JPH07212159A - パッケージの製造方法 - Google Patents
パッケージの製造方法Info
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- JPH07212159A JPH07212159A JP127994A JP127994A JPH07212159A JP H07212159 A JPH07212159 A JP H07212159A JP 127994 A JP127994 A JP 127994A JP 127994 A JP127994 A JP 127994A JP H07212159 A JPH07212159 A JP H07212159A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 噴射加工により、ガラスからなるパッケージ
部材１１にスルーホールおよびキャビティーを形成した
後に、パッケージ部材の表面に物理強化もしくは化学強
化のガラス強化処理を行う。 【効果】 微小クラックによる不良発生を抑え、リーク
の発生がなく、パッケージ自身の耐久性を大幅に向上さ
せることができる。
部材１１にスルーホールおよびキャビティーを形成した
後に、パッケージ部材の表面に物理強化もしくは化学強
化のガラス強化処理を行う。 【効果】 微小クラックによる不良発生を抑え、リーク
の発生がなく、パッケージ自身の耐久性を大幅に向上さ
せることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶振動子などの圧電
振動子を収納するパッケージの製造方法に関するもので
ある。
振動子を収納するパッケージの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の蓋基板とパッケージ部材から
なるパッケージの製造方法について、水晶振動子をする
ためのパッケージ部材の凹部であるキャビティー形成を
例にあげ、図１０（ａ）から図１０（ｃ）の断面図を用
いて説明する。
なるパッケージの製造方法について、水晶振動子をする
ためのパッケージ部材の凹部であるキャビティー形成を
例にあげ、図１０（ａ）から図１０（ｃ）の断面図を用
いて説明する。
【０００３】図１０（ａ）に示すように、ガラスからな
る基板１０の両面にドライフィルムの張り付けを行い、
フォトマスクを用いて露光処理と、現像処理とを行い、
所定形状のレジストパターン２０を形成する。
る基板１０の両面にドライフィルムの張り付けを行い、
フォトマスクを用いて露光処理と、現像処理とを行い、
所定形状のレジストパターン２０を形成する。
【０００４】そして、図１０（ｂ）に示すように、レジ
ストパターン２０をマスクとして、サンドブラスト法な
どの噴射加工技術により、基板１０の上面に凹部である
キャビティー１４と、基板１０の両面からの貫通穴であ
るスルーホール１２とを同時に形成する。
ストパターン２０をマスクとして、サンドブラスト法な
どの噴射加工技術により、基板１０の上面に凹部である
キャビティー１４と、基板１０の両面からの貫通穴であ
るスルーホール１２とを同時に形成する。
【０００５】その後、図１０（ｃ）に示すように、レジ
ストパターン２０を除去し、パッケージ部材１１を形成
する。
ストパターン２０を除去し、パッケージ部材１１を形成
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図９に、キャビティー
１４を形成したときのキャビティー１４周辺のパッケー
ジ部材１１中の応力分布を示す。噴射加工のような物理
的エッチングを行ったため、キャビティー上部角部４１
とキャビティー底面４５とにおいては圧縮応力が発生
し、さらにキャビティー下部角部４３においては引っ張
り応力が発生している。
１４を形成したときのキャビティー１４周辺のパッケー
ジ部材１１中の応力分布を示す。噴射加工のような物理
的エッチングを行ったため、キャビティー上部角部４１
とキャビティー底面４５とにおいては圧縮応力が発生
し、さらにキャビティー下部角部４３においては引っ張
り応力が発生している。
【０００７】そして、図９に示すキャビティー下部角部
４３においては、キャビティー１４の形成時に生じた微
小な傷に引っ張り応力が働き、この微小な傷を押し広げ
る。このため、時間と共に傷が成長し、図１１に示すよ
うに、キャビティー下部角部４３にクラック２２が発生
する。
