JP2002076155A - 電子部品 - Google Patents

電子部品

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JP2002076155A
JP2002076155A JP2000261749A JP2000261749A JP2002076155A JP 2002076155 A JP2002076155 A JP 2002076155A JP 2000261749 A JP2000261749 A JP 2000261749A JP 2000261749 A JP2000261749 A JP 2000261749A JP 2002076155 A JP2002076155 A JP 2002076155A
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JP
Japan
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ceramic package
electronic component
lid
package
conductor
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JP2000261749A
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English (en)
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Hidefumi Hatanaka
英文 畠中
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/163Connection portion, e.g. seal
    • H01L2924/16315Shape

Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミックパッケージに金属製蓋体を確実に接
合できるとともに、小型化が可能な電子部品を提供す
る。 【解決手段】一面が開口し、且つ開口周囲に接合材16
によりシール導体15が接合された筺体状のセラミック
パッケージ12内に、電子部品素子13を収容するとと
もに、セラミックパッケージ12のシール導体15に金
属製蓋体14を接合してなる電子部品10において、シ
ール導体15を、セラミックパッケージ12側に形成さ
れたパッケージ側部15aと、該パッケージ側部15a
の金属製蓋体4側に形成され、外方に突出する突出部P
を有する蓋体接合部15bとから構成するとともに、蓋
体接合部15bの外方への突出部Pとセラミックパッケ
ージ12との間に接合材16が充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子、水晶振
動子、ICチップ等の電子部品素子をセラミックパッケ
ージに収容し、金属製蓋体によって封止してなる電子部
品に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、圧電素子、水晶振動子、ICチップ
等の気密封止が必要な電子部品素子は、キャビティ部が
形成された気密容器内に収容され、キャビティ部の開口
を蓋体で封止していた。尚、ここでは、電子部品素子を
収容した部品を電子部品という。
【0003】この電子部品の蓋体の封止構造としては種
々の構造があるが、蓋体を封止にするにあたり、過度の
熱処理を避ける必要がある。これは、封止のための熱
が、内部に収容されている電子部品素子に影響すると、
この電子部品素子の特性を大きく変動させてしまうため
である。また、蓋体と気密容器との熱膨張係数の差に起
因する膨張・収縮により、気密容器側にストレスがかか
り、電子部品素子の特性の安定化、気密容器のプリント
配線基板への接合の安定性に支障が発生してしまう。
【0004】このような電子部品は、プリント配線基板
上に実装される他の電子部品の実装方法を考慮してリフ
ロー処理を施すが、この場合、気密容器と蓋体との封止
接合部分の封止が破壊されることを避けなければならな
い。
【0005】このような種々の制約を解決する封止構造
としては、気密容器にセラミックパッケージを使用し、
また、蓋体に金属製蓋体を使用して、両者をシーム溶接
して接合することが行われている。具体的には、図4に
示すように、筺体状のセラミックパッケージ1の開口周
囲に、Agろう材からなる接合材3により断面矩形状の
シールリング5を接合し、このシールリング5に金属製
