JP2015039133A - パッケージ - Google Patents
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Abstract
Description
更に、例えば、前記シールリングの最上層のセラミック板に対して接合すべき位置がズレたり、あるいは、最上層と中層とのセラミック板同士の間における積層ズレが生じた場合、中層のセラミック板の表面において、前記水晶片の端部を接着するための接着部用のスペースが確保しにくくなる、という問題もあった。
従って、前記水晶発振器では、容器本体の薄肉化を含む全体の小型化の要請に応えることが困難であった。
しかも、前記キャビティを形成するための打ち抜き時に、前記パッケージ本体の表面に打ち抜き位置のズレが生じていても、水晶振動子を搭載するための一対の前記電極パッドの配置に必要となるスペースを容易に確保することができる。更に、上下の絶縁層間に積層ズレが生じていても、上記金属層に囲まれたパッケージ本体の表面において、前記水晶振動子を搭載するための一対の電極パッドについて、これに必要とするスベースを確保することも容易である。
従って、水晶振動子を表面実装でき且つ電子部品も実装であって、パッケージ本体が薄肉で且つ全体が小型化されたパッケージを提供することが可能となる。
換言すれば、本発明のパッケージにおいては、前記キャビティを内設するパッケージ本体における複数の絶縁層のうち、最上層の絶縁層の表面上に、前記金属層および一対の電極パッドが形成されている、ことも特徴である。
また、前記金属層および一対の電極は、前記パッケージ本体の絶縁材がセラミックからなる場合には、該セラミックと同時焼成が可能なW、Mo、Cu、Agなどが用いられる。一方、パッケージ本体の絶縁材が樹脂からなる場合には、導電性ペーストを印刷した後、光(UV)照射または加熱による硬化処理されたCu、Agなどが用いられる。
更に、前記ロウ材には、例えば、Agロウが用いられる。
また、前記金属枠は、例えば、42アロイ(Fe−42%Ni)、コバール(Fe−29%Ni−17%Co)、194合金(Cu−2.3%Fe−0.03%P)、あるいは各種のステンレス鋼などからなる。
更に、前記枠状の金属層および枠状の金属枠は、平面視で矩形状、楕円形状、長円形状、あるいは、五角形以上の正多角形または変形多角形を呈する。
加えて、前記枠状の金属枠の表面上には、前記パッケージ本体の表面上に搭載された水晶振動子などを外部から封止するための金属蓋が追って取り付けられる。
これによれば、前記金属層の印刷ズレや、該金属層上にロウ付けした際に金属枠の位置がパッケージ本体の表面上でズレていたことに起因して、あるいは、上記接合に用いるロウ材が局部的に過剰となったことに起因して、該ロウ材の一部が前記金属層に囲まれたパッケージ本体の表面上に流れ出ても、かかるロウ材が、前記溝によって、一対の電極パッドに不用意に接触する事態を確実に防ぐことができる。従って、水晶振動子の誤動作を防げると共に、前記パッケージ本体の同じ表面において、前記金属層と一対の電極パッドとを比較的接近した位置に配置できるので、パッケージ本体を小型化したパッケージとすることが容易となる。
尚、前記溝は、上層側のセラミック層、該セラミック層となるグリーンシート、あるいは樹脂層に対し、レーザ加工、金型の押し込み加工、またはナイフの挿入操作などによって形成される。このうち、上記レーザ加工による場合は、前記金属枠のロウ付け後に行っても良い。
また、前記溝の断面形状は、矩形状、V字形状、逆台形状などを呈すると共に、かかる溝全体の平面視における形状は、コ字形状、一対の対称なL字形状、あるいは単数または複数のI字形状を呈する。
これによれば、前記金属層、一対の電極パッド、およびキャビティの開口部をパッケージ本体の同じ表面に配置できると共に、上記キャビティの底面となる下層側の絶縁層の表面に実装すべき電子部品の実装用電極と接合すべき複数の端子を配置することができる。従って、厚み全体が可及的に薄肉化され、積層ズレによる悪影響の少ないパッケージ本体を備えたパッケージとすることができる。
