JP2006165177A - 電子部品収納用セラミックパッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージの軽薄短小化に対応できると共に、枠体上面の導体金属膜の幅方向の平坦面を大きくして気密信頼性を高くできる電子部品収納用セラミックパッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】１又は複数枚の底板体１１と、１又は複数枚の窓枠形状をした板状の枠体１２を一体化した焼成体からなり、底板体１１の上面と枠体１２の内周壁面で形成されるキャビティ部１３に電子部品が搭載された後、枠体１２の上面に金属製蓋体１９を接合材を介して直接接合するための導体金属膜２０を有する電子部品収納用セラミックパッケージ１０において、導体金属膜２０の枠幅の少なくともキャビティ部１３側の端部が枠体１２の側面稜線２１まで設けられると共に、導体金属膜２０の枠幅のキャビティ部１３側の端部の上面が導体金属膜２０の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、底板体と窓枠状の枠体で形成されるキャビティ部に電子部品が搭載され、枠体の上面に形成される導体金属膜に金属製蓋体が直接接合されて電子部品がキャビティ部内部で中空状態で気密に封止されるための電子部品収納用セラミックパッケージ及びその製造方法に関する。

近年、半導体素子、水晶振動子、圧電素子等の電子部品を収納させるためのセラミックパッケージは、電子部品を搭載させた装置、例えば、携帯電話や、パソコン等の小型化、高信頼性化等の要求に伴い、ますます軽薄短小化、高信頼性化等への対応が迫られている。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、これに対応するための従来の電子部品収納用セラミックパッケージ５０は、気密信頼性の高いセラミック製の底板体５１と、セラミック製の窓枠形状をした板状の枠体５２を積層し焼成した焼成体からなっている。この底板体５１には、上面に高融点金属なる電子部品接続パッド５３や、下面に高融点金属なる外部接続端子接合パッド５４等の導体パターンがセラミックと同時焼成されて形成されている。また、枠体５２には、上面に高融点金属なる導体金属膜５５がセラミックと同時焼成されて形成されている。この導体金属膜５５は、枠体５２上面の枠体幅の両側面の稜線、あるいは側面稜線より若干引き下がった部分から曲面を有して盛り上がり、盛り上がった部分の上面を平坦面とするような形状に形成されている。この電子部品収納用セラミックパッケージ５０は、底板体５１の平板上面又は階段状上面と、枠体５２の内周壁面とで形成される電子部品を搭載するためのキャビティ部５６を有している。なお、この電子部品収納用セラミックパッケージ５０には、複数層のセラミックに形成するそれぞれの導体パターン間を電気的に導通状態とするためや、複数層のそれぞれの導体パターンの表面に電解めっき被膜を施すためにセラミックに貫通孔を設けて形成するビア５７や、キャスタレーション５８が形成されている。この電子部品収納用セラミックパッケージ５０には、キャビティ部５６に電子部品（図示せず）が搭載され、枠体５２の上面に形成された導体金属膜５５に金属製蓋体（図示せず）が接合材を介して直接接合されて電子部品がキャビティ部５６内に中空状態で気密に封止される。そして、電子部品が実装された電子部品収納用セラミックパッケージ５０は、パッケージの下面の外部接続端子接合パッド５４で半田等を介してボード等に接合している。

