專利名稱：電子部件、電子部件制造方法及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件、電子部件制造方法及電子裝置，例如涉及用于提高電子部 件與電路基板之間的焊接安裝質(zhì)量的技術(shù)。
背景技術(shù)：
例如，對于石英振子及半導(dǎo)體等電子元件，有的是被封入到封裝中而提供的。在這 些封裝上形成有外部電極，針對每個(gè)封裝，通過對該外部電極進(jìn)行焊接來將電子元件與電 路基板進(jìn)行電連接以及物理連接。圖16是用于說明現(xiàn)有的外部電極108的圖。外部電極108例如具有Cr、Ni、Au的 三層結(jié)構(gòu)。Cr層與構(gòu)成封裝的基底103的玻璃之間的密合性良好，因此，將Cr層形成在基 底103的底面上。而且，在Cr層的表面上形成有Ni層，該Ni層與作為錫焊主要成分的Sn 形成金屬間化合物，并且在Ni層的表面上形成有防止Ni氧化的Au層。在將這樣構(gòu)成的外部電極108焊接到電路基板上時(shí)，Au層擴(kuò)散在錫焊中，并且，形 成了 Au層的一側(cè)的M與錫焊的Sn構(gòu)成金屬間化合物，未與Sn形成金屬間化合物的M層 (如果存在的話)和Cr層在該金屬間化合物層上，通過焊錫而接合到電路基板上。在以下 的專利文獻(xiàn)1、2中公開了這種在基材是玻璃的情況下使用Cr的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中，在基材為玻璃等的情況下，形成了 Cr層來作為密合層。在專利 文獻(xiàn)2中，提出了在玻璃上利用Cr和Au、或者CrM合金-Au的兩層薄膜來形成外部電極的 技術(shù)。此外，在基材不是玻璃的情況下，公知有將M作為基底并在表層上覆蓋用于防氧化 的Au的技術(shù)、以及將Cu作為基底并在其上形成Sn等的技術(shù)。但是，在焊接中進(jìn)行加熱時(shí)，雖然錫焊中(或者電極皮膜中)的Sn會與Cu或M 形成金屬間化合物，但由于金屬間化合物層比母材脆，因此，當(dāng)施加外力時(shí)，存在容易發(fā)生 斷裂的問題。此外，在高溫化中，金屬間化合物層成長，當(dāng)M或Cu層與錫焊中的Sn完全發(fā) 生了反應(yīng)時(shí)，會導(dǎo)致強(qiáng)度降低，因此，還存在需要某種程度的厚度的問題。因此，在使用專利 文獻(xiàn)2的技術(shù)，通過Cr與Au的薄膜的兩層結(jié)構(gòu)來構(gòu)成不包含M層的結(jié)構(gòu)的情況下，根據(jù) Au層的厚度的不同，有時(shí)存在強(qiáng)度不充分的問題。并且，在基底3是由玻璃制成的情況下， 如果Ni或Cu的厚度大，則在形成(鍍覆)時(shí)膜自身的應(yīng)力變大，從而還存在耐基板彎曲性 等不充分的問題。專利文獻(xiàn)1日本特表2007-528591號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2006-197278號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提高電子部件與電路基板之間的焊接安裝質(zhì)量。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供一種電子部件，該電子部件具有電子元件；收納 容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件；引導(dǎo)電極(引t回L·電極)，其與所 述電子元件的電極電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；以及外部電極，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形成在所述收納容器的底面上，所述外部電極由以下金屬層形成形成在所 述收納容器的底面上的與電路基板的電極焊接的第1金屬層；形成在所述第1金屬層的表 面上的溶于焊錫的第2金屬層；以及形成在所述第2金屬層的表面上的不溶于焊錫的第3
^^^J^l J^ ο在本發(fā)明中，在所述外部電極中形成有以下金屬層形成在所述第3金屬層的表 面上的溶于焊錫的第4金屬層；以及形成在所述第4金屬層的表面上的不溶于焊錫的第5
^^^J^l J^ ο在本發(fā)明中，形成了防氧化膜，作為最表面層。在本發(fā)明中，所述收納容器是用玻璃形成的。在本發(fā)明中，所述電子部件是石英振子。本發(fā)明提供一種電子部件制造方法，該電子部件制造方法使用以下工序而構(gòu)成 電子元件設(shè)置工序，在基底上，設(shè)置電子元件以及與該電子元件的電極電連接的布線用的 引導(dǎo)電極；封入工序，將蓋接合到設(shè)置了所述電子元件和所述引導(dǎo)電極的基底上，由此將所 述電子元件封入到由所述基底和所述蓋構(gòu)成的收納容器中；以及外部電極形成工序，在所 述收納容器的底面上形成焊接的第1金屬層，在所述第1金屬層的表面上形成溶于焊錫的 第2金屬層，在所述第2金屬層的表面上形成不溶于焊錫的第3金屬層，由此形成外部電 極。根據(jù)本發(fā)明，通過在外部電極的溶于焊錫的金屬層上設(shè)置不溶于焊錫的金屬層， 來提高與電路基板之間的焊接安裝質(zhì)量。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供一種電子部件，該電子部件具有電子元件；收納 容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件；引導(dǎo)電極，其與所述電子元件的電極 電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；接合用金屬膜，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形 成在所述收納容器的底面上，與電路基板的電極進(jìn)行焊接；以及防氧化膜，其形成在所述接 合用金屬膜的表面，所述防氧化膜由合計(jì)厚度為300nm以上IOOOnm以下的單個(gè)或多個(gè)金層 構(gòu)成，所述金層的最上面與所述接合用金屬膜接合。在本發(fā)明中，所述金層的厚度的合計(jì)為300nm以上450nm以下。在本發(fā)明中，所述防氧化膜由多個(gè)金層以及形成在該金層之間的規(guī)定的金屬層構(gòu) 成。在本發(fā)明中，所述規(guī)定的金屬層由不溶于焊錫的金屬構(gòu)成。
在本發(fā)明中，所述防氧化膜由單層的所述金層構(gòu)成。在本發(fā)明中，所述收納容器是使用玻璃而形成的。在本發(fā)明中，所述電子部件是石英振子。本發(fā)明一種提供電子部件制造方法，該電子部件制造方法使用以下工序而構(gòu)成 電子元件設(shè)置工序，在基底上，設(shè)置電子元件以及與該電子元件的電極電連接的布線用的 引導(dǎo)電極；封入工序，將蓋接合到設(shè)置了所述電子元件和所述引導(dǎo)電極的基底上，由此將 所述電子元件封入到由所述基底和所述蓋構(gòu)成的收納容器中；接合用金屬膜形成工序，在 所述收納容器的底面上形成與焊錫接合的接合用金屬膜；以及防氧化膜形成工序，在所 形成的所述接合用金屬膜的表面上，形成防氧化膜，該防氧化膜由合計(jì)厚度為300nm以上 IOOOnm以下的單個(gè)或多個(gè)金層構(gòu)成，所述金層的最上面與所述接合用金屬膜接合。
