JP2007095812A - 電子部品用筐体、レーザ溶接装置、レーザ溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】確実な溶接を確保しつつ、材料に要するコストを削減することが可能な電子部品用筐体と、電子部品用筐体の溶接を行うレーザ溶接装置、及びレーザ溶接方法を提供する。
【解決手段】電子部品用筐体のリッド１０ａは、表面にニッケルメッキ層１０ａｂが形成されており、パッケージ１０ｂは、電子部品が収容される空間が形成されると共に、リッド１０ａと溶接される面に金メッキ層１０ｂｂｃが形成されている。リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの溶接は、ニッケルメッキ層１０ａｂが溶融して金メッキ層１０ｂｂｃと接合することによって行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を封止する電子部品用筐体、電子部品用筐体の溶接を行うレーザ溶接装置、及びレーザ溶接方法に関する。

従来から、水晶素子や半導体素子などの電子部品の封止において、リッド（蓋）に対してレーザビームを照射することによって、リッドとパッケージとを溶接（即ち、レーザ溶接）することが行われている。例えば、特許文献１及び２には、レーザ溶接によりリッドとパッケージとが溶接されることによって電子部品を封止する容器（以下、「電子部品用筐体」と呼ぶ。）が記載されている。

特開２００３−３４７４４３号公報 特開２００５−１６５２００号公報

しかしながら、上記した特許文献１では、パッケージのメタライズ層を２段構成にしているため、パッケージを作成する際に手間がかかる場合があった。また、特許文献２に記載された技術では、パッケージに金属材料のシールフレームをろう付けするため、材料にコストがかかってしまう場合があった。

本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、確実な溶接を確保しつつ、材料に要するコストを削減することが可能な電子部品用筐体と、電子部品用筐体の溶接を行うレーザ溶接装置、及びレーザ溶接方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、リッドとパッケージとを備え、前記リッドと前記パッケージとが溶接されることによって電子部品を封止する電子部品用筐体であって、前記リッドは、表面にニッケルメッキ層が形成されており、前記パッケージは、前記電子部品が収容される空間が形成されると共に、前記リッドと溶接される面に金メッキ層が形成されており、前記リッドの前記ニッケルメッキが溶融して前記金メッキ層と接合されることによって封止されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接装置であって、前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接方法であって、前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射工程を備えることを特徴とする。

本発明の好適な実施形態では、リッドとパッケージとを備え、前記リッドと前記パッケージとが溶接されることによって電子部品を封止する電子部品用筐体は、前記リッドは、表面にニッケルメッキ層が形成されており、前記パッケージは、前記電子部品が収容される空間が形成されると共に、前記リッドと溶接される面に金メッキ層が形成されており、前記リッドの前記ニッケルメッキが溶融して前記金メッキ層と接合されることによって封止される。

上記の電子部品用筐体は、リッドとパッケージとを備え、リッドとパッケージとが溶接されることによって電子部品を封止するために用いられる。リッドは、表面にニッケルメッキ層が形成されており、パッケージは、電子部品が収容される空間が形成されると共に、リッドと溶接される面（溶接面）に金メッキ層が形成されている。例えば、この金メッキ層は、メタライズ層上に形成されている。このようにリッドとパッケージを構成した場合、リッドとパッケージとの溶接は、ニッケルメッキ層が溶融して金メッキ層と接合することによって行われる。このように、上記の電子部品用筐体は、ろう材を別途用いないでリッドを構成し、ろう材を溶融させるのではなく、ニッケルメッキ層を溶融させることによって溶接が行われる。そのため、上記の電子部品用筐体によれば、材料の数を削減することができ、材料のコストを低減することができる。

更に好適には、前記ニッケルメッキ層は、５（μｍ）〜２０（μｍ）の厚さに形成される。これにより、ニッケルメッキ層が溶融する量が増加するため、気密封止における歩留まりが向上し（即ち溶接不良が減少する）、確実な溶接が可能となる。

本発明の他の実施形態では、リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接装置は、前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段を備える。

