JP2007311434A - Stem for electronic device, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stem for electronic devices for preventing thermal shock that the temperature of a base surface abruptly rises due to the radiant heat of melted solder in packaging from occurring, and preventing the glass hemispherical section of stand-off glass from falling off due to shear. <P>SOLUTION: By forming an Sn-Pb coating 5 on the surface of the base 1 excluding sealing glass 3 and the glass hemispherical section 2a of the stand-off glass 2 as a thermal buffer film, an increase in temperature near the surface of the base 1 can be suppressed even if the radiant heat of molten solder 7 is brought onto the surface of the base 1 via a packaging substrate 6, thus preventing cracks from being generated with a glass corner 2b as a starting point and preventing the glass hemispherical section 2a from falling off due to shear. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は電子装置用ステムとその製造方法に関し、スタンドオフガラスを有する電子装置用ステムに係る技術である。   The present invention relates to a stem for an electronic device and a method for manufacturing the same, and relates to a technique related to the stem for an electronic device having a stand-off glass.

従来、電子装置のベース部に用いる電子装置用ステムにはスタンドオフガラスを有するものがある。これは、電子装置用ステムのベースの下面(実装基板側)にスタンドオフガラスを突出させて形成したものであり、電子装置を実装基板などに実装する際にスタンドオフガラスを実装基板に接触させることによって、電子装置のベース部が直接に実装基板と接しないように、電子装置用ステムのベースを実装基板から一定の距離をあけて実装するものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, some electronic device stems used for a base portion of an electronic device have a standoff glass. This is formed by projecting standoff glass on the lower surface (mounting substrate side) of the base of the stem for the electronic device, and when the electronic device is mounted on the mounting substrate or the like, the standoff glass is brought into contact with the mounting substrate. Thus, the base of the stem for the electronic device is mounted at a certain distance from the mounting substrate so that the base portion of the electronic device does not directly contact the mounting substrate.

従来の電子装置用ステムには例えば特許文献1および特許文献2に開示するものがある。図2は従来の電子装置用ステムの一例を示すものであり、(a)は実装基板側から見た斜視図、(b)は電子装置用ステムが実装基板に実装された状態を示す断面図、(c)は要部断面図である。   Conventional stems for electronic devices include those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. 2A and 2B show an example of a conventional stem for an electronic device, in which FIG. 2A is a perspective view seen from the mounting substrate side, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a state in which the electronic device stem is mounted on the mounting substrate. (C) is principal part sectional drawing.

図2において、100はベース、100aはリード用貫通孔、100bはスタンドオフ用貫通孔、101はスタンドオフガラス、101aはガラス半球部、101bはガラスコーナー部、101cはガラス柱状部、102は封着ガラス(絶縁ガラス)、103(103a)はリード、104は実装基板、104aはランド、105ははんだを各々示している。   In FIG. 2, 100 is a base, 100a is a lead-through hole, 100b is a stand-off through-hole, 101 is a stand-off glass, 101a is a glass hemisphere, 101b is a glass corner, 101c is a glass column, and 102 is a seal. The attached glass (insulating glass), 103 (103a) are leads, 104 is a mounting substrate, 104a is a land, and 105 is solder.

図2(a)に示すように、電子装置用ステムはベース100の四隅にリード103を有している。これらのリード103の内の一本103aはベース100と電気導通を取る為のアースリードと呼ばれるものであり、ベース100のリード用貫通孔100aを挿通して配置し、ロー付け等(図示省略)でベース100に固定している。   As shown in FIG. 2A, the stem for the electronic device has leads 103 at the four corners of the base 100. One of these leads 103a is called an earth lead for establishing electrical continuity with the base 100. The lead 103a is inserted through the lead through hole 100a of the base 100 and brazed (not shown). It is fixed to the base 100.

他の三本のリード103は絶縁リードと呼ばれるものであり、ベース100のリード用貫通孔100aを挿通して配置し、封着ガラス(絶縁ガラス)102によりリード用貫通孔100aに封着してベース100に固定している。   The other three leads 103 are called insulating leads, and are placed through the lead through holes 100a of the base 100 and sealed with the sealing glass (insulating glass) 102 to the lead through holes 100a. It is fixed to the base 100.

