JP2015088660A - Package and electronic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package etc. which is excellent in sealing reliability of an electronic component.SOLUTION: A package 1 includes: an insulation substrate 6 having a recessed part 4; a mounting part 3 which is provided on a bottom surface of the recessed part 4, the mounting part 3 on which an electronic component 11 is mounted; a heater 5a which is provided on the bottom surface or an inner wall of the recessed part 4; a temperature measuring metal layer 5b which is provided on the bottom surface or the inner wall of the recessed part 4 separated from the heater 5a; a heater terminal 8a which is provided on an outer surface of the insulation substrate 6 and connected with the heater 5a; and a temperature measuring terminal 8b which is provided on the outer surface of the insulation substrate 6 and connected with the temperature measuring metal layer 5b.

Description

本発明は、凹部と、凹部内に形成された真空センサとを有するパッケージおよび電子装置に関するものである。   The present invention relates to a package and an electronic device having a recess and a vacuum sensor formed in the recess.

従来から、赤外線センサ、半導体素子、水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージ(以下、単に「パッケージ」と称する)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなパッケージの搭載部に電子部品を装着し、かつ搭載された電子部品を気密に封止するための蓋体をパッケージの上面に封止材を介して接合することによって、電子装置が構成される。なお、電子部品が収容される空間(収容空間)は、例えば、真空ポンプ等によって真空状態にされる。このような電子装置は、検出機器、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置の部品として使用される。   2. Description of the Related Art Conventionally, electronic component storage packages (hereinafter simply referred to as “packages”) for storing electronic components such as infrared sensors, semiconductor elements, and crystal resonators are known (see, for example, Patent Document 1). An electronic device is configured by attaching an electronic component to the mounting portion of such a package and joining a lid for hermetically sealing the mounted electronic component to the upper surface of the package via a sealing material. Is done. In addition, the space (accommodation space) in which the electronic components are accommodated is evacuated by, for example, a vacuum pump. Such an electronic device is used as a component of an information processing device such as a detection device, a mobile phone, or a personal computer.

特開2007−95956号公報JP 2007-95956 A

ところで、装着部に装着された電子部品の特性や信頼性を向上するためには、上記の収容空間は、可能な限り真空状態にあることが好ましい。しかしながら、電子部品が気密に封止され、収容空間が真空状態になった後において、電子部品や絶縁基体、接続部材から生じるガス等によって、収容空間の真空度が徐々に低下する可能性がある。収容空間の真空度が低下すると、装着部に装着された電子部品の特性や信頼性が低下する。例えば、電子部品が赤外線センサである場合に、収容空間の真空度が低下すると、外部から熱が伝わり易くなるので、検出感度が低下する。また、例えば、電子部品が水晶振動子である場合に、収容空間の真空度が低下すると、発振特性が低下する。すなわち、真空度が低下すると、赤外線センサや水晶振動子の振動が妨げられるために、特性や信頼性が低下する。したがって、上記の収容空間が真空状態であるか検出する必要がある。   By the way, in order to improve the characteristics and reliability of the electronic component mounted on the mounting portion, the housing space is preferably in a vacuum state as much as possible. However, after the electronic component is hermetically sealed and the accommodation space is in a vacuum state, the degree of vacuum of the accommodation space may gradually decrease due to gas generated from the electronic component, the insulating base, the connection member, and the like. . When the degree of vacuum in the housing space is reduced, the characteristics and reliability of the electronic component mounted on the mounting portion are decreased. For example, when the electronic component is an infrared sensor, if the degree of vacuum in the housing space is reduced, heat is easily transmitted from the outside, so that the detection sensitivity is reduced. In addition, for example, when the electronic component is a crystal resonator, the oscillation characteristics are degraded when the degree of vacuum in the housing space is decreased. That is, when the degree of vacuum is lowered, the vibration of the infrared sensor and the crystal resonator is hindered, so that the characteristics and reliability are lowered. Therefore, it is necessary to detect whether the accommodation space is in a vacuum state.

本発明の一つの態様によるパッケージは、凹部を有する絶縁基体と、該凹部の底面に設けられた、電子部品が搭載される搭載部と、前記凹部の底面または内壁に設けられたヒーターと、該ヒーターと離間して前記凹部の底面または内壁に設けられた測温用金属層と、前記絶縁基体の外表面に設けられ、前記ヒーターに接続されたヒーター用端子と、前記絶縁基体の外表面に設けられ、前記測温用金属層に接続された測温用端子とを有している。   A package according to one aspect of the present invention includes an insulating base having a recess, a mounting portion provided on a bottom surface of the recess, on which an electronic component is mounted, a heater provided on a bottom surface or an inner wall of the recess, A temperature measuring metal layer provided on a bottom surface or an inner wall of the recess apart from the heater, a heater terminal provided on the outer surface of the insulating base, connected to the heater, and an outer surface of the insulating base And a temperature measuring terminal connected to the temperature measuring metal layer.

