面に沿うような薄膜状なので、ろう材と蓋体との接合界面や、ろう材とメタライズ層との接合界面に存在する確率が非常に低くなる。これは、薄膜状の第２の金属の両主面に沿って濡れるように表面張力が生じる第１の金属（溶融状態）に妨げられて、第２の金属がメタライズ層や蓋体と直接接することが難しくなることによる。

そのため、メタライズ層や蓋体は、ろう材との接合面のうち、溶融して接合することが可能な第１の金属と接触する割合が増えることになり、ろう材との間の接合がより強固となる。その結果、ろう材を介した蓋体とメタライズ層（絶縁基体）との間の接合がより強固となり、気密封止の信頼性がさらに高くなる。

また、本発明の電子装置は、第１の金属が銀−銅であることから、例えばシーム溶接で得られる温度においても、第１の金属が容易に溶融して、メタライズ層と蓋体とを接合することができる。

また、第２の金属を金、ニッケル、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの合金のうちの一種から構成したことにより、第１の金属が溶融したときに、第２の金属は溶融しないでろう材中に存在することになり、溶融した第１の金属を隣り合う（上下または左右の）第２の金属との間、もしくは蓋体と第２の金属との間、もしくは第２の金属とメタライズ層（、または金属枠体）との間に狭い間隔で保持することが可能となり、より良い効果を得ることができる。

これらの金属は、融点が銀−銅よりも高く、銀−銅との濡れ性が良好なので、銀−銅から成る第１の金属よりも融点の高い第２の金属を第１の金属の間に分散させて成るろう材を、より容易かつ確実に実現することができる。

また、ろう材は、接合後において平面視で搭載部側から外側に向かうにつれて漸次厚みが厚くなるように形成されていることから、蓋体とメタライズ層、または蓋体と金属枠体とをシーム溶接により接合する際に、蓋体とメタライズ層、または金属枠体との間に絶縁基体の外周側に向かってろう材の厚みが厚くなる部位が形成されるので、シーム溶接したろう材は封止部（蓋体とメタライズ層との間、または蓋体と金属枠体との間）において、ろう材を厚く強固に接合できる。

さらに溶融したろう材の流動性は低く抑えられ、ろう材が、メタライズ層と蓋体との間、または金属枠体と蓋体との間の接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。よって、メタライズ層（または金属枠体）と蓋体とが強固に接合された気密信頼性に優れた電子装置を提供することができる。

本発明の電子装置について添付の図面を参照して詳細に説明する。

（第１の形態）
図１（ａ）は、本発明のメタライズ層上にろう材を介して接合された蓋体を備えた電子装置の第１の形態について、その実施の形態の一例を示す断面図であり、図１（ｂ）はその要部拡大図である。

本発明の電子装置は、図１で示したように、絶縁基体１０１と、搭載部１０２と、電子部品１１０と、搭載部１０２を取り囲むようにして絶縁基体１０１の上面に形成されたメタライズ層１０４と、メタライズ層１０４に接合された蓋体１０６とを備えている。ここで、電子部品は例えば圧電振動子や半導体素子等である。

絶縁基体１０１は、絶縁材料からなり、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等のセラミック材料により形成されている。絶縁基体１０１は、上面中央に電子部品１１０を収容するための凹状の搭載部１０２を有する。搭載部１０２の底面に電子部品１１０が搭載される。

絶縁基体１０１は、電子部品１１０を支持するための支持体であり、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば次のようにして作製される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウム等の原料粉末を有機溶剤，バインダ等とともにシート状に成形して、複数のセラミックグリーンシートを得る。そして、このセラミックグリーンシートのうち必要なものに凹状の搭載部１０２となる開口部を打ち抜き等により形成し、開口部を形成したセラミックグリーンシートが表層に位置するようにして複数のセラミックグリーンシートを順次積層する。そして、このセラミックグリーンシートの積層体を焼成することにより作製される。

