JP2014116491A - 蓋体、電子デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents

蓋体、電子デバイス、電子機器および移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】ベースとの接合時に生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、優れた信頼性を有するパッケージを得ることができる蓋体、また、優れた信頼性を有する電子デバイス、電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】リッド130(蓋体)は、電子部品を収納する凹部を有するベースに凹部を覆うように接合して用いられ、金属平板を加工したものであって、金属平板をプレス加工することにより縁部にスポット状に形成されている凸部131、132を有する。
【選択図】図8

Description

本発明は、蓋体、電子デバイス、電子機器および移動体に関するものである。
パッケージ内に電子部品を収納した電子デバイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1に記載の電子デバイスのパッケージは、凹部を有するパッケージベースと、そのパッケージベースの凹部の開口を覆ってパッケージベースに接合されたリッドとを有する。
このようなパッケージベースとリッドとの接合には、例えば、シーム溶接やビーム溶接等の接合方法が用いられる。
しかし、特許文献1に係るリッドは、単なる板材で構成されているため、前述したような接合方法を用いてパッケージベースとリッドとを接合する際、リッドを局所的に加熱溶融することによって生じた熱歪みに伴う応力に起因して、パッケージのクラックや破損が発生したり、リッドがパッケージの内側に撓んで電子部品に接触したりするという問題があった。
このような問題は、近年の電子デバイスの小型化・低背化に伴って、薄いリッドまたはパッケージベースを用いたり、リッドと電子部品との間の距離が小さくなったりするため、顕著となる。
特開2004−241799号公報
本発明の目的は、ベースとの接合時に生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、優れた信頼性を有するパッケージを得ることができる蓋体を提供すること、また、優れた信頼性を有する電子デバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の蓋体は、電子部品を収納する凹部を有するベースに、前記電子部品を覆うように接合して用いられ、
プレス加工により形成されたスポット状の凸部を縁部近傍に有することを特徴とする。
このように構成された蓋体によれば、ベースとの接合時に生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、優れた信頼性を有するパッケージを得ることができる。
[適用例2]
本発明の電子デバイスは、電子部品と、
前記電子部品を収納する凹部を有するベースと、
前記ベースに接合され、前記凹部を覆う蓋体と、を備え、
前記蓋体は、前記蓋体の平面視で前記蓋体と前記ベースとの接合部の内側近傍に、プレス加工で形成されたスポット状の凸部が設けられていることを特徴とする。
このように構成された電子デバイスによれば、ベースとの接合時に蓋体に生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージの信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイスの信頼性を優れたものとすることができる。
[適用例3]
本発明の電子デバイスでは、前記蓋体は、平面視で矩形であり、
前記凸部は、前記蓋体の角部近傍に設けられていることが好ましい。
これにより、蓋体とベースとの接合時に生じる熱歪みに伴う応力を効果的に緩和することができる。
[適用例4]
本発明の電子デバイスでは、前記蓋体は、複数の前記凸部を有することが好ましい。
これにより、蓋体とベースとの接合時に生じる熱歪みに伴う応力をより効果的に緩和することができる。また、複数の凸部の位置に基づいて蓋体の縁部の位置を認識することができる。そのため、蓋体とベースとを所望位置で接合し、パッケージの信頼性をより高めることができる。
[適用例5]
本発明の電子デバイスでは、前記凸部は、前記蓋体の前記ベースとは反対側の面に突出していることが好ましい。
これにより、蓋体と電子部品との接触を防止しつつ、パッケージの低背化を図ることができる。
[適用例6]
本発明の電子デバイスでは、前記凸部の高さをHとし、前記金属平板の厚さをTとしたとき、
H/Tは、0.05以上3以下の範囲にあることが好ましい。
これにより、プレス加工により凸部に生じる残留応力を低減しつつ、ベースとの接合時に蓋体に生じる熱歪みに伴う応力を凸部により効果的に緩和することができる。
[適用例7]
本発明の電子デバイスでは、前記蓋体と前記ベースとの接合部の少なくとも一部は、レーザーにより接合されたものであることが好ましい。
レーザー接合は、蓋体を局所的に加熱溶融するため、蓋体に熱歪みが生じる。蓋体の凸部は、かかる熱歪みに伴う応力を緩和することができる。
[適用例8]