本発明の他の態様による電子装置は、上記構成のパッケージと、前記搭載部に搭載された前記電子部品と、前記凹部を封止した蓋体とを有する。   An electronic device according to another aspect of the present invention includes the package configured as described above, the electronic component mounted on the mounting portion, and a lid that seals the recess.

本発明の一つの態様によるパッケージは、凹部を有する絶縁基体と、凹部の底面に設けられた、電子部品が搭載される搭載部と、凹部の底面または内壁に設けられたヒーターと、ヒーターと離間して凹部の底面または内壁に設けられた測温用金属層と、絶縁基体の外表面に設けられ、ヒーターに接続されたヒーター用端子と、絶縁基体の外表面に設けられ、測温用金属層に接続された測温用端子とを有していることから、凹部を封止した後に、収容空間が真空状態であるか検出することが可能なものとなる。   A package according to one aspect of the present invention includes an insulating base having a recess, a mounting portion provided on the bottom surface of the recess, on which an electronic component is mounted, a heater provided on the bottom surface or the inner wall of the recess, and the heater. The temperature measuring metal layer provided on the bottom or inner wall of the recess, the heater terminal provided on the outer surface of the insulating base, connected to the heater, and the temperature measuring metal provided on the outer surface of the insulating base Since the temperature measuring terminal connected to the layer is provided, it is possible to detect whether the housing space is in a vacuum state after sealing the recess.

本発明の他の態様による電子装置は、上記構成のパッケージを有していることから、電子部品の特性、信頼性が向上された電子装置を提供することができる。   Since the electronic device according to another aspect of the present invention has the package having the above-described configuration, an electronic device with improved characteristics and reliability of the electronic component can be provided.

(a)は本発明の実施形態の電子装置における蓋体を除いた平面図であり、(b)は(a)に示す電子装置のA−A線における断面図である。(A) is a top view except the cover in the electronic device of embodiment of this invention, (b) is sectional drawing in the AA of the electronic device shown to (a). (a)は本発明の実施形態の電子装置の他の例における蓋体を除いた平面図であり、(b)は(a)に示す電子装置のA−A線における断面図である。(A) is a top view except the cover in the other example of the electronic device of embodiment of this invention, (b) is sectional drawing in the AA of the electronic device shown to (a).

本発明の実施形態のパッケージを添付の図面を参照して説明する。以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際にパッケージ等が使用される際の上下を限定するものではない。   A package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The distinction between the upper and lower sides in the following description is for convenience, and does not limit the upper and lower sides when a package or the like is actually used.

電子装置はパッケージ1と電子部品11と蓋体2とを有している。   The electronic device has a package 1, an electronic component 11, and a lid 2.

パッケージ1は、絶縁基体6と、搭載部3と、真空センサ5を構成するヒーター5aおよび測温用金属層5bと、ヒーター用端子8aと、測温用端子8bとを有している。   The package 1 has an insulating base 6, a mounting portion 3, a heater 5a and a temperature measuring metal layer 5b that constitute a vacuum sensor 5, a heater terminal 8a, and a temperature measuring terminal 8b.

上記の電子部品11としては、例えば、赤外線センサ、半導体素子、水晶振動子等である。なお、電子部品2は、これに限らず、例えば、半導体レーザダイオード、フォトダイオード等であってもよい。   Examples of the electronic component 11 include an infrared sensor, a semiconductor element, and a crystal resonator. The electronic component 2 is not limited to this, and may be, for example, a semiconductor laser diode, a photodiode, or the like.

絶縁基体6は凹部4を有しており、凹部4の底面には電子部品11が搭載される搭載部3が設けられている。   The insulating base 6 has a recess 4, and a mounting portion 3 on which an electronic component 11 is mounted is provided on the bottom surface of the recess 4.

絶縁基体6は、例えば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、ガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。絶縁基体6は、このようなセラミック焼結体からなる複数の絶縁層が積層されて形成されていてもよい。   The insulating base 6 is formed of a ceramic sintered body such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic sintered body. The insulating base 6 may be formed by laminating a plurality of insulating layers made of such a ceramic sintered body.

絶縁基体6は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる複数の絶縁層が積層されて形成されている場合であれば、以下の方法で製作することができる。まず、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ーおよび溶剤等を添加混合して泥漿状とし、これをドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを必要に応じて複数枚積層し、高温(約1600℃)で焼成することによって製作される。   If the insulating base 6 is formed by laminating a plurality of insulating layers made of an aluminum oxide sintered body, for example, it can be manufactured by the following method. First, an appropriate organic binder and solvent are added to and mixed with raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide and calcium oxide to form a slurry, which is then formed into a sheet by a doctor blade method or a calender roll method. Thus, a ceramic green sheet is obtained, a suitable punching process is performed on the ceramic green sheet, and a plurality of the ceramic green sheets are laminated as necessary, and fired at a high temperature (about 1600 ° C.).