ベース100の四隅の各リード103の近傍にはスタンドオフ用貫通孔100bに充填してスタンドオフガラス101を配置しており、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aがベース100の外面(実装基板側)に突出して形成されている。ガラス半球部101aはスタンドオフ用貫通孔100bの内径よりも大きな径に膨らんでいる。   In the vicinity of each lead 103 at the four corners of the base 100, a stand-off glass 101 is disposed so as to fill the stand-off through hole 100b, and the glass hemispherical portion 101a of the stand-off glass 101 is disposed on the outer surface of the base 100 (on the mounting substrate side). ) Protruding. The glass hemisphere 101a swells to a diameter larger than the inner diameter of the stand-off through hole 100b.

図2(b)に示すように、実装基板104の貫通孔104bにはランド104aが配置されており、ランド104aは貫通孔104bの内面から実装基板104の主面へ延在して形成されている。   As shown in FIG. 2B, a land 104a is disposed in the through hole 104b of the mounting substrate 104, and the land 104a is formed to extend from the inner surface of the through hole 104b to the main surface of the mounting substrate 104. Yes.

電子装置用ステムを実装基板104に実装した状態において、ガラス半球部101aが実装基板104に当接し、リード103が実装基板104の貫通孔104bを挿通しており、ランド104aとリード103がはんだ105で接合されている。   In a state where the stem for the electronic device is mounted on the mounting substrate 104, the glass hemispherical portion 101a abuts on the mounting substrate 104, the lead 103 is inserted through the through hole 104b of the mounting substrate 104, and the land 104a and the lead 103 are connected to the solder 105. It is joined with.

この構成によれば、ベース100から突出したガラス半球部101aが実装基板104に当接することによって、電子装置(図示せず)のベース部をなす電子装置用ステムがベース100と実装基板104との間にガラス半球部101aに相当する間隙を保って実装基板104に実装される。   According to this configuration, the glass hemispherical portion 101 a protruding from the base 100 abuts on the mounting substrate 104, so that the electronic device stem that forms the base portion of the electronic device (not shown) is formed between the base 100 and the mounting substrate 104. It is mounted on the mounting substrate 104 with a gap corresponding to the glass hemispherical portion 101a in between.

ここで、ベース100のスタンドオフ用貫通孔100bにスタンドオフガラス101を封着する方法を説明する。ベース100は鉄−ニッケル等の鉄系合金から成る。このベース100のスタンドオフ用貫通孔100bに軟質ガラスのタブレットを挿入した状態でベース100を治具に組み込む。   Here, a method of sealing the standoff glass 101 in the standoff through hole 100b of the base 100 will be described. The base 100 is made of an iron-based alloy such as iron-nickel. The base 100 is assembled in a jig with a soft glass tablet inserted into the stand-off through hole 100b of the base 100.

次に、治具ごとベース100を封着炉に通炉させてベース100とガラスタブレットを加熱する。熔融したガラスはベース100のスタンドオフ用貫通孔100bを充たす共に、ベース100の基板実装面側に半球状に盛り上がってガラス半球部101aを形成する。そして、封着炉の通炉の後に温度が降下すると、ガラスが凝固してスタンドオフガラス101が形成されるとともに、ガラスと金属との熱膨張率の差によってベース100がスタンドオフガラス101を締め付ける力が働き、いわゆるコンプレッションタイプの機械的応力によってスタンドオフ用貫通孔100bにスタンドオフガラス101が封着される。尚、ベース100には防腐を目的として通常1〜5μm厚程度のニッケルめっきが施されている。   Next, the base 100 together with the jig is passed through a sealing furnace to heat the base 100 and the glass tablet. The melted glass fills the stand-off through hole 100b of the base 100 and rises hemispherically on the substrate mounting surface side of the base 100 to form a glass hemispherical portion 101a. When the temperature falls after passing through the sealing furnace, the glass is solidified to form the standoff glass 101, and the base 100 tightens the standoff glass 101 due to the difference in thermal expansion coefficient between the glass and the metal. The force acts, and the stand-off glass 101 is sealed in the stand-off through hole 100b by a so-called compression type mechanical stress. The base 100 is usually plated with nickel having a thickness of about 1 to 5 μm for the purpose of preserving.

上述した電子装置用ステムでは、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aが、ベース100のスタンドオフ用貫通孔100bの内径よりも大きな外径を有する。このため、スタンドオフ用貫通孔100bを封じるガラス柱状部101cと、スタンドオフガラス101のガラス半球部101aとの境には、スタンドオフ用貫通孔100bの開口縁に沿ってガラスコーナー部101bが形成される。   In the electronic device stem described above, the glass hemispherical portion 101 a of the stand-off glass 101 has an outer diameter larger than the inner diameter of the stand-off through hole 100 b of the base 100. Therefore, a glass corner portion 101b is formed along the opening edge of the standoff through hole 100b at the boundary between the glass columnar portion 101c that seals the standoff through hole 100b and the glass hemispherical portion 101a of the standoff glass 101. Is done.

