JP2017126647A - 電子部品パッケージおよび電子モジュール - Google Patents
電子部品パッケージおよび電子モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017126647A JP2017126647A JP2016004698A JP2016004698A JP2017126647A JP 2017126647 A JP2017126647 A JP 2017126647A JP 2016004698 A JP2016004698 A JP 2016004698A JP 2016004698 A JP2016004698 A JP 2016004698A JP 2017126647 A JP2017126647 A JP 2017126647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal ring
- circuit board
- electronic component
- mounting region
- conductor pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【課題】シールリングと回路基板の接合部を構成するはんだ層内の空間を低減して中実度を高めることにより、リーク漏れが生じ難い電子部品パッケージを得ること。【解決手段】半導体チップが実装される電子部品実装領域を有するとともに、電子部品実装領域を囲むシールリング搭載領域とを有する回路基板10と、シールリング搭載領域に端面をはんだ接合されたシールリング20と、シールリング搭載領域に対向するシールリングの他端面に接合されるカバー部材とを備え、半導体チップを収納する電子部品パッケージである。シールリング20は、回路基板10との接合面が、傾斜面20Aを含む。【選択図】図2
Description
本発明は、電子部品パッケージおよび電子モジュールに係り、特に電子部品パッケージの気密シール構造に関する。
通信機器、人工衛星、レーダー等の機器に使われる高周波デバイスは、高信頼性を有することが不可欠であるが、適用製品の拡大に伴い、低コスト化も重要な要素となっている。
高周波デバイスで用いられる半導体素子は、一般に湿気に弱いため、高温高湿下で使用すると水分の浸入によって部品が劣化し特性が低下することから、通常は気密パッケージに収納することによって水分の浸入を防ぐ措置がとられる。半導体素子のみならず、抵抗素子、コンデンサなどの電子部品も合わせて気密パッケージに収納することもある。以下、半導体素子、抵抗素子、コンデンサ等の電子部品を収納するパッケージを電子部品パッケージという。
高周波デバイスは、高周波用の半導体素子を半導体ベアチップ部品の状態で搭載して気密封止する構成が一般的であり、半導体素子を搭載する回路基板には、高周波性能が確保でき、温度変化による線膨張率が半導体素子に近いセラミック基板が用いられる。
セラミック基板の材料としては、一般的に焼成温度が異なる2種類の基材があり、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramic:高温焼成積層セラミック基板)とLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic:低温焼成積層セラミック基板)が使用される。
各々の基板の特徴として、HTCCは焼成温度が1600℃程度と高いため、セラミック基板自体の強度は高いが焼成設備の負担が大きくなり、また焼成温度が高いために収縮が大きくなり、焼き上がり後の精度確保も難しい。以上の理由から、HTCCの基板製造は、セラミックの専門メーカで行われている。
一方、LTCCの場合は、焼成温度が900℃以下と低いために、焼成設備の負担が少なくなり、また焼成後の精度も比較的確保し易いために、LTCCは、セラミックの専門メーカ以外でも生産が可能である。さらに、焼成温度が低いために使用できる導体材料が多い等、種々のメリットがあるため、LTCCを用いたセラミック基板が広く使われている。反面、LTCCの基材にはガラス入り材料が用いられるため、一般的に知られる強固なHTCCのようなセラミック材とは違って、脆くて、壊れ易い性質である。このため、パッケージのような立体的な形状を形成することは難しい。そのため、LTCC基板を用いたパッケージ構造としては、平坦なLTCC基板と、金属のシールリングなどの枠部品とを組合せて、パッケージとして必要な空間を形成する方法が用いられている。
