CN103189975A - 电子零部件元件收纳用封装 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够确保陶瓷基体的弯曲强度和金属化层的金属化接合强度的电子零部件元件收纳用封装，其特征在于，在由陶瓷基体（11）和金属化层（12）构成的电子零部件元件收纳用封装（10）中，陶瓷基体（11）的陶瓷组合物是包含10～30wt%的氧化钇部分稳定化氧化锆、1.5～4.5wt%的由选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种与氧化镁的组合构成的烧结助剂以及作为剩余部分的氧化铝而成的，并且，金属化层（12）的金属化组合物是包含70～94wt%的钨、3～20wt%的钼、以及3～20wt%的陶瓷成分而成的，同时烧成后的陶瓷基体（11）的氧化锆结晶内的四方晶的比例设为60%以上。

Description

电子零部件元件收纳用封装
技术领域
本发明涉及一种用于搭载并收纳半导体元件、水晶振子、发光元件等的电子零部件元件的层叠陶瓷型电子零部件元件收纳用封装，具体地涉及一种将电子零部件元件收纳于封装内，能够使得用于应对搭载了该封装的装置的轻薄短小化的陶瓷基体小型化且厚度变薄的可应对小型低背化的电子零部件元件收纳用封装。
背景技术
以往，在层叠陶瓷型的电子零部件元件收纳用封装中使用多张陶瓷生片，这些陶瓷生片是通过流延法将在91～94wt%左右的氧化铝（Al2O3）粉末中添加6～9wt%的二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）等的烧结助剂，并在其中添加有机粘合剂、可塑剂、溶剂等进行混炼而成的料浆成形为片状来制成的。在各陶瓷生片中上形成有电导通用的金属化印刷配线，该金属化印刷配线包含用于使用通过溶剂等对钨（W）或钼（Mo）等高熔点金属进行了混炼的导体糊并通过丝网印刷来形成上、下层间的电导通状态的通路孔（via）导体或通孔导体。并且，将形成了金属化印刷配线的多张陶瓷生片重叠并施加温度和压力来进行层叠，在还原气氛中的1550～1600℃左右的高温下，对陶瓷生片和高熔点金属进行同时烧成来形成在陶瓷基体的表面、内部或层间设置金属化层的层叠陶瓷型电子零部件元件收纳用封装。该电子零部件元件收纳用封装，针对本来的氧化铝的烧成温度为1700℃以上的情况，加入烧结助剂并降低烧成温度，使得对于钨或钼的烧结也能够顺利进行。并且，该电子零部件元件收纳用封装中，陶瓷基体的陶瓷组合物除了91～94wt%的氧化铝粉末以外，还由6～9wt%的二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）等的烧结助剂构成，并能够通过烧结助剂的玻璃成分使得由形成于陶瓷基体上的钨或钼构成的金属化层增强接合强度。
但是，上述仅由氧化铝构成的电子零部件元件收纳用封装包含6～9wt%这样较多的烧结助剂，虽然能够降低烧成温度，但是，陶瓷基体自身的弯曲强度降低到320MPa左右，使陶瓷基体的厚度变薄也是有限度的。因此，该电子零部件元件收纳用封装在使陶瓷基体的厚度变薄了的情况下，不能承受电子零部件安装后的金属制盖体接合时的热应力。并且，这样的电子零部件元件收纳用封装在厚度变厚并收纳了电子零部件之后，不能成为可安装于能应对轻薄短小化的装置上的厚度薄的小型低背化封装。
在以往的电子零部件元件收纳用封装中，公开了一种为了使陶瓷基体的弯曲强度提高，通过使氧化铝中含有2.0～27.0wt%的氧化锆的烧结体来形成陶瓷基体及盖体的至少一方的技术（例如，参照专利文献1）。由此，使得由陶瓷基体和盖体构成的容器在将半导体元件气密地密封于容器内部并形成半导体装置之后，即使对陶瓷基体或者盖体施加外力，也能够完全维持气密性密封。
此外，在作为半导体装置用而使弯曲强度提高了的陶瓷基体中，公开了一种将氧化铝作为主要成分并通过在其中添加了氧化锆的烧成体来进行制造，在此将陶瓷基体的材料组成选定为70～90wt%的氧化铝，将氧化锆的添加量选定为10～30wt%的范围的技术（例如，参照专利文献2）。由此，使得与氧化铝单体的情况相比，陶瓷基体的弯曲强度、挠性（韧性）提高，并能够谋求陶瓷基体的薄型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-13481号公报