図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、代表的な従来の電子部品収納用セラミックパッケージ５０の製造方法を説明する。ここで、図８（Ａ）は個片体の電子部品収納用セラミックパッケージ５０の複数個がマトリックス状に配列する集合体６０の上面側部分拡大平面図、図８（Ｂ）は同じく集合体６０の下面側部分拡大平面図、図８（Ｃ）はＣ−Ｃ’線縦断面図である。図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電子部品収納用セラミックパッケージ５０を構成する底板体５１は、１又は複数枚の大型のセラミックグリーンシートのそれぞれ個片体の電子部品収納用セラミックパッケージ５０となるそれぞれ所定の位置にビア５７用や、キャスタレーション５８用の貫通孔を形成している。そして、底板体５１用のそれぞれのセラミックグリーンシートには、高融点金属からなるメタライズペーストを用いて、最上層となるセラミックグリーンシートの上面に各個片体用の電子部品接続パッド５３用や、最下層となるセラミックグリーンシートの下面に各個片体用の外部接続端子接合パッド５４用等のメタライスパターン印刷や、それぞれのセラミックグリーンシートの貫通孔にビア５７用の充填や、キャスタレーション５８用の貫通孔の壁面に塗布するためのスクリーン印刷を行っている。また、電子部品収納用セラミックパッケージ５０を構成する枠体５２は、１又は複数枚の大型のセラミックグリーンシートのそれぞれ個片体の電子部品収納用セラミックパッケージ５０となるそれぞれ所定の位置にキャビティ部５６用や、ビア５７用の貫通孔を形成している。そして、それぞれのセラミックグリーンシートの貫通孔にビア５７用にメタライズペーストの充填している。また、枠体５２用の最上層となるセラミックグリーンシートの上面には、高融点金属からなるメタライズペーストを用いて、各個片体用の導体金属膜５５用のメタライズパターン印刷を行っている。この印刷においては、導体金属膜５５となるメタライズパターンを枠体５２の枠幅の稜線、又は稜線より若干引き下がるように形成している。

次に、底板体５１用と、枠体５２用のセラミックグリーンシートは、重ね合わされて温度と圧力をかけて積層し、積層体に形成される。そして、この積層体の両面、又は片面には、個片体の電子部品収納用セラミックパッケージ５０の外周となる個片体に分割するための分割用溝５９が形成される。次に、積層体は、セラミックグリーンシートとメタライズパターンを還元雰囲気中で同時焼成してセラミックと導体パターンが一体化された焼成体に形成されている。更に、焼成体の外表面に露出する導体パターン上にＮｉめっき被膜、及びＡｕめっき被膜を施して個片体の電子部品収納用セラミックパッケージ５０の複数個がマトリックス状に配列する集合体６０を作製している。

従来の電子部品収納用セラミックパッケージには、枠体上の導体金属膜の幅方向の断面形状が平坦面の上面と、曲面の側面とで構成される形状のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法には、セラミックグリーンシートにメタライズペーストでメタライズパターン印刷した後に、キャビティ部用の孔を穿設する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、従来の電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法には、セラミックグリーンシートにキャビティ部用の孔を穿設した後に、メタライズペーストでメタライズパターン印刷する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特許第３３４００８２号公報 特開平６−２２４５５８号公報 特開２００２−３５９３１７号公報

しかしながら、前述したような従来の電子部品収納用セラミックパッケージ及びその製造方法は、次のような問題がある。
（１）電子部品収納用セラミックパッケージにおいて、枠体の上面に形成される導体金属膜に金属製蓋体が接合材を介して直接接合される場合には、例えば、携帯電話や、パソコン等の小型化要求に伴い、電子部品収納用セラミックパッケージがますます軽薄短小化して、キャビティ部内の気密性を確保するためのシールパス幅が小さくなっている。しかも、枠体上面の幅方向の両端面の稜線、あるいは端面の稜線より若干引き下がった部分から曲面を有して盛り上がり、盛り上がった部分の上面を平坦面とするような形状の導体金属膜は、シールパス幅を確保するための平坦面が更に小さくなり、シールパス幅が小さくなってキャビティ部内の気密信頼性に問題が発生している。
（２）電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法において、セラミックグリーンシートにメタライズペーストでメタライズパターン印刷した後に、キャビティ部用の孔を穿設する方法、あるいはセラミックグリーンシートにキャビティ部用の孔を穿設した後に、メタライズペーストでメタライズパターン印刷する方法は、いずれも導体金属膜用メタライズパターンがキャビティ部の壁面稜線まで設けられる形態ではないので、電子部品収納用セラミックパッケージを軽薄短小化させて、導体金属膜のシールパス幅を大きくするような平坦面を確保することができない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、パッケージの軽薄短小化に対応できると共に、枠体上面の導体金属膜の幅方向の平坦面を大きくして気密信頼性を高くできる電子部品収納用セラミックパッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。