上記のレーザ溶接装置は、リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、電子部品用筐体が封止されるように溶接を行う。レーザビーム照射手段は、リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させてパッケージに形成された金メッキ層を接合させるために、ニッケルメッキ層に対してレーザビームを照射する。上記のレーザ溶接装置によれば、簡便に構成された電子部品用筐体に対しても、確実に溶接を行うことができる。

上記のレーザ溶接装置の他の一態様では、前記リッドと前記パッケージとが仮付けされた状態にあるワークに対して、前記ワークを封止するための溶接を行う。これにより、封止する際に生じるリッドとパッケージとの位置ずれや、リッドの溶け出しなどに因るリッドとパッケージとの浮きや、ワークを搬送する際の振動や衝撃に因るリッドとパッケージとの位置ずれなどを防止することができる。即ち、上記のレーザ溶接装置によれば、リッドとパッケージとの封止をするための溶接を適切に行うことができる。

上記のレーザ溶接装置の他の一態様では、磁石による磁力を前記リッドに対して付与することによって、前記リッドを前記パッケージに対して固定すると共に、前記ワークが載置されるトレイに対して前記リッド及び前記パッケージを固定する。これにより、リッドとパッケージとの封止をするための溶接を適切に行うことができる。

本発明の更に他の実施形態では、リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接方法は、前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射工程を備える。上記のレーザ溶接方法によっても、リッドとパッケージとの封止をするための溶接を適切に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［ワークの構成］
まず、本実施例に係るワークの構成について説明する。

図１は、本実施例に係るワーク１０の構成を示す図である。具体的には、図１（ａ）は、ワーク１０の斜視図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）中の切断線Ａ１−Ａ２に沿った断面図を示している。ワーク１０は、板状のリッド１０ａと、箱状のパッケージ１０ｂと、電子部品１０ｃと、を備える。なお、ワーク１０は、後述するレーザ溶接装置によってレーザビームが照射されることによって溶接される。

図１（ｂ）を参照すると、パッケージ１０ｂは、電子部品１０ｃが収容される空間１０ｂｘが形成されており、面１０ｂｚ（以下、この面を「溶接面」又は「シール面」とも呼ぶ。）に開口部１０ｂｙが設けられている。また、リッド１０ａは、パッケージ１０ｂの溶接面１０ｂｚ上に載置され、開口部１０ｂｙを塞ぐ蓋として機能する。このように、リッド１０ａとパッケージ１０ｂは、電子部品１０ｃを封止（気密封止）する電子部品用筐体として機能する。一方、電子部品１０ｃは、水晶素子や半導体素子などの素子や圧電体などを有している。

ここで、リッド１０ａ及びパッケージ１０ｂを構成する材料について、図２を用いて説明する。図２は、図１（ｂ）中の破線領域Ｅを拡大して示した図である。

リッド１０ａは、コバール材１０ａａの表面に、ニッケルメッキ層１０ａｂが形成されている。即ち、リッド１０ａは、コバール材１０ａａの表面にニッケルメッキして作成される。これに対して、パッケージ１０ｂは、セラミック材料１０ｂａの表面に、メタライズ層１０ｂｂが形成されている。具体的には、メタライズ層１０ｂｂは、セラミック材料１０ｂａから溶接面１０ｂｚに向かって順に、タングステン層１０ｂｂａ、ニッケルメッキ層１０ｂｂｂ、及び金メッキ層１０ｂｂｃが積層されている。即ち、パッケージ１０ｂは、セラミック材料１０ｂａの表面にタングステン層１０ｂｂａを形成し、その後ニッケルメッキして、次いで金メッキすることによって作成される。

なお、リッド１０ａをコバール材１０ａａで構成することに限定はされず、４２アロイ材やステンレス材などの金属材料で構成してもよい。また、セラミック材料１０ｂａのメタライズ層１０ｂｂにタングステン層１０ｂｂａを用いることに限定はされず、タングステン層１０ｂｂａの代わりにモリブデン層などを用いてもよい。

