JP2002231840A - 電子部品のパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 基板１１とこれに低融点ガラス１８で接
合される蓋部材１２とを有し、その中に圧電振動片１３
を気密に封止する圧電振動子のパッケージ１０におい
て、基板の主面に突条１９が、長手方向の両端即ち幅方
向の両側辺に沿って封止面１１ａの直ぐ内側に形成され
ている。この突条は、圧電振動片を片持ち式に保持しか
つ電気的に接続するための基板主面に形成される接続端
子１４ａ、１４ｂや配線パターンと同じ方法でかつそれ
らと同時に形成される。 【効果】 パッケージの封止時に低融点ガラスや圧電振
動片の実装に使用される導電性接着剤等から放出される
ガスの圧力が突条により、接合封止部の低融点ガラスに
作用しないので、該低融点ガラスにピンホールやボイド
等が発生するのを有効に防止でき、パッケージの気密性
を良好に確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子、弾性
表面波（ＳＡＷ）素子、半導体集積回路（ＩＣ）チップ
等の電子部品を実装して気密に封止するためのパッケー
ジに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にモバイルコンピュータ、ＩＣ
カード等の小型情報機器や携帯電話等の通信機器、ＯＡ
機器、民生機器等の電子機器において小型軽量化が著し
く、これに使用される圧電振動子やＳＡＷ素子、ＩＣチ
ップ等の電子部品は、より一層の小型化・薄型化と共
に、回路基板への実装に適した表面実装型のものが要求
されている。

【０００３】このような電子部品として、例えば特開平
９−３２１１６１号又は特開平１０−２２７７６号各公
報に記載される圧電振動子は、セラミックス等の絶縁材
料からなる基板の表面に導電材料の薄膜からなる配線パ
ターンを形成し、その端部に設けられる接続端子に圧電
振動片が固着されている。圧電振動片は、水晶等の圧電
薄板の表裏各面に形成した励振電極と該励振電極から一
方の端部側に引き出された１対の接続電極とを有し、こ
れら接続電極を対応する前記接続端子上に導電性接着剤
で固定させて片持ち式に支持される。図４に例示するよ
うに、基板１の上面には、所謂キャビティ型の蓋部材２
がシール材で接合され、パッケージ内部に圧電振動片３
を気密に封止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このキャビティ型の蓋
部材は、下面に凹み及びその周囲に全周に亘って接合封
止面を有し、約３６０〜４００℃の高温雰囲気内で、予
め低融点ガラス等のシール材を付着した接合封止面を基
板上面に押圧しながら接着して封止する。しかしなが
ら、封止時の加熱により前記低融点ガラス及び導電性接
着剤から水分、二酸化炭素、炭化水素等を含むガスが放
出され、パッケージ内の圧力が上昇する。

【０００５】他方、パッケージは、封止後に室温まで冷
却される際に基板１と蓋部材２との熱膨張率の差異によ
り、図４Ａに示すようにパッケージに大きな反りが生じ
る。最近の電子部品の小型化・薄型化への要求に伴い、
パッケージにはこのような変形が起こり易い。特にパッ
ケージの長手方向の両端即ち短辺部分では、図４Ｂに示
すように、接合面１ａ、２ａを引き離す方向に最大の力
が作用し、封止部の低融点ガラス４が引き伸ばされてそ
の封止幅ｗが小さくなる。前記放出ガスは、パッケージ
の外に逃げようとして、この低融点ガラス４の薄い部分
に集中して作用する傾向があり、低融点ガラス４にボイ
ドやピンホール、又はクラックを生じさせる虞がある。
これがそのまま固化すると、パッケージの気密性が損な
われて、吸湿や電極等の酸化により圧電振動子３の周波
数が変化してしまうという問題点が生じる。

【０００６】そこで本発明は、上述した従来の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品を表
面に実装した基板の表面にシール材で蓋部材を接合し
て、前記電子部品を封止する電子部品のパッケージにお
いて、該パッケージの封止時にその高温によりシール材
や導電性接着剤等から放出されるガスの圧力が、接合封
止部に作用して前記シール材にボイド、ピンホール又は
クラックを生じさせることを有効に防止し、パッケージ
の気密性を維持して電子部品の性能を安定化させ、製造
上歩留まりや耐久性及び寿命の向上を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するために、電子部品を表面に実装する基板
と、シール材により基板表面に接合されて電子部品を封
止する蓋部材とを備え、前記基板が、シール材による接
合封止部に沿ってその直ぐ内側に形成された突条を有す
ることを特徴とする電子部品のパッケージが提供され
る。

