JP2002164458A - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化した容器本体と蓋体とを強固に接合す
るとともに、端子電極と外部電気回路基板の配線導体と
を強固に接合することが可能な電子部品収納用パッケー
ジを提供すること。 【解決手段】 上面に電子部品が搭載され、これが電気
的に接続される配線導体５を有する略矩形状の底板３お
よび枠体４から成る容器本体１と、蓋体２とから成り、
容器本体１の側面に略半円形の切り欠き部１ｂを設ける
とともに、切り欠き部１ｂ内に配線導体５が電気的に接
続された端子電極６を形成し、切り欠き部１ｂの下面側
端部を丸みＲをつけて拡げた電子部品収納用パッケージ
である。実装時の端子電極６の接合面積が広くなり、切
り欠き部１ｂ内に形成される半田等の溜りが大きくなる
ため、外部電気回路基板に強固に接合実装することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩや水晶振動
子等の電子部品を搭載するための電子部品収納用パッケ
ージに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩや水晶振動子等の電子部品
を搭載するための電子部品収納用パッケージは、図３に
断面図でまた図４に要部斜視図で示すように、セラミッ
クスから成る略四角平板状の底板23の上面に、同じくセ
ラミックスから成る外形形状が底板23と略同じ略四角枠
状の枠体24を積層して成る容器本体21と、容器本体21の
枠体24の上面に取着される略四角平板状の金属から成る
蓋体22とから構成されている。

【０００３】容器本体21は、枠体24で囲まれた底板23の
上面に電子部品31が搭載される搭載部21ａを有してお
り、底板23の上面の搭載部21ａ周辺から外周縁にかけて
は、電子部品31の電極が例えばボンディングワイヤ32を
介して接続される複数の配線導体25が設けられている。
また、容器本体21の側面で配線導体25が導出された部位
には、枠体24の上面から底板23の下面に達する下面視で
略半円形の複数の切り欠き部21ｂが設けられており、こ
の切り欠き部21ｂの側面から底板23の下面外周部にかけ
ては、各配線導体25がそれぞれ電気的に接続された端子
電極26が被着されている。また、枠体24の上面には蓋体
22が接合される略四角枠状の封止用メタライズ層27が被
着されている。

【０００４】そして、この従来の電子部品収納用パッケ
ージによれば、容器本体21の搭載部21ａに電子部品31を
半田・樹脂・ガラス等の接着剤を介して接着固定すると
ともに、電子部品31の各電極をボンディングワイヤ32を
介して配線導体25に電気的に接続し、しかる後、枠体24
の上面に被着された封止用メタライズ層27に蓋体22を半
田・樹脂・ガラス等の接着剤を介して接合させ、容器本
体21および蓋体22から成る容器内部に電子部品31を気密
に封止することによって最終製品としての電子部品装置
となる。この電子部品装置における端子電極26を外部電
気回路基板の配線導体に半田等の導電性接着剤を介して
接合することにより、電子部品装置が外部電気回路基板
上に実装されるとともに、搭載する電子部品31が外部電
気回路に電気的に接続されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子部品収納用パッケージは近時、電子部品装置の
小型化に伴い、枠体24の幅が切り欠き部21ｂの形成位置
で極めて狭いものとなってきた。そのため枠体24上面の
封止用メタライズ層27に蓋体22を接合させ電子部品収納
用パッケージ内に電子部品31を収納した場合、枠体24と
蓋体22との封止幅が切り欠き部21ｂの形成位置で狭くな
り、その結果、パッケージの気密封止の信頼性が低くな
るという問題点が生じてきた。

【０００６】この問題点を解決するために、図５に要部
斜視図で示すように、容器本体21の側面に形成される略
半円形の切り欠き部21ｂの大きさを蓋体22と接合する枠
体24の部分で小さくし、外部電気回路基板の配線導体に
接合する底板23の部分で大きくする構成が提案されてい
る。この構成によれば、切り欠き部21ｂの形成位置で蓋
体22と接合する封止幅を広く、なおかつ外部電気回路基
板の配線導体に接合する端子電極26を大きくすることが
できる。

