KR101115245B1 - 기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용캡의 제조 방법 - Google Patents

기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용캡의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제하면서, 땜납층이 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제하는 것이 가능한 기밀 밀봉용 캡이 얻어진다. 이 기밀 밀봉용 캡(1, 30)은, 기재(2)와, 기재의 표면 상에 형성된 제1 도금층(3, 31)과, 제1 도금층의 표면 상에 형성되고, 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층 (31, 32)을 구비하고, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역(S2, S6)의 내측 영역(S1, S5)의 제2 도금층의 일부가 제거되어 제1 도금층의 표면이 노출되어 있는 동시에, 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 제1 도금층의 표면은 산화되어 있다.
땜납층, 밀봉면, 도금층, 전자 부품 수납 부재, 산화

Description

기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법 {HERMETIC SEALING CAP, ELECTRONIC COMPONENT ACCOMMODATION PACKAGE, AND METHOD FOR PRODUCING HERMETIC SEALING CAP}
본 발명은, 기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 전자 부품을 수납하기 위하여 이용되는 기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 휴대 전화의 잡음 제거 등에 이용되는 SAW 필터(표면 탄성파 필터), 수정 진동자 및 발진기 등의 전자 부품의 기밀 밀봉에 이용하는 SMD(Surface Mount Device) 패키지(표면 실장형 디바이스 패키지) 등의 전자 부품 수납용 패키지가 알려져 있다. 이러한 전자 부품 수납용 패키지는, 전자 부품이 탑재되는 전자 부품 수납 부재(케이스)와, 전자 부품 수납 부재를 기밀 밀봉하는 기밀 밀봉용 캡으로 구성된다. 이 기밀 밀봉용 캡은, 가열됨으로써 땜납층을 용융시켜 전자 부품 수납 부재에 접합된다. 이로 인해, 기밀 밀봉용 캡은, 땜납 습윤성이 높아지도록 구성되어 있으므로, 기밀 밀봉용 캡을 이용하여 기밀 밀봉할 때에, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 밀봉면 상을 젖어 퍼지는 경우가 있다. 이렇게, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 밀봉면 상을 젖어 퍼진 경우, 기밀 밀봉용 캡과 전자 부품 수납 부재 사이의 땜 납이 부족하여, 기밀성이 저하되는 경우가 있다는 문제점이 있다. 또한, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼진 경우, 전자 부품과 전자 부품 수납 부재를 접속하는 본딩 와이어에 땜납층이 접촉하는 경우가 있다는 문제점이 있다. 또한, 수정 진동자나 발진기 등의 전자 부품이 수납되어 있는 경우에는, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼짐으로써, 그 내측으로 젖어 퍼진 땜납이 비산하여 수정 진동자나 발진기 등의 전자 부품에 부착되는 것 등에 기인하여 전자 부품의 주파수 특성이 변동 또는 열화되는 경우가 있다는 문제점이 있다. 따라서, 종래, 기밀 밀봉용 캡을 이용하여 기밀 밀봉할 때에, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제한 기밀 밀봉용 캡이 제안되어 있다. 이러한 기밀 밀봉용 캡은, 예를 들어, 일본 특개평4-96256호 공보에 개시되어 있다.
상기 일본 특개평4-96256호 공보에는, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 밀봉면 상에 Ni 도금이 실시되는 동시에, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측이 레이저를 이용하여 산화된 금속제 허메틱 시일 덮개(기밀 밀봉용 캡)가 개시되어 있다. 이 금속제 허메틱 시일 덮개에서는, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측이 레이저를 이용하여 산화되어 있으므로, 금속제 허메틱 시일 덮개가 산화된 영역은, 땜납 습윤성이 낮아진다. 이에 의해, 금속제 허메틱 시일 덮개를 이용하여 전자 부품 수납 부재를 기밀 밀봉할 때에, 땜납층이 금속제 허메틱 시일 덮개의 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 상기 일본 특개평4-96256호 공보에서는, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측을 레이저를 이용하여 산화할 때, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 산화되는 것을 억제하기 위해, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을, 알루미늄판을 이용하여 마스크한다.
그러나, 상기 일본 특개평4-96256호 공보에서는, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측을 레이저를 이용하여 산화할 때에, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 산화되는 것을 억제하기 위해, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을, 알루미늄판을 이용하여 마스크하므로, 마스크의 형성 공정 및 마스크의 제거 공정이 필요하다는 문제점이 있다. 이로 인해, 제조 프로세스가 복잡해진다는 문제점이 있다. 또한, 금속제의 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접속되는 영역을, 산화를 억제하기 위해 알루미늄판을 이용하여 마스크하지 않는 경우에는, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 Ni 도금이 산화되기 쉬워지므로, 금속제 허메틱 시일 덮개의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 땜납 습윤성이 저하되어 땜납에 의한 접합 특성이 저하된다는 문제점이 생긴다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 1개의 목적은, 제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제하면서, 땜납층이 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제하는 것이 가능한 기밀 밀봉용 캡, 전자 부품 수납용 패키지 및 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡은, 전자 부품을 수납하기 위한 전자 부품 수납 부재를 포함하는 전자 부품 수납용 패키지에 이용되는 기밀 밀봉용 캡이며, 기재와, 기재의 표면 상에 형성된 제1 도금층과, 제1 도금층의 표면 상에 형성되고, 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 구비하고, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부가 제거되어 제1 도금층의 표면이 노출되어 있는 동시에, 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 제1 도금층의 표면은 산화되어 있다.