１又は複数枚の底板体と、１又は複数枚の窓枠形状をした板状の枠体を一体化した焼成体からなり、底板体の上面と枠体の内周壁面で形成されるキャビティ部に電子部品が搭載された後、枠体の上面に金属製蓋体を接合材を介して直接接合するための導体金属膜を有する電子部品収納用セラミックパッケージにおいて、導体金属膜の枠幅の少なくともキャビティ部側の端部が枠体の側面稜線まで設けられると共に、導体金属膜の枠幅のキャビティ部側の端部の上面が導体金属膜の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有する。
ここで、電子部品収納用セラミックパッケージは、導体金属膜の枠幅の外側端部が枠体の外側の側面稜線まで設けられているのがよい。
また、電子部品収納用セラミックパッケージは、導体金属膜の枠幅の外側端部が枠体の外側の側面稜線まで設けられているのがよい。

複数の底板体がマトリックス状に配列する集合体からなる１又は複数枚のセラミックグリーンシートと、複数の窓枠形状をした板状の枠体がマトリックス状に配列する集合体からなる１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成した後、個片体に分割した時にそれぞれの個片体の中央部に電子部品搭載用のキャビティ部が形成される電子部品搭載用セラミックパッケージの製造方法において、底板体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートに、所定のメタライズパターン等を高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートの最上層となるセラミックグリーンシートに、金属製蓋体で接合材を介して直接接合してキャビティ部内を中空状態で気密に封止するための導体金属膜用メタライズパターンを枠体の窓枠幅の少なくともキャビティ部側の側面稜線となる部分を超えるパターン大きさになるようにして高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートに枠体の内周側側面となるキャビティ部用孔を穿設して形成する工程と、底板体用と、枠体用の複数枚のセラミックグリーンシートを重ね合わせて積層して一体化した後、底板体と枠体の外周側側面となり個片体に分割するための溝を設けて積層体を形成する工程と、積層体を焼成して焼成体を形成する工程を有する。
ここで、電子部品搭載用セラミックパッケージの製造方法は、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートの最上層となるセラミックグリーンシートに印刷する枠体の窓枠幅の少なくともキャビティ部側の側面稜線を超えるパターン大きさからなる導体金属膜用メタライズパターンが、少なくともキャビティ部側の側面稜線から５０μｍ以上超えるパターン大きさにスクリーン印刷するのがよい。

請求項１又はこれに従属する請求項２又は３記載の電子部品搭載用セラミックパッケージは、導体金属膜の枠幅の少なくともキャビティ部側の端部が枠体の側面稜線まで設けられると共に、導体金属膜の枠幅のキャビティ部側の端部の上面が導体金属膜の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有するので、枠体の上面に形成される導体金属膜に金属製蓋体が接合材を介して直接接合される場合に、キャビティ部内の気密性を確保するための導体金属膜の上面の平坦面の幅であるシールパス幅を大きくすることができ、キャビティ部内の気密信頼性を向上させることができる。

特に、請求項２記載の電子部品搭載用セラミックパッケージは、導体金属膜の枠幅の外側端部が枠体の外側の側面稜線まで設けられているので、枠体の上面に形成される導体金属膜に金属製蓋体が接合材を介して直接接合される場合に、キャビティ部内の気密性を確保するための導体金属膜の上面の平坦面の幅であるシールパス幅を導体金属膜の枠幅の外側端部方向に大きくすることができ、キャビティ部内の気密信頼性を向上させることができる。
また、特に、請求項３記載の電子部品搭載用セラミックパッケージは、導体金属膜の枠幅の外側端部が枠体の外側の側面稜線まで設けられているので、枠体の上面に形成される導体金属膜に金属製蓋体が接合材を介して直接接合される場合に、キャビティ部内の気密性を確保するための導体金属膜の上面の平坦面の幅であるシールパス幅を枠体の側面稜線まで大きくすることができ、更にキャビティ部内の気密信頼性を向上させることができる。

請求項４又はこれに従属する請求項５記載の電子部品搭載用セラミックパッケージの製造方法は、底板体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートに、所定のメタライズパターン等を高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートの最上層となるセラミックグリーンシートに、金属製蓋体で接合材を介して直接接合してキャビティ部内を中空状態で気密に封止するための導体金属膜用メタライズパターンを枠体の窓枠幅の少なくともキャビティ部側の側面稜線となる部分を超えるパターン大きさになるようにして高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートに枠体の内周側側面となるキャビティ部用孔を穿設して形成する工程と、底板体用と、枠体用の複数枚のセラミックグリーンシートを重ね合わせて積層して一体化した後、底板体と枠体の外周側側面となり個片体に分割するための溝を設けて積層体を形成する工程と、積層体を焼成して焼成体を形成する工程を有するので、導体金属膜を枠体の窓枠幅の少なくともキャビティ部側の側面稜線まで形成することができると共に、導体金属膜の上面を枠体の少なくともキャビティ部側の側面稜線まで略同じ厚さの平坦面にすることができ、キャビティ部内の気密性を確保するための導体金属膜の上面の平坦面の幅であるシールパス幅を大きくして、キャビティ部内の気密信頼性を向上させる製造方法を提供することができる。

