JP3078544B2 - 電子部品用パッケージ、その蓋体用の蓋材およびその蓋材の製造方法 - Google Patents
電子部品用パッケージ、その蓋体用の蓋材およびその蓋材の製造方法Info
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- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12944—Ni-base component
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電子部品を収納す
る電子部品用パッケージ、そのパッケージの蓋体に使用
される蓋材およびその蓋材の製造方法に関する。
る電子部品用パッケージ、そのパッケージの蓋体に使用
される蓋材およびその蓋材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体（ＩＣ）、圧電振動子などの種々
の電子部品を収納するパッケージは、電子部品を収納す
る収納スペースが上面に開口するように形成されたケー
スと、このケースの上面外周部に溶着されて前記収納ス
ペースを密閉する蓋体とを備えている。
の電子部品を収納するパッケージは、電子部品を収納す
る収納スペースが上面に開口するように形成されたケー
スと、このケースの上面外周部に溶着されて前記収納ス
ペースを密閉する蓋体とを備えている。
【０００３】前記蓋体は、ＦｅＮｉ合金などによって板
状に形成された芯材と、この芯材の両面に積層形成され
たＮｉ層と、一方のＮｉ層の上にろう材箔が圧接されて
積層形成されたろう材層とを備えたものがある。従来、
前記Ｎｉ層は芯材にＮｉめっきを施すことによって形成
されていた。
状に形成された芯材と、この芯材の両面に積層形成され
たＮｉ層と、一方のＮｉ層の上にろう材箔が圧接されて
積層形成されたろう材層とを備えたものがある。従来、
前記Ｎｉ層は芯材にＮｉめっきを施すことによって形成
されていた。
【０００４】前記パッケージは、蓋体のろう材層がケー
スの開口上面側となるように蓋体をケースの上面に載置
し、蓋体を加熱し、そのろう材層を溶融させ、ケースの
上面外周部に溶着することによって組み立てられる。蓋
体の加熱方法としては、加熱工具を押し当てたり、蓋体
およびケースの全体を加熱炉中で加熱したり、電子ビー
ムやレーザビームを照射するなどの方法が採られる。
スの開口上面側となるように蓋体をケースの上面に載置
し、蓋体を加熱し、そのろう材層を溶融させ、ケースの
上面外周部に溶着することによって組み立てられる。蓋
体の加熱方法としては、加熱工具を押し当てたり、蓋体
およびケースの全体を加熱炉中で加熱したり、電子ビー
ムやレーザビームを照射するなどの方法が採られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記蓋体のＮｉ層は、
めっき処理により形成されたものであるので、Ｎｉ層に
は、ピンホールが不可避的に生成し、まためっき液中の
添加物質が不可避的に混入する。Ｎｉ層にピンホールが
あると、Ｎｉ層にろう材箔を圧接しても、このピンホー
ルは封孔されず、ミクロホールとなって残存する。ま
た、Ｎｉ層に不純物が混入するとＮｉの延性が劣化し、
ろう材箔を圧接する際に、ミクロクラックが発生し易く
なる。
めっき処理により形成されたものであるので、Ｎｉ層に
は、ピンホールが不可避的に生成し、まためっき液中の
添加物質が不可避的に混入する。Ｎｉ層にピンホールが
あると、Ｎｉ層にろう材箔を圧接しても、このピンホー
ルは封孔されず、ミクロホールとなって残存する。ま
た、Ｎｉ層に不純物が混入するとＮｉの延性が劣化し、
ろう材箔を圧接する際に、ミクロクラックが発生し易く
なる。
【０００６】Ｎｉ層にこのようなミクロホールやミクロ
クラックが存在すると、蓋体とケースとの溶着が不均一
になりやすくなる。不均一溶着部が形成されると、その
部分を通してケースの内部が外部と連通するようにな
る。また、ケースの開口もＮｉ層のミクロホールやミク
ロクラックを通して外部と連通しやすくなる。このた
め、パッケージ内の電子部品が収納されるパッケージの
気密性が低下するようになる。近年、電子部品の精密
化、複雑化が急速に進展しており、これに伴って電子部
品用パッケージにも優れた気密性が要求されるようにな
ってきている。
クラックが存在すると、蓋体とケースとの溶着が不均一
になりやすくなる。不均一溶着部が形成されると、その
部分を通してケースの内部が外部と連通するようにな
る。また、ケースの開口もＮｉ層のミクロホールやミク
ロクラックを通して外部と連通しやすくなる。このた
め、パッケージ内の電子部品が収納されるパッケージの
気密性が低下するようになる。近年、電子部品の精密
化、複雑化が急速に進展しており、これに伴って電子部
品用パッケージにも優れた気密性が要求されるようにな
ってきている。
【０００７】本発明はかかる要求に応えるためになされ
たもので、電子部品用パッケージに優れた気密性を付与
することができる蓋材およびその製造方法、並びに気密
性に優れた電子部品用パッケージを提供することを目的
とする。
たもので、電子部品用パッケージに優れた気密性を付与
することができる蓋材およびその製造方法、並びに気密
性に優れた電子部品用パッケージを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の蓋材の製造方法
は、芯材の上にＮｉを主成分とするＮｉ基金属で形成さ
れたＮｉ基金属箔を圧接してＮｉ基金属層を積層形成す
るＮｉ基金属箔圧接工程と、前記Ｎｉ基金属層が積層形
成された芯材を拡散焼鈍して前記芯材に前記Ｎｉ基金属
層を拡散接合する拡散焼鈍工程と、前記拡散焼鈍工程後
にＮｉ基金属層の上にろう材箔を３０〜６５％の圧下率
で圧接してろう材層を積層形成するろう材箔圧接工程と
を有する。
は、芯材の上にＮｉを主成分とするＮｉ基金属で形成さ
れたＮｉ基金属箔を圧接してＮｉ基金属層を積層形成す
るＮｉ基金属箔圧接工程と、前記Ｎｉ基金属層が積層形
成された芯材を拡散焼鈍して前記芯材に前記Ｎｉ基金属
層を拡散接合する拡散焼鈍工程と、前記拡散焼鈍工程後
にＮｉ基金属層の上にろう材箔を３０〜６５％の圧下率
で圧接してろう材層を積層形成するろう材箔圧接工程と
を有する。
【０００９】この発明の製造方法によると、芯材の上に
積層形成されたＮｉ基金属層はＮｉ基金属箔が圧接され
たものであるので、Ｎｉ基金属層にはその形成過程でピ
ンホールが生じず、また不純物が混入することがない。
このため、Ｎｉ基金属層にミクロホールやミクロクラッ
クが生じない。また、芯材とＮｉ基金属層とは拡散接合
されているため密着性が良好である。また、Ｎｉ基金属
層とろう材層とは圧接性が良好で、ろう材層の溶着の際
の密着性も良好である。このため、この蓋材によって形
成された蓋体を使用することにより、優れた気密性を有
する電子部品用パッケージを得ることができる。
積層形成されたＮｉ基金属層はＮｉ基金属箔が圧接され
たものであるので、Ｎｉ基金属層にはその形成過程でピ
ンホールが生じず、また不純物が混入することがない。
このため、Ｎｉ基金属層にミクロホールやミクロクラッ
クが生じない。また、芯材とＮｉ基金属層とは拡散接合
されているため密着性が良好である。また、Ｎｉ基金属
層とろう材層とは圧接性が良好で、ろう材層の溶着の際
の密着性も良好である。このため、この蓋材によって形
成された蓋体を使用することにより、優れた気密性を有
する電子部品用パッケージを得ることができる。
【００１０】この発明の製造方法において、前記Ｎｉ基
金属箔圧接工程において使用する芯材としては、Ｆｅお
よびＮｉを主成分とするＦｅＮｉ基合金で形成されたも
のがよい。このＦｅＮｉ基合金で形成された芯材を用い
る場合、前記拡散焼鈍工程においては、焼鈍温度を８０
０℃以上かつ焼鈍時間を２分以上あるいは焼鈍温度を９
００℃以上かつ焼鈍時間を１分以上とするのがよい。ま
た、前記ろう材箔圧接工程においては、ろう材箔は融点
が４５０℃以下の軟ろう材によって形成されたものがよ
く、さらに成分中にＰｂを含まないものがよい。
金属箔圧接工程において使用する芯材としては、Ｆｅお
よびＮｉを主成分とするＦｅＮｉ基合金で形成されたも
のがよい。このＦｅＮｉ基合金で形成された芯材を用い
る場合、前記拡散焼鈍工程においては、焼鈍温度を８０
０℃以上かつ焼鈍時間を２分以上あるいは焼鈍温度を９
００℃以上かつ焼鈍時間を１分以上とするのがよい。ま
た、前記ろう材箔圧接工程においては、ろう材箔は融点
が４５０℃以下の軟ろう材によって形成されたものがよ
く、さらに成分中にＰｂを含まないものがよい。
【００１１】また、本発明の蓋材は、芯材と、この芯材
の上にロール圧下により圧接され拡散接合された、Ｎｉ
を主成分とするＮｉ基金属で形成されたＮｉ基金属層
と、このＮｉ基金属層の上にロール圧下により圧接され
たろう材層とを備え、前記Ｎｉ基金属層における最大厚
さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２が１．４〜
１５とされたものである。
の上にロール圧下により圧接され拡散接合された、Ｎｉ
を主成分とするＮｉ基金属で形成されたＮｉ基金属層
と、このＮｉ基金属層の上にロール圧下により圧接され
たろう材層とを備え、前記Ｎｉ基金属層における最大厚
さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２が１．４〜
１５とされたものである。
【００１２】この発明の蓋材によると、Ｎｉ基金属層に
はミクロホールやミクロクラックが生じない。また、芯
材とＮｉ基金属層とは拡散接合されているため密着性が
良好である。また、Ｎｉ基金属層とろう材層とは圧接性
が良好で、ろう材層の溶着の際の密着性も良好である。
このため、この蓋材によって形成された蓋体を使用する
ことにより、優れた気密性を有する電子部品用パッケー
ジを得ることができる。
はミクロホールやミクロクラックが生じない。また、芯
材とＮｉ基金属層とは拡散接合されているため密着性が
良好である。また、Ｎｉ基金属層とろう材層とは圧接性
が良好で、ろう材層の溶着の際の密着性も良好である。
このため、この蓋材によって形成された蓋体を使用する
ことにより、優れた気密性を有する電子部品用パッケー
ジを得ることができる。
【００１３】この発明の蓋材において、前記芯材、Ｆｅ
およびＮｉを主成分とするＦｅＮｉ基合金で形成された
ものがよい。また、前記ろう材層は融点が４５０℃以下
の軟ろう材で形成されたものがよく、さらに成分中にＰ
ｂを含まないものがよい。
およびＮｉを主成分とするＦｅＮｉ基合金で形成された
ものがよい。また、前記ろう材層は融点が４５０℃以下
の軟ろう材で形成されたものがよく、さらに成分中にＰ
ｂを含まないものがよい。
【００１４】また、本発明の電子部品用パッケージは、
電子部品を収納する収納スペースが上面に開口するよう
に形成されたケースと、このケースの上面に付設された
蓋体とを備えた電子部品用パッケージである。前記蓋体
は、芯材と、この芯材の上にロール圧下により圧接され
拡散接合された、Ｎｉを主成分とするＮｉ基金属で形成
されたＮｉ基金属層と、このＮｉ基金属層の上にロール
圧下により圧接されたろう材層とを備え、前記Ｎｉ基金
属層における最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ
１／Ｔ２が１．４〜１５とされたものであり、前記ろう
材層がケースの上面外周部に溶着される。
電子部品を収納する収納スペースが上面に開口するよう
に形成されたケースと、このケースの上面に付設された
蓋体とを備えた電子部品用パッケージである。前記蓋体
は、芯材と、この芯材の上にロール圧下により圧接され
拡散接合された、Ｎｉを主成分とするＮｉ基金属で形成
されたＮｉ基金属層と、このＮｉ基金属層の上にロール
圧下により圧接されたろう材層とを備え、前記Ｎｉ基金
属層における最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ
１／Ｔ２が１．４〜１５とされたものであり、前記ろう
材層がケースの上面外周部に溶着される。
【００１５】この発明によれば、蓋体は前記本発明の蓋
材と同様の構成を有しているため、この蓋体が溶着され
たパッケージは、気密性に優れ、その中に収納された電
子部品の寿命を向上させることができる。この発明にお
いても、前記芯材はＦｅおよびＮｉを主成分とするＦｅ
Ｎｉ基合金で形成されたものがよい。また、前記ろう材
層は融点が４５０℃以下の軟ろう材で形成されたものが
よく、さらに成分中にＰｂを含まないものがよい。
材と同様の構成を有しているため、この蓋体が溶着され
たパッケージは、気密性に優れ、その中に収納された電
子部品の寿命を向上させることができる。この発明にお
いても、前記芯材はＦｅおよびＮｉを主成分とするＦｅ
Ｎｉ基合金で形成されたものがよい。また、前記ろう材
層は融点が４５０℃以下の軟ろう材で形成されたものが
よく、さらに成分中にＰｂを含まないものがよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施形態にかかる
蓋材の基本構造を図１を参照して説明する。この蓋材１
は、芯材２の上下面にＮｉ基金属層３，４が積層形成さ
れ、一方の側（図例では上側）のＮｉ基金属層３にろう
材層５が積層形成されたものである。一般的には、前記
芯材２は８０〜１０００μm 程度、Ｎｉ基金属層３，４
は５〜５０μm 程度、ろう材層５は１０〜２００μm 程
度に形成される。なお、芯材２の下面に積層形成された
Ｎｉ基金属層４は、芯材２の下面の耐食性を向上させる
ものである。このＮｉ基金属層４は必要により設ければ
よく、必ずしも必要としない。
蓋材の基本構造を図１を参照して説明する。この蓋材１
は、芯材２の上下面にＮｉ基金属層３，４が積層形成さ
れ、一方の側（図例では上側）のＮｉ基金属層３にろう
材層５が積層形成されたものである。一般的には、前記
芯材２は８０〜１０００μm 程度、Ｎｉ基金属層３，４
は５〜５０μm 程度、ろう材層５は１０〜２００μm 程
度に形成される。なお、芯材２の下面に積層形成された
Ｎｉ基金属層４は、芯材２の下面の耐食性を向上させる
ものである。このＮｉ基金属層４は必要により設ければ
よく、必ずしも必要としない。
【００１７】以下、本発明の蓋材の製造方法を、上記基
本構造を有する蓋材１の製造方法に基づいて説明する。
この蓋材１は、板状の芯材（すなわち素材芯材）の上下
面の各々にＮｉを主成分とするＮｉ基金属で形成された
Ｎｉ基金属箔を圧接してＮｉ基金属層を積層形成する金
属箔圧接工程と、前記金属箔圧接工程にてＮｉ基金属層
が圧接された芯材を拡散焼鈍して前記芯材に前記Ｎｉ基
金属層を拡散接合する拡散焼鈍工程と、前記拡散焼鈍工
程後に一方の側のＮｉ基金属層の上にろう材箔を圧接し
て、ろう材層を積層形成するろう材箔圧接工程とによっ
て製造される。以下、説明の便宜上、上側のＮｉ基金属
層の上にろう材箔を圧接するものとする。
本構造を有する蓋材１の製造方法に基づいて説明する。
この蓋材１は、板状の芯材（すなわち素材芯材）の上下
面の各々にＮｉを主成分とするＮｉ基金属で形成された
Ｎｉ基金属箔を圧接してＮｉ基金属層を積層形成する金
属箔圧接工程と、前記金属箔圧接工程にてＮｉ基金属層
が圧接された芯材を拡散焼鈍して前記芯材に前記Ｎｉ基
金属層を拡散接合する拡散焼鈍工程と、前記拡散焼鈍工
程後に一方の側のＮｉ基金属層の上にろう材箔を圧接し
て、ろう材層を積層形成するろう材箔圧接工程とによっ
て製造される。以下、説明の便宜上、上側のＮｉ基金属
層の上にろう材箔を圧接するものとする。
【００１８】前記Ｎｉ基金属箔圧接工程おいて、前記芯
材として使用する材料は、Ｎｉ基金属との接合性が良好
で、低熱膨張率である、ＦｅおよびＮｉを主成分とする
ＦｅＮｉ基合金が好ましい。ＦｅＮｉ基金属は、Ｎｉ：
２０wt％以上、Ｆｅ：５０wt％以上のものが好ましく、
必要によりＮｉ基金属との接合性を損なわず、Ｆｅ、Ｎ
ｉと固溶し、熱膨張率を低下させる元素、例えばＣｏを
２０wt％以下含有することができる。電子部品を収納す
るケースの主要材として多用されるセラミックスと同程
度の熱膨張率を有するＦｅＮｉ基合金としては、２０〜
３０wt％Ｎｉ，１〜２０wt％Ｃｏ，残部ＦｅのＦｅＮｉ
Ｃｏ合金や、３６〜５０wt％Ｎｉ，残部ＦｅのＮｉＦｅ
合金などを例示することができる。
材として使用する材料は、Ｎｉ基金属との接合性が良好
で、低熱膨張率である、ＦｅおよびＮｉを主成分とする
ＦｅＮｉ基合金が好ましい。ＦｅＮｉ基金属は、Ｎｉ：
２０wt％以上、Ｆｅ：５０wt％以上のものが好ましく、
必要によりＮｉ基金属との接合性を損なわず、Ｆｅ、Ｎ
ｉと固溶し、熱膨張率を低下させる元素、例えばＣｏを
２０wt％以下含有することができる。電子部品を収納す
るケースの主要材として多用されるセラミックスと同程
度の熱膨張率を有するＦｅＮｉ基合金としては、２０〜
３０wt％Ｎｉ，１〜２０wt％Ｃｏ，残部ＦｅのＦｅＮｉ
Ｃｏ合金や、３６〜５０wt％Ｎｉ，残部ＦｅのＮｉＦｅ
合金などを例示することができる。
【００１９】また、前記Ｎｉ基金属箔を形成する、Ｎｉ
を主成分とするＮｉ基金属としては、例えば、純Ｎｉ、
Ｎｉを５０wt％以上含有するＮｉＣｕ合金などを用いる
ことができる。このＮｉ基金属は、芯材として好ましい
前記ＦｅＮｉ基合金やろう材箔との圧接性に優れ、また
耐食性も良好である。さらに、Ｎｉ基金属は溶融したろ
う材との濡れ性が良好であるため、ろう材との密着性も
良好である。すなわち、蓋材１から形成した蓋体を電子
部品を収納したケースの上面外周部に溶着する際に、ろ
う材層５が溶融したろう材がＮｉ基金属層３の表面に均
一に付着し、ろう材の凝固後にろう材がＮｉ基金属層３
に気密に密着する。
