(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収納するセラミックケースと、その外周枠上面にビーム溶接によって封着される蓋体とからなる電子部品用パッケージの封止用治具であって、
前記蓋体のビーム照射位置より外側で蓋体の上面外周を押え込み、蓋体をセラミックケースの外周枠上面に加圧密着させることを特徴とする電子部品用パッケージの封止用治具。
【請求項２】
前記セラミックケースを弾性的に押圧する加圧部が上面に設けられたベース部と、このベース部上に配置され前記セラミックケースを所定の位置で固定する粘着シートを備えるフレームと、このフレーム上に配置され前記蓋体の位置決め部が形成された蓋押えガイドとを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージの封止用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品用パッケージの蓋体をセラミックケースに封着する際に用いられる封止用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品用パッケージとしては、例えばセラミックケースの外周枠上面にメタライズ層を形成し、電子ビーム等を利用したビーム溶接によって金属製の蓋体をセラミックケースに封着したものが知られている（特開平８−４６０７５号公報）。電子ビームを照射する場合に、セラミックケースと蓋体とを密着させる必要があり、従来では電子ビームの照射個所に沿って数箇所を接着剤などで仮止め接着していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように蓋体の数箇所を仮止め接着した場合、セラミックケースや蓋体の成形精度上の問題などもあって全周にわたって密着させることができず、両者間に部分的な隙間ができることがあった。そして、このように隙間のある状態でビーム溶接した場合には、メタライズ層と蓋体との間で溶着の不完全部が生じてしまい、パッケージ内部を完全に気密封止することができないおそれがあり、製品歩留まりの低下を招いていた。
【０００４】
そこで、本発明は、セラミックケースに蓋体をビーム溶接する際に、両者の溶着部分に隙間ができるのを防ぐことによって、パッケージ内を完全に気密封止することのできる電子部品用パッケージの封止用治具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る電子部品用パッケージの封止用治具の特徴は、電子部品を収納するセラミックケースと、その外周枠上面にビーム溶接によって封着される蓋体とからなる電子部品用パッケージの封止用治具であって、前記蓋体のビーム照射位置より外側で蓋体の上面外周を押え込み、蓋体をセラミックケースの外周枠上面に加圧密着させることにある。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る電子部品用パッケージの封止用治具の特徴は、前記セラミックケースを弾性的に押圧する加圧部が上面に設けられたベース部と、このベース部上に配置され前記セラミックケースを所定の位置で固定する粘着シートを備えるフレームと、このフレーム上に配置され前記蓋体の位置決め部が形成された蓋押えガイドとを備えていることにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る電子部品用パッケージの封止用治具の実施形態を詳細に説明する。図１乃至図３は本発明に係る封止用治具１の第１の実施形態を示したものである。この実施形態において、封止用治具１は、電子部品収納用のセラミックケース２を下方から加圧する加圧部３が設けられたベース部４と、ベース部４上に配置されセラミックケース２を所定の位置に位置決め固定する粘着シート５を備えるフレーム６と、このフレーム６上に配置され蓋体７を所定の位置に位置決め固定する蓋押えガイド８とで構成されている。
【０００８】
上記ベース部４は、矩形状のベース板９と、ベース板９の上面中央部分に複数配列された加圧部３と、ベース板９の四隅に突出させた位置決め用突起１０とからなる。加圧部３は、封止用治具１に治められる電子部品用パッケージに対応して縦横方向に均等間隔を空けて複数個設けられる。また、加圧部３の構造は、図２に示したように、ベース板９内を上下方向に摺動可能な円筒状の加圧体１１と、この加圧体１１の内部とベース板９との間に設けられたコイルスプリング１２とで構成される。加圧体１１は、その頂部がベース板９の上面から突出しており、コイルスプリング１２の弾性力でセラミックケース２を弾性加圧する。位置決め用突起１０は、中央部がくびれた形状の円柱体であり、ベース部４にフレーム６と蓋押えガイド８を合体させた時に、それぞれを適正な位置に位置決めするものである。また、ベース板９の左右両側には、蓋押えガイド８に案内されるようにベース板９を上下方向に貫通させたベース部案内孔１３が開設され、さらに外周の一側面には、封止用治具１全体をビーム溶接機（図示せず）にセットしたときに位置決めできるように溶接機用位置決め溝１４ａが前後方向に１対設けられる。
【０００９】