また、この実施形態において、絶縁基体１０１の搭載部１０２から下面にかけて導出するように配線導体１０３が形成されている。

配線導体１０３は、電子部品１１０の各電極を外部に電気的に導出するための導電路として機能する。搭載部１０２に搭載された電子部品１１０が、ボンディングワイヤや半田等の接続材を介して接続され、配線導体１０３を介して搭載部１０２の外側（絶縁基体１０１の側面や下面等）に導出される。この配線導体１０３の導出部分を外部の電気回路と電気的に接続されることにより、電子部品１１０が外部の電気回路と電気的に接続される。

配線導体１０３は、例えば、タングステンやモリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金等の金属粉末焼結体からなる。

配線導体１０３は、好ましくは、その露出する表面にニッケルめっき層１０５ａと金めっき層１０５ｂとが被着されている。このような配線導体１０３は、例えばタングステン粉末焼結体からなる場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合して得られた金属ペーストを絶縁基体１０１用のセラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１０１用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって、絶縁基体１０１の搭載部１０２底面から下面にかけて所定のパターンに被着形成される。

なお、搭載部１０２外への電子部品１１０の導出は、配線導体１０３に限らず、絶縁基体１０１を貫通する貫通導体や、金属製のリード端子等の他の手段を介して行なわせるようにしてもよい。

また、絶縁基体１０１の上面に搭載部１０２を取り囲むようにして形成されたメタライズ層１０４は、タングステンやモリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金等の金属粉末焼結体からなる。メタライズ層１０４は、例えば、幅が０．２〜０．５ｍｍ程度で厚みが１０〜５０μｍ程度の枠状で形成されている。

メタライズ層１０４は、絶縁基体１０１に蓋体１０６を接合させるための下地金属として機能している。このメタライズ層１０４上に蓋体１０６がろう材１０７を介して接合されている。

なお、メタライズ層１０４と蓋体１０６とのろう材１０７を介した接合は、例えば、シーム溶接により行なわれている。

すなわち、下面にろう材１０７が被着された蓋体１０６を絶縁基体１０１のメタライズ層１０４上に載置し、この蓋体１０６の外周縁にシーム溶接機の一対のローラー電極を接触させながら転動させるとともに、このローラー電極と蓋体１０６との接触部をジュール発熱させて、この熱を蓋体１０６の下面側に伝達させてろう材１０７の一部を溶融させることによって行われている。

また、本発明の電子装置は、図２で示したように、絶縁基体１０１と、搭載部１０２と、電子部品１１０と、搭載部１０２を取り囲むようにして絶縁基体１０１の上面に形成されたメタライズ層１０４ａと、メタライズ層１０４ａに取着された金属枠体１１１に接合された蓋体１０６とを備えている。他の構成は、図１の第１の形態で示した電子装置と同様である。

メタライズ層１０４ａ上に取着された金属枠体１１１は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等からなり、下面に銀ろうなどのろう材１０７が圧着された金属枠体１１１を載置し、８００〜９００℃程度の熱処理により、メタライズ層１０４ａに金属枠体１１１が取着される。取着された金属枠体１１１の表面には、蓋体１０６との接合時のろう材１０７の濡れ性、および耐食性等を考慮して、ニッケルめっき層や金めっき層が順次に被着される。

ろう材１０７は、第１の金属１０８中に第１の金属１０８より融点が高い第２の金属１０９が分散されたものから構成されている。

このような構成としたことから、蓋体１０６の接合時に、溶融した第１の金属１０８の動きは、溶融していない第２の金属１０９の存在による抵抗（圧力抵抗および摩擦抵抗）、および第２の金属１０９との界面に生じる界面張力により制限される。そのため、メタライズ層１０４上に蓋体１０６を、ろう材１０７を介して接合する際に、溶融したろう材１０７の流動性は低く抑えられ、ろう材１０７が、メタライズ層１０４と蓋体１０６との間の接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。

よって、ろう材１０７の電子部品１１０への付着、および接合部に介在するろう材１０７の減少や量のばらつき等が効果的に防止された、気密封止や電子部品１１０の作動等の信頼性に優れた電子装置を提供できる。

また、ろう材１０７の溶融時の流動性が抑えられているので、ろう材１０７の厚みを、従来に比較して厚く形成することが可能となる。そのため、例えばシーム溶接で蓋体１０６をメタライズ層１０４に接合するような場合、メタライズ層１０４や絶縁基体１０１に印加される溶接電流による熱衝撃は、厚いろう材１０７で効果的に吸収緩和することができる。

