JP2962924B2 - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水晶振動子等や半導体素
子の電子部品を収容するための電子部品収納用パッケー
ジの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品、例えば所定の振動周波
数を得る圧電振動子を収容するための電子部品収納用パ
ッケージは、一般にアルミナセラミックス等の電気絶縁
材料から成り、上面から底面にかけて導出するタングス
テン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成
るメタライズ配線層を有する絶縁基体と、前記メタライ
ズ配線層の一部に導電性接着剤を介して取着され、圧電
振動子を保持するとともに該圧電振動子の電極を外部電
気回路基板と接続する保持金具と、同じく電気絶縁材料
から成る椀状の蓋体とから構成されており、保持金具上
に圧電振動子をポリイミド等の導電性接着剤を介して接
着保持させるとともに圧電振動子の各電極を保持金具に
電気的に接続させ、しかる後、前記絶縁基体の上面に蓋
体を半田から成る封止材により接合させ、絶縁基体と蓋
体とから成る容器の内部に圧電振動子を気密に封止する
ことによって最終製品としての圧電振動素子となる。

【０００３】尚、前記電子部品収納用パッケージは絶縁
基体の上面外周部及び蓋体の下面外周部に予め枠状のメ
タライズ金属層が各々、被着されており、両メタライズ
金属層を半田から成る封止材で接合させることによって
蓋体が絶縁基体に接合されることとなる。

【０００４】また、前記蓋体の絶縁基体への接合はその
作業性を向上させるために予め蓋体に被着させたメタラ
イズ金属層に封止材としての半田を接合させておき、絶
縁基体のメタライズ金属層の上に蓋体を、間に半田が挟
まるようにして載置させ、次に前記蓋体を絶縁基体側に
一定圧力で押圧するとともに半田に約３００乃至３５０
℃の温度を印加し、半田を加熱溶融することによって行
われる。

【０００５】更に前記蓋体に被着させたメタライズ金属
層への半田の接合は、半田の粉末に適当なバインダー、
有機溶剤を添加混合して得た半田ペーストを従来周知の
スクリーン印刷法を採用することによって蓋体に被着さ
せたメタライズ金属層に印刷塗布し、しかる後、これを
３００乃至３５０℃の温度でリフローすることによって
行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の電子部品収納用パッケージは、蓋体に被着させたメ
タライズ金属層が一般に銀−パラジウムから成ってお
り、該銀−パラジウムは表面が極めて酸化され易く、一
旦、表面に酸化膜が形成されると半田との濡れ性が大き
く劣化し、蓋体に被着させたメタライズ金属層と封止材
としての半田との接合強度が低下し、最終的には蓋体を
絶縁基体に強固に接合させることが困難となる欠点を有
していた。

【０００７】そこで上記欠点を解消するために蓋体に被
着させたメタライズ金属層に印刷塗布される半田ペース
ト中に酸化膜を除去するためのフラックスを含有させて
おき、該フラックスによって蓋体のメタライズ金属層に
形成された酸化膜を除去し、これによって蓋体のメタラ
イズ金属層に封止材としての半田を強固に接合させるこ
とが考えられる。

【０００８】しかしながら、酸化物を除去するためのフ
ラックスを含有させた半田ペーストを用いて蓋体のメタ
ライズ金属層に封止材としての半田を接合させた場合、
蓋体のメタライズ金属層に接合された半田中には前記フ
ラックスの一部が残留し、これが半田を加熱溶融させ、
絶縁基体と蓋体とを接合させる際に気化膨張し、溶融半
田の一部を絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に飛散さ
せるとともに容器内部に収容する圧電振動子に付着させ
てしまい、その結果、容器内部に収容する圧電振動子は
その振動数にバラツキが発生し、所定振動数で振動させ
ることができないという欠点が誘発される。

【０００９】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に電
子部品を気密に封止する際、封止材の一部が容器内部に
飛散して電子部品に付着するのを有効に防止し、これに
よって電子部品を正常、且つ安定に作動させることがで
きる電子部品収納用パッケージを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上面に枠状の
メタライズ金属層を有する絶縁基体と下面に銀−パラジ
ウムから成る枠状のメタライズ金属層を有する蓋体とか
ら成り、絶縁基体と蓋体の各々のメタライズ金属層を半
田から成る封止材で接合させることによって絶縁基体と
蓋体とで構成される容器の内部に電子部品を気密に収容
するようになした電子部品収納用パッケージであって、
前記蓋体のメタライズ金属層にはニッケルから成るメッ
キ膜が被着され、且つ該メッキ膜に半田から成る封止材
が被着されていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の電子部品収納用パッケージによれば、
蓋体に被着させた銀−パラジウムから成るメタライズ金
属層に半田との濡れ性が良好で、且つ耐食性に優れたニ
ッケルから成るメッキ膜を被着させたことから蓋体のメ
タライズ金属層表面が酸化し酸化膜を形成することは殆
どなく、その結果、蓋体のメタライズ金属層に半田ペー
ストを印刷塗布することによって予め封止材としての半
田を接合させる際、半田ペースト中に酸化物を除去する
ためのフラックスを含有させておく必要は一切なく、蓋
体のメタライズ金属層に接合された半田中にフラックス
が残留することもない。そのため封止材としての半田を
加熱溶融させ蓋体と絶縁基体とを接合させる際、溶融半
田の一部が絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に飛散
し、該飛散した半田の一部が内部に収容する電子部品に
付着することは皆無となり、電子部品を正常、且つ安定
に作動させることが可能となる。