尚、前記上下2層の絶縁層は、枠状のグリーンシートと平板のグリーンシートを積層し、前記金属層、一対の電極パッドなどと同時に焼成した2層のセラミック層、あるいは、下層側の樹脂板またはセラミック板の上に枠状の樹脂層を印刷形成した2層の樹脂層、あるいはセラミック層および樹脂層の積層体からなる。
これによれば、前記キャビティ内に電子部品を実装しても、該電子部品の上面(天井面)は、上記キャビティの開口部には達しない。そのため、該キャビティが開口する前記パッケージ本体の表面に水晶振動子の一端部を接合して支持した際において、上記水晶振動子の底部に対し上記電子部品の上面が接触しにくいので、該水晶振動子の正確な性能ないし動作を容易に保証することが可能となる。
尚、前記電子部品は、ICチップや半導体素子が例示される。
図1は、本発明による一形態のパッケージ1aを示す平面図、図2は、図1中のX−X線の矢視に沿った垂直断面図である。
上記パッケージ1aは、図1,図2に示すように、上下2層のセラミック層(絶縁層)c1,c2からなり、平面視が長方形状(矩形状)の表面3および裏面4を有するパッケージ本体2と、該パッケージ本体2の表面3の周辺部に沿って形成された平面視が矩形枠状の金属層12と、該金属層12の上にロウ材13を介して接合された平面視が矩形枠状の金属枠15と、を備えている。
尚、上記セラミック層c1,c2は、例えば、アルミナ(絶縁材)を主成分とし、上記金属層12は、W、Mo、またはそれらの何れか一方のベースとする合金からなり、該金属層12の表面にはNiおよびAuメッキ膜(何れも図示せず)が順次被覆されている。また、上記ロウ材13は、例えば、Agロウからなり、上記金属枠15は、例えば、コバールからなる。
上記金属層12に囲まれたパッケージ本体2の表面3における図1中の左側には、追って実装される図示しない水晶振動子の一端部側を接合して実装するための一対の電極14が形成されている。更に、該一対の電極14が形成された領域を除く上記表面3には、キャビティ7が開口している。上記一対の電極14もW、Mo、またはそれらの何れか一方のベースとする合金からなり、その表面にはNiおよびAuメッキ膜が順次被覆されている。
更に、図1に示すように、パッケージ本体2の四辺の側面5,5間における各コーナ部には、平面視で中央側に凹む円弧形の凹部6が位置しており、該凹部6ごとの表面には、前記表面3と裏面4との間において凹部導体11が個別に形成されている、該凹部導体11は、前記複数の実装用電極10、あるいは前記一対の電極14の何れかと、図示しない内部配線を介して導通可能とされている。
尚、上記凹部導体11も、W、Mo、またはそれらの何れか一方のベースとする合金からなり、その上端部は、前記ロウ材13には接触していないが、何れかの凹部導体11では、接触していても良い。
図3に示すように、キャビティ7の底面8に形成された複数の前記実装用電極10ごとの上には、前記同様のハンダ17を介して、ICチップ16の底面に位置する複数の電極(図示せず)が個別に接合される。この際、ICチップ16の上面は、パッケージ本体2の表面3よりも低い位置にある。
即ち、上記キャビティ7の深さ7dは、ICチップ16の厚みt1と、実装用電極10の厚みt2の合計値よりも大とされている(7d>(t1+t2))。厳密には、キャビティ7の深さ7dは、上記厚みt1,t2と、ハンダ17の厚みとの3つ厚みの合計値よりも大である。そのため、キャビティ7が開口する前記パッケージ本体2の表面3に形成された一対の電極パッド14に、追って水晶振動子の一端部を接合して実装された場合において、該水晶振動子の底部にICチップ16の上面が接触しにくいので、該水晶振動子の正確な性能を保証することができる。
予め、多数個取り用である大判のグリーンシートを2枚用意し、それぞれの中央側に前記パッケージ本体2の上層側または下層側となる複数のパッケージ領域を平面視で縦横に沿って複数箇所ずつ設定し、該パッケージ領域ごとの内部に複数のビアホールを形成し、且つ隣接する4つのパッケージ領域間のコーナ部、および2つのパッケージ領域間と周辺の耳部とのコーナ部に貫通孔を形成した。更に、前記上層側のセラミック層c1となる複数のパッケージ領域を有するグリーンシートにおけるパッケージ領域ごとに平面視で矩形状の貫通孔を打ち抜いた。
