JP4439000B2 - Manufacturing method of package lid - Google Patents
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Description
本発明は、水晶振動子やSOWフィルター等のパッケージ型電子部品を封止するリッドおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a lid for sealing a package type electronic component such as a crystal resonator or a SOW filter, and a method for manufacturing the same.
一般に水晶振動子やSAWフィルターのような電子部品は、表面弾性素子がセラミックス製の箱状のパッケージの中に収納され、該パッケージが板状のリッドで封止されている。パッケージは箱型であるため、パッケージのはんだ付け部は額縁状、即ち辺の巾が広い矩形となっている。パッケージ用リッド（以下、単にリッドという）はセラミックの熱膨張に近いコバール（Co-Ni-Fe合金）や４２アロイ（４２Ni-Fe合金）であり、該リッドの片面にははんだ層が形成されている。またパッケージの額縁状のはんだ付け部にはリッドとのはんだ付けを良好にするため、溶融はんだが濡れやすいAuのような金属がメタライジングさられている。リッドでの封止は、パッケージ内に表面弾性素子を収納後、はんだ層側をパッケージのはんだ付け部と接するようにしてリッドを載置し、リフロー炉のような加熱装置で加熱してはんだを溶融させ、リッドとパッケージをはんだ付けすることにより封止するものである。 In general, in an electronic component such as a crystal resonator or a SAW filter, a surface elastic element is housed in a ceramic box-shaped package, and the package is sealed with a plate-shaped lid. Since the package is box-shaped, the soldering portion of the package has a frame shape, that is, a rectangle with a wide side. The package lid (hereinafter simply referred to as the lid) is Kovar (Co-Ni-Fe alloy) or 42 alloy (42Ni-Fe alloy) close to the thermal expansion of ceramic, and a solder layer is formed on one side of the lid. Yes. Further, in order to improve the soldering with the lid, a metal such as Au, which is easy to wet the molten solder, is metalized on the frame-shaped soldering portion of the package. The lid is sealed by placing the surface elastic element in the package, placing the lid so that the solder layer side is in contact with the soldering part of the package, and heating the solder with a heating device such as a reflow furnace. It is sealed by melting and soldering the lid and the package.
片面にはんだを付着させた従来のリッドは、金属板の片面全域にはんだを付着させたり（以下、全面はんだリッドという、特許文献１）、金属板の片面にパッケージのはんだ付け部と同一形状の額縁状にはんだを付着させたり（以下、額縁はんだリッドという、特許文献２）したものである。
ところで全面はんだリッドは、はんだ付けと関係ない中央部にもはんだが付着しているため、高価なはんだ、例えばAu含有はんだを用いる場合は経済的に好ましいものではない。しかも全面はんだリッドは、中央部にも導電性のあるはんだが付着していることから、パッケージ内に収納した素子や素子と電極を連結したワイヤが中央部に接触すると、漏電したり短絡したりして電子部品としての機能を損なう原因となることがあった。 By the way, the entire surface solder lid is not economically preferable when an expensive solder, for example, an Au-containing solder is used, because the solder adheres to a central portion that is not related to soldering. Moreover, since the conductive solder adheres to the central part of the entire surface solder lid, if the element housed in the package or the wire connecting the element and the electrode comes into contact with the central part, it will cause an electric leakage or short circuit. As a result, the function as an electronic component may be impaired.
額縁はんだリッドは、パッケージのはんだ付け部に一致したところだけにはんだを付着させたものであり、全面はんだリッドに比べてはんだ付着量を少なくできるため、高価なはんだを用いた場合でも経済的には優位である。しかしながら、この額縁はんだリッドも、前述全面はんだリッド同様、リッドの中央部となるところには金属が露出しているため、パッケージ内に収納した素子や素子と電極を連結したワイヤが中央部に接触して、漏電したり短絡したりする事故を起こすことがあった。 The frame solder lid has solder attached only where it matches the soldered part of the package, and the amount of solder attached can be reduced compared to the entire surface solder lid. Therefore, even when expensive solder is used, it is economical. Is an advantage. However, this frame solder lid also has a metal exposed at the center of the lid, like the above-described full-surface solder lid, so that the element housed in the package and the wire connecting the element and the electrode contact the center. As a result, there was an accident that caused a short circuit or short circuit.
