(57)【要約】【課題】  電子装置を外部電気回路等に実装する際に２５０〜２６０℃の熱履歴が加わっても電子装置の気密性が保持でき、さらに、鉛を含有しないため地球環境を汚染しない電子部品収納用パッケージ用の蓋体および電子装置を提供することにある。【解決手段】  蓋体４は、板状体１の下面の外周部に全周にわたって形成されたニッケル−コバルト合金からなる金属層２と、金属層２の表面に全周にわたって形成された錫を主成分とする半田層３とを具備している。【選択図】  図１
2005243873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の下面の外周部に全周にわたって形成されたニッケル−コバルト合金からなる金属層と、該金属層の表面に全周にわたって形成された錫を主成分とする半田層とを具備していることを特徴とする蓋体。
【請求項２】
上面に形成された凹部の底面に電子部品の搭載部が形成された基体と、該基体の上面の前記凹部の周囲に全周にわたって形成されたメタライズ層と、該メタライズ層と蓋体の下面の外周部とを接合する、錫を主成分としニッケルを含有するとともに内周側よりも外周側がニッケルの含有率が低い半田層とを具備しており、前記蓋体が請求項１記載の蓋体であることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の蓋体およびこれを用いた電子装置は、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を気密に収納するための電子部品収納用パッケージに使用される蓋体およびこれを用いた電子装置に関し、特に低融点合金から成る半田を用いて電子部品収納用パッケージの封止を行なうための蓋体およびこれを用いた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等の電子部品を収容するための電子部品収納用パッケージは、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面の中央付近に電子部品を収容するための凹部およびその周辺から下面にかけて導出したタングステンやモリブデン等の高融点金属から成る複数個のメタライズ配線層を有し、上面の外周部に蓋体との接合用のメタライズ金属層が被着された基体を具備している。そして、基体の凹部底面に半導体素子等の電子部品を接着剤等を介して接着するとともに、電子部品の各電極をボンディングワイヤ等を介してメタライズ配線層に接続し、しかる後、基体のメタライズ金属層に、蓋体を接合材で接合させ、基体と蓋体とから成る気密な容器を構成することによって最終製品としての電子装置としていた。
【０００３】
なお、このような従来の電子装置においては、基体と蓋体とを接合する接合材として、金を８０質量％含む金−錫合金もしくは、鉛を主成分とする半田が使用されていた。
【０００４】
しかしながら、金を８０質量％含む金−錫合金を使った場合は、製品の価格が高くなるため、使用される製品が限られるという問題点がある。また、鉛を主成分とする半田は、半田に含有される鉛が環境汚染物質に指定されており、鉛を含有する半田を使用した電子装置が屋外に廃棄もしくは放置され風雨に曝された場合、環境中に鉛が溶け出し環境を汚染する危険性がある。このため、近年、地球環境保護運動の高まりの中で鉛を含有しない接合材が要求されるようになってきた。
【０００５】
そこで、人体に対して有害である鉛を用いない各種接合材が開発され提案されており、このような接合材として、例えば錫やビスマス−銀、亜鉛−アルミニウム等を主成分とする各種はんだが採用されてきている。
【０００６】
なお、一般的に鉛を含有しない半田と言っても、不可避不純物としての鉛を含有していることは、周知の事実である。つまり、半田の原料の錫の中に不純物として鉛が０．０１〜０．１質量％含まれており、ゼロにはできないため、鉛を意図的に加えておらず、鉛の含有率が０．１質量％未満である半田については、鉛を含んでいない半田と表現されるのが一般的であり、上記鉛を含有しない半田についても、０．１％未満の不可避不純物としての鉛は含まれているものである。
