JP2012174814A - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 搭載部103を有する下部絶縁層105と、下部絶縁層105上に搭載部103を取り囲むようにして積層された上部絶縁層106とを備え、上部絶縁層106の内側面のコーナー部は、平面視で円弧状の内側面に形成された切り欠き部109にメタライズ導体110が充填されており、平面視でメタライズ導体110の側面と切り欠き部109の内側面と上部絶縁層106
の内側面とが丁字状である電子部品収納用パッケージである。切り欠き部109の端部にお
いてメタライズ導体110の厚みを十分に確保して、メタライズ導体110の剥離やえぐれを抑制できる。
【選択図】 図1
Description
上部絶縁層の内側面と切り欠き部の内側面とが接する点付近(切り欠き部の端部)において、メタライズ導体の厚みを厚くすることができる。
縁基体,102は電子部品,103は電子部品の搭載部,104は配線導体,105は下部絶縁層,106は上部絶縁層,107は蓋体,108は蓋体が接合されるメタライズ層,109は切り欠き部,110はメタライズ導体,111は下部絶縁層105の側面に形成されたキャスタレーション導体,112は外部接続導体である。
ジが基本的に構成されている。なお、図1(a)では、配線導体104およびメタライズ導
体110の状態を見やすくするために、蓋体107を省略している。この電子部品収納用パッケージに電子部品102が気密封止されて電子装置が形成される。
状の下部絶縁層105上に、枠状の上部絶縁層106が搭載部103を取り囲むように積層されて
形成されている。下部絶縁層105の上面と上部絶縁層106の内側面とによって、電子部品102を気密封止するための凹状のスペースが絶縁基体101の上面に形成されている。
有している。なお、絶縁基体101を構成する下部絶縁層105および上部絶縁層106は、それ
ぞれセラミック材料からなる複数の絶縁層が積層されて構成されたものであってもよい。
の他の電子部品)(図示せず)を搭載部103内に搭載するようなものである場合には、複
数の電子部品102を収容するためのスペースを確保するために(上記凹状のスペースの深
さを確保するために)、上部絶縁層106を2層以上の絶縁層で構成する場合もある。
ニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム,酸化珪素,酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダや溶剤,可塑剤等を添加混合して泥漿状にするとともに、これを例えばドクターブレード法やロールカレンダー法等のシート成形法によりシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、次に一部のセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して枠状に成形するとともに、枠状に成形していない平板状のセラミックグリーンシートの上に枠状のセラミックグリーンシートが位置するように上下に積層し、その積層体を高温で焼成することにより製作される。
り、例えばその隣り合う2つの隅部に一対の配線導体104が形成されている。この配線導
体104の露出した部分は、搭載部103に搭載される電子部品102である水晶振動子の電極(
図示せず)を接続するための接続導体として機能する。水晶振動子は、通常、その外形が四角形状で、その主面の隅部に接続用の一対の電極(図示せず)が形成されており、そのような電極の接続を容易かつ確実に行なえるようにするため、配線導体104は搭載部103の隅部に形成されている。
被着させておいた接合材を加熱して硬化させれば、電子部品102の電極と配線導体104とが接続される。
電気的に導出するように形成されている。配線導体104は、搭載部103に搭載される電子部品102の各電極を外部の電気回路(図示せず)に電気的に接続するための導電路として機
能する。図1に示す例においては、配線導体104は、下部絶縁層105の側面に上下方向に形成された溝(キャスタレーション)に被着したキャスタレーション導体111および絶縁基