本発明者らは、レジストははんだの付着を妨げるとともに、絶縁性があること、そしてある種のレジストは露光現像で極めて精密な形状に除去できること、等に着目して本発明を完成させた。 The inventors of the present invention have completed the present invention by paying attention to the fact that the resist prevents the adhesion of the solder and has an insulating property, and that a certain kind of resist can be removed in an extremely precise shape by exposure and development.
本発明は、矩形金属板の周囲のみに額縁状にはんだが付着しているパッケージ用リッドにおいて、はんだが付着している額縁状の辺はパッケージのはんだ付け部の辺よりも巾広辺となっており、しかも巾広辺の額縁状のはんだに囲まれた内側にはレジストがコーティングされていることを特徴とするパッケージ用リッドである。 According to the present invention, in a package lid in which solder is attached in a frame shape only around a rectangular metal plate, the frame-shaped side to which the solder is attached is wider than the side of the soldered portion of the package. In addition, the package lid is characterized in that a resist is coated on the inner side surrounded by the frame-shaped solder on the wide side.
またもう一つの発明は、
A.難はんだ付け性の長尺材の片面にはんだが付着しやすい金属を電気メッキ法で金属層を形成する工程；
B.長尺材の金属層にレジストをコーティングする工程；
C. レジストがコーティングされた長尺材から、箱型パッケージの額縁状のはんだ付け部とは該額縁状の外側四辺は略同一形状であるが、額縁を形成する辺の巾がパッケージのはんだ付け部の巾よりも広くなった巾広辺の額縁状にレジストを除去する工程
D.レジストが巾広辺の額縁状に除去された長尺材を溶融はんだに連続浸漬して、レジストが除去された巾広辺の額縁状部分にはんだを付着させる工程；
E.巾広辺の額縁状に付着したはんだの外側に沿って長尺材を打ち抜く工程；
からなることを特徴とするパッケージ用リッドの製造方法である。
Another invention is:
A. A process of forming a metal layer by electroplating a metal on which solder is likely to adhere to one side of a long material that is difficult to solder;
B. A step of coating a resist on a long metal layer;
C. From the long material coated with resist, the frame-shaped soldering part of the box-type package has almost the same shape on the outer four sides of the frame-shaped package, but the width of the side forming the frame is the soldering of the package The process of removing the resist in the form of a wide frame that is wider than the width of the part
D. A step of continuously dipping a long material from which the resist has been removed in a wide frame shape into molten solder, and attaching the solder to the wide frame portion from which the resist has been removed;
E. A process of punching a long material along the outside of the solder attached to the wide frame shape;
It is a manufacturing method of the lid for packages characterized by comprising.
本発明のリッドは、はんだがパッケージのはんだ付け部よりも大きい面積で額縁状に付着しており、しかもはんだの付着を溶融はんだへの浸漬で行っているため、はんだ付けに必要な充分な量のはんだが付着している。従って本発明のリッドは、パッケージに載置して加熱するだけでパッケージとリッド間が充分な量のはんだではんだ付けされ、パッケージとリッドとを完全に封止するという優れた効果を奏するものである。さらに本発明のリッドは、額縁状に付着したはんだの内側にレジストが残っているため、パッケージに収納された素子やワイヤがリッドに接触しても漏電や短絡という事故は皆無となる。また本発明のリッドの製造方法は、難はんだ付け性の長尺材にはんだが付着しやすい金属を電気メッキ法で金属層として形成してあるため、その表面をレジストで被ってからパッケージのはんだ付け部に相当する部分だけを除去した場合、その除去部分が微小であっても溶融はんだは必ず付着する。しかも長尺材を溶融はんだへ浸漬すると、金属層にははんだ付けに必要な量のはんだを付着させることができるものである。 In the lid of the present invention, the solder is attached in a frame shape in a larger area than the soldering portion of the package, and the solder is attached by immersion in molten solder, so that a sufficient amount necessary for soldering is provided. The solder is attached. Therefore, the lid of the present invention has an excellent effect that the package and the lid are soldered with a sufficient amount of solder only by being placed on the package and heated, and the package and the lid are completely sealed. is there. Furthermore, since the resist of the present invention has a resist remaining inside the solder attached in a frame shape, there will be no accidents such as leakage or short circuit even if the elements or wires housed in the package come into contact with the lid. In the lid manufacturing method of the present invention, a metal which is easy to adhere to solder is formed as a metal layer by an electroplating method on a difficult-to-solder long material. When only the portion corresponding to the attachment portion is removed, the molten solder always adheres even if the removed portion is minute. Moreover, when a long material is immersed in molten solder, an amount of solder necessary for soldering can be attached to the metal layer.
