JP2010253493A - パラレルシーム溶接方法及びパラレルシーム溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リッドとパッケージとの溶接不良を無くし、信頼性の高い封止構造を得る。
【解決手段】一対のローラー電極によって、リッドの対向する２辺における一方の端部をスポット溶接してリッドをパッケージに仮付けし、その仮付けした端部の最外側は仮付け前の位置の高さからは低くなっており、仮付けを行った後、ローラー電極を仮付け下端部から他方の端部に向けて、あるいはローラー電極を仮付けした箇所から引き上げてリッドの他方の端部に移動させ、そこから仮付けした端部に向けてパラレルシーム溶接を行い、次に、リッドの他方の２辺をパラレルシーム溶接してパッケージを封止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、水晶振動子などの電子部品のチップを収納したパッケージの開口部に、金属材料からなる４角形状のリッド（蓋）をシーム溶接してパッケージを封止するパラレルシーム溶接方法及びパラレルシーム溶接装置に関する。

一般に、水晶振動子のチップや半導体チップなどを収納してなるパッケージの開口部にリッドを接合して封止する方法としてパラレルシーム接合方法が用いられている。このパラレルシーム接合方法は広く知られているので詳しくは説明しないが、従来から金属材料からなるシールリングが開口部に固定されたセラミック製のパッケージを用い、そのパッケージの開口部にコバールなどからなるリッドをパラレルシーム接合して、パッケージを封止してきた。しかし、この封止構造の場合には、厚手のシールリングを用いているので、パッケージ全体の高さを低くできず、また、低コスト化も難しいなどの問題から、シールリングをもたないパッケージを用いた封止構造が普及してきている。

このシールリングをもたないパッケージの開口部にリッドを接合するシーム接合方法は、一般にダイレクトパラレルシーム方法と呼ばれている。最近のダイレクトパラレルシーム方法の場合には、例えば１００μｍ程度の薄いリッドにＡｇ−Ｃｕ合金などからなるろう材層を予めクラッドさせておき、そのろう材層を溶融させてリッドをパッケージに接合している。しかし、ろう材層をクラッドによってリッドに形成しているために、ろう材層の厚みはメッキ膜のように数μｍの厚さにはできず、一般的には十数μｍを超える厚みとなっている。

このような厚みを有するろう材層がクラッドされたリッドをパッケージにダイレクトパラレルシーム方法によって接合する際の問題を解決する従来方法が既に開示されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の発明は、リッドの対向する２辺のほぼ中央付近をスポット接合してリッドをパッケージに仮付けした後、パラレルシーム接合するときに、リッドの仮付けした２辺とは別の２辺を先ずパラレルシーム接合し、次に仮付けした２辺をパラレルシーム接合することを特徴としている。このようにすることによって、前記別の２辺をシーム接合する段階で仮付けした箇所が溶融しないので、接合不良を低減できるというものである。

しかし、この従来のパラレルシーム接合の場合、特許文献１の発明が目的とする問題点を解決することはできるが、本発明者が鋭意研究を行った結果、特許文献１の発明ではダイレクトパラレルシーム方法による基本的な問題点を解決することはできず、歩留まりが低く、かつ信頼性の低い封止構造であることが分かった。詳しくは後述するが、仮付けの工程で仮付け箇所のろう材層が溶融し、そしてその溶融したろう材層の周りのろう材層が軟化するのに伴い、ろう材層が十数μｍ〜３０μｍと厚いこととリッドの母材が薄いことに起因して、仮付けした箇所及びその近傍のリッドがシールリングを用いた場合に比べて大きく凹むことが接合不良の原因であることをつきとめた。つまり、ろう材層が数μｍ程度の厚みならば、仮付けした箇所のリッドの凹みは実質的に問題にならないが、現在のろう材層は十数μｍ〜３０μｍと厚いために、仮付けした箇所のリッドがろう材層の溶融によって最大で１０μｍ以上も沈んで凹むので、パラレルシーム接合時に、ローラー電極とその凹み箇所との接触面積が大きくなり、パルス状の溶接電流の電流密度が減少する箇所が生じる場合がある。この電流密度が減少したろう材層の箇所が溶融不良となり、この溶融不良の箇所が溶接不良を引き起こす。

