JP3810000B2

JP3810000B2 - SEALING CAP FOR ELECTRONIC DEVICE PACKAGE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEALING METHOD USING THE CAP

Info

Publication number: JP3810000B2
Application number: JP2001364224A
Authority: JP
Inventors: 忠良斉藤; 斉藤　　均; 斎藤　　勇; 康治大竹; 義美川上
Original assignee: Nippon Filcon Co Ltd
Current assignee: Nippon Filcon Co Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP2003163298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子素子パッケージ、特には圧電素子、表面弾性波等のセラミックパッケージに使用する封止用キャップとその製造方法及びそのキャップを使用した封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型軽量化にともない、携帯電話等に使用されるフィルターも小型軽量化した表面弾性波フィルターや圧電素子等が多数使用されている。
この携帯電話等に使用されるフィルターは、一般的に表面弾性波素子や圧電素子等をセラミックパッケージ内に形成されたキャビティに搭載し、セラミックパッケージを金属製キャップで蓋をして封止し製造される。
従来、この金属製キャップは金属板に封止用のＡｕＳｎ合金やＰｂＳｎ半田等のろう材を付与したものが用いられている。ろう材の形状としては全面に付与したものや最近ではキャップの外周部に付与したものがある。
全面に付与したものは、例えば、ろう材を超音波溶接やめっき、圧着によって全面に接着した金属板を、金型を用いて外形を打ち抜き所要のキャップ形状としている。またろう材をキャップの外周部に付与する方法としては、予め金型を用いて所要のキャップ形状に打ち抜いた金属板に、圧延により薄膜とし、金型にて外周形状に打ち抜いたろう材を溶着や接着する方法等がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の金属製キャップで、全面にろう材を付与したものは、ろう材が不要部にも付与されていることからコストが高くなる欠点がある。特に高価なＡｕＳｎ合金を使用する場合は産業的には致命的である。ＰｂＳｎ半田や超音波溶接法を使用すると封止信頼性が低いという難点がある。この他、不要部のろう材が封止時に漏れだし配線を短絡させる等の問題を生じ素子の信頼性を低下させる欠点があった。
この問題を解決するために、最近になってろう材を必要部であるキャップ外周部のみに形成付与する方法が試みられているが、ろう材の加工が極薄の微細加工となるために高度な技術が必要となり、加工後の打ち抜き作業も薄片であるため自動化が困難で、変形や整列ミス等の不良が発生する問題があった。さらに、ろう材をキャップに溶着するためには、例えばキャップの外形に合わせて多数の穴を形成した治具の各穴にキャップとろう材をそれぞれ１枚ずつセットし熱溶着する必要があり、整列治具や設備を必要とし、工程が煩雑で加工コストが嵩む問題がある。
また、パッケージの小型化にともない、より微細なキャップの要求に応ずることが技術的にも困難になってきている。
また、このキャップは、集積、整列した後搬送用の特殊なケースに梱包されるが、微細な薄片であるために、その品質を維持するための衝撃緩衝材を多く使用する必要があり、体積当たりの運搬効率が悪く、使用後のケースや緩衝材の再使用の限界もあって、廃棄物が多く発生する。例えば樹脂製のスティック状ケースを用いた場合、一つのケースにキャップ３００〜４００個を一列に充填するが、このケースは、使用時に一個ずつ取り出せるような形状にしなくてはならないために、特別の送り出し機構や、そのための溝きり等が施されているので空間率が高く、体積はキャップの体積の数倍にもなる問題がある。また、その空隙により搬送時にキャップが移動したり、最悪の場合反転する等のトラブルの原因となっている。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、低コストで製造でき封止信頼性が高く、なおかつ搬送効率や封止時のコストをも低減させることができる封止用キャップとその製造方法及びそのキャップを使用した電子素子パッケージの封止方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