体101(下部絶縁層105)の下面に形成された外部接続導体112を介して絶縁基体101の下面に電気的に導出されている。この外部接続導体112を、半田等を介して外部の電気回路に
接続することにより、電子部品102の電極が配線導体104,キャスタレーション導体111お
よび外部接続導体112を介して外部の電気回路に電気的に接続される。
ステンやモリブデン,マンガン,銅,銀等のメタライズ層からなり、このようなメタライズ層となる金属材料のペーストを、下部絶縁層105となるセラミックグリーンシートに所
定パターンに印刷しておき、下部絶縁層105と同時焼成する方法で形成される。
食を防止するとともに、配線導体104と電子部品102の電極との接続や、外部接続導体112
と外部の電気回路との接続をより容易で強固なものとするために、それらの露出した表面に1〜20μm程度の厚みのニッケルめっき層と0.1〜3.0μm程度の厚みの金めっき層とが順次被着されているのがよい。
タライズ層108は、搭載部103を取り囲んでおり、このメタライズ層108が蓋体107の接合される領域となる。そして、搭載部103に電子部品102を搭載し、電子部品102の電極を導電
性接着剤等の接合材で配線導体104に接続した後、メタライズ層108の上面に蓋体107を接
合することにより、蓋体107と絶縁基体101とからなる容器内に電子部品102が気密封止さ
れて電子装置(水晶発振器等)となる。
タングステンやモリブデン,マンガン,銅,銀等)によって形成されている。メタライズ層108は、例えば、このようなタングステン等の金属材料のペーストを、上部絶縁層106を構成する絶縁層となるセラミックグリーンシートに所定パターンに印刷しておき、上部絶縁層106と同時焼成する方法で形成される。メタライズ層108についても、上記配線導体104等と同様にめっき層が順次被着されていてもよい。
ル−コバルト合金等の金属材料やセラミック材料からなり、ろう付け法や溶接法(例えばシーム溶接や電子ビーム溶接等)の接合法で下面の外周部がろう材を介してメタライズ層108に接合される。なお、蓋体107がセラミック材料からなる場合は、ろう付け法や溶接法によってメタライズ層108に接合できるようにするために、蓋体107の接合面に、メタライズ法やめっき法等の方法により接合用の金属層(図示せず)が形成される。
続されるもの)と電気的に接続されている。これは、例えば接地用の導体面積を広くして、電子部品102の接地電位をより安定させるためである。メタライズ層108と配線導体104
との電気的な接続は、上部絶縁層106の内側面の切り欠き部109に充填されたメタライズ導体110を介して行なわれている。
端にかけて切り欠き部109が形成されており、切り欠き部109に上記メタライズ導体110が
、平面視でメタライズ導体110の側面(搭載部103側に露出した側面)と、切り欠き部109
の内側面と、上部絶縁層106の内側面とが丁字状になるように充填されている。
よりも搭載部103側に張り出した)、内側面を円弧状に形成したコーナー部に切り欠き部109が形成されているため、例えば従来技術の切り欠き部(図示せず)を上部絶縁層(図示せず)の辺部分に形成するような場合に比べて、上部絶縁層の上面の幅が狭くなることを抑制する上でも有利である。
状の部分に切り欠き部109を形成したことによって、図2(b)のハッチングを施したA
部分の分、メタライズ導体110の厚みを厚くすることができる。なお、図2は、本発明の
電子部品収納用パッケージの効果を説明するための図面である。図2(a)は従来技術の電子部品収納用パッケージの要部を模式的に示す要部拡大上面図であり、図2(b)は本発明の電子部品収納用パッケージの一例における要部を模式的に示す要部拡大上面図である。図2において図1と同様の部位には同様の符号を(従来技術のものについては「’」を付けて)付している。
平面視で上部絶縁層106の内側面が搭載部103側に湾曲した部分に)切り欠き部109を形成
するようにしたため、内側面が直線状である場合に比べて、切り欠き部109の内側面と上
部絶縁層106の内側面との接する角度が直角に近い角度になるようにすることが容易であ
る。このような切り欠き部109にメタライズ導体110が充填されているため、切り欠き部109の端部において、平面視で、切り欠き部109の側面と上部絶縁層106の内側面とが丁字状