次に、従来のダイレクトパラレルシーム方法の内、後述する本発明と係わりがあると判断される可能性のある従来発明について説明する（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されている発明は、４角形状のリッドの仮付けに関する発明であって、４角形状のリッドの対角線上にある一対の角部を一対のローラー電極でスポット溶接して仮付けするものである。一般にリッドをパッケージに仮付けするときには、リッドをパッケージに位置合わせし、リッドの中央部を吸着ノズルで抑えた状態で、一対のローラー電極でリッドを仮付けする。したがって、リッドが非常に小さい場合には、前記吸着ノズルが邪魔になるので、一対のローラー電極を対角線上の角部に位置させて仮付けした方がローラー電極間の間隔を広くでき、更に小型のパッケージとリッドとをダイレクトパラレルシームできるというメリットがある。特許文献２の発明は、より小型のパッケージのダイレクトパラレルシーム方法が可能であるという目的を達成するためになされたものである。

しかし、特許文献２の発明は次のような問題点を有している。つまり、パラレルシーム接合では一対のローラー電極が平行に位置して同じ方向に同一速度で移動しながら、ローラー電極間に通電して接合するものであるが、特許文献２の発明を実現するためには、リッドの仮付け時にはそれぞれのローラー電極を対角線上に位置するリッドの角部に移動させねばならず、また、対角頂点に合致するようにローラー電極を角度θだけ回転させねばならず、そしてパラレルシーム接合をするときにはパラレルの位置にローラー電極を戻さねばならないために、ローラー電極の移動に要する時間が増えるので総体的に接合時間が長くなるという問題がある。また、ローラー電極の動きが複雑になるために、その位置検出、制御などが複雑になり、コストがアップするなどの問題がある。

特開２００６−１１４７１０号公報 特開２００３−００１４２８号公報

本発明が解決しようとする問題点は、ダイレクトパラレルシーム方法においては、リッドにクラッドされたろう材層が厚いので、リッドをパッケージに仮付けするとき、仮付けした箇所のろう材層が溶融することによってリッドが凹み、この凹みに起因して溶接不良になる箇所が発生することにある。

本発明では、ろう材層がクラッドされている４角形のリッドをパッケージに仮付けする仮付け方法が、リッドの対向する一方の２辺の同一側に位置する一方の端部をスポット溶接することにより行われ、パラレルシーム溶接は仮付けされた一方の端部から他方の端部に向けて、あるいは前記他方の端部から仮付けされた一方の端部に向けて行われる。

本発明によれば、仮付け箇所におけるろう材層が一旦溶融したことにより生じたリッドの凹みによる影響を最小限に抑制できる。したがって、リッドとパッケージとの間のろう材層を全周に渡って一様に溶融させることができるので、リッドとパッケージとの溶接箇所に溶接不良が発生せず、歩留まりが高く、かつ信頼性の高い封止構造を提供することができる。また、ローラー電極を複雑に動かす必要が無いので、複雑な制御を行うことはなく、また、機構も複雑に変更することがないので、コストをアップすることはなく、パラレルシーム溶接全体に要する時間も長くなることはない。

本発明の実施例１に係るパラレルシーム溶接を説明するための図である。 本発明の実施例１に係るパラレルシーム溶接を説明するための図である。 本発明の実施例１に係るパラレルシーム溶接における仮付けを説明するための図である。 本発明の実施例１に係るパラレルシーム溶接における仮付けした端部における通電の一例を説明するための図である。 本発明の実施例２に係るパラレルシーム溶接を説明するための図である。 従来のパラレルシーム溶接を説明するための図である。 従来のパラレルシーム溶接における仮付けを説明するための図である。

先ず、本発明の実施例を説明する前に、一般的なダイレクトパラレルシーム溶接方法によってリッドをパッケージの開口部に溶接する場合における基本的な溶接メカニズム及びその問題点などについて詳述する。図６及び図７によって、ダイレクトパラレルシーム溶接における一般的な仮付けなどについて説明する。図６（Ａ）に示すように、セラミック製のパッケージ１の開口部周縁にはシールリングが備えられておらず、メタライズ層１ａが形成されている。パッケージ１の開口部周縁に形成されたメタライズ層１ａに位置合わせしてリッド２が配置される。封止構造全体の高さをできるだけ低くするために、リッド２は、薄いコバールなどの母材２ａの一方の面に銀ろうなどのようなろう材層２ｂをクラッドさせたものからなる。このろう材層２ｂは、前述したように母材２ａにクラッドする関係上から、十数μｍ〜３０μｍの厚さである。ろう材層２ｂがパッケージ１のメタライズ層１ａ上に位置するようにリッド２を位置合わせしてパッケージ１に載せ、図示しない公知の保持手段でその状態を保持する。

