真空密封封裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種真空密封封裝，具有將第一主體部和第二主體部經(jīng)由中空部接合而成的封裝主體部、以及設(shè)置在中空部?jī)?nèi)的吸氣劑材料和電子器件，在經(jīng)由連通中空部的內(nèi)部和外部的貫通孔將中空部抽成真空的狀態(tài)下，用密封部件密封封裝主體部，其中，吸氣劑材料以及電子器件與第一導(dǎo)體焊盤以及第二導(dǎo)體焊盤連接，第一導(dǎo)體焊盤經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料與第三導(dǎo)體焊盤連接，第二導(dǎo)體焊盤與形成在配線基板上的第四導(dǎo)體焊盤電連接。
【專利說明】真空密封封裝
[0001]本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2010年I月27日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2010/000451、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01080008210.5、發(fā)明名稱為“真空密封封裝、具有真空密封封裝的印刷電路基板、電子儀器以及真空密封封裝的制造方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及將電子器件真空密封的真空密封封裝及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]最近，在真空密封了紅外線傳感器、陀螺儀傳感器(角速度傳感器)、溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等電子器件的封裝或裝置中要求小型、高性能化、低成本化。其中，在安裝有用于夜間的安全用監(jiān)視攝像頭、計(jì)算并顯示溫度分布的熱紅外圖像儀(thermography)等的紅外線傳感器(紅外線受光元件)的封裝或裝置中，要求內(nèi)部被高真空密封。
[0004]通常，作為紅外線受光元件有量子型和熱型。其中，雖然熱型與量子型相比其跟蹤性差，但是熱型是一種檢測(cè)相對(duì)熱量的方式，因此，可以為非冷卻方式，可以使其結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。因此，通過熱型，能夠?qū)⑸a(chǎn)成本抑制成較低。
[0005]在安裝有該熱型紅外線傳感器的封裝或裝置中，通過由檢測(cè)元件的受光部吸收透過窗口的紅外線，受光部周圍的溫度發(fā)生變化。另外，檢測(cè)與此溫度變化相伴的電阻變化作為信號(hào)。
[0006]為了高靈敏度地檢測(cè)信號(hào)，需要將受光部熱絕緣。為此，以往通過將受光部形成為浮在半空的結(jié)構(gòu)或者將檢測(cè)元件自身配置在真空容器內(nèi)來確保該熱絕緣性。
[0007]但是，為了確保熱絕緣性，一旦將電子器件密封到真空中之后，吸附在真空密封封裝主體部?jī)?nèi)的表面上的氣體分子(H20、02、N2等)隨著時(shí)間的經(jīng)過慢慢地釋放到封裝主體部?jī)?nèi)的空間中，從而產(chǎn)生封裝主體部?jī)?nèi)的真空度下降的現(xiàn)象。其結(jié)果，存在電子器件的性能下降(例如在紅外線傳感器中，輸出信號(hào)的靈敏度下降)的問題。
[0008]因此，在現(xiàn)有的真空密封封裝中，為了改善上述問題，在封裝的內(nèi)部安裝被稱為“GETTER:吸氣劑”的材料，即使在發(fā)生如上所述的封裝主體部?jī)?nèi)的釋氣的情況下，也可以通過該吸氣劑吸附氣體分子來防止真空度的下降。
[0009]作為吸氣劑材料例如使用鋯、釩、鐵或者這些的合金等，但是如果放置在大氣中，則氣體分子吸附到表面，從而變成無法再吸附氣體的飽和狀態(tài)。因此，在將吸氣劑安裝在真空密封封裝內(nèi)部并真空密封之前，需要對(duì)吸氣劑實(shí)施所謂的“活化”處理并在進(jìn)行活化之后在真空中密封吸氣劑。所謂“活化”處理是指將吸氣劑加熱至大約400°C?900°C而釋放表面的分子。
[0010]作為安裝有這種吸氣劑的熱型的非冷卻紅外線傳感器裝置及其制造方法，例如有專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)。圖65是表示該專利文獻(xiàn)I的非冷卻紅外線傳感器裝置的截面結(jié)構(gòu)。在本結(jié)構(gòu)中，成為真空封裝的封裝主體部100由金屬板101和金屬罩102構(gòu)成。吸氣劑105連接在設(shè)置于該封裝主體部100的內(nèi)部以及外部的端子103以及104之間。通過從封裝外部對(duì)該端子104流過電流，對(duì)內(nèi)置于吸氣劑105的加熱器106進(jìn)行加熱。如圖66所示，該加熱器66與端子104電連接，通過對(duì)加熱器106的通電，吸氣劑105同時(shí)被加熱而被活化。
[0011]另外，在該專利文獻(xiàn)I中作為其他技術(shù)公開了如圖67所示的以下方法，S卩，將吸氣劑105接合在金屬罩102的內(nèi)面，通過使被加熱的外部加熱器107與金屬罩102接觸來加熱吸氣劑105而使其活化。
[0012]此外，在圖65?圖67所示的裝置上設(shè)置有:紅外線受光元件108、用于使封裝主體部100內(nèi)變成真空的排氣管109、用于使紅外線透過的紅外線透過窗110。
[0013]關(guān)于安裝有吸氣劑的熱型的非冷卻紅外線傳感器裝置及其制造方法，除了上述的專利文件I之外，還公開在以下的專利文獻(xiàn)2以及3中。
[0014]如圖68所示，專利文獻(xiàn)2所示的技術(shù)為如下:穿過在紅外線透過窗110設(shè)置的抽成真空用的貫通孔111而配線的吸氣劑105，被配置在與下部板一體的基板112和紅外線透過窗110之間的空隙113內(nèi)，通過對(duì)穿過貫通孔111的配線114進(jìn)行通電來加熱內(nèi)部的吸氣劑105，從而使其活化。
[0015]如圖68所示，專利文獻(xiàn)3所示的技術(shù)為如下:在放置在真空腔室115內(nèi)的狀態(tài)下，使安裝在紅外線透過窗110上的吸氣劑105與加熱器116、117接觸而對(duì)其進(jìn)行加熱，從而使其活化，之后，在真空中接合紅外線透過窗110和上部的基板118。
[0016]另外，除了如上所述的專利文獻(xiàn)I至3之外，在專利文獻(xiàn)4中也公開了真空封裝技術(shù)。該真空封裝如圖70所示，在突出于封裝主體部100內(nèi)的遮光板120上設(shè)置相當(dāng)于上述吸氣劑的環(huán)形的氣體吸附劑121，通過上部的紅外線透過窗110對(duì)該氣體吸附劑121照射光能，由此吸附內(nèi)部的氣體而使其變成真空。
[0017]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0018]專利文獻(xiàn)
[0019]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平2003-139616號(hào)公報(bào)
[0020]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平11-326037號(hào)公報(bào)
[0021]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2006-10405號(hào)公報(bào)
[0022]專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2007-073721號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]發(fā)明要解決的問題
[0024]但是，在圖65?圖70所示的現(xiàn)有的真空密封封裝中存在以下問題。
[0025]例如，在圖65以及圖66所示的真空密封封裝中，需要在吸氣劑105中內(nèi)置加熱器，無法將吸氣劑的制造自動(dòng)化，從而導(dǎo)致吸氣劑105本身變得高價(jià)。因此，存在使用該吸氣劑的真空密封封裝的制造成本變高的問題。
[0026]另外，在圖67或圖69所示真空密封封裝的制造方法中，需要設(shè)置能夠使機(jī)械部件在真空裝置內(nèi)部進(jìn)行升降的特殊機(jī)構(gòu)、自動(dòng)機(jī)械的操作機(jī)構(gòu)等，以便使金屬罩102或紅外線透過窗110在真空中進(jìn)行升降而與基板112連接。因此，真空裝置本身變得高價(jià)，存在導(dǎo)致制造裝置的設(shè)備投資成本變高的問題。[0027]另外，在圖68所示的真空密封封裝的制造方法中，對(duì)每一個(gè)封裝需要使與吸氣劑105連結(jié)的配線114穿過形成在紅外線透過窗110上的貫通孔111。因此，在這種方法中存在生產(chǎn)率較低且無法降低真空密封封裝的制造成本的問題。
[0028]另外，在圖70所示的真空封裝中，雖然不使用如上述的圖65至圖69那樣的用于真空密封封裝的特別的裝置，但存在無法獲得充分的真空度的問題。
[0029]另外，在此，引用專利文獻(xiàn)I至4，作為真空密封封裝的代表例而舉出了在電子器件上安裝有紅外線傳感器的真空密封封裝，在對(duì)電子器件使用紅外線傳感器以外的器件的情況下，當(dāng)然也存在上述的問題。
[0030]本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種真空密封封裝及其制造方法，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部的密封的形式的封裝中，不使用內(nèi)部設(shè)置有像可動(dòng)的機(jī)械部件、自動(dòng)機(jī)械的操作機(jī)構(gòu)等那樣的高價(jià)的真空裝置，且能夠以簡(jiǎn)易方式進(jìn)行封裝主體部的真空密封。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易維持密封后的真空狀態(tài)的、具有優(yōu)異的生產(chǎn)率的真空密封封裝及其制造方法。
[0031 ] 用于解決問題的手段
[0032]為了解決上述問題，本發(fā)明提出以下的方案。
[0033]S卩，本發(fā)明為一種真空密封封裝，該真空密封封裝具有將第一主體部和第二主體部經(jīng)由中空部接合而成的封裝主體部、以及設(shè)置在上述封裝主體部的中空部?jī)?nèi)的吸氣劑材料和電子器件，在經(jīng)由連通上述中空部的內(nèi)部和上述封裝主體部的外部的貫通孔將上述中空部抽成真空的狀態(tài)下，用密封部件密封上述封裝主體部?jī)?nèi)，其中，上述第一主體部具有配線基板，上述吸氣劑材料以及電子器件分別與第一導(dǎo)體焊盤以及第二導(dǎo)體焊盤連接，該第一導(dǎo)體焊盤以及第二導(dǎo)體焊盤分別位于上述中空部?jī)?nèi)并形成在上述配線基板上，上述第一導(dǎo)體焊盤經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料與位于上述中空部外并形成在上述配線基板上的第三導(dǎo)體焊盤電連接，上述第二導(dǎo)體焊盤與位于上述中空部外并形成在上述配線基板上的第四導(dǎo)體焊盤電連接。
[0034]另外，在本發(fā)明中，真空密封封裝具有將第一主體部和第二主體部經(jīng)由中空部接合而成的封裝主體部、以及設(shè)置在上述封裝主體部的中空部?jī)?nèi)的吸氣劑材料和電子器件，在經(jīng)由連通上述中空部?jī)?nèi)和上述封裝主體部的外部的貫通孔將上述中空部抽成真空的狀態(tài)下，用密封部件密封上述貫通孔，其中，上述密封材料通過局部加熱上述封裝主體部的上述貫通孔的附近并將上述貫通孔的附近熔融而形成。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，第三導(dǎo)體焊盤位于封裝主體部的中空部外，經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料與位于上述封裝主體部的中空部?jī)?nèi)并形成在配線基板上的第一導(dǎo)體焊盤連接，因此，如果在將封裝主體部的中空部?jī)?nèi)抽成真空并密封之后,例如對(duì)上述第三導(dǎo)體焊盤照射激光束等,則經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料而對(duì)第一導(dǎo)體焊盤以及上述第一導(dǎo)體焊盤上的吸氣劑材料加熱。由此，能夠?qū)⒋嬖谟诜庋b主體部的中空部?jī)?nèi)的氣體分子吸附到吸氣劑材料，從而能夠防止上述中空部?jī)?nèi)的真空度的下降。S卩，在本發(fā)明中，在將封裝主體部的中空部?jī)?nèi)抽成真空并密封之后，能夠經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料加熱位于封裝主體部的中空部?jī)?nèi)的第一導(dǎo)體焊盤上的吸氣劑材料。因此，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部的密封的封裝中，能夠以簡(jiǎn)易方式維持封裝主體部的密封后的真空狀態(tài)，因此能夠大幅提高其生產(chǎn)率。[0037]另外，在本發(fā)明中，密封封裝主體部的中空部?jī)?nèi)和外部的貫通孔的密封部件是通過局部加熱貫通孔的附近并使上述封裝主體部的構(gòu)成材料熔融而構(gòu)成的，因此，例如通過使該密封部件與上述封裝主體部相比為低熔點(diǎn)材料，能夠用低功率的激光裝置進(jìn)行貫通孔的密封，其結(jié)果，能夠降低制造成本。
