JP2019016753A

JP2019016753A - Package sealing method and manufacturing method of sealing lid

Info

Publication number: JP2019016753A
Application number: JP2017135084A
Authority: JP
Inventors: 石川　雅之; Masayuki Ishikawa; 石川　　雅之; 達也沼; Tatsuya Numa; 浩一前山; Koichi Maeyama
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Soode Nagano Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Soode Nagano Co Ltd
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2019-01-31

Abstract

To provide a package sealing method capable of hermetically sealing a package and a lid reliably, and to provide a manufacturing method of a sealing lid.SOLUTION: A package sealing method has a paste coating step S41 of coating the surface of a lid with sealing paste containing low melting point metal powder composed of a low melting point metal, high melting point metal powder composed of a high melting point metal having a melting point higher than that of the low melting point metal, and a binder, a heat treatment step S42 of forming a brazing material where the high melting point metal powder is connected by a coupling layer composed of the low melting point metal, on the surface of the lid, by heating the sealing paste applied to the lid at the melt temperature of the low melting point metal, and infiltrating the liquid phase of the low melting point metal between the high melting point metal powder, thereafter cooling and solidifying, a pressing step S44 of pressing the brazing material and processing the surface of the brazing material flatly, and an alloying step S45 of alloying the brazing material by heating and melting while superposing on a package, and joining the lid and the package via a braze alloy.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、パッケージ封止方法に係り、特に、気密・真空封止材において、供給の自由度が高く、組成コントロールが容易な混合粉ペーストを用いたパッケージ封止方法及び封止用蓋材の製造方法に関する。 The present invention relates to a package sealing method, and in particular, in a hermetic / vacuum sealing material, a package sealing method and a sealing lid material using a mixed powder paste with a high degree of freedom of supply and easy composition control. It relates to a manufacturing method.

通常、気密・真空封止用材料としては、４５０℃未満の融点を有するはんだを用いたり、４５０℃以上に融点を有するろう材を用いたりする。更には、蓋材でパッケージを封止するためにシールリングと呼ばれるものを封止材として挟み込み、蓋材もしくはパッケージの封止部にＮｉ（ニッケル）めっき処理を施したもの、あるいは、シールリング自身の封止部にＮｉめっきを施したものを用いることもある。その他、ガラスや樹脂を封止材として用いることもある。 Usually, as an airtight / vacuum sealing material, a solder having a melting point of less than 450 ° C. or a brazing material having a melting point of 450 ° C. or more is used. Furthermore, what is called a seal ring is used as a sealing material to seal the package with the lid material, and the lid material or the sealing portion of the package is subjected to Ni (nickel) plating treatment, or the sealing ring itself In some cases, a Ni plating is applied to the sealing portion. In addition, glass or resin may be used as a sealing material.

はんだ材にはＰｂ（鉛）−６３質量％Ｓｎ（錫）やＳｎ−３質量％Ａｇ（銀）−０．５質量％Ｃｕ（銅）などの鉛フリーはんだ材、Ｐｂ−１０質量％ＳｎやＡｕ（金）−２０質量％Ｓｎのような高温はんだが用いられる。ろう材としては、主にＡｇろうが用いられ、Ａｇ−２８質量％Ｃｕを筆頭に、Ａｇ−２２質量％Ｃｕ−１７質量％Ｚｎ（亜鉛）−５質量％Ｓｎや、Ｃｄ（カドミウム）やＮｉを含んだＡｇろう合金が用いられる。シールリングや蓋材としては、コバールや４２アロイなどがあり、これらにＮｉめっき処理が施される。 The solder material includes lead-free solder materials such as Pb (lead) -63 mass% Sn (tin) and Sn-3 mass% Ag (silver) -0.5 mass% Cu (copper), Pb-10 mass% Sn, A high-temperature solder such as Au (gold) -20 mass% Sn is used. As the brazing material, Ag brazing is mainly used. Ag-22 mass% Cu is first and Ag-22 mass% Cu-17 mass% Zn (zinc) -5 mass% Sn, Cd (cadmium) and Ni. An Ag brazing alloy containing is used. Examples of the seal ring and the cover material include Kovar and 42 alloy, which are subjected to Ni plating.

シールリングを用いた封止法として、はんだ材を用いる場合は、リング状に加工したはんだ板を、シールリングとともに蓋材とパッケージとの間に挟み込んで炉やオーブンを用いて溶融・封止したり、はんだペースト等を用いて蓋材にリング状のはんだ枠を形成し、その後、パッケージと封止する場合がある。一方、Ａｇろうを用いる場合は、リング状に打ち抜いたＡｇろう板を、シールリングとともに蓋材とパッケージとの間に挟み込んで、シーム溶接機やレーザー溶接機などを用いて封止部のみを局所的に高温状態にして、Ａｇろうやシールリングに形成したＮｉめっきを溶融させ、封止している。 When using a solder material as a sealing method using a seal ring, a solder plate processed into a ring shape is sandwiched between the lid material and the package together with the seal ring, and melted and sealed using a furnace or oven. In some cases, a ring-shaped solder frame is formed on the lid using solder paste or the like, and then sealed with the package. On the other hand, when using Ag brazing, an Ag brazing plate punched into a ring shape is sandwiched between the lid material and the package together with the seal ring, and only the sealing portion is locally applied using a seam welding machine or a laser welding machine. Thus, the Ni plating formed on the Ag brazing and the seal ring is melted and sealed at a high temperature.

また、Ａｇろう合金を粉末状にしてペースト化し、蓋材に印刷し、熱処理をして封止枠形成する手法が提案されている。
例えば特許文献１には、金属粉末と有機溶剤とを含んでなる封止用の金属ペーストにおいて、金属粉末として、純度が９９．９重量％以上、平均粒径が０．１μｍ〜１．０μｍである金粉、銀粉、白金粉、又はパラジウム粉からなる金属粉末を８５〜９３重量％、有機溶剤を５〜１５重量％の割合で配合した封止用の金属ペーストを用いた封止方法が開示されている。この特許文献１に記載の金属ペーストは、金粉、銀粉、白金粉、又はパラジウム粉の単独金属粉を用いるものであり、これらの金属を合金化するものではない。そして、特許文献１には、金属ペーストを塗布・乾燥し、８０〜３００℃で焼結させて金属粉末焼結体とした後、金属粉末焼結体を加熱しながらベース部材とキャップ部材とを加圧する封止方法が記載されている。 Further, a method has been proposed in which an Ag brazing alloy is made into a powder and pasted, printed on a lid, and heat-treated to form a sealing frame.
For example, in Patent Document 1, in a metal paste for sealing comprising a metal powder and an organic solvent, the metal powder has a purity of 99.9% by weight or more and an average particle size of 0.1 μm to 1.0 μm. A sealing method using a metal paste for sealing in which a metal powder composed of a certain gold powder, silver powder, platinum powder, or palladium powder is mixed in a ratio of 85 to 93 wt% and an organic solvent in a ratio of 5 to 15 wt% is disclosed. ing. The metal paste described in Patent Document 1 uses a single metal powder of gold powder, silver powder, platinum powder, or palladium powder, and does not alloy these metals. And in patent document 1, after apply | coating and drying a metal paste and making it sinter at 80-300 degreeC to make a metal powder sintered compact, a base member and a cap member are heated, heating a metal powder sintered compact. A sealing method for applying pressure is described.

また、特許文献２には、低熱膨張金属からなる基材と、該基材の少なくとも一の面に接合される低温型の銀系ろう材層とを含んでなる銀ろうクラッド材が開示されている。この銀系ろう材層は、低温型の銀系ろう材よりなる金属粉に溶剤とバインダーとからなるメディアを混合してなるペーストを塗布した後、加熱して金属粉を溶融させた後急冷凝固し、更に圧延加工することで形成されるものである。具体的な銀系ろう材として、銀−銅−錫合金、銀−銅−インジウム合金、銀−銅−亜鉛合金が挙げられている。そして、この銀ろうクラッド材を打抜き加工等して所定寸法に加工することにより、パッケージ封止用蓋体としている。 Patent Document 2 discloses a silver brazing clad material comprising a base material made of a low thermal expansion metal and a low-temperature silver brazing material layer bonded to at least one surface of the base material. Yes. This silver brazing filler metal layer is made by applying a paste made by mixing a medium consisting of a solvent and a binder to a metal powder made of a low temperature type silver brazing filler, and then heating to melt the metal powder, followed by rapid solidification. And it is formed by further rolling. Specific examples of the silver brazing material include silver-copper-tin alloys, silver-copper-indium alloys, and silver-copper-zinc alloys. The silver brazing clad material is processed into a predetermined size by punching or the like to form a package sealing lid.

特開２００８‐２８３６４号公報JP 2008-28364 A 特開２００６‐４９５９５号公報JP 2006-49595 A 特開２０１６‐１５４８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-15483

しかし、Ａｇろうペーストの場合は、封止枠形成時にＡｇろうの融点以上の高温で熱処理し、その後、封止時に再度、溶接処理をする必要があった。また、Ａｇろう合金で粉末を造粉しているため、異なる合金組成を所望された場合は、再度、合金製造、造粉処理と非常に手間が生じていた。 However, in the case of Ag brazing paste, it was necessary to heat-treat at a temperature higher than the melting point of Ag brazing at the time of forming the sealing frame, and then perform welding again at the time of sealing. In addition, since powder is formed with an Ag brazing alloy, when a different alloy composition is desired, the manufacturing of the alloy and the powder forming process again are very troublesome.

そこで、特許文献３では、低融点金属粉末と高融点金属粉末とを含有させた封止用ペーストを蓋体に塗布した後、事前熱処理工程において低融点金属粉末を加熱溶融することにより、ろう前駆体を形成するとともに、ろう前駆体を蓋体の表面に固定して、蓋体に安定した封止枠を形成することとしている。この封止用ペーストにおいては、含有される低融点金属粉末と高融点金属粉末とを、複数の金属粉末を組み合わせて構成していることから、これらの金属粉末の配分や組み合わせを適宜に変更することができ、合金組成を容易に変更できる。 Therefore, in Patent Document 3, after applying a sealing paste containing a low melting point metal powder and a high melting point metal powder to the lid, the low melting point metal powder is heated and melted in a pre-heat treatment step, so that In addition to forming the body, the wax precursor is fixed to the surface of the lid, and a stable sealing frame is formed on the lid. In this sealing paste, the low melting point metal powder and the high melting point metal powder contained are composed of a combination of a plurality of metal powders, so the distribution and combination of these metal powders are changed as appropriate. And the alloy composition can be easily changed.

