JP2012028453A - 金属製ハーメチック蓋の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 接合材の濡れ拡がりを防ぐための酸化物膜を備えた金属製ハーメチック蓋を提供する
【解決手段】 本発明の属製ハーメチック蓋の製造方法は、金属基板１を用意する工程と、第１のレジスト２ａ、２ｂを形成する工程と、金属基板１の他方の主面に凹部３を形成する工程と、凹部３の内壁に、酸化物膜４を形成する工程と、酸化物膜４の上に、第２のレジスト５を形成する工程と、金属基板１の他方の主面に、めっき膜７、８、９を形成する工程と、凹部３の内壁に形成された酸化物膜４の上から第２のレジスト５を剥離する工程と、を備えるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子部品などの気密封止に使用する金属製ハーメチック蓋の製造方法に関し、さらに詳しくは、接合材の濡れ拡がりを防ぐための酸化物膜を備えた金属製ハーメチック蓋の製造方法に関する。

また、本発明は、上記製造方法で製造された金属製ハーメチック蓋を用いて気密封止がなされた電子部品に関する。

半導体や発振子などの電子部品においては、電子部品素子（電子部品本体）を水分などの外部環境から保護するため、電子部品素子をパッケージ内に気密封止することがおこなわれている。そして、気密封止の信頼性を向上させるためには、金属製のハーメチック蓋を使用することが有効である。

たとえば、特許文献１（特開平４‐９６２５６号公報）では、図１３に示すように、アルミナパッケージ１０１の凹部１０１ａに電子部品素子１０２を収容し、凹部１０１ａの周囲に形成されたはんだ付け部１０１ｂに、はんだ薄板１０３により、平板状の金属製ハーメチック蓋１０４を接合して気密構造を形成している。

はんだ付け部１０１ｂには、たとえば、Ｗ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の積層構造が用いられる。また、はんだ薄板１０３には、たとえば、中央に開口を有する平板状のＰｂ‐Ｓｎが用いられる。また、金属製ハーメチック蓋１０４には、たとえば、４２ニッケル（４２アロイ）からなる金属板の一方面（電子部品素子１０２が収容される側）に、Ｎｉなどからなるはんだ付け面を形成したものが用いられる。

しかしながら、この封止構造には、金属製ハーメチック蓋１０４の一方面に、Ｎｉなどからなるはんだ付け面が形成されているため、はんだ薄板１０３をリフローして、アルミナパッケージ１０１のはんだ付け部１０１ｂと、金属製ハーメチック蓋１０４のはんだ付け面とを接合する際に、本来、はんだが濡れ拡がる必要のない、金属製ハーメチック蓋１０４のはんだ付け面の中央部分にまで、はんだが濡れ拡がってしまうという問題があった。そして、その不必要に濡れ拡がったはんだが、電子部品素子１０２に接続されたボンディングワイヤや、電子部品素子１０２本体に付着してしまい、電子部品が不良品になってしまうという問題があった。たとえば、電子部品素子１０２が発振子である場合に、はんだが付着すると、発振しなくなったり、あるいは発振特性が変化してしまい、特に重大な欠陥となった。また、不必要な部分にはんだが濡れ拡がることにより、本来、接合に必要なはんだが不足してしまい、気密封止が不十分になるという問題があった。

そこで、特許文献１では、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分へのはんだの不必要な濡れ拡がりを防ぐために、種々の工夫がなされている。

たとえば、図１４（Ａ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４の、Ｎｉからなるはんだ付け面１０４ａの中央部分に、ポリイミド樹脂などからなるはんだレジスト１０５を形成するようにしている。

あるいは、図１４（Ｂ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４の、Ｎｉからなるはんだ付け面１０４ａの中央部分に、ＹＡＧレーザを照射し、この部分を酸化させ、表面の荒されたＮｉ酸化物膜１０４ｃを形成し、はんだ濡れ性を低下させるようにしている。

あるいは、図１４（Ｃ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分にめっきマスクを施したうえで、Ｎｉめっきを施し、金属製ハーメチック蓋１０４の周縁に、環状のはんだ付け面１０４ａ’を形成するようにしている。すなわち、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分には、はんだ付け面１０４ａ’を非形成とし、たとえば４２ニッケルからなる金属製ハーメチック蓋１０４の生地をそのまま露出させるようにしている。

特開平４‐９６２５６号公報

しかしながら、上述した従来の、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分へのはんだ濡れ拡がりを防ぐ方法には、それぞれ、次のような問題があった。

