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氣密封用蓋帽及其制造方法

文檔序號(hào):6842887閱讀:305來源:國(guó)知局
專利名稱:氣密封用蓋帽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣密封用蓋帽及其制造方法,特別涉及在用于容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽及其制造方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)有,對(duì)用來除去移動(dòng)電話的雜音等的SAW濾波器(表面彈性波濾波器)或石英振子等電子器件進(jìn)行氣密封時(shí)使用的SMD(SurfaceMount Device)封包(表面安裝器件封包)等電子器件收容封包是已知的。在比如特開2000-150687中就公開了這樣的電子器件收容封包。而在對(duì)這樣的電子器件收容封包進(jìn)行氣密封時(shí),就使用了氣密封用蓋帽。
圖17是表示現(xiàn)有的容納電子器件用電子器件收容封包整體結(jié)構(gòu)一個(gè)例子的截面圖。參照?qǐng)D17,按照現(xiàn)有的例子,在電子器件收容封包中,在絕緣陶瓷基板101的端部表面上形成絕緣陶瓷的框架102,構(gòu)成收容空間。在位于由陶瓷框架102包圍的收容空間內(nèi)的陶瓷基板101上,通過突起104安裝著石英振子等電子器件105。在陶瓷框架102上,通過作為密封材料的焊劑層103與氣密封用蓋帽部件111接合。
覆蓋著氣密封用蓋帽部件111的整個(gè)表面,形成了鍍鎳層112。而覆蓋著整個(gè)鍍鎳層112的表面上,形成鍍金層113。設(shè)置鍍金層113是為了改善與由金-錫焊劑組成的焊劑層103的接合性,設(shè)置鍍鎳層112是作為鍍金層113的襯襯底鍍層。
下面,參照?qǐng)D18和圖19,說明如圖17中所示的電子器件收容封包中使用的氣密型封包的制造過程。
首先,如在圖18中所示,通過壓力加工得到由板狀的鐵-鎳-鈷(Fe-Ni-Co)合金組成的氣密封用蓋帽部件111。然后,在氣密封用蓋帽部件111的整個(gè)表面上形成鍍鎳層112作為襯底鍍層,然后覆蓋著鍍鎳層112的整個(gè)表面,形成鍍金層113。
然后,如在圖19中所示,在氣密封用蓋帽部件111的鍍金層113的表面當(dāng)中,在與陶瓷框架102接合的部分,臨時(shí)焊接由金-錫(Au-Sn)焊劑組成的焊劑層103。然后,如在圖17中所示,配置在氣密封用蓋帽部件111上臨時(shí)焊接的焊劑層103,使其與通過突起104安裝了電子器件105的陶瓷基板101上的陶瓷框架102的上面相接觸。然后,通過將焊劑層103熔融,使氣密封用蓋帽部件111和陶瓷框架102的上表面接合。如此就形成了如圖17所示的現(xiàn)有的電子器件收容封包。
但是,在如圖17中所示的現(xiàn)有的電子器件收容封包中,由于基板側(cè)是由陶瓷基板101和陶瓷框架102的兩層結(jié)構(gòu)組成,增加了部件的數(shù)量,因此是不合適的。
因此,目前提出了一種電子器件收容封包,在將基板制成單層的同時(shí),通過使氣密封用蓋帽具有內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)來削減部件的數(shù)目。圖20是表示按照現(xiàn)有的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包的截面圖。參照?qǐng)D20,在此按照現(xiàn)有的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包當(dāng)中,基板由單層的絕緣陶瓷基板131構(gòu)成。在陶瓷基板131的預(yù)定區(qū)域,通過突起133安裝著石英振子等電子器件134。通過由金-錫(Au-Sn)焊劑組成的焊劑層132,安裝上具有內(nèi)腔(凹部)的氣密封用蓋帽部件141,使得將陶瓷基板131密封起來。覆蓋氣密封用蓋帽部件141的整個(gè)表面地形成了鍍鎳層142作為襯底鍍層。然后再覆蓋此鍍鎳層142的整個(gè)表面地形成鍍金層143。
按照在圖20上所示的現(xiàn)有的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包,其制造方法是,首先在如圖21中所示的第一拉深工序中,形成具有凸緣141a和內(nèi)腔(凹部)160的氣密封用蓋帽部件141的大致的結(jié)構(gòu)。然后,通過進(jìn)行圖22中所示的第二拉深工序和在圖23中所示的第三拉深工序,形成如圖23所示的包括具有平坦部141c的凸緣141a的氣密封用蓋帽部件141。
接著,如在圖24中所示,覆蓋著氣密封用蓋帽部件141的整個(gè)表面地形成鍍鎳層142,作為襯底鍍層,然后,覆蓋鍍鎳層142的整個(gè)表面地形成鍍金層143。
再以后,如在圖25中所示,在與氣密封用蓋帽部件141的凸緣141a相對(duì)應(yīng)的鍍金層143上,臨時(shí)焊接上由金-錫焊劑組成的焊劑層132。接著就如在圖20中所示,配置在氣密封用蓋帽部件141上臨時(shí)焊接的焊劑層132,使得與通過突起133安裝了電子器件134的陶瓷基板131的上表面接觸。隨后,通過將焊劑層132熔融,使氣密封用蓋帽部件141與陶瓷基板131的上表面接合。如此就形成了如圖20所示的現(xiàn)有的電子器件收容封包。
但是,在如圖17中所示的現(xiàn)有例子的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽和在圖20中所示的現(xiàn)有例子的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽當(dāng)中,分別存在著如圖26和圖27中所示的問題。