に接する構造を容易に形成することができる。
できる。このような電子部品収納用パッケージによれば、例えば蓋体107をメタライズ層108に接合する際や、電子装置を外部の電気回路(回路基板等)(図示せず)に半田付けする際の加熱工程等において生じる熱応力等の応力で切り欠き部109の内側面からメタライ
ズ導体110が剥離することを抑制することができる。
ートを枠状に打ち抜き加工する際に、打ち抜いた部分の内側面が円弧状となるようにして、打ち抜き用の金型を作製すればよい。
料のペーストを絶縁基体101となるセラミックグリーンシートに塗布し、同時焼成する方
法によって)形成することができる。
セラミックグリーンシートに切り欠き部109となる貫通孔を形成したときに、この貫通孔
内に金属材料のペーストを充填し、同時焼成する方法で形成することもできる。貫通孔内に充填された円柱状等の金属材料のペーストが、上記打ち抜き加工によって縦に2つに(切り欠き部109内に残る部分と、打ち抜き加工で除去される部分とに)分割され、切り欠
き部109内に残った部分が焼成後にメタライズ導体110となる。なお、切り欠き部109とな
る貫通孔にメタライズ導体110となる金属材料のペーストを充填する場合には、吸引法や
圧入法を採用して充填することが好ましい。これは、打ち抜き加工によって形成される貫通孔の内側面は、ささくれにより表面に凸凹が形成されており、このように吸引法や圧入法を採用して充填することにより、この凸凹の隙間にメタライズ導体110となる金属材料
のペーストを充填できることから、メタライズ導体110を切り欠き部109の内側面に接合強度を高めて充填することができるからである。
有するセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施すため、打ち抜きで除去される部分と貫通孔の内側面とが接する部分(打ち抜き後に切り欠き部109の端部となる部分)にお
いて、金属材料のペーストに大きな応力が生じる。これに対して、上記のように切り欠き部109の端部においてメタライズ導体110(金属材料のペースト)の厚みが厚く、切り欠き部109の内側面に対する接合強度が高いため、メタライズ導体110(金属材料のペースト)にえぐれが発生することを効果的に抑制することができる。
用パッケージを提供することができる。
の内側面とが丁字状であるとは、図3に示すように、切り欠き部109の端部(破線で囲ん
だA部分)において、平面視で上部絶縁層106の内側面(円弧状に形成されたコーナー部
)と、切り欠き部109内のメタライズ導体110の側面(切り欠き部109の内側面に接合した
第1側面110aおよび搭載部103側に露出した第2側面110bの両方)とにより形成される
形状が丁字状であることを意味する。メタライズ導体110の第1側面110aは、切り欠き部109の内側面に相当する。なお、図3は、図1に示す電子部品収納用パッケージの要部を
示す要部拡大上面図である。図3において図1と同様の部位には同様の符号を付している。また、見やすくするために、メタライズ層108を省略し、メタライズ導体110にハッチングを施している。
側面110aと第2側面110bとの間の角度が直角または直角に近い形状であることを意味する。
あるときに、円弧状の上部絶縁層106の内側面を延長した仮想円C2と、メタライズ導体110の円弧状の第1側面110aを延長した仮想円C1との交点において、それぞれの仮想円
に接する接線(符号なし)同士が十字状に交差するということである。なお、図4は、図1に示す電子部品収納用パッケージの要部を示す要部拡大上面図である。図4において図1と同様の部位には同様の符号を付している。また、見やすくするために、メタライズ層108を省略している。
が好ましいことによる。
め、平面視で内側面が円弧状になるように形成することは容易である。
の切り欠き部109となる貫通孔を形成することができ、この貫通孔に金属材料のペースト
を充填して、切り欠き部109を充填したメタライズ導体110を容易に形成することができる。
ライズ導体110を形成する方法として、メタライズ導体110となる金属材料のペーストを充填する前に、貫通孔が分割されるように上部絶縁層106となるセラミックグリーンシート
に打ち抜き加工を施すことによって切り欠き部109をあらかじめ形成しておき、次に切り