このガラスコーナー部101bに対して上述の機械的応力の集中が起こり、せん断的応力によってガラスコーナー部101bを起点としてクラックが発生し、最悪の場合にはスタンドオフガラス101のガラス半球部101aがガラス柱状部101cからせん断されて脱落することがあった。   The mechanical stress concentration described above occurs on the glass corner portion 101b, and cracks are generated from the glass corner portion 101b as a starting point due to shear stress. In the worst case, the glass hemispherical portion 101a of the stand-off glass 101 is glass. The columnar part 101c may be sheared and dropped off.

この問題を解決するものとして、スタンドオフガラスへの応力集中を緩和させるためにベースの形状に工夫を加えたものがあった。この構成を図3に示す。
図3(a)に示すように、ベース100はスタンドオフ用貫通孔100bの開口の周囲に突状周縁部100cを設けている。この突状周縁部100cはベース100の外面(実装基板側)にスタンドオフ用貫通孔100bの開口を取り囲むようにしてリング状の突起として形成されている。突状周縁部100cは、その外周径(稜線部)がガラス半球部101aの外径サイズに一致するように、形成されていた。また、突状周縁部100cの内壁面のコーナー部は面取りされていた。
In order to solve this problem, there has been a device in which the shape of the base is devised in order to alleviate the stress concentration on the stand-off glass. This configuration is shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, the base 100 is provided with a protruding peripheral edge portion 100c around the opening of the stand-off through hole 100b. The protruding peripheral edge portion 100c is formed as a ring-shaped protrusion on the outer surface (mounting substrate side) of the base 100 so as to surround the opening of the stand-off through hole 100b. The protruding peripheral edge portion 100c was formed so that the outer peripheral diameter (ridge line portion) thereof matched the outer diameter size of the glass hemispherical portion 101a. Further, the corner portion of the inner wall surface of the projecting peripheral edge portion 100c was chamfered.

あるいは、図3(b)に示すように、ベース100のスタンドオフ用貫通孔100bの開口の周囲に凹溝100dを形成することで、薄肉状の突状周縁部100cを形成したものがある。   Alternatively, as shown in FIG. 3 (b), there is one in which a thin-walled protruding peripheral portion 100c is formed by forming a concave groove 100d around the opening of the stand-off through hole 100b of the base 100.

これら、図3(a)、(b)のいずれの構成においても、突状周縁部100cがその金属肉厚を薄く形成されていることで、スタンドオフ用貫通孔100bのコーナー部分においてベース100がスタンドオフガラス101に加わえるせん断応力を緩和することができる。このため、電子装置用ステムの単体では、クラックやガラス半球部101aの脱落を防止することに一定の効果を得ることができた。
特開平5−62518号公報 特許第2685886号公報
3A and 3B, the protruding peripheral edge portion 100c is formed with a thin metal thickness, so that the base 100 is formed at the corner portion of the stand-off through hole 100b. The shear stress applied to the stand-off glass 101 can be relaxed. For this reason, the single unit of the stem for the electronic device was able to obtain a certain effect in preventing cracks and dropout of the glass hemispherical portion 101a.
JP-A-5-62518 Japanese Patent No. 2658886

しかしながら、上述した従来の構成の電子装置用ステムを電子装置に組み込んで電子装置のベース部となし、はんだフロー等の方法で実装基板等に実装する際に、熔融はんだが実装基板を介して電子装置用ステムの表面に輻射熱を放射する問題があった。   However, when the electronic device stem having the conventional configuration described above is incorporated into an electronic device to form a base portion of the electronic device and mounted on a mounting substrate or the like by a method such as solder flow, the molten solder is electronically transmitted through the mounting substrate. There was a problem of radiating radiant heat on the surface of the device stem.

この輻射熱は、雰囲気等を介した熱伝導による加熱と異なって、輻射を受ける物体の表面を急激に昇温させる。このため、電子装置用ステムのベース100が熱衝撃を受けた状態となり、ベース100の表面部に集中的に応力が発生し、この応力がガラス半球部101aへせん断応力として働き、クラックやせん断による脱落を引き起こすことがあった。   Unlike the heating by heat conduction through the atmosphere or the like, this radiant heat rapidly raises the surface of the object that receives the radiation. For this reason, the base 100 of the stem for the electronic device is in a state of receiving a thermal shock, and stress is concentrated on the surface portion of the base 100. This stress acts as a shear stress on the glass hemispherical portion 101a, and is caused by cracks and shear. It may cause dropout.