また、絶縁基体6は凹部4に形成された真空センサ5を有している。真空センサ5は、ヒーター5aと測温用金属層5bから構成されており、凹部4の底面または内壁に互いに離間して設けられている。
また、絶縁基体6の外表面には、ヒーター5aを電源に電気的に接続するためのヒーター用端子8aと、測温用金属層5bを測温装置に電気的に接続するための測温用端子8bとが設けられている。
The insulating base 6 has a vacuum sensor 5 formed in the recess 4. The vacuum sensor 5 includes a heater 5a and a temperature measuring metal layer 5b, and is provided on the bottom surface or the inner wall of the recess 4 so as to be separated from each other.
Further, on the outer surface of the insulating base 6, a heater terminal 8a for electrically connecting the heater 5a to the power source and a temperature measuring metal for electrically connecting the temperature measuring metal layer 5b to the temperature measuring device are provided. Terminal 8b is provided.

この真空センサ5は、凹部4内の真空度を直接測定するものではなく、以下の2つの方法によって凹部4内の気体の圧力すなわち真空度が算出される。この2つの方法を組み合わせることにより、広い範囲の圧力の検出が可能となる。   The vacuum sensor 5 does not directly measure the degree of vacuum in the recess 4, and the pressure of the gas in the recess 4, that is, the degree of vacuum, is calculated by the following two methods. By combining these two methods, a wide range of pressures can be detected.

第1の方法では、ヒーター5aを発熱させ、測温用金属層5bを介して測温装置で凹部4内の温度を測定する。この測定された温度は、ヒーター5aによる発熱量から凹部4内の気体分子によって奪われた熱量を差し引いた熱量によって得られるものであるので、気体分子に吸収された熱量が推定される。この気体が吸収した熱量から凹部4内の気体の圧力が算出され、真空度が得られる。この方法では、1×10−1〜10Paの圧力が検出可能である。測定された温度から真空度を算出するための処理装置を接続することで自動的に真空度を得ることができる。 In the first method, the heater 5a generates heat, and the temperature in the recess 4 is measured by a temperature measuring device through the temperature measuring metal layer 5b. Since the measured temperature is obtained by the amount of heat obtained by subtracting the amount of heat taken by the gas molecules in the recess 4 from the amount of heat generated by the heater 5a, the amount of heat absorbed by the gas molecules is estimated. The pressure of the gas in the recess 4 is calculated from the amount of heat absorbed by the gas, and the degree of vacuum is obtained. In this method, a pressure of 1 × 10 −1 to 10 3 Pa can be detected. The degree of vacuum can be automatically obtained by connecting a processing device for calculating the degree of vacuum from the measured temperature.

第2の方法では、ヒーター用端子8aにヒーター5aを発熱させるために印加する電圧および電流を測定する装置を接続し、電流を一定に保って電圧の変化を測定する。電流を一定にした状態で電圧が上昇した場合は、凹部4内の気体による熱損失によりヒータに印加するエネルギーが増加したことになり、この増加したエネルギーから気体が吸収した熱量が推定される。そして、上記方法と同様にこの熱量から凹部4内の気体の圧力が算出され、真空度が得られる。この方法では、1×10−3〜10−1Paの圧力が検出可能である。測定された電流および電圧から真空度を算出するための処理装置を接続することで自動的に真空度を得ることができる。 In the second method, a device for measuring a voltage and a current applied to cause the heater 5a to generate heat is connected to the heater terminal 8a, and a change in voltage is measured while keeping the current constant. When the voltage rises with the current kept constant, the energy applied to the heater has increased due to heat loss due to the gas in the recess 4, and the amount of heat absorbed by the gas is estimated from this increased energy. And the pressure of the gas in the recessed part 4 is computed from this calorie | heat amount similarly to the said method, and a vacuum degree is obtained. In this method, a pressure of 1 × 10 −3 to 10 −1 Pa can be detected. The degree of vacuum can be automatically obtained by connecting a processing device for calculating the degree of vacuum from the measured current and voltage.

パッケージ1は、以上のような構成としたことから、凹部4を蓋体2により封止した後の凹部4内の空間の真空状態を検出することが可能なものとなる。   Since the package 1 is configured as described above, the vacuum state of the space in the recess 4 after the recess 4 is sealed with the lid 2 can be detected.