一般的な仮付けの工程では、図６（Ｂ）に示すように、一般的な構造の一対のローラー電極３、４がリッド２の対向する一方の２辺２ｃ、２ｄのほぼ中央付近に押し当てられる。このとき、図７（Ａ）に示すように、ローラー電極３、４は２辺２ｃ、２ｄとほぼ点接触で接触する。以下ではこの接触箇所を点接触箇所Ｐと言う。その一定位置に止まった状態で、ローラー電極３と４との間にパルス状の電流が1サイクル以上通電される。このパルス状の電流が流れるとき、ローラー電極３とリッド２との間の接触抵抗、及びローラー電極４とリッド２との間の接触抵抗によって、ローラー電極３とリッド２との間の点接触箇所Ｐ及びローラー電極４とリッド２との間の点接触箇所Ｐが発熱し、その発熱がリッド２の母材２ａを通してろう材層２ｂ及びメタライズ層１ａに伝達され、点接触箇所Ｐの近傍のろう材層２ｂを溶融させると共に、少なくともメタライズ層１ａの表面部分を溶融又は軟化させる。ろう材層２ｂが溶融することによって、図７（Ｂ）に示すような仮付けスポットＳが形成され、リッド２がパッケージ１にスポット溶接、つまり仮付けされる。この仮付けスポットＳはパラレルシーム溶接時に形成される溶接スポットに比べて小さい。

この理由は、リッド２がパッケージ１に仮付けされていさえすればよいという考え方が基本的にある上に、仮付けはパラレルシームに先立って最初に行われるので、パッケージ1とリッド２とが室温状態、つまり低い温度にあるので、ろう材層２ｂ及びメタライズ層１ａの温度が上昇し難く、また、蓄熱現象の問題をできるだけ避けるために必要以上に大きな電流を流さないからである。

一対のローラー電極３、４はテーパー面３ａ、４ａを有し、そのテーパー面３ａ、４ａがリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄに押し当てられる。ここで、２辺２ｃ、２ｄはリッド２の平面と厚み方向の面とが直交する縁に形成される直線状のものであるので、ローラー電極３、４とリッド２の２辺２ｃ、２ｄとの接触は、前述したように点接触になる。このように、点接触の状態でローラー電極３、４がリッド２の２辺２ｃ、２ｄに押し当てられているので、前述したように、ローラー電極３、４とリッド２の２辺２ｃ、２ｄとの点接触箇所Ｐの近傍のろう材層２ｂが溶融ないしは軟化すると、ローラー電極３、４の加圧力によって薄いリッド２の母材２ａの２辺２ｃ、２ｄにおける仮付けした部分はローラー電極３、４のテーパー面３ａ、４ａの曲面（円の一部）に従って沈み込む。以下では、仮付けにより沈んでリッド２の辺２ｃ、２ｄの凹んだ部分を仮付け箇所２Ｘと言い、部分的に拡大した仮付け箇所２Ｘを図７に示している。このように凹んだ仮付け箇所２Ｘがリッド２の２辺２ｃ、２ｄの端部以外の箇所にあることが、溶接不良の原因になることを本発明者はつきとめた。

パラレルシーム溶接では、一般に仮付け後に一対のローラー電極３、４を点接触箇所Ｐから上方に引き上げ、リッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄの一方の端部に移動させてから押し当る。その位置でローラー電極３と４との間にパルス状の電流の通電を開始すると共に、通電しながらローラー電極３、４を一定速度で他方の端部に向けて移行させる。前述したように、このときローラー電極３、４とリッド２の２辺２ｃ、２ｄとの接触は点接触であり、ローラー電極３と４との間にパルス状の電流を流す度にその点接触箇所Ｐを電流密度の高い電流が流れるので、ローラー電極３、４とリッド２との点接触箇所Ｐの近傍のろう材層２ｂが溶融し、仮付けスポットＳに比べて大きな溶接スポットが形成される。図示しないが、ダイレクトパラレルシーム溶接では、隣り合う溶接スポットが部分的に互いに重なり合って形成され、ろう材層２ｂが連続して溶融するように、ローラー電極３、４の移動速度及びパルス状の電流の幅、周波数などの条件が設定されている。

