JP3158110B2 - Electronic device manufacturing method - Google Patents
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Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス等の
絶縁基体と金属蓋体とから成る容器の内部に圧電振動子
や半導体素子等の電子部品を気密に封止する電子部品の
封止方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for sealing an electronic component such as a piezoelectric vibrator or a semiconductor element in a container formed of an insulating base such as ceramics and a metal cover in an airtight manner. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】圧電振動子や半導体素子等の電子部品
は、この電子部品を収容するための容器の内部に気密に
封止されることによって製品としての電子装置となる。2. Description of the Related Art Electronic components such as a piezoelectric vibrator and a semiconductor element are hermetically sealed in a container for accommodating the electronic components, thereby forming an electronic device as a product.
【0003】かかる電子装置において、最も信頼性が高
いとされるものは、酸化アルミニウム質焼結体等のセラ
ミックスから成り、上面中央部に電子部品が搭載される
搭載部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の上面に搭載
部を取り囲むようにして取着された鉄−ニッケル合金や
鉄−ニッケル−コバルト合金から成る金属枠体と、この
金属枠体にシーム溶接により接合される鉄−ニッケル合
金や鉄−ニッケル−コバルト合金から成る金属蓋体とか
ら成る容器内部に電子部品を気密に封止したタイプのも
のである。[0003] Among such electronic devices, the most reliable one is an insulating base made of ceramics such as an aluminum oxide sintered body and having a mounting portion in the center of the upper surface on which electronic components are mounted. A metal frame made of an iron-nickel alloy or an iron-nickel-cobalt alloy attached to the upper surface of the insulating base so as to surround the mounting portion; an iron-nickel alloy joined to the metal frame by seam welding; This is a type in which electronic components are hermetically sealed in a container made of a metal lid made of an iron-nickel-cobalt alloy.
【0004】そして、このタイプの電子装置の場合に
は、絶縁基体の搭載部に電子部品を搭載した後、絶縁基
体に取着された金属枠体に金属蓋体を載置して、この金
属蓋体の外周縁にシーム溶接機の一対のローラー電極を
接触させながら転動させるとともにこのローラー電極間
に溶接のための大電流を流し金属枠体に金属蓋体をシー
ム溶接することによって製作される。In the case of this type of electronic device, an electronic component is mounted on a mounting portion of the insulating base, and a metal lid is mounted on a metal frame attached to the insulating base, and the metal cover is mounted on the metal frame. Rolled while contacting a pair of roller electrodes of a seam welding machine with the outer peripheral edge of the lid, and a large current for welding is passed between these roller electrodes to seam weld the metal lid to the metal frame. You.
【0005】なお、上述のタイプの電子装置において絶
縁基体に取着された金属枠体は、絶縁基体の上面に搭載
部を取り囲むようにして枠状のメタライズ金属層を被着
させておくとともにこのメタライズ金属層にニッケルめ
っき層を被着させた後、このニッケルめっき層が被着さ
れたメタライズ金属層に金属枠体を銀ろう等のろう材を
介してろう付けすることによって取着されている。[0005] In the electronic device of the type described above, the metal frame attached to the insulating base is provided with a frame-shaped metallized metal layer on the upper surface of the insulating base so as to surround the mounting portion. After a nickel plating layer is deposited on the metallized metal layer, the nickel plating layer is attached to the deposited metallized metal layer by brazing a metal frame through a brazing material such as silver brazing. .
【0006】しかしながら、このタイプの電子装置は、
絶縁基体の搭載部に電子部品を搭載した後、絶縁基体に
取着された金属枠体に金属蓋体をシーム溶接する際、シ
ーム溶接機のローラー電極の移動速度がせいぜい3mm
/秒程度と遅く、そのため例えば3mm角の金属蓋体を
絶縁基体にろう付けされた金属枠体にシーム溶接するの
に数秒程度の長時間を要するため、生産性が低いという
問題点があった。However, this type of electronic device is
After the electronic component is mounted on the mounting portion of the insulating substrate, when the metal lid is seam-welded to the metal frame attached to the insulating substrate, the moving speed of the roller electrode of the seam welding machine is at most 3 mm.
Per second, so that it takes a long time of several seconds to seam weld a metal cover of, for example, 3 mm square to a metal frame brazed to an insulating base, and there is a problem of low productivity. .
【0007】さらに、絶縁基体に金属蓋体をシーム溶接
するための下地金属として金属枠体が必要であり、金属
枠体の分だけ電子装置の高さが高いものとなってしまう
とともに高価なものとなってしまうという問題点も有し
ていた。Further, a metal frame is required as a base metal for seam welding the metal lid to the insulating base, and the height of the electronic device is increased by the amount of the metal frame and it is expensive. There was also a problem that would be.
