專利名稱：壓入密封型電子部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓入密封型電子部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，電子部件例如晶體振子等為了使其動作環(huán)境穩(wěn)定并保持干凈，被密封到給定的容器內(nèi)(密閉收容)。
通過化學(xué)處理使壓制成形的密封罐的表面平滑，不需要進(jìn)行鍍敷，同時防止壓入塞子(栓)時的泄漏的技術(shù)已經(jīng)被公開(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
而且，對于作為晶體振子等的金屬罩而壓制成形的銅鎳鋅合金壓制加工品，通過氣氛退火，在表層部分使鋅(Zn)含量增加，制成光澤良好并且價格便宜的優(yōu)質(zhì)品的技術(shù)已經(jīng)公開(例如，參見專利文獻(xiàn)2)。
進(jìn)而，通過加熱處理，使在銅鎳鋅合金材料表面上實施的鍍鎳(Ni)層中的Ni再結(jié)晶化，以防止接著進(jìn)行深沖加工成為密封用的殼時鎳鍍層破裂的技術(shù)已經(jīng)公開(例如，參見專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)1 特開平9-260990號公報(第2-3頁，圖1)專利文獻(xiàn)2 特許第2586981號公報(第2頁，圖1)專利文獻(xiàn)3 特開平10-150115號公報(第2-3頁，圖1)但是，專利文獻(xiàn)1公開的發(fā)明中，在被壓入到密封罐中的塞子部的外周鍍銅，作為基底，在其上施以鍍焊錫(錫—鉛合金)，以此提高壓入的氣密性，但因在刮取鍍焊錫的同時進(jìn)行壓入密封，所以，在刮取的鍍片上殘留著內(nèi)部應(yīng)力。因此，存在產(chǎn)生由內(nèi)部應(yīng)力引起的晶須(針狀結(jié)晶)的問題。而且，即使施以熱處理(退火)緩和內(nèi)部應(yīng)力，由于鍍焊錫含有錫(Sn)，因此產(chǎn)生晶須，由于該晶須與晶體振子接觸，因此，存在特性受到損害的問題。
而且，由于鍍焊錫含有鉛(Pb)，因此，存在鍍敷的操作環(huán)境差的問題。而且，在鍍敷不含有鉛(Pb)的例如錫—銅鍍敷材料的情況下，由于含有錫，因此產(chǎn)生晶須，也存在與上述同樣的問題。
另外，專利文獻(xiàn)2或者3公開的發(fā)明存在不能使密封罐和塞子部的氣密性提高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，目的在于提供了防止晶須產(chǎn)生，并且保證密封罐和塞子部的氣密性的壓入密封型電子部件及其制造方法。
本發(fā)明的壓入密封型電子部件的特征在于具有電子部件、設(shè)置了該電子部件的塞子部和通過壓入該塞子部而被密封的罐部，上述塞子部和罐部通過不含有錫的合金層密接。這樣，由于在上述塞子部和罐部的密接部存在的合金層不含有錫，因此，不會由密接部(即合金層部)產(chǎn)生晶須。因此，由于晶須不與電子部件接觸，所以不會損害電子部件的特性。
本發(fā)明的特征在于上述塞子部和罐部由銅鎳鋅合金材料(鎳—鋅—銅合金)形成，上述合金層是銅—鋅合金。這樣，在保證上述塞子部和罐部的密接部的氣密性和水密性的同時，由于合金層不含錫，因此，不會由密接部(即該合金層部)產(chǎn)生晶須。這樣由于保持了電子部件的操作環(huán)境，并且晶須不與電子部件接觸，因此，不會損害電子部件的特性。
本發(fā)明的特征在于上述合金層是通過對在上述銅鎳鋅合金材料的表面上鍍敷的錫—銅鍍敷材料和上述銅鎳鋅合金材料的界面進(jìn)行加熱處理生成的。這樣，錫—銅鍍敷材料被致密地鍍敷在銅鎳鋅合金材料(鎳—鋅—銅合金)的表面上，因此，通過加熱處理而在與銅鎳鋅合金材料的界面生成的銅—鋅合金層是致密堅固的。而且，在撤去該合金層上部的錫—銅鍍敷材料之后，將上述塞子部壓入密封到罐部時，該合金層不會剝離，因此，剝離片不會與電子部件接觸。而且，該合金層保證了密接部的氣密性和水密性。這樣，由于保持了電子部件的動作環(huán)境，因此，不損害電子部件的特性。
本發(fā)明的特征在于上述錫—銅鍍敷材料不含鉛。這樣，可保全鍍敷操作的環(huán)境。而且，保全在殘留鍍敷界面上生成的銅—鋅合金層并撤去該合金層上部的錫—銅鍍敷材料時的環(huán)境，并且，撤去的錫—銅鍍敷材料的處理變得容易。
本發(fā)明的特征在于上述電子部件是晶體振子。這樣，可保持良好的動作環(huán)境，并且能夠得到其特性得到保證的壓入密封型晶體振子。
