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JP2010114582A - Method of manufacturing electronic component - Google Patents

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JP2010114582A
JP2010114582A JP2008284419A JP2008284419A JP2010114582A JP 2010114582 A JP2010114582 A JP 2010114582A JP 2008284419 A JP2008284419 A JP 2008284419A JP 2008284419 A JP2008284419 A JP 2008284419A JP 2010114582 A JP2010114582 A JP 2010114582A
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JP
Japan
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hole
electronic component
sealing body
container
sealing
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Naoto Inose
直人 猪瀬
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】容器に形成された透孔20を介して真空引きし、当該透孔20を封止体40で封止するにあたり、封止作業が容易かつ速やかに行うことができる電子部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】ケース体11と蓋体12とで区画される水晶振動子10の収納空間16と外部雰囲気とを連通する透孔20を前記ケース体11に設ける。貫通孔41が形成された封止体40を前記透孔20へ配置させ、透孔20を塞ぐ。次に、貫通孔41を介して真空引きを行い、収納空間16を減圧する。その後、封止体40を溶解させて透孔20を塞ぐ。
【選択図】図8
A method of manufacturing an electronic component in which vacuuming is performed through a through-hole 20 formed in a container and the through-hole 20 is sealed with a sealing body 40 so that a sealing operation can be easily and quickly performed. To provide.
A through hole 20 is provided in the case body 11 to communicate a storage space 16 of a crystal resonator 10 partitioned by a case body 11 and a lid body 12 and an external atmosphere. The sealing body 40 in which the through hole 41 is formed is disposed in the through hole 20 to close the through hole 20. Next, evacuation is performed through the through hole 41 to depressurize the storage space 16. Thereafter, the sealing body 40 is dissolved to close the through holes 20.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は、電子部品の製造方法に係り、特に電子部品を気密に封止する技術に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component, and more particularly to a technique for hermetically sealing an electronic component.

電子部品本体である圧電振動子は、真空雰囲気で発振させることによって振動特性が安定するものであり、例えば空気等の振動を阻害する雰囲気では、圧電振動子の振動はその雰囲気に影響されて、その振動特性が変化してしまうおそれがある。ところで、圧電振動子をパッケージする手法には、セラミック等のケース体に圧電振動子を載置して、蓋をして封止するセラミックパッケージ法や3枚のシリコン基板すなわち蓋用のシリコン基板、素子用のシリコン基板、ベース用のシリコン基板を貼り合わせて、圧電振動子を収納して、その後ダイシングすることによって個々の圧電振動子に切り分けるCSP法(チップスケールパッケージ法)がある。   The piezoelectric vibrator that is the electronic component main body is one that stabilizes the vibration characteristics by oscillating in a vacuum atmosphere. For example, in an atmosphere that inhibits vibration such as air, the vibration of the piezoelectric vibrator is affected by the atmosphere, The vibration characteristics may change. By the way, as a method of packaging the piezoelectric vibrator, a ceramic package method in which a piezoelectric vibrator is placed on a case body such as ceramic and a lid is sealed, or three silicon substrates, that is, a silicon substrate for a lid, There is a CSP method (chip scale package method) in which a silicon substrate for an element and a silicon substrate for a base are bonded to each other, a piezoelectric vibrator is accommodated, and then diced into individual piezoelectric vibrators.

前記セラミックパッケージ法では、圧電振動子が収納される収納空間の空気を抜きながらケース体に蓋をするため、前記収納空間を高い真空状態(低い気圧状態)にすることは難しく、また前記CSP法ではシリコン基板の貼り合わせに際して、位置ずれ等の誤差を修正することが真空雰囲気では困難であることから大気中にて貼り合わせが行われるため、この手法では圧電振動子の収納空間は真空な状態とはならない。   In the ceramic package method, the case body is covered while venting the air in the storage space in which the piezoelectric vibrator is stored. Therefore, it is difficult to make the storage space in a high vacuum state (low atmospheric pressure state), and the CSP method. In this method, since it is difficult to correct errors such as misalignment in a vacuum atmosphere when bonding silicon substrates, bonding is performed in the atmosphere. It will not be.

そこで、特許文献1及び特許文献2ではベースに透孔を設けて、圧電振動子の収納空間を真空状態として、この真空状態で前記透孔に封止体を配置すると共に加熱溶解することによって気密封止を行う圧電振動子が記載されている。真空状態で透孔に封止体を配置する理由は、真空引き前に透孔に封止体を配置すると、透孔が塞がってしまうかあるいは透孔と封止体の狭い隙間より吸引を行わなければならないため、真空引きができないかあるいは長い時間を要するからである。しかし、真空状態で封止体を透孔に配置させることは容易なことではなく、手間と時間のかかる作業となり、圧電振動子の生産効率に悪影響を及ぼすことは明らかである。   Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a through hole is provided in the base, and the housing space of the piezoelectric vibrator is set in a vacuum state. In this vacuum state, a sealing body is disposed in the through hole and heated and dissolved. A piezoelectric vibrator that performs hermetic sealing is described. The reason for placing the sealing body in the through hole in a vacuum state is that if the sealing body is placed in the through hole before evacuation, the through hole is blocked or suction is performed through a narrow gap between the through hole and the sealing body. This is because vacuuming cannot be performed or a long time is required. However, it is not easy to place the sealing body in the through-hole in a vacuum state, but it is a laborious and time-consuming operation, and it is clear that the production efficiency of the piezoelectric vibrator is adversely affected.

