(57)【要約】【課題】シームリングを接合するロウ材及びロウ材中に残存した溶剤が再溶融しても安定した特性が得られる電子部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板１の上面に電子部品素子２を搭載し、電子部品素子２を囲繞するようにシームリング３を基板１の上面にロウ材５で接合させるとともに、シームリング３の上部に金属蓋体４を溶接接合して電子部品素子２を気密封止させて成る電子部品において、シームリング３の下面に周回する溝部６が形成され、ロウ材５が、溝部６より外側の領域に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に電子部品素子を搭載し、該電子部品素子を囲繞するようにシームリングを前記基板の上面にロウ材で接合させるとともに、該シームリングの上部に金属蓋体を溶接接合して前記電子部品素子を気密封止させて成る電子部品において、
前記シームリングの下面に周回する溝部が形成され、前記ロウ材が、前記溝部より外側の領域に形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記溝部が、前記シームリングの内周寄りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記シームリングの上面に、前記溝部と面対称な上面側溝部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】
基板及び少なくとも下面に周回する溝部が形成されたシームリングを準備する工程と、
基板の上面と、前記シームリングの下面の前記溝部より外側の領域とをロウ材によって接合する工程と、
電子部品素子を、前記基板の上面で前記シームリングに囲まれる領域に搭載する工程と、
金属蓋体を前記シームリングの上部に載置した後に、前記金属蓋体と前記シームリングとを溶接して前記電子部品素子を気密封止する工程と、
を含む電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子等の電子部品素子を気密封止させた電子部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電素子等の電子部品素子を気密封止させた電子部品が多くの用途に用いられている。
【０００３】
かかる従来の電子部品は、例えば図４に示すように、基板５１の上面に電子部品素子５２を搭載し、電子部品素子５２を囲繞するようにシームリング５３を基板５１の上面にロウ材５５で接合させるとともに、シームリング５３の上部に金属蓋体５４を溶接接合して電子部品素子５２を気密封止させて成る構造を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記電子部品は以下の工程を含む製造方法によって製作される。
【０００５】
先ず、基板５１及びシームリング５３を準備し、基板５１の上面とシームリング５３の下面とをロウ材５５によって接合させる。次に、電子部品素子５２を、基板５１の上面でシームリング５３に囲まれる領域に搭載した後に、金属蓋体５４をシームリング５３の上部に載置させ、金属蓋体５４とシームリング５３とを溶接して電子部品素子５２を気密封止することにより、上記従来の電子部品が得られる。
【特許文献１】特開２００１−７７６６０号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の電子部品においては、電子部品を回路配線基板上に実装した場合、リフロー等の工程で加熱された際に、シームリング５３と基板５１とを接合するロウ材５５及びロウ材５５中に残存した溶剤が、熱により再溶融して電子部品素子５２にまで到達することがあった。電子部品素子５２に接触したロウ材５５及びロウ材５５中に残存する溶剤は、電子部品素子５２の特性を変動させ、ひいては電子部品の特性を変動させてしまう。
【０００７】
上述した従来の電子部品の製造方法においても、金属蓋体５４とシームリング５３とを溶接する際に、シームリング５３に加えられた熱がロウ材５５を再溶融させ、再溶融したロウ材５５及びロウ材５５中に残存する溶剤が電子部品素子５２に接触することがあった。
【０００８】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、シームリングを接合するロウ材及びロウ材中に残存した溶剤が再溶融しても安定した特性が得られる電子部品及び電子部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子部品は、基板の上面に電子部品素子を搭載し、該電子部品素子を囲繞するようにシームリングを前記基板の上面にロウ材で接合させるとともに、該シームリングの上部に金属蓋体を溶接接合して前記電子部品素子を気密封止させて成る電子部品において、前記シームリングの下面に周回する溝部が形成され、前記ロウ材が、前記溝部より外側の領域に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の電子部品は、前記溝部が、前記シームリングの内周寄りに形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