４３においては、キャビティー１４の形成時に生じた微
小な傷に引っ張り応力が働き、この微小な傷を押し広げ
る。このため、時間と共に傷が成長し、図１１に示すよ
うに、キャビティー下部角部４３にクラック２２が発生
する。
【０００８】近年、パッケージの小型化や薄型化が展開
されてきている。このため、この図１１に示すようなパ
ッケージ部材１１のキャビティー下部角部４３に発生し
たクラック２２は、パッケージ部材１１の上に蓋基板を
設け、パッケージを気密封止した場合、リークを引き起
こし、パッケージ自身の耐久性を低下させている。
されてきている。このため、この図１１に示すようなパ
ッケージ部材１１のキャビティー下部角部４３に発生し
たクラック２２は、パッケージ部材１１の上に蓋基板を
設け、パッケージを気密封止した場合、リークを引き起
こし、パッケージ自身の耐久性を低下させている。
【０００９】本発明の目的は、上記課題を解決して、キ
ャビティーやスルーホールなどの形成時に発生する引っ
張り応力を解消し、リークの原因の解消、およびパッケ
ージ自身の耐久性を向上させることが可能なパッケージ
の製造方法を提供することである。
ャビティーやスルーホールなどの形成時に発生する引っ
張り応力を解消し、リークの原因の解消、およびパッケ
ージ自身の耐久性を向上させることが可能なパッケージ
の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の製造方法においては、下記記載の手段を採
用する。
に、本発明の製造方法においては、下記記載の手段を採
用する。
【００１１】本発明のパッケージの製造方法は、ガラス
からなる基板に、キャビティーを形成する工程と、ガラ
ス強化処理を行う工程と、接合層と引き出し電極とを形
成しパッケージ部材を形成する工程と、接合層によりパ
ッケージ部材と蓋基板を接合して気密封止を行う工程と
を有することを特徴とする。
からなる基板に、キャビティーを形成する工程と、ガラ
ス強化処理を行う工程と、接合層と引き出し電極とを形
成しパッケージ部材を形成する工程と、接合層によりパ
ッケージ部材と蓋基板を接合して気密封止を行う工程と
を有することを特徴とする。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例におけるパッケージの
製造方法について、図面を用いて説明する。本発明の実
施例は水晶振動子を収納するパッケージ部材とガラスか
らなる蓋基板を例にあげて説明する。図１から図８は、
本発明の実施例におけるパッケージの製造方法を説明す
るための断面図である。
製造方法について、図面を用いて説明する。本発明の実
施例は水晶振動子を収納するパッケージ部材とガラスか
らなる蓋基板を例にあげて説明する。図１から図８は、
本発明の実施例におけるパッケージの製造方法を説明す
るための断面図である。
【００１３】まずはじめに、パッケージ部材の製造方法
を説明する。図１に示すように厚さ０．５ｍｍのソーダ
ガラスからなる基板１０の両面にドライフィルムを貼り
付けて、フォトマスクを用いて露光処理と、現像処理と
を行い、所定形状のレジストパターン２０を形成する。
を説明する。図１に示すように厚さ０．５ｍｍのソーダ
ガラスからなる基板１０の両面にドライフィルムを貼り
付けて、フォトマスクを用いて露光処理と、現像処理と
を行い、所定形状のレジストパターン２０を形成する。
【００１４】そして図２に示すように、レジストパター
ン２０をマスクとして使用して、砥粒を被加工物に噴射
して加工を行う方法であるサンドブラスト法や、砥粒を
水などの液体と混合して被加工物に噴射して加工を行う
方法である液体ホーニング法などの噴射加工技術を基板
１０に対して行う。その結果、基板１０の上面に深さ
０．３ｍｍのキャビティー１４と、基板１０の両面から
直径が０．３ｍｍのスルーホール１２を同時に形成す
る。なおスルーホール１２は形成しなくてもよい。
ン２０をマスクとして使用して、砥粒を被加工物に噴射
して加工を行う方法であるサンドブラスト法や、砥粒を
水などの液体と混合して被加工物に噴射して加工を行う
方法である液体ホーニング法などの噴射加工技術を基板
１０に対して行う。その結果、基板１０の上面に深さ
０．３ｍｍのキャビティー１４と、基板１０の両面から
直径が０．３ｍｍのスルーホール１２を同時に形成す
る。なおスルーホール１２は形成しなくてもよい。
【００１５】その後、図３に示すように、レジストパタ