したがって、仮付け箇所２Ｘを除いては、ローラー電極３、４とリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄとの接触は点接触であり、この点接触の状態で好ましい溶接スポットが形成されるようにパルス状の溶接電流が設定されている。しかし、ローラー電極３、４が対向する２辺２ｃ、２ｄの中央付近の仮付け箇所２Ｘに至ると、仮付け箇所２Ｘがローラー電極３、４の円形と同様な円弧で凹んでいるために、仮付け箇所２Ｘではローラー電極３、４とリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄとの接触は面接触となる。特に、ローラー電極３、４が図７（Ｂ）に示す位置で、仮付け箇所２Ｘの凹みに一致した状態でパルス状の溶接電流の通電が行われると、前記面接触の面積は最大となり、この状態では溶接電流の電流密度が小さいので、ローラー電極３、４とリッド２の２辺２ｃ、２ｄとの接触箇所での発熱が小さく、ろう材層２ｂが溶融しないので、仮付け時に形成された仮付けスポットＳの面積は大きくならず、ほとんどそのままである。

また前述したように、溶接電流の通電による発熱はリッド２の母材２ａとローラー電極３、４との接触面で発生し、母材２ａを通して拡がってろう材層２ｂとメタライズ層１ａの温度を上昇させるのであるが、ローラー電極３、４が凹んだ仮付け箇所２Ｘにあるときには発熱が小さい。したがって、伝導される熱量も小さくなるので、特に仮付けスポットＳ以降における仮付け箇所２Ｘのろう材層２ｂとメタライズ層１ａの温度上昇が低くなる。一方、ローラー電極３、４は一定の速度で移行し、また、パルス状の溶接電流のパルス幅、振幅もほぼ一定であるので、ローラー電極３、４が仮付けスポットＳを通過した後の凹んだ仮付け箇所２Ｘ内でパルス状の溶接電流が通電される場合には、前述の理由から、ろう材層２ｂがほとんど溶融せず、実質的に溶接スポットが形成されない場合が多い。

また、溶接スポットが形成されても発熱が小さいためにその大きさは小さい。そして凹んだ仮付け箇所２Ｘでこのようなことが生じると、溶接進行方向に伝導される熱量が小さいために、ローラー電極３、４の進行方向のリッド２、ろう材層２ｂとメタライズ層１ａの温度が高くならない。したがって、凹んだ仮付け箇所２Ｘから脱出した後の幾つかのパルス状の溶接電流で形成される溶接スポットは小さく、仮付けスポットＳとこれに隣り合ってパラレルシーム溶接時に形成される溶接スポットとの間、また、隣り合ってパラレルシーム溶接時に形成される溶接スポットと溶接スポットとの間に、溶接スポットが重り合わない箇所が発生し、これが溶接不良を招くことになると考えられる。

［実施例１］
前述した結果から、溶接結果に悪影響を及ぼす前記現象が発生しない位置に、仮付けにより凹む仮付け箇所２Ｘが存在すれば、パッケージの開口部全周にわたって一様にろう材層２ｂが溶融し、所望の封止構造を得ることができるものと考えた。実施例１では、凹んだ仮付け箇所２Ｘに生じる発熱の伝導なども考慮し、リッド２の対向する一方の２辺２ｃ、２ｄの同一側の一方の端部で所定の仮付けを行い、仮付けした後にローラー電極３、４を仮付けした箇所の近傍の外側からリッド２の２辺２ｃ、２ｄの反対側にある他方の端部に向けてパラレルシーム溶接を行う。なお、パラレルシーム溶接は不活性ガス中又は絶縁ガス中、あるいは真空中で行われる。

図１〜図４によって本発明に係るダイレクトパラレルシーム方法の実施例１について説明する。図1（Ａ）に示すように、セラミック製のパッケージ１の開口部周縁にはシールリングが備えられておらず、開口部周縁に沿って連続してメタライズ層１ａが形成されている。メタライズ層１ａには更にメッキ層が形成されているが、図示していない。不図示の吸着ノズルのような保持手段によって、リッド２がパッケージ１のメタライズ層１ａに位置合わせして載せられ、保持される。リッド２は、薄いコバールなどの母材２ａの一方の面に比較的融点の低い銀ろうなどのようなろう材層２ｂをクラッドさせたものからなる。このろう材層２ｂは、前述したように薄い母材２ａに予めろう材層２ｂをクラッドさせる関係上から、例えば十数μｍ〜３０μｍの厚みを有している。リッド２をパッケージ１に載せた状態では、ろう材層２ｂがパッケージ１のメタライズ層１ａに接している。

