專利名稱：氣密密封用蓋、電子器件收納用封裝體和氣密密封用蓋的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣密密封用蓋(cap)、電子器件收納用封裝體和氣密 密封用蓋的制造方法，特別是有關(guān)用于收納電子器件的氣密密封用蓋、 電子器件收納用封裝體和氣密密封用蓋的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，已知有電子器件收納用封裝體，如用于對在去除便攜式電 話雜音等中使用的SAW濾波器(Surface Acoustic Wave filters表面聲 波濾波器)、水晶振子和振蕩器等的電子器件進(jìn)行氣密密封的SMD
(Surface Mount Device:表面安裝設(shè)備)封裝體(表面安裝型器件封 裝體)等。這樣的電子器件收納用封裝體，由搭載有電子器件的電子 器件收納部件(箱體)和氣密密封電子器件收納部件的氣密密封用蓋 構(gòu)成。該氣密密封用蓋，通過加熱使焊料層熔融，與電子器件收納部 件接合。因此，氣密密封用蓋具有高焊料浸潤性的結(jié)構(gòu)，在使用氣密 密封用蓋進(jìn)行氣密密封時，焊料層可能會在氣密密封用蓋的密封面上 浸潤擴(kuò)展。這樣，焊料層在氣密密封用蓋的密封面上浸潤擴(kuò)展的情況 下，會出現(xiàn)氣密密封用蓋和電子器件收納部件之間的焊料不足，氣密 性下降的問題。此外，焊料層在氣密密封用蓋的密封面上向內(nèi)側(cè)浸潤 擴(kuò)展的情況下，存在連接電子器件和電子器件收納部件的連接線
(bonding wire)接觸焊料層的問題。此外，在收納水晶振子和振蕩器 等電子器件的情況下，由于焊料層在氣密密封用蓋的密封面上向內(nèi)側(cè) 浸潤擴(kuò)展，浸潤擴(kuò)展的焊料在其內(nèi)側(cè)飛散，附著在水晶振子和振蕩器 等電子器件上，而產(chǎn)生電子器件的頻率特性變動或惡化的問題。因此， 現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種氣密密封用蓋，在使用氣密密封用蓋進(jìn)行氣密 密封時，能夠抑制焊料層在氣密密封用蓋的密封面上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。 這樣的氣密密封用蓋在例如日本特開平4一96256號公報中已有公開。 上述日本特開平4一96256號公報公開了在接合有電子器件收納部件的密封面上施以Ni鍍，并且在接合有電子器件收納部件的區(qū)域內(nèi)側(cè)
被激光氧化的金屬制密封(hermetically-sealed)蓋(氣密密封用蓋)。 由于在接合有電子器件收納部件的區(qū)域內(nèi)側(cè)使用激光氧化該金屬制密 封蓋，在金屬制密封蓋的被氧化區(qū)域，焊料浸潤性變低。由此，在使 用金屬制密封蓋氣密密封電子器件收納部件時，能夠抑制焊料層在金 屬制密封蓋的密封面上向內(nèi)側(cè)的浸潤擴(kuò)展。此外，上述日本特開平4 一96256號公報中，在金屬制密封蓋的接合有電子器件收納部件的區(qū)域 內(nèi)側(cè)使用激光進(jìn)行氧化時，為了抑制金屬制密封蓋的接合有電子器件 收納部件的區(qū)域被氧化，在金屬制密封蓋的接合有電子器件收納部件 的區(qū)域，使用鋁板進(jìn)行掩模。
但是，上述日本特開平4一96256號公報中，由于在金屬制密封蓋 的接合有電子器件收納部件的區(qū)域內(nèi)側(cè)使用激光進(jìn)行氧化時，為了抑 制金屬制密封蓋的接合有電子器件收納部件的區(qū)域被氧化，對金屬制 密封蓋的接合有電子器件收納部件的區(qū)域，使用鋁板進(jìn)行掩模，存在 必須有掩模形成工序和掩模去除工序的問題。因此，存在制造過程變 得復(fù)雜的問題。而且，在金屬制密封蓋的接合有電子器件收納部件的 區(qū)域，不使用鋁板進(jìn)行掩模以抑制氧化的情況下，金屬制密封蓋的接 合有電子器件收納部件的區(qū)域的Ni鍍層變得容易氧化，從而產(chǎn)生金屬 制密封蓋的接合有電子器件收納部件的區(qū)域的焊料浸潤性下降，焊料 的接合特性下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，本發(fā)明的一個目的是提供 一種氣密密封用蓋、電子器件收納用封裝體和氣密密封用蓋的制造方 法，能夠抑制制造過程變得復(fù)雜，并且能夠抑制焊料層在密封面上向 內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。
本發(fā)明的第一方面的氣密密封用蓋是包括用于收納電子器件的電 子器件收納部件的電子器件收納用封裝體中使用的氣密密封用蓋，包 括基材；在基材的表面上形成的第一鍍層；和在第一鍍層的表面上 形成的比第一鍍層更難氧化的第二鍍層，接合有電子器件收納部件的 區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域的第二鍍層的至少一部分被去除，露出第一鍍層的表面，并且在已去除第二鍍層的區(qū)域露出的第一鍍層的表面被氧化。
本發(fā)明的第一方面的氣密密封用蓋，通過如上所述，將接合有電 子器件收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域的第二鍍層的至少一部分去除， 露出第一鍍層的表面，同時對己去除第二鍍層的區(qū)域中露出的第一鍍 層的表面進(jìn)行氧化，能夠使第一鍍層的被氧化的區(qū)域的焊料浸潤性降 低，能夠在氣密密封電子器件收納部件時，抑制焊料層在氣密密封用 蓋的第一鍍層上向內(nèi)側(cè)的浸潤擴(kuò)展。此外，通過設(shè)置在第一鍍層的表 面上形成的比第一鍍層更難以氧化的第二鍍層，在對露出的第一鍍層 的表面進(jìn)行氧化時，為了抑制第二鍍層的接合有電子器件收納部件的 區(qū)域的表面的氧化不是必須對第二鍍層的接合有電子器件收納部件的 區(qū)域進(jìn)行掩模，能夠抑制氣密密封用蓋的制造過程的復(fù)雜化。
