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特開2024-38761電子部品パッケージ及び電子部品パッケージの製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024038761
(43)【公開日】2024-03-21
(54)【発明の名称】電子部品パッケージ及び電子部品パッケージの製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 23/02 20060101AFI20240313BHJP
   B23K 1/00 20060101ALI20240313BHJP
   B23K 1/19 20060101ALI20240313BHJP
   B23K 26/21 20140101ALI20240313BHJP
   C25D 7/00 20060101ALI20240313BHJP
【FI】
H01L23/02 C
B23K1/00 330E
B23K1/19 B
B23K26/21 P
H01L23/02 J
C25D7/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022143022
(22)【出願日】2022-09-08
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100087985
【弁理士】
【氏名又は名称】福井 宏司
(72)【発明者】
【氏名】久米 宗一
【テーマコード(参考)】
4E168
4K024
【Fターム(参考)】
4E168BA02
4E168BA87
4E168DA02
4E168DA43
4E168FB03
4K024AA09
4K024AA10
4K024AA11
4K024AB01
4K024BA01
4K024BB28
4K024FA05
4K024GA01
(57)【要約】
【課題】電子部品パッケージの容積を大きくすると、基体の製造工数が増加してしまう。
【解決手段】電子部品パッケージ10は、基体20と、蓋体30と、接合層部40と、を備えている。蓋体30は、第1凹部32を有している。また、蓋体30は、接合層部40を介して基体20に接合されている。基体20は、蓋体30の第1凹部32を閉塞している。また、基体20及び蓋体30は、電子部品パッケージ10の内部空間Sを区画している。電子部品パッケージ10の内部空間S内に位置している。また、電子部品50は、基体20に実装されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック製の基体と、当該基体の外面のうち特定の平面を特定面としたときに当該特定面上に成膜される金属膜であるメタライズ層と、金属製の蓋体と、前記メタライズ層及び前記蓋体の間に位置するめっき層と、前記基体に実装されている電子部品と、を備え、
前記蓋体は、凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に沿う環状のフランジと、を有し、
前記フランジは、前記凹部の外側に向かって前記特定面に水平な方向に張り出し、且つ前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合しており、
前記メタライズ層は、前記フランジに向かい合うように環状になっており、
前記基体は、前記凹部の開口を閉塞しており、
前記電子部品は、前記基体と前記蓋体とで区画される空間内に位置している
電子部品パッケージ。
【請求項2】
前記メタライズ層及び前記めっき層の間に位置するろう材層と、
前記ろう材層及び前記めっき層の間に位置する金属製のシールリングと、をさらに備え
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記めっき層の吸光度は、前記シールリングの吸光度よりも低い
請求項1に記載の電子部品パッケージ。
【請求項3】
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記フランジにおける前記特定面に垂直な方向での最大の寸法は、前記シールリングにおける前記特定面に垂直な方向での最大の寸法より小さい
請求項2に記載の電子部品パッケージ。
【請求項4】
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記凹部の開口縁から前記フランジの先端までの前記特定面に沿う方向での寸法は、前記シールリングにおける前記特定面に沿う方向での寸法より小さい
請求項2に記載の電子部品パッケージ。
【請求項5】
前記めっき層は、金、銀、銅から選ばれる1以上の金属を含む
請求項1に記載の電子部品パッケージ。
【請求項6】
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記めっき層の吸光度は、前記フランジの吸光度よりも低い
請求項1に記載の電子部品パッケージ。
【請求項7】
前記蓋体のうち、前記めっき層に対する接合面を含む一部分を接合部とし、
前記特定面に垂直な面で断面視したとき、
前記接合部は、前記めっき層に近づくほど、前記特定面に沿う方向の寸法が大きくなっている
