(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を形成した容器内部に圧電振動体や半導体などの電子部品を搭載し、前記容器の上面に蓋を被せ、前記容器と前記蓋との間を加熱溶融して前記電子部品を封止する電子部品用パッケージにおいて、
前記容器の壁頂部にメタライズ層として、第１のタングステン層と、前記第１のタングステン層より幅狭の第２のタングステン層と、金属メッキ層を順次積層して構成し、且つ、前記第２のタングステン層は前記容器壁頂部上に段差を形成するように壁頂部外周側に形成し、前記蓋は、表面に金属メッキが施され、しかも前記容器の壁頂部に形成された前記段差内に填め込み載置される寸法に形成され、前記蓋を前記容器壁頂部の前記段差に填め込み載置後、前記蓋と前記容器壁頂部とをレーザビーム又は電子ビームにより加熱して溶融接合し、気密封止した構造であることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
空間を形成した容器内部に圧電振動体や半導体などの電子部品を搭載し、前記容器の上面に蓋を被せ、前記容器と前記蓋との間を加熱溶融して前記電子部品を封止する電子部品用パッケージにおいて、
前記容器の壁頂部にメタライズ層として、第１のモリブデン層と、前記第１のモリブデン層より幅狭の第２のモリブデン層と、金属メッキ層を順次積層して構成し、且つ、前記第２のモリブデン層は前記容器壁頂部上にＬ字状の段差を形成するように壁頂部外周側に形成し、前記蓋は、表面に金属メッキが施され、しかも前記容器の壁頂部に形成された前記段差内に填め込み載置される寸法に形成され、前記蓋を前記容器壁頂部の前記段差に填め込み載置後、前記蓋と前記容器壁頂部とをレーザビーム又は電子ビームにより加熱して溶融接合し、気密封止した構造であることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記メタライズ層は印刷により順次形成し、前記金属メッキ層は前記メタライズ層の表面にニッケルメッキ層と金メッキ層を順次形成して得ることを特徴とした電子部品用パッケージ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記容器壁頂部に形成される前記メタライズ層での段差を、１０μｍ以上の厚さ差をもって形成したことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記容器の材質として、絶縁材を使用したものであることを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の電子部品用パッケージにおいて、前記容器をセラミック材で、前記蓋を表面にニッケルメッキを施したコバール材で形成したことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間を形成した容器内部に圧電振動体や半導体などの電子部品を搭載し、その容器の上面に蓋を被せ、容器と蓋の間を加熱溶融して電子部品を気密封止する電子部品用パッケ−ジに関する。特に、気密封止の際にレ−ザビ−ムまたは電子ビ−ムを使用する構造に最適な電子部品用パッケ−ジに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパッケ−ジ構造では、本出願人が提案した特開平８−４６０７５号（特願平６−１９７５７３号）公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここでの電子部品パッケ−ジに用いる技術は、気密封止の際、電子ビ−ム溶接あるいはレ−ザビ−ム溶接を用いることにより行うもので、シ−ルリングとして高価なコバ−ル材に代えて、金属メッキ層を形成した蓋と、周縁部に直接金属メッキ層を形成した容器とを使用し、これに前記溶接技術を用いて容器と蓋とを溶融接合するものである。このように構成したことにより、それまでと比較して、材料費の節約、加工工数の削減等を実現し、経済性に優れた電子部品用パッケ−ジの提供を実現していた。
【０００４】
しかしながら、上述のようにセラミックからなる容器に対して電子ビ−ム溶接あるいはレ−ザビ−ム溶接をした場合、局所加熱となることからセラミック容器へのダメ−ジが大きなものとなり、時として容器側にクラックが発生する等、部品としての信頼性を損なう場合が生じていた。
【０００５】
