JP3556111B2 - 電子部品用パツケージ、それを用いた電子部品組立構体および電子部品組立構体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶振動素子、水晶発振素子、ＳＡＷデバイス素子等の電子素子を収納する電子部品用パッケージに関する。
本発明はまた、前記の電子部品用パッケージに電子素子を組み付けた電子部品中間構体を、プリント基板等の取付基板に組み付けた電子部品組立構体に関する。
本発明はさらに、前記電子部品組立構体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水晶振動子、水晶発振子、ＳＡＷデバイス用の気密パッケージとして、絶縁性ベースと、この絶縁性ベースの内方から絶縁性ベースの外方に導出された電極と、絶縁性ベースの開口部に封止材を介して気密に封止されたキャップとを有する気密パッケージがある。そのような気密パッケージは、水晶振動素子等の形状により各種のものがある。例えば、矩形板状の水晶振動素子用の気密パッケージとしては、実開平６−７７３２８号公報に開示されているものがある。その典型的なものについて、以下説明する。
図１１は従来の気密パッケージの斜視図で、図１２はその封止材およびキャップの一部を除去した平面図、図１３は図１２のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
図１１ないし図１３において、７１はアルミナセラミツク製の箱状の絶縁製ベースで、底板部７２および枠体部７３を有する。７４、７５は絶縁製ベース７１の内方から外方に導出された銀パラジウムペースト等の塗布・焼成により形成された電極、７６は前記電極７４、７５と同一材料で同時に形成された、後述する水晶振動素子等の電子素子を支持する、いわゆる「枕」と称される支持部である。２点鎖線で示す７７は前記電極７４、７５に導電性接着材により接続固定された水晶振動素子等の電子素子、７８は前記絶縁性ベース７１の開口部を封止する封止材で、絶縁性ベース７１の枠体部７３の上面とアルミナセラミック製のキャップ７９の下面とを封止している。
上記構成の気密パッケージにおいては、キャップ７９としてアルミナセラミック等の絶縁性キャップを用いているため、機械的強度の点からその厚さ寸法ｔ２の薄型化に限度があり、それに伴って気密パッケージ全体の厚さ寸法ｔ３の薄型化にも限度がある。また、浮遊容量や外来電磁波に起因する電子素子７の特性変動を防止できない。
このため、アルミナセラミツク製の絶縁性キャップ７９に代えて金属キャップを用いることも考えられている。しかしながら、アルミナセラミック製の絶縁性ベース７１に金属キャップを組み合わすことは、両者の熱膨張係数差による応力で、封止材７８に亀裂が生じたり、金属キャップが剥離するという問題がある。
そこで、アルミナセラミック製の絶縁性ベース７１の枠体部７３の上に、絶縁性ベース７１と金属キャップとの中間の熱膨張係数の中間金属枠体部を介在することも考えられている。しかしながら、このような構成では、中間金属枠体部が必要になり、材料費および加工費が嵩むのみならず、気密パッケージ全体が嵩高になり、低背化にも反する。
【０００３】
そこで、本出願人は、ガラス中にフォルステライト粉末を３０〜７０ｗｔ％混入した熱膨張係数が１０〜１５×１０−６／℃のガラスセラミツクからなる絶縁性ベースを開発するとともに、この絶縁性ベースにこれと近似する熱膨張係数金属を有するステンレス鋼よりなる金属キャップを封止材で封止する気密パッケージを提案した。このような構成の気密パツケージによれば、絶縁性ベースと金属キャップとの熱膨張係数が近似しているので、熱膨張係数差に起因する応力発生がなく、電子素子の特性変動が生じない気密パツケージが提供できる。また、金属キャップを接地すれば、浮遊容量や外来電磁波に起因する電子素子の特性変動も生じない。
なお、上記の絶縁性ベース７１を用いて電子素子７７を気密に封止した気密パッケージを用いた電子部品およびその電子部品をプリント基板等の取付基板に組み付けた電子部品組立構体の製造方法を、図１４の製造工程ブロック図に示す。まず、絶縁性ベース７１を製作し（図１４ａ）。次に、この絶縁性ベース７１の電極７４、７５に電子素子７７を組み付けて電子部品中間構体を製作する（図１４ｂ）。次に、絶縁ベース７１の開口部を金属キャップで封止して電子部品を製作する（図１４ｃ）。そして、前記電子部品をその下面に形成した電極７４、７５を利用して、プリント基板等の取付基板に組み付けて電子部品組立構体を製造する（図１４ｄ）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成の気密パツケージにおいても、金属キャップが必要で、気密パッケージ全体の低背化には限度があり、しかもこの金属キャップを絶縁性ベースの枠体部に封止材を介して気密に封止する必要があるため、キャップの封止と、電子部品の取付基板への組み付けと、二度の加熱工程が必要になり、電子素子７７の加熱に伴う特性変動が生じやすい。
そこで、本発明は、上記の気密パツケージ用からキャップを省略し得る電子部品用パッケージを提供することを目的とする。
本発明はまた、上記の電子部品用パツケージを用いた電子部品組立構体を提供することを目的とする。