請求項1に記載の電子部品パッケージ。
【請求項8】
前記凹部を第1凹部としたとき、
前記基体は、前記特定面に対して窪んだ第2凹部を有しており、
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記第1凹部の開口縁から前記フランジの先端までの前記特定面に沿う方向での寸法は、前記特定面における前記第2凹部の開口縁から前記特定面の外縁までの寸法より小さい
請求項1に記載の電子部品パッケージ。
【請求項9】
凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に囲まれる仮想平面を仮定したとき前記凹部の外側に向かって前記仮想平面に水平な方向に張り出しているフランジを有する蓋体を準備する蓋体準備工程と、
電子部品が実装されているセラミック製の基体の外面のうち、特定の平面を特定面としたとき、前記特定面に前記フランジに対応して環状にメタライズ層を成膜するメタライズ工程と、
前記メタライズ層に対して、前記基体とは反対側に、めっき層を積層するめっき工程と、
前記電子部品が前記凹部の内部に位置するように前記めっき層上に前記フランジを配置して、前記フランジにレーザを照射することにより、前記フランジを、前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合する接合工程と、を備える
電子部品パッケージの製造方法。
【請求項10】
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記フランジの吸光度は、前記めっき層の吸光度よりも高くなっており、
前記接合工程では、0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲のレーザを、前記フランジに照射する
請求項9に記載の電子部品パッケージの製造方法。
【請求項11】
前記メタライズ層及び前記めっき層の間に、金属製のシールリングを接合するシールリング接合工程をさらに備え、
前記特定面に垂直な面で断面視したときの、前記シールリングにおける前記特定面に垂直な方向での寸法をシールリング厚みとし、
前記仮想平面に対して垂直な面で断面視したときの、前記フランジにおける前記仮想平面に垂直な方向での寸法をフランジ厚みとしたとき、
前記接合工程の前において、前記フランジ厚みは、前記シールリング厚み以下である
請求項9又は請求項10に記載の電子部品パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品パッケージおよび電子部品パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載の電子部品パッケージは、セラミック製の基体と、略板状の蓋体とを有する。基体は、複数のシートが積層された構造である。また、一部のシートは、孔を有している。そして、各シートは、孔の位置が互いに一致するように積層されている。それにより、基体は凹部を有する。また、メタライズめっき層は、基体における凹部の開口縁の外周に積層されている。そして、蓋体は、基体のメタライズめっき層に、レーザ照射により接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002-246493号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載されたような電子部品パッケージにおいて、当該電子部品パッケージに収納できる電子部品の厚さは、基体の凹部の深さ以下に制限される。その一方で、凹部の深さを大きくしようとしたとき、基体における各シートの積層数を増やす必要がある。そのため、基体の製造工数が増加してしまう。また、複数のシートを積層してなる基体に限らずとも、電子部品パッケージに用いられる基体に深い凹部を形成することは、基体の製造工数の増加、及び製造工程の複雑化などを伴うため、好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するため、本発明は、セラミック製の基体と、当該基体の外面のうち特定の平面を特定面としたときに当該特定面上に成膜される金属膜であるメタライズ層と、金属製の蓋体と、前記メタライズ層及び前記蓋体の間に位置するめっき層と、前記基体に実装されている電子部品と、を備え、前記蓋体は、凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に沿う環状のフランジと、を有し、前記フランジは、前記凹部の外側に向かって前記特定面に水平な方向に張り出し、且つ前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合しており、前記メタライズ層は、前記フランジに向かい合うように環状になっており、前記基体は、前記凹部の開口を閉塞しており、前記電子部品は、前記基体と前記蓋体とで区画される空間内に位置している電子部品パッケージである。
【0006】