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根據(jù)本發(fā)明，可以通過限定防氧化膜中的金層的厚度合計(jì)來提高電子部件與電路 基板之間的焊接安裝質(zhì)量。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供一種電子裝置，該電子裝置具有電子元件；收納 容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件；引導(dǎo)電極，其與所述電子元件的電極 電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；電極金屬層，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形成 在所述收納容器的底面上；接合部，其在不形成Sn與所述電極金屬層的金屬間化合物層的 情況下與所述電極金屬層接合；以及電路基板，其與所述接合部接合，且設(shè)置有其它電子元 件。在本發(fā)明中，所述電極金屬層是Cr、Ti、Mo、W、Ta中的任意一種金屬。在本發(fā)明中，在所述接合部中混入有Cr、Ti、Mo、W、Ta中的至少一種金屬。在本發(fā)明中，所述電極金屬層與混入到所述接合部中的金屬是相同的金屬。在本發(fā)明中，在所述接合部中含有Au。根據(jù)本發(fā)明，由于在電極金屬層與接合部之間的界面處不存在金屬間化合物層， 因此，能夠提供電子部件與電路基板之間的焊接安裝質(zhì)量高的電子裝置。


圖1是電子部件的剖視圖。
圖2是電子部件的底視圖。
圖3是電子部件的外部電極的剖視圖。
圖4是用于說明防氧化膜的各種變形例的圖。
圖5是用于說明防氧化膜的各種變形例的圖。
圖6是用于說明防氧化膜的各種變形例的圖。
圖7是在接合到電路基板上的情況下電子部件的剖視圖。
圖8是在接合到電路基板上的情況下電子部件的外部電極的剖視圖。
圖9是在接合到電路基板上的情況下電子部件的外部電極的放大剖視圖。
圖10是表示用于說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表的圖。
圖11是表示用于說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線的圖。
圖12是表示用于說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表的圖。
圖13是表示用于說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線的圖。
圖14是表示用于說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表的圖。
圖15是用于說明電子裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是用于說明現(xiàn)有例的圖。
標(biāo)號說明
1、電子部件；2、蓋；3、基底；4、內(nèi)部電極；5、支撐部；6、石英振子；7、貫通電極
外部電極；13、空洞部；16、內(nèi)部電極；17、貫通電極；18、外部電極；31、接合用電極膜；32、 基板布線；33、焊錫；34、焊錫；35、基板布線；36、電路基板；51、防氧化膜；70、電子裝置。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式的概要
將電子元件安裝在電子裝置中。形成在收納該電子元件的玻璃封裝的底面上的 外部電極，由與玻璃制的基底接合的電極金屬層以及形成在電極金屬層的表面上的表面層 構(gòu)成。電極金屬層由與玻璃之間的密合性良好、且在使用溫度范圍內(nèi)不會與焊錫(主要成 分是Sn (錫))形成化合物的金屬元素等構(gòu)成，例如，Cr (鉻)、Ti (鈦)、Mo (鉬)、W(鎢)、 Ta(鉭)。表面層由在使用溫度范圍內(nèi)不容易被氧化、且在焊接時(shí)容易在液體焊錫中擴(kuò)散的 金屬等構(gòu)成，例如，Au(金)、Ag(銀)、Pd(鈀)。根據(jù)后述的實(shí)驗(yàn)，示出了這樣的情況在對形成了這種電極金屬層和表面層的外 部電極進(jìn)行焊接的情況下，焊接面的剪切強(qiáng)度良好。而且，在焊接外部電極時(shí)，在接合部中 含有Sn和表面層的金屬。并且，根據(jù)后述的實(shí)驗(yàn)，示出了這樣的情況在表面層中包含不會與焊錫構(gòu)成化合 物的金屬元素(與構(gòu)成電極金屬層的金屬元素相同)的情況下，焊接面的剪切強(qiáng)度和耐彎 曲性良好?？梢酝ㄟ^對形成了這樣的電極金屬層和表面層的外部電極進(jìn)行焊接，來提供焊 接安裝質(zhì)量高的電子裝置。圖1 圖3示出了上述在表面層中包含不會與焊錫構(gòu)成化合物的金屬元素的方式 的一例。電子部件1 (圖1)是在由基底3和蓋2形成的空洞部13中配置石英振子6而構(gòu) 成的。基底3由形成有貫通電極7、17的玻璃構(gòu)成。在基底3的底面上，形成有經(jīng)由貫通電 極7、17與石英振子6的電極導(dǎo)通的外部電極8、18?；?由玻璃構(gòu)成。外部電極8(圖3)由接合用電極膜31 (相當(dāng)于電極金屬層) 以及形成在該接合用電極膜31的表面(下表面，即與接合用電極膜31相對的一側(cè))的防 氧化膜51 (相當(dāng)于表面層)構(gòu)成，所述接合用電極膜31在焊接時(shí)與電路基板的電極焊接在 一起，并且由與玻璃之間的密合性良好的Cr形成。并且，防氧化膜51是交替地重疊Au層 和Cr層而構(gòu)成的，Au層的最上面與接合用電極膜31接合。換言之，外部電極8、18具有從 Cr層(第1層)到Au層(第6層)的重疊了 3層CrAu層而成的結(jié)構(gòu)。外部電極18的結(jié) 構(gòu)也是同樣。在將外部電極8焊接到電路基板36 (圖7)上時(shí)，構(gòu)成防氧化膜51的Au層溶解并 擴(kuò)散在焊錫33(圖8)中，防氧化膜51中的Cr層不與作為焊錫成分的Sn形成金屬間化合 物，因此，其是在未溶解的狀態(tài)下混合在焊錫中。換言之，第2、4、6層的Au層在焊錫中擴(kuò)散， 而不與焊錫形成金屬間化合物的第3、5層的Cr層則在焊錫中獨(dú)立地?cái)U(kuò)散，很可能在位于下 面的金屬層的溶解過程中混合到焊錫中并進(jìn)行擴(kuò)散。這樣，焊接后的外部電極8、18可實(shí)現(xiàn) 較高的剪切強(qiáng)度和耐彎曲性。這可以推斷為，是由于Cr層十分細(xì)微地混入或包含在焊錫中 所產(chǎn)生的效果。當(dāng)這樣地焊接外部電極8時(shí)，防氧化膜51擴(kuò)散在焊錫中，接合用電極膜31與焊錫 33直接接合。根據(jù)本實(shí)施方式，焊錫33與接合用電極膜31在不經(jīng)由M與Sn的金屬間化 合物等的情況下相接合，因此，能夠避免金屬間化合物的脆化。根據(jù)后面的實(shí)驗(yàn)，能夠提高 電子部件1與電路基板36之間的焊接安裝質(zhì)量。此外，根據(jù)后述的實(shí)驗(yàn)，示出了這樣的情 況在僅由Au形成防氧化膜51的情況下(在表面層不包含不與焊錫構(gòu)成化合物的金屬元 素的情況下)，當(dāng)Au的厚度位于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，也能得到良好的焊接面的剪切強(qiáng)度。