上述第一方面的氣密密封用蓋優(yōu)選第一鍍層為Ni鍍層，第二鍍層
為Au鍍層。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠容易地對第一鍍層的表面進(jìn)行氧化， 降低第一鍍層的被氧化區(qū)域的焊料浸潤性。此外，通過由Ni鍍層構(gòu)成 第一鍍層，并且由比Ni鍍層更難氧化的Au鍍層構(gòu)成第二鍍層，能夠 容易地在第一鍍層的表面上形成比第一鍍層更難氧化的第二鍍層。
此時，優(yōu)選在接合有電子器件收納部件的區(qū)域的第一鍍層和第二 鍍層的至少一方的表面上形成由Au—Sn系合金構(gòu)成的焊料層。采用這 樣的結(jié)構(gòu)，在第一鍍層和第二鍍層的至少一方的表面上，能夠容易地 熔融、接合焊料層。
上述第一方面的氣密密封用蓋，優(yōu)選俯視地看，第一鍍層的被露 出氧化的區(qū)域形成為環(huán)狀。采用這樣的結(jié)構(gòu)，與去除接合有電子器件 收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的整個區(qū)域的第二鍍層的情況相比，能夠使去 除的區(qū)域變窄。例如，使用激光等去除第二鍍層的情況下，能夠縮短 去除第二鍍層的工序所需要的時間。
上述第一方面的氣密密封用蓋，優(yōu)選在第一鍍層的被露出氧化的 區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域上形成第二鍍層。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過第二 鍍層抑制第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域被腐蝕。
上述第一方面的氣密密封用蓋，優(yōu)選為以下結(jié)構(gòu)第一鍍層的被
露出氧化區(qū)域的與接合有電子器件收納部件的區(qū)域的邊界線構(gòu)成為
氣密密封用蓋的角部的邊界線配置在比氣密密封用蓋的角部以外的區(qū)域的邊界線更外側(cè)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，在氣密密封用蓋的角部，能夠 抑制接合有電子器件收納部件的區(qū)域向內(nèi)側(cè)變大，抑制接合有電子器 件收納部件的區(qū)域變大。由此，在接合有電子器件收納部件的區(qū)域上 形成焊料層時，由于能夠抑制在接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角 部堆積焊料，能夠抑制接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角部的焊料 層的厚度變得比接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角部以外的焊料層 的厚度大。
上述第一方面的氣密密封用蓋，優(yōu)選在第一鍍層的被露出氧化的 區(qū)域形成具有規(guī)定深度的槽狀。采用這樣的結(jié)構(gòu)，在去除第二鍍層露 出第一鍍層時，能夠可靠地去除第二鍍層露出第一鍍層。
本發(fā)明的第二方面的電子器件收納用封裝體，包括氣密密封用蓋 和由氣密密封用蓋密封，收納電子器件的電子器件收納部件，其中氣 密密封用蓋包括基材；在基材的表面上形成的第一鍍層；和在第一 鍍層的表面上形成的比第一鍍層更難氧化的第二鍍層，接合有電子器 件收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域的第二鍍層的至少一部分被去除，露 出第一鍍層的表面，并且在已去除第二鍍層的區(qū)域露出的第一鍍層的 表面被氧化。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠得到一種包括氣密密封用蓋的電 子器件收納用封裝體，能夠在抑制制造過程復(fù)雜化的同時抑制悍料層 在密封面上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。
本發(fā)明的第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，是包括用于收納 電子器件的電子器件收納部件的電子器件收納用封裝體中使用的氣密 密封用蓋的制造方法，包括準(zhǔn)備基材的工序；在基材的表面上形成 第一鍍層的工序；在第一鍍層的表面上形成比第一鍍層更難氧化的第 二鍍層的工序；和將接合有電子器件收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域的 第二鍍層的至少一部分去除，露出第一鍍層的表面，并且對露出的第 一鍍層的表面進(jìn)行氧化的工序。
本發(fā)明的第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，由于包括上述的， 將接合有電子器件收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域的第二鍍層的至少一 部分去除，露出第一鍍層的表面，同時對己去除第二鍍層的區(qū)域中露 出的第一鍍層的表面進(jìn)行氧化的工序，能夠使第一鍍層的被氧化區(qū)域 的焊料浸潤性降低，能夠在氣密密封電子器件收納部件時，抑制焊料層在氣密密封用蓋的第一鍍層上向內(nèi)側(cè)的浸潤擴(kuò)展。此外，由于設(shè)置 了在第一鍍層的表面上形成比第一鍍層更難以氧化的第二鍍層的工 序，在對露出的第一鍍層的表面進(jìn)行氧化時，為了抑制第二鍍層的接 合有電子器件收納部件的區(qū)域表面的氧化不是必須在第二鍍層的接合 電子器件收納部件的區(qū)域進(jìn)行掩模，能夠抑制氣密密封用蓋的制造過 程的復(fù)雜化。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選形成第一鍍層的 工序包括形成由Ni鍍層構(gòu)成的第一鍍層的工序，形成第二鍍層的工序 包括形成由Au鍍層構(gòu)成的第二鍍層的工序。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠容 易地對由Ni鍍層構(gòu)成的第一鍍層的表面進(jìn)行氧化，由此降低第一鍍層 的氧化區(qū)域的焊料浸潤性。此外，通過設(shè)置形成由Ni鍍層構(gòu)成的第一 鍍層的工序，同時設(shè)置形成由Au鍍層構(gòu)成的第二鍍層的工序，能夠容 易地在第一鍍層的表面上形成比第一鍍層更難氧化的第二鍍層。