を主成分とするＮｉ基金属としては、例えば、純Ｎｉ、
Ｎｉを５０wt％以上含有するＮｉＣｕ合金などを用いる
ことができる。このＮｉ基金属は、芯材として好ましい
前記ＦｅＮｉ基合金やろう材箔との圧接性に優れ、また
耐食性も良好である。さらに、Ｎｉ基金属は溶融したろ
う材との濡れ性が良好であるため、ろう材との密着性も
良好である。すなわち、蓋材１から形成した蓋体を電子
部品を収納したケースの上面外周部に溶着する際に、ろ
う材層５が溶融したろう材がＮｉ基金属層３の表面に均
一に付着し、ろう材の凝固後にろう材がＮｉ基金属層３
に気密に密着する。
【００２０】前記Ｎｉ基金属箔圧接工程における圧下率
は、芯材とＮｉ基金属箔との重ね合わせ材の全体の厚さ
に対して、４０〜８０％程度とするのがよい。ここで、
圧下率とは１回の圧下当たりの厚さ減少率をいい、圧下
前の重ね合わせ材の厚さをｈ１、圧下後の厚さをｈ２と
するとき、下記式により表される。 圧下率（％）＝（ｈ１−ｈ２）／ｈ１×１００
は、芯材とＮｉ基金属箔との重ね合わせ材の全体の厚さ
に対して、４０〜８０％程度とするのがよい。ここで、
圧下率とは１回の圧下当たりの厚さ減少率をいい、圧下
前の重ね合わせ材の厚さをｈ１、圧下後の厚さをｈ２と
するとき、下記式により表される。 圧下率（％）＝（ｈ１−ｈ２）／ｈ１×１００
【００２１】前記拡散焼鈍工程においては、拡散焼鈍に
より、芯材とＮｉ基金属層とが接合界面で原子レベルで
接合するため、両者の密着性や接合界面での気密性が向
上する。さらに、拡散焼鈍により、Ｎｉ基金属箔圧接工
程において、Ｎｉ基金属層に生じた加工歪を軽減解消し
て、展延性を向上させることができる。このため、ろう
材箔圧接工程において、軟質なろう材箔と硬質なＮｉ基
金属層とを圧接する際に、Ｎｉ基金属層に生じる厚さ変
動を抑制することができ、ミクロクラックの発生しやす
い局部的な薄肉部が生じないようにすることができる。
より、芯材とＮｉ基金属層とが接合界面で原子レベルで
接合するため、両者の密着性や接合界面での気密性が向
上する。さらに、拡散焼鈍により、Ｎｉ基金属箔圧接工
程において、Ｎｉ基金属層に生じた加工歪を軽減解消し
て、展延性を向上させることができる。このため、ろう
材箔圧接工程において、軟質なろう材箔と硬質なＮｉ基
金属層とを圧接する際に、Ｎｉ基金属層に生じる厚さ変
動を抑制することができ、ミクロクラックの発生しやす
い局部的な薄肉部が生じないようにすることができる。
【００２２】前記拡散焼鈍工程において、焼鈍条件は、
焼鈍温度を８００℃以上かつ焼鈍時間を２分以上、好ま
しくは４分以上とするのがよい。あるいは、焼鈍温度を
９００℃以上かつ焼鈍時間を１分以上、好ましくは３分
以上とするのがよい。このような焼鈍条件の下では、前
記ＦｅＮｉ基合金によって形成された芯材とＮｉ基金属
層とを短時間で確実に拡散接合することができる。焼鈍
温度の上限は、芯材あるいはＮｉ基金属の融点の内、低
い方の融点未満の温度とすればよく、好ましくは１１５
０℃以下にすればよい。また、焼鈍時間の上限は特に規
定しないが、生産性を配慮して、１０分以下、好ましく
は５分以下とすればよい。
焼鈍温度を８００℃以上かつ焼鈍時間を２分以上、好ま
しくは４分以上とするのがよい。あるいは、焼鈍温度を
９００℃以上かつ焼鈍時間を１分以上、好ましくは３分
以上とするのがよい。このような焼鈍条件の下では、前
記ＦｅＮｉ基合金によって形成された芯材とＮｉ基金属
層とを短時間で確実に拡散接合することができる。焼鈍
温度の上限は、芯材あるいはＮｉ基金属の融点の内、低
い方の融点未満の温度とすればよく、好ましくは１１５
０℃以下にすればよい。また、焼鈍時間の上限は特に規
定しないが、生産性を配慮して、１０分以下、好ましく
は５分以下とすればよい。
【００２３】前記ろう材箔圧接工程において、芯材に積
層形成された上側のＮｉ基金属層の上にろう材箔が３０
〜６５％の圧下率で圧接される。前記圧下率は、芯材，
Ｎｉ基金属層およびろう材箔の重ね合わせ材の全体の厚
さに対する値である。前記Ｎｉ基金属層は、拡散焼鈍に
より軟化されているため、軟質で展延性に優れたろう材
箔と圧接しても、Ｎｉ基金属層に厚さ変動が生じにく
く、Ｎｉ基金属層の最小厚さ部におけるミクロクラック
の発生が防止される。前記圧下率が３０％未満では、ろ
う材箔の接合性が著しく劣るようになる。一方、圧下率
が６５％を越えると、Ｎｉ基金属層が拡散焼鈍の際に軟
化されているとはいえ、Ｎｉ基金属層の厚さ変動が大き
くなり、Ｎｉ基金属層が薄い場合にはミクロクラックが
発生するおそれがある。また、圧下の際にろう材箔と圧
下工具、例えば圧下ロールとの間の潤滑が不足するよう
になって、圧下工具の表面に焼き付き等の損傷が生じた
り、ろう材層に表面荒れが生じ、表面荒れが著しい場合
には溶着性も劣化するようになる。このため、圧下率を
３０〜６５％とし、好ましくは４０〜６０％、より好ま
しくは４５〜５５％とするのがよい。なお、ろう材箔圧
接工程における圧下率は、ろう材箔をＮｉ基金属層に圧
接するための初回圧下の圧下率を意味するものであり、
２回目以降の圧下においては、要求される蓋材の厚さに
応じて、適宜の圧下率を設定することができる。
層形成された上側のＮｉ基金属層の上にろう材箔が３０
〜６５％の圧下率で圧接される。前記圧下率は、芯材，
Ｎｉ基金属層およびろう材箔の重ね合わせ材の全体の厚
さに対する値である。前記Ｎｉ基金属層は、拡散焼鈍に
より軟化されているため、軟質で展延性に優れたろう材
箔と圧接しても、Ｎｉ基金属層に厚さ変動が生じにく
く、Ｎｉ基金属層の最小厚さ部におけるミクロクラック
の発生が防止される。前記圧下率が３０％未満では、ろ
う材箔の接合性が著しく劣るようになる。一方、圧下率
が６５％を越えると、Ｎｉ基金属層が拡散焼鈍の際に軟
化されているとはいえ、Ｎｉ基金属層の厚さ変動が大き
くなり、Ｎｉ基金属層が薄い場合にはミクロクラックが
発生するおそれがある。また、圧下の際にろう材箔と圧
下工具、例えば圧下ロールとの間の潤滑が不足するよう
になって、圧下工具の表面に焼き付き等の損傷が生じた
り、ろう材層に表面荒れが生じ、表面荒れが著しい場合
には溶着性も劣化するようになる。このため、圧下率を
３０〜６５％とし、好ましくは４０〜６０％、より好ま
しくは４５〜５５％とするのがよい。なお、ろう材箔圧
接工程における圧下率は、ろう材箔をＮｉ基金属層に圧
接するための初回圧下の圧下率を意味するものであり、
２回目以降の圧下においては、要求される蓋材の厚さに
応じて、適宜の圧下率を設定することができる。
【００２４】前記ろう材箔を形成するろう材としては、
軟ろう材（はんだ材）、硬ろう材のいずれも使用可能で
あるが、融点が４５０℃以下の軟ろう材、好ましくは３
５０℃以下、より好ましくは３００℃以下のものがよ
い。このような軟ろう材を用いることにより、蓋材１か
ら所定寸法に形成した蓋体を電子部品を収納するケース
の上面外周部に溶着する際、ろう材の溶融に要する加熱
温度を低くすることができ、ケースに収容された電子部
品への熱影響を抑制することができる。
軟ろう材（はんだ材）、硬ろう材のいずれも使用可能で
あるが、融点が４５０℃以下の軟ろう材、好ましくは３
５０℃以下、より好ましくは３００℃以下のものがよ
い。このような軟ろう材を用いることにより、蓋材１か
ら所定寸法に形成した蓋体を電子部品を収納するケース
の上面外周部に溶着する際、ろう材の溶融に要する加熱
温度を低くすることができ、ケースに収容された電子部
品への熱影響を抑制することができる。
【００２５】前記軟ろう材としては、例えば、Ｓｎ−Ａ
ｇ合金、Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｉｎ−Ａｇ合金、Ｚｎ−Ａｇ
合金、Ｓｎ−Ａｕ合金、Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−
Ａｇ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ合金などを用いるこ
とができる。また、軟ろう材のうち、Ｐｂを含まないも
のは環境を汚染しないので好適である。また、軟ろう材
のうち、共晶組成を有するものは、共晶温度で固体から
液体、あるいはその逆に速やかに変態するので好適であ
る。共晶組成を有する軟ろう材としては、例えば、３．
５wt％Ａｇ，残部ＳｎのＳｎＡｇ合金（共晶温度２２１
℃）、２wt％Ａｇ，残部ＢｉのＢｉＡｇ合金（共晶温度
２６２℃）、２wt％Ａｇ，残部ＩｎのＩｎＡｇ合金（共
晶温度１５６℃）、６２wt％Ｓｎ，２wt％Ａｇ，残部Ｐ
ｂのＰｂＳｎＡｇ合金（共晶温度２９６℃）などがあ
る。
ｇ合金、Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｉｎ−Ａｇ合金、Ｚｎ−Ａｇ
合金、Ｓｎ−Ａｕ合金、Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−