また、上記課題を解決するため、本発明は、凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に囲まれる仮想平面を仮定したとき前記凹部の外側に向かって前記仮想平面に水平な方向に張り出しているフランジを有する蓋体を準備する蓋体準備工程と、電子部品が実装されているセラミック製の基体の外面のうち、特定の平面を特定面としたとき、前記特定面に前記フランジに対応して環状にメタライズ層を成膜するメタライズ工程と、前記メタライズ層に対して、前記基体とは反対側に、めっき層を積層するめっき工程と、前記電子部品が前記凹部の内部に位置するように前記めっき層上に前記フランジを配置して、前記フランジにレーザを照射することにより、前記フランジを、前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合する接合工程と、を備える電子部品パッケージの製造方法である。
【0007】
上記構成によれば、金属製の蓋体が凹部を有する。そのため、電子部品パッケージの内容積を大きくしたい場合に、凹部が大きくなるように蓋体を成形すれば済む。したがって、電子部品パッケージの内容積を大きくしても、基体の製造工数の増加及び製造工程の複雑化を伴わない。
【発明の効果】
【0008】
基体の製造工数の増加、製造工程の複雑化をことなく電子部品パッケージの内容積を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】電子部品パッケージの斜視図である。
図2図1における2-2線に沿う断面図である。
図3図2における電子部品パッケージの拡大図である。
図4】製造工程の説明図である。
図5】蓋体準備工程後の蓋体の断面図である。
図6】めっき工程後の基体及び接合層部の断面図である。
図7】変更例における電子部品パッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<電子部品パッケージの一実施形態>
以下、電子部品パッケージの一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、又は別の図面中のものと異なる場合がある。
【0011】
(全体構成について)
図1に示すように、電子部品パッケージ10の外観は、全体として略直方体状である。電子部品パッケージ10は、基体20と、蓋体30と、接合層部40と、を備えている。蓋体30は、接合層部40を介して基体20に接合されている。また、図2に示すように、蓋体30は、第1凹部32を有している。同様に、基体20は、第2凹部22を有している。基体20の第2凹部22は、蓋体30の第1凹部32と向かい合わせになっている。したがって、基体20は、蓋体30の第1凹部32を閉塞している。また、基体20及び蓋体30は、電子部品パッケージ10の内部空間Sを区画している。内部空間Sは、例えば不活性ガスで満たされている。
【0012】
図2に示すように、電子部品パッケージ10は、電子部品50を備えている。電子部品50は、電子部品パッケージ10の内部空間S内に位置している。また、電子部品50は、基体20に実装されている。本実施形態においては、第2凹部22の底面に実装されている。なお、ここでいう「実装」とは、電子部品50の電極が基体20の配線等に接続されている場合だけでなく、単に電子部品50が基体20に対して固定されていることも含む概念である。電子部品50は、例えば水晶振動子等である。
【0013】
(基体について)
図1及び図2に示すように、基体20の形状は、略直方体状の第2凹部22を有する略四角箱状である。当該基体20の外面のうち、特定の平面を特定面21をとする。このとき、基体20の特定面21は、第2凹部22の開口を有する面である。そして、特定面21は、第2凹部22を囲むように四角環状になっている。なお、以下の説明において、第2凹部22の開口縁とは、四角環状の特定面21における内周側の縁である。
【0014】
基体20は、セラミック製である。具体的には、基体20の材質は、酸化アルミニウムからなるアルミナセラミックスである。図示は省略するが、基体20は、シート状のセラミックを複数積層した構造である。基体20を構成するシートのうちの一部のシートには孔が形成されている。そして、各シートの孔が一致するように、各シートが積層されている。それにより、基体20に第2凹部22が形成されている。なお、シートを積層し焼成した後の基体20において、各シートは一体化しているため、各シート同士の境界は区別できない場合がある。
【0015】
(接合層部について)
図3に示すように、接合層部40は、メタライズ層41と、ろう材層42と、シールリング43と、めっき層44と、を備えている。また、上記各層は、基体20の特定面21側から順に、メタライズ層41、ろう材層42、シールリング43、及びめっき層44の順で積層されている。したがって、ろう材層42は、メタライズ層41及びめっき層44の間に位置している。また、シールリング43は、ろう材層42及びめっき層44の間に位置している。さらに、めっき層44は、メタライズ層41及び蓋体30の間に位置している。
【0016】
メタライズ層41は、基体20の特定面21上に成膜される金属膜である。メタライズ層41は、特定面21の平面視での形状を反映して、四角環状である。メタライズ層41の材質は、セラミックとの接続性が高い金属である。例えば、メタライズ層41の材質は、タングステン、モリブデン、マンガン等を含んでいる。また、メタライズ層41材質は、ガラスを含んでいる。
【0017】