構(gòu)成防氧化膜51的Au層的厚度的合計(jì)值被設(shè)定為300 [nm]以上1000 [nm]以下， 優(yōu)選設(shè)定為300[nm]以上450[nm]以下。由此，確保了能有效防止接合用電極膜31的氧化所需的足夠的厚度，并且，防止了因Au過多導(dǎo)致焊錫脆化。由于能夠通過防氧化膜51來有效地防止接合用電極膜31的氧化，因此，能夠在空 氣中對外部電極8進(jìn)行焊接并確保足夠的接合強(qiáng)度。并且，由于是在由Cr構(gòu)成的接合用電 極膜31上直接形成Au層，因此，不需要使用與焊錫生成金屬間化合物的Ni等的金屬層。另 外，雖然在圖3的例子中，防氧化膜51采用了由Au層與Cr層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，但也可以由 單一的Au層來構(gòu)成。(2)實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容圖1示出了本實(shí)施方式的電子部件1，該圖1是在接合到電路基板上的情況下、沿 與該電路基板的表面平行的方向觀察電子部件1時(shí)的剖視圖。圖2是電子部件1的底視 圖。不過，為了使圖容易理解，在圖2中，相比于圖1，更大地描繪出貫通電極7、17的直徑。 在下文中，將安裝時(shí)電子部件1的面向電路基板的一側(cè)設(shè)為底面?zhèn)?、將與其相對的一側(cè)設(shè) 為上面?zhèn)取ｋ娮硬考?由基底3、蓋2、支撐部5、石英振子6、內(nèi)部電極4、16、貫通電極7，17以 及外部電極8，18等構(gòu)成。石英振子6例如是由音叉型石英振子構(gòu)成的電子元件，且音叉型 的基部由支撐部5來保持。未作圖示，在石英振子6的音叉臂部設(shè)置有電極?？梢酝ㄟ^向 該電極提供規(guī)定的脈沖，來使石英振子6以規(guī)定的頻率進(jìn)行振蕩。支撐部5以使石英振子6相對于基底3成規(guī)定姿勢的方式，對石英振子6進(jìn)行單 側(cè)保持，使得石英振子6的音叉臂能夠在空洞部13內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)。另外，雖然在本實(shí)施方式 中，使用了石英振子6作為電子元件的一例，但也可以使用半導(dǎo)體等其它電子元件?；?例如是由玻璃構(gòu)成的板狀部材，在其上表面上安裝著由支撐部5保持的石 英振子6。作為基底3的原材料，例如可以使用便宜且具有能夠?qū)崿F(xiàn)陽極接合等的優(yōu)點(diǎn)的鈉 玻璃。其厚度例如為0.05 2 [mm]，優(yōu)選為0.1 0.5 [mm]左右。此外，除了鈉玻璃以夕卜， 還可以使用硼硅酸玻璃、無堿玻璃、結(jié)晶玻璃等。并且，還可以使用實(shí)施了強(qiáng)化處理的鈉玻
^^ ο在基底3的上表面部形成有與石英振子6的電極電連接的內(nèi)部電極4、16。此夕卜， 在基底3中形成有從上表面部貫通到底面部的通孔。在通孔中形成有貫通電極7、17。內(nèi)部 電極4與貫通電極7電連接，并且內(nèi)部電極16與貫通電極17電連接。蓋(lid)2由玻璃或金屬等形成，該蓋2的面向基底3的面的中央部被挖陷而形成 了用于收納石英振子6的凹部。在為金屬蓋的情況下，希望其線膨脹系數(shù)與玻璃相近。蓋2 的凹部的凹入量例如為0. 05 1. 5 [mm]左右，可通過蝕刻、噴砂、熱壓、激光等來進(jìn)行加工。蓋2的開口部利用陽極接合或接合材料與基底3接合，由基底3的上表面和蓋2 的凹部形成了用于收納石英振子6的空洞部13。此外，對于基底3與蓋2之間的接合方法， 除了陽極接合以外，還有基于直接接合、金屬接合、低熔點(diǎn)玻璃、焊材、焊接、高熔點(diǎn)焊錫的 方法等。并且，還存在在基底3與蓋2之間使用中間材料的情況。空洞部13被蓋2和基底3密閉從而與外部氣體相隔絕，例如，被保持為真空，或封 入規(guī)定的氣體等，并且被氣密性地密封。另外，對于電子部件1，雖然通過在蓋2中設(shè)置凹部 而形成了空洞部13，但也可以通過在基底3上設(shè)置凹部并與平板狀的蓋2接合來形成空洞 部13，或者，也可以在蓋2和基底3的雙方上均設(shè)置凹部。這樣，在電子部件1中，通過基底3和蓋2，從而用玻璃殼的封裝來收納電子元件。
8當(dāng)利用玻璃來構(gòu)成封裝時(shí)，材料費(fèi)便宜，而且，可以從電子部件1的下面?zhèn)鹊耐獠浚眉?光來進(jìn)行石英振子6的調(diào)節(jié)(trimming)/接合/吸氣(gettering)。這里，所謂吸氣是指這 樣的技術(shù)在進(jìn)行真空密封時(shí)，對配置在空間內(nèi)的Al圖案等照射激光而進(jìn)行加熱，從而使 周圍的空氣(氧氣)與Al發(fā)生反應(yīng)，使氧氣得到消耗，以此來提高真空度。
外部電極8是由金屬膜構(gòu)成的接合部，用于通過焊錫等與電路基板上的電極焊接 區(qū)以電學(xué)和機(jī)械的方式進(jìn)行接合。外部電極8形成在基底3的底面上，與貫通電極7導(dǎo)通。 外部電極18也是與外部電極8以同樣的方式構(gòu)成的，且與貫通電極17導(dǎo)通。
另外，在電子部件1中，石英振子6的電極通過貫通電極7、17與外部電極8、18電 連接，不過，例如也可以構(gòu)成為內(nèi)部電極4、16經(jīng)由蓋2與基底3之間的接合部引出到電 子部件1的外部，然后，使引出的內(nèi)部電極4、16從基底3的側(cè)面延伸到底面，在基底3的底 面，將內(nèi)部電極4、16與外部電極8、18電連接。在該情況下，不需要在基底3中形成貫通電 極 7、17。圖3是詳細(xì)示出外部電極8的結(jié)構(gòu)的圖。外部電極8由以下各層形成形成在基 底3的表面上的由Cr構(gòu)成的第1層、形成在該第1層的表面上的由Au構(gòu)成的第2層、形成 在該第2層的表面上的由Cr構(gòu)成的第3層、形成在該第3層的表面上的由Au構(gòu)成的第4 層、形成在該第4層的表面上的由Cr構(gòu)成的第5層、以及形成在該第5層的表面上的由Au 構(gòu)成的第6層。S卩，形成了 3層通過在Cr層的表面上形成Au層而成的CrAu層，從靠近基底3的 一側(cè)起，設(shè)為第ICrAu層、第2CrAu層和第3CrAu層。構(gòu)成最上層的第1層的Cr層具有作 為與基底3的玻璃之間進(jìn)行密合的密合層的功能。構(gòu)成最表面層的第6層的Au層具有作 為防氧化用的保護(hù)膜的功能。在電子部件1中，作為一例，重復(fù)三次CrAu而進(jìn)行了 3層重 疊，不過，只要重復(fù)兩次以上而具有2層以上的CrAu層即可。由于Cr與玻璃之間的密合性良好，因此，形成Cr層作為基底3的表面的第1層。 Cr具有不會與焊錫(Sn為主要成分)形成金屬間化合物的性質(zhì)。Au具有在進(jìn)行焊接時(shí)會 生成AuSn2及AuSn4等金屬間化合物(合金)而容易在焊錫中進(jìn)行擴(kuò)散的性質(zhì)。Cr不會與焊錫形成金屬間化合物，并且，不溶于焊錫。對于Au，由于會與焊錫生成 金屬間化合物，因此，其溶于焊錫。這樣，外部電極8是通過交替重疊以下兩種金屬元素層 而構(gòu)成的，所述兩種金屬元素層是不與焊錫形成金屬間化合物且不會溶解在焊錫中的金 屬元素層、以及與焊錫形成金屬間化合物且容易溶解在焊錫中的金屬元素層。