【０００８】このような突条を設けることにより、充分
な量のシール材を封止部に留めておくことができ、パッ
ケージの封止時にシール材や電子部品の実装に使用され
る導電性接着剤等から発生するガスの圧力が接合封止部
に作用しても、該接合封止部のシール材は充分な量が設
けられているので、ピンホールやボイド等の発生を有効
に防止でき、パッケージの気密性を良好に確保すること
ができる。

【０００９】或る実施例では、少なくとも前記突条が、
高温雰囲気で封止した後に冷却する過程で、基板と蓋部
材との熱膨張率の差異によりパッケージに生じる反りが
最大となる前記基板の長手方向の両端に設けられてい
る。当然ながら、前記突条は、接合封止部に沿ってその
全周に設けることができる。

【００１０】また、前記突条は基板表面に付着された導
電材料から形成することができる。この場合、電子部品
を接続するために基板表面に電極や配線パターンを形成
する際にそれと同時に形成できるので、追加の加工工程
を必要とせず、突条の形成を容易にかつ安価に行うこと
ができる。

【００１１】本発明の或る側面では、前記電子部品が圧
電振動片であり、その一方の端部において、前記基板表
面に形成された前記導電材料からなる接続端子に導電性
接着剤で片持ち式に支持されている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら、
本発明を適用した電子部品のパッケージの或る実施形態
としての圧電振動子について詳細に説明する。図１及び
図２において、圧電振動子のパッケージ１０は基板１１
と蓋部材１２とから形成され、その中に電子部品である
圧電振動片１３が気密に封止されている。基板１１は、
セラミックス等の絶縁材料からなる略矩形の板状として
形成されており、その主面に圧電振動片１３を接続する
ための１対の接続端子１４ａ、１４ｂが形成されてい
る。更に基板１１には、従来と同様に外部端子及びこれ
と前記接続端子とを接続する配線パターン（図示せず）
が設けられている。これら接続端子、外部端子及び配線
パターンは、基板１１表面にタングステン等の導電性金
属材料をスクリーン印刷しかつその表面にＡｕめっき等
の処理を施して薄膜状に形成される。

【００１３】圧電振動片１３は矩形のＡＴカット水晶薄
板からなり、その表裏両面にはＡｇ等を蒸着してなる薄
膜状の励振電極１５と、その基端部へ該励振電極から引
き出された１対の接続電極１６ａ、１６ｂとがそれぞれ
形成されている。各接続電極は、従来から公知の導電性
接着剤１７で基板の対応する接続端子１４ａ、１４ｂに
固着され、それにより圧電振動片１３をパッケージ１０
内に基板１１に対して略平行に片持ち式に保持すると共
に、各励振電極１５を前記配線パターンに電気的に接続
している。

【００１４】蓋部材１２は、従来と同様にセラミックス
や金属等からなり、基板表面にマウントした圧電振動片
１３を収容するための凹み即ち空所を下面側に設けた矩
形箱状に一体に形成されている。基板１１の前記主面に
は、図１に想像線で示す封止面１１ａが設けられ、これ
に蓋部材の下端面１２ａをシール材である低融点ガラス
１８で接合し、圧電振動片１３を気密に封止する接合封
止部を形成している。本実施例では、シール材として低
融点ガラスを使用するが、その他に従来から公知のエポ
キシ樹脂系の接着剤やハンダ等を用いることができる。

【００１５】基板１１の前記主面には、図２Ｂに併せて
良く示すように、その長手方向の両端に、即ち幅方向の
両側辺に沿ってその全長及び幾分長手方向の両側辺に少
しの長さだけ、それぞれ突条１９が封止面１１ａの直ぐ
内側に設けられている。突条１９は、前記接続端子及び
配線パターン等を形成する際にそれと同時にかつ同じ方
法で、即ち導電性金属材料をスクリーン印刷しかつＡｕ
等でめっき処理して、前記接続端子等と略同一の厚みに
形成される。このため、前記突条は、従来の製造工程に
新たな工程を付加する必要がなく、簡単にかつ安価に形
成される。