本発明はさらにまた、電子部品用パツケージを用いた電子部品組立構体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パツケージである。
本発明はまた、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された封止材とを有する電子部品用パツケージにおける前記電子素子用電極に電子素子を接続固着してなる電子部品中間構体を、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続するとともに、前記封止材で取付基板に気密に固着封止した電子部品組立構体である。
本発明はさらに、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージを用意する工程と、前記電子部品用パツケージにおける電子素子用電極に電子素子を接続固着して電子部品中間構体を製作する工程と、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続すると同時に、前記封止材で取付基板に気密に固着封止する工程とを有する電子部品組立構体の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パッケージである。
【０００７】
本発明の請求項２記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【０００８】
本発明の請求項３記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【０００９】
本発明の請求項４記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着されたはんだよりなる導電性封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【００１０】
本発明の請求項５記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を、その開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に前記封止材で気密に固着封止したことを特徴とする電子部品組立構体である。
【００１１】
本発明の請求項６記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した臀部品中間構体を、キャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路電極に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止したことを特徴とする電子部品組立構体である。
【００１２】
本発明の請求項７記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子素子用パツケージを用意する工程と、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を製作する工程と、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続すると同時に、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止することを特徴とするする電子部品組立構体の製造方法である。
【００１３】
【実施例】
本発明の実施例について、以下、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例の電子部品用パツケージ用Ａの斜視図、図２は図１の電子部品用パツケージ用Ａの平面図、図３は図２の電子部品用パツケージ用ＡののＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
また、図４は本発明の電子部品組立構体の製造方法について説明するための製造工程ブロック図である。
まず、図１ないし図３に示す電子部品用パツケージ用Ａを製作する（図４ａ）。図１ないし図３に示す電子部品用パツケージ用Ａにおいて、１はベースの一例としての熱膨張係数が１０〜１５×１０−６／℃のガラスセラミック製の絶縁性ベース（以下、単にベースという）で、底板部２と枠体部３とを有し、長手方向の両端部に電子素子用電極を形成するための凹部４、５を有する。このような熱膨張係数のベース１は、例えば、ガラス中に３０〜７０ｗｔ％のフォルステライト粉末を含むガラスセラミックで製作することができる。６、７は前記底板部２の上面からベース１の内方から外方に導出されている電子素子用電極で、一方の電極６は前記一方の凹部４の端面部を通って前記枠体部３の上面にまで延在してされており、他方の電極７は枠体部３の下を迂回して他方の凹部５の端面部を通って枠体部３の上面にまで延在してされている。８は前記電極６、７と同一材料でかつ同時に形成された、後述する水晶振動素子等の電子素子を支持するための、いわゆる「枕」と称せられる支持部である。９は前記枠体部３の上面に前記電子素子用電極６、７と離隔して形成された枠状の接地兼封止用電極である。２点鎖線で示す１０は、水晶振動素子等の電子素子である。
前記電子部品用パツケージ用Ａにおいては、ベース１の開口部を図１１ないし図１３に示すようなキャップ７９で封止していないので、図１１ないし図１３に示す従来の気密パツケージに比較して、そのキャップ９の高さ寸法ｔ２だけ小さくなり、それに応じて全体の高さ寸法ｔ１は従来の高さ寸法ｔ３に比較して小さくでき、低背化ができる。