本実施例では、リッド１０ａに形成されたニッケルメッキ層１０ａｂを溶融させて、溶融させたニッケルメッキ層１０ａｂとパッケージ１０ｂの金メッキ層１０ｂｂｃとを接合させることによって、ワーク１０の溶接を行う。ここで、図３を用いて、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの溶接について説明する。図３も、図１（ｂ）中の破線領域Ｅを拡大して示した図である。

リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの溶接は、リッド１０ａにレーザビームＬＢを照射することによって行う。この場合、リッド１０ａにおいてパッケージ１０ｂの開口部１０ｂｙ縁辺と接する面１０ａｃの裏側に、レーザビームＬＢが照射される。これにより、符号１０ａｄで示すニッケルメッキ層１０ａｂが溶融する。

そして、このようにして溶融したニッケルメッキ層１０ａｂは、パッケージ１０ｂの金メッキ層１０ｂｂｃと接合する。これにより、リッド１０ａがパッケージ１０ｂに対して溶接される。このように、本実施例では、リッド１０ａに形成されたニッケルメッキ層１０ａｂを直接溶融させることによって、ワーク１０の溶接を行う。言い換えると、本実施例では、溶融したニッケルメッキ層１０ａｂのニッケルをろう材として用いて溶接を行う。

なお、ニッケルメッキ層１０ａｂの融点とコバール材１０ａａの融点が比較的近い値であるため、リッド１０ａにレーザビームＬＢを照射することにより、ニッケルメッキ層１０ａｂだけでなく、コバール材１０ａａも溶融する。この場合、溶融したコバール材１０ａａとパッケージ１０ｂの金メッキ層１０ｂｂｃとが接合する。

なお、好適には、リッド１０ａのニッケルメッキ層１０ａｂは、厚く形成される。例えば、ニッケルメッキ層１０ａｂを５（μｍ）〜２０（μｍ）の厚さに形成することが好ましい。このようにニッケルメッキ層１０ａｂを厚く形成することにより、ニッケルメッキ層１０ａｂが溶融する量が増加するため、気密封止における歩留まりが向上し（即ち溶接不良が減少する）、確実な溶接が可能となる。

また、ニッケルメッキ層１０ａｂのニッケルとして、無電解ニッケル或いは電解ニッケルを用いることができる。ニッケルメッキ層１０ａｂに無電解ニッケルを用いた場合には、融点が９００℃程度であるため、レーザビームのレーザパワーを低減することが可能となる。これに対して、ニッケルメッキ層１０ａｂに電解ニッケルを用いた場合には、融点が高い（１４００℃程度）が、ニッケルメッキ層１０ａｂが縁辺部分（溶接部分）に厚く形成される。そのため、前述したように、ニッケルメッキ層１０ａｂが溶融する量が増加するため、気密封止における歩留まりが向上する。

ここで、本実施例に係るワーク１０の構成と、一般的に用いられるワークの構成とを比較する。レーザビーム又は電子ビームを用いて溶接を行う場合、一般的には、ニッケルメッキしたコバール材と銀ろうとを張り合わせたクラッド材をリッドとして用いると共に、表面に金メッキ層を有するパッケージを用いる。この場合、レーザビームを照射することによってリッドの銀ろうが溶融し、これがパッケージの金メッキ層と接合することによって溶接が行われる。これに対して、本実施例では、ろう材を別途用いないでリッド１０ａを構成し、ろう材を溶融させるのではなく、ニッケルメッキ層１０ａｂを溶融させることによって溶接を行っている（即ち、溶融したニッケルメッキ層１０ａｂのニッケルをろう材として用いる）。したがって、本実施例によれば、材料の数を削減することができ、材料のコストを低減することができる。

また、抵抗シーム溶接を行う場合、一般的には、ニッケルメッキ層を有するリッド、及びニッケルメッキ層と金メッキ層とを有するコバールリングをろう付けしたパッケージ、をワークとして用いている。この場合、一対のローラ電極がリッドの対向する端に沿って転がると共に通電し、接合部に発生するジュール熱によってリッドのニッケルメッキ層が溶融し、これがコバールリングの金メッキ層と接合することによって溶接が行われる。これに対して、本実施例では、リッド１０ａに形成したニッケルメッキ層１０ａｂを溶融させ、これをパッケージ１０ｂに形成した金メッキ層１０ｂｂｃに対して接合しているため、コバールリングを用いる必要がない。更に、抵抗シーム溶接では、ワーク全体が高温となるため熱応力が残留することによってパッケージが破損してしまう場合があったが、本実施例では、レーザビームを用いてワーク１０の溶接を行うため、ワーク１０全体が高温とならないので、パッケージ１０ｂの破損を抑制することができる。