したがって、上記熱衝撃に起因して絶縁基体１０１やメタライズ層１０４等にクラックが発生することを防止することができる。

このような、第１の金属１０８中に第１の金属１０８よりも融点が高い第２の金属１０９が分散されたろう材１０７は、例えば、以下のようにしてメタライズ層１０４と蓋体１０６との間に介在させて接合させることができる。

まず、第１の金属１０８となる金属箔（図示せず）を蓋体の下面の外周部（メタライズ層１０４と接合される部分）の表面に被着させる。

次に、第２の金属１０９となる金属膜（図示せず）を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法やＣＶＤ法またはめっき法等の薄膜形成法を用いることにより、上記第１の金属１０８となる金属箔の表面に被着させる。この場合、第２の金属１０９が第１の金属１０８を完全に覆わないように、マスキングを施す。

この、第１の金属１０８となる金属箔の被着と、第２の金属となる金属膜の被着とを繰り返すと、蓋体１０６に、複数層の金属箔（第１の金属１０８）と、その金属箔の層間に分散して介在する複数の金属膜（第２の金属１０９）とから成るろう材層（未ろう付け）が形成されることになる。このろう材層を間に挟んで、蓋体１０６とメタライズ層１０４とを位置合わせし、周知のシーム溶接等を用いて所定の温度・雰囲気で加熱することにより、上記構成のろう材１０７を介して蓋体１０６とメタライズ層１０４とが接合される。

なお、蓋体１０６は、露出する表面（この実施形態では上面）に、耐食性向上のためにニッケルめっき層（図示せず）が被着される場合もある。他の露出した配線導体１０３に被着されるめっき層については、簡略化のために図示していない。

（第２の形態）
次に、本発明の電子装置の第２の形態について、実施の一例を挙げて説明する。

図２（ａ）は、本発明の第２の形態における電子装置について、その実施の形態の一例を示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の要部拡大図である。図２（ａ）（ｂ）において、図１（ａ）（ｂ）と同じ部位には同じ符号を付している。

第２の形態において、電子装置は、絶縁基体１０１と、絶縁基体１０１上に搭載された電子部品１１０と、電子部品１１０の搭載部１０２を平面視で取り囲むように絶縁基体１０１に取着された金属枠体１１１と、金属枠体１１１上にろう材１０７を介して接合された蓋体１０６とを備える。

この第２の形態における電子装置は、絶縁基体１０１に金属枠体１１１が取着され、この金属枠体に蓋体１０６が接合されている点が、上述した第１の形態における電子装置と相違し、他の部位の構造、機能はそれぞれ同じである。

すなわち、絶縁基体１０１に搭載された電子部品１１０が、ろう材１０７を介して金属枠体１１１に接合された蓋体１０６により気密封止されて、電子装置が形成されている。

ろう材１０７は、第１の金属１０８中に第１の金属１０８より融点が高い第２の金属１０９が分散されたものから構成されている。

このような構成としたことから、蓋体１０６の接合時に、溶融した第１の金属１０８が流動することが、溶融していない第２の金属１０９による圧力抵抗や摩擦抵抗、或いは第２の金属１０９との界面に生じる界面張力により制限される。そのため、金属枠体１１１上に蓋体１０６を、ろう材１０７を介して接合する際に、溶融したろう材１０７の流動性は低く抑えられ、ろう材１０７が、金属枠体１１１と蓋体１０６との間の接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。

よって、ろう材１０７の電子部品１１０への付着、および接合部に介在するろう材１０７の減少や量のばらつき等が効果的に防止された、気密封止や電子部品１１０の作動等の信頼性に優れた電子装置を提供できる。

この場合、上述した第１の形態の場合と同様にして、第１の金属１０８中に第１の金属１０８よりも融点が高い第２の金属１０９が分散されたろう材１０７を、金属枠体１１１と蓋体１０６との間に介在させて接合させることができる。