【0008】そこで、上面中央部に電子部品を搭載する
搭載部を、および上面外周部に搭載部を取り囲む枠状で
厚みが10〜20μm程度のメタライズ金属層を有する酸化
アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成る絶縁基
体と、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金
から成る金属蓋体とから成る容器を準備するとともに、
絶縁基体の搭載部に電子部品を搭載した後、絶縁基体の
メタライズ金属層に金属蓋体を間にろう材を介してエレ
クトロンビーム溶接することにより絶縁基体と金属蓋体
とから成る容器の内部に電子部品を気密に封止した電子
装置が提案されている。Accordingly, a mounting portion for mounting an electronic component is provided at the center of the upper surface and an aluminum oxide sintered body having a metallized metal layer having a thickness of about 10 to 20 μm surrounding the mounting portion at the outer peripheral portion of the upper surface. Prepare a container comprising an insulating base made of ceramics and a metal lid made of iron-nickel alloy or iron-nickel-cobalt alloy,
After mounting the electronic component on the mounting portion of the insulating base, the metal lid is electron-beam-welded to the metallized metal layer of the insulating base via a brazing filler metal, so that the inside of the container consisting of the insulating base and the metal lid is formed. Electronic devices in which electronic components are hermetically sealed have been proposed.
【0009】この絶縁基体のメタライズ金属層に金属蓋
体を間にろう材を介してエレクトロンビーム溶接により
接合させた容器の内部に電子部品を気密に封止したタイ
プの電子装置は、絶縁基体のメタライズ金属層にニッケ
ルめっきを2〜5μmの厚みに被着させておくとともに
このニッケルめっきが被着されたメタライズ金属層上に
金属蓋体を間にろう材を挟んで載置し、しかる後、エレ
クトロンビームを磁界によって枠状のメタライズ金属層
に沿って少なくとも一周移動させながら金属蓋体の上面
に連続して照射し、この照射したエレクトロンビームに
よる熱エネルギーでエレクトロンビームが照射された部
分に対応するろう材を溶融させることによって金属蓋体
と絶縁基体とが接合される。An electronic device of a type in which electronic components are hermetically sealed inside a container in which a metal lid is joined to a metallized metal layer of the insulating base by an electron beam welding with a brazing material therebetween is used as the insulating base. Nickel plating is applied to the metallized metal layer to a thickness of 2 to 5 μm, and a metal lid is placed on the metallized metal layer to which the nickel plating is applied with a brazing material interposed therebetween. The electron beam is continuously irradiated on the upper surface of the metal lid while moving at least one round along the frame-shaped metallized metal layer by a magnetic field, and the heat energy of the irradiated electron beam corresponds to the portion irradiated with the electron beam. The metal lid and the insulating base are joined by melting the brazing material.
【0010】この絶縁基体のメタライズ金属層に金属蓋
体を間にろう材を介してエレクトロンビーム溶接により
接合した容器内部に電子部品を気密に封止したタイプの
電子装置によれば、エレクトロンビームは磁界によつて
移動させながら照射されることから約300 mm/秒以上
の高速で移動させることができ、例えば3mm角の金属
蓋体を0.1 秒以下の極めて短時間のうちに絶縁基体のメ
タライズ金属層に溶接することができ、このため生産性
に極めて優れる。さらに、溶接のための下地金属として
金属枠体を必要としないことから、その分、高さを低く
することができ、かつ安価である。According to an electronic device of the type in which electronic components are hermetically sealed inside a container in which a metal lid is joined to the metallized metal layer of the insulating base by a beam brazing material via an electron beam welding, the electron beam is sealed. Since the irradiation is performed while moving by the magnetic field, the metal cover can be moved at a high speed of about 300 mm / sec or more. The layers can be welded, which results in extremely high productivity. Further, since a metal frame is not required as a base metal for welding, the height can be reduced accordingly and the cost is low.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子装置によれば、金属蓋体を絶縁基体のメタライ
ズ金属層に間にろう材を介してエレクトロンビーム溶接
する際に、エレクトロンビームの熱によりろう材の内部
に含まれるガスが容器の内部に多量に放出され、このガ
スが容器の内部に残留して容器の内部に収容された電子
部品の正常な作動に悪影響を及ぼしてしまうという問題
点を有していた。However, according to such an electronic device, when an electron beam is welded between a metal cover and a metallized metal layer of an insulating substrate via a brazing material, heat generated by the electron beam is used. A large amount of gas contained in the brazing material is released into the container, and this gas remains in the container and adversely affects the normal operation of the electronic components housed in the container. Had.
【0012】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出
されたものであり、その目的は、金属蓋体を絶縁基体の
メタライズ金属層に間にろう材を介してエレクトロンビ
ーム溶接する際、容器の内部に不要なガスが多量に残留
することがなく、容器の内部に収容する電子部品を正常
に作動させることができる電子装置の製造方法を提供す
ることにある。The present invention has been devised in view of such a conventional problem, and has as its object to perform electron beam welding between a metal cover and a metallized metal layer of an insulating base via a brazing material between the metal cover and the metallized metal layer. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an electronic device that does not cause a large amount of unnecessary gas to remain inside a container and can normally operate electronic components housed inside the container.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の電子装置の製造
方法は、絶縁基体上に被着された枠状のメタライズ金属
層の内側に電子部品を搭載した後、前記メタライズ金属
層上にろう材を挟んで金属蓋体を載置する工程と、前記
金属蓋体に対しエレクトロンビームを前記メタライズ金
属層に沿って移動させながら断続的に照射して前記ろう
材を溶融させ、前記メタライズ金属層と前記金属蓋体と
を不連続部を設けて前記ろう材で接合する工程と、前記
金属蓋体の上面にエレクトロンビームを照射して標識を
形成する工程と、前記不連続部から前記金属蓋体内側を
排気する工程と、前記金属蓋体に対しエレクトロンビー
ムを前記不連続部に沿って照射して前記ろう材を溶融さ
せ、前記不連続部をなくして前記メタライズ金属層と前
記金属蓋体とを前記ろう材で接合する工程とを順次行な
うことを特徴とするものである。According to a method of manufacturing an electronic device of the present invention, an electronic component is mounted inside a frame-shaped metallized metal layer adhered on an insulating substrate, and then, the electronic component is mounted on the metallized metal layer. Placing a metal lid across the material, intermittently irradiating the metal lid with an electron beam moving along the metallized metal layer to melt the brazing material, Forming a mark by irradiating an electron beam on an upper surface of the metal cover, providing a discontinuous portion between the metal cover and the metal cover, Exhausting the inside of the body, irradiating the metal cover with an electron beam along the discontinuous portion to melt the brazing material, eliminating the discontinuous portion, removing the metallized metal layer and the metal cover And before Is characterized in that sequentially carried out and bonding with the brazing material.