另外，第2、4、 6層只要易溶于焊錫中即可，不一定必須與焊錫形成金屬間化合物。對于外部電極8，雖然使用了 Cr作為不與焊錫形成化合物的金屬元素，不過除此 以外，也可以使用Ti、Mo、W、Ta等。此外，雖然使用了 Au作為容易在焊錫中擴(kuò)散的金屬元 素，不過除此以外，也可以使用Ag、Pd等。而且，也可以通過各種金屬的組合來形成外部電 極8，例如設(shè)第1層為Cr、第2層為Au、第3層為Ti、第4層為Ag、第5層為W、第6層為Au等。另外，換言之，外部電極8由形成在基底3的表面上的接合用電極膜31、以及保護(hù) 接合用電極膜31不被氧化的防氧化膜51構(gòu)成。接合用電極膜31由與玻璃之間的密合性 良好且在使用溫度范圍內(nèi)不會與作為焊錫主要成分的Sn形成金屬間化合物(不溶于焊錫) 的金屬元素(例如Cr)構(gòu)成。另外，作為接合用電極膜31的材質(zhì)，還可以使用Ti、Mo、W、Ta寸。防氧化膜51是通過交替重疊以下兩種金屬元素層而形成的，所述兩種金屬元素 層是在使用溫度范圍內(nèi)不容易被氧化、且與接合用電極膜31之間的擴(kuò)散小、且在焊接時(shí) 容易在焊錫中擴(kuò)散的金屬元素層，例如3層的Au層(Au在焊接時(shí)生成AuSn2及AuSn4等的 金屬間化合物(合金)，易在焊錫中擴(kuò)散)；以及不與焊錫構(gòu)成金屬間化合物的金屬元素層， 例如2層的Cr層。Au層的最上層與接合用電極膜31接合。此外，也可以使用Ag層、Pd層 來代替Au層，作為與接合用電極膜31之間的擴(kuò)散小、且在焊接時(shí)易在焊錫中擴(kuò)散的金屬元 素層。防氧化膜51由多個(gè)Au層形成，作為一例，這些Au層的厚度合計(jì)值設(shè)定為300[nm] 以上1000 [nm]以下，優(yōu)選設(shè)定為300 [nm]以上450[nm]以下。在圖示的例子中，各Au層的 厚度均等，但各Au層的厚度不需要均等，只要Au層厚度的合計(jì)值處于該值的范圍內(nèi)即可。 根據(jù)后述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出當(dāng)把Au層厚度的合計(jì)值設(shè)定在該范圍內(nèi)時(shí)，焊接后的剪切 強(qiáng)度等良好。這樣，接合用電極膜31可以設(shè)為從Cr、Ti、Mo、W、Ta中選擇出的1種金屬膜。防 氧化膜51可以是對從Cr、Ti、Mo、W、Ta中選擇出的單個(gè)或多個(gè)金屬層、與從Au、Ag、Pd中選 擇出的單個(gè)或多個(gè)金屬層進(jìn)行交替重疊而成的金屬膜。但是，防氧化膜51的表面的金屬層 優(yōu)選采用不受氧化的Au層。雖然構(gòu)成接合用電極膜31和防氧化膜51的金屬可以任意選擇，但是，如果接合用 電極膜31與防氧化膜51中的不會形成的焊錫的金屬間化合物的金屬元素層為相同的金屬 (例如Cr)、且防氧化膜51中的容易在焊錫中擴(kuò)散的金屬元素的層均為相同的金屬(例如 Au)，則只要在基底3上交替重疊2種金屬層即可，從而使制造變得容易，并且還能夠降低制 造成本。并且，當(dāng)通過重疊Cr層和Au層來形成內(nèi)部電極4、16時(shí)，能夠利用同一裝置來進(jìn) 行內(nèi)部電極4、16的制造以及外部電極8的制造。而且，如果內(nèi)部電極4、16的Cr層的膜厚、 接合用電極膜31的Cr層的膜厚以及防氧化膜51的Cr層的膜厚相同、且內(nèi)部電極4、16的 Au層的膜厚和防氧化膜51的Au層的膜厚相同，則也不需要改變裝置的條件，能夠進(jìn)一步提 高制造效率，能夠提高生成性。例如，可以通過如下方式來形成構(gòu)成外部電極8的這些層利用基于濺射的濺射 法在基底3的底面上形成這些金屬元素的膜(薄膜)。即，通過濺射法，在基底3的底面上 形成由Cr薄膜構(gòu)成的第1層(接合用電極膜31)，接著，通過濺射法，在Cr的薄膜表面上形 成由Au薄膜構(gòu)成的第2層，此后，重復(fù)兩次上述操作，由此，形成了外部電極8。另外，在各 層的厚度達(dá)到一定程度以上的情況下，還可以通過鍍覆法來形成這些層。以上，針對外部電 極8進(jìn)行了說明，而對于外部電極18的結(jié)構(gòu)也是同樣。具有以上結(jié)構(gòu)的電子部件1可以如下來制造。在基底3上形成通孔，在該通孔內(nèi) 形成貫通電極7、17。然后，在基底3上設(shè)置石英振子6且使其與貫通電極7、17連接，之后 通過陽極接合等使蓋2與基底3接合，形成封裝。然后，例如利用基于濺射的濺射法在基底3的底面上制作這些金屬元素的膜，由 此來形成構(gòu)成外部電極8的各個(gè)層。即，在基底3的底面形成Cr的接合用電極膜31，接著， 交替地形成Au膜和Cr膜。或者，還可以通過鍍覆法來形成這些層。由此，完成了電子部件
101。另外，還可以改變工序順序，例如在基底3上形成外部電極8、18之后，再將蓋2與 基底3進(jìn)行接合等。此外，還可以構(gòu)成為在可得到多個(gè)基底3的基底晶片上設(shè)置貫通電極 7、17和石英振子6，將可得到多個(gè)蓋2的蓋晶片與基底晶片相接合，構(gòu)成形成了多個(gè)電子部 件1的晶片，在形成了外部電極8、18之后，將晶片切斷而得到多個(gè)電子部件1。圖4 6的各圖是用于說明防氧化膜51的各種變形例的圖。圖4是在防氧化膜 51的兩個(gè)Au層之間形成有一個(gè)Cr層、且Cr層下側(cè)的Au層的厚度比上側(cè)Au層的厚度厚的 例子。作為一例，這些Au層的厚度合計(jì)為300[nm]以上1000[nm]以下，優(yōu)選設(shè)為300[nm] 以上且450 [nm]以下。圖5也是在防氧化膜51的兩個(gè)Au層之間形成有一個(gè)Cr層的例子，是Cr層下側(cè)的 Au層的厚度比上側(cè)的Au層的厚度薄的例子。作為一例，這些Au層的厚度合計(jì)設(shè)為300[nm] 以上1000[nm]以下，優(yōu)選設(shè)為300[nm]以上450[nm]以下。在圖4和圖5的例子中，兩個(gè) Au層的厚度不同，但是也可以將這2個(gè)Au層的厚度形成為相同的厚度。圖6是由單一的Au層來構(gòu)成防氧化膜51的例子，作為一例，該Au層的厚度為 300[nm]以上1000[nm]以下，優(yōu)選設(shè)為3OO[nm]以上450[nm]以下。該例是這樣的情況 防氧化膜51不包含與焊錫形成金屬間化合物的金屬元素，該防氧化膜51僅由容易在焊錫 中擴(kuò)散的金屬元素形成。圖7是示出通過焊錫33、34將電子部件1接合在電路基板36上時(shí)的截面的圖。 如圖所示，外部電極8經(jīng)由焊錫33與電路基板36上的基板布線32進(jìn)行電及物理方式的接 合，外部電極18經(jīng)由焊錫34與電路基板36上的基板布線35進(jìn)行電及物理方式的接合，由 此，電子部件1通過電及物理方式而接合在電路基板36上。圖8是示出外部電極8的與焊錫33的接合面的詳細(xì)的圖。第1層的Cr層，S卩，接 合用電極膜31的Cr，不與焊錫形成金屬間化合物，因此，是在接合在基底3上的狀態(tài)下與焊 錫33接合。這樣，接合用電極膜31例如可以不經(jīng)過Ni與Sn的金屬間化合物等而直接與 焊錫33接合。第2、4、6層的Au層擴(kuò)散到焊錫33中。