JP2013222956A - Hermetic container - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は水晶振動子等の機能デバイスが、その機能目的を充分に発揮するにあたり高度の真空空間を要することに鑑み該バイスを保持する気密空間を構成する基板(ステム)と蓋(リッド)からなる気密容器の構成に関するものである。 In view of the fact that a functional device such as a crystal resonator requires a high degree of vacuum space in order to fully perform its functional purpose, the present invention is based on a substrate (stem) and a lid (lid) that form an airtight space for holding the vise. It is related with the structure of the airtight container which becomes.
従来より高真空気密を要する気密容器として、大別するとガラスタイプと図6(特許文献1)に示したセラミックタイプがあった。 Conventionally, as an airtight container requiring high vacuum airtightness, there are a glass type and a ceramic type shown in FIG. 6 (Patent Document 1).
昨今の電子機器の製造にあたっては使用するプリント基板へ部品を取付ける方法が大きく問われるようになった。すなわち、表面実装(SMT)可能な形状の部品を予めテープに固定し、これをリールに巻いて部品搭載ロボットを介して自動的に半田ペーストを印刷法により塗布したプリント基板上の所定箇所に搭載する製造方法が一般的になった。
それ故、基板設計技術者は極力自動搭載可能な部品の選定を計って自動化率を上げる努力をしてきた。使用する部品が表面実装可能かどうかがプリント基板の製造効率を左右しコストに関わってくるためである。In the recent manufacture of electronic devices, a method for attaching components to a printed circuit board to be used has been greatly asked. That is, a surface mountable (SMT) shaped component is fixed in advance on a tape, wound on a reel, and automatically mounted on a printed circuit board where solder paste is applied by a printing method via a component mounting robot. The manufacturing method to become common.
Therefore, board design engineers have made efforts to increase the automation rate by selecting parts that can be automatically mounted as much as possible. This is because whether or not the components to be used can be surface mounted affects the manufacturing efficiency of the printed circuit board and is related to the cost.
ガラスタイプの気密容器の大部分は自動搭載が不可能な垂直実装(VMT)対応に限定されているが、安価に製造できるので一部の製品はリード線の加工或いは表面実装可能な変換アダプターを付加する加工を施して対処してきた。ガラスタイプの気密容器にも自動搭載が可能なものもあるが構造が極めて複雑で小型化が難しかった。 Most glass-type airtight containers are limited to vertical mounting (VMT), which cannot be automatically mounted, but because they can be manufactured at low cost, some products have conversion adapters that can process lead wires or be surface-mounted. It has been dealt with by applying additional processing. Some glass-type airtight containers can be automatically mounted, but their structure is extremely complex and difficult to miniaturize.
図6に示すセラミックタイプは一般的に全て自動搭載が可能な表面実装対応品である。 The ceramic type shown in FIG. 6 is generally a surface mountable product that can be automatically mounted.
次に別の視点から両タイプ気密容器の技術的背景について触れてみた。
真空空間を担保する気密溶封の歴史はエジソンが発明した電球製造に始まり、その後エレクトロニックスの発展を担うキィーデバイスの開発と共に歩んできた。
すなわち電球工業から真空管工業へと引き継がれたキィーデバイスの商品化にガラスと金属との気密溶封技術は、これらキィーデバイスの多くが高真空に保たれた状態で始めて、その機能が発揮されるため基盤要素生産技術として重要視され必然的に開発されてきた。Next, from another point of view, I touched on the technical background of both types of airtight containers.
The history of hermetic sealing that secures the vacuum space began with the manufacture of the bulb invented by Edison, and has since moved along with the development of the key device responsible for the development of electronics.
In other words, for the commercialization of key devices inherited from the light bulb industry to the vacuum tube industry, the hermetic sealing technology between glass and metal can be used only when many of these key devices are kept at a high vacuum. For this reason, it has been inevitably developed as a fundamental element production technology.
その後、テレビ放送が本格化すると同時に難視聴区域が出現しサテライト局により、これを解消する動きが出た。このサテライト局に使用する送信管は従来のガラス外囲器を使用した物ではガラスの誘電体損失によりガラスが熱で溶融してしまう不具合が起こる。 Later, when TV broadcasting became full-scale, a hard-to-view area appeared, and satellite stations moved to eliminate this. If the transmission tube used in this satellite station uses a conventional glass envelope, there is a problem that the glass is melted by heat due to dielectric loss of the glass.