欠き部109の開口内にメタライズ導体110となる金属材料のペーストを充填する方法も考えられる。しかし、この方法の場合には、金属材料のペーストの一部が切り欠き部109の開
口から外側に(例えば上部絶縁層となる枠状のセラミックグリーンシートの内側面に沿って)流れ出してしまい、メタライズ導体110の厚みを確保することが難しいため、切り欠
き部109の端部(特にメタライズ層108に近い部分)において、えぐれが発生しやすくなる可能性がある。
をコーナー部の円弧状の部分に延長した仮想の2つの延長線(符号なし)同士が交差点よりも搭載部103側に偏った位置に仮想円C1の中心、(つまり、円弧状の切り欠き部109の中心)が位置している。この仮想円C1の中心の位置は、上記上部絶縁層106の2つの内
側面の仮想の延長線同士の交点から、これらの延長線のいずれに対しても45°の角度で交
差する仮想直線Lに沿って仮想円C1の中心(円弧状の切り欠き部109に充填されたメタ
ライズ導体110の中心)を搭載部103側に移動させたとみなすこともできる。
させれば、上部絶縁層106の形状にかかわらず封止幅を確保することができる。
1と仮想円C2との交点が位置する部位である切り欠き部109の端部において、仮想円C
1と仮想円C2のそれぞれの接線同士が交差する角度を90°程度に調整することもできる。つまり、上記仮想円C1の中心の移動によって、平面視で、切り欠き部109に充填され
たメタライズ導体110の側面が上部絶縁層106の内側面とが丁字状である形態を実現することもできる。
が発生したとしても、より確実に、上部絶縁層106の内側面の円弧状の部分に切り欠き部109を形成することができる。
孔を形成しておいて、その後、このセラミックグリーンシートを枠状に打ち抜くと同時に貫通孔を分割して枠状のセラミックグリーンシートの内側面に切り欠き部109を形成する
場合の打ち抜き位置のずれが生じても、この位置ずれによる不具合をより効果的に抑制することができる。つまり、この場合には、上記貫通孔にメタライズ導体110となる金属材
料のペーストを吸引法や圧入法を採用して充填しておき、この貫通孔を2分するようにセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施して枠状に成形する。この際に、打ち抜き加工に多少の位置ずれが発生したとしても、仮想円C2の半径R2が仮想円C1の半径R1よりも大きいため、上部絶縁層106の内側面の円弧状の部分に、この円弧状の部分よりも
半径が小さい切り欠き部109を、より確実に位置させることができる。そのため、平面視
で、その切り欠き部109に充填されたメタライズ導体110の側面が円弧状の部分において上部絶縁層106の内側面と丁字状になるようにして、切り欠き部109の端部においてもメタライズ導体110の厚みを確保することができる。したがって、打ち抜き加工時の応力が加わ
ったとしても、メタライズ導体110の両端部にえぐれが発生することを、より効果的に抑
制することができる。
想円C1,C2の接線同士の間の角度(メタライズ導体110の端部角度θ1,θ2と同程
度)は、互いに同じ程度の角度であることが望ましい。
部角度θ1,θ2が小さい方)において、えぐれが発生しやすくなる傾向があるからである。上述したように、上記上部絶縁層106の内側面の仮想の延長線同士の交点から、これ
らの延長線のいずれに対しても45°の角度で交差する仮想直線L上に仮想円C1の中心が位置するように形成すれば、2つの仮想円C1,C2の接線同士の間の角度θ1、θ2を互いに同じ角度とすることが容易である。
る。この場合には、メタライズ導体110を接地用の外部接続導体112に、配線導体104およ
びキャスタレーション導体111を介して電気的接続することができる。
メタライズ導体110を充填した。切り欠き部109は、上記のように、上部絶縁層106となる
セラミックグリーンシートに貫通孔を形成しておき、この貫通孔に金属材料のペーストを充填した後にセラミックグリーンシートを、金型を用いて枠状に打ち抜き加工することによって形成した。また、この打ち抜き加工によって、上部絶縁層106のコーナー部を、半
径が250μmの円弧状に形成した。メタライズ導体110を充填した円弧状の切り欠き部109