[0038]另外，在本實(shí)施方式中，在貫通孔的附近設(shè)置由熔點(diǎn)低于上述封裝主體部的低熔點(diǎn)金屬材料構(gòu)成的低熔點(diǎn)部，上述低熔點(diǎn)部被加熱熔融而形成封住上述貫通孔的上述密封部件。在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體中，上述貫通孔的內(nèi)部無低熔點(diǎn)金屬的皮膜，封裝主體部的主材料自身露出，因此發(fā)生潤(rùn)濕不良，封住貫通孔時(shí)花費(fèi)時(shí)間。對(duì)此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過加熱低熔點(diǎn)部，上述低熔點(diǎn)部較好地潤(rùn)濕擴(kuò)散到貫通孔的內(nèi)部，因此具有能夠可靠地封住上述貫通孔的優(yōu)點(diǎn)。即，在預(yù)先將內(nèi)部抽成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部的密封的方式的封裝中，能夠用簡(jiǎn)易方式進(jìn)行封裝主體部的密封，從而能夠大幅提高封裝的生產(chǎn)率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0040]圖2是表示在本發(fā)明的實(shí)施例1中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0041]圖3是表示在本發(fā)明的實(shí)施例1中間接加熱吸氣劑材料的方法的截面圖。
[0042]圖4是表示在本發(fā)明的實(shí)施例1中間接加熱吸氣劑材料的其他方法的截面圖。
[0043]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的真空密封封裝的制造工序，并表示在配線基板的一個(gè)主面設(shè)置有電子器件的狀態(tài)的截面圖。
[0044]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示電子器件和配線基板上的第二導(dǎo)體焊盤連接的狀態(tài)的截面圖。
[0045]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示在第一導(dǎo)體焊盤上安裝或形成有吸氣劑材料的狀態(tài)的截面圖。
[0046]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的真空密封封裝的其他制造工序，并且表示在配線基板上的第一導(dǎo)體焊盤上安裝或形成有吸氣劑材料的截面圖。
[0047]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示將第二主體部(蓋部件)接合在配線基板的狀態(tài)的截面圖。
[0048]圖10表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示用真空泵將封裝主體部的中空部抽成真空的狀態(tài)的截面圖。
[0049]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示間接加熱吸氣劑材料而在真空中使吸氣劑材料活化的方法的截面圖。
[0050]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示間接加熱吸氣劑材料而在真空中使吸氣劑材料活化的其他方法的說明圖。
[0051]圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示封住在抽成真空部分的中心部所形成的貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0052]圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的制造工序，并且表示已完成的真空密封封裝的截面圖。
[0053]圖15是表示在本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0054]圖16是表示在本發(fā)明的實(shí)施例2中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0055]圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例的截面圖。
[0056]圖18是表示在本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0057]圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的其他變形例的截面圖。
[0058]圖20是表示在本發(fā)明的實(shí)施例2的其他變形例中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0059]圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的真空密封封裝的制造工序，并且表示間接加熱吸氣劑材料而使其活化的方法的截面圖。
[0060]圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的制造工序，并表示熔融貫通孔周圍的低熔點(diǎn)金屬材料而封住貫通孔的方法的截面圖。
[0061]圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的制造工序，并表示對(duì)形成在第二主體部(蓋部件)或配線基板上的低熔點(diǎn)金屬材料照射激光束的狀態(tài)的截面圖。
[0062]圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的制造工序，并且表示低熔點(diǎn)金屬材料封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0063]圖25是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例而電子器件為紅外線傳感器(紅外線受光元件)的情況的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0064]圖26A是表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的真空密封封裝的上面圖。
[0065]圖26B是表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的真空密封封裝的變形例的上面圖。
[0066]圖27是表示在圖26A所示的本發(fā)明的實(shí)施例3中第二主體部(蓋部件)和配線基板的接合狀態(tài)的截面圖。
[0067]圖28是表示在圖26A所示的本發(fā)明的實(shí)施例3中第二主體部(蓋部件)和配線基板的接合部分的截面圖。
[0068]圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的真空密封封裝中的貫通孔的第一形狀的截面圖。
[0069]圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的真空密封封裝中的貫通孔的第二形狀的截面圖。
[0070]圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的真空密封封裝中的貫通孔的第三形狀的截面圖。
[0071]圖32是表示在本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0072]圖33是表示在本發(fā)明的實(shí)施例5中使吸氣劑材料活化的方法的截面圖。
[0073]圖34是表示在本發(fā)明的實(shí)施例5中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0074]圖35是表示在本發(fā)明的實(shí)施例6涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0075]圖36是表不在本發(fā)明的實(shí)施例6中加熱吸氣劑材料而使其活化方法的截面圖。
[0076]圖37是表示在本發(fā)明的實(shí)施例6中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0077]圖38是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的變形例的截面圖。
[0078]圖39是表示在本發(fā)明的實(shí)施例6的變形例中加熱吸氣劑材料而使其活化的方法的截面圖。[0079]圖40是表示在本發(fā)明的實(shí)施例6的變形例中貫通孔被形成在貫通孔周圍的低熔點(diǎn)金屬材料所封住的狀態(tài)的截面圖。
[0080]圖41是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0081]圖42是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7中使吸氣劑材料活化的方法的截面圖。
[0082]圖43是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0083]圖44是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7中封住貫通孔的方法的截面圖。
[0084]圖45是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7中貫通孔被封住的狀態(tài)的截面圖。
[0085]圖46是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7的變形例中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0086]圖47是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7的變形例中使吸氣劑材料活化的狀態(tài)的截面圖。
[0087]圖48是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的其他變形例的截面圖。
[0088]圖49是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7的其他變形例中使吸氣劑材料活化的狀態(tài)的截面圖。
[0089]圖50是表示在本發(fā)明的實(shí)施例7的其他變形例中貫通孔被封住的狀態(tài)的截面圖。
[0090]圖51是表示在本發(fā)明的實(shí)施例8涉及的真空密封封裝中，封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0091]圖52是表示在本發(fā)明的實(shí)施例8中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0092]圖53是表示本發(fā)明的實(shí)施例8中的板部件的俯視圖。
[0093]圖54是表示本發(fā)明的實(shí)施例8中的框架部件的俯視圖。
[0094]圖55是表示本發(fā)明的實(shí)施例8中的紅外線透過窗的俯視圖。
[0095]圖56是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的變形例中的板部件的俯視圖。
[0096]圖57是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的變形例中的框架部件的俯視圖。
[0097]圖58是表示在本發(fā)明的實(shí)施例8中封住貫通孔的狀態(tài)的截面圖。
[0098]圖59是表示本發(fā)明的實(shí)施例9涉及的真空密封封裝的截面圖。
[0099]圖60是表示本發(fā)明的實(shí)施例10涉及的真空密封封裝的截面圖。
[0100]圖61是表示本發(fā)明的實(shí)施例11涉及的真空密封封裝的截面圖。
[0101]圖62是表示在本發(fā)明的實(shí)施例12涉及的真空密封封裝中封住貫通孔之前的狀態(tài)的截面圖。
[0102]圖63是表示本發(fā)明的實(shí)施例13涉及的印刷基板的說明圖。
[0103]圖64是表示本發(fā)明的實(shí)施例13的變形例的說明圖。
[0104]圖65是表示現(xiàn)有的真空密封封裝的第一例的截面圖。
[0105]圖66是表示在現(xiàn)有的真空密封封裝的第一例中使用的吸氣劑的說明圖。
[0106]圖67是表示現(xiàn)有的真空密封封裝的第二例的截面圖。
[0107]圖68是表示現(xiàn)有的真空密封封裝的第三例的截面圖。
[0108]圖69是表示現(xiàn)有的真空密封封裝的第四例的截面圖。
[0109]圖70是表示現(xiàn)有的真空密封封裝的第五例的截面圖。
[0110]附圖標(biāo)記說明
[0111]1:第一主體部；
[0112]2:第二主體部；[0113]2A:開口部;
[0114]3:中空部;
[0115]4:封裝主體部；
[0116]5:貫通孔；
[0117]6:排氣管；
[0118]7:密封部件；
[0119]10:配線基板；
[0120]11:第一導(dǎo)體焊盤；
[0121]12:第二導(dǎo)體焊盤；
[0122]13:熱傳導(dǎo)材料；
[0123]14:第三導(dǎo)體焊盤；
[0124]15:第四導(dǎo)體焊盤；
[0125]20:激光裝置；
[0126]21:激光束；
[0127]30:密封部件；
[0128]31:低熔點(diǎn)部；
[0129]40:真空腔室；
[0130]42:真空泵；
[0131]43:玻璃透過窗；
[0132]44:紅外線受光元件；
[0133]50:導(dǎo)體圖案；
[0134]52:接合面；
[0135]53:接合部；
[0136]60:框架部件；
[0137]60A:開口；
[0138]61:板部件；
[0139]P:真空密封封裝；
