KR101212826B1 - Electronic component package, cover body for such electronic component package, cover material for such cover body and method for manufacturing such cover material - Google Patents

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KR101212826B1
KR101212826B1 KR1020077023075A KR20077023075A KR101212826B1 KR 101212826 B1 KR101212826 B1 KR 101212826B1 KR 1020077023075 A KR1020077023075 A KR 1020077023075A KR 20077023075 A KR20077023075 A KR 20077023075A KR 101212826 B1 KR101212826 B1 KR 101212826B1
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마사아키 이시오
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가부시키가이샤 네오맥스 마테리아르
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Abstract

전자부품용 패키지의 케이스에 덮개체를 납접하기 전에, 주로 수분을 가열 제거하기 위한 탈가스처리를 실시하여도 휨이 생기기 어렵고, 또한 납접시에 케이스에 파손이 생기기 어려운 덮개체, 그 소재가 되는 덮개재 등을 제공한다.Before the lid is soldered to the case of the electronic component package, even if degassing treatment for heating and removing moisture is performed, warpage is less likely to occur, and the lid is less likely to cause damage to the case during soldering. Cover material and the like are provided.

본 발명의 덮개체 및 그 소재가 되는 덮개재는, 저열팽창금속에 의해 형성된 기재층(2)과, 이 기재층(2)의 한 쪽 표면에 적층되어, Ni을 0.5~6.Omass% 함유하는 Cu-Ni합금 혹은 Ag을 0.05~10mass% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성된 중간금속층(3)과, 이 중간금속층(3)에 적층되어, 은을 주성분으로 하는 은납합금에 의해 형성된 납재층(4)을 구비한다.The lid | cover body of this invention and the lid | cover material used as the raw material are laminated | stacked on the base material layer 2 formed with the low thermal expansion metal, and one surface of this base material layer 2, and contain Ni-6.Omass%. An intermediate metal layer 3 formed of a Cu-Ni alloy or a Cu-Ag alloy containing 0.05 to 10 mass% of Ag, and a brazing filler metal layer formed of a silver lead alloy containing silver as a main component, 4) is provided.

저열팽창금속, 기재층, 패키지, 덮개부재, 덮개체, 덮개재, 니켈합금, 은납합금, 중간금속층, 전자부품 정밀도, 탈가스처리 Low thermal expansion metal, base material layer, package, cover member, cover body, cover material, nickel alloy, silver lead alloy, intermediate metal layer, electronic component precision, degassing treatment

Description

전자부품용 패키지, 그 덮개체, 그 덮개체용 덮개재 및 그 덮개재의 제조방법{ELECTRONIC COMPONENT PACKAGE, COVER BODY FOR SUCH ELECTRONIC COMPONENT PACKAGE, COVER MATERIAL FOR SUCH COVER BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH COVER MATERIAL}ELECTRONIC COMPONENT PACKAGE, COVER BODY FOR SUCH ELECTRONIC COMPONENT PACKAGE, COVER MATERIAL FOR SUCH COVER BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH COVER MATERIAL}

본 발명은, 전자부품을 수납하는 케이스의 개구부가 덮개체에 의해 씰링되는 전자부품용 패키지, 그 덮개체 및 그 소재가 되는 덮개재에 관한 것이다.The present invention relates to a package for an electronic component, in which an opening of a case for storing an electronic component is sealed by a lid, a lid, and a lid of the lid.

반도체소자, 압전진동자 등의 여러가지 전자부품을 수납하는 패키지는, 일본 특허공개2000-3973호 공보(특허문헌1)에 개시되어 있는 바와 같이, 전자부품을 수납하기 위한 오목부가 상면에서 개구하도록 형성된 케이스와, 상기 오목부를 밀폐하기 위해 상기 케이스의 개구부를 덮도록 케이스의 개구외주부에 납접된 덮개체를 구비하고 있다.In a package for storing various electronic components such as a semiconductor element and a piezoelectric vibrator, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-3973 (Patent Document 1), a case is formed in which a recess for accommodating the electronic component is opened at an upper surface thereof. And a lid body soldered to the outer periphery of the opening of the case so as to cover the opening of the case to seal the recess.

상기 케이스는, 산화 알루미늄이나 질화 알루미늄 등의 세라믹을 주된 재료로 하여 형성되어 있다. 한편, 상기 덮개체는, Fe-29%Ni-17%Co합금(상품명: 코바르(KOVAR)) 등의 저열팽창금속(低熱膨脹金屬)으로 형성된 기재층(基材層)과, 상기 기재층의 한쪽 표면에 적층된, 금속납재에 의해 형성된 납재층(brazing material layer)을 구비하고 있다. 상기 금속납재로서는, 주로 은을 주성분으로 하는 은납합 금이 사용된다.The said case is formed using ceramics, such as aluminum oxide and aluminum nitride, as a main material. On the other hand, the cover body is a base layer formed of a low thermal expansion metal such as Fe-29% Ni-17% Co alloy (trade name: KOVAR), and the base layer A brazing material layer formed of a metal brazing material, laminated on one surface of the substrate, is provided. As the metal solder, silver lead alloy mainly containing silver is used.

상기 케이스의 개구부에 상기 덮개체를 납접하는 수단으로서는, 특허문헌1에 개시되어 있는 바와 같이, 시임용접이 적용되는 경우가 있다. 시임용접은, 진공 중에서 실시할 필요가 없고, 비교적 간단한 설비로, 효율적으로 납접을 행할 수 있다. 납접의 다른 수단으로서, 케이스에 포갠 덮개체의 외주부에 그 배면(외면)으로부터 전자빔을 조사(照射)하여, 납재층을 용융하게 하여 접합하는 전자빔용접도 적용할 수 있다.As means for welding the lid to the opening of the case, as disclosed in Patent Literature 1, seam welding may be applied. Seam welding does not need to be performed in a vacuum, and can be soldered efficiently by a relatively simple installation. As another means for solder welding, an electron beam welding for irradiating an electron beam to the outer peripheral portion of the cover body encased in a case by melting the brazing filler metal layer and applying it can also be applied.

최근, 전자부품의 저배화(低背化), 소형화에 동반하여, 그러한 패키지도 더 한층의 저배화, 소형화가 요망되고 있다. 이 때문에, 덮개체의 두께가 얇아지고, 또한 케이스 자체도 소형화되어, 이에 동반하여 세라믹으로 형성된 케이스의 전자부품 수용용 오목부의 주위 벽부도 박화(薄化)되고 있다.In recent years, in addition to the reduction and miniaturization of electronic components, further reduction and miniaturization of such packages are desired. For this reason, the thickness of the lid is thin, and the case itself is also downsized, and the peripheral wall portion of the recess for accommodating the electronic parts of the case formed with ceramic is also thinned.

이러한 상황에서, 덮개체를 케이스에 납접하면, 은납합금의 융점이 780℃ 정도로 비교적 고온이기 때문에, 특허문헌1에 기재된 전자부품용 패키지에서는, 케이스를 형성하는 세라믹과 덮개체의 기재층을 형성하는 저열팽창금속과의 열팽창율 차이에 의해, 납재의 냉각과정에서 케이스의 벽부에 큰 열응력이 발생하고, 이 응력에 의해 크랙이 발생하여, 기밀성이 저하된다고 하는 문제가 있다. 이러한 문제는, 시임용접의 경우에 한정되지 않고, 전자빔용접 등의 국부가열에 의한 용접에 있어서도 마찬가지이다.In such a situation, when the lid is soldered to the case, the melting point of the silver lead alloy is relatively high at about 780 ° C. Therefore, in the package for electronic components described in Patent Document 1, the ceramic layer forming the case and the base layer of the lid are formed. Due to the difference in thermal expansion rate with the low thermal expansion metal, there is a problem that a large thermal stress is generated in the wall part of the case during the cooling of the brazing material, cracks are generated by this stress, and the airtightness is lowered. This problem is not limited to the case of seam welding, but the same applies to welding by localized heating such as electron beam welding.