本発明は、上述した従来の課題を解決するものであり、実装基板へ実装する際にはんだによる輻射熱に晒されても金属製のベースの表面部に集中的に応力が発生することがなく、しいてはガラス部にクラックや脱落を生じることがない電子装置用ステムとその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and stress is not generated intensively on the surface portion of the metal base even when exposed to radiant heat from the solder when mounted on the mounting substrate. Therefore, an object of the present invention is to provide a stem for an electronic device that does not cause cracking or dropping in the glass portion and a method for manufacturing the stem.

上記の課題を解決するために、本発明の電子装置用ステムは、金属から成るベースの第一の主面にスタンドオフガラスの突起を設け、前記スタンドオフガラスの突起を除いて第一の主面に前記金属よりも熱伝導率が低い金属から成る熱緩衝皮膜を形成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the stem for an electronic device according to the present invention is provided with a stand-off glass protrusion on the first main surface of the base made of metal, and the first main main body except for the stand-off glass protrusion. A thermal buffer film made of a metal having a lower thermal conductivity than the metal is formed on the surface.

上記した構成により、第一の主面を実装基板に対向させてステムを実装基板へ実装するのに際し、熔融はんだからの輻射熱に起因するベースの第一の主面表面近傍の昇温を熱緩衝皮膜が抑制する。   With the configuration described above, when mounting the stem on the mounting substrate with the first main surface facing the mounting substrate, the temperature rise near the surface of the first main surface of the base due to the radiant heat from the molten solder is thermally buffered. The film suppresses.

ベースは鉄系合金であり、熱緩衝皮膜はSn−Pb皮膜である。熱緩衝皮膜は膜厚が3乃至は20μmであることが好ましく、この膜厚において熱緩衝皮膜の作用を確実なものと出来る。   The base is an iron-based alloy, and the thermal buffer film is a Sn—Pb film. The heat buffer film preferably has a film thickness of 3 to 20 μm, and the action of the heat buffer film can be ensured at this film thickness.

本発明の電子装置用ステムの製造方法は、ベースの第一の主面にスタンドオフガラスの突起を形成する組立工程と、前記組立工程の後に、前記スタンドオフガラスの突起を除いた少なくとも第一の主面の露出面に、前記金属よりも熱伝導率が低い金属から成る熱緩衝皮膜を形成するめっき工程とを含むことを特徴とする。   The method for manufacturing a stem for an electronic device according to the present invention includes an assembling step of forming a standoff glass protrusion on the first main surface of the base, and at least a first step excluding the standoff glass protrusion after the assembling step. And a plating step of forming a thermal buffer film made of a metal having a lower thermal conductivity than the metal on the exposed surface of the main surface.

また、前記組立工程で、組み立て治具に組み込む前記ベースの貫通孔に、ガラスパウダーとバインダーとを圧縮して仮焼成したガラスタブレットを挿入し、前記組み立て治具ごと前記ベースを封着炉に通炉して前記ベースと前記ガラスタブレットを加熱し、熔融したガラスで貫通孔を封じるとともに第一の主面側に突起を形成し、前記めっき工程で、熱緩衝皮膜をなすSn−Pb皮膜を3乃至は20μmの膜厚に形成することを特徴とする。   In the assembly step, a glass tablet obtained by compressing and pre-baking glass powder and a binder is inserted into the through-hole of the base incorporated in the assembly jig, and the base is passed through the sealing furnace together with the assembly jig. Furnace and heat the base and the glass tablet, seal the through-holes with molten glass and form protrusions on the first main surface side, and in the plating step, Sn-Pb film that forms a thermal buffer film 3 Or a film thickness of 20 μm.

以上のように、本発明によれば、実装基板へ実装する際に、熔融はんだの熱が実装基板を介してベースの実装基板側の第一の主面側表面に輻射熱をもたらしても、ベースの素材金属よりも熱伝導率の低い金属の熱緩衝皮膜がベース表面を覆うことで、ベースの表面近傍の急激な昇温を抑制することができ、ガラスクラックやガラス半球部のせん断による脱落が発生することのない電子装置用ステムとすることができる。   As described above, according to the present invention, when mounting on a mounting board, even if the heat of the molten solder brings radiant heat to the first main surface side surface on the mounting board side of the base via the mounting board, By covering the base surface with a metal thermal buffer film with a lower thermal conductivity than the base metal, it is possible to suppress rapid temperature rise in the vicinity of the base surface, and glass cracks and glass hemispherical shedding may occur. It can be set as the stem for electronic devices which does not generate | occur | produce.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1(a)は本発明の実施の形態における電子装置用ステムの断面図、図1(b)は電子装置用ステムを実装基板へ実装した状態の断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a cross-sectional view of a stem for an electronic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the electronic device stem mounted on a mounting substrate.