ところが、特許文献３において、事前熱処理工程により形成されるろう前駆体（封止枠）は、低融点金属粉末を溶融させた際に、高融点金属粉末の大部分を固体のまま残存させていることから、ろう前駆体の表面に凹凸が生じやすい。このため、ろう前駆体をパッケージに重ねた際のろう前駆体とパッケージとの密着性が確保し難く、溶接時の封止性（密封性）を損なうおそれがあった。 However, in Patent Document 3, the wax precursor (sealing frame) formed by the preliminary heat treatment process leaves most of the refractory metal powder as a solid when the low melting metal powder is melted. Therefore, irregularities are likely to occur on the surface of the wax precursor. For this reason, it is difficult to ensure the adhesion between the brazing precursor and the package when the brazing precursor is stacked on the package, and there is a risk of impairing the sealing performance (sealing performance) during welding.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、パッケージと蓋体とを確実に気密封止することができるパッケージ封止方法及び封止用蓋材の製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the manufacturing method of the package sealing method and the sealing lid | cover material which can carry out the airtight sealing of a package and a cover body reliably. Objective.

本発明のパッケージ封止方法は、パッケージと蓋体とをろう合金によって接合する方法であって、低融点金属からなる低融点金属粉末と、前記低融点金属より融点が高い高融点金属からなる高融点金属粉末と、バインダーとを含有してなる封止用ペーストを蓋体の表面に塗布するペースト塗布工程と、前記蓋体に塗布した前記封止用ペーストを前記低融点金属の溶融温度で加熱して前記高融点金属粉末の間に前記低融点金属の液相を浸透させた後に冷却固化することにより、前記蓋体の表面に、前記高融点金属粉末が前記低融点金属からなる結合層により連結されたろう接合材を形成する熱処理工程と、前記ろう接合材を押圧して該ろう接合材の表面を平坦面に加工する押圧工程と、前記ろう接合材を前記パッケージに重ねた状態で前記ろう接合材を加熱溶融して合金化し、前記蓋体と前記パッケージとを前記ろう合金を介して接合する合金化工程とを有する。 The package sealing method of the present invention is a method of joining a package and a lid by a brazing alloy, and includes a low melting point metal powder made of a low melting point metal and a high melting point metal made of a high melting point metal having a melting point higher than that of the low melting point metal. A paste applying step of applying a sealing paste containing a melting point metal powder and a binder to the surface of the lid, and heating the sealing paste applied to the lid at the melting temperature of the low melting point metal Then, the liquid phase of the low-melting-point metal is infiltrated between the high-melting-point metal powders and then cooled and solidified, so that the high-melting-point metal powder is bonded to the surface of the lid by the bonding layer made of the low-melting-point metal. A heat treatment step for forming a connected brazing joint material; a pressing step for pressing the brazing joint material to process the surface of the brazing joint material into a flat surface; and the brazing in a state where the brazing joint material is overlapped on the package. The mixture material heating and melting and alloying, and the package and the lid having an alloying step of bonding via the braze alloy.

本発明において用いられる封止用ペーストは、低融点金属粉末と高融点金属粉末とを含有させたものであり、この封止用ペーストを蓋体の表面に塗布した後、熱処理工程において、低融点金属粉末を加熱溶融することで、低融点金属の液相焼結を利用して、高融点金属粉末が低融点金属からなる結合層により連結されたろう接合材を形成できる。封止用ペーストは、印刷等の方法により蓋体の表面に塗布することができるので、所望の形状のろう接合材を容易に形成できる。また、封止用ペーストに混合される原料粉末は、複数種類の金属粉末を組み合わせ、各金属粉末の配合や組み合わせを変更することで、合金組成を容易に変更できる。 The sealing paste used in the present invention contains a low melting point metal powder and a high melting point metal powder. After applying this sealing paste to the surface of the lid, in the heat treatment step, the low melting point metal powder is used. By heating and melting the metal powder, it is possible to form a brazing joint material in which the high-melting-point metal powder is connected by the bonding layer made of the low-melting-point metal by using liquid phase sintering of the low-melting-point metal. Since the sealing paste can be applied to the surface of the lid by a method such as printing, a brazing joint material having a desired shape can be easily formed. Moreover, the raw material powder mixed with the sealing paste can easily change the alloy composition by combining a plurality of types of metal powders and changing the composition and combination of the metal powders.

そして、熱処理工程は、前述したように、低融点金属の液相焼結を利用して、ろう接合材を形成するものであり、低い温度で実施することができる。このため、熱処理工程において、炉などは高温用のものを用いる必要がなく、低エネルギー化を図ることができる。また、ろう接合材は、溶融した低融点金属により蓋体の表面に固定される。このため、蓋体とろう接合材とを一体にして取り扱うことができる。また、この状態では、高融点金属粉末は低融点金属からなる結合層により連結された状態であり、その大部分が溶融されずに維持されるため、蓋体の表面に濡れず、高融点金属粉末の存在によりろう接合材を高く形成できる。 And as above-mentioned, a heat processing process forms brazing joining material using liquid phase sintering of a low melting-point metal, and can be implemented at low temperature. For this reason, in the heat treatment step, it is not necessary to use a high-temperature furnace or the like, and energy can be reduced. Further, the brazing material is fixed to the surface of the lid by a molten low melting point metal. For this reason, the lid and the brazing joint material can be handled as a unit. Further, in this state, the refractory metal powder is in a state of being connected by a bonding layer made of a low melting point metal, and most of the refractory metal powder is maintained without being melted. The presence of the powder makes it possible to form a high brazing material.

また、このようにして形成されたろう接合材は、熱処理工程による加熱前に低融点金属粉末があった箇所に空隙が多数形成されることによりポーラス構造に形成され、さらに、高融点金属粉末の大部分が溶融されずに維持されるため、その高融点金属粉末の存在により、その表面には凹凸が生じる。そこで、本発明では、押圧工程において、ろう接合材を押圧することにより、ろう接合材の表面を平坦面に加工する。この押圧工程においても、ろう接合材が蓋体の表面に固定された状態を維持できるので、蓋体の取り扱いに際してろう接合材が蓋体から脱落することがない。 In addition, the brazing joint material thus formed is formed into a porous structure by forming a large number of voids at locations where the low melting point metal powder was present before heating in the heat treatment step. Since the portion is maintained without being melted, the presence of the refractory metal powder causes irregularities on the surface. Therefore, in the present invention, in the pressing step, the surface of the brazing material is processed into a flat surface by pressing the brazing material. Even in this pressing step, the state where the brazing joint material is fixed to the surface of the lid body can be maintained, so that the brazing joint material does not fall off from the lid body when the lid body is handled.

そして、合金化工程では、ろう接合材の平坦面をパッケージに重ねることで、ろう接合材とパッケージとの間の密着性を安定して確保できるので、パッケージと蓋体とを確実に気密封止できる。また、合金化工程では、ろう接合材を加熱溶融することで、ろう接合材の合金化とパッケージの封止とを同時に行うことができる。したがって、本発明により、パッケージの封止方法の工程を簡略化できる。 In the alloying process, the flat surface of the brazing material is overlapped on the package, so that the adhesiveness between the brazing material and the package can be secured stably, so the package and the lid are surely hermetically sealed. it can. In the alloying step, the brazing material can be alloyed and the package can be sealed simultaneously by heating and melting the brazing material. Therefore, according to the present invention, the process of the package sealing method can be simplified.

本発明のパッケージ封止方法において、前記ペースト塗布工程では、前記封止用ペーストを、前記蓋体の表面の前記パッケージとの封止予定部よりも広い範囲に塗布しておき、前記押圧工程では、前記ろう接合材の前記封止予定部に形成された部分を押圧して、前記封止予定部上に前記平坦面を形成するとよい。 In the package sealing method of the present invention, in the paste applying step, the sealing paste is applied in a range wider than a portion to be sealed with the package on the surface of the lid, and in the pressing step The flat surface may be formed on the planned sealing portion by pressing a portion of the brazing joint material formed on the planned sealing portion.

蓋体の表面の、蓋体とパッケージとの封止予定部上にろう接合材の平坦面を形成しておくことで、それ以外の部分を平坦面よりも突出させた凸形状に形成できる。このように、ろう接合材に平坦面と凸形状との高低差を設けておくことにより、合金化工程において蓋体とパッケージとの位置ずれが発生することを防止でき、パッケージと蓋体とを正確に位置決めして接合できる。 By forming a flat surface of the brazing material on the planned sealing portion between the cover and the package on the surface of the cover, the other portions can be formed in a convex shape protruding from the flat surface. Thus, by providing a difference in level between the flat surface and the convex shape in the brazing joint material, it is possible to prevent the positional displacement between the lid and the package in the alloying process, and the package and the lid are separated. Can be accurately positioned and joined.

本発明のパッケージ封止方法は、前記熱処理工程と前記押圧工程との間に、前記ろう接合材中に残存するバインダーを除去するバインダー除去工程を有し、前記バインダー除去工程は、前記ろう接合材を洗浄液により洗浄する洗浄処理と、前記洗浄処理後の前記ろう接合材を熱処理するベーキング処理とを有する。 The package sealing method of the present invention includes a binder removal step for removing the binder remaining in the brazing joint material between the heat treatment step and the pressing step, and the binder removal step includes the brazing joint material. And a baking process for heat-treating the brazing material after the cleaning process.

押圧工程前にバインダー除去工程を行うことで、ポーラス構造に形成されたろう接合材の空隙内に残るバインダーを、ろう接合材から容易に除去できる。なお、押圧工程後にバインダー除去工程を行う場合は、押圧工程によりポーラス構造の空隙が狭まることで、その空隙内に残るバインダーを除去することが難しくなる。 By performing the binder removal step before the pressing step, the binder remaining in the voids of the brazing joint material formed in the porous structure can be easily removed from the brazing joint material. In addition, when performing a binder removal process after a press process, it becomes difficult to remove the binder remaining in the space | gap because the space | gap of a porous structure narrows by a press process.