【００１４】
次に、上記の電子部品用パッケージＡを用いて、その枠体部３の上面の電子素子用電極６、７および接地兼封止用電極９にはんだ等の導電性接着材１１、１２および導電性封止材１３を被着形成する。さらに前記電子素子用電極６、７に水晶振動素子等の電子素子１０を導電性接着材１４、１５で電気的に接続するとともに機械的に固着して、図５に示す電子部品中間構体Ｂを製作する（図４ｂ）。ここで、前記導電性封止材１１、１２および導電性封止材１３は、この電子部品中間構体Ｂを後述するプリント基板等の取付基板に固着する際の温度で溶融する融点を有するもので形成する。また、前記水晶振動素子等の電子素子１０を接続固着する導電性接着材１４、１５は、前記導電性封止材１１、１２および導電性封止材１３の融点よりも高い融点のものを用いる。
【００１５】
図６は前記電子部品中間構体Ｂと、この電子部品中間構体Ｂを組み付けるプリント基板等の取付基板５０の組み付け前の斜視図である。図において、電子部品中間構体Ｂは、組み立てのために裏返しの状態になっており、取付基板５０は、前記電子部品中間構体Ｂの電子素子用電極６、７を接続するための回路端子５１、５２と、この回路端子５１、５２から離隔した矩形状の接地電極５３とを有する。
そして、前記電子部品中間構体Ｂの電子素子用電極６、７に被着された導電性接着材１１、１２をそれぞれ前記回路端子５１、５２に、また、前記接地兼封止用電極９に被着された導電性封止材１３を前記接地電極５３に重ね合わせ、加圧しながら加熱することにより、前記電子素子用電極６、７に被着された導電性接着材１１、１２を溶融させて電子素子用電極６、７をそれぞれ前記回路端子５１、５２に接続すると同時に、前記接地兼封止用電極９に被着された導電性封止材１３を溶融させて接地兼封止用電極９を前記接地電極５３に固着封止する（図４ｃ）。このようにして、前記電子部品中間構体Ｂの開口部の封止と、電子部品中間構体Ｂの基板５０への組み付けが同時に実施できる。
このため、電子素子１０は、電子部品中間構体Ｂを取付基板５０に組み付ける時に、一回だけ加熱されるだけであるから、加熱に伴う特性変動が生じ難くなるという特長がある。
図７は電子部品中間構体Ｂを基板５０へ組み付けた状態の電子部品組立構体Ｃの縦断面図を示す。この電子部品組立構体Ｃにおいても、当然のことながら、キャップを用いていないので、全体の低背化が実現される。また、接地電極５３によって、電子部品中間構体Ｂの接地兼封止電極９が接地されるので、浮遊容量や外来電磁波による電子素子１０の特性変動が防止できる。
【００１６】
なお、上記実施例は特定の構成の電子部品用パツケージＡについて説明したが、本発明はこの構成の電子部品用パツケージＡに限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で各種の変形された構成が採用できる。
例えば、上記の電子部品用パツケージＡでは、図に示す従来の絶縁性ベース１と同一寸法のベース１を用いてその枠体部３の上面に電子素子用電極６、７と、接地兼封止用電極９とを形成したものを示したが、図８に示す電子部品用パツケージＤのように、絶縁性ベース２１の長手方向の両端部の枠体部３の幅寸法ｗ１を、短手方向の両端部の枠体部３の幅寸法ｗ２よりも大きくしてもよい。そのようにすると、枠体部３の上面における電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９の面積を大きくできるので、取付基板５０への組み付けが容易になるし、電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９とをさらに離隔して形成できるので、取付基板５０への組み付け時に、高度の位置決めをしなくても、電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９とが短絡することを確実に防止できる特長がある。
【００１７】
また、図９は電子素子用電極６、７を底板部２の長手方向の両端部に振り分けて形成した絶縁性ベース３１を用いるとともに、水晶振動素子等の電子素子として両持ち用の電子素子３２を用いたものでもよい。このようにすると、電極７を枠体部３の下を迂回して長手方向の他端部まで延在させる必要がなくなり、底板部２と枠体部３との密着性がよくなり、両者のデラミネーションが発生しなくなるのみならず、電極形成材料の使用量を節減できるし、電子素子３２を安定して支持できる特長がある。
【００１８】
さらに、上記実施例の電子部品用パツケージＡおよびＢは、ベース１、２１または３１の枠体部３の上面にのみ接地兼封止用電極９を形成する場合について説明したが、図１０に示すように、ベース４１の底板部２の全面に接地用導体層１６を形成してもよい。なお、ベース４１の長手方向の両端部に形成された凹部４、５の端面部には、図１に示す電子部品用パッケージＡと異なり、上半分（図１０の状態では下半分）のみに電子素子用電極６、７が形成されている。また、前記ベース４１の短手方向の両端部には、凹部１７、１８を有し、これらの凹部１７、１８の端面部全面には、前記接地用導体層１９が電気的に接続された接地用電極１９、２０が形成されている。