リッドに難はんだ付け材料を用いる理由は、後述長尺材を溶融はんだへ浸漬したときに、長尺材の片面、即ちリッドを形成したときに、リッドの表面にはんだが付着しないようにするためである。つまり長尺材から打ち抜いて作られたリッドの両面にはんだが付着しているとパッケージとリッドとを接合するときに、はんだ付け面以外に付着しているはんだがはんだ付け部に流合して過剰のはんだとなり、それがパッケージ内に収納されている素子に付着してしまうからである。またリッドの表面にはんだが付着していると、外観を悪くしてしまうことにもなる。そのため長尺材を溶融はんだに浸漬したときに、はんだ付け面でない面にはんだが付着しないように難はんだ付け材料を用いる。難はんだ付け材料としては、前述コバールや４２アロイ等である。これらの難はんだ付け材料は、はんだが付着しにくいばかりでなく、パッケージ材料のセラミックスとも熱膨張率が近いため、はんだ付け時にはんだが剥離したり亀裂を起こしたりしにくい。 The reason for using a difficult-to-solder material for the lid is to prevent solder from adhering to the surface of the lid when a long material described later is immersed in molten solder when one side of the long material, ie, the lid is formed. It is. In other words, if solder adheres to both sides of a lid made by punching from a long material, when the package and lid are joined, the solder adhering to the part other than the soldering surface will flow into the soldered part. It is because it becomes excessive solder and it adheres to the element accommodated in the package. Moreover, if the solder adheres to the surface of the lid, the appearance will be deteriorated. Therefore, when a long material is immersed in molten solder, a difficult soldering material is used so that solder does not adhere to a surface that is not a soldering surface. Examples of the difficult soldering material include the above-mentioned Kovar and 42 alloy. These hard-to-solder materials are not only difficult to attach solder, but also have a thermal expansion coefficient close to that of the ceramics of the package material, so that the solder is difficult to peel off or crack during soldering.
難はんだ付け材料を用いて片面にははんだを付着させないが、パッケージと接合するもう一方の面にははんだを付着させなければならない。そのためはんだ接合面には、予めはんだの付着しやすい金属を電気メッキ法で金属層を形成しておく。電気メッキする金属は、メッキ液の都合により如何なるものでも使用できるというものではなく、金属の種類が制限される。また本発明で用いる電気メッキ法で形成する金属層は、長尺材を溶融はんだに浸漬したときに、該溶融はんだの組成を大きく変えてしまうような金属であってはならない。例えば、溶融はんだとして、Au-Sn系はんだやSnを主成分とした鉛フリーはんだを用いる場合は、Sn単体の電気メッキを施し、また鉛フリーはんだ中にAgが添加されている場合はSn-Agの電気メッキを施し、Cuが添加されている場合はSn-Cuの電気メッキを施し、Sbが添加されている場合はSn-Sbの電気メッキを施す。またPbの使用規制から溶融はんだにPb-Sn系のはんだは少なくなってきたが、Pb-Sn系はんだを用いる場合は、やはりPb-Snの電気メッキを施す。 Solder should not be deposited on one side using a hard soldering material, but solder must be deposited on the other side to be joined to the package. For this reason, a metal layer is previously formed on the solder joint surface by electroplating with a metal to which solder easily adheres. Any metal to be electroplated can be used depending on the convenience of the plating solution, and the type of metal is limited. The metal layer formed by the electroplating method used in the present invention should not be a metal that greatly changes the composition of the molten solder when a long material is immersed in the molten solder. For example, when using Au-Sn solder or lead-free solder containing Sn as the main component as the molten solder, Sn is electroplated. If Ag is added to the lead-free solder, Sn- Electroplating of Ag is performed. When Cu is added, Sn—Cu is electroplated, and when Sb is added, Sn—Sb is electroplated. In addition, Pb-Sn solder is less used for molten solder due to Pb usage restrictions, but when Pb-Sn solder is used, Pb-Sn electroplating is also applied.