本発明のパッケージ封止方法の前記ペースト塗布工程において、複数個の前記蓋体を形成可能な大きさの板材の表面に前記封止用ペーストを塗布し、前記熱処理工程と前記合金化工程との間に、前記板材から個々の前記蓋体を形成する個片化工程を有してもよい。 In the paste application step of the package sealing method of the present invention, the sealing paste is applied to the surface of a plate material having a size capable of forming a plurality of lids, and the heat treatment step and the alloying step are performed. In between, you may have the individualization process which forms each said cover body from the said board | plate material.

複数個の蓋体を形成可能な板材の状態で、各蓋体の形成部分にろう接合材を形成することで、取り扱い性を向上できる。 In the state of a plate material capable of forming a plurality of lids, the ease of handling can be improved by forming a brazing joint material at a portion where each lid is formed.

本発明のパッケージ封止方法において、前記個片化工程後に、前記蓋体の表面及び側面に金属めっきを施すめっき処理工程を有してもよい。
金属めっきは、蓋体のメタライズ層として形成されるが、蓋体を切断してから金属めっきを形成すると、蓋体の表面及び側面に金属めっきが施されるので、側面の腐食や錆を有効に防止することができる。 The package sealing method of the present invention may include a plating process step of performing metal plating on the surface and side surfaces of the lid after the individualization step.
Metal plating is formed as a metallization layer of the lid. However, if the metal plating is formed after cutting the lid, the metal plating is applied to the surface and side of the lid, which effectively prevents side corrosion and rust. Can be prevented.

本発明の封止用蓋材の製造方法は、低融点金属からなる低融点金属粉末と、前記低融点金属より融点が高い高融点金属からなる高融点金属粉末と、バインダーとを含有してなる封止用ペーストを蓋体の表面に塗布するペースト塗布工程と、前記蓋体に塗布した前記封止用ペーストを前記低融点金属の溶融温度で加熱して前記高融点金属粉末の間に前記低融点金属の液相を浸透させた後に冷却固化することにより、前記蓋体の表面に、前記高融点金属粉末が前記低融点金属からなる結合層により連結されたろう接合材を形成する熱処理工程と、前記ろう接合材を押圧して該ろう接合材の表面を平坦面に加工する押圧工程とを有する。 The method for producing a sealing lid material of the present invention comprises a low melting point metal powder comprising a low melting point metal, a high melting point metal powder comprising a high melting point metal having a melting point higher than that of the low melting point metal, and a binder. A paste application step of applying a sealing paste to the surface of the lid, and heating the sealing paste applied to the lid at the melting temperature of the low melting point metal to reduce the low A heat treatment step of forming a brazing joint material in which the high melting point metal powder is connected to the surface of the lid by a bonding layer made of the low melting point metal by infiltrating the liquid phase of the melting point metal and then solidifying by cooling; A pressing step of pressing the brazing joint material to process the surface of the brazing joint material into a flat surface.

本発明の封止用蓋材の製造方法において、前記熱処理工程と前記押圧工程との間に、前記ろう接合材中に残存するバインダーを除去するバインダー除去工程を有し、前記バインダー除去工程は、前記ろう接合材を洗浄液により洗浄する洗浄処理と、前記洗浄処理後の前記ろう接合材を熱処理するベーキング処理とを有してもよい。 In the manufacturing method of the sealing lid material of the present invention, between the heat treatment step and the pressing step, there is a binder removal step of removing the binder remaining in the brazing joint material, the binder removal step, You may have the washing process which wash | cleans the said brazing joining material with a washing | cleaning liquid, and the baking process which heat-processes the said brazing joining material after the said washing process.

本発明の封止用蓋材の製造方法の前記ペースト塗布工程において、複数個の前記蓋体を形成可能な大きさの板材の表面に前記封止用ペーストを塗布し、前記熱処理工程後に、前記板材から個々の前記蓋体を形成する個片化工程を有してもよい。 In the paste application step of the manufacturing method of the sealing lid material of the present invention, the sealing paste is applied to the surface of a plate material having a size capable of forming a plurality of the lid bodies, and after the heat treatment step, You may have the singulation process which forms each said cover body from a board | plate material.

本発明の封止用蓋材の製造方法において、前記個片化工程後に、前記蓋体の表面及び側面に金属めっきを施すめっき処理工程を有してもよい。 In the manufacturing method of the sealing lid | cover material of this invention, you may have the metal-plating process process which performs metal plating on the surface and side surface of the said cover body after the said singulation process.

本発明によれば、低融点金属からなる結合層により蓋体にろう接合材が固定されるので、蓋体に安定したろう接合材を容易に形成することができ、また、ろう接合材の表面に安定して平坦面を形成できるので、パッケージと蓋体とを確実に気密封止することができる。 According to the present invention, since the brazing material is fixed to the lid by the bonding layer made of the low melting point metal, a stable brazing material can be easily formed on the lid, and the surface of the brazing material Since the flat surface can be formed stably, the package and the lid can be surely hermetically sealed.

本発明の第１実施形態の封止用蓋材の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the sealing lid | cover material of 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態の封止用蓋材の製造方法を説明する蓋体の斜視図である。It is a perspective view of the lid explaining the manufacturing method of the lid material for closure of a 1st embodiment. 第１実施形態の封止用蓋材の製造方法を説明する蓋体の断面図である。It is sectional drawing of the cover body explaining the manufacturing method of the sealing cover material of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態の封止用蓋材の製造方法において用いる板材の平面図である。It is a top view of the board | plate material used in the manufacturing method of the lid | cover material for sealing of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の封止用蓋材の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the sealing cover material of 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態の封止用蓋材の製造方法を説明する蓋体部分の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the cover body part explaining the manufacturing method of the sealing cover material of 2nd Embodiment. 本発明の第３実施形態の封止用蓋材の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the lid | cover material for sealing of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態のパッケージ封止方法のフロー図である。It is a flowchart of the package sealing method of 4th Embodiment of this invention. 第４実施形態のパッケージ封止方法の合金化工程を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the alloying process of the package sealing method of 4th Embodiment. 本発明の第５実施形態のパッケージ封止方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the package sealing method of 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜封止用ペーストの構成＞
まず、本発明のパッケージの封止方法及び封止用蓋材の製造方法に用いる封止用ペーストについて説明する。 <Configuration of sealing paste>
First, the sealing paste used for the package sealing method and the sealing lid manufacturing method of the present invention will be described.

封止用ペーストは、低融点金属からなる低融点金属粉末と、この低融点金属より融点が高い高融点金属からなる高融点金属粉末とを含有する原料粉末に、有機溶剤や、樹脂等で構成されたバインダーが混合されたものである。 The sealing paste is composed of a raw material powder containing a low melting point metal powder composed of a low melting point metal and a high melting point metal powder composed of a high melting point metal having a higher melting point than the low melting point metal. The mixed binder is mixed.

例えば、ろう合金としてＡｇ−Ｃｕ−Ｓｎ系ろう合金を用いる場合は、個々の金属成分であるＡｇ（銀）粉末、Ｃｕ（銅）粉末、Ｓｎ（錫）粉末の各粉末を、ろう合金として目的とする組成比（例えば７２質量％Ａｇ−１８質量％Ｃｕ−１０質量％Ｓｎ）となる混合比率で含有した原料粉末を用いることができる。この原料粉末を構成する金属成分のうち、ＳｎがＡｇ及びＣｕよりも融点（液相線温度）が低い低融点金属であり、Ｓｎ粉末が低融点金属粉末にあたる。また、Ｓｎよりも融点が高いＡｇとＣｕが高融点金属であり、Ａｇ粉末とＣｕ粉末が高融点金属粉末にあたる。なお、Ｓｎの融点は２３２℃、Ａｇの融点は９６１℃、Ｃｕの融点は１０８３℃である。 For example, when an Ag—Cu—Sn based brazing alloy is used as the brazing alloy, the individual metal components of Ag (silver) powder, Cu (copper) powder, and Sn (tin) powder are used as the brazing alloy. The raw material powder contained by the mixing ratio used as the composition ratio (for example, 72 mass% Ag-18 mass% Cu-10 mass% Sn) can be used. Among the metal components constituting the raw material powder, Sn is a low melting point metal having a melting point (liquidus temperature) lower than Ag and Cu, and the Sn powder corresponds to the low melting point metal powder. Further, Ag and Cu having a melting point higher than that of Sn are refractory metals, and Ag powder and Cu powder correspond to the refractory metal powder. The melting point of Sn is 232 ° C., the melting point of Ag is 961 ° C., and the melting point of Cu is 1083 ° C.

これら原料粉末の平均粒径は０．１μｍ〜３０μｍが好ましい。特に、先に溶融する低融点金属粉末は、高融点金属粉末よりも粒径が小さい方が好ましい。原料粉末の平均粒径が０．１μｍ未満では、ペースト化時に均一に混合するのが難しく、特に低融点金属粉末については、粉末酸化度が大きくなり、液相焼結時に高融点金属への拡散が進みにくい。一方、原料粉末の平均粒径が３０μｍを超えると、液相焼結後に形成されるろう接合材に大きい空間部が数多く形成され、ろう接合材の内部にバインダーが残留しやすくなるとともに、ろう接合材の表面の凹凸が大きくなる。 The average particle size of these raw material powders is preferably 0.1 μm to 30 μm. In particular, the low melting point metal powder that melts first preferably has a smaller particle size than the high melting point metal powder. If the average particle size of the raw material powder is less than 0.1 μm, it is difficult to mix uniformly when making a paste, especially for low melting metal powders, the degree of powder oxidation increases, and diffusion to high melting point metals during liquid phase sintering Is difficult to proceed. On the other hand, when the average particle diameter of the raw material powder exceeds 30 μm, a large number of large spaces are formed in the brazing joint material formed after liquid phase sintering, and the binder tends to remain inside the brazing joint material. Unevenness on the surface of the material becomes large.