図中、６０はプリント基板等の取付基板で、電子素子用電極６、７が接続される回路端子６１、６２と、ベース４１の枠体部３の上面に形成された接地兼封止用電極９および前記ベース４１の底板部２の下面に形成された接地用導体層１６を接続固着するための接地電極６３とを有する。ここで、前記接地電極６３は、図６に示す接地電極５１よりも大面積に形成されている。
このような構成によれば、前記ベース４１の底板部２の下面の接地用導体層１６が凹部１７、１８に形成された接地用電極１９、２０を介して接地されるので、浮遊容量や外来電磁波による電子素子１０、３２の特性変動をより確実に防止できるという特長がある。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上のように、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パッケージであるから、キャップを必要としない電子部品用パッージを提供できる。
本発明はまた、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージにおける前記電子素子用電極に電子素子を接続固着してなる電子部品中間構体を、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続するとともに、前記導電性封止材で取付基板に気密に固着封止した電子部品組立構体であるから、キャップを必要とせず、全体の低背化が実現できる。
本発明はさらに、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージを製造する工程と、前記電子部品用パツケージにおける電子素子用電極に電子素子を接続固着して電子部品中間構体を製作する工程と、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続すると同時に、前記導電性封止材で取付基板に気密に固着封止する工程とを有する電子部品組立構体の製造方法であるから、キャップを必要としない電子部品組立構体用が提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電子部品用パツケージ用Ａの斜視図
【図２】図１の電子部品用パツケージ用Ａの平面図
【図３】図２の電子部品用パツケージ用ＡのＡ−Ａ線に沿う縦断面図
【図４】本発明の電子部品組立構体の製造方法を説明するための製造工程ブロック図
【図５】図１の電子部品用パツケージ用Ａに電子素子を組み付けた電子部品中間構体Ｂの平面図
【図６】図５の電子部品中間構体Ｂを取付基板に組み付ける前の電子部品中間構体Ｂおよび取付基板の斜視図
【図７】図６の電子部品中間構体Ｂおよび取付基板の組み付け後の電子部品組立構体Ｃの縦断面図
【図８】本発明の第２実施例の電子部品用パッケージＤの平面図
【図９】本発明の第３実施例の電子部品用パッケージを用いた電子部品中間構体Ｅの平面図
【図１０】本発明の第４実施例の電子部品用パッケージを用いた電子部品中間構体Ｆおよび取付基板の組み付け前の斜視図
【図１１】従来の気密パツケージを用いた電子部品の斜視図
【図１２】図１１の従来の気密パッケージを用いた電子部品のキャップおよび封止材の一部を除去した平面図
【図１３】図１２の従来の電子部品のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図
【図１４】従来の電子部品の製造方法を説明するための製造工程ブロック図
【符号の説明】
Ａ、Ｄ 電子部品用パッケージ
Ｂ、Ｅ、Ｆ 電子部品中間構体
Ｃ 電子部品組立構体
１、２１、３１、４１ ベース
２ 底板部
３ 枠体部
６、７ 電子素子用電極
９ 接地兼封止用電極
１０、３２ 電子素子（水晶振動素子）
１１、１２、１４、１５ 導電性接着材
１３ 導電性封止材
１６ 接地用導体層
１９．２０ 接地用電極
６０ 取付基板（プリント基板）
５２、６１、６２ 回路端子
５３、６３ 接地電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶振動素子、水晶発振素子、ＳＡＷデバイス素子等の電子素子を収納する電子部品用パッケージに関する。
本発明はまた、前記の電子部品用パッケージに電子素子を組み付けた電子部品中間構体を、プリント基板等の取付基板に組み付けた電子部品組立構体に関する。
本発明はさらに、前記電子部品組立構体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水晶振動子、水晶発振子、ＳＡＷデバイス用の気密パッケージとして、絶縁性ベースと、この絶縁性ベースの内方から絶縁性ベースの外方に導出された電極と、絶縁性ベースの開口部に封止材を介して気密に封止されたキャップとを有する気密パッケージがある。そのような気密パッケージは、水晶振動素子等の形状により各種のものがある。例えば、矩形板状の水晶振動素子用の気密パッケージとしては、実開平６−７７３２８号公報に開示されているものがある。その典型的なものについて、以下説明する。
図１１は従来の気密パッケージの斜視図で、図１２はその封止材およびキャップの一部を除去した平面図、図１３は図１２のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