[0140]G:吸氣劑材料；
[0141]E:電子器件；
[0142]H:加熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0143]下面，參照?qǐng)D1至圖14說明本發(fā)明的實(shí)施例1中的真空密封封裝。
[0144]首先，在這些圖中，圖1是表示用排氣管將封裝內(nèi)變成真空的狀態(tài)的截面圖。圖2是表示將變成真空的封裝密封的狀態(tài)的截面圖。
[0145]在這些圖中，真空密封封裝P具備:封裝主體部4，將在上面一體地具有配線基板10 (后述)的第一主體部I和成為蓋部件的第二主體部2經(jīng)由中空部3接合而成；和在該封裝主體部4內(nèi)的中空部3內(nèi)設(shè)置的吸氣劑材料G以及電子器件E。
[0146]在封裝主體部4上形成有連通中空部3和封裝主體部4的外側(cè)的貫通孔5，經(jīng)由插入在貫通孔5中的抽成真空用排氣管6 (圖1)將中空部3內(nèi)抽成真空。由抽成真空用排氣管6抽成真空之后，貫通孔5被密封部件7封住而保持真空狀態(tài)。
[0147]位于上述封裝主體部4的中空部3內(nèi)且在第一主體部I的上面設(shè)置配線基板10。在配線基板10上設(shè)置有成為氣體分子(Η20、02、Ν2等)吸附部件的吸氣劑材料G以及電子器件E。
[0148]吸氣劑材料G以及電子器件E分別與形成在配線基板10上的第一導(dǎo)體焊盤11以及第二導(dǎo)體焊盤12連接。第一導(dǎo)體焊盤11經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13與位于中空部3的外部且形成在配線基板10上的第三導(dǎo)體焊盤14連接。第二導(dǎo)體焊盤12經(jīng)由配線16與位于封裝主體部4的中空部3的外部且形成在配線基板10上的第四導(dǎo)體焊盤15電連接。
[0149]吸氣劑材料G位于與配線基板10的主面(安裝有電子器件E的面)相同的面上，并且安裝或直接形成在形成于中空部3內(nèi)的第一導(dǎo)體焊盤11上。吸氣劑材料G是為了防止制作真空密封封裝P之后吸附在真空密封封裝主體部4的內(nèi)部表面(第一主體部或第二主體部的內(nèi)部表面)的微量的氣體分子(H20、N2、02、Ar等)釋放到封裝中空部3而使真空度下降而設(shè)置的。在進(jìn)行真空密封之前，將封裝主體部4內(nèi)充分抽成真空，并且通過烘烤來盡量去除吸附在封裝主體部4內(nèi)表面的氣體分子。但是，即使這樣未完全去除的氣體分子在長(zhǎng)時(shí)間之后也有可能釋放到中空部3內(nèi)，但吸氣劑材料G會(huì)吸附該氣體分子而防止封裝主體部4內(nèi)的真空度下降。
[0150]作為吸氣劑材料G無特別限制，例如可以使用鋯、鈦、銀、鐵或者這些的合金等。
[0151]另外，安裝有吸氣劑材料G的第一導(dǎo)體焊盤11設(shè)置在配線基板10的主面且與安裝有電子器件E、吸氣劑材料G的面相同的面上。第一導(dǎo)體焊盤11經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13與形成在封裝中空部3外部的第三導(dǎo)體焊盤14連接。
[0152]作為熱傳導(dǎo)材料13優(yōu)選使用例如以Cu、Al、Au、Ag、Pd、Pt為主成分的金屬材料。該熱傳導(dǎo)材料13周圍優(yōu)選被玻璃陶瓷、氧化鋁、玻璃等絕緣材料所包圍。以Cu、Al、Au、Ag、Pd.Pt等為主成分的金屬材料通常熱傳導(dǎo)率較高，另一方面，玻璃陶瓷、氧化鋁、玻璃等絕緣材料通常熱傳導(dǎo)率較低。因此，在加熱位于封裝主體部4的外部的第三導(dǎo)體焊盤14的情況下，熱能夠經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13高效地傳遞到第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G，從而能夠間接加熱吸氣劑材料G。
[0153]另外，通過使用作為這種絕緣材料而使用了玻璃陶瓷、氧化鋁、玻璃的電路基板10，能夠?qū)崿F(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有較高可靠性的封裝。其理由為:由于上述絕緣材料的線膨脹率較小(約3?4ppm)，因此配線基板10和電子器件E (通常以Si為基底基板而形成電路)的線膨脹率的差較小。
[0154]如果使用上述的絕緣材料，則與使用樹脂材料的情況相比具有以下優(yōu)點(diǎn):從絕緣材料產(chǎn)生的釋放氣體較少，能夠防止制作真空密封封裝之后的真空度的惡化。
[0155]作為第三導(dǎo)體焊盤14的加熱方法可以使用例如，從激光光源20將激光束21直接照射到第三導(dǎo)體焊盤14的方法(圖3);將加熱后的金屬加熱器或者陶瓷加熱器H直接接觸到第三導(dǎo)體焊盤14的方法(圖4)等。
[0156]作為熱傳導(dǎo)材料13使用的以Cu、Al、Au、Ag、Pd、Pt為主成分的金屬材料、玻璃陶瓷、氧化鋁、玻璃等絕緣材料的耐熱溫度較高，因此即使暴露在使吸氣劑材料G活化所需的溫度和時(shí)間(在約400°C?900°C下約數(shù)10秒?10分鐘)下，也不會(huì)產(chǎn)生變形、變質(zhì)。[0157]電子器件E通常為矩形板狀，設(shè)置在第一主體部I的主面上、且封裝主體部4的中空部3內(nèi)。電子器件E通過環(huán)氧樹脂類的粘接薄膜、金屬焊接材料等接合材料(在圖中省略)固定在第一主體部I的主面。
[0158]在用粘接劑、接合材料固定電子器件E和配線基板10時(shí)，在配線基板10的表面上形成例如Cu、Al、Au、Ag、Pd、Pt等金屬材料17。這是為了提高配線基板10所使用的絕緣材料與粘接劑或者接合材料的粘接強(qiáng)度。根據(jù)對(duì)用于配線基板10的絕緣材料使用哪一種材料，與粘接劑或者粘接材料的粘接強(qiáng)度不同，因此根據(jù)材料的選擇條件也存在不形成金屬材料17也可以的情況。
[0159]另外，電子器件E與第二導(dǎo)體焊盤12電連接，該第二導(dǎo)體焊盤12形成在位于中空部3內(nèi)的配線基板10的主面、且與安裝有電子器件E的面相同的面上。例如，在圖1所示的例中，電子器件E和第二導(dǎo)體焊盤12通過以Al、Au等為主材料的導(dǎo)線22電連接。在圖1、圖2中示出通過導(dǎo)線22電連接電子器件E的外部端子和第二導(dǎo)體焊盤12的結(jié)構(gòu)，但電連接方法沒有特別限制。
[0160]也可以使用用TAB膠帶連接法、將電子器件E的電路形成面El安裝成與配線基板10相向的朝向的倒裝芯片安裝，通過焊接凸起、Au凸起等金屬凸起來連接的方法。
[0161]第二導(dǎo)體焊盤12與位于中空部3外部并形成在配線基板上的第四導(dǎo)體焊盤15電連接。使用該第四導(dǎo)體焊盤進(jìn)行真空密封封裝與主板基板或模塊基板的連接。作為該電子器件E，沒有特別限制，例如可以使用DRAM、閃存等存儲(chǔ)元件(存儲(chǔ)器)、各種運(yùn)算處理元件(處理器)、電源元件以及傳感器元件(紅外線傳感器、陀螺儀傳感器(角速度傳感器)、溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、油壓傳感器)等。
[0162]對(duì)于構(gòu)成真空密封封裝主體部4的第一主體部I和第二主體部2的材料，沒有特別限制，但優(yōu)選真空密封之后不容易釋放氣體的材料。具體而言，第一主體部I以及第二主體部2優(yōu)選為S1、Ge等半導(dǎo)體材料、N1、Fe、Co、Cr、T1、Au、Ag、Cu、Al、Pd、Pt等金屬、以這些為主成分的合金材料、或者Si02、Al203等玻璃、陶瓷材料。優(yōu)選避免使用樹脂材料作為主體部I以及主體部2的材料。這是由于，樹脂材料容易吸收水分，真空密封之后水分子容易釋放到封裝主體部4內(nèi)。
[0163]另外，封裝主體部4，尤其是第二主體部2優(yōu)選由至少含有Ni的合金材料(例如，可伐(Kovar)合金和42合金(Alloy42)等)制造。可伐合金、42合金等至少含有Ni的合金材料的線膨脹率較小(約3?4ppm)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有高可靠性的封裝。另外，可伐合金、42合金等合金材料為磁性體，因此具有磁屏蔽效果，不受到來自安裝在密封電子器件E的結(jié)構(gòu)體外部的其他電子器件的電磁干擾，具有能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)。相反地，在被結(jié)構(gòu)體所密封的電子器件E發(fā)出較強(qiáng)電磁波的情況下，具有能夠防止對(duì)安裝在封裝主體部4的外部的其他電子器件產(chǎn)生電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)。再有，這些材料為金屬且為導(dǎo)體，因此想要在表面形成與這些材料不同種類的金屬層(金屬膜)的情況下，具有可以使用與濺射法、蒸鍍法相比能夠在短時(shí)間內(nèi)形成低廉且較厚的金屬層的電(電解)鍍法。
[0164]第一主體部I和第二主體部2的接合可以通過例如Sn、Pb、SnPb> SnAg> SnCu>SnAgCu> Snln、SnZn> SnB1、SnZnB1、B1、In、InAg等焊接材料來接合。在此情況下，優(yōu)選在相互接合第一主體部I和第二主體部2的部分的表面上通過濺射法、蒸鍍法、鍍敷法預(yù)先形成防止焊接材料的擴(kuò)散或促進(jìn)焊接材料的潤(rùn)濕性的N1、NiP、Au、Cu、Ag、Fe、Co、Pd、T1、Cr、Pt、以這些為主成分的合金等。對(duì)這些金屬膜之間供給上述的焊接材料，通過用回焊爐(ref lowfurnace)、熱板(hot plate)等加熱熔融而連接第一主體部I和第二主體部2。
[0165]除此之外，還有多種不使用上述的焊接材料而接合第一主體部I和第二主體部2的方法。例如，在構(gòu)成第一主體部I和第二主體部2的材料的組合為S1-S1、SiO2-SiO2,S1-玻璃、玻璃-玻璃等的情況下,也可以通過陽(yáng)極接合等來直接接合。另外,在S1-S1、玻璃-玻璃、金屬-金屬等的情況下，也可以使用表面活化接合。另外，在金屬-金屬的組合的情況下，不僅可以通過表面活化接合，還可以通過熱壓接法、焊接法來接合。另外，將Au成膜在第一主體部I和第二主體部2的表面，通過Au-Au熱壓接法、超聲波接合、表面活化接合等處理來接合第一主體部I和第二主體部2。
[0166]如上所述，在第二主體部2上形成有抽成真空用的貫通孔5。圖1是表示真空密封之前的狀態(tài)的封裝主體部4，在成為蓋部件的第二主體部2的頂面上設(shè)置有貫通孔5。經(jīng)由該貫通孔5連接與第二主體部2接合成一體的圓筒狀或方柱狀的抽成真空用排氣管6。
[0167]該抽成真空用排氣管6在與第二主體部2的貫通孔5連接的狀態(tài)下，經(jīng)由配管23與真空泵24 (后述)連接，以此將封裝主體部4內(nèi)抽成真空。
[0168]抽成真空用排氣管6優(yōu)選為以Cu、Al等為主成分的金屬材料，通過與第二主體部2的焊接來氣密接合。
[0169]在圖1中，抽成真空用排氣管6以及貫通孔5形成在第二主體部2的頂面上，但抽成真空用排氣管6也可以形成在第二主體部2的側(cè)面部、配線基板10。
[0170]抽成真空之后，在抽成真空用排氣管6與真空泵24連接的狀態(tài)下，例如通過斂縫壓接法等將抽成真空用排氣管6的一部分金屬壓接密封而形成密封部件7，由此制作真空密封封裝P。
[0171]此外，在上述實(shí)施例1中用附圖標(biāo)記50表示的是導(dǎo)體圖案，對(duì)此，在下面的實(shí)施例3中進(jìn)行說明。
[0172]接著，說明在這樣構(gòu)成的本實(shí)施例中的真空密封封裝的制造方法。
[0173]首先，如圖5所示，使用環(huán)氧樹脂類的粘接薄膜、金屬焊接材料等接合材料，在配線基板10上(在圖5中在配線基板10上所形成的金屬材料17上)安裝(粘接固定)電子器件E。接著，如圖6所示，將電子器件E的外部端子20和配線基板10上的第二導(dǎo)體焊盤電連接。在圖6中電子器件E的外端部20和配線基板10上的第二導(dǎo)體焊盤的電連接是用以Al、Au等為主材料的導(dǎo)線22連接，但沒有特別限制，也可以用其他方法電連接兩者。
[0174]接著，如圖7所示，使用例如導(dǎo)電性粘接劑等導(dǎo)電性材料(在圖7中省略)將例如以鋯、釩、鐵、或者其合金為主成分的吸氣劑材料G安裝到配線基板10上的第一導(dǎo)體焊盤I上。吸氣劑材料G的主要部分為薄膜材料，為了便于安裝，例如可以使用形成在S1、金屬等基板上的材料。這些基板材料的熱傳導(dǎo)率較高，在之后敘述的吸氣劑的活化處理時(shí)，能夠?qū)鬟f到第一導(dǎo)體焊盤11的熱有效地傳遞至吸氣劑材料G的主要部分(薄膜部)。
[0175]在圖5?圖7中，將電子器件E與配線基板10電連接之后，安裝吸氣劑材料G。但是，也可以如圖8所示，先將吸氣劑材料G安裝在配線基板10上的第一導(dǎo)體焊盤11上，或者通過濺射法、蒸鍍法等方法直接形成在第一導(dǎo)體焊盤11上。
[0176]接著，如圖9所示，在將電子器件E容納在被配線基板10和成為蓋部件的第二主體部2所包圍的中空部3內(nèi)的狀態(tài)下，接合配線基板10和第二主體部2。接合方法的例子為如上所述。如圖9所示，在第二主體部2上接合有抽成真空用排氣管6，該抽成真空用排氣管6在中心部設(shè)置有從封裝主體部4的中空部的內(nèi)部貫通到外部的貫通孔5。
[0177]接著，如圖10所示，將抽成真空用排氣管6和真空泵24經(jīng)由抽成真空用配管23連接，將封裝主體部4內(nèi)的中空部3抽成真空。真空泵24作為粗抽用可以使用旋轉(zhuǎn)泵、油擴(kuò)散泵、低溫泵、渦輪分子泵或者這些泵的組合。
[0178]在對(duì)電子器件E使用紅外線傳感器(紅外線受光元件)的情況下，通常作為剛真空密封后的真空度需要或者優(yōu)選約KT6Torr?KT7Torr (KT4Pa?I(T5Pa)以下的高真空度，因此，優(yōu)選以旋轉(zhuǎn)泵和低溫泵的組合或者旋轉(zhuǎn)泵和渦輪分子泵的組合來準(zhǔn)備真空泵。