これを解消すべくセラミック外囲器を持った送信管が1960年代前半に開発された。この時、基盤要素技術としてアルミナ含有率92〜95%の高アルミナセラミックと金属との気密溶封技術が国内で始めて確立さた経緯がある。エレクトロニックス業界にセラミックスが導入された原点である。これ以降アルミナの熱的特性(熱伝導度、熱膨張、耐熱ショックおよび伝導率等)、電気的特性(誘電体損失、誘電率、高絶縁、伝導率等)および機械的特性(引っ張り、坑折力等)が極めて優れていることにより、各種電子管の小型化が図れ、なおかつ気密性に関しても高い信頼性に裏付けされた生産技術の確立により、安定した機能性デバイスの提供が可能となった。 In order to solve this problem, a transmitter tube with a ceramic envelope was developed in the early 1960s. At this time, as a basic elemental technology, a hermetic sealing technology between a high alumina ceramic having an alumina content of 92 to 95% and a metal has been established for the first time in Japan. This is the origin of ceramics in the electronics industry. From this point on, thermal characteristics (thermal conductivity, thermal expansion, heat shock and conductivity, etc.), electrical characteristics (dielectric loss, dielectric constant, high insulation, conductivity, etc.) and mechanical characteristics (pull, fold, etc.) of alumina As a result of its excellent power, etc., it was possible to reduce the size of various electron tubes and to establish stable production devices with the establishment of production technology supported by high reliability in terms of airtightness.
技術革新によりキィーデバイスが真空管から半導体へと大きく変貌していく中、両タイプの気密容器は、その長短所を生かして半導体デバイス等に使用されるに到った。
しかし今日では高度の真空気密が必須条件の機能デバイスは音叉型の水晶振動子等、小数のデバイスに限定されている。
ただし、これらの製品はリストウオッチを初め携帯電話やPC等、用途が多岐に亘り、その使用量は莫大なものである。While key devices have changed greatly from vacuum tubes to semiconductors due to technological innovations, both types of hermetic containers have been used for semiconductor devices, taking advantage of their advantages and disadvantages.
However, today, functional devices that require a high degree of vacuum hermeticity are limited to a small number of devices such as tuning fork crystal units.
However, these products have a wide variety of uses such as wristwatches, mobile phones, PCs, etc., and their usage is enormous.
図6に示した特許文献1に示されたラミックタイプの真空気密容器のステム22の製造方法の概略説明をする。
予めアルミナセラミックと少量の特殊ガラスおよび有機質と有機溶剤で構成されるバインダーとを充分攪拌し混合したスラリィーを製造しておく。このスラリィーを膜厚制御可能なブレードを設けて展延し、所定の膜圧を持った可塑性のアルミナを主成分としたシートを製作する。(一般的には、この状態のものをグリーンシートと呼称してる)
このグリーンシート上に溶媒として例えば数%のマンガン微粉末を含むモリブデン微粉末からなる有機溶媒インクを用いて必要な導体部22aをプリントすることにより設ける。
真空空間を確保するためにはグリーンシートの層厚22−1により、これを制御する。
またグリーンシートの層間22−2,22−3で導体の接続または配線を要する時にはグリーンシートを貫通する微細な貫通孔22cを介して上記、微粉末が含有されている有機溶剤インクを用いて、これを行う。
要求された気密容器ステムは設計要求に従い上記グリーンシートを組み合わせて治具上で積層し湿潤水素中、約2,000℃に加熱焼成することにより目的の気密ステム22が得られる。
蓋33に関しても全く同様にして用意することができる。
ステムの空間部分(キャビティー)にステムを貫通して設けた導体部22aに水晶振動子等55の機能デバイスを固定する(水晶振動子を固定する他電極22bは不明示)。
これを高真空装置内の治具にセットし蓋33とステム22構成上面とを低温で溶融するガラス44で封着することにより水晶振動子を収納した部分を高真空状態に保ち目的とする機能デバイスを供給することができる。
後に述べるセラミック基板と区分するため、これら高アルミナ含有率のグリーンシートからパッケージを生産する方式をHTCC(High Temperature Co−Fired Ceramic)と呼称している。
An outline of the method for manufacturing the
A slurry in which alumina ceramic, a small amount of special glass and a binder composed of an organic substance and an organic solvent are sufficiently stirred and mixed is prepared in advance. The slurry is spread by providing a blade capable of controlling the film thickness to produce a sheet mainly composed of plastic alumina having a predetermined film pressure. (In general, this state is called a green sheet.)