Ａｇ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ合金などを用いるこ
とができる。また、軟ろう材のうち、Ｐｂを含まないも
のは環境を汚染しないので好適である。また、軟ろう材
のうち、共晶組成を有するものは、共晶温度で固体から
液体、あるいはその逆に速やかに変態するので好適であ
る。共晶組成を有する軟ろう材としては、例えば、３．
５wt％Ａｇ，残部ＳｎのＳｎＡｇ合金（共晶温度２２１
℃）、２wt％Ａｇ，残部ＢｉのＢｉＡｇ合金（共晶温度
２６２℃）、２wt％Ａｇ，残部ＩｎのＩｎＡｇ合金（共
晶温度１５６℃）、６２wt％Ｓｎ，２wt％Ａｇ，残部Ｐ
ｂのＰｂＳｎＡｇ合金（共晶温度２９６℃）などがあ
る。
【００２６】ここで、上記蓋材１の製造に使用すること
ができる蓋材製造装置の概略を図２に基づいて説明す
る。この装置は、コイルから巻戻された帯板状の芯材
（素材）２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合
わせてロール間に通して圧接する一対の圧下ロール３
０，３０を備えたＮｉ基金属箔圧接手段３１と、前記Ｎ
ｉ基金属箔圧接手段３１によって芯材の両面にＮｉ基金
属層が圧接された積層体１０を拡散焼鈍する焼鈍炉３２
と、拡散焼鈍後の積層体１０の上側のＮｉ基金属層の上
にろう材箔５Ａを重ね合わせてロール間に通して圧接す
る一対の圧下ロール３３，３３を備えたろう材箔圧接手
段３４とを備えている。前記芯材２Ａ、Ｎｉ基金属箔３
Ａ，４Ａおよびろう材５Ａ、並びに積層体１０は、Ｎｉ
基金属箔圧接手段３１あるいはろう材箔圧接手段３４に
供給される前に、図例では表面活性化手段３６として備
えられた一対のブラシロール３５，３５のロール間に通
されて、表面酸化皮膜や汚れが除去され、接合表面が活
性化される。
ができる蓋材製造装置の概略を図２に基づいて説明す
る。この装置は、コイルから巻戻された帯板状の芯材
（素材）２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合
わせてロール間に通して圧接する一対の圧下ロール３
０，３０を備えたＮｉ基金属箔圧接手段３１と、前記Ｎ
ｉ基金属箔圧接手段３１によって芯材の両面にＮｉ基金
属層が圧接された積層体１０を拡散焼鈍する焼鈍炉３２
と、拡散焼鈍後の積層体１０の上側のＮｉ基金属層の上
にろう材箔５Ａを重ね合わせてロール間に通して圧接す
る一対の圧下ロール３３，３３を備えたろう材箔圧接手
段３４とを備えている。前記芯材２Ａ、Ｎｉ基金属箔３
Ａ，４Ａおよびろう材５Ａ、並びに積層体１０は、Ｎｉ
基金属箔圧接手段３１あるいはろう材箔圧接手段３４に
供給される前に、図例では表面活性化手段３６として備
えられた一対のブラシロール３５，３５のロール間に通
されて、表面酸化皮膜や汚れが除去され、接合表面が活
性化される。
【００２７】前記ろう材箔圧接手段３４によってろう材
箔５Ａが圧接され、ろう材層５が形成された蓋材１は、
巻取り装置３７にて巻き取られる。コイル状に巻き取ら
れた芯材１は、必要に応じて巻き戻されて、所定のサイ
ズに切断加工され、電子部品用パッケージの蓋体として
使用される。なお、蓋材１において、芯材２の上面にの
みにＮｉ基金属層３を積層形成する場合には、図２にお
いて、芯材２Ａの下側に供給されるＮｉ基金属箔４Ａは
当然不要である。
箔５Ａが圧接され、ろう材層５が形成された蓋材１は、
巻取り装置３７にて巻き取られる。コイル状に巻き取ら
れた芯材１は、必要に応じて巻き戻されて、所定のサイ
ズに切断加工され、電子部品用パッケージの蓋体として
使用される。なお、蓋材１において、芯材２の上面にの
みにＮｉ基金属層３を積層形成する場合には、図２にお
いて、芯材２Ａの下側に供給されるＮｉ基金属箔４Ａは
当然不要である。
【００２８】上記ろう材箔圧接工程において説明したよ
うに、ろう材箔圧接工程における初回圧下の際の圧下率
は、ろう材箔のＮｉ基金属層への接合性およびＮｉ基金
属層の厚さ変動、ひいては最小厚さ部におけるミクロク
ラックの発生、ろう材層の表面性状に影響を与える。本
発明者は上記製造方法によって製造された蓋材１のＮｉ
基金属層の厚さ変動を子細に観察した結果、図３に示す
ように、ろう材層５が積層形成されたＮｉ基金属層３の
最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２が所
定の値にあれば、ろう材層５とＮｉ基金属層３との接合
性、Ｎｉ基金属層３の健全性およびろう材層５の表面性
状が良好となることを知見するに至った。
うに、ろう材箔圧接工程における初回圧下の際の圧下率
は、ろう材箔のＮｉ基金属層への接合性およびＮｉ基金
属層の厚さ変動、ひいては最小厚さ部におけるミクロク
ラックの発生、ろう材層の表面性状に影響を与える。本
発明者は上記製造方法によって製造された蓋材１のＮｉ
基金属層の厚さ変動を子細に観察した結果、図３に示す
ように、ろう材層５が積層形成されたＮｉ基金属層３の
最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２が所
定の値にあれば、ろう材層５とＮｉ基金属層３との接合
性、Ｎｉ基金属層３の健全性およびろう材層５の表面性
状が良好となることを知見するに至った。
【００２９】かかる知見をもとにしてなされた本発明の
蓋材を、前記実施形態にかかる蓋材１に従って説明する
と、芯材２と、この芯材２の上に圧接され拡散接合され
たＮｉ基金属層３，４と、上側のＮｉ基金属層３の上に
圧接されたろう材層５とを備え、前記Ｎｉ基金属層３に
おける最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ
２が１．４〜１５とされたものである。
蓋材を、前記実施形態にかかる蓋材１に従って説明する
と、芯材２と、この芯材２の上に圧接され拡散接合され
たＮｉ基金属層３，４と、上側のＮｉ基金属層３の上に
圧接されたろう材層５とを備え、前記Ｎｉ基金属層３に
おける最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ
２が１．４〜１５とされたものである。
【００３０】この蓋材１によれば、Ｎｉ基金属層３，４
はＮｉ基金属箔が芯材２に圧接され、拡散接合されたも
のであるから、Ｎｉ基金属層をめっき処理により形成し
たとすれば生じるミクロホールやミクロクラックが生じ
ず、また芯材２とＮｉ基金属層３，４とは拡散接合され
ているので、両者の密着性も良好である。また、Ｎｉ基
金属層３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１
／Ｔ２を１．４〜１５にしたので、Ｎｉ基金属層３とろ
う材層５との圧接性も良好で、しかもＮｉ基金属層３が
比較的薄い場合でも、ろう材箔の圧接時にＮｉ基金属層
にミクロクラックが発生するのを防止することができ
る。すなわち、Ｔ１／Ｔ２が１．４未満では、Ｎｉ基金
属層３とろう材層５との接合性が低下し、ろう材層が剥
がれやすくなる。一方、Ｔ１／Ｔ２が１５を越えると、
Ｎｉ基金属層３が薄い場合にＮｉ基金属層３の厚さ最小
部にミクロクラックが発生するようになるとともに、圧
下時に圧下工具の表面に損傷が生じたり、ろう材層５に
表面荒れが生じるようになる。このため、Ｎｉ基金属層
３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２
を１．４〜１５、好ましくは２．０〜１０とする。
はＮｉ基金属箔が芯材２に圧接され、拡散接合されたも
のであるから、Ｎｉ基金属層をめっき処理により形成し
たとすれば生じるミクロホールやミクロクラックが生じ
ず、また芯材２とＮｉ基金属層３，４とは拡散接合され
ているので、両者の密着性も良好である。また、Ｎｉ基
金属層３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１
／Ｔ２を１．４〜１５にしたので、Ｎｉ基金属層３とろ
う材層５との圧接性も良好で、しかもＮｉ基金属層３が
比較的薄い場合でも、ろう材箔の圧接時にＮｉ基金属層
にミクロクラックが発生するのを防止することができ
る。すなわち、Ｔ１／Ｔ２が１．４未満では、Ｎｉ基金
属層３とろう材層５との接合性が低下し、ろう材層が剥
がれやすくなる。一方、Ｔ１／Ｔ２が１５を越えると、
Ｎｉ基金属層３が薄い場合にＮｉ基金属層３の厚さ最小
部にミクロクラックが発生するようになるとともに、圧
下時に圧下工具の表面に損傷が生じたり、ろう材層５に
表面荒れが生じるようになる。このため、Ｎｉ基金属層
３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比Ｔ１／Ｔ２
を１．４〜１５、好ましくは２．０〜１０とする。
【００３１】この発明においても、蓋材１の製造方法で
述べたように、芯材２としては、ＦｅおよびＮｉを主成
分とするＦｅＮｉ基合金で形成するのがよい。また、前