[0179]另外，在到達(dá)真空度進(jìn)入到約10_4Pa左右的范圍之后，主要釋放吸附在封裝主體部4的中空部3的表面的水分子而抽成真空，因此，優(yōu)選引入將封裝主體部4加熱到大約100°C?200°C以上的烘焙工序。另外，該烘焙工序也可以在此后敘述的吸氣劑的活化工序之后進(jìn)行。
[0180]接著，如圖11所示，使用激光光源20對(duì)配線基板10上的第三導(dǎo)體焊盤14照射激光束21。由此，加熱第三導(dǎo)體焊盤14，經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13將熱傳遞到第一導(dǎo)體焊盤11，以此加熱安裝或形成在第一導(dǎo)體焊盤上的吸氣劑材料G。作為激光光源20可以使用二氧化碳?xì)怏w激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器等。
[0181]另外，如圖12所示，也可以將加熱的加熱器H與配線基板10上的第三導(dǎo)體焊盤14接觸而加熱第三導(dǎo)體焊盤14。由此，相同地，熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13而傳遞到第一導(dǎo)體焊盤11，從而可以加熱安裝或形成在第一導(dǎo)體焊盤上的吸氣劑材料G。
[0182]通常需要將吸氣劑材料G加熱到約400°C?900°C。因此，在如圖11所示的使用激光束21的間接加熱方法、如圖12所示的使用加熱器H的間接加熱方法中，預(yù)先求出吸氣劑材料G成為約400°C?900°C的條件(在照射激光束的情況下為功率、光束直徑、照射時(shí)間等。在加熱器加熱的情況下為加熱器的溫度)。另外，雖然根據(jù)目標(biāo)溫度而不同，但吸氣劑材料G的活化(釋放吸附在表面的分子)所需的時(shí)間為數(shù)10秒?10分鐘左右。溫度越高，活化時(shí)間越短。
[0183]接著，如圖13所示，使用斂縫壓接工具25對(duì)抽成真空用排氣管6進(jìn)行金屬壓接，并將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空，由此完成如圖14所示的真空密封封裝。
[0184]如以上所詳細(xì)說明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1中的真空密封封裝P，第三導(dǎo)體焊盤14位于封裝主體部4的中空部3之外，并經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13與位于封裝主體部4的中空部3內(nèi)的形成在配線基板上的第一導(dǎo)體焊盤11連接。將封裝主體部4的中空部3內(nèi)抽成真空而密封之后，例如，如果對(duì)上述第三導(dǎo)體焊盤14照射激光束21，則經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13對(duì)第一導(dǎo)體焊盤11加熱，并且第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G被加熱。由此，能夠?qū)⒋嬖谟诜庋b主體部4的中空部3內(nèi)的氣體分子吸附到吸氣劑材料G，從而能夠防止中空部3內(nèi)的真空度的下降。
[0185]S卩，在上述真空密封封裝P中，將封裝主體部4的中空部3內(nèi)抽成真空而密封之后，能夠經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13加熱存在于封裝主體部4的中空部3內(nèi)的第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G，因此在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部4的密封的方式的封裝中，能夠以不使用如專利文獻(xiàn)I?3所示的高價(jià)的真空裝置(內(nèi)部設(shè)置有使機(jī)械部件動(dòng)作的機(jī)構(gòu)或者自動(dòng)機(jī)械的操作機(jī)構(gòu)等的真空裝置)的簡(jiǎn)易方式，維持封裝主體部4的密封后的真空狀態(tài)，從而能夠大幅提高封裝的生產(chǎn)率。
[0186]實(shí)施例2
[0187]接著，參照?qǐng)D15?圖25說明本發(fā)明的實(shí)施例2。在圖15以及圖16中，對(duì)于與圖1?圖14記載的結(jié)構(gòu)要素相同的部分標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。該實(shí)施例2與上述實(shí)施例1具有共同的結(jié)構(gòu)，因此主要說明不同點(diǎn)。此外，圖15是表示密封貫通孔5之前的狀態(tài)的截面圖，圖16是表示密封貫通孔5之后的截面圖。
[0188]在該實(shí)施例2中，在成為真空密封封裝主體部4的蓋部件的第二主體部2上預(yù)先形成有抽成真空用的貫通孔5。封住該貫通孔5的方法與實(shí)施例1不同。貫通孔5的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，但為了提高抽成真空的效率而優(yōu)選形成有多個(gè)。優(yōu)選根據(jù)貫通孔5的形成成本和與抽成真空時(shí)間相關(guān)的工藝成本的觀點(diǎn)，設(shè)置最優(yōu)的貫通孔5的個(gè)數(shù)。
[0189]貫通孔5是例如通過各向異性蝕刻(anisotropic etching)、各向同性蝕刻(isotropic etching)、干蝕刻、鉆孔(drilling)、噴砂(sand blasting)、超聲波加工、導(dǎo)線放電等方法來形成。在形成貫通孔5的基材為Si的情況下，可以通過各向異性蝕刻或者各向同性蝕刻來形成貫通孔5。即，在不形成貫通孔5的部分形成由Si02、SiN、Si0N、金屬等組成的掩模或者耐堿性抗蝕膜，之后，通過KOH、TMAH (四甲基氫氧化銨)、肼、EPW (乙二胺-鄰苯二酚-水)等進(jìn)行蝕刻，能夠形成貫通孔5。另外，在基材不是Si而是金屬等的情況下，使用光致抗蝕劑作為掩模材料，也可以使用酸、堿等作為蝕刻液。貫通孔5的形成方法在以后說明的實(shí)施方式中也相同。
[0190]貫通孔5被密封部件30所封住，該密封部件由構(gòu)成第二主體部2的材料構(gòu)成、或者由與形成在貫通孔5的附近或第二主體部2的整個(gè)表面上的構(gòu)成第二主體部2的材料相比低熔點(diǎn)的材料構(gòu)成。在圖15以及圖16中，作為代表例顯示了在第二主體部2的整個(gè)表面上形成有低熔點(diǎn)材料的結(jié)構(gòu)。
[0191]另外，雖然未顯示于圖15以及圖16中，但貫通孔5也可以設(shè)置在一體地具有配線基板10的第一主體部I上,并且形成為被密封部件30封住的結(jié)構(gòu)，該密封部件30由構(gòu)成配線基板10的材料構(gòu)成、或者由與構(gòu)成配線基板10的材料相比低熔點(diǎn)的材料構(gòu)成。
[0192]例如，使用激光裝置將貫通孔5的周圍局部加熱到材料的熔點(diǎn)以上的溫度來熔解密封部件30，并在封住貫通孔5的狀態(tài)下使其固化，由此封住貫通孔5。此時(shí)，封住貫通孔5的地方成為密封部件30。在構(gòu)成第二主體部2的材料為金屬、Si的情況下，通常熔點(diǎn)高到約1000°C以上，因此，在第二主體部2的表面(貫通孔5的附近、或者第二主體部2的整個(gè)表面)預(yù)先形成例如Sn或者含有Sn的合金材料(熔點(diǎn)約為100°C?300°C:Sn、SnPb、SnAg、SnAgCu> SnCu> Snln、SnZn> SnB1、SnZnBi等)等,用激光局部加熱該焊接材料,用焊接材料密封貫通孔5。該方法能夠進(jìn)一步降低激光裝置的功率，從而能夠降低制造成本。這種焊接材料例如通過電解鍍法、非電解鍍法、濺射法、蒸鍍法等來形成。如果第二主體部2為像金屬那樣的導(dǎo)體，則從制造成本的方面來講優(yōu)選用電解鍍法制作。另外，由于這些焊接材料的激光束的能量吸收率較高，因此從熱吸收效率的觀點(diǎn)來講，使用激光束局部加熱時(shí)，可以使用更低功率規(guī)格的激光裝置來熔融，因此能夠降低制造裝置的設(shè)備投資費(fèi)用。其結(jié)果，能夠縮短激光照射時(shí)間，能夠消減工藝成本。
[0193]低熔點(diǎn)的焊接材料可以形成在第二主體部2的整個(gè)表面(包括貫通孔5的內(nèi)部)，也可以只形成在貫通孔5的周圍和貫通孔5的內(nèi)部。從制造成本的方面來講，在第二主體部2的整個(gè)表面形成由低熔點(diǎn)金屬材料構(gòu)成的膜狀的低熔點(diǎn)部(用附圖標(biāo)記31來表示)的方式由于不需要掩模費(fèi)用，因此能夠以低價(jià)制造，較為優(yōu)選。即，通過在包括貫通孔5在內(nèi)的第二主體部2的整個(gè)表面上形成膜狀的低熔點(diǎn)部31，與局部形成低熔點(diǎn)金屬材料的結(jié)構(gòu)相比不需要使用掩模的工藝，因此能夠?qū)崿F(xiàn)低價(jià)的真空密封封裝。
[0194]如圖15所示，通過將低熔點(diǎn)部31形成在第二主體部2的整個(gè)表面上，不僅使低熔點(diǎn)部31起到封住貫通孔5的材料的作用，而且能夠使其起到接合第二主體部2和配線基板10的材料的作用。因此，僅靠形成低熔點(diǎn)金屬材料這一個(gè)工藝，與另外形成接合第二主體部2和配線基板10的固定材料的情況相比，能夠以低價(jià)制造真空密封封裝。
[0195]另外，如圖15所示，如果該低熔點(diǎn)部31也形成在貫通孔5的內(nèi)部，則因加熱而熔融的低熔點(diǎn)部31也容易潤(rùn)濕擴(kuò)散到貫通孔5的內(nèi)部，從而具有能夠可靠地封住貫通孔5的優(yōu)點(diǎn)。如果在此在貫通孔5的內(nèi)部無低熔點(diǎn)部31而第二主體部2的主材料其本身露出，則發(fā)生與低熔點(diǎn)部31的潤(rùn)濕不良，從而導(dǎo)致在封住貫通孔5的內(nèi)部時(shí)花費(fèi)時(shí)間。
[0196]另外，在低熔點(diǎn)部31未形成在第二主體部2的整個(gè)表面或者包括貫通孔5的內(nèi)部的周圍的結(jié)構(gòu)的情況下，為了可靠地封住貫通孔5而需要將貫通孔5的尺寸設(shè)為約100 μ m以下的較小的尺寸(如果孔較大，則難以封住)，但考慮鉆孔的齒的強(qiáng)度，例如用機(jī)械加工來打開100 μ m以下的貫通孔是比較困難的。
[0197]另一方面，如圖15所示，在將低熔點(diǎn)部31形成在第二主體部2的整個(gè)表面或者包括貫通孔5的內(nèi)部的周圍的結(jié)構(gòu)的情況下，將能夠容易用機(jī)械加工形成的直徑設(shè)為200μπι左右，之后，如果將低熔點(diǎn)31以70 μ m形成在包括貫通孔5之內(nèi)在內(nèi)的第二主體部2的表面，則能夠容易形成60 μ m的孔，如果孔的直徑為60 μ m,則通過熔融低熔點(diǎn)部31能夠容易封住貫通孔5。
[0198]雖然對(duì)貫通孔5的尺寸沒有特別限制，但越小越好。這是因?yàn)?如果貫通孔5較大，則用于封住貫通孔5所需的時(shí)間變得較長(zhǎng)，需要加大用于封住貫通孔5的激光裝置的功率，因此制造成本上升。另一方面，如果貫通孔5的尺寸過于小，則存在抽成真空所需的時(shí)間變得較長(zhǎng)的問題，優(yōu)選根據(jù)總的工藝成本來決定貫通孔5的尺寸。
[0199]在圖15以及圖16中顯示了在第二主體部2的頂面上形成有貫通孔5的例子，但不限定于此，貫通孔5的位置可以適當(dāng)變更。例如，也可以如圖17所示將貫通孔5形成在第二主體部2的側(cè)面，并如圖18所示與上述相同地封住貫通孔5。
[0200]也可以如圖19所示在一體地具有配線基板10的第一主體部I上形成貫通孔5，并如圖20所示與上述相同地封住貫通孔5。這樣，在本發(fā)明的實(shí)施例2中，與實(shí)施例1相同地將封裝主體部4的中空部3抽成真空，因此能夠?qū)㈦娮悠骷﨓密封到幾乎沒有氧氣、水蒸氣的環(huán)境中，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期具有優(yōu)異可靠性的故障率低的封裝。另外，在電子器件E為紅外線傳感器(紅外線受光元件)的情況下,通過使封裝主體部4的中空部3保持高真空狀態(tài)，能夠有效地接受來自封裝主體部4外部的紅外線，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期無性能劣化的封裝。
[0201]下面，說明本發(fā)明的實(shí)施例2的制造方法。制造工序的開始階段與本發(fā)明的實(shí)施例2相同，因此省略，從進(jìn)行抽成真空的工序開始說明。
[0202]如圖21所示，在封住貫通孔5之前的狀態(tài)、即在中空部3中安裝電子器件E和吸氣劑材料G且第二主體部2和配線基板10接合的狀態(tài)下，將真空密封之前的封裝主體部4設(shè)置到真空腔室40內(nèi)的工作臺(tái)41上。接著，通過真空泵42將真空腔室40內(nèi)抽成真空，并且經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空。一邊進(jìn)行抽真空，一邊將工作臺(tái)41、腔室整體加熱到100°C以上(水的沸點(diǎn)以上的溫度)，由此去除真空腔室40內(nèi)部以及封裝主體部4內(nèi)部的水分。
[0203]接著，如圖21所示，使用設(shè)置在真空腔室40外部的激光裝置20，使激光束21透過設(shè)置在真空腔室40的上部的玻璃透過窗43而照射第三電極焊盤14。由此，加熱第三電極焊盤14，經(jīng)由與第三電極焊盤連接的熱傳導(dǎo)材料13而將激光束21的熱傳遞至第一導(dǎo)體焊盤11。安裝或形成在第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G被間接加熱而活化。S卩，釋放吸附在吸氣劑材料G的表面的分子。
