JP3434406B2 - パッケージの製造方法 - Google Patents
パッケージの製造方法Info
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- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、部品のパッケージング
に関し、特に、水晶振動子やＳＡＷフィルタなどの耐熱
性の低い電子部品の封止方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、部品のパッケージングにおいて
は、パッケージ内部の半導体チップや配線などの酸化を
防止するため封止が行われる。かかる封止の一例として
ＣＣＤ素子の封止について述べる。図３は、従来のパッ
ケージの製造方法を用いて形成されたパッケージの概略
断面図であり、セラミックベース基板に搭載されたＣＣ
Ｄ素子をガラス板（ガラス窓）で封止するものである。
セラミックベース基板１０１には、接着剤１０７によっ
てＣＣＤ素子１０２及びＣＣＤ素子１０２の外部端子１
０６が固定されると共に、素子の周囲にコバールなどの
金属製の枠体（シールフレーム）１０３が固定されてい
る。枠体１０３の表面には金メッキが施されており、さ
らに、予め金錫の合金によってリング状に形成された接
着部材１０４がロウ付けのために配置され、ガラス板１
０５と枠体１０３間の接着部材１０４がリフロー炉を通
る際に溶融することでガラス板１０５と枠体１０３の表
面金メッキとがロウ付けされ封止が行われる。なお、か
かる処理は例えば窒素雰囲気中で行われるので、封止後
のＣＣＤ素子はパッケージ内部において、窒素と共に密
封され外気と遮断される。 【０００３】かかる封止方法は、水晶振動子、ＳＡＷフ
ィルタなどの耐熱性の低い部品の封止には不向きであ
る。水晶振動子を例にとって説明すると、水晶振動子の
耐熱温度は４００℃、耐熱時間は４〜５秒程度であり、
リフロー炉を通すことにより素子が高温の状態に長時間
さらされるため素子の特性が破壊されることになる。 【０００４】また、リフロー炉の温度を下げることは、
以下の様な不都合を生じる。即ち、バッケージングされ
た部品は、さらに１部品として、各種の装置を構成する
基板に装着され、このとき、共晶半田（融点１８０
℃）、または、高温半田（融点２２０℃）などが用いら
れ基板と電気的に接続される。このため、封止に用いら
れるロウ付け材料の融点は、これらの半田の融点よりも
高いことが必要であり、そのため、リフロー炉の温度自
体もこれ以上必要であり、水晶振動子の耐熱温度との余
裕度が小さくなり、リフロー炉の温度管理が極めて困難
である。したがって、水晶振動子のように長時間の耐熱
特性が保証されていない素子の封止に対しては、一般に
素子が長時間高温にさらされるリフロー炉は適さない。 【０００５】また、従来、その他の封止方法として樹脂
封止法やシーム溶接法があるが、水晶振動子において樹
脂封止法を用いると、封止によって振動子の振動を阻害
してしまうので素子の初期性能が維持できない。また、
シーム溶接法では、加熱ローラをパッケージに接触させ
ながら溶接するので、パッケージの外形の大きさに制約
が生じ、パッケージの外形を小形化できず、封止に用い
る設備も複雑で大規模なものとなり、結果的に封止に必
要な工数が増し、制作コストが高くなるといった問題が
あった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みなされたものであり、耐熱温度の低い電子部品
を、小形のパッケージに容易に封止させることができる
パッケージの製造方法を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題に
対し、ベース部材と蓋体とを接着部材で封止して、前記
ベース部材上に設置された電子部品を気密状態に内包す
るパッケージの製造方法であって、前記接着部材の融点
は、前記パッケージを外部基板に装着する半田の融点以
上に設定され、前記接着部材に対して前記蓋体の上部か
ら光ビームを照射することによって、該接着部材を、前
記電子部品の耐熱温度より低い温度に加熱して、前記電
子部品の耐熱時間内で前記接着部材を溶融させ前記ベー
ス部材の開口部と前記蓋体とを固着し封止する方法を用
いて効果的に解決している。 【０００８】 【作用】本発明は以上のように構成したので、耐熱温度
の低い電子部品をベース部材の開口部と蓋体とを封止し
て、パッケージ内に気密状態に内包する場合に、電子部
品が耐熱温度以上に上昇しないので、電子部品の性能を
損なうことがない。また、製造されたパッケージの外部
端子を各種の基板に半田付けする場合にも、封止に用い
た接着部材が半田の融点で溶融することがないので、パ
ッケージが破壊されない。したがって、耐熱温度の低い
電子部品を、小形のパッケージに容易に封止させること
