JP5653329B2 - 電子装置 - Google Patents
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Description
対する酸素のピーク強度の割合が0.3以下であり、ニッケルの最大強度に対する加速電圧
2kVのArエッチングによる熱酸化SiO2膜厚換算において前記接合面から20nm内側における酸素の強度の割合が0.2以下である。
件で行なったオージェ分光分析によるニッケルの最大強度に対する酸素のピーク強度の割合が0.3以下であり、ニッケルの最大強度に対する加速電圧2kVのArエッチングによ
る熱酸化SiO2膜厚換算において前記接合面から20nm内側における酸素の強度の割合が0.2以下であることによって、金属蓋のセラミック容器体に対する接合強度および接合
信頼性に関して向上されている。
図1(a)および(b)に示されているように、本発明の第1の実施形態における電子装置は、セラミック容器体1と、ガラス接合材3によってセラミック容器体1に接合された金属蓋2と、セラミック容器体1に収容された電子部品4と、セラミック容器体1に設けられており導電性樹脂5によって電子部品4に電気的に接続されている配線導体6とを含んでいる。図1(a)において、電子装置は内部構造を示すことを目的に金属蓋2が外された状態で示されている。
金属蓋2は、セラミック容器体1の外形寸法より0.1〜0.3mm小さい外形寸法を有しており、42アロイ材(42%ニッケル、残鉄)、鉄−ニッケル−コバルト合金材(29%ニッケル、17%コバルト、残鉄)等のセラミック容器体1に近い熱膨張係数をもつ金属材料から成る。
体1と金属蓋2とをガラス接合材3を介して接合させ、セラミック容器体1と金属蓋2とから成るセラミック容器体内部に電子部品4を気密に収容する際、ガラス接合材3を溶融させる熱が内部に収容する電子部品4に作用しても電子部品4の特性に劣化を招来することはなく、その結果、電子部品4を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
ったオージェ分光分析によるニッケルの最大強度に対する酸素のピーク強度の割合が0.3
以下であり、ニッケルの最大強度に対する加速電圧2kVのArエッチングによる熱酸化
SiO2膜厚換算において前記接合面から20nm内側における酸素の強度の割合が0.2以
下となるように形成されている。
算でニッケルの最大強度に対する金属蓋表面から20nm内側での酸素の強度(酸素の強度/ニッケルの最大強度)が0.2以下となるレベルにコントロールすることで、ニッケルめ
っきにガラス接合材が濡れ広がると共に、ニッケルめっきと酸化膜の剥離を抑えることが出来るようになったことで、金属蓋を用いた場合であっても、活性金属層の形成が不要になったので、作成工程数を減少させて高信頼性の小型薄型の電子装置とすることができるようになった。なお、ここで、オージェ分析での酸素の強度とは、各Arエッチング深さで測定された酸素のオージェ電子の強さであり、酸素のピーク強度は最も強く検出された酸素のオージェ電子の強さのことを示す。ニッケルの最大強度とは、ニッケルのオージェ電子の検出された強さがほぼ一定となった点の強さをいい、本実施形態においては加速電圧2kVのArエッチングによる熱酸化SiO2膜厚換算において金属蓋2の表面から200nmの強さのことをいう。このことから、ニッケルめっき表面から各深さでのオージェ
分析での酸素の強度/ニッケルの最大強度はニッケル中に酸化ニッケルが含まれている比率と比例関係にあると思われるため、従来に比べ、軽度に酸化したニッケルめっきであれば、金属蓋2に直接ガラス接合材3を接合しても十分高信頼性な接合となることがわかる。
ルの最大強度に対する酸素のピーク強度の割合が0.3以下であることによって、金属蓋の
セラミック容器体に対する接合強度に関して向上されている。さらに、本実施形態における電子装置は、ガラス接合材によってセラミック容器体に接合された金属蓋が、ニッケルの最大強度に対する加速電圧2kVのArエッチングによる熱酸化SiO2膜厚換算において前記接合面から20nm内側における酸素の強度の割合が0.2以下であることによって
、金属蓋のセラミック容器体に対する接合信頼性に関して向上されている。
外形寸法3.2×2.5mm、素子搭載部寸法1.6×0.9mm、高さ0.8mm、素子搭載部厚み0.25mmのセラミック容器体1を準備した。
化ビスマス15質量%を含むガラス成分にフィラーとして最大粒径25μm・平均粒径2.5μ
mのチタン酸鉛系化合物を外添加で36質量%添加したものをガラス接合材3として準備した。
平均厚み0.08mmで形成した後に、酸化雰囲気中で150℃、30分加熱することで電解ニッ
ケルめっきの表面を酸化させた金属蓋2の外周縁部がガラス接合材3に接触するように配置し、ピーク355℃で金属蓋2とセラミック容器体1をガラス接合材3で接合したサンプ
ルを100個作成した。
ンプル1と同様にして作成したサンプルをサンプル2として100個作成した。