[0204]接著，如圖22所示，使設(shè)置在真空腔室40外部的激光裝置20的位置移動(dòng)，使激光束21透過設(shè)置在真空腔室40的玻璃透過窗43而照射到封裝主體部4的貫通孔5的周圍。由此，只對(duì)貫通孔5周圍進(jìn)行局部加熱，加熱到構(gòu)成第二主體部2的材料的熔點(diǎn)以上的溫度，熔融材料而封住貫通孔5。由此，制造如圖16所示的真空密封封裝。
[0205]此外，照射激光束21而僅加熱第三導(dǎo)體焊盤14的方法、以及僅加熱貫通孔5周圍的方法，不會(huì)將電子器件E暴露在高溫下，不會(huì)使電子器件E的特性劣化。再有，不會(huì)因熱而剝離接合第二主體部2和配線基板10的地方、用接合材料粘接電子器件E和配線基板10的地方，因此制造上具有較大優(yōu)點(diǎn)。
[0206]另外，即使不將激光裝置配置在真空中，也能夠?qū)⒓す馐?1照射到在真空腔室40內(nèi)部設(shè)置的封裝(封住貫通孔5之前)的貫通孔5的周圍，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更小型的真空腔室40，能夠?qū)崿F(xiàn)更低價(jià)的真空腔室40。其結(jié)果，能夠制造更低制造成本的真空密封封裝。
[0207]另外，雖然沒有特別限制，但優(yōu)選激光束21的直徑大于貫通孔5的直徑。在激光束21的直徑小于貫通孔5的直徑的情況下，變成將激光束21按順序沿著貫通孔5的外周進(jìn)行照射而逐漸封住貫通孔5的方法，在該方法中，封住貫通孔5所需的時(shí)間變長(zhǎng)，因此具有制造工序成本變聞的傾向。
[0208]另一方面，如果激光束21的直徑大于貫通孔5，則能夠?qū)⒓す馐?1的光點(diǎn)直徑的中心對(duì)準(zhǔn)到貫通孔5的中心。由此，不需要將激光束21按順序沿著貫通孔5的外周進(jìn)行照射，而能夠一下子將激光束21照射到貫通孔5的周圍，因此能夠縮短封住貫通孔5的時(shí)間。
[0209]在將激光束21的光點(diǎn)直徑的中心對(duì)準(zhǔn)貫通孔5的中心而照射激光束21的情況下，由于激光束21通過貫通孔5的中心，因此預(yù)先設(shè)計(jì)貫通孔5的位置，以便激光束21不與電子器件E、導(dǎo)線22、配線等接觸。
[0210]作為激光器優(yōu)選YAG激光器，但除此之外，也可以是紅寶石激光器、準(zhǔn)分子激光器、二氧化碳?xì)怏w激光器、液體激光器、半導(dǎo)體激光器、自由電子激光器等，只要是具有能夠熔融想要熔融的材料的能力的激光器即可。關(guān)于激光器，在本說明書中的所有實(shí)施方式中相同。
[0211]另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式的情況下，如圖23所示，如果將低熔點(diǎn)部31的厚度設(shè)為A，將形成低熔點(diǎn)部31之后的貫通孔5的直徑設(shè)為B，將開有貫通孔5的第二主體部2或者配線基板10的厚度設(shè)為C，將激光束21的光點(diǎn)直徑設(shè)為D，則A、B、C以及D的尺寸優(yōu)選以滿足條件“CB2/(D2-B2) ( A”、“B〈D”的尺寸來定義。
[0212]關(guān)于上述不等式，使用圖23以及圖24在下面詳細(xì)敘述。圖23是將激光束21照射到在第二主體部2或配線基板的表面上形成的低熔點(diǎn)部31的狀態(tài)的截面圖。圖24是表示被激光束21加熱的低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5的狀態(tài)的截面圖。
[0213]A、B、C、D分別為低熔點(diǎn)部31的厚度、形成低熔點(diǎn)部31之后的貫通孔5的直徑、開有貫通孔5的第二主體部2或者配線基板10的厚度、激光束21的光點(diǎn)直徑。
[0214]如果假設(shè)激光束21和低熔點(diǎn)部31接觸的部分為直徑D的圓，則被照射激光束21而被加熱到熔點(diǎn)以上的溫度而熔融并封住貫通孔5的低熔點(diǎn)部31的體積31 (VD_B)表示為VD_B= π A (D2-B2)/4 (式 I)。
[0215]被低熔點(diǎn)部31封住的貫通孔5的體積32 (Vb)表示為Vb= Ji CB2/4 (式2)。在此，為了用低熔點(diǎn)部31完全填埋貫通孔5而需要Vb ( VD_B(式3)。為此，如果將式I和式2代入到式3而整理，則導(dǎo)出CB2/ (D2-B2)≤A (式4)。
[0216]為了加熱貫通孔5周圍的低熔點(diǎn)部31，需要激光束21的光點(diǎn)直徑D大于貫通孔5的直徑B。因此需要滿足B〈D (式5)表示的條件。
[0217]即，低熔點(diǎn)部31的厚度A被設(shè)定成使低熔點(diǎn)部31熔融的體積(VD_B)為貫通孔5的體積(Vb)以上，激光束21的光點(diǎn)直徑D被設(shè)定為大于貫通孔5的直徑B。
[0218]如上所述，通過以滿足式4和式5的方式預(yù)先設(shè)計(jì)低熔點(diǎn)部31的厚度A、低熔點(diǎn)部31形成后的貫通孔5的直徑B、開有貫通孔5的第二主體部2或配線基板10的厚度C、激光束21的光點(diǎn)直徑D，能夠用低熔點(diǎn)部31可靠地封住貫通孔5，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成品率較聞的封裝。
[0219]另外，上述方法是能夠?qū)⒓す馐?1的照射時(shí)間縮短為最小且封住貫通孔5的方法。但是，在想使用現(xiàn)有的設(shè)備制作封裝而不是能夠滿足式5的裝置規(guī)格的情況等、與貫通孔5的直徑B相比激光束21的光點(diǎn)直徑D較小(B>D)的情況下，通過以在貫通孔5的入口周圍畫圓的方式照射激光束21，也能夠封住貫通孔5。在此方法中，因畫圓而激光束21的發(fā)射數(shù)增加，封住貫通孔5的時(shí)間長(zhǎng)于上述的方法。
[0220]另外，根據(jù)本實(shí)施例中的真空密封封裝，通過照射激光束那樣的局部加熱來直接熔融貫通孔5周圍的構(gòu)成材料而封住貫通孔5，因此可以不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣的、將用于封住貫通孔5的第三固定材料配置到貫通孔5之上的工序，從而能夠削減制造成本。
[0221]在到此為止所述的如圖1至圖14所示的本發(fā)明的實(shí)施例1、圖15至圖22所示的本發(fā)明的實(shí)施例2中假設(shè)了各種電子器件E，但例如在電子器件E為紅外線受光元件(紅外線傳感器)44的情況下，成為在第二主體部2上設(shè)置有紅外線透過窗45的形狀。
[0222]例如，如果以本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例表示，則如圖25所示成為以下的結(jié)構(gòu):設(shè)有與預(yù)先設(shè)置在第二主體部2的抽成真空用的孔不同大小的貫通孔5 (與紅外線受光元件44或紅外線受光元件44的受光部的尺寸幾乎相等的尺寸的孔、以后稱為“開口部2k”)，并接合有紅外線透過窗45以便封住該貫通孔5。
[0223]在此，詳細(xì)說明作為紅外線傳感器的紅外線受光元件44。紅外線受光元件44具有“量子型”和“熱型”兩種。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低廉的為“熱型”，因此從制造成本的觀點(diǎn)來講，優(yōu)選使用熱型的紅外線受光元件44。另外，為了提高熱型的紅外線受光元件44的靈敏度，在紅外線照射到紅外線受光元件44時(shí)，為了使在紅外線檢測(cè)部產(chǎn)生的熱盡量不泄漏到外部以加大紅外線檢測(cè)部的溫度變化，需要提高熱絕緣性。因此，為了使熱型紅外線受光元件44發(fā)揮最低限的性能，通常作為周圍的環(huán)境需要KT2Torr以下的真空狀態(tài)。即，需要在封裝主體部4內(nèi)幾乎不存在氣體分子的真空環(huán)境。另外，為了保持長(zhǎng)期的器件的穩(wěn)定性，還期望進(jìn)一步提高剛真空密封之后的真空度，優(yōu)選在將封裝主體部4內(nèi)抽真空到KT6Torr以下之后，將貫通孔5高氣密性地進(jìn)行密封。即使稱為真空密封，但密封之后內(nèi)部的真空度一點(diǎn)都不下降是幾乎不可能的，必然具有有限值的泄漏率。剛真空密封之后的真空度越高，即使是相同的泄漏率，真空度惡化到能夠發(fā)揮最低限的性能的KT2Torr為止所用的時(shí)間也就越長(zhǎng)，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)搭載長(zhǎng)期性高可靠性的紅外線受光元件44的封裝。
[0224]在具備紅外線受光元件44的本實(shí)施方式的真空密封封裝中，在第二主體部2中的、位于紅外線受光元件44的受光部正上方的部分(相向的部分)設(shè)置有矩形的開口部2A，以封住該紅外線透過窗35的方式接合有由紅外線透過窗材料(能夠透過紅外線的材料)構(gòu)成的紅外線透過窗45。
[0225]紅外線受光元件44雖然安裝在真空密封的封裝主體部4內(nèi)，但需要使紅外線從封裝外部透過到封裝主體部4內(nèi)，因此作為紅外線透過窗45的材料，除了 S1、Ge、ZnS、ZnSe、A1203、SiO2等之外，優(yōu)選LiF、NaCl.KBr, Cs 1、CaF2、BaF2、MgF2等堿金屬鹵化物類材料、堿土鹵化物類材料、以Ge、As、Se、Te、Sb等為主成分的硫?qū)倩镱惒ＡУ炔牧希员隳軌蚴辜t外線透過。
[0226]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，紅外線受光元件44在真空中等被密封，并且紅外線透過窗45安裝在位于紅外線受光元件44的受光部的正上方的部分，因此，紅外線從密封封裝的外部通過紅外線透過窗45而到達(dá)紅外線受光元件44的受光部。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度的紅外線傳感器封裝。另外，雖然未在本實(shí)施例中圖示，在紅外線透過窗45的表面預(yù)先形成有防反射膜。另外，在本說明書中，作為壓力的單位使用Torr，但可以通過lTorr=133.3Pa變換為SI單位。
[0227]如以上所詳細(xì)說明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2中的真空密封封裝P，在將封裝主體部4的中空部3內(nèi)抽成真空而密封之后，通過經(jīng)由連結(jié)位于封裝主體部4的中空部3內(nèi)外的第一、第三導(dǎo)體焊盤14的熱傳導(dǎo)材料13而加熱吸氣劑材料G，能夠維持封裝主體部4的中空部3內(nèi)的真空狀態(tài)，因此，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部4的密封的方式的封裝中，能夠以不使用像專利文獻(xiàn)I至3所示的高價(jià)的真空裝置(在內(nèi)部設(shè)置有可動(dòng)機(jī)械部件或者自動(dòng)機(jī)械的操作機(jī)構(gòu)等)的簡(jiǎn)易方式維持封裝主體部4的密封之后的真空狀態(tài)，從而能夠大幅提聞封裝的生廣率。
[0228]在實(shí)施例2中的真空密封封裝P中，通過局部加熱貫通孔5附近而使封裝主體部4的構(gòu)成材料熔融,來構(gòu)成密封封裝主體部4的中空部3內(nèi)和外部的貫通孔5的密封部件30，例如，通過將該密封部件30設(shè)為與上述封裝主體部4相比低熔點(diǎn)的材料，能夠用較低功率的激光裝置密封貫通孔5，其結(jié)果，能夠?qū)⒔档椭圃斐杀尽?br> [0229]在本實(shí)施例中，在上述貫通孔5附近設(shè)置由熔點(diǎn)低于上述封裝主體部4的低熔點(diǎn)金屬材料構(gòu)成的低熔點(diǎn)部31，低熔點(diǎn)部31被加熱熔融而形成封住上述貫通孔5的上述密封部件30的一部或全部。
[0230]在上述貫通孔5的內(nèi)部沒有低熔點(diǎn)金屬的皮膜而使封裝主體部4的主材料本身露出的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)體中，發(fā)生潤(rùn)濕不良，封住貫通孔5的內(nèi)部時(shí)花費(fèi)時(shí)間。對(duì)此，在本實(shí)施例中，通過加熱低熔點(diǎn)部31，低熔點(diǎn)部31很好地潤(rùn)濕擴(kuò)散到貫通孔5的內(nèi)部，能夠可靠地密封上述貫通孔5。即，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部4的密封的方式的封裝中，能夠通過簡(jiǎn)易方式進(jìn)行封裝主體部4的密封，從而能夠大幅提高其生產(chǎn)率。[0231]實(shí)施例3
[0232]接著，參照?qǐng)D26A至圖28說明上述實(shí)施例3。在這些圖中，對(duì)于與之前的圖1至圖25所記載的構(gòu)成要素相同的部分標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記而省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。此外，實(shí)施例3的圖26A是第一導(dǎo)體焊盤11和第二導(dǎo)體焊盤12設(shè)置在夾著電子器件E而相向的位置的例，圖26B是第一導(dǎo)體焊盤11和第二導(dǎo)體焊盤12電子器件E的側(cè)部位置設(shè)置在相鄰的位置的例。
[0233]說明作為本發(fā)明的實(shí)施例3的特征的、圍繞形成在配線基板10的電子器件E的周圍的導(dǎo)體焊盤50的寬度51。