由于第3、5層的Cr層不與焊錫形成 金屬間化合物，因此，在第2、4層的Au層進(jìn)行擴(kuò)散時(shí)，第3、5層的Cr層脫離外部電極8，而 存在于焊錫33中的某些地方。換言之，防氧化膜51擴(kuò)散在焊錫33中，因此未作圖示。在 防氧化膜51包含Cr層的情況下，由于Cr層不與焊錫形成金屬間化合物，因此，在Au層擴(kuò) 散時(shí)，Cr層脫離外部電極8，而存在于焊錫33中的某些地方。圖9是示意性表示由分析設(shè)備放大了圖8的區(qū)域50的狀態(tài)的圖。區(qū)域50涉及基 底3、接合用電極膜31和焊錫33，將接合用電極膜31與焊錫33之間的接合面附近作為觀 察對象。另外，為了使圖容易理解，夸張地描繪了接合用電極膜31的厚度，在利用分析設(shè)備 進(jìn)行觀察時(shí)，如圖8所示，是很薄的層。在對區(qū)域50進(jìn)行了多次觀察后，有時(shí)如圖9所示，觀察到游離在焊錫33中的帶狀 的Cr層60。這是由于，雖然防氧化膜51中的Au層在焊錫33中擴(kuò)散，但Cr不與作為焊錫 33中的主要成分的Sn形成金屬間化合物，因此，Cr層60是防氧化膜51中的Cr層游離在 焊錫33中的產(chǎn)物。這樣，由于Cr不與Sn形成金屬間化合物，因此，防氧化膜51中的Cr層除了如Cr 層60那樣零碎地以帶狀形式存在于焊錫33中，還以更小的Cr片或Cr粒的形式存在，而且還存在發(fā)生其它反應(yīng)或微粒長大的可能。如后述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，電子部件1的焊接面發(fā) 揮高剪切強(qiáng)度和耐彎曲性的效果，其原因可以認(rèn)為是，不管哪種形式，游離在焊錫33中的 防氧化膜51的Cr層均會起到某種作用，從而對電子部件1的焊接面的機(jī)械特性產(chǎn)生影響。圖10以表的方式總結(jié)了與外部電極8的剪切強(qiáng)度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)中的 防氧化膜51由如圖6所示的單層的Au層構(gòu)成。在項(xiàng)目“電極膜結(jié)構(gòu)”中，用[nm]來表示 Cr(接合用電極膜31)和Au(防氧化膜51)的膜厚。例如，“Cr60_Au75”表示接合用電極膜 31的Cr層的厚度為60[nm]、防氧化膜51的Au層的厚度為75[nm]的情況。此外，剪切試 驗(yàn)方法依據(jù)JIS Z 3198-7，剪切速度為5 [mm/m]。在項(xiàng)目“Au層的厚度”中，用[nm]來表示構(gòu)成防氧化膜51的Au層的厚度。項(xiàng)目 “強(qiáng)度(指數(shù))”是將Au層的厚度為150[nm]時(shí)的剪切強(qiáng)度設(shè)為1來表示其它剪切強(qiáng)度的 比例的指數(shù)。并且，圖11是將該指數(shù)進(jìn)行曲線化后的圖。根據(jù)該表/曲線可知，在Au層的厚度為75 150[nm]的范圍內(nèi)剪切強(qiáng)度為1左 右，與之相對，在300 900 [nm]的范圍內(nèi)，為2 3左右的可應(yīng)用的值。雖然沒有示出Au 層的厚度為1000[nm]時(shí)的實(shí)驗(yàn)值，但根據(jù)數(shù)據(jù)的連續(xù)性，可認(rèn)為其與900[nm]為相同程度。 另外，眾所周知，在一般情況下，當(dāng)金變多時(shí)，焊接部位變脆，且當(dāng)Au層在1000 [nm]以上時(shí)， 將呈現(xiàn)出這種脆性。因此，金屬厚度為300[nm]以上1000[nm]以下是適合于應(yīng)用的厚度。 此外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在450[nm]處出現(xiàn)峰值，因此，300[nm]以上且450[nm]以下是更加優(yōu) 選的值。圖12以表的方式總結(jié)了與外部電極8的剪切強(qiáng)度有關(guān)的進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖13 是將其曲線化后的結(jié)果。剪切試驗(yàn)方法依據(jù)Jis Z 3198-7，剪切速度為5[mm/m]。關(guān)于電 極規(guī)格，設(shè)Cr層的厚度為60[nm]、Au層的厚度為150[nm]。在該實(shí)驗(yàn)中，將防氧化膜51的 金屬厚度設(shè)為150 [nm]，針對單層(1層)、2層和3層，將單層時(shí)的剪切強(qiáng)度設(shè)為1而對測定 結(jié)果進(jìn)行了指數(shù)化。在Au層為2層、3層的情況下，在這些Au層之間形成有Cr層。S卩，針 對CrAu層為1層、2層、3層，將CrAu層為1層時(shí)的剪切強(qiáng)度設(shè)為1而對測定結(jié)果進(jìn)行了指 數(shù)化。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在Au層的厚度合計(jì)為300[nm]以上的情況下，即，在Au層為2 層、3層的情況下，剪切強(qiáng)度分別為1. 9和2. 1，成為2左右的應(yīng)用水平。換言之，如果將僅 形成1層CrAu層時(shí)的剪切強(qiáng)度設(shè)為1，則2層時(shí)為1. 9,3層時(shí)為2. 1。這些值是針對各個(gè) 層各進(jìn)行10次實(shí)驗(yàn)后取平均得到的結(jié)果。這樣，可以通過設(shè)置2 3層的CrAu層來實(shí)現(xiàn)1 層的兩倍左右的剪切強(qiáng)度。并且，嘗試進(jìn)一步增加層數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在為2 4層特別是在 為3層時(shí)，得到了最高的剪切強(qiáng)度。圖14以表的方式示出了基板的耐彎曲性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。彎曲試驗(yàn)方法是通過以下 方式來進(jìn)行的依據(jù)JEITA ET-7409/104，使用厚度為1.6[mm]的玻璃環(huán)氧電路基板，在壓 入量l、2、3[mm]下，判斷是否存在外觀上的斷裂。項(xiàng)目“電極規(guī)格”是電極的規(guī)格，其示出 了如下情況設(shè)接合用電極膜31的Cr層的厚度為60[nm]、防氧化膜51的Au層的厚度為 150[nm]、且該Au層構(gòu)成為3層的情況(Au層為3層時(shí)的外部電極8)，S卩，設(shè)Cr層的厚度 為60[nm]、Au層的厚度為150[nm]的重疊了 3層CrAu層的外部電極8的情況；設(shè)Cr層 的厚度為60 [nm]、Cu層的厚度為10500 [nm]、Sn層的厚度為10000 [nm]來構(gòu)成電極的情況 (第1比較電極)；以及設(shè)Cr層的厚度為60 [nm]、Cu層的厚度為500 [nm]、Ni層的厚度為
122000[nm]、Sn層的厚度為10000[nm]來構(gòu)成電極的情況(第2比較例)。