「１．金属製平板からなるキャップ片面外周部にろう材層を形成した電子素子パッケージ用封止キャップにおいて、キャップの片面外周部に、ＡｕとＳｎとを含む層をめっき法により形成した層とした電子素子パッケージ用封止キャップにおいて、ＡｕとＳｎを含む層が、ＡｕまたはＡｕＳｎ合金とＳｎを交互にめっきして形成した層であり、キャップ片面外周部のろう材形成面をキャップ面より下方に凹状に形成し、これにろう材層を設けたことを特徴とする電子素子パッケージ用封止キャップ。
２．キャップを連結部を介してマトリックス状に多数個整列連結した、項１に記載された電子素子パッケージ用封止キャップ。
３．電子素子パッケージ用封止キャップの製造方法において、金属製平版の片面に写真製版法によりマトリックス状に多数個整列配置されたキャップ外周部のパターンを形成し、該パターン形成したキャップ外周部にＡｕとＳｎとからなるろう材層をめっきした後、写真製版法によりキャップ外形のパターン及びキャップ間をマトリックス状に多数個整列連結する連結部のパターンを形成し、該パターン形成したキャップ及び連結部以外の部分をエッチングにより除去し、Ｓｎの融点以上Ａｕの融点以下の温度で加熱処理してキャップ外周部にＡｕＳｎろう材を融着させ、外周部にＡｕＳｎろう材が融着された、キャップが連結部を介してマトリックス状に多数個整列連結された状態に形成することを特徴とする電子素子パッケージ用封止キャップの製造方法。
４．項２に記載されたマトリックス状に多数個整列連結された電子素子パッケージ用封止キャップを用い、封止工程または封止工程直前までマトリックス状に多数個整列連結された状態を維持して封止を行うことを特徴とする電子素子パッケージ用封止キャップを用いた封止方法。」
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、キャップの片面外周部にめっき法によりＡｕとＳｎとを含むろう材層を形成し、それを熱処理することによってキャップの片面外周部にＡｕＳｎろう材を融着させたことである。
キャップ片面外周部の本来必要である部部にのみろう材を形成し、不要部にろう材を形成しないため、その分ろう材コスト分０低減でき、また、不要部のろう材が封止時に漏れだし配線を短絡させる等して素子の信頼性を低下させるという問題がない。
また、ろう材をめっき法により形成したため、ろう材を極薄に微細加工する必要がなく、それを打ち抜いてキャップ上にそれぞれ１枚ずつセットする必要もないため、さらにコストを低減させることが可能となるのである。
【０００６】
外周部のパターン形成は、写真製版法を用いるのが効率的で好適である。ＡｕＳｎの割合としては、限定されるわけではないが、Ａｕが６０〜８５重量％含まれているのが好適である。６０％以下では封止信頼性が低くなり、８５％以上ではコスト的な問題や融点が高くなる問題がある。
ＡｕとＳｎとを含む層の形成は、ＡｕＳｎ合金をめっきして形成したり、ＡｕまたはＡｕＳｎ合金とＳｎとを少なくとも２層以上交互にめっきして形成すればよい。
ＡｕＳｎ合金をめっきして形成する場合は、後工程の熱処理による熱拡散を省ける利点があり、ＡｕまたはＡｕＳｎ合金とＳｎとを少なくとも２層以上交互にめっきして形成する場合は、組織を安定的に作成できる利点がある。
また、キャップ片面外周部のろう材形成面をキャップ面より下方に凹状に形成すると、封止時にキャップがパッケージ内にはめ込まれるように配置されるため、封止信頼性を飛躍的に向上させることができる。
【０００７】
キャップ面より下方に凹状に形成するには、ＡｕとＳｎとからなる層をめっきする前にエッチング加工やコイニニグ加工により形成すればよく、外周部を単に一段深く形成してもよいし、溝状に形成してもよい。深さはキャップの大きさ等により一概にはいえないが１０〜１００μｍ程度でよい。
また、キャップを連結部を介してマトリックス状に多数個整列連結した状態にすると、キャップ製造時に同一平面で一括処理でき、個々のキャップとろう材を単体で扱う必要がないため、製造効率がよく、製造コストが低減できる。
連結部とキャップとの境界部にハーフエッチングやスタンピングによるＶ字状等の溝加工を施すと、封止後キャップを容易に切り離して分離できる。
さらに、封止する際にもパッケージをキャップと同一ピッチに配置し、マトリックス状に多数個整列連結されたキャップをろう材面を介して接触させることにより一度に同時処理でき、自動供給装置を用いて投入する等自動化も容易となり、封止工程が合理化されて封止生産性が格段に向上し、封止コストが低減できるとともに、整列ミス等による不良の発生も防止できるのである。
