气密密封用盖材的制造方法、气密密封用盖材和电子部件收纳用封装的制造方法与流程

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气密密封用盖材的制造方法、气密密封用盖材和电子部件收纳用封装的制造方法与流程

本发明涉及形成有ni镀层的气密密封用盖材的制造方法和气密密封用盖材、以及利用该气密密封用盖材的电子部件收纳用封装的制造方法。



背景技术:

现有技术中,已知形成有ni镀层的气密密封用盖材。这样的气密密封用盖材例如在日本特开2005-101192号公报中公开。

在日本特开2005-101192号公报中,公开了一种盖构件,其用于收纳传感器芯片的加速度传感器装置(电子部件收纳用封装),在可伐材料上形成有ni镀层。在日本特开2005-101192号公报中,利用冲压加工将可伐材料成型为规定形状后,利用电镀法等实施镀ni处理,形成在可伐材料上形成有ni镀层的盖构件。其中,在日本特开2005-101192号公报中虽没有明确记载,但可以想到,对可伐材料的镀ni处理中,实施一般的桶法镀ni处理,即在桶中加入有预先成型为规定形状的多个可伐材料的状态下使桶旋转等,在各个多个可伐材料的整个面形成ni镀层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-101192号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,日本特开2005-101192号公报中记载的盖构件的制造方法中实施一般的桶法镀ni处理时,由于预先成型为规定形状的可伐材料彼此在桶内重叠,导致有时出现盖构件中产生ni镀层的形成不充分的区域的不良。此时,在ni镀层的形成不充分的区域由于可伐材料露出而导致容易从ni镀层的形成不充分的区域发生可伐材料的腐蚀,其结果,在用于加速度传感器装置时,由于盖构件腐蚀而发生无法再维持加速度传感器装置的气密密封性的问题。

本发明是为了解决上述课题而作出的,本发明的目的之一在于提供在具有没有形成镀ni层而露出的部分时也能够有效抑制气密密封用盖材腐蚀的气密密封用盖材的制造方法及利用该制造方法形成的气密密封用盖材、和利用该气密密封用盖材的电子部件收纳用封装的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的第一方面的气密密封用盖材的制造方法,其为收纳电子部件的电子部件收纳用封装所使用的气密密封用盖材的制造方法,上述制造方法的特征在于,包括:在具有耐蚀性的金属板的表面形成ni镀层,从而形成镀ni金属板的工序;和对镀ni金属板进行冲裁加工,形成气密密封用盖材的工序。其中,“具有耐蚀性的金属”是宽泛的概念,不仅包括几乎不由于盐水喷雾试验等而腐蚀的金属,还包括虽然由于盐水喷雾试验等稍微腐蚀但仅发生能够气密密封的程度(实用上没有问题的程度)的腐蚀的金属。

在本发明的第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,如上所述,在进行冲裁加工前在具有耐蚀性的金属板的表面形成ni镀层从而形成镀ni金属板,并且对镀ni金属板进行冲裁加工形成气密密封用盖材,由此,在冲裁加工后的气密密封用盖材的侧面不形成ni镀层,金属板露出。另外,在形成镀ni金属板时在气密密封用盖材中有可能产生ni镀层的形成不充分的区域(金属板露出的区域)。此时,在第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,由于金属板具有耐蚀性,能够有效地抑制从金属板露出的部分开始发生金属板的腐蚀。由此,能够获得有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材,因此,能够维持使用气密密封用盖材的电子部件收纳用封装的气密密封性。另外,例如,构成为在带状的金属板形成ni镀层来形成带状的镀ni金属板,然后对带状的镀ni金属板进行冲裁加工来形成气密密封用盖材,则能够连续形成带状的镀ni金属板,并且能够连续进行冲裁加工连续制作气密密封用盖材。由此,能够提高有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材的生产效率。

在上述第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,优选还包括:进行将金属板或镀ni金属板切断为多个金属板或多个镀ni金属板的纵切加工的工序。通过这样构成,通过纵切加工能够容易将金属板或镀ni金属板切断为与气密密封用盖材的大小对应的宽度。此外,当使用带状的金属板或带状的镀ni金属板时,能够连续进行纵切加工,因此能够更容易地将金属板或镀ni金属板切断为与气密密封用盖材的大小对应的宽度。

此时,优选纵切加工的工序包括对金属板或镀ni金属板进行纵切加工,使得纵切加工后的金属板或镀ni金属板具有仅比气密密封用盖材的宽度大气密密封用盖材的厚度的两倍以上的余量的宽度的工序。通过这样构成,能够抑制镀ni金属板的余量过小,因此在冲裁加工时能够抑制镀ni金属板发生扭曲和翘曲。由此,能够抑制在冲裁加工时在气密密封用盖材的冲裁加工部分产生毛刺,并且能够抑制在冲裁加工后气密密封用盖材的翘曲增大。

在上述第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,优选形成镀ni金属板的工序包括通过电解镀ni处理,在金属板的表面形成ni镀层的工序。通过这样构成,与非电解镀ni处理相比,能够可靠地形成具有充分厚度的ni镀层,因此能够有效抑制产生ni镀层的形成不充分的区域。由此也能够获得有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材。另外,与非电解镀ni处理相比,ni的纯度高,能够形成杂质较少的ni镀层。

在上述第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,优选形成镀ni金属板的工序包括在具有耐蚀性的金属板的上表面(10b)和下表面(10a)中的两者或一者形成ni镀层的工序,通过冲裁加工形成气密密封用盖材的工序包括通过对镀ni金属板进行冲裁加工形成气密密封用盖材的工序,其中,在气密密封用盖材的上表面、下表面和侧面(10c)中,在侧面不形成ni镀层,在上表面和下表面中两者或一者形成ni镀层。这样至少在侧面不形成ni镀层,其结果,即使是产生金属板露出的部分的气密密封用盖材,也由于金属板具有耐蚀性,所以能够有效抑制从露出的部分金属板发生腐蚀,因此,能够获得有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材。

