JP2851733B2 - センサー素子収納用パッケージ - Google Patents

センサー素子収納用パッケージ

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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ等において
使用される画像情報を電気信号に変換するセンサー素子
を収容するためのセンサー素子収納用パッケージの改良
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像情報を電気信号に変換するセ
ンサー素子を収容するためのセンサー素子収納用パッケ
ージは、上面中央部にセンサー素子が載置固定される載
置部を有する矩形状の絶縁基体と、該絶縁基体のセンサ
ー素子載置部を囲繞するように中央部に開孔を有する枠
体と、内部に収容するセンサー素子を外部電気回路に電
気的に接続するための多数の外部リード端子とから構成
されており、絶縁基体の上面に外部リード端子及び枠体
を順次載置させ、各々をガラスから成る接着材で接着固
定することによって製作されている。
【0003】かかる従来のセンサー素子収納用パッケー
ジは枠体の開孔内に位置する絶縁基体のセンサー素子載
置部にセンサー素子を載置固定した後、該センサー素子
の各電極をボンディングワイヤを介して外部リード端子
に接続させるとともに枠体の上部にガラスから成る透光
性蓋体を封止材を介して接合し、内部にセンサー素子を
気密に封止することによってセンサー装置となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のセンサー素子収納用パッケージにおいては、外部リ
ード端子が絶縁基体と枠体との間にガラスを介して固定
されており、該ガラスは機械的強度に劣るため外部リー
ド端子を外部電気回路に接続させる際等において外部リ
ード端子を介して外力が印加されるとガラスは破損して
しまい、ガラスが一旦破損するとセンサー素子を収容す
るパッケージの気密封止が破れ、内部に収容するセンサ
ー素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させるこ
とができないという欠点を有していた。
【0005】また前記外部リード端子は絶縁基体と枠体
との間にガラスを介して固定する際、ガラスを溶融させ
る熱によって表面に酸化膜が容易に形成され、該酸化膜
によって外部リード端子を外部電気回路に確実に電気的
接続することができないという欠点も有していた。
【0006】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は内部の気密封止を完全としてセンサー素
子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させるととも
にセンサー素子の各電極を外部電気回路に確実に接続す
ることができるセンサー素子収納用パッケージを提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はセンサー素子が
載置固定される載置部及び該載置部周辺から底面にかけ
て導出されるメタライズ配線層を有する絶縁基体と、前
記絶縁基体上に取着され、内部にセンサー素子を収容す
る空所を形成するための枠体とから成るセンサー素子収
納用パッケージであって、前記絶縁基体のメタライズ配
線層が70.0乃至90.0重量%の銀と10.0乃至30.0重量%の
パラジウムと1.0 乃至5.0 重量%のビスマスから成って
いることを特徴とするものである。
【0008】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1 及び図2 は本発明のセンサー素子収納用パッケ
ージの一実施例を示し、1は絶縁基体、2 は枠体であ
る。
【0009】前記絶縁基体1は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面中
央部にセンサー素子3 が載置固定される載置部A を有
し、該載置部A にはセンサー素子3 がガラス、有機樹脂
等の接着材を介し固定される。
【0010】前記絶縁基体1 は例えば、酸化アルミニウ
ム質焼結体から成る場合、まずアルミナ(Al 2 O 3 ) 、
シリカ(SiO2 ) 、マグネシア(MgO) 、カルシア(CaO) 等
の原料粉末を矩形形状のプレス型内に充填させるととも
に一定圧力を印加して形成し、次に前記成形体を約1500
℃の温度で焼成することによって製作される。
【0011】尚、前記絶縁基体1 はその上面の反りを80
μm以下としておくとセンサー素子3 の長さが例えば15m
m以上の長いものであっても絶縁基体1 の上面に水平に