【００１２】

【実施例】次に本発明を添付の図面に基づき詳細に説明
する。図１は本発明の電子部品収納用パッケージを圧電
振動子を収容するパッケージに適用した場合の一実施例
を示し、１は絶縁基体、２は蓋体である。この絶縁基体
１と蓋体２とで圧電振動子３を収容するための容器４を
構成する。

【００１３】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、例えば酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合は、アルミナ、シリ
カ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当なバイン
ダー、有機溶剤を添加混合して泥漿状となすとともにこ
れを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール
法等を採用してセラミックグリーンシート（セラミック
生シート）を得、しかる後、これに適当な打ち抜き加工
を施すとともに複数枚積層し、高温（約１６００℃）で
焼成することによって製作される。

【００１４】また、前記絶縁基体１にはその上面からス
ルーホール５を介して下面に導出するメタライズ配線層
６が被着形成されており、該メタライズ配線層６の絶縁
基体１上面部には圧電振動子３を保持する保持部材７が
導電性接着剤を介して取着され、また絶縁基体１の下面
部位は外部電気回路基板に半田等の導電性接着材を介し
て接続される。

【００１５】前記メタライズ配線層６は、タングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末からな
り、該タングステン等の高融点金属粉末に適当なバイン
ダー、有機溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁
基体１となるセラミックグリーンシートに従来周知のス
クリーン印刷法等の厚膜手法により予め印刷塗布してお
くことによって絶縁基体１の上面からスルーホール５を
介して下面に導出するように被着形成される。

【００１６】尚、前記メタライズ配線層６はその表面に
ニッケル、金等の良導電性で、且つ耐食性に優れた金属
をメッキにより１．０乃至２０．０μｍの厚みに層着さ
せておくとメタライズ配線層６が酸化腐食するのを有効
に防止することができる。従って、前記メタライズ配線
層６の表面には該メタライズ配線層６が酸化腐食するの
を防止するためにニッケル、金等を１．０乃至２０．０
μｍの厚みの層着させておくことが好ましい。

【００１７】また、前記絶縁基体１上面のメタライズ配
線層６には保持部材７が導電性ポリイミド等の導電性接
着剤を介して取着されており、該保持部材７の上部には
同じく導電性ポリイミド等の導電性接着剤を介して圧電
振動子３がその電極を保持部材７と電気的に接続される
ようにして接着保持される。

【００１８】前記保持部材７は圧電振動子３を保持する
とともに圧電振動子３の電極をメタライズ配線層６に電
気的に接続する作用をなし、例えば洋白（Ｃｕ−Ｚｎ−
Ｎｉ合金）やコバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、４２
アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）等の弾性を有する金属で形成
される。

【００１９】尚、前記保持部材７は洋白等の板材に打ち
抜き加工、折曲げ加工等の従来周知の金属加工法を採用
することによって所定形状に製作される。

【００２０】また、前記絶縁基体１はその上面外周部に
枠状のメタライズ金属層８が被着されており、該メタラ
イズ金属層８には椀状の蓋体２が半田から成る封止材１
０を介して接合され、これによって絶縁基体１と蓋体２
とから成る容器４の内部に圧電振動子３が気密に封止さ
れる。

【００２１】前記絶縁基体１の上面外周部に被着された
メタライズ金属層８はタングステン、モリブデン、マン
ガン等の高融点金属粉末から成り、該タングステン等の
高融点金属粉末に適当なバインダー、有機溶剤を添加混
合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミック
グリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜
手法により予め印刷塗布しておくことによって絶縁基体
１の上面外周部に枠状に被着される。

【００２２】また前記メタライズ金属層８はその表面に
封止材１０を構成する半田が強固に接合するようにニッ
ケル、金等の半田に対して濡れ性の良い金属がメッキに
より１．０乃至２０．０μｍの厚みに層着させてある。

【００２３】更に前記絶縁基体１のメタライズ金属層８
に接合される椀状の蓋体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、該蓋体２は
その下面外周部に被着させた枠状のメタライズ金属層９
を絶縁基体１の上面のメタライズ金属層８に封止材１０
を介し接合させることによって絶縁基体１の上面に接合
される。

【００２４】前記蓋体２は、例えば酸化アルミニウム質
焼結体から成る場合は、アルミナ、シリカ、カルシア、
マグネシア等の原料粉末に適当なバインダー、有機溶剤
を添加混合したものを所定形状を有するプレス金型内に
充填するとともに一定圧力を印加して成形し、しかる
後、該成形品を約１６００℃の温度で焼成することによ
って製作される。