【０００７】しかしながらこの構成では、底板23と枠体
24との接合部分において切り欠き部21ｂに段差が生じる
ことになる。そしてこの段差部の角に、蓋体22を溶接す
るときの熱応力が集中してクラックが発生することがあ
り、気密封止が不完全となってしまうという問題点があ
る。また、外部電気回路基板の配線導体に接合する場合
に、底板23と枠体24との段差部の寸法差が大きい場合
や、鉛フリーの半田等の端子電極26に対するまわり込み
の悪い導電性接着剤を使用するとき、段差部の角の奥に
空気溜りができやすく、導電性接着剤が充分に行き渡ら
ず導電性接着剤にボイドができ、充分な接合強度が得ら
れないことがあるという問題点もある。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出
されたものであり、その目的は小型化した容器本体と蓋
体とを強固に接合するとともに、端子電極を外部電気回
路基板の配線導体に半田等の導電性接着剤を介して強固
に接合実装することが可能な電子部品収納用パッケージ
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品収納用
パッケージは、上面に電子部品が搭載されるとともにこ
の電子部品が電気的に接続される配線導体を有する略矩
形状の底板およびこの底板の上面に前記電子部品を取り
囲むように取着された前記底板と略同じ外形形状の枠体
から成る容器本体と、前記枠体の上面に取着される蓋体
とから成り、前記容器本体の側面に上面から下面に達す
る下面視で略半円形の切り欠き部を設けるとともに、こ
の切り欠き部内に前記配線導体が電気的に接続された端
子電極を形成した電子部品収納用パッケージであって、
前記切り欠き部の下面側端部を丸みをつけて拡げたこと
を特徴とするものである。

【００１０】本発明の電子部品収納用パッケージによれ
ば、容器本体の側面に設けられた上面から下面に達する
切り欠き部の下面側端部を丸みをつけて拡げているた
め、小型化した電子部品収納用パッケージ側面の切り欠
き部を枠体の上面では小さくして、枠体に蓋体を接合す
る封止幅を広くすることができるとともに、この電子部
品収納用パッケージを外部電気回路基板の配線導体に接
合するときには、底板の下面側で接合部分の端子電極を
広いものとできるので接合面積を大きくとることがで
き、充分な接合強度を得ることが可能となる。

【００１１】さらに本発明の電子部品収納用パッケージ
の切り欠き部には内部に段差がないので熱応力が集中す
ることがなく、溶接による熱が容器本体に加わっても切
り欠き部にクラックが発生することなく、気密封止の信
頼性に優れたものとなる。

【００１２】また本発明の電子部品収納用パッケージに
よれば、前記切り欠き部の下面側端部の丸みの曲率半径
を0.02〜0.3ｍｍとしたときには、枠体に蓋体を接合す
る封止幅を広くすることができるように切り欠き部を小
さくした場合であっても外部電気回路基板の配線導体と
接合する部分の端子電極の面積を広くすることができる
とともに、接合部分の端子電極に接合部材の充分な溜り
ができるものとなるので外部電気回路基板の配線導体に
接合するとき極めて強固に接合することが可能となる。

【００１３】また本発明の電子部品収納用パッケージに
よれば、前記底板および前記枠体がセラミックスから成
るとともに前記蓋体が金属から成り、この蓋体が前記枠
体の上面に溶接されるものとしたときには、溶接等で蓋
体を接合することができるものとなるので接合強度も強
く密封封止の長期信頼性が高く、長期間安定して使用す
ることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の電子部品収納用パッケー
ジについて以下に説明する。図１は本発明の電子部品収
納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であ
り、図２は図１に示す電子部品収納用パッケージの要部
斜視図である。これらの図において１は容器本体、２は
蓋体であり、この容器本体１と蓋体２とで電子部品11を
収容する電子部品収納用パッケージが形成される。

【００１５】容器本体１は、酸化アルミニウム質焼結体
や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラ
スセラミックス・絶縁性樹脂・セラミックスと絶縁性樹
脂とのコンポジット等の電気絶縁材料から成る略四角平
板状の底板３の上面に、同じく酸化アルミニウム質焼結
体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガ
ラスセラミックス・絶縁性樹脂・セラミックスと絶縁性
樹脂とのコンポジット等の電気絶縁材料から成る外形形
状が底板３と略同じ略四角枠状の枠体４を積層して成
り、底板３の上面中央部に電子部品11が搭載される搭載
部１ａを有しているとともに、外周側面に枠体４の上面
から底板３の下面に達する下面視で略半円形状の複数の
切り欠き部１ｂを有している。そして、搭載部１ａには
電子部品11が搭載固定される。