专利文献2：日本特开平7-38014号公报
发明所要解决的课题
但是，如前所述的以往的电子零部件元件收纳用封装存在如下问题。
（1）日本特开平6-13481号公报中公开的电子零部件元件收纳用封装是在搭载了电子零部件元件的陶瓷基体和盖体之间夹入引脚并通过密封用低熔点玻璃接合而成的，其与由在还原气氛中将金属化层同时烧成并设置于陶瓷基体上的层叠构造构成的封装完全不同，例如，即使使得陶瓷基体以及盖体的至少一方成为加入氧化锆的氧化铝的烧结体并提高了弯曲强度，也不能获得兼具陶瓷基体的弯曲强度的提高和设置于陶瓷基体的金属化层的金属化接合强度的确保这两方面的封装。
（2）日本特开平7-38014号公报中公开的电子零部件元件收纳用封装是通过利用铜的熔点的直接接合法来将相当于金属化层的铜板接合于陶瓷基体上而成的，所以，其与由在还原气氛中将金属化层同时烧成并设置于陶瓷基体上的层叠构造构成的封装完全不同，例如，即使使得陶瓷基体以及盖体的至少一方成为加入氧化锆的氧化铝的烧结体并提高了弯曲强度，也不能获得兼具陶瓷基体的弯曲强度的提高和设置于陶瓷基体的金属化层的金属化接合强度的确保这两方面的封装。
发明内容
本发明为鉴于相关情况而成的，其目的在于提供一种能够提高陶瓷基体的弯曲强度，并能够确保同时烧成并形成于陶瓷基体上的金属化层的金属化接合强度的电子零部件元件收纳用封装。
并且，其目的在于提供一种除了上述效果以外，陶瓷基体表面的可视光线的反射率高的电子零部件元件收纳用封装。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的，作为权利要求1所述的发明的电子零部件元件收纳用封装，其特征在于：在对用于收纳电子零部件元件的陶瓷基体和接合于陶瓷基体上并用于形成电导通状态的金属化层在还原气氛中进行同时烧成而成的电子零部件元件收纳用封装中，陶瓷基体的陶瓷组合物含有氧化铝（Al2O3）、使氧化钇（Y2O3）固溶的部分稳定化氧化锆（Y2O3-ZrO2）和烧结助剂，烧结助剂由选自二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）、氧化锰（MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4）中的至少一种和氧化镁（MgO）组合构成，陶瓷组合物中的部分稳定化氧化锆的含量为10～30wt%的范围内，陶瓷组合物中的烧结助剂的含量为1.5～4.5wt%的范围内，陶瓷组合物中的部分稳定化氧化锆、烧结助剂以外的剩余部分为氧化铝，金属化层的金属化组合物含有由钨（W）、钼（Mo）、氧化铝和玻璃构成的陶瓷成分，金属化组合物中的钨的含量为70～94wt%的范围内，金属化组合物中的钼的含量为3～20wt%的范围内，金属化组合物中的陶瓷成分的含量为3～20wt%的范围内，同时烧成后的陶瓷基体的氧化锆结晶内的四方晶的比例为60％以上。
根据权利要求2所述的发明的电子零部件元件收纳用封装，其特征在于：权利要求1所述的电子零部件元件收纳用封装中，同时烧成后的陶瓷基体的弯曲强度为550MPa以上，同时烧成后的陶瓷基体和金属化层的接合强度为25MPa以上。
根据权利要求3所述的发明的电子零部件元件收纳用封装，其特征在于：权利要求1所述的电子零部件元件收纳用封装中，玻璃为选自二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、氧化钛（TiO2）中的至少一种，陶瓷成分中的玻璃含量为5～10wt%的范围内。
根据权利要求4所述的发明的电子零部件元件收纳用封装，其特征在于：权利要求1所述的电子零部件元件收纳用封装中，玻璃为选自二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、氧化钛（TiO2）中的至少一种，陶瓷成分中的玻璃含量为5～10wt%的范围内，部分稳定化氧化锆中的氧化钇的摩尔分数为0.015～0.035的范围内。
发明效果