まず、図１４（Ａ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分に、ポリイミド樹脂などからなるはんだレジスト１０５を形成する方法は、はんだレジストが樹脂であり、吸湿性が高いため、発振子など、特に湿度に弱い電子部品に採用することは好ましくなかった。すなわち、金属製ハーメチック蓋１０４をアルミナパッケージ１０１に接合する前に、何らかの原因により、はんだレジスト１０５が吸湿してしまうと、接合後に、はんだレジスト１０５から気密空間内に水分が放出され、発振子などの特性に悪影響を与えるおそれがあるため、この方法を採用することは好ましくなかった。

また、図１４（Ｂ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４のＮｉからなるはんだ付け面１０４ａの中央部分にＹＡＧレーザを照射し、Ｎｉ酸化物膜１０４ｃを形成する方法は、加工が煩雑で、生産性が悪く、高コストであり、さらに十分にはんだの濡れ拡がりを防止するＮｉ酸化物膜１０４ｃを安定して形成することが難しいという問題があった。また、加工の精度が低いと、逆に、本来、はんだが濡れ拡がるべきはんだ付け面１０４ａまでもが酸化されてしまい、気密封止が不十分になるという問題があった。

また、図１４（Ｃ）に示すように、金属製ハーメチック蓋１０４の中央部分にはんだ付け面１０４ａ’を形成せず、４２ニッケルからなる金属製ハーメチック蓋１０４の生地をそのまま露出させる方法は、４２ニッケルのはんだ濡れ性の低さを利用したものであるが、４２ニッケルのはんだ濡れ性は、厚い酸化物膜などに比較すると十分に高いため、はんだの濡れ拡がりを防止するには不十分であった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものでる。

その手段として、たとえば、請求項１にかかる本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法は、一方および他方の主面を有する金属基板を用意する工程と、金属基板の一方および他方の主面のそれぞれに、第１のレジストを形成する工程と、第１のレジストのうち、少なくとも、金属基板の他方の主面に形成された第１レジストに、開口部を設ける工程と、金属基板の他方の主面に形成された第１のレジストの開口部に、エッチング液を付与し、金属基板の他方の主面に凹部を形成する工程と、金属基板の他方の主面に形成された凹部の内壁に、酸化物膜を形成する工程と、金属基板の他方の主面に形成された凹部の内壁に形成された酸化物膜の上に、第２のレジストを形成する工程と、金属基板の一方および他方の主面からそれぞれ、第１のレジストを剥離する工程と、金属基板の一方の主面に、めっきマスクシートを貼着する工程と、金属基板の他方の主面の、少なくとも凹部が形成された部分を除いた部分に、めっき膜を形成する工程と、金属基板の一方の主面からめっきマスクシートを剥離するとともに、金属基板の他方の主面に形成された凹部の内壁に形成された酸化物膜の上から第２のレジストを剥離する工程と、を備えるようにした。

また、請求項２にかかる本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法は、請求項１に変更を加え、めっき膜を形成する際に、めっきマスクシートに代えて、第１のレジストで金属基板の一方の主面を覆い、金属基板の一方の主面にめっき膜が形成されないようにした。

また、請求項３にかかる本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法は、請求項１に変更を加え、金属基板の凹部の内壁に酸化物膜を形成してから、金属基板の他方の主面の少なくとも凹部が形成された部分を除いた部分にめっき膜を形成するのではなく、金属基板の他方の主面の少なくとも凹部が形成された部分を除いた部分にめっき膜を形成してから、金属基板の凹部の内壁に酸化物膜を形成するようにした。

また、請求項４にかかる本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法は、請求項３に変更を加え、めっき膜を形成する際に、めっきマスクシートに代えて、第１のレジストで金属基板の一方の主面を覆い、金属基板の一方の主面にめっき膜が形成されないようにした。

本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法は、上述した構成からなるため、次のような効果を奏する。

まず、本発明の製造方法により製造された金属製ハーメチック蓋は、樹脂からなるはんだレジストを備えたものではないため、気密空間内に水分を放出するおそれがなく、発振子など湿度に特に弱い電子部品にも、安心して使用することができる。

また、本発明の製造方法は、はんだなどの接合材の濡れ拡がりを防止するための酸化物膜を、ＹＡＧレーザ照射などの、加工が煩雑で、生産性が悪く、高コストな方法により形成するのではなく、化学的方法により形成することが可能であるため、加工が容易で、生産性が高く、大量生産に適しており、低コストで金属製ハーメチック蓋を製造することができる。

また、本発明の製造方法により製造された金属製ハーメチック蓋は、はんだなどの接合材の濡れ拡がりの防止を、たとえば４２ニッケルなどからなる金属製ハーメチック蓋の生地ではなく、十分に濡れ拡がりを抑えた酸化物膜によりおこなうものであるため、金属製ハーメチック蓋の凹部（キャビティー）内壁への接合材の濡れ拡がりを、確実に防止することができる。