この状態で仮付け工程が行われる。本発明の実施例１では、図１（Ｂ）に示すように、パラレルの位置にある一対のローラー電極３、４はテーパー面３ａ、４ａを有し、そのテーパー面３ａ、４ａがリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄの一方の端部に押し当てられる。ここで、前述したように、ローラー電極３、４とリッド２の２辺２ｃ、２ｄとは端部における点接触箇所Ｐで接触する。図２では、点接触箇所Ｐにおけるローラー電極３の円形状輪郭を破線で示し、点接触箇所Ｐは辺２ｃの最外側近傍の端部に位置する。図示しないが、以下、ローラー電極４とリッド２の辺２ｄとについても同様であり、後述する辺２ｄにおける点接触箇所、凹んだ仮付け箇所、仮付けスポット、溶接スポットなどについても同様である。このように、ローラー電極３、４がリッド２の一対の２辺２ｃ、２ｄの一方の端部に点接触で押し当てられ、一定位置に保持された状態で仮付けのためのパルス状の電流がローラー電極３と４との間に一つ以上通電され、双方の点接触箇所Ｐを仮付け可能な大きな電流が流れる。

仮付け用の溶接電流が双方の点接触箇所Ｐを流れると、ローラー電極３とリッド２の辺２ｃ、及びローラー電極４とリッド２の辺２ｄとの接触抵抗によって、双方の点接触箇所Ｐに発熱が起こり、その熱はリッド２の母材２ａを通してろう材層２ｂに伝達され、さらにパッケージ１のメタライズ層１ａに伝達される。この熱によって、図３に示すように、点接触箇所Ｐ近傍のろう材層２ｂが溶融ないしは軟化し、仮付けスポットＳが形成されることによってリッド２がパッケージ１に仮付けされる。これに伴い、前述したようにろう材層２ｂの溶融ないしは軟化した部分のリッド２（母材２ａ）が沈むので、リッド２の２辺２ｃ、２ｄの端部に凹んだ仮付け箇所２Ｘが形成される。

図３（Ａ）の場合は、リッド２の辺２ｃの端部の最外側よりも幾分内側に仮付けスポットＳが形成されて仮付けが行われており、これに伴いリッド２の最外側箇所２ｅが沈み、図３（Ａ）において一点鎖線Ｙで示すように、リッド２の辺２ｃの平坦な部分よりも低くなる程度に、辺２ｃの最外側箇所２ｅに近い箇所で仮付けをしている。このように、リッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄの一方の端部におけるそれぞれの最外側箇所２ｅに近い箇所で仮付けを行うことが大切である。望ましくは、リッドの最外側端部で行われるパラレルシーム溶接の最初（第1点目）の通電で形成される溶接スポットが仮付け時に形成された仮付けスポットの一部分に重なり合う位置に、仮付けスポットを形成する。

図３（Ｂ）は、図２に示すようにローラー電極３がリッド２の辺２ｃの端部の最外側箇所２ｅで接触し、その最外側箇所２ｅで仮付けを行って仮付けスポットＳを最外側箇所２ｅに形成した場合を示す。図３（Ｂ）の場合は、ローラー電極３がリッド２の辺２ｃと点接触箇所Ｐが辺２ｃの端部の最外側にあるので、パラレルシーム溶接が反対側に位置する端部から仮付けされた端部に向かって行われる場合に有効である。しかし、仮付けスポットＳが冷えて固化した後(例えば十数ｍｓ程度以上経過後)に、ローラー電極３が仮付け位置から移行を開始し、仮付けスポットＳと部分的に重なる位置に最初（第１点目）の溶接スポットが形成されるようにダイレクトパラレルシームを行ってもよい。なお、仮付け時において、点接触箇所Ｐでローラー電極３がリッド２の辺２ｃと点接触するとき、ローラー電極３はその半分以上の部分が辺２ｃの端部の最外側箇所２ｅから外側にはみ出していても良い。