在上述第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,优选形成镀ni金属板的工序包括在带状的金属板的表面连续形成ni镀层的工序。通过这样构成,能够提高有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材的生产效率。

在上述第一方面的气密密封用盖材的制造方法中,优选形成镀ni金属板的工序包括使ni镀层的厚度为金属板的厚度的1%以上12.5%以下的工序。更优选形成镀ni金属板的工序包括使ni镀层的厚度为金属板的厚度的2.5%以上7.5%以下的工序。通过这样构成,通过使ni镀层的厚度为金属板的厚度的1%(2.5%)以上,能够充分确保ni镀层的厚度,因此能够进一步提高金属板的形成有ni镀层的表面的耐蚀性,并且在使ni镀层熔融而将气密密封用盖材熔接时,能够以充分的熔接强度熔融气密密封用盖材。另外,通过使ni镀层的厚度为金属板的厚度的12.5%(7.5%)以下,能够缩短形成ni镀层的工序所需的时间,因此能够提高气密密封用盖材的生产效率。

在还包括上述纵切加工工序的气密密封用盖材的制造方法中,优选纵切加工的工序在形成镀ni金属板的工序之后、并且在形成气密密封用盖材的工序之前进行。通过这样构成,在金属板上形成ni镀层后进行纵切加工,由此能够容易形成多个镀ni金属板。另外,在纵切加工后的各个镀ni金属板的侧面不形成ni镀层,因此,与在形成镀ni金属板的工序之前进行纵切加工相比,能够减少镀ni使用量。

在还包括上述纵切加工工序的气密密封用盖材的制造方法中,优选纵切加工的工序在形成镀ni金属板的工序之前进行。通过这样构成,能够对纵切加工后的多个金属板中仅一部分金属板进行镀ni处理。由此,能够按纵切加工后的多个金属板中的所需量来进行镀ni处理,因此,在气密密封用盖材的生产数量较少的情况下(小批量的情况)也能够抑制产率下降。

本发明的第二方面的气密密封用盖材为收纳电子部件的电子部件收纳用封装所使用的气密密封用盖材,上述气密密封用盖材的特征在于,包括:由具有耐蚀性的金属板构成的基材层;和ni镀层,在基材层的上表面、下表面和侧面中,ni镀层不形成在侧面,而形成在上表面和下表面中两者或一者。通过这样构成,与利用第一方面的气密密封用盖材的制造方法形成的气密密封用盖材同样,当具有不形成ni镀层而露出的部分时,也能够通过由具有耐蚀性的金属板构成的基材层有效抑制气密密封用盖材腐蚀。

在上述第二方面的气密密封用盖材中,优选构成基材层的具有耐蚀性的金属板由至少含有fe和1质量%以上的cr的fe合金构成。更优选fe合金含有4质量%以上的cr。通过这样构成,能够构成具有充分耐蚀性的金属板。

此时,优选fe合金还含有ni。更优选fe合金含有40质量%以上的ni和6质量%以上的cr。通过这样构成,能够进一步利用ni提高金属板的耐蚀性。另外,由于fe合金还含有ni,通过调整ni的含量能够减小金属板的热膨胀系数,因此在气密密封用盖材与热膨胀系数通常比金属材料小的陶瓷的构件接合时,也能够抑制气密密封用盖材与构件的热膨胀差增大。此外,fe合金中ni的含量优选调整为36质量%以上47质量%以下。由此,能够抑制气密密封用盖材与构件的接合分离,或者在气密密封用盖材或构件中产生裂痕。

在上述金属板为还含有ni的fe合金的结构中,优选fe合金还含有co。通过这样构成,能够利用co有效减小金属板的热膨胀系数,因此能够有效抑制气密密封用盖材与部件的热膨胀差。

在上述第二方面的气密密封用盖材中,优选ni镀层的厚度为基材层的厚度的1%以上12.5%以下。更优选ni镀层的厚度为基材层的厚度的2.5%以上7.5%以下。通过这样构成,通过使ni镀层的厚度为金属板的厚度的1%(2.5%)以上,能够充分确保ni镀层的厚度,因此能够进一步提高金属板的形成有ni镀层的表面的耐蚀性,并且能够以充分的熔接强度熔融气密密封用盖材。另外,通过使ni镀层的厚度为金属板的厚度的12.5%(7.5%)以下,能够缩短形成ni镀层的工序所需的时间,因此能够提高气密密封用盖材的生产效率。

本发明的第三方面的电子部件收纳用封装的制造方法包括:在具有耐蚀性的金属板的表面形成ni镀层,从而形成镀ni金属板的工序;对镀ni金属板进行冲裁加工,形成气密密封用盖材的工序;和使气密密封用盖材的ni镀层熔融,将气密密封用盖材与收纳电子部件的电子部件收纳构件熔接的工序。通过这样构成,能够将有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材经由ni镀层与电子部件收纳构件熔接,因此,能够维持使用气密密封用盖材的电子部件收纳用封装的气密密封性。

发明的效果

根据本发明,如上所述,能够提供在具有没有形成镀ni层而露出的部分时也能够有效抑制气密密封用盖材腐蚀的气密密封用盖材的制造方法及利用该制造方法形成的气密密封用盖材、和利用该气密密封用盖材的电子部件收纳用封装的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的气密密封用盖材的结构的立体图。