上述权利要求1～4所述的电子零部件元件收纳用封装中，陶瓷基体的陶瓷组合物含有10～30wt%的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆（Y2O3-ZrO2）、1.5～4.5wt%的由选自二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）、氧化锰（MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4）中的至少一种和氧化镁（MgO）的组合构成的烧结助剂和作为剩余量部分的氧化铝（Al2O3），并且，金属化层的金属化组合物含有3～20wt%的由70～94wt%的钨（W）、3～20wt%的钼（Mo）、氧化铝、玻璃构成的陶瓷成分，使同时烧成后的陶瓷基体的氧化锆结晶内的四方晶的比例为60％以上，由此，能够使同时烧成后的陶瓷基体的弯曲强度为550MPa以上，此外，能够使同时烧成后的陶瓷基体和金属化层的接合强度为25MPa以上。由此，使烧结助剂和使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆含于氧化铝来烧成的陶瓷基体（权利要求1～4所述的陶瓷基体）能够获得比由使烧结助剂含于氧化铝来烧成的氧化铝单体构成的陶瓷基体的情况更高的弯曲强度。此外，含有使氧化钇固溶的高强度、高韧性的部分稳定化氧化锆的陶瓷基体将氧化锆结晶内的四方晶的比例保持在60％以上，由此，在破坏时四方晶氧化锆的一部分变态为单斜晶氧化锆，能够引起体积膨胀并吸收破坏能量，提高材料强度。一般来说，虽然通过增加使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的含有率能够使陶瓷基体的弯曲强度进一步提高，但若比氧化铝的热传导率低的氧化锆的含有率变大，则陶瓷基体的热传导率降低，并不理想。因此，在权利要求1～4所述的发明中，通过将陶瓷组合物中的部分稳定化氧化锆的含量设为10～30wt%的范围内，能够在保持比氧化铝单体的情况高的550MPa以上的弯曲强度的同时，保持与氧化铝单体的情况同等程度的热传导率。
上述权利要求1～4所述的电子零部件元件收纳用封装，在陶瓷基体的陶瓷组合物中含有作为必要成分的氧化镁来作为烧结助剂，此外，增加选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种，由此，能够通过毛细现象使来自陶瓷基体的玻璃状物质向金属化层移动。而且，从陶瓷基体移动至金属化层的玻璃状物质能够在金属化层中发挥物理上的固着效果，提高与陶瓷基体的粘着强度。再者，若使用于形成陶瓷基体的烧结助剂（选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种与氧化镁的组合）的含有率过多，则使陶瓷基体自身的弯曲强度降低，若使其含有率过少，则成为使与金属化层的接合强度降低的原因，并不理想。因此，在权利要求1～4所述的发明中，通过将在陶瓷组合物中的烧结助剂的含量设为1.5～4.5wt%的范围内，能够同时确保陶瓷基体自身的高弯曲强度和陶瓷基体与金属化层的高接合强度。此外，上述权利要求1～4所述的电子零部件元件收纳用封装中，通过使金属化层的金属化组合物内的钨和钼成为分别适量的混合体，能够扩大陶瓷基体与金属化层在还原气氛中的同时烧成时的烧成温度范围。而且，通过使陶瓷成分含于金属化层的金属化组合物中，能够降低金属化层的烧结开始温度，并能够使金属化层的收缩定时与陶瓷的收缩定时相匹配，所以能够制作具备抑制了翘曲发生的金属化层的陶瓷基体。
再者，上述电子零部件元件收纳用封装中并不加入为了使陶瓷基体形成黑色系而混入的钼酸等成色剂，通过氧化锆自身具有的高折射率，能够得到反射率高的白色陶瓷基体。因此，该陶瓷基体能够用作可提高来自LED（Light Emitting Diode）等发光元件的光的反射率并可提高发光效率的发光元件收纳用封装。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的电子零部件元件收纳用封装的说明图。
图中：
10电子零部件元件收纳用封装