【特許文献１】特開２０００−３０７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら錫や銀，亜鉛を含有した合金から成る半田は、温度が−５５〜１２５℃の温度サイクル条件下での耐熱疲労性には優れた信頼性を示すものの、これらの半田の融点はいずれも２２５℃以下であるために、この半田を基体と蓋体とを気密に接合する接合材として使用した場合、電子装置を外部電気回路等に実装する際に２５０〜２６０℃の熱履歴が接合材に加わるため、接合材自体が溶融し、電子装置の気密性が破れるという問題点を有していた。
【０００８】
また、ビスマス−銀合金を主成分とする半田は、−５５〜１２５℃の温度サイクル条件下での耐熱疲労特性に劣り、気密信頼性に欠けるため、電子装置の気密接合用に用いるには不適当であるという問題点を有していた。
【０００９】
さらに、亜鉛−アルミニウム合金を主成分とする半田は、空気中に放置した場合に腐食が進行しやすく、長期の気密信頼性に欠けるので、電子装置の気密接合用には、これもまた不適当であるという問題点があった。
【００１０】
従って、本発明はこのような従来の問題点に鑑み完成されたもので、その目的は、電子装置を外部電気回路等に実装する際に２５０〜２６０℃の熱履歴が加わっても電子装置の気密性が保持でき、さらに、鉛を含有しないため地球環境を汚染しない電子部品収納用パッケージ用の蓋体および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の蓋体は、板状体の下面の外周部に全周にわたって形成されたニッケル−コバルト合金からなる金属層と、該金属層の表面の全周にわたって形成された錫を主成分とする半田層とを具備していることを特徴とする。
【００１２】
本発明の電子装置は、上面に形成された凹部の底面に電子部品の搭載部が形成された基体と、該基体の上面の前記凹部の周囲に全周にわたって形成されたメタライズ層と、該メタライズ層と蓋体の下面の外周部とを接合する、錫を主成分としニッケルを含有するとともに内周側よりも外周側がニッケルの含有率が低い半田層とを具備しており、前記蓋体が上記本発明の蓋体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蓋体は、板状体の下面の外周部に全周にわたって形成されたニッケル−コバルト合金からなる金属層と、この金属層の表面に全周にわたって形成された錫を主成分とする半田層とを具備していることにより、電子部品を実装した電子部品収納用パッケージのメタライズ層と、蓋体の半田層とを加熱接合した場合に、半田層が溶融後、接合のピーク温度まで上昇する間、半田中に金属層が拡散する現象と、半田層が濡れ広がる現象が同時に進むこととなる。このとき、半田層は温度上昇に伴う電子部品収納用パッケージの内部のガスの熱膨張による内圧の上昇によって蓋体の外周よりも外側にもれ出るように押し出されるが、金属層が半田中に拡散した部分は半田の流動性が悪くなるため、蓋体の外周よりも外側に押し出される半田は、常にニッケルの含有率の低い半田となる。よって、半田の外周側、特にフィレットが形成される部分では半田中のニッケル含有率を低く維持することができ、錫が主成分である半田の持っている高い温度サイクル信頼性を良好に保持することができる。
【００１４】
また、内周側の半田はニッケルが長時間拡散することでニッケルの含有率が高くなり、半田中の錫と合金化することで半田の融点が上昇することから耐熱性が向上し、電子装置を外部電気回路等に実装する際に２５０〜２６０℃の熱履歴が加わっても電子装置の気密性を良好に保持できる。
【００１５】
本発明の電子装置は、上面に形成された凹部の底面に電子部品の搭載部が形成された基体と、基体の上面の凹部の周囲に全周にわたって形成されたメタライズ層と、メタライズ層と蓋体の下面の外周部とを接合する、錫を主成分としニッケルを含有するとともに内周側よりも外周側がニッケルの含有率が低い半田層とを具備しており、蓋体が上記本発明の蓋体であることにより、半田中のニッケル含有率を、半田の外周側で低く、内周側では高くすることができ、内周側の半田で電子装置を外部電気回路等に実装する際に２５０〜２６０℃の熱履歴が加わっても電子装置の気密性を良好に保持できる。また、外周側の半田で錫主成分の半田の持っている高い温度サイクル信頼性を良好に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の蓋体を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図であり、１は板状体、２は板状体１下面の外周部に全周にわたって形成されたニッケル−コバルト合金からなる金属層、３は金属層２の表面に全周にわたって形成された錫を主成分とする半田層である。
