WO2020012974A1 - パッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法 - Google Patents

パッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法 Download PDF

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WO2020012974A1
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layer
lid
band width
brazing material
bonding
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誠一 伊澤
亮太 間嶌
道幸 中村
佐々木　博
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日本電気硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a package, a package manufacturing method, a lid with a bonding material, and a method of manufacturing a lid with a bonding material.
  • a package in which the device is sealed has been developed. Specifically, a package is formed by arranging elements on a base material made of ceramics or the like and bonding the lid to the base material using a bonding material such as metal solder or glass paste.
  • Materials for the base material, lid, and joining material used for the package are selected according to the application.
  • the difference in the expansion coefficient between the base material or the lid and the bonding material is large, excessive stress acts on the lid, and breakage, cracking, peeling, and the like may occur in each member.
  • Patent Document 1 a high-temperature sealing material and a bonding layer are provided between a package base and a lid, and the bonding layer includes a metallized layer and a stress relaxation layer.
  • Patent Literature 1 a metal lid is used as a lid, but when an element for optical use such as an LED element is sealed as a package, a light-transmitting substrate such as glass is used as the lid.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a package in which breakage or the like is suppressed in a package using glass, a package manufacturing method, a lid with a bonding material, and a method for manufacturing a lid with a bonding material. With the goal.
  • the package of the present invention is a package comprising a base material, a lid, and a bonding layer for bonding the lid to the base material, wherein the bonding layer has a frame having a predetermined band width on a main surface of the lid.
  • a first metallized layer formed in a shape, and a brazing material layer laminated on the first metallized layer on the side opposite to the lid, and a band width at a joining surface of the first metallized layer and the lid, It is characterized in that it is larger than the band width of the brazing material layer.
  • the band width of the first metallized layer at the joint surface with the lid is 1.025 to 2.0 times the band width of the brazing material layer.
  • the first metallized layer may be provided by laminating a plurality of types of metal layers having different coefficients of linear thermal expansion. It is preferable that the difference in the coefficient of linear thermal expansion between 20 and 400 ° C. from the body is small.
  • the first metallized layer includes a plurality of types of metal layers, a first metal layer bonded to the lid, and a second metal layer provided on the brazing material layer side of the first metal layer.
  • the band width of the first metal layer is larger than the band width of the second metal layer.
  • the first metallized layer preferably includes a Cr layer, a Ni layer, and an Au layer as a plurality of metal layers in order from the lid.
  • the bonding layer further includes, on the base material, a second metallized layer formed in a frame shape having a predetermined band width, and the brazing material layer is disposed between the first metallized layer and the second metallized layer. It is preferable that they are sandwiched.
  • the band width of the bonding surface of the second metallized layer with the substrate is larger than the band width of the brazing material layer.
  • the band width of the second metallized layer at the joint surface with the base material is preferably 0.9 to 1.1 times the band width of the first metallized layer at the joint surface with the lid. .
  • the maximum tensile stress on the main surface of the lid body on which the first metallized layer is laminated is 1000 MPa or less.
  • the thickness of the first metallized layer is preferably 1 to 4 ⁇ m, and the thickness of the brazing material layer is preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the lid is a SiO 2 55 ⁇ 75 wt%, the Al 2 O 3 1 ⁇ 10% by weight, the B 2 O 3 10 ⁇ 30 wt%, CaO 0 to 5 wt%, BaO Is preferably made of glass containing 0 to 5% by mass of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O and having a thickness of 30 to 500 ⁇ m.
  • the brazing material layer is preferably a metal brazing material containing 10 to 80% by mass of Au and 90 to 20% by mass of Sn.
  • the base material has a container shape having a wall that forms the opening, the lid closes the opening, and the bonding layer is provided between the top end of the wall and the lid.
  • the package further includes an electronic element housed in the base material.
  • the package manufacturing method of the present invention includes a joining step of joining a glass lid and a base material, and the joining step includes laminating a first metallized layer in a frame shape having a predetermined band width on a main surface of the lid. And a step of laminating the brazing material layer on the first metallized layer on the side opposite to the lid, so that the band width of the first metallized layer is larger than the band width of the brazing material layer. It is characterized by forming a metallized layer and a brazing material layer.
  • the package of the present invention is a package including a base material, a lid, and a brazing material layer, wherein the package is provided between the lid and the brazing material layer, or between the brazing material layer and the base material.
  • the lid with a bonding material of the present invention includes a lid and a bonding layer for bonding the lid to another member, and the bonding layer is formed on the main surface of the lid in a frame shape having a predetermined band width.
  • the method of manufacturing a lid with a bonding material according to the present invention includes a step of laminating a first metallized layer in a frame shape having a predetermined band width on a main surface of the lid, and a step of forming a brazing material layer on a side opposite to the lid. Laminating the first metallized layer and the brazing material layer such that the band width of the first metallized layer is larger than the band width of the brazing material layer.
  • a package a package manufacturing method, a lid with a bonding material, and a method of manufacturing a lid with a bonding material, which have high airtightness and are hard to break.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration outline of a package according to an embodiment of the present invention. Partial enlarged view near the bonding layer in FIG. Partially enlarged view near the metallized layer in FIG. Sectional drawing which shows the outline of the package manufacturing method concerning embodiment of this invention The top view which shows the outline
  • FIG. 2 is a plan view showing an outline of a lid in a package manufacturing process according to the embodiment of the present invention. Partial enlarged view near the metallized layer according to the first modification Partial enlarged view near a metallized layer according to a second modification. Partial enlarged view near a metallized layer according to a third modification.
  • a package 1 according to an embodiment of the present invention includes a base material 2, a lid 3, and a bonding layer 4, as shown in FIG.
  • the lid 3 is joined to the base material 2 via the joining layer 4.
  • the base material 2 is a member on which the electronic element 5 can be installed.
  • the substrate 2 has a container shape that can accommodate the electronic element 5.
  • the base material 2 includes a bottom 2B and a wall 2S.
  • the wall 2S is a wall standing upright from the plate-like bottom 2B.
  • the joining layer 4 is provided at the top end 2E of the wall 2S, and the base 2 and the lid 3 are joined.
  • the top end 2E is configured to have a plane having a predetermined width (width Ws shown in FIG. 2).
  • the width Ws of the top end 2E is, for example, 300 to 1000 ⁇ m.
  • the wall portion 2S is formed in a frame shape in a plan view (when viewed in the Z direction in FIG. 1).
  • the substrate 2 is made of, for example, aluminum nitride.
  • any material used for package sealing such as silicon nitride or a multilayer ceramic sintered body, can be selected or used in combination.
  • a wiring or a circuit connected to the electronic element 5 may be formed on the base material 2.
  • the lid 3 is a glass member that is bonded to the base 2.
  • the lid 3 is a flat glass plate that seals the opening of the substrate 2.
  • the thickness Tg of the lid 3 is preferably 30 to 500 ⁇ m, and more preferably 200 to 500 ⁇ m. When the thickness of the lid 3 is 500 ⁇ m or less, the stress received from the bonding layer 4 is easily relaxed, and breakage is easily suppressed. If the thickness of the lid 3 is 200 ⁇ m or more, the mechanical strength required for package use can be secured.
  • the shape of the lid 3 is preferably a shape corresponding to the opening of the substrate 2. In this embodiment, since the opening of the substrate 2 is rectangular, the lid 3 is also rectangular. In addition, when the opening of the base material 2 is circular, for example, the shape of the lid 3 is preferably a disk shape.
  • the glass composition of the lid 3 may be set arbitrarily.
  • the lid 3 when the electronic element 5 is an element that emits or receives ultraviolet light, the lid 3 contains 55 to 75% by mass of SiO 2 , Al 2 O 3 is 1 to 10% by mass, B 2 O 3 is 10 to 30%, CaO is 0 to 5%, BaO is 0 to 5%, and Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 1.0 to 15%.
  • the bonding layer 4 is a material layer for bonding the base 2 and the lid 3.
  • the bonding layer 4 is formed in a band shape having a predetermined width between the top end 2 ⁇ / b> E and the lid 3 so as to surround the opening of the base material 2.
  • the bonding layer 4 includes a metallized layer 6 and a brazing material layer 7.
  • the metallized layer 6 includes a first metallized layer 6a and a second metallized layer 6b. Each of the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b is a metal thin film layer.
  • the brazing material layer 7 is a layer formed by melting and solidifying a brazing material (joining material) such as an AuSn alloy paste.
  • the bonding layer 4 is formed by laminating a first metallized layer 6a, a brazing material layer 7, and a second metallized layer 6b in order from the lid 3 side.
  • the brazing material layer 7 is laminated on the first metallized layer 6b on the side opposite to the lid 3. That is, the brazing material layer 7 is formed on the first metallized layer 6 b on the side opposite to the lid 3.
  • the brazing material layer 7 is formed between the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b.
  • the second metallized layer 6b is formed between the brazing material layer 7 and the top end 2E.