11陶瓷基体
12金属化层
13电子零部件元件
14盖体
15焊线
16焊线垫
17密封垫
18外部连接端子垫
具体实施方式
接下来，参照所附的图，对将本发明具体化了的实施方式加以说明，以供对本发明的理解。
图1为本发明的一实施方式的电子零部件元件收纳用封装的说明图。
如图1所示，本发明的一实施方式的电子零部件元件收纳用封装10由陶瓷基体11和接合设置在该陶瓷基体11上的金属化层12构成。该电子零部件元件收纳用封装10被用于在陶瓷基体11上安装半导体元件、水晶振子、发光元件等的电子零部件元件13，并通过盖体14气密地密封电子零部件元件13。为了制作陶瓷基体11，该电子零部件元件收纳用封装10使用例如通过流延法将在陶瓷组合物中加入有机粘合剂、可塑剂、溶剂等并混炼而成的料浆形成片状的多张陶瓷生片。然后，在各个陶瓷生片上形成电导通用的金属化层12用的印刷配线，该印刷配线包含用于使用导体糊并通过丝网印刷形成上、下层间的电导通状态的通路孔（via）导体或通孔导体。进而，形成了印刷配线的多张陶瓷生片在重合并施加温度和压力进行层叠后，形成在还原气氛中对陶瓷生片和印刷配线进行同时烧成并在陶瓷基体11的表面、内部或层间接合设置金属化层12的层叠陶瓷型电子零部件元件收纳用封装10。
构成上述电子零部件元件收纳用封装10的陶瓷基体11的陶瓷组合物由氧化铝、使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆和烧结助剂构成。该电子零部件元件收纳用封装10在陶瓷基体11的陶瓷组合物中含有10～30wt%的如上所述的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆。该部分稳定化氧化锆自身具有强度高、可提高韧性的极其优越的特性。而且，部分稳定化氧化锆通过增加其在陶瓷组合物中的含量，能够提高陶瓷基体11自身的弯曲强度，但另一方面，因为比氧化铝的热传导率低，所以若过度添加，则使得陶瓷基体11自身的热传导率降低。因此，本实施方式的电子零部件元件收纳用封装10通过将陶瓷基体11的陶瓷组合物的部分稳定化氧化锆的含量设为10～30wt%的范围内，能够具有比以往的只由氧化铝构成的陶瓷基体的情况高的弯曲强度（氧化铝单体的情况下为320MPa左右，在含有部分稳定化氧化锆的氧化铝陶瓷的情况下为550MPa以上），并且，能够具有与以往的只由氧化铝构成的陶瓷基体的情况同等程度的热传导率（15W/mK）。在该部分稳定化氧化锆的含量低于10wt%的情况下，烧成后的强度提高效果不足，只能得到平均400MPa左右的弯曲强度。此外，在部分稳定化氧化锆的含量超过30wt%的情况下，热传导率变成12W/mK以下，不能使来自电子零部件元件13的热量介由陶瓷基体11迅速向外部散出。再者，为了即使在使用金属制盖体14并通过缝焊等气密地密封电子零部件元件13的情况下也具有对密封时所产生的高热的耐热冲击性，需要在陶瓷基体11中具有高弯曲强度和高热传导率。
即使含有超过30wt%的部分稳定化氧化锆，上述陶瓷基体11的弯曲强度也不能得到显著提高。此外，使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆最好是通过作为粉体的制作方法之一的共沉淀法来制作的。所谓该共沉淀法是一种通过向包含两种以上金属离子的溶液中添加碱，形成溶液中的离子积比溶度积高的过饱和状态，由此，能够使多种难溶性盐同时沉淀，并能够调整均匀性高的粉体的方法，有时会显示出仅通过粉碎并混合固体样品不能得到的特性。通过使用该共沉淀法来进行制作，使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆能够成为均匀性极高的粉体。