图2是沿图1的400-400线的截面图。

图3是表示本发明的第一实施方式的电子部件收纳用封装的结构的截面图。

图4是用于说明本发明的第一实施方式的气密密封用盖材的制造流程中箍镀(hoopplating)处理和纵切加工处理的示意图。

图5是沿图4的410-410线的截面图。

图6是沿图4的420-420线的截面图。

图7是从上方观察时本发明的第一实施方式的镀ni纵切板的平面图。

图8是用于说明本发明的第一实施方式的气密密封用盖材的制造流程中的冲裁加工处理的示意图。

图9是用于说明本发明的第二实施方式的气密密封用盖材的制造流程中的纵切加工处理的示意图。

图10是用于说明本发明的第二实施方式的气密密封用盖材的制造流程中的箍镀处理的示意图。

图11是沿图10的430-430线的截面图。

图12是表示盐水喷雾试验的结果的表。

图13是表示平均热膨胀系数的表。

图14是表示本发明的第一实施方式和第二实施方式的第一变形例的气密密封用盖材的结构的截面图。

图15是表示本发明的第一实施方式和第二实施方式的第二变形例的气密密封用盖材的结构的截面图。

具体实施方式

以下,基于附图对具体体现本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

首先,参照图1和图2对本发明的第一实施方式的气密密封用盖材1的结构进行说明。

本发明的第一实施方式的气密密封用盖材1在后述的包括用于收纳晶振20的电子部件收纳构件30的电子部件收纳用封装100(参照图3)中使用。而且,如图1所示,气密密封用盖材1形成为平板状,长度方向上(x方向)具有约3.0mm的长度,宽度方向(y方向)上具有约2.4mm的宽度w1,并且在厚度方向(z方向上)具有约86μm的厚度t1。

这里,在第一实施方式中,气密密封用盖材1如图2所示,由基材层10以及在基材层10的下表面10a(气密密封用盖材1的下表面1a侧)和上表面10b(气密密封用盖材1的上表面1b侧)分别形成的ni镀层11和12构成。另一方面,如图1所示,在气密密封用盖材1的侧面1c,不遍及整体形成ni镀层。

另外,基材层10由至少含有fe和cr的fe合金的金属板构成。这里,构成基材层10的fe合金中的cr含有率优选为约1质量%以上,更优选为约4质量%以上。另外,构成基材层10的fe合金中的cr含有率进一步优选为约6质量%以上18质量%以下。由此,能够有效确保基材层10的耐蚀性。

另外,构成基材层10的fe合金优选为由除了含有fe、cr还含有ni的fe合金构成。由此,能够进一步提高基材层10的耐蚀性。其中,作为含有fe、cr和ni的fe合金,例如可以使用由36质量%以上47质量%以下的ni、4质量%以上6质量%以下的cr和不可避免杂质与剩余的fe构成的(36~47)ni-(4~6)cr-fe合金、由8质量%的ni、18质量%的cr和不可避免杂质与剩余fe构成的8ni-18cr-fe合金等。这里,通过使ni的含有率为36质量%以上47质量%以下,能够有效减小基材层10的热膨胀系数。另外,优选使用由40质量%以上的ni、6质量%以上的cr和不可避免杂质与剩余fe构成的fe合金。

另外,构成基材层10的fe合金更优选由除了含有fe、cr、ni还含有co的fe合金构成。由此,能够确保基材层10的耐蚀性,还能够减小基材层10的热膨胀系数。其中,作为含有fe、cr、ni和co的fe合金,例如,能够使用由29质量%的ni、17质量%的co、6质量%的cr和不可避免杂质与剩余fe构成的29ni-17co-6cr-fe合金等。

这里,通过减小基材层10的热膨胀系数,通常能够接近膨胀系数小的氧化铝(al2o3)等陶瓷的热膨胀系数。由此,能够减小包括基材层10的气密密封用盖材1与由陶瓷构成的电子部件收纳构件30的后述的基台31的热膨胀差,因此,在电子部件收纳用封装100中能够抑制裂纹的发生或剥离。

另外,ni镀层11和12由约99质量%以上的ni(所谓纯ni)构成。该ni镀层11和12可以通过电解镀ni形成。另外,下表面1a侧的ni镀层11在通过作为电阻焊的一种的缝焊(seamwelding)与电子部件收纳构件30熔接时,作为熔融的接合层发挥作用。另外,上表面1b侧的ni镀层12在通过缝焊熔接时,具有降低电阻的功能。

另外,在气密密封用盖材1的侧面1c中基材层10露出的部分,通过构成基材层10的fe合金的cr氧化,形成主要由cr2o3构成的钝化膜(未图示)。由此,构成为提高基材层10的耐蚀性。

另外,基材层10具有约80μm的厚度t2,ni镀层11和12均具有约3μm的厚度t3。其中,基材层10具有约40μm以上80μm以下的厚度t2即可。另外,ni镀层11和12均具有约1μm以上10μm以下的厚度t3即可,优选具有2μm以上6μm以下的厚度t3。即,ni镀层11和12均为基材层10的厚度t2的约1%以上12.5%以下,优选为基材层10的厚度t2的约2.5%以上7.5%以下。

接着,参照图3,对本发明的第一实施方式的使用气密密封用盖材1的电子部件收纳用封装100的结构进行说明。

本发明的第一实施方式的电子部件收纳用封装100如图3所示,包括气密密封用盖材1、和以收纳晶振20(参照图4)的状态由气密密封用盖材1气密密封的电子部件收纳构件30。电子部件收纳用封装100中,气密密封用盖材1以气密密封用盖材1的下表面1a侧的ni镀层11成为电子部件收纳构件30侧(下侧、z2侧)的方式配置在电子部件收纳构件30之上。另外,晶振20是本发明的“电子部件”的例子。

电子部件收纳构件30包括由作为陶瓷的氧化铝(al2o3)构成的箱型形状的基台31、与基台31钎焊接合的环状的密封圈32、和覆盖密封圈32的保护镀层33。

基台31包括z2侧的底部31a和以从底部31a的上表面(z1侧的面)的外周缘向上方(z1侧)延伸的方式形成的侧部31b。另外,在电子部件收纳构件30,以被底部31a和侧部31b包围的方式形成有凹部31c。另外,晶振20以利用隆起件21固定在凹部31c的状态收纳在凹部31c内。