図1(a)、(b)において、1はベース、1aは第一の貫通孔、1bは第二の貫通孔、2はスタンドオフガラス、2aはガラス半球部、2bはガラスコーナー部、2cはガラス柱状部、3は封着ガラス(絶縁ガラス)、4はリード、5はSn−Pb皮膜、6は実装基板、6aはランド、6bは貫通孔、7は熔融はんだを各々示している。   1A and 1B, 1 is a base, 1a is a first through hole, 1b is a second through hole, 2 is a stand-off glass, 2a is a glass hemispherical part, 2b is a glass corner part, 2c Is a glass columnar part, 3 is a sealing glass (insulating glass), 4 is a lead, 5 is a Sn-Pb coating, 6 is a mounting substrate, 6a is a land, 6b is a through hole, and 7 is a molten solder.

図1(a)に示すように、鉄−ニッケル等の鉄合金から成るベース1は、スタンドオフ用貫通孔をなす第一の貫通孔1aにスタンドオフガラス2が封着されており、スタンドオフガラス2は第一の貫通孔1aを封じるガラス柱状部2cと、ベース1の外面(実装基板側)をなす第一の主面の側に半球状に膨らんで突出するガラス半球部2aとからなり、ガラス半球部2aは第一の貫通孔1aの内径よりも大きな外径に形成されている。   As shown in FIG. 1 (a), a base 1 made of an iron alloy such as iron-nickel has a standoff glass 2 sealed in a first through hole 1a that forms a standoff through hole. The glass 2 includes a glass columnar portion 2c that seals the first through-hole 1a, and a glass hemispherical portion 2a that bulges and projects in a hemispherical shape on the first main surface side that forms the outer surface (mounting substrate side) of the base 1. The glass hemisphere 2a is formed to have an outer diameter larger than the inner diameter of the first through hole 1a.

ベース1は、リード用貫通孔をなす第二の貫通孔1bに挿通したリード4を封着ガラス(絶縁ガラス)3で封着しており、スタンドオフガラス2のガラス半球部2aと封着ガラス3とを除くベース1の第一、第二の主面および側端面の表面に熱緩衝皮膜をなすSn−Pb皮膜5が形成されている。   The base 1 has a lead 4 inserted through a second through hole 1b forming a lead through hole sealed with a sealing glass (insulating glass) 3, and a glass hemispherical portion 2a of the standoff glass 2 and a sealing glass. A Sn—Pb film 5 that forms a thermal buffer film is formed on the surfaces of the first and second main surfaces and the side end surfaces of the base 1 except 3.

図1(b)に示すように、電子装置用ステムを実装する実装基板6は、リード4を挿通するための貫通孔6bにランド6aが形成されており、ランド6aは貫通孔6bの内面から実装基板6の主面に延在している。   As shown in FIG. 1B, the mounting substrate 6 on which the stem for the electronic device is mounted has a land 6a formed in a through hole 6b through which the lead 4 is inserted. The land 6a is formed from the inner surface of the through hole 6b. The main surface of the mounting substrate 6 extends.

電子装置用ステムを実装基板6に実装する際には、リード4を実装基板6の貫通孔6bに挿入し、ガラス半球部2aと実装基板6とを当接させて電子装置用ステムを実装基板6の実装面をなす主面上に配置し、実装基板6の実装面でない、つまりベース1に対向しない反対側の主面に熔融はんだ7をフローする。   When mounting the electronic device stem on the mounting substrate 6, the lead 4 is inserted into the through hole 6 b of the mounting substrate 6, and the glass hemisphere 2 a and the mounting substrate 6 are brought into contact with each other to mount the electronic device stem on the mounting substrate. The molten solder 7 is flowed to the main surface on the opposite side which is not mounted on the mounting surface of the mounting substrate 6, that is, not opposed to the base 1.