特開2005−229340JP-A-2005-229340 特開2003−158439JP2003-158439

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、電子部品本体を収納した容器に形成された透孔を介して真空引きし、透孔を封止体で封止するにあたり、封止作業が容易かつ速やかに行うことができる電子部品の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made based on such circumstances, and is evacuated through a through hole formed in a container housing an electronic component body, and is sealed when the through hole is sealed with a sealing body. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic component that can be easily and quickly stopped.

本発明の電子部品の製造方法は、
真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納された容器に形成された透孔に、真空引き用の貫通孔が形成された封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含むことを特徴とする。
また、前記封止体には貫通孔が複数形成されていても良いし、これら複数の貫通孔は互いに直交していても良い。
The method for manufacturing an electronic component of the present invention includes:
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
A step of positioning a sealing body in which a through-hole for vacuuming is formed in a through-hole formed in a container in which an electronic component main body is stored;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the process of melt | dissolving a sealing body and sealing the said through-hole is characterized by including.
Further, a plurality of through holes may be formed in the sealing body, and the plurality of through holes may be orthogonal to each other.

また、本発明の電子部品の製造方法は、
真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納された容器に形成された角形状の透孔に、球状の封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含むことを特徴とする。
In addition, the method of manufacturing the electronic component of the present invention includes
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
A step of positioning a spherical sealing body in a square-shaped through hole formed in a container in which an electronic component main body is stored;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the process of melt | dissolving a sealing body and sealing the said through-hole is characterized by including.

また前記透孔は、外側よりも奥側の孔が小さくなっていても良く、また、前記封止体を前記透孔に位置させたときに、両者の間に30μm以上の隙間が形成されるように両者の形状が設定されていることとしても良い。   Further, the through hole may have a hole on the back side smaller than the outside, and when the sealing body is positioned in the through hole, a gap of 30 μm or more is formed between them. In this way, both shapes may be set.

また、本発明の電子部品の製造方法は、
真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納され、外面から奥側に向かう程孔が小さくなっている透孔が形成された容器の当該透孔に、封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含み、
前記封止体の横断面及び透孔の横断面の一方が円形で他方が角形であることを特徴とする。
また、前記容器の透孔には前記封止体となじみのよい封止補助層が形成されていても良い。
In addition, the method of manufacturing the electronic component of the present invention includes
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
A step of positioning the sealing body in the through hole of the container in which the electronic component main body is housed and the through hole in which the hole becomes smaller toward the back side from the outer surface is formed;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the step of dissolving the sealing body and sealing the through hole,
One of the cross section of the sealing body and the cross section of the through hole is circular and the other is square.
In addition, a sealing auxiliary layer that is compatible with the sealing body may be formed in the through hole of the container.

本発明は、電子部品本体を収納した容器に形成された透孔を介して真空引きし、透孔を封止体で封止するにあたり、封止体に貫通孔を開けているため、封止体を透孔に位置させたまま当該貫通孔を介して容器内を速やかに真空引きできる。他の発明は、容器の透孔を角形状とし、封止体を球状としているため、封止体を透孔に位置させたまま両者の隙間を介して容器内を速やかに真空引きできる。更に他の発明は、奥側に向かう程孔が小さくなるように透孔を形成すると共に封止体の横断面及び透孔の横断面の一方を円形とし他方を角形としているため、封止体が透孔を通り抜けることなく透孔内に位置し、この状態で両者の間に隙間が形成されるので、この隙間を介して容器内を速やかに真空引きできる。従っていずれの発明においても、封止体のハンドリングを真空引きの前に例えば真空容器の外で行うことができるので、封止体のハンドリングが容易になる。   The present invention is evacuated through a through-hole formed in a container containing an electronic component main body, and when the through-hole is sealed with a sealing body, a through-hole is formed in the sealing body. The inside of the container can be quickly evacuated through the through hole while the body is positioned in the through hole. In another invention, since the container has a rectangular through-hole and the sealing body is spherical, the inside of the container can be quickly evacuated through the gap between the two while the sealing body is positioned in the through-hole. In yet another invention, the through hole is formed so that the hole becomes smaller toward the back side, and one of the cross section of the sealing body and the cross section of the through hole is circular and the other is square. Is positioned in the through-hole without passing through the through-hole, and a gap is formed between the two in this state, so that the inside of the container can be quickly evacuated through the gap. Accordingly, in any of the inventions, since the handling of the sealing body can be performed outside the vacuum container before evacuation, the handling of the sealing body is facilitated.