一方、フレーム６は、ベース板９と同一の平面形状を有する薄板からなり、その厚みはセラミックケース２と同じ高さ幅に設定される。フレーム６の中央付近には略正方形状の開口６ａが設けられ、この開口６ａ全体を覆うように可撓性の粘着シート５がフレーム６の下面に張られている。この粘着シート５は、上面側に粘着面を有しており、前記加圧部３に対応するように位置決めして載せ置いた複数のセラミックケース２の下面を仮止め固定する。フレーム６の四隅にはベース部４の位置決め用突起１０に挿入されるフレーム位置決め孔１５が４個所設けられると共に、左右両側には蓋押えガイド８に案内されるようにフレーム案内孔１６が開設されている。また、フレーム６の外周の一側面には、封止用治具１全体をビーム溶接機にセットしたときの溶接機用位置決め溝１４ｂが前後方向に１対設けられる。
【００１０】
さらに蓋押えガイド８は、ベース部４と同じ平面形状を有するガイド板１７と、このガイド板１７の下面に突設された案内ピン１８とからなる。ガイド板１７の中央付近には凹部１９が開設され、この凹部１９の底面１９ａには蓋体７を位置決めすると共に蓋体７に対して上方からビーム照射を行うためのビーム照射開口２０が縦横方向に複数開設されている。このビーム照射開口２０は、図２及び図３に示したように、蓋体７の外形寸法よりもわずかに小さい矩形状の開口であり、その四周には蓋体７と同じ外形寸法の位置決め溝２１が底面１９ａの下面側に形成されている。この位置決め溝２１によって段差が形成され、位置決め溝２１内に蓋体７が収納されると共にビーム照射開口２０の内周縁で蓋体７の外周縁部が押えられる。なお、位置決め溝２１の深さは蓋体７の厚みよりやや浅く設定されている。
【００１１】
蓋押えガイド８の案内ピン１８は、フレーム６を蓋押えガイド８にセットしたときに、フレーム６を適正な位置に案内するためのものである。また、ガイド板１７の四隅には、ベース部４の位置決め用突起１０に挿入されるガイド板位置決め孔２２が開設され、外周の一側面には溶接機用位置決め溝１４ｃが前後方向に一対設けられている。なお、ガイド板１７の底面１９ａの部分は、ビーム照射による発熱によるダメージを受けないように、タングステン、モリブデン等の高融点の材料で作られる。
【００１２】
次に、上記構成からなる封止用治具１の使用方法について説明する。まず、フレーム６に設けられた粘着シート５上の所定位置にセラミックケース２を仮止め固定する。配列位置は、蓋押えガイド８に形成されたビーム照射開口２０に対応するように設定される。次いで、蓋押えガイド８を反転させ、金属製の蓋体７を位置決め溝２１に１つずつセットする。次に、セラミックケース２が粘着されたフレーム６を反転させ、蓋押えガイド８上にセットする。フレーム６は、蓋押えガイド８の案内ピン１８に左右方向が案内されながら概略の位置にセットされる。さらにベース部４を反転させてフレーム６上にセットする。ベース部４も蓋押えガイド８の案内ピン１８によって概略の位置にセットされると共に、ベース部４に設けた位置決め用突起１０を、フレーム６及び蓋押えガイド８の各位置決め孔１５，２２に挿入することで、ベース部４、フレーム６及び蓋押えガイド８の相互位置関係が最終的に決まる。このようにして、三者を一体にした後に封止用治具１全体を再び反転させ、溶接機用位置決め溝１４を基準にしてビーム溶接機（図示せず）にセットする。
【００１３】
図２は、蓋体７とセラミックケース２とを封止用治具１で加圧密着した状態を示す断面図である。電子ビーム２３は、蓋体７の上面外周縁部が押え込まれているビーム照射開口２０の上方から照射され、ビーム照射開口２０の内周縁に沿って全周にわたって照射される。また、加圧部３は、粘着シート５を介してセラミックケース２をコイルスプリング１２の弾性力で下方から加圧する。従って、蓋体７の電子ビーム２３の照射位置２３ａを確保したまま、蓋体７とセラミックケース２の外周枠全体とを加圧密着させることができる。加圧部３はセラミックケース２の個数に応じて独立して設けられ、セラミックケース２は可撓性の粘着シート５上に配列されているため、セラミックケース２の高さに不揃いが生じても、個々のセラミックケース２を適正な圧力で加圧密着させることができる。
【００１４】
本実施例では、セラミックケース２を粘着シート５上に位置決め固定しているため、セラミックケース２自体の成形寸法精度にこだわらず位置決めすることができる。
【００１５】
図４は、上述の構成からなる封止用治具１を用いて、蓋体７とセラミックケース２とをビーム溶接した後の電子部品用パッケージＰを示した断面図である。この図に示したように、セラミックケース２の外周枠上面に形成されたメタライズ層２４と蓋体７の下面にクラッド化された金属ろう材層２５とを全周にわたって加圧密着させたままビーム溶接することができるので、金属ろう材２５とメタライズ層２４とが確実に溶着され、完全に気密封止したパッケージＰが高い歩留まりで得られる。なお、パッケージＰの内部に収納される電子部品２６としては、水晶振動子、水晶発振器、水晶フィルタ、弾性表面波フィルタ、各種半導体等がある。
【００１６】