另外,在侧部31b的上端形成有金属化层31d。该金属化层31d是为了使构成基台31的陶瓷(al2o3)与构成密封圈32的fe合金的钎焊接合良好而形成的。

金属制的密封圈32具有由29ni-17co-fe合金(所谓可伐(注册商标))构成的基材32a、和配置在基材32a的至少下表面的银焊部32b。另外,通过在基台31的金属化层31d与密封圈32d的银焊部32b抵接的状态下施加热,银焊部32d被熔融,由此,基台31和密封圈32被钎焊接合。另外,在基台31与密封圈32钎焊接合的状态下,由ni镀层和au镀层(未图示)构成的保护镀层33以覆盖密封圈32的方式形成。

另外,气密密封用盖材1在配置在电子部件收纳构件30的密封圈32的上表面的状态下通过利用作为电阻焊的一种的缝焊进行熔接,与电子部件收纳构件30接合。即,利用缝焊,通过使气密密封用盖材1的ni镀层11熔融,气密密封用盖材1与密封圈32的上表面接合。

此时,虽然有时银焊部32b的一部分到达气密密封用盖材1的侧面1c覆盖侧面1c的一部分,但通常气密密封用盖材1的侧面1c露出。这里,构成ni镀层11和12的ni具有耐蚀性,并且基材层10具有耐蚀性,由此抑制气密密封用盖材1的侧面1c腐蚀。

接着,参照图1、图2和图4~图8,对本发明的第一实施方式的气密密封用盖材1和电子部件收纳用封装100的制造工艺进行说明。

首先,如图4所示,准备由至少含有fe和cr的fe合金构成的、在与宽度方向(y方向)正交的长度方向(搬送方向a)延伸的带状的金属板40。该带状的金属板40卷绕成线圈状。另外,带状的金属板40在宽度方向具有约12.4mm的宽度w2,在厚度方向(z方向)具有约80μm的厚度t2(参照图5)。并且,利用多个导辊50将卷绕成线圈状的带状的金属板40连续向搬送方向a送出。

这里,在第一实施方式的制造方法中,对连续送出的带状的金属板40,通过箍镀处理进行电解镀ni处理。该箍镀处理与滚镀处理不同,是对如带状的金属板40那样的连续体进行连续镀敷处理的镀敷方法。

具体而言,准备含硫酸镍、氯化镍和硼酸等的镀ni浴51。另外,将由99质量%以上的ni构成的纯ni板(电解ni板52)配置在镀ni浴51内。然后,一边将带状的金属板40沿搬送方向a搬送,一边以电解ni板52为阳极、以带状的金属板40为阴极施加电压。由此,电解ni板52的ni失去电子成为阳离子,在镀ni浴51内移动到带状的金属板40侧,并且阳离子化的ni离子在带状的金属板40的表面(整个面)接收电子,作为ni析出。此时,在电解镀ni处理中,由于直接从带状的金属板40接收电子,因此与非电解镀处理相比,ni的析出效率高,其结果,能够可靠地形成具有充分厚度t3的ni镀层41。

由此,在带状的金属板40的整个面连续地形成ni镀层41(参照图5),连续形成带状的镀ni板60。此时,如图5所示,遍及带状的镀ni板60的上表面、下表面以及侧面的整体(整个面)连续地形成ni镀层41。其中,ni镀层41遍及带状的金属板40的整个面以约3μm的厚度t3大致均匀地形成。其结果,带状的镀ni板60的厚度t1达到约86μm。此外,ni镀层41的厚度t3为带状的金属板40的厚度t2的约1%以上12.5%以下即可,优选带状的金属板40的厚度t2的约2.5%以上7.5%以下。

接着,将向搬送方向a搬送的带状的镀ni板60在纵切加工部53连续进行纵切加工。即,纵切加工的工序在形成带状的镀ni板60的工序后进行。具体而言,纵切加工部53包括构成为能够旋转的纵切切割部54和对向辊部55。另外,在纵切切割部54,设置有在宽度方向(y方向)隔开约3.1mm的间隔d1大致等间隔配置的多个(三个)的切断部54a。另外,对向辊部55配置在相对于带状的镀ni板60与纵切切割部54的相反侧。

而且,当带状的镀ni板60通过纵切切割部54与对向辊部55之间时,利用隔开间隔d1大致等间隔配置的多个切断部54a,带状的镀ni板60沿与宽度方向正交的搬送方向a被连续切断。由此,带状的镀ni板60被切断连续形成多个(四条)纵切加工的带状的镀ni纵切板70。此时,带状的镀ni纵切板70的宽度w3与多个切断部54a彼此的间隔d1大致相同(约3.1mm)。另外,带状的镀ni纵切板70是本发明的“镀ni金属板”的一例。

这里,由带状的镀ni板60的宽度方向的两端以外所得到的带状的镀ni纵切板70中,如图6所示,镀ni层41仅配置在带状的镀ni纵切板70的下表面70a和上表面70b,由此在带状的镀ni纵切板70的两方的侧面70c中,金属板40露出。另外,由带状的镀ni板60的宽度方向的两端得到的带状的镀ni纵切板70中,ni镀层41仅形成在带状的镀ni纵切板70的下表面70a和上表面70b以及带状的镀ni纵切板70的侧面70c的一侧。由此,在带状的镀ni纵切板70的侧面70c的另一侧,金属板40露出。在该状态下,由于金属板40也具有耐蚀性,由此,可以抑制带状的镀ni纵切板70的露出部分腐蚀。并且,如图4所示,多个带状的镀ni纵切板70分别卷绕成线圈状。