그래서, 일본 특허공개2003-209197호 공보(특허문헌2)에 기재되어 있는 바와 같이, 전자부품용 패키지의 덮개체 혹은 그 소재가 되는 덮개재로서, 저열팽창금속 에 의해 형성된 기재층과, 이 기재층의 한쪽 표면에 적층되어, 내력(耐力)이 110N/mm2이하의 순(純)Cu로 형성된 중간금속층과, 이 중간금속층에 적층되어, 은을 주성분으로 하는 은납합금에 의해 형성된 납재층을 구비한 것이 제안되어 있다.Thus, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-209197 (Patent Document 2), a base material layer formed of a low thermal expansion metal, and a base material, which is a cover material of the package for an electronic component or a material thereof, An intermediate metal layer laminated on one surface of the layer and formed of pure Cu having a proof strength of 110 N / mm 2 or less, and a brazing filler metal layer formed of a silver lead alloy containing silver as a main component, What was equipped is proposed.

특허문헌1: 일본 특허공개2000-3973호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-3973

특허문헌2: 일본 특허공개2003-209197호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2003-209197

최근, 전자부품의 정밀도 향상이 더한층 요청되고 있어, 본 발명자의 지견에 의하면, 덮개체를 케이스에 납접하기 전에, 덮개체를 150~300℃정도의 온도로 3~60분정도 가열하는 탈가스처리를 행하는 것이 유효하다는 것을 알았다. 이러한 탈가스처리가 유효한 이유는 아래와 같다. 덮개체를 납접할 때, 가열된 덮개체로부터 덮개체에 부착된 가스성분(주로 수분)이 수증기 등의 가스로 되어 방산하여, 이 가스가 케이스 내에서 전자부품과 함께 봉입(封入)되면, 전자부품의 수명이 짧아지거나, 발진(發振)주파수가 변동한다고 하는 문제가 생긴다. 덮개체를 케이스에 납접하기 전에, 상기 탈가스처리를 행함으로써 이러한 문제를 방지할 수 있다.In recent years, the precision improvement of electronic parts is requested | required further, According to the knowledge of this inventor, the degassing process which heats a cover body at the temperature of about 150-300 degreeC for 3 to 60 minutes before soldering a cover body to a case. I found it effective to do. The reason why such degassing is effective is as follows. When the lid is soldered, a gas component (mainly moisture) adhering to the lid from the heated lid turns into a gas such as water vapor and dissipates, and this gas is enclosed together with the electronic component in the case. The problem is that the life of the component is shortened or the oscillation frequency is varied. This problem can be prevented by performing the degassing treatment before the lid is soldered to the case.

그런데, 상기 특허문헌2에 기재된 순Cu로 형성된 중간금속층을 구비한 덮개체를 사용하는 경우, 이하의 문제가 있다. 다시 말해, 탈가스처리시의 가열에 의해, 기재층에 대하여 열팽창율이 큰 순Cu로 형성된 중간금속층의 열팽창이 기재층에 구속되어, 이로써 생긴 압축응력에 의해 중간금속층이 소성변형을 일으킨다. 그리고나서, 덮개체가 냉각되면, 중간금속층은 소성변형에 의해 원래의 길이보다 줄어든 상태로 되어 있기 때문에, 열수축한 기재층에 당겨져서, 덮개체는 중간금속층 측이 오목한 아치형상으로 변형한다. 이러한 변형이 생긴 덮개체를 케이스에 납접하면, 납접작업이 어렵고, 납접불량, 기밀성불량을 일으키기 쉬워진다.By the way, when using the cover body provided with the intermediate metal layer formed from pure Cu described in the said patent document 2, there exist the following problems. In other words, by heating during the degassing treatment, thermal expansion of the intermediate metal layer formed of pure Cu having a large thermal expansion coefficient with respect to the base layer is constrained to the base layer, and the resulting stress causes plastic deformation of the intermediate metal layer. Then, when the lid is cooled, the intermediate metal layer is in a state of being shorter than the original length due to plastic deformation, so that it is pulled by the heat-shrinkable base layer, and the lid is deformed into an arch shape in which the intermediate metal layer side is concave. If the cover body in which such a deformation | transformation generate | occur | produced is soldered to a case, soldering work will become difficult and it will become easy to produce a soldering defect and an airtight defect.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 나온 것으로, 주로 수분을 가열제거하기 위한 탈가스처리를 행하여도 변형이 생기기 어렵고, 더욱이 세라믹 케이스에 납접할 때, 케이스 벽부에 생기는 열응력을 경감하여 크랙의 발생을 방지할 수 있는 전자부품용 패키지의 덮개체, 그 소재가 되는 덮개재 및 그 덮개재의 제조방법을 제공하는 것, 그리고 상기 덮개체에 의해 씰링되는, 기밀성이 뛰어난 전자부품용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a problem, and it is difficult to cause deformation even if degassing treatment for heating and removing water is mainly performed. Furthermore, when soldering to a ceramic case, the thermal stress generated in the wall part of the case is reduced to prevent cracking. It is an object of the present invention to provide a cover body of a package for an electronic component that can be prevented, a cover member of the material, and a method of manufacturing the cover member, and to provide a package for an electronic component having excellent airtightness sealed by the cover member. It is done.

본 발명에 의한 덮개재는, 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부(開口外周部)에 용착(溶着)되는 전자부품용 패키지의 덮개체용 덮개재로서, 저열팽창금속에 의해 형성된 기재층과, 이 기재층의 한 쪽 표면에 적층되어, Ni을 0.5~6.Omass% 함유하는 Cu-Ni합금 혹은 Ag을 0.05~10mass% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성된 중간금속층과, 이 중간금속층에 적층되어, 은을 주성분으로 하는 은납합금에 의해 형성된 납재층을 구비한다. 이하, 성분의 단위를 간단하게 「%」로 표시한다.The lid member according to the present invention is a lid member for a lid member of an electronic component package which is welded to an outer peripheral portion of a case formed so that a storage space for storing an electronic component is opened from the surface, and is a low thermal expansion metal. And an intermediate metal layer formed of a Cu-Ni alloy containing 0.5 to 6.Omass% of Ni or a Cu-Ag alloy containing 0.05 to 10 mass% of Ag, stacked on one surface of the base material layer. And a solder material layer laminated on the intermediate metal layer and formed of a silver lead alloy containing silver as a main component. Hereinafter, the unit of a component is simply represented by "%."

이 덮개재에 의하면, 중간금속층은, Ni을 0.5~6.0% 함유하는 Cu-Ni합금 혹은 Ag을 0.05~10% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성되어 있으므로, 덮개재로 제작한 덮개체를 케이스의 개구외주부에 납접하기 전에 탈가스처리를 실시하여도, 이 처리에 의해 상기 중간금속층이 소성변형하기 어렵고, 탈가스처리 후에 덮개체에 휨이 생기기 어렵다. 또한, 상기 합금은 열전도성이 뛰어나기 때문에, 덮개체의 납접시, 시임용접이나 전자빔용접 등의 지극히 단시간의 국부가열(덮개체 주연부로의 가열)에 의하여도, 기재층에서 발생한 줄 열(joule heat) 혹은 기재층에 부여된 열을 중간금속층을 거쳐 납재층에 신속하게 전달할 수 있어, 덮개체에 휨이 생기기 어려움과 더불어, 덮개체를 케이스의 개구외주부에 용이하면서 확실하게 납접할 수 있다. 더욱이, 상기 Cu-Ni합금, Cu-Ag합금은 그 내력(耐力)이 100N/mm2이하이기 때문에, 덮개체를 케이스의 개구외주부에 납접할 때, 케이스와 기재층의 열팽창율의 차이에 기인하여 케이스의 벽부에 큰 열응력이 생겨도, 중간금속층이 용이하게 소성변형하기 때문에, 그 열응력을 경감할 수 있고, 더 나아가서는 케이스의 벽부에 생기는 파손을 방지할 수 있다.According to this cover member, the intermediate metal layer is formed of a Cu-Ni alloy containing 0.5 to 6.0% Ni or a Cu-Ag alloy containing 0.05 to 10% Ag. Even if the degassing treatment is performed before soldering to the outer peripheral part of the opening, the intermediate metal layer is hardly plastically deformed by this treatment, and the cover body is hardly warped after the degassing treatment. In addition, since the alloy is excellent in thermal conductivity, Joule heat generated in the substrate layer is also caused by extremely short local heating (heating to the periphery of the lid), such as lead welding of the lid, seam welding, or electron beam welding. The heat or heat applied to the base material layer can be quickly transferred to the brazing filler metal layer through the intermediate metal layer, so that the cover body is not easily warped, and the cover body can be easily and reliably welded to the outer periphery of the opening of the case. Furthermore, the Cu-Ni alloy and the Cu-Ag alloy have a strength of 100 N / mm 2 or less, which is attributable to the difference in thermal expansion coefficient between the case and the base layer when the lid is soldered to the outer periphery of the case. Therefore, even if a large thermal stress occurs in the wall portion of the case, the intermediate metal layer is easily plastically deformed, so that the thermal stress can be reduced, and furthermore, damage to the wall portion of the case can be prevented.