蓋体7をシーム溶接して接合することにより、気密に封
止されていた。
【0006】このような電子部品では、環状に形成され
たAgろう材を、セラミックパッケージ1の開口面に配
置し、このAgろう材の上部に環状のシールリング5を
配置し、熱処理することによりセラミックパッケージ1
にシールリング5を接合していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品では、環状に形成されたAgろう材を、セラミ
ックパッケージ1の開口面に配置し、このAgろう材の
上部に断面矩形状のシールリング5を配置し、熱処理
し、セラミックパッケージ1にシールリング5を接合し
ていたたため、環状のシールリング5の外側にまでAg
ろう材が溶融し固着する。
【0008】従って、溶融したAgろう材のセラミック
パッケージ1の外面や金属製蓋体7への回り込みを防止
するため、セラミックパッケージ1のAgろう材が配置
される部分、即ち、セラミックパッケージ1の側壁の厚
みを厚くせざるを得ず、これにより、セラミックパッケ
ージ1が大型化するという問題があった。
【0009】また、環状のシールリング5の外側にまで
Agろう材が溶融するため、シーム溶接に使用するロー
ラ電極にAgろう材が付着してしまい、その後の安定し
たシーム溶接が困難になってしまうという問題があっ
た。
【0010】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、セラミックパッケージに金属製蓋体を確
実に接合できるとともに、小型化が可能な電子部品を提
供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品は、一
面が開口し、且つ開口周囲に接合材によりシール導体が
接合された筺体状のセラミックパッケージ内に、電子部
品素子を収容するとともに、前記セラミックパッケージ
のシール導体に金属製蓋体を接合してなる電子部品にお
いて、前記シール導体を、前記セラミックパッケージ側
に形成されたパッケージ側部と、該パッケージ側部の金
属製蓋体側に形成され、外方に突出する突出部を有する
蓋体接合部とから構成するとともに、前記蓋体接合部の
外方への突出部と前記セラミックパッケージとの間に前
記接合材が充填されていることを特徴とする。
【0012】本発明では、環状に形成された接合材を、
セラミックパッケージの開口面に配置し、この接合材の
上部にシール導体を配置し、熱処理し、接合材を溶融し
たとしても、蓋体接合部の外方への突出部とセラミック
パッケージとの間には空間が形成されており、この空間
内に溶融した接合材が収容充填されるため、シール導体
をセラミックパッケージの開口面に確実に接合できると
ともに、接合材のセラミックパッケージ外周面への回り
込みを有効に抑制できるため、セラミックパッケージの
側壁を薄くすることができ、これにより、セラミックパ
ッケージを小型化できる。
【0013】また、金属製蓋体側に形成された蓋体接合
部は、従来と同様の幅とすることができるため、金属製
蓋体をシール導体に接合するに充分な面積とすることが
でき、確実に金属製蓋体をシール導体に接合できる。
【0014】さらに、蓋体接合部の突出部とセラミック
パッケージとの間の空間に接合材が充填されるため、外
部に露出する接合材量を少なくでき、これにより、シー
ム溶接に使用するローラ電極にAgろう材等の接合材が
付着することがなく、安定したシーム溶接を行うことが
できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子部品を図1に
基づいて説明する。図1において、電子部品10は、セ
ラミックパッケージ12、電子部品素子13、金属性蓋
体14とから主に構成されている。
【0016】セラミックパッケージ12は、例えば複数
のセラミック層12a、12b、12cを積層して構成
されており、一面が開口したキャビティ部を有してい
る。即ち、セラミックパッケージ12の一面には、電子
部品素子13を収容するための開口が形成されている。
【0017】そして、セラミックパッケージ12のキャ
ビティ部の開口周囲には環状のシール導体15が、Ag
ろう材からなる接合材16を介して接合され、このシー
ル導体15には金属製蓋体14が接合されている。
【0018】金属製蓋体14の接合は、金属製蓋体14
をシール導体15に、例えばシーム溶接することにより
行われる。このシール導体15は、セラミックパッケー
ジ12、金属製蓋体14と熱膨張係数が近似するFe−
Ni−Co系合金から形成されている。