固定でき、センサー素子3における画像情報から電気信
号への変換を正確となすことができる。従って、前記絶
縁基体1 はその上面の反りを80μm 以下としておくこと
が好ましい。
【0012】また前記絶縁基体1 にはセンサー素子載置
部A 周辺から側面を介し底面に導出されている複数個の
メタライズ配線層4 が被着されており、該メタライズ配
線層4 のセンサー素子載置部A 周辺部にはセンサー素子
3 の各電極がボンディングワイヤ5 を介して電気的に接
続され、また絶縁基体1 の底面部は外部電気回路基板の
配線導体に接続される。
【0013】前記メタライズ配線層5 は70.0乃至90.0重
量%の銀(Ag)と10.0乃至30.0重量%のパラジウム(Pd)と
1.0 乃至5.0 重量%のビスマス(Bi)とで形成されてお
り、該銀、パラジウム、ビスマスの混合粉末に適当な有
機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基
体1 のセンサー素子載置部A 周辺から底面にかけて従来
周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して印刷塗
布するとともにこれを高温で焼き付けることによって形
成される。
【0014】尚、前記メタライズ配線層4 はそれに含ま
れるパラジウムが半田等のロウ材に吸収されるのを有効
に防止する成分であり、含有量が10.0重量%未満である
と前記性質は付与されず、メタライズ配線層4 を外部電
気回路基板の配線導体に半田等のロウ材を介して接続す
るとメタライズ配線層4 がロウ材に吸収されて内部に収
容するセンサー素子3 を外部電気回路に強固に電気的接
続することができず、また30.0重量%を越えるとメタラ
イズ配線層4 の導通抵抗が上がり、センサー素子3 への
電気信号の出し入れに支障を生じる。従って、メタライ
ズ配線層4 に含まれるパラジウムの量は10.0乃至30.0重
量%の範囲に特定される。
【0015】また前記メタライズ配線層4 に含まれるビ
スマスはメタライズ配線層4 を絶縁基体1 に強固に被着
させる作用を為し、その含有量が1.0 重量%未満であれ
ば前記性質は付与されず、また5.0 重量%を越えるとメ
タライズ配線層4 の半田等のロウ材に対する濡れ性が悪
くなり、メタライズ配線層4 を外部電気回路基板の配線
導体に半田等のロウ材を介して接続する際にメタライズ
配線層4 と配線導体との接合強度が低くなってセンサー
素子3 を外部電気回路に強固に電気的接続することがで
きなくなる。従って、メタライズ配線層4 に含まれるビ
スマスの量は1.0 乃至5.0 重量%の範囲に特定される。
【0016】更に前記70.0乃至90.0重量%の銀(Ag)と1
0.0乃至30.0重量%のパラジウム(Pd)と1.0 乃至5.0 重
量%のビスマス(Bi)とで形成されるメタライズ配線層4
は500℃までの温度において耐酸化性を有しており、そ
のため後述する絶縁基体1 の上面に枠体2 をガラスを介
して取着してもメタライズ配線層4 の表面にはガラスの
溶融熱によって酸化物が形成されることは殆どなく、メ
タライズ配線層4 を外部電気回路基板の配線導体に強固
に接合させることもできる。
【0017】前記絶縁基体1 の上面にはまた枠体2 がガ
ラスから成る接着材6 を介して取着されており、該枠体
2 は絶縁基体1のセンサー素子3 が載置固定される載置
部Aを囲繞するような枠状の形状となっている。この枠
体2 はその中央部の開孔と絶縁基体1 の上面とでセンサ
ー素子3 を内部に収容するための空所を形成する。
【0018】前記枠体2 は酸化アルミニウム質焼結体、
ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪
素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、前述の絶縁基体
1 と同様の方法、即ち、酸化アルミニウム質焼結体から
成る場合にはアルミナ(Al 2 O 3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、
マグネシア(MgO) 、カルシア(CaO) 等の原料粉末をプレ
ス成形法により枠状に成形するとともに該成形体を約16
00℃の温度で焼成することによって製作される。
【0019】また前記絶縁基体1 と枠体2 とを取着する
接着材6 はガラスから成り、例えば酸化鉛50.0乃至70.0
重量%、酸化珪素1.0 乃至7.0 重量%、酸化ホウ素4.0
乃至14.0重量%、酸化亜鉛5.0 乃至15.0重量%にフィラ
ーとしてのジルコンを10.0乃至30.0重量%含有させたも
のが好適に使用される。
【0020】前記接着材6 による絶縁基体1 と枠体2 の