此外，在电子零部件元件收纳用封装10的陶瓷基体11的陶瓷组合物中，作为烧结助剂，含有1.5～4.5wt%的由选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种和氧化镁的组合构成的物质。这样的陶瓷基体11通过使陶瓷组合物中含有部分稳定化氧化锆以及氧化镁，能够使烧成温度低温化至1450～1600℃左右并形成致密的烧成体，并能够提高热传导率。而且，烧成温度的低温化能够抑制氧化锆结晶粒子的肥大生长，提高金属化层12与陶瓷基体11的接合强度。再者，在陶瓷组合物中的氧化镁的含量低于0.05wt%的情况下，烧成温度的低温化变得困难，不能抑制陶瓷基体11中的氧化锆结晶粒子的肥大生长。结果，不能得到致密的烧成体。此外，在陶瓷组合物中的氧化镁的含量超过1wt%的情况下，虽然看不到烧结性的变化，但是陶瓷基体11的弯曲强度降低。此外，通过将氧化镁作为必须的成分，并在陶瓷组合物中含有包含选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种的烧结助剂，能够使陶瓷基体11中的玻璃状物质通过毛细现象向金属化层12移动，通过该玻璃状物质的物理上的固着效果能够提高陶瓷基体11与金属化层12的粘着强度。在陶瓷组合物中的烧结助剂的含量低于1.5wt%的情况下，来自陶瓷基体11的玻璃状物质向金属化层12的移动量不足，陶瓷基体11与金属化层12的接合强度降低。此外，在陶瓷组合物中的烧结助剂的含量超过4.5wt%的情况下，陶瓷基体11中的玻璃状物质变得过多，陶瓷基体11的弯曲强度降低。
再者，在后段中，作为身为烧结助剂的氧化锰的一例，举例说明使用了化学式由Mn2O3表示的氧化锰的情况，代替该氧化锰（Mn2O3），也可以单独利用化学式不同的其他的氧化锰（例如，MnO、MnO2、Mn3O4）或者多样地组合并利用化学式不同的多种氧化锰来作为烧结助剂。
该电子零部件元件收纳用封装10在陶瓷基体11的陶瓷组合物中含有10～30wt%的部分稳定化氧化锆、1.5～4.5wt%的烧结助剂，此外剩余部分中含有氧化铝。因此，在构成电子零部件元件收纳用封装10的陶瓷基体11的陶瓷组合物中的氧化铝的含量最大含有88.5wt%，最小含有65.5wt%。若陶瓷基体11的陶瓷组合物中的氧化铝的含量在该范围内，则即使添加了作为低热传导率材料的氧化锆，也能够与背景技术中涉及的氧化铝基体（由通过91～94wt%的氧化铝、6～9wt%的烧结助剂构成的陶瓷组合物所构成的陶瓷基体）同等程度地维持热传导率，并能够抑制陶瓷基体11的热传导率的降低。
上述电子零部件元件收纳用封装10中接合并形成于陶瓷基体11的金属化层12的金属化组合物含有钨、钼和陶瓷成分。该金属化组合物中含有70～94wt%的钨、3～20wt%的钼和3～20wt%的陶瓷成分。而且，为了在陶瓷基体11上设置金属化层12，使用在金属化组合物中含有粘合剂或溶剂的导体糊，并通过丝网印刷机在陶瓷生片上形成印刷配线，并在还原气氛中进行同时烧成来形成。该金属化组合物的钨和钼分别为被称为高熔点（钨的熔点：3407℃、钼的熔点：2620℃）金属的金属，作为能够在还原气氛中与陶瓷同时烧成的导通金属，以往便被熟知。
在上述金属化组合物中由于含有适量的钼，由此，利用钼的熔点比钨的熔点低这一点，与仅使用钨作为金属化组合物的导体金属的情况（1550～1600℃）相比，能够使同时烧成温度范围低温化并使范围更大（1450～1600℃）。由此，金属化层12能够与含有部分稳定化氧化锆并使烧成温度的低温化成为可能的陶瓷基体11同时烧成。此外，该金属化组合物中，通过多种金属构成导体金属，由此，使与氧化铝的含量相应的同时烧成为可能。即，即使在含于陶瓷组合物中的氧化铝的含量发生变化且适当的烧成温度发生了变化的情况下，借助于通过添加钼而产生的金属化组合物的烧成温度的大范围化，能够毫无障害地进行同时烧成。
进而，上述金属化组合物通过同时烧成金属化组合物和陶瓷生片，能够在钨粒子和钼粒子的周围加入陶瓷组合物中的玻璃成分并形成使粒子间的接合坚固的金属化层12。与此同时，上述金属化组合物利用钼与玻璃的可润性优越这一点，通过一边吸出陶瓷生片的玻璃成分一边进行同时烧成，能够使陶瓷基体11和金属化层12间坚固地接合。