例えば、まず、第１の金属１０８となる金属箔（図示せず）を蓋体の下面の外周部（メタライズ層１０４ａと接合される部分）の表面に被着させる。

次に、第２の金属１０９となる金属膜（図示せず）を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法やＣＶＤ法またはめっき法等の薄膜形成法を用いることにより、上記第１の金属１０８となる金属箔の表面に被着させる。この場合、第２の金属１０９が第１の金属１０８を完全に覆わないように、マスキングを施す。

この第１の金属１０８となる金属箔の被着と、第２の金属となる金属膜の被着とを繰り返すと、蓋体１０６に、複数層の金属箔（第１の金属１０８）と、その金属箔の層間に分散して介在する複数の金属膜（第２の金属１０９）とから成るろう材層（未ろう付け）が形成されることになる。このろう材層を間に挟んで、蓋体１０６と金属枠体１１１とを位置合わせし、周知のシーム溶接等を用いて所定の温度・雰囲気で加熱することにより、上記構成のろう材１０７を介して蓋体１０６と金属枠体１１１とが接合される。

蓋体１０６および金属枠体１１１は、露出する表面（この実施形態では上面）に、耐食性向上のためにニッケルめっき層等のめっき層（図示せず）が被着されていてもよい。

なお、金属枠体１１１は、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の鉄系の合金材料により形成されている。

金属枠体１１１は、搭載部１０２を平面視で取り囲むような枠状の形状であり、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金の板材に、打ち抜き加工やエッチング加工等の加工を施すことにより作製することができる。

金属枠体１１１の絶縁基体１０１に対する取着は、例えば、あらかじめ絶縁基体１０１に搭載部１０２を取り囲むような枠状の接合用のメタライズ層１０４ａを形成しておき、この接合用メタライズ層１０４ａに、銀ろう等の接合材（図示せず）を介して金属枠体１１１を接合することにより行なうことができる。

なお、図２（ａ）および（ｂ）において、１０３は配線導体であり、図１（ａ）および（ｂ）の場合と同じように、電子部品１１０の各電極と電気的に接続され、これを外部に電気的に導出するための導電路として機能する。配線導体１０３に限らず、絶縁基体１０１を貫通する貫通導体や、金属製のリード端子等の他の手段により電子部品１１０の導出を行なうようにしてもかまわない点も、第１の形態と同様である。

これらの配線導体１０３や接合用のメタライズ層１０４ａは、それぞれ、第１の形態における配線導体１０３やメタライズ層１０４ａと同様の材料を用い、同様の手段により形成することができる。

（好適条件）
以下、第１および第２の形態の電子装置において好適な条件を説明する。

第２の金属１０９は、主面が絶縁基体１０１と蓋体１０６との接合面に沿うようにしてろう材１０７中に分散されていることが好ましい。

ろう材１０７と蓋体１０６との接合面や、ろう材１０７とメタライズ層１０４や金属枠体１１１との接合面に存在する確率が非常に低くなる。これは、薄膜状の第２の金属１０９の両主面に沿って濡れるように表面張力が生じる第１の金属１０８（溶融状態）に妨げられて、第２の金属１０９がメタライズ層１０４や蓋体１０６と直接接することが難しくなることによる。

そのため、メタライズ層１０４や蓋体１０６や金属枠体１１１は、ろう材１０７との接合面のうち、溶融して接合することが可能な第１の金属１０８と接触する割合が増えることになり、ろう材１０７との間の接合がより強固となる。その結果、ろう材１０７を介した蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１との間の接合がより強固となり、気密封止の信頼性がさらに高くなる。

この場合、上記接合面に沿った方向で、第１の金属１０８（溶融状態）と第２の金属１０９との接合面の面積をより大きく確保することができる。そのため、この方向、つまり、ろう材１０７が接合部から流れ出る方向で、第１の金属１０８の動きがさらに制限される。その結果、接合部からのろう材１０７の流れ出し等がより効果的に制限され、信頼性に優れた電子装置をより確実に提供することができる。