図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図１の続きであり、図２（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明の第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図２の続きであり、図３（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明の第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図３の続きであり、図４（Ｊ）〜（Ｌ）は、本発明の第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図１（Ａ）〜図４（Ｌ）に示した製造方法で製造した金属製ハーメチック蓋１０を使用した、本発明の第１実施形態にかかる圧電振動子（電子部品）１００を示す断面図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第２実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図７（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図７の続きであり、図８（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図８の続きであり、図９（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図９の続きであり、図１０（Ｊ）〜（Ｌ）は、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図１０の続きであり、図１１（Ｍ）は、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第４実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される各工程を示す断面図である。 従来の金属製ハーメチック蓋を使用した電子部品を示す分解斜視図である。 図１４（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、図１３に示した従来の電子部品に使用される、金属製ハーメチック蓋を示す断面図である。

以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。

［第１実施形態］
図１（Ａ）〜図４（Ｌ）は、本発明の第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法において適用される、各工程を示す断面図である。

本実施形態においては、まず、図１（Ａ）に示すように、４２ニッケルからなる金属基板１を用意する。金属基板１の厚みは、製造する金属製ハーメチック蓋の高さと同一にする。金属基板１の大きさ（タテ、ヨコ）は、製造する金属製ハーメチック蓋の大きさ、取り個数などを考慮して決定する。なお、金属基板１の材質には、４２ニッケルに代えて、コバールなどを用いても良い。

次に、図１（Ｂ）に示すように、金属基板１の両主面に、それぞれ、第１のレジスト２ａと２ｂとを形成する。レジスト２ａは、金属基板１の一方の主面（図中上側）の全面に形成する。レジスト２ｂは、金属基板１の他方の主面（図中下側）に、複数の開口部（レジストを形成しない部分）２ｃを設けて部分的に形成する。開口部２ｃの形状、大きさ（タテ、ヨコ）は、製造する金属製ハーメチック蓋に形成される凹部の形状、大きさと同一にする。開口部２ｃは、第１レジスト２ｂに、マトリクス状に形成する。

具体的には、まず、金属基板１の両主面に、ドライフィルムレジストを貼着する。次に、常用されているフォトリソグラフィープロセスにより、ドライフィルムレジストに、露光、現像などを施し、金属基板１の一方の主面の全面に第１のレジスト２ａ、他方の主面に複数の開口部２ｃが形成された第１のレジスト２ｂを得る。なお、金属基板１の一方の主面に形成されたレジスト２ａにも、たとえば、格子状の開口部を設け、後で分割する際のダイシング用の溝を、金属基板１の表面に形成するようにしても良い。ドライフィルムレジストとしては、広く市販されているものを使用することができる。このドライフィルムレジストは、アルカリ水溶液、たとえばＮａＯＨにより剥離することができる。

次に、図１（Ｃ）に示すように、たとえば、塩化第二鉄などのエッチング液を用いて、開口部２ｃから露出した金属基板１をエッチングして、金属基板１の他方の主面に複数の凹部３を形成する。凹部３は、製造する金属製蓋部材のキャビティとなる部分であり、深さは、キャビティに求められる深さとする。なお、上記のように、ウエットプロセスで凹部３を形成するのではなく、ドライプロセスで凹部３を形成するようにしても良い。

次に、図２（Ｄ）に示すように、凹部３の内壁に、置換法により、酸化物膜４を形成する。

具体的には、第１のレジスト２ａ、２ｂの形成された４２ニッケルからなる金属基板１を、８０℃の０．１Ｍ硝酸セリウム、０．０２Ｍ硫酸ナトリウム溶液に、２時間浸漬させ、金属基板１の凹部３の内壁の４２ニッケルの表面に、酸化物膜４として、ＣｅＯ₂膜を形成する。第１のレジスト２ａ、２ｂが形成されているため、酸化物膜（ＣｅＯ₂膜）４は、金属基板１の凹部３の内壁にのみに形成される。

次に、図２（Ｅ）に示すように、金属基板１の凹部３の内壁に形成された酸化物膜４の上に、第２のレジスト５を形成する。本実施形態においては、第２のレジスト５を電着レジストにより形成する。

具体的には、まず、第１のレジスト２ａ、２ｂが形成された金属基板１全体を、液温４０℃の、株式会社シミズ製、商品名「エレコートＥＵ−ＸＣ」に浸漬し、金属基板１を陰極として、ＳＵＳ板を陽極として、ＤＣ１００Ｖの電流を３０秒間通電し、凹部３の内壁に形成された酸化物膜４の上に、厚さ１０μｍ程度の電着レジスト膜を形成する。次に、乾燥、露光、現像をして、第２のレジスト５を得る。なお、必要に応じて、第２のレジスト５に対し、熱キュア、ＵＶキュアなどをおこない、安定化をはかる。第２のレジスト５は、酸水溶液により剥離するが、アルカリ水溶液では剥離しない。