首先,在如圖17中所示的現(xiàn)有例子的氣密封用蓋帽部件111中,在氣密封用蓋帽部件111的整個(gè)表面上,是通過作為襯底鍍層的鍍鎳層112形成鍍金層113。由于此鍍金層113與由金-錫焊劑組成的焊劑層103具有良好的浸潤(rùn)性,如圖26中所示,焊劑層103會(huì)流入容納電子器件105的一側(cè),造成不便。當(dāng)發(fā)生這樣的焊劑層103向內(nèi)流入時(shí),此流入的焊劑層103有時(shí)會(huì)散布到電子器件105一側(cè),使電子器件105和焊劑層103接觸。在此情況下,電子器件105的元件特性劣化就成為問題。
按照如圖20中所示的現(xiàn)有另外例子的具有內(nèi)腔的氣密封用蓋帽部件141,由于也是通過作為襯底鍍層的鍍鎳層142在整個(gè)表面上形成鍍金層143,在通過焊劑層132將氣密封用蓋帽部件141密封在陶瓷基板131上時(shí),會(huì)如圖27所示,焊劑層132會(huì)蔓延到氣密封用蓋帽部件141的內(nèi)表面上。當(dāng)焊劑層132蔓延到氣密封用蓋帽部件141的內(nèi)表面上時(shí),有時(shí)此蔓延過來的焊劑層132會(huì)散布在電子器件134一側(cè),造成焊劑層132和電子器件134的接觸。在此情況下,會(huì)產(chǎn)生電子器件134的元件性能降低的問題。
而在如圖20中所示的現(xiàn)有的另外例子的具有內(nèi)腔的氣密封用蓋帽部件141中,由于通過如圖21~圖23所示的現(xiàn)有的一般拉深工序形成凸緣141a,所以凸緣141a的密封側(cè)內(nèi)面的拐角141b處成為具有圓形。這就是說,為了加大凸緣141a的密封側(cè)內(nèi)面拐角141b的曲率半徑,就要縮短凸緣141a平坦部141c的長(zhǎng)度,這是不合適的。當(dāng)縮短凸緣141a平坦部141c的長(zhǎng)度時(shí),由于密封面的長(zhǎng)度縮短,會(huì)產(chǎn)生密封性能惡化的問題。在此情況下,為了改善密封性能,當(dāng)要加大凸緣141a的平坦部141c的長(zhǎng)度時(shí),就要加大氣密封用蓋帽部件141的外形尺寸,結(jié)果就產(chǎn)生很難實(shí)現(xiàn)小型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的,就是提供一種氣密封用蓋帽,能夠抑制由于焊劑等密封材料與封包內(nèi)的電子器件接觸而引起的電子器件的性能劣化。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種氣密封用蓋帽,能夠在提高密封性能的同時(shí)做到小型化。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種氣密封用蓋帽的制造方法,使得很容易制造出能夠抑制由于焊劑等密封材料與封包內(nèi)的電子器件接觸而引起的電子器件的性能劣化的氣密封用蓋帽。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種氣密封用蓋帽的制造方法,使得很容易制造出在提高密封性能的同時(shí),還能夠做到小型化的氣密封用蓋帽。
按照本發(fā)明的第一方面的氣密封用蓋帽,是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽,具有氣密封用蓋帽部件;至少在形成氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)形成的第一鍍層;以及在配置氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi)形成的、包括與密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好的第二鍍層。
在按照此第一方面的氣密封用蓋帽中,如上所述,由于在至少氣密封用蓋帽部件的密封材料形成的區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一鍍層的同時(shí),在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi),設(shè)置了與密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好的第二鍍層,所以在用密封材料密封此氣密封用蓋帽時(shí),焊劑等密封材料就難以流入比在配置了密封材料區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)配置的第二鍍層浸潤(rùn)性能差的第一鍍層內(nèi),所以就能夠抑制密封材料流入封包內(nèi)。由此,就能夠抑制由于密封材料流入封包內(nèi)而造成的密封材料與封包內(nèi)電子器件接觸之類的不當(dāng)。結(jié)果就能夠抑制由于密封材料與封包內(nèi)電子器件接觸而引起的電子器件性能的劣化。由于抑制了密封材料流到密封面以外的區(qū)域,就能夠減少密封材料的用量。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,電子器件收容封包優(yōu)選包括陶瓷基板和在此陶瓷基板表面的預(yù)定區(qū)域上構(gòu)成收容空間的陶瓷框架,在陶瓷框架的表面上,通過密封材料安裝上氣密封用蓋帽部件。按照這樣的結(jié)構(gòu),在陶瓷框架上安裝氣密封用蓋帽部件的結(jié)構(gòu)中,能夠很容易地抑制密封材料流入封包內(nèi)。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,氣密封用蓋帽部件優(yōu)選包括凹部和在凹部?jī)啥嗽O(shè)置的凸緣部,凸緣部的密封內(nèi)表面拐角處的曲率半徑在0.1mm以下。按照這樣的結(jié)構(gòu),由于凸緣部的密封面(平坦部)的長(zhǎng)度增大,就能夠提高密封性能。而在具有與現(xiàn)有的密封內(nèi)表面拐角部有大曲率半徑形狀的凸緣部相同的平坦部(密封面)長(zhǎng)度下,在形成的凸緣所包括的密封內(nèi)表面的拐角具有本發(fā)明的0.1mm以下的小曲率半徑的情況下,凹部的內(nèi)容積就能夠比現(xiàn)有更大。由此,在收容與現(xiàn)有相同的電子器件的情況下,能夠使用外形尺寸比現(xiàn)有更小的氣密封用蓋帽部件,所以就能夠使封包小型化。