본 발명의 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에서는, 상기한 바와 같이, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 노출하는 동시에, 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 제1 도금층의 표면을 산화함으로써, 제1 도금층이 산화된 영역의 땜납 습윤성을 낮게 할 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재를 기밀 밀봉할 때에, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 제1 도금층 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있다． 또한, 제1 도금층의 표면 상에 형성된 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 설치함으로써, 제1 도금층의 표면을 노출시켜 산화할 때에, 제2 도금층의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 표면의 산화를 억제하기 위하여 제2 도금층의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을 마스크할 필요가 없기 때문에, 기밀 밀봉용 캡의 제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층은, Ni 도금층이며, 제2 도금층은, Au 도금층이다. 이와 같이 구성하면, 용이하게, 제1 도금층의 표면을 산화하여, 제1 도금층의 산화된 영역의 땜납 습윤성을 낮게 할 수 있다． 또한, 제1 도금층을, Ni 도금층에 의해 구성하는 동시에, 제2 도금층을, Ni 도금층보다도 산화되기 어려운 Au 도금층에 의해 구성함으로써, 제1 도금층의 표면 상에, 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 용이하게 형성할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 제1 도금층 및 제2 도금층 중 적어도 한쪽의 표면 상에는, Au-Sn계 합금으로 이루어지는 땜납층이 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 제1 도금층 및 제2 도금층 중 적어도 한쪽의 표면 상에, 용이하게, 땜납층을 용융하여 접합할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역은, 평면적으로 보아, 링 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측의 모든 영역의 제2 도금층을 제거하는 경우에 비하여, 제거하는 영역을 좁게 할 수 있으므로, 예를 들어, 제2 도금층을 레이저 등을 이용하여 제거할 경우에는, 제2 도금층을 제거하는 공정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 내측 영역 상에는, 제2 도금층이 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 내측 영역이 부식되는 것을 제2 도금층에 의해 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역과의 경계선은, 기밀 밀봉용 캡의 각부(角部)에 있어서의 경계선이, 기밀 밀봉용 캡의 각부 이외의 영역에 있어서의 경계선보다도 외측에 배치되도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 기밀 밀봉용 캡의 각부에 있어서, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 내측으로 커지는 것을 억제할 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 커지는 것을 억제 할 수 있다． 이에 의해, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역에 땜납층이 형성될 경우에, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부에 땜납이 고이는 것을 억제할 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부의 땜납층의 두께가, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부 이외의 땜납층의 두께에 비하여 커지는 것을 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역은, 소정의 깊이를 갖는 홈 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 제2 도금층을 제거하여 제1 도금층을 노출시키는 경우에, 확실하게, 제2 도금층을 제거하여 제1 도금층을 노출시킬 수 있다.
본 발명의 제2 국면에 의한 전자 부품 수납용 패키지는, 기재와, 기재의 표면 상에 형성된 제1 도금층과, 제1 도금층의 표면 상에 형성되고, 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 포함하고, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부가 제거되어 제1 도금층의 표면이 노출되어 있는 동시에, 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 제1 도금층의 표면은 산화되어 있는, 기밀 밀봉용 캡과, 기밀 밀봉용 캡에 의해 밀봉되고, 전자 부품을 수납하는 전자 부품 수납 부재를 구비하고 있다. 이렇게 구성하면, 제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제하면서, 땜납층이 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제하는 것이 가능한 기밀 밀봉용 캡을 포함하는 전자 부품 수납용 패키지를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법은, 전자 부품을 수납하기 위한 전자 부품 수납 부재를 포함하는 전자 부품 수납용 패키지에 이용되는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법이며, 기재를 준비하는 공정과, 기재의 표면 상에 제1 도금층을 형성하는 공정과, 제1 도금층의 표면 상에 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 형성하는 공정과, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 노출시키는 동시에, 노출된 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정을 구비한다.
본 발명의 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 노출하는 동시에, 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정을 구비함으로써, 제1 도금층이 산화된 영역의 땜납 습윤성을 낮게 하는 것이 가능하므로, 전자 부품 수납 부재를 기밀 밀봉할 때에, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 제1 도금층 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있다． 또한, 제1 도금층의 표면 상에 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 형성하는 공정을 마련함으로써, 제1 도금층의 표면을 노출시켜 산화할 때에, 제2 도금층의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 표면의 산화를 억제하기 위하여 제2 도금층의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을 마스크할 필요가 없기 때문에, 기밀 밀봉용 캡의 제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층을 형성하는 공정은, Ni 도금층으로 이루어지는 제1 도금층을 형성하는 공정을 포함하고, 제2 도금층을 형성하는 공정은, Au 도금층으로 이루어지는 제2 도금층을 형성하는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 용이하게, Ni 도금층으로 이루어지는 제1 도금층의 표면을 산화함으로써, 제1 도금층이 산화된 영역의 땜납 습윤성을 낮게 할 수 있다． 또한, Ni 도금층으로 이루어지는 제1 도금층을 형성하는 공정을 마련하는 동시에, Au 도금층으로 이루어지는 제2 도금층을 형성하는 공정을 마련함으로써, 제1 도금층의 표면 상에, 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층을 용이하게 형성할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 제2 도금층의 표면 상에, Au-Sn계 합금으로 이루어지는 땜납층을 용융하여 접합하는 공정을 더 구비한다. 