変更した以外はサンプル1と同様にして作成したサンプルをサンプル3として100個作成
した。
ル1と同様にして作成したサンプルをサンプル4として100個作成した。
化条件を、酸化雰囲気中で200℃、30分加熱することに変更した以外はサンプル1と同様
にして作成したサンプルをサンプル5として100個作成した。
ラミック容器体1をガラス接合材3で接合する接合条件をピーク340℃に変更した以外は
サンプル1と同様にして作成したサンプルをサンプル6として100個作成した。
ンプル1と同様にして作成したサンプルを比較用サンプル7として100個作成した。
た後に、セラミック容器体1の外周縁部がガラス接合材3に接触するように配置し、ピー
ク355℃で金属蓋2とセラミック容器体1をガラス接合材3で接合したサンプルを比較用
サンプル8として100個作成した。
対する酸素のピーク強度の割合は0.28であり、本実施形態における割合である0.3以下と
なっている。また、接合面から20nm内側における酸素の強度は1.0×104である。した
がって、ニッケルの最大強度に対する接合面から20nm内側における酸素の強度の割合は0.18であり、本実施形態における割合である0.2以下となっている。
×104である。したがって、ニッケルの最大強度に対する酸素のピーク強度の割合は0.49であり、本実施形態における割合である0.3よりも大きい。また、接合面から20nm内側
における酸素の強度は3.6×104である。したがって、ニッケルの最大強度に対する接合
面から20nm内側における酸素の強度の割合は0.46であり、本実施形態における割合である0.2よりも大きい。
℃〜100℃水の熱衝撃試験1000サイクルに投入してリークを測定し良否を判定した。
試料傾斜30度の条件で行ったオージェ分光分析で酸素のピーク強度/ニッケルの強度が、0.3以下であり、加速電圧2kVでArエッチングを行った場合に熱酸化SiO2膜厚換算で接合面の金属蓋表面から20nm内側での酸素の強度/ニッケルの強度が0.2以下となる
レベルにコントロールされていることで、ニッケルめっきにガラス接合材が濡れ広がると共に、ニッケルめっきと酸化膜の剥離を抑えることが出来るようになったことで、初期のせん断強度が全て4kg以上有り、且つ温度サイクル1000サイクル後に不良の発生が無い。
て金属蓋2表面のニッケルめっきの酸化が進みすぎていることで、比較サンプル7と同様に温度サイクル信頼性後の不良発生はニッケルめっきとニッケル酸化膜との物理特性の違いが大きいことでニッケル酸化膜の剥離によって気密不良が発生していると思われる。
本発明の第2の実施形態における電子装置について図7を参照して説明する。第2の実施形態の電子装置において第1の実施形態の電子装置と異なる構成は、金属蓋2が貫通孔2aを有していることと、封止部材8が貫通孔2a内に設けられていることである。その他の構成は、第1の実施形態における電子装置と同様である。
を向上させるためには、本実施形態の電子装置のように金属蓋2の接合の際に金属蓋2が浮き上がらないようにすることが求められている。
2・・・・・金属蓋
2a・・・・金属蓋基材
2b・・・・ニッケルめっき
2c・・・・酸化膜
3・・・・・ガラス接合材
4・・・・・電子部品(圧電振動子)
5・・・・・導電性樹脂
6・・・・・配線導体
Claims (2)
- セラミック容器体と、
該セラミック容器体に収容された電子部品と、
該電子部品を覆うようにガラス接合材によって前記セラミック容器体に接合されており、表層にニッケルを含む層を有する金属蓋とを備えており、
前記金属蓋は、前記ガラス接合材との接合面から内部に向かって、加速電圧10kV、試料電流10nA、測定領域100μm角、試料傾斜30度の条件で行なったオージェ分光分析に
よるニッケルの最大強度に対する酸素のピーク強度の割合が0.3以下であり、ニッケルの
最大強度に対する加速電圧2kVのArエッチングによる熱酸化SiO2膜厚換算において前記接合面から20nm内側における酸素の強度の割合が0.2以下であることを特徴とす
る電子装置。 - 前記金属蓋が、前記セラミック容器体の内部空間に通じる貫通孔を有しており、該貫通孔内に設けられた封止部材によって前記内部空間が封止されていることを特徴とする請求項1記載の電子装置。
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JP2011064497 | 2011-03-23 | ||
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Family Applications (1)
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-
2011
- 2011-10-07 JP JP2011222969A patent/JP5653329B2/ja not_active Expired - Fee Related
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