ができる 【０００９】 【実施例】次に、本発明の一実施例を図１に基づいて以
下に説明する。図１は、本発明におけるパッケージの製
造方法を用いて水晶振動子をパッケージ内に封止する工
程を順次示した断面図である。本発明の一実施例におけ
るパッケージの製造方法では、従来のリフロー炉に代わ
って、光ビームを用いてパッケージを形成することを特
徴としている。以下、工程順に詳細に説明する。 【００１０】図１（ａ）において、セラミックからなる
ベース１は、金属からなるリードフレーム２が一体に埋
め込まれて形成されている。また、ベース１は、水晶振
動子３が取り付けられ収納される空間４を有し、その開
口部５は表面が金メッキ処理された平面で形成されてい
る。かかる金メッキはロウ付けを確実にするために設け
られている。なお、リードフレーム２の一方端側は内部
空間４に露出するように形成され、接続端子７を形成
し、他方端側は外部に露出し、外部端子８を形成する。
先ず、図１（ａ）において、水晶振動子３を空間４の取
り付け面６に載置し、導電性の接着剤１０によって、水
晶振動子３の各端子を接続端子７と電気的に接続させ、
水晶振動子３をベース１に固定させる。 【００１１】次いで、図１（ｂ）にあるように、金錫
（融点２８０℃）からなる合金で枠体を形成する接着部
材１１が接着されている蓋体１２を開口部５の金メッキ
処理された表面に空間４を塞ぐように載置し、開口部５
と共に接着部材１１を挟持する。蓋体１２は例えばコバ
ールなどの金属などの比較的耐熱性を有する材料で形成
された平板であり、開口部５との対向面は表面が金メッ
キ処理された平面で形成されている。かかる金メッキも
開口部５の金メッキと同様に、ロウ付けを確実にするた
めに設けられている。 【００１２】次に、所定の強度で放射するレーザ光など
を用いた光ビームや、キセノンランプ、ハロゲンランプ
等の熱源となる光を接着部材１１に対し短時間照射する
と、接着部材１１は溶融し、図１（ｃ）に示すごとく、
ベース１の開口部５と、蓋体１２とを隙間なくロウ付け
する接着層１３となり、封止されたパッケージが形成さ
れる。なお、図１（ｂ）において、窒素雰囲気中でかか
る封止をおこなうことで、パッケージ内部の空間は窒素
が充満し、外部との気密が保たれるので、封止後のパッ
ケージ内部の素子や配線の酸化を防ぐことができる。 【００１３】又、図１（ｂ）において用いる光ビームは
リフロー炉に比較して、経過時間に対する温度変化が急
峻であり、よって、短時間で接着部材１１を溶融するこ
とができる。このため、水晶振動子３の耐熱時間（数
秒）内でのロウ付け作業が可能となり、水晶振動子３が
長時間高温状態にさらされることがないので、封止によ
って素子の特性が破壊されることがない。したがって、
本発明による製造方法を用いれば、水晶振動子３を内包
するベース１及び蓋体１２の大きさに制約はなく、容易
に小形のパッケージを形成することができる。 【００１４】なお、接着部材１１は金錫に限らず、外部
端子８を基板に半田付する際に加熱されて溶融しないよ
うに形成後のパッケージを各種基板等に装着するため
に、使用する半田の融点、例えば共晶半田（融点１８０
℃）、または高温半田（融点２２０℃）以上であり、さ
らに素子の耐熱温度（水晶振動子であれば４００℃程
度）以下の融点をもつものであれば良く、高温半田（融
点２２０℃）なども使用できる。 【００１５】なお、本実施例では、パッケージ内に水晶
振動子を封止する場合のパッケージの製造方法として説
明したが、これに限らず、耐熱性の低いＳＡＷフィル
タ、半導体などにも用いることができ、特に長時間高温
状態にさらすことができない素子のパッケージングに有
利であるが、耐熱性の高い素子においてももちろん使用
可能である。 【００１６】また、蓋体は必ずしも平板である必要はな
く、図２に示すように周囲に壁を設けた蓋体１４を用い
て素子を収納するパッケージ内の空間１６を形成し、壁
面の開口部１７とベース１５を光ビームでロウ付けする
ようにしても良いし、従来のようにベース、枠体、蓋体
とを各々別構成とすることも可能である。図２は、ＳＡ
Ｗフィルタ１８をパッケージ内に封止する例であり、図
１で用いられている導電性の接着剤１０にかわって、Ｓ
ＡＷフィルタ１８の各端子とリードフレーム２の接続端
子７とを接続ワイヤによってワイヤボンディングするこ
とでリードフレームと素子との電気的接続を行ってい
る。 【００１７】 【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、耐
熱温度の低い電子部品をベース部材の開口部と蓋体とを
封止して、パッケージ内に気密状態に内包する場合に、
電子部品が耐熱温度以上に上昇しないので、電子部品の
性能を損なうことがない。また、製造されたパッケージ
の外部端子を各種の基板に半田付けする場合にも、封止
に用いた接着部材が半田の融点で溶融することがないの