이렇게 구성하면, 기밀 밀봉용 캡의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 표면 상에, 용이하게, 땜납층을 형성할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정은, 제2 도금층의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을 마스크 하지 않고, 레이저를 이용하여, 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 노출시키는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 용이하게, 마스크 형성에 기인하는 제조 프로세스의 복잡화를 억제하면서, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측 영역의 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 산화할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정은, 제1 도금층의 표면을 링 형상으로 노출시켜 산화하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 내측의 모든 영역의 제2 도금층을 제거할 경우에 비하여, 제거하는 영역을 좁게 할 수 있으므로, 예를 들어, 제2 도금층을 레이저 등을 이용하여 제거할 경우에는, 제2 도금층을 제거하는 공정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하는 공정은, 제거하는 영역의 내측의 제2 도금층을 남긴 상태에서, 제2 도금층을 제거하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 내측 영역이 부식되는 것을 제2 도금층에 의해 억제할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 도금층의 표면을 노출시켜 산화하는 공정은, 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역을, 기밀 밀봉용 캡의 각부에 있어서의 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역과의 경계선이, 기밀 밀봉용 캡의 각부 이외의 영역에 있어서의 경계선보다도 외측에 배치되도록 형성하는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 기밀 밀봉용 캡의 각부에 있어서, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 내측으로 커지는 것을 억제할 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역이 커지는 것을 억제할 수 있다． 이에 의해, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역에 땜납층이 형성되는 경우에, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부에 땜납이 고이는 것을 억제할 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부의 땜납층의 두께가, 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 각부 이외의 땜납층의 두께에 비하여 커지는 것을 억제할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 제1 도금층의 표면을 노출시키는 공정은, 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하는 동시에, 제1 도금층의 표면의 일부도 소정의 깊이만큼 제거하는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 제2 도금층을 제거하여 제1 도금층을 노출시키는 경우에, 확실하게, 제2 도금층을 제거하여 제1 도금층을 노출시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지의 구조를 도시한 단면도이다.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 구조를 도시한 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 구조를 도시한 저면도이다.
도4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 상세 구조를 도시한 단면도이다.
도5는 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도6은 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도7은 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도8은 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도9는 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도10은 도2에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도11은 도1에 도시한 기밀 밀봉용 캡을 이용하는 전자 부품 수납용 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도12는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도13은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도14는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도15는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도16은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도17은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도18은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도19는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 구조를 도시한 저면도이다.
도20은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡의 효과를 확인하기 위하여 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
우선, 도1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지의 구조에 관하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지는, 도1에 도시한 바와 같이 기밀 밀봉용 캡(1)과, 수정 진동자 등의 전자 부품(10)과, 전자 부품(10)을 수납하기 위한 전자 부품 수납 부재(20)로 구성되어 있다. 이 전자 부품 수납 부재(20)는, 알루미나 등의 절연성 재료로 이루어지는 세라믹 기판(21)과, 세라믹 기판(21)의 표면의 소정의 영역 상에 수납 공간을 구성하는 알루미나 등의 절연성 재료로 이루어지는 세라믹 프레임체(22)를 포함하고 있다. 또한, 세라믹 프레임체(22)에 의해 둘러싸인 수납 공간 내에 위치하는 세라믹 기판(21) 상에는, 범프(11)를 통하여 전자 부품(10)이 부착되어 있다. 또한, 세라믹 프레임체(22)의 상면 상에는, 텅스텐층(23) 및 Ni-Co 합금층(24)이 형성되어 있다. 그리고, 세라믹 프레임체(22)의 상면 상의 Ni-Co 합금층(24)은, 후술하는 기밀 밀봉용 캡(1)의 땜납층(5)과 접합되어 있다.
다음에 도2 내지 도4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)의 구조에 관하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)은, 도2에 도시한 바와 같이 Fe-Ni-Co 합금으로 이루어지는 기재(2)와, 기재(2)의 표면을 둘러싸도록 형성되고, 산화 영역(S1)을 갖는 Ni 도금층(3)과, Ni 도금층(3)의 표면의 소정의 영역 상에 형성되는 Au 도금층(4)과, 접합 영역(S2)에 형성된 Au-Sn 합금으로 이루어지는 땜납층(5)을 포함하고 있다. 또한，Ni 도금층(3)은, 본 발명의 「제1 도금층」이며, Au 도금층(4)은, 본 발명의 「제2 도금층」의 일례이다.
구체적으로는, 기재(2)는, 약 1.85㎜(세로)×약 2.35㎜(가로)이고 약 0.08㎜의 두께로 형성되어 있다. 또한, Ni 도금층(3)은, 약 2㎛의 두께로 형성되어 있 다. 또한, Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)(도3 참조)에 위치하는 부분은, 표면이 산화되어 있다. 이에 의해, Ni 도금층(3)의 하면 상의 산화 영역(S1)에서는, 땜납 습윤성이 저하되고 있다. 또한, Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)은, 도4에 도시한 바와 같이 깊이(D1)(약 0.1㎛)를 갖는 홈 형상으로 형성되어 있다. 또한, Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)은, 도3에 도시한 바와 같이 평면적으로 보아, 약 0.20㎜의 폭을 갖는 링 형상으로 형성되어 있다. 또한, Au 도금층(4)은, 약 0.02㎛의 두께로 형성되어 있는 동시에, Ni 도금층(3)에 비하여 표면이 산화되기 어렵다. 또한, Au 도금층(4)은, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 Ni 도금층(3)의 측면 상 및 상면 상과, Ni 도금층(3)의 하면 상의 산화 영역(S1)의 내측에 배치되어 있다. 또한, 접합 영역(S2)에는, 땜납층(5)의 융착 전에는 Au 도금층(4)이 형성되어 있는 동시에, 땜납층(5)의 융착 시에 땜납층(5)에 Au 도금층(4) 내의 Au가 확산되므로, 땜납층(5)의 융착 후에는, Ni 도금층(3)의 표면 상에 땜납층(5)이 형성되어 있는 상태로 된다. 또한, 땜납층(5)은, 도3에 도시한 바와 같이 Ni 도금층(3)의 하면 상의 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)에 형성되어 있다. 또한, 땜납층(5)은, 평면적으로 보아, 기밀 밀봉용 캡(1)의 4개의 각부에서는, 약 0.36㎜의 폭(W1)을 갖고 있는 동시에, 기밀 밀봉용 캡(1)의 각부 이외의 부분에서는, 약 0.25㎜의 폭(W2)을 갖고 있다.