【００１６】このような容器本体１は、底板３および枠
体４とが例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合
であれば、アルミナ・シリカ・カルシア・マグネシア等
の原料粉末に適当なバインダおよび溶剤を添加混合して
泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレ
ード法やカレンダーロール法等のシート形成技術を採用
して底板３用および枠体４用のセラミックグリーンシー
トを得て、次にこれらのセラミックグリーンシートを打
ち抜き加工法により所定形状となすとともに上下に積層
した後、約1600℃の高温で焼成することによって製作さ
れる。

【００１７】また、底板３には上面の搭載部１ａの周辺
から側面の各切り欠き部１ｂにかけては、タングステン
やモリブデン・銀・銅等の金属粉末メタライズから成る
複数の配線導体５が被着形成されている。配線導体５
は、搭載部１ａに搭載される電子部品11の各電極を後述
する端子電極６に電気的に接続するための導電路として
機能し、配線導体５には電子部品11の各電極がボンディ
ングワイヤ12を介して電気的に接続される。

【００１８】また、容器本体１の切り欠き部１ｂには、
各配線導体５が電気的に接続されたタングステンやモリ
ブデン・銀・銅等の金属粉末メタライズから成る端子電
極６が被着されている。端子電極６は、搭載部１ａに搭
載される電子部品11の電極を外部電気回路基板の配線導
体に接続するための端子として機能し、この端子電極６
を外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材
を介して接続することにより搭載する電子部品11が外部
電気回路に電気的に接続されることとなる。

【００１９】また、枠体４の上面には、タングステンや
モリブデン・銀・銅等の金属粉末メタライズから成る略
四角枠状の封止用メタライズ層７が被着形成されてい
る。この封止用メタライズ層７は蓋体２を容器本体１に
接合するための下地金属層として機能し、これに蓋体２
を例えば金−錫合金やエポキシ樹脂・低融点ガラス等の
封止材を介して接合させることによって容器本体１と蓋
体２とから成る容器内部に電子部品11が気密に封止され
る。

【００２０】これらの配線導体５および端子電極６およ
び封止用メタライズ層７は、タングステン・モリブデン
等の金属粉末に適当なバインダや溶剤を添加混合して得
た金属ペーストを容器本体用のセラミックグリーンシー
トに従来周知のスクリーン印刷法により所定のパターン
に印刷塗布しておき、これを容器本体用のセラミックグ
リーンシートとともに焼成することによって被着形成さ
れる。

【００２１】そして、本発明においては、容器本体１の
外周側面に形成された切り欠き部１ｂの下面側端部を丸
みＲをつけて拡げている。このように切り欠き部１ｂの
下面側端部を丸みＲをつけて拡げた形状としたことか
ら、切り欠き部１ｂを枠体４の上面では小さくして、枠
体４に蓋体２を接合する封止幅を広くすることができる
とともに、電子部品収納用パッケージを外部電気回路基
板の配線導体に接合するときには、底板３の下面側で接
合部分の端子電極６を広いものとできるので接合面積を
大きくとることができ、充分な接合強度を得ることが可
能となる。また、このように切り欠き部１ｂの下面側端
部を丸みＲをつけて拡げた形状としたことから、端子電
極６を外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接
合材を介して接続する際に、切り欠き部６に印加される
応力が丸みＲによって良好に分散されるとともに導電性
接合材が丸みＲに沿って良好に行き渡り導電性接合材に
ボイドが形成されるようなことがない。したがって、本
発明の電子部品収納用パッケージによれば、気密信頼性
が高く、かつ外部電気回路基板に強固に実装することが
可能な電子部品収納用パッケージを提供することができ
る。