[0234]如本發(fā)明的實(shí)施例1以及2所示，在使用配線基板10作為封裝的第一主體部I的情況下，在配線基板10的表面形成有圍繞電子器件E的周圍的連續(xù)的導(dǎo)體圖案50。如與圖26A對(duì)應(yīng)的圖27以及圖28所示，該導(dǎo)體圖案的寬度51大于與配線基板10接合的第二王體部2的接合覽度52。
[0235]通過使用這種結(jié)構(gòu)，以圍繞電子器件E的周圍的方式形成在配線基板10的表面的、連續(xù)的導(dǎo)體圖案50與第二主體部2接合，導(dǎo)體圖案50的寬度51變成寬于第二主體部2的接合寬度52。因此，經(jīng)由通過接合第二主體部2和配線基板10的接合材料(例如低熔點(diǎn)金屬皮膜)形成的接合部53，能夠充分覆蓋第二主體部2的周圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高可靠性的封裝。
[0236]雖然未在圖26A至圖28中顯示，但優(yōu)選將在形成于配線基板10上的導(dǎo)體圖案50的表面以及導(dǎo)體焊盤11、12、14以及15的表面、或者任一方的表面形成Au。
[0237]在真空密封封裝P中，需要避免在真空密封封裝主體部4內(nèi)之后，由于發(fā)生釋氣而使電子器件E的長(zhǎng)期可靠性下降、因真空度的下降而導(dǎo)致性能的劣化。為此，第二主體部2和電路基板13的接合優(yōu)選不使用焊劑(flux)的工藝。在不使用焊劑的工藝中，由于接合部表面的氧化妨礙氣密接合，因此為了防止這種氧化，預(yù)先在導(dǎo)體圖案50的表面或者導(dǎo)體焊盤11、12、14以及15的表面的至少一方表面上形成有Au。
[0238]根據(jù)此結(jié)構(gòu)，能夠防止導(dǎo)體圖案50、導(dǎo)體焊盤11、12、14以及15的表面的氧化，能夠?qū)崿F(xiàn)與焊接的良好的潤(rùn)濕性。另外，具有能夠使用以Au、Al等金屬為主材料的導(dǎo)線來進(jìn)行導(dǎo)線接合的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成品率較高且設(shè)計(jì)自由度較高的封裝。
[0239]實(shí)施例4
[0240]接著，參照?qǐng)D29至圖31說明本發(fā)明的實(shí)施例4。在這些圖29至圖31中，對(duì)于與圖1至圖28所記載的構(gòu)成要素相當(dāng)?shù)牡胤綐?biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。
[0241]本實(shí)施例4中的貫通孔5形成為孔的直徑隨著從第二主體部2或者配線基板10的一側(cè)面的最表面朝向相反側(cè)面而逐漸變小的錐形形狀。
[0242]這樣，如果貫通孔5的直徑形成為隨著從第二主體部2或者配線基板10的一側(cè)面的最表面朝向相反側(cè)面而孔的直徑逐漸變小的錐形形狀，則不僅能夠?qū)Φ诙黧w部2或者配線基板10的一側(cè)面的最表面(孔的直徑最大的地方)，也能夠?qū)ω炌?的內(nèi)部表面直接照射激光束21。因此，能夠加熱熔融貫通孔5的內(nèi)部材料，因此能夠更容易封住貫通孔5，能夠?qū)崿F(xiàn)較高制造成品率的封裝。
[0243]作為具有這種錐形的貫通孔5的形成方法的一種有蝕刻法。尤其是，如果使用各向異性蝕刻，則能夠形成具有各種錐形的貫通孔5形狀。此外，貫通孔5的形狀可以適當(dāng)變更。
[0244]例如，如圖30所示，也可以將貫通孔5形成為:孔的直徑隨著從第二主體部2或配線基板10的兩面的最表面朝向孔的深度方向的中心而逐漸變小的錐形形狀。如果貫通孔5形成為這種形狀，則不僅得到與圖29的貫通孔5相同的效果，還具有即使在形成有貫通孔5的第二主體部2或者配線基板10的厚度更厚的情況下最終也能夠容易形成貫通孔5 (如果變厚，則在錐形形狀上打不開貫通孔5)的優(yōu)點(diǎn)。即，在貫通孔5的內(nèi)部為錐形形狀的情況下，隨著向孔的深度方向前進(jìn)，直徑逐漸變小，但在封裝的整體設(shè)計(jì)以及制造費(fèi)用的方面上存在第二主體部2或配線基板10的厚度必須為較厚的情況。此時(shí)，出現(xiàn)最終無法形成貫通孔5的情況，但由于形成為孔的直徑隨著從結(jié)構(gòu)體兩面的最表面朝向孔的厚度方向的中心而逐漸變小的錐形形狀，因此能夠改善此問題。
[0245]如圖31所示，也可以將貫通孔5相對(duì)于第二主體部2或者配線基板10的厚度方向斜著形成。如果將貫通孔5形成為這種形狀，則能夠改善以下問題，即，在加熱貫通孔5的表面以及貫通孔5的內(nèi)部表面而熔融材料時(shí)，熔融的材料在封住貫通孔5之前，因重力而泄漏到孔之外的問題。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更高制造成品率的孔密封。此外，貫通孔越大，發(fā)生上述問題的幾率越高。
[0246]在圖29至圖31中，舉出了在第二主體部2或配線基板10的表面形成有低熔點(diǎn)部31的例子，但這些貫通孔5的內(nèi)部形狀不限定于該例子，當(dāng)然也可以適用于例如在形成有低熔點(diǎn)部31的情況、其他的實(shí)施例。
[0247]實(shí)施例5
[0248]接著，參照?qǐng)D32至圖34說明本發(fā)明的實(shí)施例5。在這些圖32至圖34中，對(duì)于與圖1至圖31記載的構(gòu)成要素相當(dāng)?shù)牡胤綐?biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。此外，圖32表示封住抽成真空用的貫通孔5之前。
[0249]如圖32所示，本發(fā)明的實(shí)施例5的真空密封封裝P具備:具有真空的中空部的封裝主體部4，將第一主體部I和包括紅外線透過窗45的第二主體部2經(jīng)由中空部3接合而構(gòu)成；設(shè)置在封裝主體部4中的中空部3內(nèi)的電子器件E (包括紅外線受光元件44)和吸氣劑材料G。
[0250]在封裝主體部4形成有連通中空部3和封裝主體部4的外方的抽成真空用的貫通孔5，經(jīng)由貫通孔5將中空部3內(nèi)抽成真空，在貫通孔5上設(shè)置有在保持真空狀態(tài)下被低熔點(diǎn)部31封住的密封部件30 (省略密封的圖)。
[0251]第一主體部I例如優(yōu)選配線基板。吸氣劑材料G以及電子器件E (包括紅外線受光元件44)分別與位于中空部3內(nèi)且形成在配線基板10上的第一導(dǎo)體焊盤11以及第二導(dǎo)體焊盤12連接。第二導(dǎo)體焊盤12與位于封裝主體部4的中空部3的外部且形成在配線基板10上的第四導(dǎo)體焊盤15電連接。
[0252]吸氣劑材料G安裝在能夠與從封裝主體部4的外部照射且通過紅外線透過窗45而到達(dá)中空部3內(nèi)的激光束21接觸的位置。
[0253]如圖33所示，將封住這種貫通孔5之前的真空密封封裝設(shè)置在真空腔室40的工作臺(tái)41上，并將真空腔室40內(nèi)部抽成真空。由此，經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空。此時(shí),通過將激光束21從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45而照射到安裝或形成在中空部3內(nèi)的第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G，能夠加熱吸氣劑材料G而使其活化。如圖33所示，激光裝置20可以配置在吸氣劑材料G的正上方，也可以從斜方向通過紅外線透過窗45照射。
[0254]這樣，一邊進(jìn)行抽真空，一邊加熱吸氣劑材料G而使其活化之后，如圖34所示，將激光束21從真空腔室40的外部通過紅外線透過窗45而照射到在貫通孔5的周圍表面形成的低熔點(diǎn)部31。由此，貫通孔5被低熔點(diǎn)部31封住，完成本發(fā)明的實(shí)施例5的真空密封封裝P (省略封住貫通孔5之后的圖)。
[0255]在圖32至圖35中，描寫了低熔點(diǎn)部形成在第二主體部2的表面的例子，但低熔點(diǎn)部31不是一定必要的，也可以為:提高激光束21的功率，將貫通孔5的周圍加熱至構(gòu)成第二主體部2的金屬材料的熔點(diǎn)以上，用第二主體部2的構(gòu)成材料來封住貫通孔5的方法。關(guān)于本說明書的其他的實(shí)施例，也全部相同，也可以用構(gòu)成第二主體部2的金屬材料來封住貫通孔5。
[0256]實(shí)施例6
[0257]接著，參照?qǐng)D35至圖40說明本發(fā)明的實(shí)施例6。在這些圖35至圖40中，對(duì)于與圖1至圖34記載的構(gòu)成要素相當(dāng)?shù)牡胤綐?biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。圖35表示封住抽成真空用的貫通孔5之前。
[0258]實(shí)施例6與之前的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于:吸氣劑材料G安裝或形成在封裝主體部4的中空部3內(nèi)、且紅外線透過窗45的內(nèi)表面。安裝或形成吸氣劑材料G的方法沒有特別限制，但優(yōu)選焊接在例如由Ge、Si等材料構(gòu)成的紅外線透過窗45的表面、或者使用濺射法、蒸鍍法等薄膜形成技術(shù)成膜到紅外線透過窗45的表面。
[0259]如圖36所示，在實(shí)施例6中，在封住抽成真空用的貫通孔5之前，設(shè)置在真空腔室40的工作臺(tái)41上，將真空腔室40的內(nèi)部抽成真空，并經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空。此時(shí)，使激光束21從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45而照射到安裝或形成在紅外線透過窗45的表面的吸氣劑材料G，從而加熱吸氣劑材料G而使其活化。此時(shí)，如圖36所示，激光束21的照射位置可以是從吸氣劑材料G的正上方，也可以從斜上方照射。
[0260]這樣，一邊進(jìn)行抽真空，一邊加熱吸氣劑材料G而使其活化之后，如圖37所示，使激光束21從真空腔室40的外部通過紅外線透過窗45照射到形成在貫通孔5周圍的第二主體部2的表面上的低熔點(diǎn)部31。由此，貫通孔5被低熔點(diǎn)部31封住，完成真空密封封裝P (省略了封住貫通孔5之后的圖)。
[0261]另外，圖38以及圖39表示該實(shí)施例6的變形例。在本變形例的說明中，對(duì)于與圖1至圖37記載的構(gòu)成要素相同的部分標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，存在基本構(gòu)成相同的部分，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0262]在實(shí)施例6的變形例中，如圖38所示，在封裝主體部4的中空部3內(nèi)且在紅外線透過窗45的表面安裝或形成的吸氣劑材料G的附近，形成用于將封裝主體部4內(nèi)抽成真空的貫通孔5。貫通孔5形成在第二主體部2的頂面、且紅外線透過窗45的相鄰位置。
[0263]在實(shí)施例6的另一變形例中，如圖39所示，在封住抽成真空用的貫通孔5之前，設(shè)置在真空腔室40的工作臺(tái)41上，將真空腔室40內(nèi)部抽成真空，并經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空。此時(shí)，通過使激光束21從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45照射到安裝或形成在紅外線透過窗45的表面上的吸氣劑材料G，加熱吸氣劑材料G而使其活化。如圖39所示，激光束21的照射位置可以是從吸氣劑材料G的正上方，也可以從斜上方照射。
[0264]在本處理中，如果將激光束21持續(xù)照射到吸氣劑材料G，則激光束21的能量的一部分被紅外線透過窗45吸收。其結(jié)果，與激光束21接觸的紅外線透過窗45的一部分被加熱，如箭頭A (圖40)所示，熱傳遞到在靠近與激光束21接觸的紅外線透過窗45的一部分的地方形成的貫通孔5的周圍。因此，形成在貫通孔5的周圍以及內(nèi)部的低熔點(diǎn)部31熔融，貫通孔5被低熔點(diǎn)部31封住。在實(shí)施例6的變形例中，即使不改變激光束21的照射位置，通過照射到吸氣劑材料G，通過其余熱，隨著時(shí)間的經(jīng)過而使貫通孔5的周圍溫度上升。在溫度達(dá)到低熔點(diǎn)部31的熔點(diǎn)以上的時(shí)刻，低熔點(diǎn)部31熔融而能夠用低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5。之后，中止激光束21的照射。
[0265]由于也可以不改變激光束21的照射位置，因此能夠縮短吸氣劑材料G的加熱和活化以及封住貫通孔5的一系列的處理時(shí)間。
[0266]實(shí)施例7
[0267]接著，參照?qǐng)D41至圖50說明本發(fā)明的實(shí)施例7。在這些圖41至圖50中，對(duì)于與圖1至圖40記載的構(gòu)成要素相當(dāng)?shù)牡胤綐?biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。圖41表示封住抽成真空用的貫通孔5之前。
[0268]在該實(shí)施例7中，吸氣劑材料G安裝或形成在封裝主體部4的中空部3內(nèi)、且第二主體部2的內(nèi)面。具體而言，如圖41所示，吸氣劑材料G安裝或形成在第二主體部2的內(nèi)側(cè)側(cè)面。此點(diǎn)為與之前的圖32所示的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)不同的點(diǎn)。
