CN101674061B - 电子零件封装及用于该封装的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子零件封装及用于该封装的制造方法，具体而言，涉及一种电子零件封装。该电子零件封装包括：基部构件；延伸穿过该基部构件的导电构件，该导电构件在表面上具有通过抛光去除的绝缘物质；通过连接部分设置于该导电构件的一个表面上的电子零件；通过金属膜设置在其上设置了电子零件的基部构件的表面的相对表面上的外部电极；以及保护基部构件上的电子零件的盖构件。

Description

电子零件封装及用于该封装的制造方法

技术领域

本发明涉及一种容纳由晶体谐振器或者压电元件代表的电子零件的封装。

背景技术

由于晶体谐振器具有优良的频率特性，因而其经常被用作安装于印刷衬底上的装置，更具体地，其经常被用作安装于印刷衬底上的其中一个部件。但是，为了使得晶体谐振器的特性稳定，期望将其放入封闭的壳体中以切断外部空气的影响。在“Garasu-Seramikku Fukugotaioyobi Sorewo Mochiita Furatto Pakkeji Gata Atsuden Buhin(Glass-Ceramic Composite and Flat Package Type Piezoelectric PartsUsing The Same)”(将被称为专利文献1)中已提出了这种封装结构的一个示例。

根据专利文献1，提供了一种封装，在该封装中石英片容纳于基部构件中并且覆盖有盖构件，其特征在于该封装由具有与石英片的热膨胀系数基本相等的热膨胀系数的材料形成。即：该封装由陶瓷与玻璃粉末混合物制成。

但是，因为根据专利文献1的封装由玻璃-陶瓷复合材料制成，因而该封装通过使用单件生产来制造，其中石英片安装于一个基部构件上并且用盖构件覆盖，这可能显著地降低了生产率。此外，玻璃-陶瓷复合材料难以加工，这可能增加生产生本。

为了克服该缺点，已公开了由可易加工的玻璃制造该封装的方法，并且例如已经公开了“电子零件封装”(指专利文献2)。

参考图6A至图6F，将描述专利文献2的概要，其中图6A至图6F分别对应于步骤(a)至步骤(f)。根据专利文献2，提出了一种通过以下步骤生产电子零件封装100的方法：在基部构件110上形成通孔的步骤(a)；将低熔点的玻璃倒入到通孔中并将金属销120***到该处的步骤(b)；将金属销(120)挤压入其中并将玻璃板加工成凹形的步骤(c)；通过打印形成电极130的步骤(d)；将例如晶体谐振器的部件140安装于金属销的步骤(e)，以及通过密封剂150密封盖构件160和基部构件110的步骤(f)。在这些步骤中，在步骤(c)中在等于或者高于玻璃的软化点温度(大约1000℃)的加热温度下焊接玻璃，使得金属销120能够被密封于基部构件110。因此，在步骤(f)中能够确保气密性，这允许以低成本进行生产。

[专利文献1]JP-A-11-302034

[专利文献2]JP-A-2003-209198

用于电子零件封装100的制造方法的步骤(c)具有如图7A至图7C所示的问题。即：如图7A所示，当金属销120较短或者被挤压到其中较少时，由于金属销120被低熔点玻璃170覆盖，因而可能不能实现在步骤(d)中形成金属销120和电极130之间的电连接。此外，如图7B中所示，即使当金属销120如所设计的被挤压入其中时，基部构件110曝露于等于或者大于软化点的温度，因此所关心的是玻璃可能覆盖金属销120的末端。还有另一问题，即：如图7C中所示，由于金属销120曝露于大约1000℃的温度，因而可能在金属销120的周围形成氧化膜180，这可能使得电极130和电子零件140之间导电失灵。

发明内容

为了解决这些问题，根据本发明，提供了电子零件封装，其包括电子零件安装于其上的玻璃基部构件、覆盖该基部构件的盖构件、安装于该基部构件上的电子零件以及导电构件，导电构件电连接于外部电极，外部电极设置于安装在基部构件上的零件的相对侧上。在这种情况下，基部构件和导电构件被焊接并随后进行抛光。在此之后，在其上形成电气地连接导电构件和电子零件的连接部分，并且在外部电极侧上在导电构件的表面上设置金属膜。这样，在将焊接中产生的氧化膜去除后，可在导电构件的表面上防止氧化膜的生长。因此，能够实现电子零件和外部电极之间的导电。