また、梱包時や搬送時の変形や裏返り、位置ずれ等の心配がなく、特殊な梱包ケースを用いることなくまとめて包装するだけで出荷できる。よって、梱包材の使用量を激減させ、さらに一度に運搬できる部品点数が増大するため、環境負荷も低減できる。
【０００８】
キャップの製造方法としては、キャップ外周部やキャップ外形、連結部の形状は写真製版法により形成し、金属板をキャップ連結部の形状に加工するのは、エッチング加工を用いて製造するのが効率的で好適である。
例えば、金属製平版の片面に写真製版法によりマトリックス状に多数個整列配置されたキャップ外周部のパターンを形成し、パターン形成されたキャップ外周部にＡｕとＳｎとを含む層をめっきした後、写真製版法によりキャップ外形のパターン及びキャップ間をマトリックス状に多数個整列連結する連結部のパターンを形成し、パターン形成したキャップ及び連結部以外の部分をエッチングにより除去し、ついでＳｎの融点以下でＡｕの融点以下の温度で加熱処理して、外周部にＡｕＳｎろう材が融着されたキャップが連結部を介してマトリックス状に多数個整列連結された状態に形成するのである。
パターン形成や外形加工、加熱処理等の順序は特に限定されず任意であるが、上記の順番が不要部への高価なめっきの形成を防止でき、また取り扱いが容易なため、効率的で好適である。
また、加熱処理を実施する条件としては、窒素ガス還元雰囲気を用いるのがよく、また、加熱処理の前にめっき部をプレスして最密充填化するとより均一なろう材が形成され好適である。特にＡｕまたはＡｕＳｎ合金とＳｎとを少なくとも２層以上交互にめっきして形成する場合に有効である。
また、めっきをする前に下地めっきを実施するとめっきの密着性が向上して良好である。厚さ０．２〜５．０μｍ程度のＮｉめっきの上に０．００３〜０．０１５μｍ程度のＡｕめっきでよい。
キャップの材質は特に限定されるものでないが、４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金またはコバールが熱膨張係数がＳｉやセラミックと適合しており好適である。
【０００９】
【実施例】
次に実施例に基づき図面を参照して本発明を具体的に説明する。
図１は、マトリックス状を多数個整列連結した電子素子パッケージ用封止キャップの一部を示す平面図である。
図１において、封止キャップ３の外周部６にろう材４が形成されており、個々の封止キャップ３は連結部２を介してマトリックス状に多数個整列連結されている。
なお、本実施例では、マトリックス状に多数個整列連結したキャップをマザーシート１で保持した状態とし、マザーシート１にパイロットホール１０を形成した。
マザーシートに保持したことでキャップの形状安定性等がさらに向上し、パイロットホールを形成したことで、封止加工時等にこのパイロットホールを基準として同時処理することができ、また、自動供給装置を用いて投入する等自動化も容易となるのである。
なお、本実施例においては、キャップ外形を正方形としたが、勿論これに限定されるわけではなく、長方形、円形等様々な形状が採用できる。
また、キャップを縦横均等に基盤の目状に整列連結したが、これに限定されるわけではなく、規則性をもって整列連結されていればよく、例えばダイヤゴナルに整列連結してもよい。
【００１０】
図２は、図１のＡ−Ａ′線で切断した封止キャップ３及び連結部２の拡大断面図である。
封止キャップ３の素材である金属製平版７の片面外周部６にろう材４が形成されており、外周部６のろう材形成面がキャップの普通面より下方に凹状に形成されていることがわかる。
勿論これに限定されるわけではないが、ろう材形成面をこのように形成することによって、封止時にキャップがパッケージ内にはめ込まれるように配置されるため、封止信頼性を飛躍的に向上させることができるのである。また、ろう材４とろう材形成面との間には下地めっきであるＮｉめっき８と極薄のＡｕめっき９が形成されており、ろう材４の密着性が良好となっている。
また、封止キャップ３と連結部２の境界部５は、Ｖ字状の溝加工が施されており、キャップ３の分離が容易である。特にＶ字状である必要はなく、厚みが薄くなっていて普通部より強度が低下していればよい。
【００１１】
次に製造方法も含めさらに具体的に説明する。
マザーシートとなる板厚０．２mm、幅１５０mm、長さ２５０mmの４２％Ｎｉ−Ｆｅの合金製平版にフォトレジストを塗布し、写真製版法により外形２．７５mm角、コーナーＲ０．２mm、巾０．２５mmのキャップ外周部の形状パターンを４．２mmピッチで巾方向に２５個、長さ方向に４０個露光後現像し得た外周部のレジスト膜のみ除去し、その後、ハーフエッチングにより板厚を薄く加工し、キャップの普通面より一段下方に凹状に形成する。ついで、アルカリクリーナーで４０℃３０秒間浸漬脱脂、水洗い、５％Ｈｃｌで酸洗い、水洗い、１．０μｍのＮｉ及び０．００８μｍのＡｕ下地めっきを行った後、市販の２０％Ｓｎ−Ａｕめっき液を使用してＡｕＳｎ合金層をめっきし、その後フォトレジストを除去した。なお、めっきの厚みは熱処理後に０．０３５mmになるよう調整した。