【0014】本発明の電子装置の製造方法によれば、エ
レクトロンビームの照射によるメタライズ金属層と金属
蓋体との接合が、まず金属蓋体の全周のうちの一部に不
連続部が形成されるようにしてメタライズ金属層に沿っ
てエレクトロンビームを断続的に照射することにより行
なわれ、次に金属蓋体の上面にエレクトロンビームを照
射して標識を形成し、次にその不連続部から金属蓋体内
側のガスを排気した後、不連続部に沿って金属蓋体にエ
レクトロンビームを照射して不連続部をなくしてメタラ
イズ金属層と金属蓋体とをろう材で接合することから、
エレクトロンビームの熱により溶融したろう材から発生
するガスはそのほとんどが不連続部から排気されるの
で、金属蓋体の内側には最後に封止される不連続部に対
応する部位のろう材から発生する極めてわずかな量のガ
スしか残留しない。さらに、金属蓋体の上面にエレクト
ロンビームを照射して金属蓋体の表面に標識を形成する
際に、金属蓋体はメタライズ金属層にその略全周にわた
り接合固定されていることから、標識を形成するために
照射されるエレクトロンビームの熱によって金属蓋体に
反り等の変形が発生することがほとんどなく、標識を形
成するために照射されるエレクトロンビームの熱によっ
てろう材から発生するガスも不連続部から排出されるの
で、容器内部の電子部品に悪影響を及ぼすこともない。According to the method of manufacturing an electronic device of the present invention, the joining of the metallized metal layer and the metal cover by the irradiation of the electron beam is performed by first forming a discontinuous portion on a part of the entire circumference of the metal cover. It is performed by intermittently irradiating the electron beam along the metallized metal layer in such a manner that the mark is formed by irradiating the upper surface of the metal lid with the electron beam, and then from the discontinuity. After exhausting the gas inside the metal lid, the metal lid is irradiated with an electron beam along the discontinuous part to eliminate the discontinuous part and join the metallized metal layer and the metal lid with a brazing material,
Most of the gas generated from the brazing material melted by the heat of the electron beam is exhausted from the discontinuous part. Very little gas evolved remains. Furthermore, when the upper surface of the metal lid is irradiated with an electron beam to form a marker on the surface of the metal lid, the metal lid is bonded and fixed to the metallized metal layer over substantially the entire circumference thereof. Deformation such as warpage of the metal lid is hardly caused by the heat of the electron beam applied to form the mark, and gas generated from the brazing material by the heat of the electron beam applied to form the mark is not affected. Since it is discharged from the continuous portion, there is no adverse effect on the electronic components inside the container.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付の図面を基に
説明する。Next, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
【0016】図2は、本発明の電子装置の製造方法によ
り得られる電子装置の実施の形態の一例を示した断面図
であり、1は電子部品、2は絶縁基体、3は金属蓋体で
ある。そして、絶縁基体2と金属蓋体3とから成る容器
の内部に例えば圧電振動子や半導体素子等の電子部品1
を気密に封止することによって電子装置が構成されてい
る。FIG. 2 is a sectional view showing an example of an embodiment of an electronic device obtained by the method of manufacturing an electronic device according to the present invention, wherein 1 is an electronic component, 2 is an insulating base, and 3 is a metal cover. is there. Then, an electronic component 1 such as a piezoelectric vibrator or a semiconductor element is placed inside a container including the insulating base 2 and the metal lid 3.
Is hermetically sealed to constitute an electronic device.
【0017】電子部品1は、例えば圧電振動子や半導体
素子等であり、その下面には図示しない複数の電極を有
している。The electronic component 1 is, for example, a piezoelectric vibrator or a semiconductor element, and has a plurality of electrodes (not shown) on its lower surface.
【0018】絶縁基体2は電子部品1を支持するための
支持体であり、例えば酸化アルミニウム質焼結体や窒化
アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成り、その
上面中央部に電子部品1を収容するための凹部Aを有し
ている。そして、凹部Aの底面には電子部品1を搭載す
るための搭載部2aを形成しており、搭載部2aには電
子部品1が搭載されている。The insulating base 2 is a support for supporting the electronic component 1, and is made of, for example, a ceramic such as a sintered body of aluminum oxide or a sintered body of aluminum nitride. To form a concave portion A. A mounting portion 2a for mounting the electronic component 1 is formed on the bottom surface of the concave portion A, and the electronic component 1 is mounted on the mounting portion 2a.