다음에 도1, 도2 및 도4 내지 도10을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)의 제조 방법에 관하여 설명한다.
우선, 도5에 도시한 바와 같이 Fe-Ni-Co 합금으로 이루어지는 판 형상 코일 을 프레스 가공에 의해 펀칭함으로써, 약 1.85㎜(세로)×약 2.35㎜(가로)이고 약 0.08㎜의 두께를 갖는 Fe-Ni-Co 합금으로 이루어지는 기재(2)를 형성한다. 이 기재(2)의 표면의 전체면에, 도6에 도시한 바와 같이 Ni 도금층(3)을 약 2㎛의 두께로 형성한다. 그리고, Ni 도금층(3)의 표면의 전체면에, 도7에 도시한 바와 같이Au 도금층(4)을 약 0.02㎛의 두께로 형성한다.
다음에 도8 및 도9에 도시한 바와 같이 Au 도금층(4)의 하면 상의 전자 부품 수납 부재(20)(도1 참조)가 접합되는 접합 영역(S2)(도9 참조)의 내측에 YVO4(Yttrium Vanadium tera Oxide)를 매체로 하는 레이저를 이용하여, 약 10W의 레이저 강도와, 약 0.20㎜의 폭으로 산화 영역(S1)에 위치하는 Au 도금층(4)을 제거하는 동시에, Ni 도금층(3)의 표면의 일부도 약 0.1㎛(D1)의 깊이만큼 제거한다. 이 때, Au 도금층(4)의 제거에 의해 노출된 Ni 도금층(3)의 표면은, 레이저 조사에 의한 열에 의해 단시간에 산화된다. 이렇게 하여, 산화 영역(S1)에 있어서, Ni 도금층(3)의 표면이 산화된다.
다음으로, 도10에 도시한 바와 같이 Au 도금층(4)의 하면의 접합 영역(S2)의 표면 상에, Au-Sn 합금(Au: 약 80질량％)으로 이루어지는 동시에, 약 1.85㎜(세로)×약 2.35㎜(가로)의 외형과, 약 1.55㎜(세로)×약 2.05㎜(가로)의 개구부와, 약 0.025㎜ 내지 약 0.038㎜의 두께를 갖는 링 형상의 땜납(5a)을 배치한다. 그리고, N2 가스 및 H2 가스(22) 분위기 내에 있어서, 약 280℃ 내지 약 320℃의 온도에서 땜납(5a)을 용융시킴으로써, 도2에 도시한 바와 같이 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2) 상에, 소정의 두께를 갖는 땜납층(5)을 형성한다. 이 때, 접합 영역(S2) 상의 Au 도금층(4)은, Au-Sn 합금으로 이루어지는 땜납층(5) 내로 확산된다. 이로 인해, 용융 후의 땜납층(5)은, Ni 도금층(3)의 표면 상에 형성되는 구조로 된다. 이렇게 하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)이 형성된다.
다음에 도1 및 도11을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지의 제조 방법에 관하여 설명한다.
우선, 도11에 도시한 바와 같이 세라믹 기판(21) 상에 배치한 세라믹 프레임체(22)의 상면 상에, 텅스텐층(23), Ni-Co 합금층(24) 및 Au층(25)을 이 순서로 형성한 전자 부품 수납 부재(20)를 준비한다. 그 후에 세라믹 기판(21)의 상면 상에 범프(11)를 갖는 전자 부품(10)을 부착한다. 그리고, 전술한 방법으로 형성한 기밀 밀봉용 캡(1)의 땜납층(5)을 세라믹 프레임체(22)의 상면에 접촉하도록 배치한다. 그 후, 진공 중에서, 약 280℃ 내지 약 310℃의 온도에서 땜납층(5)을 다시 용융시킴으로써, 기밀 밀봉용 캡(1)을 세라믹 프레임체(22)의 상면에 접합한다. 이 때, Au층(25)(도11 참조)은, 도1에 도시한 바와 같이，Au-Sn 합금으로 이루어지는 땜납층(5) 내에 확산한다. 이렇게 하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지가 형성된다.