【００１８】
板状体１は、例えば４２アロイのような鉄−ニッケル合金や、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属からなる。また、板状体１の下面の外周部の全周にわたってニッケル−コバルト合金からなる金属層２が形成されている。このような板状体１は、例えば、以下のようにして作製される。
【００１９】
まず、金属製の母材を圧延等で必要な厚みまで薄板加工し、適宜な寸法の板材とする。そして、板材の所望の部位にのみめっきが形成されるようにするため、めっきが不要な部分にめっきレジストを従来周知のスクリーン印刷法等で印刷し、乾燥した後、これを電解ニッケル−コバルトめっきを行なうことにより、ニッケル−コバルトめっきからなる金属層２を形成する。なお、この電解ニッケル−コバルトめっきは、ニッケル溶液に適量のコバルトイオンを添加しためっき溶液を使用することで形成することができる。そして、電解ニッケル−コバルトめっきを行なった後に、レジストを剥離して、板状体１に対応した形状を有する打ち抜き金型等で、下面の外周部にめっきが形成された状態になるように位置合わせを行なって打ち抜くことによって下面の外周部に金属層２を有する板状体１が製作される。
【００２０】
なお、ニッケル−コバルト合金からなる金属層２は、その作製方法等により金属層２に他の成分等が含まれる場合があるが、ニッケルとコバルトの合計の質量が金属層２の９０質量％以上を占めている場合は、本発明の効果を有するものであり、実質的にニッケル−コバルト合金とみなすことができる。
【００２１】
また、金属層２におけるニッケル−コバルト合金のニッケルとコバルトの比率は、コバルトがニッケルに対して２〜１０質量％含まれている場合に耐熱性の向上に最も効果がある。コバルトがニッケルに対して２質量％未満しか含まれない場合は、半田層３へのニッケルの拡散が遅くなるため、耐熱性を向上させるための接合条件として、加熱溶融時間を延長させることになり生産性が低下する傾向があり、コバルトがニッケルに対して１０質量％を超えて含まれる場合は、ニッケルの拡散が早くなるため、接合の作業条件範囲が狭くなり、作業性が悪くなる傾向がある。
【００２２】
また、金属層２の表面には、全周にわたって錫を主成分とする半田層３が形成されている。半田層３は錫−銀合金や、錫−銀−銅合金等の錫を主成分とする半田からなり、例えば、錫−銀共晶半田（錫９６．５質量％、および銀３．５質量％の組成である)であれば、例えば以下のようにして作製する。
【００２３】
まず、るつぼで、錫と銀を９６．５：３．５の質量比率で配合し加熱して溶融半田とする。次に溶融した半田を窒素雰囲気中に霧状にスプレーすることにより、酸化のない微小な半田粒子を作製する。これを、適宜な寸法のメッシュを通過させることで、一定の粒径毎にそろえる。そして用途に応じて、適切な粒径の半田粒子を、松脂やチクソ剤、溶剤等を混ぜたフラックスと混合することでクリーム半田を作製する。さらに、このクリーム半田を、板状体１の金属層２の表面に全周にわたってスクリーン印刷法等で印刷し、その後窒素中で加熱しリフローし、最後に、フラックスを溶剤等で洗浄することによって、半田層３を形成する。
【００２４】
なお、錫を主成分とする半田とは、少なくとも、錫の含有率が６０質量％以上含有している半田のことを言い、上記錫−銀共晶半田以外に例えば錫−銀−銅半田（錫９５．７５質量％、銀３．５質量％、銅０．７５質量％）や、錫−銀−銅−ビスマス半田（錫９４．９５質量％、銀３．５質量％、銅０．７５質量％、ビスマス０．８質量％）等があり、表示されている組成以外にも、通常、アンチモン、鉛等の、不可避不純物が微量含まれている。
【００２５】
次に、本発明の電子装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図であり、図３はその要部拡大断面図である。
【００２６】