這種情況下，優(yōu)選包括在接合有電子器件收納部件的區(qū)域的第二 鍍層的表面上熔融、接合由Au—Sn系合金構(gòu)成的焊料層的工序。采用 這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在氣密密封用蓋的接合有電子器件收納部件的區(qū)域 的表面上容易地形成焊料層。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選對第一鍍層的表 面進(jìn)行氧化的工序包括在第二鍍層的接合有電子器件收納部件的區(qū) 域，不進(jìn)行掩模，使用激光，將第二鍍層的至少一部分去除露出第一 鍍層的表面的工序。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠容易地抑制形成掩模造成 的制造過程的復(fù)雜化，并將接合有電子器件收納部件的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的 區(qū)域的第二鍍層的至少一部分去除，對第一鍍層的表面進(jìn)行氧化。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選對第一鍍層的表
面進(jìn)行氧化的工序包括以環(huán)狀露出第一鍍層的表面并對其進(jìn)行氧化
的工序。采用這樣的結(jié)構(gòu)，與去除接合有電子器件收納部件的區(qū)域的 內(nèi)側(cè)的整個區(qū)域的第二鍍層的情況相比，能夠使去除的區(qū)域變窄。例 如，使用激光等去除第二鍍層的情況下，能夠縮短去除第二鍍層的工 序所需要的時間。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選去除第二鍍層的
至少一部分的工序包括以去除的區(qū)域的內(nèi)側(cè)殘留第二鍍層的狀態(tài)，去除第二鍍層的工序。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過第二鍍層抑制第一 鍍層的露出氧化區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域被腐蝕。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選露出第一鍍層的 表面并對其進(jìn)行氧化的工序包括以氣密密封用蓋的角部的與接合電 子器件收納部件的區(qū)域的邊界線配置在氣密密封用蓋的角部以外的區(qū) 域的邊界線更外側(cè)的方式形成第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域的工序。 采用這樣的結(jié)構(gòu)，在氣密密封用蓋的角部，能夠抑制接合有電子器件 收納部件的區(qū)域向內(nèi)側(cè)變大，抑制接合有電子器件收納部件的區(qū)域變 大。由此，在接合有電子器件收納部件的區(qū)域上形成有焊料層的情況 下，由于能夠抑制在接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角部堆積焊料， 能夠抑制接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角部的焊料層的厚度變得 比接合有電子器件收納部件的區(qū)域的角部以外的焊料層的厚度大。
上述第三方面的氣密密封用蓋的制造方法，優(yōu)選去除第二鍍層的 至少一部分露出第一鍍層的表面的工序包括去除第二鍍層的至少一部 分，并且僅以規(guī)定的深度去除第一鍍層的表面的一部分的工序。采用 這樣的結(jié)構(gòu)，在去除第二鍍層露出第一鍍層時，能夠可靠地去除第二 鍍層露出第一鍍層。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的電子器件收納用封裝體的結(jié) 構(gòu)的截面圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的結(jié)構(gòu)的底面圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖5是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋的制造方法的截面圖。
圖6是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋的制造方法的截面圖。圖7是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用
蓋的制造方法的截面圖。
圖8是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋的制造方法的截面圖。
圖9是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋的制造方法的截面圖。