この構成により、実装基板6に対向するベース1の第一の主面側の表面に対して、熔融はんだ7が実装基板6を介して輻射熱をもたらしても、鉄−ニッケル等の鉄系合金から成るベース1よりも熱伝導率が低いSn−Pb皮膜5がベース1の表面を覆っていることで、Sn−Pb皮膜5が熱緩衝皮膜として作用してベース1の表面近傍の急激な昇温を抑制する。   With this configuration, even if the molten solder 7 brings radiant heat to the surface on the first main surface side of the base 1 facing the mounting substrate 6 through the mounting substrate 6, it is made of an iron-based alloy such as iron-nickel. The Sn—Pb film 5 having a lower thermal conductivity than the base 1 covers the surface of the base 1, so that the Sn—Pb film 5 acts as a thermal buffer film and the temperature near the surface of the base 1 is rapidly increased. Suppress.

このため、図1(a)に示すように、最もクラックの起点と成りやすいガラスコーナー部2bにおいてもクラックが発生することが無く、電子装置用ステムを実装基板6へ実装する際に熔融はんだフローを行っても、ガラスクラックやガラス半球部2aのせん断による脱落が発生することがない。   For this reason, as shown in FIG. 1 (a), no crack is generated even in the glass corner portion 2b that is most likely to be the starting point of the crack, and when the stem for the electronic device is mounted on the mounting substrate 6, the molten solder flow Even if it performs, the drop by the shearing of a glass crack or the glass hemisphere part 2a does not generate | occur | produce.

ここで、Sn−Pb皮膜5の膜厚は、好ましくは3乃至は20μm、より好ましくは5乃至は15μmに形成することで熱緩衝皮膜として充分な効果を得ることが出来る。この理由は以下にある。つまり、Sn−Pb皮膜5は膜厚が3μm未満では熱緩衝皮膜としての作用が不充分である。また、Sn−Pb皮膜5は膜厚が20μmを越えるとガラス半球部2aや封着ガラス3のガラス部にまで乗り上げた状態に形成され、そのガラス部分を起点としてSn−Pb皮膜5が剥離脱落する原因となり、熱緩衝皮膜の作用を害することが有る。   Here, when the film thickness of the Sn—Pb film 5 is preferably 3 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm, a sufficient effect as a thermal buffer film can be obtained. The reason is as follows. That is, the Sn—Pb film 5 is insufficient in action as a thermal buffer film when the film thickness is less than 3 μm. Further, when the film thickness exceeds 20 μm, the Sn—Pb film 5 is formed in a state where it climbs up to the glass hemispherical part 2 a or the glass part of the sealing glass 3, and the Sn—Pb film 5 peels off from the glass part. May cause damage to the action of the thermal buffer film.

尚、本発明の実施の形態として、ベース1の材質を鉄系の合金として説明したが、これに限定されるものでは無く、使用するガラスとの関係において、ガラスと金属との熱膨張率の差によってガラスにベース1を締め付けさせる力が働く金属であれば良い。   In addition, as embodiment of this invention, although the material of the base 1 was demonstrated as an iron-type alloy, it is not limited to this, In relation with the glass to be used, the thermal expansion coefficient of glass and a metal is Any metal may be used as long as a force that tightens the base 1 on the glass due to the difference works.

また、熱緩衝皮膜としてSn−Pb皮膜5を用いて説明したが、これに限定されるものでは無く、ベース1よりも熱伝導率が低くて熱緩衝の効果が得られる金属の皮膜であれば良い。例えばベース1が鉄−ニッケルである場合には、PdやCr等としても良い。   Moreover, although demonstrated using Sn-Pb membrane | film | coat 5 as a thermal buffer film, it is not limited to this, If it is a metal membrane | film | coat with the heat conductivity lower than the base 1 and the effect of a thermal buffer is acquired, good. For example, when the base 1 is iron-nickel, it may be Pd, Cr, or the like.

さらに、熱緩衝皮膜であるSn−Pb皮膜5を、スタンドオフガラス2のガラス半球部2aと封着ガラス(絶縁ガラス)3を除くベース1の全ての表面に形成する場合を説明したが、これにも限定されるものでは無く、少なくとも熔融はんだ7からの輻射熱を受ける面であるベース1の第一の主面に形成されていれば良い。   Furthermore, although the case where the Sn-Pb film 5 which is a heat buffer film is formed on all the surfaces of the base 1 except the glass hemispherical portion 2a of the standoff glass 2 and the sealing glass (insulating glass) 3 has been described, However, the present invention is not limited to this, and it may be formed at least on the first main surface of the base 1 that is a surface that receives the radiant heat from the molten solder 7.