図３（Ａ）に示したように、仮付けが辺２ｃの最外側の幾分内側で行われた場合には、最外側のろう材層２が溶融せず、角部分（２ｅ）が仮付けされていない場合がある。仮付け位置が図３（Ａ）に示す位置の場合には、図４（Ａ）に示すように、仮付け直後にローラー電極３を仮付け位置から外側（溶接進行方向とは逆方向）に移動させる。ローラー電極４も同様である。このとき、詳しくは図示しないが、一対のローラー電極３、４はそれらの回転中心点がリッド２の辺２ｃ、２ｄの最外側箇所２ｅよりも外側に位置する。ローラー電極３、４が移動する間に仮付けスポットＳは固化する。この移動は、ローラー電極３、４を凹んだ仮付け箇所２Ｘに接触させて、あるいは仮付け箇所２Ｘから一旦持ち上げて行われる。

そして、ローラー電極３、４がリッド２の辺２ｃ、２ｄの最外側箇所２ｅと点接触すると直ぐにパラレルシーム溶接の第１点目の通電が行われる。パラレルシーム溶接の第１点目の通電によって、図４（Ａ）に示すように、リッド２の最外側箇所２ｅ近傍のろう材層２ｂが溶融し、仮付けスポットＳの一部分を含む大きな領域で第１の溶接スポットＷ１が形成される。仮付け時に生じた熱によってリッド２の最外側箇所２ｅ近傍のろう材層２ｂの温度が上昇していることもあって、パラレルシーム溶接の第１点目の通電時に生じる熱は、仮付けスポットＳの領域に比べて大きな領域のろう材層２ｂを溶融させ、第１の溶接スポットＷ１を形成する。第１の溶接スポットＷ１は仮付けスポットＳの一部分と重なり合う。

つまり、パラレルシーム溶接の第１点目の通電はリッド２の辺２ｃ、２ｄの最外側箇所２ｅで行われるので、それぞれに形成される第１の溶接スポットＷ１の位置はほぼ一定であり、第１の溶接スポットＷ１と一部分が重なり合う位置にそれぞれの仮付けスポットＳが形成されるように仮付けを行うのが好ましい。このように、実施例１では、パラレルシーム溶接の第１点目の通電がリッド２の辺２ｃ、２ｄの最外側箇所２ｅで行われることを前提にして、仮付け時における一対のローラー電極３、４とリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄとの点接触箇所Ｐの位置は決められる。なお、このとき、リッド２の角部の最外側のろう材層２ｂも溶融するので、角部の溶接強度が向上し、封止構造の信頼度が向上する。

一対のローラー電極３、４が溶接進行方向（図４で左方向）に移動し、少なくともパラレルシーム溶接の第２点目の通電は凹んだ仮付け箇所２Ｘにかかった箇所で行われるものとする。通常のパラレルシーム溶接では、第２点目の通電が行われるときには、第１点目の通電で形成された第1の溶接スポットＷ１は固化している。つまり、通電の順番で形成される溶接スポットは溶融と固化とを順に繰り返しながらパラレルシーム溶接が行われるので、それぞれの溶接スポットが形成されるときには直ぐ前に形成された溶接スポットは固化している。ローラー電極３、４と２辺２ｃ、２ｄが面接触となる。その面接触の面積が最大の場合であっても、図３（Ｂ）に一点鎖線で示してあるように、リッド２の最外側箇所２ｅは沈んでいるので、従来に比べて接触面積が小さいこと、前述したように、仮付け時に発生した熱及び第１点目の通電で生じた熱が伝導されることによって、第２点目が通電される箇所の母材２ａ、ろう材層２ｂ、メタライズ層１ａは室温よりもかなり高い温度に上昇していることから、ろう材層２ｂの大きな領域で溶融が行われ、第２点目の大きな溶接スポットＷ２が形成される。この溶接スポットＷ２は仮付けスポットＳを含んで、第１の溶接スポットＷ１の一部分と互いに重なり合い、良好なシーム構造を形成する。なお、第３点目の通電などが凹んだ仮付け箇所２Ｘにかかった箇所で行われる場合があっても同様である。