本発明に係る電子部品の製造方法の一実施形態を説明する。先ず電子部品の製造段階の途中である構造体について説明する。図1(a)中の10は、電子部品本体である圧電振動子例えば水晶振動子であり、11及び12は夫々水晶振動子10を収納する容器を成すケース体と蓋体である。前記ケース体11は例えばセラミック材料から構成されており、その内部に前記水晶振動子10を載置することが可能である。前記ケース体の底面13には一対の内部電極14a、14bが形成されており、これら内部電極14a、14bは図示しないケース体11内部の配線を介してケース体11の下部に設けられた外部電極15に接続されている。   An embodiment of a method for manufacturing an electronic component according to the present invention will be described. First, a structure that is in the process of manufacturing an electronic component will be described. In FIG. 1A, reference numeral 10 denotes a piezoelectric vibrator, for example, a crystal vibrator, which is an electronic component main body, and reference numerals 11 and 12 denote a case body and a lid body that form containers for housing the crystal vibrator 10 respectively. The case body 11 is made of, for example, a ceramic material, and the crystal resonator 10 can be placed inside the case body 11. A pair of internal electrodes 14a and 14b are formed on the bottom surface 13 of the case body, and these internal electrodes 14a and 14b are external electrodes provided at the lower part of the case body 11 via wiring inside the case body 11 (not shown). 15 is connected.

また、ケース体11の底面13における4隅の一角には図1及び図2に示すようにエッチングによって透孔20が形成されている。この透孔20はケース体11の底面13の中央部に設けても良く、また1箇所だけでなく複数箇所に設けても良い。前記透孔20の縦断面形状は図1(a)に示すように、ケース体11の外面側から内面側へ向かって孔径が狭くなるように形成されている。そして、透孔20の横断面形状は水晶の特性上角形例えば図1(b)では6角形であるが、プレス加工等による物理的な力によって円形な形状とすることも可能である。また、透孔20の表面には金属層21が形成されており、この金属層21としては例えば金スズ合金(AuSn)、金ゲルマニウム合金(AuGe)、金シリコン合金(AuSi)等が用いられる。この金属層21は封止補助層をなすものであり、後述する封止体が溶解したときに当該封止体となじみやすい材料が用いられる。なお、金属層21と封止体にはケース体11よりも融点の低い金属が用いられる。前記透孔20は、これに封止体を配置して、これら透孔20及び封止体を介して水晶振動子10の収納空間を真空雰囲気にする役割を有している。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, through holes 20 are formed at one corner of the bottom surface 13 of the case body 11 by etching. The through hole 20 may be provided at the center of the bottom surface 13 of the case body 11 or may be provided at a plurality of locations as well as at one location. As shown in FIG. 1A, the longitudinal cross-sectional shape of the through hole 20 is formed so that the hole diameter becomes narrower from the outer surface side to the inner surface side of the case body 11. The cross-sectional shape of the through hole 20 is a square shape due to the characteristics of quartz, for example, a hexagonal shape in FIG. 1B, but it can also be formed into a circular shape by a physical force by press working or the like. In addition, a metal layer 21 is formed on the surface of the through hole 20, and for example, a gold tin alloy (AuSn), a gold germanium alloy (AuGe), a gold silicon alloy (AuSi), or the like is used as the metal layer 21. The metal layer 21 forms a sealing auxiliary layer, and a material that is easily compatible with the sealing body when the sealing body described later is dissolved is used. A metal having a melting point lower than that of the case body 11 is used for the metal layer 21 and the sealing body. The through-hole 20 has a role of disposing a sealing body in the through-hole 20 and making the storage space of the crystal unit 10 a vacuum atmosphere through the through-hole 20 and the sealing body.

前記容器の一部を成す蓋体12は、ケース体11の側壁上面部と例えば溶接材からなるシール材を介してシーム溶接することでケース体11に固着されている。そして、蓋体12の底面とケース体11の内側面及び底面とで区画される空間が水晶振動子10の収納空間16として形成される。   The lid body 12 constituting a part of the container is fixed to the case body 11 by seam welding to the upper surface of the side wall of the case body 11 via a sealing material made of, for example, a welding material. A space defined by the bottom surface of the lid 12 and the inner surface and the bottom surface of the case body 11 is formed as a storage space 16 for the crystal resonator 10.