この様な電子装置用ステムの製造方法を、図1(a)に基づいて説明する。まず、組立工程では、ベース1の第一の貫通孔1aおよび第二の貫通孔1bにガラスタブレットを挿入する。このガラスタブレットはガラスパウダーとバインダーとを圧縮して仮焼成したものであり、第一の貫通孔1aに挿入するガラスタブレットは所定のボリュウムを有する円柱状をなし、第二の貫通孔1bに挿入するガラスタブレットは円筒状をなす。   A method for manufacturing such a stem for an electronic device will be described with reference to FIG. First, in the assembly process, a glass tablet is inserted into the first through hole 1a and the second through hole 1b of the base 1. This glass tablet is obtained by compressing and pre-baking glass powder and a binder, and the glass tablet inserted into the first through hole 1a has a cylindrical shape having a predetermined volume and is inserted into the second through hole 1b. The glass tablet to be made has a cylindrical shape.

そして、ベース1の第二の貫通孔1bに挿入した円筒状のガラスタブッレットの穴にリード4を挿入し、この状態のベース1をカーボンから成る組み立て治具に組み込む。
次に、組み立て治具ごとベース1を封着炉に通炉し、ベース1と両ガラスタブレットを1000℃程度に加熱してガラスタブレットを熔融する。第一の貫通孔1aに挿入したガラスタブレットが熔融して第一の貫通孔1aを封じるとともに第一の主面側に突起を形成し、凝固後にスタンドオフガラス2となる。第二の貫通孔1bに挿入したガラスタブレットが第二の貫通孔1bを封じるとともに、封着ガラス(絶縁ガラス)3としてリード4を第二の貫通孔1bに封着する。
Then, the lead 4 is inserted into the hole of the cylindrical glass tablet inserted into the second through hole 1b of the base 1, and the base 1 in this state is incorporated into an assembly jig made of carbon.
Next, the base 1 together with the assembly jig is passed through a sealing furnace, and the base 1 and both glass tablets are heated to about 1000 ° C. to melt the glass tablets. The glass tablet inserted into the first through-hole 1a is melted to seal the first through-hole 1a and form a protrusion on the first main surface side, and becomes the stand-off glass 2 after solidification. The glass tablet inserted into the second through hole 1b seals the second through hole 1b and seals the lead 4 as the sealing glass (insulating glass) 3 to the second through hole 1b.

この組立工程の後のめっき工程では、ベース1の露出面、つまりスタンドオフガラス2のガラス半球部2aおよび封着ガラス3を除く表面に3乃至は20μm厚さのSn−Pb皮膜5を形成する。   In the plating step after this assembly step, an Sn—Pb film 5 having a thickness of 3 to 20 μm is formed on the exposed surface of the base 1, that is, the surface excluding the glass hemispherical portion 2a of the standoff glass 2 and the sealing glass 3. .

ここで、組立工程の前工程として防腐目的で、ベース1の第一の貫通孔1aおよび第二の貫通孔1bの内面を含む全面にニッケル等を含む単層または多層の下地めっきを施しても良い。また、めっき工程では、必要に応じてリード4やベース1の一部にマスキングを施して選択的にめっきを施しても良い。   Here, for the purpose of preserving as a pre-process of the assembling process, a single layer or multilayer base plating containing nickel or the like may be applied to the entire surface including the inner surfaces of the first through hole 1a and the second through hole 1b of the base 1. good. In the plating process, the lead 4 and part of the base 1 may be masked as necessary to selectively perform plating.

本発明は電子装置用ステムとして有用であり、特にスタンドオフガラスを有する電子装置用ステムに適している。   The present invention is useful as a stem for an electronic device, and is particularly suitable for an electronic device stem having a stand-off glass.

