(57)【要約】【課題】     本発明の目的は、シート状リッドの形状に着目して、照射するレーザーのパワーを小さくしても確実な封止を実現する電子部品の製造方法を提供すること。【解決手段】     上記目的を達成する為本発明は、一方の主面に開口して底の有る空間を形成した容器が多数個連続して形成されたシート状基板の空間に電子部品を搭載し、それぞれの容器開口部にリッドを被せ気密封止して個割りする電子部品の製造方法で、該リッドの、少なくとも容器開口部に被さる外周端部板厚が、該リッド主要部分よりも薄く形成された、及び/または、該外周端部に複数のスルーホールが形成された該リッドが、容器開口部に載置されるように多数個のリッドが連続して形成されたシート状リッドをシート状基板に載置する工程と、リッドの外周端部と容器開口頂部とを溶接手段により加熱し溶融接合により各容器を気密封止する工程と、個々の電子部品に個割りすることで目的を達成する。【選択図】  図１
2006128517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に開口して底の有る空間を形成した容器が多数個連続して形成されて成るシート状基板の該空間に圧電振動子や半導体などの電子部品を搭載し、それぞれの容器開口部にリッドを被せて気密封止して個割りする電子部品の製造方法において、
該リッドの、少なくとも該容器開口部に被さる外周端部板厚が、該リッド主要部分よりも薄く形成された、及び/または、該容器開口部に被さる外周端部に複数のスルーホールが形成された該リッドが、該容器開口部に載置されるように多数個の該リッドが連続して形成されて成る該シート状リッドを該シート状基板に載置する工程と、
該リッドの外周端部と容器開口頂部とを溶接手段により加熱し溶融接合によりそれぞれの該容器を気密封止する工程と、
それぞれの電子部品に個割りする工程と、から成る電子部品の製造方法。
【請求項２】
該シート状リッドのそれぞれの該容器開口部に被さる該リッドの外周端部の板厚が、該リッドの該主要部分の側から該外周端部の側に向かって薄くなるように形成されている該シート状リッドを、該シート状基板に載置する請求項１に記載の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、一方の主面に開口して底の有る空間を形成した容器が多数個連続して形成されて成るシート状基板の空間に圧電振動子や半導体などの電子部品を搭載し、それぞれの容器開口部にリッドを被せて気密封止して個割りする電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電振動子や圧電発振器といった電子部品の製造方法においては、一辺を開口して底の有る空間を形成した容器内部の底部側の絶縁された基板上に、圧電振動子や半導体などの電子部品を搭載し、その容器開口部に金属から成るリッドを被せて気密封止していた。
【０００３】
しかしながら、一方、最近の傾向では通信分野の伝送系装置等を中核として、その搭載部品についての非常に急激な市場からの小型化や低背化、更に加えて軽量化や低価格化の要求があり、圧電振動子や圧電発振器といった電子部品に関しても、内部に圧電振動子や半導体部品を気密封止しながら、その外形サイズが2.5ｍｍ×2.0ｍｍといったように非常に小型と成って来ており、そのため従来行われて来た、ひとつひとつの電子部品を個別に製造する方法よりも生産効率の良い製造方法が必要とされ、このような背景の下、多数個の電子部品の容器が連なって形成されたシート状の基板のそれぞれの空間部に圧電振動子や半導体といった部品を搭載して、更に先の電子部品容器を封止する蓋体であるリッドが多数個形成されたシート状リッドを被せて、シート状の基板のそれぞれの空間部を封止した後に、個々の電子部品に個割りする本発明の電子部品の製造方法が考え出されたものである。
【０００４】
先記のように、ひとつひとつの電子部品を溶融接合を用いて封止する従来の特許には、その電子部品のパッケ−ジ構造に関するものとして以下のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４６０７５号公報
【０００６】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここでの電子部品の製造に用いる技術は、多数個の電子部品の容器が連なって形成されたシート状の基板のそれぞれの空間部に圧電振動子や半導体といった部品を搭載して、更にそのシート状の基板の上から先の電子部品容器を封止する蓋体であるリッドが多数個形成されたシート状リッドを被せて、シート状の基板のそれぞれの空間部を、電子ビ−ム溶接や熱融着、あるいはパルスヒートやレーザービ−ム溶接といった溶接技術を用いてビ−ムをリッドの上から照射してリッドを加熱溶融して容器の開口頂部の金属メッキ層と溶融接合させて気密封止するというものである。
【０００８】
しかしながら、電子部品の容器にセラミックパッケージを選択して、リッドには金属板、容器側開口縁部にはニッケルメッキ等を施し、リッドの上からレーザー、或いは電子ビームを照射してリッドと容器開口縁部を溶接する場合、レーザーなどにより封止するために使われるパワーと比例してリッドからの光線の反射も増加する傾向が有り、その為に本来封止に必要なビームのパワーが大きく成って、その結果、シート状の基板にシート状リッドを封止する場合、シート状リッドが熱膨張を起こしてその溶接後にリッドが自然収縮し、それにつれてシート状基板が反り、このことが非常に空間部の小さな電子部品の内部に搭載された圧電振動子といった電子部品が容器空間部の内壁に接触するといったおそれを発生するという問題があった。