此外，在金属化组合物中适量地含有陶瓷成分，由此，一边向陶瓷生片补给玻璃成分一边烧成，能够提高同时烧成后的陶瓷基体11和金属化层12间的接合强度。此外，通过在金属化组合物中含有陶瓷成分，能够防止由于向形成于陶瓷生片上的通孔填充导体糊的通路孔用印刷配线的同时烧成时的收缩差所产生的陶瓷基体11和金属化层12的剥离。进而，通过在金属化组合物中含有陶瓷成分，使金属化层12的烧成收缩开始定时提前并接近陶瓷，并使陶瓷基体11和金属化层12的烧成收缩定时时间量匹配，由此，能够抑制设置了金属化层12的陶瓷基体11的翘曲的发生。再者，陶瓷成分是由选自二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、氧化钛（TiO2）中的至少一种的玻璃和氧化铝的组合构成的，该陶瓷成分中的玻璃的含有率优选在5～10wt%的范围内。
再者，金属化组合物通过将电导通性较低的钨和钼组合而成的导体金属设为至少80wt%，能够确保电导通性。此外，若钼的含量超过20wt%，则烧成温度过于低温化且与陶瓷生片的同时烧成变得困难。而且，在钨的含量超过94wt%的情况下，钼与陶瓷成分的至少一方的含量将低于3wt%。并且，在钼的含量低于3wt%的情况下，烧成温度的低温化变得困难，也不能进行与陶瓷生片的同时烧成。另一方面，在陶瓷成分的含量低于3wt%的情况下，调整同时烧成时的烧成收缩定时的效果降低，在设有金属化层12的陶瓷基体11上容易发生翘曲。此外，在陶瓷成分的含量低于3wt%的情况下，金属化层12中的玻璃成分量不足，向陶瓷基体11的固着效果降低，接合强度也降低。此外，在陶瓷成分的含量超过20wt%的情况下，玻璃成分量变得过多，则相反地会发生金属化层12自身的内部强度降低，作为导体的电阻值增加，与镀金膜的粘着强度降低的问题。
上述电子零部件元件收纳用封装10所具有的同时烧成后的陶瓷基体11的氧化锆结晶内的四方晶的比例为60％以上。构成该陶瓷基体11中所含有的部分稳定化氧化锆的氧化锆（ZrO2）自身具有耐热性高、高温下的蒸气压低、化学耐腐蚀性好、热传导率与氧化铝相比低1个数量级以上等的特性，作为高温耐热材料也非常优越。但是，氧化锆具有单斜晶，四方晶，立方晶的三种变态，特别是因为单斜晶和四方晶的相变态中伴随着很大的体积变化，不能够将纯粹的氧化锆直接作为高温耐热材料使用。因此，若使作为低原子价氧化物的氧化钇（Y2O3）等固溶于氧化锆，则能够形成作为最高温相的萤石型立方晶直到低温时也会作为稳定相存在的稳定化氧化锆。100％立方晶的稳定化氧化锆所需的氧化钇的添加量为6摩尔％左右，但通过少添加该稳定化氧化锆，例如，添加3摩尔％左右的稳定化氧化锆，更具体地，通过将部分稳定化氧化锆中的氧化钇的摩尔分数设为0.015～0.035的范围内，能够形成立方晶和四方晶、立方晶和单斜晶、四方晶和单斜晶的混合相，或者四方晶单相的部分稳定化氧化锆。所以，由含有使所含有的该氧化锆结晶内的四方晶的比例为60%以上的氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的陶瓷基体11构成的电子零部件元件收纳用封装10具有能够提高弯曲强度并提高韧性的优越特性。结果，由于能够使构成电子零部件元件收纳用封装10的陶瓷基体11薄层化，所以能够使电子零部件元件收纳用封装10成为能应对极小型低背化的封装。再者，在构成陶瓷基体11的氧化锆结晶内的四方晶的比例低于60％的情况下，由含有该部分稳定化氧化锆的陶瓷基体11构成的电子零部件元件收纳用封装的弯曲强度降低，并且韧性也降低，薄的陶瓷基体的制作变得困难。
此外，上述电子零部件元件收纳用封装10所具有的同时烧成后的陶瓷基体11的弯曲强度为550MPa以上。在由550MPa以上的弯曲强度构成的电子零部件元件收纳用封装10中，即使将安装于陶瓷基体11的电子零部件元件13用金属制盖体14通过缝焊等一边加压一边密封，也能够使该电子零部件元件不产生龟裂或破坏地接合于陶瓷基体11上。再者，该弯曲强度的测定是通过JIS R1601试验方法测定的。所以，通过该陶瓷基体11，能够提供比以往的陶瓷基体的厚度薄的电子零部件元件收纳用封装10，能够使其应对封装和组装有该封装的电子装置的小型低背化。