【0019】また、絶縁基体2には、搭載部2a上面か
ら絶縁基体2の下面にかけて導出する、タングステンや
モリブデン等の金属粉末メタライズから成るメタライズ
配線層4が被着形成されている。Further, a metallized wiring layer 4 made of metal powder of metal such as tungsten or molybdenum, which extends from the upper surface of the mounting portion 2a to the lower surface of the insulating substrate 2, is formed on the insulating substrate 2.
【0020】メタライズ配線層4は電子部品1の各電極
を外部に電気的に導出するための導電路として機能し、
その搭載部2a上面の部位には電子部品1の電極が例え
ば導電性接着剤を介して電気的に接続されている。そし
て、メタライズ配線層4の絶縁基体2の下面に導出した
部位は、外部電気回路基板(図示せず)の配線導体に例
えば半田を介して電気的に接続される。The metallized wiring layer 4 functions as a conductive path for electrically leading each electrode of the electronic component 1 to the outside.
Electrodes of the electronic component 1 are electrically connected to a portion on the upper surface of the mounting portion 2a via, for example, a conductive adhesive. The portion of the metallized wiring layer 4 extending to the lower surface of the insulating base 2 is electrically connected to a wiring conductor of an external electric circuit board (not shown) via, for example, solder.
【0021】さらに、絶縁基体2の上面外周部には、搭
載部2aを取り囲むようにして、タングステンやモリブ
デン等の金属粉末メタライズから成り、幅が0.4 mm程
度の枠状のメタライズ金属層5が被着形成されている。
このメタライズ金属層5には金属蓋体3が間にろう材6
を介してエレクトロンビーム溶接により接合されてい
る。Further, a frame-shaped metallized metal layer 5 made of metal powder such as tungsten or molybdenum and having a width of about 0.4 mm is coated on the outer peripheral portion of the upper surface of the insulating base 2 so as to surround the mounting portion 2a. It is formed.
In this metallized metal layer 5, a metal cover 3 is interposed with brazing material 6 therebetween.
Through electron beam welding.
【0022】絶縁基体2のメタライズ金属層5に間にろ
う材6を介してエレクトロンビーム溶接により接合され
ている金属蓋体3は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−ニ
ッケル−コバルト合金等から成り、絶縁基体2のメタラ
イズ金属層5に間にろう材6を介してエレクトロンビー
ム溶接により接合されることにより、絶縁基体2との間
で容器を構成してその内側に電子部品1を気密に封止し
ている。The metal lid 3 joined to the metallized metal layer 5 of the insulating substrate 2 by means of electron beam welding via a brazing material 6 is made of, for example, an iron-nickel alloy or an iron-nickel-cobalt alloy. It is joined to the metallized metal layer 5 of the insulating substrate 2 by electron beam welding via the brazing material 6 to form a container with the insulating substrate 2 and hermetically seal the electronic component 1 inside the container. are doing.
【0023】また、金属蓋体3とメタライズ金属層5と
の間に配されるろう材6は、銀−銅合金や鉛−錫合金・
金−錫合金・アルミニウム−シリコン合金・銅−亜鉛合
金・銀−銅−リン合金あるいは銀−インジウム−錫合金
等から成り、金属蓋体3をメタライズ金属層5に接合さ
せる接合材として機能する。The brazing material 6 disposed between the metal cover 3 and the metallized metal layer 5 is made of a silver-copper alloy or a lead-tin alloy.
It is made of a gold-tin alloy, aluminum-silicon alloy, copper-zinc alloy, silver-copper-phosphorus alloy, silver-indium-tin alloy, or the like, and functions as a bonding material for bonding the metal cover 3 to the metallized metal layer 5.
【0024】次に、上述の電子装置において絶縁基体2
と金属蓋体3とから成る容器の内部に電子部品1を気密
に封止する、本発明の電子装置の製造の実施の形態の一
例について、添付の図1(a)〜(d)に示す斜視図を
基に説明する。Next, in the above-described electronic device, the insulating substrate 2
FIGS. 1A to 1D show an example of an embodiment of manufacturing an electronic device of the present invention in which an electronic component 1 is hermetically sealed in a container formed of a metal cover 3 and a metal cover 3. Description will be given based on a perspective view.
【0025】まず、図1(a)に斜視図で示すように、
電子部品1と、絶縁基体2と、金属蓋体3とを準備す
る。First, as shown in a perspective view in FIG.
An electronic component 1, an insulating base 2, and a metal lid 3 are prepared.
【0026】電子部品1は、例えば圧電振動子や半導体
素子であり、その下面には図示しない複数の電極を有し
ている。The electronic component 1 is, for example, a piezoelectric vibrator or a semiconductor element, and has a plurality of electrodes (not shown) on its lower surface.
【0027】絶縁基体2は、上述したようにその上面に
電子部品1が搭載される搭載部2aを有しており、また
この搭載部2aを取り囲むようにして枠状のメタライズ
金属層5が被着されている。As described above, the insulating base 2 has a mounting portion 2a on which the electronic component 1 is mounted, and a frame-shaped metallized metal layer 5 is provided so as to surround the mounting portion 2a. Is being worn.