A necessary conductor portion 22a is provided on the green sheet by using an organic solvent ink made of molybdenum fine powder containing, for example, several percent of manganese fine powder as a solvent.
In order to secure the vacuum space, this is controlled by the layer thickness 22-1 of the green sheet.
Further, when the conductor connection or wiring is required between the green sheet layers 22-2 and 22-3, the organic solvent ink containing the fine powder is used through the fine through hole 22c penetrating the green sheet. Do this.
The required
The
A functional device such as a crystal resonator 55 is fixed to a conductor portion 22a provided through the stem in a space portion (cavity) of the stem (other electrode 22b for fixing the crystal resonator is not shown).
This is set in a jig in a high vacuum apparatus, and the
In order to distinguish from the ceramic substrate described later, a method of producing a package from these high alumina content green sheets is called HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic).
これに対して同様の製造手法を用いた低温度焼成のアルミナとガラスとの混合スラリィーを用いたデバイス等の収納容器がある。非特許文献1および2を参考のこと。
低温度焼成したセラミックと言うことでLTCC(Low Temperature Co−Fired Ceramic)と命名し、前出の高アルミナセラミック基板とは区別している。
The low temperature fired ceramic is named LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) and is distinguished from the above-mentioned high alumina ceramic substrate.
また、特許文献2に比較的アルミナ含有率が高く低温焼成が可能な結晶化ガラスを用いたLTCCの事例が開示されている。
先に説明した気密溶封技術の歴史の中で溶封金属表面上に酸化物の形成が不可能な貴金属や、その表面に不安定な酸化物しか形成できない金属はガラスとの気密溶封が不可能であることが実証されており、気密溶封の実績は皆無であった。
LTCC基板と金属との溶封部分の構成はLTCC基板上に印刷法で形成された金属部分はペースト状の貴金属微粉末インクを使用して構成されている。特殊なガラス微粉末と貴金属微粉末を混合し、これに有機溶媒を有機溶剤に溶かした溶液を加えてペースト状の金属インクとしものを導体とし該基板上に設け、これらを溶封していることから見掛けの構成体は無機質と金属が接合されている。しかし気密溶封は理論的に無理で実用化された実績はない。
なお、この種両セラミックタイプの気密容器及び収納容器は自動搭載が可能である。
In the history of hermetic sealing technology described above, noble metals that cannot form oxides on the surface of the sealed metal, and metals that can only form unstable oxides on the surface, will be hermetic sealed with glass. It has been proven impossible, and there has been no record of hermetic sealing.
As for the structure of the sealed portion between the LTCC substrate and the metal, the metal portion formed on the LTCC substrate by a printing method is configured using a paste-like noble metal fine powder ink. A special glass fine powder and precious metal fine powder are mixed, and a solution in which an organic solvent is dissolved in an organic solvent is added to this to form a paste-like metal ink as a conductor on the substrate, and these are sealed Therefore, the apparent structure is formed by bonding an inorganic material and a metal. However, hermetic sealing is theoretically impossible and has never been put into practical use.
In addition, this kind of both ceramic type airtight container and storage container can be automatically mounted.
従前のセラミックタイプの気密容器には次のような欠点あった。
(イ)高アルミナセラミックタイプは原材料のボーキサイト鉱石が高価で、かつアルミナ を得る製造過程及び気密容器の製造過程に於いて高温焼成を必要とするため製品が高価 であった。
加えて環境保護の観点から言えば極めて環境汚染負荷が大きい。
(ロ)高アルミナセラミックを用いた気密容器は熱的、電気的および機械的全ての特性に おいて真空気密を要する機能デバイスに対して過剰品位である。
(ハ)低アルミナセラミックタイプ或いは結晶化ガラスタイプの容器は真空気密性が担保 されない。従って、本発明の比較対象とはならない。
本発明は以上のような欠点をなくすためになされたものである。Conventional ceramic type airtight containers have the following disadvantages.