記ろう材層５は、融点が４５０℃以下の軟ろう材で形成
するのがよく、より好ましくは成分中にＰｂを含まない
軟ろう材で形成するのがよい。
述べたように、芯材２としては、ＦｅおよびＮｉを主成
分とするＦｅＮｉ基合金で形成するのがよい。また、前
記ろう材層５は、融点が４５０℃以下の軟ろう材で形成
するのがよく、より好ましくは成分中にＰｂを含まない
軟ろう材で形成するのがよい。
【００３２】次に、上記蓋材１を切断加工して所定寸法
に形成した蓋体２１を備えた電子部品用パッケージの実
施形態を図４を参照しながら説明する。なお、図におい
て、前記蓋体２１を構成する各部については蓋材１と同
様であるので、同符号を付し、説明を省略する。
に形成した蓋体２１を備えた電子部品用パッケージの実
施形態を図４を参照しながら説明する。なお、図におい
て、前記蓋体２１を構成する各部については蓋材１と同
様であるので、同符号を付し、説明を省略する。
【００３３】このパッケージ５１は、電子部品７０を収
納する収納スペース５２が形成され、この収納スペース
５２に連通する開口５３が上面に形成されたケース本体
５４を有し、このケース本体５１の上面外周部に、上端
部がろう材と容易に溶着される溶着促進層５６が接合さ
れたケース６０と、このケース６０の上面に付設された
蓋体２１とを備えており、蓋体２１のろう材層５が前記
溶着促進層５６の上端部に溶着されている。
納する収納スペース５２が形成され、この収納スペース
５２に連通する開口５３が上面に形成されたケース本体
５４を有し、このケース本体５１の上面外周部に、上端
部がろう材と容易に溶着される溶着促進層５６が接合さ
れたケース６０と、このケース６０の上面に付設された
蓋体２１とを備えており、蓋体２１のろう材層５が前記
溶着促進層５６の上端部に溶着されている。
【００３４】この実施形態では、前記ケース本体５４
は、熱膨張率の小さいセラミックスで形成されている。
このため、蓋体２１の芯材２は、ケース本体５４を形成
するセラミックスと同程度の熱膨張率を有するＦｅＮｉ
合金やＦｅＮｉＣｏ合金によって形成するのがよい。前
記溶着促進層５６は、ケース本体５４と一体的に焼成さ
れたＷやＭｏ等の高融点金属からなるメタライズ層を有
し、上端部にＡｕなどの貴金属によって形成された貴金
属層が形成されたものである。前記メタライズ層と貴金
属層との間には両層の接合性を向上させるためにＮｉ層
を形成してもよい。なお、前記溶着促進層は高融点金属
の焼結体で形成することもでき、この場合、前記メタラ
イズ層は省略してもよい。
は、熱膨張率の小さいセラミックスで形成されている。
このため、蓋体２１の芯材２は、ケース本体５４を形成
するセラミックスと同程度の熱膨張率を有するＦｅＮｉ
合金やＦｅＮｉＣｏ合金によって形成するのがよい。前
記溶着促進層５６は、ケース本体５４と一体的に焼成さ
れたＷやＭｏ等の高融点金属からなるメタライズ層を有
し、上端部にＡｕなどの貴金属によって形成された貴金
属層が形成されたものである。前記メタライズ層と貴金
属層との間には両層の接合性を向上させるためにＮｉ層
を形成してもよい。なお、前記溶着促進層は高融点金属
の焼結体で形成することもでき、この場合、前記メタラ
イズ層は省略してもよい。
【００３５】この電子部品用パッケージ５１は、その蓋
体２１が前記蓋材１と同様の構成を有しているため、芯
材２とＮｉ基金属層３，４、およびＮｉ基金属層３とろ
う材層５との密着性も良好であり、またＮｉ基金属層３
にミクロホールやミクロクラックが生じないため、優れ
た気密性を有し、その中に収納された電子部品の寿命を
向上させることができる。
体２１が前記蓋材１と同様の構成を有しているため、芯
材２とＮｉ基金属層３，４、およびＮｉ基金属層３とろ
う材層５との密着性も良好であり、またＮｉ基金属層３
にミクロホールやミクロクラックが生じないため、優れ
た気密性を有し、その中に収納された電子部品の寿命を
向上させることができる。
【００３６】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
るが、本発明の範囲は以下の実施例や上記実施形態によ
り限定的に解釈されるものではない。
るが、本発明の範囲は以下の実施例や上記実施形態によ
り限定的に解釈されるものではない。
【００３７】
【実施例】［実施例１］芯材（素材）として幅２０mm、
厚さ６５０μm の２９wt％Ｎｉ，１７wt％Ｃｏ，残部Ｆ
ｅからなるＦｅＮｉＣｏ合金板を、またＮｉ基金属箔と
して幅２０mm、厚さ４０μm の純Ｎｉ箔を準備した。図
２に示す製造装置のＮｉ基金属箔圧接手段３１によっ
て、芯材２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合
わせ、圧下率７３％でロール圧下した。このロール圧下
により、１７６μm の芯材の両面に厚さ１１μm のＮｉ
基金属層が圧接された積層体１０が得られた。この積層
体１０を焼鈍炉３２により種々の焼鈍条件にて拡散焼鈍
した。
厚さ６５０μm の２９wt％Ｎｉ，１７wt％Ｃｏ，残部Ｆ
ｅからなるＦｅＮｉＣｏ合金板を、またＮｉ基金属箔と
して幅２０mm、厚さ４０μm の純Ｎｉ箔を準備した。図
２に示す製造装置のＮｉ基金属箔圧接手段３１によっ
て、芯材２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合
わせ、圧下率７３％でロール圧下した。このロール圧下
により、１７６μm の芯材の両面に厚さ１１μm のＮｉ
基金属層が圧接された積層体１０が得られた。この積層
体１０を焼鈍炉３２により種々の焼鈍条件にて拡散焼鈍
した。
【００３８】拡散焼鈍後の積層体１０を用いて、Ｎｉ基
金属層の剥離テストを行った。剥離テストでは、Ｎｉ基
金属層を芯材から引き剥がすのに要する単位幅（１mm）
当たりの剥離力が測定された。その剥離力の大きさによ
り接合性が評価された。その結果を表１に示す。表１中
では、Ｎｉ基金属層と芯材が接合界面で完全に合金化し
て引き剥がしが不能であった場合を◎とし、引き剥がし
に１０kgｆ以上の剥離力を要した場合を○とし、引き剥
がしに１０kgｆ未満５kgｆ以上の剥離力を要した場合を
△とし、５kgｆ未満の剥離力で剥離した場合を×として
示す。なお、実用上は、５kgｆ以上の剥離力があればよ
い。表１より焼鈍温度８００℃以上かつ焼鈍時間（保持
時間）２分以上、あるいは焼鈍温度９００℃以上かつ焼
鈍時間１分以上で良好な接合性が得られた。
金属層の剥離テストを行った。剥離テストでは、Ｎｉ基
金属層を芯材から引き剥がすのに要する単位幅（１mm）
当たりの剥離力が測定された。その剥離力の大きさによ
り接合性が評価された。その結果を表１に示す。表１中
では、Ｎｉ基金属層と芯材が接合界面で完全に合金化し
て引き剥がしが不能であった場合を◎とし、引き剥がし
に１０kgｆ以上の剥離力を要した場合を○とし、引き剥
がしに１０kgｆ未満５kgｆ以上の剥離力を要した場合を
△とし、５kgｆ未満の剥離力で剥離した場合を×として
示す。なお、実用上は、５kgｆ以上の剥離力があればよ
い。表１より焼鈍温度８００℃以上かつ焼鈍時間（保持
時間）２分以上、あるいは焼鈍温度９００℃以上かつ焼
鈍時間１分以上で良好な接合性が得られた。
【００３９】
【表１】
【００４０】次に、焼鈍条件として８００℃×２分の積
層体と、９００℃×１分の積層体を用いて、これらの積
層体の一方のＮｉ基金属層に幅２０mm、厚さ８０μm 、
６０wt％Ｓｎ，残部ＰｂからなるＰｂＳｎ合金で形成さ
れたろう材箔５Ａを重ね合わせて、ろう材箔圧接手段３
３により圧下率４０％でロール圧下した。その結果、図
１に示すように、約１０５μm の芯材２の両面に各々平
均約７μm のＮｉ基金属層３，４が積層形成され、一方
のＮｉ基金属層３に平均約４８μm のろう材層５が形成
された蓋材１が得られた。
層体と、９００℃×１分の積層体を用いて、これらの積
層体の一方のＮｉ基金属層に幅２０mm、厚さ８０μm 、
６０wt％Ｓｎ，残部ＰｂからなるＰｂＳｎ合金で形成さ
れたろう材箔５Ａを重ね合わせて、ろう材箔圧接手段３
３により圧下率４０％でロール圧下した。その結果、図
１に示すように、約１０５μm の芯材２の両面に各々平
均約７μm のＮｉ基金属層３，４が積層形成され、一方
のＮｉ基金属層３に平均約４８μm のろう材層５が形成
された蓋材１が得られた。
【００４１】この蓋材１から試験片を採取し、断面を顕
微鏡観察したところ、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との
接合状態は良好であった。また、以下の要領でＮｉ基金
属層３を調べたところ、Ｎｉ基金属層３にはミクロクラ
ックの発生も認められなかった。試験片から化学的処理
によりろう材層５を除去し、Ｎｉ基金属層３の表面を光
学顕微鏡を用いて、倍率：×５０で全体観察し、倍率：
×１００で局部観察を行い、Ｎｉ基金属層３のクラック
の有無を調べた。また、以下の要領でＮｉ基金属層３の