上記のようなパッケージ構造の場合、LTCC基板とシールリングとの接合部にははんだ材が用いられることが一般的である。通常、はんだの金属粒とフラックスが混ざった状態のはんだペーストを印刷等でLTCC基板の表面に供給し、その上にシールリングを搭載した状態で、リフロー炉等で加熱し、はんだを溶融することで、シールリングとLTCC基板とを接合する工法が用いられる。ちなみに、電子部品を搭載した後のデバイスの気密封止作業では、例えば特許文献1では、上記パッケージのシールリング上に、形状が相応した金属カバーを搭載し、両部品の周囲をシーム溶接によって接合する方法が用いられる。シーム溶接は、大電流を流して、電気抵抗による発熱を利用してカバーおよびシールリングのめっき金属を溶かして接合する工法である。
上記気密パッケージ構造においては、セラミック基板からなる回路基板とシーリングとのはんだ接合部のはんだ層の接合性が重要である。はんだ接合部のはんだ層の内部に空間となるボイドが多数生じて中実な領域が減ると、初期の気密性は確保できたとしても、温度変化等ではんだ接合部にストレスが掛かると、はんだの状態が変化してボイドと繋がったリーク経路が出来易くなる。このため、製品運用後にリーク不良となる問題が生じることから、はんだ中にボイド等を残さないようにすることが必要である。
上記のボイドが発生する要因としては、フラックス入りのはんだペーストを用いていることが大きく関係している。フラックスの融点は150から160℃程度であり、はんだの溶融温度よりも低く設定されている。種類にもよるが、はんだの溶融温度は180から240℃程度である。そのため、はんだ付けの加熱による挙動としては、最初にフラックスが溶融して周囲へと濡れ広がり、基板あるいはシールリング接合面にある酸化膜あるいは付着物等が除去されて活性化された状態となり、その後にはんだが溶融して両部品との接合が行われる。フラックスは樹脂であり、軽量であるため、溶融したはんだの重さによって、はんだの外へと押し出されるため、理想的にははんだ内部にはフラックスあるいはボイドは残らないこととなる。
ボイドは、フラックスが沸騰して気化することでの膨張あるいは、はんだ印刷あるいはペーストの撹拌等の際に、ペースト中に空気が巻き込まれる等によって発生する。
しかしながら、上記パッケージ構造の場合には、はんだ接合部の多くが回路基板とシールリングによって挟まれた形状であり、シールリングの底面がフラックスあるいはボイドに対して蓋の働きをすることになる。このため、空間へ抜け出せる経路の多く、特に上面が塞がれてしまい、硬化後のはんだ内にはフラックスの残留物あるいはボイドが取り残されるために、はんだ接合部のはんだ層内部の中実度が十分に確保できず、リーク漏れが生じ易い構造であることが課題であった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、シールリングと回路基板との接合部を構成するはんだ層内の空間を低減してはんだ層の中実度を高めることにより、リーク漏れが生じ難い電子部品パッケージを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子部品が実装される電子部品実装領域と、電子部品実装領域を囲むシールリング搭載領域とを有する回路基板と、シールリング搭載領域に端面をはんだ接合されたシールリングと、シールリング搭載領域に対向するシールリングの他端面に接合されるカバー部材とを備え、電子部品を収納する電子部品パッケージである。シールリングは、回路基板とはんだ接合部を形成する接合面が、傾斜面を含むことを特徴とする。
本発明によれば、シールリングと回路基板との接合部を構成するはんだ層内の空間を低減してはんだ層の中実度を高めることにより、リーク漏れが生じ難い電子部品パッケージを得ることができる。
以下に、本発明に係る電子部品パッケージおよびこれを用いた電子モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す断面図である。図2は、実施の形態1の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図である。図3は、実施の形態1の電子モジュールのシールリングを示す斜視図である。図4は、図3のIV−IV断面図である。図5(a)は、電子部品としての半導体チップを搭載した回路基板の上面図であり、図5(b)は、図5(a)におけるVb−Vb断面図である。実施の形態1の電子モジュールは、セラミック基板を用いた回路基板10と傾斜面付きのシールリング20とを、接合部を構成するはんだ層15で固定したセラミックパッケージに、半導体チップ30とワイヤ配線部としてのボンディングワイヤ31とを配置し、カバー40で気密封止したデバイス構造をとるものである。回路基板10表面には、電子部品としての半導体チップ30を搭載する電子部品搭載領域であるダイパッド12dと、ダイパッド12dを囲むシールリング搭載領域にシールリング接合パターン12sとが形成されている。シールリング20は、回路基板10表面に形成されたシールリング接合パターン12s上に接合部を構成するはんだ層15を介して接合されている。
