專利名稱：密封板以及其制造方法
技術領域：
本發明涉及用于封固在內部容納電子元器件的容器的密封板以及其制造 方法。
背景技術：
各種電子元件封裝使用陶瓷的表面安裝型電子元器件日益增多。其大多數 是在形成了凹部的陶瓷封裝中容納電子元件，用金屬制平板狀蓋體(以下，稱 之為密封板)氣密封固陶瓷封裝的開放部。
圖6是封固在陶瓷封裝中的水晶振子的剖視圖。標記1表示表面安裝型的 水晶振子，標記4表示構成表面安裝型水晶振子1的封裝的結構陶瓷基片。符 號3表示平板狀的密封板，用于覆蓋構成表面安裝型水晶振子1的封裝的陶瓷 基片4，為通常為科瓦鐵鎳鈷(鐵、鎳、鈷合金)制。符號2表示水晶片，并 容納在由陶資基片4和密封板3限制的內部空間11中。
在陶瓷基片4的上面以不與密封板3導通的方式形成配線層6，并通過內 部配線5與作為端子電極8的配線層取得電導通，該端子電極8形成于陶瓷基 片4的下面。水晶片2其一端通過導電糊狀物7接合在配線層6上。另外，陶 瓷基片4的上面形成有用于接合密封板3的金屬導電層9。陶瓷基片4和密封 板3的接合通過在該金屬導電層9或者密封板3的密封面側形成作為接合層的 焊料10并熱粘接陶乾基片4和密封板3而形成。
圖7 (a)及圖7 (b)是從焊料側所見形成了焊料的密封板的主視圖及剖 視圖。相當于密封板3的與陶瓷封裝的接合部的熱粘接部熱粘接有作為接合層 的焊料10,形成帶有封裝用焊料的密封板。焊料io對應用途使用金-錫合金、 鉛-錫合金、錫-銀合金等。
作為密封板的制造方法，公開了如下方法，即將薄焊料箔沖壓成環狀(對 應于熱粘接部的形狀)，并與實施了為得到與焊料的粘合性的表面處理(一般 為Ni/Au鍍層，但也可以是Ag鍍層和Sn鍍層)的密封板組合，以焊料的熔
點以上的溫度進行熱處理，在密封板的單面上熱粘接環狀焊料(例如，參照日
本特開2002-9186號公報的現有技術部分)。
另外，還公開有用電鍍法或印刷法形成焊料的方法(例如，日本特開 2003-163298號公報、日本特開2003-163299號公報)。與在上述日本特開 2002-9186號公報中公開的方法一樣，借助于密封板連接部以多個排列連接的 形狀成型，以定位固定密封板的狀態操作。
圖8是在金屬制基片上呈矩陣狀并排列多個密封板而成型的金屬板的俯 視圖。在金屬制基片20上通過沖壓或蝕刻形成有定位孔24及多個密封板21。 各密封板21通過連接襯片22與外周框23連接。焊料25用電鍍法、印刷法等 直接形成在密封板21的焊料熱粘接部上并熱粘接，或者采用沖裁焊料箔并固 定在密封板21再熱粘接，其后分離成多個帶有焊料的密封板的方法。制作密 封板之后成形焊料的情況，在夾具中固定密封板和焊料進行熱粘接。
這樣的密封板在將焊料熱粘接在密封板的狀態下，伴隨有很難管理密封所 要求的厚度和寬度的情況。為了要得到密封板和焊料的較高粘接，在使焊料熱 粘接在密封板上時需要長時間加熱或者在高溫下加熱，焊料浸潤到不需要密封 的部分，為此焊料厚度也發生波動，形成薄焊料的部分，成為密封差的原因。
另夕卜，在像水晶振子那樣，封裝內的氣密性是特性的重要要素的情況下， 在陶瓷封裝和密封板的接合時，內在于焊料中的氣泡向封裝內排出，成為特性 劣化的主要原因。想要充分除去焊料中的氣泡的情況，需要在將焊料熱粘接在 密封板時的長時間的加熱和高溫加熱，但還是有焊料的浸潤擴展的問題。尤其 是在印刷法中使用的焊料糊狀物和利用電鍍法的焊料熱粘接時需要長時間加 熱。為了回避該問題，必須使用超出需要的高價焊料。
另外，還公開了只在密封板上的焊料熱粘接面上實施金鍍層，在金鍍層上 被覆焊料的方法的例子(例如，日本特開2004-186428號公報)，但工序復雜， 無法避免成本上升。另外，還考慮通過沖壓、銜磨、蝕刻制作粗面并將其作為 焊料流動防止帶的方法，但實施需要較多技術要素的研發，不為實用。
發明內容
本發明的目的為解決上述問題而提出，提供一種質量穩定且低廉的密封板 以及密封板的制造方法。
因此，本發明的密封板具有以下構成。 (1 )用焊料的浸潤性差的材料形成且在表面上形成有焊料的浸潤性好的
金屬層的基體；