ーン２０を除去し、パッケージ部材１１を形成する。
ーン２０を除去し、パッケージ部材１１を形成する。
【００１６】つぎに、図４に示すように、パッケージ部
材１１を、硝酸カリや塩化カリと硫酸カリの混合溶液な
どのアルカリイオン溶液２４に、温度２００℃で、時間
１時間浸して、ガラス強化処理を行う。
材１１を、硝酸カリや塩化カリと硫酸カリの混合溶液な
どのアルカリイオン溶液２４に、温度２００℃で、時間
１時間浸して、ガラス強化処理を行う。
【００１７】このパッケージ部材１１を、前述の硝酸カ
リや塩化カリと硫酸カリの混合液などからなるアルカリ
イオン溶液２４に浸すことで、パッケージ部材１１の表
面のナトリウムイオンと溶液中のカリウムイオンを交換
する。
リや塩化カリと硫酸カリの混合液などからなるアルカリ
イオン溶液２４に浸すことで、パッケージ部材１１の表
面のナトリウムイオンと溶液中のカリウムイオンを交換
する。
【００１８】すなわち、イオン半径の小さいナトリウム
イオンが抜け出したところに、イオン半径の大きいカリ
ウムイオンが入り込むので、イオンの占有体積の差によ
り、パッケージ部材１１のガラス表面層に圧縮応力が発
生する。
イオンが抜け出したところに、イオン半径の大きいカリ
ウムイオンが入り込むので、イオンの占有体積の差によ
り、パッケージ部材１１のガラス表面層に圧縮応力が発
生する。
【００１９】図９に示す、パッケージ部材１１のキャビ
ティー上部角部４１と、キャビティー下部角部４３と、
キャビティー底面４５とのそれぞれの箇所における応力
は、すべて圧縮応力となる。その結果、パッケージ部材
１１は強化される。
ティー上部角部４１と、キャビティー下部角部４３と、
キャビティー底面４５とのそれぞれの箇所における応力
は、すべて圧縮応力となる。その結果、パッケージ部材
１１は強化される。
【００２０】つぎに、パッケージ部材１１の両面に、ス
パッタリング法や真空蒸着法などの膜形成技術により、
アルミニウム薄膜層を形成する。
パッタリング法や真空蒸着法などの膜形成技術により、
アルミニウム薄膜層を形成する。
【００２１】その後、図５に示すように、両面に感光性
ドライフィルムを張り付け、フォトマスクを用いて露光
処理、および現像処理を行い、所定の形状に感光性ドラ
イフィルムをパターニングする。その後、このパターニ
ングした感光性ドライフィルムをマスクとしてパッケー
ジ部材１１上に、アルミニウム薄膜層からなる接合層１
６と引き出し電極１８とを形成する。
ドライフィルムを張り付け、フォトマスクを用いて露光
処理、および現像処理を行い、所定の形状に感光性ドラ
イフィルムをパターニングする。その後、このパターニ
ングした感光性ドライフィルムをマスクとしてパッケー
ジ部材１１上に、アルミニウム薄膜層からなる接合層１
６と引き出し電極１８とを形成する。
【００２２】つぎに、図６に示すように、パッケージ部
材１１上の接合層１６に水晶片２９を導電性接着剤２８
を用いて固定する。
材１１上の接合層１６に水晶片２９を導電性接着剤２８
を用いて固定する。
【００２３】そして、図７に示すように、厚さ０．５ｍ
ｍのガラスからなる蓋基板３２に、パッケージ部材１１
と同様にレジストパターン形成とエッチング処理の手法
で、深さ０．３ｍｍの凹部３１を形成する。その後、ガ
ラス強化処理を行った蓋基板３２をパッケージ部材１１
と重ね合わせる。
ｍのガラスからなる蓋基板３２に、パッケージ部材１１
と同様にレジストパターン形成とエッチング処理の手法
で、深さ０．３ｍｍの凹部３１を形成する。その後、ガ
ラス強化処理を行った蓋基板３２をパッケージ部材１１
と重ね合わせる。
【００２４】そして、温度１５０℃から２５０℃に加熱
して、接合層１６をプラス電位、蓋基板３２をマイナス
電位にし、３００Ｖから４００Ｖの直流電圧を印加し
て、陽極接合技術により、パッケージ部材１１と蓋基板
３２とを接合し、パッケージの封止を行う。
して、接合層１６をプラス電位、蓋基板３２をマイナス
電位にし、３００Ｖから４００Ｖの直流電圧を印加し
て、陽極接合技術により、パッケージ部材１１と蓋基板
３２とを接合し、パッケージの封止を行う。
【００２５】最後に、図８に示すように、ダイシングソ
ーやレーザー加工による切断、あるいは溝入れ後ブレイ
クダウンすることで、パッケージ３３を得る。
ーやレーザー加工による切断、あるいは溝入れ後ブレイ
クダウンすることで、パッケージ３３を得る。
【００２６】以上説明した本発明の実施例では、スルー
ホール１２やキャビティー１４や凹部３１を加工する加