【００２５】また、前記蓋体２の下面外周部に被着され
たメタライズ金属層９は銀−パラジウム等の金属から成
り、銀、パラジウムの粉末にガラスフリット及びバイン
ダー、有機溶剤を添加混合して得た金属ペーストを蓋体
２の下面外周部に従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜
手法により印刷塗布するとともにこれを約１０００℃の
温度で焼き付けることによって蓋体２の下面外周部に枠
状に被着される。

【００２６】前記メタライズ金属層９はまたその表面に
厚さ０．１乃至５．０μｍのニッケルから成るメッキ膜
１１が被着されており、該メッキ膜１１はメタライズ金
属層９が酸化腐食するのを有効に防止すると同時にメタ
ライズ金属層９と封止材１０としての半田との濡れ性を
向上させる作用を為す。

【００２７】前記メタライズ金属層９はその表面に厚さ
０．１乃至５．０μｍのニッケルから成るメッキ膜１１
が被着されていることから後述する蓋体２のメタライズ
金属層９に半田ペーストを用いて封止材としての半田を
接合させる際、半田ペースト中にメタライズ金属層９の
酸化膜を除去するフラックスを含有させておく必要は一
切なく、該フラックスの一部が蓋体２のメタライズ金属
層９に接合された半田から成る封止材１０中に残留する
こともない。

【００２８】また前記表面にニッケルから成るメッキ膜
１１を被着させたメタライズ金属層９には蓋体２を絶縁
基体１に接合させる際の作業性を向上させるために半田
から成る封止材１０が予め被着接合されており、該半田
から成る封止材１０は半田粉末に適当なバインダー、有
機溶剤を添加混合して得た半田ペーストをメタライズ金
属層９上に従来周知のスクリーン印刷法により印刷塗布
するとともにこれを約３５０℃の温度で加熱溶融させる
ことによってメタライズ金属層９の表面に被着接合され
る。

【００２９】かくして本発明の電子部品収納用パッケー
ジによれば、絶縁基体１に取着した保持部材７に圧電振
動子３を導電性接着剤により接着固定するとともに絶縁
基体１の上面に被着させたメタライズ金属層８に蓋体２
の下面に被着させたメタライズ金属層９を蓋体２に予め
被着させておいた半田から成る封止材１０を介して接合
させ、絶縁基体１と蓋体２とからなる容器４の内部に圧
電振動子３を気密に封止することによって製品としての
圧電振動素子となる。

【００３０】尚、この場合、蓋体２の下面に被着させた
メタライズ金属層９に接合されている封止材１０として
の半田にはフラックスの残留が一切ないことから、封止
材１０を加熱溶融させても封止材１０の一部が容器４の
内部に飛散して容器内部に収容する圧電振動子３に付着
することは一切なく、これによって圧電振動子を正常、
且つ安定に作動させることが可能となる。

【００３１】また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、例えば上述の実施例は圧電振動
子を収容する電子部品収納用パッケージであったが、集
積回路素子や表面弾性波フィルターを収容する電子部品
収納用パッケージであっても良く、更に前記実施例にお
いてメタライズ金属層９表面のニッケルメッキ層１１と
封止材１０との間に半田メッキ層もしくは金メッキ層を
介在させておいてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明の電子部品収納用パッケージによ
れば、蓋体に被着させた銀−パラジウムから成るメタラ
イズ金属層に耐食性に優れ、且つ半田との濡れ性が極め
て良好なニッケルから成るメッキ膜を被着させたことか
ら蓋体のメタライズ金属層に半田ペーストを用いて封止
材としての半田を接合させる際、半田ペースト中にメタ
ライズ金属層の酸化物を除去するフラックスを含有させ
ておく必要は一切なく、該フラックスの一部が蓋体のメ
タライズ金属層に接合された半田から成る封止材中に残
留することもない。従って、絶縁基体上に蓋体を半田か
ら成る封止材を加熱溶融させることによって接合させ、
絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に圧電振動子を気密
に封止する際、溶融半田の一部が容器内部に飛散すると
ともに圧電振動子に付着することが皆無となり、電子部
品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】本発明の電子部品収納用パッケージを圧電振動
子を収容するパッケージに適用した場合の一実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・絶縁基体 ２・・・・・・・・蓋体 ３・・・・・・・・圧電振動子 ４・・・・・・・・容器 ５・・・・・・・・メタライズ配線層 ８、９、・・・・・メタライズ金属層 １０・・・・・・・封止材 １１・・・・・・・ニッケルから成るメッキ膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に枠状のメタライズ金属層を有する絶
   縁基体と、下面に銀−パラジウムから成る枠状のメタラ
   イズ金属層を有する蓋体とから成り、絶縁基体と蓋体の
   各々のメタライズ金属層を半田から成る封止材で接合さ
   せることによって絶縁基体と蓋体とで構成される容器の
   内部に電子部品を気密に収容するようになした電子部品
   収納用パッケージであって、前記蓋体のメタライズ金属
   層にはニッケルから成るメッキ膜が被着され、且つ該メ
   ッキ膜に半田から成る断面半円状の封止材が被着されて
   いることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。