位于导电构件表面上的金属膜在其最外层表面上具有金、银、铂、钯、铑、铱、钌和锇中的任意一种的贵金属。因此，覆盖有具有较低离子化趋势的金属膜的表面可允许以更稳定的方式在其上形成外部电极，并且能够实现电子零件和外部电极之间的导电。

导电构件可以是铁镍合金、科瓦合金或者铁镍铬合金中的任何一种，并且通过使用镍置换化学镀来形成金属膜。因此，贵金属膜能够直接形成为具有高粘附性，而无需在导电构件中提供任何粘合层或者隔离层。这能够最大程度地减少对电子零件封装中例如低熔点玻璃等的其他元件的损害，并且能够用更少的步骤来形成金属膜。结果，能够消除通过标准溅射形成膜所需的掩模，并且能够以较低的成本实现电子零件和外部电极之间的导电。

金属膜通过焙烧金属细颗粒形成。因此，可采用通过喷墨来涂抹金属细颗粒并对其进行焙烧的方法，该方法能够消除对通过标准溅射形成膜所需的掩模的需要。因此，能够以较低的成本实现电子零件和外部电极之间的导电。

根据本发明，当去除了焊接基部构件和导电构件时在导电构件上形成的氧化膜之后，通过在导电构件表面上提供贵金属膜在不使用掩模的情况下实现导电构件和电子零件之间的电连接以及导电构件和外部电极之间的电连接。这提供了能够以稳定的方式保持电子零件和外部电极之间的导电的益处，并且能够以低成本生产电子零件封装。

附图说明

图1是根据本发明的电子零件封装的截面视图；

图2A至图2H是显示用于根据本发明的电子零件封装的制造步骤；

图3A至图3B是根据本发明的电子零件封装的导电构件的放大截面视图；

图4是根据本发明的电子零件封装的导电构件的放大截面视图；

图5A至图5C是根据本发明的电子零件封装的导电构件的放大截面视图；

图6A至图6F是传统实例的制造步骤；以及

图7A至图7C是传统实例的金属销部分的放大截面视图。

具体实施方式

将参考附图来描述本发明的实施例。图1是根据本发明的电子零件封装的截面视图。在电子零件封装1中，电子零件40安装于由玻璃的基部构件10以及盖构件50围绕的内部部分中。电子零件40通过连接部分30、提供导电的导电构件22以及金属膜60电连接到外部电极70上，外部电极70为安装于衬底上的端子。

连接部分30包括位于基部构件10上的电路图案，并包含由焙烧例如银膏的导电粘合剂而得到的一层金属膜。但是，连接部分30在电子零件40的某些构造中可不包含导电粘合剂。

导电构件22可以是例如铁镍合金、科瓦合金或者铁镍铬合金。但是，导电构件22可以是任何其他金属，以及具有与基部构件10的热膨胀系数更接近的热膨胀系数的一种材料，以防止由于累积热导致的损害。

金属膜60在最外层表面上包含例如金、银、铂、钯、铑、铱、钌和锇的贵金属。因为贵金属具有低的离子化趋势并且具有防腐蚀特性，因而能够抑制在形成外部电极前的品质降低和/或在衬底上设置金属膜60后由于过热引起的品质降低。因此，贵金属可使得金属膜60成为可靠的产品。为了获得与导电构件22的粘附，金属膜60可以用例如铬或者钛的金属膜作为用于最外层表面上的贵金属的底涂层。此外，为了防止金属扩散，在底涂层和贵金属膜之间可形成例如镍的金属膜作为扩散隔离层。虽然金属膜通常通过溅射形成，但是也可以通过镀敷形成。通过直接使用镍置换化学镀，包含镍部件的导电构件22允许省略通过常规电镀的加工来形成金属膜60。仅在导电构件上执行电镀，这能降低成本。

虽然外部电极70的材料在溅射膜中具有高质量，但是基部构件10是易碎的。因此，最好使用例如银膏的导电粘合剂，这减轻了形成外部电极70时的压力。

虽然图1中的截面视图显示了一种电子零件封装1，但是电子零件封装1是使用晶片制造并且最后通过例如切割来彼此切断而形成，而不是一个接一个地制造而成。接下来，将参考图2A至图5C来描述制造方法。