前記水晶振動子10は水晶片30の両面に励振電極31a、31bが形成されており、図1(b)に示すようにこれら励振電極31a、31bは水晶片30の側面を介して表面と裏面に跨って形成された引き出し電極32a、32bに接続されている。また、これら引き出し電極32a、32bは導電性接着材33を介して前記内部電極14a、14bに電気的に接続されていることから、水晶振動子10は底面13に固着された状態で保持されて、前記収納空間16に収納されていることになる。なお、本実施形態で用いられる水晶振動子10には、一対の振動腕を備えた音叉型水晶振動子を使用しても良い。   In the crystal unit 10, excitation electrodes 31a and 31b are formed on both surfaces of a crystal piece 30, and the excitation electrodes 31a and 31b are provided on the front and back surfaces through the side surfaces of the crystal piece 30 as shown in FIG. Are connected to lead electrodes 32a and 32b formed across the gate. Since the lead electrodes 32a and 32b are electrically connected to the internal electrodes 14a and 14b via the conductive adhesive 33, the crystal resonator 10 is held in a state of being fixed to the bottom surface 13. In other words, it is stored in the storage space 16. Note that a tuning fork type crystal resonator having a pair of vibrating arms may be used as the crystal resonator 10 used in the present embodiment.

次に、図3を用いて封止体40を説明する。この封止体40は加熱溶解されることによって前記金属層21と一体となって透孔20を塞いで収納空間16を封止する役割を持つものである。図3(a)に示すように封止体40は例えば真球であり、その大きさは前記透孔20に球体の半分程度が入り込むサイズに設定されている。また、当該真球の封止体40には収納空間16を真空引きするときに空気の抜き穴となる真空引き用の貫通孔41が径方向に開いている。ここで透孔20が外面から奥側に向かう程窄んでいるので貫通孔41が1個あれば封止体40の向きにかかわらず収納空間16と外部雰囲気とを確実に連通することができるが、貫通孔41を複数設ければ真空引きの開口部分の面積を大きくできるので好ましい。   Next, the sealing body 40 is demonstrated using FIG. The sealing body 40 has a role of sealing the storage space 16 by being melted by heating and closing the through hole 20 together with the metal layer 21. As shown in FIG. 3A, the sealing body 40 is, for example, a true sphere, and the size thereof is set to a size that allows about half of the sphere to enter the through hole 20. Further, the true spherical sealing body 40 has a through-hole 41 for evacuation, which serves as an air vent when the housing space 16 is evacuated, in the radial direction. Here, since the through hole 20 is narrowed toward the back side from the outer surface, if there is one through hole 41, the storage space 16 and the external atmosphere can be reliably communicated regardless of the orientation of the sealing body 40. It is preferable to provide a plurality of through-holes 41 because the area of the vacuum opening can be increased.

そして、複数の貫通孔41を図3(b)に示すように互いに直交するようにかつ各々封止体40の中心部を通るようにすれば、例えば透孔20の形状が予定としている形状から外れて封止体40の貫通孔41が透孔20のかなり近くなり、そのために開口面積が小さくなったとしても他の貫通孔41により開口面積を稼げることから好ましいといえる。前記封止体40としては例えば金スズ合金(AuSn)、金ゲルマニウム合金(AuGe)、金シリコン合金(AuSi)等が用いられる。これらの質量比はAuSnについては、Snの重量が例えば全体の20±0.5%の範囲であり、AuGeについては、Geの重量が例えば全体の12.5±0.5%の範囲であり、AuSiについては、Siの重量が例えば全体の3.15±0.5%の範囲である。   If the plurality of through holes 41 are orthogonal to each other as shown in FIG. 3B and pass through the central portion of the sealing body 40, for example, the shape of the through-hole 20 is changed from the planned shape. It can be said that the through-hole 41 of the sealing body 40 is considerably close to the through-hole 20 and thus the opening area can be reduced by the other through-holes 41 even if the opening area is reduced. As the sealing body 40, for example, a gold tin alloy (AuSn), a gold germanium alloy (AuGe), a gold silicon alloy (AuSi), or the like is used. As for these mass ratios, for AuSn, the weight of Sn is, for example, in the range of 20 ± 0.5%, and for AuGe, the weight of Ge is, for example, in the range of 12.5 ± 0.5%. For AuSi, the weight of Si is, for example, in the range of 3.15 ± 0.5% of the whole.