进而，上述电子零部件元件收纳用封装10所具有的同时烧成后的陶瓷基体11与金属化层12的接合强度为25MPa以上。在由25MPa以上的陶瓷基体11与金属化层12的接合强度构成的电子零部件元件收纳用封装10中，用于介由焊线15与电子零部件元件13形成电连接状态的焊线垫16、用于使盖体14接合的密封垫17和用于介由焊接接合与外部形成电连接状态的外部连接端子垫18等能够不发生金属化镀层剥离地分别与金属化层12接合。再者，该接合強度的测定是如下进行的：在宽度为1mm的金属化层12上AgCu焊接折弯成直角的金属制引线端子，并在垂直方向上拉拽该引线端子，以金属化层12从陶瓷基体11的表面剥离的情况下的强度进行测定。
实施例1
本发明的发明人制作了通过仅由氧化铝构成的陶瓷基体以及使氧化铝和使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的组合比例分别为95:5、90:10、80:20、70:30的陶瓷基体构成的样品，并测定各陶瓷基体的弯曲强度。此外，在所述各种陶瓷基体中形成由94wt%的钨、3wt%的钼、3wt%的陶瓷成分构成的金属化层，并测定了陶瓷基体与金属化层的接合强度。表1表示其测定结果。如表1所示，可以确认：若使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆为10wt%以上，则弯曲强度可确保在550MPa以上。但是，可以确认：陶瓷基体与金属化层的接合强度均在10MPa以下，几乎没有接合強度。
即，很明显，若从形成陶瓷基体11的陶瓷组合物中去除烧结助剂，则完全不能确保金属化层12的接合强度。因此，本发明的陶瓷组合物中的烧结助剂可以说是本发明为了发挥独特的效果所必须的构成要素。
【表1】
Figure BDA00003068357200121
实施例2
接着，本发明的发明人制作了使陶瓷组合物中的的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的组合比例为22wt%、使氧化镁为0.5wt%、使选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种的烧结助剂的合计含量为0.5～6wt%、使剩余部分为氧化铝的各种陶瓷基体，并对其测定陶瓷基体的弯曲强度。此外，在所述各种陶瓷基体中形成由94wt%的钨、3wt%的钼、3wt%的陶瓷成分构成的金属化层，并测定了陶瓷基体和金属化层的接合强度。表2表示其测定结果。如表2所示，可以确认：陶瓷组合物中的、由选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种与氧化镁的组合构成的烧结助剂的含量为1.5～4.5wt%的实施例能够确保弯曲强度在550MPa以上，并能够确保陶瓷基体与金属化层的接合强度为25MPa以上。此外，可以确认：使陶瓷组合物中的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的组合比例为22wt%且使氧化镁仅为0.5wt%的比较例，或者，使陶瓷组合物中的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的组合比例为22wt%、使氧化镁为0.5wt%且选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种的烧结助剂的合计含量低于1.5wt%的比较例虽然能够确保陶瓷基体的弯曲强度在550MPa以上，但是陶瓷基体与金属化层的接合强度低于10MPa，不能够确保金属化层的接合强度在25MPa以上。而且，可以确认：使陶瓷组合物中的使氧化钇固溶的部分稳定化氧化锆的组合比例为22wt%、使氧化镁为0.5wt%且选自二氧化硅、氧化钙、氧化锰中的至少一种的烧结助剂的合计含量超过4.5wt%的比较例虽然能够确保陶瓷基体的接合强度在25MPa以上，但是弯曲强度为500MPa以下，不能够确保550MPa以上的弯曲强度。
再者，在下述表2所示的各实施例的样品中，陶瓷组合物中含有的烧结助剂的氧化锰是使用由化学式Mn2O3表示的氧化锰。
如上所述，在本发明中，可以说陶瓷组合物中的烧结助剂的含量以及其成分组成也是必要的构成要素。
【表2】
Figure BDA00003068357200141