ろう材層42は、メタライズ層41の表面に積層されている。ろう材層42は、メタライズ層41の表面の略全域に亘っている。すなわち、ろう材層42は、四角環状である。ろう材層42は、メタライズ層41とシールリング43とをろう付けするための金属層である。ろう材層42の材質は、金、銀、及び銅から選ばれる1以上の金属を含んでいる。
【0018】
ここで、図3に示すように、電子部品パッケージ10を、特定面21に垂直な面で断面視したとする。そして、この断面において、ろう材層42における特定面21に沿う方向の寸法をろう材層42の幅WBとする。また、同断面において、メタライズ層41における特定面21に沿う方向の寸法を、メタライズ層41の幅WMとする。このとき、同一断面上において、ろう材層42の幅WBの寸法は、メタライズ層41の幅WMの寸法と略同一である。
【0019】
図3に示すように、シールリング43は、ろう材層42の表面に積層されている。シールリング43は、ろう材層42の表面の略全域に亘っている。すなわち、シールリング43は、メタライズ層41及びろう材層42と同様に、四角環状である。シールリング43の材質は、コバールなどである。
【0020】
ここで、図3に示すように、電子部品パッケージ10を、特定面21に垂直な面で断面視したとする。そして、この断面において、シールリング43における特定面21に沿う方向の幅をシールリング幅WSとする。また、同断面において、特定面21上における第2凹部22の開口縁から、特定面21の外縁までの寸法を基体20のエッジ幅WEとする。このとき、同一の断面においてシールリング幅WSの寸法は、基体20のエッジ幅WEの寸法より小さい。また、シールリング43の開口の大きさは、基体20の第2凹部22の開口の大きさ以上である。この実施形態では、特定面21に直交する方向を向いて電子部品パッケージ10を見たときに、シールリング43の開口縁は、第2凹部22の開口縁と略一致している。さらに、同一の断面において、シールリング幅WSの寸法は、ろう材層42の幅WBの寸法、メタライズ層41の幅WMの寸法と略同一である。
【0021】
めっき層44は、シールリング43の表面に積層されている。めっき層44は、シールリング43の表面の略全域に亘っている。すなわち、めっき層44は、メタライズ層41、ろう材層42、及びシールリング43と同様に、四角環状である。めっき層44の材質は、金、銀、銅から選ばれる1以上を含む金属である。めっき層44は、シールリング43と蓋体30を接合するための金属層である。ここで、図3に示すように、電子部品パッケージ10を、特定面21に垂直な面で断面視したとする。そして、この断面において、めっき層44における特定面21に沿う方向の寸法をめっき層44の幅WPとする。めっき層44の幅WPの寸法は、シールリング幅WSと略同一である。
【0022】
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲を、特定波長範囲とする。特定波長範囲において、めっき層44の吸光度は、シールリング43の吸光度よりも低い。なお、この吸光度の違いは、めっき層44の材質及びシールリング43の材質の違いによるものである。
【0023】
(蓋体について)
図1及び図2に示すように、蓋体30の形状は、略直方体状の第1凹部32を有する略四角箱状である。蓋体30は、金属製である。具体的には、蓋体30の材質は、シールリング43の材質と同じである。すなわち、蓋体30の材質は、コバールなどである。蓋体30は、蓋体本体31及びフランジ33を有する。蓋体本体31は、上述の第1凹部32を有している。すなわち、蓋体本体31は、略四角箱状である。フランジ33は、蓋体本体31における第1凹部32の開口縁から外側に向かって、特定面21に水平な方向に張り出している。フランジ33は、第1凹部32の開口縁の全域に亘っている。したがって、フランジ33は、四角環状である。蓋体30は、蓋体本体31及びフランジ33の一体成形物である。したがって、蓋体30も凹部を有している。なお、蓋体30の開口縁は、フランジ33のめっき層44に対する接合面34において、内部空間S側の縁である。
【0024】
ここで、図3に示すように、電子部品パッケージ10を、基体20の特定面21に垂直な面で断面視したとする。そして、この断面において、蓋体30の第1凹部32の開口縁からフランジ33の先端までの特定面21に沿う方向の幅を、フランジ幅WFとする。このとき、同一の断面上において、フランジ幅WFの寸法は、特定面21のエッジ幅WEの寸法より小さい。また、フランジ幅WFの寸法は、シールリング幅WSの寸法より小さい。
【0025】
また、上記の断面において、フランジ33の特定面21に垂直な方向での最大寸法TF2は、シールリング43の特定面21に垂直な方向での最大寸法TS2よりも小さい。
フランジ33のうち、めっき層44に対する接合面34を含む一部分を接合部35とする。接合部35は、いわゆるフィレット形状になっている。すなわち、特定面21に垂直な面で断面視したとき、当該接合部35は、めっき層44に近づくほど、特定面21に沿う方向の寸法が大きくなっている。また、接合部35は、フランジ33の先端側だけでなく、第1凹部32の開口縁の近傍においても、フィレット形状になっている。
【0026】