【0019】また、セラミックパッケージ12のキャビ
ティ部の底部には、電子部品素子13が配置され、その
底面には、電気的に接続する配線導体19が形成されて
いる。また、セラミックパッケージ12を構成する各セ
ラミック層12a、12b、12cの層間には、底面の
配線導体19を外部に引き出し、また、所定回路を形成
するための内部配線21やビアホール導体23が形成さ
れている。また、セラミックパッケージ12の外周面に
は外部端子電極25が形成されている。
【0020】このようなセラミックパッケージ12のキ
ャビティ部内部に、弾性表面波素子、水晶振動子、IC
チップなどの電子部品素子13が収容されている。
【0021】例えば、電子部品素子13である水晶振動
子は、その一端部がキャビティ部内に接着材で電気的機
械的に接合され、同時に、キャビティ部に露出する底面
の配線導体19にビアホール導体23を介して電気的に
接続され、また、ビアホール導体23、内部配線21を
介して外部端子電極25に接続されている。尚、ICチ
ップの場合にも、水晶振動子と同様であり、必要に応じ
て半田バンプを用いてフリップチップ接合しても構わな
い。
【0022】また、必要に応じて、キャビティ部内部
に、弾性表面波素子や水晶振動子やICチップなどの電
子部品素子13とともに、所定回路を構成する各種チッ
プ状電子部品も収容配置される。
【0023】そして、本発明では、図1および図2に示
すように、シール導体15が、セラミックパッケージ1
2側に形成されたパッケージ側部15aと、該パッケー
ジ側部15aの金属製蓋体14側に形成され、外方に突
出する突出部Pを有する蓋体接合部15bとから構成さ
れた断面L字状とされ、蓋体接合部15bの外方への突
出部Pとセラミックパッケージ12の開口面との間に接
合材16が充填されている。
【0024】突出部Pのパッケージ側部15aからの外
方への突出量L1は、シール導体15がセラミックパッ
ケージ12に接合材16で確実に接合されているかどう
かが、上方ないし斜め上方から確認できるようにするた
め、突出部Pの端面がセラミックパッケージ12の側壁
厚みと同等、ないしそれよりも小さくされ、また、金属
製蓋体14の溶接位置が多少ずれても確実に接合できる
ようにするため、シール導体15の蓋体接合部15bの
幅(L1+L2)は0.3mm以上とし、金属製蓋体14
の外側端面は蓋体接合部15bの幅の略中間に位置する
ようにしている。
【0025】また、パッケージ側部15aの厚みt1
シーム溶接時のストレスを吸収するため、0.2〜0.
3mmとされ、その幅L2は、0.15mm程度とされ
ている。尚、図2では、シール導体15の断面がL字形
状とした例について説明したが、断面形状がT字状であ
っても良い。
【0026】上記したセラミックパッケージ12は、例
えば、周知の多層配線基板と同様にして製造されてい
る。例えば、セラミックパッケージ12の底となるセラ
ミックグリーンシート上に底面の配線導体19となる導
体膜を、また、他のセラミックグリーンシートにキャビ
ティ部となる貫通孔及び内部配線21となる導体膜を導
電性ペーストを用いて印刷・乾燥する。
【0027】そして、このようなセラミックグリーンシ
ートを積層圧着し、所定雰囲気で焼成する。その後、必
要に応じて、内部配線21と接続する外部端子電極25
を形成し、セラミックパッケージ12が形成される。
尚、上述の形成方法は、グリーンシートの積層による製
造方法であるが、例えば、セラミック粉末によるプレス
成型で形成することができる。
【0028】この後、セラミックパッケージ12の開口
端面に、図3に示すように、蓋体接合部15bの幅と同
一幅を有する断面形状が矩形状のAgろうからなる接合
材料31を配置し、熱処理することにより、蓋体接合部
15bの突出部Pとセラミックパッケージ12の開口面
との間に接合材16が充填され、シール導体15をAg
ろうからなる接合材161によりセラミックパッケージ
12の開口面に接合できる。
【0029】このような構造の電子部品の組立は、まず
上記したようなシール導体15が形成されたセラミック
パッケージ12を用意し、このセラミックパッケージ1
2のキャビティ部内に電子部品素子13を配置する。
【0030】次に、セラミックパッケージ12のキャビ
ティ部の開口を封止するように、金属製蓋体14を載置
する。
【0031】その後、金属製蓋体14の各辺の端部を、
シーム溶接のローラ電極を押し当てながら、所定電流を
流して、セラミックパッケージ12のシール導体15と
金属製蓋体14との間で所定電流を流して、金属製蓋体