  • a compressive stress region having a compressive stress is provided in the main surface of the lid 3 on the side to be bonded to the bonding layer 4, that is, in the vicinity of the main surface on which the first metallized layer 6 a is laminated.
  • 3C and a tensile stress region 3T having a tensile stress are formed. More specifically, when the brazing material layer 7 is formed, by heating and cooling the brazing material, the brazing material shrinks, and compressive stress acts on the adjacent first metallized layer 6 a and the lid 3.
  • a compressive stress region 3C is formed near the main surface of the lid 3, and tensile stress regions 3T are formed at both ends (around) of the compressive stress region 3C so as to balance the compressive stress with the stress.
  • the formation position of the tensile stress region 3T coincides with the vicinity of the end in the band width direction of the first metallized layer 6a.
  • the tensile stress in the tensile stress region 3 ⁇ / b> T is preferably small because it causes breakage of the lid 3 and separation of the bonding layer 3.
  • the maximum tensile stress in the tensile stress region 3T is preferably 1000 MPa or less, more preferably 800 MPa or less, and further preferably 500 MPa or less.
  • the band width Wma of the first metallized layer 6 a at the joint surface with the lid 3 is larger than the band width Wp of the brazing material layer 7. That is, both ends of the band width of the first metallized layer 6a are formed so as to protrude outside both ends of the band width of the brazing material layer 7.
  • the band width Wma of the first metallized layer 6a at the joint surface with the lid 3 is preferably 1.025 to 2.0 times the band width Wp of the brazing material layer 7. With such a configuration, the stress acting on the lid 3 from the bonding layer 4 can be reduced.
  • the band width Wma of the first metallized layer 6a at the joint surface with the lid 3 is, for example, more than 100 ⁇ m and less than 500 ⁇ m.
  • the band width Wp of the brazing material layer 7 is, for example, 100 to 500 ⁇ m. Further, the thickness Tma of the first metallized layer 6a is preferably 1 to 4 ⁇ m. When the band width of the brazing material layer 7 is not constant in the thickness direction, the maximum band width in the thickness direction is defined as the band width of the brazing material layer 7 in the present invention.
  • the band width Wmb of the bonding surface of the second metallized layer 6b with the base material 2 (top end 2E) is also larger than the band width Wp of the brazing material layer 7. That is, it is preferable that both ends of the band width of the second metallized layer 6b are formed so as to protrude outside the both ends of the band width of the brazing material layer 7, respectively. More specifically, the band width Wmb of the second metallized layer 6b is preferably 1.025 to 2.0 times the band width Wp of the brazing material layer 7. With such a configuration, stress generated in the bonding layer 4 and the base material 2 can be reduced, and problems such as cracking and peeling of the bonding layer 4 can be suppressed.
  • the band width Wmb of the second metallized layer 6b is the same as the band width Wma of the first metallized layer 6a.
  • the band width Wmb of the second metallized layer 6b at the joint surface with the base material 2 (top end 2E) is 0.9 times the band width Wma of the first metallized layer 6a at the joint surface with the lid 3.
  • the brazing material layer 7 is preferably made of a material having high wettability with respect to the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b.
  • the brazing material layer 7 is preferably a metal brazing material containing 10 to 80% by mass of Au and 90 to 20% by mass of Sn.
  • the metal brazing material constituting the brazing material layer 7 is not limited to the above-described composition, and may include an optional additive, a binder, or the like, or may use a well-known cream solder or alloy solder paste.
  • the thickness Tp of the brazing material layer 7 is, for example, 5 to 50 ⁇ m, preferably 10 to 40 ⁇ m, and more preferably 15 to 25 ⁇ m.
  • each of the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b preferably includes a plurality of types of metal layers having different linear thermal expansion coefficients.
  • the first metallization layer 6a includes, for example, a metal layer 6a ⁇ , a metal layer 6a ⁇ , and a metal layer 6a ⁇ as a plurality of metal layers in order from the side closer to the lid 3.
  • the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6a ⁇ is preferably smaller than the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6a ⁇ , and the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6a ⁇ is preferably smaller than the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6a ⁇ . According to such a configuration, the stress acting on the lid 3 can be suitably reduced.
  • the metal layer 6a ⁇ is, for example, a Cr layer or a Ti layer.
  • the metal layer 6a ⁇ is, for example, a Ni layer or a Pt layer.
  • the metal layer 6a ⁇ is, for example, an Au layer or an AuSn alloy layer.
  • the thickness of the metal layer 6a ⁇ is preferably 0.01 to 0.3 ⁇ m.
  • the thickness of the metal layer 6a ⁇ is preferably 0.3 to 3 ⁇ m.
  • the thickness of the metal layer 6a ⁇ is preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
  • the second metallized layer 6b is preferably formed symmetrically with respect to the first metallized layer 6a with respect to the central part in the thickness direction of the brazing material layer 7.
  • the second metallization layer 6b includes a metal layer 6b ⁇ , a metal layer 6b ⁇ , and a metal layer 6b ⁇ as a plurality of metal layers in order from the side closer to the base material 2.
  • the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6b ⁇ is preferably smaller than the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6b ⁇ , and the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6b ⁇ is preferably smaller than the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 6b ⁇ . According to such a configuration, stress acting on the base material 2 or the bonding layer 4 can be suitably reduced.
  • the metal layer 6b ⁇ is, for example, a Cr layer or a Ti layer.
  • the metal layer 6b ⁇ is, for example, a Ni layer or a Pt layer.
  • the metal layer 6b ⁇ is, for example, an Au layer or an AuSn alloy layer.
  • the thickness of the metal layer 6b ⁇ is preferably 0.01 to 0.3 ⁇ m.
  • the thickness of the metal layer 6b ⁇ is preferably 0.3 to 3 ⁇ m.
  • the thickness of the metal layer 6b ⁇ is preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
  • the linear thermal expansion coefficient of the substrate 2 at 20 to 400 ° C. is preferably 5 to 70 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • the linear thermal expansion coefficient of the lid 3 at 20 to 400 ° C. is preferably 5 to 70 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • the linear thermal expansion coefficient of the brazing material layer 7 at 20 to 400 ° C. is preferably 100 to 200 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. It is preferable that the linear thermal expansion coefficients of the metal layers 6a ⁇ , 6a ⁇ , and 6a ⁇ at 20 to 400 ° C. are each larger than that of the lid 3 and smaller than that of the brazing material layer 7.
  • the linear thermal expansion coefficients of the metal layers 6b ⁇ , 6b ⁇ , and 6b ⁇ of the brazing material layer 7 at 20 to 400 ° C. are each larger than that of the base material 2 and larger than that of the brazing material layer 7. Preferably, it is small.
  • Each of the plurality of metal layers (6a ⁇ , 6a ⁇ , 6a ⁇ ) constituting the first metallized layer 6a has a smaller difference in linear thermal expansion coefficient from the lid 3 at 20 to 400 ° C. as the lamination position is closer to the lid 3.
  • the difference in linear thermal expansion coefficient between the lid 3 and the metal layer 6a ⁇ at 20 to 400 ° C. is ⁇ a ⁇
  • the difference in the linear thermal expansion coefficient between the lid 3 and the metal layer 6a ⁇ at 20 to 400 ° C. is ⁇ a ⁇
  • each of the plurality of metal layers (6b ⁇ , 6b ⁇ , 6b ⁇ ) constituting the second metallized layer 6b the closer the lamination position is to the top end 2E, the smaller the difference in linear thermal expansion coefficient between the substrate 2 and the base material 2 at 20 to 400 ° C. Is preferred.
  • the difference between the linear thermal expansion coefficients of the base material 2 and the metal layer 6b ⁇ at 20 to 400 ° C. is ⁇ b ⁇
  • the difference of the linear thermal expansion coefficient between the base material 2 and the metal layer 6b ⁇ at 20 to 400 ° C. is ⁇ b ⁇
  • the base material 2 and the lid 3 are prepared.
  • a second metallized layer 6b is first formed on the top end 2E of the base material 2 by using a sputtering method or the like.
  • the electronic element 5 is installed inside the base material 2.
  • a first metallized layer 6a is formed on one main surface of the lid 3 by a sputtering method or the like.
  • a brazing material (joining material) is printed (applied) on the first metallized layer 6a by a screen printing method to form a brazing material layer 7.
  • a lid with a bonding material is obtained.
  • the first metallized layer 6a and the brazing material layer 7 are formed such that the band width Wma of the bonding surface of the first metallized layer 6a with the lid 3 is larger than the band width Wp of the brazing material layer 7. Is formed.
  • a process of flowing the brazing material or volatilizing the solvent may be performed by heat treatment.
  • the conditions for screen printing of the brazing material may be appropriately set according to the target thickness Tp and band width Wp of the brazing material layer 7.
