JP4167614B2 - Electronic component storage package - Google Patents
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Description
本発明は、セラミック製基体の上面に電子部品素子が搭載され、蓋体が接合されて電子部品素子が気密に封止されるためのセラミック製基体からなる電子部品収納用パッケージに関する。 The present invention relates to an electronic component storage package including a ceramic substrate on which an electronic component element is mounted on an upper surface of a ceramic substrate, and a lid is joined to hermetically seal the electronic component element.
近年、半導体素子、水晶振動子、圧電素子等の電子部品素子を収納させるための電子部品収納用パッケージは、電子部品素子を搭載させた装置、例えば、携帯電話や、パソコン等の小型化、高信頼性化等の要求に伴い、ますます軽薄短小化、高信頼性化等への対応が迫られている。これに対応するために、パッケージには、気密信頼性の高いセラミック製基体からなる電子部品収納用パッケージが用いられている。この電子部品収納用パッケージには、電子部品素子が収納され、上面側に形成された導体パターンに接合されているリング状の金属枠体や、直接上面側のリング状の導体パターンに、金属製蓋体がろう材を介して接合されて電子部品素子が気密に封止される。そして、電子部品素子が実装された電子部品収納用パッケージは、パッケージの下面側の導体パターンである外部接続端子パッドで半田等を介してボード等に接合している。 In recent years, electronic component storage packages for storing electronic component elements such as semiconductor elements, crystal resonators, and piezoelectric elements have become smaller and higher in devices such as mobile phones and personal computers on which electronic component elements are mounted. In response to demands for higher reliability, there is an urgent need to respond to lighter, thinner, higher reliability, and the like. In order to cope with this, an electronic component storage package made of a ceramic base with high hermetic reliability is used as the package. In this electronic component storage package, electronic component elements are stored, and a ring-shaped metal frame joined to a conductor pattern formed on the upper surface side or a ring-shaped conductive pattern directly on the upper surface side is made of metal. The lid is joined via the brazing material, and the electronic component element is hermetically sealed. The electronic component storage package on which the electronic component element is mounted is joined to a board or the like via solder or the like with an external connection terminal pad which is a conductor pattern on the lower surface side of the package.
図6(A)〜(C)を参照しながら、代表的な従来の電子部品収納用パッケージ50を説明する。ここで、図6(A)は電子部品収納用パッケージ50の上面側の斜視図、図6(B)は下面側の斜視図、図6(C)はW−W’線断面図、及びX−X’線断面図である。図6(A)、(B)に示すように、電子部品収納用パッケージ50は、例えば、2層の平板からなるセラミック製基体51の上面の外周縁部に、KV(Fe−Ni−Co系合金、商品名「Kovar(コバール)」)や、42アロイ(Fe−Ni系合金)等からなるセラミックと熱膨張係数が近似するリング状の金属枠体52を接合して、中央部に、例えば、半導体素子や、水晶振動子等の電子部品素子を搭載させるためのキャビティ部53を備えるように形成されている。このセラミック製基体51を作製するためには、例えば、アルミナ等からなるセラミックグリーンシートに、W(タングステン)や、Mo(モリブデン)等の高融点金属からなる導体ペーストを用いてスクリーン印刷し、表面に導体パターンや、予め設けられている貫通孔に充填するビア54や、貫通孔の壁面に導体膜55を形成している。この導体パターンには、上面側においては、金属枠体52を接合させるための接合用導体パターン56や、電子部品素子と接続させるための接続用導体パターン57等がある。また、下面側としては、ボード等に接合するための外部接続端子パッド58等がある。
A typical conventional electronic
図6(C)に示すように、この接合用導体パターン56と外部接続端子パッド58を接続させるためには、接合用導体パターン56の下部に接合用導体パターン56と接続するビア54をセラミックグリーンシートに形成し、更にその下のセラミックグリーンシートに導体パターンを介して接続する導体膜55を形成している。また、接続用導体パターン57と外部接続端子パッド58を接続させるためには、接続用導体パターン57の下部にこれと接続するビア54をセラミックグリーンシートに形成し、更にその下のセラミックグリーンシートに導体パターンを介して接続するビア54を形成している。そして、2枚のセラミックグリーンシートは、積層されて積層体を形成することで、それぞれ導体パターンや、ビア54や、導体膜55が接続された後、セラミックグリーンシートと高融点金属を同時焼成してセラミック製基体51を作製している。そして、セラミック製基体51の外表面に露出する導体パターン上にNiめっき被膜を形成した後、接合用導体パターン56上にAg−Cuろう等からなるろう材を介して金属枠体52を載置し、加熱して、ろう付け接合している。そして、セラミック製基体51と金属枠体52の接合体の外部に露出する全ての金属表面にNiめっき、及びAuめっきが施されて電子部品収納用パッケージ50が作製されている。