另外,在第一实施方式的制造方法中,如图7所示,在纵切加工中,带状的镀ni纵切板70的宽度w3(约3.1mm)构成为仅比气密密封用盖材1的宽度w1(约2.4mm)大规定的余量(2×d2(约0.7mm))的宽度。其中,规定的余量(2×d2)优选尽可能小,因为此时能够形成更多的气密密封用盖材1。另一方面,规定的余量(2×d2)优选为气密密封用盖材1(镀ni板60和镀ni纵切板70)的厚度t1(约86μm,参照图2、图5和图6)的约2倍以上(约172μm以上)。由此,能够可靠地从带状的镀ni纵切板70冲裁气密密封用盖材1。

然后,如图8所示,对卷绕成线圈状的带状的镀ni纵切板70在搬送方向b上送出的同时进行冲裁加工。即,纵切加工的工序在冲裁加工前进行。此时,由皮带输送机等搬送装置54将带状的镀ni纵切板70沿搬送方向b搬送的同时,从带状的镀ni纵切板70按规定间隔冲裁气密密封用盖材1。此时,利用在前端安装有具有与气密密封用盖材1对应的形状的模具的冲压机55,冲裁气密密封用盖材1,使得带状的镀ni纵切板70的宽度方向的大致中央与气密密封用盖材1的中央大致一致。其结果,如图7所示,在从带状的镀ni纵切板70的宽度方向的两端部分别靠内侧仅间隔d2(约0.35mm)的位置,冲裁出气密密封用盖材1。其中,优选在从带状的镀ni纵切板70的宽度方向的两端部分别靠内侧仅气密密封用盖材1的厚度t1以上的间隔d2的位置冲裁出气密密封用盖材1。

由此,连续制作由如图1和图2所示的基材层10、在基材层10的下表面10a(气密密封用盖材1的下表面1a侧)和上表面10b(气密密封用盖材1的上表面1b侧)分别形成的ni镀层11和12构成并且在侧面1c不遍及整体形成ni镀层的气密密封用盖材1。

此外,也可以不将带状的镀ni纵切板70卷绕成线圈状,直接连续地对带状的镀ni纵切板70进行冲裁加工。

然后,准备晶振20固定在凹部31c并且密封圈32被钎焊接合的基台31(电子部件收纳构件30)。接着,在密封圈32的上表面配置气密密封用盖材1后,通过利用未图示的辊式电极的缝焊使气密密封用盖材1的ni镀层11熔融,由此将气密密封用盖材1与电子部件收纳构件30熔接。由此,制作电子部件收纳用封装100。

在第一实施方式中,能够获得以下效果。

在第一实施方式中,如上所述,在进行冲裁加工前遍及具有耐蚀性的金属板40的上表面、下表面和侧面整体(表面)形成ni镀层41,从而形成镀ni板60,并且对带状的镀ni纵切板70进行冲裁加工,制作气密密封用盖材1。由此,即使形成了没有形成ni镀层41(ni镀层11和12)而金属板40(基材层10)露出的部分(侧面10c(侧面1c)),也由于金属板40(基材层10)具有耐蚀性,能够有效地抑制从金属板40(基材层10)露出的部分开始发生金属板40(基材层10)的腐蚀。由此,能够获得有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材1,因此,能够维持使用气密密封用盖材1的电子部件收纳用封装100的气密密封性。另外,构成为在带状的金属板40形成ni镀层41从而形成带状的镀ni金属板60(带状的镀ni纵切板70),然后对带状的镀ni金属板70进行冲裁加工来形成气密密封用盖材1。由此,能够连续形成带状的镀ni金属板602(带状的镀ni纵切板70),并且能够连续进行冲裁加工连续制作气密密封用盖材1。由此,能够提高有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材1的生产效率。

另外,在第一实施方式中,在形成带状的镀ni板60的工序之后、并且在形成气密密封用盖材1的工序之前对带状的镀ni板60进行纵切加工,由此,通过纵切加工,能够将带状的镀ni板60容易地切断为与气密密封用盖材1的大小对应的宽度w3。

另外,在第一实施方式中,在纵切加工中,将镀ni纵切板70的宽度w3形成为仅比气密密封用盖材1的宽度w1大气密密封用盖材1的厚度t1的约2倍以上的规定余量(2×d2)的大小的宽度。通过这样构成,能够抑制镀ni纵切板70的余量过小,因此在冲裁加工时能够抑制镀ni纵切板70发生扭曲和翘曲。由此,能够抑制在冲裁加工时气密密封用盖材1的冲裁加工部分产生毛刺,并且能够抑制在冲裁加工后气密密封用盖材1的翘曲增大。

另外,在第一实施方式中,通过电解镀ni处理,在带状的金属板40的上表面、下表面和侧面整体(表面)形成ni镀层41,由此,与非电解镀ni处理相比,能够可靠地形成具有充分厚度的ni镀层41,因此能够有效抑制产生ni镀层41的形成不充分的区域。由此也能够获得有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材1。而且,在带状的金属板40的表面连续形成ni镀层41时,也能够可靠地形成具有充分厚度的ni镀层41。此外,与非电解镀ni处理相比,ni的纯度高,能够形成杂质较少的ni镀层41。

另外,在第一实施方式中,通过对带状的镀ni纵切板70进行冲裁加工,形成由基材层10、在基材层10的下表面10a(气密密封用盖材1的下表面1a侧)和上表面10b(气密密封用盖材1的上表面1b侧)分别形成的ni镀层11和12构成但是在侧面1c不遍及整体形成ni镀层的气密密封用盖材1。即使是在这样的侧面1c不形成ni镀层41从而产生基材层10(金属板)露出的部分的气密密封用盖材1,由于基材层10也具有耐蚀性,能够有效抑制从侧面1c开始发生基材层10的腐蚀,因此能够得到有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材1。