次に、再度全面にフォトレジストを塗布し、写真製版法により、外形が２．８５mm角の封止キャップが巾０．３mm、長さ１．３５mmの連結部で４．２mmピッチで巾方向に２５個、長さ方向に４０個整列配置された状態にパターニングし、エッチング法により不要部を除去した。また、同時にキャップと連結部の境界部のＶ字溝加工及びパイロットホールの加工を実施した。
その後、窒素雰囲気ピーク温度摂氏３２０℃で熱処理し、ＡｕＳｎろう材層を合金製平版に均一に溶着させて、マトリックス状に多数個整列連結された状態に外周部に融点摂氏２９３℃、厚みが０．０３５mmのＡｕＳｎろう材が形成された封止キャップを得た。
本実施例では、キャップ外形寸法よりめっきを形成する外周部の外形寸法を若干小さくし、また、角にはＲをつけた。勿論これに限定されるわけではないが、このように形成することによって、パターン形成のズレを許容できる効果、及びキャップからろう材が突出するのを防止して封止時にろう材が漏れ出すのを防止できる効果がある。その後、上記実施例と同一ピッチでカーボン治具に配置された表面弾性波フィルターパッケージの上にＡｕＳｎろう材面が接するようにマザーシートを重ねて配置したものを上下反転させ、ピーク温度摂氏３２０℃になるように温度設定された窒素雰囲気熱処理炉を連続して通炉させてＡｕＳｎろう材を表面弾性波フィルターパッケージに均一に融着させた。
上記実施例を本発明の代表例とし、キャップの片面全面に厚さ０．０３０mmのＡｕＳｎ層を圧着させたものを比較例１、キャップ片面の外周部のみに別個に用意した厚さ０．０３５mmのＡｕＳｎ箔をセット後融着させたものを比較例２として、キャップ製造コスト、封止不良率及び封止コストを比較した結果を表１に示す。
コストについては、実施例の原価を１００とした場合の相対評価で示した。
【００１２】
【表１】

【００１３】
表１から明らかなように、本実施例は、比較例の１／３〜１／１３の低い封止不良率の優れた封止効果を有しながらキャップ製造コストと封止コストの両コストを著しく削減できたのである。
また、本発明の封止キャップは、マトリックス状に多数個整列連結された状態であるため、積層しての梱包が可能となった。マザーシート１００枚を積層し、上下に補強用のボール紙を充て、中性紙で包装した。この包装一包には、キャップ１０万個が梱包されている。梱包の大きさは、２００×３００×４０mm程度と従来のものと比較し約１／８に小型化できた。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、本来必要である部分のみに、めっき法によりろう材を形成したため、不要部のろう材が封止時に漏れ出す問題がない。
また、ろう材形成面をキャップ面より下方に凹状に形成すると、封止時にキャップがパッケージ内にはめ込まれるように配置されるため、封止信頼性を飛躍的に向上させることができる。
さらに、キャップを連結部を介してマトリックス状に多数個整列連結した状態にすると、同一平面で一括処理でき、個々のキャップとろう材を単体で扱う必要がなく、封止する際の自動化も容易となり、不良の発生を防止できる。
また、梱包時や搬送時にも変形や裏返り、位置ずれの心配、特殊な梱包ケースを用いる必要がなく、まとめて包装するだけで出荷でき、梱包材の使用量を激減させ、さらに一度に運搬できる部品点数が増大するため、環境負荷も低減できるという非常に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】マトリックス状に多数個整列連結した電子素子パッケージ用封止キャップを示す平面図である。
【図２】封止キャップ及び連結部の断面図である。
【符号の説明】
１マザーシート
２連結部
３封止キャップ
４ろう材
５境界部
６外周部
７金属製平版
８Ｎｉめっき
９Ａｕめっき
１０パイロットホール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing cap used for various electronic element packages, particularly ceramic packages such as piezoelectric elements and surface acoustic waves, a manufacturing method thereof, and a sealing method using the cap.