特に、請求項５記載の電子部品搭載用セラミックパッケージの製造方法は、枠体用の１又は複数枚のセラミックグリーンシートの最上層となるセラミックグリーンシートに印刷する枠体の窓枠幅の少なくともキャビティ部側の側面稜線を超えるパターン大きさからなる導体金属膜用メタライズパターンが、少なくともキャビティ部側の側面稜線から５０μｍ以上超えるパターン大きさにスクリーン印刷するので、導体金属膜の枠幅の少なくともキャビティ部側の端部に曲面の側面となるような平坦面を小さくさせることを確実に防止することができ、キャビティ部内の気密性を確保するための導体金属膜の上面の平坦面の幅であるシールパス幅を大きくして、キャビティ部内の気密信頼性を向上させる製造方法を提供することができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用セラミックパッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの変形例の説明図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図、図４は同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図、図５は同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図である。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、１又は複数枚（図１では２枚）を重ね合わせる平板状、又は複数枚で上面を階段状とする略矩形状セラミック製の底板体１１と、１又は複数枚（図１では２枚）の窓枠形状からなるセラミック製板状の枠体１２を積層し焼成してセラミックと導体パターンが一体化された焼成体からなっている。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、底板体１１の外周と、枠体の外周の大きさが略同じであって、底板体１１の上面と枠体１２の内周壁面で形成されるキャビティ部１３に半導体素子、水晶振動子、圧電素子等の電子部品（図示せず）が搭載できるようになっている。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１の上面には、電子部品と電気的に導通状態とするための高融点金属なる電子部品接続パッド１４等の導体パターンがセラミックと同時焼成して形成されている。また、この電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１の下面には、セラミックの層間に形成される導体配線パターン１５や、それそれの層間を繋ぐためのビア１６やキャスタレーション１７等を介して電子部品接続パッド１４と電気的に導通状態とし、ボード等に接合して外部と電気的に導通状態とするための高融点金属なる外部接続端子接合パッド１８等の導体パターンがセラミックと同時焼成して形成されている。更に、この電子部品収納用セラミックパッケージ１０の枠体１２の上面には、電子部品を実装した後、キャビティ部１３内を中空状態で気密に封止するのに金属製蓋体１９を接合材を介して直接接合するための導体金属膜２０の導体パターンがセラミックと同時焼成して形成されている。

枠体１２の上面に窓枠状に設ける導体金属膜２０は、枠体１２の外側となる枠幅の外周側の端部と、枠体１２の内側となる枠幅のキャビティ部１３側の端部の内の少なくともキャビティ部１３側の端部が枠体１２の枠幅の側面稜線２１まで設けられている。しかも、この導体金属膜２０は、枠体１２の枠幅のキャビティ部１３側の側面稜線２１まで設けられる端部の上面が導体金属膜２０の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有している。なお、この電子部品収納用セラミックパッケージ１０には、複数層のセラミックに形成するそれぞれの導体パターン間を電気的に導通状態とするためや、表面に露出するそれぞれの導体パターンの表面に電解めっき被膜を施すためにめっき用導体配線パターン（図示せず）や、セラミックに孔を設けて形成するビア１６や、キャスタレーション１７が形成されている。また、このキャスタレーション１７であるセラミックの外周側面に形成されるスルーホール導体膜は、外部接続端子接合パッド１８と接続させて、外部接続端子接合パッド１８を半田等を介してボード等に接合した時にボード等に強固に接合させるためのメニスカスを形成するためにも用いられている。更に、この電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、外部接続端子接合パッド１８の何れかと、導体金属膜２０を電気的に導通状態として、導体金属膜２０及びこれに接合される金属製蓋体１９を電気回路用のグランドとして使用することもできる。