次に、図２（Ｆ）に示すように、たとえば、ＮａＯＨなどのアルカリ水溶液を用いて、金属基板１の両主面から、第１のレジスト２ａ、２ｂを剥離する。このとき、第２のレジスト５は、上述のとおり、アルカリ水溶液では剥離しないので、残存する。

次に、図３（Ｇ）に示すように、金属基板１の一方の主面に、めっきマスクシート６を貼着する。めっきマスクシート６には、広く市販されているものを使用することができる。

次に、図３（Ｈ）に示すように、金属板１に、一般的な電解めっき方法により、Ｎｉを主成分とする材料からなる、Ｎｉめっき膜７を形成する。金属基板１の一方の主面には、めっきマスクシート６が貼着されているため、Ｎｉめっき膜７は形成されない。金属基板１の他方の主面に形成された凹部３の内壁には第２のレジスト５が形成されているため、金属基板１の他方の主面には、凹部３の形成された部分を除いた部分に、Ｎｉめっき膜７が形成される。なお、Ｎｉめっき膜７の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては２μｍとした。

次に、図３（Ｉ）に示すように、Ｎｉめっき膜７上に、一般的な電解めっき方法により、Ａｕを主成分とする材料からなる、Ａｕめっき膜８を形成する。金属基板１の一方の主面には、めっきマスクシート６が貼着されているため、Ａｕめっき膜８は形成されない。金属基板１の他方の主面に形成された凹部３の内壁には第２のレジスト５が形成されているため、金属基板１の他方の主面には、凹部３の形成された部分を除いた部分に、Ａｕめっき膜８が形成される。なお、Ａｕめっき膜８の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては０．５μｍとした。

次に、図４（Ｊ）に示すように、Ａｕめっき膜８上に、一般的な電解めっき方法により、Ｂｉを主成分とする材料からなる、Ｂｉめっき膜９を形成する。金属基板１の他方の主面に形成された凹部３の内壁には第２のレジスト５が形成されているため、金属基板１の他方の主面には、凹部３の形成された部分を除いた部分に、Ｂｉめっき膜９が形成される。なお、Ｂｉめっき膜９の厚さは特に限定されないが、本実施形態においては１０μｍとした。

次に、図４（Ｋ）に示すように、金属基板１の一方の主面からめっきマスクシート６を剥離するとともに、凹部３の内壁から第２のレジスト５を剥離する。めっきマスクシート６の剥離と、第２のレジスト５の剥離とは、どちらを先におこなっても良い。めっきマスクシート６の剥離は、たとえば、めっきマスクシート６の端部を冶具で把持し、引き剥がすことによりおこなう。第２のレジスト５の剥離は、酸水溶液、たとえば、シミズ製ＤＬＰ‐４２を用いておこなう。

最後に、金属基板１を、図３（Ｋ）に鎖線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚで示すラインで分割して、図３（Ｌ）に示すように、個々の金属製ハーメチック蓋１０を得る。金属製ハーメチック蓋１０は、他方の主面に凹部３が形成され、その凹部３の内壁に接合材の濡れ拡がりを防ぐための酸化物膜（ＣｅＯ₂膜）４が形成されるとともに、凹部３の周囲にＮｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９が順に形成されている。

次に、上述した金属製ハーメチック蓋１０を使用して気密封止をおこなった電子部品について説明する。

図５に、かかる電子部品の一例として、圧電振動子１００を示す。図５は、圧電振動子１００の断面図である。

圧電振動子１００は、電子部品素子（電子部品本体）として、圧電素子１１を備える。圧電素子１１は、水晶などの圧電材料からなり、図示しないが、表面に複数の電極が形成されている。圧電素子１１は、分極がなされているため、電極間に所定の電圧を印加すると、所定の周波数で振動し、たとえば発振子として機能する。圧電素子１１は、吸湿すると振動周波数が変動するおそれがあるため、パッケージ内に気密封止し、外部環境から保護する必要がある。

圧電素子１１は、支持部材１２を介して、ベース基板１３に実装されている。ベース基板１３は、平板状のセラミック、樹脂などからなり、たとえば、底面に端子電極１４が形成されている。また、ベース基板１３の内部には、図示しないが、圧電素子１１と端子電極１４とを接続するための配線が形成されている。

さらに、ベース基板１３の表面には、金属製ハーメチック蓋１０を接合するのに用いる導体層が、ベース基板１３の外周に沿って環状に形成されている。導体層は、たとえば、Ｎｉ層１５の上にＡｕめっき膜を形成した構造からなる。（図５は、ベース基板１３に金属製ハーメチック蓋１０を接合した後の状態であるため、Ｎｉ層１５は図示されているが、Ａｕめっき膜は次に説明する接合層１６に拡散してしまっており図示されていない。）なお、導体層は接地しても良く、接地した場合には、金属製ハーメチック蓋１０にシールド効果をもたせることができる。