14をシール導体15にシーム溶接し、電子部品が作製
される。
【0032】以上のようにして構成された電子部品で
は、図3に示すように、環状に形成されたAgろうから
なる接合材料31を、セラミックパッケージ12の開口
面に配置し、この接合材31の上部に断面L字状のシー
ル導体15を配置し、この状態で熱処理し溶融すると、
この溶融した接合材31が、図2に示すように、蓋体接
合部15bの突出部Pとセラミックパッケージ12の開
口部端面との間に収容充填され、シール導体15をセラ
ミックパッケージ12の開口面に確実に接合できるとと
もに、接合材16が突出部Pとセラミックパッケージ1
2の開口部端面との間に収容充填され、セラミックパッ
ケージ12外周面への回り込みを有効に抑制できるた
め、セラミックパッケージ12の側壁を薄くすることが
でき、これにより、セラミックパッケージ12を小型化
できる。
【0033】また、金属製蓋体14側に形成された蓋体
接合部15bは、従来と同様の幅(L1+L2)とするこ
とができるため、金属製蓋体14をシール導体15に接
合するに充分な面積とすることができ、確実に金属製蓋
体14をシール導体15に接合できる。
【0034】さらに、蓋体接合部15bの突出部Pとセ
ラミックパッケージ12との間に接合材16が充填され
るため、外部に露出する接合材量を少なくでき、これに
より、シーム溶接に使用するローラ電極にAgろう材が
付着することがなく、安定したシーム溶接を行うことが
できる。
【0035】
【発明の効果】本発明の電子部品では、蓋体接合部の外
方への突出部とセラミックパッケージとの間に接合材が
充填されるため、接合材のセラミックパッケージ外周面
への回り込みを有効に抑制でき、これにより、セラミッ
クパッケージの側壁を薄くしても接合材の回り込みを防
止でき、セラミックパッケージを小型化できるととも
に、金属蓋体側に形成されたシール導体の蓋体接合部
は、従来と同様の幅とできるため、金属製蓋体をシール
導体に接合するに充分な面積とすることができ、確実に
金属製蓋体をセラミックパッケージに接合でき、さら
に、蓋体接合部の突出部とセラミックパッケージとの間
に接合材が充填されるため、外部に露出する接合材量を
少なくでき、シーム溶接に使用するローラ電極にAgろ
う材が付着することがなく、安定したシーム溶接を行う
ことができ、非常に信頼性の高い電子部品を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子部品示す断面図である。
【図2】金属製蓋体の接合部分を示す要部拡大断面図で
ある。
【図3】シール導体とセラミックパッケージの開口端面
に環状のAgろうからなる接合材料を配置した状態を示
す断面図である。
【図4】従来の電子部品を示す断面図である。
【符号の説明】
10・・・電子部品 12・・・セラミックパッケージ 13・・・電子部品素子 14・・・金属製蓋体 15・・・シール導体 15a・・・パッケージ側部 15b・・・蓋体接合部 16・・・接合材 P・・・突出部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一面が開口し、且つ開口周囲に接合材によ
    りシール導体が接合された筺体状のセラミックパッケー
    ジ内に、電子部品素子を収容するとともに、前記セラミ
    ックパッケージのシール導体に金属製蓋体を接合してな
    る電子部品において、前記シール導体を、前記セラミッ
    クパッケージ側に形成されたパッケージ側部と、該パッ
    ケージ側部の金属製蓋体側に形成され、外方に突出する
    突出部を有する蓋体接合部とから構成するとともに、前
    記蓋体接合部の外方への突出部と前記セラミックパッケ
    ージとの間に前記接合材が充填されていることを特徴と
    する電子部品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014204077A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 日本特殊陶業株式会社 接合構造体及び半導体素子収納用パッケージ
JP2015131444A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 マツダ株式会社 金属部材と樹脂部材との接合方法および該方法において使用される金属部材と樹脂部材とからなる接合部材セット

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