また、第２の金属１０９は、主面が絶縁基体１０１と蓋体１０６との接合面に沿うような薄膜形状なので、ろう材１０７の空隙がろう材１０７と蓋体１０６との接合界面や、ろう材１０７とメタライズ層１０４、またはろう材１０７と金属枠体１１１との接合界面に存在する確率が非常に低くなる。これは、薄膜状の第２の金属１０９の両主面に沿って濡れるように表面張力が生じる第１の金属１０８（溶融状態）に妨げられて、第２の金属１０９がメタライズ層１０４（または金属枠体１１１）や蓋体１０６と直接接することが難しくなることによる。

そのため、メタライズ層１０４や、金属枠体１１１、蓋体１０６は、ろう材１０７との接合面のうち、溶融して接合することが可能な第１の金属１０８と接触する割合が増えることになり、ろう材１０７との間の接合がより強固となる。その結果、ろう材１０７を介した蓋体１０６とメタライズ層１０４（絶縁基体１０１）、または蓋体１０６と金属枠体１１１との間の接合がより強固となり、気密封止の信頼性がさらに高くなる。

なお、上記のように第２の金属１０９を金属膜で形成することにより、第２の金属１０９を薄膜形状として、主面が絶縁基体１０１と蓋体１０６との接合面に沿わせるようにろう材１０７中に分散させることができる。

ここで、蓋体を接合するためのろう材１０７の厚みは通常３０〜５０μｍ程度であり、このように主面が絶縁基体１０１と蓋体１０６との接合面に沿うようにしてろう材１０７中に分散されている構造とするために、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１のろう材１０７の濡れ性を考慮すると、第２の金属１０９の厚みが１〜５μｍ程度となるように形成することが好ましい。１〜５μｍとすることにより、第１の金属１０８が蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１と接触する割合が増えるとともに、溶融していない第２の金属１０９の存在による抵抗（圧力抵抗および摩擦抵抗）、および第２の金属１０９との界面に生じる界面張力を効果的に作用させて、ろう材１０７が、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１との間の接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。

また、本発明の電子装置は、第１の金属１０８が銀−銅であり、第２の金属１０９が、金、ニッケル、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの合金のうちの一種であることが好ましい。

この場合、シーム溶接により絶縁基体１０１のメタライズ層１０４と蓋体１０６、または金属枠体１１１と蓋体１０６を接合する際に、シーム溶接で得られる温度においても、第１の金属１０８が良好に溶融して接合することができる。

また、銀−銅である第１の金属１０８と第２の金属１０９との間の濡れ性が良好であるため、両者の界面で化学的結合も生じる。そのため、溶融したときの第１の金属１０８の動きは、第２の金属１０９により、より強く抑制される。したがって、さらにろう材１０７の流れ出しが防止された、信頼性の高い電子装置とすることができる。

第１の金属１０８に用いられる銀−銅は、例えば銀−銅共晶組成をベースとする周知の銀ろう（例えば、７１〜７３ｗｔ％銀−２７〜２９ｗｔ％銅、ＪＩＳ名称：ＢＡｇ−８）で構成される。ＢＡｇ−８の場合、第１の金属１０８の融点は７８０℃である。この第１の金属１０８は、対象とする製品の大きさや形状により、濡れ性や溶融温度の調整のために、錫、亜鉛などの金属元素が添加されていてもよい。

なお、金、ニッケル、コバルト、クロム、白金、ロジウムおよびパラジウムは、いずれも、上記Ｂ−Ａｇ８よりも融点が高い。

また、第２の金属１０９は、上下に隣り合うもの同士の隣接間隔が、１０〜２０μｍ程度となるように形成されることが望ましい。これは、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１とをシーム溶接により接合する際に、接合に必要なろう材１０７の量を確保するとともに、溶融した第１の金属１０８ａの流動性を第２の金属１０９により、より効果的に抑制するためである。

また、第２の金属１０９の１個当たりの断面方向の長さは、接合部の幅に対して１／３〜１／５程度の長さであることが望ましい。

このように、接合部の幅に対して１／３〜１／５程度とすることにより、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１とをシーム溶接により接合する際に、厚み方向に対するろう材の相互供給を確保することができ、ろう材１０７の不足による封止部の部分的な接合不良を防止することができる。