そして、ベース基板１３に金属製ハーメチック蓋１０が接合されている。具体的には、金属製ハーメチック蓋１０の凹部３内に圧電素子１１を収容したうえで、
ベース基板１３の導体層である、Ｎｉ層１５、Ａｕめっき膜（図示せず）と、金属製ハーメチック蓋１０のＮｉめっき膜７、Ａｕめっき膜（図示せず）、Ｂｉめっき膜（図示せず）とを重ね合わせ、加熱、加圧して、Ｂｉめっき膜を溶融させ、ベース基板１３の導体層のＮｉ層１５、Ａｕめっき膜、金属製ハーメチック蓋１０のＮｉめっき膜７、Ａｕめっき膜から、ＮｉおよびＡｕを拡散させて、Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金からなる接合層１６を形成し、ベース基板１３と金属製ハーメチック蓋１０とが接合されている。

かかる構造からなる圧電振動子１００は、たとえば、次の方法により製造することができる。

まず、ベース基板１３を用意する。たとえば、ベース基板１３が多層セラミック基板である場合には、複数のセラミックのグリーンシートを用意し、所定のグリーンシートに導電ペーストを用いて表面電極、ビアを形成し、それらのグリーンシートを所定の順番に積層し、加圧し、所定のプロファイルで焼成して、端子電極１４、Ｎｉ層１５、配線（図示せず）が形成されたベース基板１３を得ることができる。そして、Ｎｉ層１５の上に、Ａｕめっき膜を形成する。

次に、圧電素子１１を支持部材１２を介してベース基板１３に実装し、圧電素子１１とベース基板１３に形成された配線との電気的接続をおこなう。

最後に、ベース基板１３と金属製ハーメチック蓋１０とを接合させて、本実施形態にかかる圧電振動子１００は完成する。

以上、本発明の第１実施形態にかかる、金属製ハーメチック蓋の製造方法、その方法で製造された金属製ハーメチック蓋を使用して製造された圧電振動子（電子部品）１００について説明した。しかしながら、本発明が上記の内容に限定されることはなく、発明の主旨に沿って、種々の変更をなすことができる。

たとえば、本実施形態では、金属基板１の凹部３の内壁に、置換法により、酸化物膜４を形成しているが、酸化物膜４の形成方法はこれに限定されず、電解法など他の方法であっても良い。また、酸化物膜４も、ＣｅＯ₂に限定されず、ＺｎＯなど、他の組成であっても良い。

また、本実施形態では、金属製ハーメチック蓋１０にめっき膜として、Ｎｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９を形成したが、めっき膜の種類、層数などは任意であり、上記内容には限定されず、たとえば、１層のめっき膜であっても良い。また、ベース基板１３に形成する導体層も、Ｎｉ層１５、Ａｕめっき膜には限定されない。

また、本実施形態では、金属基板１に複数の凹部３をマトリックス状に形成し、最後に金属基板１を分割して複数の金属製ハーメチック蓋１０を得ているが、１つの金属基板１に１つの凹部３を形成し、分割する工程を省略するようにしても良い。

また、本発明の製造方法で製造された金属製ハーメチック蓋１０を使用して製造される電子部品は、圧電振動子には限られず、他の電子部品、たとえば、ジャイロや、弾性表面波装置などであっても良い。

［第２実施形態］
図６（Ａ）〜（Ｃ）に、本発明の第２実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法を示す。ただし、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、適用される各工程を示す断面図である。

第２実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法は、図１（Ａ）〜図４（Ｌ）に示した第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法の一部を変更したものである。具体的には、めっき膜（Ｎｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９）を形成する際に、めっきマスクシート６の代わりに、第１のレジスト２ａで金属基板１の一方の主面を覆うようにした。以下、詳細に説明する。

すなわち、第２実施形態にかかる部分めっき方法は、図２（Ｅ）に示した、金属基板１の凹部３の内壁に形成された酸化物膜４の上に、第２のレジスト５を形成するところまでは、第１実施形態と同じ工程を用いる。

第２実施形態では、次に、図６（Ａ）に示すように、金属基板１から、他方の主面（図中下側）に形成された第１のレジスト２ｂのみを剥離する。すなわち、金属基板１の一方の主面（図中上側）に形成された第１のレジスト２ａは剥離しない。この工程は、たとえば、金属基板１の他方の主面のみをアルカリ水溶液に浸漬する、あるいは、金属基板１の一方の主面に形成された第１のレジスト２ａをマスクしたうえで、金属基板１をアルカリ水溶液に浸漬するなどの方法によりおこなうことができる。なお、上述したとおり、第２のレジスト４はアルカリ水溶液では剥離しないので、第２のレジスト５は凹部３の内壁に残存する。

