JP4526681B2 - 電子部品用パッケージの封止方法 - Google Patents
電子部品用パッケージの封止方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4526681B2 JP4526681B2 JP2000332220A JP2000332220A JP4526681B2 JP 4526681 B2 JP4526681 B2 JP 4526681B2 JP 2000332220 A JP2000332220 A JP 2000332220A JP 2000332220 A JP2000332220 A JP 2000332220A JP 4526681 B2 JP4526681 B2 JP 4526681B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- lid
- electronic component
- case
- beam irradiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の電子部品を収納して気密封止する電子部品用パッケージの封止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子部品用パッケージ1としては、例えば図6に示したように、圧電振動子などの電子部品2を収納するセラミック製のケース3と、該ケース3の外周枠の上面に形成されたメタライズ層4を介して封止される金属製の蓋体5とで構成されたものが知られている(特開平9−246415号参照)。前記メタライズ層4はタングステン又はモリブデン等の金属の上にニッケルメッキと金メッキを施して層状に形成したものである。一方、蓋体5の片面にはクラッド化された金属ろう材7が形成されている。
【0003】
上記電子部品用パッケージ1の製造において、ケース3に蓋体5を封止する場合には、図7に示すように、ケース3の上に蓋体5を被せ、メタライズ層4と金属ろう材7を重ね合わせてから蓋体5の外周縁に沿ってビーム8を一様に照射させながら移動する。符号9は前記ビーム8の軌跡を示す。このように、ビーム8の照射によって金属ろう材7が加熱溶融されメタライズ層4に封着することで、ケース3と蓋体5とが密着してケース3内の気密性が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記蓋体5の上からビーム8を照射した時に、加熱溶融された金属ろう材7を介して蓋体5が熱膨張によって伸びる。特にビーム8の照射の基点10から一気に蓋体5の外周部に沿って溶接するとき、前記ビーム8の移動と共に発生するビーム熱が、照射の終了点でもある基点10に近づくにしたがって拡大していく。このため、前記基点10においては、蓋体5に加わるビーム熱が最大となり、その後、照射の終了と共に蓋体5が冷え、熱膨張した箇所が急速に収縮する。特に、蓋体5が熱伝導率の高い金属製で、ケース3が熱伝導率の低いセラミック製である場合に、その温度差によってケース3に非常に大きな応力が掛かり、ケース3にクラック11が発生するおそれがあった。
【0005】
ケース3にこのようなクラック11が発生すると、ケース3内部に収納してある電子部品2が破損するおそれがあり、またケース3内の気密性も損なわれて、電子部品2やその電極部分が化学変化を起こし易くなる。
【0006】
特に、前記電子部品2が水晶振動子にあっては、パッケージ内の気密性の低下により等価直列抵抗値が増大するため、周波数特性が悪くなり安定した振動が得られなくなってしまうといった問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、ビーム照射時に発生する熱の拡散を最小限に抑えることで封止する際のケースのクラックを防止すると共に、気密性を維持し品質性能の劣化を抑えることのできる電子部品用パッケージの封止方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の電子部品用パッケージの封止方法は、電子部品を収納するケースと金属製の蓋体とをメタライズ層を介して溶接封止する際に、前記蓋体の外周に沿ってビーム照射を行う電子部品用パッケージの封止方法において、
前記ビーム照射を複数回に分けて前記蓋体の外周を一周させ、その際に次回のビーム照射の開始点を前回のビーム照射の終点より戻った位置から開始することで、前回のビーム照射の終点と次回のビーム照射の開始点との封止端部が互いに重なることを特徴とする。
【0009】
熱伝導率が高い金属製の蓋体と、逆に熱伝導率の低いセラミック製のケースとをビーム照射によって溶接する場合、ビーム照射熱により膨張した蓋体がビーム照射の終了と共に収縮することでケースに対する応力が大きく働くため、クラックの発生率が高いものとなっていた。この発明によれば、ビーム照射を蓋体の外周に沿って複数回に分けて行うことで、1回の照射時間が短くなることで蓋体の発熱を抑えると共に、発生した熱を時間の経過と共に放熱することができる。そのため、ビーム照射の終了地点の蓋体及びケースに高いビーム照射熱が集中せず、また、溶接時における蓋体とケースとの温度差が小さく抑えられることでケースのクラック発生率が格段に低くなる。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1記載の電子部品用パッケージの封止方法において、前記封止する蓋体が四角形状を有する場合に、前記ビーム照射を蓋体の各辺ごとに分けて行うことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、ケースの外周部の各辺ごとにビームの照射と移動の停止を繰り返しながら行うので、各辺ごとにビーム照射熱を放熱させることができる。特に、ビームの停止回数が増えることで、前回ビーム照射した箇所を冷却するための時間が有効にとれる。このため、より確実にケースのクラックを抑えた封止が可能となる。また、内部の気密性も高まることで、製造時における電子部品の性能劣化を低減化することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る電子部品用パッケージの封止方法について、その実施形態を詳細に説明する。図1乃至図5は本発明の電子部品用パッケージ及びその封止方法を示したものである。ここで、図1は電子部品用パッケージの断面図、図2は第1の封止方法、図3は前記第1の封止方法における温度変化を従来の封止方法と比較したグラフ、図4は第2の封止方法、図5は第3の封止方法を示した説明図である。