で、パッケージが破壊されない。したがって、耐熱温度
の低い部品を、小形のパッケージに容易に封止させるこ
とができる。
に関し、特に、水晶振動子やＳＡＷフィルタなどの耐熱
性の低い電子部品の封止方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、部品のパッケージングにおいて
は、パッケージ内部の半導体チップや配線などの酸化を
防止するため封止が行われる。かかる封止の一例として
ＣＣＤ素子の封止について述べる。図３は、従来のパッ
ケージの製造方法を用いて形成されたパッケージの概略
断面図であり、セラミックベース基板に搭載されたＣＣ
Ｄ素子をガラス板（ガラス窓）で封止するものである。
セラミックベース基板１０１には、接着剤１０７によっ
てＣＣＤ素子１０２及びＣＣＤ素子１０２の外部端子１
０６が固定されると共に、素子の周囲にコバールなどの
金属製の枠体（シールフレーム）１０３が固定されてい
る。枠体１０３の表面には金メッキが施されており、さ
らに、予め金錫の合金によってリング状に形成された接
着部材１０４がロウ付けのために配置され、ガラス板１
０５と枠体１０３間の接着部材１０４がリフロー炉を通
る際に溶融することでガラス板１０５と枠体１０３の表
面金メッキとがロウ付けされ封止が行われる。なお、か
かる処理は例えば窒素雰囲気中で行われるので、封止後
のＣＣＤ素子はパッケージ内部において、窒素と共に密
封され外気と遮断される。 【０００３】かかる封止方法は、水晶振動子、ＳＡＷフ
ィルタなどの耐熱性の低い部品の封止には不向きであ
る。水晶振動子を例にとって説明すると、水晶振動子の
耐熱温度は４００℃、耐熱時間は４〜５秒程度であり、
リフロー炉を通すことにより素子が高温の状態に長時間
さらされるため素子の特性が破壊されることになる。 【０００４】また、リフロー炉の温度を下げることは、
以下の様な不都合を生じる。即ち、バッケージングされ
た部品は、さらに１部品として、各種の装置を構成する
基板に装着され、このとき、共晶半田（融点１８０
℃）、または、高温半田（融点２２０℃）などが用いら
れ基板と電気的に接続される。このため、封止に用いら
れるロウ付け材料の融点は、これらの半田の融点よりも
高いことが必要であり、そのため、リフロー炉の温度自
体もこれ以上必要であり、水晶振動子の耐熱温度との余
裕度が小さくなり、リフロー炉の温度管理が極めて困難
である。したがって、水晶振動子のように長時間の耐熱
特性が保証されていない素子の封止に対しては、一般に
素子が長時間高温にさらされるリフロー炉は適さない。 【０００５】また、従来、その他の封止方法として樹脂
封止法やシーム溶接法があるが、水晶振動子において樹
脂封止法を用いると、封止によって振動子の振動を阻害
してしまうので素子の初期性能が維持できない。また、
シーム溶接法では、加熱ローラをパッケージに接触させ
ながら溶接するので、パッケージの外形の大きさに制約
が生じ、パッケージの外形を小形化できず、封止に用い
る設備も複雑で大規模なものとなり、結果的に封止に必
要な工数が増し、制作コストが高くなるといった問題が
あった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みなされたものであり、耐熱温度の低い電子部品
を、小形のパッケージに容易に封止させることができる
パッケージの製造方法を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題に
対し、ベース部材と蓋体とを接着部材で封止して、前記
ベース部材上に設置された電子部品を気密状態に内包す
るパッケージの製造方法であって、前記接着部材の融点
は、前記パッケージを外部基板に装着する半田の融点以
上に設定され、前記接着部材に対して前記蓋体の上部か
ら光ビームを照射することによって、該接着部材を、前
記電子部品の耐熱温度より低い温度に加熱して、前記電
子部品の耐熱時間内で前記接着部材を溶融させ前記ベー
ス部材の開口部と前記蓋体とを固着し封止する方法を用
いて効果的に解決している。 【０００８】 【作用】本発明は以上のように構成したので、耐熱温度
の低い電子部品をベース部材の開口部と蓋体とを封止し
て、パッケージ内に気密状態に内包する場合に、電子部
品が耐熱温度以上に上昇しないので、電子部品の性能を
損なうことがない。また、製造されたパッケージの外部
端子を各種の基板に半田付けする場合にも、封止に用い
た接着部材が半田の融点で溶融することがないので、パ
ッケージが破壊されない。したがって、耐熱温度の低い
電子部品を、小形のパッケージに容易に封止させること
ができる 【０００９】 【実施例】次に、本発明の一実施例を図１に基づいて以
下に説明する。図１は、本発明におけるパッケージの製
造方法を用いて水晶振動子をパッケージ内に封止する工
程を順次示した断面図である。本発明の一実施例におけ