在此情況下,電子器件收容封包包括陶瓷基板,在陶瓷基板的表面上通過密封材料安裝具有凹部的氣密封用蓋帽部件。按照這樣的結(jié)構(gòu),在陶瓷基板上安裝了具有凹部的氣密封用蓋帽部件的結(jié)構(gòu)中,能夠很容易地抑制密封材料流入封包內(nèi)。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,第一鍍層優(yōu)選是鍍鎳層,而第二鍍層優(yōu)選是鍍金層。按照這樣的結(jié)構(gòu),在用密封材料密封氣密封用蓋帽時(shí),很容易就能夠抑制浸潤(rùn)性能比鍍金層差的鍍鎳層構(gòu)成的密封材料流入封包內(nèi)。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,第一鍍層可以具有比第二鍍層更厚的厚度。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,密封材料優(yōu)選含有金-錫焊劑。按照這樣的結(jié)構(gòu),對(duì)鍍金層的浸潤(rùn)性能更好,而且能夠很容易地得到對(duì)鍍鎳層浸潤(rùn)性能不好的密封材料。
在按照上述第一方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,氣密封用蓋帽部件也可以由Fe-Ni-Co合金組成。
按照本發(fā)明第二方面的氣密封用蓋帽,包括作為在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的凹部和在凹部?jī)啥嗽O(shè)置的凸緣部,此凸緣部密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑在0.1mm以下。
在按照本發(fā)明第二方面的氣密封用蓋帽當(dāng)中,由于如上所述,凸緣部密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑在0.1mm以下,由于凸緣部的密封面(平坦部)的長(zhǎng)度增大,就能夠提高密封性能。而在具有與現(xiàn)有的密封內(nèi)表面大曲率半徑拐角形狀的凸緣相同的平坦部(密封面)的長(zhǎng)度下,在形成的凸緣所包括的密封內(nèi)表面的拐角具有本發(fā)明的0.1mm以下的小曲率半徑的情況下,凹部的內(nèi)容積就能夠比現(xiàn)有更大。由此,在收容與現(xiàn)有相同的電子器件的情況下,能夠使用外形尺寸比現(xiàn)有更小的氣密封用蓋帽部件,所以就能夠使封包小型化。
在此情況下,氣密封用蓋帽也可以由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
按照本發(fā)明第3方面的氣密封用蓋帽的制造方法,是一種在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,包括形成氣密封用蓋帽部件的工序、在氣密封用蓋帽部件的實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面上形成第一鍍層和形成含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好材料的第二鍍層的工序、以及除去第二鍍層中位于配置有密封材料的區(qū)域以外的區(qū)域中的部分的工序。
在按照本發(fā)明第3方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,在如上所述在氣密封用蓋帽部件表面的實(shí)質(zhì)整個(gè)表面上形成第一鍍層和含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好的材料的第二鍍層以后,除去第二鍍層中位于配置有密封材料的區(qū)域以外區(qū)域的部分,在配置氣密封用蓋帽部件的區(qū)域上形成第二鍍層的同時(shí),能夠在形成氣密封用蓋帽部件的第二鍍層區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi),形成含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第二鍍層差的材料的第一鍍層。由此,在用密封材料密封氣密封用蓋帽的時(shí)候,由于密封材料難以流入配置有密封材料區(qū)域以外的區(qū)域中配置的、浸潤(rùn)性能不好的第一鍍層中。因此,就能夠抑制由于密封材料流入封包內(nèi)所引起的密封材料和封包內(nèi)電子器件接觸的不適當(dāng)?shù)那闆r。結(jié)果,就能夠抑制由于密封材料與封包內(nèi)電子器件接觸而引起的電子器件特性的劣化。由于抑制了密封材料流到密封面以外的區(qū)域內(nèi),所以能夠減少密封材料的用量。
按照本發(fā)明第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法,是用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,包括形成氣密封用蓋帽部件的工序、在氣密封用蓋帽部件的實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面上形成第一鍍層的工序以及在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域形成含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好材料的第二鍍層的工序。