次いで、上記2枚のグリーンシートごとに形成した上記ビアホーおよび貫通孔ごとに、WまたはMo粉末を含む導電性ペーストを充填あるいは表面印刷した。
次に、追って上層側のセラミック層c1となるパッケージ領域ごとにおける前記貫通孔の周囲の表面に対し、上記同様の導電性ペーストを、スクリーン印刷することにより、未焼成の一対の電極14と、これを囲み平面視が矩形枠状である未焼成の金属層12とを形成した。
そして、上記セラミック積層体を前記複数のパッケージ領域を区画する境界線に沿って、分割して個片化することで、複数の前記パッケージ1aが得られた。
しかも、前記金属層12の上に接合すべき金属枠15の位置が、パッケージ本体2の表面3で横方向に沿ってズレが生じていたり、上下のセラミック層c1,c2間に積層ズレが生じていても、上記金属層12に囲まれたパッケージ本体2の表面3において、前記一対の電極パッド14の配置に必要となるスベースを容易に確保できる。
従って、水晶振動子を表面実装でき且つICチップ16も実装可能であって、パッケージ本体2が薄肉で且つ全体が小型化されたパッケージ1aが得られる。
該パッケージ1bは、図4,図5に示すように、前記同様のパッケージ本体2、金属層12、金属枠15、一対の電極パッド14、、キャビティ7、および複数の実装用電極10を備え、上記金属層12、一対の電極パッド14、およびキャビティ7の開口部の3つの部位が同一平面であるパッケージ本体2の表面3に位置している。
更に、上記パッケージ1bは、上記金属層12と一対の電極パッド14との間に位置するパッケージ本体2の表面3に、該金属層12と一対の電極パッド14との間に沿って、平面視で全体がコ字形状を呈する溝18が形成されている。該溝18は、図4で縦に長い溝部21と、該溝部21の両端から横向きに延びた一対の短い溝部22とからなり、図5に示すように、断面がU字形状を呈している。
以上のようなパッケージ1bによれば、前記パッケージ1aによる効果に加えて、例えば、図5中における左側の金属層12の上に金属枠15を接合する際に、ロウ材13における一部のロウ材13aが上記金属層12の内側におけるパッケージ本体2の表面3上に流れ出ても、前記溝18によって、該ロウ材13aが一対の電極パッド14に不用意に接触する事態を確実に防止できる。従って、該電極パッド14に一端部が接合されて実装される図示しない水晶振動子の正確な動作を保証できる、という効果を更に奏することができる。
上記ロウ材13aの流れ出しは、ロウ材13が局部的に過剰となった場合や、前記金属層12の印刷ズレ、あるいは金属枠15の接合ズレなどにより生じるが、これらによっても、前記溝18により電極パッド14への接触を阻止できる。
該パッケージ1b1は、図6に示すように、前記金属層12と一対の電極パッド14との間に位置するパッケージ本体2の表面3において、該金属層12と一対の電極パッド14との間に沿って、平面視で全体がヨ字形状を呈する溝19が形成されている。該溝19は、前記溝部21,22に加えて、縦の溝部21の中間から一対の電極パッド14間に位置するパッケージ本体2の表面3に横向きの溝部23を更に追加して形成したものである。
上記溝部23を加えることで、図6に示すように、一対の電極パッド14同士が互いに接近して形成されていても、該電極パッド14,14間におけるパッケージ本体2の表面3にも溝部23が形成されている。そのため、本パッケージ1b1によれば、前記パッケージ1bによる効果に加えて、前記一対の電極パッド14同士間における不用意なショートを確実に防ぐことが可能となる。
該パッケージ1b2は、図7に示すように、前記金属層12と一対の電極パッド14との間に位置するパッケージ本体2の表面3において、該金属層12と一対の電極パッド14ごととの間に沿って、平面視で全体がL字形状を呈する一対の溝20が対称に形成されている。該溝20は、何れも縦の短い溝部21aと、その一端から横向きに延びた溝部22とから構成されている。