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
[適用例9]
本発明の移動体は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた移動体を提供することができる。
本発明の第1実施形態に係る電子デバイス(本発明の蓋体を用いたパッケージを備える電子デバイス)を示す平面図である。 図1中のA−A線断面図である。 図1に示す電子デバイスが有する電子部品(振動素子)の平面図である。 図1に示す電子デバイスが有する蓋体を説明するための平面図である。 図4中のB−B線断面における部分拡大図である。 図1に示す電子デバイスの製造方法を説明するための断面図である。 図1に示す電子デバイスの蓋体の製造方法を説明するための断面図である。 図6に示す接合工程を説明するための平面図である。 図6に示す接合工程時における凸部の作用を説明するための断面図である。 本発明の第2実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。 本発明の第3実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。 本発明の第4実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。 本発明の第5実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子デバイスを適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した移動体(自動車)の構成を示す斜視図である。
以下、本発明の蓋体、電子デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子デバイス(本発明の蓋体を用いたパッケージを備える電子デバイス)を示す平面図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3は、図1に示す電子デバイスが有する電子部品(振動素子)の平面図である。また、図4は、図1に示す電子デバイスが有する蓋体を説明するための平面図、図5は、図4中のB−B線断面における部分拡大図である。なお、以下では、説明の便宜上、図2中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
1.電子デバイス
図1および図2に示すように、電子デバイス100は、パッケージ110と、パッケージ110内に収容された電子部品としての振動素子190とを有している。
1−1.振動素子
図3(a)、(b)に示すように、振動素子190は、平面視形状が長方形(矩形)の板状をなす圧電基板191と、圧電基板191の表面に形成された導電性の1対の導体層193、195とを有している。なお、図3(a)は、振動素子190を上方から見た平面図であり、同図(b)は、振動素子190を上方から見た透過図(平面図)である。
圧電基板191は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。
本実施形態では、圧電基板191としてATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ATカットとは、水晶の結晶軸であるX軸とZ軸とを含む平面(Y面)をX軸回りにZ軸から反時計方向に約35度15分程度回転させて得られる主面(X軸とZ’軸とを含む主面)を有するように切り出すことを言う。
また、圧電基板191は、その長手方向が水晶の結晶軸であるX軸と一致している。
導体層193は、圧電基板191の上面に形成された励振電極193aと、圧電基板191の下面に形成されたボンディングパッド193bと、励振電極193aとボンディングパッド193bとを電気的に接続する配線193cとを有している。
一方、導体層195は、圧電基板191の下面に形成された励振電極195aと、圧電基板191の下面に形成されたボンディングパッド195bと、励振電極195aおよびボンディングパッド195bを電気的に接続する配線195cとを有している。
励振電極193aおよび励振電極195aは、圧電基板191を介して互いに対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板191を平面視したとき(圧電基板191の厚さ方向からみたとき)、励振電極193aおよび励振電極195aは、互いに重なるように位置し、かつ、互いの輪郭が一致するように形成されている。
また、ボンディングパッド193b、195bは、圧電基板191の下面の図3中右側の端部に互いに離間して形成されている。
このような導体層193、195は、例えば、圧電基板191上に蒸着やスパッタリング等の気相成膜法によってニッケル(Ni)またはクロム(Cr)の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金(Au)の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。このように、下地層を形成することにより、圧電基板191と電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子190が得られる。