[0002]
[Prior art]
In recent years, along with the reduction in size and weight of electronic devices, a number of surface acoustic wave filters, piezoelectric elements, and the like that have been reduced in size and weight have also been used.
The filter used for this cellular phone is generally manufactured by mounting a surface acoustic wave element, a piezoelectric element, etc. in a cavity formed in a ceramic package, and sealing the ceramic package with a metal cap. Is done.
Conventionally, this metal cap has a metal plate provided with a brazing material such as an AuSn alloy for sealing or PbSn solder. As the shape of the brazing material, there are one provided on the entire surface and recently one provided on the outer periphery of the cap.
For example, a metal plate obtained by adhering a brazing material to the entire surface by ultrasonic welding, plating, or pressure bonding is punched out using a mold to obtain a required cap shape. In addition, as a method for applying the brazing material to the outer peripheral portion of the cap, a metal plate previously punched into a cap shape using a mold is formed into a thin film by rolling, and the brazing material punched into the outer peripheral shape with a mold is welded. A method of bonding is taken.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional metal cap provided with a brazing material on the entire surface has a drawback that the cost increases because the brazing material is also applied to unnecessary portions. In particular, when an expensive AuSn alloy is used, it is fatal industrially. When PbSn solder or ultrasonic welding is used, there is a drawback that sealing reliability is low. In addition, there is a drawback in that the brazing material of the unnecessary portion leaks at the time of sealing and causes problems such as short-circuiting of the wiring, thereby reducing the reliability of the element.
In order to solve this problem, recently, a method of forming and imparting a brazing material only to the outer peripheral portion of the cap, which is a necessary part, has been attempted. In addition, since the punching work after processing is also a thin piece, it is difficult to automate, and defects such as deformation and misalignment occur. Furthermore, in order to weld the brazing material to the cap, for example, it is necessary to set one cap and one brazing material in each hole of the jig in which a large number of holes are formed according to the outer shape of the cap, and heat-weld, Alignment jigs and equipment are required, and the process is complicated and processing costs increase.
In addition, with the miniaturization of packages, it has become technically difficult to meet the demand for finer caps.
In addition, this cap is packed and aligned, and then packed in a special case for conveyance. However, since it is a fine thin piece, it is necessary to use a lot of shock cushioning material to maintain its quality. Due to poor transport efficiency, there is a limit to the reuse of cases and cushioning materials after use, and a lot of waste is generated. For example, when a plastic stick-like case is used, one case is filled with 300 to 400 caps in a row, but this case must be shaped so that it can be taken out one by one during use. Since the feeding mechanism and the groove for that are provided, the space ratio is high, and the volume is several times the volume of the cap. Further, the gap causes troubles such as movement of the cap during conveyance or reverse in the worst case.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, can be manufactured at low cost, has high sealing reliability, and can reduce the conveyance efficiency and the cost at the time of sealing, and a method for manufacturing the same. An electronic device package sealing method using the cap is provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
“1. A sealing cap for an electronic device package in which a brazing filler metal layer is formed on the outer peripheral part of a cap made of a metal flat plate, and a layer formed by plating a layer containing Au and Sn on the outer peripheral part of one side of the cap; In the sealed cap for electronic device package, the layer containing Au and Sn is formed by alternately plating Au or AuSn alloy and Sn, and the brazing material forming surface at the outer peripheral portion of the cap one surface is below the cap surface. A sealing cap for an electronic device package, which is formed in a concave shape and is provided with a brazing material layer .
2 . Item 2. The sealing cap for electronic device packages according to Item 1, wherein a plurality of caps are aligned and connected in a matrix form through connecting portions.
3 . In the method for manufacturing a sealing cap for an electronic device package, a pattern of a plurality of cap outer peripheral portions arranged in a matrix is formed on one side of a metal lithographic plate by a photoengraving method, and Au and Au are formed on the outer peripheral portion of the patterned cap. After plating a brazing filler metal layer made of Sn, a pattern of cap outer shape and a pattern of connecting portions that align and connect a plurality of caps in a matrix form are formed by a photoengraving method. The part is removed by etching, heat treatment is performed at a temperature not lower than the melting point of Sn and not higher than the melting point of Au, and the AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion of the cap, and the AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion. A plurality of sealing caps for an electronic device package, wherein a plurality of the sealing caps are arranged and connected in a matrix shape The method of production.