在電子部件1上形成這些電極并與電路基板36進(jìn)行接合，通過按壓機(jī)構(gòu)對該電路 基板36進(jìn)行按壓，結(jié)果是，在壓入量為l[mm]的情況下，對于外部電極8，20次中發(fā)生斷裂 的次數(shù)為0，對于第1比較電極，5次中發(fā)生斷裂的次數(shù)為1次，對于第2比較電極，5次中發(fā) 生斷裂的次數(shù)為0次。在壓入量為2 [mm]的情況下，發(fā)生斷裂的次數(shù)分別為20次中0次、5 次中4次、5次中2次，在壓入量為3 [mm]的情況下，發(fā)生斷裂的次數(shù)分別是20次中0次、5 次中4次、5次中4次。形成了外部電極8的電子部件1針對任何壓入量均未發(fā)生斷裂，與第1比較電極 和第2比較電極相比，具有很高的耐彎曲性。這樣，層疊了 3次CrAu層的外部電極8能夠 實(shí)現(xiàn)出色的剪切強(qiáng)度和耐彎曲性。基于以下原因推測出這樣地層積了 CrAu層的外部電極 8具有出色的剪切強(qiáng)度和彎曲性。S卩，對于圖3所示的外部電極8，第2、4、6層的Au層擴(kuò)散在焊錫中，第3、5層的Cr 層則游離于外部電極8之外。游離的Cr層不與焊錫形成化合物，因此，在不溶于焊錫中的 狀態(tài)下殘留在焊錫中，從而其作為加固焊錫的加固材料發(fā)揮作用。本申請的發(fā)明人使用分 析設(shè)備等，考察了脫落的Cr層是以怎樣的狀態(tài)存在于焊錫中，結(jié)果是，經(jīng)過焊錫區(qū)域在外 部電極8的附近，發(fā)現(xiàn)了帶狀的Cr。這樣，可認(rèn)為，游離的Cr層零碎地以帶狀形式存在，或以更小的Cr片的形式存在， 并且，還可能以更小的Cr粒的形式存在，且存在發(fā)生其它反應(yīng)或晶粒長大的可能。不管是 哪種形式，游離在焊錫中的Cr層均會起到某種作用，對外部電極8的焊接面的機(jī)械特性產(chǎn) 生影響，從而發(fā)揮出高剪切強(qiáng)度和耐彎曲性的效果。此外，擴(kuò)散在焊錫中的Au也產(chǎn)生了效^ ο此外，對于該外部電極8，Au層的厚度的合計(jì)值為450[nm]，實(shí)現(xiàn)了出色的耐彎曲 性。這樣，在構(gòu)成防氧化膜51的Au層的厚度為300[nm]以上1000[nm]以下的情況下，提 高了外部電極8的剪切強(qiáng)度。這是因?yàn)?，通過加厚Au層而提高了接合用電極膜31的Cr的 防氧化能力。此外，在使防氧化膜51的Au層多層化的情況下，夾在這些Au層之間的Cr層 以很細(xì)微的方式混入或包含在焊錫中，由此進(jìn)一步提高了強(qiáng)度等。另外，在Au層為薄膜的情況下，有時(shí)很難在空氣中對Cr層進(jìn)行焊接，但當(dāng)Au層 的厚度為300[nm]以上時(shí)，由于Cr層的防氧化功能得到提高，因此能夠在空氣中進(jìn)行焊接 (回流)，不需要準(zhǔn)備焊接所需的特殊環(huán)境，能夠降低焊接成本。圖15是用于說明具有安裝在電路基板36上的電子部件1的電子裝置70的結(jié)構(gòu)的 圖。電子部件1被焊接在電路基板36上，與未圖示的線圈和電容等電子元件一起構(gòu)成振蕩 電路71。數(shù)字信號處理電路72例如是通過在電路基板36上安裝CPU(Central Processing Unit 中央處理器)、ROM (Read Only Memory 只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory 隨機(jī)存儲器)、以及其它電子元件而構(gòu)成的，并根據(jù)由振蕩電路71生成的動(dòng)作定時(shí)，對輸入 進(jìn)行數(shù)字信號處理并進(jìn)行輸出。作為電子裝置70，可以采用各種形式，例如臺式電子計(jì)算機(jī)、電子字典、移動(dòng)電話、 個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、收音機(jī)、空調(diào)以及冰箱等家電產(chǎn)品的控制裝置等。此外，還可以是根據(jù)電 子部件1的振蕩來計(jì)測時(shí)間的鐘表和計(jì)時(shí)器等。根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，可以提供一種電子部件(電子部件1)，該電子部件
13具有電子元件(例如石英振子6，也可以是半導(dǎo)體等)；收納容器(由蓋2和基底3形成 的封裝)，其在形成于內(nèi)部的中空部(空洞部13)中收納電子元件；與電子元件電連接的引 導(dǎo)電極(內(nèi)部電極4、14和貫通電極7、17等)，其從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；以及 與引導(dǎo)電極電連接的外部電極(外部電極8、18)，其形成在收納容器的底面上。并且，該外 部電極(外部電極8、18)由下述金屬層形成形成在收納容器的底面(基底3的底面)上 的與焊錫接合的第1金屬層(Cr層等)；形成在第1金屬層的表面上的溶于焊錫的第2金 屬層(Au層等)；以及形成在第2金屬層的表面上的不溶于焊錫的第3金屬層(Cr層等)。 并且，在該結(jié)構(gòu)中，如果在表面形成用于防氧化的Au層，則相當(dāng)于重復(fù)了 2次CrAu層的結(jié) 構(gòu)，如果進(jìn)一步在其上層疊CrAu層，則相當(dāng)于重復(fù)了 3次CrAu層的結(jié)構(gòu)。另外，還可以使 用多種金屬的合金作為金屬層。在第1、3金屬層中使用了不與焊錫構(gòu)成金屬間化合物的金屬元素，在第2金屬層 中使用了與焊錫構(gòu)成金屬間化合物的金屬元素。因此，該外部電極(外部電極8、18)還可 以說是由下述金屬層形成的形成在收納容器的底面(基底3的底面)的不與焊錫構(gòu)成金 屬間化合物的第1金屬層(Cr層等)；形成在第1金屬層的表面的與焊錫構(gòu)成金屬間化合 物的第2金屬層(Au層等)；以及形成在第2金屬層的表面的不與焊錫構(gòu)成金屬間化合物 的第3金屬層(Cr層等)。并且，還可以在外部電極8、18上形成以下金屬層形成在第3金屬層的表面的溶 于焊錫的第4金屬層(Au層等)、以及形成在第4金屬層的表面的不溶于焊錫的第5金屬層 (Cr層)。并且，可以使用Au層作為最表面層，來形成防氧化膜。此外，可以通過如下的電子部件制造方法來制造電子部件1，該電子部件制造方法 由下述工序構(gòu)成電子元件設(shè)置工序，在基底(基底3)上，設(shè)置電子元件(石英振子6等) 以及與該電子元件電連接的布線用的引導(dǎo)電極(貫通電極7、17等)；封入工序，將蓋(蓋 2)接合到設(shè)置了該電子元件和引導(dǎo)電極的基底上，由此將電子元件封入到由基底和蓋構(gòu)成 的收納容器中；以及外部電極形成工序，在收納容器的底面上，通過濺射法等形成與焊接接 合的第1金屬層(Cr層)，在第1金屬層的表面上形成溶于焊錫的第2金屬層(Au層)，在 第2金屬層的表面上形成不溶于焊錫的第3金屬層(Cr)，由此形成外部電極。此外，根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，可以提供一種電子部件，該電子部件具有電 子元件(例如石英振子6，也可以是半導(dǎo)體等)；收納容器(由蓋2和基底3形成的封裝)， 其在形成于內(nèi)部的中空部(空洞部13)中收納電子元件；與電子元件電連接的引導(dǎo)電極 (內(nèi)部電極4、14和貫通電極7、17等)，其從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；以及與引導(dǎo) 電極電連接的接合用金屬膜(接合用電極膜31)，其形成在收納容器的底面，供與焊錫進(jìn)行 接合；以及防氧化膜(防氧化膜51)，其形成在接合用金屬膜表面上。并且，防氧化膜使用 合計(jì)厚度為300 [nm]以上1000 [nm]以下的單個(gè)或多個(gè)金屬層(Au層)來構(gòu)成，防氧化膜51 的最上層由Au層構(gòu)成，因此，金層的最上面與所述接合用金屬膜接合。防氧化膜51的Au層的厚度合計(jì)可以優(yōu)選為300[nm]以上450[nm]以下。在防氧 化膜51中存在多個(gè)Au層的情況下，Au層之間例如可以由不溶于焊錫的金屬層(Cr層等) 來構(gòu)成。因此，防氧化膜可以由多個(gè)金層以及形成在該金層之間的規(guī)定的金屬層來構(gòu)成。該 規(guī)定的金屬層可以由不溶于焊錫的金屬來構(gòu)成。此外，Au層也可以是單層，在該情況下，防 氧化膜由單層的金層來構(gòu)成。并且，基底3可以由玻璃構(gòu)成，在該情況下，電子部件的收納