在按照本發(fā)明第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,如上所述,在氣密封用蓋帽部件表面的實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面上形成第一鍍層以后,由于在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi)形成了含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好的材料的第二鍍層,因此能夠在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域形成浸潤(rùn)性能良好的第二鍍層的同時(shí),還能夠在形成氣密封用蓋帽部件的第二鍍層區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi),形成含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第二鍍層差的材料的第一鍍層。由此,在用密封材料密封氣密封用蓋帽時(shí),由于密封材料難以流入在配置了密封材料區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)配置的含有浸潤(rùn)性能差的第一鍍層中,就能夠抑制密封材料流入封包內(nèi)。為此,就能夠抑制由于密封材料流入封包內(nèi)所引起的密封材料和封包內(nèi)電子器件接觸的不合適情況的發(fā)生。結(jié)果就能夠抑制由于密封材料和封包內(nèi)電子器件接觸所引起的電子器件性能的劣化。由于抑制了密封材料流到密封面以外的區(qū)域,因此就減少了密封材料的用量。
在按照上述第3或第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,形成氣密封用蓋帽部件的工序,優(yōu)選包括在板狀的氣密封用蓋帽部件上不形成凸緣部地形成凹部的第一拉深工序、通過在凹部的兩端進(jìn)行壓印加工,在凹部的兩端形成凸緣部的同時(shí),使凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑在0.1mm以下的第二拉深工序。按照這樣的結(jié)構(gòu),由于形成的氣密封用蓋帽部件具有密封面的長(zhǎng)度比較大的凸緣部,所以能夠提高密封性能。在平坦部(密封面)的長(zhǎng)度與現(xiàn)有的密封內(nèi)表面拐角部曲率半徑比較大的凸緣部相同時(shí),在形成的凸緣部包括具有本發(fā)明的0.1mm以下小曲率半徑的密封內(nèi)表面的拐角部的情況下,就能夠使凹部的容積比現(xiàn)有更大。由此,在容納與現(xiàn)有同樣的電子器件的情況下,就能夠使氣密封用蓋帽部件的外形尺寸比現(xiàn)有更小,也就能夠使封包小型化。
在按照上述第3或第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,第一鍍層優(yōu)選是鍍鎳層,第二鍍層優(yōu)選是鍍金層。按照這樣的結(jié)構(gòu),在用密封材料密封氣密封用蓋帽時(shí),能夠很容易地抑制對(duì)鍍鎳層的浸潤(rùn)性能比對(duì)鍍金層差的密封材料流入封包內(nèi)。
在按照上述第3或第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,密封材料優(yōu)選含有金-錫焊劑。按照這樣的結(jié)構(gòu),能夠很容易地得到對(duì)鍍金層的浸潤(rùn)性能好,而對(duì)鍍鎳層的浸潤(rùn)性能差的密封材料。
在按照上述第3或第4方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,氣密封用蓋帽部件也可以由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
按照本發(fā)明第5方面的氣密封用蓋帽的制造方法,是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,包括在板狀的氣密封用蓋帽部件上不形成凸緣部地形成凹部的第一拉深工序,以及通過在凹部的兩端進(jìn)行壓印加工,在凹部的兩端形成凸緣部的同時(shí),使凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑在0.1mm以下的第二拉深工序。
在按照此第5方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,由于通過如上所述的第一和第二拉深工序,很容易地使形成的氣密封用蓋帽部件具有密封面長(zhǎng)度很大的凸緣部,因此能夠提高密封性能。在平坦部(密封面)的長(zhǎng)度與現(xiàn)有的密封內(nèi)表面拐角部曲率半徑比較大的凸緣部相同時(shí),在形成的凸緣部包括具有本發(fā)明的0.1mm以下小曲率半徑的密封內(nèi)表面的拐角部的情況下,就能夠使凹部的容積比現(xiàn)有更大。由此,在容納與現(xiàn)有同樣的電子器件的情況下,就能夠使氣密封用蓋帽部件的外形尺寸比現(xiàn)有更小,也就能夠使封包小型化。
在按照上述第5方面的氣密封用蓋帽的制造方法中,氣密封用蓋帽部件也可以由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。


圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子器件收容封包整體結(jié)構(gòu)的截面圖;圖2是說明按照如圖1所示的第一實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖3是說明按照如圖1所示的第一實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法的截面圖;