  • a mesh mask having a wire diameter of 25 to 45 ⁇ m and 180 to 270 mesh may be used, or a squeegee having a hardness of 70 to 100 degrees may be moved at an attack angle of 50 to 75 ° and a speed of 10 to 20 mm / sec. .
  • the brazing material layer 7 is heated and cooled while the base material 2 and the lid 3 are in contact with each other so that the brazing material layer 7 contacts the second metallized layer 6b. Then, the base material 2 and the lid 3 are joined.
  • heater heating, laser heating, or the like can be used as a method for heating the brazing material.
  • the method for forming the metallized layer 6 is not limited to the above.
  • it may be formed by using a known film forming method such as a vacuum evaporation method.
  • the method of applying the brazing material constituting the brazing material layer 7 is not limited to the above.
  • the coating may be performed using a well-known coating device such as a dispenser.
  • the base material 2 is a rectangular parallelepiped base material opened on one surface
  • the shape of the base material 2 may be, for example, a bottomed cylindrical container shape.
  • the base material 2 may have a shape other than the container shape as long as it can be joined to the lid 3.
  • the substrate 2 may be plate-shaped.
  • the lid 3 may have any shape as long as it can be joined to the base material 2.
  • the lid 3 may have a container shape or a dome shape.
  • the brazing material layer 7 When the fluidity of the brazing material layer 7 is high, the brazing material layer 7 excessively wets and spreads beyond the band width direction end of the metallized layer 6, and excessive stress acts on the lid 3 or the base material 2.
  • the package 1 may be damaged, or the dimensional accuracy or airtightness of the package 1 may be impaired.
  • the band width of the metal layer 6a.alpha. Is preferably larger than at least one of the metal layers 6a ⁇ and 6a ⁇ provided on the brazing material layer 7 side of the metal layer 6a ⁇ .
  • the band width of the metal layer 6a ⁇ is larger than the band width of the metal layer 6a ⁇ bonded to the brazing material layer 7.
  • the band width of the central metal layer that is not bonded to the lid 3 or the brazing material layer 7 is the band width of one of the adjacent metal layers. It can be configured to have the same width. Specifically, as shown in FIG. 7, the band width of the metal layer 6a ⁇ and the band width of the metal layer 6a ⁇ may be the same, and both may be larger than the band width of the metal layer 6a ⁇ . In this case, the band width of the metal layer 6a ⁇ and the metal layer 6a ⁇ is preferably 1.05 to 2 times the band width of the metal layer 6a ⁇ . Alternatively, as shown in FIG.
  • the band width of the metal layer 6a ⁇ may be the same as the band width of the metal layer 6a ⁇ , and the band width of the metal layer 6a ⁇ may be larger than both.
  • the band width of the metal layer 6a ⁇ is preferably 1.05 to 2 times the band width of the metal layer 6a ⁇ and the band width of the metal layer 6a ⁇ .
  • a wetting prevention layer Ha ⁇ having low wettability with respect to the brazing material constituting the brazing material layer 7 is formed on the surface of the metal layer 6a ⁇ having a larger band width than the metal layer 6a ⁇ .
  • the wetting prevention layer Ha ⁇ is composed of a modified layer formed by modifying at least a part of the surface of the metal layer 6a ⁇ that protrudes from the metal layer 6a ⁇ . More specifically, the wetting prevention layer Ha ⁇ is formed of a metal oxide formed by oxidizing at least a part of the surface of the metal layer 6a ⁇ that protrudes from the metal layer 6a ⁇ .
  • the wetting prevention layer Ha ⁇ is not limited to a uniform layer, and an unoxidized portion may remain on the surface of the metal layer 6a ⁇ .
  • a wetting prevention layer Hb ⁇ having low wettability with respect to the brazing material forming the brazing material layer 7 is formed on the surface of the metal layer 6b ⁇ .
  • the wetting prevention layer Hb ⁇ is formed of a modified layer in which at least a part of the surface of the metal layer 6b ⁇ that protrudes from the metal layer 6b ⁇ is modified.
  • the wetting prevention layer Hb ⁇ is made of a metal oxide formed by oxidizing at least a part of the surface of the metal layer 6b ⁇ that protrudes from the metal layer 6b ⁇ .
  • the wetting prevention layer Hb ⁇ is not limited to a uniform layer, and an unoxidized portion may remain on the surface of the metal layer 6b ⁇ .
  • the wetting prevention layer Ha ⁇ is formed, for example, by heating the first metallized layer 6a in the air after the step of forming the first metallized layer 6a on the lid 3 and before the step of forming the brazing material layer 7. can do.
  • the metal layer 6a ⁇ is made of Au and the metal layer 6a ⁇ is made of Ni
  • the modified layer made of nickel oxide is formed as the wetting prevention layer Ha ⁇ by heating in the air at 330 to 370 ° C. for 15 to 45 minutes. Is done.
  • the wetting prevention layer Hb ⁇ heats the second metallized layer 6b in the air after the step of forming the second metallized layer 6b on the base material 2 and before the step of bonding with the brazing material layer 7, for example. Can be formed.
  • the wetting prevention layers Ha ⁇ and Hb ⁇ may be formed by laminating a film material that is less wettable on the brazing material layer 7 than the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ on the surfaces of the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ .
  • the wetting prevention layers Ha ⁇ and Hb ⁇ may be formed by forming metal films such as Fe on portions of the surfaces of the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ that protrude from the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ .
  • wetting prevention layers Ha ⁇ and Hb ⁇ are formed on the portions of the surfaces of the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ which protrude from the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ , respectively.
  • the details of the wetting prevention layers Ha ⁇ and Hb ⁇ are the same as those of the above-described wetting prevention layers Ha ⁇ and Hb ⁇ .
  • a plurality of metal layers constituting the first metallized layer 6a are set so that the band width becomes larger as the position is closer to the lid 3 and the band width becomes smaller as the position is closer to the brazing material layer 7. May be. According to such a configuration, excessive wetting and spreading of the brazing material layer 7 can be more suitably suppressed.
  • one or more metal layers other than the metal layer 6a ⁇ may be further provided between the metal layer 6a ⁇ bonded to the lid 3 and the metal layer 6a ⁇ bonded to the brazing material layer 7.
  • the width of the metal layer disposed between the metal layers 6a ⁇ and 6a ⁇ is preferably equal to or larger than the band width of the metal layer 6a ⁇ and equal to or smaller than the metal layer 6a ⁇ .
  • the band width of the metal layer 6b ⁇ bonded to the base material 2 (top end 2E) is at least the width of the metal layers 6b ⁇ and 6b ⁇ provided on the brazing material layer 7 side of the metal layer 6b ⁇ . It is preferable to configure so as to be larger than any of the band widths. In particular, it is preferable that the band width of the metal layer 6b ⁇ is larger than the band width of the metal layer 6b ⁇ bonded to the brazing material layer 7. According to such a configuration, excessive wetting and spreading of the brazing material layer 7 can be easily suppressed, and effects of preventing stress damage and improving dimensional accuracy and airtightness can be achieved.
  • the band width of the central metal layer that is not joined to the base material 2 or the brazing material layer 7 is the band width of one of the adjacently laminated metal layers. It can be configured to be the same as. Specifically, as shown in FIG. 7, the band width of the metal layer 6b ⁇ and the band width of the metal layer 6b ⁇ may be the same, and both may be larger than the band width of the metal layer 6b ⁇ . In this case, the band width of the metal layers 6b ⁇ and 6b ⁇ is preferably 1.05 to 2 times the band width of the metal layer 6b ⁇ . Alternatively, as shown in FIG.
  • the band width of the metal layer 6b ⁇ and the band width of the metal layer 6b ⁇ may be the same, and the band width of the metal layer 6b ⁇ may be larger than both.
  • the band width of the metal layer 6b ⁇ is preferably 1.05 to 2 times the band width of the metal layer 6b ⁇ and the band width of the metal layer 6b ⁇ . In this way, by making the dimensions of some of the metal layers the same, a member such as a mask used for film formation can be diverted, and the productivity of the package 1 can be increased.
  • each of the plurality of metal layers constituting the second metallized layer 6 b has a larger band width as it is closer to the base material 2 (top end 2 E), and has a smaller band width as it is closer to the brazing material layer 7. You may set so that it may become small. According to such a configuration, excessive wetting and spreading of the brazing material layer 7 can be more suitably suppressed.
  • the width of the metal layer provided between the metal layer 6b ⁇ joined to the base material 2 (top end 2E) and the metal layer 6b ⁇ joined to the brazing material layer 7 is equal to or larger than the band width of the metal layer 6b ⁇ and It is preferably at most 6 b ⁇ .
  • the band width of each of the metal layers 6a ⁇ and 6b ⁇ is preferably equal to or larger than the band width Wp of the brazing material layer 7. According to such a configuration, excessive wetting and spreading of the brazing material layer 7 can be more suitably suppressed.
  • a wetting prevention layer similar to the above wetting prevention layers Ha ⁇ , Hb ⁇ , Ha ⁇ , Hb ⁇ may be respectively formed.