以上より、本実施例に係るワーク１０によれば、ろう材やコバールリングが不要であるため、材料の数を削減することができ、材料のコストを低減することができる。また、ワーク１０を簡便に製造することが可能となる。

［レーザ溶接装置の構成］
まず、本実施例に係るレーザ溶接装置の構成について説明する。

図４は、本実施例に係るレーザ溶接装置１００の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置１００は、主に、レーザビーム出射装置３５と、ガルバノヘッド３６と、トレイ２０を備える。レーザ溶接装置１００は、トレイ２０上に載置された複数のワーク１０に対して溶接を行う装置である。なお、図４中の白抜き矢印は、レーザビームの進行する方向を示している。

ここで、ワークが載置されたトレイ２０の状態について図５を用いて説明する。

図５は、ワーク１０が載置されたトレイ２０の状態の具体例を示す図である。具体的には、図５（ａ）はワーク１０が載置されたトレイ２０の上面を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）中の切断線Ｂ１−Ｂ２に沿った断面図を示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、複数のワーク１０は、トレイ２０に形成された複数の溝２０ｘ内に載置される。例えば、トレイ２０には、６００個程度のワーク１０が載置される。

図４に戻って、レーザ溶接装置１００について説明を行う。レーザビーム出射装置３５は、レーザビームＬＢ１を出射し、このレーザビームＬＢ１をガルバノヘッド３６に対して照射する。詳しくは、レーザビーム出射装置３５は、溶接箇所のリッド１０ａが確実に溶融し、溶接後のリッド１０ａとパッケージ１０ｂとの間に空隙が生じないように、レーザビームＬＢ１のレーザパワーを設定する。

ガルバノヘッド３６は、レーザビームＬＢ１を受光し、当該レーザビームＬＢ１を照射する位置を変更する。具体的には、ガルバノヘッド３６は、トレイ２０上のワーク１０を画像計測するカメラや、画像計測結果に基づいて照射する位置を補正する位置補正機構や、レーザビームを走査する走査機構や、レーザビームを反射するミラーや、レーザビームを集光する集光レンズなどを備える。ガルバノヘッド３６から出射されたレーザビームＬＢ２がワーク１０に対して照射されることにより、ワーク１０の溶接が行われる。このように、レーザビーム出射装置３５及びガルバノヘッド３６は、レーザ照射手段として機能する。

なお、本実施例では、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとが仮付けされた状態にあるワーク１０に対して、ワーク１０を封止するための溶接を行う。この仮付けについては、詳細は後述する。更に、本実施例では、トレイ２０の下に磁石を有するマグネットベッドが挿入されており、磁石による磁力をリッド１０ａに対して付与することによって、リッド１０ａをパッケージ１０ｂに対して固定すると共に、リッド１０ａとパッケージ１０ｂをトレイ２０に対して固定する。即ち、磁石によって上記のように固定した状態で、封止するための溶接を行う。なお、磁石を用いた固定方法については、詳細は後述する。

［仮付け溶接方法］
ここで、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの仮付けについて説明する。なお、本明細書では、「仮付け」とは、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとを完全に封止する前に行う仮の接着をいう。

本実施例では、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとが仮付けされた状態にあるワーク１０に対して、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとを完全に封止するための溶接（以下、「封止溶接」とも呼ぶ。）を行う。詳しくは、封止溶接を行う前に、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとを仮付けするための溶接（以下、「仮付け溶接」とも呼ぶ。）を行う。具体的には、仮付け溶接は、封止溶接されるリッド１０ａ上のエリアの一部分に対して溶接を行う。