另外,在第一实施方式中,通过使ni镀层41的厚度t3为带状的金属板40的厚度t2的约1%以上(更优选为2.5%以上),使ni镀层11和12的厚度t3为带状的基材层10的厚度t2的约1%以上(更优选为2.5%以上)。通过这样构成,能够充分确保ni镀层11和12的厚度t3,因此能够进一步提高基材层10的表面10a和10b(带状的金属板40的表面)的耐蚀性,并且在使ni镀层11熔融使气密密封用盖材1与电子部件收纳构件30熔接时,能够以充分的熔接强度使气密密封用盖材1与电子部件收纳构件30熔接。

另外,在第一实施方式中,通过使ni镀层41的厚度t3为带状的金属板40的厚度t2的约12.5%以下(更优选为7.5%以下),使ni镀层11和12的厚度t3为带状的基材层10的厚度t2的约12.5%以下(更优选为7.5%以下)。通过这样构成,能够缩短形成ni镀层41的工序所需的时间,因此能够提高气密密封用盖材1的生产效率。

另外,在第一实施方式中,纵切加工的工序在形成镀ni金属板60的工序之后、并且在形成气密密封用盖材1的工序之前进行。由此,通过在金属板40上形成ni镀层41后进行纵切加工,能够容易形成多个镀ni金属板60。另外,在纵切加工后的各个镀ni纵切板70的侧面不形成ni镀层41,因此与在形成镀ni金属板的工序之前进行纵切加工时相比,能够减少镀ni使用量(镀ni浴51的使用量)。

另外,在第一实施方式中,构成基材层10的具有耐蚀性的带状的金属板40由至少含有fe和1质量%以上的cr(优选为4质量%以上)的fe合金构成,通过这样构成,能够构成具有充分耐蚀性的金属板40(基材层10)。

另外,在第一实施方式中,带状的金属板40和基材层10由含有fe和cr以外还含有ni的fe合金构成(更优选为fe合金含40质量%以上的ni和6质量%以上的cr),由此,能够进一步利用ni提高金属板40的耐蚀性。而且,通过将ni的含量调整为36质量%以上47质量%以下,能够减小带状的金属板40的热膨胀系数。由此,在将气密密封用盖材1与由陶瓷构成的基台31接合时,也能够抑制气密密封用盖材1与基台31的热膨胀差增大。由此,能够抑制气密密封用盖材1与基台31的接合分离,或者在气密密封用盖材1或基台31中发生裂痕。并且,带状的金属板40和基材层10由还含有co的fe合金构成,由此,能够利用co有效减小金属板40的热膨胀系数,因此能够有效抑制气密密封用盖材1与基台31的热膨胀差。

(第二实施方式)

接着,参照图1、图2和图9~图11,对本发明的第二实施方式的气密密封用盖材1的制造工艺进行说明。该第二实施方式的气密密封用盖材1的制造方法与第一实施方式的气密密封用盖材1的制造方法不同,在箍镀处理前进行纵切加工处理,对该例子进行说明。其中,气密密封用盖材1本身的结构与上述第一实施方式相同,因而省略说明。

首先,如图9所示,与第一实施方式一样,准备由至少含有fe和cr的fe合金构成的带状的金属板40。并且,利用多个导辊50,将卷绕成线圈状的带状的金属板40连续向搬送方向a1送出。

这里,在第二实施方式的制造方法中,与第一实施方式的对镀ni板60的纵切加工同样,将连续送出的带状的金属板40在纵切加工部53中连续纵切加工。由此,带状的金属板40被切断为多个(四条)带状的纵切板160。其中,带状的纵切板160的宽度w3与多个切断部54a彼此的间隔d1大致相同(约3.1mm)。另外,带状的纵切板160分别被卷绕成线圈状。

然后,如图10所示,对卷绕成线圈状的带状的纵切板160在搬送方向a2送出的同时进行利用箍镀处理的电解镀ni处理。利用箍镀处理的电解镀ni处理与第一实施方式的对带状的金属板40的利用箍镀处理的电解镀ni处理同样。由此,在带状的纵切板160整体连续形成ni镀层41(参照图11),连续形成镀ni纵切板170。即,纵切加工的工序在形成镀ni纵切板170的工序前进行。其中,带状的镀ni纵切板170是本发明的“镀ni金属板”的一例。

这里,与上述第一实施方式的带状的镀ni纵切板70不同,在带状的镀ni纵切板170中,遍及带状的镀ni纵切板170的上表面、下表面和侧面整体(表面)连续形成ni镀层41。此外,ni镀层41以厚度t3遍及带状的纵切板160整个面大致均匀形成。而且,对带状的镀ni纵切板170进行冲裁加工,形成如图1和图2所示的气密密封用盖材1。其中,冲裁加工与上述的第一实施方式的制造方法相同,因此省略说明。

此外,也可以不将带状的纵切板160卷绕成线圈状,直接对带状的纵切板160进行利用箍镀处理的电解镀ni处理。

在第二实施方式中,能够获得以下效果。

在第二实施方式中,如上所述,遍及进行冲裁加工前的具有耐蚀性的带状的纵切板160的上表面、下表面和侧面整体(表面)形成ni镀层41,形成镀ni纵切板170,并且对带状的镀ni纵切板170进行冲裁加工,制作气密密封用盖材1。由此,与上述的第一实施方式同样,能够得到有效抑制了腐蚀的气密密封用盖材1。

另外,在第二实施方式中,在形成镀ni纵切板170的工序之前对带状的金属板40进行纵切加工。由此,通过纵切加工,能够容易地将带状的金属板40切断成与气密密封用盖材1的大小对应的宽度w3。另外,能够对纵切加工后的多个纵切板160中仅一部分纵切板160进行镀ni处理。由此,例如,当不将带状的金属板40全部形成为带状的镀ni纵切板170而将其一部分用于其他用途时,在进行镀ni处理前进行纵切加工,因此能够按照带状的镀ni纵切板170需求量,对纵切加工后的带状的纵切板160进行镀ni处理。其结果,在气密密封用盖材1的生产数量较少的情况下(小批量的情况)也能够抑制产率下降。