なお、導体層193、195の構成は、上述した構成に限定されない。例えば、下地層を省略してもよいし、導体層193、195の構成材料を上述した金属以外の導電性を有する材料(例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、タングステン(W)、モリブテン(Mo)等の各種金属材料)としてもよい。
1−2.パッケージ
図1および図2に示すように、パッケージ110は、上面に開放する凹部121を有するベース120と、凹部121の開口を塞ぐリッド130(蓋体)とを有している。このようなパッケージ110では、リッド130により塞がれた凹部121の内側が前述した振動素子190を収納する収納空間Sとして機能する。
ベース120は、板状の基部123と、基部123の上面に設けられた枠状の側壁124とを有し、これによりベース120の上面の中央部に開放する凹部121が形成されている。
ベース120の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。
基部123の上面には、1対の接続電極141、151が形成されている。一方、基部123の下面には、1対の外部実装電極142、152が形成されている。そして、基部123には、その厚さ方向に貫通する貫通電極143、153が形成されており、貫通電極143を介して接続電極141と外部実装電極142とが電気的に接続され、貫通電極153を介して接続電極151と外部実装電極152とが電気的に接続されている。
接続電極141、151、外部実装電極142、152および貫通電極143、153の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料を用いることができる。
また、側壁124の上面には、枠状のメタライズ層170が設けられている。このメタライズ層170は、後述するろう材180との密着性を高めるものである。これにより、ろう材180によるベース120とリッド130との接合強度を高めることができる。
メタライズ層170の構成材料としては、ろう材180との密着性を高めることができるものであれば、特に限定されないが、例えば、前述した接続電極141、151等の構成材料で挙げたような金属材料を用いることができる。
リッド130は、金属平板を加工したものであって、主に平板状をなしている。
特に、図4に示すように、リッド130は、金属平板をプレス加工することにより縁部近傍(外周部)にスポット状に形成されている複数の凸部131、132を有する。そして、各凸部131、132は、リッド130とベース120との接合部(以下、単に「接合部」ともいう)の内側近傍に設けられている。これにより、後述する電子デバイス100の製造に際して、ベース120(ベース用基板200)との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を緩和(後に詳述するように凸部131、132の変形により吸収)し、パッケージ110の信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100の信頼性を優れたものとすることができる。
また、各凸部131、132は、リッド130のベース120とは反対側の面(下面)に突出している。これにより、リッド130と振動素子190との接触を防止しつつ、パッケージ110の低背化を図ることができる。
ここで、図5に示すように、凸部131は、金属平板をプレス加工することにより形成されたものであるため、リッド130のベース120側の面には、凸部131の形状に追従した凹部133が設けられている。同様に、リッド130のベース120側の面には、図示しないが、凸部132の形状に追従した凹部が設けられている。このような凸部131、132は、リッド130の板面に平行な方向の外力により変形し得る。そのため、ベース120(ベース用基板200)との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を凸部131、132により吸収することができる。
また、図4に示すように、リッド130は、平面視で矩形であり、凸部131、132は、リッド130の対角となる2つの角部近傍に設けられている。凸部131、132がリッド130の角部近傍に設けられていることにより、リッド130とベース120との接合時に生じる熱歪みに伴う応力を効果的に緩和することができる。
また、リッド130に複数(本実施形態では2つ)の凸部131、132が設けられていることにより、リッド130とベース120との接合時に生じる熱歪みに伴う応力をより効果的に緩和することができる。また、互いに離間した2つの凸部131、132の位置とリッド130の外形との関係があらかじめ分かっていれば、複数の凸部131、132の位置に基づいてリッド130の縁部(すなわち、後述するベース用基板200と接合すべき所望の部分)の位置(姿勢)を認識することができる。そのため、リッド130とベース120とを所望位置で接合し、パッケージ110の信頼性をより高めることができる。
また、各凸部131、132は、それぞれ、平面視にて円形をなしている。これにより、リッド130に生じた様々な方向の応力を各凸部131、32により効果的に緩和することができる。また、2つの凸部131、132をリッド130の縁部の位置の認識に用いる場合、その認識の精度を高めることができる。