14容器使用玻璃來形成。此外，提供一種電子部件制造方法，該電子部件制造方法由下述工序構(gòu)成電子元 件設(shè)置工序，在基底(基底3)上，設(shè)置電子元件(石英振子6等)以及與該電子元件電連接 的布線用的引導(dǎo)電極(貫通電極7、17等)；封入工序，將蓋(蓋2)接合到設(shè)置了該電子元 件和引導(dǎo)電極的基底上，由此將電子元件封入到由基底和蓋構(gòu)成的收納容器中；接合用金 屬膜形成工序，在收納容器的底面上，通過濺射法等形成與焊接接合的接合用金屬膜(接 合用電極膜31)；以及防氧化膜形成工序，在形成的接合用金屬膜的表面上，形成由合計(jì)厚 度為300[nm]以上1000 [nm]以下的單個(gè)或多個(gè)金層(Au)構(gòu)成的防氧化膜(防氧化膜51)， 其中，該金層的最上面與接合用金屬膜接合。此外，可以提供各種電子裝置，該各種電子裝置具有使用電子部件1來進(jìn)行振蕩 的振蕩單元(振蕩電路)，該振蕩單元用于使計(jì)算機(jī)根據(jù)該振蕩來取得工作定時(shí)、或者使鐘 表根據(jù)該振蕩來計(jì)測時(shí)間，其中，電子部件1與電路基板36接合，并與電容和線圈等其它 電子元件一起構(gòu)成振蕩電路；以及根據(jù)振蕩單元的振蕩來取得工作定時(shí)而工作的工作單元 (CPU(Central Processing Unit:中央處理器)等)。在該情況下，構(gòu)成了如下這樣的電子裝置，該電子裝置具有電子元件(石英振子 6等)；收納容器(由蓋2和基底3形成的封裝)，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納電子元 件；與電子元件電連接的引導(dǎo)電極(貫通電極7、17等)，其從收納容器的內(nèi)部形成到外部； 與引導(dǎo)電極電連接的接合用金屬膜，其形成在所述收納容器的底面上，是與焊接接合的金 屬層(Cr(第1層))；以及電路基板(電路基板36)，其經(jīng)由焊錫與該金屬層(接合用金屬 膜)接合，并設(shè)置有其它電子元件。并且，在該焊錫中，不溶于焊錫的金屬(第3、第5層的 Cr層)脫離于焊錫而擴(kuò)散。并且，根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，可以提供一種電子裝置，該電子裝置具有電 子元件(例如石英振子6，也可以是半導(dǎo)體等)；收納容器(由蓋2和基底3形成的封裝)，其 在形成于內(nèi)部的中空部(空洞部13)中收納電子元件；與電子元件電連接的引導(dǎo)電極(內(nèi) 部電極4、16和貫通電極7、17等)，其從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；與引導(dǎo)電極電連 接的電極金屬層(接合用電極膜31)，其形成在收納容器的底面上；接合部(焊錫33)，其不 經(jīng)由例如Sn與Ni的金屬間化合物等與Sn形成的金屬間化合物層(Sn與電極金屬層的金 屬間化合物)，而直接與接合用電極膜31接合；以及電路基板36，其經(jīng)過所述接合部，且設(shè) 置有電容和線圈等其它電子元件。此外，作為接合用電極膜31的材料，可以使用Cr、Ti、Mo、W、Ta，因此，電極金屬層 (接合用電極膜31)可以為Cr、Ti、Mo、W、Ta中的任何一種金屬。并且，在防氧化膜51中具有Cr層的情況下，通過對防氧化膜51進(jìn)行焊接而使Cr 混合到焊錫33中，并且，還可以用Ti層、Mo層、W層、Ta層來代替該Cr層，因此，可以構(gòu)成 為，在焊接后的焊錫33中混入Cr、Ti、Mo、W、Ta中的至少一種金屬。此外，當(dāng)例如用Cr層形成接合用電極膜31并在防氧化膜51中形成Au層和Cr層、 或者用Ti層形成接合用電極膜31并在防氧化膜51中形成Au層和Ti層等、利用相同材質(zhì) 來形成接合用電極膜31和防氧化膜51的金屬層時(shí)，可以通過交替地形成該金屬層與Au層 來形成接合用電極膜31和防氧化膜51，因此，制造工藝變得簡單，能夠降低制造成本。在對 這樣地利用相同金屬來構(gòu)成接合用電極膜31和防氧化膜51的金屬層的外部電極8進(jìn)行焊接時(shí)，在焊錫33中混入了與接合用電極膜31相同的金屬。在該情況下，電極金屬層(接合 用電極膜31)與混入到所述焊錫(焊錫33)中的金屬為相同的金屬。根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，能夠得到如下效果。(1)通過對金屬層進(jìn)行層疊，使得形成在基底3的底面上的金屬層不容易被氧化， 因此，提高了電子部件1的安裝強(qiáng)度，修復(fù)性出色。(2)通過構(gòu)成為，在接合用電極膜31上使Au層的厚度的合計(jì)值處于規(guī)定范圍內(nèi)， 由此，接合用電極膜31不容易被氧化，并且能夠抑制因Au過多而導(dǎo)致焊錫脆化，提高了電 子部件1的安裝強(qiáng)度。(3)在不經(jīng)由Sn與Ni的金屬間化合物等的金屬間化合物層的情況下，將焊錫33 與接合用電極膜31的Cr層直接接合，因此，能夠避免金屬間化合物層的脆性。(4)通過交替重疊Cr等不與焊錫形成金屬間化合物的金屬層、以及Au等在焊錫中 擴(kuò)散的金屬層，來形成防氧化膜51，因此，在焊接外部電極8時(shí)，不與焊錫形成金屬間化合 物的金屬層例如以帶狀形式混入到焊錫33中，提高了焊接面的安裝強(qiáng)度和耐彎曲性。(5)由于Au層的防氧化功能高，因此能在空氣中焊接電子部件1。(6) Au層均勻地?cái)U(kuò)散在焊錫中，外部電極8的接合界面為Cr和Sn，Cr與Sn在回 流和高溫試驗(yàn)的溫度范圍( 260°C)內(nèi)幾乎不會形成合金并成長，從而耐熱性和耐沖擊性 出色。(7)由于Cr與焊錫的合金不會發(fā)生成長，因此，不需要將Cr層形成得很厚，從而將 膜應(yīng)力抑制得很小，耐基板彎曲性等出色。(8)在內(nèi)部電極4、16等使用了 Cr-Au的情況下，在形成外部電極8、18時(shí)，可實(shí)現(xiàn) 裝置的兼用化。并且，如果各層的膜厚在內(nèi)部和外部均相同，則也不需要變更裝置的條件， 能夠抑制設(shè)備投資，提高了生產(chǎn)性。(9)可以采用與陶瓷等相比，脆且強(qiáng)度低、但成本低廉的透明的玻璃封裝。(10)在外部電極8的形成區(qū)域中存在臺階部的情況下，可以通過層疊Cr層和Au 層來降低斷線的危險(xiǎn)。(11)由于可利用濺射法來形成外部電極8，因此，可以在干環(huán)境下形成金屬層，由 此，能夠防止貫通電極7的熔析等。(12)能夠?qū)崿F(xiàn)安裝強(qiáng)度/修復(fù)性/耐熱性/耐基板彎曲性等兼顧的高質(zhì)量的玻璃 封裝。