真空センサ5を構成するヒーター5aと測温用金属層5bは、平面視でヒーター5aと測温用金属層5bとで搭載部3を挟まない位置に設けられているのが好ましい。このような構成にすると、ヒーター5aと測温用金属層5bの間には凹部4内の気体のみが存在するものとなり、5aからの熱が電子部品11を介して測温用金属層5bに伝わることがないので、ヒーター5aと測温用金属層との間における気体が吸収した熱量をより正確に検出してより正確な真空度を得ることができる。   The heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b constituting the vacuum sensor 5 are preferably provided at positions where the heater 3a and the temperature measuring metal layer 5b do not sandwich the mounting portion 3 in plan view. With this configuration, only the gas in the recess 4 exists between the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b, and the heat from 5a is applied to the temperature measuring metal layer 5b via the electronic component 11. Since it is not transmitted, the amount of heat absorbed by the gas between the heater 5a and the temperature measuring metal layer can be detected more accurately, and a more accurate degree of vacuum can be obtained.

また、凹部4が平面視で方形状であり、ヒーター5aは第1の内壁4aまたは底面の第1の内壁4aに近い位置に設けられ、測温用金属層5bは第1の内壁4aに対向する第2の内壁4bまたは底面の第2の内壁4bに近い位置に設けられているのが好ましい。このような構成にすると、ヒーター5aと測温用金属層5bとの間の空間が大きく、ヒーター5aと測温用金属層5bの間に存在する気体の量が多いので、ヒーター5aと測温用金属層との間における気体が吸収した熱量をより正確に検出してより正確な真空度を得ることができる。   Further, the recess 4 has a square shape in plan view, the heater 5a is provided at a position close to the first inner wall 4a or the first inner wall 4a on the bottom surface, and the temperature measuring metal layer 5b faces the first inner wall 4a. The second inner wall 4b or the bottom second inner wall 4b is preferably provided at a position close to the second inner wall 4b. With this configuration, the space between the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b is large, and the amount of gas existing between the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b is large. The amount of heat absorbed by the gas between the metal layer and the metal layer can be detected more accurately, and a more accurate degree of vacuum can be obtained.

また、図2に示す例のように、ヒーター5aおよび測温用金属層5bと離間して凹部4の底面または内壁に設けられたゲッター9と、絶縁基体6の外表面に設けられ、ゲッター9に接続されたゲッター用端子9aとを有しているのが好ましい。このような構成にすると、真空センサ5で凹部4内の真空度を検出した結果、真空状態となっていない(低真空である)場合には、ゲッター用端子を介して外部からゲッター9に電流を印加してゲッター9を加熱することによりゲッター9を活性化させ、凹部4内の気体分子をゲッター9に吸着させて真空度を高めることができる。   Further, as in the example shown in FIG. 2, the getter 9 provided on the bottom surface or the inner wall of the recess 4 and spaced from the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b, and the outer surface of the insulating base 6 are provided. It is preferable to have a getter terminal 9a connected to the. With such a configuration, when the degree of vacuum in the recess 4 is detected by the vacuum sensor 5 and the vacuum state is not present (low vacuum), a current is supplied from the outside to the getter 9 via the getter terminal. Is applied to heat the getter 9 to activate the getter 9 and adsorb gas molecules in the recess 4 to the getter 9 to increase the degree of vacuum.

ゲッター9は、平面視でヒーター5aと測温用金属層5bとで挟まれない位置に設けられているのが好ましく、ヒーター5aおよび測温用金属層5bからできるだけ離れた位置に配置するのがより好ましい。より具体的には、図2(a)に示す例のように、ヒーター5aは第1の内壁4aまたは底面の第1の内壁4aに近い位置に設けられ、測温用金属層5bは第1の内壁4aに対向する第2の内壁4bまたは底面の第2の内壁4bに近い位置に設けられており、かつヒーター5aおよび測温用金属層5bは、第1の内壁4aと第2
の内壁4bの間の第3の内壁4c側に設けられ、ゲッター9は第3の内壁に対向する第4の内壁4dまたは底面の第4の内壁4dに近い位置に設けられるのが好ましい。ヒーター5aおよび測温用金属層5bがゲッター9から離れていることから、より正確な真空度を得ることができる。
The getter 9 is preferably provided at a position not sandwiched between the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b in a plan view, and is disposed at a position as far as possible from the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b. More preferred. More specifically, as in the example shown in FIG. 2A, the heater 5a is provided at a position near the first inner wall 4a or the first inner wall 4a on the bottom surface, and the temperature measuring metal layer 5b is the first inner wall 4a. The second inner wall 4b facing the inner wall 4a or the second inner wall 4b on the bottom surface is provided at a position close to the inner wall 4a, and the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b are connected to the first inner wall 4a and the second inner wall 4b.
Preferably, the getter 9 is provided at a position close to the fourth inner wall 4d facing the third inner wall or the fourth inner wall 4d on the bottom surface. Since the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b are separated from the getter 9, a more accurate degree of vacuum can be obtained.