圖4是說明按照如圖1所示的第一實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖5是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包整體結(jié)構(gòu)的截面圖;圖6是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖7是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖8是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖9是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖10是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖11是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖12是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法一個(gè)例子的截面圖;圖13是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法另外例子的截面圖;圖14是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法另外例子的截面圖;圖15是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法另外例子的截面圖;圖16是說明按照如圖5所示的第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法另外例子的截面圖;圖17是表示按照現(xiàn)有一個(gè)例子的電子器件收容封包整體結(jié)構(gòu)的截面圖;圖18是說明按照如圖17所示的一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖19是說明按照如圖17所示的一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖20是表示按照現(xiàn)有另外一個(gè)例子的電子器件收容封包整體結(jié)構(gòu)的截面圖;圖21是說明按照如圖20所示的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖22是說明按照如圖20所示的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖23是說明按照如圖20所示的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖24是說明按照如圖20所示的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖25是說明按照如圖20所示的另外一個(gè)例子的電子器件收容封包制造方法的截面圖;圖26是說明按照如圖17中所示的現(xiàn)有一個(gè)例子的電子器件收容封包的問題的截面圖;圖27是說明按照如圖20中所示的現(xiàn)有另外一個(gè)例子的電子器件收容封包的問題的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面基于

將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)參照?qǐng)D1,在按照此第一實(shí)施方式的電子器件收容封包中,在由氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的陶瓷基板1的表面上的預(yù)定區(qū)域上,形成由氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的陶瓷框架2,從而構(gòu)成收容空間。而在位于由陶瓷框架2所包圍的收容空間內(nèi)的陶瓷基板1上,通過突起4安裝著石英振子等電子器件5。在陶瓷框架2上,通過由金-錫焊劑(比如20Au-Sn焊劑)形成的焊劑層3,與氣密封用蓋帽部件11接合。此氣密封用蓋帽部件11是由Fe-Ni-Co(鐵-鎳-鈷)合金構(gòu)成的。
在此,在第一實(shí)施方式中,覆蓋著氣密封用蓋帽部件11表面的整個(gè)表面上,形成厚度大約2μm的鍍鎳層12。在鍍鎳層12的表面上,只是在配置有焊劑層3的區(qū)域內(nèi),形成厚度為大約0.05μm的鍍金層13。鍍金層13與由金-錫焊劑組成的焊劑層3具有良好的浸潤(rùn)性能,與鍍金層13相比,鍍鎳層12對(duì)由金-錫焊劑組成的焊劑層3的浸潤(rùn)性能就比較差。此鍍鎳層12是本發(fā)明的“第一鍍層”的一個(gè)例子,鍍金層13則是本發(fā)明的“第二鍍層”的一個(gè)例子。并且,焊劑層3是本發(fā)明的“密封材料”的一個(gè)例子。作為第一鍍層另外的例子有鍍鎳.磷層,作為第二鍍層另外的例子有鍍金-鈷層和鍍金-鎳層。作為密封材料另外的例子,有Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu等無鉛焊劑或Sn-Pb焊劑等。形成鍍層可以用電解電鍍法,也可以用非電解電鍍法。
下面參照?qǐng)D1~圖4,說明按照第一實(shí)施方式的電子器件收容封包的制造方法。
首先如在圖2中所示,通過將由鐵-鎳-鉆合金構(gòu)成的板卷材進(jìn)行壓制加工沖壓,形成由鐵-鎳-鈷合金構(gòu)成的氣密封用蓋帽部件11。在此氣密封用蓋帽部件11表面的整個(gè)表面上,形成厚度大約2μm的鍍鎳層。然后覆蓋著鍍鎳層12的整個(gè)表面上形成厚度大約0.05μm的鍍金層13。
然后,如圖3所示,在鍍金層13的表面上的預(yù)定區(qū)域內(nèi),配置由金-錫焊劑(比如20Au-Sn焊劑)組成的焊劑層3。然后在大約280℃以上,將焊劑層3相對(duì)于氣密封用蓋帽部件11臨時(shí)焊接。之后,以焊劑層為保護(hù)膜,使用Au剝離液,除去位于焊劑層3形成的區(qū)域以外的鍍金層13。由此,得到如圖4所示的形狀。如此就得到了按照第一實(shí)施方式的氣密封用蓋帽。
然后,如在圖1中所示,配置臨時(shí)焊接在氣密封用蓋帽部件11上的焊劑層3,使之與通過突起4安裝了電子器件5的陶瓷基板1上的陶瓷框架2的上表面接觸。然后,在大約280℃以上的溫度下,通過熔融焊劑層3,使氣密封用蓋帽部件11與陶瓷框架2的上表面接合。如此就形成了按照?qǐng)D1所示的第一實(shí)施方式的電子器件收容封包。