圖10是用以說明圖2所示的本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋的制造方法的截面圖。
圖11是用以說明圖1所示的使用氣密密封用蓋的電子器件收納用 封裝體的制造方法的截面圖。
圖12是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖13是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖14是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖15是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖16是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖17是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖18是用以說明對本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
圖19是表示本發(fā)明的第二實施方式的氣密密封用蓋的結(jié)構(gòu)的底面圖。
圖20是用以說明對本發(fā)明的第二實施方式的氣密密封用蓋的效果 進(jìn)行確認(rèn)的實驗的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。(第一實施方式)首先參照圖1，說明本發(fā)明的第一實施方式的電子器件收納用封裝 體的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第一實施方式的電子器件收納用封裝體，如圖1所示，由氣密密封用蓋l、水晶振子等電子器件io、用于收納電子器件10的 電子器件收納部件20構(gòu)成。該電子器件收納部件20包括由氧化鋁等絕緣性材料構(gòu)成的陶瓷基板21;和在陶瓷基板21的表面的規(guī)定區(qū)域上構(gòu)成收納空間的，由氧化鋁等絕緣性材料構(gòu)成的陶瓷框體22。此外， 在位于由陶瓷框體22包圍的收納空間內(nèi)的陶瓷基板21上，隔著凸塊 (bump) ll安裝電子器件lO。此外，在陶瓷框體22的上表面上形成 有鎢層23和Ni-Co合金層24。然后，陶瓷框體22的上表面上的Ni-Co 合金層24與后述的氣密密封用蓋1的焊料層5接合。接著，參照圖2 圖4，說明本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用 蓋l的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，本發(fā)明的第一實施方式的氣密密封用蓋1，包括 Fe-M-Co合金構(gòu)成的基材2;以包圍基材2的表面的方式形成的，具有 氧化區(qū)域Sl的Ni鍍層3;在Ni鍍層3的表面的規(guī)定區(qū)域上形成的Au 鍍層4;和在接合區(qū)域S2上形成的由Au-Sn合金構(gòu)成的焊料層5。其 中，M鍍層3是本發(fā)明的"第一鍍層"，Au鍍層4是本發(fā)明的"第二 鍍層"的一個例子。具體而言，基材2形成為約1.85mm (縱)X約2.35mm(橫)，約 0.08mm厚。Ni鍍層3形成為約2pm厚度。位于Ni鍍層3的氧化區(qū)域 Sl (參照圖3)的部分的表面被氧化。由此，Ni鍍層3的下表面上的 氧化區(qū)域S1的焊料浸潤性下降。此外，如圖4所示，Ni鍍層3的氧化 區(qū)域S1形成具有深度D1 (約0.1pm)的槽狀。如圖3所示，俯視地看， Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl形成為具有約0.20mm寬度的環(huán)狀。Au鍍層4 形成為約0.02jLim的厚度并且與Ni鍍層3相比表面更難氧化。此外， 如圖2和圖3所示，Au鍍層4配置在M鍍層3的側(cè)面上和上表面上， 以及Ni鍍層3的下面上的氧化區(qū)域Sl的內(nèi)側(cè)。而且，在焊料層5的 熱粘接之前在接合區(qū)域S2上形成Au鍍層4，由于在焊料層5的熱粘 接時Au鍍層4中的Au向焊料層5擴(kuò)散，在焊料層5的熱粘接后，變?yōu)樵贜i鍍層3的表面上形成焊料層5的狀態(tài)。此外，如圖3所示，焊 料層5形成于Ni鍍層3的下表面上的接合有電子器件收納部件20的 接合區(qū)域S2上。俯視地看，焊料層5在氣密密封用蓋1的四個角部具 有約0.36mm的寬度Wl，同時在氣密密封用蓋1的角部以外的部分具 有約0.25111111的寬度W2。接著，參照圖1、圖2和圖4 圖10，說明本發(fā)明的第一實施方式 的氣密密封用蓋1的制造方法。首先，如圖5所示，由Fe-Ni-Co合金構(gòu)成的板狀線圈(coil)通過 壓制加工進(jìn)行沖壓，形成約1.85mm(縱)X約2.35mm(橫)，約0.08mm 厚的Fe-Ni-Co合金構(gòu)成的基材2。如圖6所示，在該基材2的表面的 整個面上形成約2|im厚的Ni鍍層3。然后如圖7所示，在Ni鍍層3 的表面的整個面上，形成約0.02pm厚的Au鍍層4。接著，如圖8和圖9所示，在Au鍍層4的下表面上的接合有電子 器件收納部件20 (參照圖1)的接合區(qū)域S2 (參照圖9)的內(nèi)側(cè)，以 YV04 (Yttrium Vanadium tera Oxide:釩酸釔)為介質(zhì)，使用激光以約 10W的激光強(qiáng)度，去除約0.20mm寬度的位于氧化區(qū)域SI的Au鍍層 4，同時僅去除約0.1pm (DO深度的Ni鍍層3的表面的一部分。此 時，通過去除Au鍍層4而露出的Ni鍍層3的表面，通過激光照射的 熱在短時間內(nèi)被氧化。這樣，在氧化區(qū)域S1中，Ni鍍層3的表面被氧 化。