另外，本發(fā)明的壓入密封型電子部件的制造方法的特征在于是具有電子部件、設(shè)置了該電子部件的塞子部、和通過壓入該塞子部而被密封的罐部的壓入密封型電子部件的制造方法，具有由銅鎳鋅合金材料形成上述塞子部和罐部的工序；在該塞子部和罐部上鍍敷錫—銅鍍敷材料的鍍敷工序；通過加熱處理，在上述銅鎳鋅合金材料和錫—銅鍍敷材料的界面上形成銅—鋅合金層的工序；除去在該銅—鋅合金層上殘存的錫—銅鍍敷材料，露出銅—鋅合金層的工序；通過該露出的銅—鋅合金層密接上述塞子部和罐部，而將罐部壓入密封的工序。
這樣，由于(i)塞子部和罐部由容易成形的銅鎳鋅合金材料(鎳—鋅—銅合金)形成，(ii)在該銅鎳鋅合金材料上致密地鍍敷錫—銅鍍敷材料，(iii)通過加熱處理在錫—銅鍍敷材料和銅鎳鋅合金材料的界面上致密堅固地生成銅—鋅合金層，(iv)撤去該合金層上部的錫—銅鍍敷材料之后，(v)將上述塞子部壓入密封到罐部，因此，該合金層不含有錫(Sn)，而且，該合金層不會剝離。因此，晶須和剝離片不與電子部件接觸，而且，通過上述合金層保證了密接部的氣密性和水密性，保持電子部件的動作環(huán)境，因此，不損害電子部件的特性。
本發(fā)明的特征在于上述錫—銅鍍敷材料不含鉛。這樣，能夠保證鍍敷的操作環(huán)境。而且，保全了殘留在鍍敷界面上生成的銅—鋅合金層并撤去該合金層上部的錫—銅鍍敷材料時的環(huán)境，并且，使撤去的錫—銅鍍敷材料的處理變得容易。
本發(fā)明的特征在于上述電子部件是晶體振子。通過本發(fā)明，能夠獲得保持良好的操作環(huán)境，并以穩(wěn)定的價格制造其特性得到保證的壓入密封型晶體振子的方法。


圖1是示意性表示本發(fā)明實施方式1的壓入密封型晶體振子的截面圖。
圖2是按照工序說明本發(fā)明的實施方式2的壓入密封型晶體振子的制造方法的截面圖。
圖3是表示在本發(fā)明實施方式2的壓入密封型晶體振子的制造方法中，在鍍敷界面上形成的銅(Cu)和鋅(Zn)的XMA圖表。
圖4是表示本發(fā)明實施方式2的壓入密封型晶體振子的制造方法中的銅—鋅合金層的表面的顯微鏡照片。
具體實施例方式
下面，作為壓入密封型電子部件，以壓入密封型晶體振子為例，說明實施方式1的壓入密封型電子部件和實施方式2的壓入密封型電子部件的制造方法。電子部件并不限于晶體振子，也包括石英振子、其它電子元件、磁元件或者電池等。
實施方式1圖1是本發(fā)明實施方式1的壓入密封型晶體振子的截面示意圖。
圖1的(a)中，晶體振子10被設(shè)置在引線11上，引線11氣密并且水密地貫通并固定在塞子部20中。塞子部20由銅鎳鋅合金材料(鎳—鋅—銅合金)形成，在其外周形成有由銅—鋅合金構(gòu)成的外周合金層21。
圖1的(b)中，罐部30由銅鎳鋅合金材料形成帶底的筒狀(杯狀)，在其外面和內(nèi)面分別形成由銅—鋅合金構(gòu)成的外面合金層31和內(nèi)面合金層32。
圖1的(c)中，由于塞子部20被壓入罐部30中，因此，塞子部20的外周和罐部30的內(nèi)面通過外周合金層21和內(nèi)面合金層32氣密并且水密地密封，罐部30被密封(在本發(fā)明中稱為壓入密封)。而且，由于外周合金層21和內(nèi)面合金層32是銅—鋅合金，不含有錫(Sn)，因此，不產(chǎn)生晶須。從而，由于保證了晶體振子10的操作環(huán)境并且晶須不與晶體振子10接觸，因此，不會損害晶體振子10的特性。
實施方式2圖2是按照工序說明本發(fā)明實施方式2的壓入密封型晶體振子的制造方法的、示意性表示塞子部的外周的截面圖。另外，與圖1同樣的部分帶有相同的符號，省去一部分說明。而且，由于罐部30的外面和內(nèi)面與塞子部20的外周同樣進(jìn)行制造，因此省略其記載。
圖2的(a)中，對由銅鎳鋅合金材料(鎳—鋅—銅合金)形成的塞子部20的外周施以錫基鍍敷40(例如，錫—銅鍍敷(Sn-3％Cu鍍敷))。
在圖2的(b)中，加熱處理塞子部20。結(jié)果，在塞子部20的外周和錫基鍍敷40的界面上，形成由銅—鋅合金構(gòu)成的外周合金層21。另外，該加熱處理的條件例如是在大氣壓的氮氣(N2)氣氛中加熱到230～300℃左右。
圖2的(c)中，通過蝕刻，除去外周合金層21上(外周側(cè))的錫基鍍敷40。結(jié)果，在塞子部20的外周，露出具有凹凸表面的外周合金層21。該蝕刻例如是浸漬到95％乙醇-5％鹽酸溶液中，或者95％乙醇-5％硝酸溶液等中進(jìn)行。