次に、図６（Ｂ）に示すように、金属基板１に、Ｎｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９を順に形成する。金属基板１の一方の主面には第１のレジスト２ａが形成されているため、金属基板１の他方の主面の凹部３の内壁には第２のレジスト５が形成されているため、Ｎｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９は、金属基板１の他方の主面の凹部３の周囲にのみ形成される。

次に、金属基板１の一方の主面からめっき第１のレジスト２ａを剥離するとともに、凹部３の内壁から第２のレジスト５を剥離する。第１のレジスト２ａの剥離と、第２のレジスト５の剥離とは、どちらを先におこなっても良い。第１のレジスト２ａの剥離は、アルカリ水溶液を用いておこない、第２のレジスト５の剥離は、酸水溶液を用いておこなう。

この後、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に（図４（Ｋ）、（Ｌ）参照）、金属基板１を分割し、個々の金属製ハーメチック蓋１０を得て工程を終了する。

このように、本発明は、めっき膜（Ｎｉめっき膜７、Ａｕめっき膜８、Ｂｉめっき膜９）を形成する際に、めっきマスクシートに代えて、第１のレジスト２ａで金属基板１の一方の主面を覆い、金属基板１の一方の主面にめっき膜が形成されないようにして実施することができる。

［第３実施形態］
図７（Ａ）〜図１１（Ｍ）に、本発明の第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法を示す。ただし、図７（Ａ）〜図１１（Ｍ）は、適用される各工程を示す断面図である。

図１（Ａ）〜図４（Ｌ）に示した第１実施形態では、金属基板の凹部の内壁に酸化物膜を形成してから、金属基板の他方の主面の少なくとも凹部が形成された部分を除いた部分にめっき膜を形成しているが、第３実施形態においては、金属基板の他方の主面の少なくとも凹部が形成された部分を除いた部分にめっき膜を形成してから、金属基板の凹部の内壁に酸化物膜を形成するようにした。以下、詳細に説明する。

第３実施形態においては、まず、図７（Ａ）に示すように、４２ニッケルからなる金属基板３１を用意する。

次に、図７（Ｂ）に示すように、金属基板３１の両主面に、それぞれ、第１のレジスト３２ａと３２ｂとを形成する。レジスト３２ａは、金属基板３１の一方の主面（図中上側）の全面に形成する。レジスト３２ｂは、金属基板３１の他方の主面（図中下側）に、複数の開口部（レジストを形成しない部分）３２ｃを設けて部分的に形成する。

次に、図７（Ｃ）に示すように、エッチング液を用いて、開口部３２ｃから露出した金属基板３１をエッチングして、金属基板３１の他方の主面に複数の凹部３３を形成する。

次に、図８（Ｄ）に示すように、金属基板３１の凹部３３の内壁に、第２のレジスト３５を形成する。本実施形態においては、第２のレジスト３５を電着レジストにより形成する。

次に、図８（Ｅ）に示すように、アルカリ水溶液を用いて、金属基板３１の両方の主面から、第１のレジスト３２ａ、３２ｂを剥離する。このとき、第２のレジスト３５は、上述のとおり、アルカリ水溶液では剥離しないので、残存する。

次に、図８（Ｆ）に示すように、金属基板１の一方の主面に、めっきマスクシート３６を貼着する。

次に、図９（Ｇ）に示すように、金属板３１に、Ｎｉを主成分とする材料からなる、Ｎｉめっき膜３７を形成する。

次に、図９（Ｈ）に示すように、Ｎｉめっき膜３７上に、Ａｕを主成分とする材料からなる、Ａｕめっき膜３８を形成する。

次に、図９（Ｉ）に示すように、Ａｕめっき膜３８上に、Ｂｉを主成分とする材料からなる、Ｂｉめっき膜３９を形成する。

次に、図１０（Ｊ）に示すように、凹部３３の内壁から第２のレジスト３５を剥離する。第２のレジスト３５の剥離は、酸水溶液を用いておこなう。

次に、図１０（Ｋ）に示すように、凹部３３の内壁に、置換法により、酸化物膜３４を形成する。本実施形態においても、酸化物膜３４として、ＣｅＯ₂膜を形成する。

次に、図１０（Ｌ）に示すように、金属基板１の一方の主面から めっきマスクシート６を剥離する。

最後に、金属基板１を、図１０（Ｌ）に鎖線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、Ｚ−Ｚで示すラインで分割して、図１１（Ｍ）に示すように、個々の金属製ハーメチック蓋４０を得る。金属製ハーメチック蓋４０は、他方の主面に凹部３３が形成され、その凹部３３の内壁に接合材の濡れ拡がりを防ぐための酸化物膜（ＣｅＯ₂膜）３４が形成されるとともに、凹部３３の周囲にＮｉめっき膜３７、Ａｕめっき膜３８、Ｂｉめっき膜３９が順に形成されている。