るパッケージの製造方法では、従来のリフロー炉に代わ
って、光ビームを用いてパッケージを形成することを特
徴としている。以下、工程順に詳細に説明する。 【００１０】図１（ａ）において、セラミックからなる
ベース１は、金属からなるリードフレーム２が一体に埋
め込まれて形成されている。また、ベース１は、水晶振
動子３が取り付けられ収納される空間４を有し、その開
口部５は表面が金メッキ処理された平面で形成されてい
る。かかる金メッキはロウ付けを確実にするために設け
られている。なお、リードフレーム２の一方端側は内部
空間４に露出するように形成され、接続端子７を形成
し、他方端側は外部に露出し、外部端子８を形成する。
先ず、図１（ａ）において、水晶振動子３を空間４の取
り付け面６に載置し、導電性の接着剤１０によって、水
晶振動子３の各端子を接続端子７と電気的に接続させ、
水晶振動子３をベース１に固定させる。 【００１１】次いで、図１（ｂ）にあるように、金錫
（融点２８０℃）からなる合金で枠体を形成する接着部
材１１が接着されている蓋体１２を開口部５の金メッキ
処理された表面に空間４を塞ぐように載置し、開口部５
と共に接着部材１１を挟持する。蓋体１２は例えばコバ
ールなどの金属などの比較的耐熱性を有する材料で形成
された平板であり、開口部５との対向面は表面が金メッ
キ処理された平面で形成されている。かかる金メッキも
開口部５の金メッキと同様に、ロウ付けを確実にするた
めに設けられている。 【００１２】次に、所定の強度で放射するレーザ光など
を用いた光ビームや、キセノンランプ、ハロゲンランプ
等の熱源となる光を接着部材１１に対し短時間照射する
と、接着部材１１は溶融し、図１（ｃ）に示すごとく、
ベース１の開口部５と、蓋体１２とを隙間なくロウ付け
する接着層１３となり、封止されたパッケージが形成さ
れる。なお、図１（ｂ）において、窒素雰囲気中でかか
る封止をおこなうことで、パッケージ内部の空間は窒素
が充満し、外部との気密が保たれるので、封止後のパッ
ケージ内部の素子や配線の酸化を防ぐことができる。 【００１３】又、図１（ｂ）において用いる光ビームは
リフロー炉に比較して、経過時間に対する温度変化が急
峻であり、よって、短時間で接着部材１１を溶融するこ
とができる。このため、水晶振動子３の耐熱時間（数
秒）内でのロウ付け作業が可能となり、水晶振動子３が
長時間高温状態にさらされることがないので、封止によ
って素子の特性が破壊されることがない。したがって、
本発明による製造方法を用いれば、水晶振動子３を内包
するベース１及び蓋体１２の大きさに制約はなく、容易
に小形のパッケージを形成することができる。 【００１４】なお、接着部材１１は金錫に限らず、外部
端子８を基板に半田付する際に加熱されて溶融しないよ
うに形成後のパッケージを各種基板等に装着するため
に、使用する半田の融点、例えば共晶半田（融点１８０
℃）、または高温半田（融点２２０℃）以上であり、さ
らに素子の耐熱温度（水晶振動子であれば４００℃程
度）以下の融点をもつものであれば良く、高温半田（融
点２２０℃）なども使用できる。 【００１５】なお、本実施例では、パッケージ内に水晶
振動子を封止する場合のパッケージの製造方法として説
明したが、これに限らず、耐熱性の低いＳＡＷフィル
タ、半導体などにも用いることができ、特に長時間高温
状態にさらすことができない素子のパッケージングに有
利であるが、耐熱性の高い素子においてももちろん使用
可能である。 【００１６】また、蓋体は必ずしも平板である必要はな
く、図２に示すように周囲に壁を設けた蓋体１４を用い
て素子を収納するパッケージ内の空間１６を形成し、壁
面の開口部１７とベース１５を光ビームでロウ付けする
ようにしても良いし、従来のようにベース、枠体、蓋体
とを各々別構成とすることも可能である。図２は、ＳＡ
Ｗフィルタ１８をパッケージ内に封止する例であり、図
１で用いられている導電性の接着剤１０にかわって、Ｓ
ＡＷフィルタ１８の各端子とリードフレーム２の接続端
子７とを接続ワイヤによってワイヤボンディングするこ
とでリードフレームと素子との電気的接続を行ってい
る。 【００１７】 【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、耐
熱温度の低い電子部品をベース部材の開口部と蓋体とを
封止して、パッケージ内に気密状態に内包する場合に、
電子部品が耐熱温度以上に上昇しないので、電子部品の
性能を損なうことがない。また、製造されたパッケージ
の外部端子を各種の基板に半田付けする場合にも、封止
に用いた接着部材が半田の融点で溶融することがないの
で、パッケージが破壊されない。したがって、耐熱温度
の低い部品を、小形のパッケージに容易に封止させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるパッケージの製造方法を用いて
水晶振動子をパッケージ内に封止する工程を順次示した