(实施例)

接着,参照图2、图12和图13,对为了确认上述实施方式的效果而进行的用于气密密封用盖材的基材层的研究进行说明。

这里,作为构成气密密封用盖材1的基材层10(参照图2)的具有耐蚀性的金属,使用了ni含有率和cr含有率不同的六种ni-cr-fe合金、一种ni-co-cr-fe合金以及一种ni-cr合金。

其中,作为ni-cr-fe合金,使用了由36质量%的ni、6质量%的cr、不可避免杂质和剩余的fe构成的36ni-6cr-fe合金;含有38质量%的ni的38ni-6cr-fe合金;含有40质量%的ni的40ni-6cr-fe合金;含有42质量%的ni、4质量%的cr的42ni-4cr-fe合金;含有42质量%的ni的42ni-6cr-fe合金;和含有47质量%的ni的47ni-6cr-fe合金。

另外,作为ni-co-cr-fe合金,使用了29-ni-17co-6cr-fe合金。另外,作为ni-cr合金,使用了由18质量%的cr、不可避免杂质和剩余的fe构成的18cr-fe合金(所谓sus430)。

另一方面,作为不具有耐蚀性的试验材料(比较例),使用了不含cr的ni-co-fe合金。具体而言,使用了由29质量%的ni、17质量%的co、不可避免杂质和剩余的fe构成的29ni-17co-fe合金(所谓可伐(注册商标))。

(基于耐蚀性的基材层的研究)

首先,作为耐蚀性试验,对组成各不相同的各试验材料,按照jisc60068-2-11,在35±2℃的温度、5±1质量%的盐浓度和6.5以上7.2以下的ph的条件下,进行48小时以上的盐水喷雾试验。然后,观察各试验材料的腐蚀程度。其中,在经过24小时后和经过48小时后进行了耐蚀性评价。另外,对42ni-4cr-fe合金的试验材料还进行了经过72小时后的耐蚀性评价。另外,对42ni-6cr-fe合金的试验材料还进行了经过72小时后以及经过144小时后的耐蚀性的评价。此时,作为耐蚀性评价,对发现多处腐蚀的试验材料标注×号(叉号)。另一方面,对虽然稍有腐蚀但实用上没有问题的试验材料标注△号(三角号),对没有发现腐蚀的试验材料标注○号(圆号)。参照该结果,对评价为实用上特别适合的基材层的材质标注☆号(星号),对评价为实用上优选的基材层的材质标注◎(双重圆号),对评价为实用上能够利用的基材层的材质标注○号(圆号),对评价为实用上不适用的基材层的材质标注×号(叉号)。

作为盐水喷雾试验的结果,如图12所示,在含有cr的fe合金任意结果中,均在经过24小时后几乎没有发现腐蚀。另一方面,不含cr的比较例的fe合金(29ni-17co-fe合金)中,在经过24小时后发现了多处腐蚀。由此,能够确认,含有cr的fe合金具有耐蚀性。

另外,在36ni-6cr-fe合金和38ni-6cr-fe合金中,经过48小时后,发现稍有腐蚀。由此,判明通过增加构成基材层的fe合金的fe和ni的含有率中ni的含有率,能够更可靠地抑制fe合金的腐蚀,提高耐蚀性。

另外,在42ni-4cr-fe合金中,经过72小时后,发现稍有腐蚀。另一方面,在42ni-6cr-fe合金中,经过144小时后,也几乎观察不到腐蚀。由此,判明通过将构成基材层的fe合金的含量设为6质量%以上,能够进一步可靠地抑制腐蚀,提高耐蚀性。因此,可以认为,cr的含量为6质量%以上而且ni的含量为40质量%以上的fe合金特别适合作为构成基材层的fe合金。另外,虽然没有针对40ni-6cr-fe合金和47ni-6cr-fe合金进行48小时以上的盐水喷雾试验,但可以认为其具有在超过48小时的长时间能够充分抑制腐蚀的耐蚀性。

(基于热膨胀性的基材层的研究)

接着,基于上述的试验材料的平均热膨胀系数,对适于本发明的基材层的金属进行研究。其中,可以认为,具有接近构成密封中的熔接对象(基台31)的氧化铝(al2o3)等陶瓷的热膨胀系数的热膨胀系数的fe合金更适合作为基材层。

具体而言,对各个试验材料求出30℃~300℃的温度范围内的平均热膨胀系数、30℃~400℃的温度范围内的平均热膨胀系数、30℃~500℃的温度范围内的平均热膨胀系数。其中,对于参考例的氧化铝仅求出30℃~400℃的温度范围内的平均热膨胀系数.

由图13所示的平均热膨胀系数判明,含有co的ni-co-cr-fe合金(29ni-17co-6cr-fe合金)的热膨胀系数大于不含cr的29ni-17co-fe合金,但在所有温度范围内均小于ni-cr-fe合金和ni-cr合金的热膨胀系数。而且,ni-co-cr-fe合金具有最接近氧化铝的热膨胀系数的热膨胀系数。由此,判明ni-co-cr-fe合金从热膨胀性的观点考虑是最适合作为构成气密密封用盖材1的基材层10的低热膨胀金属。