  • the plurality of metal layers constituting the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b are sized and / or made of a material such that they are symmetrical about the brazing material layer 7. Is preferably set. According to such a configuration, it is possible to distribute the stress based on the brazing material layer 7 to each of the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b in a well-balanced manner.
  • the plurality of metal layers constituting the first metallized layer 6a and the second metallized layer 6b can be set so that the dimensions and / or the materials are asymmetric.
  • the configuration shown in FIG. 7 may be employed as the first metallized layer 6a
  • the configuration shown in FIG. 3 may be employed as the second metallized layer 6b. That is, only the band width of the metal layer 6a ⁇ may be the same as that of the brazing material layer 7, and the band widths of the other metal layers may be larger than the metal layer 6a ⁇ and may be the same as each other.
  • the metal layers 6a ⁇ , 6a ⁇ , 6a ⁇ , 6a ⁇ , 6b ⁇ , 6b ⁇ , 6b ⁇ constituting the metallized layer 6 have lower wettability to the brazing material constituting the brazing material layer 7 as the metal layer is located farther from the brazing material layer 7. It is preferable to have For example, the wettability of the metal layer 6a ⁇ to the brazing material is preferably lower than the wettability of the metal layer 6a ⁇ to the brazing material. According to such a configuration, excessive wetting and spreading of the brazing material layer 7 can be further suppressed.
  • the lid 3 is made of glass. It may be made of a material.
  • the simulation result of the package according to the present invention will be described as an example. The following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments.
  • Modeling and simulation were performed as follows. The modeling and simulation were performed using ANSYS Mechanical manufactured by ANSYS. First, a SiO 2 64 wt%, the Al 2 O 3 6.4 wt%, the B 2 O 3 21.5 wt%, a Na 2 O 6.2 wt%, K 2 O 1.9 wt% Glass having a strain point of 427 ° C. was prepared as an elastic model of the lid 3, and using the glass, seven samples of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 shown in Table 1 (lid with a bonding material) were used. Was prepared. Specifically, the metallized layer 6 was first modeled so as to satisfy the respective dimensional conditions described in Table 1 (the metallized layer was formed on a glass lid).
  • the metallized layer 6 was modeled as a Cr layer for the metal layer 6a ⁇ , a Ni layer for the metal layer 6a ⁇ , and an Au layer for the metal layer 6a ⁇ .
  • a brazing material containing 80% by mass of Au and 20% by mass of Sn is applied on the metallized layer 6 and then cooled to 30 ° C.
  • the mode in which the brazing material layer 7 was formed was modeled and simulated. That is, the maximum tensile stress value of the lid 3 in the model thus obtained was calculated.
  • the linear thermal expansion coefficient of the brazing material layer 7 at 20 to 400 ° C. is 17.5 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the Cr layer has a linear thermal expansion coefficient of 6.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. at 20 to 400 ° C.
  • the Ni layer has a linear thermal expansion coefficient of 13.3 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. at 20 to 400 ° C.
  • the Au layer has The linear thermal expansion coefficient at 20 to 400 ° C. was 14.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the package and package manufacturing method of the present invention can be used, for example, as a package in which various elements are sealed and a method for manufacturing the package.

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Abstract

パッケージは、基材と、蓋体と、基材に蓋体を接合する接合層とを備え、前記接合層は、蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に形成された第一メタライズ層と、蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層されたろう材層と、を備え、蓋体との接合面における第一メタライズ層の帯幅が、ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とする。

Description

パッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法
　本発明は、パッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法に関する。
　従来、半導体等の素子を保護するべく、素子を封止したパッケージが開発されている。具体的には、セラミックス等から成る基材に素子を配置し、金属はんだやガラスペースト等の接合材を用いて蓋体を基材に接着することによりパッケージが構成される。
　パッケージに用いられる基材、蓋体、および接合材の材料は、用途に応じたものが選択される。ここで、基材や蓋体と接合材との膨張係数の差が大きい場合、蓋体に過度の応力が作用し、各部材において破損、クラック、および剥離等が生じる場合があった。
　このような問題を解決すべく、パッケージ基材と蓋体との間に複数の材料層を積層して接着を行う技術が開発されている。例えば、特許文献１では、パッケージ基材と蓋体との間に高温封止材と接合層とが設けられ、接合層はメタライズ層および応力緩和層を備えている。
国際公開第２０１４／１４８４５７号
　特許文献１では蓋体として金属蓋が用いられていたが、ＬＥＤ素子等の光学用途の素子をパッケージとして封止する場合、蓋体としては例えばガラス等の光透過性を有する基板が用いられる。
　しかしながら、ガラスは脆性材料であるため、応力により破損し易く、従来技術のような多層構造を採用しただけでは、十分に破損を抑制できない場合があった。また、破損しないまでも、接合層と蓋体が剥離したり、封止の気密が破られる等の問題が生ずるおそれがあった。すなわち、従来の技術には改善の余地が残されていた。