図1は、実施の形態1の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す断面図である。図2は、実施の形態1の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図である。図3は、実施の形態1の電子モジュールのシールリングを示す斜視図である。図4は、図3のIV−IV断面図である。図5(a)は、電子部品としての半導体チップを搭載した回路基板の上面図であり、図5(b)は、図5(a)におけるVb−Vb断面図である。実施の形態1の電子モジュールは、セラミック基板を用いた回路基板10と傾斜面付きのシールリング20とを、接合部を構成するはんだ層15で固定したセラミックパッケージに、半導体チップ30とワイヤ配線部としてのボンディングワイヤ31とを配置し、カバー40で気密封止したデバイス構造をとるものである。回路基板10表面には、電子部品としての半導体チップ30を搭載する電子部品搭載領域であるダイパッド12dと、ダイパッド12dを囲むシールリング搭載領域にシールリング接合パターン12sとが形成されている。シールリング20は、回路基板10表面に形成されたシールリング接合パターン12s上に接合部を構成するはんだ層15を介して接合されている。
実施の形態1のシールリング20は、回路基板10との接合面が、シールリング20の外側および内側から、シールリング20の幅方向の中心線に向かって、回路基板10の方向に向かう傾斜面20Aを形成している。つまり、シールリング20の回路基板10側の傾斜面20Aは中心を頂部とし頂部から両側に傾斜している。
溶融したはんだは、比重の違いによってフラックスをはんだの外へ押し出す働きとなるが、図2に示すように、シールリング20の回路基板10側に傾斜面20Aを設けたことによって、シールリング20の幅方向に対して左右両方向に外向きに力Fが働くため、フラックス15bを効率的に押し出すことが可能となる。15cは押し出されるフラックス等の混入物に起因する気泡を示す。
なお、上記の傾斜底面付きのシールリング20の形状については、図4に断面図を示すように、傾斜面20Aを2面として、各傾斜面20Aの押し出し方向を2方向に分けている。傾斜面を振り分け2方向とし、各方向の押し出し長を、シールリング幅の半分に短縮できるために、押し出し効果の更なる向上を図ることができる。
図5(a)および(b)に、回路基板10に電子部品としての半導体チップ30を搭載した状態を示す。回路基板10は、金ワイヤからなるボンディングワイヤ31で半導体チップ30と回路基板10上のボンディングパッド12pとを接続した状態を示す。ここで、ボンディングワイヤ31の接続については、一般的には超音波接合が用いられるが、これは超音波によって接合面の部材同士が拡散する作用を用いて接合する手法であり、ボンディングワイヤ31を接続するボンディングパッド12pには金めっきが広く用いられることから、回路基板10に施す金めっき処理によって、シールリング搭載領域のシールリング接合パターン12sとしての導体パターンも同時に金めっきが施された状態としている。例えば、はんだ付けパターンとしてのシールリング接合パターン12sは、導電性銀ペーストの焼結体に金めっき層を形成して構成される。なお、シールリング接合パターン12sは、接地されている。
回路基板10としては、ガラス、エポキシ樹脂などを主成分とする低温焼成用のセラミック材料基板であるセラミックグリーンシートに厚膜印刷により銀を主成分とする回路導体パターンおよびビアホールを形成し、積層したシートを、900℃程度で焼成して得られる、いわゆるLTCC基板を用いる。回路基板10はセラミック基材11と厚膜印刷および焼成を経て形成された回路導体パターン12とで構成されている。回路導体パターン12は、半導体チップ搭載用の凹部13に形成されたダイパッド12dおよびボンディングワイヤ31を接続するボンディングパッド12pを含む回路形成部と、シールリング搭載領域である回路基板の周縁部に形成される環状のシールリング接合パターン12sとを具備している。これらのパターンは、焼成前に厚膜印刷で形成され、焼成によりLTCC基板を形成した後、めっきを行うことで得られる。ここではニッケル金めっきが用いられる。なお半導体チップ30を搭載するチップ搭載部は、凹部とすることが望ましく、最上層の1層あるいは2層のグリーンシートに貫通穴を形成しておくことで、半導体チップ搭載用の凹部13が形成される。