本発明のリッドの製造方法では、電気メッキ法で金属層が形成された面にレジストをコーティングし、該レジストをパッケージのはんだ付け部と類似した巾広辺の額縁状に除去するが、この除去は露光現像で行う。この露光現像とは、感光性液状レジストインクを用いる場合と、ドライフィルムを用いる場合がある。感光性レジストインクを用いる場合には、長尺材の電気メッキした面にレジストインクを塗布し、乾燥後、インクのコーティング面に額縁状に光を通さないネガフィルムを密着する。そしてこのフィルムの表面から紫外線を照射して露光し、現像し、次いで硬化処理して巾広辺の額縁状に電気メッキした金属層を露出させる。またドライフィルムを用いる場合は、長尺材の電気メッキした面にドライフィルムを貼り付けるとともに、前述巾広辺の額縁状のネガフィルムを積層し、ネガフィルムの表面から紫外線を照射して露光し、現像し、巾広辺の額縁状に金属層を露出させる。 In the lid manufacturing method of the present invention, a resist is coated on the surface on which the metal layer is formed by electroplating, and the resist is removed in a wide frame shape similar to the soldered portion of the package. Is performed by exposure and development. This exposure and development includes a case where a photosensitive liquid resist ink is used and a case where a dry film is used. When a photosensitive resist ink is used, the resist ink is applied to the electroplated surface of the long material, and after drying, a negative film that does not transmit light is closely attached to the coated surface of the ink in a frame shape. Then, the surface of the film is irradiated with ultraviolet rays, exposed, developed, and then cured to expose a metal layer that has been electroplated into a wide frame shape. When using a dry film, paste the dry film on the electroplated surface of the long material, laminate the above-mentioned wide-side frame-like negative film, and expose it by irradiating it with ultraviolet rays from the surface of the negative film. Develop and expose the metal layer in a wide frame shape.
レジストを巾広辺の額縁状に除去した長尺材は、溶融はんだに浸漬して、巾広辺の額縁状となった金属層にはんだを付着させるが、このとき如何にはんだ付け性が良好な金属が電気メッキ法で形成されていても、金属層形成後、長時間が経過して金属層が酸化したり、金属層に空中の汚れが付着したりするため、そのままでは完全にはんだを付着させることができない。そこで酸化物や汚れを除去するためにフラックスを用いたいところであるが、長尺材の金属層にはんだを付着させるときにフラックスを用いることは好ましくない。なぜならばフラックスには、活性力を向上させるためのハロゲンや強酸のような活性剤が添加されており、該フラックスを用いて長尺材を溶融はんだに浸漬した場合、はんだ付着後にフラックス残渣を洗浄しても、長尺材には微量のハロゲンが残ってしまうからである。リッドには微量のハロゲンが残っていても、該ハロゲンが電子部品の機能に影響を及ぼすようになる。そこで長尺材を溶融はんだに浸漬するときには、溶融はんだ中に超音波を付加させるとよい。超音波は、はんだ付け部に付着した酸化物や汚れを物理的に除去するため、フラックスを用いずともはんだ付けができ、ハロゲンの問題は全く関係なくなる。 The long material from which the resist has been removed in the form of a wide side frame is immersed in molten solder, and the solder adheres to the metal layer that has become the shape of the wide side frame. Even if a new metal is formed by electroplating, the metal layer will oxidize over time after the metal layer is formed, or airborne dirt may adhere to the metal layer. It cannot be attached. Therefore, it is desirable to use a flux to remove oxides and dirt, but it is not preferable to use a flux when solder is attached to a long metal layer. This is because an activator such as halogen or strong acid is added to the flux to improve the activity. When a long material is immersed in molten solder using the flux, the flux residue is washed after the solder adheres. This is because a trace amount of halogen remains in the long material. Even if a very small amount of halogen remains in the lid, the halogen affects the function of the electronic component. Therefore, when the long material is immersed in the molten solder, it is preferable to add ultrasonic waves to the molten solder. Since the ultrasonic wave physically removes oxides and dirt adhering to the soldered portion, soldering can be performed without using a flux, and the problem of halogen is completely irrelevant.