工方法としては、噴射加工技術による例を示したが、化
学エッチングを用いても良い。
ホール１２やキャビティー１４や凹部３１を加工する加
工方法としては、噴射加工技術による例を示したが、化
学エッチングを用いても良い。
【００２７】化学エッチングによるガラス加工は、噴射
加工に比べてガラスへのダメージが少ないが、近年、小
型化および薄型化が展開されているため、外力も考慮し
てガラス表面の強化が、必要である。
加工に比べてガラスへのダメージが少ないが、近年、小
型化および薄型化が展開されているため、外力も考慮し
てガラス表面の強化が、必要である。
【００２８】本発明の実施例では、ソーダガラス中のナ
トリウムイオンをカリウムイオンに置換してガラス強化
処理を行う例を示したが、ガラス中にリチウムイオンを
多く含む場合は、硝酸ナトリウムや硝酸ナトリウムと硫
酸ナトリウムの混合液などを用いて、リチウムイオンと
ナトリウムイオンを置換して、ガラス強化処理をしても
よい。
トリウムイオンをカリウムイオンに置換してガラス強化
処理を行う例を示したが、ガラス中にリチウムイオンを
多く含む場合は、硝酸ナトリウムや硝酸ナトリウムと硫
酸ナトリウムの混合液などを用いて、リチウムイオンと
ナトリウムイオンを置換して、ガラス強化処理をしても
よい。
【００２９】また、リチウムイオンを多く含むガラスの
場合は、リチウムイオンとカリイオンを置換して、ガラ
ス強化処理をしてもよい。
場合は、リチウムイオンとカリイオンを置換して、ガラ
ス強化処理をしてもよい。
【００３０】本発明の実施例では、アルカリイオン溶液
を用いる強化条件を温度２００℃、２時間としたが、ガ
ラスの材質や強化状態に応じて、温度を室温から９００
℃、時間を１０分から２４時間と変化させる。
を用いる強化条件を温度２００℃、２時間としたが、ガ
ラスの材質や強化状態に応じて、温度を室温から９００
℃、時間を１０分から２４時間と変化させる。
【００３１】本発明の実施例では、ガラス強化処理とし
て、イオン交換によるガラス強化処理を例として説明し
たが、以下で説明する化学薬品処理法や表面急冷法やス
パッターエッチング法などを行っても良い。
て、イオン交換によるガラス強化処理を例として説明し
たが、以下で説明する化学薬品処理法や表面急冷法やス
パッターエッチング法などを行っても良い。
【００３２】化学薬品処理法は、フッ酸や酸性フッ化ア
ンモンなどを用いてガラス自身をエッチングすること
で、耐久性低下の原因であるガラス表面に存在する微小
クラックを取り除くことで強化をおこなうガラス強化処
理である
ンモンなどを用いてガラス自身をエッチングすること
で、耐久性低下の原因であるガラス表面に存在する微小
クラックを取り除くことで強化をおこなうガラス強化処
理である
【００３３】表面急冷法は、ガラスを軟化点に近い温度
に加熱しておいて、これを急冷することにより、ガラス
の内外面に生じる温度差により生ずる熱応力を利用し
て、固化された表面に圧縮応力層をさせるガラス強化処
理である。
に加熱しておいて、これを急冷することにより、ガラス
の内外面に生じる温度差により生ずる熱応力を利用し
て、固化された表面に圧縮応力層をさせるガラス強化処
理である。
【００３４】スパッターエッチング法は、アルゴンや酸
素などを用いて、ガラス表面をスパッタリングすること
で、耐久性低下の原因であるガラス表面に存在する微小
クラックを取り除くことで強化を行うガラス強化処理で
ある。
素などを用いて、ガラス表面をスパッタリングすること
で、耐久性低下の原因であるガラス表面に存在する微小
クラックを取り除くことで強化を行うガラス強化処理で
ある。
【００３５】以上説明した本発明の実施例では、蓋基板
３２とパッケージ部材１１との張り合わせ方法として陽
極接合技術を用いて説明したが、耐熱性接着剤や低融点
ガラス、あるいはＡｕ−ＳｎやＰｂ−Ａｇ−Ｓｎなどの
共晶合金による張り合わせでも良い。
３２とパッケージ部材１１との張り合わせ方法として陽
極接合技術を用いて説明したが、耐熱性接着剤や低融点
ガラス、あるいはＡｕ−ＳｎやＰｂ−Ａｇ−Ｓｎなどの
共晶合金による張り合わせでも良い。
【００３６】
【発明の効果】本発明のパッケージの製造方法を用いる
ことで、キャビティーやスルーホールや蓋の凹部形成時
に生じる引っ張り応力部分を、圧縮応力にすることで、
リークの原因となるクラックを解消し、また、パッケー
ジ自身の耐久性を向上させることができる。