　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ガラスを用いたパッケージにおいて破損等を抑制したパッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明のパッケージは、基材と、蓋体と、基材に蓋体を接合する接合層とを備えたパッケージであって、接合層は、蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に形成された第一メタライズ層と、蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層されたろう材層と、を備え、第一メタライズ層の蓋体との接合面における帯幅が、ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とする。
　このような構成によれば、蓋体に作用する応力を緩和し、破損等の発生を抑制可能である。
　本発明のパッケージにおいて、第一メタライズ層の蓋体との接合面における帯幅が、ろう材層の帯幅の１．０２５～２．０倍であることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、第一メタライズ層は、線熱膨張係数の異なる複数種の金属層を積層して備えてもよく、複数種の金属層は各々、積層位置が蓋体に近いほど、蓋体との２０～４００℃における線熱膨張係数の差が小さいことが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、第一メタライズ層は複数種の金属層として、蓋体と接合する第一金属層と、第一金属層よりもろう材層側に設けられた第二金属層とを備え、第一金属層の帯幅が第二金属層の帯幅よりも大きいことが好ましい。
　第一金属層の表面のうち第二金属層からはみ出した部分には濡れ防止層が設けられていてもよい。濡れ防止層は、第一金属層を構成する金属の酸化物であってもよい。
　本発明のパッケージにおいて、第一メタライズ層は、複数の金属層として蓋体側から順に、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層を備えることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、接合層は、基材に、所定帯幅を有する枠状に形成された第二メタライズ層をさらに備え、ろう材層が第一メタライズ層と第二メタライズ層との間に挟まれていることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、第二メタライズ層の基材との接合面における帯幅が、ろう材層の帯幅よりも大きいことが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、第二メタライズ層の基材との接合面における帯幅が、第一メタライズ層の蓋体との接合面における帯幅の０．９～１．１倍であることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、蓋体の第一メタライズ層が積層された主表面における最大引張応力が１０００ＭＰａ以下であることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、第一メタライズ層の厚みが１～４μｍであり、ろう材層の厚みが５～５０μｍであることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、蓋体は、ＳｉＯ２を５５～７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１～１０質量％、Ｂ２Ｏ３を１０～３０質量％、ＣａＯを０～５質量％、ＢａＯを０～５質量％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを１．０～１５質量％含有するガラスから成り、厚みが３０～５００μｍの平板状であることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、ろう材層が、Ａｕを１０～８０質量％、Ｓｎを９０～２０質量％含有する金属ろう材であることが好ましい。
　本発明のパッケージにおいて、基材は、開口を構成する壁部を有する容器状を成し、蓋体は、開口を封鎖し、接合層は、壁部の頂端部と蓋体との間に設けられ、パッケージは、基材内に収容された電子素子をさらに備える、ことが好ましい。
　本発明のパッケージ製造方法は、ガラス製の蓋体と基材とを接合する接合工程を備え、接合工程は、蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に第一メタライズ層を積層する工程と、ろう材層を蓋体とは逆側において第一メタライズ層に積層する工程と、を備え、第一メタライズ層の帯幅がろう材層の帯幅よりも大きくなるよう、第一メタライズ層およびろう材層を形成することを特徴とする。
　本発明のパッケージは、換言すれば、基材と、蓋体と、ろう材層とを備えたパッケージであって、蓋体とろう材層との間、または、ろう材層と基材との間の少なくとも何れかに所定帯幅を有する枠状に形成されたメタライズ層を備え、メタライズ層の蓋体または基材との接合面における帯幅が、ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とし得る。
　本発明の接合材付き蓋体は、蓋体と、蓋体を他部材に接合するための接合層とを備え、接合層は、蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に形成された第一メタライズ層と、蓋体とは逆側において第一メタライズ層に積層されたろう材層と、を備え、第一メタライズ層の蓋体との接合面における帯幅が、ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とする。
　本発明の接合材付き蓋体の製造方法は、蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に第一メタライズ層を積層する工程と、ろう材層を蓋体とは逆側において第一メタライズ層に積層する工程と、を備え、第一メタライズ層の帯幅がろう材層の帯幅よりも大きくなるよう、第一メタライズ層およびろう材層を形成することを特徴とする。
　本発明によれば、高い気密性を有しつつ、破損し難いパッケージ、パッケージ製造方法、接合材付き蓋体、および接合材付き蓋体の製造方法が得られる。
本発明の実施形態に係るパッケージの構成概要を示す断面図 図１における接合層近傍の部分拡大図 図２におけるメタライズ層近傍の部分拡大図 本発明の実施形態に係るパッケージ製造方法の概略を示す断面図 本発明の実施形態に係るパッケージ製造過程における基材の概要を示す平面図 本発明の実施形態に係るパッケージ製造過程における蓋体の概要を示す平面図 第１の変形例に係るメタライズ層近傍の部分拡大図 第２の変形例に係るメタライズ層近傍の部分拡大図 第３の変形例に係るメタライズ層近傍の部分拡大図
　以下、本発明の実施形態に係るパッケージについて説明する。
　本発明の実施形態に係るパッケージ１は、図１に示す通り基材２、蓋体３、および接合層４を備える。蓋体３は、接合層４を介して基材２と接合される。
　基材２は、電子素子５を設置可能な部材である。本実施形態において、基材２は、電子素子５を収容可能な容器状を成す。基材２は、底部２Ｂおよび壁部２Ｓを備える。壁部２Ｓは、板状の底部２Ｂから立設した壁体である。壁部２Ｓの頂端部２Ｅにおいて接合層４が設けられ、基材２と蓋体３とが接合される。頂端部２Ｅは所定幅（図２に示す幅Ｗｓ）の平面を有するよう構成される。頂端部２Ｅの幅Ｗｓは例えば３００～１０００μｍである。壁部２Ｓは、平面視（図１のＺ方向に視て）枠状に構成されている。基材２は、例えば窒化アルミニウムから成る。なお、基材２の材質としては、例えば、窒化ケイ素や、多層セラミックス焼結体等のパッケージ封止用途に用いられる任意の材料を選択或いは組み合わせて用いることができる。また、基材２には、電子素子５と接続される配線や回路を形成しても良い。
　電子素子５としては、例えば、ＬＥＤ等の発光素子、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の受光素子、発振子、等の任意の素子を用いることができる。
　蓋体３は、基材２と接合されるガラス製の部材である。本実施形態では、蓋体３は、基材２の開口を封止する平板状のガラス板である。蓋体３の厚みＴｇは、３０～５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２００～５００μｍである。蓋体３の厚みが５００μｍ以下であれば、接合層４から受ける応力を緩和し易く、破損を抑制し易い。また、蓋体３の厚みが２００μｍ以上であれば、パッケージ用途として必要な機械的強度を確保できる。蓋体３の形状は、基材２の開口に応じた形状とすることが好ましい。本実施形態では、基材２の開口が矩形であるため、蓋体３も矩形板状である。なお、基材２の開口が、例えば円形である場合には、蓋体３の形状は円盤状とすることが好ましい。
　蓋体３のガラス組成は任意に設定して良いが、例えば、電子素子５が紫外光を発光または受光する素子である場合、蓋体３は、ＳｉＯ２を５５～７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１～１０質量％、Ｂ２Ｏ３を１０～３０％、ＣａＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを１．０～１５％含有するガラスであることが好ましい。このようなガラス組成であれば、高い紫外光透過性を得ることができる。
　接合層４は、基材２と蓋体３とを接合する材料層である。接合層４は、頂端部２Ｅと蓋体３との間において、基材２の開口を囲うよう所定幅の帯枠状に形成される。本実施形態において、接合層４は、メタライズ層６およびろう材層７を備える。メタライズ層６としては、第一メタライズ層６ａ、および第二メタライズ層６ｂが含まれる。第一メタライズ層６ａ、および第二メタライズ層６ｂは各々、金属薄膜層である。ろう材層７は、例えば、ＡｕＳｎ合金ペースト等のろう材（接合材）を溶融および固化して成る層である。
　接合層４は、蓋体３側から順に、第一メタライズ層６ａ、ろう材層７、第二メタライズ層６ｂを積層して構成される。換言すれば、ろう材層７は、蓋体３とは逆側において第一メタライズ層６ｂに積層されている。すなわち、ろう材層７は、蓋体３とは逆側において第一メタライズ層６ｂ上に形成されている。また、ろう材層７は、第一メタライズ層６ａと第二メタライズ層６ｂとの間に挟まれ形成されている。また、第二メタライズ層６ｂは、ろう材層７と頂端部２Ｅとの間に形成されている。