【0028】この絶縁基体2は、例えば酸化アルミニウ
ム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムお
よび酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の
原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合し
て泥漿状となしたセラミックスラリを従来周知のドクタ
ーブレード法やカレンダロール法を採用してシート状と
なすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを
得るとともに、これらに適当な打ち抜き加工を施し、し
かる後、これらのセラミックグリーンシートにメタライ
ズ配線導体4やメタライズ金属層5となる金属ペースト
を所定のパターンに印刷塗布するとともに上下に積層
し、最後にこれを還元雰囲気中、約1600℃の高温で焼成
することによって製作される。If the insulating substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, a suitable organic binder and a solvent are added to and mixed with aluminum oxide and raw material powders such as silicon oxide, magnesium oxide and calcium oxide. A plurality of ceramic green sheets are obtained by forming the ceramic slurry in the form of a slurry into a sheet by employing a conventionally known doctor blade method or calendar roll method, and these are appropriately punched, and thereafter, A metal paste for forming the metallized wiring conductor 4 and the metallized metal layer 5 is printed and applied on these ceramic green sheets in a predetermined pattern, and is laminated on the upper and lower sides. Produced by
【0029】なお、メタライズ配線導体4やメタライズ
金属層5となる金属ペーストは、例えばタングステン等
の金属粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合
することによって得られ、従来周知のスクリーン印刷法
を採用することによってセラミックグリーンシートに所
定のパターンに印刷塗布される。The metal paste for forming the metallized wiring conductor 4 and the metallized metal layer 5 is obtained by adding an appropriate organic binder and a solvent to a metal powder such as tungsten, for example, and adopts a conventionally known screen printing method. By doing so, the ceramic green sheet is printed and applied in a predetermined pattern.
【0030】また、絶縁基体2に被着されたメタライズ
配線層4およびメタライズ金属層5は、その露出する表
面にニッケルや金等の耐食性に優れ、かつ半田との濡れ
性に優れる金属をめっき法により1〜20μmの厚みに被
着させておくと、メタライズ配線層4およびメタライズ
金属層5の酸化腐食を有効に防止することができるとと
もに、メタライズ配線層4と電子部品1の電極や外部電
気回路基板の配線導体との接続およびメタライズ金属層
5と金属蓋体3とのろう材6を介したエレクトロンビー
ム溶接による接合を強固なものとなすことができる。し
たがって、メタライズ配線層4およびメタライズ金属層
5の表面には、ニッケルや金等の耐食性に優れ、かつ半
田等との濡れ性に優れる金属をめっき法により1〜20μ
mの厚みに被着させておくことが好ましい。The metallized wiring layer 4 and the metallized metal layer 5 adhered to the insulating substrate 2 are plated with a metal having excellent corrosion resistance such as nickel or gold and excellent wettability with solder on the exposed surface. If the metallized wiring layer 4 and the metallized metal layer 5 can be effectively prevented from being oxidized and corroded, the metallized wiring layer 4 and the electrodes of the electronic component 1 and the external electric circuit can be effectively prevented. The connection with the wiring conductor of the substrate and the joining by the electron beam welding between the metallized metal layer 5 and the metal lid 3 via the brazing material 6 can be made strong. Therefore, on the surfaces of the metallized wiring layer 4 and the metallized metal layer 5, a metal having excellent corrosion resistance, such as nickel or gold, and having excellent wettability with solder or the like is formed by plating to a thickness of 1 to 20 μm.
m.
【0031】金属蓋体3は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニ
ッケル−コバルト合金等から成る略平板であり、その下
面全面にろう材6が予め被着されている。The metal cover 3 is a substantially flat plate made of an iron-nickel alloy, an iron-nickel-cobalt alloy, or the like, and a brazing material 6 is previously applied to the entire lower surface thereof.
【0032】金属蓋体3は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニ
ッケル−コバルト合金等から成る広面積の板状の母材の
下面に、銀−銅合金や金−錫合金・鉛−錫合金・アルミ
ニウム−シリコン合金・銅−亜鉛合金・銀−銅−リン合
金あるいは銀−インジウム−錫合金等から成るろう材を
従来周知の圧延法やめっき法等により所定の厚みにクラ
ッドさせておくとともに、このろう材がクラッドされた
母材を従来周知の打ち抜き法により所定の形状に打ち抜
くことによって、下面全面にろう材6を有するように製
作される。The metal cover 3 is provided on the lower surface of a large-area plate-shaped base material made of an iron-nickel alloy, an iron-nickel-cobalt alloy, or the like, with a silver-copper alloy, a gold-tin alloy, a lead-tin alloy, A brazing material made of an aluminum-silicon alloy, a copper-zinc alloy, a silver-copper-phosphorus alloy, a silver-indium-tin alloy, or the like is clad to a predetermined thickness by a conventionally known rolling method, plating method, or the like. The base material on which the brazing material is clad is punched into a predetermined shape by a conventionally known punching method, whereby the brazing material 6 is manufactured so as to have the brazing material 6 on the entire lower surface.
【0033】次に、図1(b)に斜視図で示すように、
絶縁基体2の搭載部2aに電子部品1を搭載するととも
に、金属蓋体3を絶縁基体2のメタライズ金属層5に間
にろう材6を挟んで載置する。Next, as shown in a perspective view in FIG.