なお、各凸部131、132の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、三角形、四角形等の多角形、楕円形、長円形等であってもよい。また、各凸部131、132の平面視形状は、スポット形状であれば、一方向が長手となる長手形状をなしていてもよく、その場合、長手方向の長さは、幅方向に対して、2倍以下であることが好ましく、1.5倍以下であることがより好ましい。これにより、リッド130がパッケージ110の内側に撓んで振動素子190に接触するのを防止しつつ、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を効果的に緩和することができる。
また、各凸部131、132の高さをHとし、リッド130(金属平板)の厚さをTとしたとき(図5参照)、H/Tは、0.05以上3以下の範囲にあることが好ましく、0.1以上1以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、プレス加工により凸部131、132に生じる残留応力を低減しつつ、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を凸部131、132により効果的に緩和することができる。
これに対し、かかるH/Tが小さすぎると、各凸部131、132の高さや幅等によっては、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を凸部131、132により緩和する効果が低下する傾向を示す。また、2つの凸部131、132をリッド130の縁部の位置の認識に用いる場合、その認識の精度が低下する。一方、かかるH/Tが大きすぎると、各凸部131、132の高さや幅等によっては、プレス加工により凸部131、132を形成する際にリッド130に生じる残留応力が大きくなり、リッド130とベース120とを接合する際に悪影響をもたらすおそれがある。
また、各凸部131、132の幅Wは、特に限定されないが、各凸部131、132の高さHに対して、0.5倍以上5倍以下であることが好ましく、1倍以上3倍以下であることがより好ましい。これにより、プレス加工により凸部131、132を形成した際にリッド130に生じる残留応力を低減しつつ、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を凸部131、132により効果的に緩和することができる。
また、各凸部131、132と接合部との間の距離(各凸部131、132とメタライズ層170との間の距離)Lは、各凸部131、132の幅Wに対して、0.01倍以上3倍以下であることが好ましく、0.1倍以上2倍以下であることがより好ましい。これにより、リッド130とベース120との接合に悪影響を与えることなく、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を効果的に緩和することができる。
このようなリッド130の下面には、ろう材180が設けられている。本実施形態では、ろう材180は、リッド130の下面の全域に亘って設けられている。なお、ろう材180は、リッド130の下面の外周部のみに設けられていてもよい。
そして、リッド130は、ろう材180とメタライズ層170との溶着によりベース120に接合されている。
ろう材180としては、特に限定されず、例えば、金ろう、銀ろうなどを用いることができるが、銀ろうを用いるのが好ましい。また、ろう材180の融点としては、特に限定されないが、例えば、800℃以上1000℃以下程度であるのが好ましい。
また、リッド130の構成材料(金属材料)としては、特に限定されないが、ベース120の構成材料と線膨張係数が近似する金属材料を用いることが好ましい。したがって、例えば、ベース120をセラミックス基板とした場合には、リッド130の構成材料としてはコバール等のFe−Ni−Co系合金、42アロイ等のFe−Ni系合金等の合金を用いることが好ましい。
リッド130をベース120に対して接合する方法としては、特に限定されないが、本実施形態では、後述するように、リッド130をベース120上に載置した状態で、リッド130の縁部にレーザーを照射し、メタライズ層170およびろう材180を加熱、溶融させ、これにより、リッド130をベース120に接合する。
このように、リッド130とベース120との接合部の少なくとも一部がレーザーにより接合されたものである場合、レーザー接合によりリッド130が局所的に加熱溶融されるため、リッド130に熱歪みが生じる。前述したようなリッド130の凸部131、132は、かかる熱歪みに伴う応力を緩和することができる。
このようなパッケージ110の収納空間Sには、前述した振動素子190が収納されている。収納空間Sに収納された振動素子190は、1対の導電性接着剤161、162を介してベース120に片持ち支持されている。
導電性接着剤161は、接続電極141とボンディングパッド193bとに接触して設けられており、これにより、接続電極141とボンディングパッド193bとを電気的に接続している。同様に、導電性接着剤162は、接続電極151とボンディングパッド195bとに接触して設けられており、これにより、接続電極151とボンディングパッド195bとを電気的に接続している。