(a)は本発明の実施の形態における電子装置用ステムの断面図、(b)は同電子装置用ステムの実装状態を示す断面図(A) is sectional drawing of the stem for electronic devices in embodiment of this invention, (b) is sectional drawing which shows the mounting state of the stem for electronic devices (a)は従来の電子装置用ステムの斜視図、(b)は同電子装置用ステムの実装状態を示す断面図、(c)は同電子装置用ステムの要部断面図(A) is a perspective view of a conventional stem for an electronic device, (b) is a cross-sectional view showing a mounting state of the stem for the electronic device, and (c) is a cross-sectional view of a main part of the stem for the electronic device. (a)は従来の電子装置用ステムの断面図、(b)は他の従来の電子装置用ステムの断面図(A) is sectional drawing of the conventional stem for electronic devices, (b) is sectional drawing of the other conventional stem for electronic devices.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベース
1a 第一の貫通孔
1b 第二の貫通孔
2 スタンドオフガラス
2a ガラス半球部
2b ガラスコーナー部
2c ガラス柱状部
3 封着ガラス(絶縁ガラス)
4 リード
5 Sn−Pb皮膜
6 実装基板
6a ランド
6b 貫通孔
7 熔融はんだ
100 ベース
100a リード用貫通孔
100b スタンドオフ用貫通孔
100c 突状周縁部
100d 凹溝
101 スタンドオフガラス
101a ガラス半球部
101b ガラスコーナー部
101c ガラス柱状部
102 封着ガラス(絶縁ガラス)
103 リード
104 実装基板
104a ランド
104b 貫通孔
105 はんだ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 1a 1st through-hole 1b 2nd through-hole 2 Stand-off glass 2a Glass hemisphere part 2b Glass corner part 2c Glass columnar part 3 Sealing glass (insulating glass)
4 Lead 5 Sn-Pb Film 6 Mounting Board 6a Land 6b Through Hole 7 Molten Solder 100 Base 100a Lead Through Hole 100b Stand-Off Through Hole 100c Projecting Peripheral Edge 100d Groove 101 Stand-off Glass 101a Glass Hemisphere 101b Glass Corner Part 101c Glass column part 102 Sealing glass (insulating glass)
103 Lead 104 Mounting board 104a Land 104b Through hole 105 Solder

Claims (8)

金属から成るベースの第一主面にスタンドオフガラスの突起を設け、前記スタンドオフガラスの突起を除いて第一主面に前記金属よりも熱伝導率が低い金属から成る熱緩衝皮膜を形成したことを特徴とする電子装置用ステム。 A standoff glass protrusion is provided on the first main surface of the base made of metal, and a heat buffer film made of a metal having a lower thermal conductivity than the metal is formed on the first main surface except for the protrusion of the standoff glass. A stem for an electronic device. 前記第一主面を実装基板に対向させて実装することを特徴とする請求項1に記載の電子装置用ステム。 The electronic device stem according to claim 1, wherein the first main surface is mounted facing the mounting substrate. 前記金属が鉄系合金であることを特徴とする請求項1に記載の電子装置用ステム。 The stem for an electronic device according to claim 1, wherein the metal is an iron-based alloy. 前記熱緩衝皮膜がSn−Pb皮膜であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電子装置用ステム。 The stem for an electronic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermal buffer film is a Sn-Pb film. 前記Sn−Pb皮膜の膜厚が3乃至は20μmであることを特徴とする請求項4に記載の電子装置用ステム。 5. The stem for an electronic device according to claim 4, wherein the Sn—Pb film has a thickness of 3 to 20 μm. 請求項1〜5の何れか1項に記載の電子装置用ステムを用いたことを特徴とする電子装置。 An electronic apparatus using the stem for an electronic apparatus according to claim 1. ベースの第一主面にスタンドオフガラスの突起を形成する組立工程と、前記組立工程の後に、前記スタンドオフガラスの突起を除いた少なくとも第一主面の露出面に、前記金属よりも熱伝導率が低い金属から成る熱緩衝皮膜を形成するめっき工程とを含むことを特徴とする電子装置用ステムの製造方法。 An assembly process of forming standoff glass protrusions on the first main surface of the base, and after the assembly process, at least the exposed surface of the first main surface excluding the standoff glass protrusions is more thermally conductive than the metal. And a plating process for forming a thermal buffer film made of a metal having a low rate. 前記組立工程で、組み立て治具に組み込む前記ベースの貫通孔に、ガラスパウダーとバインダーとを圧縮して仮焼成したガラスタブレットを挿入し、前記組み立て治具ごと前記ベースを封着炉に通炉して前記ベースと前記ガラスタブレットを加熱し、熔融したガラスで貫通孔を封じるとともに第一主面側に突起を形成し、前記めっき工程で、熱緩衝皮膜をなすSn−Pb皮膜を3乃至は20μmの膜厚に形成することを特徴とする請求項7に記載の電子装置用ステムの製造方法。 In the assembling process, a glass tablet obtained by compressing and pre-baking glass powder and a binder is inserted into a through-hole of the base incorporated in the assembling jig, and the base is passed through a sealing furnace together with the assembling jig. The base and the glass tablet are heated, the through-holes are sealed with molten glass, and projections are formed on the first main surface side. In the plating step, an Sn—Pb film that forms a thermal buffer film is 3 to 20 μm. The method for manufacturing a stem for an electronic device according to claim 7, wherein the stem is formed to have a thickness of 10 mm.
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