ことで、キャビティーやスルーホールや蓋の凹部形成時
に生じる引っ張り応力部分を、圧縮応力にすることで、
リークの原因となるクラックを解消し、また、パッケー
ジ自身の耐久性を向上させることができる。
【００３７】以上のことにより、リークの原因を解消
し、耐久性に優れかつ安定雰囲気を有するパッケージを
作成することができる。
し、耐久性に優れかつ安定雰囲気を有するパッケージを
作成することができる。
【図１】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例におけるパッケージの製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例および従来例におけるパッケー
ジのキャビティー部分の応力状態を示す断面図である。
ジのキャビティー部分の応力状態を示す断面図である。
【図１０】従来例におけるパッケージ部材の製造方法を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１１】従来例におけるパッケージの問題点を示す断
面図である。
面図である。
１０ 基板 １１ パッケージ部材 １２ スルーホール １４ キャビティー １６ 接合層 １８ 引き出し電極
Claims (5)
- 【請求項１】 ガラスからなる基板に、キャビティーを
形成する工程と、ガラス強化処理を行う工程と、接合層
と引き出し電極とを形成しパッケージ部材を形成する工
程と、接合層によりパッケージ部材と蓋基板を接合して
気密封止を行う工程とを有することを特徴とするパッケ
ージの製造方法。 - 【請求項２】 ガラスからなる基板に、スルーホールと
キャビティーを形成する工程と、ガラス強化処理を行う
工程と、接合層と引き出し電極とを形成しパッケージ部
材を形成する工程と、接合層によりパッケージ部材と蓋
基板を接合して気密封止を行う工程とを有することを特
徴とするパッケージの製造方法。 - 【請求項３】 蓋基板は、金属、半導体、酸化物、ガラ
ス、もしくはセラミックスからなることを特徴とする請
求項１、あるいは請求項２に記載のパッケージの製造方
法。 - 【請求項４】 ガラスからなる蓋基板は、ガラスに凹部
を設ける工程と、ガラス強化処理を行う工程とからなる
ことを特徴とする請求項１、請求項２、あるいは請求項
３に記載のパッケージの製造方法。 - 【請求項５】 ガラス強化処理は、表面急冷法あるいは
スパッターエッチング法の物理強化、もしくは化学薬品
処理法あるいはイオン交換による化学強化により行うこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、あるい
は請求項４に記載のパッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP127994A JPH07212159A (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | パッケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP127994A JPH07212159A (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | パッケージの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07212159A true JPH07212159A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11497019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP127994A Pending JPH07212159A (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | パッケージの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07212159A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-01-11 JP JP127994A patent/JPH07212159A/ja active Pending
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