[0269]優(yōu)選為以下結(jié)構(gòu)，即，如圖41所示，在第二主體部2的表面、尤其是安裝或形成(成膜)吸氣劑材料G的地方，不形成像在其他實(shí)施例中所述那樣的低熔點(diǎn)部31。這是由于:如果在低熔點(diǎn)部31之上安裝或形成(成膜)吸氣劑材料G，則在用約400°C?900°C加熱吸氣劑材料G而使其活化時(shí)，發(fā)生低熔點(diǎn)部31熔融而吸氣劑材料G從第二主體部2的表面剝離的問題。
[0270]吸氣劑材料G的安裝或形成方法沒有特別限制，但優(yōu)選為:例如焊接到以可伐合金、42合金等為主材料的第二主體部2的表面，或者用濺射法、蒸鍍法等薄膜形成技術(shù)成膜到第二主體部2的表面。
[0271]如圖42所示，將本實(shí)施例7的封住抽成真空用的貫通孔5之前的真空密封封裝設(shè)置在真空腔室24的工作臺(tái)41上，將真空腔室40內(nèi)部抽成真空，并經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空。此時(shí)，使激光束21從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45而照射到安裝或形成在第二主體部2的表面的吸氣劑材料G，加熱吸氣劑材料G而使其活化。
[0272]這種一邊進(jìn)行抽真空，一邊加熱吸氣劑材料G而使其活化之后，如圖43所示，從真空腔室40的外部通過紅外線透過窗45對(duì)貫通孔5的周圍的蓋表面照射激光束21，而加熱到構(gòu)成貫通孔5的周圍的第二主體部2的材料的熔點(diǎn)以上。由此，貫通孔5被熔融的第二主體部2的構(gòu)成材料封住，完成本發(fā)明的實(shí)施例7的真空密封封裝P (省略封住貫通孔5之后的圖)。
[0273]如圖44所示，預(yù)先僅在貫通孔5的周圍形成低熔點(diǎn)部31，或者將封裝主體部4設(shè)置到真空腔室內(nèi)時(shí)將低熔點(diǎn)部31設(shè)置到貫通孔5的周圍。在此情況下，加熱吸氣劑材料G而使其活化之后，對(duì)貫通孔5的周圍的低熔點(diǎn)部31，從真空腔室40的外部通過紅外線透過窗45照射激光束21而熔融低熔點(diǎn)部31，用低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5。使用這種方法,可以制作本發(fā)明的實(shí)施例7的真空密封封裝P。圖45表示通過用低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5而形成的密封部件。
[0274]圖46是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的變形例的真空密封封裝中的、封住抽成真空用的貫通孔5之前的狀態(tài)。在本變形例中，吸氣劑材料G安裝在第二主體部2的內(nèi)側(cè)頂面。在圖47中將之前的圖46所示的變形例設(shè)置在真空腔室40的工作臺(tái)41上，而將真空腔室40的內(nèi)部抽成真空,一邊經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)部抽成真空，一邊對(duì)安裝或形成在紅外線透過窗45的表面的吸氣劑材料G從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45照射激光束21。由此，加熱吸氣劑材料G而使其活化。如圖47所示，激光束21從斜上方照射吸氣劑材料G。
[0275]之后，省略圖的描寫，但如上所述地一邊進(jìn)行抽真空，一邊加熱吸氣劑材料而使其活化。之后，與圖43至圖45所示的實(shí)施例7相同地，對(duì)貫通孔5的周圍的蓋表面從真空腔室40的外部通過紅外線透過窗45照射激光束21，而加熱到構(gòu)成貫通孔5的周圍的第二主體部2的材料或者低熔點(diǎn)部31的熔點(diǎn)以上。由此，貫通孔5被熔融的材料封住，完成本發(fā)明的實(shí)施例7的變形例。
[0276]在圖46以及圖47所示本發(fā)明的實(shí)施例7的變形例中，表示封裝主體部4的抽成真空用的貫通孔5位于離開吸氣劑材料G的位置的樣子，作為與此相類似的另一個(gè)變形例，如圖48所示可以為貫通孔5設(shè)置在吸氣劑材料G的附近的結(jié)構(gòu)。
[0277]根據(jù)圖48所示的結(jié)構(gòu)，如圖49所示，將封裝主體部4設(shè)置到真空腔室24的工作臺(tái)上，將真空腔室40內(nèi)部抽成真空，并經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的中空部3內(nèi)抽成真空。此時(shí)，對(duì)安裝或形成在第二主體部2的表面的吸氣劑材料G從真空腔室40的外部通過玻璃透過窗43和紅外線透過窗45照射激光束21，加熱吸氣劑材料G而使其活化。由此，被加熱的吸氣劑材料G的熱傳遞到位于吸氣劑材料G的附近貫通孔5的周圍，熔融安裝或形成在貫通孔5的周圍的低熔點(diǎn)部31，最終，如圖50所示，能夠用低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5。
[0278]在如圖48所示的實(shí)施例7的變形例中，能夠得到與圖38至圖40所示的本發(fā)明的實(shí)施例6的變形例相同的效果。即使不改變激光束21的照射位置，也能夠照射到吸氣劑材料G，從而隨著時(shí)間的經(jīng)過貫通孔5的周圍的溫度上升，在達(dá)到低熔點(diǎn)部31的熔點(diǎn)以上的時(shí)刻低熔點(diǎn)部31熔融。之后，通過中止照射激光束21，能夠用低熔點(diǎn)部31封住貫通孔5。由于可以不改變激光束21的照射位置，因此能夠縮短吸氣劑材料G的加熱和活化、以及封住貫通孔5這樣的一系列的處理時(shí)間。
[0279]實(shí)施例8
[0280]接著，參照?qǐng)D51至圖58說明本發(fā)明的實(shí)施例8。在這些圖51至圖58中，對(duì)于與圖1至圖50記載的構(gòu)成要素相當(dāng)?shù)牡胤綐?biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。下面，說明不同于上述實(shí)施例的點(diǎn)。
[0281]圖51表示封住抽成真空用的貫通孔5之前，圖52表示封住了貫通孔5的狀態(tài)。另外，圖53至圖55表示構(gòu)成成為本實(shí)施例所使用的封裝主體部4的蓋部件的第二主體部2的部件。[0282]在本實(shí)施例8的真空密封封裝P中，圍繞紅外線受光元件44的周圍的蓋部件即第二主體部2，通過將框架部件60 (圖54所示)、板部件61 (圖53所示)以及紅外線透過窗45接合而構(gòu)成?？蚣懿考?0以圍繞中空部2A的方式在中心形成開口 60A，具有能夠?qū)⒓t外線受光元件44容納到開口 60A內(nèi)部的大小和厚度。另外，吸氣劑材料G預(yù)先安裝或形成在紅外線透過窗45的表面上。
[0283]在此，環(huán)狀的框架部件60和板部件61通過預(yù)先形成在各自的表面上且與構(gòu)成各自的結(jié)構(gòu)體的材料相比熔點(diǎn)低的低熔點(diǎn)部31接合。
[0284]通常，不容易制造具有能夠容納紅外線受光元件44的中空部的第二主體部2。例如，雖然有通過蝕刻形成能夠容納紅外線受光元件44的中空部3的部分的方法，但高精度尺寸地制作空間形狀較困難。對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施例的真空密封封裝P，接合框架部件60和板部件61而制造第二主體部2，因此能夠容易以低成本制作第二主體部2，其中，該框架部件60在中心形成開口 60A，具有能夠?qū)⒓t外線受光元件44容納到開口 60A的內(nèi)部的大小和厚度。
[0285]在圖51至圖54中表示在框架部件60以及矩形板狀的板部件61的表面形成有低熔點(diǎn)部31的例子。也可以適用于無該低熔點(diǎn)部31的情況(例如，本發(fā)明的實(shí)施例7所示的例子)、其他實(shí)施方式中所述的例子。
[0286]在表面無低熔點(diǎn)部31的情況下，例如在環(huán)狀的框架部件60和板部件61的表面隨后形成焊錫等固定材料并使之熔融，或者，如果彼此是相同材料，則使用表面活化接合、熱壓接法、超聲波接合法、陽(yáng)極接合等接合方法來接合兩者。
[0287]在上述實(shí)施例中，說明了真空密封紅外線受光元件44的例子，但在使用紅外線受光元件44以外的電子器件E的情況下，不需要圖55所示的紅外線透過窗45。因此，使如圖56所示的未設(shè)置開口部的板部件61和圖57所示的框架部件60接合而制作第二主體部2即可。
[0288]在圖58中表示本實(shí)施例的變形例的真空密封封裝P (封住抽成真空用的貫通孔5之后的狀態(tài))的截面圖。該真空密封封裝P使用紅外線受光元件44以外的電子器件E。在本實(shí)施例中，由于沒有紅外線透過窗45，因此與本發(fā)明的實(shí)施例1以及實(shí)施例2相同地，通過加熱設(shè)置在封裝主體部4的外部的第三導(dǎo)體焊盤14，從第三導(dǎo)體焊盤14經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13將熱傳遞至第一導(dǎo)體焊盤11，間接加熱安裝或形成在第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G而使其活化。詳細(xì)情況在實(shí)施例1或?qū)嵤├?中已說明，因此省略。
[0289]實(shí)施例9
[0290]接著，參照?qǐng)D59說明本發(fā)明的實(shí)施例9。圖59表不本發(fā)明的實(shí)施例9涉及的真空密封封裝P (封住抽成真空用的貫通孔5之后的狀態(tài))。關(guān)于本實(shí)施例，對(duì)于與之前的圖1至圖58記載的構(gòu)成要素相同的部分也標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0291]在上述實(shí)施例1至實(shí)施例8中，表示電子器件E (包括紅外線受光元件44)通過接合材料安裝在第一封裝主體部4或配線基板10上的例子。在圖59所示的本發(fā)明的實(shí)施例9涉及的真空密封封裝P中，在第一封裝主體部4上直接形成有作為電子器件E(包括紅外線受光元件44)的主要部分的集成電路。成為配線基板的基底的基底基板材料如果使用Si，則能夠在Si晶圓上一并形成多個(gè)集成電路，從而能夠降低單個(gè)配線基板10 (包括集成電路)的制造成本。在圖59中省略了從作為電子器件使用的紅外線受光元件44到成為封裝主體部4的外部端子的第四導(dǎo)體焊盤15為止的電配線的描寫，但電子器件E (包括紅外線受光元件44)的集成電路和第四導(dǎo)體焊盤15電連接。
[0292]在本實(shí)施例的情況下，形成在第一封裝主體部4上的電子器件E (包括紅外線受光元件44)的集成電路的厚度較薄(數(shù)10 μ m)，因此具有以下優(yōu)點(diǎn):能夠使真空密封封裝P變?。挥捎诓恍枰褂媒雍喜牧?，因此真空密封之后在內(nèi)部不容易釋放氣體。
[0293]實(shí)施例10
[0294]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例10。圖60是表示本發(fā)明的實(shí)施例10涉及的真空密封封裝P (封住抽成真空用的貫通孔5之后的狀態(tài))。關(guān)于說明本實(shí)施例的圖60，對(duì)于與圖1至圖59記載的構(gòu)成要素相同的部分也標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0295]在到此為止敘述的本發(fā)明的實(shí)施例1至9中，成為封裝主體部4的外部端子的第四導(dǎo)體焊盤15形成在封裝主體部4的包括配線基板10的第一主體部I中的、與安裝或形成有電子器件E (包括紅外線受光元件44)的面相同的一面?zhèn)?。在本?shí)施例10中，第四導(dǎo)體焊盤(成為封裝主體部4的外部端子的焊盤)15形成在與安裝或形成有電子器件E (在圖60中為紅外線受光元件44)的面表里相反側(cè)。通過回流焊等在第四導(dǎo)體焊盤15形成焊球(由 Sn、SnPb> SnAg> SnAgCu> SnCu> Snln、SnZn> SnBi> SnZnBi 等材料做成的導(dǎo)體球)，實(shí)現(xiàn)能夠安裝倒裝芯片的封裝。
[0296]根據(jù)此結(jié)構(gòu)，不需要將第四導(dǎo)體焊盤15設(shè)置在與成為封裝主體部4的蓋部件的第二主體部2相比還外側(cè)的位置，因此在本發(fā)明的實(shí)施例1至9中能夠做成更小型。另外，在如圖60所示的本實(shí)施例中，與本發(fā)明的實(shí)施例9相同地，電子器件E (在圖60中為紅外線受光元件44)直接形成在封裝主體部4的第一主體部I上，因此能夠?qū)⒎庋b主體部4做成較薄。即，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且薄型的真空密封封裝P。
[0297]實(shí)施例11
[0298]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例11。圖61是表示本發(fā)明的實(shí)施例11涉及的真空密封封裝P(封住抽成真空用的貫通孔5之后的狀態(tài))。關(guān)于圖61，對(duì)于與之前的圖1至圖60記載的構(gòu)成要素相同的部分也標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0299]本實(shí)施例11也類似于實(shí)施例10，第四導(dǎo)體焊盤15形成在與安裝或形成有電子器件E (包括紅外線受光元件44)的面表里相反側(cè)。與實(shí)施例10略微不同點(diǎn)在于，第二導(dǎo)體焊盤12經(jīng)由銷狀導(dǎo)體65與第四導(dǎo)體焊盤15電連接。銷狀導(dǎo)體65貫通封裝主體部4的第一主體部1，而從中空部3的內(nèi)側(cè)延伸到封裝主體部4的外部。封裝主體部4的第一主體部I和銷狀導(dǎo)體65通過焊接等緊密接合。