断面図である。 【図２】本発明におけるパッケージの製造方法を用いて
形成されたパッケージのその他の一例を示す断面図であ
る。 【図３】従来のパッケージの製造方法を用いて形成され
たパッケージの概略断面図である。 【符号の説明】 １・・・・・ベース ２・・・・・リードフレーム ３・・・・・水晶振動子 ４・・・・・空間 ５・・・・・開口部 ６・・・・・取り付け面 ７・・・・・接続端子 ８・・・・・外部端子 ９・・・・・接続ワイヤ １０・・・・接着剤 １１・・・・接着部材 １２・・・・蓋体 １３・・・・接着層 １４・・・・蓋体 １５・・・・ベース １６・・・・空間 １７・・・・開口部 １８・・・・ＳＡＷフィルタ
水晶振動子をパッケージ内に封止する工程を順次示した
断面図である。 【図２】本発明におけるパッケージの製造方法を用いて
形成されたパッケージのその他の一例を示す断面図であ
る。 【図３】従来のパッケージの製造方法を用いて形成され
たパッケージの概略断面図である。 【符号の説明】 １・・・・・ベース ２・・・・・リードフレーム ３・・・・・水晶振動子 ４・・・・・空間 ５・・・・・開口部 ６・・・・・取り付け面 ７・・・・・接続端子 ８・・・・・外部端子 ９・・・・・接続ワイヤ １０・・・・接着剤 １１・・・・接着部材 １２・・・・蓋体 １３・・・・接着層 １４・・・・蓋体 １５・・・・ベース １６・・・・空間 １７・・・・開口部 １８・・・・ＳＡＷフィルタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−350083（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/02
H01L 23/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ベース部材と蓋体とを接着部材で封止し
て、前記ベース部材上に設置された電子部品を気密状態
に内包するパッケージの製造方法であって、前記接着部材の融点は、前記パッケージを外部基板に装
着する半田の融点以上に設定され、 前記接着部材に対して前記蓋体の上部から光ビームを照
射することによって、該接着部材を、 前記電子部品の耐
熱温度より低い温度に加熱して、前記電子部品の耐熱時
間内で前記接着部材を溶融させ前記ベース部材の開口部
と前記蓋体とを固着し封止することを特徴とするパッケ
ージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07133596A JP3434406B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | パッケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07133596A JP3434406B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | パッケージの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246414A JPH09246414A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3434406B2 true JP3434406B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=13457554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07133596A Expired - Fee Related JP3434406B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | パッケージの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434406B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4830074B2 (ja) * | 2006-04-11 | 2011-12-07 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電デバイスおよび電子デバイスの製造方法 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP07133596A patent/JP3434406B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09246414A (ja) | 1997-09-19 |
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