另外,在ni-cr-fe合金中,在30℃~500℃的温度范围内的平均热膨胀系数变大,但30℃~300℃温度范围内的平均热膨胀系数较小。其结果,判明作为主要在约300℃以下的低温环境下配置的气密密封用盖材1的基材层10,也优选ni-cr-fe合金。此外,判明:在ni-cr-fe合金中,当ni含量为40质量%以上47质量%以下时,能够进一步减小热膨胀系数,故而更优选,当ni的含有率为42质量%附近时,能够进一步减小热膨胀系数,故而进一步优选。另外,判明:在ni-cr-fe合金中,当cr的含有率小于6质量%时,能够进一步减小热膨胀系数,故而更优选。

另外,在cr-fe合金(18cr-fe合金)中,在整个温度区域内热膨胀系数虽然增大了一定程度,但温度变化所致的热膨胀系数的变动较小。特别是在30℃~500℃的温度范围中,平均热膨胀系数小于(36~40、47)ni-6cr-fe合金。由此判明,特别是作为在约400℃以上的高温环境下配置的气密密封用盖材1的基材层10,也优选cr-fe合金。

此外,应当认为,此处公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示性的,而非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式和实施例的说明来表示,而由权利要求书来表示,还包含与权利要求的范围等同含义和范围内的所有变更(变形例)。

例如,在上述第一实施方式和第二实施方式中示出了气密密封用盖材1由基材层10以及分别形成在基材层10的下表面10a和上表面10b的ni镀层11和12构成的例子,但本发明不限于此。在本发明中,如图14所示的第一实施方式和第二本实施方式的第一变形例所示,气密密封用盖材也可以仅由基材层10和形成在基材层10的下表面10a(电子部件收纳构件侧(z2侧)即下表面1a侧)的ni镀层11构成,可以不在上表面10b形成ni镀层。其中,该气密密封用盖材201能够以在带状的金属板或带状的纵切板的上表面形成未图示的掩模的状态,通过箍镀处理进行电解镀ni处理,然后除去掩模,并且进行冲裁加工来形成。

另外,在上述第一实施方式和第二实施方式中示出了气密密封用盖材1形成为平板状的例子,但本发明不限于此。例如,如图15所示的第一实施方式和第二实施方式的第二变形例所示,也可以在气密密封用盖材301设置从侧端部的整周向下方(z2侧)突出的壁部301d,由此将气密密封用盖材301形成为箱状。其中,如图15所示,壁部301d的下端优选形成为凸缘状。

另外,在上述第一实施方式中,示出了由纵切加工部53将带状的镀ni板60纵切加工为4条带状镀ni纵切板70的例子,在上述第二实施方式中,示出了由纵切加工部53将带状的金属板40纵切加工为4条带状纵切板160的例子,但本发明不限于此。在本发明中,不限于将带状的板构件纵切加工为4条带状的纵切板的情况。即,也可以将带状的板构件纵切加工为2条、3条或5条以上的带状的纵切板。例如,也可以将具有约50mm宽度的带状的金属板纵切加工为16条纵切板。此时,纵切板的宽度为约3.1mm。

另外,在上述第一实施方式中,示出了从带状的镀ni纵切板70连续冲裁一个气密密封用盖材的例子,但本发明不限于此,在本发明中,也可以通过利用具有一次冲裁出多个气密密封用盖材的形状的模具,一次冲裁多个气密密封用盖材。此时,当在带状的镀ni纵切板的宽度方向上冲裁出多个(例如三个)气密密封用盖材时,带状的镀ni纵切板的宽度需要设为气密密封用盖材的宽度(w1)与规定余量(2×d2)的合计的多倍(3倍)(3×(w1+(2×d2)))的大小。

另外,也可以使纵切加工的纵切板的宽度相互不同。由此,当如第一实施方式那样纵切加工镀ni板时,能够一次形成与多个气密密封用盖材的宽度分别对应的镀ni纵切板。另外,当如第二实施方式那样纵切加工金属板时,能够形成与多个气密密封用盖材的宽度分别对应的镀ni纵切板,并且由于不形成ni镀层,还能够将纵切板用于气密密封用盖材以外的用途。

另外,在上述第一实施方式和第二实施方式中,示出了ni镀层11和12由99质量%以上的纯ni构成的例子,但本发明不限于此。在本发明中,ni镀层可以由纯度更低的ni构成。另外,也可以由ni合金构成ni镀层。例如,可以通过对带状的金属板进行非电解镀处理,由ni合金构成ni镀层。

另外,在上述第一实施方式中,示出了利用作为电阻焊的一种的缝焊接合气密密封用盖材1与电子部件收纳构件30的例子,但本发明不限于此。例如,也可以利用作为电阻焊的一种的电阻点焊将气密密封用盖材与电子部件收纳构件接合。而且,也可以利用电阻焊以外的接合方法将气密密封用盖材与电子部件收纳构件接合。例如可以通过利用电子束的电子束焊,将气密密封用盖材与电子部件收纳构件接合。

另外,在上述第一实施方式中,示出了将晶振20收纳于电子部件收纳构件30中的例子,但本发明不限于此。例如,也可以将saw滤波器(表面弹性波滤波器)等收纳于电子部件收纳构件中。

另外,在上述第一实施方式中,示出了在带状的金属板40形成ni镀层41来形成带状的镀ni板60的例子,在上述第二实施方式中,示出了在带状的纵切板160形成ni镀层41来形成带状的镀ni纵切板170的例子,但本发明不限于此。在本发明中,也可以在切断为规定大小的非带状的金属板或纵切板上形成ni镀层来形成非带状的镀ni板或镀ni纵切板。

附图标记说明

1、201、301气密密封用盖材

1a(气密密封用盖材的)下表面

1b(气密密封用盖材的)上表面

1c(气密密封用盖材的)侧面

10基材层

10a(基材层的)下表面

10b(基材层的)上表面

10c(基材层的)侧面

11、12、41ni镀层

20晶振(电子部件)

40金属板

60镀ni金属板

70、170镀ni纵切板(镀ni金属板)

100电子部件收纳用封装

160纵切板(多个金属板)

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