【００２２】この切り欠き部１ｂの下面側の端部の丸み
Ｒの曲率半径は0.02〜0.3ｍｍがよく、好ましくは0.05
〜0.2ｍｍが良い。丸みＲの曲率半径が0.02ｍｍ程度未
満では、電子部品収納用パッケージを外部電気回路基板
の配線導体に接合するとき、切り欠き部１ｂ内に形成さ
れる半田等の導伝性接着剤の溜りが充分でなくなり、電
子部品収納用パッケージを外部電気回路基板の配線導体
に強固に接合することができにくくなる傾向がある。他
方、0.3ｍｍ程度を超えて大きくなりすぎると、半田等
の導電性接着剤が広がりすぎて短絡等の不具合を起こす
ことがある。

【００２３】なお、切り欠き部１ｂの下面側端部の丸み
Ｒの曲率半径は、この例では切り欠き部１ｂの下面側端
部の角部分に相当する中央部分を中心として上面方向お
よび横方向とも一定としたが、上面方向から横方向にか
けて上記範囲内で連続的に曲率半径が変化してもよい。
曲率半径が連続的に変化する構成としては、上面方向か
ら横方向にかけて、小さな半径から大きな半径に変化す
る場合、また大きな半径から小さな半径に変化する場合
や、また、下面側端部の角部分に相当する中央部分が小
さくて上方向および横方向へと次第に大きくなる場合な
どがある。

【００２４】この容器本体１の側面に形成される切り欠
き部１ｂは、底板３および枠体４となるセラミックグリ
ーンシートに、打ち抜き金型により切り欠き１ｂ用の略
円形の孔を打ち抜いておくとともに、これらのセラミッ
クグリーンシートを焼成する前または焼成した後に、こ
の孔を略半分に分断することにより、略半円形に形成さ
れる。この場合、切り欠き１ｂ用の孔を打ち抜くための
打ち抜き金型は、切り欠き１ｂ用の孔径に対応した略円
柱状の打ち抜きピンを有する上金型とこの打ち抜きピン
が上方から挿入される貫通孔を有する下金型とから成
り、下金型の上面にセラミックグリーンシートを載置す
るとともに上金型の打ち抜きピンをこのセラミックグリ
ーンシートを貫通するようにして下金型の貫通孔内に挿
入することによって切り欠き１ｂ用の孔を形成する。

【００２５】なお、切り欠き部１ｂの下面側端部を丸み
Ｒをつけて拡げるには、例えば底板３および枠体４とな
るセラミックグリーンシートに切り欠き１ｂ用の穴を打
ち抜くための打ち抜きピンの根元形状を切り欠き部１ｂ
の丸みＲに対応した丸みを有して広がる形状としてお
き、底板用のセラミックグリーンシートを下面側から打
ち抜くとともに打ち抜きの際にこの打ち抜きピンの根元
の丸みを底板用のセラミックグリーンシートに押し付け
て切り欠き１ｂの下面側端部を変形させることによって
切り欠き部１ｂの下面側端部に丸みＲを形成する方法が
採用される。あるいはまた、切り欠き部１ｂ用の孔を打
ち抜くための打ち抜きピンとこれが挿入される下金型の
貫通孔とのクリアランスおよび打ち抜き速度を適宜調整
するとともに底板３用のセラミックグリーンシートの下
面側が打ち抜き終了側になるように打ち抜くことによっ
て切り欠き部１ｂの下面側端部を所望の丸みＲをつけて
拡げることができる。

【００２６】なお、略半円形とは真円を中央部より半割
りにしたものでも良く、中央部よりはずれた位置で分割
した円弧状のものでも良い。また、真円でなく楕円形お
よび長方形の角部を円弧状に丸めた形状のものを長手方
向に中心線より分割したものでも良く、中心線よりずれ
た位置で分割したものでも良い。

【００２７】他方、容器本体１の封止用メタライズ層７
に接合される蓋体２は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−
ニッケル−コバルト合金等の金属や酸化アルミニウム質
焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体
・ガラスセラミックス・絶縁性樹脂・セラミックスと絶
縁性樹脂とのコンポジット・ガラス等の絶縁材料から成
る略四角平板であり、搭載部１ａに電子部品11を搭載す
るとともに電子部品11の各電極を配線導体５に電気的に
接続した後、容器本体１の封止用メタライズ層７に例え
ば金−錫合金やエポキシ樹脂・低融点ガラス等の封止材
を介して接合されることにより容器本体１と蓋体２とか
ら成る容器の内部に電子部品11が気密に封止され、製品
としての電子部品装置が完成する。