５は電子部品が搭載される搭載部、６は搭載部５が形成された基体、７は基体６の上面の外周部に全周にわたって形成されたメタライズ層、３’はメタライズ層７の上面に全周にわたって被着された錫を主成分としニッケルを含有した半田層、８は電子部品収納用パッケージである。そして、９は基体６の搭載部５に搭載された電子部品、１は搭載部５を塞ぐように基体６の上面に半田層３’を介して取着された板状体であり、１０は電子部品９と基体６のメタライズ配線層（図示せず）とを接続するボンディングワイヤである。
【００２７】
基体６は、その上面の中央部に電子部品９を収容するための凹部が設けられており、電子部品９はこの凹部の底面にガラスや樹脂，ろう材等の接着剤を介して接着固定される。
【００２８】
また、基体６の凹部の内面から基体６の外面にかけて、複数のメタライズ配線層(図示せず)が被着形成されており、このメタライズ配線層の基体６の凹部の内面に位置する一端には電子部品９の各電極がボンディングワイヤ１０を介して電気的に接続され、また、メタライズ配線層の基体６の外面に導出された部位には外部電気回路（図示せず）が電気的に接続される。
【００２９】
基体６は、酸化アルミニウムやムライト，窒化アルミニウム，炭化珪素，ガラスセラミックス等を主成分とする焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、先ず、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２），カルシア（ＣａＯ），マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して泥漿状と成し、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用してシート状に成形してセラミックグリーンシートを得、その後、セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに複数枚積層し、約１６００℃の温度で焼成することにより製作される。
【００３０】
また、基体６の上面の凹部の周囲に全周にわたって形成された枠状のメタライズ層７およびメタライズ配線層は、タングステンやモリブデン，マンガン等の高融点金属から成り、これらの粉末に有機溶剤，溶媒を添加混合した金属ペーストをそれぞれセラミックグリーンシートの所定位置に従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに被着形成させておき、セラミックグリーンシートと同時に焼成することにより形成される。なお、枠状のメタライズ層７には、その表面にニッケルやニッケル−コバルト合金、金等をめっき法等により被着させておくと良い。これにより、封止時の耐熱性向上とメタライズ層７の酸化防止層とすることができる。
【００３１】
そして、基体６の上面の凹部の周囲に形成されたメタライズ層７上に、本発明の蓋体４が半田層３をメタライズ層７に当接させて載置され、加熱により半田層３が溶融することにより、板状体１と基体６とが接合される。このとき半田層３は内周側に比べ、外周側のニッケルの含有率が低い半田層３’となる。
【００３２】
すなわちこの半田層３’は、下地の金属層２と、メタライズ層７とを接合する際に板状体１の下面の外周部に被着していた半田層３が溶融し、この溶融した半田３に、金属層２からニッケルが拡散されて成るものである。そして、接合後の半田層３’のニッケル濃度は、外周側が内周側より低くなっており、それによって、耐熱性、温度サイクルの信頼性の優れた電子装置となる。
【００３３】
なお、半田層３’は、内周端から半田層３’の幅の１／４までの部位のニッケル濃度（以下、内周側のニッケル濃度という）は、０．１〜２０質量％の範囲が望ましく、外周端から半田層３’の幅の１／４までの部位のニッケル濃度（以下、外周側のニッケル濃度という）は、０．０５〜３質量％の範囲が望ましい。
【００３４】
内周側のニッケル濃度が０．１質量％未満の場合、半田層３’の融点上昇が小さくなり、耐熱性が低下する傾向があり、内周側のニッケル濃度が２０質量％を超える場合、半田層３’がもろくなり、温度サイクル信頼性が低下する傾向がある。
【００３５】
また、外周側のニッケル濃度が０．０５質量％未満の場合は、半田が柔らかいために強度が低下する傾向があり、外周側のニッケル濃度が３質量％を超える場合、半田層３’の流れ性が低下するため、シール性が低下する傾向がある。
【００３６】