【0013】
図1に示した電子部品用パッケージ20は、従来と同様、圧電振動子などの電子部品21を収納するセラミック製のケース22と、その外周枠の上面23に形成されたメタライズ層24を介してケース22の内部を気密封止する金属製の蓋体25とで構成される。メタライズ層24はタングステン又はモリブデン等の金属の上にニッケルメッキと金メッキを層状に施したものである。
【0014】
一方、メタライズ層24の上に溶接される金属製の蓋体25は、ケース22の平面形状と略同一形状の金属板26と、この金属板26の裏面全体にクラッド化された金属ろう材27とで構成されている。前記金属板26は従来の蓋体と同様、42アロイやコバールその他の鉄系合金で構成され、一方、金属ろう材27は銀合金やアルミニウム合金等の金属材で構成される。金属ろう材27の融点は溶融時のケース22に及ぼす熱の影響を考慮して900℃以下が望ましい。金属板26と金属ろう材27とのクラッド化は、2枚の金属板を同時に圧延することで容易に製造できる。クラッド化された蓋体25は、金属的に強固な結合構造となるため熱伝導が極めて良好となり、ビーム28の照射によって加熱溶融し、メタライズ層24に直接溶接される。
【0015】
次に上記構成からなる蓋体25をケース22に気密封止する封止方法を説明する。先ず、メタライズ層24が形成されているケース22の中に圧電振動子などの電子部品21を収納し、次いでケース22の外周枠の上面23に蓋体25を載せ置く。この時、蓋体25の下面に設けられた金属ろう材27が、前記外周枠の上面23に形成されたメタライズ層24に接触する。次に、蓋体25の上から外周縁に沿ってビーム28を照射し、金属ろう材27を加熱溶融してメタライズ層24に直接溶接する。このように、ビーム28を蓋体25の外周に沿って1周させることで蓋体25の外周部が溶接されるが、この発明では蓋体25の外周にビーム28を照射させる際、途中でビーム28の照射及び移動を停止させながら、複数回に分けて溶接封止する。なお、ケース22に収納する電子部品21が水晶振動子のような気密性を有する素子の場合は、この封止作業を一定の減圧下で行う。
【0016】
図2は上記ビーム28による溶接封止を2回に分けて行う場合の作業手順を示したものである。図2(a)は1回目の照射で全体の約50%を封止した状態を示し、(b)は2回目の照射で残りの50%を封止した状態を示す。符号31は1回目の照射におけるビーム28の軌跡であり、符号32は2回目の照射におけるビーム28の軌跡である。
【0017】
水晶振動子等の電子部品を封止する場合は、ある一定の圧力(例えば、15Pa)以下の真空に達した作業環境下において、先ず任意の溶接開始点29にビーム28の照準を合わせ、その位置から蓋体25の外周縁に沿ってビーム28を照射しながら移動させ、全体の約50%を封止した第1溶接の終点30でビーム28の照射と移動を一旦停止する。このとき、ケース22内の真空引きも併せて行うと作業効率がよい。
【0018】
次に、前記第1溶接の終点30から僅かに戻った位置となる第2溶接の始点33に再びビーム28の照準を合わせる。そして、前記同様に蓋体25の外周縁に沿って残りの部分にビーム28を照射しながら移動させ、前記溶接開始点29を僅かに超えた位置となる第2溶接の終点34でビーム28の照射と移動を停止して終了する。このように、1回目の溶接端部と2回目の溶接端部とをダブらせることで、封止漏れを確実に防止することができる。
【0019】
前記図2に示した封止方法による蓋体25とケース22の温度変化を図3に基づいて説明する。なお、封止過程における蓋体25とケース22の温度の実測が難しく正確な数値で表せないため、図3は経験に基づいて作成した模式的なグラフとなっている。図3(a)は従来の1回のビーム照射で完全封止した場合の温度変化であり、図3(b)は本実施形態の封止方法のビーム照射を2回に分けた場合の温度変化を示したグラフである。前記蓋体25は、図2及び図3(b)の実線で示したように、▲1▼の区間では溶接開始点29から徐々にビーム照射箇所の温度が上昇していき、第1溶接の終点30で最高温度となり、一旦温度上昇がストップする。その後、最初の溶接開始点29の温度近辺に下がる。▲2▼の区間はビーム照射と移動が停止した封止待ち時間で、温度が最初の溶接開始時と同じ状態が維持される。▲3▼の区間は2回目の溶接時における温度変化で、前記▲2▼の区間で維持された温度から▲1▼の区間と略同様の温度曲線を描く。▲4▼の区間は蓋体25の外周を一周して封止が完了した時の温度曲線である。この封止方法では、蓋体25及びケース22共に、第1溶接の終点30及び第2溶接の終点34で最も高い温度になるが、途中で▲2▼のビーム28の照射と停止を行う封止待ち時間を設けてあるので、図3(a)に示した従来の1回の溶接で完全封止した場合に比べ、蓋体25とケース22との封止完了時点の温度差T2がT1より低く抑えられる。このため、封止完了時における蓋体25の熱膨張率が低くなることで、ケース22に掛かる応力が減少し、クラックの発生率が低下する。また、2回に分けることで、前記ビーム照射熱の放熱効果の他、溶接時に発生するガスの成分がケース22内に残留したり蓋体25に付着する量が少なく、その分気密性も高められる。
【0020】