本発明は上記課題を解消するためになされたものであって、セラミック容器に対し、レ−ザ−ビ−ムや、電子ビ−ムによる溶接時でのダメ−ジを軽減させてクラックの発生等を抑え、更には、気密封止後の加熱に対しても歪みの発生を抑えることにも配慮し、信頼性をより高めた電子部品用パッケ−ジを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に関わる電子部品用パッケ−ジにおいては、絶縁容器の壁頂部全てにタングステン層、金属メッキ層を順次積層してなるメタライズ層を段差部を形成して設け、その段差部に蓋を載置し、段差部分と蓋とをレ−ザビ−ムまたは電子ビ−ムを照射して加熱溶融し、電子部品搭載後の容器を気密封止するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品用パッケ−ジの実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明に関わる電子部品用パッケ−ジ（内部に搭載する電子部品は図示せず）全体の一実施形態を例示する断面図である。図２は、図１に記載の点線円Ｚ部分（本発明の主要部を構成するメタライズ層周辺部（蓋３は図示せず））を拡大して示した部分断面図である。図３は本発明おける他の実施形態の図２に該当する部分を示した断面図である。図４は、本発明に関わる電子部品用パッケ−ジの外観斜視図である。尚、図１乃至４にあって、実際のメタライズ層は、容器の寸法と較べ非常に薄いものであることから、本発明を理解し易くするために図面上ではデフォルメした形で現している。
【０００８】
図１及び図２において、１は圧電振動体や半導体などの電子部品（図示せず）を搭載する空間を形成したセラミック材より成る絶縁容器、２はメタライズ層であって、このメタライズ層２は、第１のタングステン層２ａ、第２のタングステン層２ｂ、ニッケルメッキ層２ｃ、金メッキ層２ｄを順次積層して形成されている。３は表面にニッケルメッキ層３ａを形成したコバ−ル材よりなる蓋であって、その熱膨張率は容器封止時の加熱工程を考慮して、前記絶縁容器１の熱膨張率、この場合はセラミック材の熱膨張率とほぼ同じである。
【０００９】
ここで、図２から明らかなように、第１のタングステン層２ａは、絶縁容器１の壁１ａ頂部に厚さＡで形成され、その上に第２のタングテン層２ｂが厚さＢとなるように形成される。その際、第２のタングステン層２ｂは、第１のタングステン層２ａの幅より狭く、しかも頂部外周側に沿って形成される。また、その時の厚さＡは、第１のタングステン層２ａの厚さとその後に形成される金属メッキ層の厚さも加え、１５〜３０μｍ程度に形成され、厚さＢは、第１と第２のタングステン層２ａと２ｂの厚さとその後に形成される金属メッキ層の厚さも加え、２５〜４０μｍ程度に設定して形成される。この時、厚さＡと厚さＢとの厚みの差（高さ）を１０μｍ以上になるように設定されて形成される。
【００１０】
尚、本発明おけるメタライズ層構造の他の実施形態として、図３に示したように、第２のタングステン層２ｂの形成位置を、絶縁容器１の内側方向へ、蓋３が第１のタングステン層上に形成した金メッキ層２ｄ上に載置できる範囲内で移動（図３においては距離Ｄ移動）して形成しても良い。
【００１１】
以下、以上の構成において、本発明に関わる電子部品用パッケ−ジの気密封止の一例について、図１、図２を参照しつつ順を追って詳述する。先ず、絶縁容器１の壁１ａ頂部全周にわたって第１のタングステン層２ａを印刷により形成する。
【００１２】
続いて、第２のタングステン層２ｂを、第１のタングステン層２ａ上に印刷により重ねて形成する。この時の第２のタングステン層２ｂの横幅は、第１のタングステン層２ａの幅より狭く、また、絶縁容器１の壁１ａ頂部の外周側に沿った位置に形成する。これにより、図示の通り、絶縁容器１の壁１ａの頂部内周側は第１のタングステン層２ａのみとなって断面はＬ字状となり（図２参照）、外周側に形成した第２のタングステン層２ｂとは高さＣの段差が形成されたことになる。この時の高さＣは、この後の気密封止のための加熱溶融時の絶縁容器１に対するダメ−ジによる影響を抑え、軽減することを考慮して、上記の通り１０μｍ以上とすることが望ましいものである。また、絶縁容器１の壁１ａの頂部に形成される第１メタライズ層Ａと第２メタライズ層Ｃの断面形状は、必ずしもＬ字状でなくともよい。図２において第１のタングステン層２ａの上に形成される第２タングステン層２ｂは、第１タングステン層２ａの幅より狭く、しかも頂部外周側から距離Ｄを設けて形成されてもよい。