次に、図4を用いて真空加熱装置50を説明する。この真空加熱装置50は、収納空間16を真空雰囲気とし、封止体40を加熱溶解することによって水晶振動子10を容器に封止するためのものである。図4中51は基台であり、この基台51の下方には昇降機構52が設けられており、これによって基台51は昇降することが可能である。また、基台51上には断熱材53を介して載置ステージ54が設けられており、その上にはケース体11を複数個配列して載せることが可能である。そして、当該載置ステージ54を囲んでガラス製のチャンバー55が設けられており、このチャンバー55の内壁と基台51とで区画される内部空間56は気密に密閉される。前記チャンバー51の側壁には排気管57が接続されており、この排気管57は前記内部空間56の空気を吸引することができる。また、前記チャンバー55の上方にはヒータ58が設けられており、前記内部空間56を加熱することができる。さらに、このヒータ58の熱が外部へ逃げないように断熱ケース59がチャンバー55とヒータ58を取り囲んで設けられている。   Next, the vacuum heating apparatus 50 will be described with reference to FIG. The vacuum heating device 50 is for sealing the crystal unit 10 in a container by making the storage space 16 into a vacuum atmosphere and heating and melting the sealing body 40. In FIG. 4, reference numeral 51 denotes a base, and an elevating mechanism 52 is provided below the base 51 so that the base 51 can be raised and lowered. Further, a mounting stage 54 is provided on the base 51 via a heat insulating material 53, and a plurality of case bodies 11 can be arranged and mounted thereon. A glass chamber 55 is provided so as to surround the mounting stage 54, and an internal space 56 defined by the inner wall of the chamber 55 and the base 51 is hermetically sealed. An exhaust pipe 57 is connected to the side wall of the chamber 51, and the exhaust pipe 57 can suck air in the internal space 56. A heater 58 is provided above the chamber 55 to heat the internal space 56. Further, a heat insulating case 59 is provided surrounding the chamber 55 and the heater 58 so that the heat of the heater 58 does not escape to the outside.

次に、電子部品の製造方法を説明する。図5に示すように、先ずケース体11を用意して、このケース体11の底面13に透孔20をエッチングにより形成する。次に、この透孔20に金属層21を形成する。当該金属層21の形成方法は、例えばスパッタ装置を用いて金属膜を形成して、次にフォトリソグラフィーでパターニングし、不要な部分をウエットエッチングで除去する。続いて、図6(a)、(b)に示すように電極14a、14bに導電性接着材33を塗布して、これに水晶振動子10の引き出し電極32a、32bを配置して、導電性接着材33を硬化させることによって水晶振動子10をケース体11に固着させる。次に、図7に示すようにケース体11の側壁上面に例えばロウ材を塗布して、このロウ材を溶解して固着させることによって、蓋体12をケース体11に結合させる。これによって、水晶振動子10は収納空間16に収納されることになる。   Next, an electronic component manufacturing method will be described. As shown in FIG. 5, first, a case body 11 is prepared, and through holes 20 are formed in the bottom surface 13 of the case body 11 by etching. Next, a metal layer 21 is formed in the through hole 20. The metal layer 21 is formed by forming a metal film using, for example, a sputtering apparatus, patterning by photolithography, and removing unnecessary portions by wet etching. Subsequently, as shown in FIGS. 6A and 6B, the conductive adhesive 33 is applied to the electrodes 14a and 14b, and the lead-out electrodes 32a and 32b of the crystal unit 10 are disposed on the conductive adhesive 33 so as to be conductive. The crystal unit 10 is fixed to the case body 11 by curing the adhesive 33. Next, as shown in FIG. 7, for example, a brazing material is applied to the upper surface of the side wall of the case body 11, and the brazing material is melted and fixed to bond the lid body 12 to the case body 11. As a result, the crystal unit 10 is stored in the storage space 16.

続いて、ケース体11を透孔20の形成された側が上を向くように反転させ、封止体40を透孔20を覆うように位置させる。即ち、封止体40を透孔20内に落とし込む。封止体40をハンドリングする工程は、真空吸着もしくは、振込みボール搭載機を用いて行われる。従来真空中でハンドリングが行われていたため、真空状態を形成するのに時間がかかり、また問題が生じた場合には大気状態に戻す必要があるため手間がかかっていた。しかし、封止体40のハンドリングを大気中で行うために、その作業が容易であると共に封止体40と透孔20との位置がずれた場合に容易に修正を行うことができる。次に、例えば図示しない搬送手段によってケース体11を真空加熱装置50の載置ステージ54に載置させて、昇降機構52が基台51を上昇させることによって、当該基台51とチャンバー55とが接続されて、前記内部空間56が気密に密閉される。その後、排気管57を介して、当該内部空間56の雰囲気を真空状態としてゆく、これに伴って図8(a)に示すように水晶振動子10の収納空間16の空気が封止体40の貫通孔41及び封止体40と透孔20との隙間42より外部へ吸い出されていき、当該収納空間16の雰囲気は減圧される(真空となる)。   Subsequently, the case body 11 is inverted so that the side on which the through hole 20 is formed faces upward, and the sealing body 40 is positioned so as to cover the through hole 20. That is, the sealing body 40 is dropped into the through hole 20. The process of handling the sealing body 40 is performed using vacuum suction or a transfer ball mounting machine. Conventionally, since handling was performed in a vacuum, it took time to form a vacuum state, and when a problem occurred, it was necessary to return to the atmospheric state, which was troublesome. However, since the handling of the sealing body 40 is performed in the atmosphere, the operation is easy and correction can be easily performed when the positions of the sealing body 40 and the through hole 20 are shifted. Next, for example, the case body 11 is placed on the placement stage 54 of the vacuum heating device 50 by a conveying means (not shown), and the elevating mechanism 52 raises the base 51, so that the base 51 and the chamber 55 are brought together. Connected, the internal space 56 is hermetically sealed. Thereafter, the atmosphere of the internal space 56 is evacuated through the exhaust pipe 57, and as a result, the air in the storage space 16 of the crystal unit 10 is transferred to the sealing body 40 as shown in FIG. The air is sucked outside through the through hole 41 and the gap 42 between the sealing body 40 and the through hole 20, and the atmosphere of the storage space 16 is depressurized (becomes a vacuum).