真空センサ5を構成するヒーター5aおよび測温用金属層5bは、例えば白金等からなり、次のようにして絶縁基体6の凹部4の底面または内壁に形成することができる。まず、白金の金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒等を添加混合して得た真空センサ5用の導体ペーストを、絶縁基体6となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法等によって所定のパターンに印刷塗布して、絶縁基体6となるセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基体6の凹部4の底面または内壁に被着形成される。   The heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b constituting the vacuum sensor 5 are made of platinum or the like, for example, and can be formed on the bottom surface or inner wall of the recess 4 of the insulating base 6 as follows. First, a conductive paste for a vacuum sensor 5 obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and solvent to platinum metal powder is printed in a predetermined pattern on a ceramic green sheet to be an insulating substrate 6 in advance by a screen printing method or the like. By coating and firing at the same time as the ceramic green sheet to be the insulating base 6, it is deposited on the bottom surface or inner wall of the recess 4 of the insulating base 6.

なお、ヒーター5aおよび測温用金属層5bとなる導体ペーストについて、一回の印刷で所定の厚みにまで印刷せずに、複数回に分けて印刷するようにしてもよい。また、各回の印刷後に、その印刷した導体ペーストを加圧するようにしてもよい。   In addition, about the conductor paste used as the heater 5a and the metal layer 5b for temperature measurement, you may make it print in multiple times, without printing to predetermined thickness by one printing. Further, after each printing, the printed conductor paste may be pressurized.

絶縁基体6の外表面には、ヒーター5aと貫通導体7を介して電気的に接続されるヒーター用端子8aと、測温用金属層5bと貫通導体7を介して電気的に接続される測温用端子8bとが設けられている。ヒーター用端子8aおよび測温用端子8bは、例えば、絶縁基体6の表面のうちヒーター用端子8aおよび測温用端子8bが設けられている表面部分と反対側の表面(下面)に設けられている。なお、貫通導体7だけに限らず、絶縁基体6の内部または表面に設けられた配線導体層(図示せず)を介してヒーター5aおよび測温用金属層5bとヒーター用端子8aおよび測温用端子8bを接続しても構わない。   On the outer surface of the insulating base 6, a heater terminal 8 a that is electrically connected via the heater 5 a and the through conductor 7, a temperature measuring metal layer 5 b and a measurement that is electrically connected via the through conductor 7. A temperature terminal 8b is provided. The heater terminal 8a and the temperature measuring terminal 8b are provided on the surface (lower surface) opposite to the surface portion where the heater terminal 8a and the temperature measuring terminal 8b are provided on the surface of the insulating base 6, for example. Yes. The heater 5a, the temperature measuring metal layer 5b, the heater terminal 8a, and the temperature measuring device are not limited to the through conductor 7 but via a wiring conductor layer (not shown) provided inside or on the surface of the insulating substrate 6. The terminal 8b may be connected.

ヒーター用端子8a、測温用端子8および貫通導体7等の配線導体は、例えばヒーター5aおよび測温用金属層5bと同様に白金等からなるものでもよく、他の金属材料からなるものでもよい。この金属材料は、例えば白金イリジウム合金やタングステン、モリブデン、ニオビウム、銀、パラジウム等であり、絶縁基体6となるセラミックグリーンシートとの同時焼成が可能な材料であることが望ましい。   The wiring conductors such as the heater terminal 8a, the temperature measuring terminal 8, and the through conductor 7 may be made of platinum or the like, for example, like the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b, or may be made of other metal materials. . This metal material is, for example, a platinum iridium alloy, tungsten, molybdenum, niobium, silver, palladium, or the like, and is preferably a material that can be fired simultaneously with the ceramic green sheet serving as the insulating substrate 6.

貫通導体7は、例えば絶縁基体6となるセラミックグリーンシートに機械的な打ち抜き加工またはレーザ加工等の孔あけ加工を施して貫通孔を設け、この貫通孔内に上記のような金属材料の導体ペーストを充填し、その後同時焼成することによって形成することができる。   The through conductor 7 is formed by, for example, mechanical punching processing or laser processing or the like on a ceramic green sheet to be the insulating base 6 to provide a through hole, and the metal material conductor paste as described above is provided in the through hole. And then co-firing.

また、絶縁基体6の下面または側面等の外表面にはパッケージ1を外部電気回路に電気的に接続するための外部電極が設けられており、パッケージ1内に形成された導電路が接続されている。外部電極は、ヒーター5aおよび測温用金属層5bと同様の材料および形成方法により作製される。   Further, external electrodes for electrically connecting the package 1 to an external electric circuit are provided on the outer surface such as the lower surface or the side surface of the insulating base 6, and a conductive path formed in the package 1 is connected thereto. Yes. The external electrode is produced by the same material and forming method as the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b.