【００１３】
この後、段差を形成した第１及び第２のタングステン層２ａ及び２ｂの表面に金属メッキ層を形成する。具体的には、先ず、ニッケルメッキ層２ｃを、次いでその上に金メッキ層２ｄを形成する。
【００１４】
以上の如くして壁１ａ頂部にメタライズ層２を形成した絶縁容器１の内部に、圧電振動体や半導体などの電子部品を搭載した（図示せず）後、図１に示すように絶縁容器１の上面に位置合わせしつつ蓋３を被せる。この時の蓋３は、その表面全面にニッケルメッキ３ａが施され、その外形寸法は前記第１と第２のタングステン層によって形成された段差上、換言すると金属メッキが施された第１のタングステン層２ａ上に載置可能な寸法で形成されており、高さＣの段差内に填め込まれることになる。
【００１５】
図１でみると、ニッケルメッキ３ａが施された蓋３の一辺の寸法αは、メタライズ層２での段差形成部による一辺の寸法βより僅かに小さく形成され、第１のタングステン層２ａ上に填め込まれ、載置可能となっているもので、容器１との溶融接合に支障がない僅かな隙間を確保している。
【００１６】
次に、以上のようにして絶縁容器１の第１のタングステン層２ａ上に填め込まれた蓋３と第２のタングステン層２ｂの間にレ−ザビ−ム又は電子ビ−ムを照射して加熱し、それぞれの表面に形成されたメッキ層を溶融接合し、電子部品を搭載している絶縁容器１を気密封止する。
【００１７】
上記、接触部に対する電子ビ−ムの場合の照射条件は、絶縁容器１の壁１ａ頂部を対象に加熱によるダメ−ジの影響を抑えることを考慮して、常温、真空の環境下で、一辺が１０ｍｍ以下の容器全体で約２秒程度で十分なものである。また、レ−ザビ−ムでの溶接の場合には、その特性から常温、不活性ガスの雰囲気の環境下で上記電子ビ−ムと同様に行われるが、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、真空の環境下であっても得られる封止状態に問題はない。
【００１８】
また、絶縁容器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説明するまでもない。
【００１９】
更に、メタライズ層の一実施形態として、タングステン層と金属メッキ層を積層した構成を用いて説明したが、タングステン層を、モリブデン（元素記号Ｍｏ）層に置き換えても本発明の所期の効果を期待することが出来る。
【００２０】
更に、絶縁容器と蓋の材質の熱膨張率は、封止時に加えられる熱に対し、互いに影響を与えることを防ぐとともに、気密封止後に加熱された場合でも膨張率の違いによる封止部分での歪みの発生を抑えることから、同率か、その差が少ない組合せとすることがよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述の通り、本発明に関わる電子部品用パッケ−ジによれば、気密封止時における加熱溶融の際での、電子部品を搭載する絶縁容器へのダメ−ジを軽減させることが出来るので、信頼性が向上したパッケ−ジを提供できる効果が期待出来る。更に、気密封止後の加熱に対しても、封止部分での歪みの発生を抑えることが出来、封止後のパッケ−ジの信頼性向上に一層の効果が期待出来る。また、容器頂部全体に段差を形成したので、封止時の蓋の填め込み載置が容易で、蓋の位置ズレの発生を抑えることも出来、製造性の向上も期待出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明に関わる電子部品用パッケ−ジ全体の一実施形態を示めす断面図である。
【図２】  図２は、図１に記載の点線円Ｚ部分を拡大して示した部分断面図である。
【図３】  図３は本発明おける他の実施形態の図２に該当する部分を示した断面図である。
【図４】  図４は、本発明に関わる電子部品用パッケ−ジの外観斜視図である。
【符号の説明】
１    絶縁容器
２    メタライズ層
２ａ  第１のタングステン層
２ｂ  第２のタングステン層
２ｃ  ニッケルメッキ層
２ｄ  金メッキ層
３    蓋
３ａ  ニッケルメッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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