図1は、図5(a)および(b)に示した、回路基板10に電子部品としての半導体チップ30を搭載した状態の組立品に、図3および図4に示したシールリング20をはんだ接合した電子モジュールを示す。なおシールリング20の上面20Bにはカバー40がシーム溶着されており、回路基板10とシールリング20およびカバー40とで形成されたキャビティS内に半導体チップ30が収容された状態となっている。シールリングの傾斜面20A側に形成したはんだプリコートと回路基板10側に形成した回路導体パターン12とを当接させた状態ではんだプリコートを溶融させ、シールリング接合パターン12sに溶融したはんだが濡れ広がることで、回路基板10とニッケルめっきが施されたシールリング20との間に接合部を構成するはんだ層15が形成されて接合された状態となる。
シールリング20は、鉄Fe、ニッケルNi、コバルトCoの合金であるコバール合金で構成され、表面にニッケルまたは金めっきが施されている。シールリング20の成形は、鋳造または切削成形により形成される。シールリング20と回路基板10との接合には、フラックスを含んだはんだペーストをリフロー炉で加熱してはんだを溶融することで形成する。その際、図2に示すように、はんだ接合層内のフラックス15bあるいは気泡15cは、傾斜面20Aで両側に押し出されて、はんだ層15内の中実度を向上させながら、接合がなされる。
カバー40は、シールリング20と同様コバール合金で構成され、表面に金めっきまたはニッケルめっきが施されている。カバー40はあらかじめ、シールリング20の上面20Bに接合されるようにしてもよい。あるいは、カバー40は、シールリング20の接合後に接合されるようにしてもよい。
上記の構成により、シールリングと回路基板とのはんだ接合部のはんだ層の中実度の向上をはかることができ、接合部を構成するはんだ層のリーク耐性が高い気密デバイス構造を得ることが可能となる。
なお、図16に示す、比較例のシールリング120を用いた場合には、端面が平坦面であるため、接合部を構成するはんだ層の多くが回路基板10とシールリング120によって挟まれた形状であり、シールリング120の底面がフラックスあるいはボイドに対して蓋の働きとなる。このために、空間へ抜け出せる経路の多く、特に上面が塞がれてしまい、硬化後のはんだ内にはフラックスの残留物あるいはボイド15vが取り残されるために、はんだ層の内部の中実度が確保できず、リーク漏れが生じ易い点が課題であった。
実施の形態2.
図6は、実施の形態2の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図6(a)は、電子モジュールの上面図であり、図6(b)は、図6(a)におけるVIb−VIb断面図である。実施の形態2の電子モジュールは、回路基板10の半導体チップ搭載部に凹部が形成されておらず、平坦面上にボンディングパッド12b0を含む回路形成部、シールリング搭載領域のシールリング接合パターン12sが同一面上に形成され、半導体チップ30がフェースダウンで接続されている。回路基板10との接合部におけるシールリング20の接合面は実施の形態1と同様、傾斜面20Aを持つ傾斜構造となっている。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
図6は、実施の形態2の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図6(a)は、電子モジュールの上面図であり、図6(b)は、図6(a)におけるVIb−VIb断面図である。実施の形態2の電子モジュールは、回路基板10の半導体チップ搭載部に凹部が形成されておらず、平坦面上にボンディングパッド12b0を含む回路形成部、シールリング搭載領域のシールリング接合パターン12sが同一面上に形成され、半導体チップ30がフェースダウンで接続されている。回路基板10との接合部におけるシールリング20の接合面は実施の形態1と同様、傾斜面20Aを持つ傾斜構造となっている。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
上記の構成を用いることにより、接合工程においては、溶融したはんだは、比重の違いによってフラックスをはんだの外へ押し出す働きとなるがシールリング20の回路基板10側に両面傾斜の傾斜面20Aを設けたことによって、シールリング20の幅方向に対して両側外向きに力Fが働くため、フラックス15bを効率的に押し出すことが可能となる。
実施の形態3.