此外，制作使陶瓷组合物中的部分稳定化氧化锆为22wt%、使氧化镁为0.5wt%、使二氧化硅为1.0wt%、使氧化钙为0.5wt%、使氧化锰（Mn2O3）为1.0wt%并使剩余部分为氧化铝的实施例中的样品，并测定了预备搭载于本实施方式的电子零部件元件收纳用封装10的波长为450nm的蓝色光的反射率的时候，该样品表面的反射率为83%。再者，使用柯尼卡美能达（Konica Minolta）公司制的分光测色计（CM-3700d）来测定反射光，测定条件为SCI（包含正反射），区域为Ф8mm。
另一方面，制作使陶瓷组合物中的部分稳定化氧化锆为22wt%、使由氧化镁、二氧化硅和氧化钙构成的烧结助剂为7wt%、使剩余部分为氧化铝的以往例中的样品（比较例），并以相同条件测定波长为450nm的蓝色光的反射率的时候，样品表面的反射率为75%。
再者，将由为了测定反射率所使用的实施例以及以往例中的陶瓷基体构成的样品的厚度设为1mm。
所以，本实施方式的电子零部件元件收纳用封装10与以往例比较，陶瓷基体10的表面上的反射性大幅度提高，在搭载于电子零部件元件收纳用封装10中的电子零部件元件为发光元件的情况下，将陶瓷基体10自身设为高反射材料，也能够充分发挥作用。
工业上的可应用性
本发明的电子零部件元件收纳用封装能够应对小型低背化，因此将应对小型低背化的半导体元件或水晶振子等的电子零部件元件搭载于作为搭载部位的腔部并用盖体气密地密封后，能够在例如电脑、便携式电话等要求轻薄短小化的电子设备上组装并使用。此外，本发明的电子零部件元件收纳用封装能够作为搭载发光元件等的电子零部件元件并要求轻薄短小化的各种照明设备、电视机和电脑等的背光源使用。

Claims (4)

1.一种电子零部件元件收纳用封装（10），该电子零部件元件收纳用封装是在还原气氛中对用于收纳电子零部件元件的陶瓷基体（11）和接合于所述陶瓷基体上并用于形成电导通状态的金属化层（12）进行同时烧成而成的，其特征在于，
所述陶瓷基体（11）的陶瓷组合物含有：氧化铝（Al2O3）、使氧化钇（Y2O3）固溶的部分稳定化氧化锆（Y2O3-ZrO2）和烧结助剂，
所述烧结助剂由选自二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）、氧化锰（MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4）的至少一种和氧化镁（MgO）的组合构成，
所述陶瓷组合物中的所述部分稳定化氧化锆的含量为10～30wt%的范围内，
所述陶瓷组合物中的所述烧结助剂的含量为1.5～4.5wt%的范围内，
所述陶瓷组合物中的所述部分稳定化氧化锆、所述烧结助剂以外的剩余部分为所述氧化铝，
所述金属化层（12）的金属化组合物含有由钨（W）、钼（Mo）、氧化铝和玻璃构成的陶瓷成分，
所述金属化组合物中的所述钨的含量为70～94wt%的范围内，
所述金属化组合物中的所述钼的含量为3～20wt%的范围内，
所述金属化组合物中的所述陶瓷成分的含量为3～20wt%的范围内，
同时烧成后的所述陶瓷基体（11）的氧化锆结晶内的四方晶的比例为60%以上。
2.根据权利要求1所述的电子零部件元件收纳用封装（10），其特征在于，
同时烧成后的所述陶瓷基体（11）的弯曲强度为550MPa以上，
同时烧成后的所述陶瓷基体（11）与所述金属化层（12）的接合强度为25MPa以上。
3.根据权利要求1所述的电子零部件元件收纳用封装（10），其特征在于，
所述玻璃为选自二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、氧化钛（TiO2）中的至少一种，
所述陶瓷成分中的所述玻璃的含量为5～10wt%的范围内。
4.根据权利要求1所述的电子零部件元件用封装（10），其特征在于，
所述玻璃为选自二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、氧化钛（TiO2）中的至少一种，
所述陶瓷成分中的所述玻璃的含量为5～10wt%的范围内，
所述部分稳定化氧化锆中的所述氧化钇的摩尔分数为0.015～0.035的范围内。
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