図１１ないし図１３において、７１はアルミナセラミツク製の箱状の絶縁製ベースで、底板部７２および枠体部７３を有する。７４、７５は絶縁製ベース７１の内方から外方に導出された銀パラジウムペースト等の塗布・焼成により形成された電極、７６は前記電極７４、７５と同一材料で同時に形成された、後述する水晶振動素子等の電子素子を支持する、いわゆる「枕」と称される支持部である。２点鎖線で示す７７は前記電極７４、７５に導電性接着材により接続固定された水晶振動素子等の電子素子、７８は前記絶縁性ベース７１の開口部を封止する封止材で、絶縁性ベース７１の枠体部７３の上面とアルミナセラミック製のキャップ７９の下面とを封止している。
上記構成の気密パッケージにおいては、キャップ７９としてアルミナセラミック等の絶縁性キャップを用いているため、機械的強度の点からその厚さ寸法ｔ２の薄型化に限度があり、それに伴って気密パッケージ全体の厚さ寸法ｔ３の薄型化にも限度がある。また、浮遊容量や外来電磁波に起因する電子素子７の特性変動を防止できない。
このため、アルミナセラミツク製の絶縁性キャップ７９に代えて金属キャップを用いることも考えられている。しかしながら、アルミナセラミック製の絶縁性ベース７１に金属キャップを組み合わすことは、両者の熱膨張係数差による応力で、封止材７８に亀裂が生じたり、金属キャップが剥離するという問題がある。
そこで、アルミナセラミック製の絶縁性ベース７１の枠体部７３の上に、絶縁性ベース７１と金属キャップとの中間の熱膨張係数の中間金属枠体部を介在することも考えられている。しかしながら、このような構成では、中間金属枠体部が必要になり、材料費および加工費が嵩むのみならず、気密パッケージ全体が嵩高になり、低背化にも反する。
【０００３】
そこで、本出願人は、ガラス中にフォルステライト粉末を３０〜７０ｗｔ％混入した熱膨張係数が１０〜１５×１０−６／℃のガラスセラミツクからなる絶縁性ベースを開発するとともに、この絶縁性ベースにこれと近似する熱膨張係数金属を有するステンレス鋼よりなる金属キャップを封止材で封止する気密パッケージを提案した。このような構成の気密パツケージによれば、絶縁性ベースと金属キャップとの熱膨張係数が近似しているので、熱膨張係数差に起因する応力発生がなく、電子素子の特性変動が生じない気密パツケージが提供できる。また、金属キャップを接地すれば、浮遊容量や外来電磁波に起因する電子素子の特性変動も生じない。
なお、上記の絶縁性ベース７１を用いて電子素子７７を気密に封止した気密パッケージを用いた電子部品およびその電子部品をプリント基板等の取付基板に組み付けた電子部品組立構体の製造方法を、図１４の製造工程ブロック図に示す。まず、絶縁性ベース７１を製作し（図１４ａ）。次に、この絶縁性ベース７１の電極７４、７５に電子素子７７を組み付けて電子部品中間構体を製作する（図１４ｂ）。次に、絶縁ベース７１の開口部を金属キャップで封止して電子部品を製作する（図１４ｃ）。そして、前記電子部品をその下面に形成した電極７４、７５を利用して、プリント基板等の取付基板に組み付けて電子部品組立構体を製造する（図１４ｄ）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成の気密パツケージにおいても、金属キャップが必要で、気密パッケージ全体の低背化には限度があり、しかもこの金属キャップを絶縁性ベースの枠体部に封止材を介して気密に封止する必要があるため、キャップの封止と、電子部品の取付基板への組み付けと、二度の加熱工程が必要になり、電子素子７７の加熱に伴う特性変動が生じやすい。
そこで、本発明は、上記の気密パツケージ用からキャップを省略し得る電子部品用パッケージを提供することを目的とする。
本発明はまた、上記の電子部品用パツケージを用いた電子部品組立構体を提供することを目的とする。
本発明はさらにまた、電子部品用パツケージを用いた電子部品組立構体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パツケージである。
本発明はまた、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された封止材とを有する電子部品用パツケージにおける前記電子素子用電極に電子素子を接続固着してなる電子部品中間構体を、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続するとともに、前記封止材で取付基板に気密に固着封止した電子部品組立構体である。
本発明はさらに、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージを用意する工程と、前記電子部品用パツケージにおける電子素子用電極に電子素子を接続固着して電子部品中間構体を製作する工程と、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続すると同時に、前記封止材で取付基板に気密に固着封止する工程とを有する電子部品組立構体の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パッケージである。
【０００７】
本発明の請求項２記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【０００８】
本発明の請求項３記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【０００９】