제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 기밀 밀봉용 캡(1)의 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)의 내측의 산화 영역(S1)의 Au 도금층(4)을 제거하여 Ni 도금층(3)의 표면을 노출하는 동시에, Au 도금층(4)이 제거된 산화 영 역(S1)에 노출되는 Ni 도금층(3)의 표면을 산화함으로써, Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)의 땜납 습윤성을 저하시킬 수 있으므로, 전자 부품 수납 부재(20)를 기밀 밀봉할 때에, 땜납층(5)이 기밀 밀봉용 캡(1)의 Ni 도금층(3) 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있다． 또한, Ni 도금층(3)의 표면 상에 Ni 도금층(3)보다도 산화되기 어려운 Au 도금층(4)을 설치함으로써, Ni 도금층(3)의 표면을 노출시켜 산화할 때에, Au 도금층(4)의 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)의 표면의 산화를 억제하기 위하여 Au 도금층(4)의 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)을 마스크할 필요가 없기 때문에, 기밀 밀봉용 캡(1)의 제조 프로세스가 복잡해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는，Ni 도금층(3)의 노출된 산화 영역(S1)을, 링 형상으로 형성함으로써, 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)의 내측의 모든 영역의 Au 도금층(4)을 제거할 경우에 비하여, 제거하는 영역을 좁게 할 수 있으므로, 레이저를 이용하여 Au 도금층(4)을 제거하는 공정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는，Ni 도금층(3)의 노출된 산화 영역(S1)의 내측 영역에, Au 도금층(4)을 형성함으로써, Ni 도금층(3)의 노출된 산화 영역(S1)의 내측 영역이 부식되는 것을 Au 도금층(4)에 의해 억제할 수 있다.
(실시예)
다음에 상기한 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)의 효과를 확인하기 위하여 행한 비교 실험에 관하여 설명한다. 우선, 기밀 밀봉용 캡(1)의 기밀 밀봉 전의 땜납층의 폭 및 두께를 측정한 비교 실험에 관하여 설명한다. 이 비교 실험에서는, 제1 실시 형태에 대응하는 실시예1 내지 3에 의한 시료와, 비교예1에 의한 시료를 제작하였다.
실시예1 내지 3에 의한 시료는, 상기한 제1 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(1)과 마찬가지의 제작 프로세스를 이용하여 제작했다. 또한, 실시예1 내지 3에 의한 시료는, 각각, 약 0.025㎜, 약 0.030㎜ 및 약 0.038㎜의 두께를 갖는 링 형상의 땜납(5a)을 이용하여 제작하였다. 또한, 비교예1에 의한 시료는, 상기 제1 실시 형태와 달리，Au 도금층(4)의 하면 상의 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 접합 영역(S2)의 내측을 제거하지 않고 제작했다. 또한, 비교예1에 의한 시료는, 약 0.038㎜의 두께를 갖는 링 형상의 땜납(5a)을 이용하여 제작했다. 이들 시료에 대해서, 땜납층의 폭 및 두께를 측정했다. 그 결과를 도12 및 도13에 도시한다. 또한, 실시예1 내지 3에 의한 시료, 및, 비교예1에 의한 시료의 땜납층의 젖어 퍼지기를 관찰했다. 그 결과를, 도14 및 도15에 도시한다. 또한, 땜납층의 폭의 측정 위치(A 내지 H), 및, 두께의 측정 위치(I점 내지 P점)를, 도16 및 도17에 도시한다.
우선, 도12, 도14 및 도15를 참조하여, 실시예1 내지 3에 의한 시료의 땜납층(5)의 폭은, 땜납층(5)의 형성에 이용한 링 형상의 땜납(5a)의 두께에 상관없이, 동일 정도의 크기로 되는 것이 판명되었다. 이것은 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 실시예1 내지 3에 의한 시료에서는, 땜납층(5)의 접합 영역(S2)의 내측의 산화 영역(S1)을 산화하여 땜납 습윤성을 저하시킴으로써 땜납층(5)이 기밀 밀봉용 캡(1)의 표면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있었기 때문이라고 생각되어진다. 또한, 비교예1에 의한 시료에서는, 실시예1 내지 3에 의한 시료에 비하여, 땜납층의 폭이 커지고, 특히, 기밀 밀봉용 캡의 4개의 각부의 측정 위치(E, F, G 및 H)에서는, 땜납층의 폭이 대폭 커지는 것이 판명되었다. 이것은, 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 비교예1에 의한 시료에서는, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 표면 상을 젖어 퍼지기 쉬워, 특히, 기밀 밀봉용 캡의 4개의 각부의 측정 위치(E, F, G 및 H)에서는, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 표면 상을 내측으로 젖어 퍼지기 쉬웠기 때문이라고 생각되어진다. 또한, 도15의 사선의 영역(S3)은, 비교예1에 의한 시료의 땜납층이 실시예1에 의한 시료보다도 젖어 퍼진 영역을 나타내고 있다. 또한, 실시예1 내지 3에 의한 시료, 및, 비교예1에 의한 시료에서는, 기밀 밀봉용 캡의 4개의 각부의 측정 위치(E, F, G 및 H)에서의 땜납층의 폭은, 기밀 밀봉용 캡의 4변의 중앙의 측정 위치(A, B, C 및 D)에서의 땜납층의 폭에 비하여 커진다.
다음에 도13을 참조하여, 실시예1에 의한 시료의 땜납층(5)의 두께는, 비교예1에 의한 시료의 땜납층의 두께에 비하여 커지는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 실시예1에 의한 시료의 땜납층(5)의 두께는, 비교예1에 의한 시료의 땜납층의 두께보다도 10㎛ 정도 커졌다. 또한, 비교예1에 의한 시료의 땜납층의 두께는, 실시예2 및 3의 시료에 의한 땜납층(5)의 두께와 동일 정도의 두께였다. 이것은 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 비교예1에 의한 시료에서는, 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 표면 상을 젖어 퍼지므로, 그 만큼, 땜납층의 두께가 감소된다고 생각되어진다. 또한, 실시예1 내지 3에 의한 시료, 및, 비교예1에 의한 시료에서는, 기밀 밀봉용 캡의 4개의 각부의 측정 위치(I점, J점, K점 및 L점)에서의 땜납층의 두께는, 기밀 밀봉용 캡의 4변의 중앙의 측정 위치(M점, N점, O점 및 P점)에서의 땜납층의 두께에 비하여 커졌다.