その他、Ａｇ−Ｃｕ−Ｓｎ系ろう合金以外にも、所望のろう合金組成に応じて、その組成を構成する各金属成分からなる金属の粉末を、ろう合金の組成比率で混合して封止用ペーストとすればよい。
また、ろう合金を構成する合金成分のうちの低融点金属、前述の場合はＳｎを単独の低融点金属粉末としてもよいが、低融点金属を主成分とし、融点が３００℃未満となるように、他の合金成分を一部含有する合金からなる金属粉末とすることも可能である。高融点金属粉末においても同様であり、複数の金属の合金からなる金属粉末としてもよい。 In addition to the Ag—Cu—Sn brazing alloy, according to the desired brazing alloy composition, a metal powder composed of each metal component constituting the composition is mixed at a brazing alloy composition ratio for sealing. A paste can be used.
Further, the low melting point metal of the alloy components constituting the brazing alloy, in the above case, Sn may be a single low melting point metal powder, but the low melting point metal is the main component so that the melting point is less than 300 ° C. It is also possible to make a metal powder made of an alloy partially containing other alloy components. The same applies to the refractory metal powder, and a metal powder made of an alloy of a plurality of metals may be used.

また、バインダーとしては、通常のはんだペースト（クリームはんだ）に使用されているフラックスを用いることができる。ロジン系フラックス、非ロジン系フラックス等が適用できる。なお、通常のはんだとは、Ｐｂ（鉛）‐Ｓｎ（錫）や、Ｓｎ‐Ａｇ（銀）‐Ｃｕ（銅）などの鉛フリーはんだ材等を言う。 Moreover, as a binder, the flux currently used for the normal solder paste (cream solder) can be used. A rosin flux, a non-rosin flux or the like can be applied. The normal solder means a lead-free solder material such as Pb (lead) -Sn (tin) or Sn-Ag (silver) -Cu (copper).

＜封止用蓋材の製造方法＞
前述した封止用ペーストを用いて、図２（ｃ）に示すように、蓋体１０とろう接合材２２とを一体とした封止用蓋材１１を製造する方法の第１実施形態について説明する。
第１実施形態の封止用蓋材の製造方法は、図１に示すように、封止用ペースト２０を蓋体１０の表面に印刷して塗布するペースト塗布工程Ｓ１１と、蓋体１０に塗布した封止用ペースト２０を低融点金属の溶融温度で加熱して蓋体１０の表面にろう接合材２１を形成する熱処理工程Ｓ１２と、ろう接合材２１に残存するバインダーを除去するバインダー除去工程Ｓ１３と、バインダー除去工程Ｓ１３後に、ろう接合材２１を押圧して平坦面２２ａを形成する押圧工程Ｓ１４とを有する。 <Method for producing sealing lid material>
As shown in FIG. 2C, the first embodiment of the method for manufacturing the sealing lid 11 in which the lid 10 and the brazing joint material 22 are integrated is described using the above-described sealing paste. To do.
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the sealing lid material of the first embodiment is applied to the lid body 10 by applying a paste application step S 11 for printing and applying the sealing paste 20 on the surface of the lid body 10. The sealing paste 20 is heated at the melting temperature of the low melting point metal to form the brazing joint material 21 on the surface of the lid 10 and the binder removing step S13 to remove the binder remaining on the brazing joint material 21. And after binder removal process S13, it has press process S14 which presses brazing joining material 21 and forms flat surface 22a.

［ペースト塗布工程］
蓋体１０の材料としては、コバール、４２アロイ等が用いられ、表面の両面又は片面にＮｉめっき（金属めっき）が施されている。ペースト塗布工程Ｓ１１では、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、この蓋体１０の表面に、封止用ペースト２０を、例えばパッケージと重ねられる周縁部の形状に合わせた枠状に印刷塗布する。なお、封止用ペースト２０は、ディスペンサ等による吐出供給により、蓋体１０の表面に塗布することもできる。 [Paste application process]
As a material of the lid body 10, Kovar, 42 alloy or the like is used, and Ni plating (metal plating) is applied to both surfaces or one surface of the surface. In the paste application step S11, as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a), a frame in which the sealing paste 20 is matched to the shape of the peripheral edge overlapped with the package, for example, on the surface of the lid body 10. Print and apply to the shape. The sealing paste 20 can also be applied to the surface of the lid body 10 by discharge supply using a dispenser or the like.

［熱処理工程］
熱処理工程Ｓ１２では、封止用ペースト２０を塗布した蓋体１０に、低温リフロー処理を施す。具体的には、封止用ペースト２０を塗布した蓋体１０を、窒素雰囲気下において、その封止用ペースト２０中に含まれる低融点金属粉末（低融点金属）の溶融温度以上で、すなわち低融点金属の融点又は液相線温度以上で、かつ、高融点金属の融点未満の温度に加熱し、低融点金属粉末を溶融する。そして、高融点金属粉末の間に低融点金属の液相を浸透させた後に冷却することにより、低融点金属を固化する。これにより、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、蓋体１０の表面に、高融点金属粉末が低融点金属からなる結合層により連結されたろう接合材２１が形成される。 [Heat treatment process]
In the heat treatment step S12, the lid body 10 to which the sealing paste 20 is applied is subjected to a low temperature reflow process. Specifically, the lid body 10 to which the sealing paste 20 is applied is not less than the melting temperature of the low melting point metal powder (low melting point metal) contained in the sealing paste 20 in a nitrogen atmosphere, that is, low. The low melting point metal powder is melted by heating to a temperature not lower than the melting point or liquidus temperature of the melting point metal and lower than the melting point of the high melting point metal. Then, the low melting point metal is solidified by infiltrating the liquid phase of the low melting point metal between the high melting point metal powders and then cooling. As a result, as shown in FIGS. 2B and 3B, the brazing material 21 in which the high melting point metal powder is connected to the surface of the lid 10 by the bonding layer made of the low melting point metal is formed.

このろう接合材２１は、熱処理工程Ｓ１２による加熱前に低融点金属粉末があった箇所に空隙（空間部）が多数形成されることによりポーラス構造に形成される。また、熱処理工程Ｓ１２において、ろう接合材２１中の低融点金属と高融点金属とが一部合金化する場合もあるが、高融点金属粉末の大部分が溶融されずに維持されるため、ろう接合材２１中に残存する高融点金属粉末の存在により、ろう接合材２１の表面には凹凸が生じる。
また、ろう接合材２１は、低融点金属が溶融して形成された結合層により、蓋体１０の表面に固定された状態となる。このため、熱処理工程Ｓ１２後は、蓋体１０の取り扱いに際してろう接合材２１が蓋体１０から脱落することがなく、蓋体１０とろう接合材２１とを一体にして取り扱うことができる。 This brazing joint material 21 is formed in a porous structure by forming a large number of voids (spaces) where the low melting point metal powder was present before heating in the heat treatment step S12. Further, in the heat treatment step S12, the low melting point metal and the high melting point metal in the brazing joint material 21 may be partly alloyed, but most of the high melting point metal powder is maintained without being melted. Due to the presence of the refractory metal powder remaining in the bonding material 21, the surface of the brazing bonding material 21 is uneven.
Further, the brazing material 21 is fixed to the surface of the lid body 10 by a bonding layer formed by melting a low melting point metal. Therefore, after the heat treatment step S 12, the brazing material 21 is not dropped from the lid 10 when the lid 10 is handled, and the lid 10 and the brazing material 21 can be handled as a unit.

また、この熱処理工程Ｓ１２は、前述したように、低融点金属の液相焼結を利用して、ろう接合材２１を形成するものであり、低い温度で実施することができる。このため、熱処理工程Ｓ１２においては、炉などは高温用のものを用いる必要がなく、低エネルギー化を図ることができる。 In addition, as described above, the heat treatment step S12 is to form the brazing filler material 21 by using liquid phase sintering of a low melting point metal, and can be performed at a low temperature. For this reason, in the heat treatment step S12, it is not necessary to use a high-temperature furnace or the like, and energy can be reduced.

［バインダー除去工程］
前述したように、封止用ペースト２０にはバインダーが混合されている。このため、バインダー除去工程Ｓ１３では、熱処理工程Ｓ１２後にろう接合材２１の空隙内に残ったバインダーの残渣を洗浄液による洗浄処理により除去する。洗浄液としては、荒川化学工業株式会社製精密部品洗浄剤（パインアルファシリーズ）等を用いることができる。また、洗浄液による洗浄処理後に、更にベーキング処理（熱処理）を行うことにより、ポーラス構造に形成されたろう接合材２１の空隙内に残る有機物成分（バインダー）をガス化して除去する。ベーキング処理は、例えば、ろう接合材２１に、３５０℃以上６００℃以下で、０．１時間以上２４時間以下の熱処理を実施する。 [Binder removal step]
As described above, the sealing paste 20 is mixed with a binder. For this reason, in binder removal process S13, the residue of the binder which remained in the space | gap of the brazing joining material 21 after heat processing process S12 is removed by the washing process by a washing | cleaning liquid. As the cleaning liquid, Arakawa Chemical Industries, Ltd. precision part cleaning agent (Pine Alpha series) and the like can be used. Further, after the cleaning treatment with the cleaning liquid, a baking treatment (heat treatment) is further performed to gasify and remove the organic component (binder) remaining in the voids of the brazing joint material 21 formed in the porous structure. In the baking process, for example, the brazing material 21 is heat-treated at 350 ° C. to 600 ° C. for 0.1 hour to 24 hours.

このように、押圧工程Ｓ１４前にバインダー除去工程Ｓ１３を行うことで、ポーラス構造に形成されたろう接合材２１の空隙内に残るバインダーを、ろう接合材２１から容易に除去できる。なお、押圧工程Ｓ１４後にバインダー除去工程Ｓ１３を行う場合は、押圧工程Ｓ１４によりポーラス構造の空隙が狭まることで、その空隙内に残るバインダーを除去することが難しくなる。
なお、バインダー除去工程Ｓ１３は、省略することもできる。バインダー除去工程Ｓ１３を省略する場合は、図１のフロー図に二点鎖線で示すように、熱処理工程Ｓ１２の後に、押圧工程Ｓ１４を実施する。 As described above, by performing the binder removing step S13 before the pressing step S14, the binder remaining in the voids of the brazing joint material 21 formed in the porous structure can be easily removed from the brazing joint material 21. In addition, when performing binder removal process S13 after pressing process S14, it becomes difficult to remove the binder which remain | survives in the space | gap by narrowing the space | gap of a porous structure by pressing process S14.
In addition, binder removal process S13 can also be skipped. When the binder removal step S13 is omitted, the pressing step S14 is performed after the heat treatment step S12, as indicated by a two-dot chain line in the flowchart of FIG.