在第一實(shí)施方式中,在如上所述的配置了氣密封用蓋帽部件11的金-錫焊劑組成的焊劑層3的區(qū)域內(nèi)形成與焊劑層3浸潤(rùn)性能良好的鍍金層13的同時(shí),在配置了焊劑層以外的區(qū)域內(nèi),在表面上露出形成了與焊劑層3的浸潤(rùn)性能比鍍金層13差的鍍鎳層12,因此,在用由金-錫焊劑構(gòu)成的焊劑層3來密封氣密封用蓋帽部件11時(shí),焊劑層3就難以流入比鍍金層13的浸潤(rùn)性能差的鍍鎳層12上。因?yàn)橛纱四軌蛞种坪竸?流入封包內(nèi),就能夠抑制由于焊劑層3流入封包內(nèi)而引起的焊劑層3與封包內(nèi)電子器件5接觸的不合適的情況。結(jié)果,就能夠抑制由于焊劑層3與封包內(nèi)電子器件5接觸所引起的電子器件5性能的劣化。
在第一實(shí)施方式中,由于如上所述抑制了焊劑層3流入密封面以外的區(qū)域,就能夠減少焊劑層3的用量。
(第二實(shí)施方式)參照?qǐng)D5,說明在此第二實(shí)施方式中,具有內(nèi)腔部(凹部)的氣密封用蓋帽適合使用本發(fā)明情況的例子。
具體說來,在按照此第二實(shí)施方式的電子器件收容封包中,在由氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的陶瓷基板31上,通過由金-錫焊劑(比如20Au-Sn焊劑)構(gòu)成的焊劑層32,與具有凹部的氣密封用蓋帽部件41接合。在封包內(nèi)陶瓷基板31的表面上,通過突起33,安裝著石英振子等電子器件34。
在此,在第二實(shí)施方式中,在具有內(nèi)腔部分的氣密封用蓋帽部件41表面的整個(gè)表面上,形成厚度大約2μm的鍍鎳層42。而在鍍鎳層42表面上配置了焊劑層32的區(qū)域內(nèi),形成厚度大約0.05μm的鍍金層43。鍍金層43與由金-錫焊劑32構(gòu)成的焊劑層的浸潤(rùn)性能良好,與鍍金層43相比,鍍鎳層42與由金-錫焊劑構(gòu)成的焊劑層32的浸潤(rùn)性能差。這樣的鍍鎳層42是本發(fā)明的“第一鍍層”的一個(gè)例子,而鍍金層43是本發(fā)明的“第二鍍層”的一個(gè)例子,焊劑層32是本發(fā)明的“密封材料”的一個(gè)例子。
在第二實(shí)施方式中,氣密封用蓋帽部件41的凸緣部41a的密封內(nèi)表面的拐角部41b具有曲率半徑大于約0mm,而且在大約0.1mm以下的極小的曲率半徑。
在第二實(shí)施方式中,在如上所述配置了氣密封用蓋帽部件41的金-錫焊劑構(gòu)成的焊劑層32的區(qū)域內(nèi)形成鍍金層43的同時(shí),在此以外的區(qū)域內(nèi),通過形成對(duì)焊劑層32的浸潤(rùn)性能比鍍金層43差的鍍鎳層42,使得在使用由金-錫焊劑構(gòu)成的焊劑層32密封氣密封用蓋帽部件41時(shí),由金-錫焊劑構(gòu)成的焊劑層32難以流入浸潤(rùn)性能差的鍍鎳層42中。由此,由于能夠抑制焊劑層32流入封包內(nèi),就能夠抑制由于焊劑層32流入封包內(nèi)所引起的焊劑層32與封包內(nèi)電子器件34接觸而產(chǎn)生的不合適的情況。結(jié)果,就能夠抑制由于焊劑層32與封包內(nèi)電子器件34接觸所引起的電子器件34性能的劣化。
在第二實(shí)施方式中,如上所述,因?yàn)榭梢种坪竸?2流出到密封面以外的區(qū)域內(nèi),所以可減少焊劑層32的量。
在第二實(shí)施方式中,通過將氣密封用蓋帽部件41的凸緣部41a的密封內(nèi)表面拐角部41b的曲率半徑制成比0mm大,且在大約0.1mm以下,因此與在圖20上所示的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比,使凸緣部41a的平坦部(密封面)41c的長(zhǎng)度增大,能夠提高密封性能。
下面,參照?qǐng)D5~圖12,說明按照第二實(shí)施方式的電子器件收容封包的制造方法。
首先,如在圖6中所示,作為第一拉深工序,將構(gòu)成氣密封用蓋帽部件41的、由鐵-鎳-鉆合金構(gòu)成的板卷材進(jìn)行壓力加工,不形成凸緣部地形成內(nèi)腔(凹部)60。
然后,如在圖7中所示,作為第二拉深工序,通過進(jìn)行壓印加工,在內(nèi)腔60的兩端形成凸緣部41a。通過在圖6中所示的第一拉深工序和在圖7中所示的第二拉深工序,形成具有大于0mm,且在大約0.1mm以下的曲率半徑極小的密封內(nèi)表面拐角部41b。
在此,由于密封內(nèi)表面拐角部41b的曲率半徑極小,在0.1mm以下,如上所述,其平坦部(密封面)41c的長(zhǎng)度比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)。在此情況下,當(dāng)形成第二實(shí)施方式的凸緣部41a的平坦部41c,其長(zhǎng)度與比如在圖23中所示的現(xiàn)有的凸緣部141a的平坦部141c的長(zhǎng)度相同時(shí),如在圖8中所示,內(nèi)腔60的容積就增大。因此,如果形成按照?qǐng)D8中所示的第二實(shí)施方式的氣密封用蓋帽部件41,其外形尺寸與在圖23中所示的現(xiàn)有的具有內(nèi)腔部分160的氣密封用蓋帽部件141相同,就能夠使內(nèi)腔60的容積大于在圖23中所示的內(nèi)腔160的容積。從而,在容納與現(xiàn)有相同的電子器件的情況下,就能夠使用外形尺寸更小的氣密封用蓋帽,能夠使封包小型化。
在完成了圖7所示的第二拉深工序以后,如在圖9中所示,在氣密封用蓋帽部件41的整個(gè)表面上,形成厚度大約2μm的鎳層42,然后再形成厚度大約0.05μm的鍍金層43。
然后,如在圖10中所示,在鍍金層43上形成焊劑層32的區(qū)域內(nèi)形成保護(hù)層44。然后以此保護(hù)層44作為掩模,使用Au剝離液除去配置了焊劑層32區(qū)域以外的鍍金層43。由此,得到如圖11中所示的形狀。然后除去保護(hù)層44。