なお、上記実施形態における封止方法では1回目と2回目の照射距離を同じにしたが、同じ2回に分ける場合に、1回目のビーム照射及び移動距離を2回目の照射移動距離より多くして、2回目の照射量を少なくするようにすることも可能である。このように、2回目の溶接領域が狭いほど最終封止における蓋体25の熱膨張が少なくなるが、逆にあまり狭すぎると1回目の溶接時におけるビーム照射熱の放熱及び冷却時間が掛かるため、極端に差を設けないほうが望ましい。
【0021】
上記実施形態では、ビーム照射を2回に分けることによって、途中で1回ビームの照射及び移動を停止する時間を設けた場合について説明したが、必ずしもビームの照射を2回に限定して行う必要はなく、3回、4回あるいはそれ以上に分けて溶接した場合にも同様の効果が得られる。図4は、ビーム溶接作業を(a)−(b)−(c)−(d)の順に4回に分けて行った場合の封止方法を示したものである。ここで、符号35a〜35dは、各回におけるビーム28の軌跡を示したものである。このように、ビーム照射を4回に分けて行う場合は、四角形状の蓋体25の1辺ごとに行うとよい。このような封止方法によると、ビーム照射熱が移動方向のみに沿っていくため、ビーム照射熱の伝導範囲を抑えることができる。また、ビーム照射の停止回数が増えることで、蓋体25に掛かる照射熱の上昇をこまめに抑えることができ、ケース22のクラック発生率がさらに低くなる。
【0022】
図5は、上記図4に示した封止方法の一部の順番を変えたものである。この実施例では、ビーム28の照射方向を上記第1及び第2の実施形態に示したような一方向に連続するのではなく、対向する辺同士を(a)−(b)−(c)−(d)の順に交互に照射、移動していくものである。このようにして照射することで、直前にビーム照射した辺から離れた辺をとびとびに溶接するため、放熱効率が高まる。したがって、ビーム照射の停止時間の間隔を詰めて行うことができ、溶接作業時間の短縮化が図られる。また、蓋体25にかかるビーム照射熱の偏りが少なくなり、照射熱の集中によるケース22のクラックを効果的に防止することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電子部品用パッケージの封止方法によれば、ビーム溶接時に発生する照射熱を蓋体から効率よく放熱することで、封止完了時おけるケースのクラックを防止すると共に、ケース内の気密性を高め、品質性能の劣化を防ぐことができるといった効果がある。
【0024】
また、ビーム照射の移動・停止を数回に分けるだけであるので、既存のビーム溶接設備をそのまま使用し、ビームの移動制御の変更のみで対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子部品用パッケージの断面図である。
【図2】本発明に係る電子部品用パッケージの封止方法の第1実施形態を示す説明図である。
【図3】上記第1実施形態の封止方法による温度変化を従来の封止方法によるものと比較したグラフである。
【図4】本発明に係る電子部品用パッケージの封止方法の第2実施形態を示す説明図である。
【図5】本発明に係る電子部品用パッケージの封止方法の第3実施形態を示す説明図である。
【図6】従来の電子部品用パッケージの分解斜視図である。
【図7】従来の電子部品用パッケージの封止方法を示す説明図である。
【符号の説明】
20 電子部品用パッケージ
22 ケース
25 蓋体
28 ビーム
29 溶接開始点
30 第1溶接の終点
33 第2溶接の始点
34 第2溶接の終点
Claims (2)
- 電子部品を収納するケースと金属製の蓋体とをメタライズ層を介して溶接封止する際に、前記蓋体の外周に沿ってビーム照射を行う電子部品用パッケージの封止方法において、
前記ビーム照射を複数回に分けて前記蓋体の外周を一周させ、その際に次回のビーム照射の開始点を前回のビーム照射の終点より戻った位置から開始することで、前回のビーム照射の終点と次回のビーム照射の開始点との封止端部が互いに重なることを特徴とする電子部品用パッケージの封止方法。 - 前記封止する蓋体が四角形状を有する場合に、前記ビーム照射を蓋体の各辺ごとに分けて行うことを特徴とする請求項1記載の電子部品用パッケージの封止方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000332220A JP4526681B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 電子部品用パッケージの封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000332220A JP4526681B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 電子部品用パッケージの封止方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002141427A JP2002141427A (ja) | 2002-05-17 |
JP4526681B2 true JP4526681B2 (ja) | 2010-08-18 |
Family
ID=18808452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000332220A Expired - Fee Related JP4526681B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 電子部品用パッケージの封止方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4526681B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4715097B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2011-07-06 | 株式会社デンソー | 圧電アクチュエータ、その製造方法及びインジェクタ |
JP2005317895A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Citizen Watch Co Ltd | 電子部品封止体の製造方法および電子部品封止体 |