The electronic component 1 is mounted on the mounting portion 2a of the insulating base 2, and the metal cover 3 is mounted on the metallized metal layer 5 of the insulating base 2 with the brazing material 6 interposed therebetween.
【0034】絶縁基体2の搭載部2aに電子部品1を搭
載するには、例えば、銀−エポキシ樹脂等の導電性接着
剤を介して電子部品1の電極と絶縁基体1の配線導体4
とを接着固定する方法が採用され得る。In order to mount the electronic component 1 on the mounting portion 2a of the insulating base 2, for example, the electrodes of the electronic component 1 and the wiring conductors 4 of the insulating base 1 are connected via a conductive adhesive such as silver-epoxy resin.
Can be employed.
【0035】そして次に、図1(c)に斜視図で示すよ
うに、真空雰囲気中において金属蓋体3の上面にエレク
トロンビーム7を、その照射位置Pの例えば一部に間隔
が0.05〜0.5mm程度の不連続部Gが形成されるように
して枠状のメタライズ金属層5に沿って断続的に照射し
て、照射位置Pに対応する部位のろう材6をその照射に
応じて溶融させることにより、金属蓋体3とメタライズ
金属層5とを溶融したろう材6により不連続部Gを設け
て接合する。Next, as shown in a perspective view in FIG. 1C, an electron beam 7 is applied to the upper surface of the metal cover 3 in a vacuum atmosphere, and a distance of 0.05 to 0.5 is applied to a part of the irradiation position P, for example. Irradiation is performed intermittently along the frame-shaped metallized metal layer 5 so that a discontinuous portion G of about mm is formed, and the brazing material 6 at a portion corresponding to the irradiation position P is melted according to the irradiation. As a result, the metal cover 3 and the metallized metal layer 5 are joined by forming a discontinuous portion G with the molten brazing material 6.
【0036】このとき、不連続部Gに対応するエレクト
ロンビームを照射しない部位ではろう材6が溶融しない
ので、この部位においてメタライズ金属層5とろう材6
との間に容器の内外を貫通する隙間が形成されている。At this time, since the brazing material 6 does not melt at a portion where the electron beam corresponding to the discontinuous portion G is not irradiated, the metallized metal layer 5 and the brazing material 6 are not melted at this portion.
A gap is formed between the inside and outside of the container.
【0037】そして、この状態で例えば0.1 秒〜1分程
度の間しばらく放置し、エレクトロンビーム7の熱によ
りろう材6から発生したガスを容器の外部に排出する。
このようにしばらく放置することにより、金属蓋体内側
のガスは、不連続部Gに対応する部位に形成された前記
隙間を通してまわりの真空雰囲気中に排気される。In this state, the gas generated from the brazing material 6 by the heat of the electron beam 7 is discharged to the outside of the container, for example, for about 0.1 second to 1 minute.
By leaving the metal lid for a while, the gas inside the metal lid is exhausted into the surrounding vacuum atmosphere through the gap formed at the portion corresponding to the discontinuous portion G.
【0038】そして最後に、図1(d)に斜視図で示す
ように、金属蓋体3の上面の不連続部Gに対応する部位
にエレクトロンビーム7を照射し、この不連続部Gのろ
う材6を溶融させて前記隙間を塞ぐことによって、絶縁
基体2と金属蓋体3とから成る容器の内部に電子部品1
を気密に封止する。Finally, as shown in a perspective view in FIG. 1D, a portion corresponding to the discontinuous portion G on the upper surface of the metal lid 3 is irradiated with an electron beam 7, and the discontinuous portion G is soldered. By melting the material 6 and closing the gap, the electronic component 1 is placed inside the container including the insulating base 2 and the metal lid 3.
Is hermetically sealed.
【0039】このとき、ろう材6の他の部位から発生し
たガスはすでに外部に排出されているので、容器の内部
には不連続部Gに対応する部位のろう材6から発生する
ガスの一部のみが残留するにすぎず、極めてわずかな量
のガスしか残留しないこととなる。したがって、容器の
内部に残留するガスによる電子部品1への悪影響を無視
できる程度に軽減することができ、その結果、電子部品
1を正常に作動させることが可能な電子装置を提供する
ことができる。At this time, since the gas generated from another portion of the brazing material 6 has already been discharged to the outside, one of the gases generated from the brazing material 6 at the portion corresponding to the discontinuous portion G is inside the container. Only parts remain, and only a very small amount of gas remains. Therefore, the adverse effect on the electronic component 1 due to the gas remaining inside the container can be reduced to a negligible level, and as a result, an electronic device that can normally operate the electronic component 1 can be provided. .
【0040】なお、この製造方法に従って電子部品を封
止する場合には、多数個の容器を真空雰囲気中に並べて
用意し、これら多数個の容器のそれぞれの金属蓋体3に
対して照射位置Pに不連続部Gが形成されるようにして
エレクトロンビーム7を順次照射した後、引き続きこれ
らの容器のそれぞれの金属蓋体3の不連続部Gに対して
エレクトロンビーム7を同じ順で順次照射するようにす
ると、同一の容器に対するエレクトロンビーム7の1回
目の照射と2回目の照射との間に容器内部のガスを排出
するための時間を効率よく設けることができる。When electronic components are sealed in accordance with this manufacturing method, a large number of containers are prepared side by side in a vacuum atmosphere, and the irradiation positions P are applied to the respective metal lids 3 of the large number of containers. Are successively irradiated with the electron beam 7 so that the discontinuous portions G are formed, and then, the discontinuous portions G of the metal lids 3 of these containers are successively irradiated with the electron beam 7 in the same order. By doing so, it is possible to efficiently provide time for discharging the gas inside the container between the first irradiation and the second irradiation of the electron beam 7 to the same container.
【0041】かくして、本発明の電子装置の製造方法に
よれば、絶縁基体2と金属蓋体3とから成る容器の内部
に残留するガスの量が極めて少ないものとなり、ガスに
よる悪影響を極めて軽微として容器の内部に収容する電
子部品1を正常に作動させることが可能な電子装置が得
られる。Thus, according to the method of manufacturing an electronic device of the present invention, the amount of gas remaining inside the container composed of the insulating base 2 and the metal lid 3 is extremely small, and the adverse effect of the gas is extremely small. An electronic device that can normally operate the electronic component 1 housed inside the container can be obtained.
【0042】なお、本発明は、上述の実施の形態の一例
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば、種々の変更が可能であることはいうまで
もない。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
【0043】例えば、図3(a)に斜視図で示すよう
に、金属蓋体3の上面にエレクトロンビーム7aを、そ
の照射位置Pの例えば一部に不連続部Gが形成されるよ
うにして枠状のメタライズ金属層5に沿って断続的に照
射して、その照射位置Pに対応する部位のろう材6を溶
融させることにより、金属蓋体3とメタライズ金属層5
とを溶融したろう材6により不連続部Gを設けて接合し
た後、金属蓋体3の上面中央部にエレクトロンビーム7
を照射して金属蓋体3の表面に製造者や製品名・製品番
号等を表示するための標識Mを形成し、その後、金属蓋
体3内側を排気して容器内部のガスを排出した後、図3
(b)に斜視図で示すように、不連続部Gにエレクトロ
ンビーム7を照射して容器を気密に封止するようになし
てもよい。For example, as shown in a perspective view in FIG. 3A, an electron beam 7a is applied to the upper surface of the metal cover 3 so that a discontinuous portion G is formed at a part of the irradiation position P, for example. The metal cover 3 and the metallized metal layer 5 are intermittently irradiated along the frame-shaped metallized metal layer 5 to melt the brazing material 6 at the position corresponding to the irradiation position P.
Are joined by providing a discontinuous portion G with a molten brazing material 6, and an electron beam 7 is provided at the center of the upper surface of the metal lid 3.
To form a mark M for indicating the manufacturer, product name, product number, etc. on the surface of the metal lid 3 and then exhaust the gas inside the container by exhausting the inside of the metal lid 3 , FIG.
As shown in a perspective view in (b), the discontinuous portion G may be irradiated with an electron beam 7 to hermetically seal the container.
【0044】この場合には、エレクトロンビーム7を金
属蓋体3の上面中央部に照射して金属蓋体3の表面に標
識Mを形成する際に、金属蓋体3はメタライズ金属層5
にその略全周にわたり接合固定されていることから、標
識Mを形成するために照射されるエレクトロンビーム7
の熱によって金属蓋体3に反り等の変形が発生すること
がほとんどない。また、標識Mを形成するために照射さ
れるエレクトロンビーム7の熱によってろう材6から発
生するガスは、容器を気密に封止する前に不連続部Gか
ら排出されるので、これが容器内部の電子部品1に悪影
響を及ぼすこともない。In this case, when the mark 7 is formed on the surface of the metal cover 3 by irradiating the center of the upper surface of the metal cover 3 with the electron beam 7, the metal cover 3 is attached to the metallized metal layer 5.
Are fixed by bonding over substantially the entire circumference thereof, so that the electron beam 7 irradiated to form the mark M is formed.
The deformation of the metal lid 3 such as warpage hardly occurs due to the heat of the metal lid 3. Further, gas generated from the brazing material 6 due to the heat of the electron beam 7 irradiated to form the marker M is discharged from the discontinuous portion G before the container is hermetically sealed. There is no adverse effect on the electronic component 1.