(2) 以形成閉合區域的方式形成在上述金屬層上的焊料部；以及
(3) 在上述閉合區域的至少一部分上上述基體的表面露出的露出部。 本發明的密封板的制造方法的第 一 方式包括以下工序。
(1) 在用焊料的浸潤性差的材料形成的基體的表面上形成焊料的浸潤性 好的金屬層的工序；
(2) 在上述金屬層上以形成閉合區域的方式附著上述焊料的工序；以及 (3 )除去上述閉合區域的上述金屬層的至少一部分使上述基體的表面露
出的工序。
另外，本發明的密封板的制造方法的第二方式包括以下工序。
(1) 在用焊料的浸潤性差的材料形成并形成有多個密封板的平板狀的基 體的表面上形成焊料的浸潤性好的金屬層的工序；
(2) 在上述密封板的上述金屬層上以形成閉合區域的方式附著上述焊料 的工序；
(3 )除去上述閉合區域的上述金屬層的至少一部分使上述基體的表面露 出的工序；以及
(4) 將形成有上述焊料的密封板從上述基體分離的工序。
再有，在上述(3)工序中，通過照射射束，除去上述閉合區域的上述金 屬層的至少一部分，使上述基體的表面露出。
另外，上述射束可以是激光或者電子束。
圖1 (a)是表示本發明的密封板的實施例的俯視圖。(b)是沿(a)的A -A線剖視圖。(c)是(b)的B部放大圖。
圖2 ( a)是在本發明中使用的密封板的材料即科瓦鐵鎳鈷合金材料的帶 狀材料的部分俯^L圖，(b)是(a)的側-f見圖。
圖3 (a)是表示在帶狀材料上形成了搬運位置定位用孔以及多個密封板、 在密封板上形成焊料流動防止部的俯視圖。(b)是沿(a)的C-C線的剖視
圖。(c)是(b)的D部放大圖。
圖4 (a)是通過印刷法在焊料流動防止部所包圍的焊料熱粘接部涂敷焊 料的俯視圖。(b)是沿(a)的E-E線的剖視圖。(c)是(b)的F部放大圖。
圖5 (a)是表示本發明的密封板的其它實施例的俯視圖。(b)是(a)的 C部放大圖。
圖6是封固在陶瓷封裝中的水晶振子的剖視圖。
圖7 (a)是從焊料側所見形成了焊料的密封板的主視圖。(b)是(a)的 剖-見圖。
圖8是在金屬制基片上呈矩陣狀連接多個密封板而形成的金屬制基片的 俯視圖。
具體實施例方式
為了更為詳細地說明本發明，通過
本發明的最佳實施方式。 對第一實施方式進行說明。
參照圖1 (a)-圖1 (c)說明本發明的密封板的第一實施方式。 符號30表示科瓦鐵鎳鈷合金制的密封板，在其表面上形成Ni/Au的金屬 層32。在該金屬層32上熱粘接焊料31。另外，在熱粘接焊料31的周圍，如 圖l(c)所示，不形成金屬層32,而形成露出了密封板30的表面的焊料流動 防止部32a、 32b。
其次，參照圖2~圖4的工序概要圖說明圖1 (a)-圖1 (c)所示的密 封板30的制造方法。
圖2 (a)及圖2 (b)表示密封板30的材料即科瓦鐵鎳鈷合金材料的帶狀 材料部分。首先，準備帶狀材料40,在其表面實施0.5pm-1.0^im的Ni鍍層 和0.5pm ~ l.Opm的Au鍍層。所準備的帶狀材料40的厚度是與密封板30相 同的厚度。
圖3 (a)-圖3 (c)表示在圖2(a)的帶狀材料40上形成焊料流動防止 部的狀態。圖3 (a)表示由帶狀材料40制作多個密封板30時的制造過程。 在該制造過程中，如用現有技術部分中說明的圖8所示，在帶狀材料40上通 過連接襯片連接各密封板，這由于與現有技術相同，省略記載圖示和說明。
焊料流動防止部32a、 32b通過在與使焊料31熱粘接的焊料熱粘接部32c 周圍相當的位置上照射激光，并除去在帶狀材料40的表面上所實施的Ni鍍層 和Au鍍層的金屬層而形成。作為密封板30 (帶狀材料40 )所使用的材料在 封裝基片是陶瓷的情況，選擇熱膨脹系數與陶瓷接近的科瓦鐵鎳鈷合金或42 合金等。另一方面，封裝基片是金屬的情況，可考慮封裝基片的熱膨脹系數適 當選擇。
但是， 一般地作為密封板30所使用的材料的焊料浸潤性不好。為此，通 過在密封板30的一部分上制作如焊料流動防止部32a、 32b那樣的使密封板 30的表面露出的部分，從而可防止焊料向該部分的浸潤擴展，其結果可使焊 料31的厚度為一定。由此，可提供一種便于進行焊料熱粘接的溫度、時間管 理，熱粘接后的焊料的厚度一定，且熱粘接了充分除泡后的焊料的帶有焊料的 密封板。