然后,如在圖12中所示,在鍍金層43上配置由金-錫焊劑(比如Au-Sn焊劑)構(gòu)成的焊劑層32以后,在大約280℃以上的溫度下將焊劑層32相對(duì)于鍍金層43臨時(shí)焊接。
此后,如在圖5中所示,配置在氣密封用蓋帽部件41的鍍金層43上臨時(shí)焊接的焊劑層32,使得與通過突起33安裝了電子器件34的陶瓷基板31的上表面接觸。然后在大約280℃以上的溫度下,將焊劑層32熔融,使氣密封用蓋帽部件41與陶瓷基板31的上表面接合。如此就形成了如圖5所示的按照第二實(shí)施方式的電子器件收容封包。
圖13~圖16是說明在圖5中所示的按照第二實(shí)施方式的電子器件收容封包制造方法的另一個(gè)例子的截面圖。下面就參照?qǐng)D13~圖16,說明按照第二實(shí)施方式的氣密封用蓋帽制造方法的另一個(gè)例子。
首先,通過如圖6和圖7中所示的第一拉深工序和第二拉深工序,形成如圖7所示形狀的氣密封用蓋帽部件41,然后如在圖13中所示,在氣密封用蓋帽部件41的整個(gè)表面上形成厚度大約2μm的鍍鎳層42。
然后,如在圖14中所示,形成保護(hù)層51,使之覆蓋住配置了焊劑層32區(qū)域以外的鍍鎳層42。
然后,如在圖15中所示,在形成了保護(hù)層51的狀態(tài)下,在配置了焊劑層32的區(qū)域內(nèi)形成厚度大約0.05μm的鍍金層43。此后,通過除去保護(hù)層51得到如圖16中所示的形狀。然后,與圖12中所示的工序同樣,在鍍金層43上配置金-錫焊劑(比如20Au-Sn焊劑)構(gòu)成的焊劑層32以后,在大約280℃以上的溫度下,將焊劑層32相對(duì)于鍍金層43臨時(shí)焊接。然后如在圖5中所示,在配置氣密封用蓋帽部件41和焊劑層32將陶瓷基板31密封以后,再通過在大約280℃以上的溫度下將焊劑層32熔融進(jìn)行氣密封。
在此公開的實(shí)施方式,僅是對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行了示例,不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍,由并非由所示實(shí)施方式來表示而是由權(quán)利要求的范圍來表示,并且包括與權(quán)利要求的范圍相當(dāng)?shù)?,以及在此范圍?nèi)的各種變化。
比如,在上述實(shí)施方式中,作為密封材料,在使用由金-錫(Au-Sn)焊劑組成的焊劑層的同時(shí),還使用了作為電鍍層的鍍鎳層和鍍金層,但本發(fā)明并不限于這些,在使用由其他焊劑或焊材構(gòu)成的密封材料的同時(shí),也可以使用其他電鍍層。在此情況下,如果在至少形成氣密封用蓋帽部件的密封材料以外的區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一鍍層的同時(shí),在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi),設(shè)置含有對(duì)密封材料的浸潤(rùn)性能比第一鍍層更好的第二鍍層的話,也能夠得到與上述實(shí)施方式同樣的效果。
在上述實(shí)施方式中,將密封內(nèi)表面拐角部41b制成具有大于0mm,而且在0.1mm以下的曲率半徑,但本發(fā)明并不限于此,只要將密封內(nèi)表面的拐角部41b制成實(shí)質(zhì)上是直角(90°)就是可以的。如此,通過將拐角部41b制成實(shí)質(zhì)上是直角(90°),就能夠防止如圖27中所示現(xiàn)有的焊劑層蔓延上來。通過將拐角部41b制成實(shí)質(zhì)上是直角(90°),能夠?qū)⑼咕壊康钠教共康拈L(zhǎng)度變得最大。由此,能夠提供密封性能良好的小型蓋帽部件。為了將拐角部41b形成為實(shí)質(zhì)上是直角(90°),也可以在第二拉深工序中通過壓印加工使凸緣部的密封內(nèi)表面拐角壓壞而形成。
權(quán)利要求
1.一種氣密封用蓋帽,其特征在于,該蓋帽是在收容電子器件(5、34)用的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽,該蓋帽具有氣密封用蓋帽部件(11、41)、在至少形成所述氣密封用蓋帽部件的密封材料(3、32)的區(qū)域外形成的第一鍍層(12、42)、在配置了所述氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi)形成的、含有與所述密封材料的浸潤(rùn)性比所述第一鍍層更好的材料的第二鍍層(13、43)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述電子器件收容封包包括陶瓷基板(1),以及在所述陶瓷基板表面的規(guī)定區(qū)域上構(gòu)成收容空間而形成的陶瓷框架(2),在所述陶瓷框架的表面上,通過所述密封材料(3)安裝所述氣密封用蓋帽部件(11)。
3.如權(quán)利要求1所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述氣密封用蓋帽部件(41)包括凹部(60);和在所述凹部的兩端設(shè)置的凸緣部(41a),所述凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑比0mm大,且在0.1mm以下。
4.如權(quán)利要求1所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述氣密封用蓋帽部件(41)包括凹部(60);和在所述凹部的兩端設(shè)置的凸緣部(41a),所述凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部實(shí)質(zhì)上成為直角。