As shown in FIG. 6C, in order to connect the bonding conductor pattern 56 and the external
他の従来の電子部品収納用パッケージ50aには、例えば、図7に示すように、一層の平板からなるセラミック製基体51aの上面側に金属枠体52を接合させるための接合用導体パターン56や、電子部品素子と接続させるための接続用導体パターン57を形成し、それぞれのパターンと接続して設けるビア54を介して下面側の外部接続端子パッド(図示せず)と接続させる形態のものがある。また、更に、図8(A)、(B)を参照しながら、更に他の従来の電子部品収納用パッケージ50bを説明する。ここで、図8(A)は電子部品収納用パッケージ50bの上面側の斜視図、図8(B)はY−Y’線断面図、及びZ−Z’線断面図である。図8(A)、(B)に示すように、電子部品収納用パッケージ50bには、1又は複数枚のセラミック平板と、1又は複数枚のリング状のセラミック枠体59が積層されて形成されるセラミック製基体51bからなる形態のものがある。このセラミック製基体51bの上面側のセラミック枠体59の上面には、接合用導体パターン56が形成されている。そして、この接合用導体パターン56は、セラミック枠体59に設けるビア54と、導体パターンを介する導体膜55を経由して、下面側の外部接続端子パッド58と接続させている。あるいは、接合用導体パターン56は、セラミック枠体59、及びセラミック平板を連通して設けるビア54で下面側の外部接続端子パッド58と接続させている。なお、電子部品収納用パッケージ50bの接続用導体パターン57は、導体パターンと接続する導体膜55を介して外部接続端子パッド58と接続させている。
In another conventional electronic component storage package 50a, for example, as shown in FIG. 7, a bonding conductor pattern 56 for bonding a
しかしながら、従来の電子部品収納用パッケージは、装置の小型化に伴いセラミック枠体の枠幅や、接合用導体パターンのパターン幅が小さくなり、セラミック枠体上に形成する接合用導体パターンに金属枠体を接合して金属蓋体を接合させたり、接合用導体パターンに直接金属蓋体を接合させたりする時の接合幅が小さくなっているので、電子部品素子を実装した後の気密封止性に問題が出てきた。そこで、電子部品収納用パッケージは、セラミック製基体の側面に形成される切り欠き部の大きさを、下面側より、接合用導体パターンが形成される上面側を小さくして接合用導体パターンのパターン幅を大きくするパッケージが開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、電子部品収納用パッケージには、装置の小型化に伴いセラミック枠体の枠幅が小さくなり、セラミック枠体にビア用の貫通孔を形成するのが難しくなっているので、セラミック枠体の内周側に切り欠きを設けて上面側の接合用導体パターンと、下面側の外部接続端子パッドを電気的に導通状態とするものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、前述したような従来の電子部品収納用パッケージは、次のような問題がある。
(1)セラミック製基体の側面に形成される切り欠き部の大きさを、下面側より、接合用導体パターンが形成される上面側を小さくして接合用導体パターンのパターン幅を大きくした電子部品収納用パッケージでは、セラミック製基体の上面側と下面側が連通する切り欠き部に導体膜が形成されているので、金属蓋体を接合する時のろう材が導体膜を介して外部接続端子パッドに流れ込み、接合部のろう材不足となり接合強度の不足となっている。また、パッケージを外部接続端子パッドで半田等の接合材を介してボード等に取り付ける時には、外部接続端子パッドの表面にろう材の膜ができているので、接合信頼性に問題が出ている。更に、パッケージを外部接続端子パッドで半田等の接合材を介してボード等に取り付ける時には、逆に接合材が導体膜を介して金属蓋体に流れ込むので、接合部の接合材のボリュームが不足し接合強度の不足となっている。
(2)装置の小型化に伴いセラミック枠体の枠幅が小さくなってセラミック枠体にビア用の貫通孔を形成するのが難しくなっているのを、セラミック枠体の内周側に切り欠きを設けて上面側の接合用導体パターンと、下面側の外部接続端子パッドを電気的に導通状態とするのは、金属蓋体の接合時のろう材流れや、ボード等への実装時の接合材流れを2つ目のセラミック枠体で堰き止めることができるが、2層のセラミック枠体を必要とするので、パッケージの軽薄短小に限界が出ている。また、セラミック製基体が1層の平板のみや、1層のセラミック枠体と平板の組み合わせからなる場合には、実施することが難しい。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、パッケージの軽薄短小化に対応でき、ろう材や、接合材の流れ込みを防止して接合信頼性を高くでき、各種の形態のパッケージに対応できる電子部品収納用パッケージを提供することを目的とする。
However, the conventional electronic component storage package as described above has the following problems.
(1) An electronic component in which the size of the notch formed on the side surface of the ceramic substrate is made smaller on the upper surface side on which the bonding conductor pattern is formed than on the lower surface side to increase the pattern width of the bonding conductor pattern. In the storage package, since the conductor film is formed in the notch portion where the upper surface side and the lower surface side of the ceramic base body communicate with each