次に、収納空間16の雰囲気を真空に保った状態で、前記ヒータ58によってケース体11を封止体40の融点かあるいはそれより少し高めの温度に加熱すると図8(b)に示すように封止体40及び金属層21が溶解し、溶解した金属により透孔20が塞がれる。その後、ヒータ58の加熱を停止して、内部空間56を冷却することによって図8(c)に示すよう水晶振動子10の配置雰囲気が真空にされた気密な電子部品が得られる。   Next, when the case body 11 is heated to the melting point of the sealing body 40 or a temperature slightly higher than the melting point of the sealing body 40 by the heater 58 in a state where the atmosphere of the storage space 16 is kept in vacuum, as shown in FIG. The sealing body 40 and the metal layer 21 are dissolved, and the through hole 20 is closed by the dissolved metal. Thereafter, the heating of the heater 58 is stopped and the internal space 56 is cooled to obtain an airtight electronic component in which the arrangement atmosphere of the crystal unit 10 is evacuated as shown in FIG.

上述の実施形態によれば、水晶振動子10を収容したケース体11に形成された透孔20を介して真空引きし、透孔20を封止体40で封止するにあたり、封止体40に貫通孔41が開いているため、封止体40を透孔20に位置させたまま当該貫通孔41を介して収納空間16を速やかに真空引きできる。従って、封止体40のハンドリングを真空引きの前に例えば真空容器の外で行うことができるので、封止体40のハンドリングが容易になる。   According to the above-described embodiment, when the vacuum hole is formed through the through-hole 20 formed in the case body 11 that accommodates the crystal resonator 10 and the through-hole 20 is sealed with the sealing body 40, the sealing body 40 is used. Since the through hole 41 is open, the storage space 16 can be quickly evacuated through the through hole 41 while the sealing body 40 is positioned in the through hole 20. Therefore, since the handling of the sealing body 40 can be performed outside the vacuum container, for example, before evacuation, the handling of the sealing body 40 is facilitated.

また、他の実施の形態としては以下に述べる構成としても良い。なお、上述の実施形態と相違する点を中心に説明する。この実施の形態に係る水晶振動子10は図9に示すように素子用のウエハ61と、蓋体を成す蓋用のウエハ62と、ベース体用のウエハ63の3枚を用いて作製される。前記素子用のウエハ61及びベース体用のウエハ63には、夫々点線によって水晶振動子10の形成領域64とベース体の形成領域65が示されている。図10(a)に示すように、素子用のウエハ61には、励振電極31a、31b及び引き出し電極32a、32bが形成されて、水晶振動子10を取り囲む枠部66が形成される。この枠部66は蓋体12とベース体67に接合するための部位となるものである。前記ベース体用のウエハ63には、エッチング等によって凹部68が形成されると共に電極14a、14bが形成される。   Further, as another embodiment, a configuration described below may be adopted. The description will focus on the differences from the above-described embodiment. As shown in FIG. 9, the crystal resonator 10 according to this embodiment is manufactured by using three wafers: a device wafer 61, a lid wafer 62 forming a lid, and a base wafer 63. . In the element wafer 61 and the base body wafer 63, a crystal resonator 10 forming area 64 and a base body forming area 65 are indicated by dotted lines, respectively. As shown in FIG. 10A, excitation electrodes 31 a and 31 b and extraction electrodes 32 a and 32 b are formed on the element wafer 61, and a frame portion 66 surrounding the crystal resonator 10 is formed. The frame portion 66 serves as a portion for joining the lid body 12 and the base body 67. In the base body wafer 63, a recess 68 is formed by etching or the like, and electrodes 14a and 14b are formed.

次に、ベース体用のウエハ63の表面に半田を蒸着させて、ベース体用のウエハ63の表面に素子用のウエハ61を貼り合わせ、前記半田を加熱溶解させることによって、ベース用のウエハ63に素子用のウエハ61を結合させる。すなわち、水晶振動子10の枠部66とベース体67の凹部68の側壁上面部が接合されることになる。続いて、素子用のウエハ61の表面に半田を蒸着させて、素子用のウエハ61の表面に蓋用のウエハ62を貼り合わせて、半田を加熱溶解させることによって、素子用のウエハ61に蓋用のウエハ62を貼り合わせる。その後に、ダイシングソーを用いて水晶振動子10を1個ずつ切り分けることによって、水晶振動子10がパッケージされる。   Next, solder is vapor-deposited on the surface of the base body wafer 63, the element wafer 61 is bonded to the surface of the base body wafer 63, and the solder is heated and dissolved, whereby the base wafer 63. A device wafer 61 is bonded to the device. That is, the frame 66 of the crystal unit 10 and the upper surface of the side wall of the recess 68 of the base body 67 are joined. Subsequently, solder is vapor-deposited on the surface of the element wafer 61, the lid wafer 62 is bonded to the surface of the element wafer 61, and the solder is heated and dissolved, whereby the element wafer 61 is covered. A wafer 62 is bonded together. Thereafter, the crystal resonator 10 is packaged by cutting the crystal resonators 10 one by one using a dicing saw.