【０００９】
従って、本発明は上記課題を解消するために成されたものであって、シート状リッドの形状に着目することでリッド自体の強度を落さずにレーザーのエネルギ−量を小さくしても確実な封止を実現し、封止の際の加熱に対してもシート状リッド、及びシート状基板に多数形成された容器の歪みの発生を抑えることにも配慮した電子部品の製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、一方の主面に開口して底の有る空間を形成した容器が多数個連続して形成されて成るシート状基板の空間に圧電振動子や半導体などの電子部品を搭載し、それぞれの容器開口部にリッドを被せて気密封止して個割りする電子部品の製造方法において、先記リッドの、少なくとも容器開口部に被さる外周端部板厚が、リッド主要部分よりも薄く形成された、及び/または、容器開口部に被さる外周端部に複数のスルーホールが形成されたリッドが、容器開口部に載置されるように多数個のリッドが連続して形成されて成るシート状リッドを先のシート状基板に載置する工程と、
先のリッドの外周端部と容器開口頂部とを溶接手段により加熱し溶融接合によりそれぞれの容器を気密封止する工程と、
それぞれの電子部品に個割りする工程とから成るものである。
【００１１】
また、先のシート状リッドのそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部の板厚が、このリッドの主要部分の側から外周端部の側に向かって薄くなるように形成されているシート状リッドを、シート状基板に載置するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子部品の製造方法により、従来に比べてレーザーといった小さな溶接の為のビームのパワーで確実な溶接が可能と成り、シート状リッドの熱膨張と溶接の為の加熱後の収縮が小さく成り、その結果、シート状基板の反りが縮小されて、圧電素板にパッケージからの歪の影響を小さくすることが出来、著しく信頼性の高い電子部品を多数同時に製造を可能とすることが出来る。
【００１３】
また、シート状基板とシート状リッドを用いた電子部品の製造方法による生産効率を高めることが出来、その結果、著しくその生産コストを低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、それぞれの図においては、本発明を理解し易くするためにデフォルメした形で図示されている。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の電子部品の製造方法を示したフローチャートである。即ち、本発明の電子部品の製造方法は、一方の主面に開口して底の有る空間を形成した容器が多数個連続して形成されて成るシート状基板の空間に圧電振動子や半導体などの電子部品を搭載し、それぞれの容器開口部にリッドを被せて気密封止して個割りする電子部品の製造方法において、まず、先のリッドの、少なくとも容器開口部に被さる外周端部板厚が、リッド主要部分よりも薄く形成された、及び/または、容器開口部に被さる外周端部に複数のスルーホールが形成されたリッドが、容器開口部に載置されるように多数個の該リッドが連続して形成されて成るシート状リッドをシート状基板に載置し（S101）、次にリッドの外周端部と容器開口頂部とを溶接手段により加熱し溶融接合によりそれぞれの容器を気密封止し(S102)、最後に、それぞれの電子部品に個割りする(S103)電子部品の製造方法である。
【００１６】
ここで、溶接時に使用されるレーザーにいて簡単に説明する。溶接に用いるレーザーとしてはエキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザーなどが知られている。この中で、封止溶接やスポット溶接、またシ−ム溶接に適したものとしてはＹＡＧレーザーが挙げられる。このＹＡＧレーザーは、波長が短く、集光性に優れることから、本発明の如き小さな電子部品の溶接に必要とされるφ０．２〜０．３ミリ程度の微小なスポット径を得る事が容易であり、加工材料に対して与える熱の影響を比較的少なく抑えることが期待出来るレーザーである。したがって、ＹＡＧレーザーでは、低い出力で微小なエリアの加工が可能となるので、加工に適した材料として、光の吸収率が高い金属、セラミック等に対して歪みの少ない溶接加工を期待出来るものである。また、炭酸ガスレーザーの場合は、加工に適した材料としては金属があり、エキシマレーザーの場合は、加工に適した材料としては、ガラスや樹脂、また、本発明で容器に使用されるセラミック等を挙げることが出来る。
【００１７】
図２は本発明の電子部品の製造方法に使用されるシート状リッドの概略の側面模式図である。図２のシート状リッドは、シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部板厚が、リッド主要部分よりも薄く形成されている。これにより、封止の際に、ＹＡＧレーザーが照射するエネルギ−を、溶融するリッドの外周端部の板厚を従来のそれと較べて薄くなった分だけ抑えることが出来るので、従来に比べてレーザーといった小さな溶接の為のビームのパワーで確実な溶接が可能と成る効果を奏するものである。例えば、これまでの従来のリッドの外周端部の板厚と較べて半分の厚さで形成した場合には、目安としてはその照射するレーザーのエネルギ−の量、照射のパワーをほぼ半分に減らすことが期待出来ることに成る。
【００１８】