取着は、まず絶縁基体1 の上面もしくは枠体2 の下面に
予め接着材6 を塗布しておき、次に前記絶縁基体1 の上
面に枠体2 を間に接着材6 を挟むようにして載置させ、
最後にこれを約450 ℃の温度に加熱し、絶縁基体1 もし
くは枠体2 に予め塗布させておいた接着材を溶融させる
ことによって行われる。この場合、接着材6 を溶融させ
る熱が絶縁基体1 に被着させたメタライズ配線層4 に印
加されても、該メタライズ配線層4 は酸化され難い材料
で形成されていることからメタライズ配線層4 の表面に
は酸化物膜が形成されることは殆ど無く、その結果、メ
タライズ配線層4 を外部電気回路基板の配線導体に強固
に接続させることができる。
【0021】前記絶縁基体1 上に取着された枠体2 の上
面にはまた透光性の蓋体7 が樹脂等から成る封止材を介
して接合され、これによって内部にセンサー素子3 が気
密に収容される。
【0022】前記透光性蓋体7 はサファイヤやガラス等
の光を透過し得る透光性の材料から成り、外部の画像情
報を内部に収容するセンサー素子3に照射する作用を為
す。
【0023】尚、前記透光性蓋体7 は、例えばガラスか
ら成る場合、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化カルシ
ウム、酸化バリウム等のガラス成分粉末を溶融冷却する
とともに平板状に形成することによって製作される。
【0024】かくしてこのセンサー素子収納用パッケー
ジによれば、絶縁基体1 のセンサー素子載置部A にセン
サー素子3 を接着材を介して載置固定するとともに該セ
ンサー素子3 の各電極をボンディングワイヤ5 を介しメ
タライズ配線層4 に電気的に接続した後、枠体2 の上面
にガラス等から成る透光性の蓋体7 を樹脂等の封止材で
接合させ、内部にセンサー素子3 を気密に封止すること
によって最終製品としてのセンサー装置となる。
【0025】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えばメタライズ配線層4 の表
面に金(Au)、白金(Pt)等の金属を被着させておいてもよ
い。
【0026】
【発明の効果】本発明のセンサー素子収納用パッケージ
によればセンサー素子を外部電気回路に接続するのに銀
70.0乃至90.0重量%、パラジウム10.0乃至30.0重量%、
ビスマス1.0 乃至5.0 重量%から成る耐酸化性に優れた
メタライズ配線層を使用したことから絶縁基体にガラス
から成る接着材を介して枠体を取着したとしてもメタラ
イズ配線層の表面にはガラスの溶融熱による酸化物膜が
形成されることは殆どなく、その結果、メタライズ配線
層を外部電気回路基板の配線導体に強固に接続させるこ
とができる。
【0027】また本発明のセンサー素子収納用パッケー
ジは内部に収容するセンサー素子を絶縁基体に被着形成
させたメタライズ配線層によって外部電気回路と接続す
るためセンサー素子を外部電気回路に接続させる際に絶
縁基体と枠体との間に介在するガラスに外力が印加さ
れ、該ガラスを破損させることは殆ど無く、その結果、
パッケージの気密封止を完全して、内部に収容するセン
サー素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させる
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセンサー素子収納用パッケージの一実
施例を示す拡大断面図である。
【図2】図1に示すパッケージの枠体を取着させた絶縁
基体の平面図である。
【符号の説明】
1・・・・・絶縁基体 2・・・・・枠体 3・・・・・センサー素子 4・・・・・メタライズ配線層 6・・・・・ガラスから成る接着材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/14 H01L 23/02 H01L 23/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】センサー素子が載置固定される載置部及び
    該載置部周辺から底面にかけて導出されるメタライズ配
    線層を有する絶縁基体と、前記絶縁基体上に取着され、
    内部にセンサー素子を収容する空所を形成するための枠
    体とから成るセンサー素子収納用パッケージであって、
    前記絶縁基体のメタライズ配線層が70.0乃至90.0重量%
    の銀と10.0乃至30.0重量%のパラジウムと1.0 乃至5.0
    重量%のビスマスから成っていることを特徴とするセン
    サー素子収納用パッケージ。
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