4 . Using the sealing caps for electronic device packages in which a large number of matrix elements are aligned and connected as described in Item 2 , sealing is performed while maintaining a state in which a large number of matrix elements are aligned and connected until immediately before the sealing process or the sealing process. The sealing method using the sealing cap for electronic device packages characterized by performing. "
About.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A feature of the present invention is that a brazing filler metal layer containing Au and Sn is formed on the outer peripheral portion of one side of the cap by plating, and the AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion of one side of the cap by heat-treating it. is there.
Since the brazing material is formed only on the essential portion of the outer peripheral portion of the cap and the brazing material is not formed on the unnecessary portion, the amount of the brazing material can be reduced by that amount. There is no problem of reducing the reliability of the element by leaking out wiring or shorting the wiring.
In addition, since the brazing material is formed by plating, it is not necessary to finely process the brazing material, and it is not necessary to punch it out and set it on the cap one by one, which can further reduce the cost. It becomes.
[0006]
For the pattern formation of the outer peripheral portion, it is efficient and preferable to use a photolithography method. The proportion of AuSn is not limited, but it is preferable that 60 to 85% by weight of Au is contained. If it is 60% or less, the sealing reliability is low, and if it is 85% or more, there are problems of cost and melting point.
The layer containing Au and Sn may be formed by plating an AuSn alloy or by alternately plating at least two layers of Au or AuSn alloy and Sn.
When formed by plating an AuSn alloy, there is an advantage of eliminating thermal diffusion due to heat treatment in the subsequent process, and when forming by plating at least two layers of Au or AuSn alloy and Sn alternately, the structure is stable. Has the advantage that can be created.
In addition, if the brazing material forming surface on the outer peripheral portion of the cap is formed in a concave shape below the cap surface, the cap is arranged so as to be fitted in the package at the time of sealing, so that the sealing reliability is greatly improved. Can do.
[0007]
In order to form a concave shape below the cap surface, it may be formed by etching or coining before plating a layer made of Au and Sn, and the outer peripheral portion may be simply formed one step deeper or groove-shaped. You may form in. The depth cannot be generally specified depending on the size of the cap, but may be about 10 to 100 μm.
In addition, when a large number of caps are arranged and connected in a matrix through the connecting portion, the cap can be processed in the same plane at the time of manufacturing the cap, and it is not necessary to handle individual caps and brazing materials individually, so that the manufacturing efficiency is high. Manufacturing cost can be reduced.
If a groove process such as a V-shape by half etching or stamping is applied to the boundary between the connecting portion and the cap, the cap can be easily separated and separated after sealing.
Furthermore, when sealing, the package is arranged at the same pitch as the cap, and a plurality of caps arranged in a matrix can be processed at the same time by bringing them into contact with each other via the brazing material surface, and an automatic feeding device is used. Thus, automation can be facilitated, the sealing process can be rationalized, sealing productivity can be greatly improved, sealing costs can be reduced, and defects due to misalignment can be prevented.
In addition, there is no worry about deformation, turning over, misalignment, etc. during packing or transport, and shipment can be performed by packing together without using a special packing case. Therefore, the amount of packaging material used is drastically reduced, and the number of parts that can be transported at one time is increased, so that the environmental load can be reduced.
[0008]
As a method of manufacturing the cap, the outer periphery of the cap, the outer shape of the cap, and the shape of the connecting portion are formed by photolithography, and the metal plate is processed into the shape of the cap connecting portion by using an etching process. And suitable.
For example, after forming a pattern of a cap outer peripheral portion arranged in a matrix in a matrix by a photoengraving method on one side of a metal lithographic plate, after plating a layer containing Au and Sn on the patterned cap outer periphery, The pattern of the outer shape of the cap and the pattern of the connecting portion that connects and connects the caps in a matrix form are formed by photolithography, and the portions other than the patterned cap and the connecting portion are removed by etching, and then the melting point of Sn or lower Heat treatment is performed at a temperature lower than the melting point of Au, and a plurality of caps in which AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion are formed in a state of being aligned and connected in a matrix through the connecting portions.
The order of pattern formation, outline processing, heat treatment, etc. is not particularly limited and is arbitrary, but the above order is efficient and suitable because it can prevent the formation of expensive plating on unnecessary parts and is easy to handle. is there.
In addition, as a condition for performing the heat treatment, it is preferable to use a nitrogen gas reducing atmosphere, and it is preferable to press the plated portion before the heat treatment to close-pack and form a more uniform brazing material. . This is particularly effective when Au or AuSn alloy and Sn are formed by alternately plating at least two layers.