厚さ比を調べたところ、２．０〜３．０の範囲内であっ
た。試験片の断面を光学顕微鏡（倍率：×４００）を通
して写真に撮り、図３に示すように、Ｎｉ基金属層３の
最大厚さＴ１と最小厚さＴ２とを測定し、その比Ｔ１／
Ｔ２を求めた。
微鏡観察したところ、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との
接合状態は良好であった。また、以下の要領でＮｉ基金
属層３を調べたところ、Ｎｉ基金属層３にはミクロクラ
ックの発生も認められなかった。試験片から化学的処理
によりろう材層５を除去し、Ｎｉ基金属層３の表面を光
学顕微鏡を用いて、倍率：×５０で全体観察し、倍率：
×１００で局部観察を行い、Ｎｉ基金属層３のクラック
の有無を調べた。また、以下の要領でＮｉ基金属層３の
厚さ比を調べたところ、２．０〜３．０の範囲内であっ
た。試験片の断面を光学顕微鏡（倍率：×４００）を通
して写真に撮り、図３に示すように、Ｎｉ基金属層３の
最大厚さＴ１と最小厚さＴ２とを測定し、その比Ｔ１／
Ｔ２を求めた。
【００４２】［実施例２］この実施例の蓋材１の基本構
造は、図１の通りであり、芯材として２９wt％Ｎｉ，１
７wt％Ｃｏ，残部ＦｅからなるＦｅＮｉＣｏ合金を、Ｎ
ｉ基金属として純Ｎｉを、軟ろう材として６２wt％Ｓ
ｎ，２wt％Ａｇ，残部ＰｂからなるＰｂＳｎＡｇ合金お
よび２wt％Ａｇ，残部ＳｎからなるＳｎＡｇ合金を用い
た。
造は、図１の通りであり、芯材として２９wt％Ｎｉ，１
７wt％Ｃｏ，残部ＦｅからなるＦｅＮｉＣｏ合金を、Ｎ
ｉ基金属として純Ｎｉを、軟ろう材として６２wt％Ｓ
ｎ，２wt％Ａｇ，残部ＰｂからなるＰｂＳｎＡｇ合金お
よび２wt％Ａｇ，残部ＳｎからなるＳｎＡｇ合金を用い
た。
【００４３】この実施例の蓋材１は、図２に示す製造装
置によって製造された。上記蓋材製造装置を用いて、蓋
材１を製造するに際し、使用した芯材（素材）２Ａのサ
イズは幅２０mm、厚さ１３００μm であり、Ｎｉ基金属
箔３Ａ，４Ａのサイズは幅２０mm、厚さ２００μm であ
り、ろう材箔５Ａのサイズは幅２０mm、厚さ１００μm
であった。
置によって製造された。上記蓋材製造装置を用いて、蓋
材１を製造するに際し、使用した芯材（素材）２Ａのサ
イズは幅２０mm、厚さ１３００μm であり、Ｎｉ基金属
箔３Ａ，４Ａのサイズは幅２０mm、厚さ２００μm であ
り、ろう材箔５Ａのサイズは幅２０mm、厚さ１００μm
であった。
【００４４】前記Ｎｉ基金属箔圧接手段３１を用いて、
芯材２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合わ
せ、圧下率６５％でロール圧下した。このロール圧下に
より、４５０μm の芯材の両面に厚さ７０μm のＮｉ基
金属層が接合された積層体１０が得られた。この積層体
１０を１０００℃×３分で拡散焼鈍した。次に、前記ろ
う材箔圧接手段３３を用いて、拡散焼鈍後の前記積層体
１０にろう材箔５Ａを重ね合わせ、その重ね合わせ材の
全体厚さ対する圧下率を種々変えて１回のロール圧下を
行い、ろう材箔５ＡをＮｉ基金属層の上に圧接した。
芯材２Ａの両面にＮｉ基金属箔３Ａ，４Ａを重ね合わ
せ、圧下率６５％でロール圧下した。このロール圧下に
より、４５０μm の芯材の両面に厚さ７０μm のＮｉ基
金属層が接合された積層体１０が得られた。この積層体
１０を１０００℃×３分で拡散焼鈍した。次に、前記ろ
う材箔圧接手段３３を用いて、拡散焼鈍後の前記積層体
１０にろう材箔５Ａを重ね合わせ、その重ね合わせ材の
全体厚さ対する圧下率を種々変えて１回のロール圧下を
行い、ろう材箔５ＡをＮｉ基金属層の上に圧接した。
【００４５】このようにして製造された蓋材１から試験
片を採取し、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との接合状
態、Ｎｉ基金属層３のミクロクラックの発生の有無を調
べた。また、目視観察により、ろう材層５の表面状態を
調べた。さらに、Ｎｉ基金属層３の厚さ変化を調べ、Ｎ
ｉ基金属層３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比
Ｔ１／Ｔ２を求めた。
片を採取し、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との接合状
態、Ｎｉ基金属層３のミクロクラックの発生の有無を調
べた。また、目視観察により、ろう材層５の表面状態を
調べた。さらに、Ｎｉ基金属層３の厚さ変化を調べ、Ｎ
ｉ基金属層３の最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対する比
Ｔ１／Ｔ２を求めた。
【００４６】前記接合状態は、蓋材１から採取した長さ
１００mmの試験片を用いて、その長さ方向の中央を中心
として試験片の両端が重ね合うように１８０°折り曲
げ、屈曲部を指で挟持した後、試験片を元に戻して屈曲
部におけるろう材層５の剥離の有無を観察した。また、
Ｎｉ基金属層３のミクロクラック発生の有無、Ｎｉ基金
属層３の厚さ比は、実施例１と同様にして調べた。
１００mmの試験片を用いて、その長さ方向の中央を中心
として試験片の両端が重ね合うように１８０°折り曲
げ、屈曲部を指で挟持した後、試験片を元に戻して屈曲
部におけるろう材層５の剥離の有無を観察した。また、
Ｎｉ基金属層３のミクロクラック発生の有無、Ｎｉ基金
属層３の厚さ比は、実施例１と同様にして調べた。
【００４７】これらの調査結果を表２に示す。表２中、
ろう材層の接合状態について、ろう材層５がＮｉ基金属
層３から浮き上がらず、剥離しなかったものを○、ろう
材層５がＮｉ基金属層３から浮き上がり、剥離したもの
を×として示した。また、同表中、ろう材層の表面状態
は、ろう材層５に表面荒れが生じなかったものを○、生
じたものを×として示した。全ての試料について、Ｎｉ
基金属層３にはミクロクラックの発生は認められなかっ
たので、この点について表２には示されていない。
ろう材層の接合状態について、ろう材層５がＮｉ基金属
層３から浮き上がらず、剥離しなかったものを○、ろう
材層５がＮｉ基金属層３から浮き上がり、剥離したもの
を×として示した。また、同表中、ろう材層の表面状態
は、ろう材層５に表面荒れが生じなかったものを○、生
じたものを×として示した。全ての試料について、Ｎｉ
基金属層３にはミクロクラックの発生は認められなかっ
たので、この点について表２には示されていない。
【００４８】
【表２】
【００４９】表２より、圧下率が２５％以下の試料No.
１および２は、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との接合性
が悪く、気密性に問題があることが予想された。これに
対して、圧下率が３０〜７０％の試料No.３〜１０では
良好な接合状態が得られたが、圧下率が７０％の試料N
o.１０ではろう材箔を圧接する際に圧下ロールの表面に
焼き付きが生じ、ろう材層５に表面荒れが生じた。
１および２は、Ｎｉ基金属層３とろう材層５との接合性
が悪く、気密性に問題があることが予想された。これに
対して、圧下率が３０〜７０％の試料No.３〜１０では
良好な接合状態が得られたが、圧下率が７０％の試料N
o.１０ではろう材箔を圧接する際に圧下ロールの表面に
焼き付きが生じ、ろう材層５に表面荒れが生じた。
【００５０】一方、蓋材１の断面観察の結果、圧下率３
０〜６５％の範囲では、Ｎｉ基金属層３の厚さ比Ｔ１／
Ｔ２が１．４〜１５となっており、Ｎｉ基金属層３には
厚さ変動が生じるものの、最小厚さ部においてもミクロ
クラックは発生せず、ろう材層５の表面性状も良好であ
った。なお、試料No.１０は、Ｔ１／Ｔ２が２５であっ
たが、Ｎｉ基金属層３の平均厚さが比較的厚いものであ
ったので、Ｎｉ基金属層３にミクロクラックが発生しな
かったものと推測された。
０〜６５％の範囲では、Ｎｉ基金属層３の厚さ比Ｔ１／
Ｔ２が１．４〜１５となっており、Ｎｉ基金属層３には
厚さ変動が生じるものの、最小厚さ部においてもミクロ
クラックは発生せず、ろう材層５の表面性状も良好であ
った。なお、試料No.１０は、Ｔ１／Ｔ２が２５であっ
たが、Ｎｉ基金属層３の平均厚さが比較的厚いものであ
ったので、Ｎｉ基金属層３にミクロクラックが発生しな
かったものと推測された。
【００５１】次に、図４に示すように、セラミックスで
形成されたケース本体５４の上面外周部に、Ｗからなる
メタライズ層、Ｎｉ層およびＡｕ層がこの順序で形成さ
れた溶着促進層５６を備えたケース６０を準備した。こ
のケースの外形サイズは長さ１５mm、幅１０mm、高さ１
０mmであり、収納スペース５２の大きさは長さ９mm、幅
４mm、深さ７mmであった。また、試料No. ３〜９につい
て、蓋材１を加工して、ケース６０の平面寸法と同寸法
に形成した蓋体２１を準備した。そして、ケース６０の
上端部にろう材層５が当接するように蓋体２１を重ね合