このことにより、照射するエネルギ−量の減少とともに容器の開口頂部へのダメ−ジも減らすことが出来るので、溶接時のレーザーによる加熱を原因とする容器への穴あき、クラックの発生等、最終製品である電子部品の信頼性を損なうおそれのある影響を減少することが出来るものである。
【００１９】
以上の図２での実施形態の説明では、リッドの外周端部の板厚を薄くした例として段差を持たせたが、他の実施形態として、先のリッドの外周端部の板厚がその主要部分から外周端部側に向かって徐々に薄くなるように、明らかな段差を設けずにテ−パ−を持たせて形成した場合においても、本発明と同様の効果が得られることは言うまでもない。更に、リッドの外周端部にテ−パを形成する場合では、封止に用いるレーザービ−ムがテ−パーの角度によってそのままビ−ムの光源側に反射して戻ることがなくなることから、ビ−ム光源の損傷を防ぐ効果も期待出来るものである。
【００２０】
また、図３は本発明の電子部品の製造方法に使用されるシート状リッドの概略の側面模式図である。図３のシート状リッドは、シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されている。これにより、先の図２で示した場合と同様に、従来に比べてレーザーといった小さな溶接の為のビームのパワーで確実な溶接が可能と成る効果を奏するものである。
【００２１】
図４は、図３でのシート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されているシート状基板のひとつのリッドをレーザーにより溶接する様子を示した概略の模式図である。なお、本図においてはレーザーのビームはひとつで、順次スルーホールの形成されたリッドの外周端部に照射されるように図示されているが、レーザーのビームは複数でも構わず、この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００２２】
図５は、シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されているシート状リッドの概略の上面模式図である。本発明の電子部品の製造方法により最終的に個割りされるひとつの電子部品の大きさによって、シート状リッドに形成される、電子部品の容器の数量に対応するリッドの数は当然変化するものであり、本図５の場合は１２個の電子部品容器を封止するために同数のリッドがシート状リッドに形成されている。
【００２３】
また、実施例における溶接手段として、ＹＡＧレーザーを用いて説明したが、本発明では特にこれに限定されるものではなく、容器やリッドに使用する材質等に応じてその他の溶接手段、例えばエキシマレーザーや、炭酸ガスレーザー、あるいはその他の電子ビ−ムを適宜選択し、使用しても本発明の所期の目的を達成し、効果を得ることが期待出来るものであることは言うまでも無い。
【００２４】
なお、リッドの溶融個所に対するレーザーの照射条件は、加熱による容器へのダメ−ジの影響を少しでも抑えることを考慮して、通常は常温、不活性ガスの雰囲気の環境下で行われるが、必ずしも不活性ガスの雰囲気の環境下である必要はなく、例えば真空の環境下であっても問題はない。
【００２５】
また、容器の材質の一実施形態として、セラミック材を用いて説明したが、絶縁体であれば他の材質でも問題はなく、例えば樹脂材で形成しても本発明の所期の効果が期待できることは言うまでも無い。
【００２６】
図６は、従来の圧電振動子の概略の側面断面図である。ここに示されるように、底の有る容器内部に搭載された、水晶から成る水晶振動子の小片が電圧を印加されることによって、容器内の空間内において容器の内壁に触れること無く決められた周波数で振動するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の電子部品の製造方法の工程図である。
【図２】本発明の、それぞれの容器開口部に被さるリッド外周端部板厚が、リッド主要部分よりも薄く形成されたシート状リッドをシート状基板のうえに載置する様子を示す概略の模式図である。
【図３】本発明の、シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されたシート状リッドを載置する様子を示す概略の模式図である。
【図４】シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されているシート状基板のひとつのリッドをレーザーにより溶接する様子を示した概略の模式図である。
【図５】シート状基板に形成されたそれぞれの容器開口部に被さるリッドの外周端部に複数のスルーホールが形成されているシート状リッドの概略の上面模式図である。
【図６】従来の圧電振動子の概略の側面断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    容器
２    シート状基板
３    容器内部
４    リッド
５    外周端部板厚
６    リッド主要部分の板厚
７    外周端部
８    スルーホール
９    シート状リッド
１０  容器開口頂部
【図１】
2006128517.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006128517.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006128517.tif 000007
【図６】
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