接著，如圖10所示，在Au鍍層4的下面的接合區(qū)域S2的表面上， 配置由Au-Sn合金(Au:約80質(zhì)量％)構(gòu)成的，具有約1.85mm (縱) X約2.35mm (橫)的外形，約1.55mm (縱)X約2.05mm (橫)的開 口部和約0.025mm 約0.038mm厚度的環(huán)狀焊料5a。這樣，通過在 N2氣體和H2氣體的氣氛中，以約28(TC 約32(TC的溫度熔融焊料5a， 如圖2所示，在接合有電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2上，形成 具有規(guī)定厚度的焊料層5。此時，接合區(qū)域S2上的Au鍍層4向Au-Sn 合金構(gòu)成的焊料層5中擴(kuò)散。因此，熔融后的焊料層5變?yōu)樾纬捎贛 鍍層3的表面上的結(jié)構(gòu)。由此，形成本發(fā)明的第一實施方式的氣密密 封用蓋l。接著，參照圖1和圖11，說明本發(fā)明的第一實施方式的電子器件收納用封裝體的制造方法。首先，如圖11所示，準(zhǔn)備在配置在陶瓷基板21上的陶瓷框體22的上表面上，以鴿層23、 Ni-Co合金層24和Au層25的次序形成而得 的電子器件收納部件20。之后，在陶瓷基板21的上表面上安裝具有凸 塊11的電子器件10。然后，以與陶瓷框體22的上面接觸的方式，配 置以上述方法形成的氣密密封用蓋1的焊料層5。之后，通過在真空中 以約28(TC 約310。C的溫度再次熔融焊料層5，將氣密密封用蓋1接 合在陶瓷框體22的上面。此時，如圖1所示，Au層25 (參照圖ll) 向Au-Sn合金構(gòu)成的焊料層5中擴(kuò)散。這樣，形成本發(fā)明的第一實施 方式的電子器件收納用封裝體。如上所述，第一實施方式中，通過去除氣密密封用蓋1的接合有 電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2的內(nèi)側(cè)的氧化區(qū)域Sl的Au鍍層 4，露出Ni鍍層3的表面，同時對去除Au鍍層4之后在氧化區(qū)域Sl 中露出的Ni鍍層3的表面進(jìn)行氧化，能夠使Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl 的焊料浸潤性降低，在氣密密封電子器件收納部件20時，能夠抑制焊 料層5在氣密密封用蓋1的Ni鍍層3上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。此外，通過 在Ni鍍層3的表面上設(shè)置比Ni鍍層3更難氧化的Au鍍層4，在露出 Ni鍍層3的表面并對其進(jìn)行氧化時，不再為了抑制Au鍍層4的接合 有電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2的表面氧化而必須在Au鍍層4 的接合電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2進(jìn)行掩模，能夠抑制氣密 密封用蓋1的制造過程的復(fù)雜化。此外，第一實施方式中，通過露出Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl形成 為環(huán)狀，與去除接合有電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2的內(nèi)側(cè)的 整個區(qū)域的Au鍍層4的情況相比，能夠使去除區(qū)域變窄，縮短使用激 光去除Au鍍層4的工序所需要的時間。此外，第一實施方式中，通過在露出Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl的 內(nèi)側(cè)的區(qū)域上形成Au鍍層4，能夠通過Au鍍層4抑制露出Ni鍍層3 的氧化區(qū)域S1的內(nèi)側(cè)的區(qū)域被腐蝕。(實 施例)下面，說明用以確認(rèn)上述第一實施方式的氣密密封用蓋1的效果 的比較實驗。首先，說明測定氣密密封用蓋1的氣密密封前的焊料層的寬度和厚度的比較實驗。該比較實驗中制作對應(yīng)第一實施方式的實 施例1 3的樣品和比較例1的樣品。實施例1 3的樣品以與上述第一實施方式的氣密密封用蓋1相同的制作過程制作。而且，實施例1 3的樣品分別使用具有約0.025mm、 約0.030mm和約0.038mm厚度的環(huán)狀焊料5a進(jìn)行制作。此外，比較例1的樣品，與上述第一實施方式不同，以不去除Au鍍層4的下表面 上的接合有電子器件收納部件20的接合區(qū)域S2的內(nèi)側(cè)的方式制作。 而且，比較例1的樣品使用具有約0.038mm的厚度的環(huán)狀焊料5a制作。 對這些樣品測定焊料層的寬度和厚度。其結(jié)果表示在圖12和圖13中。 此外觀察實施例1 3的樣品和比較例1的樣品的焊料層的浸潤擴(kuò)展。 其結(jié)果表示在圖14和圖15中。而且，焊料層的寬度的測定位置(A H) 和厚度的測定位置(I點 P點)表示在圖16和圖17中。首先，參照圖12、圖14和圖15，可以確認(rèn)實施例1 3的樣品的 焊料層5的寬度與形成焊料層5所使用的環(huán)狀焊料5a的厚度無關(guān)，具 有相同程度的大小。這被認(rèn)為是由以下理由引起的。即被認(rèn)為是因為.-實施例1 3的樣品，通過氧化焊料層5的接合區(qū)域S2的內(nèi)側(cè)的氧化 區(qū)域Sl，焊料浸潤性下降，能夠抑制焊料層5在氣密密封用蓋1的表 面上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。此外，可以確認(rèn)比較例1的樣品與實施例1 3 的樣品相比，焊料層的寬度變大，特別是在氣密密封用蓋的四個角部 的測定位置(E、 F、 G和H)上，焊料層的寬度大幅變大。這被認(rèn)為 是由以下理由引起的。