の中心は、平面視でコーナー部を挟んで隣り合う上部絶縁層106の内側面を延長した仮想
線と、図4に示す仮想直線Lとの交点に設定した。メタライズ導体110の角度θ1,θ2
はどちらも約85°であった。
に形成した。このとき、切り欠き部109に充填されたメタライズ導体110は図1(b)の断面図で示したように、その高さが上部絶縁層106の上面と同じ高さであり、その上端にも
メタライズ層108が被着されているので、蓋体107を接合する面の面積を十分に確保することができる。
については、100個中2個において、メタライズ導体110にえぐれが発生したものがあった。
ズ層108に蓋体107をシーム溶接により接合した。メタライズ層108等の導体の露出する表
面にはあらかじめ8〜20μm程度の厚みのニッケルめっきと0.1〜3.0μm程度の厚みの金
めっきとを施しておき、その表面に金属製の蓋体107を、ろう材を介してシーム溶接によ
り接合した。
体107をメタライズ層108に接合するためのろう材は、銀−銅共晶組成をベースとする銀ろう(例えば、71〜73質量%銀−27〜29質量%銅、JIS名称:BAg−8)とした。BAg−8の場合、融点は780℃程度である。このようなろう材を使用して、シーム溶接によ
り蓋体107をメタライズ層108にろう付けした。
大気の雰囲気で−55℃と125℃の各温度に制御した恒温槽に試験サンプルを15分/15分の
保持を1サイクルとして100サイクル繰り返した。
具体例および比較例の電子部品収納用パッケージのそれぞれを上側から平面研磨して、切り欠き部109の内側面からメタライズ導体110が剥離しているかどうかを、金属顕微鏡で確認することで判断した。その結果、具体例の電子部品収納用パッケージでは、100個中メ
タライズ導体110に剥離が発生したものはなかった。その一方で、比較例の電子部品収納
用パッケージでは、100個中3個において、切り欠き部109の端部においてメタライズ導体の剥離が発生していた。
のえぐれや剥離を抑制する効果が具体的に確認された。
た、絶縁基体101を2層の絶縁層(下部および上部絶縁層105,106)から構成したが、電
子部品102の収容形態に合わせて3層以上の絶縁層から構成してもよい。また、メタライ
ズ導体は上部絶縁層106のコーナー部の1箇所に形成したが、接地用の配線導体104の数にあわせて2箇所以上形成してもよい。また、メタライズ層108の上面に蓋体107をシーム溶接で接合するために、四角枠状の鉄−ニッケル−コバルト合金金属からなる金属枠体をろう材により接合してもよい。
102・・・電子部品
103・・・搭載部
104・・・配線導体
105・・・下部絶縁層
106・・・上部絶縁層
107・・・蓋体
108・・・メタライズ層
109・・・切り欠き部
110・・・メタライズ導体
111・・・キャスタレーション導体
112・・・外部接続導体
Claims (2)
- 上面に電子部品を搭載するための搭載部を有するとともに該搭載部から下面にかけて配線導体が被着形成された下部絶縁層と、該下部絶縁層上に前記搭載部を取り囲むようにして積層され、その上面にメタライズ層が被着された枠状の上部絶縁層とを具備する電子部品収納用パッケージであって、前記上部絶縁層の内側面のコーナー部は、平面視で円弧状の前記内側面に上端から下端にかけて形成された切り欠き部に、前記配線導体と前記メタライズ層とを電気的に接続するメタライズ導体が充填されており、平面視で該メタライズ導体の側面と前記切り欠き部の内側面と前記上部絶縁層の内側面とが丁字状であることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
- 平面視で、前記切り欠き部の内側面の半径が、前記上部絶縁層の円弧状に形成した前記コーナー部の半径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の電子部品収納用パッケージ。
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- 2011-02-19 JP JP2011034046A patent/JP5725898B2/ja active Active
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