ヒーター5a、測温用金属層5b、ヒーター用端子8a、測温用端子8b外部電極および配線導体層の露出する表面には、さらに電解めっき法または無電解めっき法によって金属めっき層が被着されている。金属めっき層は、ニッケル,銅,金または銀等の耐食性や接続部材との接続性に優れる金属から成るものであり、例えば、厚さ0.5〜5μm程度の
ニッケルめっき層と0.1〜3μm程度の金めっき層とが、あるいは厚さ1〜10μm程度の
ニッケルめっき層と0.1〜1μm程度の銀めっき層とが、順次被着される。これによって
、ヒーター5a、測温用金属層5b、ヒーター用端子8a、測温用端子8b外部電極および配線導体層が腐食することを効果的に抑制できるとともに、外部電極と外部電気回路との接合を強固にできる。
The exposed surfaces of the heater 5a, the temperature measuring metal layer 5b, the heater terminal 8a, the temperature measuring terminal 8b, the external electrode and the wiring conductor layer are further coated with a metal plating layer by an electrolytic plating method or an electroless plating method. ing. The metal plating layer is made of a metal having excellent corrosion resistance such as nickel, copper, gold or silver, and connectivity with a connection member. For example, a nickel plating layer having a thickness of about 0.5 to 5 μm and a gold of about 0.1 to 3 μm A plating layer, or a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm and a silver plating layer having a thickness of about 0.1 to 1 μm are sequentially deposited. Accordingly, corrosion of the heater 5a, the temperature measuring metal layer 5b, the heater terminal 8a, the temperature measuring terminal 8b, the external electrode and the wiring conductor layer can be effectively suppressed, and the bonding between the external electrode and the external electric circuit can be suppressed. Can be strengthened.

また、上記以外の金属からなる金属めっき層、例えば、パラジウムめっき層等を介在させていても構わない。   Moreover, you may interpose the metal plating layer which consists of metals other than the above, for example, a palladium plating layer.

ゲッター9は、化学的に活性な部材を用いる。例えば、チタン(Ti),ジルコニウム(Zr),鉄(Fe)およびバナジウム(V)を主成分とする金属を用いることができる。また、ゲッター搭載用電極(図示せず)が凹部4の底面に設けられ、その上にゲッター9をろう材等を用いて接合する。ゲッター搭載用電極は、ゲッター用端子9aと貫通導体7によって電気的に接続されている。また、ゲッター用端子9aは、ヒーター5aおよび測温用金属層5bと同様の材料で同様に形成される、同様に金属めっき層が被着されている。   The getter 9 uses a chemically active member. For example, a metal having titanium (Ti), zirconium (Zr), iron (Fe), and vanadium (V) as main components can be used. A getter mounting electrode (not shown) is provided on the bottom surface of the recess 4, and the getter 9 is joined thereon using a brazing material or the like. The getter mounting electrode is electrically connected to the getter terminal 9 a by the through conductor 7. Further, the getter terminal 9a is similarly formed of the same material as the heater 5a and the temperature measuring metal layer 5b, and is similarly coated with a metal plating layer.

上記のパッケージ1の真空センサ5に、例えば赤外線センサまたは固体撮像素子、発光素子等の半導体素子または水晶振動子、半導体レーザダイオード、フォトダイオード等の電子部品11が接合されるように搭載されることによって電子装置となる。   For example, an infrared sensor, a solid-state imaging element, a semiconductor element such as a light emitting element, or an electronic component 11 such as a crystal diode, a semiconductor laser diode, or a photodiode is mounted on the vacuum sensor 5 of the package 1. It becomes an electronic device.

電子装置は以下のような工程によって作製することができる。まず、上述したパッケ
ージ1の搭載部3に電子部品11を搭載する。電子部品11を固定すると主に電子部品11の電極と搭載部3に設けられた接続電極(図示せず)とを接続する。この接続は、バンプによるフリップチッブ接続や金ワイヤーによるワイヤーボンディングなどの接続方法を用いればよい。
The electronic device can be manufactured by the following process. First, the electronic component 11 is mounted on the mounting portion 3 of the package 1 described above. When the electronic component 11 is fixed, an electrode of the electronic component 11 and a connection electrode (not shown) provided on the mounting portion 3 are mainly connected. For this connection, a connection method such as flip-chip connection using a bump or wire bonding using a gold wire may be used.