In addition, if the base plating is performed before plating, the adhesion of the plating is improved. An Au plating of about 0.003 to 0.015 μm may be formed on a Ni plating of a thickness of about 0.2 to 5.0 μm.
The material of the cap is not particularly limited, but a 42% Ni—Fe alloy or Kovar is suitable because it has a thermal expansion coefficient compatible with Si or ceramic.
[0009]
【Example】
Next, based on an Example, this invention is demonstrated concretely with reference to drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a part of a sealing cap for an electronic device package in which a large number of matrix shapes are aligned and connected.
In FIG. 1, a brazing material 4 is formed on the outer peripheral portion 6 of the sealing cap 3, and a large number of individual sealing caps 3 are aligned and connected in a matrix through the connecting portions 2.
In the present embodiment, a plurality of caps aligned and connected in a matrix are held by the mother sheet 1, and the pilot holes 10 are formed in the mother sheet 1.
By holding it on the mother sheet, the shape stability of the cap is further improved. By forming the pilot hole, it can be processed simultaneously with reference to this pilot hole at the time of sealing processing, etc. It is also easy to automate such as using the.
In the present embodiment, the outer shape of the cap is a square, but of course it is not limited to this, and various shapes such as a rectangle and a circle can be adopted.
Further, the caps are aligned and connected in the shape of the base evenly in the vertical and horizontal directions. However, the present invention is not limited to this, and the caps may be aligned and connected with regularity. For example, the caps may be connected in a diagonal manner.
[0010]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the sealing cap 3 and the connecting portion 2 cut along the line AA ′ in FIG. 1.
The brazing material 4 is formed on one outer peripheral portion 6 of the metal lithographic plate 7 which is a material of the sealing cap 3, and the brazing material forming surface of the outer peripheral portion 6 is formed in a concave shape below the normal surface of the cap. I understand.
Of course, the present invention is not limited to this, but by forming the brazing material forming surface in this way, the cap is arranged so as to be fitted in the package at the time of sealing, so the sealing reliability is dramatically improved. It can be made. Further, the Ni plating 8 and the ultrathin Au plating 9 as the base plating are formed between the brazing material 4 and the brazing material forming surface, and the adhesion of the brazing material 4 is good.
Further, the boundary portion 5 between the sealing cap 3 and the connecting portion 2 is subjected to V-shaped groove processing, so that the cap 3 can be easily separated. It is not particularly necessary to have a V shape, and it is sufficient that the thickness is reduced and the strength is lower than that of the normal portion.
[0011]
Next, the manufacturing method will be described more specifically.
A photoresist is applied to a 42% Ni—Fe alloy flat plate having a thickness of 0.2 mm, a width of 150 mm, and a length of 250 mm to be a mother sheet, and an outer shape of 2.75 mm square, a corner R of 0.2 mm, and a width of 0 by photolithography. Remove the resist pattern on the outer periphery that was developed after exposure to 25 pieces in the width direction and 40 pieces in the width direction at a 4.2 mm pitch in the shape pattern of the .25 mm cap outer periphery. Thinly processed and formed in a concave shape one step below the normal surface of the cap. Next, after immersion and degreasing with an alkali cleaner at 40 ° C. for 30 seconds, washing with water, pickling with 5% Hcl, washing with water, 1.0 μm Ni and 0.008 μm Au underplating, a commercially available 20% Sn—Au plating solution Was used to plate the AuSn alloy layer and then the photoresist was removed. The plating thickness was adjusted to 0.035 mm after the heat treatment.
Next, a photoresist is applied again on the entire surface, and a sealing cap having an outer shape of 2.85 mm square has a width of 0.3 mm and a length of 1.35 mm and is connected in the width direction at a pitch of 4.2 mm by photolithography. Patterning was performed so that 25 pieces and 40 pieces were arranged in the length direction, and unnecessary portions were removed by an etching method. At the same time, V-shaped groove processing and pilot hole processing were performed at the boundary between the cap and the connecting portion.
Thereafter, heat treatment is performed at a nitrogen atmosphere peak temperature of 320 ° C., and an AuSn brazing material layer is uniformly welded to an alloy lithographic plate, and a melting point of 293 ° C. and a thickness of 0 at the outer peripheral portion are arranged and connected in a matrix. A sealing cap having a 0.035 mm AuSn brazing material was obtained.