この電子部品収納用セラミックパッケージ１０には、キャビティ部１３に電子部品が搭載され、枠体１２の上面に形成された導体金属膜２０に金属製蓋体１９が接合材を介して直接接合されて電子部品がキャビティ部１３内に中空状態で気密に封止される。そして、電子部品が実装された電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、パッケージの下面の外部接続端子接合パッド１８で半田等を介してボード等に接合している。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、パッケージが取り付けられる装置の小型化による電子部品収納用セラミックパッケージ１０の小型化に伴う枠体１２の枠幅の狭小化の中においても、金属製蓋体１９が接合材を介して直接接合される導体金属膜２０上面の平坦面を広くすることができるので、キャビティ部１３内の気密性を確保するためのシールパス幅を大きくすることができ、キャビティ部１３内に実装される電子部品の気密信頼性を向上させることができる。

次に、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用セラミックパッケージ１０の変形例の電子部品収納用セラミックパッケージ１０ａ、１０ｂを説明する。ここで、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図１（Ｂ）に相当する縦断面図である。
図２（Ａ）に示すように、電子部品収納用セラミックパッケージ１０ａは、電子部品収納用セラミックパッケージ１０と同様に、セラミック製の底板体１１と、セラミック製板状の枠体１２を積層し、同時焼成してセラミックと導体パターンが一体化された焼成体からなっている。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０ａの枠体１２の上面には、電子部品を実装した後、キャビティ部１３内を中空状態で気密に封止するのに金属製蓋体を接合材を介して直接接合するための導体金属膜２０ａの導体パターンがセラミックと同時焼成されて形成されている。この導体金属膜２０ａは、枠体１２の内側となる枠幅のキャビティ部１３側の端部と、枠体１２の外側となる枠幅の外周側の端部の両方が枠体１２の枠幅の両方の側面稜線２１、２１ａまで設けられている。しかも、この導体金属膜２０ａは、枠体１２の枠幅のキャビティ部１３側の側面稜線２１まで設けられる端部の上面が導体金属膜２０ａの枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有している。なお、上記以外の導体パターンは、電子部品収納用セラミックパッケージ１０の場合と同様に形成されている。

図２（Ｂ）に示すように、電子部品収納用セラミックパッケージ１０ｂは、電子部品収納用セラミックパッケージ１０と同様に、セラミック製の底板体１１と、セラミック製板状の枠体１２を積層し、同時焼成してセラミックと導体パターンが一体化された焼成体からなっている。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０ｂの枠体１２の上面には、電子部品を実装した後、キャビティ部１３内を中空状態で気密に封止するのに金属製蓋体を接合材を介して直接接合するための導体金属膜２０ｂの導体パターンがセラミックと同時焼成されて形成されている。この導体金属膜２０ｂは、枠体１２の内側となる枠幅のキャビティ部１３側の端部と、枠体１２の外側となる枠幅の外周側の端部の両方が枠体１２の枠幅の両方の側面稜線２１、２１ａまで設けられている。しかも、この導体金属膜２０ｂは、枠体１２の枠幅のキャビティ部１３側の側面稜線２１までと、枠体１２の外側となる枠幅の外周側の側面稜線２１ａまでの両方に設けられる端部の上面が導体金属膜２０ｂの枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有している。なお、上記以外の導体パターンは、電子部品収納用セラミックパッケージ１０の場合と同様に形成されている。

次いで、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４、図５、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用セラミックパッケージ１０、１０ａ、１０ｂ（以下、代表して１０と記す。）の製造方法を説明する。ここで、図３（Ａ）は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１用の最上層のセラミックグリーンシートの上面にメタライズペーストでパターン印刷する時の部分拡大平面図、図３（Ｂ）は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１用の最下層のセラミックグリーンシートの下面にメタライズペーストでパターン印刷する時の部分拡大平面図、図４は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の枠体１２用の最上層のセラミックグリーンシートの上面にメタライズペーストでメタライズパターン印刷する時の部分拡大平面図、図５は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の枠体１２用の最上層のセラミックグリーンシートにキャビティ部１３用の孔を穿設する時の部分拡大平面図、図６（Ａ）は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１用と枠体１２用のセラミックグリーンシートを積層する部分拡大平面図、図６（Ｂ）は電子部品収納用セラミックパッケージ１０の底板体１１用と枠体１２用のセラミックグリーンシートの積層後に焼成する部分拡大平面図である。