上記の工程は、真空中で行うとウエハ間の位置合わせが困難になるという理由から大気中で行われるため、水晶振動子10の収納空間16は真空雰囲気とはならない。そこで、図10(b)に示すように、ベース体67の底部に透孔20及び金属層21を形成して、当該透孔20へ封止体40を配置して封止を行うことによって、先の実施形態と同様に水晶振動子10を真空雰囲気に置く状態を作り出すことができる。   Since the above process is performed in the atmosphere because the alignment between the wafers becomes difficult when performed in a vacuum, the storage space 16 of the crystal unit 10 does not become a vacuum atmosphere. Therefore, as shown in FIG. 10B, by forming the through hole 20 and the metal layer 21 at the bottom of the base body 67 and arranging the sealing body 40 in the through hole 20 to perform sealing, As in the previous embodiment, it is possible to create a state in which the crystal unit 10 is placed in a vacuum atmosphere.

また、他の実施の形態としては、貫通孔41を有さない球状の封止体40を用いる例を挙げることができる。図11(a)に示すようにケース体11には角形状例えば6角形の透孔20が形成されており、この透孔20の孔径は深さ方向に一定の大きさであり、既述の例のように縮径していない。また、透孔20の表面には金属層21が形成されている。図11(b)に示すように、透孔20を塞ぐように球状の封止体40を位置させると、封止体40と透孔20とは球と6角形の関係であることから、図11(c)に示すように両者の間に隙間42が形成される。そして、隙間42を介して真空引きして水晶振動子10を気密に封止することが可能である。   Further, as another embodiment, an example using a spherical sealing body 40 that does not have the through hole 41 can be given. As shown in FIG. 11 (a), the case body 11 is formed with a square-shaped, for example, hexagonal through-hole 20, and the diameter of the through-hole 20 is constant in the depth direction. The diameter is not reduced as in the example. A metal layer 21 is formed on the surface of the through hole 20. As shown in FIG. 11 (b), when the spherical sealing body 40 is positioned so as to close the through-hole 20, the sealing body 40 and the through-hole 20 are in a sphere-hexagonal relationship. As shown in FIG. 11 (c), a gap 42 is formed between them. Then, the crystal unit 10 can be hermetically sealed by vacuuming through the gap 42.

また、図12に示すように、6角形の透孔20をケース体11の外側から内側へ向けて、その孔径が狭くなるように形成する構成においては、球状の封止体40と透孔20との間には隙間42が形成されることとなる。また、封止体40と透孔20との間に30μm以上の隙間42が形成されるように、当該封止体40及び透孔20の形状が設定されていることが好ましい。このように透孔20を窄んだ形状とする場合には、封止体40の横断面及び透孔20の横断面の一方が円形で他方が角形であるように封止体40及び透孔20を構成すればよい。従って例えば、図13に示すように封止体40に横断面が四角形となる立方体を用いて、透孔20には横断面が円形となるように丸型としている。この場合にも、前記封止体40を透孔20に位置させたときに、両者の間に隙間42が形成されるので容器を真空雰囲気においた状態で容器を気密に封止することができる。なお、本発明では封止用補助層(既述の例の金属層21)は必ずしも必要なものではなく、容器の材質と封止体40との組み合わせによっては、封止用補助層がなくても封止した後で溶解した封止体が容器に十分に密着する。   In addition, as shown in FIG. 12, in the configuration in which the hexagonal through hole 20 is formed so that the hole diameter becomes narrower from the outside to the inside of the case body 11, the spherical sealing body 40 and the through hole 20 are formed. A gap 42 is formed between the two. Moreover, it is preferable that the shape of the sealing body 40 and the through hole 20 is set so that a gap 42 of 30 μm or more is formed between the sealing body 40 and the through hole 20. When the shape of the through hole 20 is narrowed as described above, the sealing body 40 and the through hole are formed so that one of the cross section of the sealing body 40 and the cross section of the through hole 20 is circular and the other is square. 20 may be configured. Therefore, for example, as shown in FIG. 13, a cube having a quadrangular cross section is used for the sealing body 40, and the through hole 20 has a round shape so that the cross section is circular. Also in this case, when the sealing body 40 is positioned in the through-hole 20, a gap 42 is formed between them, so that the container can be hermetically sealed in a state where the container is in a vacuum atmosphere. . In the present invention, the auxiliary sealing layer (the metal layer 21 in the above-described example) is not necessarily required. Depending on the combination of the material of the container and the sealing body 40, there is no auxiliary sealing layer. In addition, the sealed body that has been dissolved after sealing sufficiently adheres to the container.