【００１６】蓋部材１２は、その下端面１２ａと基板の
封止面１１ａとの間に低融点ガラス１８を介在させ、約
３６０〜４００℃の高温雰囲気内で基板１１に圧着する
ことにより接合される。これを室温程度まで冷却する
際、パッケージ１０全体が従来技術に関連して説明した
ような変形を生じる。特に長手方向の両端即ち幅方向の
両側辺において、完全に固化していない前記接合封止部
の低融点ガラスに対してその接合面を引き離す向きに作
用する力が最大となり、低融点ガラスの封止幅が小さく
なる。他方、導電性接着剤１７や低融点ガラス１８から
ガスが放出され、パッケージ内の圧力が上昇する。

【００１７】しかしながら、本実施例では、前記接合封
止部の直ぐ内側に突条１９を設けたことにより該接合封
止部に留めておかれる充分な量のシール材即ち低融点ガ
ラスが、前記放出ガスに対して充分な耐久力を発揮す
る。このため、前記低融点ガラスにピンホールやボイド
等が発生することを有効に防止でき、パッケージ１０の
気密性が良好に確保される。また、このような突条１９
を基板１１の主面に設けることにより、蓋部材１２を接
合する際にその位置合わせが容易になる。

【００１８】図３は、本発明の変形例のパッケージにお
ける基板１１と蓋部材１２との接合封止部を部分的に拡
大して示している。この変形例では、突条１９が基板の
封止面１１ａにより近接させて形設されている。これに
より、基板１１と蓋部材１２との接合封止部において、
突条１９と蓋部材１２の内壁面との間にまで低融点ガラ
ス１８を充填させることができる。

【００１９】即ち、高温によりパッケージに生じる反り
は厚み方向に大きく、封止面の平面方向に歪はほとんど
生じない。そのため、突条１９と蓋部材１２の内壁面と
の間に充填した低融点ガラス１８の平面方向の封止幅Ｗ
は変わらないので、前記放出ガスの圧力に対して充分な
強度が保たれる。従って、前記放出ガスの圧力が、前記
接合封止部の低融点ガラスに作用することをより効果的
に抑制し、パッケージ１０の気密性をより確実に確保す
ることができる。更に、蓋部材１２を基板１１の主面に
接合する際に、その突条１９による位置合わせがより一
層容易になる。

【００２０】また、本実施例では、突条１９を長手方向
の両端にのみ設けたが、別の実施例では基板の全周に亘
って設けることができ、それによりパッケージ全体の気
密性をより高めることができる。更に、本発明は、当業
者に明らかなように、その技術的範囲内において上記実
施例に様々な変形・変更を加えて実施することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、上述したように構成すること
により、以下に記載するような格別の効果を奏する。即
ち、基板と蓋部材との接合封止部には、その直ぐ内側に
設けられた突条により、パッケージの封止時にシール材
や電子部品の実装に使用される導電性接着剤等から発生
するガスの圧力が作用しないので、接合封止部のシール
材におけるピンホールやボイド等の発生を有効に防止で
き、パッケージの気密性が良好に確保されて、製造上電
子部品の歩留まりや、性能の安定化、耐久性及び寿命の
向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧電振動子を示す平面図である。

【図２】Ａ図は図１の縦断面図、Ｂ図はその部分拡大図
である。

【図３】本発明の変形例における、図２Ｂと同様の接合
封止部の部分拡大図である。

【図４】Ａ図は従来の圧電振動子における変形を示す側
面図、Ｂ図はその接合封止部を示す部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 蓋部材 １ａ、２ａ 接合面 ３ 圧電振動片 ４ 低融点ガラス １０ パッケージ １１ 基板 １１ａ 封止面 １２ 蓋部材 １２ａ 下端面 １３ 圧電振動片 １４ａ、１４ｂ 接続端子 １５ 励振電極 １６ａ、１６ｂ 接続電極 １７ 導電性接着剤 １８ 低融点ガラス １９ 突条

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を表面に実装する基板と、シ
   ール材により前記基板表面に接合されて前記電子部品を
   封止する蓋部材とを備え、 前記基板が、前記シール材による接合封止部に沿ってそ
   の直ぐ内側に形成された突条を有することを特徴とする
   電子部品のパッケージ。
2. 【請求項２】 前記突条が、少なくとも前記基板の長
   手方向の両端に設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の電子部品のパッケージ。
3. 【請求項３】 前記突条が、前記基板表面に付着され
   た導電材料から形成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の電子部品のパッケージ。
4. 【請求項４】 前記電子部品が圧電振動片であり、そ
   の一方の端部において、前記基板表面に形成された前記
   導電材料からなる接続端子に導電性接着剤で片持ち式に
   支持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れかに記載の電子部品のパッケージ。