また、半田層３’の内周側のニッケル濃度に対する外周側のニッケル濃度の比率は、１０〜５０％の範囲が望ましい。半田層３’の内周側のニッケル濃度に対する外周側のニッケル濃度が１０％未満になると、内周側と外周側の組成の違いが大きいために、強度が低下しやすい傾向があり、５０％を超えると、半田層３’の流れ性が低下するため、シール性が低下する傾向がある。
【００３７】
蓋体４は、図１では、金属層２が板状体１の下面外周部のみに全周にわたって形成されており、半田層３は、金属層２の表面の内周側に全周にわたって形成されているが、半田層３が金属層２を介して板状体１の下面の外周側に被着している構成の蓋体４であれば、図１で示される金属層２や半田層３の形状とは異なっていても図１の蓋体４と同様の効果がある。
【００３８】
例えば、図４（ｂ）に示すように、金属層２が板状体１の下面の外周部に板状体１の下面の外周端との間に隙間を開けて全周にわたって形成されており、半田層３は、金属層２の表面に全周にわたって形成されていても良い。また、図４（ｃ）に示すように、金属層２が板状体１の下面の外周端との間に隙間を開けて板状体１の下面の全面に形成されており、半田層３は、金属層２の表面の外周部に全周にわたって形成されていても良い。
【００３９】
また、図４（ｄ）に示すように、金属層２が板状体１の下面全面に形成されており、半田層３は、金属層２の表面の外周側に全周にわたって形成されていても良い。また、図４（ｅ）に示すように、金属層２が板状体１の上下面全面で形成されており、半田層３は、板状体１の下面側の金属層２の表面の外周側に全周にわたって形成されていても良い。また、図４（ｆ）に示すように、金属層２が板状体１の側面を含めた全面に形成されており、半田層３は、板状体１の下面側の金属層２の表面の外周側に全周にわたって形成されていても良い。
【００４０】
また、通常は、金属層２を形成する際に金属層２を形成させない部分に塗布されるレジストは後工程で剥離されるが、これを残した状態で製品としても良い。これにより、レジスト層を半田層３の広がり防止のための保護膜として使用させることができる。また、金属層２表面からの金属粒子の脱落防止のために金属層２の表面に後からさらにレジストを追加形成しても良い。
【００４１】
また、本例では、板状体１は４２アロイのような鉄−ニッケル合金や、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属としているが、電子部品収納用パッケージ８の熱膨張と極端に熱膨張が異ならず、表面に金属層２を形成できる物質であれば、金属である必要はない。例えば、アルミナ等のセラミックスであっても良い。
【実施例】
【００４２】
本発明の蓋体４および電子装置の実施例を以下に説明する。
【００４３】
図４（ａ）〜（ｆ）に示されるような、金属層２の形態を変更して蓋体４を以下のような方法で作製し、電子部品収納用パッケージ８に封止して、耐熱テストおよび温度サイクルテストに投入して、評価、判定を行なった。その結果を表１に示す。
【表１】
2005243873.tif 000003
【００４４】
なお、電子装置の評価、判定については、電子部品収納用パッケージ８に蓋体を接合し、封止した製品が、耐熱テストや、温度サイクルテスト後に気密性を満足しているかどうかを確認することで、電子部品９の動作の確認の代替評価とし、判定を行なった。表の数字は、評価したサンプルの数に対する不良品の数を示す。
【００４５】
具体的なサンプル作製方法を以下に示す。なお、サンプルａ〜ｆは図４（ａ）〜（ｆ）の各種構成に対応するものである。サンプルａ〜ｃは以下のようにして作製した。１５０ｍｍ角で厚み０．１５ｍｍの４２アロイ板を用意し、レジストを４２アロイ板の上面の全面に印刷した後、下面には各サンプル形状に応じてレジストを形成した。これにニッケル−コバルト合金から成る金属層２をめっきにより２〜５μｍの厚みで形成した。その後レジストを除去し、そして４．５ｍｍ角の打ち抜き金型により、上記めっき加工した４２アロイ板を打ち抜くことで、金属層２が形成された板状体１とした。
【００４６】
次に、位置決め冶具に金属層２が形成された板状体１を整列し、スクリーン印刷で金属層２の所定位置に９６．５質量％の錫および３．５質量％の銀の組成の共晶半田クリーム（「ＯＺ−２２０半田クリーム」千住金属工業(株)社製）をスクリーン印刷した。このスクリーン印刷したものを窒素雰囲気中でリフローし、フラックスを溶剤で洗浄し、乾燥することで、サンプルａ〜ｃの蓋体４を作製した。