本発明の請求項４記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着されたはんだよりなる導電性封止材とを有する電子部品用パッケージである。
【００１０】
本発明の請求項５記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を、その開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に前記封止材で気密に固着封止したことを特徴とする電子部品組立構体である。
【００１１】
本発明の請求項６記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した臀部品中間構体を、キャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路電極に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止したことを特徴とする電子部品組立構体である。
【００１２】
本発明の請求項７記載の発明は、底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子素子用パツケージを用意する工程と、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を製作する工程と、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続すると同時に、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止することを特徴とするする電子部品組立構体の製造方法である。
【００１３】
【実施例】
本発明の実施例について、以下、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例の電子部品用パツケージ用Ａの斜視図、図２は図１の電子部品用パツケージ用Ａの平面図、図３は図２の電子部品用パツケージ用ＡののＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
また、図４は本発明の電子部品組立構体の製造方法について説明するための製造工程ブロック図である。
まず、図１ないし図３に示す電子部品用パツケージ用Ａを製作する（図４ａ）。図１ないし図３に示す電子部品用パツケージ用Ａにおいて、１はベースの一例としての熱膨張係数が１０〜１５×１０−６／℃のガラスセラミック製の絶縁性ベース（以下、単にベースという）で、底板部２と枠体部３とを有し、長手方向の両端部に電子素子用電極を形成するための凹部４、５を有する。このような熱膨張係数のベース１は、例えば、ガラス中に３０〜７０ｗｔ％のフォルステライト粉末を含むガラスセラミックで製作することができる。６、７は前記底板部２の上面からベース１の内方から外方に導出されている電子素子用電極で、一方の電極６は前記一方の凹部４の端面部を通って前記枠体部３の上面にまで延在してされており、他方の電極７は枠体部３の下を迂回して他方の凹部５の端面部を通って枠体部３の上面にまで延在してされている。８は前記電極６、７と同一材料でかつ同時に形成された、後述する水晶振動素子等の電子素子を支持するための、いわゆる「枕」と称せられる支持部である。９は前記枠体部３の上面に前記電子素子用電極６、７と離隔して形成された枠状の接地兼封止用電極である。２点鎖線で示す１０は、水晶振動素子等の電子素子である。
前記電子部品用パツケージ用Ａにおいては、ベース１の開口部を図１１ないし図１３に示すようなキャップ７９で封止していないので、図１１ないし図１３に示す従来の気密パツケージに比較して、そのキャップ９の高さ寸法ｔ２だけ小さくなり、それに応じて全体の高さ寸法ｔ１は従来の高さ寸法ｔ３に比較して小さくでき、低背化ができる。
【００１４】
次に、上記の電子部品用パッケージＡを用いて、その枠体部３の上面の電子素子用電極６、７および接地兼封止用電極９にはんだ等の導電性接着材１１、１２および導電性封止材１３を被着形成する。さらに前記電子素子用電極６、７に水晶振動素子等の電子素子１０を導電性接着材１４、１５で電気的に接続するとともに機械的に固着して、図５に示す電子部品中間構体Ｂを製作する（図４ｂ）。ここで、前記導電性封止材１１、１２および導電性封止材１３は、この電子部品中間構体Ｂを後述するプリント基板等の取付基板に固着する際の温度で溶融する融点を有するもので形成する。また、前記水晶振動素子等の電子素子１０を接続固着する導電性接着材１４、１５は、前記導電性封止材１１、１２および導電性封止材１３の融点よりも高い融点のものを用いる。
【００１５】
図６は前記電子部品中間構体Ｂと、この電子部品中間構体Ｂを組み付けるプリント基板等の取付基板５０の組み付け前の斜視図である。図において、電子部品中間構体Ｂは、組み立てのために裏返しの状態になっており、取付基板５０は、前記電子部品中間構体Ｂの電子素子用電極６、７を接続するための回路端子５１、５２と、この回路端子５１、５２から離隔した矩形状の接地電極５３とを有する。