また、特定波長範囲において、めっき層44の吸光度は、フランジ33の吸光度よりも低い。また、フランジ33の吸光度は、シールリング43の吸光度と略同一である。なお、これらの吸光度の違いは、フランジ33の材質、めっき層44の材質及びシールリング43の材質の違いによるものである。
【0027】
(電子部品パッケージの製造方法について)
次に、電子部品パッケージ10の製造方法の一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、基体20は、上述した形状に予め成形されているものとする。
【0028】
図4に示すように、電子部品パッケージ10の製造方法は、蓋体準備工程S101と、メタライズ工程S102と、ろう付け工程S103と、シールリング接合工程S104と、めっき工程S105と、実装工程S106と、接合工程S107と、を備えている。
【0029】
図4に示すように、最初に、蓋体準備工程S101において、成形済みの蓋体30を準備する。なお、蓋体30の成形は、次のように行う。先ず、コバールなどを材質とする金属板を用意する。そして、プレス加工等により、金属板が略四角箱状となるように蓋体本体31を成形する。このとき、蓋体本体31と同時にフランジ33も成形する。すなわち、プレス加工等により、第1凹部32の開口縁から外側に向かって屈曲を形成する。ここで、蓋体本体31が備える第1凹部32の底面と、蓋体本体31の側面とがなす角度は、45度以上90度以下となるように成形する。
【0030】
次に、図4に示すように、メタライズ工程S102を行う。メタライズ工程S102では、先ず、基体20の特定面21の略全域に亘って、フランジ33に対応してメタライズペーストを四角環状に塗布する。メタライズペーストは、タングステン、モリブデン、マンガン等からなる。次に、メタライズペーストを焼成する。それにより、基体20の特定面21上にメタライズ層41が成膜される。
【0031】
次に、図4に示すように、ろう付け工程S103を行う。ろう付け工程S103では、先ず、メタライズ層41表面の略全域に亘って、ろう材を四角環状に塗布する。ろう材は、金、銀、及び銅から選ばれる1以上の金属である。それにより、メタライズ層41の表面にろう材層42が形成される。
【0032】
次に、図4に示すように、シールリング接合工程S104を行う。シールリング接合工程S104では、先ず、シールリング43をろう材の表面上に載置する。シールリング43は、コバールなどからなる四角環状の金属である。次に、シールリング43及びろう材を加熱する。それにより、シールリング43は、ろう材層42を介してメタライズ層41に接合される。
【0033】
次に、図4に示すように、めっき工程S105を行う。めっき工程S105では、電気めっき法等を用いて、メタライズ層41に対して基体20とは反対側にめっき層44を積層する。具体的には、基体20に接合したシールリング43の表面をめっき溶液に浸し、所定の電流を流す。それにより、シールリング43の表面上にめっき層44が積層される。なお、めっき層44の吸光度が、フランジ33の吸光度よりも低くなるように、めっき溶液の成分を選択する。具体的には、めっき溶液は、金、銀、銅から選ばれる1以上を含む金属を含む溶液である。
【0034】
次に、図4に示すように、実装工程S106を行う。この実装工程S106では、基体20の第2凹部22の底面に、任意の方法で電子部品50を実装する。
次に、図4に示すように、接合工程S107を行う。ここで、接合工程S107を行う前において、蓋体準備工程S101で成形した蓋体30について、第1凹部32の開口縁で囲まれた平面である仮想平面Pを仮定する。そして、図5に示すように、仮想平面Pに対して垂直な面で断面視したとする。そのとき、フランジ33における仮想平面Pに対して垂直な方向の寸法を、フランジ厚みTF1とする。また、図6に示すように、接合工程S107を行う前であり、且つシールリング接合工程S104を行った後において、基体20の特定面21に垂直な面で断面視したときの、シールリング43における特定面21に垂直な方向での寸法をシールリング厚みTS1とする。このとき、フランジ厚みTF1は、シールリング厚みTS1以下である。
【0035】
接合工程S107では、不活性雰囲気下の内部空間Sにおいて、電子部品50が第1凹部32の内部に位置するように、めっき層44上にフランジ33を配置する。このとき、フランジ33は、全域に亘ってめっき層44に接触している。そして、フランジ33の略全域に亘って、特定波長範囲の波長帯を有するレーザによりパルス照射する。それにより、フランジ33を溶融させて、めっき層44の表面に接合させる。
【0036】
(実施形態の効果について)
(1)上記実施形態によれば、金属製の蓋体30は第1凹部32を有する。そのため、電子部品パッケージ10の内容積を大きくしたい場合に、第1凹部32が大きくなるように蓋体30を成形すれば済む。したがって、電子部品パッケージ10の内容積を大きくしても、基体20の製造工数の増加、製造工程の複雑化を伴わない。また、電子部品パッケージ10を小型化する場合にも、第1凹部32の容積を小さく成形すれば済む。すなわち、高い気密性を保ったまま、電子部品パッケージ10を小型化しやすい。したがって、電子部品パッケージ10の大きさを徒に大きくすることなく、小型の基体20及び蓋体30の内部に微細な電子部品50を収納できる。なお、この効果は基体20がシートの積層により構成される場合に限らずに得られる。