【００４７】
サンプルｄは、レジストを上記４２アロイ板の上面の全面に印刷した後、下面にはレジスト印刷をせず、それ以後の工程は上記サンプルａ〜ｃと同様にして蓋体４を作製した。
【００４８】
サンプルｅは、両面ともにレジストを上記４２アロイ板に印刷せず、それ以後の工程は上記サンプルａ〜ｃと同様にして蓋体４を作製した。
【００４９】
サンプルｆは、以下のようにして作製した。上記４２アロイ板を打ち抜き金型で打ち抜き、これにニッケル−コバルト合金から成る金属層２をめっきにより２〜５μｍの厚みで形成した。これを位置決め冶具に整列し、それ以降は上記サンプルａ〜ｃと同様にして蓋体４を作製した。
【００５０】
比較例としてのサンプルｇは以下のようにして作製した。上記４２アロイ板を打ち抜き金型で打ち抜き、そしてニッケル−コバルトめっきを形成せずに、位置決め冶具に整列し、それ以降は上記サンプルａ〜ｃと同様にして蓋体４を作製した。
【００５１】
比較例としてのサンプルｈは、半田印刷前までは、サンプルｇと同様にして作製した。そして、位置決め冶具に整列し、スクリーン印刷機を用い、４２アロイ板の所定位置に９６．４質量％の錫、３．５質量％の銀および０．１質量％のニッケルの組成の半田クリームをスクリーン印刷した。リフロー以降は上記サンプルａ〜ｃと同様にして蓋体４を作製した。
【００５２】
評価で使用する電子部品収納用パッケージ８として、酸化アルミニウム質焼結体製で、外形寸法が５．０ｍｍ角で、電子部品の搭載部５の上面寸法が３．６ｍｍ角であり、搭載部５の周囲に全周にわたって金めっき仕上げのメタライズ層７を持つ電子部品収納用パッケージ８を準備した。
【００５３】
蓋体４のサンプルａ〜ｈをそれぞれ電子部品収納用パッケージ８の上面にメタライズ層７と、蓋体４のサンプルの下面の外周部の半田部３とが接するように重ねあわせ、クリップで挟んで荷重を加え、ピーク温度が２８０℃となるように窒素雰囲気中で加熱することで、評価用の封止サンプルとした。そして、予め、各評価用の封止サンプルのリークテストを行うことで、初期の気密性が確保されているかどうかを確認した。
【００５４】
リークテストは、ＭＩＬ−Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８８３に従い、グロスリークテストとヘリウムリークテストとによって行なった。具体的には以下のように試験および判定を行なった。グロスリークテストでは、封止サンプルを加圧できる容器に入れ５×１０５Ｐａの圧力のヘリウムガスで１時間加圧し、取出した後、（「グロスリークテスター」住友３Ｍ(株)社製）を使用し、１２５℃±５℃の（「フロリナート  ＦＣ−４０」住友３Ｍ(株)社製）中に各封止サンプルを浸漬して1分以内に連続気泡の発生しないものを合格とし、浸漬して1分以内に連続気泡の発生したものを不合格とする目視判定を行なった。
【００５５】
また、ヘリウムリークテストは、封止サンプルを容器に入れ５×１０５Ｐａの圧力のヘリウムガスで１時間加圧し、取出し後に常圧の大気中に３０分放置した後、へリウムリーク試験機（「ＨＥＬＩＵＭ  ＬＥＡＫ  ＤＥＴＥＣＴＯＲ  ＨＥＬＩＯＴ、ＭＯＤＥＬ−３０５」（株）ＵＬＶＡＣ社製）で、リークするヘリウム量を測定した。ヘリウムのリーク量が１×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下を合格とし、１×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃを超えたものを不合格とした。グロスリークテスト、ヘリウムリークテスト共に合格したものを良品とし、良品のみを評価テストに投入した。
【００５６】
サンプルａ〜ｈの評価サンプルを２６０℃の耐熱性テストに投入した。２６０℃の耐熱性テストは、２６０℃のヒーターブロック上に評価用サンプルを蓋体４がヒーターブロックに接するように置き、１分間放置し、その後室温の金属製トレー上で５分間放置し、室温まで冷却する。この加熱と冷却を５回繰り返すことを２６０℃の耐熱テストとした。２６０℃の耐熱性テスト後のリークテストで気密性を確認した結果、サンプルｇ、ｈでリーク不良が発生した。
【００５７】