通過上述工序，在塞子部20的外周上露出外周合金層21，在罐部30的內(nèi)面露出內(nèi)面合金層32，因此，如果將塞子部20壓入罐部30，可使塞子部20的外周合金層21和罐部30的內(nèi)面合金層32相互氣密并且水密地密接，使罐部30被密封。而且，外周合金層21和內(nèi)面合金層32是銅—鋅合金，不含有錫(Sn)，因此，不產(chǎn)生晶須。從而，由于維持了晶體振子10的操作環(huán)境，并且晶須不與晶體振子10接觸，因此，不會損害晶體振子10的特性(參見圖1的(c))。
圖3是表示在本發(fā)明實施方式2的壓入密封型晶體振子的制造方法中，在鍍敷界面上形成由銅—鋅合金構(gòu)成的合金層的試驗結(jié)果，是表示銅(Cu)和鋅(Zn)的XMA圖表。并且，該試驗中，在銅鎳鋅合金材料上鍍敷了錫基鍍敷材料(錫(Sn)和銅(Cu))。
在圖3中，在橫軸的0～20微米范圍內(nèi)(相當(dāng)于錫基鍍敷層的范圍)檢出鋅，認(rèn)為是銅鎳鋅合金材料中的該成分由加熱處理而擴(kuò)散的。而且，在銅鎳鋅合金材料和錫基鍍敷層的界面上檢出了鋅濃度增加的小范圍。即在該范圍內(nèi)生成了銅—鋅合金層。
圖4是表示上述試驗結(jié)果中的合金層表面的顯微鏡照片。即，可觀察到表面形成細(xì)凹凸?fàn)?看起來為粒狀)的銅—鋅合金層。
本發(fā)明可用于密封容納了晶體振子、其它電子元件和磁元件等功能部件或者電池等功能材料的壓入密封型電子部件及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種壓入密封型電子部件，其特征在于具有電子部件、設(shè)置了該電子部件的塞子部和通過壓入該塞子部而被密封的罐部，上述塞子部和罐部通過不含有錫的合金層密接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的壓入密封型電子部件，其特征在于上述塞子部和罐部由銅鎳鋅合金材料形成，上述合金層是銅-鋅合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的壓入密封型電子部件，其特征在于上述合金層是通過對在上述銅鎳鋅材料的表面上鍍敷的錫-銅鍍敷材料和上述銅鎳鋅材料的界面進(jìn)行加熱處理生成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的壓入密封型電子部件，其特征在于上述錫-銅鍍敷材料不含鉛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的任意一項記載的壓入密封型電子部件，其特征在于上述電子部件是晶體振子。
6.一種壓入密封型電子部件的制造方法，該方法是具有電子部件、設(shè)置了該電子部件的塞子部和通過壓入該塞子而被密封的罐部的壓入密封型電子部件的制造方法，其特征在于具有由銅鎳鋅合金材料形成上述塞子部和罐部的工序；在該塞子部和罐部上鍍敷錫-銅鍍敷材料的工序；通過加熱處理，在上述銅鎳鋅合金材料和錫-銅鍍敷材料的界面上形成銅-鋅合金層的工序；除去在該銅-鋅合金層上殘存的錫-銅鍍敷材料，露出銅-鋅合金層的工序；通過該露出的銅-鋅合金層密接上述塞子部和罐部，而將罐部壓入密封的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的壓入密封型電子部件的制造方法，其特征在于上述錫-銅鍍敷材料不含鉛。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7記載的壓入密封型電子部件的制造方法，其特征在于上述電子部件是晶體振子。
全文摘要
一種壓入密封型電子部件及其制造方法，所述壓入密封型電子部件的特征在于具有電子部件(10)、設(shè)置了電子部件(10)的塞子部(20)和通過壓入塞子部(20)而被密封的罐部(30)，塞子(20)和罐部(30)通過不含有錫的合金層(21、32)密接。本發(fā)明的密封型電子部件的制造方法，其特征在于具有由銅鎳鋅合金材料形成塞子部(20)和罐部(30)的工序，在其上鍍敷錫－銅鍍敷材料(40)的工序，通過加熱處理在上述銅鎳鋅合金材料和錫－銅鍍敷材料(40)的界面上形成銅－鋅合金層(21、32)的工序，除去錫－銅鍍敷材料，露出銅－鋅合金層(21、32)的工序，通過該露出的銅－鋅合金層(21、32)密接塞子部(20)和罐部(30)，進(jìn)行壓入密封的工序。根據(jù)本發(fā)明，防止產(chǎn)生晶須并且保證密封罐和塞子部的氣密性。
文檔編號H03H9/19GK1617330SQ20041009260
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者西山佳秀 申請人:精工愛普生株式會社