또한, 실시예1 내지 3에 의한 시료의 Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)을, ESCA850(시마즈 제작소 제조)로 측정을 행하였다． 이 실험에서는，Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)의 표면에, 약 1㎚ 내지 약 2㎚의 두께를 갖는 NiO층(도시하지 않음)이 형성되어 있는 것이 판명되었다. 이렇게 제1 실시 형태에서는, 레이저를 이용하여 Ni 도금층(3)의 표면을 산화함으로써, 비교적 큰 두께(약 1㎚ 내지 약 2㎚)의 NiO층을 형성할 수 있으므로，Ni 도금층(3)의 산화 영역(S1)을 확실하게 산화시킬 수 있다고 생각되어진다. 또한，ESCA850(시마즈 제작소 제작)을 이용한 측정은, X-Ray(Mg):[8㎸, 30㎃], 이온 에칭(Ar):[2㎸, 20㎃?2㎚/min]의 조건에서 행하였다.
다음에 전자 부품 수납용 패키지의 제작 후(기밀 밀봉 후)의 땜납층의 젖어 퍼지기를 관찰한 비교 실험에 관하여 설명한다. 이 비교 실험에서는, 제1 실시 형태에 대응하는 실시예4에 의한 시료와, 비교예2에 의한 시료를 제작했다.
실시예4에 의한 시료는, 상기한 제1 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지와 마찬가지의 제작 프로세스를 이용하여 제작했다. 또한, 실시예4에 의한 시료는, 상기 실시예1에 의한 기밀 밀봉용 캡(1)을 이용하여 제작했다. 또한, 비교예2에 의한 시료는, 상기 비교예1에 의한 시료를 이용하여 제작했다. 또한, 비교 예2에 의한 시료의 그 밖의 구조 및 제작 프로세스는, 실시예4에 의한 시료와 마찬가지이다. 이들 시료에 대해서, 기밀 밀봉용 캡을 전자 부품 수납 부재로부터 박리하여, 땜납층의 젖어 퍼지기를 관찰했다. 그 결과를 도14 및 도18에 도시한다.
도14 및 도18을 참조하여, 실시예4에 의한 시료에서는, 기밀 밀봉용 캡(1)의 제작 후와 마찬가지로 기밀 밀봉 후에도 땜납층(5)이 기밀 밀봉용 캡(1)의 표면 상을 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있는 것이 판명되었다. 또한, 비교예2에 의한 시료에서는, 기밀 밀봉 후에도 땜납층이 기밀 밀봉용 캡의 표면 상을, 재차 젖어 퍼지는 것이 판명되었다. 또한, 도18의 사선의 영역(S4)은, 비교예2에 의한 시료의 땜납층이 실시예4에 의한 시료보다도 젖어 퍼진 영역을 나타내고 있다.
또한, 실시예4 및 비교예2에 의한 시료에 있어서, 기밀 밀봉 전과, 기밀 밀봉 후의 수정 진동자[전자 부품(10)]의 주파수 특성의 변동을 측정한 실험에서는, 실시예4에 의한 시료는, 비교예2에 의한 시료에 비하여, 수정 진동자의 주파수 특성의 변동이 대폭 감소하는 것이 판명되었다. 이것은 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 실시예4에 의한 시료에서는, 땜납층(5)이 기밀 밀봉용 캡(1)의 밀봉면 상을 내측으로 젖어 퍼지는 것을 억제할 수 있었으므로, 내측으로 젖어 퍼진 땜납의 비산 등에 기인하는 수정 진동자의 주파수 특성의 변동(열화)을 억제할 수 있었다고 생각되어진다.
(제2 실시 형태)
도1 및 도19를 참조하여, 이 제2 실시 형태에서는, 땜납층이 형성되는 영역의 형상을 변경한 경우에 관하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전자 부품 수납용 패키지는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 전자 부품 수납 부재(20)(도1 참조)의 세라믹 프레임체(22)의 상면 상에, 기밀 밀봉용 캡(30)(도19 참조)이 접합되어 있다. 또한, 제2 실시 형태에 따른 전자 부품 수납 패키지의 그 밖의 구조는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
다음에 도19를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(30)의 구조에 관하여 설명한다. 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(30)은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 산화 영역(S5)에서는，Au 도금층(32)이 제거되어 Ni 도금층(31)의 표면이 노출되어 있는 동시에, 그 노출된 Ni 도금층(31)의 표면이 산화되어 있다. 이에 의해, Ni 도금층(31)의 하면 상의 산화 영역(S5)은, 땜납 습윤성이 저하되고 있다. 또한，Ni 도금층(31)은, 본 발명의 「제1 도금층」이다.