電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、通常、焼成前の複数の底板体１１がマトリックス状に配列する１又は複数枚のセラミックグリーンシートと、焼成前の複数の窓枠形状をした板状の枠体１２がマトリックス状に配列する１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成されている。そして、電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、多数個から個片体に分割された時に、それぞれの個片体の中央部に電子部品を搭載するためのキャビティ部１３が形成されるようにして作製している。この電子部品収納用セラミックパッケージ１０を構成するためのセラミックグリーンシートは、セラミック基材として、例えば、アルミナや、窒化アルミニウムや、低温焼成セラミック等があげられるが、特に材料が限定されるものではない。例えば、セラミック基材にアルミナを用いる場合には、先ず、酸化アルミニウム粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して脱泡し、粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製し、ドクターブレード法等によって焼成後所望の厚み、例えば、０．１２ｍｍになるようにシート状に乾燥させた後、所望の大きさの矩形状に切断している。

図３（Ａ）に示すように、底板体１１（図１参照）用の１又は複数枚のセラミックグリーンシート２２には、キャスタレーション１７（図１参照）を形成するための貫通孔２３や、ビア１６（図１参照）を形成するための貫通孔２３ａをドリルマシン、パンチングマシーン、金型等を用いる打ち抜き加工や、レーザー光を用いるレーザー加工等で穿設して設けている。そして、所定のセラミックグリーンシート２２のキャスタレーション１７用の貫通孔２３には、例えば、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属からなるメタライズペーストを用いて貫通孔壁面にスクリーン印刷で塗布している。また、ビア１６用の貫通孔２３ａには、例えば、上記と同様の高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷で充填している。更に、底板体１１用のセラミックグリーンシート２２の最上層となるセラミックグリーンシート２２の上面には、例えば、上記と同様の高融点金属からなるメタライズペーストを用いてに電子部品と電気的に接続するための電子部品接続パッド１４（図１参照）用の電子部品接続パッド用メタライズパターン２４を形成している。また、図示していないが、底板体１１が複数枚からなる場合には、その中間層となるセラミックグリーンシート２２の表面に導体配線パターン１５（図１参照）用のメタライズパターン等をスクリーン印刷で形成している。図３（Ｂ）に示すように、底板体１１用の最下層となるセラミックグリーンシート２２の下面には、例えば、上記と同様の高融点金属からなるメタライズペーストを用いて、ボード等に接合して外部と電気的に導通状態とするための外部接続端子接合パッド１８（図１参照）用の外部接続端子接合パッド用メタライズパターン２５等をスクリーン印刷している。

一方、図４に示すように、枠体１２（図１参照）用の１又は複数枚のセラミックグリーンシート２２ａには、ビア１６（図１参照）を形成するための貫通孔２３ａや、必要に応じてキャスタレーション１７（図１参照）と連接する貫通孔（図示せず）をＮＣマシーン、パンチングマシーン、金型等を用いる打ち抜き加工や、レーザー光を用いるレーザー加工等で穿設して設けている。そして、ビア１６用の貫通孔２３ａには、例えば、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷で充填している。また、必要に応じてキャスタレーション１７用の貫通孔（図示せず）には、例えば、上記と同様の高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷で貫通孔壁面にスクリーン印刷で塗布している。更に、枠体１２用のセラミックグリーンシート２２ａの最上層となるセラミックグリーンシート２２ａの上面には、例えば、上記と同様の高融点金属からなるメタライズペーストを用いて金属製蓋体１９（図１（Ｂ）参照）を接合材を介して直接接合してキャビティ部１３（図１参照）内を中空状態で気密に封止するための導体金属膜２０（図１参照）を形成するのに導体金属膜用メタライズパターン２６をスクリーン印刷で形成している。この導体金属膜用メタライズパターン２６は、枠体１２の窓枠幅の少なくともキャビティ部１３側の側面稜線２１（図１（Ｂ）参照）となる部分である稜線位置２７を超えるパターン大きさになるように形成している。