2.電子デバイスの製造方法
次に、前述した電子デバイス100の製造方法の一例を説明する。
図6は、図1に示す電子デバイスの製造方法を説明するための断面図、図7は、図1に示す電子デバイスの蓋体の製造方法を説明するための断面図、図8は、図6に示す接合工程を説明するための平面図、図9は、図6に示す接合工程時における凸部の作用を説明するための断面図である。
なお、図6は、図2に対応する断面を示しているが、図6では、説明の便宜上、前述した導体層193、195、接続電極141、151、外部実装電極142、152および貫通電極143、153の図示を省略している。また、図7および図9は、図5に対応する断面を示している(ただし、図7は、上下反転)。また、以下では、説明の便宜上、図6および図8中の上側を「上」、下側を「下」という。
電子デバイス100の製造方法は、図6に示すように、[A]ベース用基板200を用意する工程(以下、「[A]基板用意工程」ともいう)と、[B]ベース用基板200に振動素子190を実装する工程(以下、「[B]実装工程」ともいう)と、[C]ベース用基板200とリッド130(蓋体用基板)とを接合する工程(以下、「[C]接合工程」ともいう)と、[D]ベース用基板200を個片化する工程(以下、「[D]個片化工程ともいう」)とを有する。
以下、各工程を順次詳細に説明する。
[A]基板用意工程
まず、図6(a)に示すように、ベース用基板200を用意する。
このベース用基板200は、図示しないが、一方の面にマトリクス状(行列状)に配置された複数の凹部121が形成されており、[D]個片化工程において個片化されることにより、複数のベース120となるものである。
このようなベース用基板200は、例えば、セラミックス粉末(セラミックス材料)と、ガラス粉末(ガラス材料)とを用意し、これら粉末原料とバインダーとを混合した材料を成形してグリーンシートを得、このグリーンシートを焼結処理することによりセラミックする基板を得、このセラミックス基板に気相成膜法を用いてメタライズ層170を形成することにより得ることができる。また、図示しないが、外部実装電極142、152および貫通電極143、153も、メタライズ層170と同様にして形成することができる。
[B]実装工程
次に、図6(b)に示すように、ベース用基板200に振動素子190を実装する。
すなわち、ベース用基板200の各凹部121内に導電性接着剤161、162により振動素子190を固定・設置する。
[C]接合工程
次に、図6(c)に示すように、ベース用基板200とリッド130(蓋体用基板)とを接合する。
リッド130は、例えば、次のように製造することができる。
まず、図7(a)に示すように、金属平板310を用意する。本実施形態では、金属平板310の一方の面にろう材320が設けられている。
そして、この金属平板310を1対の型410、420間に載置する。このとき、金属平板310を型410側、ろう材320を型420側となるように載置する。
ここで、型410(下型)は、凸部131の形状に対応した形状の凹部411を有する。同様に、型410は、凸部132の形状に対応した形状の凹部(図示せず)も有する。
また、本実施形態では、型410は、リッド130の外形に対応した形状の縁部412を有する。
一方、型420(上型)は、前述した型410の凹部411に対応する位置に、凸部131を形成するための凸部421を有する。同様に、型420は、凸部132を形成するための凸部(図示せず)も有する。
また、本実施形態では、型420は、リッド130の外形に対応した形状の内周面を有する縁部422を有する。
次に、図7(b)に示すように、型410、420を互いに接近する方向に移動させることにより、金属平板310をろう材320ごとプレスする。これにより、凸部131を有するリッド130が得られる。
そして、図7(c)に示すように、型410、420を互いに離間させる方向に移動させ、リッド130を取り出す。
このようにして得られたリッド130は、凸部131、132がスポット状(局所的)形成であるため、プレス加工後の残留応力が少なく、また、その残留応力によりリッド130の平坦性が失われることがない。したがって、凸部131、132以外の部分が平坦なリッド130を得ることができる。よって、接合前のリッド130のベース用基板200との接合面の平坦度を高くすることができる。
そして、得られたリッド130は、ベース用基板200上に載置され、ベース用基板200に対してレーザー接合される。これにより、ろう材180とメタライズ層170との溶着によりリッド130とベース120とを接合する。
その際、互いに離間した2つの凸部131、132の位置とリッド130の外形との関係をあらかじめ調べておき、複数の凸部131、132の位置に基づいてリッド130の縁部の位置(姿勢)を認識する。そして、その認識結果に従い、リッド130に対するレーザー光の照射位置を決定する。
また、リッド130に対してレーザー光を照射する際、例えば、図8に示すように、リッド130の凸部131近傍の角部Pを始点および終点として、リッド130の縁部に沿って全周に亘ってレーザー光を順次連続的または断続的に走査しながら照射する。