図7は、実施の形態3の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図7(a)は、電子モジュールの上面図であり、図7(b)は、図7(a)におけるVIIb−VIIb断面図である。図8は、接合工程を示す要部拡大断面図である。実施の形態3の電子モジュールは、回路基板10との接合部におけるシールリング20Sの接合面をシールリングの外側から内側に向けて回路基板10の方向に傾斜する片面傾斜面20s0を持つ傾斜構造としたことを特徴とする。なお、本実施の形態ではシールリングとカバーとを一体構造とした。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
図7は、実施の形態3の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図7(a)は、電子モジュールの上面図であり、図7(b)は、図7(a)におけるVIIb−VIIb断面図である。図8は、接合工程を示す要部拡大断面図である。実施の形態3の電子モジュールは、回路基板10との接合部におけるシールリング20Sの接合面をシールリングの外側から内側に向けて回路基板10の方向に傾斜する片面傾斜面20s0を持つ傾斜構造としたことを特徴とする。なお、本実施の形態ではシールリングとカバーとを一体構造とした。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
上記の構成を用いることにより、接合工程においては、溶融したはんだは、比重の違いによってフラックスをはんだの外へ押し出す働きとなるが、図8に示すように、シールリング20Sの回路基板10側に片側傾斜の片面傾斜面20soを設けたことによって、シールリング20Sの幅方向に対して外向きに力Fが働くため、フラックス15bを効率的に押し出すことが可能となる。
なお、実施の形態3の電子モジュールの構成では、実施の形態1の電子モジュールの構成に比べて、傾斜面の幅が長くなるため、フラックスが抜けにくくなることが考えられるが、傾斜面によるフラックスをはんだの外に押し出す力は常に働いていることから、リフローのはんだ溶融時間を長くするなどの措置を行うことで、フラックスを確実に押し出すことができるため、実施の形態1の電子モジュールと同等の効果を得ることが可能となる。また、片面傾斜の場合には傾斜面の数が減ることから、特に切削加工でシールリングを形成する場合には加工工数を削減できるため、部品コストの低減をはかることができる。さらにまた、気密に封止されるパッケージ内への気泡の放出がなく、外側にのみ放出されるため、気密性が向上する。
実施の形態4.
図9は、実施の形態4の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図9(a)は、電子モジュールの上面図であり、図9(b)は、図9(a)におけるIXb−IXb断面図である。図10は、実施の形態4の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図、図11はシールリングを示す斜視図である。図12は、図11のXII−XII断面図である。実施の形態4の電子モジュールは、回路基板10との接合部におけるシールリング20Pの接合面を回路基板10方向に向かう凸形状を有する曲面20Rを持つ傾斜構造としたことを特徴とする。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
図9は、実施の形態4の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す図であり、図9(a)は、電子モジュールの上面図であり、図9(b)は、図9(a)におけるIXb−IXb断面図である。図10は、実施の形態4の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図、図11はシールリングを示す斜視図である。図12は、図11のXII−XII断面図である。実施の形態4の電子モジュールは、回路基板10との接合部におけるシールリング20Pの接合面を回路基板10方向に向かう凸形状を有する曲面20Rを持つ傾斜構造としたことを特徴とする。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
上記の構成を用いることにより、接合工程においては、溶融したはんだは、比重の違いによってフラックスをはんだの外へ押し出す働きとなるが、図10に接合工程シールリングを示す要部拡大断面図を示すようにシールリング20Pの回路基板10側に凸形状を有する曲面20Rを設けたことによって、シールリング20Pの幅方向に対して外向きに力Fが働くため、フラックス15bを効率的に押し出すことが可能となる。
シールリング底面の曲面20Rを凸状に配置することで、実施の形態1と同様に、溶融したはんだ中のフラックスを、はんだの外へ押し出す力Fを効率的に作用させることができるため、はんだ材の中実度の向上が図れ、接合部を構成するはんだ層のリーク耐性が高い気密デバイス構造を得ることが可能となる。
実施の形態5.
