同时使智能手机等装置实现高密度封装并降低材料成本(适用于1210尺寸)
Tanaka Holdings Co., Ltd.(总公司:东京都千代田区、执行总裁:冈本英弥)发布,经营田中贵金属集团制造事业的田中贵金属工业株式会社(总公司:东京都千代田区、执行总裁:冈本英弥)将自3月22日(周五)起开始供应金锡合金焊接材料(金锡合金封盖)的样品。金锡合金焊接材料仅需花费以往产品一半的材料成本,即可将封装面积1.2 mm×1.0 mm的超小型晶体共振子(※1)进行气密密封。
金锡合金封盖是用于制造封装面积1.2 mm×1.0 mm(即1210尺寸)的晶体共振子的零件。过去田中贵金属工业所试作的1210尺寸用金锡合金盖,垫片部分的框宽为0.15 mm,板厚为0.015 mm。本次新产品由于融合高精度冲压技术与精密压延技术,不仅框宽缩小至0.10 mm、板厚为0.010 mm,还可发挥与以往产品相同的气密性与接合性。如金锡合金为一般组成的AuSn 21.5(Au为78.5%、Sn为21.5%),则可较以往产品降低约53%的材料成本。
随着电子机器高密度封装的发展,以金锡合金焊接密封的方法成为主流
封盖为盖状零件,可用于进行晶体共振子的真空密封。而晶体共振子则用于控制手机、智能手机(高功能手机)、计算机、车用设备等装置的电子讯号。电子机器的高密度封装发展使得组件小型化的需求与日俱增,使得近年来封装小型化的趋势逐渐加速。目前量产的晶体共振子以1.6 mm×1.2 mm(1612尺寸)为主流;下一世代晶体共振子则为1210尺寸,预定于2014年量产。
将陶瓷封装进行气密密封有各式各样的方法,目前以使用低价封盖零件的方法(接缝焊接、直接接缝法等)为主流。然而,如采取上述方法,不但生产率低,焊接时使用的滚轮电极空间也相当有限,因而在小型化、低背化的需求日益增长的情况下,难以进行小尺寸产品(2.0 mm×1.6 mm以下)的气密密封。因此,目前许多制造商开始采用“炉体硬焊”方法加以密封,将欲焊接的零件在炉内加热。通过“炉体硬焊”方法密封因不使用电极,所以可进行小尺寸产品的气密密封,并且由于可批次密封,生产率也能有所提高。然而,因接合材料为金锡合金,我们必须面对金的材料成本高昂等课题。
节省一半的材料成本,成功开发可进行1210尺寸产品密封的封盖
为解决上述课题,田中贵金属工业确立了制造技术,该技术可将框宽0.10 mm、板厚0.010 mm的金锡合金垫片正确定位于1.2 mm×1.0 mm的小铁镍钴合金基材上,并控制封盖的熔融程度。通过该技术,可实现与以往产品相同的密封可靠性,并且使框的宽度更细(0.15 mm->0.10 mm)、板厚更薄(0.015 mm->0.010 mm)。金锡合金因具有下列特色,因此可用低廉的材料成本,发挥高密封可靠性。
新1210尺寸用金锡合金封盖的特色
- 不仅可维持相同的密封可靠性,比起以往产品更能降低一半材料成本。
- 由于使用润湿性优异的金锡合金制造,密封可靠性佳,且少有空孔等缺陷产生。
- 配合使用条件,可调整合金的组成。
- 采取金锡合金不流入封装内侧的设计,因此能以较少的合金量达到高度的密封可靠性。
田中贵金属工业将1210尺寸用金锡合金盖作为加工材料,开始供应给日本国内外的晶体共振子制造商,预定在2014年量产这项产品,目标营业额为每月3,000万日元。此外,今后将更进一步投入研发,以应对“1008尺寸”、“0806尺寸”等更小尺寸产品,以及提高密封性。