上記一対の溝20を有する上記パッケージ1b2によっても、前記パッケージ1bと同様な効果を奏することができる。
尚、前記溝18〜20は、これらを構成する溝部21,21a,22,23を、互いに接続せずに、前記パッケージ本体2の表面3に個別に形成した形態としても良い。また、溝部21,21a,22の何れかのみからなる形態としても良い。
例えば、前記パッケージ本体は、平面視で正方形状を呈する形態としても良い。
また、上記パッケージ本体を形成する絶縁材は、例えば、ポリイミドやエポキシなどの樹脂としても良い。かかる樹脂からなる上下2層の樹脂絶縁層は、例えば、下層側に銅箔張り樹脂板を適用し、該樹脂板の表面上に上層側の樹脂絶縁層となる絶縁性ペーストをスクリーン印刷やロール塗装などにて形成しても良い。
更に、前記金属層や金属枠は、平面視が前記矩形枠状を呈する形態に限らず、平面視が楕円枠形状、長円枠形状、あるいは、五角形以上の正多角形または変形多角形の枠形状を呈する形態としても良い。
また、前記ロウ材13は、前記Agロウに限らず、Auロウ、黄銅ロウ、あるいはAlロウなどを用いても良い。
更に、前記パッケージ本体2は、前記側面5,5間のコーナ部ごとに設けた前記凹部6や凹部導体11の一部あるいは全部を省略した形態としても良い。
加えて、前記キャビティは、前記パッケージ本体の同じ表面に個別に開口する2個以上を併設した形態としても良い。
2…………………………………パッケージ本体
3…………………………………表面
4…………………………………裏面
7…………………………………キャビティ
7d………………………………キャビティの深さ
8…………………………………キャビティの底面/下層の絶縁層の表面
9…………………………………キャビティの側面/貫通孔
10………………………………実装用電極
12………………………………金属層
13………………………………ロウ材
14………………………………一対の電極パッド
15………………………………金属枠
16………………………………ICチップ(電子部品)
18〜20………………………溝
c1,c2………………………セラミック層(絶縁層)
t1………………………………ICチップ(電子部品)の厚み
t2………………………………実装用電極の厚み
Claims (4)
- 絶縁材からなり、平面視が矩形状の表面および裏面を有するパッケージ本体と、
上記パッケージ本体の表面の周辺部に沿って形成された平面視が枠状の金属層と、
上記金属層の上にロウ材を介して接合された平面視が枠状の金属枠と、
上記金属層に囲まれたパッケージ本体の表面に形成された水晶振動子を搭載するための一対の電極パッドと、
上記金属層に囲まれたパッケージ本体の表面のうち、上記一対の電極パッドを除いた位置に開口するキャビティの開口部と、を備え、
上記金属層、一対の電極パッド、およびキャビティの開口部が同一平面に位置している、
ことを特徴とするパッケージ。 - 前記金属層と一対の電極パッドとの間に位置する前記パッケージ本体の表面には、上記金属層と一対の電極パッドとの間に沿った溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のパッケージ。 - 前記パッケージ本体は、上下2層の絶縁層を積層してなり、前記キャビティは、上層側の絶縁層を貫通する貫通孔と、該貫通孔の底面を塞ぐ下層側の絶縁層の表面とから形成されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のパッケージ。 - 前記上層側の絶縁層を貫通する貫通孔の深さは、前記キャビティに実装される電子部品の厚みと、前記下層側の絶縁層の表面に形成される複数の実装用電極の厚みとの合計値よりも大である、
ことを特徴とする請求項3に記載のパッケージ。
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