JP6169369B2 - 電子デバイスのガラス封止方法 - Google Patents
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Description
表裏の関係にある一方及び他方の主面と、この一方の主面側に設けられた搭載パッドと、この搭載パッドに電気的に導通するとともに前記他方の主面側に設けられた外部接続端子と、を有する素子搭載部材と、
表裏の関係にある一方及び他方の主面を有し、この一方の主面側が前記素子搭載部材の前記一方の主面側に重ねられ、前記素子搭載部材とともに空間を形成する蓋部材と、
前記搭載パッドに電気的に接続された接続端子を有するとともに、前記空間内に収容された電子部品素子と、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に環状に形成された溝部と、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との間及び前記溝部内に設けられ、前記空間内を気密に保持するガラス封止材と、
を備えた電子デバイスを製造する際のガラス封止方法であって、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に、幅方向の断面が半円状の前記溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部が形成された、前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に、前記ガラス封止材を塗布し溶融軟化温度で焼成することにより、前記溝部の幅方向における前記ガラス封止材の断面を全体として円状にする封止材形成工程と、
前記電子部品素子が搭載された前記素子搭載部材の前記一方の主面側に、前記蓋部材の前記一方の主面側を、前記ガラス封止材を挟んで重ね合わせることにより、前記電子部品素子を前記空間内に収納する蓋部材配置工程と、
前記ガラス封止材を溶融軟化温度で再び焼成することにより前記素子搭載部材と前記蓋部材とを接合する接合工程と、
を含むものである。
本発明に係る第一の電子デバイスのガラス封止方法において、
前記素子搭載部材は、セラミックスからなり、平板状かつ矩形状であり、
前記蓋部材は、金属からなり、平板状かつ矩形状の基板部と、この基板部の周縁かつ当該蓋部材の前記一方の主面側に設けられた矩形状の枠部とを有し、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁とは、前記枠部の突端面であり、
前記溝部形成工程では、前記枠部の突端面にのみハーフエッチングを施すことにより前記溝部を形成し、
前記封止材形成工程では、前記溝部が形成された前記枠部の突端面にのみ前記ガラス封止材を形成するものである。
溝部形成工程では、枠部36の突端面361にのみ、ウェットエッチングを用いて、溝部60を環状に形成する。まず、図4[A1][A2]に示す状態で、一般的なフォトリソグラフィ技術を用い、エッチングを施さない箇所をレジスト膜で覆う。そして、一部がレジスト膜で覆われた蓋部材30をエッチング液中に浸すことにより、溝部60を形成する。蓋部材30がコバール(Kovar)などの金属からなる場合は、エッチング液として例えば塩化第二鉄(FeCl3)水溶液を用いる。このとき、ウェットエッチングは等方性エッチングとなるので、図4[B1][B2]に示すように、幅方向の断面が半円状の溝部60が得られる。なお、この工程において、溝部60以外に、蓋部材30の外形や凹部をエッチングによって形成するようにしてもよい。
封止材形成工程では、溝部60を含む突端面361にのみ、ガラス封止材50を環状に形成する。まず、図5[C1][C2]に示すように、溝部60を含む突端面361にペースト状のガラス封止材50を環状に塗布する。そして、この状態でガラス封止材50の軟化溶融温度まで加熱すると、図5[D1][D2]に示すように、流動化したガラス封止材50が表面張力によって溝部60上に集まって、幅方向の断面が円状のガラス封止材50が得られる。なお、ガラス封止材50の密着性をよくするために、溝部60内に活性ろう材層を形成してから、その上にガラス封止材50を形成してもよい。
素子搭載工程では、水晶振動素子40の接続端子41を素子搭載部材20の搭載パッド23に電気的及び機械的に接続することにより、水晶振動素子40を素子搭載部材20に搭載する。まず素子搭載部材20の搭載パッド23に導電性接着材27を塗布し、導電性接着材27に水晶振動素子40の接続端子41を接触させ、導電性接着材27を硬化させることにより、搭載パッド23と接続端子41とを電気的に接続する。なお、この素子搭載工程は、水晶デバイスの製造方法の工程に含まれ、本実施形態2のガラス封止方法の工程には必ずしも含まれない。
蓋部材配置工程では、素子搭載部材20の一方の主面21側に蓋部材30の一方の主面31側すなわち枠部36の突端面361を接触させることにより、空間11内に水晶振動素子40を収納するように蓋部材30を配置する。このとき、蓋部材30を接着剤などによって素子搭載部材20上に仮止めするようにしてもよい。
接合工程では、素子搭載部材20上に蓋部材30が配置された状態において、ガラス封止材50を溶融軟化温度で再び焼成することにより、素子搭載部材20と蓋部材30とを接合する。
11 空間
20 素子搭載部材
21 一方の主面
22 他方の主面
23 搭載パッド
24 外部接続端子
27 導電性接着材
28 内部配線
30 蓋部材(電子デバイス用蓋部材)
31 一方の主面
32 他方の主面
35 基板部
36 枠部
361 突端面
40 水晶振動素子(電子部品素子)
41 接続端子
42 水晶片
43 励振電極
50 ガラス封止材
60 溝部
61 底面
62,63 側面
91 空間
92 素子搭載部材
93 蓋部材
94 水晶振動素子
95 ガラス封止材
96 突端面
97,98 段差面
Claims (2)
- 表裏の関係にある一方及び他方の主面と、この一方の主面側に設けられた搭載パッドと、この搭載パッドに電気的に導通するとともに前記他方の主面側に設けられた外部接続端子と、を有する素子搭載部材と、
表裏の関係にある一方及び他方の主面を有し、この一方の主面側が前記素子搭載部材の前記一方の主面側に重ねられ、前記素子搭載部材とともに空間を形成する蓋部材と、
前記搭載パッドに電気的に接続された接続端子を有するとともに、前記空間内に収容された電子部品素子と、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に環状に形成された溝部と、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との間及び前記溝部内に設けられ、前記空間内を気密に保持するガラス封止材と、
を備えた電子デバイスを製造する際のガラス封止方法であって、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に、幅方向の断面が半円状の前記溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部が形成された、前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁と前記素子搭載部材の前記一方の主面側の周縁との少なくとも一方に、前記ガラス封止材を塗布し溶融軟化温度で焼成することにより、前記溝部の幅方向における前記ガラス封止材の断面を全体として円状にする封止材形成工程と、
前記電子部品素子が搭載された前記素子搭載部材の前記一方の主面側に、前記蓋部材の前記一方の主面側を、前記ガラス封止材を挟んで重ね合わせることにより、前記電子部品素子を前記空間内に収納する蓋部材配置工程と、
前記ガラス封止材を溶融軟化温度で再び焼成することにより前記素子搭載部材と前記蓋部材とを接合する接合工程と、
を含む電子デバイスのガラス封止方法。 - 前記素子搭載部材は、セラミックスからなり、平板状かつ矩形状であり、
前記蓋部材は、金属からなり、平板状かつ矩形状の基板部と、この基板部の周縁かつ当該蓋部材の前記一方の主面側に設けられた矩形状の枠部とを有し、
前記蓋部材の前記一方の主面側の周縁とは、前記枠部の突端面であり、
前記溝部形成工程では、前記枠部の突端面にのみハーフエッチングを施すことにより前記溝部を形成し、
前記封止材形成工程では、前記溝部が形成された前記枠部の突端面にのみ前記ガラス封止材を形成する、
請求項1記載の電子デバイスのガラス封止方法。
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