図５乃至図７は、本発明に係る封止用治具の第２の実施形態を示したものであり、ベース部４及びフレーム６は、上述の実施形態と同様な構成であるので、詳細な説明を省略する。この実施形態において、蓋体７は、プレス成形時に蓋体材料板２７から完全に分離せずに、半抜きの状態に形成される。一方、蓋押えガイド８には蓋体７に対してビームを照射するためのビーム照射開口２０ａが多数開設されるが、このビーム照射開口２０ａには一つ一つの蓋体７を位置決めするような位置決め溝が形成されない点で上述の実施形態とは異なる。図５に示したように、蓋体材料板２７には長手方向に沿って位置決め用のガイド穴２８が複数設けられ、このガイド穴２８を蓋体押えガイド８に設けたピン（図示せず）に差し込むことで、個々の蓋体７がビーム照射開口２０ａに位置決めされる。なお、ビーム照射用開口２０ａの形状は、各蓋体７の外形寸法よりやや大きく設けられている。
【００１７】
この実施形態にあっても、ベース部４、フレーム６及び蓋体押えガイド８を組付けることで、蓋体７とセラミックケース２とを加圧密着させたままビーム溶接することができるのに加えて、図６に示したように、蓋体材料板２７の半抜きされない蓋体７の外周部分をビーム照射開口２０ａの周縁で押え込むようにしているため、蓋体７の押え込む位置と電子ビーム２３の照射位置２３ａとの間を離すことができる。従って、蓋押えガイド８に加えられる電子ビーム照射による熱の影響を極力抑えることができ、その分治具の寿命を延ばせることになる。また、蓋体７は半抜きの状態で一度に複数個同時に位置決めされるため、効率よく位置決めすることができる。なお、図７に示したように、蓋体材料板２７は、Ａ方向から力を加えても蓋体７を簡単に分離することはできないが、逆のＢ方向から力を加えると簡単に抜き取ることができる。このため、ビーム溶接後、Ｂ方向から力を加えることでパッケージごと蓋体材料板２７から抜き取ることができる。
【００１８】
図８及び図９は、本発明に係る封止用治具の第３の実施形態を示したものである。この実施形態では、蓋押えガイド８に設けられるビーム照射開口２０ｂにおいて、その内周縁に設けられる位置決め溝２１ｂを深めに形成し、蓋押えガイド８で蓋体７と共にセラミックケース２も一緒に位置決めできるようにしたものである。そのため、先の実施形態とは異なってフレーム６を設ける必要がない。この実施形態では、蓋押えガイド８を反転し、位置決め溝２１ａを利用して蓋体７を位置決めした後、セラミックケース２も位置決め溝２１ａの中に位置決めされる。図９に示したように、この実施例においても加圧密着したままビーム溶接することができるため、完全な気密封止ができるほか、封止用治具１の部品を低減することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る電子部品用パッケージ用の封止用治具によれば、蓋体のビーム照射位置より外側で蓋体の上面外周を押え込み、蓋体をセラミックケースの外周枠上面に加圧密着させたため、両者をビーム溶接する際には蓋体とセラミックケースとの溶着部分に隙間が発生することがない。その結果、ビーム溶接による蓋体とセラミックケースとの封着が確実となり、完全に気密封止したパッケージ製品が高い歩留まりで得られる。
【００２０】
また、本発明の封止用治具は、前記セラミックケースを弾性的に加圧する加圧部が上面に設けられたベース部と、このベース部上に配置され前記セラミックケースを所定の位置で固定する粘着シートを備えるフレームと、このフレーム上に配置され前記蓋体の位置決め溝が形成された蓋押えガイドとで構成されているため、セラミックケース自体の寸法精度が高くない場合あるいは外形バリが発生した場合でも、正確に位置決めすることができ、高精度なパッケージ製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る封止用治具の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】上記封止用治具による加圧密着状態を示す断面図である。
【図３】上記封止用治具の蓋押えガイドの要部を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の封止用治具を用いて封止したパッケージの一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る封止用治具の第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図６】上記第２実施形態による封止用治具を用いた加圧密着状態を示す断面図である。
【図７】上記第２実施形態の蓋体材料板とセラミックケースを示す断面図である。
【図８】本発明に係る封止用治具の第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図９】上記第３実施形態による封止用治具を用いた加圧密着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  封止用治具
２  セラミックケース
３  加圧部
４  ベース部
５  粘着シート
６  フレーム
７  蓋体
８  蓋押えガイド
２０  ビーム照射開口（蓋体の位置決め部）
２３  電子ビーム
２５  金属ろう材
２６  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003856912.tif 000008
【図８】
0003856912.tif 000009
【図９】
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