また、本発明の電子装置は、ろう材１０７は、接合後において平面視で搭載部１０２側から外側に向かうにつれて漸次厚みが厚くなるように形成されていることが好ましい。

このような構造としたことから、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または蓋体１０６と金属枠体１１１とをシーム溶接により接合する際に、蓋体１０６とメタライズ層１０４、または金属枠体１１１との間に絶縁基体１０１の外周側に向かってろう材１０７の厚みが厚くなる部位が形成されるので、シーム溶接したろう材１０７は封止部（蓋体１０６とメタライズ層１０４との間、または蓋体１０６と金属枠体１１１との間）において、ろう材１０７を厚く強固に接合できるとともに、溶融したろう材１０７の流動性は低く抑えられ、ろう材１０７が、メタライズ層１０４と蓋体１０６との間、または金属枠体１１１と蓋体１０６との間の接合部から流れ出ることや飛散することが抑制される。よって、メタライズ層１０４（または金属枠体１１１）と蓋体１１１とが強固に接合された気密信頼性に優れた電子装置を提供することができる。

ここで、ろう材１０７を接合後において平面視で搭載部１０２側から外側に向かうにつれて漸次厚みが厚くなるように形成する方法としては、例えば、蓋体１０６をろう材１０７側が凹型の金型に接するようにして打ち抜き加工することにより、蓋体の外周側面にろう材の展性による延出部を形成するようにしてシーム溶接したり、ろう材１０７が被着形成された蓋体が下側に凸となるように打ち抜くと同時にプレス加工し、蓋体１０６の外周とメタライズ層１０４（または金属枠体１１１）との間に隙間を設けておき、シーム溶接することにより形成することができる。

本発明の電子装置は、以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えても何ら差し支えない。例えば、この例では第１の金属１０８となる金属箔の層数を３層で構成したが、それ以外の層数の蓋体１０６として形成してもよい。

また、この実施形態の例では第２の金属１０９を薄膜形状の小片状として第１の金属１０８の中に分散させた構造としたが、第２の金属１０９は、厚み方向に貫通する多数の孔が形成された広面積（接合部に沿う枠状等）の箔状のものとしてもよい。

（ａ）は、本発明の電子装置の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した電子装置の要部拡大図である。 （ａ）は、本発明の他の電子装置の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した電子装置の要部拡大図である。 （ａ）は、従来の電子装置の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した電子装置の要部拡大図である。 （ａ）は、従来の他の電子装置の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した電子装置の要部拡大図である。

符号の説明

１０１・・・・・絶縁基体
１０２・・・・・搭載部
１０３・・・・・配線導体
１０４・・・・・メタライズ層
１０４ａ・・・・・メタライズ層
１０５・・・・・めっき層
１０５ａ・・・ニッケルめっき層
１０５ｂ・・・金めっき層
１０６・・・・・蓋体
１０７・・・・・ろう材
１０８・・・・・第１の金属
１０９・・・・・第２の金属
１１０・・・・・電子部品
１１１・・・・・金属枠体

Claims (5)

1. 絶縁基体と、該絶縁基体上に搭載された電子部品と、該電子部品の搭載部を平面視で取り囲むように前記絶縁基体に形成されたメタライズ層と、該メタライズ層上にろう材を介して接合された蓋体とを備え、前記ろう材は、第１の金属中に該第１の金属より融点が高い薄膜状の第２の金属が分散されたものであることを特徴とする電子装置。
2. 絶縁基体と、該絶縁基体上に搭載された電子部品と、該電子部品の搭載部を平面視で取り囲むように前記絶縁基体に取着された金属枠体と、該金属枠体上にろう材を介して接合された蓋体とを備え、前記ろう材は、第１の金属中に該第１の金属より融点が高い第２の金属が分散されたものであることを特徴とする電子装置。
3. 前記第２の金属は、主面が前記絶縁基体と前記蓋体との接合面に沿うようにして前記ろう材中に分散されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子装置。
4. 前記第１の金属が銀−銅であり、前記第２の金属が、金、ニッケル、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウムまたはこれらの合金のうちの一種であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
5. 前記ろう材は、接合後において平面視で前記搭載部側から外側に向かうにつれて、漸次厚みが厚くなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置。
   
   

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