引き続いて温度サイクルテストに投入した。温度サイクルテストは、ＭＩＬ−Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８８３に準じてテストを行なった。条件は、気相中で−５５℃の低温槽で３０分放置後、１２５℃の高温槽に移動させ３０分放置することを１サイクルとし、これを所定のサイクル数繰り返すことを温度サイクルテストとした。温度サイクルテストを２５０サイクル行った後にリークテストを行ない、気密性を確認した。合格したものは、引き続き５００サイクルまで温度サイクルテストに投入し、終了後同様にリークテストで、気密性を確認した。確認の結果、温度サイクルテストでの不良は発生しなかった。
【００５８】
以上の結果から、同じ組成の半田を使用して蓋体４を構成したサンプルａ〜ｇを使用して電子部品収納用パッケージ８を封止したサンプルにおいて、金属層２が半田層３の被着領域に無い比較サンプルｇでリーク不良が発生しているのに対し、金属層２が半田層３の被着している領域全面にある本発明の形態のサンプルａ〜ｆでは不良が発生していないことから、本発明の蓋体４が優れた耐熱性を有していることが判る。
【００５９】
また、本発明のサンプルａ〜ｆと比較サンプルｈを使用して電子部品収納用パッケージ８を封止したサンプルを比較してみると、比較サンプルｈは、金属層２は無く、あらかじめニッケルを均一に含有している半田を使用したものであり、封止サンプルの半田層３’では封止サンプル中のはんだ層３’の全ての部分に均一にニッケルが含有された状態になっている。
【００６０】
この、比較サンプルｈのニッケルを含んだ半田は、半田の流動性が悪いために、封止時に十分に接合強度が確保できないことで、耐熱性が不十分となる。つまり、金属層２が電子部品収納用パッケージ８と蓋体４との接合時に半田層３に徐々に拡散することで、本発明の蓋体４の半田層３は、接合時は流動性を持ち、ニッケル濃度の低い半田が外周側に流れ出るため、半田の流動性が良く、その後ニッケルの拡散により内周側の耐熱性が高くなることで、耐熱性に優れた電子装置となるため、電子装置の半田層３’の外側の半田中のニッケル濃度が、内側の半田中のニッケル濃度より低いことが重要である。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態および実施例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内であれば種々の変更を行うことは何等差し支えない。
【００６２】
例えば、上述の実施の形態では、金属層２の形成方法として、めっき法を使用したが、真空中で金属原子を蒸発させる蒸着法や、機械的圧力によって金属同士を接着するクラッド加工法等で形成しても良く、また、半田層３の形成方法として、クリーム半田を用いてのプリント、リフロー法を使用したが、金属層２と同様のめっき法や、クラッド加工法、半田を溶融させた槽に超音波をかけながら金属板を浸漬することで表面に半田層を形成させる溶融コート法等で形成しても良い。
【００６３】
また、例えば、上述の実施の形態では、基体６に凹部を形成し、平板状の蓋体４を封着した電子装置としたが、平板状の基体６と下面の電子部品９の搭載部５に対向する部位に凹部を設けた蓋体４を封止した形態としてもよい。
【００６４】
また本発明は、電子部品９として、圧電振動子や弾性表面波素子、弾性バルク波素子等の電子部品９を収納した電子装置、加速度センサーや角速度センサー等のセンサー部品を収容した電子装置や、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）等の半導体装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】図２の電子装置の要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は実施例で使用した蓋体の構成を示す断面図であり、（ａ）は図１の本発明の蓋体の断面図、（ｂ）〜（ｆ）は、それぞれ本発明の蓋体の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１：板状体
２：金属層
３：半田層
４：蓋体
５：搭載部
６：基体
７：メタライズ層
９：電子部品
【図１】
2005243873.tif 000004
【図２】
2005243873.tif 000005
【図３】
2005243873.tif 000006
【図４】
2005243873.tif 000007