　図２に示すように、蓋体３の主表面のうち、接合層４と接合する側の面、すなわち、第一メタライズ層６ａが積層された主表面近傍には、圧縮応力を有する圧縮応力領域３Ｃ、および引張応力を有する引張応力領域３Ｔが形成される。より詳細には、ろう材層７を形成する際に、ろう材を加熱および冷却することによって、ろう材が収縮し、隣接する第一メタライズ層６ａおよび蓋体３に圧縮応力が作用する。この際、蓋体３の主表面近傍には圧縮応力領域３Ｃが形成され、当該圧縮応力と応力バランスを取るように、圧縮応力領域３Ｃの両端（周囲）に引張応力領域３Ｔが形成される。なお、引張応力領域３Ｔの形成位置は、第一メタライズ層６ａの帯幅方向端部近傍と一致する。引張応力領域３Ｔの引張応力は、蓋体３の破損や、接合層３の剥離の原因となるため、小さいことが好ましい。具体的には、引張応力領域３Ｔの最大引張応力は１０００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは８００ＭＰａ以下、さらに好ましくは５００ＭＰａ以下である。
　第一メタライズ層６ａの蓋体３との接合面における帯幅Ｗｍａは、ろう材層７の帯幅Ｗｐよりも大きい。すなわち、第一メタライズ層６ａの帯幅の両端は各々、ろう材層７の帯幅の両端よりも外側にはみ出すよう形成されている。第一メタライズ層６ａの蓋体３との接合面における帯幅Ｗｍａは、ろう材層７の帯幅Ｗｐの１．０２５～２．０倍であることが好ましい。このような構成とすることにより、接合層４から蓋体３へ作用する応力を緩和することができる。なお、第一メタライズ層６ａの蓋体３との接合面における帯幅Ｗｍａは、例えば１００μｍを超え５００μｍ未満である。また、ろう材層７の帯幅Ｗｐは、例えば１００～５００μｍである。また、第一メタライズ層６ａの厚みＴｍａは１～４μｍであることが好ましい。なお、ろう材層７の帯幅が厚さ方向に一定で無い場合には、厚さ方向の最大帯幅を、本発明におけるろう材層７の帯幅とするものとする。
　第二メタライズ層６ｂの基材２（頂端部２Ｅ）との接合面における帯幅Ｗｍｂも、ろう材層７の帯幅Ｗｐよりも大きいことが好ましい。すなわち、第二メタライズ層６ｂの帯幅の両端は各々、ろう材層７の帯幅の両端よりも外側にはみ出すよう形成されていることが好ましい。より具体的には、第二メタライズ層６ｂの帯幅Ｗｍｂは、ろう材層７の帯幅Ｗｐの１．０２５～２．０倍であることが好ましい。このような構成とすることにより、接合層４および基材２に生ずる応力を緩和し、接合層４にクラックが生じたり、剥離したりする等の不具合を抑制できる。なお、第二メタライズ層６ｂの帯幅Ｗｍｂは、第一メタライズ層６ａの帯幅Ｗｍａと同寸法であることが好ましい。具体的には、基材２（頂端部２Ｅ）との接合面における第二メタライズ層６ｂの帯幅Ｗｍｂは、蓋体３との接合面における第一メタライズ層６ａの帯幅Ｗｍａの０．９～１．１倍であることが好ましく、より好ましくは０．９８～１．０２倍であり、最も好ましくはＷｍｂ＝Ｗｍａである。
　ろう材層７は、第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂに対して高い濡れ性を有する材質から成ることが好ましい。例えば、ろう材層７は、Ａｕを１０～８０質量％、Ｓｎを９０～２０質量％含有する金属ろう材であることが好ましい。なお、ろう材層７を構成する金属ろう材は、上記組成に限らず、任意の添加物やバインダー等を含んでもよく、あるいは、周知のクリーム半田や合金半田ペーストを用いることもできる。ろう材層７の厚みＴｐは、例えば、５～５０μｍ、好ましくは１０～４０μｍ、より好ましくは、１５～２５μｍである。ろう材層７の厚みＴｐをこのように設定することによって、適度な封着作業性を確保しつつ、隣接する第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂおよび蓋体３および壁部２Ｓに作用する応力を低減することができる。
　図３に示すように、第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂは各々、線熱膨張係数の異なる複数種の金属層を積層して備えることが好ましい。
　第一メタライズ層６ａは、例えば、複数の金属層として蓋体３に近い方から順に、金属層６ａα、金属層６ａβ、金属層６ａγを備える。金属層６ａαの線熱膨張係数は金属層６ａβの線熱膨張係数よりも小さく、金属層６ａβの線熱膨張係数は金属層６ａγの線熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。このような構成によれば、蓋体３へ作用する応力を好適に緩和できる。金属層６ａαは、例えば、Ｃｒ層、或いはＴｉ層である。金属層６ａβは、例えば、Ｎｉ層、或いはＰｔ層である。金属層６ａγは、例えば、Ａｕ層、或いはＡｕＳｎ合金層である。なお、金属層６ａαの厚みは、０．０１～０．３μｍであることが好ましい。また、金属層６ａβの厚みは、０．３～３μｍであることが好ましい。また、金属層６ａγの厚みは、０．１～１μｍであることが好ましい。
　第二メタライズ層６ｂは、ろう材層７の厚み方向の中央部を基準として第一メタライズ層６ａと対称的に構成することが好ましい。具体的には、第二メタライズ層６ｂは、複数の金属層として基材２に近い側から順に、金属層６ｂα、金属層６ｂβ、金属層６ｂγを備える。金属層６ｂαの線熱膨張係数は金属層６ｂβの線熱膨張係数よりも小さく、金属層６ｂβの線熱膨張係数は金属層６ｂγの線熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。このような構成によれば、基材２或いは接合層４へ作用する応力を好適に緩和できる。金属層６ｂαは、例えば、Ｃｒ層、或いはＴｉ層である。金属層６ｂβは、例えば、Ｎｉ層、或いはＰｔ層である。金属層６ｂγは、例えば、Ａｕ層、或いはＡｕＳｎ合金層である。なお、金属層６ｂαの厚みは、０．０１～０．３μｍであることが好ましい。また、金属層６ｂβの厚みは、０．３～３μｍであることが好ましい。また、金属層６ｂγの厚みは、０．１～１μｍであることが好ましい。
　基材２の２０～４００℃における線熱膨張係数は５～７０×１０－７／℃であることが好ましい。蓋体３の２０～４００℃における線熱膨張係数は５～７０×１０－７／℃であることが好ましい。ろう材層７の２０～４００℃における線熱膨張係数は１００～２００×１０－７／℃であることが好ましい。金属層６ａα、金属層６ａβ、金属層６ａγの２０～４００℃における線熱膨張係数は各々、蓋体３のそれよりも大きく、且つ、ろう材層７のそれよりも小さいことが好ましい。また、金属層６ｂα、金属層６ｂβ、金属層６ｂγのろう材層７の２０～４００℃における線熱膨張係数は各々、基材２のそれよりも大きく、且つ、ろう材層７のそれよりも小さいことが好ましい。
　第一メタライズ層６ａを構成する複数の金属層（６ａα、６ａβ、６ａγ）は各々、積層位置が蓋体３に近いほど、蓋体３との２０～４００℃における線熱膨張係数の差が小さいことが好ましい。例えば、蓋体３と金属層６ａαとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔａα、蓋体３と金属層６ａβとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔａβ、蓋体３と金属層６ａγとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔａγとした場合、Δａα＜Δａβ＜Δａγを満たすことが好ましい。このような構成によれば、各金属層間における分離（剥離）も抑制され、パッケージ１において高い気密性を得られる。
　第二メタライズ層６ｂを構成する複数の金属層（６ｂα、６ｂβ、６ｂγ）は各々、積層位置が頂端部２Ｅに近いほど、基材２との２０～４００℃における線熱膨張係数の差が小さいことが好ましい。例えば、基材２と金属層６ｂαとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔｂα、基材２と金属層６ｂβとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔｂβ、基材２と金属層６ｂγとの２０～４００℃における線熱膨張係数の差をΔｂγとした場合、Δｂα＜Δｂβ＜Δｂγを満たすことが好ましい。このような構成によれば、各金属層間における分離（剥離）も抑制され、パッケージ１において高い気密性を得られる。
　以下、上述した本発明のパッケージ１の製造方法について図４～図６を用いて説明する。まず、基材２、および蓋体３を用意する。
　基材２に対しては、図４、図５に示すように、まず、スパッタ法等を用いて基材２の頂端部２Ｅに第二メタライズ層６ｂを形成する。次いで、基材２内部へ電子素子５を設置する。
　蓋体３に対しては、図４、図６に示すように、まず、スパッタ法等を用いて第一メタライズ層６ａを一方の主面に形成する。次いで、ろう材（接合材）をスクリーン印刷法により第一メタライズ層６ａの上に印刷（塗布）し、ろう材層７を形成する。これにより、接合材付き蓋体が得られる。この際、上述の通り、第一メタライズ層６ａの蓋体３との接合面における帯幅Ｗｍａが、ろう材層７の帯幅Ｗｐよりも大きくなるように第一メタライズ層６ａおよびろう材層７は形成される。なお、ろう材を塗布した後、熱処理により、ろう材を流動させたり溶媒を揮発させる処理等を施しても良い。
　ろう材をスクリーン印刷する際の条件は、目標とするろう材層７の厚みＴｐおよび帯幅Ｗｐに応じて適宜設定してよい。例えば、線径２５～４５μｍ、１８０～２７０メッシュのメッシュマスクを使用してもよいし、硬度７０～１００度のスキージをアタック角度５０～７５°、速度１０～２０ｍｍ／秒で移動させてもよい。
　上記工程の後、図４に示すように、ろう材層７が第二メタライズ層６ｂに当接するように基材２と蓋体３とを当接させた状態でろう材層７を加熱および冷却して基材２と蓋体３とを接合する。ろう材の加熱方法としては、ヒーター加熱や、レーザー加熱等を用いることができる。
　なお、メタライズ層６を形成する方法は上記に限られない。例えば、真空蒸着法等の周知の成膜方法を用いて形成しても良い。
　また、ろう材層７を構成するろう材を塗布する方法は上記に限られない。例えば、ディスペンサ等の周知の塗布装置を用いて塗布しても良い。
　また、上記実施形態では、基材２が一面において開口した直方体状の基材である場合を例示したが、基材２の形状は、例えば、有底円筒状の容器形状とすることも可能である。また、蓋体３と接合可能であれば基材２は容器状以外の形状であっても良い。例えば、基材２は、板状であっても良い。
　また、上記実施形態では、蓋体３が平板状である場合を例示したが、基材２と接合可能であれば蓋体３は任意の形状として良い。例えば、蓋体３は、容器状であっても良く、ドーム状であっても良い。
　（変形例）
　上述の実施形態では、メタライズ層６を構成する各金属層の帯幅が同一である場合を一例として説明したが、メタライズ層６を構成する複数の金属層各々の帯幅が少なくとも一部、或いは全て異なる構成としても良い。