更に本発明の電子部品は、前記シームリングの上面に、前記溝部と面対称な上面側の溝部を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また更に本発明の電子部品の製造方法は、基板及び少なくとも下面に周回する溝部が形成されたシームリングを準備する工程と、基板の上面と、前記シームリングの下面の前記溝部より外側の領域とをロウ材によって接合する工程と、電子部品素子を、前記基板の上面で前記シームリングに囲まれる領域に搭載する工程と、金属蓋体を前記シームリングの上部に載置した後に、前記金属蓋体と前記シームリングとを溶接して前記電子部品素子を気密封止する工程と、を含むものである。尚、上面にも、前記溝部と面対称な上面側の溝部を形成したシームリングを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子部品によれば、シームリングの下面に溝部を形成し、溝部よりも外側の領域で基板とシームリングとを接合させ、シームリングの内周付近にロウ材が形成されないようにしたので、リフロー等によって加熱した際に再溶融したロウ材中に残存する溶剤が、溝部より内側に移動することが少なくなるので、電子部品素子は、ロウ材及びロウ材中に残存した溶剤と接触することがなく特性が安定したものとなる。
【００１４】
また本発明の電子部品によれば、溝部を内周寄りに設定して接合部の面積を大きくさせたので、基板とシームリングとの接合強度が高いものとなる。
【００１５】
更に本発明の電子部品によれば、溝部をシームリングの上面及び下面の両方に形成したので、工程中に、シームリングの上下位置についての確認をしなくて済むようになる。
【００１６】
また更に本発明の電子部品の製造方法によれば、シームリングの内周付近にロウ材が形成されていない基板上に電子部品素子を搭載するので、電子部品素子を搭載する工程において、リフロー等による熱が加わってもロウ材及びロウ材中に残存した溶剤が再溶融して電子部品素子に到達しにくくなり、また、金属蓋体を溶接する工程においても、シームリングと基板とを接合するロウ材中に残存した溶剤が、熱によって再溶融して電子部品素子に到達することが少なくなり、電子部品素子の特性が安定したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の電子部品を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る電子部品の分解斜視図、図２は本発明の一実施形態に係る電子部品の断面図、図３は図２の丸印ｚの部分の要部拡大図であり、同図に示す電子部品は大略的に電子部品素子２、基板１、シームリング３及び金属蓋体４からなる構造を有している。
【００１９】
電子部品素子２は、例えば弾性表面波素子及び水晶振動素子等の圧電素子や、半導体素子等であり、基板表面に微細配線が形成され、特定の特性・機能を有する。
【００２０】
電子部品素子２が上面に搭載される基板１は、複数個の絶縁層を積層させた構造を有しており、上面には、周回するように導体パターン１ｃを形成し、その内側には凹部１ａが形成され、凹部１ａ内にはさらに開口の小さなキャビティ１０ａが形成されている。キャビティ１０ａの開口面には、端部がキャビティ１０ａの開口部と接する導体パターン１ｂが形成され、キャビティ１０ａの底面には、外周部の一部がキャビティ１０ａの内壁と接するように導体パターン１ｄが形成されている。
【００２１】
基板１を構成する絶縁層の材質としては、例えばアルミナ、ムライト、ガラスセラミック等の気密性に優れるセラミック材料が用いられ、導体パターン１ｂ、１ｃ、１ｄは、例えばWやＭｏ等の金属材料が用いられる。尚、導体パターン１ｂ、１ｃ、１ｄの表面には、表面の酸化を防止する目的で、Ａｕ等のメッキ膜が形成され、半田耐熱性及びワイヤボンディング性を高める目的で、中間層としてＮｉメッキ膜が形成される。Ａｕメッキ膜は、０．１〜０．６μｍに設定され、Ｎｉメッキ膜は、１〜６μｍに設定される。
【００２２】
上記基板１に対し、電子部品素子２は、キャビティ１０ａ内に収容され、下面を基板１の導体パターン１ｄに導電性樹脂等を用いて固定され、電子部品素子２の上面に形成された電極パッド２ａと基板１の導体パターン１ｂとがワイヤボンディングされた構造を有している。
【００２３】
電子部品素子２は、上記基板１と、電子部品素子２を囲繞するように基板１の上面に接合されたシームリング３と、シームリング３の上部に溶接接合される金属蓋体４とで形成される空間内に気密封止される。
【００２４】
シームリング３の材質としては、例えばコバール等が用いられ、表面にはＮｉメッキが１〜６μｍ形成され、更にその表面にＡｕメッキが０．１〜０．６μｍ形成される。金属蓋体４の材質としては例えばコバール等が用いられ、その表面にはＮｉメッキが１〜６μｍ形成される。
【００２５】
基板１とシームリング３との接合には、ロウ材５が用いられる。ロウ材５は、材質としては例えば銀ロウ等が用いられ、基板１の上面に形成された導体パターン１ｃとシームリング３の下面との間に、例えば５〜３０μｍの薄い層状に形成される。
【００２６】
そして本実施形態の電子部品において、ロウ材５は、シームリング３の下面に周回するように形成された溝部６より外側の領域に形成させた。
【００２７】
また、シームリング３の上面に、下面側の溝部６と面対称な上面側溝部７（以下、単に溝部とうい）７が形成されている。