即被認(rèn)為是因為比較例1的樣品，焊料層容 易在氣密密封用蓋的表面上浸潤擴(kuò)展，特別是在氣密密封用蓋的四個 角部的測定位置(E、 F、 G和H)上，焊料層容易在氣密密封用蓋的 表面上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。圖15的斜線區(qū)域S3表示比較例1的樣品的 焊料層比實施例1的樣品更為浸潤擴(kuò)展的區(qū)域。此外，實施例1 3的 樣品和比較例l的樣品，在氣密密封用蓋的四個角部的測定位置(E、 F、 G和H)的焊料層的寬度，比氣密密封用蓋的四邊的中央的測定位 置(A、 B、 C和D)的焊料層的寬度大。接著，參照圖13，可以確認(rèn)實施例1的樣品的焊料層5的厚度比 比較例1的樣品的焊料層的厚度大。具體而言，實施例1的樣品的焊 料層5的厚度，比比較例1的樣品的焊料層的厚度大10pm左右。此外，比較例1的樣品的焊料層與實施例2和3的樣品的焊料層5具有相同程度的厚度。這被認(rèn)為是由以下理由引起的。即被認(rèn)為是因為比較 例1的樣品由于焊料層在氣密密封用蓋的表面上浸潤擴(kuò)展，相應(yīng)的焊 料層的厚度減少。而且，實施例1 3的樣品和比較例1的樣品，在氣密密封用蓋的四個角部的測定位置(I點、J點、K點和L點)的焊料 層的厚度比氣密密封用蓋的四邊的中央的測定位置(M點、N點、O 點和P點)的焊料層的厚度大。此外，使用ESCA850 (島津制作所制作)測定實施例1 3的樣品 的Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl。該實驗可確認(rèn)在Ni鍍層3的氧化區(qū)域Sl 的表面上，形成具有約lnm 約2nm的厚度的NiO層(未圖示)。這 樣的第一實施方式，通過使用激光氧化Ni鍍層3的表面，能夠形成厚 度較大(約lnm 約2nm)的NiO層，從而能夠可靠地氧化Ni鍍層3 的氧化區(qū)域S1。而且，使用ESCA850 (島津制作所制作)的測定，在 X—Ray(Mg): [8kV、 30mA]、離子蝕亥lj (Ar): [2kV、 20mA、 3.2nm/min] 的條件下進(jìn)行。接著，說明觀察電子器件收納用封裝體的制作之后(氣密密封后) 的焊料層的浸潤擴(kuò)展的比較實驗。該比較實驗中制作對應(yīng)第一實施方 式的實施例4的樣品和比較例2的樣品。實施例4的樣品以與上述第一實施方式的電子器件收納用封裝體 相同的制作過程制作。而且，實施例4的樣品使用上述實施例1的氣 密密封用蓋1進(jìn)行制作。此外，比較例2的樣品使用上述比較例1的 樣品進(jìn)行制作。而且比較例2的樣品的其他結(jié)構(gòu)和制作過程與實施例4 的樣品相同。將這些樣品的氣密密封用蓋從電子器件收納部件剝離， 觀察焊料層的浸潤擴(kuò)展。其結(jié)果如圖14和圖18所示。參照圖14和圖18，可以確認(rèn)實施例4的樣品與氣密密封用蓋1 的制作后相同，能夠抑制氣密密封后焊料層5在氣密密封用蓋1的表 面上浸潤擴(kuò)展。此外，可以確認(rèn)氣密密封后，比較例2的樣品的焊料 層在氣密密封用蓋的表面上進(jìn)一步浸潤擴(kuò)展。此外，圖18的斜線的區(qū) 域S4，表示比較例2的樣品的焊料層比實施例4的樣品更為浸潤擴(kuò)展 的區(qū)域。此外，對實施例4和比較例2的樣品進(jìn)行測定氣密密封前、氣密密封后的水晶振子(電子器件10)的頻率特性的變動的實驗，可以確 認(rèn)實施例4的樣品與比較例2的樣品相比，水晶振子的頻率特性的變 動大幅減少。這被認(rèn)為是由以下理由引起的。即被認(rèn)為是因為由于 實施例4的樣品能夠抑制焊料層5在氣密密封用蓋1的密封面上向內(nèi) 側(cè)的浸潤擴(kuò)展，從而能夠抑制由于向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展的焊料的飛散等而 引起的水晶振子的頻率特性的變動(劣化)。 (第二實施方式)參照圖1和圖19，說明該第二實施方式中變更形成焊料層的區(qū)域的形狀的情況。本發(fā)明的第二實施方式的電子器件收納用封裝體與上述第一實施方式相同，在電子器件收納部件20 (參照圖l)的陶瓷框體22的上表 面上接合有氣密密封用蓋30 (參照圖19)。而且，第二實施方式的電 子器件收納封裝體的其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式相同。接著，參照圖19，說明本發(fā)明的第二實施方式的氣密密封用蓋30 的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第二實施方式的氣密密封用蓋30與上述第一實施方 式相同，在氧化區(qū)域S5，去除Au鍍層32露出Ni鍍層31的表面，同 時對該露出的Ni鍍層31的表面進(jìn)行氧化。由此，Ni鍍層31的下表面 上的氧化區(qū)域S5的焊料浸潤性下降。其中，Ni鍍層31為本發(fā)明的"第 一鍍層"。這里，第二實施方式中，Ni鍍層31的氧化區(qū)域S5，在形成具有 約0.20mm的寬度W3的環(huán)狀的同時，在氣密用密封蓋30的四個角部 周圍，以具有比約0.20mm稍大的寬度W4的方式形成。此外，在Ni 鍍層31的氧化區(qū)域S5的內(nèi)側(cè)的區(qū)域形成有Au鍍層32。此外，Ni鍍 層31的氧化區(qū)域S5的與接合區(qū)域S6的邊界線，由沿著氣密密封用蓋 30的外周具有四個直線部分S5a的線形成。其中，Au鍍層32是本發(fā) 明的"第二鍍層"的一個例子。此外，焊料層33，以在Ni鍍層31的 下表面上的電子器件收納部件20的接合區(qū)域S6上具有規(guī)定的厚度的 方式形成。此外，第二實施方式中，焊料層33 (接合區(qū)域S6)配置在Ni鍍 層31的氧化區(qū)域S5的至少兩個直線部分S5a的交點S5b的更外側(cè)。 即，M鍍層31的氧化區(qū)域S5與接合區(qū)域S6的邊界線，角部的邊界線配置在角部以外的區(qū)域的邊界線更外側(cè)。