(B) The high alumina ceramic type was expensive because the raw material bauxite ore was expensive, and high temperature firing was required in the production process for obtaining alumina and the production process for the airtight container.
In addition, the environmental pollution load is extremely large from the viewpoint of environmental protection.
(B) Airtight containers using high-alumina ceramics are over-grade for functional devices that require vacuum-tightness in all the thermal, electrical and mechanical properties.
(C) Vacuum tightness is not ensured for low alumina ceramic type or crystallized glass type containers. Therefore, it is not a comparison object of the present invention.
The present invention has been made to eliminate the above drawbacks.
一般的に互いが反応しない2種の物質を混合した複合材料では加成性が成り立つと言われている。従前の気密容器の欠点を解決する本質的な点はガラス物性のうち機械的強度の改善が最も重要である。その一方で金属とガラスとの気密溶封で最も注意しなければならない重要な点は熱膨張特性と金属とガラスとの気密溶封に当たっての製造技術上の基本原則を忠実に守る事である。 In general, it is said that a composite material in which two kinds of substances that do not react with each other are mixed has an additivity. The essential point for solving the drawbacks of the conventional hermetic containers is the improvement of mechanical strength among the glass properties. On the other hand, the most important points to be aware of in the hermetic sealing between metal and glass are to adhere to the basic principles of thermal expansion characteristics and manufacturing technology for the hermetic sealing between metal and glass.
本発明では従来よりガラスタイプの気密容器に使用されている硼珪酸ガラスをベースとし、これにアルミナセラミック球状粒あるいはアルミナセラミック粒を混合し焼成したアルミナフィラーガラスからなる複合材料により課題の解決を計ったものである。
すなわち、ガラスの原材料はシリカが主要成分で、これは地球の約7割を占める汎用物質であり極めて廉価である。その製造及び本発明による複合材料を使用した気密容器の製造過程とも、所用焼成温度はセラミックのそれの半分以下である。In the present invention, a borosilicate glass conventionally used for glass-type airtight containers is used as a base, and alumina ceramic spherical particles or a composite material made of alumina filler glass obtained by mixing and firing alumina ceramic particles is used to solve the problem. It is a thing.
In other words, silica is the main component of the glass raw material, which is a general-purpose substance that occupies about 70% of the earth and is extremely inexpensive. In both its manufacture and the manufacturing process of the airtight container using the composite material according to the present invention, the required firing temperature is less than half that of ceramic.
図1は本発明のベースとなるアルミナセラミック球状粒を用いた複合材料の焼成品1を顕微鏡撮影し拡大図を模写したものである。FIG. 1 is a photomicrograph of a composite material fired
すなわち、直径20〜100ミクロンの顆粒状硼珪酸ガラスに直径5〜50ミクロンのアルミナ粒Yを重量で5〜60%加え混合攪拌したアルミナフィラーガラスを乾式プレスし、約950度で焼成した。 That is, an alumina filler glass obtained by adding 5 to 60% by weight of alumina particles Y having a diameter of 5 to 50 microns to a granular borosilicate glass having a diameter of 20 to 100 microns and mixed and stirred was dry-pressed and fired at about 950 degrees.
各焼成品から顕微鏡観察用の試料をサンプリングし観察面を光学研磨しておく。
顕微鏡画面を撮影後、この写真を模写したもので、図中Zは焼成後のガラス部分を示したものである。図1の(1)はアルミナ球状粒含有率:5〜10%、(2)は同:10〜20%、(3)は同:30〜60%何れもアルミナ球状粒がガラスに分散している状態を示したものである。A sample for microscopic observation is sampled from each fired product, and the observation surface is optically polished.
This photograph was copied after photographing a microscope screen, and Z in the figure represents the glass portion after firing. (1) in FIG. 1 is the content of alumina spherical particles: 5 to 10%, (2) is the same: 10 to 20%, (3) is the same: 30 to 60%. It shows the state of being.