一般にパッケージとリッドの接合には、高温はんだを用いる。そのため長尺材で巾広辺の額縁状にレジストを除去した部分には高温はんだを付着させる。つまりパッケージとリッドを接合して作られた電子部品は、プリント基板に実装するときにはんだを用いてはんだ付けするが、この実装時の加熱温度でパッケージとリッドが溶融してはならないからである。従来、実装用のはんだとしてPb-63Sn（融点：１８３℃）を用いた時は、パッケージとリッドを接合する高温はんだはPb-５Sn(融点：３１４°)、Pｂ−３．５Ag(融点：２２１℃)等であった。しかしながら近時の鉛使用規制の問題から、実装用や高温はんだとしてPb入りのはんだが使用できなくなってきたことから、Pbを使用しない鉛フリーはんだが用いられるようになってきた。一般に鉛フリーはんだはSnを主成分として、これにAg、Cu、Sb、In、Bi、Zn、Ni、Cr、Fe、P等の第三元素を適宜添加したものである。Sn主成分に第三元素を大量に添加しても液相線温度は上昇するが、固相線温度はあまり上がらない。そこで本発明に使用する長尺材に付着させるはんだとしては、Au-Sn系はんだが適している。つまり一般の鉛フリーはんだ、例えばSn-３Ag(融点：２２０℃)、Sn-０．７Cu（融点：２１７℃）、Sn-３Ag-０．５Cu（融点：２１７℃）をパッケージ型電子部品の実装用はんだとして使用する場合、リッドの接合用高温はんだとしてはAu-Sn系はんだが適している。Au-Sn系はんだとしては、Au-２０Sn（融点：２７０℃）、Au-１０Ag-５０Sn（融点：２７７〜３２３℃）等である。 Generally, high-temperature solder is used for joining the package and the lid. Therefore, high-temperature solder is attached to a portion where the resist is removed in a wide frame shape with a long material. In other words, the electronic parts made by joining the package and lid are soldered using solder when mounted on a printed circuit board, but the package and lid must not melt at the heating temperature at the time of mounting. . Conventionally, when Pb-63Sn (melting point: 183 ° C.) is used as a mounting solder, the high-temperature solder for joining the package and the lid is Pb-5 Sn (melting point: 314 °), Pb-3.5Ag (melting point: 221). ° C). However, lead-free solder that does not use Pb has come to be used because solder containing Pb can no longer be used for mounting or high-temperature solder due to the recent problems of lead usage regulations. In general, lead-free solder contains Sn as a main component, and a third element such as Ag, Cu, Sb, In, Bi, Zn, Ni, Cr, Fe, or P is appropriately added thereto. Even when a large amount of the third element is added to the Sn main component, the liquidus temperature rises, but the solidus temperature does not rise so much. Therefore, Au—Sn solder is suitable as the solder to be attached to the long material used in the present invention. In other words, general lead-free solder such as Sn-3Ag (melting point: 220 ° C), Sn-0.7Cu (melting point: 217 ° C), Sn-3Ag-0.5Cu (melting point: 217 ° C) is mounted on the package type electronic component. When used as a solder for soldering, an Au-Sn solder is suitable as a high-temperature solder for joining the lid. Examples of the Au—Sn solder include Au-20Sn (melting point: 270 ° C.), Au-10Ag-50Sn (melting point: 277 to 323 ° C.), and the like.
以下、図面に基づいて本発明のリッドについて説明する。図１は本発明のパッケージ用リッドとパッケージの分解斜視図、図２は本発明のリッドとパッケージを接合した中央断面図、図３（A）〜７（E）は本発明リッドの製造方法における各工程を説明する図である。 Hereinafter, the lid of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of the package lid of the present invention and the package, FIG. 2 is a central sectional view of the lid of the present invention and the package joined, and FIGS. It is a figure explaining each process.