［押圧工程］
押圧工程Ｓ１４では、蓋体１０に形成されたろう接合材２１を押圧して、ろう接合材２１の凹凸表面を平坦面２２ａに加工する。押圧工程Ｓ１４は、例えば図３（ｃ）に示すように、ダイ５１とパンチ５２とを有する成型金型を用いて行う。ダイ５１とパンチ５２とは、常温、又は予め５０℃〜３００℃に加温しておく。そして、ダイ５１上にろう接合材２１が形成された蓋体１０を載置し、その積層方向（厚み方向）にダイ５１とパンチ５２との間で挟むことにより、ろう接合材２１の表面を押圧して、最大高さ粗さＲｚが１０μｍ以下の平坦面２２ａに加工する。この際、ダイ５１とパンチ５２とを加温しておくことで、ろう接合材２１を円滑に変形させることができる。以下、図２（ｃ）に示すように、押圧工程Ｓ１４後の平坦面２２ａが形成されたろう接合材を符号２２で表す。 [Pressing process]
In the pressing step S14, the brazing joint material 21 formed on the lid 10 is pressed to process the uneven surface of the brazing joint material 21 into a flat surface 22a. For example, as shown in FIG. 3C, the pressing step S 14 is performed using a molding die having a die 51 and a punch 52. The die 51 and the punch 52 are heated to room temperature or 50 ° C. to 300 ° C. in advance. Then, the lid body 10 on which the brazing material 21 is formed is placed on the die 51 and sandwiched between the die 51 and the punch 52 in the stacking direction (thickness direction), so that the surface of the brazing material 21 is placed. This is pressed into a flat surface 22a having a maximum height roughness Rz of 10 μm or less. At this time, the brazing joint material 21 can be smoothly deformed by heating the die 51 and the punch 52. Hereinafter, as shown in FIG. 2C, the brazing joint material on which the flat surface 22 a after the pressing step S 14 is formed is denoted by reference numeral 22.

このように、ろう接合材２２に平坦面２２ａを形成することで、パッケージと蓋体１０との接合時において、はんだ接合材２２とパッケージとの密着性を高めることができる。
また、押圧工程Ｓ１４後のろう接合材２２は、表面の凹凸形状が均されることで平坦面２２ａに加工される。また、押圧されることで、押圧前のろう接合材２１の金属密度よりも、押圧後のろう接合材２２の金属密度の方が高くなる。 Thus, by forming the flat surface 22 a on the brazing joint material 22, the adhesiveness between the solder joining material 22 and the package can be enhanced when the package and the lid 10 are joined.
Moreover, the brazing bonding material 22 after the pressing step S14 is processed into a flat surface 22a by leveling the uneven shape of the surface. Moreover, by pressing, the metal density of the brazing joint material 22 after pressing becomes higher than the metal density of the brazing joint material 21 before pressing.

なお、押圧荷重を小さくした場合は、ろう接合材２２の表面に十分な平坦性を有する平坦面２２ａを形成できず、蓋体１０とパッケージとの接合時において蓋体１０を加圧した際に、蓋体１０が傾きやすくなり、パッケージと蓋体１０との封止性が低下するおそれがある。一方、押圧荷重を大きくした場合は、ろう接合材２２の表面の十分な平坦性は得られるが、ろう接合材２２の厚みが薄くなりすぎて、封止箇所に十分なろう材を配置することができずに、蓋体１０とパッケージとの密着性を低下させ、封止性を低下させるおそれがある。また、封止用ペースト２０の組成や塗布膜厚、ろう接合材２１の形成条件（熱処理工程Ｓ１２の加熱温度や加熱時間等）等の条件に合わせて、押圧荷重を適宜調整する。 When the pressing load is reduced, the flat surface 22a having sufficient flatness cannot be formed on the surface of the brazing joint material 22, and when the lid 10 is pressurized at the time of joining the lid 10 and the package. The lid body 10 is likely to be inclined, and the sealing performance between the package and the lid body 10 may be reduced. On the other hand, when the pressing load is increased, sufficient flatness of the surface of the brazing material 22 can be obtained, but the brazing material 22 becomes too thin, and sufficient brazing material is disposed at the sealing portion. However, the adhesiveness between the lid 10 and the package may be reduced, and the sealing performance may be reduced. Further, the pressing load is appropriately adjusted according to the conditions such as the composition of the sealing paste 20, the coating film thickness, the formation conditions of the brazing material 21 (heating temperature, heating time, etc. in the heat treatment step S 12).

なお、押圧工程Ｓ１４では、ろう接合材２１を蓋体１０の積層方向に押圧するので、ろう接合材２２が蓋体１０の表面に固定された状態が維持される。このため、押圧工程Ｓ１４後においても、封止用蓋材１１の取り扱いに際してろう接合材２２が蓋体１０から脱落することがない。 In the pressing step S 14, since the brazing joint material 21 is pressed in the stacking direction of the lid body 10, the state where the brazing joint material 22 is fixed to the surface of the lid body 10 is maintained. For this reason, even after the pressing step S 14, the brazing bonding material 22 does not fall off from the lid body 10 when handling the sealing lid material 11.

また、上記実施形態では、ペースト塗布工程Ｓ１１と、熱処理工程Ｓ１２と、バインダー除去工程Ｓ１３と、押圧工程Ｓ１４とをそれぞれ一回ずつ実施したが、これらのペースト塗布工程Ｓ１１から押圧工程Ｓ１４までの工程を再度繰り返し行うことにより、ろう接合材２２の高さを高くして形成できる。 Moreover, in the said embodiment, although paste application | coating process S11, heat processing process S12, binder removal process S13, and press process S14 were each implemented once, these processes from paste application process S11 to press process S14 By repeating the above, the height of the brazing material 22 can be increased.

＜複数個の封止用蓋材の製造方法＞
前述した第１実施形態の封止用蓋材の製造方法では、個々の蓋体１０の表面に封止用ペースト２０を塗布してろう接合材２１を形成し、封止用蓋材１１を製造することとしていたが、図４に示すように、複数個の蓋体１０を形成可能な大きさの板材１５を用意しておき、板材１５の表面に複数のろう接合材２１を形成した後で、この板材１５から複数の蓋体１０を切断して個片化することにより、一度に複数の封止用蓋材１１を製造することもできる。 <Manufacturing method of a plurality of sealing lid materials>
In the sealing lid manufacturing method of the first embodiment described above, the sealing paste 20 is applied to the surface of each lid 10 to form the brazing joint material 21, and the sealing lid 11 is manufactured. As shown in FIG. 4, after preparing a plate material 15 having a size capable of forming a plurality of lids 10 and forming a plurality of brazing joint materials 21 on the surface of the plate material 15. The plurality of lids 11 for sealing can be manufactured at a time by cutting the plurality of lids 10 from the plate material 15 into individual pieces.

この第２実施形態の封止用蓋材の製造方法は、図５のフロー図に示すように、封止用ペースト２０を板材１５の表面に印刷して塗布するペースト塗布工程Ｓ２１と、板材１５に塗布した封止用ペースト２０を低融点金属の溶融温度で加熱して板材１５の表面にろう接合材２１を形成する熱処理工程Ｓ２２と、ろう接合材２１に残存するバインダーを除去するバインダー除去工程Ｓ２３と、バインダー除去工程Ｓ２３後に、ろう接合材２１を押圧して平坦面２２ａを形成する押圧工程Ｓ２４と、板材１５から個々の蓋体１０を形成する個片化工程Ｓ２５とを有する。また、必要に応じて、個片化工程Ｓ２５後に、蓋体１０の表面に金属めっきを施すめっき処理工程Ｓ２６を有してもよい。 As shown in the flowchart of FIG. 5, the manufacturing method of the sealing lid member of the second embodiment includes a paste application step S 21 for printing and applying the sealing paste 20 on the surface of the plate member 15, and the plate member 15. Heat treatment step S22 for forming the brazing joint material 21 on the surface of the plate 15 by heating the sealing paste 20 applied to the metal at the melting temperature of the low melting point metal, and the binder removing step for removing the binder remaining in the brazing joint material 21 After S23, after the binder removal step S23, there is a pressing step S24 for pressing the brazing joint material 21 to form the flat surface 22a, and an individualization step S25 for forming the individual lids 10 from the plate material 15. Moreover, you may have the metal-plating process S26 which performs metal plating on the surface of the cover body 10 after the singulation process S25 as needed.

なお、ペースト塗布工程Ｓ２１から押圧工程Ｓ２４までの工程Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４の説明は、第１実施形態におけるペースト塗布工程Ｓ１１から押圧工程Ｓ１４までの工程の説明と同様であるから、以下では簡略化して説明する。 In addition, since description of process S21, S22, S23, S24 from paste application | coating process S21 to pressing process S24 is the same as that of the process from paste application | coating process S11 in 1st Embodiment to pressing process S14 below, A simplified description will be given.

［ペースト塗布工程］
ペースト塗布工程Ｓ２１では、複数個の蓋体１０を整列して形成し得る大きさの板材１５を用意し、図６（ａ）に示すように、板材１５の表面に、封止用ペースト２０を塗布する。なお、板材１５には、図５に示すように、位置決め用の基準孔１５ａが形成されている。そして、封止用ペースト２０は、パッケージと重ねられる周縁部の形状に合わせた枠状に印刷塗布する。また、ろう接合材２１の濡れ性を向上させるために、封止用ペースト２０の塗布前に、Ｎｉめっき上にＡｕめっきを形成してもよい。 [Paste application process]
In the paste application step S21, a plate 15 having a size capable of forming a plurality of lids 10 in an aligned manner is prepared, and a sealing paste 20 is applied to the surface of the plate 15 as shown in FIG. Apply. In addition, as shown in FIG. 5, the reference | standard hole 15a for positioning is formed in the board | plate material 15. As shown in FIG. Then, the sealing paste 20 is printed and applied in a frame shape that matches the shape of the peripheral edge overlapped with the package. Further, in order to improve the wettability of the brazing material 21, Au plating may be formed on the Ni plating before applying the sealing paste 20.

［熱処理工程］
熱処理工程Ｓ２２では、封止用ペースト２０を塗布した板材１５に、低温リフロー処理を施す。これにより、図６（ｂ）に示すように、板材１５の表面に、高融点金属粉末が低融点金属からなる結合層により連結されたポーラス構造のろう接合材２１を形成する。 [Heat treatment process]
In the heat treatment step S22, a low-temperature reflow process is performed on the plate material 15 to which the sealing paste 20 is applied. As a result, as shown in FIG. 6B, a brazing filler material 21 having a porous structure in which the high melting point metal powder is connected to the surface of the plate member 15 by the bonding layer made of the low melting point metal is formed.