[0300]根據(jù)此構(gòu)成，與本發(fā)明的實(shí)施例10相同地，不需要將第四導(dǎo)體焊盤15設(shè)置到與第二主體部2相比還外側(cè)的位置，因此與本發(fā)明的實(shí)施例1至9相比能夠做成更小型。
[0301]實(shí)施例12
[0302]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例12。圖62是表示本發(fā)明的實(shí)施例12涉及的真空密封封裝P(封住抽成真空用的貫通孔5之前的狀態(tài))。關(guān)于圖62，對(duì)于與之前的圖1至圖61記載的構(gòu)成要素相同的部分也標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0303]本實(shí)施例12與其他實(shí)施例不同點(diǎn)僅在于封住貫通孔5的方法。S卩，將封裝主體部4設(shè)置到真空腔室內(nèi)，在貫通孔5之上放置例如包括Sn的焊接合金球這樣的球狀的低熔點(diǎn)金屬材料70，從球狀的低熔點(diǎn)金屬材料70和貫通孔5之間的縫隙進(jìn)行抽真空。之后，用與實(shí)施例1以及實(shí)施例2相同的方法活化吸氣劑6之后，用相同的方法對(duì)貫通孔5上的球狀的低熔點(diǎn)金屬材料70照射激光束21，熔融球狀的低熔點(diǎn)金屬材料70而封住貫通孔5。
[0304]實(shí)施例13
[0305]接著，說明本發(fā)明的實(shí)施例13。圖63是表示本發(fā)明的實(shí)施例13涉及的真空密封封裝P。在圖63中，對(duì)于與圖1至圖62記載的構(gòu)成要素相同的部分也標(biāo)上了相同的附圖標(biāo)記，省略對(duì)其說明。另外，該實(shí)施例的基本構(gòu)成與上述實(shí)施例1相同，在此主要說明不同點(diǎn)。
[0306]本實(shí)施例構(gòu)成為搭載了真空密封封裝P的印刷電路基板80。S卩，印刷電路基板80具備使用電子器件E (包括紅外線受光元件44)的真空密封封裝P。
[0307]作為真空密封封裝P，能夠適用在上面所述的實(shí)施例中的真空密封封裝P。另外，如圖64所示，也可以為搭載無紅外線透過窗45的類型的真空密封封裝P的印刷電路基板80。不管哪一種情況，通過搭載這些真空密封封裝P，都能夠制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度更高且低成本的印刷基板80。
[0308]此外，使用上述實(shí)施例12中的真空密封封裝P或上述實(shí)施例13中的印刷電路基板80，能夠組裝電子儀器。即，可以構(gòu)成具備上述真空密封封裝P或印刷電路基板80的電子儀器，在這種電子儀器中與現(xiàn)有技術(shù)相比可以實(shí)現(xiàn)更低的制造成本。作為適用的電子儀器，例如有:紅外線受光元件(紅外線傳感器)44的真空密封封裝P、或者安裝了具有真空密封封裝P的模塊基板(印刷電路基板)的紅外線攝像頭、或者能夠使物體的溫度分布可視化的熱紅外圖像儀等。另外，在電子器件E為紅外線受光元件(紅外線傳感器)44以外的情況下，優(yōu)選例如即使在高溫、高濕的環(huán)境也不容許誤動(dòng)作的車載式的電子儀器(導(dǎo)航儀、汽車音響、ETC裝置等)、不允許浸水的水中用的電子儀器(水中攝像頭、水中聲納裝置等)等。以上，敘述了多種實(shí)施方式。此外，本發(fā)明在不脫離其思想的范圍內(nèi)，不限定于上述的實(shí)施方式。
[0309]實(shí)施例14
[0310]作為本發(fā)明的實(shí)施例14，參照?qǐng)D35、圖36、圖37、圖53、圖54、圖55說明使用紅外線受光元件(紅外線傳感器)44的真空密封封裝P。
[0311]首先，作為紅外線透過窗45,準(zhǔn)備大小為IOmmX 13mm、厚度為0.2mm的Si基板(圖55)。預(yù)先在Si基板上形成有防反射膜。自Si基板的最外周寬度Imm內(nèi)側(cè)的區(qū)域中用非電解鍍法形成有Ni (3 μ m) /Au (0.05 μ m) 0這是為了即使不使用焊劑也潤(rùn)濕性良好地容易接合到在成為之后接合的蓋部件的第二主體部2的表面形成的SnAg膜。另外，在形成Ni/Au膜之后，如圖35所示，通過真空濺射法在Si基板的外周部成膜吸氣劑材料G。
[0312]接著準(zhǔn)備:如圖53所示的外徑15mmX15mm、內(nèi)徑8mmXllmm(開口部2A的開口直徑)、厚度為0.2mm的板部件61 ；以及如圖54所不的外徑15mmX 15mm、內(nèi)徑13mmX 13mm、厚度為1.5mm的環(huán)狀的框架部件60，其在中心形成有開口 60A，具有能夠?qū)㈦娮悠骷﨓容納到開口 60A的內(nèi)部的大小和厚度。
[0313]圖53以及圖54所示的材料是使用42合金(Ni和Fe的合金)制作的。圖53所示的貫通孔5通過使用了掩模的藥品蝕刻來形成直徑最大為0.2mm的貫通孔。形成四個(gè)貫通孔(在圖53中記載為形成有8個(gè))。貫通孔5的內(nèi)部的形狀通過蝕刻法形成為略微錐形，貫通孔5的最小直徑為0.17mm。另外，使用電解鍍法在這些材料的表面以及貫通孔5的內(nèi)部成膜約50 μ m的SnAg(3.5%)膜。其結(jié)果，使微小貫通孔5的開口直徑為0.07mm?0.1mm。
[0314]另外，作為圖35所示的主體部I使用將玻璃陶瓷作為絕緣性基材的外徑18mmX 18mm、厚度0.5mm的配線基板。通過非電解鍍法在電路基板上的導(dǎo)體圖案50、第二導(dǎo)體焊盤12、第四導(dǎo)體焊盤15的表面形成Ni (3 μ m) /Au (0.05 μ m)。另外，將與環(huán)狀的框架部件60接合的電路基板上的導(dǎo)體圖案的寬度51設(shè)為1.2mm，設(shè)計(jì)成大于環(huán)狀的框架部件60的接合寬度1.0mm (實(shí)際上加上鍍SnAg的厚度,成為約1.1mm)。
[0315]接著，將電子器件E (在本實(shí)施例中為紅外線受光元件44)通過接合材料粘接固定到包括配線基板10的第一主體部21，之后，用以Al為材料的導(dǎo)線22來連接紅外線受光元件44和配線基板10上的第二導(dǎo)體焊盤12。
[0316]接著，將配線基板10上的導(dǎo)體圖案50、環(huán)狀的框架部件60、板部件61、和紅外線透過窗45對(duì)位并層疊，并使用氮?dú)饣睾笭t一并接合而制作圖35所示的封裝主體部4(在真空中封住貫通孔5之前)。
[0317]接著，將圖35所示的真空密封前的封裝主體部4設(shè)置在如圖36所示的真空腔室40內(nèi)。通過使用旋轉(zhuǎn)泵、渦輪分子泵來將真空腔室40內(nèi)抽成真空，經(jīng)由貫通孔5將封裝主體部4的內(nèi)部抽成真空到10_6Torr。一邊進(jìn)行抽真空，一邊加熱真空腔室40整體以及工作臺(tái)到約150°C，使吸附在真空腔室40內(nèi)部表面以及封裝主體部4內(nèi)部表面的水分蒸發(fā)。再有，通過用真空泵抽成真空，盡量去除水分。此外，在真空腔室40的周圍纏繞有加熱器，真空腔室40被該加熱器加熱。
[0318]之后，使激光束21從設(shè)置在真空腔室40外部的激光裝置20通過位于封裝主體部4的紅外線透過窗45照射到吸氣劑材料G (位于封裝主體部4的內(nèi)部且配置在紅外線透過窗45的表面)，將吸氣劑材料G加熱到約800°C，使其在約數(shù)十秒之內(nèi)活化。激光束21從吸氣劑材料G的正上方照射。
[0319]之后，如圖37所示，將激光裝置20的激光束21照射部移動(dòng)到在封裝主體部4設(shè)置的貫通孔5的大致正上方，使激光束21從激光裝置20通過玻璃透過窗43照射到封裝的貫通孔5的周圍，熔融形成于貫通孔5的周圍的成為低熔點(diǎn)部31的SnAg膜，封住貫通孔5，制造真空密封的封裝。
[0320]在此，激光束21的光點(diǎn)直徑為0.4mm。在將SnAg膜的厚度設(shè)為A (=0.05mm)、將SnAg膜形成后的貫通孔5的直徑設(shè)為B (=0.1mm (最大值))、將開有貫通孔5的結(jié)構(gòu)體的厚度設(shè)為C (=0.2mm)、將激光束21的光點(diǎn)直徑設(shè)為D (=0.4mm)的情況下，A、B、C以及D的尺寸優(yōu)選為CB2/(D2-B2) <A、B〈D。通過將A、B、C以及D的尺寸設(shè)為由上述式定義的范圍，能夠用SnAg膜可靠地封住貫通孔5。
[0321]將本真空密封封裝P搭載到紅外線攝像頭，能夠確認(rèn)得到所要的圖像。再有，在制作本真空密封封裝P之后，能夠確認(rèn)一年之后也相同地得到所要的圖像。
[0322]如以上詳細(xì)說明，在本發(fā)明的實(shí)施例14中，將封裝主體部4的中空部3內(nèi)抽成真空而進(jìn)行密封之后，能夠經(jīng)由熱傳導(dǎo)材料13加熱位于封裝主體部4的中空部3內(nèi)的第一導(dǎo)體焊盤11上的吸氣劑材料G，因此，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部4的密封的方式的封裝中，能夠以不使用像專利文獻(xiàn)I至3所示那樣的高價(jià)真空裝置(內(nèi)部設(shè)置有可動(dòng)機(jī)械部件或者自動(dòng)機(jī)械的操作機(jī)構(gòu)等的真空裝置)的簡(jiǎn)易方式，維持封裝主體部4的密封之后的真空狀態(tài)，因此能夠大幅提高封裝的生產(chǎn)率。
[0323]另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在上述貫通孔5的附近設(shè)置由熔點(diǎn)低于上述封裝主體部4的低熔點(diǎn)金屬材料構(gòu)成的低熔點(diǎn)部31，低熔點(diǎn)部31被加熱熔融而形成封住上述貫通孔5的上述密封部件30的一部分或全部。由此，在上述貫通孔5的內(nèi)部無低熔點(diǎn)金屬的皮膜且封裝主體部4的主材料本身露出的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體中，發(fā)生潤(rùn)濕不良，封裝貫通孔5的內(nèi)部時(shí)花費(fèi)時(shí)間，與此相對(duì)，本實(shí)施例具有以下的優(yōu)點(diǎn)，即，通過加熱低熔點(diǎn)部31，低熔點(diǎn)部31容易潤(rùn)濕擴(kuò)散到貫通孔5的內(nèi)部，從而能夠可靠地密封上述貫通孔5。即，在預(yù)先將內(nèi)部變成真空的狀態(tài)下進(jìn)行封裝主體部4的密封的形式的封裝中，能夠以簡(jiǎn)易方式進(jìn)行封裝主體部4的密封，能夠大幅提聞其生廣率。
[0324]以上，參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但具體構(gòu)成不限定于該實(shí)施例，包括不脫離本發(fā)明思想的范圍的設(shè)計(jì)變更等。
[0325]本申請(qǐng)基于2009年2月19日在日本提出申請(qǐng)的特愿2009-36511號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。
[0326]工業(yè)利用性
[0327]本發(fā)明適用于電子器件的真空密封封裝，該電子器件為在熱紅外圖像儀、汽車導(dǎo)航儀、汽車音響、ETC裝置、水中攝像頭、水中聲納裝置等中適用的紅外線受光元件(紅外線傳感器)、陀螺儀傳感器(角速度傳感器)、溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等。
【權(quán)利要求】
1.一種真空密封封裝，具有將第一主體部和第二主體部經(jīng)由中空部接合而成的封裝主體部、以及設(shè)置在上述封裝主體部的中空部?jī)?nèi)的吸氣劑材料和電子器件，在經(jīng)由連通上述中空部?jī)?nèi)和上述封裝主體部的外部的貫通孔將上述中空部抽成真空的狀態(tài)下，用密封部件密封上述封裝主體部?jī)?nèi)，該真空密封封裝的特征在于， 在上述貫通孔的附近設(shè)置有由熔點(diǎn)低于上述封裝主體部的低熔點(diǎn)材料構(gòu)成的低熔點(diǎn)部，在上述貫通孔中設(shè)置有通過對(duì)上述貫通孔的附近的低熔點(diǎn)部局部加熱、將上述低熔點(diǎn)部熔融而在真空中封住上述貫通孔的上述密封部件， 上述吸氣劑材料安裝或成膜于上述貫通孔的附近且上述封裝主體部的中空部?jī)?nèi)表面上， 上述吸氣劑材料和上述貫通孔的距離被設(shè)定為上述低熔點(diǎn)部能夠被通過加熱上述吸氣劑材料產(chǎn)生的熱的余熱所熔融的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空密封封裝，其特征在于，在上述第二主體部形成有貫通孔，上述低熔點(diǎn)部形成在包括上述貫通孔的內(nèi)周部在內(nèi)的上述第二主體部的整個(gè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空密封封裝，其特征在于，上述低熔點(diǎn)部被激光束局部加熱并熔融，上述低熔點(diǎn)部的厚度被 設(shè)計(jì)成上述低熔點(diǎn)部被熔融的體積為上述貫通孔的體積以上，上述激光束的光點(diǎn)直徑被設(shè)定成大于上述貫通孔的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空密封封裝，其特征在于，上述低熔點(diǎn)部為Sn或含有Sn的合金材料。
【文檔編號(hào)】G01J5/02GK103904041SQ201410064838
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2009年2月19日
【發(fā)明者】山崎隆雄, 佐野雅彥, 倉(cāng)科晴次 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社