次に、電子部品11が搭載されたパッケージ1の凹部4を塞ぐように蓋体2を絶縁基体6に接合して、凹部4内の空間を気密封止する。蓋体2は、金属、セラミックス、ガラス、樹脂等からなる板状またはキャップ状のものである。蓋体2は、パッケージ1を構成する絶縁基体6の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するものが好ましく、例えば絶縁基体6が酸化アルミニウム質焼結体から成り、金属から成る蓋体2を用いる場合であれば、Fe−Ni(鉄−ニッケル)合金やFe−Ni−Co(鉄−ニッケル−コバルト)合金等から成るものを用いればよい。電子部品11が固体撮像素子や発光素子である場合には、蓋体2として、ガラス、樹脂等からなる透光性の板材から成るものだけでなく、ガラス、樹脂等からなる透光性のレンズ、あるいはレンズが取り付けられた蓋体2を用いてもよい。   Next, the lid 2 is joined to the insulating base 6 so as to close the recess 4 of the package 1 on which the electronic component 11 is mounted, and the space in the recess 4 is hermetically sealed. The lid 2 is a plate or cap made of metal, ceramics, glass, resin or the like. The lid 2 preferably has a thermal expansion coefficient close to that of the insulating base 6 constituting the package 1. For example, the insulating base 6 is made of an aluminum oxide sintered body, and a lid 2 made of metal is used. In some cases, an Fe-Ni (iron-nickel) alloy, an Fe-Ni-Co (iron-nickel-cobalt) alloy, or the like may be used. When the electronic component 11 is a solid-state imaging device or a light emitting device, the lid 2 is not only made of a light transmissive plate made of glass, resin, etc., but also a light transmissive lens made of glass, resin, etc. Or you may use the cover body 2 to which the lens was attached.

パッケージ1と蓋体2との接合は、ろう材等の封止材を用いて行う。パッケージ1の凹部4の周囲の絶縁基体6の上面には、封止材が接合される封止用金属層が設けられる。封止材としては、例えば、プリフォームされたもの、蓋体2にクラッドされたものまたはペースト状のものを用いることができる。また、このような封止材は、パッケージ1と蓋体4との接合面に配置してもよいし、ペースト状とした封止材を用いて印刷法によってパッケージ1と蓋体2との接合面に配置してもよい。そして、パッケージ1と蓋体2との接合面に配置された封止材を、赤外線のランプヒータ,ヒータブロックまたはヒータープレート等を用いて加熱して溶融させることによって、パッケージ1と蓋体4とを封止材を介して接合することができる。   The package 1 and the lid 2 are joined using a sealing material such as a brazing material. A sealing metal layer to which a sealing material is bonded is provided on the upper surface of the insulating base 6 around the recess 4 of the package 1. As the sealing material, for example, a preformed material, a material clad on the lid 2 or a paste material can be used. Moreover, such a sealing material may be arrange | positioned in the joining surface of the package 1 and the cover body 4, and joining of the package 1 and the cover body 2 by the printing method using the paste-form sealing material. It may be arranged on the surface. Then, the sealing material disposed on the joint surface between the package 1 and the lid body 2 is heated and melted using an infrared lamp heater, a heater block, a heater plate, or the like, so that the package 1 and the lid body 4 Can be bonded via a sealing material.

このとき、真空中で蓋体2を接合することにより、凹部4内の空間が真空の状態で封止された電子装置となる。そして、本実施形態のパッケージ1は凹部4内にヒーター5aと測温用金属層5bを有していることから、凹部4を封止した後に凹部4内の空間が真空状態であるかどうかを検査することができる。   At this time, by joining the lid body 2 in a vacuum, an electronic device in which the space in the recess 4 is sealed in a vacuum state is obtained. And since the package 1 of this embodiment has the heater 5a and the metal layer 5b for temperature measurement in the recessed part 4, after sealing the recessed part 4, it is checked whether the space in the recessed part 4 is a vacuum state. Can be inspected.

真空状態の検査は、上述したように、ヒーター用端子8aに電源を接続してヒーター5aを昇温させ、測温用端子8bに測温装置を接続して測温用金属層5b上の気体の温度を測定すること、およびヒーター用端子8aにヒーター5aを発熱させるために印加する電
圧および電流を測定する装置を接続し、電流を一定に保って電圧の変化を測定することによって行われる。
As described above, the vacuum state inspection is performed by connecting a power source to the heater terminal 8a to raise the temperature of the heater 5a, and connecting a temperature measuring device to the temperature measuring terminal 8b to connect the gas on the temperature measuring metal layer 5b. And a device for measuring the voltage and current to be applied to cause the heater 5a to generate heat is connected to the heater terminal 8a, and the change in voltage is measured while keeping the current constant.