　ろう材層７の流動性が高い場合、ろう材層７がメタライズ層６の帯幅方向端部を越えて過剰に濡れ広がってしまい、蓋体３あるいは基材２に過剰な応力が作用して破損したり、パッケージ１の寸法精度或いは気密性が損なわれる場合がある。このようなろう材層７の過剰な濡れ広がりを抑制するためには、例えば、図７～図９に示すように、第一メタライズ層６ａにおいて、蓋体３と接合する金属層６ａαの帯幅が、金属層６ａαよりもろう材層７側に設けられた金属層６ａβおよび６ａγの少なくとも何れかの帯幅よりも大きくなるよう構成することが好ましい。特に、ろう材層７と接合する金属層６ａγの帯幅よりも金属層６ａαの帯幅が大きくなるよう構成することが好ましい。この場合、金属層６ａαの幅方向両端は、金属層６ａγの幅方向両端よりも外側にはみ出していることがさらに好ましい。このような構成によれば、ろう材層７の過剰な濡れ広がりを抑制し易くなり、応力破損の防止および寸法精度や気密性の向上効果を奏することができる。
　ここで、第一メタライズ層６ａを構成する複数の金属層のうち蓋体３ともろう材層７とも接合しない中央部の金属層の帯幅は、隣接して積層される一方の金属層の帯幅と同一となるよう構成可能である。具体的には、図７に示すように、金属層６ａαの帯幅と金属層６ａβの帯幅とを同一とし、且つその双方を金属層６ａγの帯幅よりも大きくして良い。この場合、金属層６ａαおよび金属層６ａβの帯幅は、金属層６ａγの帯幅の１．０５～２倍であることが好ましい。あるいは、図８に示すように、金属層６ａβの帯幅と金属層６ａγの帯幅とを同一とし、且つその双方よりも金属層６ａαの帯幅が大きくなる構成として良い。この場合、金属層６ａαの帯幅は、金属層６ａβの帯幅および金属層６ａγの帯幅の１．０５～２倍であることが好ましい。このように、一部の金属層の帯幅を同一とすることにより、各金属層の成膜に用いるマスク等の部材を流用でき、パッケージ１の生産性を高めることができる。
　さらに、図７に示す実施形態において、金属層６ａγよりも帯幅が大きい金属層６ａβの表面には、ろう材層７を構成するろう材に対する濡れ性の低い濡れ防止層Ｈａβが形成されていることが好ましい。濡れ防止層Ｈａβは、典型的には、金属層６ａβの表面のうち金属層６ａγからはみ出した部分の少なくとも一部が改質されて成る改質層により構成される。より詳細には、濡れ防止層Ｈａβは、金属層６ａβの表面のうち金属層６ａγからはみ出した部分の少なくとも一部が酸化されて成る金属酸化物により構成される。濡れ防止層Ｈａβは均一な層状に限らず、金属層６ａβの表面の所々に酸化されていない部分が残っていてもよい。濡れ防止層Ｈａβを設けることにより、ろう材層７の濡れ広がりをより一層抑制することができる。
　同様に、金属層６ｂβの表面には、ろう材層７を構成するろう材に対する濡れ性の低い濡れ防止層Ｈｂβが形成されていることが好ましい。濡れ防止層Ｈｂβは、典型的には、金属層６ｂβの表面のうち金属層６ｂγからはみ出した部分の少なくとも一部が改質されて成る改質層により構成される。より詳細には、濡れ防止層Ｈｂβは、金属層６ｂβの表面のうち金属層６ｂγからはみ出した部分の少なくとも一部が酸化されて成る金属酸化物により構成される。濡れ防止層Ｈｂβは均一な層状に限らず、金属層６ｂβの表面の所々に酸化されていない部分が残っていてもよい。濡れ防止層Ｈｂβを設けることにより、ろう材層７の濡れ広がりをより一層抑制することができる。
　濡れ防止層Ｈａβは、例えば、蓋体３に第一メタライズ層６ａを形成する工程の後、ろう材層７を形成する工程の前に、第一メタライズ層６ａを大気中で加熱することにより形成することができる。例えば、金属層６ａγがＡｕから成り、金属層６ａβがＮｉから成る場合、３３０～３７０℃の大気中で１５～４５分間加熱することにより、濡れ防止層Ｈａβとして酸化ニッケルから成る改質層が形成される。同様に、濡れ防止層Ｈｂβは、例えば、基材２に第二メタライズ層６ｂを形成する工程の後、ろう材層７と接合する工程の前に、第二メタライズ層６ｂを大気中で加熱することにより形成することができる。
　なお、濡れ防止層Ｈａβ、Ｈｂβは、金属層６ａβ、６ｂβよりもろう材層７に対して濡れ難い膜材を金属層６ａβ、６ｂβの表面上に積層することにより構成しても良い。例えば、金属層６ａβ、６ｂβの表面のうち金属層６ａγ、６ｂγからはみ出した部分にそれぞれＦｅ等の金属膜を成膜することにより濡れ防止層Ｈａβ、Ｈｂβを構成しても良い。
　同様に、図８に示す実施形態においては、金属層６ａα、６ｂαの表面のうち金属層６ａβ、６ｂβからはみ出した部分に濡れ防止層Ｈａα、Ｈｂαをそれぞれ形成することが好ましい。濡れ防止層Ｈａα、Ｈｂαの詳細は、上述の濡れ防止層Ｈａβ、Ｈｂβと同様である。
　　また、図９に示すように、第一メタライズ層６ａを構成する複数の金属層を各々、蓋体３に近いほど帯幅が大きく、ろう材層７に近いほど帯幅が小さくなるよう設定しても良い。このような構成によれば、ろう材層７の過剰な濡れ広がりをさらに好適に抑制できる。
　なお、蓋体３と接合する金属層６ａαと、ろう材層７と接合する金属層６ａγとの間には、金属層６ａβ以外に１層以上の金属層をさらに設けても良い。金属層６ａαと金属層６ａγとの間に配される金属層の幅は、金属層６ａγの帯幅以上且つ金属層６ａα以下であることが好ましい。
　同様に、第二メタライズ層６ｂにおいて、基材２（頂端部２Ｅ）と接合する金属層６ｂαの帯幅が、金属層６ｂαよりもろう材層７側に設けられた金属層６ｂβおよび６ｂγの少なくとも何れかの帯幅よりも大きくなるよう構成することが好ましい。特に、ろう材層７と接合する金属層６ｂγの帯幅より、金属層６ｂαの帯幅が大きくなるよう構成することが好ましい。このような構成によれば、ろう材層７の過剰な濡れ広がりを抑制し易くなり、応力破損の防止および寸法精度や気密性の向上効果を奏することができる。
　さらに、第二メタライズ層６ｂを構成する複数の金属層のうち基材２ともろう材層７とも接合しない中央部の金属層の帯幅は、隣接して積層される一方の金属層の帯幅と同一となるよう構成可能である。具体的には、図７に示すように、金属層６ｂαの帯幅と金属層６ｂβの帯幅とを同一とし、且つその双方を金属層６ｂγの帯幅よりも大きくして良い。この場合、金属層６ｂαおよび金属層６ｂβの帯幅は金属層６ｂγの帯幅の１．０５～２倍であることが好ましい。あるいは、図８に示すように、金属層６ｂβの帯幅と金属層６ｂγの帯幅とを同一とし、且つその双方よりも金属層６ｂαの帯幅が大きくなる構成として良い。この場合、金属層６ｂαの帯幅は、金属層６ｂβの帯幅および金属層６ｂγの帯幅の１．０５～２倍であることが好ましい。このように、一部の金属層の寸法を同一とすることにより、成膜に用いるマスク等の部材を流用でき、パッケージ１の生産性を高めることができる。
　また、図９に示すように、第二メタライズ層６ｂを構成する複数の金属層を各々、基材２（頂端部２Ｅ）に近いほど帯幅が大きく、ろう材層７に近いほど帯幅が小さくなるよう設定しても良い。このような構成によれば、ろう材層７の過剰な濡れ広がりをさらに好適に抑制できる。
　なお、基材２（頂端部２Ｅ）と接合する金属層６ｂαと、ろう材層７と接合する金属層６ｂγとの間に設けられる金属層の幅は、金属層６ｂγの帯幅以上且つ金属層６ｂα以下であることが好ましい。
　なお、金属層６ａγ、６ｂγの帯幅は各々、ろう材層７の帯幅Ｗｐ以上であることが好ましい。このような構成によれば、ろう材層７の過剰な濡れ広がりをさらに好適に抑制できる。
　なお、図９に示す実施形態においても、金属層６ａβ、６ｂβの表面のうち金属層６ａγ、６ｂγからはみ出した部分および／または金属層６ａα、６ｂαの表面のうち金属層６ａβ、６ｂβからはみ出した部分に、上述の濡れ防止層Ｈａβ、Ｈｂβ、Ｈａα、Ｈｂαと同様の濡れ防止層がそれぞれ形成されていてもよい。
　図３、図７～図９に示す通り、第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂを構成する複数の金属層は各々、ろう材層７を中心として対称となるよう、寸法および／または材質が設定されることが好ましい。このような構成によれば、ろう材層７に基づく応力を第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂの各々にバランス良く分散させることが可能である。
　なお、第一メタライズ層６ａおよび第二メタライズ層６ｂを構成する複数の金属層の各々は、寸法および／または材質が非対称となるよう設定することも可能である。例えば、第一メタライズ層６ａとして図７に記載の構成を採用し、第二メタライズ層６ｂとして図３の構成を採用しても良い。すなわち、金属層６ａγの帯幅のみをろう材層７と同一とし、他の金属層の帯幅は金属層６ａγよりも大きく且つ互いに同一として良い。
　また、メタライズ層６を構成する金属層６ａα、６ａβ、６ａγ、６ｂα、６ｂβ、６ｂγは各々、積層位置がろう材層７から遠い金属層ほど、ろう材層７を構成するろう材に対する低い濡れ性を有することが好ましい。例えば、金属層６ａβのろう材に対する濡れ性は、金属層６ａγのろう材に対する濡れ性よりも低いことが好ましい。このような構成によれば、より一層、ろう材層７の過剰な濡れ広がりを抑制できる。
　上記各実施形態においては蓋体３がガラス製である場合を例示したが、蓋体３は、例えば、セラミックス（特には単結晶セラミックス）や、樹脂（特には耐熱樹脂）などの他の任意の材質で構成して良い。
（実施例）
　以下、本発明に係るパッケージのシミュレーション結果を実施例として説明する。なお、以下の実施例は単なる例示であって、本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
　以下の通り、モデリングおよびシミュレーションを行った。なお、モデリングおよびシミュレーションはＡＮＳＹＳ社製ＡＮＳＹＳ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌを用いて行った。まず、ＳｉＯ２を６４質量％、Ａｌ２Ｏ３を６．４質量％、Ｂ２Ｏ３を２１．５質量％、Ｎａ２Ｏを６．２質量％、Ｋ２Ｏを１．９質量％含有し、歪点が４２７℃であるガラスを蓋体３の弾性モデルとして用意し、それを使って表１に示す実施例１～６及び比較例１の７つの試料（接合材付き蓋体）を作製した。具体的には、まず表１に記載の各寸法条件となるようメタライズ層６をモデリングした（ガラス製の蓋体上にメタライズ層を形成した）。なお、メタライズ層６は、金属層６ａαをＣｒ層、金属層６ａβをＮｉ層、金属層６ａγをＡｕ層としてモデリングした。次に、３０℃から３００℃にまで昇温した状態において、Ａｕを８０質量％、Ｓｎを２０質量％含むろう材をメタライズ層６の上に塗布し、その後、３０℃にまで降温することによりろう材層７を形成した態様をモデリングし、シミュレーションを行った。すなわち、このようにして得られたモデルにおける蓋体３の最大引張応力値を算出した。なお、蓋体３の２０～４００℃における線熱膨張係数は４．２×１０－６／℃、ろう材層７の２０～４００℃における線熱膨張係数は１７．５×１０－６／℃、Ｃｒ層の２０～４００℃における線熱膨張係数は６．２×１０－６／℃、Ｎｉ層の２０～４００℃における線熱膨張係数は１３．３×１０－６／℃、Ａｕ層の２０～４００℃における線熱膨張係数は１４．２×１０－６／℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　実施例１～６のシミュレーション結果は何れも、比較例１のシミュレーション結果よりも引張応力が小さく、蓋体の破損等を抑制可能と推定される。