［第４実施形態］
図１２（Ａ）〜（Ｃ）に、本発明の第４実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法を示す。ただし、図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、適用される各工程を示す断面図である。

第４実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法は、図７（Ａ）〜図１１（Ｍ）に示した、第３実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法の一部を変更したものである。具体的には、めっき膜（Ｎｉめっき膜３７、Ａｕめっき膜３８、Ｂｉめっき膜３９）を形成する際に、めっきマスクシート３６の代わりに、第１のレジスト３２ａで金属基板１の一方の主面を覆うようにした。以下、詳細に説明する。

すなわち、第４実施形態にかかる部分めっき方法は、図８（Ｄ）に示した、金属基板３１の凹部３３の内壁に、第２のレジスト３５を形成するところまでは、第３実施形態と同じ工程を用いる。

第４実施形態では、次に、図１２（Ａ）に示すように、金属基板３１から、他方の主面（図中下側）に形成された第１のレジスト３２ｂのみを剥離する。すなわち、金属基板３１の一方の主面（図中上側）に形成された第１のレジスト３２ａは剥離しない。第１のレジスト３２ｂの剥離は、アルカリ水溶液を用いておこなう。

次に、図１２（Ｂ）に示すように、金属基板３１に、Ｎｉめっき膜３７、Ａｕめっき膜３８、Ｂｉめっき膜３９を順に形成する。金属基板３１の一方の主面には第１のレジスト３２ａが形成されているため、金属基板３１の他方の主面の凹部３３の内壁には第２のレジスト３５が形成されているため、Ｎｉめっき膜３７、Ａｕめっき膜３８、Ｂｉめっき膜３９は、金属基板３１の他方の主面の凹部３３の周囲にのみ形成される。

次に、図１２（Ｃ）に示すように、凹部３３の内壁から第２のレジスト３５を剥離したうえで、代わりに、凹部３３の内壁に、酸化物膜３４として、ＣｅＯ₂膜を形成する。第２のレジスト３５の剥離は、酸水溶液を用いておこなう。酸化物膜（ＣｅＯ₂）３４は、置換法により形成する。

次に、金属基板３１の他方の主面から、第１のレジスト３２ａを剥離する。第１のレジスト３２ａの剥離は、アルカリ水溶液を用いておこなう。

この後、第４実施形態においても、第３実施形態と同様に（図１０（Ｌ）、図１１（Ｍ）参照）、金属基板３１を分割し、個々の金属製ハーメチック蓋４０を得て工程を終了する。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法は、図１（Ａ）〜図４（Ｌ）に示した第１実施形態にかかる金属製ハーメチック蓋の製造方法の一部を変更したものである。したがって、図１（Ａ）〜図４（Ｌ）を援用して説明する。

第５実施形態は、図１（Ｃ）に示した、エッチング液を用いて、開口部２ｃから露出した金属基板１をエッチングして、金属基板１の他方の主面に複数の凹部３を形成するところまでは、第１実施形態と同じ工程を用いる。

次に、図１（Ｄ）に示すように、金属基板１の凹部３に酸化物膜４を形成するが、第５実施形態においては、酸化物膜４を電解法により形成する。

具体的には、第１のレジスト２ａ、２ｂの形成された４２ニッケルからなる金属基板１を、７０℃、０．１ｍｏｌ／ｄｍ³の硝酸亜鉛溶液に浸漬し、１ｍＡ／ｃｍ²、１Ｃ／ｃｍ²の条件で、対極に白金を用い、カソード電解をおこなう。この結果、金属基板１の凹部３の内壁の４２ニッケルの表面に、酸化物膜４として、ＺｎＯ膜が形成される。第１のレジスト２ａ、２ｂが形成されているため、酸化物膜（ＺｎＯ膜）４は、金属基板１の凹部３の内壁にのみに形成される。

この後、第４実施形態においても、第１実施形態と同様の工程（図２（Ｅ）〜図４（Ｌ）参照）を経て、金属製ハーメチック蓋１０が製造される。

このように、本発明の金属製ハーメチック蓋の製造方法においては、金属基板１の凹部３の内壁に酸化物膜４を形成する方法は、置換法に限らず、電解法などであっても良いし、酸化物膜４の組成も、ＣｅＯ₂に限らず、ＺｎＯなどあっても良い。