여기서, 제2 실시 형태에서는，Ni 도금층(31)의 산화 영역(S5)은, 약 0.20㎜의 폭(W3)을 갖는 링 형상으로 형성되어 있는 동시에, 기밀용 밀봉 캡(30)의 4개의 각부 주변에서는, 약 0.20㎜보다도 조금 큰 폭(W4)을 갖도록 형성되어 있다. 또한, Ni 도금층(31)의 산화 영역(S5)의 내측 영역에는, Au 도금층(32)이 형성되어 있다. 또한, Ni 도금층(31)의 산화 영역(S5)의 접합 영역(S6)과의 경계선은, 기밀 밀봉용 캡(30)의 외주를 따른 4개의 직선 부분(S5a)을 갖는 선에 의해 형성되어 있다. 또한，Au 도금층(32)은, 본 발명의 「제2 도금층」의 일례이다. 또한, 땜납층(33)은, Ni 도금층(31)의 하면 상의 전자 부품 수납 부재(20)의 접합 영역(S6) 에, 소정의 두께를 갖도록 형성되어 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 땜납층(33)[접합 영역(S6)]은, Ni 도금층(31)의 산화 영역(S5)의 적어도 2개의 직선 부분(S5a)의 교점(S5b)보다도 외측에 배치되어 있다. 즉, Ni 도금층(31)의 산화 영역(S5)의 접합 영역(S6)과의 경계선은, 각부에 있어서의 경계선이, 각부 이외의 영역에 있어서의 경계선보다도 외측에 배치되어 있다. 또한, 땜납층(33)은, 기밀 밀봉용 캡(30)의 각부 이외의 부분에서는, 약 0.25㎜의 폭(W5)을 갖고 있는 동시에, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에서는, 약 0.265㎜의 폭(W6)을 갖고 있다. 이에 의해, 제2 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태[각부의 폭(W1) : 약 0.36㎜, 각부 이외의 부분의 폭(W2) : 0.25㎜]에 비하여, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에 있어서, 땜납층(33)이 커지는 것을 억제하는 것이 가능해지므로, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에 땜납이 고이는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다． 그 결과, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부의 땜납층(33)의 두께가, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부 이외의 부분의 땜납층(33)의 두께에 비하여 커지는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(30) 및 전자 부품 수납 패키지의 제조 방법은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
또한, 제2 실시 형태의 그 밖의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
(실시예)
다음에 상기한 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(30)의 효과를 확인하기 위하여 행한 비교 실험에 관하여 설명한다. 우선, 기밀 밀봉용 캡(30)의 제작 후의 땜납층(33)의 두께를 측정한 비교 실험에 관하여 설명한다. 이 비교 실험에서는, 제2 실시 형태에 대응하는 실시예5에 의한 시료를 제작하고, 상기 제1 실시 형태에 대응하는 실시예1에 의한 시료, 및, 상기 비교예1에 의한 시료와 비교하였다.
실시예5에 의한 시료는, 상기한 제2 실시 형태에 따른 기밀 밀봉용 캡(30)과 마찬가지의 제작 프로세스를 이용하여 제작하였다. 또한, 실시예5에 의한 시료는, 약 0.038㎜의 두께를 갖는 링 형상의 땜납(5a)을 이용하여 제작하였다. 이 시료에 대해서, 땜납층(33)의 두께를 측정했다. 그 결과를, 도20에 도시한다.
도20을 참조하여, 실시예5에 의한 시료에서는, 실시예1에 의한 시료에 비하여, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부의 측정 위치(I점, J점, K점 및 L점)에서의 땜납층(33)의 두께와, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4변의 중앙의 측정 위치(M점, N점, O점 및 P점)에서의 땜납층(33)의 두께와의 차가 작아지는 것이 판명되었다. 이것은, 땜납층(33)이 형성되는 접합 영역(S6)을, 기밀 밀봉용 캡(30)의 각부 이외의 부분에서는, 약 0.25㎜의 폭(W5)으로 형성하는 동시에, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에서는, 폭(W5)보다도 약간 큰 약 0.265㎜의 폭(W6)으로 형성함으로써, 실시예5에서는, 각부의 폭(W1)이 보다 큰 실시예1[각부의 폭(W1) : 약 0.36㎜, 각부 이외의 부분의 폭(W2) : 0.25]에 비하여, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에 있어서, 땜납층(33)이 커지는 것을 억제하는 것이 가능해지므로, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부에 땜납이 고이는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다． 이에 의해, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부의 땜납층(33)의 두께가, 기밀 밀봉용 캡(30)의 4개의 각부 이외의 부분의 땜납층(33)의 두께에 비하여 커지는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다고 생각되어진다. 또한, 실시예5에 의한 시료의 땜납층(33)의 두께는, 실시예1에 의한 시료와 같이 비교예1에 의한 시료의 땜납층의 두께에 비하여 커졌다.
또한, 금회 개시된 실시 형태 및 실시예는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어진다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태 및 실시예의 설명이 아니고 청구범위에 의해 나타내어지며, 또한 청구 범위와 균등하거나 한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, 전자 부품 수납 부재에 접합 하기 위해, 땜납층을 기밀 밀봉용 캡에 형성한 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 전자 부품 수납 부재에 접합하기 위해, 땜납층을 기밀 밀봉용 캡에 형성하지 않아도 된다. 이 경우, 기밀 밀봉용 캡을 전자 부품 수납 부재에 접합 할 때에, 기밀 밀봉용 캡과 전자 부품 수납 부재의 접합부 사이에 링 형상의 땜납을 배치하는 동시에, 땜납을 용융시키면 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는，Ni 도금층이 산화된 영역을, 약 0.20㎜의 폭을 갖도록 형성한 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, N1 도금층의 산화된 영역을, 약 0.20㎜ 이외의 폭을 갖도록 형성하여도 된다． 이 경우, Ni 도금층이 산화된 영역을, 약 0.02㎜ 이상의 폭을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 Ni 도금층이 산화된 영역을, 약 0.02㎜ 이상의 폭을 갖도록 형성하면, Ni 도금층이 산화된 영역의 외측에 형성된 땜납층이, Ni 도금층이 산화된 영역을 초과하여, Ni 도금층이 산화된 영역의 내측에 형성된 Au 도금층에 접촉하여 젖어 퍼지는 것을, 용이하게, 억제할 수 있다.