【0037】
(2)上記実施形態によれば、基体20と蓋体30との接合を、シールリング43及びろう材層42により強固にできる。そして、めっき層44の吸光度は、フランジ33とめっき層44との間に位置するシールリング43の吸光度よりも低くなっている。それにより、特定波長範囲のレーザ照射によりフランジ33を接合する際、めっき層44がレーザ吸収を抑えつつ放熱することで、シールリング43、ろう材層42、メタライズ層41及び基体20の高温化及び過剰な溶融を抑制できる。
【0038】
(3)上記実施形態によれば、蓋体30のフランジ33の最大寸法TF2は、比較的に小さくなっている。そのため、照射するレーザの強度を下げたりレーザの照射時間を短くしたりしても、充分に蓋体30を接合できる。
【0039】
(4)上記実施形態によれば、フランジ33のフランジ幅WFが、基体20のエッジ幅WEよりも小さくなっている。したがって、接合工程S107の際、溶融したフランジ33が、基体20からはみ出してしまうことを防げる。
【0040】
(5)上記実施形態によれば、めっき層44は金、銀、銅から選ばれる1以上の金属である。金、銀、銅はいずれも0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲の光の吸収率が比較的低いので、めっき層44の材質として好適である。さらに、金、銀、銅は、熱伝導性が高い。そのため、上記波長範囲のレーザ光によりフランジ33をメタライズ層41に接合する際に、めっき層44で放熱されやすい。したがって、電子部品パッケージ10が高温になりにくい。
【0041】
(6)上記実施形態によれば、特定波長範囲において、めっき層44の吸光度はフランジ33の吸光度よりも低い。そのため、特定波長範囲のレーザ照射によりフランジ33をメタライズ層41に接合する際、フランジ33が溶融しやすい一方で、めっき層44は溶融しにくい。したがって、めっき層44は、レーザ吸収を抑えつつ、溶融したフランジ33の熱を放熱しやすい。それにより、シールリング43、ろう材層42、メタライズ層41及び基体20の高温化及び過剰な溶融を防ぎやすい。
【0042】
(7)上記実施形態によれば、蓋体30のうちのめっき層44との接合箇所である接合部35は、内部空間Sの内側及び外側において、いわゆるフィレット形状をなしている。そして、このフィレット形状により、蓋体30のめっき層44に対する接合面積を広く確保できる。したがって、蓋体30の成形時において、フランジ33を小さく成形しても、高い接合強度及び高い気密性が得られる。
【0043】
(8)上記実施形態によれば、フランジ幅WFの寸法はエッジ幅WEの寸法より小さい。したがって、接合工程S107の際に、基体20に対して蓋体30が多少位置ずれしても、蓋体30の第1凹部32を基体20で密閉できる。
【0044】
(9)上記実施形態によれば、レーザ照射により基体20と蓋体30を接合する。そのため、蓋体30の成型時において、フランジ幅WFが狭い場合でも比較的正確に接合できる。それにより、第1凹部32の内容積を大きくしても、電子部品パッケージ10の大きさが徒に大きくなりにくいように製造できる。
【0045】
(10)上記実施形態によれば、特定波長範囲でのめっき層44の吸光度はフランジ33の吸光度よりも低い。そして、接合工程S107において特定波長範囲のレーザをフランジ33に照射する。これにより、フランジ33が溶融しやすい一方で、めっき層44は溶融しにくい。したがって、めっき層44は、レーザ吸収を抑えつつ、溶融したフランジ33の熱を放熱しやすい。それにより、それにより、シールリング43、ろう材層42、メタライズ層41及び基体20の高温化及び過剰な溶融を防ぎつつ、めっき層44とフランジ33をレーザ照射により接合できる。
【0046】
(11)上記実施形態によれば、接合工程S107の前において、蓋体30のフランジ厚みTF1は、比較的に小さくなっている。そのため、照射するレーザの強度を下げたりレーザの照射時間を短くしたりしても、充分に蓋体30を接合できる。
【0047】
<その他の実施形態>
・基体20の特定面21、接合層部40を構成する各部材及び第2凹部22の開口縁の形状は、四角環状に限られない。例えば、これら各部材は、四角形以外の多角形の環状であっても、円形状の環状であってもよい。つまり、上記各部材は、第1凹部32を囲う形状であればよい。
【0048】
・電子部品パッケージ10の内部に実装される電子部品50は、水晶振動子などに限られない。例えば、MEMS素子や電池等でもよい。
・基体20形状及び大きさは、電子部品50を実装可能であれば、本実施形態の例に限られない。この点、蓋体30についても同様である。
【0049】
図7に示すように、基体20は、第2凹部22を有していなくてもよい。すなわち、基体20は、平板状であってもよい。この例の場合、電子部品50は、特定面21上に設置される。また、特定面21に対する接合層部40の位置や形状は問わない。
【0050】
・基体20の材料は、アルミナセラミックスに限らない。基体20の材料は、非磁性材料であり、且つ電子部品パッケージ10の空間内部に実装された電子部品50の動作を妨げない材料であることが好ましい。例えば、窒化アルミである。