仮付け溶接を行うのは、封止溶接時に生じるリッド１０ａとパッケージ１０ｂとの位置ずれや、リッド１０ａの溶け出しなどに因るリッド１０ａとパッケージ１０ｂとの浮きや、ワーク１０を搬送する際の振動や衝撃に因るリッド１０ａとパッケージ１０ｂとの位置ずれなどを防止するためである。即ち、本実施例では、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの封止溶接を適切に行うために、封止溶接前に仮付け溶接を行う。

図６を用いて、本実施例に係る仮付け溶接方法について説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ワーク１０の上面図を示している。図６（ａ）は、レーザビーム又は電子ビームによる仮付け溶接の具体例を示している。この場合、リッド１０ａの４隅の点４０にレーザビーム又は電子ビームを照射して仮付け溶接を行っている。詳しくは、リッド１０ａとパッケージ１０ｂの両方に対してレーザビーム又は電子ビームを照射することによって、仮付け溶接を行う。

図６（ｂ）は、シーム溶接などの抵抗溶接による仮付け溶接の具体例を示している。この場合、リッド１０ａの対向する２辺４１に抵抗溶接を行っている。このような２辺４１の仮付け溶接は、一対のローラ電極などによって押し付け溶接又は転がり溶接を行うことによって形成される。

一般的にビーム溶接では、上記した仮付け溶接を封止溶接前に行わずに、封止溶接を行う際に治具などを用いて、リッド１０ａとパッケージ１０ｂとの位置決めと固定や、パッケージ１０ｂへのリッド１０ａの押し付けを行っている。この場合、リッド１０ａの外周部分を治具で押さえるので、リッド１０ａの内側に封止溶接を行う必要がある。そのため、治具を用いる方法では、パッケージ１０ｂのシール幅（壁幅）が必要になり、パッケージ１０ｂの内容積が狭くなって小型のパッケージ１０ｂへの対応が困難となったり、リッド１０ａのマーキングスペースが狭くなったりする場合がある。また、治具の取付け作業なども必要である。

これに対し、本実施例では、仮付け溶接を行ったワーク１０に対して封止溶接を行うため、リッド１０ａの外周を溶接することができる（即ち、治具で押さえる部分を確保する必要がない）ため、パッケージ１０ｂのシール幅を狭くすることができる。そのため、本実施例に係る仮付け溶接を行うことにより、パッケージ１０ｂの内容積を広く確保することができ、小型のパッケージ１０ｂへの対応が容易であると共に、リッド１０ａのマーキングスペースを広く確保することができる。また、治具が不要であるため、治具の取付け作業などを行う必要がない。以上より、本実施例に係る仮付け溶接によれば、簡便な作業によって、適切に封止溶接を行うことが可能となる。

なお、仮付け溶接は上記したレーザ溶接装置１００が行ってもよいし、他の装置が仮付け溶接を行い、仮付け溶接されたワーク１０をレーザ溶接装置１００に対して供給してもよい。レーザ溶接装置１００が仮付け溶接を行う場合には、レーザ溶接装置１００は仮付け溶接を実行する仮付け溶接機構などを備える。

また、レーザビームを用いて仮付け溶接を行う場合には、レーザビームのレーザパワーを、封止溶接時に設定するレーザパワーＬＢ１よりも弱く設定することが好ましい。こうするのは、仮付け溶接を確実に行うと共に、仮付け溶接によるリッド１０ａの溶け過ぎを防止するためである。

［磁石による固定方法］
ここで、磁石を用いてリッド１０ａをパッケージ１０ｂに対して固定すると共に、ワーク１０をトレイ２０に対して固定する方法について説明する。本実施例では、封止溶接を行う際に、磁石による磁力をリッド１０ａに対して付与することによって、リッド１０ａをパッケージ１０ｂに対して固定すると共に、ワーク１０をトレイ２０に対して固定する。こうするのは、封止溶接時に、リッド１０ａがパッケージ１０ｂに対して動かなくするためと、レーザビームによってワーク１０がトレイ２０に対して動かなくするためである。なお、前述したように、封止溶接時にワーク１０は仮付け溶接された状態にあるが、本実施例では、封止溶接時におけるリッド１０ａとパッケージ１０ｂとの固定を更に確実にするため、及びワーク１０をトレイ２０に対して固定するために磁石を用いて固定を行っている。例えば、封止溶接時には仮付け部分が溶融するためリッド１０ａがパッケージ１０ｂに対して移動し易くなるが、磁石を用いて固定を行うことにより、このような移動を確実に抑制することが可能となる。また、封止溶接時に、ワーク１０がトレイ２０に対して移動することを抑制することが可能となる。