わせた後、ヘリウムガス雰囲気中で、試料No. ３，４，
６，８および９を３１０℃に、試料No.５および７を２
４０℃に加熱し、蓋体２１をケース６０の上端外周部に
溶着した。
形成されたケース本体５４の上面外周部に、Ｗからなる
メタライズ層、Ｎｉ層およびＡｕ層がこの順序で形成さ
れた溶着促進層５６を備えたケース６０を準備した。こ
のケースの外形サイズは長さ１５mm、幅１０mm、高さ１
０mmであり、収納スペース５２の大きさは長さ９mm、幅
４mm、深さ７mmであった。また、試料No. ３〜９につい
て、蓋材１を加工して、ケース６０の平面寸法と同寸法
に形成した蓋体２１を準備した。そして、ケース６０の
上端部にろう材層５が当接するように蓋体２１を重ね合
わせた後、ヘリウムガス雰囲気中で、試料No. ３，４，
６，８および９を３１０℃に、試料No.５および７を２
４０℃に加熱し、蓋体２１をケース６０の上端外周部に
溶着した。
【００５２】このようにして組み立てたパッケージを真
空容器に入れて密閉し、真空容器内のガスをイオンポン
プで排気し、到達真空度における排気ガス中のヘリウム
ガスの有無を調べた。その結果、ヘリウムガスは認めら
れなかった。これより、これらのパッケージは気密性に
優れていることが確かめられた。
空容器に入れて密閉し、真空容器内のガスをイオンポン
プで排気し、到達真空度における排気ガス中のヘリウム
ガスの有無を調べた。その結果、ヘリウムガスは認めら
れなかった。これより、これらのパッケージは気密性に
優れていることが確かめられた。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、芯材とＮｉ基金属層と
は拡散接合により強固に密着し、Ｎｉ基金属層とろう材
層とは圧接性が良好で、溶着の際の密着性も良好であ
る。また、Ｎｉ基金属層にはミクロホールやミクロクラ
ックも生じない。このため、本発明の蓋材から形成した
蓋体を用いることによって、気密性に優れた電子部品用
パッケージが得られ、電子部品の寿命の向上、品質の劣
化防止を図ることができる。
は拡散接合により強固に密着し、Ｎｉ基金属層とろう材
層とは圧接性が良好で、溶着の際の密着性も良好であ
る。また、Ｎｉ基金属層にはミクロホールやミクロクラ
ックも生じない。このため、本発明の蓋材から形成した
蓋体を用いることによって、気密性に優れた電子部品用
パッケージが得られ、電子部品の寿命の向上、品質の劣
化防止を図ることができる。
【図１】本発明の実施形態にかかる蓋材の基本構造を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図２】本発明の製造方法を実施する蓋材製造装置の概
略図である。
略図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる蓋材の部分拡大断面
図である。
図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる電子部品用パッケー
ジの基本構造を示す断面図である。
ジの基本構造を示す断面図である。
１ 蓋材 ２ 芯材 ３，４ Ｎｉ基金属層 ５ ろう材層 ２１ 蓋体 ６０ ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−53341（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−199622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−51661（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/02 H01L 23/06 B23K 20/00 310 B23K 20/00 350
Claims (14)
- 【請求項１】 電子部品を収納する収納スペースが上面
に開口するように形成されたケースの上面外周部に溶着
される蓋体用の蓋材の製造方法であって、芯材の上にＮ
ｉを主成分とするＮｉ基金属で形成されたＮｉ基金属箔
を圧接してＮｉ基金属層を積層形成するＮｉ基金属箔圧
接工程と、 前記Ｎｉ基金属層が積層形成された芯材を拡散焼鈍して
前記芯材に前記Ｎｉ基金属層を拡散接合する拡散焼鈍工
程と、 前記拡散焼鈍工程後にＮｉ基金属層の上にろう材箔を３
０〜６５％の圧下率で圧接してろう材層を積層形成する
ろう材箔圧接工程とを有する蓋材の製造方法。 - 【請求項２】 前記金属箔圧接工程において、芯材はＦ
ｅおよびＮｉを主成分とするＦｅＮｉ基合金で形成され
たものである請求項１に記載した蓋材の製造方法。 - 【請求項３】 前記拡散焼鈍工程において、拡散焼鈍条
件は焼鈍温度を８００℃以上かつ焼鈍時間を２分以上と
する請求項２に記載した蓋材の製造方法。 - 【請求項４】 前記拡散焼鈍工程において、拡散焼鈍条
件は焼鈍温度を９００℃以上かつ焼鈍時間を１分以上と
する請求項２に記載した蓋材の製造方法。 - 【請求項５】 前記ろう材箔圧接工程において、ろう材
箔は融点が４５０℃以下の軟ろう材によって形成された
ものである請求項１〜４のいずれか１項に記載した蓋材
の製造方法。 - 【請求項６】 前記ろう材箔は、成分中にＰｂを含まな
い軟ろう材によって形成されたものである請求項５に記
載した蓋材の製造方法。 - 【請求項７】 電子部品を収納する収納スペースが上面
に開口するように形成されたケースの上面外周部に溶着
される蓋体用の蓋材であって、 芯材と、 この芯材の上にロール圧下により圧接され拡散接合され
た、Ｎｉを主成分とするＮｉ基金属で形成されたＮｉ基
金属層と、 このＮｉ基金属層の上にロール圧下により圧接されたろ
う材層とを備え、 前記Ｎｉ基金属層における最大厚さＴ１の最小厚さＴ２
に対する比Ｔ１／Ｔ２が１．４〜１５とされた蓋材。 - 【請求項８】 前記芯材はＦｅおよびＮｉを主成分とす
るＦｅＮｉ基合金で形成された請求項７に記載した蓋
材。 - 【請求項９】 前記ろう材層は融点が４５０℃以下の軟
ろう材で形成された請求項７または８に記載した蓋材。 - 【請求項１０】 前記ろう材層は成分中にＰｂを含まな
い軟ろう材で形成された請求項９に記載した蓋材。 - 【請求項１１】 電子部品を収納する収納スペースが上
面に開口するように形成されたケースと、このケースの
上面に付設された蓋体とを備えた電子部品用パッケージ
であって、 前記蓋体は、芯材と、この芯材の上にロール圧下により
圧接され拡散接合された、Ｎｉを主成分とするＮｉ基金
属で形成されたＮｉ基金属層と、このＮｉ基金属層の上
にロール圧下により圧接されたろう材層とを備え、前記
Ｎｉ基金属層における最大厚さＴ１の最小厚さＴ２に対
する比Ｔ１／Ｔ２が１．４〜１５とされたものであり、 前記ろう材層がケースの上面外周部に溶着された電子部
品用パッケージ。 - 【請求項１２】 前記芯材はＦｅおよびＮｉを主成分と
するＦｅＮｉ基合金で形成された請求項１１に記載した
電子部品用パッケージ。 - 【請求項１３】 前記ろう材層は融点が４５０℃以下の
軟ろう材で形成された請求項１１または１２に記載した
電子部品用パッケージ。 - 【請求項１４】 前記ろう材層は成分中にＰｂを含まな
い軟ろう材で形成された請求項１３に記載した電子部品
用パッケージ。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP11218310A JP3078544B2 (ja) | 1998-09-24 | 1999-08-02 | 電子部品用パッケージ、その蓋体用の蓋材およびその蓋材の製造方法 |
| US09/395,179 US6974635B1 (en) | 1998-09-24 | 1999-09-14 | Package for electronic component, lid material for package lid, and production method for lid material |
| DE69940091T DE69940091D1 (de) | 1998-09-24 | 1999-09-17 | Herstellungsverfahren für ein Deckelmaterial für eine Verpackung für elektronische Komponente |
| KR1019990040001A KR100703829B1 (ko) | 1998-09-24 | 1999-09-17 | 전자부품용 패키지, 그 덮개체용 덮개재 및 그 덮개재의 제조방법 |
| EP99118476A EP0989605B1 (en) | 1998-09-24 | 1999-09-17 | Production method for lid material for a package for electronic components. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26886398 | 1998-09-24 | ||