图2A至图2H是显示用于根据本发明的电子零件封装的制造步骤的图解。

图2A显示了在基部构件10上形成通孔的步骤。例如可以通过喷砂加工、激光加工、钻孔加工或者热压加工来形成该通孔。

图2B显示了在通孔上涂敷低熔点玻璃(未图示)以及将导电构件20***并焊接于此的步骤。为了防止导电构件20从该孔脱落，导电构件20形成为T形。此时，导电构件20可具有如图3A或图3B所示的状态。为了允许玻璃焊接，需要400℃到500℃的温度，至少低熔点玻璃在该温度下融化。当未使用低熔点玻璃时，需要等于或者高于基部构件10的玻璃软化点温度(大约1000℃)的温度。因此，如图3A和图3B中所示，在没有被基部构件10和低熔点玻璃80覆盖的地方产生氧化膜90，其防止导电。

图2C示出了去除导电构件20的T形头部部分、覆盖如图3A和图3B所示的T形部分的氧化膜90和低熔点玻璃80的步骤，该步骤能够通过对包括导电构件20的基部部分10进行薄薄地抛光来实现。因而，如图4中以放大视图所示出的，氧化膜90和覆盖导电构件20的低熔点玻璃被去除，并且基部构件10的顶部和底部部分能够通过导电构件21形成导电。

图2D示出了通过包括电路图案的连接部分30安装电子零件40的步骤。此时，导电构件21在电子零件40安装于其上的侧面上被连接部分30覆盖。因此，能够消除例如关于氧化膜的生长的担心，并且能够实现导电。

图2E是将加工为凹形的盖构件50与基部构件10连接的步骤。盖构件50的材料可以考虑由连接方法以及电子零件40所要求的例如真空度和成本的规格来进行选择。当电子零件40是晶体谐振器并且在将基部构件10和盖构件50进行连接后在频率上进行调节时，例如可选择玻璃构件作为盖构件50。

图2F示出了在导电构件22的表面上形成金属膜60的步骤。因为金属膜在图2E中所示的步骤中被加热，因此存在氧化膜在所选的某些连接方法中再次生长的可能性。图5A至图5C示出了图2F的放大视图。在图5A中，溅射膜61设于外部电极侧上。但是，在溅射该膜前，可进行反向溅射以去除氧化膜。因而，能够实现穿过基部构件10的导电。在图5B中，膜通过镀敷形成。通过进行化学镀，可仅在导电构件22的端面上形成镀敷膜62。在图2E中所示出的步骤中形成的氧化膜在镀敷前可进行化学清洗以完全去除。图5C是显示通过焙烧金属细颗粒来形成金属膜63的图示。在一种涂敷解决方案中，金属细颗粒通过喷墨装置而散布。因此，通过事先绘制导电构件22的位置，由焙烧金属细颗粒而得到的金属膜63可仅在导电构件22的端面上形成。在图2E中所示的步骤中形成的氧化膜在涂敷之前通过化学清洗来去除。图5B和图5C中所示的步骤不需要掩模，这比溅射的花费低。以这种方式，根据在图2F中所示的步骤中是否应用了化学清洗来选择用于形成金属膜60的方法。

图2G示出了形成外部电极70的步骤。外部电极70通过溅射或者通过打印并焙烧导电粘合剂而形成。此外，溅射膜可以形成于导电树脂上。

图2H示出了将其分离成片件的步骤。更具体地，通过切割或者激光切割进行分离，在此分离方法可根据盖构件50的材料而改变。

Claims (4)

1.一种用于电子零件封装的制造方法，包括如下步骤：

在基部构件上形成通孔；

用低熔点玻璃涂敷所述通孔，以及将导电构件***并焊接在该通孔处；

对包括从所述基部构件突出的所述导电构件的头部部分的所述基部构件进行抛光和减薄，以及去除覆盖所述导电构件的所述头部部分的绝缘层；

通过包括电路图案的连接部分将所述导电构件电连接到电子零件上；

将加工成凹形的盖构件与所述基部构件连接；

在所述导电构件的连接部分形成于其上的一侧的相对侧的表面上形成金属膜；以及

通过所述金属膜电连接所述导电构件和外部电极。

2.根据权利要求1所述的用于电子零件封装的制造方法，其特征在于，所述导电构件是铁镍合金、科瓦合金和铁镍铬合金中的任何一种，并且所述金属膜通过使用镍置换化学镀而产生。

3.根据权利要求1所述的用于电子零件封装的制造方法，其特征在于，所述金属膜通过焙烧金属细颗粒而产生。

4.根据权利要求1所述的用于电子零件封装的制造方法，其特征在于，所述绝缘层是氧化膜。