　本発明のパッケージおよびパッケージ製造方法は、例えば、各種素子を封止したパッケージおよびその製造方法等として利用可能である。
１　パッケージ
２　基材
２Ｓ　壁部
２Ｅ　頂端部
３　蓋体
４　接合層
５　電子素子
６　メタライズ層
６ａ　第一メタライズ層
６ｂ　第二メタライズ層
７　ろう材層 

Claims (19)

  1. 　基材と、蓋体と、前記基材に前記蓋体を接合する接合層とを備えたパッケージであって、
    　前記接合層は、
    　　前記蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に形成された第一メタライズ層と、
    　　前記蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層されたろう材層と、を備え、
    　前記第一メタライズ層の前記蓋体との接合面における帯幅が、前記ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とする、パッケージ。
  2. 　前記蓋体はガラス製であり、
    　前記第一メタライズ層の前記蓋体との接合面における帯幅が、前記ろう材層の帯幅の１．０２５～２．０倍である、請求項１に記載のパッケージ。
  3. 　前記第一メタライズ層は、線熱膨張係数の異なる複数種の金属層を積層して備える、請求項１または２に記載のパッケージ。
  4. 　前記複数種の金属層は各々、積層位置が前記蓋体に近いほど、前記蓋体との２０～４００℃における線熱膨張係数の差が小さい、請求項３に記載のパッケージ。
  5. 　前記第一メタライズ層は前記複数種の金属層として、
    　　前記蓋体と接合する第一金属層と、
    　　前記第一金属層よりもろう材層側に設けられた第二金属層とを備え、
    　前記第一金属層の帯幅が前記第二金属層の帯幅よりも大きい、請求項３または４に記載のパッケージ。
  6. 　前記第一金属層の表面のうち前記第二金属層からはみ出した部分に濡れ防止層が設けられている、請求項５に記載のパッケージ。
  7. 　前記濡れ防止層は、前記第一金属層を構成する金属の酸化物により構成される、請求項６に記載のパッケージ。
  8. 　前記第一メタライズ層は、前記複数の金属層として前記蓋体側から順に、Ｃｒ層、Ｎｉ層、およびＡｕ層を備える、請求項３～７の何れか一項に記載のパッケージ。
  9. 　前記接合層は、前記基材に、所定帯幅を有する枠状に形成された第二メタライズ層をさらに備え、
    　前記ろう材層が前記第一メタライズ層と第二メタライズ層との間に挟まれている、請求項１～８の何れか一項に記載のパッケージ。
  10. 　前記第二メタライズ層の前記基材との接合面における帯幅が、前記ろう材層の帯幅よりも大きい、請求項９に記載のパッケージ。
  11. 　前記第二メタライズ層の前記基材との接合面における帯幅が、前記第一メタライズ層の前記蓋体との接合面における帯幅の０．９～１．１倍である、請求項９または１０に記載のパッケージ。
  12. 　前記蓋体の前記第一メタライズ層が積層された主表面における最大引張応力が１０００ＭＰａ以下である、請求項１～１１の何れか一項に記載のパッケージ。
  13. 　前記第一メタライズ層の厚みが１～４μｍであり、
    　前記ろう材層の厚みが５～５０μｍである、請求項１～１２の何れか一項に記載のパッケージ。
  14. 　前記蓋体は、ＳｉＯ２を５５～７５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１～１０質量％、Ｂ２Ｏ３を１０～３０質量％、ＣａＯを０～５質量％、ＢａＯを０～５質量％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを１．０～１５質量％含有するガラスから成り、厚みが３０～５００μｍの平板状である、請求項１～１３の何れか一項に記載のパッケージ。
  15. 　前記ろう材層が、Ａｕを１０～８０質量％、Ｓｎを９０～２０質量％含有する金属ろう材である、請求項１～１４の何れか一項に記載のパッケージ。
  16. 　前記基材は、開口を構成する壁部を有する容器状を成し、
    　前記蓋体は、前記開口を封鎖し、
    　前記接合層は、前記壁部の頂端部と前記蓋体との間に設けられ、
    　前記基材内に収容された電子素子をさらに備える、請求項１～１５の何れか一項に記載のパッケージ。
  17. 　ガラス製の蓋体と基材とを接合する接合工程を備えた、パッケージ製造方法であって、
    　前記接合工程は、
    　　前記蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に第一メタライズ層を積層する工程と、
    　　ろう材層を前記蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層する工程と、を備え、
    　　前記蓋体との接合面における前記第一メタライズ層の帯幅が前記ろう材層の帯幅よりも大きくなるよう、前記第一メタライズ層および前記ろう材層を形成する、パッケージ製造方法。
  18. 　蓋体と、前記蓋体を他部材に接合するための接合層とを備えた接合材付き蓋体であって、
    　前記接合層は、
    　　前記蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に形成された第一メタライズ層と、
    　　前記蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層されたろう材層と、を備え、
    　前記第一メタライズ層の前記蓋体との接合面における帯幅が、前記ろう材層の帯幅よりも大きいことを特徴とする、接合材付き蓋体。
  19. 　ガラス製の蓋体と、前記蓋体を他部材に接合するための接合層とを備えた接合材付き蓋体の製造方法であって、
    　前記蓋体の主表面に、所定帯幅を有する枠状に第一メタライズ層を積層する工程と、
    　ろう材層を前記蓋体とは逆側において前記第一メタライズ層に積層する工程と、を備え、
    　前記蓋体との接合面における前記第一メタライズ層の帯幅が前記ろう材層の帯幅よりも大きくなるよう、前記第一メタライズ層および前記ろう材層を形成する、接合材付き蓋体の製造方法。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7439039B2 (ja) * 2020-12-25 2024-02-27 クアーズテック合同会社 シリカ部材及びｌｅｄ装置
US20230028070A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Absolics Inc. Substrate comprising a lid structure, package substrate comprising the same and semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200093A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Murata Mfg Co Ltd 中空型の電子部品
JP2013026919A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Seiko Instruments Inc 電子デバイスパッケージの製造方法、電子デバイスパッケージ及び発振器
JP2014236202A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 旭硝子株式会社 発光装置
WO2015046209A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 京セラ株式会社 蓋体、パッケージおよび電子装置
JP2017527113A (ja) * 2014-08-11 2017-09-14 レイセオン カンパニー 応力低減レイヤを有する密封されたパッケージ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050029666A1 (en) * 2001-08-31 2005-02-10 Yasutoshi Kurihara Semiconductor device structural body and electronic device
US8222116B2 (en) * 2006-03-03 2012-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
CN105051889B (zh) 2013-03-21 2018-10-16 日本碍子株式会社 陶瓷封装体及电子器件
JP5795050B2 (ja) * 2013-12-27 2015-10-14 田中貴金属工業株式会社 気密封止パッケージ部材及びその製造方法、並びに、該気密封止パッケージ部材を用いた気密封止パッケージの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200093A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Murata Mfg Co Ltd 中空型の電子部品
JP2013026919A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Seiko Instruments Inc 電子デバイスパッケージの製造方法、電子デバイスパッケージ及び発振器
JP2014236202A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 旭硝子株式会社 発光装置
WO2015046209A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 京セラ株式会社 蓋体、パッケージおよび電子装置
JP2017527113A (ja) * 2014-08-11 2017-09-14 レイセオン カンパニー 応力低減レイヤを有する密封されたパッケージ

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