5.如權(quán)利要求3所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述電子器件收容封包包括陶瓷基板(31),在所述陶瓷基板的表面上,通過所述密封材料(32)安裝著具有所述凹部(60)的氣密封用蓋帽部件(41)。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述第一鍍層是鍍鎳層(12、42),所述第二鍍層是鍍金層(13、43)。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述第一鍍層(12、42)具有比所述第二鍍層(13、43)更厚的厚度。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述密封材料(3、32)含有金-錫焊劑。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述氣密封用蓋帽部件(11、41)由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
10.一種氣密封用蓋帽,其特征在于,其是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽,具有凹部(60);和在所述凹部?jī)啥嗽O(shè)置的凸緣部(41a),所述凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑在0.1mm以下。
11.如權(quán)利要求10所述的氣密封用蓋帽,其特征在于,所述氣密封用蓋帽由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
12.一種氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,其是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,該方法包括形成氣密封用蓋帽部件(11、41)的工序、在所述氣密封用蓋帽部件表面的實(shí)質(zhì)整個(gè)表面上形成第一鍍層(12、42)和含有相對(duì)于密封材料的浸潤(rùn)性比所述第一鍍層更好的材料的第二鍍層(13、43)的工序、以及除去位于所述第二鍍層中的、配置密封材料的區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的部分的工序。
13.一種氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,其是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,該方法包括形成氣密封用蓋帽部件(41)的工序、在所述氣密封用蓋帽部件表面的實(shí)質(zhì)整個(gè)表面上形成第一鍍層(42)的工序、在配置了所述氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi),形成含有相對(duì)于密封材料的浸潤(rùn)性比所述第一鍍層更好的材料的第二鍍層(43)的工序。
14.如權(quán)利要求12或13所述的氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,形成所述氣密封用蓋帽部件(41)的工序包括在板狀的氣密封用蓋帽部件上不形成凸緣部地形成凹部(60)的第一拉深工序,以及第二拉深工序,通過將所述凹部的兩端進(jìn)行壓印加工,在所述凹部的兩端形成所述凸緣部(41a)的同時(shí),將所述凸緣部的密封內(nèi)表面拐角部的曲率半徑制成0.1mm以下。
15.如權(quán)利要求12~14中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,所述第一鍍層是鍍鎳層(12、42),所述第二鍍層是鍍金層(13、43)。
16.如權(quán)利要求12~15中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,所述密封材料(3、32)含有金-錫焊劑。
17.如權(quán)利要求12~16中任一項(xiàng)所述的氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,所述氣密封用蓋帽部件(11、41)由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
18.一種氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,其是在用來容納電子器件的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽的制造方法,該方法包括在板狀的氣密封用蓋帽部件(41)上不形成凸緣部地形成凹部(60)的第一拉深工序,和第二拉深工序,其通過對(duì)所述凹部的兩端進(jìn)行壓印加工,在所述凹部的兩端形成所述凸緣部(41a)的同時(shí),將所述凸緣部的密封內(nèi)表面的拐角部的曲率半徑制成在0.1mm以下。
19.如權(quán)利要求18所述的氣密封用蓋帽的制造方法,其特征在于,所述氣密封用蓋帽由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明所得到的氣密封用蓋帽能夠抑制由于焊劑等密封材料與封包內(nèi)電子器件接觸所引起的電子器件性能的劣化。該氣密封用蓋帽是在用來容納電子器件(5,34)的電子器件收容封包中使用的氣密封用蓋帽,包括氣密封用蓋帽部件(11、41)、在至少形成氣密封用蓋帽部件的密封材料(3、32)以外的區(qū)域內(nèi)形成的第一鍍層(12、42)和在配置了氣密封用蓋帽部件的密封材料的區(qū)域內(nèi)形成的、含有相對(duì)于密封材料的浸潤(rùn)性比第一鍍層更好的材料的第二鍍層(13、43)。
文檔編號(hào)H01L23/04GK1698195SQ200480000049
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者松原茂次, 山本雅春, 福迫俊昭, 田頭良人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新王材料
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