図13は、実施の形態5の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す断面図である。図14は、実施の形態5の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図である。図15(a)は、実施の形態5の電子モジュールの電子部品としての半導体チップを搭載した回路基板の上面図であり、図15(b)は、図15(a)におけるXVb−XVb断面図である。実施の形態5の電子モジュールは、シールリング20との接合部における回路基板10の回路導体パターン12の幅方向の中心位置にスリット12Iを設けた、デバイス構造である。シールリング搭載領域において、回路導体パターン12は、セラミック基材11の周縁部に沿った環状導体からなるシールリング接合パターン12sを形成している。そしてシールリング搭載領域において、シールリングの傾斜面20Aの回路導体パターン12側に突出した部分に、スリット12Iを有する。その結果、シールリング接合パターン12sは、環状空間部を構成する環状のスリット12Iを介して離間する、内側環12siと外側環12soからなる2重環構造の環状導体を形成している。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
図13は、実施の形態5の電子部品パッケージを用いた電子モジュールを示す断面図である。図14は、実施の形態5の電子モジュールの接合工程を示す要部拡大断面図である。図15(a)は、実施の形態5の電子モジュールの電子部品としての半導体チップを搭載した回路基板の上面図であり、図15(b)は、図15(a)におけるXVb−XVb断面図である。実施の形態5の電子モジュールは、シールリング20との接合部における回路基板10の回路導体パターン12の幅方向の中心位置にスリット12Iを設けた、デバイス構造である。シールリング搭載領域において、回路導体パターン12は、セラミック基材11の周縁部に沿った環状導体からなるシールリング接合パターン12sを形成している。そしてシールリング搭載領域において、シールリングの傾斜面20Aの回路導体パターン12側に突出した部分に、スリット12Iを有する。その結果、シールリング接合パターン12sは、環状空間部を構成する環状のスリット12Iを介して離間する、内側環12siと外側環12soからなる2重環構造の環状導体を形成している。他部の構成については前記実施の形態1の電子モジュールと同様であるためここでは説明を省略する。
上記の構成を用いることにより、接合工程においては、溶融したはんだは、比重の違いによってフラックス15bをはんだの外へ押し出す効果の向上を図ることができるが、シールリング搭載領域のパターンの幅が広い場合には環状パターンの中心部から外までの距離が長くなる。このため、シールリングの接合面の傾斜だけではフラックス15bの押し出しが十分に得られないことが考えられる。そのため、シールリング20の傾斜による突出部の配置に合わせて、パターンの無い領域であるスリット12Iを設けておき、フラックス15bあるいは気泡15cの溜まり部とすることで、はんだ層15中にボイドが形成されるのを抑制し、はんだ層15内部の中実性を高めることが可能となる。
一方、スリット部12Iを設けたことによって、はんだの無い領域が従来よりも増えることになるが、スリット構造は設計で制御できるパラメータであり、フラックス15bあるいは気泡15cの残留物のような不確実なバラツキとは根本的に異なることから、上記の構成により、はんだ層15の中実度の向上が図れ、接合部を構成するはんだ層15のリーク耐性が高い気密デバイス構造を得ることが可能となる。
10 回路基板、11 セラミック基材、12 回路導体パターン、12p,12b0 ボンディングパッド、12d ダイパッド、12s シールリング接合パターン、12I スリット、12si 内側環、12so 外側環、13 凹部、15 はんだ層、15b フラックス、15c 気泡、15v ボイド、20,20S,20P シールリング、20R 曲面、20A 傾斜面、20B 上面、20so 片側傾斜面、30 半導体チップ、31 ボンディングワイヤ、40 カバー、S キャビティ、F 力。
Claims (16)
- 電子部品が実装される電子部品実装領域と、前記電子部品実装領域を囲むシールリング搭載領域とを有する回路基板と、
前記シールリング搭載領域に端面をはんだ接合されて前記回路基板との間で接合部を形成するシールリングと、
前記シールリング搭載領域に対向する前記シールリングの他端面に接合されるカバー部材とを備え、
前記電子部品を収納する電子部品パッケージであって、
前記シールリングは、前記接合部で、前記回路基板表面に対して傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする電子部品パッケージ。 - 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記シールリングの外側から内側に向かって、前記回路基板の方向に向かう傾斜面を構成したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ。
- 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記シールリングの外側および内側から、前記シールリングの幅方向の中心線に向かって、前記回路基板の方向に向かう傾斜面を構成したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ。
- 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記回路基板に向かって、凸状の曲率を有する傾斜面を構成したことを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ。
- 前記回路基板は、セラミック基材と前記セラミック基材表面に形成された回路導体パターンとを有し、
前記シールリング搭載領域は、前記回路導体パターンの一部の表面に形成され、
前記回路基板と前記シールリングとの接合部が、はんだ層であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電子部品パッケージ。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリングの前記傾斜面の前記回路導体パターン側に突出した部分に、スリットを有することを特徴とする請求項5に記載の電子部品パッケージ。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリング搭載領域において、前記セラミック基材の周縁部に沿った環状導体であることを特徴とする請求項5に記載の電子部品パッケージ。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリング搭載領域において、環状空間部を介して離間する2重環構造の環状導体であることを特徴とする請求項7に記載の電子部品パッケージ。 - 電子部品が実装される電子部品実装領域と、前記電子部品実装領域を囲むシールリング搭載領域とを有する回路基板と、