次に、通常のパラレルシーム溶接と同様にして、図４（Ａ）に示すように第２点目のパルス状の溶接電流を通電すると、仮付けスポットＳ又は第1点目の溶接スポットＷ１と重なり合う箇所に第２点目の溶接スポットＷ２が形成される。第３点目以降のパルス状の溶接電流の通電によって形成されるそれぞれの溶接スポットについては特に説明しないが、第３点以降の通電は凹んだ仮付け箇所２Ｘの外側で行われるものとすると、途中には凹んだ仮付け箇所２Ｘが存在せず、一対のローラー電極３、４と２辺２ｃ、２ｄとは点接触でパラレルシーム溶接が行われるので、他方の端部まで隣り合う溶接スポットが重なり合って溶接される。次に、一対のローラー電極３、４はリッド２の別の対向する２辺の端部に移動し、そこから通常のパラレルシーム溶接と同様に溶接が行われる。この２辺のパラレルシーム溶接に関しては従来のパラレルシーム溶接なので、説明を行わない。

［実施例２］
この実施例２では、前述したようにリッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄの一方の端部で仮付けを行い、その端部とは反対側に位置する他方の端部からパラレルシーム溶接を行うものである。他方の端部でのパラレルシーム溶接は従来方法と同様でよいので説明を省略する。一対のローラー電極３、４を仮付けした端部から他方の端部に移動させ、ローラー電極３、４を図５で左側から右側（矢印Ｋの方向）に移行させてパラレルシーム溶接を行う。前記他方の端部から一方の端部における仮付け箇所に至るまでは、ローラー電極３、４と２辺２ｃ、２ｄとが点接触の状態でパラレルシーム溶接が行われるので、全く問題がない。したがって、一対のローラー電極３、４が一方の端部における凹んだ仮付け箇所２Ｘに至ったときの通電に関連して、図５により説明する。

図５（Ａ）はローラー電極３が一方の端部における凹んだ仮付け箇所２Ｘに至った状態を示しており、そこに至るまでのろう材層２ｂとメタライズ層１ａとが溶融して溶接層Ｗを形成している。溶接層Ｗはパラレルシーム溶接の通電の度に形成された溶接スポットが重なり合って形成されたものであり、連続した層を形成している。この溶接層Ｗによってリッド２はパッケージ１に良好に溶接される。

仮付けが図３（Ａ）に示す位置で行われた場合、図５（Ａ）に示すように、ローラー電極３が一方の端部における凹んだ仮付け箇所２Ｘに至ると、ローラー電極３と辺２ｃとの接触は面接触になる。しかし、図３（Ａ）において一点鎖線Ｙで示すように、仮付け時にリッド２の最外側箇所２ｅが沈み込んでいるので、前記面接触は最大の場合でも従来よりも小さこと、かつ凹んだ仮付け箇所２Ｘが端部に形成されているので、それまでのパラレルシーム溶接によって発熱した熱が外部に放熱され難く、仮付け箇所２Ｘのろう材層２ｂとメタライズ層１ａの温度がかなり上昇していることなどの理由から、大きな領域のろう材層２ｂとメタライズ層１ａが溶融し、溶接スポットＷｍを形成する。この溶接スポットＷｍは仮付けスポットＳと部分的に重なり合う、又は仮付けスポットＳを包含する大きな領域のものであり、それまでの通電で形成された溶接層Ｗと重なり合い、連続した溶接層Ｗを形成している。

次に、ローラー電極３をさらに右側（矢印Ｋの方向）に移行させ、図５（Ｂ）で示すように、ローラー電極３の一部分が辺２ｃの最外側箇所２ｅから飛び出した位置で通電が行われる。この通電で、角部のろう材層２ｂとメタライズ層１ａが溶融し、最外側の溶接スポットＷｎを形成する。この最外側の溶接スポットＷｎはその直前の通電によって形成された溶接スポットＷｍと互いに重なり合い、最外側のろう材層２ｂまでも溶融させ、信頼性の高い封止構造を形成する。その後、一対のローラー電極３、４はリッド２の別の対向する２辺の端部に移動し、そこから通常のパラレルシーム溶接と同様に溶接が行われる。実施例２の場合には、仮付けが図３（Ｂ）に示したように、最外側で仮付けされていても前述と同様にパラレルシーム溶接を行うことができこのことは容易に理解できるので、説明を省略する。

したがって、リッド２の対向する２辺２ｃ、２ｄの一方の端部で仮付けを行い、その仮付けした一方の端部から一対のローラー電極３、４を反対側の他の端部まで移動させ、その端部からパラレルシーム溶接を開始し、仮付けの行われた一方の端部までパラレルシームを行うことによって、仮付け時に対向する２辺２ｃ、２ｄに形成される凹んだ仮付け箇所２Ｘに起因する溶接不良を確実に防ぐことができ、信頼性の高いパッケージの封止構造を得ることができる。