또한, 상기 덮개재에 있어서, 상기 중간금속층은 그 두께를 10~200μm(10μm이상, 200μm이하)로 하는 것이 바람직하고, 10μm이상, 100μm미만으로 하는 것이 더 바람직하다. 10μm미만에서는, 소성변형량을 충분히 얻을 수 없기 때문에, 케이스에 발생하는 열응력을 경감하는 효과가 과소(過少)하게 된다. 한편, 200μm을 넘으면, 중간금속층 자체의 열변형을 무시할 수 없게 되어, 케이스에 발생하는 열응력을 경감할 수 없게 된다.In the above cover member, the intermediate metal layer preferably has a thickness of 10 to 200 µm (10 µm or more and 200 µm or less), more preferably 10 µm or more and less than 100 µm. If it is less than 10 µm, the amount of plastic deformation cannot be obtained sufficiently, so that the effect of reducing the thermal stress generated in the case becomes less. On the other hand, when it exceeds 200 micrometers, the thermal deformation of the intermediate metal layer itself cannot be ignored, and thermal stress generated in the case cannot be reduced.

그리고, 상기 덮개재에 있어서, 기재층의 다른 쪽 표면에 순 니켈 혹은 니켈을 주성분으로 하는 니켈합금(이들 합금을 모두「니켈 근본합금」이라고 하는 경우가 있다)으로 형성된 니켈 기금속층(基金屬層)을 접합할 수 있다. 이로써, 기재층의 겉표면의 내식성을 향상하게 할 수 있고, 더 나아가서는 덮개재, 덮개재로부터 가공한 덮개체, 나아가서는 이로써 씰링되는 전자부품용 패키지의 오손(汚損)을 방지할 수 있다. 또한, 니켈 기금속층은 기재층과 중간금속층과의 열팽창율의 차이에 의해 발생하는 휨을 경감하는 효과도 가진다.In the above cover material, a nickel base metal layer formed on the other surface of the base material layer with a nickel alloy containing pure nickel or nickel as the main component (all of these alloys may be referred to as "nickel basic alloys"). ) Can be joined. Thereby, the corrosion resistance of the outer surface of a base material layer can be improved, Furthermore, the contamination of the cover material, the cover body processed from the cover material, and also the electronic component package sealed by this can be prevented. In addition, the nickel base metal layer also has an effect of reducing warpage caused by a difference in thermal expansion coefficient between the base layer and the intermediate metal layer.

본 발명에 의한 덮개재의 제조방법은, 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부에 용착되는 덮개체용 덮개재의 제조방법으로서, 저열팽창금속에 의해 형성된 기재층의 한 쪽 표면에 Ni을 0.5~6.0% 함유하는 Cu-Ni합금 혹은 Ag을 0.05~10% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성된 중간금속층이 적층된 중간금속층 적층체를 준비하는 준비공정과, 상기 중간금속층 적층체의 중간금속층에 은을 주성분으로 하는 은납합금에 의해 형성된 납재층을 압접하여 납재층 압접체를 얻는 압접공정과, 상기 납재층 압접체에 확산 소둔을 행하여 상기 중간금속층과 납재층이 서로 확산접합된 덮개재를 제조하는 확산소둔공정을 가진다.The manufacturing method of the lid | cover material by this invention is a manufacturing method of the lid | cover material for lid | cover body welded to the outer periphery of the opening part of the case in which the accommodating space for accommodating an electronic component was opened on the surface, One side of the base material layer formed by the low thermal expansion metal. A preparation step of preparing an intermediate metal layer laminate in which an intermediate metal layer formed of a Cu—Ni alloy containing 0.5 to 6.0% Ni or a Cu—Ag alloy containing 0.05 to 10% Ag is laminated on the surface; and the intermediate metal layer laminated A welding process of pressing a brazing material layer formed of a silver lead alloy containing silver as a main component of the sieve to obtain a brazing material layer press-fitting body; It has a diffusion annealing process for producing a cover material.

이 제조방법에 의해, 상기 기재층에 중간금속층과 납재층이 적층한 덮개재를 용이하게 제조할 수 있고, 압접시의 압하율을 조절하는 것만으로, 중간금속층의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.By this manufacturing method, the cover material in which the intermediate metal layer and the brazing filler metal layer are laminated on the base material layer can be easily manufactured, and the thickness of the intermediate metal layer can be easily controlled only by adjusting the reduction ratio during press welding. .

이 제조방법의 압접공정에 있어서, 납재층 압접체의 중간금속층의 평균두께를 바람직하게는 10~200μm, 더 바람직하게는 10μm이상, 100μm미만으로 하는 것이 좋다. 또한, 준비공정에 있어서, 상기 중간금속층 적층체의 기재층의 다른 쪽 표면에 순 니켈 혹은 니켈을 주성분으로 하는 니켈합금으로 형성된 니켈 기금속층을 적층형성하는 것이 바람직하다.In the pressure welding step of this manufacturing method, the average thickness of the intermediate metal layer of the brazing filler metal layer is preferably 10 to 200 µm, more preferably 10 µm or more and less than 100 µm. In the preparation step, it is preferable that a nickel base metal layer formed of pure nickel or a nickel alloy containing nickel as a main component is laminated on the other surface of the base layer of the intermediate metal layer laminate.

본 발명에 의한 전자부품용 패키지는, 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스와, 이 케이스의 개구부를 덮도록 그 개구외주부에 용착된 덮개체를 구비한다. 상기 덮개체는 상기 덮개재로부터, 예를 들면 스탬핑가공에 의해, 가공된 것이다.An electronic component package according to the present invention includes a case formed so that a storage space for storing electronic components is opened on the surface thereof, and a cover body welded to the outer periphery of the opening so as to cover the opening of the case. The lid is processed from the lid, for example by stamping.

이 전자부품용 패키지에 의하면, 덮개체의 케이스로의 납접 전에 탈가스처리를 행하여도 덮개체에 휨이 생기기 어렵고, 또한 납접시에, 기재층에서 발생한 줄 열 혹은 기재층에 부여된 열을 열전도성이 뛰어난 중간금속층을 거쳐 납재층측에 신속하게 전달하여, 납재의 용융을 신속하게 행하면서, 상기 케이스에 걸리는 열응력을 억제하여 덮개체와 케이스를 납접할 수 있다. 이 때문에, 덮개체의 납땜성이 뛰어나고, 또한 케이스의 파손이나 접합불량을 방지할 수 있어, 뛰어난 기밀성을 얻을 수 있다.According to this electronic component package, even if the degassing treatment is performed before soldering to the case of the lid, the lid is less likely to warp, and at the time of soldering, the heat generated in the substrate layer or the heat applied to the substrate layer is thermoelectrically transferred. The cover body and the case can be welded by suppressing thermal stress applied to the case while quickly transferring the brazing material to the brazing filler metal layer via the intermediate metal layer having excellent conductivity, and rapidly melting the brazing filler metal. For this reason, it is excellent in the solderability of a cover body, the damage of a case and a joining failure can be prevented, and the outstanding airtightness can be obtained.

상기한 바대로, 본 발명의 덮개재에 의하면, 중간금속층을 소정의 Cu-Ni합금, Cu-Ag합금으로 형성하였으므로, 덮개재로 제작한 덮개체를 케이스의 개구외주부에 납접하는 전에 탈가스처리를 실시하여도, 덮개체에 휨이 생기기 어렵다. 또한, 상기 합금은 열전도성이 뛰어나기 때문에, 덮개체의 납접시에, 기재층에 생긴, 혹은 부여된 열을 중간금속층을 거쳐 납재층에 신속하게 전달할 수 있어, 덮개체에 휨이 생기기 어려움과 더불어, 덮개체를 케이스의 개구외주부에 용이하면서 확실하게 납접할 수 있다. 더욱이, 상기 합금은 그 내력이 100N/mm2이하이기 때문에, 덮개체의 납땜시에, 덮개체가 케이스에 대하여 열팽창하여도, 중간금속층이 소성변형하여 케이스의 벽부에 발생하는 열응력을 완화할 수 있고, 더 나아가서는 상기 벽부에 생기는 파손을 방지할 수 있다. 이 때문에, 기밀성이 뛰어난 전자부품용 패키지를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 덮개재의 제조방법에 의하면, 상기 덮개재를 용이하게 제조할 수 있다.As described above, according to the lid member of the present invention, since the intermediate metal layer is formed of a predetermined Cu-Ni alloy and Cu-Ag alloy, the degassing treatment is performed before the lid member made of the lid member is soldered to the outer peripheral part of the case. Even if it carries out, curvature hardly arises in a cover body. In addition, since the alloy has excellent thermal conductivity, it is possible to quickly transfer heat generated or applied to the base material layer to the brazing filler metal layer through the intermediate metal layer at the time of soldering the lid, and thus it is difficult to cause warping of the lid. In addition, the lid can be easily and reliably soldered to the outer periphery of the opening of the case. In addition, since the alloy has a proof strength of 100 N / mm 2 or less, even when the lid is thermally expanded with respect to the case during soldering of the lid, the intermediate metal layer is plastically deformed to alleviate the thermal stress generated in the wall of the casing. And furthermore, damage to the wall portion can be prevented. For this reason, the package for electronic components excellent in airtightness can be obtained. Moreover, according to the manufacturing method of the cover material of this invention, the said cover material can be manufactured easily.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 덮개재의 기본구조를 나타내는 부분 단면모식도이다.1 is a partial cross-sectional schematic diagram showing a basic structure of a lid member according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 관련된 전자부품용 패키지의 기본구조를 나타내는 단면모식도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of an electronic component package according to an embodiment of the present invention.

<부호의 설명><Code description>

1: 덮개재 2: 기재층1: cover material 2: base material layer

3: 중간금속층 4: 납재층3: intermediate metal layer 4: brazing material layer

5: 니켈 기금속층 21: 덮개체5: nickel base metal layer 21: cover body

31: 케이스 32: 케이스 본체31: case 32: case body

우선, 본 발명의 실시 형태에 관련된 덮개재의 기본구조를 도 1을 참조하여 설명한다. 이 덮개재(1)은, 기재층(2)의 한 쪽 표면(도시된 예에서는 상면)에 니켈 기금속층(5)이, 다른 쪽 표면(도시된 예에서는 하면)에 중간금속층(3)이 각각 압접 되고 확산접합되고, 또한 상기 중간금속층(3)의 표면에 납재층(4)이 압접되고 확산접합되어 있다.First, the basic structure of the lid | cover material concerning embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. The lid 1 has a nickel base metal layer 5 on one surface (upper surface in the illustrated example) of the base material layer 2 and an intermediate metal layer 3 on the other surface (lower surface in the illustrated example). Each is press-bonded and diffusion-bonded, and the solder material layer 4 is press-bonded and diffusion-bonded to the surface of the intermediate metal layer 3.

상기 기재층(2)은, 순철(순Fe)의 내력(200N/mm2)이상의 내력을 가지고, 열팽창율이 철보다 작은 저열팽창금속에 의해 형성되어 있다. 상기 저열팽창금속은 30~300℃에 있어서의 열팽창율이 4.0~5.5×10-6/℃인 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 저열팽창금속으로서는, 예를 들면, Fe-42%Ni합금 등의 니켈(Ni)을 36~50% 함유한 Fe-Ni합금, 또한 코바르(상품명) 등의 Ni을 20~30%、코발트(Co)를 1~20% 함유한 Fe-Ni-Co합금이 적합하다.The base material layer 2 is formed of a low thermal expansion metal having a yield strength of pure iron (pure Fe) or higher (200 N / mm 2 ) or higher and smaller than iron. It is preferable that the low thermal expansion metal has a thermal expansion coefficient in 4.0-5.5x10 <-6> / degreeC in 30-300 degreeC . As such a low thermal expansion metal, Fe-Ni alloy containing 36-50% of nickel (Ni), such as Fe-42% Ni alloy, 20-30% of Ni, such as Kovar (brand name), Fe-Ni-Co alloys containing 1 to 20% cobalt (Co) are suitable.

상기 니켈 기금속층(5)은 덮개재(1) 겉표면의 내식성을 향상하게 하는 것으로, 순 니켈이나, Ni을 50wt%이상 함유하는 Cu-Ni합금 등의 Ni을 주성분으로 한 니켈합금에 의해 형성된다. 상기 니켈 기금속은 상기 기재층(2)과의 압접성, 확산접합성도 양호하다. 다만, 이 니켈 기금속층(5)은 필요에 따라 형성하면 되고, 반드시 필요로 하는 것은 아니다.The nickel base metal layer 5 improves the corrosion resistance of the outer surface of the lid 1, and is formed of a nickel alloy containing Ni as a main component such as pure nickel or a Cu-Ni alloy containing 50 wt% or more of Ni. do. The nickel base metal is also good in pressure bonding with the base layer 2 and diffusion bonding. However, this nickel base metal layer 5 may be formed as needed, and it is not necessarily required.

상기 중간금속층(3)은, Ni을 0.5~6.0% 함유하고, 잔부Cu 및 불순물로 이루어진 Cu-Ni합금, 혹은 Ag을 0.05~10% 함유하고, 잔부Cu 및 불순물로 이루어진 Cu-Ag합금으로 형성되어 있다. Ni양이 0.5%미만, Ag양이 0.05%미만에서는, Ni, Ag양이 과소하여, 탈가스처리시의 가열에 의해, 재질이 지나치게 연화된다. 이 때문에, 기재층(2)에 의해 중간금속층(3)의 열팽창이 구속되어 압축의 소성변형이 생겨서, 냉각 후의 휨을 충분히 억제할 수 없다. 한편, Ni양이 6.0%을 초과하면, 합금의 강도가 향상하여, 휨 방지에는 바람직하지만, 열전도성이 열화하여, 기재층으로의 국부적인 가열에 의한 납재층의 용융이 곤란해져, 접합불량이 생길 우려가 있다. 이 때문에, Cu-Ni합금을 이용할 경우, Ni양의 하한을 0.5%, 바람직하게는 1.5%로 하고, 그 상한을 6.0%, 바람직하게는 5.5%로 한다. 또한, Ag양이 10%를 초과하면, Ag은 고가인 재료이므로 재료비용이 지나치게 높아져서, 경제성을 저해한다. 이 때문에, Cu-Ag합금을 이용할 경우, Ag양의 하한을 0.05%, 바람직하게는 0.15%로 하고, 그 상한을 10%, 바람직하게는 5.0%, 더 바람직하게는 2.0%로 한다. 상기 Cu-Ni합금, Cu-Ag합금 모두, 전형적으로는 잔부가 Cu 및 불순물로 형성되지만, 상기 합금의 특성을 저해하지 않는 범위이면, Zr나 Sn 등 원소의 미량첨가는 허용된다. 또한, 상기 중간금속층(3) 납땜시의 케이스 벽부의 열응력 경감효과는, 같은 층을 형성하는 금속재(소둔재)의 내력(0.2%의 내력)에 의해 좌우되어, 110N /mm2이하, 바람직하게는 100N/mm2이하로 하는 것이 알려져 있지만, 상기 Cu-Ni합금 및 Cu-Ag합금 모두, 그 소둔재의 내력은 45N/mm2이상, 100N/mm2이하로서, 휨에 대한 저항성뿐만아니라, 열응력 경감작용도 뛰어나다.The intermediate metal layer 3 is formed of a Cu—Ag alloy containing 0.5 to 6.0% of Ni, Cu—Ni alloy composed of residual Cu and impurities, or 0.05 to 10% Ag, and containing residual Cu and impurities. It is. If the amount of Ni is less than 0.5% and the amount of Ag is less than 0.05%, the amounts of Ni and Ag are too small, and the material is excessively softened by heating during the degassing treatment. For this reason, thermal expansion of the intermediate metal layer 3 is restrained by the base material layer 2, and plastic deformation of compression arises, and the curvature after cooling cannot fully be suppressed. On the other hand, when the amount of Ni exceeds 6.0%, the strength of the alloy improves and is preferable for warping prevention, but the thermal conductivity deteriorates, making it difficult to melt the brazing filler metal layer by local heating to the base layer, resulting in poor bonding. It may occur. For this reason, when using Cu-Ni alloy, the minimum of Ni amount is made into 0.5%, Preferably it is 1.5%, and the upper limit is made into 6.0%, Preferably it is 5.5%. Moreover, when Ag amount exceeds 10%, since Ag is an expensive material, material cost becomes high too much and it impairs economics. For this reason, when using Cu-Ag alloy, the minimum of Ag amount is 0.05%, Preferably it is 0.15%, The upper limit is 10%, Preferably it is 5.0%, More preferably, it is 2.0%. In the Cu-Ni alloy and the Cu-Ag alloy, the balance is typically formed of Cu and impurities, but a small addition of an element such as Zr or Sn is allowed as long as it does not impair the characteristics of the alloy. In addition, the thermal stress reduction effect of the case wall portion during soldering of the intermediate metal layer 3 depends on the strength (0.2% yield strength) of the metal material (annealed material) forming the same layer, and is preferably 110 N / mm 2 or less. Advantageously, but known not more than 100N / mm 2, wherein both the Cu-Ni alloy and Cu-Ag alloy, the strength of the small dunjae is 45N / mm 2 as above, 100N / mm 2 or less, as well as the resistance to bending Excellent thermal stress relief.

상기 납재층(4)은, 은(Ag)을 주성분으로 하는 은납합금으로 형성된다. 주성분인 Ag의 함유량은 70~90%로 하는 것이 바람직하다. 상기 은납합금의 융점은, 700~900℃정도인 것이 바람직하다. 구체적인 은납합금으로서, 85%Ag-Cu합금(융점780℃)등의 Ag-Cu합금, 그 외, 융점이 상기 융점범위 내인 Ag-Cu-Zn합금, Ag-Cu-Ni합금을 들 수 있다. 전자부품용 패키지는 400℃정도이하의 온도에서 기판에 납땜 되기 때문에, 일단 용착한 납재층이 그 온도에서 연화, 열화하지 않을 필요가 있다. Ag의 함유량이 70~90%인 은납합금은, 이와 같은 온도조건을 만족하고, 또한 강도 및 내식성도 양호하므로 바람직하다.The brazing filler metal layer 4 is formed of a silver lead alloy containing silver (Ag) as a main component. It is preferable to make content of Ag which is a main component into 70 to 90%. It is preferable that melting | fusing point of the said silver lead alloy is about 700-900 degreeC. As a specific silver lead alloy, Ag-Cu alloys, such as 85% Ag-Cu alloy (melting point 780 degreeC), Ag-Cu-Zn alloy and Ag-Cu-Ni alloy whose melting | fusing point exists in the said melting | fusing point range are mentioned. Since the package for an electronic component is soldered to a substrate at a temperature of about 400 ° C. or lower, it is necessary that the brazing filler metal layer, once welded, does not soften or deteriorate at that temperature. It is preferable because it satisfies the same temperature conditions and also has good strength and corrosion resistance.

한편, 은납합금은 후술하는 바와 같이, 상기 중간금속층과 납재층과의 확산 접합시에 그 계면(界面)에 빈 공간(void)이 생성하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 그 융점이 높음으로 해서, 덮개재(1)로부터 가공한 덮개체를 케이스의 개구외주부에 납접할 때에, 덮개체의 납접부를 고온으로 가열할 필요가 있고, 기재층(2)의 열변형에 의해 케이스에 열응력이 발생한다고 하는 문제가 있지만, 이 문제는 상기 기재층(2)과 납재층(4)과의 사이에 상기 중간금속층(3)을 개재하게 함으로써 해소된다.On the other hand, silver lead alloys tend to easily form voids at their interfaces during diffusion bonding between the intermediate metal layer and the brazing filler metal layer, as will be described later. In addition, when the melting point is high, and the lid body processed from the lid member 1 is welded to the outer periphery of the case, it is necessary to heat the solder joint of the lid body to a high temperature, and the thermal deformation of the substrate layer 2 is performed. There is a problem that thermal stress is generated in the case, but this problem is solved by interposing the intermediate metal layer 3 between the base material layer 2 and the brazing filler metal layer 4.

상기 각 층의 평균두께는, 케이스의 개구부의 크기에도 따르지만, 기재층(2)은 30~200μm정도, 바람직하게는 50~100μm정도로 된다. 중간금속층(3)은 10~200μm정도, 바람직하게는 10μm정도 이상, 100μm정도 미만, 더 바람직하게는 15~60μm정도로 된다. 중간금속층이 10μm정도 미만에서는 열응력을 경감하는 작용이 부족되고, 한편으로 200μm정도를 초과하면 층두께가 지나치게 두터워서, 중간금속층 자체의 열변형을 무시할 수 없게 되어, 오히려 열응력의 경감작용이 열화하게 된다. 그리고, 납땜시, 기재층(2)의 팽창에 의해 발생한 열응력에 대하여 중간금속층(3)의 소성변형량을 충분하게 확보할 수 있도록, 기재층(2)의 두께(tb)에 대한 중간금속층(3)의 두께(tm)의 비 tm/tb를 0.25~0.6정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 납재층(4)은 5~50μm정도가 좋고, 니켈 기금속층(5)은 3~50μm정도가 좋다. 그리고, 전자부품용 패키지의 저배화의 관점에서, 덮개재 전체의 두께는 50~150μm정도로 하고, 이 경우, 기재층과 중간금속층과의 합계 두께는 35~135μm정도로 하는 것이 바람직하다.Although the average thickness of each said layer depends also on the magnitude | size of the opening part of a case, the base material layer 2 will be about 30-200 micrometers, Preferably it becomes about 50-100 micrometers. The intermediate metal layer 3 is about 10 to 200 µm, preferably about 10 µm or more, less than about 100 µm, and more preferably about 15 to 60 µm. When the intermediate metal layer is less than about 10 μm, the effect of reducing thermal stress is insufficient. On the other hand, when the intermediate metal layer is more than about 200 μm, the layer thickness is too thick, so that the thermal deformation of the intermediate metal layer itself cannot be ignored. Done. And, during soldering, the intermediate metal layer with respect to the thickness (tb) of the base layer 2 (b) so that the amount of plastic deformation of the intermediate metal layer 3 can be sufficiently secured against the thermal stress generated by the expansion of the base layer 2 ( It is preferable to make ratio tm / tb of thickness (tm) of 3) into about 0.25-0.6. The brazing filler metal layer 4 may have a thickness of about 5 to 50 µm, and the nickel base metal layer 5 may have a thickness of about 3 to 50 µm. From the standpoint of low magnification of the package for an electronic component, the total thickness of the lid member is about 50 to 150 m, and in this case, the total thickness of the base layer and the intermediate metal layer is preferably about 35 to 135 m.

다음으로 상기 덮개재의 제조방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the said cover material is demonstrated.

상기 덮개재(1)는, 이하의 공정에 의해 제조된다. 기재층(2)의 소재인 기재시이트의 한 쪽 표면에 니켈 기금속층(5)의 소재인 니켈 기금속 시이트를, 다른 쪽 표면에 중간금속층(3)의 소재인 동합금 시이트를 중첩하게 한다. 이 중첩된 중합체를 한 쌍의 롤에 통과시켜서 압하율70~80%정도로 압하하고, 이로써 각각의 시이트를 압하함과 동시에 압접하여, 기재층의 양면에 니켈 기금속층 및 중간금속층이 압접된 중간금속층 적층체를 얻는다. 상기 중간금속층 적층체에는, 필요에 따라서 추가로 950~1050℃정도의 온도로 중간소둔을 행할 수 있다. 이 중간소둔에 의해, 인접하는 층끼리를 확산접합하여, 그 접합력을 향상하게 함과 동시에 각 층을 연화하게 할 수 있다. 덮개재(1)에 니켈 기금속층(5)을 형성하지 않는 경우에는, 상기 니켈 기금속 시이트가 불필요한 것은 물론이다. 이상과 같이 하여 상기 중간금속층 적층체를 준비하는 공정을 준비공정이라고 부른다.The cover material 1 is manufactured by the following process. The nickel base metal sheet which is a raw material of the nickel base metal layer 5 is superposed on one surface of the base sheet which is a raw material of the base material layer 2, and the copper alloy sheet which is a raw material of the intermediate metal layer 3 is superimposed on the other surface. This superimposed polymer is passed through a pair of rolls to reduce the reduction ratio to about 70 to 80%, thereby pressing each sheet simultaneously and pressing the intermediate metal layer in which the nickel base metal layer and the intermediate metal layer are pressed on both sides of the base layer. Obtain a laminate. The intermediate metal layer laminate can be subjected to intermediate annealing at a temperature of about 950 to 1050 ° C, if necessary. By this intermediate annealing, the adjacent layers can be diffusion bonded to each other to improve the bonding strength and to soften each layer. When the nickel base metal layer 5 is not formed in the cover material 1, the nickel base metal sheet is of course unnecessary. The process of preparing the said intermediate metal layer laminated body as mentioned above is called a preparation process.

다음으로, 상기 중간금속층 적층체의 중간금속층의 표면에 납재층(4)의 소재인 납재 시이트를 중첩하게 한다. 이 중첩된 중합체를 다시 한 쌍의 롤에 통과하게 하여 압하하고, 이로써 중간금속층의 표면에 납재층이 압접된 납재층 압접체를 얻는다. 이 공정을 압접공정이라고 부른다.Next, the brazing filler metal sheet, which is a raw material of the brazing filler metal layer 4, is superposed on the surface of the intermediate metal layer of the intermediate metal layer laminate. The superimposed polymer is passed through a pair of rolls to be pressed down to obtain a brazing filler metal layer in which a brazing filler metal layer is pressed onto the surface of the intermediate metal layer. This process is called a pressure welding process.

그리고, 상기 납재층 압접체는 확산소둔이 행하여져서, 중간금속층과 납재층 과의 사이에 가급적으로 빈 공간을 개재하게 하는 것 없이, 양 층이 확산접합된 덮개재(1)를 얻는다. 이 공정을 확산접합공정이라고 부른다. 상기 덮개재(1)는, 필요에 따라 추가로 마무리압연이 행하여져, 그 판두께가 조정되어도 좋다. 마무리압연 후의 각 층의 층두께는, 압연의 압하율을 R로 하였을 때, 거의 원래의 층두께인 (1-R)배로 두께가 줄어든다.The brazing filler metal bonding body is subjected to diffusion annealing to obtain a cover material 1 of which both layers are diffusion bonded without interposing an empty space between the intermediate metal layer and the brazing filler metal layer. This process is called a diffusion bonding process. The lid member 1 may be further subjected to finish rolling as needed, and the plate thickness thereof may be adjusted. The layer thickness of each layer after finishing rolling reduces thickness to (1-R) times the original layer thickness, when the rolling reduction rate is set to R.

상기 중간금속층과 납재층과의 사이에 빈 공간을 발생하게 하지 않도록 양 층을 접합하게 하기 위해서는, 상기 압접공정에 있어서, 상기 납재층 압접체를 얻기 위한 압하율을 50~80%정도로 하고, 또한 상기 확산소둔공정에 있어서, 그 확산소둔온도를 380~590℃정도로 하면 좋다. 확산소둔시간은 바람직하게는 2분 이상, 더 바람직하게는 3분 이상으로 하면 좋다. 소둔시간의 상한은 특히 정하지 않지만, 생산성을 고려하면 10분 이하, 바람직하게는 5분 이하로 하는 것이 좋다.In order to join both layers so that an empty space does not arise between the said intermediate metal layer and a brazing filler metal layer, in the said press welding process, the reduction ratio for obtaining the brazing filler metal layer contact body is about 50 to 80%, and In the diffusion annealing step, the diffusion annealing temperature may be about 380 to 590 ° C. The diffusion annealing time is preferably 2 minutes or more, more preferably 3 minutes or more. Although the upper limit of annealing time is not specifically determined, considering productivity, it is good to set it as 10 minutes or less, Preferably it is 5 minutes or less.

다음으로, 전자부품용 패키지의 실시 형태를 도 2를 참조하면서 설명한다. 이 패키지의 케이스(31)의 씰링에 사용된 덮개체(21)는, 상기 덮개재(1)를 프레스로서 소정치수로 스탬핑가공한 것이다. 도에 있어서, 상기 덮개체(21)를 구성하는 각 부에 대해서는 덮개재(1)와 마찬가지이므로, 같은 부호를 부여하여, 설명을 생략한다.Next, an embodiment of an electronic component package will be described with reference to FIG. 2. The lid 21 used for sealing the case 31 of this package is stamped into a predetermined dimension using the lid 1 as a press. In FIG. 1, the parts constituting the lid 21 are the same as those of the lid member 1, and therefore, the same reference numerals are given, and description thereof is omitted.

이 패키지는, 전자부품(P)을 수납하기 위한 수납 스페이스(오목부)(33)가 상면에서 개구하도록 형성된 케이스(31)와, 이 케이스(31)의 개구외주부에 납접에 의해 용착된 덮개체(21)를 갗추고 있다. 상기 케이스(31)는, 상기 수납 스페이스(33)가 상면에서 개구하고, 산화알미늄이나 질화규소 등의 세라믹으로 형성된, 절연성 을 가진 케이스 본체(32)를 구비하고, 이 케이스 본체(32)의 개구외주부에 납재와의 용착을 촉진하는 용착촉진층(37)이 일체적으로 형성되어 있다. 상기 용착촉진층(37)은, 케이스 본체(32)와 일체적으로 소성된 텅스텐(W)이나 몰리브덴(Mo) 등의 고융점금속으로 이루어지는 메탈라이즈층(metallization layer)(34)을 가지고, 그 위에 니켈층(35), 필요에 따라 추가로 금층(金層)(36)이 형성되어 있다.The package includes a case 31 in which a storage space (concave portion) 33 for storing the electronic component P is opened from the upper surface, and a lid body welded by soldering to the outer peripheral portion of the opening of the case 31. (21) is hitting. The case 31 is provided with an insulating case body 32 having the insulating space 33 opened from an upper surface thereof and formed of ceramic such as aluminum oxide or silicon nitride, and the outer periphery of the case body 32. The adhesion promotion layer 37 which promotes welding with a brazing filler metal is integrally formed in the. The adhesion promotion layer 37 has a metallization layer 34 made of a high melting point metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) that is fired integrally with the case body 32. The nickel layer 35 and the gold layer 36 are further formed as needed on it.

상기 덮개체(21)를 케이스(31)의 개구외주부에 용착하기 위해서는, 우선 케이스(31)의 개구부를 막도록 케이스(31) 위에, 납재층(4)이 케이스(31)의 개구외주부에 접촉하도록 덮개체(21)을 재치(載置)하고, 진공 혹은 불활성가스 중에서, 상기 납재층(4)을 용융하게 하여, 덮개체(21)를 케이스(31)의 개구외주부에 용착한다. 상기 납재층(4)의 용융은, 시임용접, 전자빔용접 등을 사용하여, 국부가열에 의해 행하는 것이 바람직하다. 상기 시임용접은, 덮개체(21)의 대향하는 두 변의 단부를 따라 한 쌍의 전극롤러를 전동(轉動)하게 하면서 통전(通電)하여, 주로 기재층(2)의 롤러의 접촉부 근방에서 국부적으로 줄 열을 발생하게 하고, 이것을 중간금속층(3)을 거쳐 납재층(4)에 전도하게 하여, 이 납재층(4)을 용융하여, 용융한 납재에 의해, 덮개체(21)를 케이스(31)에 납접하는 방법이다. 그리고, 상기 납재층(4)을 형성하는 은납합금의 융점이 비교적 고온이기 때문에, 전자부품(P)을 수납한 케이스(31) 및 덮개체(21)의 전체를 화로 속에서 가열하여, 납재층(4)을 용융하게 하는 것은, 케이스(31)에 수납된 전자부품(P)의 특성을 열화하게 할 소지가 있다. 이 때문에, 이와 같은 가열방법은 피해야 한다.In order to weld the lid 21 to the outer periphery of the case 31, the brazing filler metal layer 4 contacts the outer periphery of the case 31 on the case 31 so as to close the opening of the case 31. The lid 21 is placed so that the brazing filler metal layer 4 is melted in a vacuum or an inert gas, and the lid 21 is welded to the outer periphery of the opening of the case 31. The melting of the brazing filler metal layer 4 is preferably performed by local heating using seam welding, electron beam welding, or the like. The seam welding is energized while driving a pair of electrode rollers along the ends of two opposite sides of the lid 21, and is mainly localized near the contact portion of the roller of the base material layer 2. Joule heat is generated, and this is conducted to the brazing filler metal layer 4 through the intermediate metal layer 3, the brazing filler metal layer 4 is melted, and the lid 21 is made of the case body 31 by the molten brazing filler metal. ) Is a method of soldering. And since the melting point of the silver lead alloy which forms the said brazing filler metal layer 4 is comparatively high temperature, the whole case 31 and the cover body 21 which accommodated the electronic component P are heated in a furnace, and a brazing filler metal layer Melting (4) may deteriorate the characteristics of the electronic component P housed in the case 31. For this reason, such a heating method should be avoided.

이하, 본 발명을 실시예에 근거하여 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 상기 실시 형태나 이하의 실시예에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not interpreted limitedly by the said embodiment or the following example.

실시예Example

도 1에 나타낸 4층 구조의 덮개재의 시료(試料)가 하기 요령에 의해 제작되었다. 기재층(2)의 소재로서 폭20mm, 두께2.5mm의 Fe-29%Ni-17%Co합금(상품명: 코바르)로 이루어지는 기재 시이트를, 또한 니켈 기금속층(5)의 소재로서 폭20mm, 두께0.23mm의 순Ni로 이루어진 니켈 시이트를, 또한 중간금속층(3)의 소재로서 폭20mm, 두께1.36mm의 표 1에 나타낸 순동(純銅)(무산소 동) 혹은 동합금(이하, 양자를 모두 간단히 「동재」라고 하는 경우가 있다)으로 이루어진 동재 시이트를 준비하고, 기재 시이트의 한 쪽 표면에 니켈 시이트를, 다른 쪽 표면에 동재 시이트를 중첩하고, 압하율60%로 냉간(冷間)으로 롤 압하하여, 인접하는 소재끼리가 압접된 두께1mm의 3층 압접체를 얻었다. 그리고, 이 압접체에 대하여, 800~1000℃에서 1~3분간 정도 유지하는 확산소둔을 행하여, 3층 적층체를 얻었다.The sample of the cover material of the four-layered structure shown in FIG. 1 was produced with the following method. A base sheet composed of Fe-29% Ni-17% Co alloy (trade name: Kovar) having a width of 20 mm and a thickness of 2.5 mm as the material of the base material layer 2, and a width of 20 mm as the material of the nickel base metal layer 5, The nickel sheet made of pure Ni having a thickness of 0.23 mm was used as the raw material of the intermediate metal layer 3, and the pure copper (oxygen-free copper) or copper alloy (hereinafter, both of which was shown in Table 1 having a width of 20 mm and a thickness of 1.36 mm was simply referred to as “ Copper sheet), a nickel sheet is superposed on one surface of the base sheet, and a copper sheet is superimposed on the other surface, and cold-rolled to 60% reduction rate. As a result, a three-layer pressure welding body having a thickness of 1 mm in which adjacent materials were pressed together was obtained. And about this press contact body, the diffusion annealing which hold | maintains for about 1 to 3 minutes at 800-1000 degreeC was performed, and the three-layer laminated body was obtained.

이 3층 적층체의 동재층에 납재층(4)의 소재로서 폭20mm, 두께0.13mm의 85%Ag-15%Cu(융점780℃)로 이루어진 납재 시이트를 중첩하고, 압하율60%이상으로 냉간으로 롤 압하하여, 3층 적층체의 동재층에 납재층이 압접된 4층 압접체를 얻었다.이 4층 압접체에 대하여, 500~600℃, 3분간 정도 유지하는 확산소둔을 행하고, 그 후 마무리압연을 행하여 두께 85μm의 4층 적층체로 이루어지는 덮개재를 얻었다.A brazing filler metal sheet made of 85% Ag-15% Cu (melting point 780 ° C) having a width of 20 mm and a thickness of 0.13 mm is superimposed on the copper cladding layer of the three-layer laminate, and has a reduction ratio of 60% or more. Cold rolling was carried out to obtain a four-layer press body in which a brazing filler metal layer was press-contacted to the copper cladding layer of the three-layer laminate. The 4-layer press body was subjected to diffusion annealing held at 500 to 600 ° C. for about 3 minutes. After finishing rolling, a lid member composed of a four-layer laminate having a thickness of 85 µm was obtained.

이렇게하여 제작된 각 덮개재로부터, 폭10mm, 길이50mm의 시험편을 채취하고, 정반(定盤) 상에서 평탄하게 한 후, 탈가스조건으로 채용되는 최대수준의 가열 온도(300℃)로 30분간 가열하고, 냉각후, 궁형(弓形)으로 휘어진 시험편을 다시 정반에 높고, 정반표면으로부터의 휨의 최대높이(휨량)를 비접촉 레이저변위계에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.From each cover member thus produced, a specimen having a width of 10 mm and a length of 50 mm was taken, flattened on a surface plate, and heated at a maximum heating temperature (300 ° C.) for 30 minutes under degassing conditions. After the cooling, the test piece bent in an arch was placed again on the surface plate, and the maximum height (amount of warpage) of the warpage from the surface surface was measured by a non-contact laser displacement gauge. The results are shown in Table 1.

또한, 각 개재의 중간금속층을 형성하는 동재와 같은 성분의 동재 시이트를 준비하여, 상기 덮개재와 같은 제조조건으로 압하, 소둔한 동재판을 제조하고, 이로부터 JISZ2201에서 정하는 시험편을 채취하여, JISZ2241에서 규정하는 방법으로 인장시험을 행하고, 덮개재의 중간금속층의 내력(0.2%의 영구신장을 일으킬 때의 응력)을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 함께 나타낸다.Further, a copper sheet of the same component as that of the copper sheet forming the intermediate metal layer of each intervening plate was prepared, and a copper sheet was pressed and annealed under the same manufacturing conditions as the cover material, and a test piece specified in JISZ2201 was taken therefrom. The tensile test was conducted by the method specified in the above, and the yield strength (stress when causing 0.2% permanent extension) of the intermediate metal layer of the cover member was measured. The results are shown together in Table 1.

그리고, 각 덮개재의 중간금속층을 형성하는 동재와 같은 성분인 두께1mm의 동재 시이트를 준비하여, 지름10mm의 시험편을 채취하고, 레이저플래시법에 의해 열전도율을 측정하였다. 사용한 측정기는, 알박 이공 주식회사(ULVAC-RIKO, Inc.)제품인, TC-7000이다. 그 결과를 표 1에 함께 나타낸다. 그리고, 납재가 중간금속층 위를 균일하게 젖어서 퍼지게 하자면, 실용적으로, 100W/m?K이상의 열전도율이 필요하다.Then, a copper sheet having a thickness of 1 mm, which is the same component as the copper material forming the intermediate metal layer of each cover material, was prepared, a test piece having a diameter of 10 mm was taken out, and thermal conductivity was measured by a laser flash method. The measuring instrument used is TC-7000 which is a product of Alvac Corporation (ULVAC-RIKO, Inc.). The results are shown together in Table 1. In addition, if the brazing filler material is to be uniformly wetted and spread over the intermediate metal layer, a thermal conductivity of 100 W / m · K or more is practically required.

[표 1][Table 1]

Figure 112007072403287-pct00001
Figure 112007072403287-pct00001

표 1로부터, 중간금속층을 순동으로 형성한 덮개재에서는, 휨량이 12mm로 대단히 컸지만, 동합금으로 형성한 것에서는, Ni양이 0.5%이상, Ag양이 0.05%이상인 시료에서 휨량이 상당히 감소하고 있어, 합금원소량이 많을수록 휨량의 감소가 확인되었다. 그러나, Ni양이 12%에서는 내력이 110N/mm2초과로 되어, 열응력의 완화에서는 부적당하다. 단지, Ni가 6.0%를 넘으면 열전도율이 100W/m?K미만으로 되어 있어, 납땜성이 열화한다. 발명예의 시료 No. 2-4, 7 및 8에서는, 휨량이 크게 저하하고 있고, 또한 중간금속층의 내력도 100N/mm2미만으로, 열전도율도 실용적인 수준이어서, 덮개재로서 적합한 성질을 겸비하고 있다.From Table 1, in the case of the cover material in which the intermediate metal layer was formed of pure copper, the warpage amount was very large (12 mm), but in the case of copper alloy, the warpage amount was considerably reduced in the sample having Ni content of 0.5% or more and Ag content of 0.05% or more. As the amount of alloying elements increased, the amount of warpage decreased. However, when Ni amount is 12%, the yield strength exceeds 110 N / mm 2 , which is unsuitable for the relaxation of thermal stress. However, when Ni exceeds 6.0%, thermal conductivity will be less than 100 W / m * K, and solderability will deteriorate. Sample No. of the Invention Example In 2-4, 7, and 8, the amount of warpage is greatly reduced, the strength of the intermediate metal layer is also less than 100 N / mm 2 , and the thermal conductivity is also practical, and has suitable properties as a cover material.

Claims (12)

삭제delete 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부에 용착되는 전자부품용 패키지의 덮개체용 덮개재로서,A lid member for a cover body of an electronic component package, which is welded to an outer peripheral portion of a case formed so that a storage space for storing an electronic component is opened on a surface thereof. 저열팽창금속에 의해 형성된 기재층과, 이 기재층의 한 쪽 표면에 적층되고 Ag을 0.05~10mass% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성된 중간금속층과, 이 중간금속층에 적층되고 은납합금에 의해 형성된 납재층을 갖는 덮개재.A base layer formed of a low thermal expansion metal, an intermediate metal layer laminated on one surface of the base layer and formed of a Cu-Ag alloy containing 0.05 to 10 mass% of Ag, and a silver lead alloy laminated on the intermediate metal layer Cover material having a brazing filler metal layer. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 중간금속층의 평균두께가 10μm이상, 200μm이하인 덮개재.A cover material having an average thickness of the intermediate metal layer of 10 μm or more and 200 μm or less. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 기재층의 다른 쪽 표면에 순(純) 니켈 혹은 니켈합금에 의해 형성된 니켈기 금속층이 접합된 덮개재.A lid member in which a nickel-based metal layer formed of pure nickel or a nickel alloy is bonded to the other surface of the base layer. 삭제delete 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부에 용착되는 전자부품용 패키지의 덮개체용 덮개재의 제조방법으로서,A method of manufacturing a lid member for a cover body of an electronic component package welded to an outer periphery of a case formed so that a storage space for storing an electronic component is opened on the surface thereof. 저열팽창금속에 의해 형성된 기재층의 한 쪽 표면에 Ag을 0.05~10mass% 함유하는 Cu-Ag합금에 의해 형성된 중간금속층이 적층된 중간금속층 적층체를 준비하는 준비공정과,A preparation step of preparing an intermediate metal layer laminate in which an intermediate metal layer formed of a Cu-Ag alloy containing 0.05 to 10 mass% of Ag is laminated on one surface of a base layer formed of a low thermal expansion metal; 상기 중간금속층 적층체의 중간금속층에 은납합금에 의해 형성된 납재층을 압접하여 납재층 압접체를 얻는 압접공정과,A pressure welding step of pressing the brazing filler metal layer formed by the silver lead alloy to the intermediate metal layer of the intermediate metal layer laminate to obtain a brazing filler metal bonding body; 상기 납재층 압접체에 확산소둔을 행하여 상기 중간금속층과 납재층이 서로 확산접합된 덮개재를 제조하는 확산소둔공정을 갖는 덮개재의 제조방법.And a diffusion annealing step of diffusing annealing to the brazing filler metal layer to produce a cover member in which the intermediate metal layer and the brazing filler material layer are diffusion bonded to each other. 제6항에 기재한 압접공정에 있어서, 상기 납재층 압접체의 중간금속층의 평균두께를 10μm이상, 200μm이하로 하는 제조방법.The manufacturing method of Claim 6 WHEREIN: The manufacturing method which makes the average thickness of the intermediate metal layer of the said brazing filler metal layer welding body 10 micrometers or more and 200 micrometers or less. 제6항 또는 제7항에 기재한 준비공정에 있어서, 중간금속층 적층체의 기재층의 다른 쪽 표면에 순 니켈 혹은 니켈합금으로 이루어진 니켈기 금속에 의해 형성된 니켈기 금속층을 적층하는 제조방법.The manufacturing method of Claim 6 or 7 WHEREIN: The manufacturing method of laminating | stacking the nickel base metal layer formed of the nickel base metal which consists of pure nickel or nickel alloy on the other surface of the base material layer of an intermediate metal layer laminated body. 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부에 용착되는 전자부품용 패키지의 덮개체로서,A lid for an electronic component package, which is welded to an outer peripheral portion of a case formed so that a storage space for storing electronic components is opened on a surface thereof. 제2항 또는 제3항에 기재한 덮개재로부터 상기 케이스의 개구부를 덮는 크기로 가공된 전자부품용 패키지의 덮개체.The cover body of the package for electronic components processed from the cover material of Claim 2 or 3 to the size which covers the opening part of the said case. 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스와, 이 케이스의 개구부를 덮도록 그 개구외주부에 용착된 덮개체를 구비하고, 상기 덮개체는 제2항 또는 제3항에 기재한 덮개재로부터 가공된 전자부품용 패키지.And a cover body formed so as to open at the surface of the storage space for storing electronic components, and a cover body welded to the outer periphery of the opening so as to cover the opening of the case. The cover body described in claim 2 or 3. Package for electronic parts processed from cover material. 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스의 개구외주부에 용착되는 전자부품용 패키지의 덮개체로서,A lid for an electronic component package, which is welded to an outer peripheral portion of a case formed so that a storage space for storing electronic components is opened on a surface thereof. 제4항에 기재한 덮개재로부터 상기 케이스의 개구부를 덮는 크기로 가공된 전자부품용 패키지의 덮개체.The cover body of the package for electronic components processed from the cover material of Claim 4 to the size which covers the opening part of the said case. 전자부품을 수납하기 위한 수납 스페이스가 표면에서 개구하도록 형성된 케이스와, 이 케이스의 개구부를 덮도록 그 개구외주부에 용착된 덮개체를 구비하고, 상기 덮개체는 제4항에 기재한 덮개재로부터 가공된 전자부품용 패키지.A case formed with a storage space for storing electronic components on the surface thereof, and a cover body welded to the outer periphery of the opening so as to cover the opening of the case, wherein the cover body is processed from the cover material according to claim 4. For electronic components.
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