此外，焊料層33在氣密密封用蓋30的角部以外的部分具有約0.25mm的寬度W5的同時，在氣密 密封用蓋30的四個角部具有約0.265mm的寬度W6。由此，第二實施 方式與上述第一實施方式(角部的寬度W1:約0.36mm，角部以外的 部分的寬度W2: 0.25)相比，能夠抑制在氣密密封用蓋30的四個角 部的焊料層33變大，從而能夠抑制在氣密密封用蓋30的四個角部堆 積焊料。結(jié)果，能夠抑制氣密密封用蓋30的四個角部的焊料層33的 厚度變得比氣密密封用蓋30的四個角部以外的部分的焊料層33的厚^其中，第二實施方式的氣密密封用蓋30和電子器件收納封裝體的 制造方法與上述第一實施方式相同，省略其說明。并且，第二實施方式的其他效果與上述第一實施方式相同。 (實施例)接著，說明用以確認(rèn)上述第二實施方式的氣密密封用蓋30的效果 的比較實驗。首先，說明測定氣密密封用蓋30的制作后的焊料層33 的厚度的比較實驗。該比較實驗中，制作對應(yīng)第二實施方式的實施例5 的樣品，并與對應(yīng)上述第一實施方式的實施例1的樣品及上述比較例1 的樣品進(jìn)行比較。實施例5的樣品以與上述第二實施方式的氣密密封用蓋30相同的 制作過程制作。而且，實施例5的樣品使用具有約0.038mm厚度的環(huán) 狀焊料5a進(jìn)行制作。測定該樣品的焊料層33的厚度。其結(jié)果表示在 圖20中。參照圖20，可以確認(rèn)實施例5的樣品與實施例1的樣品相比，氣 密密封用蓋30的四個角部的測定位置(I點、J點、K點和L點)的焊 料層33的厚度與氣密密封用蓋30的四邊的中央的測定位置(M點、N 點、O點和P點)的焊料層33的厚度的差變小。這樣，通過以在氣密 密封用蓋30的角部以外的部分形成約0.25mm的寬度W5，并且在氣 密密封用蓋30的四個角部形成比寬度W5稍大的約0.265mm的寬度 W6的方式形成焊料層33的接合區(qū)域S6，實施例5與角部的寬度Wl 更大的實施例1 (角部的寬度W1:約0.36mm，角部以外的部分的寬 度W2: 0.25)相比，能夠抑制在氣密密封用蓋30的四個角部的悍料層33變大，從而能夠抑制在氣密密封用蓋30的四個角部上堆積焊料。 由此，能夠抑制氣密密封用蓋30的四個角部的焊料層33的厚度變得 比氣密密封用蓋30的四個角部以外的部分的焊料層33的厚度大。其 中，實施例5的樣品的焊料層33的厚度與實施例1的樣品同樣，比比 較例1的樣品的焊料層的厚度大。此外，此次公開的實施方式和實施例的所有要點只是示例，并非 限定。本發(fā)明的范圍闡明于權(quán)利要求書的范圍中，而不局限于上述實 施方式和實施例的說明。此外，與權(quán)利要求書的范圍均等的含意和范 圍內(nèi)的變更全部包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，上述第一和第二實施方式，表示了為了與電子器件收納部 件接合，在氣密密封用蓋上形成焊料層的例子，但本發(fā)明并不局限于 此，也可以不在氣密密封用蓋上形成焊料層以接合電子器件收納部件。 這種情況下，在氣密密封用蓋和電子器件收納部件接合時，在氣密密 封用蓋和電子器件收納部件的接合部之間配置環(huán)狀的焊料并熔融焊料 即可。此外，上述第一和第二實施方式，表示了以具有約0.20mm的寬度 的方式形成M鍍層的氧化區(qū)域的例子，但本發(fā)明并不局限于此，也可 以以具有約0.20mm以外的寬度的方式形成Ni鍍層的氧化區(qū)域。這種 情況下，優(yōu)選以具有約0.02mm以上的寬度的方式形成Ni鍍層的氧化 區(qū)域。這樣以具有約0.02mm以上的寬度的方式形成M鍍層的氧化區(qū) 域時，能夠容易地抑制形成于Ni鍍層的氧化區(qū)域的外側(cè)的焊料層，超 過Ni鍍層的氧化區(qū)域，接觸形成于Ni鍍層的氧化區(qū)域的內(nèi)側(cè)的Au鍍 層并浸潤擴(kuò)展。此外，上述第一和第二實施方式，表示了在Ni鍍層的表面上形成 比Ni鍍層更難氧化的Au鍍層的例子，但本發(fā)明并不局限于此，也可 以在Ni鍍層的表面上，形成比Ni鍍層更難氧化的其他金屬構(gòu)成的鍍層。此外，上述第一和第二實施方式，表示了在Ni鍍層的氧化區(qū)域的 內(nèi)側(cè)上配置Au鍍層的例子，但本發(fā)明并不局限于此，也可以不在Ni 鍍層的氧化區(qū)域的內(nèi)側(cè)形成Au鍍層。此外，上述第一和第二實施方式，表示了焊料層使用Au-Sn合金(All:約80質(zhì)量％)的例子，但本發(fā)明并不局限于此，焊料層的Au 的含有率也可以是80質(zhì)量％以外的含有率，也可以使用其他組分構(gòu)成 的焊料。
權(quán)利要求
1.一種氣密密封用蓋，是在包括用于收納電子器件(10)的電子器件收納部件(20)的電子器件收納用封裝體中使用的氣密密封用蓋(1、30)，其特征在于，包括基材(2)；在所述基材的表面上形成的第一鍍層(3、31)；和在所述第一鍍層的表面上形成的、比所述第一鍍層更難氧化的第二鍍層(4、32)，接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域(S2、S6)的內(nèi)側(cè)的區(qū)域(S1、S5)的所述第二鍍層的至少一部分被除去，露出所述第一鍍層的表面，并且，在已去除所述第二鍍層的區(qū)域露出的所述第一鍍層的表面被氧化。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣密密封用蓋，其特征在于 所述第一鍍層為Ni鍍層，所述第二鍍層為Au鍍層。
3. 如權(quán)利要求2所述的氣密密封用蓋，其特征在于 在接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域的所述第一鍍層和所述第二鍍層的至少一方的表面上，形成有由Au-Sn系合金構(gòu)成的悍料層(5、 33)。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的氣密密封用蓋，其特征在于 俯視地看，所述第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域，形成為環(huán)狀。