［バインダー除去工程］
バインダー除去工程Ｓ２３では、熱処理工程Ｓ２２後にろう接合材２１の空隙内に残ったバインダーの残渣を洗浄液による洗浄処理により除去する。また、洗浄液による洗浄処理後に、更にベーキング処理（熱処理）を行うことにより、ポーラス構造に形成されたろう接合材２１の空隙内に残る有機物成分（バインダー）をガス化して除去する。
なお、バインダー除去工程Ｓ２３は、省略することもできる。バインダー除去工程Ｓ２３を省略する場合は、図５に二点鎖線で示すように、熱処理工程Ｓ２２の後に、押圧工程Ｓ２４を実施する。 [Binder removal step]
In the binder removal step S23, the binder residue remaining in the voids of the brazing material 21 after the heat treatment step S22 is removed by a cleaning process using a cleaning liquid. Further, after the cleaning treatment with the cleaning liquid, a baking treatment (heat treatment) is further performed to gasify and remove the organic component (binder) remaining in the voids of the brazing joint material 21 formed in the porous structure.
In addition, binder removal process S23 can also be skipped. When the binder removal step S23 is omitted, the pressing step S24 is performed after the heat treatment step S22 as shown by a two-dot chain line in FIG.

［押圧工程］
押圧工程Ｓ２４では、板材１５に形成されたろう接合材２１を押圧して、ろう接合材２１の凹凸表面を平坦面２２ａに加工する。 [Pressing process]
In the pressing step S24, the brazing joint material 21 formed on the plate member 15 is pressed to process the uneven surface of the brazing joint material 21 into a flat surface 22a.

［個片化工程］
個片化工程Ｓ２５では、図６（ｄ）に示すように、板材１５を切断して、蓋体１０（封止用蓋材１１）に個片化する。例えば、プレス加工により、蓋体１０の外形を打ち抜くことができる。プレス加工後に、抜き屑等を除去するための洗浄を行うとよい。 [Individualization process]
In the singulation step S25, as shown in FIG. 6D, the plate material 15 is cut and singulated into the lid body 10 (sealing lid material 11). For example, the outer shape of the lid 10 can be punched out by pressing. After press working, it is good to perform washing for removing scraps and the like.

［めっき処理工程］
板材１５の表面にはＮｉめっきが施されているが、板材１５を切断して、各蓋体１０に個片化した後、その全体、すなわち各蓋体１０の表面及び側面にＮｉめっきを施してもよい。これにより、蓋体１０の切断面（側面）にもＮｉめっきが施され、蓋体１０の側面に腐食や錆等が進行することを防止できる。Ｎｉめっきについては、無電解めっき、電解めっきにより形成でき、膜厚として数μｍでよい。また、Ｎｉめっき以外にも、他の金属めっきを施してもよい。 [Plating process]
The surface of the plate material 15 is Ni-plated. After the plate material 15 is cut and separated into individual lids 10, the entire surface, that is, the surface and side surfaces of the lids 10 are plated with Ni. May be. Thereby, Ni plating is given also to the cut surface (side surface) of the cover body 10, and it can prevent that corrosion, rust, etc. progress to the side surface of the cover body 10. FIG. The Ni plating can be formed by electroless plating or electrolytic plating, and the film thickness may be several μm. In addition to Ni plating, other metal plating may be applied.

また、図４に示す第２実施形態の封止用蓋材の製造方法では、バインダー除去工程Ｓ２３と押圧工程Ｓ２４の後に、個片化工程Ｓ２５を有することとしていたが、個片化工程は、熱処理工程Ｓ２２後に実施すればよく、図７に示す第３実施形態の封止用蓋材の製造方法のように、ペースト塗布工程Ｓ３１、熱処理工程Ｓ３２を順に実施した後、バインダー除去工程Ｓ３４と押圧工程Ｓ３５の前に、個片化工程Ｓ３３を実施してもよい。また、図示は省略するが、必要に応じて、個片化工程Ｓ３３後に、蓋体１０の表面に金属めっきを施すめっき処理工程を実施してもよい。 Moreover, in the manufacturing method of the sealing lid | cover material of 2nd Embodiment shown in FIG. 4, although it was supposed to have the individualization process S25 after the binder removal process S23 and the press process S24, What is necessary is just to implement after heat treatment process S22, and after performing paste application | coating process S31 and heat treatment process S32 in order like the manufacturing method of the sealing lid | cover material of 3rd Embodiment shown in FIG. 7, binder removal process S34 and press Before the step S35, the singulation step S33 may be performed. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, you may implement the metal-plating process process which metal-plates on the surface of the cover body 10 after individualization process S33 as needed.

＜パッケージ封止方法＞
次に、パッケージに蓋体を接合するパッケージ封止方法について説明する。
第４実施形態のパッケージ封止方法は、図８及び図９に示すように、封止用ペースト２０を蓋体１０の表面に印刷して塗布するペースト塗布工程Ｓ４１と、蓋体１０に塗布した封止用ペースト２０を低融点金属の溶融温度で加熱して蓋体１０の表面にろう接合材２１を形成する熱処理工程Ｓ４２と、ろう接合材２１に残存するバインダーを除去するバインダー除去工程Ｓ４３と、バインダー除去工程Ｓ４３後に、ろう接合材２１を押圧して平坦面２２ａを形成する押圧工程Ｓ４４と、封止用蓋材１１をパッケージ３０に重ねてろう接合材２２を加熱溶融して合金化し、ろう合金とすることにより蓋体１０をパッケージ３０に接合する合金化工程Ｓ４５とを有し、前述した第１実施形態の封止用蓋材の製造方法に合金化工程Ｓ４５を追加した構成とされる。また、図示は省略するが、パッケージ封止方法は、必要に応じて、第２実施形態及び第３実施形態の封止用蓋材の製造方法で説明した個片化工程及びめっき処理工程を有する。 <Package sealing method>
Next, a package sealing method for joining the lid to the package will be described.
In the package sealing method of the fourth embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a paste application step S 41 in which the sealing paste 20 is printed on the surface of the lid body 10 and applied, and the lid body 10 is applied. A heat treatment step S42 for heating the sealing paste 20 at the melting temperature of the low melting point metal to form the brazing joint material 21 on the surface of the lid 10, and a binder removal step S43 for removing the binder remaining on the brazing joint material 21; Then, after the binder removing step S43, a pressing step S44 that presses the brazing joint material 21 to form the flat surface 22a, and the sealing lid material 11 is overlaid on the package 30, and the brazing joint material 22 is heated and melted to be alloyed. And an alloying step S45 for joining the lid 10 to the package 30 by using a brazing alloy, and the alloying step S45 is added to the manufacturing method of the sealing lid material of the first embodiment described above. It is. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the package sealing method has the individualization process and the plating process which were demonstrated with the manufacturing method of the sealing lid | cover material of 2nd Embodiment and 3rd Embodiment as needed. .

第４実施形態のパッケージ封止方法の説明においては、封止用蓋材１１が形成されるまでの工程であるペースト塗布工程Ｓ４１、熱処理工程Ｓ４２、バインダー除去工程Ｓ４３、押圧工程Ｓ４４、及び個片化工程、めっき処理工程の説明は、第１実施形態から第３実施形態までの説明と同様の構成であることから、これらの工程の説明を省略し、蓋体１０の表面にろう接合材２２が設けられた封止用蓋材１１を用いて、パッケージ３０と蓋体１０との接合を行う合金化工程Ｓ４５についてのみ説明を行う。 In the description of the package sealing method of the fourth embodiment, a paste application step S41, a heat treatment step S42, a binder removal step S43, a pressing step S44, and individual pieces, which are steps until the sealing lid 11 is formed. Since the description of the forming step and the plating process is the same as the description from the first embodiment to the third embodiment, the description of these steps is omitted, and the brazing joint material 22 is formed on the surface of the lid 10. Only the alloying step S45 in which the package 30 and the lid body 10 are joined using the sealing lid material 11 provided with the above will be described.

［合金化工程］
パッケージ３０は、例えばセラミックス等からなり、蓋体１０との接合面に導電金属層として、例えば金めっき層が形成されている。
合金化工程Ｓ１５では、図９（ａ）に白抜き矢印で示すように、パッケージ３０の周縁部に、ろう接合材２２の平坦面２２ａを接触させるようにして封止用蓋材１１を重ね、図９（ｂ）に示すように所定の圧力を付加した状態で加熱することにより、ろう接合材２２を溶融して合金化した後、冷却固化して蓋体１０をパッケージ３０に接合する。この際、ろう接合材２２の平坦面２２ａにより、ろう接合材２２とパッケージ３０との間の密着性を安定して確保できるので、パッケージ３０と蓋体１０とを確実に気密封止できる。 [Alloying process]
The package 30 is made of, for example, ceramics, and a gold plating layer, for example, is formed as a conductive metal layer on the joint surface with the lid 10.
In the alloying step S15, as shown by the white arrow in FIG. 9A, the sealing lid 11 is overlapped with the peripheral surface of the package 30 so as to contact the flat surface 22a of the brazing joint material 22, As shown in FIG. 9B, the brazing material 22 is melted and alloyed by heating with a predetermined pressure applied, and then cooled and solidified to join the lid 10 to the package 30. At this time, the flat surface 22a of the brazing material 22 can stably secure the adhesion between the brazing material 22 and the package 30, so that the package 30 and the lid body 10 can be hermetically sealed.

ろう接合材２２の加熱方法としては、オーブンやベルト炉等を用いて、ろう接合材２２の融点以上の温度で処理する融着法（加熱封止法）、シーム溶接法（抵抗溶接法）、レーザ溶接法、電気ビーム溶接法、超音波溶接法等がある。 As a method for heating the brazing material 22, using an oven, a belt furnace, or the like, a fusion method (heating sealing method) for processing at a temperature equal to or higher than the melting point of the brazing material 22, a seam welding method (resistance welding method), There are laser welding, electric beam welding, ultrasonic welding and the like.