なお、電子部品収納用セラミックパッケージ１０ａを形成する場合には、導体金属膜用メタライズパターン２６の枠体幅の外周側は、枠体１２の窓枠幅の外周側の側面稜線２１ａ（図２（Ａ）参照）となる部分である稜線位置２７ａに近接するようなパターン大きさになるようにして形成している。
また、電子部品収納用セラミックパッケージ１０ｂを形成する場合には、導体金属膜用メタライズパターン２６の枠体幅の外周側は、隣接する導体金属膜用メタライズパターン２６との間で境界部がないようなパターン大きさになるようにして形成している。

次に、図５に示すように、枠体１２用の１又は複数枚のセラミックグリーンシート２２ａには、枠体１２の内周側側面となるキャビティ部用孔２８をＮＣマシーン、パンチングマシーン、金型等を用いる打ち抜き加工等で穿設して設けている。この時、導体金属膜用メタライズパターン２６の枠幅のキャビティ部１３となる側は、キャビティ部１３の側面稜線２１となる稜線位置２７を超えるパターン大きさになるように形成しているので、キャビティ部用孔２８を穿設して設けた後の導体金属膜用メタライズパターン２６の枠幅のキャビティ部用孔２８側の端部のメタライズ厚みが中央部と略同じ厚みとなる。しかも、導体金属膜用メタライズパターン２６の上面の平坦面は、枠幅のキャビティ部用孔２８側まで略同一平坦面に形成している。

次に、図６（Ａ）に示すように、底板体１１用と、枠体１２用のそれぞれ１又は複数枚のセラミックグリーンシート２２、２２ａは、重ね合わせて温度をかけながら加圧することで積層して一体化し、積層体２９を形成している。更に、この積層体２９には、底板体１１と枠体１２の外周側側面となり、多数個から個片体に分割するために積層体２９の両面、又は片面に先端がＶ字状等したカッター刃を押厚等して分割用溝３０を設けている。

次に、図６（Ｂ）に示すように、積層体２９は、セラミックグリーンシート２２、２２ａとメタライズパターンを還元雰囲気中の約１６００℃程度で同時焼成することでセラミックグリーンシート２２、２２ａが約３０％程度収縮し、個片のパッケージの多数個が集合した焼成体を形成している。そして、この焼成体には、外表面に露出する全ての導体パターン上にＮｉめっき被膜を施した後、Ａｕめっき被膜を施すことで多数個の個片体のパッケージがマトリックス状に配列する集合体３１を形成している。集合体３１のそれぞれの個片の電子部品収納用セラミックパッケージ１０は、集合体３１の分割用溝３０で分割することで形成できるようになっている。なお、この分割に際しては、多数個の集合体３１の状態のそれぞれの電子部品収納用セラミックパッケージ１０に、電子部品を実装し、金属製蓋体１９で気密に封止した後、個片体に分割したり、あるいは、集合体３１から個片体に分割した後に、電子部品を実装し、金属製蓋体１９で気密に封止したりしている。

ここで、電子部品収納用セラミックパッケージ１０、１０ａ、１０ｂの製造方法においては、枠体１２用の１又は複数枚のセラミックグリーンシート２２ａの最上層となるセラミックグリーンシート２２ａにスクリーン印刷する枠体１２の窓枠幅の少なくともキャビティ部１３側の側面稜線２１となる部分の稜線位置２７を超えるパターン大きさの導体金属膜用メタライズパターン２６が少なくとも稜線位置２７からのはみ出し大きさが５０μｍ以上超えるようにスクリーン印刷するのがよい。この導体金属膜用メタライズパターン２６のパターン大きさは、稜線位置２７からのはみ出し大きさが５０μｍを下回るようなパターン大きさの場合には、キャビティ部用孔２８を穿設して設けた後の導体金属膜用メタライズパターン２６の枠幅のキャビティ部用孔２８側の端部のメタライズ厚みが中央部より小さくなり、導体金属膜用メタライズパターン２６のキャビティ部用孔２８側の側面が曲面となる場合がある。これにより、焼成後の電子部品収納用セラミックパッケージ１０、１０ａ、１０ｂは、金属製蓋体１９との接合幅であるシールパス幅が小さくなるので、キャビティ部１３内の気密信頼性を低下させることとなる。