在此利用照射激光除去金屬層，但還可以例如利用電子束等的其它射束除 去金屬層。這樣，由于通過照射激光等的射束來除去金屬層的一部分，從而不 需要通過蝕刻或珩磨除去金屬層的一部分或者在形成粗面時所必須的掩膜的 形成和剝離的工序，可提供一種更為低廉的帶有焊料的密封板。另夕卜，利用射 束的加工還具有精度好的優點。
利用圖4(a)-圖4 (c)說明通過印刷法在焊料流動防止部所包圍的焊 料熱粘接部上涂敷焊料的工序。
對于焊料31,例如將金-錫合金粉末與焊劑、溶劑、觸變劑等混合并作
為印刷用糊狀物，用網板印刷法涂敷在焊料熱粘接部32c上。焊料31的量用
糊狀物中的粉末的含量和網板的厚度調整。焊料31還可以是沖裁箔的材料。
通過涂敷焊料31之后進行熱處理，從而使焊料31熱粘接在密封板30上且進
行存在于焊料31中的氣泡的脫除，將形成在帶狀材料40上的多個密封板30
分別切開成單個。并且，從帶狀材料40切開的密封板30由于從帶狀材料40
中切開的部分的密封板30的表面露出有可能腐蝕，所以最后實施Au鍍層，
完成帶有焊料的密封板。
對第二實施方式進4亍說明。
參照圖5 (a)以及圖5 (b)說明本發明的密封板的第二實施例。 由于處于熔融狀態的焊料31的表面張力大，所以設在密封板上面的焊料
流動防止部不一定要不間斷地包圍焊料熱粘接部的周圍，例如如圖5(b)所 示，即便隔開間隔形成焊料流動防止部41，也可以防止悍料的不必要的浸潤 擴展。可防止焊料的浸潤擴展的相鄰的焊料流動防止部41的間隔42因焊料的 種類及焊料熔融溫度條件而不同，但可知，例如對于Au-Sn焊料，最大允許 到O.lmm。
以上，說明了本發明的最佳實施方式，但本發明不限于上述實施方式，在 本發明的適用范圍內可進行各種變更。
權利要求
1.一種密封板，用于封固容納有電子元器件的容器，其特征在于，具備基體，用焊料的浸潤性差的材料形成且在表面上形成有焊料的浸潤性好的金屬層；焊料部，以形成閉合區域的形式形成在上述金屬層上；以及露出部，在上述閉合區域的至少一部分上上述基體的表面露出。
2. —種密封板的制造方法，該密封板用于封固容納有電子元器件的容器， 其特征在于，具有(1 )在用焊料的浸潤性差的材料形成的基體的表面上形成焊料的浸潤性 好的金屬層的工序；(2) 在上述金屬層上以形成閉合區域的方式附著上述焊料的工序；以及(3) 除去上述閉合區域的上述金屬層的至少一部分，使上述基體的表面 露出的工序。
3. —種密封板的制造方法，該密封板用于封固容納有電子元器件的容器， 其特征在于，具有(1) 在用焊料的浸潤性差的材料形成且在形成多個密封板的平板狀的基 體的表面上形成焊料的浸潤性好的金屬層的工序；(2) 在上述密封板的上述金屬層上以形成閉合區域的方式附著上述焊料 的工序；(3) 除去上述閉合區域的上述金屬層的至少一部分，使上述基體的表面 露出的工序；以及(4) 將形成有上述焊料的密封板從上述基體分離的工序。
4. 根據權利要求2或3所述的密封板的制造方法，其特征在于， 在上述工序(3)中，通過照射射束除去上述閉合區域的上述金屬層的至少一部分，使上述基體的表面露出。
5. 根據權利要求4所述的密封板的制造方法，其特征在于， 上述射束是激光或者電子束。
全文摘要
本發明提供一種密封板以及其制造方法。該密封板(30)用于封固容納了電子元器件的容器，并包括基體，用焊料(31)的浸潤性差的材料形成并在表面上形成了焊料(31)的浸潤性好的金屬層；焊料部，以形成閉合區域的方式形成在上述金屬層上；以及在上述閉合區域的至少一部分上上述基體的表面露出的露出部。通過將密封板的至少一部分做成上述露出部，從而可制造質量穩定且低廉的封裝用帶有焊料的密封板。
文檔編號H01L23/02GK101107705SQ20068000272
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月20日 優先權日2005年1月21日
發明者平塚晴之, 河西隆夫 申請人:西鐵城控股株式會社