先ず本発明のリッドについて説明する。リッド１の本体は、はんだが付着しにくい難はんだ付け材料であり、矩形形状のパッケージ２と同一の矩形形状となっている。リッド１をパッケージ２に載置したときに表面となる面には何の処理も施されていないが、その反対側の面、即ちリッド１とパッケージ２が接する面には、リッドの周囲に巾広辺の額縁状にはんだ３が付着している。またリッド１の額縁状のはんだ３で囲まれた中の部分にはレジスト４がコーティングされている。
First, the lid of the present invention will be described. The main body of the
リッド１で封止するセラミック製のパッケージ２は、内部周辺が段状となっていて、該段状の部分には多数の電極が形成されている。そしてパッケージ２の内部中央には表面弾性素子５が収納されており、該表面弾性素子の電極と段状部分の電極とは多数のワイヤ６・・・で電気的に接続されている。またパッケージ２の上部は額縁状のはんだ付け部７となっており、該はんだ付け部にははんだとのはんだ付け性を良好にする金属がメタライジングされている。リッド１の巾広辺の額縁状のはんだ３の巾（W１）は、パッケージ２の額縁状のはんだ付け部７の巾（W２）よりも太くなっており、W１>W2の関係となっている。
The
次に上記構成のリッドを製造する方法について説明する。図３（A）〜図７（E）は、本発明のリッド製造方法の各工程を説明図である。
（A）電気メッキ工程
難はんだ付け性の長尺材１０の片面にはんだが付着しやすい金属層１１を電気メッキ法で形成する。
（B）レジストコーティング工程
長尺材１０の金属層１１の表面に液状の感光性レジスト１２を塗布し乾燥する。
（C）巾広辺額縁状にレジストを除去する工程
長尺材１０のレジスト１２の表面にリッド１の巾広辺の額縁状はんだ３と同一形状に光を通過させないフィルムを貼り付けてから、該フィルムに紫外線を照射して現像し、紫外線通過部分以外のレジストを除去する。レジストが除去された部分は、巾広辺の額縁状となる。
（D）巾広辺額縁状部分にはんだを付着させる工程
レジスト１２が巾広辺の額縁状に除去された長尺材１０をはんだ槽１３の溶融はんだ１４中に矢印のように通過させる。はんだ槽１３には超音波付与装置１５のホーン１６が浸漬されており、該ホーンから発せられる超音波が長尺材１０のレジスト１２をコーティングした面に当たるようになっている。このように長尺材のレジストコーティング面に超音波が当てられると、額縁状に金属層１１が露出した部分にはんだが付着する。
（E）額縁状にはんだが付着した部分を打ち抜く工程
巾広辺の額縁状と同一形状のプレス１７で長尺材１０の巾広辺の額縁状に合わせて打ち抜く。
Next, a method for manufacturing the lid having the above structure will be described. FIG. 3A to FIG. 7E are explanatory views of each step of the lid manufacturing method of the present invention.
(A) Electroplating process The
(B) Resist coating process The liquid photosensitive resist 12 is apply | coated to the surface of the
(C) The process of removing the resist in the form of a wide side frame After pasting a film that does not allow light to pass in the same shape as the frame-shaped
(D) Step of attaching solder to the wide-side frame-like portion The
(E) The process of punching out the portion where the solder is attached to the frame shape. The
ここでパッケージの封止をするリッドの製造について説明する。パッケージは、一辺が３．８ｍｍの正方形であり、パッケージ上部のはんだ付け部は、巾が０．３ｍｍの額縁状である。先ず、厚さ０．０５ｍｍ、巾１０ｍｍのコバールの長尺材の片面に電気メッキ法でSnを厚さ２μｍとなるように金属層を形成した。該金属層の表面に感光性レジストを厚さ２０ｍｍに塗布し、乾燥後、このレジストコーティング部に額縁状に光を通過させないフィルムを貼り付けた。該フィルムには一辺が３．８ｍｍの正方形で巾が０．５ｍｍの額縁状に光を通過させない部分が多数形成されている。長尺材のレジストに紫外線を照射して巾広辺の額縁状にレジストを除去した。レジストが巾広辺の額縁状に除去された長尺材をはんだ槽の溶融はんだ中に浸漬通過させた。はんだ槽にはAu-10Ag-50Snが３６０℃の溶融状態で投入されており、長尺材が通過する近傍には超音波ホーンが設置されている。このはんだ槽を通過した長尺材は、巾広辺の額縁状にはんだが２０μｍの厚さで付着していた。次に、巾広辺の額縁状の外周と同一形状のプレスで巾広辺の額縁状に合わせて打ち抜き、リッドを作製した。 Here, the manufacturing of the lid for sealing the package will be described. The package is a square with a side of 3.8 mm, and the soldered portion at the top of the package has a frame shape with a width of 0.3 mm. First, a metal layer was formed on one surface of a long Kovar material having a thickness of 0.05 mm and a width of 10 mm by electroplating so that Sn would have a thickness of 2 μm. A photosensitive resist was applied to the surface of the metal layer to a thickness of 20 mm, and after drying, a film that did not allow light to pass through was attached to the resist coating portion in a frame shape. The film is formed with a plurality of portions that do not allow light to pass through in a frame shape with a side of 3.8 mm and a width of 0.5 mm. The resist was removed in a wide frame shape by irradiating the long resist with ultraviolet rays. The long material from which the resist was removed in the form of a wide frame was immersed in molten solder in a solder bath. Au-10Ag-50Sn is put in a molten state at 360 ° C. in the solder bath, and an ultrasonic horn is installed in the vicinity where the long material passes. In the long material that passed through the solder tank, the solder adhered to the wide frame shape with a thickness of 20 μm. Next, a lid was manufactured by punching in accordance with the frame shape of the wide side with a press having the same shape as the outer periphery of the frame shape of the wide side.