前記シールリング搭載領域に端面をはんだ接合されたシールリングと、
前記シールリング搭載領域に対向する前記シールリングの他端面に接合されるカバー部材とを備えた電子部品パッケージと、
前記電子部品実装領域に実装された電子部品とを備え、
前記シールリングは前記セラミック回路基板との接合面が、接合部を形成する傾斜面を構成したことを特徴とする電子モジュール。 - 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記シールリングの外側から内側に向かって、前記回路基板の方向に向かう傾斜面を構成したことを特徴とする請求項9に記載の電子モジュール。
- 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記シールリングの外側および内側から、前記シールリングの幅方向の中心線に向かって、前記回路基板の方向に向かう傾斜面を構成したことを特徴とする請求項9に記載の電子モジュール。
- 前記シールリングは、前記回路基板との接合面が、前記回路基板に向かって、凸状の曲率を有する傾斜面を構成したことを特徴とする請求項9に記載の電子モジュール。
- 前記回路基板は、セラミック基材と前記セラミック基材表面に形成された回路導体パターンとを有し、
前記シールリング搭載領域は、前記回路導体パターンの一部の表面に形成され、
前記回路基板と前記シールリングとの接合部が、はんだ層であることを特徴とする請求項9から12のいずれか1項に記載の電子モジュール。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリングの前記傾斜面の前記回路導体パターン側に突出した部分に、スリットを有することを特徴とする請求項13に記載の電子モジュール。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリング搭載領域において、前記セラミック基材の周縁部に沿った環状導体であることを特徴とする請求項13に記載の電子モジュール。 - 前記回路導体パターンは、
前記シールリング搭載領域において、環状空間部を介して離間する2重環構造の環状導体であることを特徴とする請求項15に記載の電子モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016004698A JP2017126647A (ja) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 電子部品パッケージおよび電子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016004698A JP2017126647A (ja) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 電子部品パッケージおよび電子モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017126647A true JP2017126647A (ja) | 2017-07-20 |
Family
ID=59364174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016004698A Pending JP2017126647A (ja) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 電子部品パッケージおよび電子モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017126647A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6399272B1 (ja) * | 2017-09-05 | 2018-10-03 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール及びその製造方法並びに電力変換装置 |
-
2016
- 2016-01-13 JP JP2016004698A patent/JP2017126647A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6399272B1 (ja) * | 2017-09-05 | 2018-10-03 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール及びその製造方法並びに電力変換装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101379786B1 (ko) | 압전 진동 장치 | |
JP2011165745A (ja) | セラミックパッケージ | |
JP2005095977A (ja) | 回路装置 | |
JP2005167129A (ja) | 電子素子パッケージおよび電子素子パッケージの製造方法 | |
JP4791742B2 (ja) | 電子部品のはんだ接合方法 | |
JP2014175567A (ja) | セラミックパッケージ | |
JPWO2008026335A1 (ja) | 電子部品装置およびその製造方法ならびに電子部品アセンブリおよびその製造方法 | |
JP2017126647A (ja) | 電子部品パッケージおよび電子モジュール | |
JP2005065104A (ja) | 表面実装型圧電振動子およびその製造方法 | |
JP2010135711A (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
JP2009049258A (ja) | 電子部品の実装方法 | |
WO2021066024A1 (ja) | 蓋体、電子部品収容用パッケージ及び電子装置 | |
JP2009278211A (ja) | 水晶発振器 | |
JP2005274560A (ja) | 放射線検出器用フィルタの実装方法 | |
JP2010093206A (ja) | 高周波回路パッケージ | |
JP2006294757A (ja) | 表面実装型電子部品、その実装方法および実装構造 | |
JP2007173427A (ja) | セラミックパッケージ | |
JP2006324797A (ja) | 表面実装用の水晶デバイス | |
JP3377850B2 (ja) | 表面実装型水晶発振器及びその製造方法 | |
JP5274434B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
JP5084382B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
WO2020004566A1 (ja) | 基体および半導体装置 | |
JP2011176089A (ja) | 気密パッケージ | |
JP6791743B2 (ja) | 蓋体、電子部品収納用パッケージおよび電子装置 | |
JP3339964B2 (ja) | 表面実装型水晶発振器及びその製造方法 |