例えば、シーム溶接法では、図９（ｂ）に示すように、パッケージ３０にろう接合材２２を接触させるようにして封止用蓋材１１を重ね、蓋体１０の上からローラ電極９１を当接し、所定の圧力（例えば４００ｇ）を付加した状態で電流を流しながら、蓋体１０の周縁部に沿ってローラ電極９１を移動させる。ローラ電極９１の電流値に対応するジュール熱によって局所的にろう接合材２２を溶融させるのであり、電流値を適切に設定することにより、瞬時に高融点金属粉末の融点以上の温度に加熱して、ろう接合材２２を溶融させることができる。 For example, in the seam welding method, as shown in FIG. 9 (b), the sealing lid material 11 is stacked so that the brazing joint material 22 is brought into contact with the package 30, and the roller electrode 91 is applied from above the lid body 10. The roller electrode 91 is moved along the peripheral edge portion of the lid 10 while flowing a current in a state where a predetermined pressure (for example, 400 g) is applied. The brazing joint material 22 is locally melted by the Joule heat corresponding to the current value of the roller electrode 91, and by appropriately setting the current value, it is instantaneously heated to a temperature higher than the melting point of the refractory metal powder. The brazing material 22 can be melted.

ろう接合材２２は、高融点金属粉末の溶融により、低融点金属も含めて全体が溶融状態となり、含有されていた各金属による合金が形成されることで、封止が終了する。このように、合金化工程Ｓ４５では、ろう接合材２２を加熱溶融することで、ろう接合材２２の合金化とパッケージの封止とが同時に行われる。
例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｎを含有するろう接合材においては、Ａｇ‐Ｃｕ‐Ｓｎ系ろう合金が形成されることにより、蓋体１０とパッケージ３０とが接合される。 The brazing material 22 is melted as a whole, including the low melting point metal, by melting of the high melting point metal powder, and the alloy of each metal contained therein is formed, thereby completing the sealing. In this way, in the alloying step S45, the brazing material 22 is heated and melted, so that the brazing material 22 is alloyed and the package is sealed at the same time.
For example, in a brazing joint material containing Ag, Cu, and Sn, the lid 10 and the package 30 are joined by forming an Ag—Cu—Sn brazing alloy.

なお、レーザ溶接法や電子ビーム溶接法では、図示は省略するが、パッケージ３０に封止用蓋材１１を重ねた状態で、パッケージ３０と蓋体１０との接合面（封止部）に対してレーザ又は電子ビームを照射することにより、ろう接合材２２を瞬時に加熱して溶融させることができる。 In the laser welding method and the electron beam welding method, although not shown in the figure, the sealing surface 11 is overlapped on the package 30 and the bonding surface (sealing portion) between the package 30 and the lid body 10 is overlapped. By irradiating with a laser or an electron beam, the brazing material 22 can be instantaneously heated and melted.

ところで、合金化工程Ｓ４５において、シーム溶接法やレーザ溶接法、電子ビーム溶接法等の、パッケージ３０と蓋体１０の封止部のみを局所的に高温状態にする加熱方法を用いる場合には、封止部の一部が順次局所的に加熱されていくことから、その加熱部分と加熱されていない部分とで熱衝撃や機械的な応力が発生する。この点、ろう接合材２２は、内部に空隙を有するポーラス構造とされているので、溶接時の熱衝撃や機械的な応力を緩和できる。このため、パッケージ３０と蓋体１０との間に形成されるろう合金の接合層や、パッケージ３０にクラックが生じることを防止できる。また、各種溶接法により蓋体１０の周縁部に沿ってろう接合材２２を加熱溶融する際に溶融部分が順次移動するので、ろう接合材２２の空隙内の空気は、溶融部分の移動に伴って外部に押し出され、パッケージ３０と蓋体１０とを確実に気密封止できる。 By the way, in the alloying step S45, when using a heating method such as a seam welding method, a laser welding method, an electron beam welding method, or the like that locally brings only the sealed portion of the package 30 and the lid 10 into a high temperature state, Since a part of the sealing part is locally heated sequentially, thermal shock and mechanical stress are generated between the heated part and the unheated part. In this respect, since the brazing joint material 22 has a porous structure having voids inside, it can relieve thermal shock and mechanical stress during welding. For this reason, it is possible to prevent the solder alloy bonding layer formed between the package 30 and the lid body 10 and cracks from occurring in the package 30. Further, when the brazing joint material 22 is heated and melted along the peripheral edge of the lid body 10 by various welding methods, the melted portion sequentially moves, so that the air in the gap of the brazing joint material 22 moves along with the movement of the melted portion. Thus, the package 30 and the lid 10 can be reliably hermetically sealed.

なお、前述したように、ろう接合材２２のポーラス構造による熱衝撃や機械的な応力の緩和効果は、ろう接合材２２の空隙率と関係する。そこで、合金化工程Ｓ４５における溶接条件に合わせた適切な熱衝撃や機械的な応力の緩和効果が得られるように、押圧工程Ｓ４４において、平坦面２２ａ形成時の押圧荷重を適宜調整し、押圧後のろう接合材２２の空隙率を調整しておく。 As described above, the thermal shock and mechanical stress relaxation effect due to the porous structure of the brazing material 22 is related to the porosity of the brazing material 22. Therefore, in the pressing step S44, the pressing load at the time of forming the flat surface 22a is appropriately adjusted in the pressing step S44 so that an appropriate thermal shock and mechanical stress relaxation effect according to the welding conditions in the alloying step S45 can be obtained. The porosity of the brazing joint material 22 is adjusted.

このようにして蓋体１０とパッケージ３０とを接合して封止する方法においては、蓋体１０にろう接合材２２を事前に形成するので、安定したろう接合材２２を蓋体１０の表面に容易に形成でき、封止用蓋材１１の取り扱い時にろう接合材２２が蓋体１０から脱落することがなく、取り扱いが容易である。また、前述したように、封止用ペースト２０は、印刷等の方法により、蓋体１０の表面に塗布することができ、所望の形状のろう接合材２２を容易に形成できる。そして、このろう接合材２２の形成作業は、低温での熱処理によって行うことができ、作業性がよい。また、合金化工程Ｓ４５において、蓋体１０をパッケージ３０に接合する際に、ろう接合材２２の合金化とパッケージ３０の封止とを同時に行うことができるので、効率的である。 In the method of joining and sealing the lid 10 and the package 30 in this way, the brazing joint material 22 is formed in advance on the lid 10, so that the stable brazing joint 22 is formed on the surface of the lid 10. It can be easily formed, and the brazing joint material 22 does not fall off from the lid body 10 when the sealing lid material 11 is handled, and the handling is easy. Further, as described above, the sealing paste 20 can be applied to the surface of the lid 10 by a method such as printing, and the brazing joint material 22 having a desired shape can be easily formed. And the formation work of this brazing joining material 22 can be performed by the heat processing at low temperature, and workability | operativity is good. Further, when the lid 10 is joined to the package 30 in the alloying step S45, alloying of the brazing joint material 22 and sealing of the package 30 can be performed at the same time, which is efficient.

なお、第４実施形態のパッケージ封止方法においては、ろう接合材２２の上面の全体に平坦面２２ａを形成したが、図１０に示す第５実施形態のパッケージ封止方法のように、ろう接合材２２の一部を押圧して平坦面２２ａを形成した封止用蓋材１２としてもよい。 In the package sealing method of the fourth embodiment, the flat surface 22a is formed on the entire upper surface of the brazing material 22, but as in the package sealing method of the fifth embodiment shown in FIG. It is good also as the sealing lid | cover material 12 which pressed a part of material 22 and formed the flat surface 22a.

この第５実施形態のパッケージ封止方法は、図８に示す第４実施形態のパッケージ封止方法と同様に、ペースト塗布工程Ｓ４１、熱処理工程Ｓ４２、バインダー除去工程Ｓ４３、押圧工程Ｓ４４、合金化工程Ｓ４５を経て行われるが、ペースト塗布工程Ｓ４１において、封止用ペースト２０を、蓋体１０の表面のパッケージ３０との封止予定部よりも広い範囲に塗布しておくことにより、熱処理工程Ｓ４２において、図１０（ａ）に示すように、蓋体１０とパッケージ３０との封止予定部よりも広い範囲にろう接合材２１を形成する。そして、押圧工程Ｓ４４において、図１０（ｂ）に示すように、ろう接合材２１の封止予定部に形成された部分を押圧して、封止予定部上に平坦面２２ａを形成したろう接合材２２とする。 The package sealing method of the fifth embodiment is similar to the package sealing method of the fourth embodiment shown in FIG. 8, such as a paste application step S41, a heat treatment step S42, a binder removal step S43, a pressing step S44, and an alloying step. Although the process is performed through S45, in the paste application step S41, the sealing paste 20 is applied to a range wider than the portion to be sealed with the package 30 on the surface of the lid 10, so that in the heat treatment step S42. As shown in FIG. 10A, the brazing joint material 21 is formed in a wider range than the planned sealing portion between the lid 10 and the package 30. And in press process S44, as shown in FIG.10 (b), the part formed in the sealing plan part of the brazing joining material 21 is pressed, and the brazing joining which formed the flat surface 22a on the sealing plan part The material 22 is used.

このように、蓋体１０とパッケージ３０との封止予定部上にろう接合材２２の平坦面２２ａを形成しておくことで、それ以外の部分を平坦面２２ａよりも突出させた凸形状に形成できる。そして、ろう接合材２２に平坦面２２ａと凸形状との高低差を設けておくことにより、図１０（ｃ）に示すように、合金化工程Ｓ４５において蓋体１０とパッケージ３０とを重ねた際に、ろう接合材２２の凸形状により封止用蓋材１２がパッケージ３０上からずれて、蓋体１０とパッケージ３０との位置ずれが発生することを防止できる。したがって、蓋体１０とパッケージ３０とを正確に位置決めされた状態で接合できる。また、シーム溶接を用いた封止工程においては、通常、蓋体とパッケージとの位置ずれを防止するため、ろう接合材をパッケージに重ねた状態で蓋体とパッケージとを仮止めする仮止め工程を必要とするが、合金化工程Ｓ４５では仮止めが不要であり、工程を簡略化できる。 In this way, by forming the flat surface 22a of the brazing joint material 22 on the planned sealing portion between the lid 10 and the package 30, a convex shape is formed by projecting other portions than the flat surface 22a. Can be formed. Then, by providing a level difference between the flat surface 22a and the convex shape on the brazing material 22, as shown in FIG. 10C, when the lid 10 and the package 30 are overlapped in the alloying step S45. In addition, it is possible to prevent the sealing lid 12 from being displaced from the package 30 due to the convex shape of the brazing bonding material 22 and the positional deviation between the lid 10 and the package 30 from occurring. Therefore, the lid 10 and the package 30 can be joined in a state where they are accurately positioned. Further, in the sealing process using seam welding, in order to prevent the positional displacement between the lid and the package, usually, a temporary fixing process in which the lid and the package are temporarily fixed in a state where the brazing joint material is stacked on the package. However, the alloying step S45 does not require temporary fixing, and the process can be simplified.