또한, 상기 제l 및 제2 실시 형태에서는，Ni 도금층의 표면에, Ni 도금층보다도 산화되기 어려운 Au 도금층을 형성한 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, Ni 도금층의 표면에, Ni 도금층보다도 산화되기 어려운 그 밖의 금속으로 이루어지는 도금층을 형성하여도 된다．
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는，Ni 도금층이 산화된 영역의 내측에 Au 도금층을 배치한 예를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, Ni 도금층이 산화된 영역의 내측에 Au 도금층을 형성하지 않아도 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, 땜납층에 Au-Sn 합금(Au : 약 80질량％)을 이용한 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 땜납층의 Au의 함유율을 80 질량％ 이외의 함유율로 하여도 되고, 그 밖의 조성으로 이루어지는 땜납을 이용해도 된다.

Claims (16)

  1. 전자 부품(10)을 수납하기 위한 전자 부품 수납 부재(20)를 포함하는 전자 부품 수납용 패키지에 이용되는 기밀 밀봉용 캡(1, 30)이며,
    기재(2)와,
    상기 기재의 표면 상에 형성된 제1 도금층(3, 31)과,
    상기 제1 도금층의 표면 상에 형성되고, 상기 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층(4, 32)을 구비하고,
    상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역(S2, S6)의 내측 영역(S1, S5)의 상기 제2 도금층의 적어도 일부가 제거되어 상기 제1 도금층의 표면이 노출되어 있는 동시에, 상기 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 상기 제1 도금층의 표면은 산화되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 도금층은, Ni 도금층이며,
    상기 제2 도금층은, Au 도금층인 기밀 밀봉용 캡.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 상기 제1 도금층 및 상기 제2 도금층 중 적어도 한쪽의 표면 상에는, Au-Sn계 합금으로 이루어지는 땜납층(5, 33)이 형성되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역은, 평면적으로 보아, 링 형상으로 형성되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 내측 영역 상에는, 상기 제2 도금층이 형성되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역의 상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역과의 경계선은, 상기 기밀 밀봉용 캡의 각부(角部)에 있어서의 상기 경계선이, 상기 기밀 밀봉용 캡의 각부 이외의 영역에 있어서의 상기 경계선보다도 외측에 배치되도록 구성되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역은, 소정의 깊이(D1)를 갖는 홈 형상으로 형성되어 있는 기밀 밀봉용 캡.
  8. 기재(2)와, 상기 기재의 표면 상에 형성된 제1 도금층(3, 31)과, 상기 제1 도금층의 표면 상에 형성되고, 상기 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층(4, 32)을 포함하고, 전자 부품 수납 부재(20)가 접합되는 영역(S2, S6)의 내측 영역(S1, S5)의 상기 제2 도금층의 적어도 일부가 제거되어 상기 제1 도금층의 표면이 노출되어 있는 동시에, 상기 제2 도금층이 제거된 영역에 노출되는 상기 제1 도금층의 표면은 산화되어 있는, 기밀 밀봉용 캡(1, 30)과,
    상기 기밀 밀봉용 캡에 의해 밀봉되고, 전자 부품(10)을 수납하는 상기 전자 부품 수납 부재를 구비한 전자 부품 수납용 패키지.
  9. 전자 부품(10)을 수납하기 위한 전자 부품 수납 부재(20)를 포함하는 전자 부품 수납용 패키지에 이용되는 기밀 밀봉용 캡(1, 30)의 제조 방법이며,
    기재(2)를 준비하는 공정과,
    상기 기재의 표면 상에 제1 도금층(3, 31)을 형성하는 공정과,
    상기 제1 도금층의 표면 상에 상기 제1 도금층보다도 산화되기 어려운 제2 도금층(4, 32)을 형성하는 공정과,
    상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역(S2, S6)의 내측 영역(S1, S5)의 상기 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 상기 제1 도금층의 표면을 노출시키는 동시에, 노출된 상기 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정을 구비하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 도금층을 형성하는 공정은, Ni 도금층으로 이루어지는 상기 제1 도금층을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 제2 도금층을 형성하는 공정은, Au 도금층으로 이루어지는 상기 제2 도금층을 형성하는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역의 상기 제2 도금층의 표면 상에, Au-Sn계 합금으로 이루어지는 땜납층(5, 33)을 용융하여 접합하는 공정을 더 구비하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정은, 상기 제2 도금층의 상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역을 마스크하지 않고, 레이저를 이용하여, 상기 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 상기 제1 도금층의 표면을 노출시키는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 표면을 산화하는 공정은, 상기 제1 도금층의 표면을 링 형상으로 노출시켜 산화하는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하는 공정은, 제거하는 영역의 내측의 상기 제2 도금층을 남긴 상태에서, 상기 제2 도금층을 제거하는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  15. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도금층의 표면을 노출시켜 산화하는 공정은, 상기 제1 도금층의 노출되어 산화된 영역을, 상기 기밀 밀봉용 캡의 각부에 있어서의 상기 전자 부품 수납 부재가 접합되는 영역과의 경계선이, 상기 기밀 밀봉용 캡의 각부 이외의 영역에 있어서의 상기 경계선보다도 외측에 배치되도록 형성하는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
  16. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하여 상기 제1 도금층의 표면을 노출시키는 공정은, 상기 제2 도금층의 적어도 일부를 제거하는 동시에, 상기 제1 도금층의 표면의 일부도 소정의 깊이(D1)만큼 제거하는 공정을 포함하는 기밀 밀봉용 캡의 제조 방법.
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