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項所述的氣密密封用蓋，其特征在于 在所述第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域上，形成有所述第二鍍層。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的氣密密封用蓋，其特征在于所述第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域的與接合有所述電子器件收納 部件的區(qū)域的邊界線構(gòu)成為所述氣密密封用蓋的角部的所述邊界線 配置在所述氣密密封用蓋的角部以外的區(qū)域的所述邊界線的更外側(cè)。
7. 如權(quán)利要求1 6中任一項所述的氣密密封用蓋，其特征在于 所述第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域，形成為具有規(guī)定深度(Dl)的槽狀。
8. —種電子器件收納用封裝體，其特征在于，包括 氣密密封用蓋(1、 30);和由所述氣密密封用蓋密封，收納電子器件(10)的所述電子器件 收納部件，其中，氣密密封用蓋(1、 30)包括 基材(2);在所述基材的表面上形成的第一鍍層(3、 31);和 在所述第一鍍層的表面上形成的、比所述第一鍍層更難氧化的第二鍍層(4、 32)，接合有所述電子器件收納部件(20)的區(qū)域(S2、 S6)的內(nèi)側(cè)的 區(qū)域(Sl、 S5)的所述第二鍍層的至少一部分被除去，露出所述第一 鍍層的表面，并且，在已去除所述第二鍍層的區(qū)域露出的所述第一鍍 層的表面被氧化。
9. 一種氣密密封用蓋的制造方法，是在包括用于收納電子器件 (10)的電子器件收納部件(20)的電子器件收納用封裝體中使用的氣密密封用蓋(1、 30)的制造方法，其特征在于，包括 準(zhǔn)備基材(2)的工序；在所述基材的表面上形成第一鍍層(3、 31)的工序；在所述第一鍍層的表面上形成比所述第一鍍層更難氧化的第二鍍層(4、 32)的工序；和去除接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域(S2、 S6)的內(nèi)側(cè)的區(qū) 域(Sl、 S5)的所述第二鍍層的至少一部分，露出所述第一鍍層的表面，并且對露出的所述第一鍍層的表面進(jìn)行氧化的工序。
10. 如權(quán)利要求9所述的氣密密封用蓋的制造方法，其特征在于 形成所述第一鍍層的工序包括形成由Ni鍍層構(gòu)成的所述第一鍍層的工序，形成所述第二鍍層的工序包括形成由Au鍍層構(gòu)成的所述第二鍍 層的工序。
11. 如權(quán)利要求IO所述的氣密密封用蓋的制造方法，其特征在于 還包括在接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域的所述第二鍍層的表面上，熔融、接合由Au-Sn系合金構(gòu)成的焊料層(5、 33)的工序。
12. 如權(quán)利要求9 11中任一項所述的氣密密封用蓋的制造方法， 其特征在于對所述第一鍍層的表面進(jìn)行氧化的工序，包括不對所述第二鍍層 的接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域進(jìn)行掩模，使用激光，將所述 第二鍍層的至少一部分去除、露出所述第一鍍層的表面的工序。
13. 如權(quán)利要求9 12中任一項所述的氣密密封用蓋的制造方法， 其特征在于對所述第一鍍層的表面進(jìn)行氧化的工序，包括以環(huán)狀露出所述第 一鍍層的表面并對其進(jìn)行氧化的工序。
14. 如權(quán)利要求9 13中任一項所述的氣密密封用蓋的制造方法， 其特征在于去除所述第二鍍層的至少一部分的工序，包括以去除的區(qū)域的內(nèi) 側(cè)殘留所述第二鍍層的狀態(tài)，去除所述第二鍍層的工序。
15. 如權(quán)利要求9 14中任一項所述的氣密密封用蓋的制造方法， 其特征在于露出所述第一鍍層的表面并對其進(jìn)行氧化的工序，包括以所述氣 密密封用蓋的角部的與接合有所述電子器件收納部件的區(qū)域的邊界線配置在所述氣密密封用蓋的角部以外的區(qū)域的所述邊界線更外側(cè)的方 式形成所述第一鍍層的被露出氧化的區(qū)域的工序。
16.如權(quán)利要求9 15中任一項所述的氣密密封用蓋的制造方法，其特征在于去除所述第二鍍層的至少一部分，露出所述第一鍍層的表面的工序，包括去除所述第二鍍層的至少一部分，并且僅以規(guī)定的深度(Dl)去除所述第一鍍層的表面的一部分的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣密密封用蓋，能夠抑制制造過程復(fù)雜化，并且抑制焊料層在密封面上向內(nèi)側(cè)浸潤擴(kuò)展。該氣密密封用蓋(1、30)包括基材(2)；在基材的表面上形成的第一鍍層(3、31)；和在第一鍍層的表面上形成的，比第一鍍層更難氧化的第二鍍層(4、32)，接合有電子器件收納部件的區(qū)域(S2、S6)的內(nèi)側(cè)的區(qū)域(S1、S5)的第二鍍層的一部分被除去，露出第一鍍層的表面，并且在已去除第二鍍層的區(qū)域露出的第一鍍層的表面被氧化。
文檔編號H01L23/02GK101322242SQ20078000049
公開日2008年12月10日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者山本雅春, 田中剛 申請人:株式會社新王材料