In this example, the outer dimension of the outer peripheral portion where the plating is formed is slightly smaller than the outer dimension of the cap, and the corners are rounded. Of course, the present invention is not limited to this, but by forming in this way, the effect of allowing a pattern deviation is prevented, and the brazing material leaks out during sealing by preventing the brazing material from protruding from the cap. There is an effect that can be prevented. Thereafter, the mother sheet is placed upside down so that the surface of the AuSn brazing material is in contact with the surface acoustic wave filter package arranged on the carbon jig at the same pitch as the above example, and the peak temperature is 320 degrees Celsius. Then, a nitrogen atmosphere heat treatment furnace set at a temperature was continuously passed to fuse the AuSn brazing material uniformly to the surface acoustic wave filter package.
The above example is a representative example of the present invention, and a 0.030 mm thick AuSn layer is pressure-bonded to the entire surface of one side of the cap. Table 1 shows the results of comparing the cap manufacturing cost, the sealing failure rate, and the sealing cost as Comparative Example 2 in which the AuSn foil was fused after setting.
About cost, it showed by relative evaluation when the cost of an Example is set to 100. FIG.
[0012]
[Table 1]

[0013]
As is clear from Table 1, this example has both the cap manufacturing cost and the sealing cost while having an excellent sealing effect with a low sealing defect rate of 1/3 to 1/13 of the comparative example. It has been significantly reduced.
In addition, since a large number of the sealing caps of the present invention are aligned and connected in a matrix, packaging in a stacked manner is possible. 100 mother sheets were laminated, filled with cardboard for reinforcement on the top and bottom, and packaged with neutral paper. This package includes 100,000 caps. The size of the package was about 200 × 300 × 40 mm, which was reduced to about 1/8 of the conventional one.
[0014]
【The invention's effect】
In the present invention, since the brazing material is formed only by the plating method by the plating method, there is no problem that the brazing material of the unnecessary portion leaks out at the time of sealing.
Further, when the brazing material forming surface is formed in a concave shape below the cap surface, the cap is disposed so as to be fitted in the package at the time of sealing, so that the sealing reliability can be drastically improved.
In addition, when a large number of caps are arranged and connected in a matrix via connecting parts, batch processing can be performed on the same plane, individual caps and brazing materials need not be handled individually, and automation during sealing is easy. Thus, the occurrence of defects can be prevented.
In addition, there is no need for deformation or flipping, misalignment, or special packing cases during packing or transport, and it can be shipped simply by packing together, drastically reducing the amount of packing material used, and transporting all at once. Since the number of parts increases, the environmental load can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a sealing cap for an electronic device package in which a large number are arranged and connected in a matrix.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a sealing cap and a connecting portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mother sheet 2 Connection part 3 Sealing cap 4 Brazing material 5 Boundary part 6 Outer part 7 Metal plate 8 Ni plating 9 Au plating 10 Pilot hole

Claims

An electronic device package sealing cap in which a brazing filler metal layer is formed on the outer peripheral portion of a cap made of a metal flat plate, and an electronic device in which a layer containing Au and Sn is formed on the outer peripheral portion of the cap by plating. In the package sealing cap , the layer containing Au and Sn is a layer formed by alternately plating Au or AuSn alloy and Sn, and the brazing material forming surface of the outer peripheral portion of one side of the cap is recessed downward from the cap surface. An electronic device package sealing cap, which is formed and provided with a brazing material layer .

And ligated plurality aligned in a matrix via a connecting portion of the cap, an electronic element package sealing cap according to claim 1.

In the method for manufacturing a sealing cap for an electronic device package, a pattern of a plurality of cap outer peripheral portions arranged in a matrix is formed on one side of a metal lithographic plate by a photoengraving method, and Au and Au are formed on the outer peripheral portion of the patterned cap. After plating a brazing filler metal layer made of Sn, a pattern of cap outer shape and a pattern of connecting portions that align and connect a plurality of caps in a matrix form are formed by a photoengraving method. The part is removed by etching, heat treatment is performed at a temperature not lower than the melting point of Sn and not higher than the melting point of Au, and the AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion of the cap, and the AuSn brazing material is fused to the outer peripheral portion. A plurality of sealing caps for an electronic device package, wherein a plurality of the sealing caps are arranged and connected in a matrix shape The method of production.

Using the sealing cap for electronic device packages in which a large number of matrix elements are aligned and connected according to claim 2 , the sealing is performed while maintaining a state in which a large number of matrix elements are aligned and connected until the sealing process or immediately before the sealing process. The sealing method using the sealing cap for electronic device packages characterized by performing stop.