【0045】また、不連続部Gを設ける位置は、図1ま
たは図3に示すように1カ所のみに限られず、エレクト
ロンビームを断続的に照射することによって、必要に応
じて数カ所設けてもよいことは言うまでもない。The position at which the discontinuous portion G is provided is not limited to one position as shown in FIG. 1 or FIG. 3, but may be provided at several positions as needed by intermittently irradiating an electron beam. Needless to say.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明の電子装置の製造方法によれば、
エレクトロンビームの照射によるメタライズ金属層と金
属蓋体との接合が、まず金属蓋体の全周のうちの所望の
部分に不連続部が形成されるようにしてメタライズ金属
層に沿ってエレクトロンビームを断続的に照射すること
により行なわれ、次に金属蓋体の上面にエレクトロンビ
ームを照射して標識を形成し、次にその不連続部から金
属蓋体内側のガスを排気した後、不連続部に沿って金属
蓋体にエレクトロンビームを照射して不連続部をなくし
てメタライズ金属層と金属蓋体とをろう材で接合するこ
とから、エレクトロンビームの熱により溶融したろう材
から発生するガスはそのほとんどが不連続部から排気さ
れるので、金属蓋体の内側には最後に封止される不連続
部に対応する部位のろう材から発生する極めてわずかな
量のガスしか残留しない。さらに、金属蓋体の上面にエ
レクトロンビームを照射して金属蓋体の表面に標識を形
成する際に、金属蓋体はメタライズ金属層にその略全周
にわたり接合固定されていることから、標識を形成する
ために照射されるエレクトロンビームの熱によって金属
蓋体に反り等の変形が発生することがほとんどなく、標
識を形成するために照射されるエレクトロンビームの熱
によってろう材から発生するガスも不連続部から排出さ
れるので、容器内部の電子部品に悪影響を及ぼすことも
ない。According to the electronic device manufacturing method of the present invention,
The joining of the metallized metal layer and the metal lid by the irradiation of the electron beam is performed by forming an electron beam along the metallized metal layer such that a discontinuous portion is formed at a desired portion of the entire circumference of the metal lid. Irradiation is performed intermittently, then the upper surface of the metal lid is irradiated with an electron beam to form a marker, and then the gas inside the metal lid is evacuated from the discontinuous portion, and then the discontinuous portion is formed. Irradiating the metal lid with an electron beam along to eliminate the discontinuity and join the metallized metal layer and the metal lid with the brazing material, the gas generated from the brazing material melted by the heat of the electron beam is Since most of the gas is exhausted from the discontinuous part, only a very small amount of gas generated from the brazing material at the part corresponding to the discontinuous part to be sealed last remains inside the metal lid. No. Furthermore, when the upper surface of the metal lid is irradiated with an electron beam to form a marker on the surface of the metal lid, the metal lid is bonded and fixed to the metallized metal layer over substantially the entire circumference thereof. Deformation such as warpage of the metal lid is hardly caused by the heat of the electron beam applied to form the mark, and gas generated from the brazing material by the heat of the electron beam applied to form the mark is not affected. Since it is discharged from the continuous portion, there is no adverse effect on the electronic components inside the container.
【0047】したがって、容器の内部に不要なガスが多
量に残留することがなく、残留ガスによる電子部品への
悪影響を無視できる程度に軽減することができ、その結
果、電子部品を正常に作動させることが可能な電子装置
を提供することができる。Therefore, a large amount of unnecessary gas does not remain inside the container, and the adverse effect on the electronic components due to the residual gas can be reduced to a negligible level. As a result, the electronic components operate normally. An electronic device capable of performing the above can be provided.
【図1】(a)〜(d)は、それぞれ本発明の電子装置
の製造方法の実施の形態の一例を説明するための工程毎
の斜視図である。FIGS. 1A to 1D are perspective views for each step for explaining an example of an embodiment of a method of manufacturing an electronic device according to the present invention.
【図2】本発明の製造方法により製造される電子装置の
実施の形態の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of an embodiment of an electronic device manufactured by the manufacturing method of the present invention.
【図3】(a)および(b)は、それぞれ本発明の電子
装置の製造方法の実施の形態の他の例を説明するための
斜視図である。3A and 3B are perspective views for explaining another example of the embodiment of the method of manufacturing an electronic device according to the present invention.
1・・・・・電子部品 2・・・・・絶縁基体 2a・・・・搭載部 3・・・・・金属蓋体 5・・・・・メタライズ金属層 6・・・・・ろう材 7・・・・・エレクトロンビーム P・・・・・エレクトロンビーム7の照射位置 G・・・・・照射位置Pに形成された不連続部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component 2 ... Insulating base 2a ... Mounting part 3 ... Metal cover 5 ... Metallized metal layer 6 ... Brazing material 7 ····· Electron beam P ····· Irradiation position of electron beam 7 G ···· Discontinuous part formed at irradiation position P
Claims (1)
金属層の内側に電子部品を搭載した後、前記メタライズ
金属層上にろう材を挟んで金属蓋体を載置する工程と、 前記金属蓋体に対しエレクトロンビームを前記メタライ
ズ金属層に沿って移動させながら断続的に照射して前記
ろう材を溶融させ、前記メタライズ金属層と前記金属蓋
体とを不連続部を設けて前記ろう材で接合する工程と、前記金属蓋体の上面にエレクトロンビームを照射して標
識を形成する工程と、 前記不連続部から前記金属蓋体内側を排気する工程と、 前記金属蓋体に対しエレクトロンビームを前記不連続部
に沿って照射して前記ろう材を溶融させ、前記不連続部
をなくして前記メタライズ金属層と前記金属蓋体とを前
記ろう材で接合する工程とを順次行なうことを特徴とす
る電子装置の製造方法。An electronic component is mounted inside a frame-shaped metallized metal layer attached on an insulating substrate, and then a metal lid is placed on the metallized metal layer with a brazing material interposed therebetween. The metal beam is intermittently irradiated while moving the electron beam along the metallized metal layer to melt the brazing material, and the metallized metal layer and the metal lid are provided with a discontinuous portion to provide a discontinuous portion. Joining with a brazing material, and irradiating the upper surface of the metal lid with an electron beam to obtain a target.
Forming a sense, exhausting the inside of the metal lid from the discontinuous portion, and irradiating the metal lid with an electron beam along the discontinuous portion to melt the brazing material, A step of joining the metallized metal layer and the metal lid with the brazing material in order to eliminate the discontinuous portion.
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