これら模写図上の任意の場所に直線A−A′を引きガラスとアルミナの比率を概算してみると(1)では約4:1、(2)では2.8:1、(3)では1.7:1であった。 The straight line A-A 'is drawn at an arbitrary place on these drawings, and the ratio of glass to alumina is roughly estimated at (4) in (1), 2.8: 1 in (2), and (3). 1.7: 1.
気密溶封体を構成する複合材料と被溶封金属との接触面積を推測するために上記概算比率から接触面積比を算出した。(1)では約16:1、(2)では8:1、(3)では3:1であった。 The contact area ratio was calculated from the above approximate ratio in order to estimate the contact area between the composite material constituting the hermetic seal and the sealed metal. It was about 16: 1 in (1), 8: 1 in (2), and 3: 1 in (3).
(1)〜(3)の複合材料各サンプルの焼成品から熱膨張及び坑折力測定試料を作成して、その値を実測したところ熱膨張率は母体である硼珪酸ガラスの約5〜10%増しであった。
坑折力は約1.5〜3倍(60重量%複合材料)と大幅な特性の改善が見られた。
金属とガラスとの気密溶封に関わる重要な指標であるガラスの転移転温度は最大で約10℃の上昇が見られたが問題がない範囲である。本発明の実施に寄与するガラスの軟化点については約30℃高くすることができた。(1)-(3) Composite material Samples for measuring thermal expansion and folding force were prepared from the fired products of each sample, and the values were measured. % Increase.
The fold folding force was about 1.5 to 3 times (60% by weight composite material), which showed a significant improvement in properties.
The transition transition temperature of glass, which is an important index related to the hermetic sealing between metal and glass, was observed to rise up to about 10 ° C., but is in a range where there is no problem. The softening point of the glass contributing to the practice of the present invention could be increased by about 30 ° C.
これら複合材料により改善された特性は金属とガラスとの気密溶封に必要な要件を大きく外れるものではない。すなわち、これらの特性を見る限り真空管製造技術で培われてきた基本設計標準内にあり、寧ろ大方の特性は目論見通り信頼性を向上させ、且つ設計の自由度が増す結果となった。従って、本発明の目的とするガラス素材の機械的強度を機能設計可能な複合材料により代替し向上させた結果、従前のガラス強度、その他の特性を大幅に改善することができた。これにより、従前の高アルミナセラミック材料で製造されてきた気密容器の代替製品として供することが可能になった。 The properties improved by these composite materials do not deviate significantly from the requirements for hermetic sealing of metal and glass. In other words, as far as these characteristics are seen, they are within the basic design standard that has been cultivated in the vacuum tube manufacturing technology. Rather, most characteristics improve the reliability as expected and increase the degree of freedom in design. Therefore, as a result of replacing and improving the mechanical strength of the glass material which is the object of the present invention with a composite material capable of functional design, the conventional glass strength and other characteristics can be greatly improved. Thereby, it became possible to use as an alternative product of the airtight container manufactured with the conventional high alumina ceramic material.
大量生産により安価な気密容器を提供するため、従来から知られているスラリィー法で気密容器の基板(ステム)を製造する方法を採用した。ガラスと金属の気密溶封用金属材料としては既に安定した実績がある銅微粉末を使用した金属製インクを用いた所用配線パターンの作成と、必要に応じた複合材料薄板状基板との積層を計った。
これにより高信頼かつ高真空を保持することを可能とした気密容器が得られた。
銅微粉末を使用した金属製インクの代わりに銅箔を使用することも有用な手段である。In order to provide an inexpensive airtight container by mass production, a method of manufacturing a substrate (stem) of an airtight container by a conventionally known slurry method was adopted. As a metal material for hermetic sealing of glass and metal, creation of the required wiring pattern using metal ink using copper fine powder that has already been proven stable, and lamination with a composite thin plate substrate as necessary Measured.
As a result, an airtight container capable of maintaining high reliability and high vacuum was obtained.
It is also a useful means to use a copper foil instead of the metallic ink using the copper fine powder.