図７は、磁石による固定方法を説明するための図である。図７（ａ）は、ワーク１０、トレイ２０、マグネットベッド４６、及びステージ２３の断面図（図５（ａ）中の切断線Ｂ１−Ｂ２に対応する線分による断面図）を示している。マグネットベッド４６は、複数の磁石４５が設けられており、トレイ２０の下に配置されている。複数の磁石４５は、トレイ２０がマグネットベッド４６上に載置された状態において、リッド１０ａ及びパッケージ１０ｂに対向する位置に設けられている。また、磁石４５は矩形形状を有していると共に、磁石４５の大きさは、リッド１０ａ及びパッケージ１０ｂの大きさと概ね同一である。更に、磁石４５は、ワーク１０がトレイ２０に載置された状態において、ワーク１０の中心と磁石４５の中心が概ね一致するような位置に配置されている。

リッド１０ａは、前述したような金属材料で構成されているため、磁石４５によって白抜き矢印で示すような磁力を受ける。これに対して、パッケージ１０ｂは、セラミック材料で構成されているため磁力は受けない。したがって、リッド１０ａが磁力を受けることによって、リッド１０ａがパッケージ１０ｂに対して付勢されて、リッド１０ａはパッケージ１０ｂに対して固定されると共に、リッド１０ａとパッケージ１０ｂはトレイ２０に対して固定される。

図７（ｂ）は、図７（ａ）中の矢印Ｃ方向からマグネットベッド４６を観察した図であり、マグネットベッド４６の一例を示す図である。図７（ｂ）に示すように、磁石４５のＮ極とＳ極とが形成する軸の方向がマグネットベッド４６の水平方向に一致するように、マグネットベッド４６に磁石４５を配置している。具体的には、磁石４５のＮ極とＳ極が隣り合うように磁石４５を横方向に配置し、縦方向にも磁石４５のＮ極とＳ極が隣り合うように配置する。このように磁石４５を配置することにより、磁石４５に対向する位置（即ちワーク１０が載置される位置）に及ぼす磁力が概ね均一になるため、マグネットベッド４６にトレイ２０を載置する際に、トレイ２０上のワーク１０が磁力によって反転などしてしまうことを抑制することができる。

一般的にビーム溶接では、上記したような磁石４５による固定を行わずに、治具を用いて機械的にリッド１０ａ及びパッケージ１０ｂを押え付けて封止溶接する方法が行われている。この場合には、複雑な形状（即ちリッド１０ａとパッケージ１０ｂの形状に適合する形状）を有する治具が必要であると共に、溶接する際にはそれらの治具を組む必要がある。更に、治具を用いて固定する方法の他に、パッケージ１０ｂに搭載したリッド１０ａの表面をガラス板で押え付けて固定する方法が一般的に行われているが、この方法を用いた場合にはガラス板に付着した汚れを除去する手間が必要となる。

これに対し、本実施例では、治具やガラス板を用いる代わりに磁石４５を用いているため、手間を要せず、且つ簡便な作業によって、封止溶接時にリッド１０ａをパッケージ１０ｂに対して固定すると共に、リッド１０ａとパッケージ１０ｂをトレイ２０に対して固定することができる。また、治具を用いて固定する場合、治具で押さえていないリッド１０ａの内側にレーザビームなどを照射する必要があるため、シール幅の狭い小型のパッケージ１０ｂに対応することは困難であるが、本実施例に係る磁石４５を用いた固定方法によれば、機械的に固定を行わないため（即ちリッド１０ａ及びパッケージ１０ｂに対して直接接触しないため）、レーザビームの照射を妨げることがないので、シール幅の狭い小型のパッケージにも対応することができる。