【0051】
・接合層部40は、少なくともメタライズ層41及びめっき層44を備えていればよい。すなわち、蓋体30の第1凹部32を基体20で密閉できれば、接合層部40は、ろう材層42及びシールリング43の一方又は両方を備えていなくてよい。また、接合層部40は、メタライズ層41、ろう材層42、シールリング43及びめっき層44以外の層や部材を有していてもよい。
【0052】
・接合層部40がろう材層42及びシールリング43の一方又は両方を有しない場合、接合層部40の、特定面21からフランジ33との接合面34までの厚さは、蓋体30の板厚の1/3以上であることが望ましい。これにより、接合層部40において熱が吸収され、基体20への過剰な熱の伝達を抑制できる。
【0053】
・メタライズ層41、ろう材層42、シールリング43、めっき層44の材質は、本実施形態に挙げたものに限られない。特に、めっき層44は、金、銀、銅から選ばれる1以上の金属を含まなくてもよい。また、シールリング43の材質は、セラミックと線膨張率が近い金属であることが好ましい。それにより、接合不良が起きにくくなる。
【0054】
・メタライズ層41には、ガラスが含まれていなくてもよい。
・ろう材層42の幅WBの寸法、メタライズ層41の幅WMの寸法、シールリング幅WSの寸法及びめっき層44の幅WPの寸法は、互いに異なっていてもよい。
【0055】
・シールリング43とフランジ33の材質は同一でなくてもよい。
・シールリング43と蓋体30の材質はコバールに限られない。例えば、鉄とニッケルの合金である。
【0056】
・特定波長範囲において、めっき層44の吸光度は、シールリング43の吸光度以上であってもよい。
・めっき層44の幅WMの寸法は、メタライズ層41の幅の寸法以上であってもよい。また、めっき層44は、シールリング43、ろう材及びメタライズ層41から選ばれる1以上の側面を覆っていてもよい。
【0057】
・蓋体30及びフランジ33の材質は、本実施形態の例に限られない。また、蓋体本体31とフランジ33の材質は異なっていてもよい。すなわち、箱状の蓋体本体31の開口縁に、蓋体本体31とは別の材質からなる部材を接合してフランジ33を形成してもよい。
【0058】
・フランジ幅WFは、エッジ幅WE以上でもよい。
・フランジ幅WFは、シールリング幅WS以上でもよい。
・フランジ33の最大寸法TF2は、シールリング43の特定面21に垂直な方向での最大寸法TS2以上でもよい。
【0059】
・蓋体30の接合部35は、フィレット形状でなくてもよい。
・特定波長範囲において、めっき層44の吸光度は、フランジ33の吸光度以上でもよい。
【0060】
・電子部品パッケージ10の製造方法は、蓋体準備工程S101と、メタライズ工程S102と、めっき工程S105と、接合工程S107と、を少なくとも備えていればよい。すなわち、ろう付け工程S103及びシールリング接合工程S104の両方又は一方は省略してもよい。また、本実施形態に挙げていない工程があってもよい。例えば、メタライズ層41、ろう材層42、シールリング43及びめっき層44以外の層や部材を接合する工程があってもよい。
【0061】
・電子部品パッケージ10の製造方法において、蓋体準備工程S101は、接合工程S107の前であればいつ行ってもよい。
・蓋体準備工程S101において、蓋体本体31及びフランジ33の成形方法は、プレス加工に限られない。
【0062】
・蓋体準備工程S101において、第1凹部32の底面と、蓋体本体31の側面とがなす角度は45度未満でもよいし、90度より大きくてもよい。蓋体30の底面と側面がなす角度を大きくすることで、電子部品パッケージ10の外形の大きさや、内部空間Sの容積を調整することができる。
【0063】
・メタライズ工程S102において、メタライズペーストの材質は、基体20の特定面21に金属膜を成膜できるのであれば本実施形態の例に限られない。
・ろう付け工程S103において、ろう材の材質は、二つの層をろう付けできるのであれば本実施形態の例に限られない。
【0064】
・めっき工程S105において、めっき層44を除く接合層部40とフランジ33とを接合できれば、めっき溶液の成分は本実施形態の例に限られない。
・接合工程S107において、フランジ33と接合層部40を接合できれば、使用するレーザの波長帯は特定波長範囲外でもよい。すなわち、レーザの波長範囲は、0.9μm未満でもよいし、1.1μmより大きくてもよい。
【0065】
・接合工程の前において、フランジ厚みTF1は、シールリング厚みTS1より大きくてもよい。
<付記>
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【0066】
(1)
セラミック製の基体と、当該基体の外面のうち特定の平面を特定面としたときに当該特定面上に成膜される金属膜であるメタライズ層と、金属製の蓋体と、前記メタライズ層及び前記蓋体の間に位置するめっき層と、前記基体に実装されている電子部品と、を備え、
前記蓋体は、凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に沿う環状のフランジと、を有し、