本発明はガラスと金属の気密溶封で長年、電球や真空管等での使用実績と安定性が保証されてきた硼珪酸ガラスをベースにして、これにアルミナ粒子を加えた複合材料の機能設計が可能なことに着目した。本発明の複合材料を使うことにより硼珪酸ガラスの欠点と目された特性改善を可能とした事に止まらず従前からガラスおよびセラミック両タイプの気密容器が課題としていた問題点を全て解消した画期的なものである。
加うるに、該複合材料を使い従来から知られていた薄板複合材料基板を製造した量産手法の導入により超小型、超薄型の気密容器基板(ステム)を安価に提供することが可能になった。
すなわち、
(1)簡単な構造で極最小表面実装型の気密容器の設計が可能である。
(2)極めて安価に製品の大量生産が可能である。
(3)過剰品位とならない最適設計が可能な製品の提供が可能である。
(4)製造過程のエネルギィー消費が少なく環境汚染負荷が極めて小さいエコ商品である。The present invention is based on borosilicate glass, which has been used for many years in the hermetic sealing of glass and metal, and has been used for light bulbs and vacuum tubes. Focused on what is possible. By using the composite material of the present invention, it was possible not only to improve the defects and the expected characteristics of borosilicate glass, but also to break down all the problems that had previously been a problem for both glass and ceramic airtight containers. Is something.
In addition, it is possible to provide an ultra-small and ultra-thin airtight container substrate (stem) at a low cost by introducing a mass production method for manufacturing a conventionally known thin composite substrate using the composite material. It was.
That is,
(1) It is possible to design an extremely minimum surface-mount type airtight container with a simple structure.
(2) Mass production of products is possible at a very low cost.
(3) It is possible to provide a product that can be optimally designed so as not to be over-quality.
(4) An eco-product that consumes less energy during the manufacturing process and has a very low environmental pollution load.
図2から図4は本発明により気密容器の基板(ステム)を製造する実施例を詳細に説明するためのものである。図5は該基板(ステム)をテム利用した機能デバイスの実装と商品を説明するためのものである。 2 to 4 are diagrams for explaining in detail an embodiment for manufacturing a substrate (stem) of an airtight container according to the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the mounting of a functional device using the substrate (stem) and the product.
図2は量産用気密容器基板(ステム)の製造実施例である。400〜250メッシュの篩をパスした硼珪酸ガラス微粉末に直径5〜50ミクロンの粒状アルミナを20重量%加え、該複合材料混合物に数%の適当な有機バインダー、溶剤、可塑剤および分散剤等を添加混合し泥漿状のスリラーとする。
このスリラーを既に知られた膜厚制御可能なドクターブレイド法により所望の厚さを持った複合材料の生シート(グリーンシート)1を製造する。
必要に応じて型で複合材料の生シートに貫通孔3を設けておく。
単位基板(ステム)の拡大図をA部拡大図として(イ)に示した。互いに独立した内部導体パターン2a、2bおよび貫通孔3に設けた接続用の導体2cを同時に印刷できる様に設計された印刷パターン2により複合材料の生シート(グリーンシート)1上に銅微粉末を使用した金属製インクを印刷しておく。
同様に、複合材料の生シート(グリーンシート)1の裏面(ロ)にも外部導体4a、4bおよび2cとなる導体が同時に印刷できる様に設計された印刷パターン4により銅微粉末を使用した金属製インクを印刷しておく。FIG. 2 shows an example of manufacturing an airtight container substrate (stem) for mass production. 20% by weight of granular alumina having a diameter of 5 to 50 microns is added to a fine powder of borosilicate glass passed through a 400 to 250 mesh sieve, and a few percent of an appropriate organic binder, solvent, plasticizer and dispersant are added to the composite material mixture. To make a mud-like thriller.
A raw sheet (green sheet) 1 of a composite material having a desired thickness is manufactured by a doctor blade method capable of controlling the film thickness of this thriller.
If necessary, through
An enlarged view of the unit substrate (stem) is shown in FIG. Copper fine powder is formed on the raw sheet (green sheet) 1 of the composite material by the
Similarly, the metal using copper fine powder by the
図3は機能デバイスを収納する空間スペース(キャビティ−)を確保するための複合材料の生シート(グリーンシート)5と図2で用意した複合材料の生シート(グリーンシート)1を重ね合わせて雰囲気コントロールが可能な焼成炉で950℃で約30分間焼成したものである。
複合材料の生シート(グリーンシート)5には開口部4が設けてある。
この状態で露出している導体部分にニッケルメッキ或いは必要に応じて金メッキ等を施しておくことは可能である。FIG. 3 shows an atmosphere in which a raw sheet (green sheet) 5 of a composite material for securing a space space (cavity) for storing a functional device and a raw sheet (green sheet) 1 prepared in FIG. It is fired at 950 ° C. for about 30 minutes in a controllable firing furnace.