1權(quán)利要求
一種電子部件，該電子部件具有電子元件；收納容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件；引導(dǎo)電極，其與所述電子元件的電極電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部；以及外部電極，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形成在所述收納容器的底面上，所述外部電極由以下金屬層形成形成在所述收納容器的底面上的與電路基板的電極進(jìn)行焊接的第1金屬層；形成在所述第1金屬層的表面上的溶于焊錫的第2金屬層；以及形成在所述第2金屬層的表面上的不溶于焊錫的第3金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件，其中， 在所述外部電極中形成有以下金屬層形成在所述第3金屬層的表面上的溶于焊錫的第4金屬層；以及形成在所述第4金屬 層的表面上的不溶于焊錫的第5金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件，其中， 該電子部件形成有防氧化膜，作為最表面層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電子部件，其中， 所述收納容器是用玻璃形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的電子部件，其中， 所述電子部件是石英振子。
6.一種電子部件制造方法，該電子部件制造方法使用以下工序而構(gòu)成電子元件設(shè)置工序，在基底上，設(shè)置電子元件以及與該電子元件的電極電連接的布線 用的引導(dǎo)電極；封入工序，將蓋接合到設(shè)置了所述電子元件和所述引導(dǎo)電極的基底上，由此將所述電 子元件封入到由所述基底和所述蓋構(gòu)成的收納容器中；以及外部電極形成工序，在所述收納容器的底面上形成焊接的第1金屬層，在所述第1金屬 層的表面上形成溶于焊錫的第2金屬層，在所述第2金屬層的表面上形成不溶于焊錫的第 3金屬層，由此形成外部電極。
7.一種電子部件，該電子部件具有 電子元件；收納容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件； 引導(dǎo)電極，其與所述電子元件的電極電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部； 接合用金屬膜，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形成在所述收納容器的底面上，與電路基板 的電極進(jìn)行焊接；以及防氧化膜，其形成在所述接合用金屬膜的表面，所述防氧化膜由合計(jì)厚度為300nm以上IOOOnm以下的單個(gè)或多個(gè)金層構(gòu)成，所述金層 的最上面與所述接合用金屬膜接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子部件，其中，所述金層的厚度的合計(jì)為300nm以上450nm以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電子部件，其中，所述防氧化膜由多個(gè)金層以及形成在該金層之間的規(guī)定的金屬層構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子部件，其中， 所述規(guī)定的金屬層由不溶于焊錫的金屬構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電子部件，其中， 所述防氧化膜由單層的所述金層構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11中任一項(xiàng)所述的電子部件，其中， 所述收納容器是用玻璃形成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求7 12中任一項(xiàng)所述的電子部件，其中， 所述電子部件是石英振子。
14.一種電子部件制造方法，該電子部件制造方法使用以下工序而構(gòu)成電子元件設(shè)置工序，在基底上，設(shè)置電子元件以及與該電子元件的電極電連接的布線 用的引導(dǎo)電極；封入工序，將蓋接合到設(shè)置了所述電子元件和所述引導(dǎo)電極的基底上，由此將所述電 子元件封入到由所述基底和所述蓋構(gòu)成的收納容器中；接合用金屬膜形成工序，在所述收納容器的底面上形成與焊錫接合的接合用金屬膜；以及防氧化膜形成工序，在所形成的所述接合用金屬膜的表面上，形成防氧化膜，該防氧化 膜由合計(jì)厚度為300nm以上IOOOnm以下的單個(gè)或多個(gè)金層構(gòu)成，所述金層的最上面與所述 接合用金屬膜接合。
15. 一種電子裝置，該電子裝置具有 電子元件；收納容器，其在形成于內(nèi)部的中空部中收納所述電子元件； 引導(dǎo)電極，其與所述電子元件的電極電連接，從所述收納容器的內(nèi)部形成到外部； 電極金屬層，其與所述引導(dǎo)電極電連接，形成在所述收納容器的底面上； 接合部，其在不形成Sn與所述電極金屬層的金屬間化合物層的情況下與所述電極金 屬層接合；以及電路基板，其與所述接合部接合，且設(shè)置有其它電子元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其中，所述電極金屬層是Cr、Ti、Mo、W、Ta中的任意一種金屬。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的電子裝置，其中，在所述接合部中混入有Cr、Ti、Mo、W、Ta中的至少一種金屬。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中，所述電極金屬層與混入到所述接合部中的金屬為相同的金屬。
19.根據(jù)權(quán)利要求15 18中任一項(xiàng)所述的電子裝置，其中， 在所述接合部中含有Au。
全文摘要
本發(fā)明提供電子部件、電子部件制造方法及電子裝置。提高了電子部件與電路基板之間的焊接安裝質(zhì)量。通過將蓋(2)與由玻璃構(gòu)成的基底(3)相接合來形成電子部件(1)的封裝。在基底(3)的底面上形成有外部電極(8、18)，外部電極(8、18)分別與貫通電極(7、17)連接。外部電極(8、18)具有從Cr層(第1層)到Au層(第6層)的重疊了3層CrAu層的構(gòu)造。在將外部電極(8、18)焊接到電路基板上時(shí)，第2、第4、第6層的Au層在焊錫中擴(kuò)散，不與焊錫形成金屬間化合物的第3、第5層的Cr層游離在焊錫中。
文檔編號H03H9/10GK101924530SQ20101018108
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者中村敬彥, 佐藤惠二, 寺田大輔, 杉山剛, 沼田理志, 竹內(nèi)均, 荒武潔 申請人:精工電子有限公司