このような場合、レーザー光を走査していくに従い、リッド130の熱歪みに伴う応力がリッド130の角部や最終的に封止される部分(始点・終点)に集中する。
図9(a)に示すように、このような応力がリッド130の凸部131に対して引張応力として作用した場合、凸部131は、その幅が拡がるように変形する。一方、図9(b)に示すように、このような応力がリッド130の凸部132に対して圧縮応力として作用する場合、凸部131は、その幅が狭くなるように変形する。
このように凸部131が変形することによって、前述したような応力を緩和することができる。
ここで、凸部131は、リッド130に対してスポット状(局所的)に設けられているため、前述したように変形しても、リッド130全体の形状変化に影響を及ぼさない。すなわち、例えば、リッド130の中央部が厚さ方向に撓むことがなく、リッド130の板面を平坦に保ちつつ、前述したような応力を緩和することができる。
なお、レーザー光を照射する始点・終点は、前述したものに限定されない。
また、本実施形態では、ベース用基板200に蓋体用基板としてリッド130を接合する場合を例に説明したが、個片化により複数のリッド130となる基板(例えば、複数のリッド130が連結されてなる基板)を蓋体用基板として用いてもよい。この場合、後述する[D]個片化工程において、蓋体用基板もベース用基板200とともに個片化される。
また、前述したレーザー接合は、ベース用基板200とリッド130との最終的な接合まで行うものであってもよいし、ベース用基板200とリッド130とを仮止めする接合(途中までの接合)であってもよい。前述したレーザー接合をベース用基板200とリッド130との仮止めに用いる場合、その仮止め後に、他のレーザー接合またはシーム溶接等の他の接合方法により、ベース用基板200とリッド130との最終的な接合する接合を行ってもよい。
[D]個片化工程
次に、図6(d)に示すように、ベース用基板200を個片化する。これにより、電子デバイス100が得られる。
かかる個片化の方法は、特に限定されず、例えば、ダイシングソーを用いて行うことができる。
以上説明したような電子デバイス100は、ベース120との接合時にリッド130に生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージ110の信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100の信頼性を優れたものとすることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図10は、本発明の第2実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。
以下、第2実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態は、リッド(蓋体)に設ける凸部の数が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の電子デバイス100Aは、パッケージ110Aを備える。
パッケージ110Aは、ベース120と、ベース120に接合されたリッド130Aとを有する。
リッド130Aは、金属平板をプレス加工することにより縁部にスポット状に形成されている複数(本実施形態では3つ)の凸部131、132、135を有する。
凸部131、132、135は、リッド130の3つの角部近傍に設けられている。
このようなリッド130Aによれば、複数の凸部131、132、135の位置に基づいてリッド130Aの向きも認識することができる。
以上説明したような第2実施形態によっても、ベース120との接合時にリッド130Aに生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージ110Aの信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100Aの信頼性を優れたものとすることができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図11は、本発明の第3実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。
以下、第3実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態は、ヘーズおよびリッド(蓋体)の平面視形状が異なるとともに、リッドに設ける凸部の数が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の電子デバイス100Bは、パッケージ110Bを備える。
パッケージ110Bは、ベース120Bと、ベース120Bに接合されたリッド130Bとを有する。
ベース120Bおよびリッド130Bは、それぞれ、平面視にて正方形をなしている。
また、リッド130Bは、金属平板をプレス加工することにより縁部にスポット状に形成されている複数(本実施形態では4つ)の凸部131、132、135、136を有する。
凸部131、132、135、136は、リッド130の4つの角部近傍に設けられている。
このようなリッド130Bによれば、ベース120Bとの接合時にリッド130Bに生じる熱歪みに伴う応力を凸部131、132、135、136により効果的に吸収することができる。