An
It is possible to apply nickel plating or gold plating or the like to the exposed conductor portion in this state.
図4は本発明により得た焼成した薄板複合基板から単位基板(ステム)を切り出し詳細説明をするための基板(ステム)6の斜視図である。
半導体工業でシリコーンウエハーからデバイスチップを製造する工程を参考にし、これと同じ手法を用いた。
互いに独立した内部導体パターン2a、2bは接続用の導体2cにより外部導体4a、4bに独立して、それぞれ接続されている。
実際にはグリーンシート5とグリーンシート1は重ねて本焼成されているためガラス構成部は互いに溶融し気密溶封されているため境界面は示せないが、説明上この部分を敢えて点線で示しておいた。
薄板複合材基板1に設けた互いに独立した内部導体パターン2a、2bは貫通孔3に設けた接続用の導体2cとの接続部近傍で機能デバイスを収納する空間スペース(キャビティー)を確保するための複合材料基板5と気密溶封されている。
すなわち、相接する複合材料基板の表面上には少なくとも50%以上のガラス部分が存在するので銅金属厚膜導体層とは安定した気密溶封部が形成されている。FIG. 4 is a perspective view of a substrate (stem) 6 for cutting out a unit substrate (stem) from the fired thin plate composite substrate obtained according to the present invention for detailed explanation.
The same technique was used with reference to the process of manufacturing device chips from silicone wafers in the semiconductor industry.
The
Actually, the
The mutually independent
That is, at least 50% or more of the glass portion exists on the surface of the composite material substrate that is in contact with each other, so that a stable hermetic seal portion is formed with the copper metal thick film conductor layer.
図5は機能デバイスの組み立て工程を説明したものである。
基板(ステム)6に水晶振動子等機能デバイス7を予め鉛フリィーの半田で止めておく。次に真空装置内に治工具を用いて蓋(リッド)8および低融点ガラス9と共にセッティングし温度上昇を図りながら高真空を保ち低融点ガラスの融点にいたって基板(ステム)6と蓋(リッド)8とを気密溶封し商品とする。FIG. 5 illustrates the assembly process of the functional device.
A functional device 7 such as a crystal resonator is previously fixed to a substrate (stem) 6 with lead-free solder. Next, a jig (tool) is set in the vacuum apparatus together with the lid (lid) 8 and the low-melting glass 9 to keep the high vacuum while reaching the melting point of the low-melting glass while raising the temperature, and the substrate (stem) 6 and the lid (lid). ) 8 is hermetically sealed to obtain a product.
Z:ガラス
Y:アルミナセラミク粒
1:複合材料の焼成体
1:複合材料のグリーンシート
2:内部導体印刷パターン
3:貫通孔
4:外部導体印刷パターン
5:収納空間スペース用複合材料のグリーンシート枠
6、22:基板(ステム)
7、55:水晶振動子等機能デバイス
8、33:蓋(リッド)
9、44:封着用低融点ガラス
2a,2b,22a,22b:内部導体層
4a,4b:外部導体層
2c,22c:接続用導体層Z: Glass Y: Alumina ceramic grains
1 : fired body of composite material 1: green sheet of composite material 2: internal conductor printing pattern 3: through hole 4: external conductor printing pattern 5:
7, 55: Functional device such as a
9, 44: Low
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JP2012106241A JP2013222956A (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Hermetic container |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113121116A (en) * | 2021-05-11 | 2021-07-16 | 景德镇陶瓷大学 | Microcrystalline glass solder, preparation method thereof and method for connecting alumina ceramics |
-
2012
- 2012-04-16 JP JP2012106241A patent/JP2013222956A/en active Pending
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CN113121116A (en) * | 2021-05-11 | 2021-07-16 | 景德镇陶瓷大学 | Microcrystalline glass solder, preparation method thereof and method for connecting alumina ceramics |
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