そして、前記電子部品中間構体Ｂの電子素子用電極６、７に被着された導電性接着材１１、１２をそれぞれ前記回路端子５１、５２に、また、前記接地兼封止用電極９に被着された導電性封止材１３を前記接地電極５３に重ね合わせ、加圧しながら加熱することにより、前記電子素子用電極６、７に被着された導電性接着材１１、１２を溶融させて電子素子用電極６、７をそれぞれ前記回路端子５１、５２に接続すると同時に、前記接地兼封止用電極９に被着された導電性封止材１３を溶融させて接地兼封止用電極９を前記接地電極５３に固着封止する（図４ｃ）。このようにして、前記電子部品中間構体Ｂの開口部の封止と、電子部品中間構体Ｂの基板５０への組み付けが同時に実施できる。
このため、電子素子１０は、電子部品中間構体Ｂを取付基板５０に組み付ける時に、一回だけ加熱されるだけであるから、加熱に伴う特性変動が生じ難くなるという特長がある。
図７は電子部品中間構体Ｂを基板５０へ組み付けた状態の電子部品組立構体Ｃの縦断面図を示す。この電子部品組立構体Ｃにおいても、当然のことながら、キャップを用いていないので、全体の低背化が実現される。また、接地電極５３によって、電子部品中間構体Ｂの接地兼封止電極９が接地されるので、浮遊容量や外来電磁波による電子素子１０の特性変動が防止できる。
【００１６】
なお、上記実施例は特定の構成の電子部品用パツケージＡについて説明したが、本発明はこの構成の電子部品用パツケージＡに限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で各種の変形された構成が採用できる。
例えば、上記の電子部品用パツケージＡでは、図に示す従来の絶縁性ベース１と同一寸法のベース１を用いてその枠体部３の上面に電子素子用電極６、７と、接地兼封止用電極９とを形成したものを示したが、図８に示す電子部品用パツケージＤのように、絶縁性ベース２１の長手方向の両端部の枠体部３の幅寸法ｗ１を、短手方向の両端部の枠体部３の幅寸法ｗ２よりも大きくしてもよい。そのようにすると、枠体部３の上面における電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９の面積を大きくできるので、取付基板５０への組み付けが容易になるし、電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９とをさらに離隔して形成できるので、取付基板５０への組み付け時に、高度の位置決めをしなくても、電子素子用電極６、７と接地兼封止用電極９とが短絡することを確実に防止できる特長がある。
【００１７】
また、図９は電子素子用電極６、７を底板部２の長手方向の両端部に振り分けて形成した絶縁性ベース３１を用いるとともに、水晶振動素子等の電子素子として両持ち用の電子素子３２を用いたものでもよい。このようにすると、電極７を枠体部３の下を迂回して長手方向の他端部まで延在させる必要がなくなり、底板部２と枠体部３との密着性がよくなり、両者のデラミネーションが発生しなくなるのみならず、電極形成材料の使用量を節減できるし、電子素子３２を安定して支持できる特長がある。
【００１８】
さらに、上記実施例の電子部品用パツケージＡおよびＢは、ベース１、２１または３１の枠体部３の上面にのみ接地兼封止用電極９を形成する場合について説明したが、図１０に示すように、ベース４１の底板部２の全面に接地用導体層１６を形成してもよい。なお、ベース４１の長手方向の両端部に形成された凹部４、５の端面部には、図１に示す電子部品用パッケージＡと異なり、上半分（図１０の状態では下半分）のみに電子素子用電極６、７が形成されている。また、前記ベース４１の短手方向の両端部には、凹部１７、１８を有し、これらの凹部１７、１８の端面部全面には、前記接地用導体層１９が電気的に接続された接地用電極１９、２０が形成されている。
図中、６０はプリント基板等の取付基板で、電子素子用電極６、７が接続される回路端子６１、６２と、ベース４１の枠体部３の上面に形成された接地兼封止用電極９および前記ベース４１の底板部２の下面に形成された接地用導体層１６を接続固着するための接地電極６３とを有する。ここで、前記接地電極６３は、図６に示す接地電極５１よりも大面積に形成されている。
このような構成によれば、前記ベース４１の底板部２の下面の接地用導体層１６が凹部１７、１８に形成された接地用電極１９、２０を介して接地されるので、浮遊容量や外来電磁波による電子素子１０、３２の特性変動をより確実に防止できるという特長がある。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上のように、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パッケージであるから、キャップを必要としない電子部品用パッージを提供できる。
本発明はまた、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージにおける前記電子素子用電極に電子素子を接続固着してなる電子部品中間構体を、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続するとともに、前記導電性封止材で取付基板に気密に固着封止した電子部品組立構体であるから、キャップを必要とせず、全体の低背化が実現できる。