不活性ガス中又は絶縁ガス中、あるいは真空中で、水晶振動子あるいは半導体チップなどを封入してなるパッケージの封止構造を形成するのに適用できる。

１・・・パッケージ
１ａ・・・パッケージ１の開口部に形成されたメタライズ層
２・・・リッド
２ａ・・・リッド２の母材
２ｂ・・・母材２ａにクラッドされたろう材層
２ｃ、２ｄ・・・リッド２の互いに対向する辺
２ｅ・・・辺２ｃ（２ｄ）の最外側箇所
２Ｘ・・・辺２ｃ（２ｄ）における仮付け箇所
３、４・・・一対のローラー電極
３ａ、４ａ・・・ローラー電極３、４の各テーパー面
Ｐ・・・ローラー電極３（４）と辺２ｃ（２ｄ）との点接触箇所
Ｓ・・・仮付けスポット
Ｗ・・・ろう材層２とメタライズ層１ａとにより形成された溶接層
Ｗ１・・・第１の溶接スポット
Ｗ２・・・第２の溶接スポット
Ｗｍ・・・仮付け箇所２Ｘにおける通電により形成された溶接スポット
Ｗｎ・・・最外側に形成された溶接スポット
Ｊ・・・パラレルシーム溶接の方向を示す矢印
Ｋ・・・パラレルシーム溶接の方向を示す矢印

Claims (2)

1. 電子部品のチップを収納している、シールリングを備えていないパッケージの開口部に、ろう材層がクラッドされている４角形のリッド（蓋）を載せ、前記リッドを前記パッケージに仮付けし、前記リッドのそれぞれ対向する２辺にローラー電極を押し当てて移行させながら前記ローラー電極の間に通電し、前記ろう材層を溶融させて前記リッドを前記パッケージに溶接するパラレルシーム溶接方法において、
   前記仮付けは、互いにパラレルに位置する一対の前記ローラー電極を、前記リッドの対向する一方の２辺におけるそれぞれの一方の端部に位置させた状態で、前記ローラー電極の間にパルス状の電流を流してスポット溶接することにより行われ、
   仮付けした前記一方の端部の最外側は、前記仮付けによって仮付け前の位置の高さからは低くなっており、
   前記仮付けを行った後、前記ローラー電極を前記一方の端部から他方の端部に向けて、あるいは前記ローラー電極を前記仮付けした箇所から引き上げて前記リッドの前記他方の端部に移動させ、そこから前記一方の端部に向けて、前記ローラー電極を前記リッドの対向する前記一方の２辺に押し当てて移行させながらパラレルシーム溶接を行い、
   次に、前記ローラー電極を前記リッドの対向する他方の２辺に押し当てて移行させながら、パラレルシーム溶接を行って前記パッケージを封止することを特徴とするパラレルシーム溶接方法。
2. 電子部品のチップを収納している、シールリングを備えていないパッケージの開口部に、ろう材層がクラッドされている４角形のリッド（蓋）を載せ、前記リッドを前記パッケージに仮付けし、前記リッドのそれぞれ対向する２辺にローラー電極を押し当てて移行させながら前記ローラー電極の間に通電し、前記ろう材層を溶融させて前記リッドを前記パッケージに溶接するパラレルシーム溶接装置において、
   互いにパラレルに位置する一対の前記ローラー電極を、前記リッドの対向する一方の２辺におけるそれぞれの一方の端部に位置させ、前記ローラー電極の間に通電することにより前記一方の端部で前記仮付けを行い、
   仮付けした前記一方の端部の最外側は、前記仮付けによって仮付け前の位置の高さからは低くなっており、
   前記仮付けを行った後、前記ローラー電極は前記一方の端部から他方の端部に向けて、あるいは前記ローラー電極を前記仮付けした箇所から引き上げて前記リッドの前記他方の端部に移動し、そこから前記一方の端部に向けて、前記ローラー電極を前記リッドの対向する前記一方の２辺に押し当てて移行させながらパラレルシーム溶接を行い、
   次に、前記ローラー電極を前記リッドの対向する他方の２辺に押し当てて移行させながら、パラレルシーム溶接を行って前記パッケージを封止することを特徴とするパラレルシーム溶接装置。
   

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