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, In a detailed structure, it is possible to add a various change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

以下、本発明の効果を確認するために行った実施例及び比較例について説明する。
表１に記載した実施例１〜３、比較例１〜３について、実験に用いたパッケージ及び封止用蓋材）のサンプルは各５００個である。パッケージは、平面サイズが３．２ｍｍ×２．５ｍｍ、厚み０．５ｍｍのセラミック（アルミナ製）で形成されたものを用い、金属めっき（メタライズ層）として、５μｍのＮｉめっき層の上に０．５μｍのＡｕめっき層を形成した。蓋体は、平面サイズが３．１ｍｍ×２．４ｍｍ、厚み０．１ｍｍのコバール製板材を用い、金属めっき（メタライズ層）として、５μｍのＮｉめっき層の上に０．１μｍのＡｕめっき層を形成した。 Examples and comparative examples performed for confirming the effects of the present invention will be described below.
Regarding Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 described in Table 1, the number of samples of the package and the sealing lid material used in the experiment is 500 each. The package is made of ceramic (made of alumina) having a planar size of 3.2 mm × 2.5 mm and a thickness of 0.5 mm, and a metal plating (metallized layer) is formed on a 5 μm Ni plating layer with a thickness of 0. A 5 μm Au plating layer was formed. The cover uses a Kovar plate material having a planar size of 3.1 mm × 2.4 mm and a thickness of 0.1 mm, and a metal plating (metallized layer) with a 0.1 μm Au plating layer on a 5 μm Ni plating layer. Formed.

実施例１〜３と比較例１〜３の各封止用蓋材を形成する封止用ペーストは、表１に示す混合比率、平均粒径の各金属粉末を混合した原料粉末と、バインダーとを混合して作製した。表１中のＳＡＣ３０５は、Ｓｎ‐３質量％Ａｇ‐０．５質量％ＣｕのＳｎ‐Ａｇ‐Ｃｕはんだ合金である。そして、これらの封止用ペーストを各蓋体の表面に厚み４０μｍ、幅３００μｍで塗布した後、最高温度２４０℃の熱処理工程を施して、ろう接合材を形成して封止用蓋材を形成した。
なお、各金属粉末については、レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した粒径の、メジアン径（Ｄ５０）を平均粒径とした。 The sealing paste forming each sealing lid material of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 is a raw material powder in which each metal powder having a mixing ratio and an average particle diameter shown in Table 1 is mixed, and a binder. Were prepared. SAC305 in Table 1 is a Sn-Ag-Cu solder alloy of Sn-3 mass% Ag-0.5 mass% Cu. Then, after applying these sealing pastes to the surface of each lid with a thickness of 40 μm and a width of 300 μm, a heat treatment process at a maximum temperature of 240 ° C. is performed to form a brazing joint material to form a sealing lid did.
In addition, about each metal powder, the median diameter (D50) of the particle size measured using the laser diffraction and scattering type particle size distribution measuring apparatus was made into the average particle diameter.

実施例１の封止用蓋材については、バインダー除去工程前に押圧工程を実施し、実施例２，３の封止用蓋材については、バインダー除去工程後に押圧工程を実施した。一方、比較例１〜３の封止用蓋材については、バインダー除去工程のみ実施し、押圧工程を実施しなかった。
押圧工程におけるろう接合材の押圧条件は、表１に示す押圧荷重とした。なお、成型金型（ダイとパンチ）の金型温度は、常温２５℃とした。また、押圧工程の前後におけるろう接合材の表面の最大高さ粗さＲｚを測定した。ろう接合材の表面の最大高さ粗さＲｚの測定は表面粗さ測定器（ミツトヨ社製）を用いて実施した。 About the sealing lid | cover material of Example 1, the press process was implemented before the binder removal process, and about the closure lid | cover material of Example 2, 3, the press process was implemented after the binder removal process. On the other hand, about the lid | cover material for sealing of Comparative Examples 1-3, only the binder removal process was implemented and the press process was not implemented.
The pressing condition of the brazing material in the pressing step was the pressing load shown in Table 1. Note that the mold temperature of the mold (die and punch) was set at 25 ° C. Moreover, the maximum height roughness Rz of the surface of the brazing joint material before and after the pressing step was measured. The measurement of the maximum height roughness Rz on the surface of the brazing material was carried out using a surface roughness measuring instrument (manufactured by Mitutoyo Corporation).

そして、各蓋体（封止用蓋材）をパッケージに重ねて、４００ｇの圧力を付加した状態でシーム溶接を施し、気密封止を行った。
また、Ｈｅリークテストと液中バブルテストとによる気密封止試験を各５００個のサンプルについて実施し、濡れが生じた個数により気密不良率を調べて、封止性の評価を行った。封止性の評価は、Ｈｅリークテストと液中バブルテストの双方において気密不良率が２％未満であれば合格「○」とし、少なくとも一方のテストにおいて気密不良率が２％以上のものは不合格「×」とした。
これらの結果を表２に示す。 Then, each lid (sealing lid) was overlapped on the package, and seam welding was performed in a state where a pressure of 400 g was applied to perform hermetic sealing.
In addition, a hermetic seal test using a He leak test and a submerged bubble test was performed on each of 500 samples, and the hermetic failure rate was examined based on the number of wetted samples to evaluate the sealing performance. The sealability is evaluated as “Good” if the hermetic failure rate is less than 2% in both the He leak test and the submerged bubble test, and at least one test is not acceptable if the hermetic failure rate is 2% or more. The pass was “x”.
These results are shown in Table 2.

表１及び表２の結果からわかるように、ろう接合材の表面の最大高さ粗さＲｚを１０μｍ以下の平坦面で形成した実施例１，２，３については、気密不良率を２％未満にでき、気密封止性が良好であった。 As can be seen from the results in Tables 1 and 2, for Examples 1, 2, and 3 in which the maximum height roughness Rz of the surface of the brazing joint material was formed as a flat surface of 10 μm or less, the hermetic failure rate was less than 2%. And hermetic sealing was good.

１０蓋体
１１，１２封止用蓋材
１５板材
２０封止用ペースト
２１ろう接合材（押圧前）
２２ろう接合材（押圧後）
２２ａ平坦面
３０パッケージ
５１ダイ
５２パンチ
９１ローラ電極 10 Lid 11, 12 Sealing lid 15 Plate material 20 Sealing paste 21 Brazing material (before pressing)
22 Brazing material (after pressing)
22a Flat surface 30 Package 51 Die 52 Punch 91 Roller electrode

Claims

A method of joining a package and a lid by brazing alloy,
A paste for applying a sealing paste comprising a low melting point metal powder comprising a low melting point metal, a high melting point metal powder comprising a high melting point metal having a higher melting point than the low melting point metal, and a binder to the surface of the lid. Application process;
By heating the sealing paste applied to the lid at the melting temperature of the low-melting point metal and infiltrating the liquid phase of the low-melting point metal between the high-melting point metal powders, A heat treatment step of forming a brazing joint material in which the high melting point metal powder is connected to the surface of the lid by a bonding layer made of the low melting point metal; and
A pressing step of pressing the brazing joint material to process the surface of the brazing joint material into a flat surface;
An alloying step in which the brazing material is heated and melted and alloyed in a state where the brazing material is superposed on the package, and the lid and the package are joined via the brazing alloy. Package sealing method.

In the paste application step, the sealing paste is applied in a wider range than the planned sealing portion with the package on the surface of the lid,
2. The package according to claim 1, wherein, in the pressing step, a portion formed in the planned sealing portion of the brazing material is pressed to form the flat surface on the planned sealing portion. Sealing method.

Between the heat treatment step and the pressing step, a binder removal step of removing the binder remaining in the brazing joint material,
3. The package according to claim 1, wherein the binder removing step includes a cleaning process for cleaning the brazing material with a cleaning liquid, and a baking process for heat-treating the brazing material after the cleaning process. Sealing method.

In the paste application step, the sealing paste is applied to the surface of a plate material having a size capable of forming a plurality of the lids, and each of the plate materials is separated between the heat treatment step and the alloying step. The package sealing method according to claim 1, further comprising an individualization step for forming the lid.

The package sealing method according to claim 4, further comprising a plating treatment step of performing metal plating on the surface and side surfaces of the lid after the individualization step.

A paste for applying a sealing paste comprising a low melting point metal powder comprising a low melting point metal, a high melting point metal powder comprising a high melting point metal having a higher melting point than the low melting point metal, and a binder to the surface of the lid. Application process;
By heating the sealing paste applied to the lid at the melting temperature of the low-melting point metal and infiltrating the liquid phase of the low-melting point metal between the high-melting point metal powders, A heat treatment step of forming a brazing joint material in which the high melting point metal powder is connected to the surface of the lid by a bonding layer made of the low melting point metal; and
And a pressing step of pressing the brazing bonding material to process the surface of the brazing bonding material into a flat surface.

Between the heat treatment step and the pressing step, a binder removal step of removing the binder remaining in the brazing joint material,
The sealing process according to claim 6, wherein the binder removing step includes a cleaning process for cleaning the brazing material with a cleaning liquid, and a baking process for heat-treating the brazing material after the cleaning process. A method for manufacturing a lid.

In the paste application step, the sealing paste is applied to the surface of a plate having a size capable of forming a plurality of the lids, and individual lids are formed from the plate after the heat treatment step. The manufacturing method of the sealing lid | cover material of Claim 6 characterized by having a formation process.

The method for manufacturing a sealing lid member according to claim 8, further comprising a plating process step of performing metal plating on a surface and a side surface of the lid body after the individualization step.