１、３１：金属基板
２ａ、２ｂ、３２ａ、３２ｂ：第１のレジスト
２ｃ、３２ｃ：開口部（第１のレジストを形成しない部分）
３、３３：凹部
５、３５：第２のレジスト
４、３４：酸化物膜（ＣｅＯ₂、ＺｎＯなど）
６、３６：めっきマスクシート
７、３７：Ｎｉめっき膜
８、３８：Ａｕめっき膜
９、３９：Ｂｉめっき膜
１０、４０：金属製ハーメチック蓋
１１：圧電素子（電子部品素子）
１３：ベース基板
１５：Ｎｉ層
１６：接合層（Ｂｉ‐Ｎｉ‐Ａｕ３元合金）
１００：圧電振動子（電子部品）

Claims (9)

1. 一方および他方の主面を有する金属基板を用意する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面のそれぞれに、第１のレジストを形成する工程と、
   前記第１のレジストのうち、少なくとも、前記金属基板の他方の主面に形成された第１レジストに、開口部を設ける工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記第１のレジストの前記開口部に、エッチング液を付与し、前記金属基板の他方の主面に凹部を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、酸化物膜を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記酸化物膜の上に、第２のレジストを形成する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面からそれぞれ、前記第１のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の一方の主面に、めっきマスクシートを貼着する工程と、
   前記金属基板の他方の主面の、少なくとも前記凹部が形成された部分を除いた部分に、めっき膜を形成する工程と、
   前記金属基板の一方の主面から前記めっきマスクシートを剥離するとともに、前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記酸化物膜の上から前記第２のレジストを剥離する工程と、を備えてなる金属製ハーメチック蓋の製造方法。
2. 一方および他方の主面を有する金属基板を用意する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面のそれぞれに、第１のレジストを形成する工程と、
   前記第１のレジストのうち、少なくとも、前記金属基板の他方の主面に形成された第１レジストに、開口部を設ける工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記第１のレジストの前記開口部に、エッチング液を付与し、前記金属基板の他方の主面に凹部を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、酸化物膜を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記酸化物膜の上に、第２のレジストを形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面から、前記第１のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の他方の主面の、少なくとも前記凹部が形成された部分を除いた部分に、めっき膜を形成する工程と、
   前記金属基板の一方の主面から第１のレジストを剥離するとともに、前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記酸化物膜の上から前記第２のレジストを剥離する工程と、を備えてなる金属製ハーメチック蓋の製造方法。
3. 一方および他方の主面を有する金属基板を用意する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面のそれぞれに、第１のレジストを形成する工程と、
   前記第１のレジストのうち、少なくとも、前記金属基板の他方の主面に形成された第１レジストに、開口部を設ける工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記第１のレジストの前記開口部に、エッチング液を付与し、前記金属基板の他方の主面に凹部を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、第２のレジストを形成する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面からそれぞれ、前記第１のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の一方の主面に、めっきマスクシートを貼着する工程と、
   前記金属基板の他方の主面の、少なくとも前記凹部が形成された部分を除いた部分に、めっき膜を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記第２のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、酸化物膜を形成する工程と、
   前記金属基板の一方の主面から前記めっきマスクシートを剥離する工程と、を備えてなる金属製ハーメチック蓋の製造方法。
4. 一方および他方の主面を有する金属基板を用意する工程と、
   前記金属基板の一方および他方の主面のそれぞれに、第１のレジストを形成する工程と、
   前記第１のレジストのうち、少なくとも、前記金属基板の他方の主面に形成された第１レジストに、開口部を設ける工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記第１のレジストの前記開口部に、エッチング液を付与し、前記金属基板の他方の主面に凹部を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、第２のレジストを形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面から、前記第１のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の他方の主面の、少なくとも前記凹部が形成された部分を除いた部分に、めっき膜を形成する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に形成された前記第２のレジストを剥離する工程と、
   前記金属基板の他方の主面に形成された前記凹部の内壁に、酸化物膜を形成する工程と、
   前記金属基板の一方の主面から前記第１レジストを剥離する工程と、を備えてなる金属製ハーメチック蓋の製造方法。
5. 前記酸化物膜が、ＣｅＯ₂膜またはＺｎＯ膜である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載された金属製ハーメチック蓋の製造方法。
6. 前記酸化物膜が、置換法または電解法により形成される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された金属製ハーメチック蓋の製造方法。
7. 前記第２のレジストが電着レジストである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載された金属製ハーメチック蓋の製造方法。
8. 前記金属基板に前記凹部が複数個形成され、少なくとも前記凹部を形成した後のいずれかの段階において、前記金属基板を少なくとも１つの前記凹部を含む個々の小さな金属基板に分割する工程をさらに備える、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された金属製ハーメチック蓋の製造方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載された製造方法で製造された金属製ハーメチック蓋を用いて気密封止がなされた電子部品。

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