また、ベース120Bおよびリッド130Bの平面視形状がそれぞれ正方形であるため、複数の凸部131、132、135、136の位置に基づいてリッド130Bの縁部を認識する際、リッド130Bの向きを考慮する必要がない。
以上説明したような第3実施形態によっても、ベース120Bとの接合時にリッド130Bに生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージ110Bの信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100Bの信頼性を優れたものとすることができる。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
図12は、本発明の第4実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。
以下、第4実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態は、リッド(蓋体)に設ける凸部の数が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の電子デバイス100Cは、パッケージ110Cを備える。
パッケージ110Cは、ベース120と、ベース120に接合されたリッド130Cとを有する。
リッド130Cは、金属平板をプレス加工することにより縁部にスポット状に形成されている複数(本実施形態では1つ)の凸部131を有する。
以上説明したような第4実施形態によっても、ベース120との接合時にリッド130Cに生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージ110Cの信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100Cの信頼性を優れたものとすることができる。
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
図13は、本発明の第5実施形態に係る電子デバイスを示す平面図である。
以下、第5実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態は、リッド(蓋体)に設ける凸部の数が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の電子デバイス100Dは、パッケージ110Dを備える。
パッケージ110Dは、ベース120と、ベース120に接合されたリッド130Dとを有する。
リッド130Dは、金属平板をプレス加工することにより縁部にスポット状に形成されている複数(本実施形態では1つ)の凸部137を有する。
この凸部137は、リッド130Dの1つの辺の途中近傍に位置している。
以上説明したような第5実施形態によっても、ベース120との接合時にリッド130Dに生じる熱歪みに伴う応力を緩和し、パッケージ110Dの信頼性を優れたものとし、ひいては、電子デバイス100Dの信頼性を優れたものとすることができる。
3.電子機器
次いで、本発明の電子デバイスを適用した電子機器(本発明の電子機器)または移動体について、図14〜図17に基づき、詳細に説明する。
図14は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
図15は、本発明の電子デバイスを適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1000が配置されている。このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
図16は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス100が内蔵されている。
図17は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した移動体(自動車)の構成を示す斜視図である。自動車1500には、例えば、ジャイロセンサーとして本発明の電子デバイスが組み込まれる。この場合は、電子部品として、振動素子190に換えて角速度検出素子を用いた電子デバイス100’を用いることができる。このような電子デバイス100’によれば、車体1501の姿勢を検出することができる。電子デバイス100’の検出信号は、車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、電子デバイス100’が組み込まれる。
以上説明したような電子機器または移動体は、電子デバイス100または100’を備えるので、優れた信頼性を有する。
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器または移動体は、図14のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図15の携帯電話機、図16のディジタルスチルカメラ、図17の移動体の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。