本発明の電子部品収納用セラミックパッケージは、半導体素子や、水晶振動子等の電子部品素子を実装させて、小型で、高信頼性が要求される、例えば、携帯電話や、ノートブック型のパソコン等の電子装置に組み込まれて用いることができる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用セラミックパッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの変形例の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図である。 同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図である。 同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の一部説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の電子部品収納用セラミックパッケージの平面図、Ｂ−Ｂ’線縦断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ従来の電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法の説明図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ：電子部品収納用セラミックパッケージ、１１：底板体、１２：枠体、１３：キャビティ部、１４：電子部品接続パッド、１５：導体配線パターン、１６：ビア、１７：キャスタレーション、１８：外部接続端子接合パッド、１９：金属製蓋体、２０、２０ａ、２０ｂ：導体金属膜、２１、２１ａ：側面稜線、２２、２２ａ：セラミックグリーンシート、２３、２３ａ：貫通孔、２４：電子部品接続パッド用メタライズパターン、２５：外部接続端子接合パッド用メタライズパターン、２６：導体金属膜用メタライズパターン、２７、２７ａ：稜線位置、２８：キャビティ部用孔、２９：積層体、３０：分割用溝、３１：集合体

Claims (5)

1. １又は複数枚の底板体と、１又は複数枚の窓枠形状をした板状の枠体を一体化した焼成体からなり、前記底板体の上面と前記枠体の内周壁面で形成されるキャビティ部に電子部品が搭載された後、前記枠体の上面に金属製蓋体を接合材を介して直接接合するための導体金属膜を有する電子部品収納用セラミックパッケージにおいて、
   前記導体金属膜の枠幅の少なくとも前記キャビティ部側の端部が前記枠体の側面稜線まで設けられると共に、前記導体金属膜の枠幅の前記キャビティ部側の端部の上面が前記導体金属膜の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有することを特徴とする電子部品収納用セラミックパッケージ。
2. 請求項１記載の電子部品収納用セラミックパッケージにおいて、前記導体金属膜の枠幅の外側端部が前記枠体の外側の側面稜線まで設けられていることを特徴とする電子部品収納用セラミックパッケージ。
3. 請求項２記載の電子部品収納用セラミックパッケージにおいて、前記導体金属膜の枠幅の前記外側端部の上面が前記導体金属膜の枠幅の中央部と略同等の厚さからなる平坦面を有することを特徴とする電子部品収納用セラミックパッケージ。
4. 複数の底板体がマトリックス状に配列する集合体からなる１又は複数枚のセラミックグリーンシートと、複数の窓枠形状をした板状の枠体がマトリックス状に配列する集合体からなる１又は複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成した後、個片体に分割した時にそれぞれの個片体の中央部に電子部品搭載用のキャビティ部が形成される電子部品搭載用セラミックパッケージの製造方法において、
   前記底板体用の１又は複数枚の前記セラミックグリーンシートに、所定のメタライズパターン等を高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、
   前記枠体用の１又は複数枚の前記セラミックグリーンシートの最上層となる前記セラミックグリーンシートに、金属製蓋体で接合材を介して直接接合して前記キャビティ部内を中空状態で気密に封止するための導体金属膜用メタライズパターンを前記枠体の窓枠幅の少なくとも前記キャビティ部側の側面稜線となる部分を超えるパターン大きさになるようにして高融点金属からなるメタライズペーストを用いてスクリーン印刷する工程と、
   前記枠体用の１又は複数枚の前記セラミックグリーンシートに前記枠体の内周側側面となる前記キャビティ部用孔を穿設して形成する工程と、
   前記底板体用と、前記枠体用の複数枚の前記セラミックグリーンシートを重ね合わせて積層して一体化した後、前記底板体と前記枠体の外周側側面となり前記個片体に分割するための溝を設けて積層体を形成する工程と、
   前記積層体を焼成して焼成体を形成する工程を有することを特徴とする電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法。
5. 請求項４記載の電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法において、前記枠体用の１又は複数枚の前記セラミックグリーンシートの最上層となる前記セラミックグリーンシートに印刷する前記枠体の窓枠幅の少なくとも前記キャビティ部側の側面稜線を超えるパターン大きさからなる前記導体金属膜用メタライズパターンが、少なくとも前記キャビティ部側の側面稜線から５０μｍ以上超えるパターン大きさにスクリーン印刷することを特徴とする電子部品収納用セラミックパッケージの製造方法。

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