| JP10-268863 | 1998-09-24 | ||
| JP11218310A JP3078544B2 (ja) | 1998-09-24 | 1999-08-02 | 電子部品用パッケージ、その蓋体用の蓋材およびその蓋材の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164746A JP2000164746A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3078544B2 true JP3078544B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=26522497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11218310A Expired - Fee Related JP3078544B2 (ja) | 1998-09-24 | 1999-08-02 | 電子部品用パッケージ、その蓋体用の蓋材およびその蓋材の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0989605B1 (ja) |
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| CN1222033C (zh) | 2001-03-27 | 2005-10-05 | 株式会社新王材料 | 电子器件用封装体及其制造方法 |
| WO2003043082A1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Sumitomo Special Metals C0., Ltd. | Package for electronic parts, lid thereof, material for the lid and method for producing the lid material |
| JP2003158211A (ja) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Daishinku Corp | 電子部品用パッケージおよび当該パッケージを用いた圧電振動デバイス |
| KR100908949B1 (ko) | 2002-12-20 | 2009-07-22 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 미세-가공되고 일체화된 유체 전달 시스템 |
| JP4026573B2 (ja) * | 2003-09-24 | 2007-12-26 | 株式会社デンソー | 電子装置を収納するパッケージの製造方法 |
| JP4430513B2 (ja) * | 2003-11-19 | 2010-03-10 | 日本電波工業株式会社 | 水晶振動子 |
| DE112005000051T5 (de) * | 2004-11-05 | 2006-08-31 | Neomax Materials Co., Ltd., Suita | Hermetische Abdichtkappe, Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtkappe sowie Aufbewahrungsverpackung für eine elektronische Komponente |
| WO2006098233A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Neomax Materials Co., Ltd. | 電子部品用パッケージ、その蓋体、その蓋体用の蓋材及びその蓋材の製造方法 |
| TWI298120B (en) * | 2005-12-05 | 2008-06-21 | Quanta Comp Inc | Mobile electronic device housing structure |
| US7798388B2 (en) | 2007-05-31 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Method of diffusion bonding a fluid flow apparatus |
| US8431820B2 (en) * | 2008-05-02 | 2013-04-30 | Neomax Materials Co., Ltd. | Hermetic sealing cap |
| US8730656B2 (en) | 2010-11-12 | 2014-05-20 | Apple Inc. | Unitary housing for electronic device |
| CN104999733A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-10-28 | 苏州市大力电器有限公司 | 用于塑钢窗五金件的可铸性材料 |
| JP2017011237A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | セイコーエプソン株式会社 | 蓋体、パッケージ、電子デバイス、電子機器及び移動体 |
| JP6419657B2 (ja) * | 2015-06-26 | 2018-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | 電子部品用パッケージの蓋用素材とその製造方法 |
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| DE3010076A1 (de) | 1980-03-15 | 1981-09-24 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Halbzeug fuer die herstellung von metalldeckeln zum verschliessen von gehaeusen aus keramischem werkstoff |
| JPS57143847A (en) | 1981-02-27 | 1982-09-06 | Nec Corp | Air-tight sealed package |
| JPS6039249A (ja) | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | 演算装置 |
| US4666796A (en) | 1984-09-26 | 1987-05-19 | Allied Corporation | Plated parts and their production |
| US4640438A (en) | 1986-03-17 | 1987-02-03 | Comienco Limited | Cover for semiconductor device packages |
| US4737418A (en) * | 1986-12-22 | 1988-04-12 | Advanced Materials Technology Corp. | Nickel clad corrosion resistant lid for semiconductor package |
| JPH0653341A (ja) | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Mitsubishi Materials Corp | 半導体装置用クラッドキャップ |
| US5361971A (en) * | 1993-01-19 | 1994-11-08 | Hughes Aircraft Company | Intermediate-temperature diffusion welding |
| WO1994024702A1 (en) | 1993-04-13 | 1994-10-27 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Metal cover for ceramic package and method of making same |
| JPH0846075A (ja) | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Kinseki Ltd | 電子部品パッケージ |
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-
1999
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