本発明の実施形態に係る水晶振動子の縦断面図及び横断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view and transverse cross-sectional view of the crystal resonator which concern on embodiment of this invention. 前記水晶振動子を収納する容器に形成された透孔の拡大図である。It is an enlarged view of the through-hole formed in the container which accommodates the said crystal oscillator. 前記透孔に配置された封止体を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the sealing body arrange | positioned at the said through-hole. 前記水晶振動子を真空引きして、加熱する真空加熱装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vacuum heating apparatus which evacuates and heats the said quartz oscillator. 前記容器に透孔を設ける様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed a mode that a through-hole was provided in the said container. 前記水晶振動子を収納する様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed a mode that the said crystal oscillator was accommodated. 前記水晶振動子を収納した時の様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the mode when the said crystal oscillator was accommodated. 前記水晶振動子を封止する様子を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically a mode that the said crystal oscillator was sealed. 本発明の他の実施形態における水晶振動子の収納方法を説明する図である。It is a figure explaining the accommodation method of the crystal oscillator in other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態における水晶振動子の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the crystal oscillator in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における透孔及び封止体を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the through-hole and sealing body in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における透孔及び封止体を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the through-hole and sealing body in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における透孔及び封止体を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the through-hole and sealing body in other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 水晶振動子
11 ケース体
12 蓋体
16 収納空間
20 透孔
21 金属層
40 封止体
41 貫通孔
42 隙間
50 真空加熱装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal oscillator 11 Case body 12 Cover body 16 Storage space 20 Through-hole 21 Metal layer 40 Sealing body 41 Through-hole 42 Gap 50 Vacuum heating apparatus

Claims (8)

真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納された容器に形成された透孔に、真空引き用の貫通孔が形成された封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
A step of positioning a sealing body in which a through-hole for vacuuming is formed in a through-hole formed in a container in which an electronic component main body is stored;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the process of melt | dissolving a sealing body and sealing the said through-hole is included, The manufacturing method of the electronic component characterized by the above-mentioned.
前記封止体には貫通孔が複数形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。   The method for manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein a plurality of through holes are formed in the sealing body. 複数の貫通孔は互いに直交していることを特徴とする請求項2に記載の電子部品の製造方法。   The method for manufacturing an electronic component according to claim 2, wherein the plurality of through holes are orthogonal to each other. 真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納された容器に形成された角形状の透孔に、球状の封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
A step of positioning a spherical sealing body in a square-shaped through hole formed in a container in which an electronic component main body is stored;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the process of melt | dissolving a sealing body and sealing the said through-hole is included, The manufacturing method of the electronic component characterized by the above-mentioned.
前記透孔は、外側よりも奥側の孔が小さくなっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。   5. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the through hole has a smaller hole on the back side than the outside. 前記封止体を前記透孔に位置させたときに、両者の間に30μm以上の隙間が形成されるように両者の形状が設定されていることを特徴とする請求項4に記載の電子部品の製造方法。   5. The electronic component according to claim 4, wherein when the sealing body is positioned in the through hole, both shapes are set so that a gap of 30 μm or more is formed therebetween. Manufacturing method. 真空引きされた気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
電子部品本体が収納され、外面から奥側に向かう程孔が小さくなっている透孔が形成された容器の当該透孔に、封止体を位置させる工程と、
次いで前記容器の置かれている雰囲気を真空雰囲気にして前記容器内を真空排気する工程と、
その後、封止体を溶解させて前記透孔を封止する工程と、を含み、
前記封止体の横断面及び透孔の横断面の一方が円形で他方が角形であることを特徴とする電子部品の製造方法。
In a method of manufacturing an electronic component in which an electronic component main body is provided in a vacuum-tight airtight container,
The step of positioning the sealing body in the through hole of the container in which the electronic component main body is housed and the through hole in which the hole becomes smaller toward the back side from the outer surface is formed;
Next, a process of evacuating the inside of the container by setting the atmosphere in which the container is placed to a vacuum atmosphere,
Then, the step of dissolving the sealing body and sealing the through hole,
One of the cross section of the said sealing body and the cross section of a through-hole is circular, and the other is a square, The manufacturing method of the electronic component characterized by the above-mentioned.
前記容器の透孔には前記封止体となじみのよい封止補助層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。   The method for manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein a sealing auxiliary layer that is compatible with the sealing body is formed in the through hole of the container.
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JP2018004660A (en) * 2017-09-29 2018-01-11 セイコーエプソン株式会社 Electronic device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
KR101832148B1 (en) * 2016-01-27 2018-02-26 (주)파트론 Mounting structure of sealing package and mounting method of sealing package

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