本発明はさらに、底板部および枠体部とを有するベースと、このベースの内方からベースの外方に導出され前記枠体部の端面部を通って枠体部の上面部まで形成された電子素子用電極と、前記ベースの枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パツケージを製造する工程と、前記電子部品用パツケージにおける電子素子用電極に電子素子を接続固着して電子部品中間構体を製作する工程と、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に接続すると同時に、前記導電性封止材で取付基板に気密に固着封止する工程とを有する電子部品組立構体の製造方法であるから、キャップを必要としない電子部品組立構体用が提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電子部品用パツケージ用Ａの斜視図
【図２】図１の電子部品用パツケージ用Ａの平面図
【図３】図２の電子部品用パツケージ用ＡのＡ−Ａ線に沿う縦断面図
【図４】本発明の電子部品組立構体の製造方法を説明するための製造工程ブロック図
【図５】図１の電子部品用パツケージ用Ａに電子素子を組み付けた電子部品中間構体Ｂの平面図
【図６】図５の電子部品中間構体Ｂを取付基板に組み付ける前の電子部品中間構体Ｂおよび取付基板の斜視図
【図７】図６の電子部品中間構体Ｂおよび取付基板の組み付け後の電子部品組立構体Ｃの縦断面図
【図８】本発明の第２実施例の電子部品用パッケージＤの平面図
【図９】本発明の第３実施例の電子部品用パッケージを用いた電子部品中間構体Ｅの平面図
【図１０】本発明の第４実施例の電子部品用パッケージを用いた電子部品中間構体Ｆおよび取付基板の組み付け前の斜視図
【図１１】従来の気密パツケージを用いた電子部品の斜視図
【図１２】図１１の従来の気密パッケージを用いた電子部品のキャップおよび封止材の一部を除去した平面図
【図１３】図１２の従来の電子部品のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図
【図１４】従来の電子部品の製造方法を説明するための製造工程ブロック図
【符号の説明】
Ａ、Ｄ 電子部品用パッケージ
Ｂ、Ｅ、Ｆ 電子部品中間構体
Ｃ 電子部品組立構体
１、２１、３１、４１ ベース
２ 底板部
３ 枠体部
６、７ 電子素子用電極
９ 接地兼封止用電極
１０、３２ 電子素子（水晶振動素子）
１１、１２、１４、１５ 導電性接着材
１３ 導電性封止材
１６ 接地用導体層
１９．２０ 接地用電極
６０ 取付基板（プリント基板）
５２、６１、６２ 回路端子
５３、６３ 接地電極
Claims (7)
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極とを有する電子部品用パッケージ。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージ。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージ。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材と、前記ベースの端面部および底板部の下面に形成された接地用導体層とを有する電子部品用パッケージ。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極電極と、前記枠体部の上面部に前記電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に前記導電性封止材で気密に固着封止したことを特徴とするする電子部品組立構体。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子部品用パッケージにおける、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着した電子部品中間構体を、前ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続するとともに、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止したことを特徴とする電子部品組立構体。
- 底板部および枠体部を有するベースと、このベースの内方から外方に導出され前記枠体部の端面部および上面部まで形成された電子素子用電極と、前記枠体部の上面部に電子素子用電極と離隔して枠状に形成された接地兼封止用電極と、前記接地兼封止用電極に被着された導電性封止材とを有する電子素子用パツケージを製作する工程と、前記電子素子用電極に電子素子を接続固着して電子部品中間構体を製作する工程と、前記ベースの開口部をキャップで封止することなく、前記電子素子用電極を取付基板の回路端子に電気的に接続すると同時に、前記接地兼封止用電極を前記取付基板に形成した接地電極に前記導電性封止材で気密に固着封止する工程とを含むことを特徴とする電子部品組立構体の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP36496898A JP3556111B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 電子部品用パツケージ、それを用いた電子部品組立構体および電子部品組立構体の製造方法 |
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