上記方法で製造したリッドをはんだ付け部に金がメタライズされたセラミック製パッケージ上に載置し、不活性雰囲気リフロー炉中３５０℃で加熱を行ったところ、パッケージとリッドとは完全にはんだ付けされていた。パッケージ内には表面弾性素子が少し高い位置で収納されており、表面弾性素子とパッケージの電極とが金線でワイやボンディングされており、金線がリッドに接する状態となっている。このリッドで封止されたパッケージ型電子部品は、正常な機能を発揮していた。一方、従来の全面はんだリッドで、やはり表面弾性素子を高い位置で収納したパッケージを封止したところ、電子部品としての機能が発揮できなかった。この原因は、ワイヤボンディングした金線がリッドと接触して漏電や短絡したためと思われる。 When the lid manufactured by the above method was placed on a ceramic package with gold metallized in the soldering part and heated at 350 ° C in an inert atmosphere reflow oven, the package and lid were completely soldered. It was. The surface elastic element is housed in a slightly higher position in the package, and the surface elastic element and the electrode of the package are bonded together with a gold wire, and the gold wire is in contact with the lid. The package type electronic component sealed with the lid exhibited a normal function. On the other hand, when a package containing a surface elastic element at a high position was sealed with a conventional full-surface solder lid, the function as an electronic component could not be exhibited. This is probably because the wire wire-bonded gold wire was in contact with the lid, causing a leakage or short circuit.
本発明は、リッドに高温はんだを付着させたもので説明したが、リッドとパッケージのはんだ付けに高温はんだを使用せず、一般はんだを用いる場合にも本発明は適用できる。即ち、パッケージ用電子部品をプリント基板に実装する際に、高温はんだを用いず、導電接着剤や低温はんだのように加熱温度が低くて済むものを使用する場合は、リッドに付着させるはんだは一般はんだでもよい。 Although the present invention has been described with high-temperature solder attached to the lid, the present invention can also be applied to the case where general solder is used instead of high-temperature solder for soldering the lid and the package. In other words, when mounting electronic components for packaging on a printed circuit board, solder that adheres to the lid is generally used when using solder that does not require high-temperature solder, such as conductive adhesive or low-temperature solder, that requires a low heating temperature. Solder may be used.
１ リッド
２ パッケージ
３ はんだ
４ レジスト
1
Claims (4)
B.長尺材の金属層にレジストをコーティングする工程；
C. レジストがコーティングされた長尺材から、箱型パッケージの額縁状のはんだ付け部とは該額縁状の外側四辺は略同一形状であるが、額縁を形成する辺の巾がパッケージのはんだ付け部の巾よりも広くなった巾広辺の額縁状にレジストを除去する工程
D.レジストが巾広辺の額縁状に除去された長尺材を溶融はんだに連続浸漬して、レジストが除去された巾広辺の額縁状部分にはんだを付着させる工程；
E.巾広辺の額縁状に付着したはんだの外側に沿って長尺材を打ち抜く工程；
からなることを特徴とするパッケージ用リッドの製造方法。 A. A process of forming a metal layer by electroplating a metal on which solder is likely to adhere to one side of a long material that is difficult to solder;
B. A step of coating a resist on a long metal layer;
C. From the long material coated with resist, the frame-shaped soldering part of the box-type package has almost the same shape on the outer four sides of the frame-shaped package, but the width of the side forming the frame is the soldering of the package The process of removing the resist in the form of a wide frame that is wider than the width of the part
D. A step of continuously dipping a long material from which the resist has been removed in a wide frame shape into molten solder, and attaching the solder to the wide frame portion from which the resist has been removed;
E. A process of punching a long material along the outside of the solder attached to the wide frame shape;
A manufacturing method of a lid for a package, comprising:
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