【００２８】なお、底板３および枠体４は耐湿性や密封
封止性等の長期信頼性の優れるアルミナ質焼結体・ムラ
イト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・窒化珪素質
焼結体・ガラスセラミック質焼結体等のセラミックス材
料から構成されるとともに、蓋体２は鉄−ニッケ−コバ
ルト合金や鉄−ニッケル−クロム合金等の金属材料から
構成されることが望ましい。さらに、金属蓋体２が枠体
４の上面にシーム溶接やエレクトロンビーム溶接法によ
り溶接接合されることが望ましい。耐湿性や耐熱性およ
び機械的強度の高いセラミックスを容器本体１の底板３
および枠体４に用い、同じく耐湿性や耐熱性および機械
的強度の高い金属を蓋体２に用いることにより、極めて
信頼性の高いパッケージとすることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は電子部品収納用パッケージの容
器本体の側面に、端子電極が形成された略半円形の切り
欠き部が上面から下面に達して形成されており、この切
り欠き部の下面側端部を丸みをつけて拡げたことから、
電子部品収納用パッケージを外部電気回路基板の配線導
体に接合するとき、半田等の導電性接着剤と端子電極と
の接合面積が広くなるとともに、切り欠き部内に形成さ
れる半田等の導電性接着剤の溜りが大きくなるため、電
子部品収納用パッケージを外部電気回路基板の配線導体
に強固に接合実装することができる。

【００３０】また、切り欠き部の下面側端部の丸みの曲
率半径を0.02〜0.3ｍｍとしたときには、切り欠き部内
に形成される半田等の導電性接着剤の大きな溜りが形成
できるとともに、その溜りが広がりすぎて短絡等の不具
合を起こすことなく電子部品収納パッケージを外部電気
回路基板の配線導体に強固に接合実装することができ
る。

【００３１】さらに、底板および枠体がセラミックから
成るとともに蓋体が金属から成り、蓋体が枠体上面に溶
接されるもののときには、シーム溶接等の高温で蓋体を
良好に気密封止することができ、封止の信頼性が高く長
期間安定して使用することができる電子部品収納用パッ
ケージを提供することができる。

【００３２】以上により、本発明によれば、小型化した
容器本体と蓋体とを強固に接合するとともに、端子電極
を外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接着剤
を介して強固に接合実装することが可能な電子部品収納
用パッケージを提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形
態の一例を示す断面図である。

【図２】図１に示す電子部品収納用パッケージの要部斜
視図である。

【図３】従来の電子部品収納用パッケージの例を示す断
面図である。

【図４】図３に示す電子部品収納用パッケージの要部斜
視図である。

【図５】従来の電子部品収納用パッケージの他の例の要
部斜視図である。

【符号の説明】

１・・・容器本体 ２・・・蓋体 ３・・・底板 ４・・・枠体 ５・・・配線導体 ６・・・端子電極 ７・・・封止用メタライズ層 Ｒ・・・丸み

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に電子部品が搭載されるとともに該
   電子部品が電気的に接続される配線導体を有する略矩形
   状の底板および該底板の上面に前記電子部品を取り囲む
   ように取着された前記底板と略同じ外形形状の枠体から
   成る容器本体と、前記枠体の上面に取着される蓋体とか
   ら成り、前記容器本体の側面に上面から下面に達する下
   面視で略半円形の切り欠き部を設けるとともに、該切り
   欠き部内に前記配線導体が電気的に接続された端子電極
   を形成した電子部品収納用パッケージであって、前記切
   り欠き部の下面側端部を丸みをつけて拡げたことを特徴
   とする電子部品収納用パッケージ。
2. 【請求項２】 前記切り欠き部の下面側端部の丸みの曲
   率半径を０．０２〜０．３ｍｍとしたことを特徴とする
   請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。
3. 【請求項３】 前記底板および前記枠体がセラミックス
   から成るとともに前記蓋体が金属から成り、該蓋体が前
   記枠体の上面に溶接されることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の電子部品収納用パッケージ。