この検査によって真空度の低い電子装置を取り除くことができる。パッケージ1が上述した、ゲッター9およびゲッター用端子9aを備えている場合は、真空度の低い電子装置のゲッター用端子9aに電源を接続してゲッター9を加熱することでゲッター9を活性化し、凹部4内のガスを吸着させることができる。これにより、凹部4内の真空度を高めることができる。その後、再度真空度の検査を行ない、真空度が高まった電子装置を良品とすることができる。   This inspection can remove an electronic device having a low degree of vacuum. When the package 1 includes the getter 9 and the getter terminal 9a described above, the getter 9 is activated by connecting the power source to the getter terminal 9a of the electronic device with a low degree of vacuum and heating the getter 9, The gas in the recess 4 can be adsorbed. Thereby, the vacuum degree in the recessed part 4 can be raised. Thereafter, the inspection of the degree of vacuum is performed again, and the electronic device with the increased degree of vacuum can be made a non-defective product.

このようにして作製された電子装置は、各種のセンサ、コンピュータ、通信機等の各種の電子機器に部品として実装されて使用される。この実装は、絶縁基体の上面に電子部品11が搭載され、外部電極とろう材等の導電性接続材を介して電気的に接続されることによって行なわれる。   The electronic device thus manufactured is used as a component mounted on various electronic devices such as various sensors, computers, and communication devices. This mounting is performed by mounting the electronic component 11 on the upper surface of the insulating base and electrically connecting the external electrode to a conductive connecting material such as a brazing material.

1・・・パッケージ
2・・・蓋体
3・・・搭載部
4・・・凹部
4a・・第1の内壁
4b・・第2の内壁
4c・・第3の内壁
4d・・第4の内壁
5・・・真空センサ
5a・・ヒーター用金属層
5b・・測温用金属層
6・・・絶縁基体
8a・・ヒーター用端子
8b・・測温用端子
9・・・ゲッター
9a・・ゲッター用端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Package 2 ... Cover body 3 ... Mounting part 4 ... Recess 4a ... 1st inner wall 4b ... 2nd inner wall 4c ... 3rd inner wall 4d ... 4th inner wall 5 ... Vacuum sensor 5a ... Heater metal layer 5b ... Temperature measuring metal layer 6 ... Insulating substrate 8a ... Heater terminal 8b ... Temperature measuring terminal 9 ... Getter 9a ... Getter Terminal

Claims (5)

凹部を有する絶縁基体と、
該凹部の底面に設けられた、電子部品が搭載される搭載部と、
前記凹部の底面または内壁に設けられたヒーターと、
該ヒーターと離間して前記凹部の底面または内壁に設けられた測温用金属層と、
前記絶縁基体の外表面に設けられ、前記ヒーターに接続されたヒーター用端子と、
前記絶縁基体の外表面に設けられ、前記測温用金属層に接続された測温用端子とを有することを特徴とするパッケージ。
An insulating substrate having a recess;
A mounting portion provided on a bottom surface of the concave portion on which an electronic component is mounted;
A heater provided on the bottom or inner wall of the recess;
A metal layer for temperature measurement provided on the bottom surface or inner wall of the concave portion apart from the heater;
A heater terminal provided on the outer surface of the insulating base and connected to the heater;
A package having a temperature measuring terminal provided on an outer surface of the insulating base and connected to the temperature measuring metal layer.
前記ヒーターと前記測温用金属層は、平面視で前記ヒーターと前記測温用金属層とで前記搭載部を挟まない位置に設けら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。   2. The package according to claim 1, wherein the heater and the temperature measuring metal layer are provided at positions where the heater and the temperature measuring metal layer do not sandwich the mounting portion in a plan view. 前記凹部は平面視で矩形状であり、
前記ヒーターは第1の内壁または前記底面の前記第1の内壁に近い位置に設けられ、
前記測温用金属層は前記第1の内壁に対向する第2の内壁または前記底面の前記第2の内壁に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のパッケージ。
The recess is rectangular in plan view,
The heater is provided at a position close to the first inner wall or the first inner wall of the bottom surface,
3. The package according to claim 2, wherein the temperature measuring metal layer is provided at a position close to the second inner wall of the second inner wall facing the first inner wall or the second inner wall of the bottom surface.
前記ヒーターおよび前記測温用金属層と離間して前記凹部の底面または内壁に設けられたゲッターと、前記絶縁基体の外表面に設けられ、前記ゲッターに接続されたゲッター用端子とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のパッケージ。   A getter provided on a bottom surface or an inner wall of the concave portion apart from the heater and the temperature measuring metal layer, and a getter terminal provided on an outer surface of the insulating base and connected to the getter. The package according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のパッケージと、
前記搭載部に搭載された前記電子部品と、
前記凹部を封止した蓋体とを有することを特徴とする電子装置。
A package according to any one of claims 1 to 4;
The electronic component mounted on the mounting portion;
An electronic device comprising: a lid that seals the recess.
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