【００２８】
このように、溝部６よりも外側の領域で基板１とシームリング３とを接合させ、シームリング３の内周付近にはロウ材５が形成されないようにしたので、リフロー等によって加熱した際に再溶融したロウ材５及びロウ材５中に残存した溶剤が、溝部６より内側に移動することが少なくなり、電子部品素子２は、ロウ材５中に残存した溶剤と接触することがなく特性が安定したものとなる。
【００２９】
溝部６は、再溶融したロウ材５及びロウ材５中に残存した溶剤を溜める役割も有しているので、深さは１０μｍ以上、幅は２０μｍ以上あることが好ましい。
【００３０】
また本実施形態において、溝部６は、シームリング３を横断する幅方向の中心よりも内寄りに設定して接合部の面積を大きくさせ、基板１とシームリング３との接合強度が高くなるようにした。
【００３１】
本実施形態の電子部品は以下の製造方法によって製作される。
【００３２】
（工程Ａ）先ず、基板１及び上面及び下面に周回する溝部６、上面側の溝部７が形成されたシームリング３を準備する。
【００３３】
基板１は、例えば従来から知られたグリーンシート法により製作される。具体的には、セラミックを主成分とした無機粉末を有機バインダ中に分散させて成るセラミックグリーンシートに、金型を用いてキャビティ１ａに対応する孔を形成し、得られたセラミックグリーンシートを積層した後に焼成することによって製作される。
【００３４】
基板１の表面に形成される導体パターン１ｂ、１ｃ、１ｄは、上記基板１を製作する際、セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法等を用いてＷ等の金属粉末をビヒクル中に分散させて成る導体ペーストを塗布し、焼成により被膜形成された金属メタライズの表面にＡｕ、Ｎｉ等のメッキ膜を形成することにより得られる。
【００３５】
溝部６，７をシームリング３の上面及び下面の両方に形成しておけば、工程中に、シームリング３の上下位置についての確認をしなくて済むようになる。
【００３６】
（工程Ｂ）次に、基板１の上面に、周回するように形成された導体パターン１ｃ上に銀ロウ等のロウ材５を被膜形成しておき、この上にシームリング３を載置させ、加熱処理してシームリング３を接合する。
【００３７】
本実施形態においては、ロウ材５は、シームリング３の下面の溝部６より外側の領域に対応する導体パターン１ｃの領域に形成される。
【００３８】
（工程Ｃ）次に、電子部品素子２を、基板１の上面でシームリング３に囲まれる領域に搭載する。
【００３９】
シームリング３の内周付近にロウ材５が形成されていない基板１上に電子部品素子２を搭載するので、電子部品素子２を搭載する工程において、リフロー等による熱が加わってもロウ材５及びロウ材５中に残存した溶剤が再溶融して電子部品素子２に到達しにくくなる。
【００４０】
（工程Ｄ）そして、金属蓋体４をシームリング３の上部に載置した後に、金属蓋体４とシームリング３とを溶接して電子部品素子２を気密封止することにより電子部品が製作される。
【００４１】
この工程においても、シームリング３と基板１とを接合するロウ材５及びロウ材５中に残存した溶剤が、熱によって再溶融して電子部品素子２に到達することが少なくなり、電子部品素子２の特性が安定したものとなる。
【００４２】
シームリング３の四隅部は、溶接時に印加される熱量が多いので、溝部６を、シームリング３の四隅部において各辺部よりも幅が広くなるようにしておくと、特にシームリング３の上面で、過剰に溶融した分についても充分に溜めることができる。
【００４３】
かくして本実施形態の電子部品は、例えば電子部品素子として弾性表面波素子を用いた場合、回路配線基板上に実装した際に、特定の周波数帯域を選択的に通過させる高周波フィルタや、所定の周波数で発振する回路に用いられる共振器として機能する。
【００４４】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良が可能である。
【００４５】
例えば、上述した実施形態において、電子部品素子２は、凹部１ａ内に形成されたキャビティ１０ａに収納されているが、キャビティ１０ａを形成しない構成にしても構わず、更に凹部１ａを形成しない構成にしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る電子部品の分解斜視図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係る電子部品の断面図である。
【図３】図３は図２の丸領域の要部拡大図である。
【図４】従来の電子部品の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・基板
１ａ・・・凹部
１０ａ・・・キャビティ
１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・導体パターン
２・・・電子部品素子
２ａ・・・電極パッド
３・・・シームリング
４・・・金属蓋体
５・・・ロウ材
【図１】
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【図２】
2006128287.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006128287.tif 000006