以上、本発明の蓋体、電子デバイス、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、電子デバイスが有するパッケージをキャビティ型のベース用基板と、板状のリッドとを接合してなる構成としたが、パッケージの構成は、これに限定されない。例えば、板状のベース用基板と、キャビティ型のリッドとを接合した構成としてもよい。
また、電子デバイスが有する電子部品としては、前述した振動素子190に限定されない。かかる電子部品としては、例えば、音叉型の水晶振動子、SAW共振器、角速度検出素子、加速度検出素子等であってもよい。また、電子デバイスが有するパッケージの収納空間内には、複数の電子部品が収納されていてもよい。この場合、複数の電子部品は、互いに異なっていてもよいし、互いに同じであってもよい。
また、電子デバイスが有するパッケージ内には、電子部品の駆動を制御したり、電子部品からの信号を受信したりするICチップ等が収納されていてもよい。ICチップを収納する場合には、ICチップを電子部品の隣に並設してもよいし、ICチップをケーシングの厚さ方向に電子部品と重なるように配置してもよい。
また、電子デバイスのパッケージ内に収納される電子部品としては、振動素子に限定されず、パッケージ内に収納して用いるものであれば、振動素子やICチップに限定されず、各種電子部品を用いることができる。
また、前述した実施形態では、リッドのベースとは反対側の面に凸部を設けた場合を例に説明したが、パッケージ内の空間に余裕がある場合には、リッドのベース側の面に凸部を設けてもよい。
100‥‥電子デバイス 100’‥‥電子デバイス 100A‥‥電子デバイス 100B‥‥電子デバイス 100C‥‥電子デバイス 100D‥‥電子デバイス 110‥‥パッケージ 110A‥‥パッケージ 110B‥‥パッケージ 110C‥‥パッケージ 110D‥‥パッケージ 120‥‥ベース 120B‥‥ベース 121‥‥凹部 123‥‥基部 124‥‥側壁 130‥‥リッド 130A‥‥リッド 130B‥‥リッド 130C‥‥リッド 130D‥‥リッド 131‥‥凸部 132‥‥凸部 133‥‥凹部 135‥‥凸部 136‥‥凸部 137‥‥凸部 141‥‥接続電極 142‥‥外部実装電極 143‥‥貫通電極 151‥‥接続電極 152‥‥外部実装電極 153‥‥貫通電極 161‥‥導電性接着剤 162‥‥導電性接着剤 170‥‥メタライズ層 180‥‥ろう材 190‥‥振動素子 191‥‥圧電基板 193‥‥導体層 193a‥‥励振電極 193b‥‥ボンディングパッド 193c‥‥配線 195‥‥導体層 195a‥‥励振電極 195b‥‥ボンディングパッド 195c‥‥配線 200‥‥ベース用基板 310‥‥金属平板 320‥‥ろう材 410‥‥型 411‥‥凹部 412‥‥縁部 420‥‥型 421‥‥凸部 422‥‥縁部 1000‥‥表示部 1100‥‥パーソナルコンピューター 1102‥‥キーボード 1104‥‥本体部 1106‥‥表示ユニット 1200‥‥携帯電話機 1202‥‥操作ボタン 1204‥‥受話口 1206‥‥送話口 1300‥‥ディジタルスチルカメラ 1302‥‥ケース 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥メモリー 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥入出力端子 1430‥‥テレビモニター 1440‥‥パーソナルコンピューター 1500‥‥自動車 1501‥‥車体 1502‥‥車体姿勢制御装置 1503‥‥車輪 P‥‥角部 S‥‥収納空間 W‥‥幅

Claims (9)

  1. 電子部品を収納する凹部を有するベースに、前記電子部品を覆うように接合して用いられ、
    プレス加工により形成されたスポット状の凸部を縁部近傍に有することを特徴とする蓋体。
  2. 電子部品と、
    前記電子部品を収納する凹部を有するベースと、
    前記ベースに接合され、前記凹部を覆う蓋体と、を備え、
    前記蓋体は、前記蓋体の平面視で前記蓋体と前記ベースとの接合部の内側近傍に、プレス加工で形成されたスポット状の凸部が設けられていることを特徴とする電子デバイス。
  3. 前記蓋体は、平面視で矩形であり、
    前記凸部は、前記蓋体の角部近傍に設けられている請求項2に記載の電子デバイス。
  4. 前記蓋体は、複数の前記凸部を有する請求項2または3に記載の電子デバイス。
  5. 前記凸部は、前記蓋体の前記ベースとは反対側の面に突出している請求項2ないし4のいずれか1項に記載の電子デバイス。
  6. 前記凸部の高さをHとし、前記金属平板の厚さをTとしたとき、
    H/Tは、0.05以上3以下の範囲にある請求項2ないし5のいずれか1項に記載の電子デバイス。
  7. 前記蓋体と前記ベースとの接合部の少なくとも一部は、レーザーにより接合されたものである請求項2ないし6のいずれか1項に記載の電子デバイス。
  8. 請求項2ないし7のいずれか1項に記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項2ないし7のいずれか1項に記載の電子デバイスを備えることを特徴とする移動体。
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