前記フランジは、前記凹部の外側に向かって前記特定面に水平な方向に張り出し、且つ前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合しており、
前記メタライズ層は、前記フランジに向かい合うように環状になっており、
前記基体は、前記凹部の開口を閉塞しており、
前記電子部品は、前記基体と前記蓋体とで区画される空間内に位置している電子部品パッケージ。
【0067】
(2)
前記メタライズ層及び前記めっき層の間に位置するろう材層と、
前記ろう材層及び前記めっき層の間に位置する金属製のシールリングと、をさらに備え
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記めっき層の吸光度は、前記シールリングの吸光度よりも低い(1)に記載の電子部品パッケージ。
【0068】
(3)
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記フランジにおける前記特定面に垂直な方向での最大の寸法は、前記シールリングにおける前記特定面に垂直な方向での最大の寸法より小さい(2)に記載の電子部品パッケージ。
【0069】
(4)
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記凹部の開口縁から前記フランジの先端までの前記特定面に沿う方向での寸法は、前記シールリングにおける前記特定面に沿う方向での寸法より小さい(2)又は(3)に記載の電子部品パッケージ。
【0070】
(5)
前記めっき層は、金、銀、銅から選ばれる1以上の金属を含む(1)~(4)のうち何れか1項に記載の電子部品パッケージ。
【0071】
(6)
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記めっき層の吸光度は、前記フランジの吸光度よりも低い(1)~(5)のうち何れか1項に記載の電子部品パッケージ。
【0072】
(7)
前記蓋体のうち、前記めっき層に対する接合面を含む一部分を接合部とし、
前記特定面に垂直な面で断面視したとき、
前記接合部は、前記めっき層に近づくほど、前記特定面に沿う方向の寸法が大きくなっている(1)~(6)のうち何れか1項に記載の電子部品パッケージ。
【0073】
(8)
前記凹部を第1凹部としたとき、
前記基体は、前記特定面に対して窪んだ第2凹部を有しており、
前記特定面に垂直な面で断面視したときに、
前記第1凹部の開口縁から前記フランジの先端までの前記特定面に沿う方向での寸法は、前記特定面における前記第2凹部の開口縁から前記特定面の外縁までの寸法より小さい(1)~(7)のうち何れか1項に記載の電子部品パッケージ。
【0074】
(9)
凹部を有する蓋体本体と、前記凹部の開口縁に囲まれる仮想平面を仮定したとき前記凹部の外側に向かって前記仮想平面に水平な方向に張り出しているフランジを有する蓋体を準備する蓋体準備工程と、
電子部品が実装されているセラミック製の基体の外面のうち、特定の平面を特定面としたとき、前記特定面に前記フランジに対応して環状にメタライズ層を成膜するメタライズ工程と、
前記メタライズ層に対して、前記基体とは反対側に、めっき層を積層するめっき工程と、
前記電子部品が前記凹部の内部に位置するように前記めっき層上に前記フランジを配置して、前記フランジにレーザを照射することにより、前記フランジを、前記めっき層を介して前記メタライズ層に接合する接合工程と、を備える電子部品パッケージの製造方法。
【0075】
(10)
0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲において、前記めっき層の吸光度は、前記フランジの吸光度よりも低くなっており、
前記接合工程では、0.9μm以上1.1μm以下の波長範囲のレーザを、前記フランジに照射する(9)に記載の電子部品パッケージの製造方法。
【0076】
(11)
前記メタライズ層及び前記めっき層の間に、金属製のシールリングを接合するシールリング接合工程をさらに備え、
前記特定面に垂直な面で断面視したときの、前記シールリングにおける前記特定面に垂直な方向での寸法をシールリング厚みとし、
前記仮想平面に対して垂直な面で断面視したときの、前記フランジにおける前記仮想平面に垂直な方向での寸法をフランジ厚みとしたとき、
前記接合工程の前において、前記フランジ厚みは、前記シールリング厚み以下である(9)又は(10)に記載の電子部品パッケージの製造方法。
【符号の説明】
【0077】
10…電子部品パッケージ
20…基体
21…特定面
22…第2凹部
30…蓋体
32…第1凹部
33…フランジ
34…接合面
35…接合部
41…メタライズ層
42…ろう材層
43…シールリング
44…めっき層
50…電子部品
P…仮想平面
S101…蓋体準備工程
S102…メタライズ工程
S103…ろう付け工程
S104…シールリング接合工程
S105…めっき工程
S106…実装工程
S107…接合工程
TF1…フランジ厚み
TF2…最大寸法
TS1…シールリング厚み
TS2…最大寸法
WE…エッジ幅
WF…フランジ幅
WS…シールリング幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7