JP5183424B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2013-04-17 | 京セラ株式会社 | パッケージの製造方法 |
JP5657307B2 (ja) * | 2010-08-20 | 2015-01-21 | 株式会社東芝 | 溶接方法、電池並びに組電池の製造方法、および、電池 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05206309A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-08-13 | Thomson Csf | 機械的ストレスを最小限にして電子回路パッケージ、特にハイブリッド回路パッケージをレーザにより閉鎖する方法 |
JP2000040934A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電デバイスの閉蓋構造及び閉蓋方法 |
JP2000277639A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Kyocera Corp | 電子装置の製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3456432B2 (ja) * | 1999-02-01 | 2003-10-14 | 株式会社大真空 | 振動子デバイスの製造方法およびその製造装置 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332220A patent/JP4526681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05206309A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-08-13 | Thomson Csf | 機械的ストレスを最小限にして電子回路パッケージ、特にハイブリッド回路パッケージをレーザにより閉鎖する方法 |
JP2000040934A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電デバイスの閉蓋構造及び閉蓋方法 |
JP2000277639A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Kyocera Corp | 電子装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002141427A (ja) | 2002-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014067849A (ja) | 電子デバイス用容器の製造方法、電子デバイスの製造方法、電子機器及び移動体機器 | |
JP4526681B2 (ja) | 電子部品用パッケージの封止方法 | |
JP2007012728A (ja) | 圧電振動子パッケージ及びその製造方法ならびに物理量センサー | |
JPH0428282A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2008045820A (ja) | 平板式ヒートパイプの製造方法 | |
JPH11265976A (ja) | パワー半導体モジュールおよびその製造方法 | |
JP2000183222A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP4405636B2 (ja) | 電子部品用パッケージの製造方法 | |
JP4893578B2 (ja) | 電子部品の封止方法 | |
JP4640073B2 (ja) | 圧電振動デバイスの製造方法およびその製造方法により製造された圧電振動デバイス | |
JP3731391B2 (ja) | 電子部品の封止方法 | |
JP4992686B2 (ja) | 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの製造方法 | |
JP4885089B2 (ja) | 電子部品パッケージ及びその製造方法 | |
JP2001274649A (ja) | 水晶振動デバイスの気密封止方法 | |
KR20100117350A (ko) | 냉각 판 및 그 제조방법 | |
JP2001267867A (ja) | 圧電振動子の製造方法 | |
JP3248842B2 (ja) | 電子部品用パッケージの製造方法 | |
JP3586411B2 (ja) | 放射線源格納装置 | |
JP3051598B2 (ja) | Agろう付きシールリング及びその製造方法 | |
JP2703975B2 (ja) | 加速器電極板およびその製造方法 | |
JP6605991B2 (ja) | 電子デバイスの製造方法 | |
JPH01318250A (ja) | ハーメチックシール蓋の製造方法 | |
JP2003347443A (ja) | 電子部品用パッケ−ジ | |
JPH02122714A (ja) | 圧電振動子 | |
JP2004241671A (ja) | 電子部品パッケージ及びその封止方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100518 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100602 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4526681 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |