KR20170074913A

KR20170074913A - Sealing paste, brazing material and production method thereof, sealing lid member and production method thereof, and package sealing method

Info

Publication number: KR20170074913A
Application number: KR1020177013063A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 이시카와; 요시후미 야마모토
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-06-30
Also published as: JP6575301B2; CN106715039A; KR102203608B1; JP2017039163A; CN106715039B

Abstract

본 발명의 봉지용 페이스트는, 평균 입경 0.5 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하이고 융점 또는 액상선 온도가 240 ℃ 미만인 저융점 금속 분말을 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하, 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Ag 분말을 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하, 및 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Cu 분말을 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하 함유하는 원료 분말과 바인더를 함유하고, 용이하게 브레이징 접합재의 형성이 가능하고, 또한, 그 브레이징 접합재의 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있음과 함께, 크랙을 발생시키지 않고 패키지를 확실하게 기밀 봉지하는 것이 가능하다.The sealing paste of the present invention is characterized by containing 5 mass% or more and 40 mass% or less of a low melting point metal powder having an average particle diameter of 0.5 占 퐉 or more and 20.0 占 퐉 or less and a melting point or a liquidus temperature of less than 240 占 폚, and Ag having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less A raw material powder containing not less than 40% by mass and not more than 90% by mass of a powder, and 5% by mass or more and 50% by mass or less of a Cu powder having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less and a binder; Further, the alloy composition of the brazing joint material can be easily changed, and it is possible to reliably seal the package without generating cracks.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a sealing paste, a brazing material, a method for producing the same, a sealing lid, a method for manufacturing the sealing lid, a package sealing method,

본 발명은, 봉지용 페이스트, 브레이징 접합재 및 패키지 봉지 방법에 관한 것으로, 특히, 공급의 자유도가 높고, 조성 컨트롤이 용이한 혼합 분말 페이스트를 사용한 봉지용 페이스트, 브레이징 접합재와 그 제조 방법, 봉지용 덮개재와 그 제조 방법, 및 패키지 봉지 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a sealing paste, a brazing bonding material and a manufacturing method thereof using a mixed powder paste having a high degree of supply flexibility and easy control of composition, a method of producing the sealing paste, As well as a manufacturing method thereof, and a package encapsulating method.

본원은, 2014년 10월 31일에 출원된 일본 특허출원 2014-222900호, 2015년 8월 24일에 출원된 일본 특허출원 2015-164700호, 및 2015년 10월 29일에 출원된 일본 특허출원 2015-213467호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application is based on Japanese Patent Application No. 2014-222900 filed on October 31, 2014, Japanese Patent Application No. 2015-164700 filed on August 24, 2015, and Japanese Patent Application filed on October 29, 2015 2015-213467, the contents of which are incorporated herein by reference.

통상, 봉지용 재료로는, 450 ℃ 미만의 융점을 갖는 솔더를 사용하거나, 450 ℃ 이상에 융점을 갖는 브레이징재를 사용하거나 한다. 나아가서는, 덮개재로 패키지를 봉지하기 위해서, 특허문헌 1 에 기재되는 바와 같은 시일링 링으로 불리는 것을 봉지재로서 끼워넣고, 덮개재 혹은 패키지의 봉지부에 Ni (니켈) 도금 처리를 실시한 것, 혹은, 시일링 링 자체의 봉지부에 Ni 도금을 실시한 것을 사용하는 경우도 있다. 그 외에, 유리나 수지를 봉지재로서 사용하는 경우도 있다.As the sealing material, a solder having a melting point of less than 450 캜 or a brazing material having a melting point of 450 캜 or more may be used. Further, in order to seal the package with the cover material, a seal ring as described in Patent Document 1 is sandwiched as an encapsulating material and the encapsulating portion of the cover or package is subjected to Ni (nickel) plating treatment, Alternatively, the sealed portion of the sealing ring itself may be plated with Ni. In addition, glass or resin may be used as an encapsulating material.

솔더링재에서는 Pb (납)-63 질량％ Sn (주석) 이나 Sn-3 질량％ Ag (은)-0.5 질량％ Cu (구리) 등의 납 프리 솔더링재, Pb-10 질량％ Sn 이나 Au (금)-20 질량％ Sn 과 같은 고온 솔더가 사용된다. 브레이징재로는, 주로 Ag 브레이징, 예를 들어 Ag-28 질량％ Cu 를 필두로, Ag-22 질량％ Cu-17 질량％ Zn (아연)-5 질량％ Sn 이나, Cd (카드뮴) 나 Ni 를 함유한 Ag 브레이징 합금이 사용된다. 시일링 링이나 덮개재로는, 코바르나 42 알로이 등이 있고, 이것들에 Ni 도금 처리가 실시된다.Free solder such as Pb (lead) -63 mass% Sn (tin), Sn-3 mass% Ag-0.5 mass% Cu (copper), Pb-10 mass% Sn or Au ) -20 mass% Sn is used. The Brazing material is mainly composed of Ag brazing such as Ag-22 mass% Cu-17 mass% Zn (zinc) -5 mass% Sn, Cd (cadmium), Ni Ag brazing alloy is used. Examples of the sealing ring or lid material include a Coaluna 42 alloy, and these are subjected to Ni plating treatment.

시일링 링을 사용하는 봉지법으로는, 솔더링재를 사용하는 경우에는, 링상으로 가공한 솔더판을, 시일링 링과 함께 덮개재와 패키지 사이에 끼워넣고 노 (爐) 나 오븐을 사용하여 용융·봉지하거나, 솔더 페이스트 등을 사용하여 덮개재에 링상의 솔더 프레임을 형성하고, 그 후, 패키지와 봉지하는 경우가 있다. 한편, Ag 브레이징을 사용하는 경우에는, 링상으로 천공한 Ag 브레이징판을, 시일링 링과 함께 덮개재와 패키지 사이에 끼워넣고, 심 용접기나 레이저 용접기 등을 사용하여 봉지부만을 국소적으로 고온 상태로 하여, Ag 브레이징이나 시일링 링에 형성한 Ni 도금을 용융시켜 봉지하고 있다.In the case of using a sealing ring, in the case of using a soldering material, a ring-shaped solder plate is sandwiched between a lid and a package together with a sealing ring, and is melted by using a furnace or oven - A ring-shaped solder frame may be formed on the lid material by sealing, using a solder paste or the like, and then sealed with the package. On the other hand, in the case of using Ag brazing, a ring-shaped Ag brazing plate is sandwiched between a lid and a package together with a sealing ring, and only a sealing portion is locally heated to a high temperature And the Ni plating formed on the Ag brazing or the sealing ring is melted and sealed.

시일링 링을 사용하는 봉지법에서는, 시일링 링이 완충재가 되므로, 심 용접법 등을 이용하여 봉지할 때의 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시킬 수 있다.In the sealing method using the sealing ring, since the sealing ring serves as a cushioning material, thermal shock and mechanical stress when sealing by seam welding can be alleviated.

그러나, Ag 브레이징과 Ni 도금 형성 시일링 링을 사용하여 용접법으로 봉지하는 경우, 덮개재와 패키지 사이에 끼워넣고 봉지할 필요가 있어, 위치 맞춤 등 효율이 나쁘고, 매우 수고 인력이 많이 투입되었다.However, in the case of sealing by the welding method using the Ag brazing and the Ni plating formation sealing ring, it is necessary to sandwich and encapsulate between the cover material and the package, and efficiency of alignment and the like is poor, and a lot of labor is added.

그래서, Ag 브레이징 합금을 분말상으로 하고 페이스트화하여, 덮개재에 인쇄하고, 열 처리를 하여 봉지 프레임을 형성하는 수법이 제안되어 있다.Thus, a method has been proposed in which an Ag brazing alloy is formed into a powder form, pasted, printed on a cover material, and subjected to heat treatment to form an encapsulating frame.

특허문헌 2 에는, 금속 분말과 유기 용제를 함유하여 이루어지는 봉지용의 금속 페이스트에 있어서, 금속 분말로서, 순도가 99.9 중량％ 이상, 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 1.0 ㎛ 인 금 분말, 은 분말, 백금 분말, 또는 팔라듐 분말로 이루어지는 금속 분말을 85 ∼ 93 중량％, 유기 용제를 5 ∼ 15 중량％ 의 비율로 배합한 봉지용의 금속 페이스트가 개시되어 있다. 이 금속 페이스트를 사용한 봉지 방법으로는, 베이스 부재 또는 캡 부재에 도포하여 건조시킨 금속 페이스트를, 80 ∼ 300 ℃ 에서 소결시켜 금속 분말 소결체로 한 후, 금속 분말 소결체를 가열하면서 베이스 부재와 캡 부재를 가압하는 방법이 기재되어 있다.Patent Document 2 discloses a metal paste for metal encapsulation containing a metal powder and an organic solvent in which a metal powder having a purity of 99.9% by weight or more and an average particle diameter of 0.1 to 1.0 탆, a silver powder, a silver powder, Or metal powder composed of palladium powder in an amount of 85 to 93% by weight and an organic solvent in an amount of 5 to 15% by weight. As a sealing method using this metal paste, a metal paste, which is applied to a base member or a cap member and dried, is sintered at 80 to 300 캜 to form a sintered metal powder, and then the base member and the cap member A method of pressurizing is described.

특허문헌 2 에 기재된 금속 페이스트는, 금 분말, 은 분말, 백금 분말, 또는 팔라듐 분말의 단독 금속 분말을 사용하는 것으로, 이들 금속을 합금화하는 것은 아니다.The metal paste described in Patent Document 2 uses a single metal powder of gold powder, silver powder, platinum powder, or palladium powder, and these metals are not alloyed.

특허문헌 3 에는, 저열팽창 금속으로 이루어지는 기재와, 그 기재의 적어도 하나의 면에 접합되는 저온형의 은계 브레이징재층을 포함하여 이루어지는 은 브레이징 클래드재가 개시되어 있다. 이 은계 브레이징재층은, 저온형의 은계 브레이징재로 이루어지는 금속 분말에 용제와 바인더로 이루어지는 미디어를 혼합하여 이루어지는 페이스트를 도포한 후, 가열하여 금속 분말을 용융시킨 후 급랭 응고시키고, 다시 압연 가공함으로써 형성된다. 구체적인 은계 브레이징재로는, 은-구리-주석 합금, 은-구리-인듐 합금, 은-구리-아연 합금이 예시되어 있다. 이 은 브레이징 클래드재를 타발 가공하거나 하여 소정 치수로 가공함으로써, 패키지 봉지용 덮개재를 형성하고 있다.Patent Document 3 discloses a silver brazing clad material comprising a substrate made of a low thermal expansion metal and a low-temperature silver brazing material layer bonded to at least one surface of the substrate. This silver brazing material layer is formed by applying a paste prepared by mixing a metal powder composed of a solvent and a binder to a metal powder composed of a low temperature silver brazing material and then heating the mixture to melt the metal powder and rapidly solidifying and solidifying the powder, do. Specific silver brazing materials include silver-copper-tin alloys, silver-copper-indium alloys, and silver-copper-zinc alloys. The silver brazing clad material is punched out and processed to a predetermined size to form a cover material for package encapsulation.

특허문헌 4 에는, 은계 브레이징재가 아니라, Au 와 Sn 을 함유하는 페이스트상 브레이징재 조성물을 캡의 편면에 인쇄하고, 이어서 Sn 의 융점 이상 Au 의 융점 이하의 온도에서 가열 처리함으로써, AuSn 브레이징재가 융착된 캡을 형성하고, 그 캡을 패키지에 중첩하여 융착하는 기술이 개시되어 있다.Patent Document 4 discloses a method in which a paste-type brazing material composition containing Au and Sn is printed on one side of a cap and then subjected to heat treatment at a temperature equal to or higher than the melting point of Sn and lower than the melting point of Au to thereby melt the AuSn brazing material A cap is formed, and the cap is superimposed on the package and fused.

일본 공개특허공보 평9-293799호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-293799 일본 공개특허공보 2008-28364호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-28364 일본 공개특허공보 2006-49595호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-49595 일본 공개특허공보 2003-163299호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-163299

그러나, Ag 브레이징 페이스트의 경우에는, 봉지 프레임 형성시에 Ag 브레이징의 융점 이상의 고온에서 열 처리하고, 그 후, 봉지시에 다시 용접 처리를 할 필요가 있었다. 또, Ag 브레이징 합금의 분말을 조분 (造粉) 하고 있으므로, 상이한 합금 조성이 요망된 경우에는, 다시 합금 제조, 조분 처리가 필요하게 되어, 매우 수고스러웠다. However, in the case of the Ag brazing paste, it is necessary to perform heat treatment at a temperature higher than the melting point of Ag brazing at the time of forming the sealing frame, and then to perform the welding treatment again at the time of sealing. Further, since powders of the Ag brazing alloy are powdered, when different alloy compositions are desired, alloy preparation and coarse powder processing are required again, which is very troublesome.

또, 시일링 링을 사용하지 않는 소위 다이렉트 심법에 의한 심 용접법이나, 레이저 용접법, 전자 빔 용접법 등을 이용하여 봉지하는 경우에는, 봉지부만을 국소적으로 고온 상태로 하여 봉지하는 점에서, 열 충격이나 기계적인 응력에 수반하여 접합층이나 패키지에 크랙이 발생하기 쉽다.In the case of sealing by using a seam welding method using a so-called direct sealing method without using a sealing ring, a laser welding method, an electron beam welding method, or the like, Or cracks tend to occur in the bonding layer or the package due to mechanical stress.

본 발명에서는, 용이하게 브레이징 접합재의 형성이 가능하고, 또한, 그 브레이징 접합재의 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있음과 함께, 크랙을 발생시키지 않고 패키지를 확실하게 기밀 봉지하는 것이 가능한 봉지용 페이스트, 브레이징 접합재와 그 제조 방법, 봉지용 덮개재와 그 제조 방법, 및 패키지 봉지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In the present invention, it is possible to easily form a brazing joint material, to easily change the alloy composition of the brazing joint material, to seal the package without causing cracks, and to provide a sealing paste, a brazing joint material And a manufacturing method thereof, a sealing lid material for sealing, a manufacturing method thereof, and a package sealing method.

본 발명의 봉지용 페이스트는, 평균 입경 0.5 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하이고 융점 또는 액상선 온도가 240 ℃ 미만인 저융점 금속 분말을 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하, 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Ag 분말을 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하, 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Cu 분말을 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하 함유하는 원료 분말과 바인더를 함유한다.The sealing paste of the present invention is characterized by containing 5 mass% or more and 40 mass% or less of a low melting point metal powder having an average particle diameter of 0.5 占 퐉 or more and 20.0 占 퐉 or less and a melting point or a liquidus temperature of less than 240 占 폚, and Ag having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less A raw material powder containing not less than 40 mass% and not more than 90 mass% of powder and not less than 5 mass% and not more than 50 mass% of Cu powder having an average particle diameter of not less than 0.1 탆 and not more than 10.0 탆 and a binder.

본 발명의 봉지용 페이스트에 있어서, 상기 저융점 금속 분말의 평균 입경은, 상기 Ag 분말의 평균 입경의 1 배 이상 10 배 이하 또한 상기 Cu 분말의 평균 입경의 1 배 이상 10 배 이하이면 바람직하다.In the sealing paste of the present invention, it is preferable that the average particle diameter of the low-melting point metal powder is 1 to 10 times the average particle diameter of the Ag powder and 1 to 10 times the average particle diameter of the Cu powder.

이 봉지용 페이스트에 있어서, 상기 저융점 금속 분말의 평균 입경은, 상기 Ag 분말의 평균 입경 및 상기 Cu 분말의 평균 입경보다 크면 바람직하다.In the sealing paste, the average particle diameter of the low melting point metal powder is preferably larger than the average particle diameter of the Ag powder and the average particle diameter of the Cu powder.

또, 본 발명의 봉지용 페이스트에 있어서, 상기 바인더의 혼합 비율은 2 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 것이 바람직하다.In the sealing paste of the present invention, the mixing ratio of the binder is preferably 2% by mass or more and 50% by mass or less.

또, 본 발명의 봉지용 페이스트에 있어서, 상기 저융점 금속 분말은, Sn, In, Sn-Ag-Cu 솔더 합금, Sn-Cu 솔더 합금, Sn-Bi 솔더 합금, Sn-In 솔더 합금에서 선택되는 1 종 이상이 사용된다.In the sealing paste of the present invention, the low melting point metal powder is selected from Sn, In, Sn-Ag-Cu solder alloy, Sn-Cu solder alloy, Sn-Bi solder alloy and Sn-In solder alloy One or more species are used.

본 발명의 브레이징 접합재의 제조 방법은, 상기 봉지용 페이스트를 캐리어 상에 도포하는 페이스트 도포 공정과, 상기 캐리어에 도포한 상기 봉지용 페이스트를 상기 저융점 금속의 용융 온도에서 가열하여 상기 Ag 분말 및 상기 Cu 분말의 사이에 상기 저융점 금속의 액상 (液相) 을 침투시킨 후에 냉각 고화시킴으로써, 상기 Ag 분말과 상기 Cu 분말이 상기 저융점 금속으로 이루어지는 결합층에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 브레이징 접합재를 형성하는 열 처리 공정을 갖는다. 또한, 이 브레이징 접합재는, 강도 및 봉지성의 확보 등을 위해, 기공률 35 ％ 이하로 형성하는 것이 바람직하다.A method for producing a brazing joint material according to the present invention includes the steps of: applying a paste for coating a sealing paste onto a carrier; heating the sealing paste applied to the carrier at a melting temperature of the low melting point metal, The liquid phase of the low melting point metal is infiltrated between the Cu powders and cooled and solidified so that the Ag powder and the Cu powder form a brazing material having a porosity of 10% or more and connected by a bonding layer composed of the low melting point metal And a heat treatment process. The brazing joint material is preferably formed to have a porosity of 35% or less for securing strength and sealing properties.

본 발명의 브레이징 접합재는, 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Ag 분말과, 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 Cu 분말과, 융점 또는 액상선 온도가 240 ℃ 미만인 저융점 금속으로 이루어지고 상기 Ag 분말 및 상기 Cu 분말을 연결하는 결합층을 갖고, 기공률 10 ％ 이상으로서, 질량 비율이 상기 Ag 분말이 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하, 상기 Cu 분말이 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하, 상기 결합층이 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하이다.The brazing material of the present invention comprises an Ag powder having an average particle diameter of 0.1 to 10.0 m and an average particle diameter of 0.1 to 10.0 m and a Cu powder and a low melting point metal having a melting point or liquidus temperature of less than 240 deg. Wherein the Cu powder is contained in an amount of 5% by mass or more and 50% by mass or less, and the total mass of the Ag powder is 40% by mass or more and 90% by mass or less, Layer is 5 mass% or more and 40 mass% or less.

본 발명의 봉지용 덮개재의 제조 방법은, 상기 봉지용 페이스트를 덮개체의 표면에 도포하는 페이스트 도포 공정과, 상기 덮개체에 도포한 상기 봉지용 페이스트를 상기 저융점 금속의 용융 온도에서 가열하여 상기 Ag 분말 및 상기 Cu 분말의 사이에 상기 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각 고화시킴으로써, 상기 Ag 분말과 상기 Cu 분말이 상기 저융점 금속으로 이루어지는 결합층에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 브레이징 접합재를 형성하는 열 처리 공정을 갖는다. 또한, 이 브레이징 접합재는 기공률 35 ％ 이하로 형성하는 것이 바람직하다.The method for producing an encapsulating lid material according to the present invention comprises a paste applying step of applying the encapsulating paste to the surface of a lid body and a step of heating the encapsulating paste applied to the lid body at a melting temperature of the low- The Ag powder and the Cu powder are cooled and solidified after impregnating the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder so that the Ag powder and the Cu powder form a brazing material having a porosity of 10% And a heat treatment process. The brazing material is preferably formed to have a porosity of 35% or less.

본 발명의 봉지용 덮개재의 제조 방법에 있어서, 상기 열 처리 공정 후에, 상기 브레이징 접합재 중에 잔존하는 바인더를 제거하는 바인더 제거 공정을 가지면 되고, 또, 그 바인더 제거 공정은, 브레이징 접합재를 세정액으로 세정하는 세정 처리와, 그 세정 처리 후의 상기 브레이징 접합재를 열 처리하는 베이킹 처리를 가지면 된다.In the method of manufacturing the sealing lid material of the present invention, after the heat treatment step, there is a binder removing step of removing the binder remaining in the brazing material, and the binder removing step is a step of washing the brazing material with the cleaning liquid A cleaning process and a baking process for heat-treating the brazing material after the cleaning process.

이 봉지용 덮개재의 제조 방법에 있어서, 상기 페이스트 도포 공정에서는 복수 개의 상기 덮개체를 형성 가능한 크기의 판재의 표면에 상기 봉지용 페이스트를 도포함과 함께, 상기 열 처리 공정 후에, 상기 판재를 상기 덮개체로 분할하는 개편화 공정을 가져도 된다.In the method of manufacturing the sealing lid material, in the paste applying step, the sealing paste is applied to the surface of a plate material capable of forming a plurality of the lid bodies, and after the heat treatment step, And a sieving process of dividing the sieves into sieves.

본 발명의 봉지용 덮개재는, 덮개체와, 상기 덮개체의 표면에 형성된 상기 브레이징 접합재를 갖는다.The sealing lid material of the present invention has a lid body and the brazing material formed on the surface of the lid body.

본 발명의 패키지 봉지 방법은, 패키지와 덮개체를 브레이징 합금에 의해 접합하는 패키지 봉지 방법으로서, 상기 봉지용 페이스트를 상기 덮개체의 표면에 도포하는 페이스트 도포 공정과, 상기 덮개체에 도포한 상기 봉지용 페이스트를 상기 저융점 금속의 용융 온도에서 가열하여 상기 Ag 분말과 상기 Cu 분말의 사이에 상기 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각 고화시킴으로써, 상기 Ag 분말과 상기 Cu 분말이 상기 저융점 금속으로 이루어지는 결합층에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 브레이징 접합재를 형성하는 열 처리 공정과, 상기 덮개체를 상기 패키지에 중첩시킨 상태에서 상기 브레이징 접합재를 가열 용융하고 합금화하여, 상기 브레이징 합금으로 하는 합금화 공정을 갖는다. 또한, 상기 브레이징 접합재는, 강도 및 봉지성의 확보 등을 위해, 기공률 35 ％ 이하로 형성하는 것이 바람직하다.The package sealing method of the present invention is a package sealing method for sealing a package and a lid body by a brazing alloy, the method comprising: a paste applying step of applying the sealing paste to the surface of the lid body; Melting paste is heated at a melting temperature of the low melting point metal to permeate the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified so that the Ag powder and the Cu powder are mixed with the low melting point metal A heat treatment step of forming a brazing material having a porosity of 10% or more, the brazing material being joined by a bonding layer formed thereon; and a step of alloying the brazing alloy by heating, melting and alloying the brazing material in a state where the lid is superimposed on the package . The brazing material is preferably formed to have a porosity of 35% or less in order to secure strength and sealing properties.

본 발명의 패키지 봉지 방법에 있어서, 상기 열 처리 공정과 상기 합금화 공정 사이에, 상기 브레이징 접합재 중에 잔존하는 바인더를 제거하는 바인더 제거 공정을 가지면 되고, 또, 그 바인더 제거 공정은, 상기 브레이징 접합재를 세정액으로 세정하는 세정 처리와, 그 세정 처리 후의 상기 브레이징 접합재를 열 처리하는 베이킹 처리를 가지면 된다.In the package sealing method of the present invention, a binder removing step for removing the binder remaining in the brazing joint material may be provided between the heat treatment step and the alloying step. In the binder removing step, , And a baking treatment for heat-treating the brazing material after the cleaning treatment.

본 발명의 패키지 봉지 방법에 있어서, 상기 페이스트 도포 공정에서 복수 개의 상기 덮개체를 형성 가능한 크기의 판재의 표면에 상기 봉지용 페이스트를 도포함과 함께, 상기 열 처리 공정 후에, 상기 판재를 상기 덮개체로 분할하는 개편화 공정을 가지면 된다.In the package encapsulation method of the present invention, the encapsulating paste is applied to the surface of a plate material capable of forming a plurality of lids in the paste applying step, and after the heat treatment step, It is sufficient to have a discretization process for dividing the product.

본 발명의 패키지 봉지 방법에 있어서, 상기 개편화 공정 후에, 상기 덮개체의 표면에, 금속 도금을 실시하는 도금 처리 공정을 가져도 된다. 금속 도금 처리는, 덮개체의 메탈라이즈로서 실시되고, 덮개체로 분할하고 나서 금속 도금 처리를 실시함으로써, 덮개체의 측벽에 금속 도금을 실시할 수 있어, 측벽의 부식이나 녹을 유효하게 방지할 수 있다.In the package encapsulation method of the present invention, after the discretization step, the surface of the lid body may be subjected to a plating process for performing metal plating. The metal plating process is carried out as metallization of the lid body. The metal plating is performed after the lid body is divided into the lid body, whereby the side wall of the lid body can be plated with metal, thereby effectively preventing corrosion and rusting of the side wall .

본 발명의 패키지 봉지 방법은, 패키지에 덮개체를 중첩하여 브레이징 합금에 의해 접합하는 패키지 봉지 방법으로서, 상기 봉지용 페이스트를 캐리어 상에 도포하는 페이스트 도포 공정과, 상기 캐리어에 도포한 상기 봉지용 페이스트를 상기 저융점 금속의 용융 온도에서 가열하여 상기 Ag 분말 및 상기 Cu 분말의 사이에 상기 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각 고화시킴으로써, 상기 Ag 분말과 상기 Cu 분말이 상기 저융점 금속으로 이루어지는 결합층에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 브레이징 접합재를 형성하는 열 처리 공정과, 상기 브레이징 접합재를 상기 패키지와 상기 덮개체 사이에 적층한 후, 상기 브레이징 접합재를 가열 용융하고 합금화하여, 상기 브레이징 합금으로 하는 합금화 공정을 실시한다. 또한, 상기 브레이징 접합재는 기공률 35 ％ 이하로 형성하는 것이 바람직하다.A package encapsulation method of the present invention is a package encapsulation method of laminating a lid body to a package and joining the lid body by a brazing alloy, the method comprising: a paste applying step of applying the encapsulating paste onto a carrier; Melting metal is infiltrated between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified, whereby the Ag powder and the Cu powder are combined with each other by the combination of the low-melting-point metal Forming a brazing bonding material having a porosity of 10% or more, the brazing bonding material being laminated between the package and the lid body; and melting and alloying the brazing bonding material to form a brazing alloy, Process is carried out. In addition, the brazing material preferably has a porosity of 35% or less.

본 발명의 봉지용 페이스트에 혼합되는 원료 분말은, 융점 또는 액상선 온도가 240 ℃ 미만인 저융점 금속 분말과, 이 저융점 금속 분말보다 융점이 높은 Ag 분말 및 Cu 분말을 함유시킨 것이다. 그리고, 상기와 같이 각 금속 분말의 평균 입경이나 배분, 바인더의 배분이 관리된 봉지용 페이스트를 저융점 금속의 용융 온도에서 가열함으로써 얻어지는 브레이징 접합재, 즉 열 처리 공정에 있어서 얻어지는 브레이징 접합재는, 저융점 금속 분말을 용융시켰을 때에, 저융점 금속보다 높은 융점의 Ag 분말과 Cu 분말의 대부분이 고체인 채 잔존하고, 이들 고체의 Ag 분말과 Cu 분말 사이에 그 저융점 금속의 액상이 침투하여 냉각 고화됨으로써, Ag 분말과 Cu 분말이 저융점 금속으로 이루어지는 결합층에 의해 서로 결착된 상태가 된다. 이 때, 열 처리 공정에 의한 가열 전에 저융점 금속 분말이 있었던 지점에 공극이 다수 형성됨으로써, 브레이징 접합재는, 기공률 10 ％ 이상의 포러스 구조로 형성된다.The raw powder to be mixed into the sealing paste of the present invention contains a low melting point metal powder having a melting point or a liquidus temperature of less than 240 占 폚 and an Ag powder and a Cu powder having a melting point higher than that of the low melting point metal powder. The brazing joint material obtained by heating the sealing paste in which the average particle diameter and the distribution of each metal powder and the distribution of the binder are controlled as described above at the melting temperature of the low melting metal, that is, the brazing material obtained in the heat treatment step, When the metal powder is melted, most of the Ag powder and the Cu powder having a melting point higher than that of the low melting point metal remain as a solid, and the liquid phase of the low melting point metal penetrates between the solid Ag powder and the Cu powder, , And the Ag powder and the Cu powder are bonded to each other by the bonding layer composed of the low-melting-point metal. At this time, a large number of voids are formed at the point where the low melting point metal powder was present before heating by the heat treatment process, whereby the brazing material is formed into a porous structure having a porosity of 10% or more.

만약 봉지용 페이스트에 혼합되는 원료 분말을 은 브레이징 합금 분말로 한 경우에는, 브레이징 접합재를 형성하는 데에 있어서, 은 브레이징 합금의 용융 온도 (액상선 온도) 이상으로 가열할 필요가 있다. 본 발명의 브레이징 접합재는, 저융점 금속의 액상 소결을 이용하여, 저융점 금속의 용융 온도 (240°미만) 에서 가열함으로써 형성할 수 있으므로, 노 등은 고온용인 것을 사용할 필요가 없어, 에너지 절약으로 이어진다.If the raw powder to be mixed with the sealing paste is a silver brazing alloy powder, it is necessary to heat the brazing alloy at a temperature not lower than the melting temperature (liquidus temperature) of the silver brazing alloy. Since the brazing material of the present invention can be formed by heating at a melting temperature (less than 240 deg.) Of a low melting point metal by liquid phase sintering of a low melting point metal, it is not necessary to use a furnace for high temperature, Lt; / RTI >

그리고, 본 발명의 브레이징 접합재를 사용하여 패키지와 덮개체를 봉지할 때에 있어서는, 심 용접법이나 레이저 용접법, 전자 빔 용접법 등을 이용한 봉지부만을 국소적으로 고온 상태로 하는 봉지 방법에 있어서도, 브레이징 접합재의 포러스 구조가 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시키는 점에서, 접합층이나 패키지에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 브레이징 접합재는, Ag 분말 및 Cu 분말의 용융 온도까지 가열하여 Ag 및 Cu 와 저융점 금속을 합금화함으로써, 패키지와 덮개체를 확실하게 기밀 봉지할 수 있다.When the package and the lid are sealed using the brazing material of the present invention, even in a sealing method in which only the sealing portion is locally heated to a high temperature by seam welding, laser welding, electron beam welding, or the like, It is possible to prevent cracks from occurring in the bonding layer or the package because the porous structure relaxes thermal shock or mechanical stress. In addition, the brazing joint material can alloy the Ag and Cu and the low melting point metal by heating up to the melting temperature of the Ag powder and the Cu powder, so that the package and the lid can be tightly sealed.

또한, 본 발명의 봉지용 페이스트는, 인쇄 등의 방법에 의해 캐리어나 덮개체의 표면에 도포할 수 있기 때문에, 원하는 형상의 브레이징 접합재 (봉지 프레임) 를 용이하게 형성할 수 있다. 본 발명의 브레이징 접합재를 덮개체의 표면에 형성한 경우에는, 용융된 저융점 금속에 의해 덮개체의 표면에 브레이징 접합재가 고정되므로, 덮개체의 표면에 안정된 브레이징 접합재를 용이하게 형성할 수 있고, 덮개체의 취급시에 브레이징 접합재가 탈락되는 경우가 없다. 또, 봉지용 덮개재가 접합된 브레이징 접합재를 사이에 두고 패키지에 중첩시킨 상태에서 합금화 공정을 실시함으로써, 브레이징 접합재의 합금화와 봉지를 동시에 실시할 수 있으므로, 효율적이다.Further, since the sealing paste of the present invention can be applied to the surface of the carrier or the cover by printing or the like, a brazing material (sealing frame) of a desired shape can be easily formed. When the brazing joint material of the present invention is formed on the surface of the lid body, the brazing joint material is fixed to the surface of the lid body by the molten low melting point metal, so that stable brazing material can be easily formed on the surface of the lid body, There is no case where the brazing joint material is dropped off when the lid body is handled. In addition, alloying and sealing of the brazing joint material can be performed at the same time by performing the alloying process in a state in which the brazing material bonded with the sealing lid material is superimposed on the package, so that it is efficient.

본 발명의 봉지용 페이스트에 혼합되는 원료 분말은, 복수의 금속 분말을 조합하고 있는 점에서, 각 금속 분말의 배분이나 조합을 용이하게 변경할 수 있어, 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있다.Since the raw powder to be mixed with the sealing paste of the present invention is a combination of a plurality of metal powders, the distribution or combination of the respective metal powders can be easily changed, and the alloy composition can be easily changed.

봉지용 페이스트에 혼합되는 Ag 분말 및 Cu 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만에서는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 10 ％ 미만이 되어, 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시키는 효과를 얻기 어려워진다. 한편, Ag 분말 및 Cu 분말의 평균 입경이 10 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠진다. 본 발명에 관련된 브레이징 접합재의 기공률은 10 ％ 이상이고, 35 ％ 이하인 것이 바람직하다. 브레이징 접합재의 기공률이 35 ％ 를 초과하면, 봉지성이 저하될 우려가 있다.When the mean particle size of the Ag powder and the Cu powder mixed in the sealing paste is less than 0.1 mu m, the porosity of the formed brazed joint material becomes less than 10%, and it becomes difficult to obtain the effect of alleviating the thermal shock or the mechanical stress. On the other hand, when the average particle diameter of the Ag powder and the Cu powder exceeds 10 탆, the porosity of the brazed joint material to be formed becomes large, and the sealing property is deteriorated. The porosity of the brazing material according to the present invention is preferably 10% or more and 35% or less. If the porosity of the brazing joint material exceeds 35%, the sealing performance may be lowered.

저융점 금속 분말의 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만에 있어서도, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 10 ％ 미만이 되어, 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시키는 효과를 얻기 어려워지고, 저융점 금속 분말의 평균 입경이 20 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠진다.The porosity of the brazed joint material to be formed is less than 10% even when the average particle diameter of the low melting point metal powder is less than 0.5 占 퐉 and it becomes difficult to obtain an effect of relaxing thermal shock or mechanical stress and the average particle diameter of the low melting point metal powder is If it is more than 20 占 퐉, the porosity of the brazed joint material to be formed becomes large, and the sealing properties become poor.

원료 분말 전체에 있어서의 Ag 분말의 함유 비율은, 40 질량％ 미만에서는 Ag, Cu 및 저융점 금속의 공정 (共晶) 조성으로부터 크게 벗어나 버리기 때문에 봉지성이 저하되고, 90 질량％ 를 초과하는 경우에는 바인더 잔류물을 제거하기 위한 세정시에 브레이징 접합재가 접합된 덮개체 등으로부터 박리될 우려가 있고, 또한 고가의 Ag 가 많기 때문에 비용이 높아진다.If the content of the Ag powder in the entire raw material powder is less than 40 mass%, the sealing property is deteriorated because it deviates greatly from the eutectic composition of Ag, Cu and the low melting point metal, and if it exceeds 90 mass% There is a fear that the brazing material is peeled off from the lid or the like to which the brazing material is bonded at the time of cleaning to remove the binder residue, and the cost is increased because there are many expensive Ag.

원료 분말 전체에 있어서의 Cu 분말의 함유 비율이 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 범위 외인 경우, 즉 5 질량％ 미만, 혹은 50 질량％ 를 초과하는 경우에는, Ag, Cu 및 저융점 금속의 공정 조성으로부터 크게 벗어나 버리기 때문에 봉지성이 저하된다.When the content of the Cu powder in the entire raw material powder is out of the range of 5 mass% or more and 50 mass% or less, that is, in the case of less than 5 mass% or more than 50 mass%, the process of Ag, Cu, The sealing property is deteriorated because it largely deviates from the composition.

원료 분말 전체에 있어서의 저융점 금속 분말의 함유 비율이 5 질량％ 미만에서는 결합층의 형성이 불충분해져 세정시에 브레이징 접합재가 접합된 덮개체 등으로부터 박리될 우려가 있고, 40 질량％ 를 초과하는 경우에는 과잉의 저융점 금속이 봉지 후 (합금화 후) 에도 남아, Ag, Cu 및 저융점 금속의 공정 온도 (예를 들어 Ag-Cu-Sn 의 공정 온도) 보다 낮은 융점을 갖는 저융점 온도역이 봉지부에 발생해 버리기 때문에, 적어도 450 ℃ 이상의 융점을 기대하고 있는 데에 반해, 저융점 금속의 융점 (브레이징 접합재의 용융 온도 미만) 에서 봉지부의 일부가 용융될 우려가 있다. 또, 이 저융점 금속 분말의 함유 비율이 40 질량％ 를 초과하는 경우에는, Ag, Cu 및 저융점 금속의 공정 조성으로부터 크게 벗어나, 봉지성도 저하된다.If the content of the low melting point metal powder in the entire raw material powder is less than 5 mass%, the formation of the bonding layer becomes insufficient, and there is a risk that the brazing material is peeled off from the lid or the like to which the brazing material is bonded at the time of cleaning. , A low melting point temperature region having a melting point lower than the process temperature (for example, Ag-Cu-Sn process temperature) of Ag, Cu and low melting point metal remains There is a fear that a part of the sealing portion melts at a melting point of the low melting point metal (lower than the melting temperature of the brazing material), while a melting point of at least 450 캜 is expected. When the content of the low-melting-point metal powder is more than 40% by mass, the composition is largely deviated from the process composition of Ag, Cu and low melting point metal, and the sealing property is also lowered.

바인더가 2 질량％ 미만, 또는 바인더가 50 질량％ 를 초과하는 경우에는, 원료 분말과 혼련해도 인쇄 공법에 바람직한 페이스트상으로 형성하기 어려워진다. 또, 특히 바인더가 50 질량％ 를 초과하는 경우에 있어서는, Ag 분말 및 Cu 분말을 유지하는 바인더가 열에 의해 연화되어 형상을 유지할 수 없게 되어, 브레이징 접합재를 원하는 형상으로 형성하기 어려워진다.When the binder is less than 2 mass% or the binder is more than 50 mass%, kneading with the raw material powder makes it difficult to form the paste in a preferable paste form in the printing method. In particular, when the binder content exceeds 50% by mass, the binder holding the Ag powder and the Cu powder is softened by heat and can not maintain its shape, making it difficult to form the brazing joint material into a desired shape.

본 발명에 의하면, 브레이징 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있고, 포러스한 구조를 갖는 브레이징 접합재에 의해 크랙을 발생시키지 않고, 패키지를 확실하게 기밀 봉지할 수 있다.According to the present invention, the composition of the brazing alloy can be easily changed, and the package can be surely hermetically sealed without generating cracks by the brazing material having a porous structure.

도 1A 는, 본 발명에 관련된 봉지용 페이스트의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 1B 는, 본 발명에 관련된 브레이징 접합재의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명과 관련하여, 캐리어의 표면에 봉지용 페이스트가 도포된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 본 발명과 관련하여, 덮개재의 표면에 브레이징 접합재가 형성되어 이루어지는 봉지용 덮개재를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 본 발명과 관련하여, 봉지용 페이스트를 인쇄 도포된 상태의 판재를 나타내는 주요부의 사시도이다.
도 5A 는, 본 발명과 관련하여, 봉지용 덮개재를 패키지에 적층하는 공정을 나타내는 정면도이다.
도 5B 는, 본 발명과 관련하여, 적층된 봉지용 덮개재를 패키지에 접합하는 공정을 나타내는 정면도이다.1A is a schematic view for explaining the constitution of a sealing paste according to the present invention.
Fig. 1B is a schematic view for explaining the configuration of the brazing joint material according to the present invention. Fig.
Fig. 2 is a plan view showing a state in which a sealing paste is applied to the surface of a carrier, in the context of the present invention. Fig.
Fig. 3 is a plan view showing a sealing lid material in which a brazing material is formed on the surface of the lid material in the context of the present invention. Fig.
Fig. 4 is a perspective view of a main part showing a sheet material in a state in which a sealing paste is applied in printing, in the context of the present invention. Fig.
5A is a front view showing a step of laminating an encapsulating lid material on a package in the context of the present invention.
5B is a front view showing a step of bonding the laminated sealing lid material to the package in connection with the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜봉지용 페이스트의 구성＞ <Constitution of sealing paste>

먼저, 본 발명의 브레이징 접합재의 제조 방법이나 봉지 방법에 사용되는, 본 발명에 관련된 봉지용 페이스트 (20) 에 대해 설명한다. First, the sealing paste 20 according to the present invention, which is used in the manufacturing method or sealing method of the brazing joint material of the present invention, will be described.

봉지용 페이스트 (20) 는, 도 1A 에 나타내는 바와 같이, 융점 또는 액상선 온도가 240 ℃ 미만인 저융점 금속 분말 (23) 과, 저융점 금속 분말 (23) 보다 융점이 높은 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 을 함유하는 원료 분말에 바인더 (25) 가 혼합된 것이다.1A, a low melting point metal powder 23 having a melting point or a liquidus temperature of less than 240 DEG C, an Ag powder 21 having a melting point higher than that of the low melting point metal powder 23, The raw material powder containing the Cu powder 22 is mixed with the binder 25.

원료 분말은, Ag 분말 (21) 이 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하이고 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하 함유되고, Cu 분말 (22) 이 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하이고 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하 함유되고, 저융점 금속 분말 (23) 이 평균 입경 0.5 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하이고 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하 함유되는 것으로서, 이들 Ag 분말 (21), Cu 분말 (22), 및 저융점 금속 분말 (23) 이 상기의 수치 범위에서 적절히 혼합된 것이다. 또한, 이들 Ag 분말 (21), Cu 분말 (22) 및 저융점 금속 분말 (23) 의 각 함유 비율은 원료 분말에 대한 비율이다.The raw material powder is characterized in that the Ag powder 21 has an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less and 40 mass% or more and 90 mass% or less and the Cu powder 22 has an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less and 5 mass% The Cu powder 22 and the low-melting-point metal powder 23 are contained in an amount of not less than 0.5 mass% and not more than 20 mass% and not less than 5 mass% and not more than 40 mass% And the melting point metal powder 23 is appropriately mixed in the above-mentioned numerical range. The content ratio of each of the Ag powder 21, the Cu powder 22 and the low melting point metal powder 23 is a ratio to the raw powder.

저융점 금속 분말 (23) 로는, Sn, In, Bi, Sn-Ag-Cu 솔더 합금, Sn-Cu 솔더 합금, Sn-Bi 솔더 합금, Sn-In 솔더 합금에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 저융점 금속 분말 (23) 로서 사용되는 Sn-Ag-Cu 솔더 합금, Sn-Cu 솔더 합금, Sn-Bi 솔더 합금, Sn-In 솔더 합금은 모두 Sn 을 함유하는 것이고, 예를 들어 96.5 질량％ Sn-3.0 질량％ Ag-0.5 질량％ Cu, 99.3 질량％ Sn-0.7 질량％ Cu 등의 조성비가 된다.As the low melting point metal powder 23, at least one selected from Sn, In, Bi, Sn-Ag-Cu solder alloy, Sn-Cu solder alloy, Sn-Bi solder alloy and Sn- . The Sn-Ag-Cu solder alloy, the Sn-Cu solder alloy, the Sn-Bi solder alloy, and the Sn-In solder alloy used as the low melting point metal powder 23 all contain Sn. For example, % Sn-3.0 mass% Ag-0.5 mass% Cu, 99.3 mass% Sn-0.7 mass% Cu.

바인더 (25) 는, 로진, 활성제, 용제, 칙소제, 그 밖의 첨가물의 적어도 일종 이상으로 구성된다.The binder 25 is composed of at least one or more of rosin, an activator, a solvent, a chelating agent and other additives.

봉지용 페이스트 (20) 는, 바인더 (25) 를 2 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 비율 (페이스트 중의 비율) 로 원료 분말과 혼합하여 구성된다.The sealing paste 20 is constituted by mixing the binder 25 with the raw material powder at a ratio of 2 mass% to 50 mass% (ratio in paste).

또한, Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만에서는, 봉지용 페이스트 (20) 를 사용하여 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 10 ％ 미만이 되어, 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시키는 효과를 얻기 어려워진다. 한편, Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 의 평균 입경이 10 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠진다.When the average particle diameter of the Ag powder 21 and the Cu powder 22 is less than 0.1 mu m, the porosity of the brazing material formed using the sealing paste 20 becomes less than 10%, and thermal shock or mechanical stress It becomes difficult to obtain an effect of relaxing the surface roughness. On the other hand, when the average particle diameter of the Ag powder 21 and the Cu powder 22 exceeds 10 탆, the porosity of the brazing material to be formed becomes large and the sealing property becomes poor.

또, 저융점 금속 분말 (23) 의 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만에 있어서도, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 10 ％ 미만이 되어, 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시키는 효과를 얻기 어려워진다. 저융점 금속 분말 (23) 의 평균 입경이 20 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠진다.Also, even when the average particle diameter of the low melting point metal powder 23 is less than 0.5 占 퐉, the porosity of the brazed joint material to be formed becomes less than 10%, and it becomes difficult to obtain an effect of relieving thermal shock or mechanical stress. When the average particle diameter of the low melting point metal powder 23 exceeds 20 탆, the porosity of the brazing material to be formed becomes large, and the sealing property is deteriorated.

저융점 금속 분말 (23) 의 평균 입경은, 0.5 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하의 범위 내에서, Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 의 평균 입경과 동일하거나 그 이상인 것이 좋다. 구체적으로는, 저융점 금속 분말 (23) 의 평균 입경은, Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 의 평균 입경의 1 배 이상 10 배 이하가 바람직하고, 1 배 이상 5 배 이하가 보다 바람직하며, 1.25 배 이상 5 배 이하가 더욱 바람직하다.The average particle diameter of the low melting point metal powder 23 is preferably equal to or larger than the average particle diameter of the Ag powder 21 and the Cu powder 22 within a range of 0.5 mu m or more and 20.0 mu m or less. Specifically, the average particle diameter of the low melting point metal powder 23 is preferably not less than 1 time and not more than 10 times the average particle diameter of the Ag powder 21 and the Cu powder 22, more preferably not less than 1 time and not more than 5 times And more preferably not less than 1.25 times and not more than 5 times.

원료 분말 전체에 있어서의 Ag 분말 (21) 의 함유 비율은, 40 질량％ 미만에서는 봉지성이 저하되고, 90 질량％ 를 초과하는 경우에는 바인더 잔류물을 제거하기 위한 세정시에 박리를 발생시켜, 더욱 비용이 높아진다. 또, Cu 분말 (22) 의 함유 비율이 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 범위 외인 경우, 즉 5 질량％ 미만, 혹은 50 질량％ 를 초과하는 경우에는, 봉지성이 저하된다. 또한, 저융점 금속 분말 (23) 의 함유 비율이 5 질량％ 미만에서는 세정시에 박리를 발생시키고, 40 질량％ 를 초과하는 경우에는 저융점 온도역이 발생하여 브레이징 합금의 용융 온도 미만에서 일부가 용융될 우려가 있다. 또, 저융점 금속 분말 (23) 의 함유 비율이 40 질량％ 를 초과하는 경우에는, 봉지성도 저하된다.When the content of the Ag powder 21 is less than 40 mass%, the encapsulation property is deteriorated. When the content of the Ag powder exceeds 90 mass%, peeling occurs during the cleaning to remove the binder residue, The cost is further increased. When the content of the Cu powder 22 is out of the range of 5 mass% or more and 50 mass% or less, that is, less than 5 mass% or more than 50 mass%, the sealing property is lowered. When the content of the low melting point metal powder 23 is less than 5 mass%, peeling occurs during cleaning. When the content of the low melting point metal powder is more than 40 mass%, a low melting point temperature range occurs, There is a fear of melting. When the content of the low-melting-point metal powder 23 is more than 40% by mass, the sealing property is lowered.

봉지용 페이스트 (20) 에 대한 바인더의 함유 비율이 2 질량％ 미만, 또는 50 질량％ 를 초과하는 경우에는, 원료 분말과 혼련해도 인쇄 공법에 바람직한 페이스트상으로 형성하기 어려워진다. 특히 바인더가 50 질량％ 를 초과하는 경우에 있어서는, 브레이징 접합재의 형성시에 바인더가 Ag 분말 및 Cu 분말을 밀어내게 하여, 브레이징 접합재를 원하는 형상으로 형성하기 어려워진다.When the content ratio of the binder to the sealing paste 20 is less than 2 mass% or more than 50 mass%, it is difficult to form the paste in a paste form suitable for the printing method even when kneaded with the raw material powder. In particular, when the binder is more than 50% by mass, it is difficult for the binder to push out the Ag powder and the Cu powder at the time of forming the brazing joint material, and to form the brazing joint material into a desired shape.

＜브레이징 접합재의 구성 및 제조 방법＞ &Lt; Configuration and Manufacturing Method of Brazing Bonding Material >

이상의 봉지용 페이스트 (20) 를 사용하여, 브레이징 접합재 (4) 를 제조하는 방법에 대하여, 도 2 를 참조하여 설명한다. A method of manufacturing the brazing joint material 4 using the sealing paste 20 described above will be described with reference to Fig.

브레이징 접합재 (4) 의 제조 방법은, 전술한 봉지용 페이스트 (20) 를 캐리어 (3) 상에 인쇄하여 도포하는 페이스트 도포 공정과, 캐리어 (3) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도에서 가열하는 열 처리 공정과, 이 열 처리 공정 후에 바인더를 제거하는 바인더 제거 공정을 갖는다.The manufacturing method of the brazing joint material 4 includes a paste coating step of printing and applying the sealing paste 20 described above onto the carrier 3 and a sealing step of sealing the sealing paste 20 applied to the carrier 3 with a low melting point A heat treatment step of heating at a melting temperature of the metal powder 23 and a binder removing step of removing the binder after the heat treatment step.

[페이스트 도포 공정］ [Paste application step]

브레이징재가 잘 혼합되지 않는 세라믹스 기판 등의 캐리어 (3) 를 준비하고, 그 캐리어 (3) 의 표면에, 전술한 봉지용 페이스트 (20) 를, 원하는 형상, 예를 들어, 덮개체의 표면의 패키지와 중첩되는 주연부의 형상에 맞춘 프레임상이나 시트상으로 인쇄 도포한다 (도 2). 봉지용 페이스트 (20) 는, 디스펜서 등에 의해 캐리어 (3) 상으로 토출 공급해도 된다.A carrier 3 such as a ceramics substrate on which a brazing material is not mixed well is prepared and the sealing paste 20 described above is applied to the surface of the carrier 3 in a desired shape, (Fig. 2). In Fig. The sealing paste 20 may be discharged and supplied onto the carrier 3 by a dispenser or the like.

[열 처리 공정］ [Heat Treatment Process]

봉지용 페이스트 (20) 를 도포한 캐리어 (3) 에서 저온 리플로 처리를 실시하여, 브레이징 접합재 (4) 를 형성한다. 구체적으로는, 캐리어 (3) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를, 질소 분위기 하에서 봉지용 페이스트 (20) 중에 함유되는 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도 이상 즉 저융점 금속 분말 (23) 의 융점 또는 액상선 온도 이상이고, 또한, Ag 및 Cu 의 융점 미만으로 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 이 용융되지 않는 온도로 가열하여, 저융점 금속 분말 (23) 을 용융한다. 이 열 처리는, 저융점 금속 분말 (23) 을 용융하면 충분하므로, 통상적인 솔더링재에 사용되는 노나 오븐에서 리플로 (열 처리) 함으로써 실시 가능하다. 보다 구체적으로는, 저융점 금속 분말 (23) 이 Sn 분말인 경우, Sn 의 융점 (232 ℃) 이상이고, Ag 의 융점 (961 ℃) 및 Cu 의 융점 (1083 ℃) 미만인 온도 범위 내 중, 저융점 금속의 융점 플러스 10 ℃ ∼ 30 ℃ 의 온도에서 열 처리한다.The low temperature reflow treatment is carried out in the carrier 3 coated with the sealing paste 20 to form the brazing bonding material 4. Concretely, the sealing paste 20 applied to the carrier 3 is heated at a temperature not lower than the melting temperature of the low melting point metal powder 23 contained in the sealing paste 20, that is, the low melting point metal powder 23, Melting metal powder 23 is melted by heating to a temperature not lower than the melting point or the liquidus temperature of the Ag powder and the Cu powder 22 at a temperature lower than the melting point of Ag and Cu. This heat treatment can be performed by melting (melting) the low melting point metal powder 23 and reflowing (heat treatment) in a furnace or oven used for a conventional soldering material. More specifically, when the low-melting-point metal powder 23 is a Sn powder, it is preferable to set the melting point of the low-melting metal powder 23 within the temperature range of not lower than the melting point (232 캜) of Sn and less than the melting point (961 캜) The heat treatment is carried out at a temperature of 10 ° C to 30 ° C plus the melting point of the melting point metal.

저융점 금속 분말 (23) 이 용융되면, 이 열 처리의 온도에서는 용융되지 않는 고융점 금속의 Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 사이에 저융점 금속의 액상이 널리 퍼진다. 그리고, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 사이에 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각시켜 저융점 금속을 고화시킴으로써, 도 1B 에 나타내는 바와 같이, 저융점 금속의 결합층 (24) 이 고융점 금속 분말 (Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22)) 상호를 연결한 상태의 브레이징 접합재 (4) 가 형성된다. 이 때, 저융점 금속과 고융점 금속이 일부 합금화되는 경우도 있지만, 고융점 금속의 대부분은 원래의 분말인 채 잔존하고 있으므로, 열 처리에 의해 가열 전에 저융점 금속 분말 (23) 이 있었던 지점에 공극 (41) 이 다수 형성되어, 브레이징 접합재 (4) 는, 기공률 10 ％ 이상의 포러스한 구조로 형성된다.When the low melting point metal powder 23 is melted, the liquid phase of the low melting point metal spreads between the Ag powder 21 of the high melting point metal and the Cu powder 22 which is not melted at the temperature of the heat treatment. Then, the liquid phase of the low-melting-point metal is infiltrated between the Ag powder 21 and the Cu powder 22 and then cooled to solidify the low-melting-point metal. As a result, as shown in Fig. 1B, The brazing filler metal 4 in the state where the high melting point metal powder (the Ag powder 21 and the Cu powder 22) are connected to each other is formed. At this time, although the low melting point metal and the high melting point metal are partially alloyed, most of the high melting point metal remains as the original powder. Therefore, A large number of voids 41 are formed, and the brazing material 4 is formed into a porous structure having a porosity of 10% or more.

이와 같이, 열 처리 공정에서는, 봉지용 페이스트 (20) 중의 고융점 금속으로 이루어지는 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 에 대하여, 저융점 금속이 용융되고, 액체 상태가 됨으로써 고융점 금속 분말 (21, 22) 사이에 침입하여, 액상 소결이 진행된다. 이로써, 낮은 열 처리 온도에서, 브레이징 접합재 (4) 를 형성할 수 있다. 이 시점에서는, 저융점 금속과 고융점 금속의 브레이징 합금으로는 되어 있지 않다.As described above, in the heat treatment step, the low melting point metal is melted and becomes in the liquid state with respect to the Ag powder 21 and the Cu powder 22 made of the high melting point metal in the sealing paste 20, 21, and 22, and liquid phase sintering proceeds. Thereby, at a low heat treatment temperature, the brazing joint material 4 can be formed. At this point, it is not made of a brazing alloy of a low melting point metal and a high melting point metal.

[바인더 제거 공정］ [Binder removal process]

전술한 바와 같이, 봉지용 페이스트 (20) 에는 바인더 (25) 가 혼합되어 있다. 이 때문에, 열 처리 공정 후에 브레이징 접합재 (4) 에 남은 바인더 (25) 의 잔류물을 세정액에 의해 제거한다 (세정 처리). 이 때, 브레이징 접합재 (4) 를 캐리어로부터 박리한 후에, 브레이징 접합재 (4) 를 단독 세정한다. 세정액으로는, 아라카와 화학 공업 주식회사 제조 정밀 부품 세정제 (파인알파 시리즈) 등을 사용할 수 있다.As described above, the sealing paste 20 is mixed with the binder 25. Therefore, the residue of the binder 25 remaining in the brazing filler metal 4 after the heat treatment process is removed by the cleaning liquid (cleaning process). At this time, after the brazing joint material 4 is peeled from the carrier, the brazing joint material 4 is cleaned alone. As the cleaning liquid, a precision parts cleaning agent (Fine Alpha series) manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd. and the like can be used.

바인더 (25) 의 잔류물을 세정액에 의해 제거한 (세정 처리) 후에, 필요에 따라, 브레이징 접합재 (4) 의 내부에 잔류하는 유기물 성분을 저감시키기 위한 처리를 실시할 수도 있다. 이 처리는, 예를 들어, 브레이징 접합재 (4) 에 300 ℃ 이상 1200 ℃ 이하에서 0.1 시간 이상 24 시간 이하의 열 처리, 바람직하게는 600 ℃ 에서 9 시간의 열 처리를 실시하여, 유기물 성분을 가스화하여 제거하는 베이킹 처리가 된다.After the residue of the binder 25 is removed by the cleaning liquid (cleaning treatment), a treatment for reducing the organic component remaining in the brazing bonding material 4 may be performed if necessary. This treatment is carried out, for example, by subjecting the brazing filler material 4 to a heat treatment at a temperature of 300 ° C or higher and 1200 ° C or lower for 0.1 hour to 24 hours, preferably at 600 ° C for 9 hours, A baking process is performed.

＜봉지용 덮개재의 구성 및 제조 방법＞ &Lt; Configuration and Manufacturing Method of Enclosure Cover Material >

전술한 브레이징 접합재 (4) 의 제조 방법에서는, 캐리어 (3) 상에 봉지용 페이스트 (20) 를 도포하여, 브레이징 접합재 (4) 를 단독으로 제조하는 경우에 대해 설명을 실시했지만, 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 의 봉지 (도 5A, 5B 참조) 에 사용하는 브레이징 접합재 (4) 를 미리 덮개체 (1) 의 표면에 형성해 두고, 덮개체 (1) 와 브레이징 접합재 (4) 를 일체로 한 봉지용 덮개재 (6) 를 구성할 수도 있다.The case where the sealing paste 20 is coated on the carrier 3 to manufacture the brazing bonding material 4 alone has been described in the above manufacturing method of the brazing bonding material 4. However, And the brazing material 4 used for sealing the cover 1 (see Figs. 5A and 5B) are formed on the surface of the lid 1 in advance and the lid 1 and the brazing material 4 are integrally formed It is also possible to constitute a sealing lid member 6.

이 봉지용 덮개재 (6) 를 제조하는 방법에 대해 도 3 을 참조하여 설명한다.A method of manufacturing the sealing lid material 6 will be described with reference to Fig.

봉지용 덮개재 (6) 의 제조 방법은, 전술한 브레이징 접합재 (4) 의 제조 방법 (도 2) 에 있어서의 캐리어 (3) 를 덮개체 (1) 로 대신하는 것 이외에는, 전술한 브레이징 접합재 (4) 의 제조 방법과 동일하고, 봉지용 페이스트 (20) 를 덮개체 (1) 의 표면에 인쇄하여 도포하는 페이스트 도포 공정과, 덮개체 (1) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도에서 가열하는 열 처리 공정과, 덮개체 (1) 의 표면에 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 후에 바인더 (25) 를 제거하는 바인더 제거 공정을 갖는다.The method for manufacturing the sealing lid material 6 is the same as the manufacturing method of the brazing bonding material 4 described above except that the cover 3 is replaced by the cover body 1 in the manufacturing method of the brazing bonding material 4 4, a paste applying step of printing and applying the sealing paste 20 on the surface of the lid body 1, and a step of applying the sealing paste 20 applied to the lid body 1 to the low melting point A heat treatment step of heating at a melting temperature of the metal powder 23 and a binder removing step of removing the binder 25 after the brazing material 4 is formed on the surface of the lid body 1.

[페이스트 도포 공정］ [Paste application step]

덮개체 (1) 의 재료로는, 코바르, 42 알로이 등이 사용되고, 표면에 Ni 도금 (금속 도금) 이 실시되어 있다. 이 덮개체 (1) 의 표면에, 전술한 봉지용 페이스트 (20) 를, 예를 들어 패키지와 중첩되는 주연부의 형상에 맞춘 프레임상으로 인쇄 도포한다. 또한, 이 경우도, 디스펜서 등에 의한 토출 공급에 의해, 덮개체 (1) 에 봉지용 페이스트 (20) 를 도포할 수 있다.As the material of the cover body 1, Kovar, 42 alloy and the like are used, and Ni plating (metal plating) is applied to the surface. The sealing paste 20 described above is printed and applied on the surface of the lid body 1 in the form of a frame adapted to the shape of the periphery overlapping with the package, for example. Also in this case, the sealing paste 20 can be applied to the lid body 1 by supplying and discharging by a dispenser or the like.

[열 처리 공정］ [Heat Treatment Process]

다음으로, 봉지용 페이스트 (20) 를 도포한 덮개체 (1) 에, 저온 리플로 처리를 실시한다. 구체적으로는, 봉지용 페이스트 (20) 를 도포한 덮개체 (1) 를, 질소 분위기 하에서, 봉지용 페이스트 (20) 중에 함유되는 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도 이상 즉 저융점 금속 분말 (23) 의 융점 또는 액상선 온도 이상이고, 또한, Ag 및 Cu 의 융점 미만으로 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 이 용융되지 않는 온도로 가열하여, 저융점 금속 분말 (23) 을 용융한다. 그리고, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 사이에 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각시킴으로써, 저융점 금속을 고화시킨다. 이로써, 덮개체 (1) 의 표면에, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 이 저융점 금속으로 이루어지는 결합층 (24) 에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 포러스한 구조를 갖는 브레이징 접합재 (4) 가 형성된 봉지용 덮개재 (6) 를 구성할 수 있다. 이와 같이 하여 형성되는 브레이징 접합재 (4) 는, 덮개체 (1) 의 표면에 고정된 상태이므로, 봉지용 덮개재 (6) 의 취급시에 덮개체 (1) 로부터 탈락되는 경우는 없다.Next, the cover body 1 coated with the sealing paste 20 is subjected to a low-temperature reflow treatment. Specifically, the lid body 1 coated with the sealing paste 20 is heated at a temperature higher than the melting temperature of the low melting point metal powder 23 contained in the sealing paste 20, that is, the low melting point metal powder ( 23) and is heated to a temperature not lower than the melting points of Ag and Cu and the Ag powder 21 and the Cu powder 22 to melt the low melting point metal powder 23 . Then, after the liquid phase of the low melting point metal is permeated between the Ag powder 21 and the Cu powder 22, the low melting point metal is solidified by cooling. The brazing bonding material 4 having a porous structure with a porosity of 10% or more, the Ag powder 21 and the Cu powder 22 being connected by a bonding layer 24 made of a low-melting-point metal to the surface of the cover body 1, It is possible to construct the sealing lid member 6 formed with the sealing member. Since the brazing material 4 thus formed is fixed on the surface of the lid 1, it is not removed from the lid 1 at the time of handling the lid 6 for sealing.

[바인더 제거 공정］ [Binder removal process]

전술한 바와 같이, 봉지용 페이스트 (20) 에는 바인더 (25) 가 혼합되어 있다. 이 때문에, 열 처리 공정 후에 남은 바인더 (25) 의 잔류물을 세정액에 의해 제거한다.As described above, the sealing paste 20 is mixed with the binder 25. Therefore, the residue of the binder 25 remaining after the heat treatment process is removed by the cleaning liquid.

이 경우에 있어서도, 필요에 따라, 바인더의 세정 처리 후에, 브레이징 접합재 (4) 의 내부에 잔류하는 유기물 성분을 저감시키기 위한 공정 (예를 들어, 브레이징 접합재에 300 ℃ 이상 1200 ℃ 이하에서 0.1 시간 이상 24 시간 이하의 열 처리, 바람직하게는 600 ℃ 에서 9 시간의 열 처리를 실시하여, 유기물 성분을 가스화하여 제거하는 베이킹 처리) 를 실시할 수도 있다.Also in this case, if necessary, a step of reducing the organic component remaining in the brazing bonding material 4 (for example, a step of heating the brazing material at 300 ° C or more and 1200 ° C or less for 0.1 hour or more Baking treatment in which the organic substance is gasified and removed by performing heat treatment for 24 hours or less, preferably heat treatment at 600 占 폚 for 9 hours) may be performed.

＜복수 개의 봉지용 덮개재의 제조 방법＞ &Lt; Method for producing a plurality of bag lid materials &

이 봉지용 덮개재 (6) 의 제조 방법에 있어서, 개개의 덮개체 (1) 에 봉지용 페이스트 (20) 를 도포하여 열 처리를 실시하는 것 이외에도, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수 개의 덮개체 (1) 를 형성 가능한 크기의 판재 (2) 를 준비해 두고, 판재 (2) 의 표면에 복수의 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 후에, 이 판재 (2) 를 분할하여 복수의 덮개체 (1) 로 개편화함으로써, 한 번에 복수의 봉지용 덮개재 (6) 를 제조할 수도 있다.As shown in Fig. 4, in addition to the method of applying the sealing paste 20 to the respective lids 1 to perform the heat treatment in the method for producing the lid member 6 for sealing, A plurality of brazing joint members 4 are formed on the surface of the plate member 2 and then the plate members 2 are divided into a plurality of cover members 1, It is possible to manufacture a plurality of sealing lid members 6 at a time.

이 경우, 봉지용 덮개재의 제조 방법은, 봉지용 페이스트 (20) 를 판재 (2) 의 표면에 인쇄하여 도포하는 페이스트 도포 공정과, 판재 (2) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를 저융점 금속 분말의 용융 온도에서 가열하여 브레이징 접합재 (4) 를 형성하는 열 처리 공정과, 판재 (2) 의 표면에 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 후에 바인더 (25) 를 제거하는 바인더 제거 공정과, 판재 (2) 를 절단하여 봉지용 덮개재 (6) 로 분할하는 개편화 공정을 갖는다. 또, 필요에 따라, 개편화 공정 후에, 봉지용 덮개재 (6) 의 표면에 금속 도금을 실시하는 도금 처리 공정을 가져도 된다.In this case, the manufacturing method of the encapsulating lid material includes a paste applying step of printing and applying the sealing paste 20 on the surface of the plate material 2 and a step of applying the encapsulating paste 20 applied to the plate material 2 to a low- A binder removing step of removing the binder 25 after the brazing material 4 is formed on the surface of the plate material 2; and a heat treatment step of heating the plate material 2 at a melting temperature of the metal powder, (2) is cut and divided into sealing lid material (6). If necessary, a plating process may be performed in which the surface of the sealing lid member 6 is subjected to metal plating after the discretization process.

[페이스트 도포 공정］ [Paste application step]

복수 개의 덮개체 (1) 를 정렬하여 형성할 수 있는 크기의 판재 (2) 를 준비하고, 그 판재 (2) 의 표면에, 전술한 봉지용 페이스트 (20) 를, 봉지용 덮개재 (6) 의 표면의 패키지 (5) 에 중첩되는 주연부가 되는 위치에 맞추어, 프레임상으로 인쇄 도포한다 (도시 생략). 이 경우도, 디스펜서 등에 의한 토출 공급에 의해, 판재 (2) 에 봉지용 페이스트 (20) 를 도포할 수 있다. 판재 (2) 의 재료로는, 코바르, 42 알로이 등이 사용되고, 표면의 양면 또는 편면에 Ni 도금 (금속 도금) 이 실시되고 있다.The plate material 2 having a size capable of being formed by aligning the plurality of lid bodies 1 is prepared and the sealing paste 20 described above is attached to the surface of the plate material 2 by using the sealing lid material 6, (Not shown) on the frame in conformity with the position of the periphery overlapping the package 5 on the surface thereof. Also in this case, the sealing paste 20 can be applied to the plate member 2 by the discharge and supply by a dispenser or the like. As the material of the plate member 2, Kobar, 42 alloy or the like is used, and Ni plating (metal plating) is applied to both surfaces or one side of the surface.

[열 처리 공정］ [Heat Treatment Process]

봉지용 페이스트 (20) 를 도포한 판재 (2) (덮개체 (1)) 에, 저온 리플로 처리를 실시한다. 구체적으로는, 봉지용 페이스트 (20) 를 도포한 판재 (2) 를, 질소 분위기 하에서, 봉지용 페이스트 (20) 중에 함유되는 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도 이상 즉 저융점 금속 분말 (23) 의 융점 또는 액상선 온도 이상이고, 또한, Ag 및 Cu 의 융점 미만으로 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 이 용융되지 않는 온도로 가열하여, 저융점 금속 분말 (23) 을 용융한다. 그리고, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 사이에 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에, 냉각시킴으로써 저융점 금속을 고화시킨다. 이로써, 판재 (2) (덮개체 (1)) 의 표면에, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 이 저융점 금속으로 이루어지는 결합층 (24) 에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 포러스한 구조를 갖는 브레이징 접합재 (4) 가 형성된다 (도 4). 이와 같이 하여 형성되는 브레이징 접합재 (4) 는, 판재 (2) (덮개체 (1)) 의 표면에 고정된 상태이므로, 판재 (2) (덮개체 (1)) 의 취급시에 덮개체로부터 탈락되는 경우는 없다.A low temperature reflow treatment is performed on the plate material 2 (lid body 1) coated with the sealing paste 20. Concretely, the plate material 2 coated with the sealing paste 20 is heated at a temperature higher than the melting temperature of the low melting point metal powder 23 contained in the sealing paste 20, that is, the melting point of the low melting point metal powder 23 Melting point metal powder 23 is melted by heating to a temperature not lower than the melting point or liquidus temperature of the Ag powder and the Cu powder 22 at a temperature lower than the melting point of Ag and Cu. After the liquid phase of the low melting point metal is infiltrated between the Ag powder 21 and the Cu powder 22, the low melting point metal is solidified by cooling. Thereby, a porous structure having a porosity of 10% or more, in which the Ag powder 21 and the Cu powder 22 are connected to each other by the bonding layer 24 made of a low melting point metal, is formed on the surface of the plate member 2 (cover member 1) The brazing material 4 is formed (Fig. 4). The brazing joint material 4 thus formed is fixed on the surface of the plate member 2 (cover member 1), so that the plate member 2 (cover member 1) .

[바인더 제거 공정］ [Binder removal process]

전술한 바와 같이, 봉지용 페이스트 (20) 에는 바인더 (25) 가 혼합되어 있다. 이 때문에, 열 처리 공정 후에 남은 바인더 (25) 의 잔류물을 세정액에 의해 제거한다 (세정 처리). 세정액으로는, 아라카와 화학 공업 주식회사 제조 정밀 부품 세정제 (파인알파 시리즈) 등을 사용할 수 있다.As described above, the sealing paste 20 is mixed with the binder 25. Therefore, the residue of the binder 25 remaining after the heat treatment process is removed by the cleaning liquid (cleaning process). As the cleaning liquid, a precision parts cleaning agent (Fine Alpha series) manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd. and the like can be used.

이 경우에 있어서도, 바인더 (25) 의 잔류물을 세정액에 의해 제거한 (세정 처리) 후에, 필요에 따라, 브레이징 접합재 (4) 의 내부에 잔류하는 유기물 성분을 저감시키기 위한 처리를 실시할 수도 있다. 이 처리는, 예를 들어, 브레이징 접합재 (4) 에 300 ℃ 이상 1200 ℃ 이하에서 0.1 시간 이상 24 시간 이하의 열 처리, 바람직하게는 600 ℃ 에서 9 시간의 열 처리를 실시하여, 유기물 성분을 가스화하여 제거하는 베이킹 처리가 된다.Also in this case, after the residue of the binder 25 is removed by the cleaning liquid (cleaning treatment), a treatment for reducing the organic component remaining in the brazing bonding material 4 may be performed, if necessary. This treatment is carried out, for example, by subjecting the brazing filler material 4 to a heat treatment at a temperature of 300 ° C or higher and 1200 ° C or lower for 0.1 hour to 24 hours, preferably at 600 ° C for 9 hours, A baking process is performed.

[개편화 공정］ [Disengagement process]

다음으로, 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 판재 (2) 를 절단하여, 각 덮개체 (1) (봉지용 덮개재 (6)) 로 개편화한다.Next, the plate material 2 on which the brazing joint material 4 is formed is cut off, and each piece is cut into each lid body 1 (sealing lid material 6).

[도금 처리 공정］ [Plating process]

전술한 바와 같이, 판재 (2) 의 표면에는 Ni 도금이 실시되어 있지만, 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 판재 (2) 를 절단하여, 각 덮개체 (1) (봉지용 덮개재 (6)) 로 개편화한 후, 그 전체에 Ni 도금 (금속 도금) 을 실시해도 된다. 이로써, 덮개체 (1) (봉지용 덮개재 (6)) 의 절단면 (측면) 에도 Ni 도금이 실시되어, 덮개체 (1) (봉지용 덮개재 (6)) 의 측벽에 부식이나 녹 등이 진행되는 것을 방지할 수 있다. Ni 도금에 대해서는 무전해 도금, 전해 도금에 의해 형성할 수 있고, 막 두께로서 수 ㎛ 이면 된다. 또, Ni 도금 이외에도, 다른 금속 도금을 실시해도 된다.The plate member 2 having the brazing material 4 formed thereon is cut so that the lid body 1 (the sealing lid member 6) And then Ni plating (metal plating) may be performed on the entire surface. As a result, the cut surface (side surface) of the lid body 1 (sealing lid member 6) is also plated with Ni to prevent corrosion or rust on the side wall of the lid body 1 (sealing lid member 6) It can be prevented from proceeding. For Ni plating, it may be formed by electroless plating or electrolytic plating, and it may be several micrometers in film thickness. In addition to Ni plating, other metal plating may be performed.

＜패키지 봉지 방법＞ &Lt; Package sealing method >

다음으로, 패키지에 덮개체를 접합하는 패키지 봉지 방법에 대해 도 5A, 5B를 참조하여 설명한다. Next, a package encapsulating method for attaching a lid to a package will be described with reference to Figs. 5A and 5B.

이 봉지 방법은, 전술한 봉지용 페이스트 (20) 를 덮개체 (1) 의 표면에 인쇄하여 도포하는 페이스트 도포 공정과, 덮개체 (1) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를 저융점 금속 분말 (23) 의 용융 온도에서 가열하는 열 처리 공정과, 덮개체 (1) 의 표면에 브레이징 접합재 (4) 를 형성한 후에 바인더 (25) 를 제거하는 바인더 제거 공정과, 바인더 (25) 를 제거한 후의 덮개체 (1) 를 패키지 (5) 에 중첩하고, 브레이징 접합재 (4) 를 가열 용융하고 합금화하여, 브레이징 합금으로 함으로써 덮개체 (1) 를 패키지 (5) 에 접합하는 합금화 공정을 갖고, 전술한 봉지용 덮개재 (6) 의 제조 방법에 합금화 공정을 추가한 구성이 된다. 패키지 봉지 방법은, 필요에 따라, 개편화 공정 및 도금 처리 공정을 갖는다. 이 때문에, 이 패키지 봉지 방법의 설명에 있어서는, 페이스트 도포 공정, 열 처리 공정, 바인더 제거 공정, 개편화 공정 및 도금 처리 공정의 설명을 생략하고, 덮개체 (1) 의 표면에 브레이징 접합재 (4) 가 형성된 봉지용 덮개재 (6) 를 사용하여 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 의 접합을 실시하는 합금화 공정에 대해서만 설명을 실시한다.This sealing method includes a paste applying step of printing and applying the sealing paste 20 described above onto the surface of the cover body 1 and a step of applying the sealing paste 20 applied to the cover body 1 to the low melting point metal powder A binder removing step of removing the binder 25 after the brazing material 4 is formed on the surface of the lid body 1 and a step of removing the binder 25 after removing the binder 25 There is an alloying step of laminating the lid body 1 on the package 5 and melting and brazing the brazing and bonding material 4 to form a brazing alloy to bond the lid body 1 to the package 5, The manufacturing method of the sealing lid member 6 is formed by adding an alloying process. The package encapsulation method has a discretization step and a plating step, if necessary. Therefore, in the description of the package sealing method, the description of the paste applying step, the heat treatment step, the binder removing step, the dismantling step and the plating step is omitted and the brazing material 4 is applied to the surface of the lid 1, A description will be given only to the alloying step for bonding the package 5 and the cover body 1 by using the sealing lid material 6 formed with the sealing lid material 6. [

[합금화 공정］ [Alloying Process]

도 5A 에 화살표로 나타내는 바와 같이, 봉지용 덮개재 (6) 를, 브레이징 접합재 (4) 를 패키지 (5) 에 접촉시키도록 하여 중첩하고, 도 5B 에 나타내는 바와 같이 소정의 압력을 부가한 상태에서 가열함으로써, 브레이징 접합재 (4) 를 용융하고, 냉각 고화시켜 덮개체 (1) 를 패키지 (5) 에 접합한다. 패키지 (5) 는, 세라믹스 등으로 이루어지고, 덮개체 (1) 와의 접합면에 도전 금속층으로서 예를 들어 금 도금층이 형성되어 있다.As shown by the arrow in Fig. 5A, the sealing lidding material 6 is superimposed with the brazing bonding material 4 in contact with the package 5, and a predetermined pressure is applied as shown in Fig. 5B By heating, the brazing joint material 4 is melted, cooled and solidified, and the lid body 1 is bonded to the package 5. The package 5 is made of ceramics or the like, and a gold plating layer, for example, is formed as a conductive metal layer on the bonding surface with the cover body 1.

브레이징 접합재 (4) 의 가열 방법으로는, 오븐이나 벨트로 (爐) 등을 사용하여 브레이징재의 융점 이상의 온도에서 처리하는 융착법 (가열 봉지법), 심 용접법 (저항 용접법), 레이저 용접법, 전기 빔 용접법, 초음파 용접법 등이 있다.Examples of the heating method of the brazing joint material 4 include a welding method (heating sealing method), a seam welding method (resistance welding method), a laser welding method, and an electric beam method in which the brazing material 4 is heated at a temperature not lower than the melting point of the brazing material by using an oven or a belt furnace, Welding method, and ultrasonic welding method.

예를 들어, 심 용접법에서는, 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 패키지 (5) 에 브레이징 접합재 (4) 를 접촉시키도록 하여 봉지용 덮개재 (6) 를 중첩하고, 봉지용 덮개재 (6) 의 덮개체 (1) 위로부터 롤러 전극 (11) 을 맞닿게 하여, 소정의 압력을 부가한 상태에서 전류를 흘리면서, 덮개체 (1) 의 주연부를 따라 롤러 전극 (11) 을 이동시킨다. 롤러 전극 (11) 의 전류치에 대응하는 줄열에 의해 국소적으로 브레이징 접합재 (4) 를 용융시키는 것이고, 전류치를 적절히 설정함으로써, 순식간에 고융점 금속 분말 (Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22)) 의 융점 이상의 온도로 가열하여 이것을 용융시킬 수 있다.For example, in the seam welding method, as shown in Fig. 5B, the sealing lid material 6 is overlapped with the package bonding material 4 in contact with the package 5, and the lid 6 of the sealing lid material 6 The roller electrode 11 is brought into contact with the roller 1 from above the roller 1 and the roller electrode 11 is moved along the periphery of the lid 1 while flowing a current with a predetermined pressure being applied. (The Ag powder 21 and the Cu powder 22) are instantly melted by locally fusing the brazing joint material 4 by the joule heat corresponding to the current value of the roller electrode 11, ) And melting the same.

레이저 용접법이나 전자 빔 용접법에서는, 도시는 생략하지만, 패키지 (5) 에 봉지용 덮개재 (6) 를 중첩시킨 상태에서, 접합면에 대해 레이저 또는 전자 빔을 조사함으로써, 브레이징 접합재 (4) 를 순식간에 가열할 수 있다.Although the illustration is omitted in the laser welding method or the electron beam welding method, the brazing material 4 can be rapidly and easily irradiated with a laser or an electron beam on the bonding surface in a state in which the sealing lid material 6 is superimposed on the package 5 .

이와 같이 하여, 고융점 금속 분말 (21, 22) 을 용융함으로써, 저융점 금속도 포함하여 브레이징 접합재 (4) 전체가 용융 상태가 되고, 함유되어 있었던 각 금속에 의한 브레이징 합금이 형성되어, 봉지가 종료된다. 예를 들어, Ag, Cu, 저융점 금속으로서 Sn 을 함유하는 브레이징 접합재 (4) 에 있어서는, Ag-Cu-Sn 계 브레이징 합금이 되어, 덮개체 (1) 와 패키지 (5) 를 접합할 수 있다.By melting the refractory metal powders 21 and 22 in this way, the entire brazing filler metal 4 including the low melting point metal is melted and the brazing alloy of each metal contained therein is formed, And is terminated. For example, in the brazing joint material 4 containing Ag as the Cu and the low melting point metal as the low melting point metal, an Ag-Cu-Sn brazing alloy can be bonded to the package body 5 .

이 합금화 공정에 있어서, 심 용접법이나 레이저 용접법, 전자 빔 용접법 등의, 봉지부만을 국소적으로 고온 상태로 하는 가열 방법을 이용하는 경우에는, 시일부의 일부가 순차 국소적으로 가열되어 가므로, 그 가열 부분과 가열되어 있지 않은 부분에 열 충격이나 기계적인 응력이 발생한다. 이 점, 브레이징 접합재 (4) 는, 내부에 공극을 갖는 기공률 10 ％ 이상의 포러스한 구조에 의해, 용접시의 열 충격이나 기계적인 응력을 완화시킬 수 있다. 이 때문에, 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 사이의 접합층이나 패키지 (5) 에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 를 기밀 봉지할 수 있다. 또한, 브레이징 접합재 (4) 의 기공률이 커지면 봉지성이 저하되므로, 기공률은 35 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.In this alloying process, when a heating method of locally heating only the sealing portion such as seam welding, laser welding or electron beam welding is used, a part of the sealing portion is locally heated in sequence, Heat and mechanical stresses are generated in the part and the unheated part. In this respect, the brazing joint material 4 can relieve thermal shock or mechanical stress at the time of welding by a porous structure having a porosity of not less than 10% and having voids therein. Therefore, cracks can be prevented from being generated in the bonding layer or the package 5 between the package 5 and the lid body 1, and the package 5 and the lid body 1 can be hermetically sealed. Further, when the porosity of the brazing joint material 4 is increased, the sealing performance is lowered, so that the porosity is preferably 35% or less.

브레이징 접합재 (4) 는, 내부에 공극을 갖는 포러스한 구조로 되어 있지만, 브레이징 접합재 (4) 를, Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 의 용융 온도까지 가열하여 Ag 및 Cu 와 저융점 금속을 용융시켜 합금화될 때에, 즉, 각종 용접법에 의해 덮개체 (1) 의 주연부를 따라 브레이징 접합재 (4) 를 가열할 때에, 브레이징 접합재 (4) 의 용융 부분이 순차 이동하므로, 그 용융 부분의 이동에 수반하여 브레이징 접합재 (4) 내부의 공극이 외부로 압출되어, 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 를 확실하게 기밀 봉지할 수 있다.The brazing joint material 4 has a porous structure with voids inside the brazing joint material 4. The brazing joint material 4 is heated to the melting temperature of the Ag powder 21 and the Cu powder 22 to form Ag and Cu and a low melting point metal The molten portion of the brazing joint material 4 is sequentially moved when the brazing material 4 is melted and alloyed, that is, when the brazing material 4 is heated along the periphery of the lid body 1 by various welding methods. The pores inside the brazing joint material 4 are extruded to the outside, so that the package 5 and the lid body 1 can be tightly sealed.

이 브레이징 접합재 (4) 를, 예를 들어 기판과 피탑재물의 접합 등에 사용하는 경우, 즉 패키지 (5) 의 봉지 용도와는 상이하여 기밀 봉지를 필요로 하지 않는 경우에는, 합금화 공정는 필수는 아니다. 브레이징 접합재 (4) 에 있어서 Ag 및 Cu 와 저융점 금속을 합금화하지 않고, 혹은 일부를 합금화하고, 또 포러스 구조를 남겨 기판과 피탑재물을 접합하는 것도 가능하다.When the brazing joint material 4 is used, for example, for joining a substrate to a part to be mounted, or in other words, unlike the sealing application of the package 5, hermetic sealing is not required, an alloying process is not essential. In the brazing joint material 4, Ag and Cu and a low melting point metal may not be alloyed, or a part of them may be alloyed, and the porous structure may be left to join the substrate and the object to be mounted.

그리고, 이와 같이 하여 덮개체 (1) 와 패키지 (5) 를 접합하여 봉지하는 방법에 있어서는, 덮개체 (1) 에 브레이징 접합재 (4) 를 사전에 형성하므로, 안정된 브레이징 접합재 (4) 를 덮개체 (1) 의 표면에 용이하게 형성할 수 있고, 봉지용 덮개재 (6) 의 취급시에 브레이징 접합재 (4) 가 덮개체 (1) 로부터 탈락되지 않아, 취급이 용이하다. 또, 전술한 바와 같이, 봉지용 페이스트 (20) 는, 인쇄 등의 방법에 의해 캐리어 (3) 나 덮개체 (1) 의 표면에 도포할 수 있어, 원하는 형상의 브레이징 접합재 (4) (봉지 프레임) 를 용이하게 형성할 수 있다. 그리고, 이 덮개체 (1) 에 대한 브레이징 접합재 (4) 의 형성 작업은, 저온에서의 열 처리에 의해 실시할 수 있어, 효율적이다.In the method of bonding and sealing the lid body 1 and the package 5 in this manner, the brazing material 4 is previously formed on the lid body 1, so that the stable brazing material 4 The brazing material 4 can be easily formed on the surface of the lid body 1 and the brazing material 4 can be easily handled since the brazing material 4 does not fall off from the lid body 1 when the sealing lid material 6 is handled. As described above, the sealing paste 20 can be applied to the surface of the carrier 3 or the lid body 1 by printing or the like, and the brazing material 4 (the sealing frame 4, Can be easily formed. The work of forming the brazing joint material 4 with respect to the lid body 1 can be performed by heat treatment at a low temperature and is efficient.

또, 열 처리 공정 후의 봉지용 덮개재 (6) 를, 브레이징 접합재 (4) 를 사이에 두고 패키지 (5) 에 중첩시킨 상태에서 합금화 공정을 실시함으로써, 브레이징 접합재 (4) 의 합금화와 봉지를 동시에 실시할 수 있으므로, 효율적이다.Alloying and sealing of the brazing bonding material 4 can be performed at the same time by performing the alloying process in a state in which the sealing lid material 6 after the heat treatment process is superimposed on the package 5 with the brazing material 4 interposed therebetween So that it is efficient.

또한, 봉지용 페이스트 (20) 에 혼합되는 원료 분말은, 복수의 금속 분말을 조합하여 함유하고 있으므로, 각 금속 분말의 배분이나 종류를 용이하게 변경할 수 있어, 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있다.Further, since the raw powder to be mixed in the sealing paste 20 contains a plurality of metal powders in combination, the distribution and kind of each metal powder can be easily changed, and the composition of the alloy can be easily changed.

또한, 봉지용 페이스트에 혼합되는 원료 분말을 은 브레이징 합금 분말로 한 경우에는, 브레이징 접합재를 형성할 때에, 은 브레이징 합금의 용융 온도 (액상선 온도) 이상으로 가열할 필요가 있지만, 본 실시형태의 브레이징 접합재 (4) 는, 저융점 금속의 액상 소결을 이용하여, 저융점 금속의 용융 온도 (240°미만) 에서 가열함으로써 형성할 수 있으므로, 노 등은 고온 사양인 것을 사용할 필요가 없어, 가공 에너지의 저감이 가능하다.When the raw powder to be mixed with the sealing paste is a silver brazing alloy powder, it is necessary to heat the brazing alloy at a temperature equal to or higher than the melting temperature (liquidus temperature) of the silver brazing alloy. However, Since the brazing joint material 4 can be formed by heating at a melting temperature (less than 240 deg.) Of the low melting point metal by liquid phase sintering of a low melting point metal, it is not necessary to use a furnace or the like having a high temperature specification, Can be reduced.

또한, 패키지 봉지 방법으로는, 미리 제조한 브레이징 접합재 (4) 를 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 사이에 적층한 후, 브레이징 접합재 (4) 를 가열 용융하여 합금화하는 방법을 채용할 수도 있다 (도시 생략). 즉, 이 패키지 봉지 방법에서는, 봉지용 페이스트 (20) 를 캐리어 (3) 상에 도포하는 페이스트 도포 공정과, 캐리어 (3) 에 도포한 봉지용 페이스트 (20) 를 저융점 금속의 용융 온도에서 가열하여 Ag 분말 (21) 및 Cu 분말 (22) 사이에 저융점 금속의 액상을 침투시킨 후에 냉각 고화시킴으로써, Ag 분말 (21) 과 Cu 분말 (22) 이 저융점 금속으로 이루어지는 결합층 (24) 에 의해 연결된 기공률 10 ％ 이상의 브레이징 접합재 (4) 를 형성하는 열 처리 공정과, 브레이징 접합재 (4) 를 패키지 (5) 와 덮개체 (1) 사이에 적층한 후, 브레이징 접합재 (4) 를 가열 용융하고 합금화하여, 브레이징 합금으로 하는 합금화 공정을 실시한다.As a package encapsulation method, a method may be employed in which a prebuilt brazing material 4 is laminated between a package 5 and a lid 1, and then the brazing material 4 is melted by heating (Not shown). That is, in this package encapsulation method, a paste applying step of applying the encapsulating paste 20 onto the carrier 3, a step of applying the encapsulating paste 20 applied to the carrier 3 at a melting temperature of a low- The liquid phase of the low melting point metal is permeated between the Ag powder 21 and the Cu powder 22 and then cooled and solidified so that the Ag powder 21 and the Cu powder 22 are mixed with the binder layer 24 made of the low melting point metal A heat treatment step of forming a brazing joint material 4 having a porosity of 10% or more and connected to the brazing material 4 by brazing and bonding the brazing material 4 to the package 5 and the cover 1; Alloyed to form a brazing alloy.

실시예Example

실시예 1 ∼ 9, 비교예 1 ∼ 11 에 대하여, 실험에 사용한 패키지 및 덮개체 (봉지용 덮개재) 의 샘플은 각 100 개이다. 패키지는, 평면 사이즈가 3.2 ㎜ × 2.5 ㎜, 두께 0.5 ㎜ 의 세라믹스 (알루미나제) 인 것을 사용하고, 금속 도금(메탈라이즈층) 으로서, 5 ㎛ 의 Ni 도금층 위에 0.5 ㎛ 의 Au 도금층을 형성하였다. 덮개체는, 평면 사이즈가 3.1 ㎜ × 2.4 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 코바르제 판재를 사용하고, 금속 도금 (메탈라이즈층) 으로서, 5 ㎛ 의 Ni 도금층 위에 0.1 ㎛ 의 Au 도금층을 형성하였다.For each of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 11, the number of samples of the package and the lid body (encapsulating lidding material) used in the experiments was 100 each. The package was made of ceramics (alumina) having a plane size of 3.2 mm x 2.5 mm and a thickness of 0.5 mm and an Au plating layer of 0.5 mu m was formed on the Ni plating layer of 5 mu m as the metal plating (metallization layer). As the cover body, a copper plating plate having a plane size of 3.1 mm x 2.4 mm and a thickness of 0.1 mm was used, and an Au plating layer of 0.1 mu m was formed on the Ni plating layer of 5 mu m as a metal plating (metallization layer).

실시예 1 ∼ 9 와 비교예 1 ∼ 10 의 각 봉지용 덮개재를 형성하는 봉지용 페이스트는, 표 1 에 나타내는 혼합 비율, 평균 입경의 각 금속 분말을 혼합한 원료 분말과 바인더를 혼합하여 제작하였다. 표 1 중의 SAC305 는, Sn-3 질량％ Ag-0.5 질량％ Cu 의 Sn-Ag-Cu 솔더 합금이다. 그리고, 이들 봉지용 페이스트를 각 덮개체에 도포한 후, 최고 온도 240 ℃ 의 열 처리를 실시하여 브레이징 접합재를 형성하여 봉지용 덮개재를 형성하고, 바인더 제거를 위해서 봉지용 덮개재를 세정하였다.The sealing paste for forming the sealing lids of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 was produced by mixing a raw material powder and a binder mixed with each metal powder having the mixing ratio and average particle size shown in Table 1 . SAC305 in Table 1 is Sn-3 mass% Ag-0.5 mass% Cu Sn-Ag-Cu solder alloy. Then, these sealing pastes were applied to the respective lids, followed by heat treatment at a maximum temperature of 240 占 폚 to form a brazing material to form a lid for sealing, and the lid for sealing was cleaned to remove the binder.

각 금속 분말에 대해서는, 레이저 회절·산란식 입도 분포 측정 장치를 사용하여 측정한 입경의 메디안 직경 (D50) 을 평균 입경으로 하였다.For each metal powder, the median diameter (D50) of the particle diameter measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement device was taken as the average particle diameter.

비교예 11 의 브레이징 접합재에는, 포러스한 구조를 갖지 않는 은 브레이징 합금의 압연재 (BAg-8 : 72 질량％ Ag-28 질량％ Cu) 를 사용하였다.(BAg-8: 72 mass% Ag-28 mass% Cu) of a silver brazing alloy which does not have a porous structure was used for the brazing material of Comparative Example 11.

이들 실시예 1 ∼ 9 와 비교예 1 ∼ 11 의 봉지용 덮개재에 형성한 브레이징 접합재에 대하여, 그 조성의 혼합 분말 (원료 분말) 의 이론 밀도를 ρ1 로 하고, 세정 후의 브레이징 접합재의 밀도를 아르키메데스법에 의해 측정한 것을 ρ2 로 한 경우에, 기공률 (％) = (ρ1 ― ρ2)/ρ1 의 계산식을 이용하여 기공률을 산출하였다.With respect to the brazing joint material formed in the sealing lids of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 11, the theoretical density of mixed powder (raw material powder) of the composition was set to rho 1, and the density of the brazing material after rinsing was set to be Archimedes , The porosity was calculated using the equation of porosity (%) = (rho 1 - rho 2) / rho 1.

또한, 비교예 7 과 비교예 10 의 브레이징 접합재에 대해서는, 바인더 제거 공정에 있어서 박리가 발생하였다. 또, 비교예 8 의 브레이징 접합재에 대해서는, 열 처리 공정에 있어서 형상이 붕괴되어, 그 형상을 유지할 수 없었다. 이 때문에, 이들 비교예 7, 8, 10 의 브레이징 접합재에 대해서는, 기공률의 측정을 실시할 수 없어, 기공률을 「―」로 기재하였다.In addition, with respect to the brazing materials of Comparative Example 7 and Comparative Example 10, peeling occurred in the binder removing step. In addition, with respect to the brazing joint material of Comparative Example 8, the shape collapsed in the heat treatment step, and the shape thereof could not be maintained. For this reason, the porosity of the brazing materials of Comparative Examples 7, 8, and 10 can not be measured, and the porosity is described as "-".

다음으로, 각 덮개체 (봉지용 덮개재) 를 패키지에 중첩하여 심 용접을 실시하고, 기밀 봉지를 실시하였다. Next, each lid body (sealing lid material) was superimposed on the package and subjected to seam welding, and hermetic sealing was performed.

그 후, 패키지와 덮개체의 접합부 부근을 실체 현미경 (×50 배) 으로 관찰하여, 크랙의 유무를 조사하였다. 그리고, 접합부 부근의 세라믹스 패키지에 크랙이 없었던 것을 합격 (OK), 크랙이 발생한 것을 불합격 (NG) 으로 하였다 (표 2).Thereafter, the vicinity of the junction between the package and the cover was observed with a stereoscopic microscope (x 50) to check for cracks. Then, it was determined that there was no crack in the ceramic package in the vicinity of the joint (OK), and the case where the crack occurred was rejected (NG) (Table 2).

또, He 리크 테스트와 액중 버블 테스트에 의한 기밀 봉지 시험을 각 100 개의 샘플에 대해 실시하고, 누설이 발생한 개수에 의해 기밀 불량률을 조사하였다. 봉지성의 평가는, He 리크 테스트와 액중 버블 테스트의 쌍방에 있어서 기밀 불량률이 2 ％ 미만이면 합격 (OK) 으로 하고, 적어도 일방의 테스트에 있어서 기밀 불량률이 2 ％ 이상인 것은 불합격 (NG) 으로 하였다 (표 2). Also, an airtight sealing test by a He leak test and a liquid bubble test was performed on each of 100 samples, and the airtightness defect rate was examined by the number of leakages. The evaluation of the sealability was made such that if the air-tightness defect rate was less than 2% in both the He-leak test and the liquid-in-oil bubble test, the result was OK (OK) and if the air-tightness defect rate was 2% or more in at least one test, Table 2).

이들 결과를 표 2 에 나타낸다.These results are shown in Table 2.

표 1 및 표 2 로부터 분명한 바와 같이, 원료 분말로서, Ag 분말이 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하로 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하 함유되고, Cu 분말이 평균 입경 0.1 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하로 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하 함유되고, 저융점 금속 분말이 평균 입경 0.5 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하로 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하 함유되는 봉지용 페이스트를 사용하여 형성된 기공률 10 ％ 이상의 포러스한 구조를 갖는 브레이징 접합재를 갖는 실시예 1 ∼ 9 의 봉지용 덮개재에 있어서는, 모두 크랙이 발생하는 경우는 없고, 또, 패키지의 기밀성이 높아, 봉지를 양호하게 실시할 수 있었다.As is clear from Table 1 and Table 2, when the Ag powder is contained in an amount of from 40% by mass or more to 90% by mass or less with an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less and the Cu powder has an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less Having a porosity of 10% or more and a porosity of 10% or more, which is formed by using a sealing paste containing not less than 50 mass% and not more than 50 mass% of a low melting point metal powder and not less than 5 mass% and not more than 40 mass% of an average particle diameter of not less than 0.5 m and not more than 20.0 m In the sealing lids of Examples 1 to 9 having the brazing joint material, no cracks were generated in all cases, and the airtightness of the package was high, and the sealing was satisfactory.

봉지용 페이스트에 혼합되는 Ag 분말 및 Cu 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만이고, 저융점 금속 분말의 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만인 경우 (비교예 9) 에는, 이 봉지용 페이스트를 사용하여 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 10 ％ 미만이 되어, 패키지와 덮개체의 접합층이나 패키지 자체에 크랙이 발생하였다. 한편, Ag 분말 및 Cu 분말의 평균 입경이 10 ㎛ 를 초과하는 경우 (비교예 1) 에는, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠졌다. 또, 저융점 금속 분말의 평균 입경이 20 ㎛ 를 초과하는 경우 (비교예 2) 에도, 형성되는 브레이징 접합재의 기공률이 커져, 봉지성이 나빠졌다.In the case where the average particle diameter of the Ag powder and the Cu powder mixed in the sealing paste is less than 0.1 탆 and the average particle diameter of the low melting point metal powder is less than 0.5 탆 (Comparative Example 9), the brazing joint material Was less than 10%, and cracks occurred in the bonding layer of the package and the cover body or the package itself. On the other hand, in the case where the average particle diameter of the Ag powder and the Cu powder exceeded 10 탆 (Comparative Example 1), the porosity of the brazed joint material to be formed became large and the sealing property became poor. In addition, when the average particle diameter of the low-melting-point metal powder exceeded 20 占 퐉 (Comparative Example 2), the porosity of the brazed joint material to be formed became large, and the sealing property deteriorated.

Ag 분말의 함유 비율이 40 질량％ 미만인 경우 (비교예 3) 에는, 봉지성이 저하되고, 90 질량％ 를 초과하는 경우 (비교예 10) 에는 바인더 제거 공정에서 박리를 발생시켰다. Cu 분말의 함유 비율이 5 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 범위 외인 경우, 즉 5 질량％ 미만인 경우 (비교예 4, 10), 혹은 50 질량％ 를 초과하는 경우 (비교예 5, 7) 에는, 봉지성이 저하되었다. 저융점 금속 분말의 함유 비율이 5 질량％ 미만인 경우 (비교예 7, 10) 에는, 바인더 제거 공정에 있어서 박리를 발생시키고, 40 질량％ 를 초과하는 경우 (비교예 6) 에는, 봉지성이 저하되었다.When the content of the Ag powder was less than 40 mass% (Comparative Example 3), the sealing property was deteriorated. When the content of Ag powder was more than 90 mass% (Comparative Example 10), peeling occurred in the binder removal process. When the content of the Cu powder is outside the range of 5 mass% or more and 50 mass% or less, that is, when the Cu powder is less than 5 mass% (Comparative Examples 4 and 10) or when it exceeds 50 mass% (Comparative Examples 5 and 7) The sealing property was deteriorated. When the content of the low melting point metal powder was less than 5% by mass (Comparative Examples 7 and 10), peeling occurred in the binder removing step. In the case of exceeding 40% by mass (Comparative Example 6) .

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경을 추가하는 것이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be added within the scope of the present invention.

산업상 이용가능성Industrial availability

브레이징 접합재의 합금 조성을 용이하게 변경할 수 있고, 포러스한 구조를 갖는 브레이징 접합재에 의해, 크랙을 발생시키지 않고 패키지를 확실하게 기밀 봉지할 수 있다.The composition of the alloy of the brazing joint material can be easily changed, and the package can be surely hermetically sealed without causing cracks by the brazing joint material having the porous structure.

1 : 덮개체
2 : 판재
3 : 캐리어
4 : 브레이징 접합재
5 : 패키지
6 : 봉지용 덮개재
11 : 롤러 전극
20 : 봉지용 페이스트
21 : Ag 분말
22 : Cu 분말
23 : 저융점 금속 분말
24 : 결합층
25 : 바인더
41 : 공극1:
2: Sheet
3: Carrier
4: Brazing material
5: Package
6: Enclosure cover material
11: roller electrode
20: Bonding paste
21: Ag powder
22: Cu powder
23: Low melting point metal powder
24: bonding layer
25: binder
41: Pore

Claims

An Ag powder having an average particle diameter of 0.5 mu m or more and 20.0 mu m or less and having a melting point or a liquidus temperature of less than 240 DEG C of not less than 5 mass% and not more than 40 mass% and an average particle diameter of not less than 0.1 mu m and not more than 10.0 mu m is not less than 40 mass% By mass or less, and a Cu powder having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less in an amount of 5% by mass or more and 50%
A bag paste, characterized by containing a binder.

The method according to claim 1,
Wherein the average particle diameter of the low melting point metal powder is 1 to 10 times the average particle diameter of the Ag powder and 1 to 10 times the average particle diameter of the Cu powder.

The method according to claim 1,
Wherein an average particle diameter of the low melting point metal powder is larger than an average particle diameter of the Ag powder and an average particle diameter of the Cu powder.

The method according to claim 1,
And the mixing ratio of the binder is 2% by mass or more and 50% by mass or less.

The method according to claim 1,
Wherein the low melting point metal powder is at least one selected from the group consisting of Sn, In, Sn-Ag-Cu solder alloy, Sn-Cu solder alloy, Sn-Bi solder alloy and Sn-In solder alloy.

A paste applying step of applying the sealing paste according to claim 1 onto a carrier;
The sealing paste applied to the carrier is heated at a melting temperature of the low melting point metal to permeate the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified, And a heat treatment step of forming a brazing material having a porosity of 10% or more, wherein the powder is joined by a bonding layer composed of the low melting point metal.

An Ag powder having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less,
A Cu powder having an average particle diameter of 0.1 占 퐉 or more and 10.0 占 퐉 or less,
Melting point metal having a melting point or a liquidus temperature of lower than 240 占 폚 and having a bonding layer connecting the Ag powder and the Cu powder and having a porosity of 10%
Wherein the Ag powder is 40 mass% or more and 90 mass% or less,
Wherein the Cu powder is 5 mass% or more and 50 mass% or less,
And the bonding layer is 5 mass% or more and 40 mass% or less.

A paste applying step of applying the sealing paste according to claim 1 to the surface of the cover body;
The sealing paste applied to the cover body is heated at the melting temperature of the low melting point metal to permeate the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified, And a heat treatment step of forming a brazing material having a porosity of 10% or more, wherein the Cu powder is bonded by a bonding layer composed of the low melting point metal.

9. The method of claim 8,
And a binder removing step of removing the binder remaining in the brazing material after the heat treatment step.

10. The method of claim 9,
Wherein the binder removing step has a cleaning treatment for cleaning the brazing material with the cleaning liquid and a baking treatment for heat treating the brazing material after the cleaning treatment.

9. The method of claim 8,
The sealing paste is applied to a surface of a plate material having a size capable of forming a plurality of lids in the paste applying step,
And a separating step of dividing the plate material into the lid body after the heat treatment step.

A cover body,
The bag lid material according to claim 7, which has the brazing material bonded to the surface of the lid body.

A package sealing method for bonding a package and a lid body by a brazing alloy,
A paste applying step of applying the sealing paste according to claim 1 to the surface of the cover body;
The sealing paste applied to the cover body is heated at the melting temperature of the low melting point metal to permeate the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified, A heat treatment step of forming a brazing material having a porosity of 10% or more, wherein the Cu powder is connected by a bonding layer composed of the low melting point metal,
Wherein the brazing alloy is heat-melted and alloyed in a state where the cover body is superimposed on the package, thereby forming the brazing alloy.

14. The method of claim 13,
And a binder removing step of removing a binder remaining in the brazing material between the heat treatment step and the alloying step.

15. The method of claim 14,
Wherein the binder removing step has a cleaning treatment for cleaning the brazing material with the cleaning liquid and a baking treatment for heat treating the brazing material after the cleaning treatment.

14. The method of claim 13,
The sealing paste is applied to a surface of a plate material having a size capable of forming a plurality of lids in the paste applying step,
And a parting step of dividing the plate material into the lid body after the heat treatment step.

17. The method of claim 16,
And a plating step of performing metal plating on a surface of the lid body after the discretization step.

A package encapsulation method for superimposing a cover body on a package and joining the cover body with a brazing alloy,
A paste applying step of applying the sealing paste according to claim 1 onto a carrier;
The sealing paste applied to the carrier is heated at a melting temperature of the low melting point metal to permeate the liquid phase of the low melting point metal between the Ag powder and the Cu powder and then cooled and solidified, A heat treatment step of forming a brazing material having a porosity of 10% or more, the powder being joined by a bonding layer comprising the low melting point metal,
Wherein the brazing alloy material is laminated between the package and the cover body, and then the brazing material is melted by heating and alloyed to perform an alloying process using the brazing alloy.