［変形例］
本発明は、レーザビームを用いて溶接を行うことに限定はされない。他の例では、レーザビームの代わりに電子ビームを用いて溶接を行うことができる。この場合も、電子ビームをリッド１０ａに照射してリッド１０ａのニッケルメッキ層１０ａｂを溶融させ、これをパッケージ１０ｂの金メッキ層１０ｂｂｃと接合させることによって溶接を行う。

更に、本発明は、溶接を行うためにリッド１０ａのみに対してレーザビームＬＢを照射することに限定はされず、リッド１０ａとパッケージ１０ｂの両方に対してレーザビームＬＢを照射することによって溶接を行うことも可能である。この場合、パッケージ１０ｂに対してレーザビームＬＢを照射することにより、パッケージ１０ｂが加熱され、パッケージ１０ｂの熱がリッド１０ａの溶接される面１０ａｃに対して伝達される。これにより、リッド１０ａの面１０ａｃにおけるニッケルメッキ層１０ａｂが即座に溶融して、確実な溶接が可能となる。

以上のように、本実施例に係る電子部品用筐体は、リッドとパッケージとを備え、リッドとパッケージとが溶接されることによって電子部品を封止する部材であり、リッドは、表面にニッケルメッキ層が形成されており、パッケージは、電子部品が収容される空間が形成されると共に、リッドと溶接される面にメタライズ層が形成されている。これにより、上記の電子部品用筐体によれば、材料の数を削減することができ、材料のコストを低減することが可能となる。

本発明の実施例に係るワークの構成を示す図である。 ワークを形成する材料を示す図である リッドとパッケージとの溶接について説明するための図である。 本発明の実施例に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。 ワークが載置されたトレイの状態を示す図である。 仮付け溶接方法を説明するための図である。 磁石を用いた固定方法を説明するための図である。

符号の説明

１０ ワーク
１０ａ リッド
１０ａｂ ニッケルメッキ層
１０ｂ パッケージ
１０ｂｂ メタライズ層
１０ｂｂｂ ニッケルメッキ層
１０ｂｂｃ 金メッキ層
２０ トレイ
３５ レーザビーム出射装置
３６ ガルバノヘッド
１００ レーザ溶接装置
ＬＢ、ＬＢ１、ＬＢ２ レーザビーム

Claims (6)

1. リッドとパッケージとを備え、前記リッドと前記パッケージとが溶接されることによって電子部品を封止する電子部品用筐体であって、
   前記リッドは、表面にニッケルメッキ層が形成されており、
   前記パッケージは、前記電子部品が収容される空間が形成されると共に、前記リッドと溶接される面に金メッキ層が形成されており、
   前記リッドの前記ニッケルメッキが溶融して前記金メッキ層と接合されることによって封止されることを特徴とする電子部品用筐体。
2. 前記ニッケルメッキ層は、５（μｍ）〜２０（μｍ）の厚さに形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品用筐体。
3. リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接装置であって、
   前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段を備えることを特徴とするレーザ溶接装置。
4. 前記リッドと前記パッケージとが仮付けされた状態にあるワークに対して、前記ワークを封止するための溶接を行うことを特徴とする請求項３に記載のレーザ溶接装置。
5. 磁石による磁力を前記リッドに対して付与することによって、前記リッドを前記パッケージに対して固定すると共に、前記ワークが載置されるトレイに対して前記リッド及び前記パッケージを固定することを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザ溶接装置。
6. リッドとパッケージを備える電子部品用筐体に対してレーザビームを照射することによって、前記電子部品用筐体が封止されるように溶接を行うレーザ溶接方法であって、
   前記リッドに形成されたニッケルメッキ層を溶融させて、溶融したニッケルメッキ層と前記パッケージに形成された金メッキ層とを接合させるために、前記リッドのニッケルメッキ層に対して前記レーザビームを照射するレーザビーム照射工程を備えることを特徴とするレーザ溶接方法。

Images