other, the brazing material when the metal lid is joined to the external connection terminal pad through the conductor film The brazing filler metal is insufficient and the joint strength is insufficient. In addition, when the package is attached to the board or the like via a bonding material such as solder with the external connection terminal pads, there is a problem in bonding reliability because a film of brazing material is formed on the surface of the external connection terminal pads. Furthermore, when the package is attached to a board or the like via a bonding material such as solder with an external connection terminal pad, the bonding material flows into the metal lid via the conductor film, so the volume of the bonding material at the bonding portion is insufficient. The bonding strength is insufficient.
(2) The size of the ceramic frame is reduced along with the downsizing of the device, making it difficult to form a through-hole for the via in the ceramic frame. The conductive pattern for bonding on the upper surface side and the external connection terminal pad on the lower surface side are electrically connected to each other because the flow of brazing material when the metal lid is bonded or bonding when mounted on a board, etc. The material flow can be dammed by the second ceramic frame, but since a two-layer ceramic frame is required, there is a limit to the lightness and smallness of the package. Further, when the ceramic substrate is composed of only one layer of flat plate or a combination of a single layer of ceramic frame and flat plate, it is difficult to implement.
The present invention has been made in view of such circumstances, can cope with light and thin packages, can prevent brazing material and bonding material from flowing in, and can increase bonding reliability, and can be used in various forms of packages. An object of the present invention is to provide a package for accommodating electronic components.
前記目的に沿う本発明に係る電子部品収納用パッケージは、複数層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の全ての層が連通する第1の切り欠き部、及び一部の層で連通しない第2の切り欠き部用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された第1の切り欠き部、及び第2の切り欠き部を備えると共に、それぞれ第1の切り欠き部の貫通孔の壁面に第1の導体膜、第2の切り欠き部の貫通孔の壁面に第2の導体膜を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有する。 An electronic component storage package according to the present invention that meets the above-mentioned object is provided with a first cutout portion in which all the layers of the ceramic substrate communicate with the outer peripheral side surface of the substantially rectangular ceramic substrate having a plurality of layers, The first notch portion and the second notch portion that are divided and formed so as to cross the center of the through hole for the second notch portion that does not communicate with each other in the layer, notches first conductive film on the wall surface of the through hole of, the wall surface of the second notch portion of the through hole with a second conductive film, the upper and lower surfaces of the ceramic substrate with a first conductive film The formed conductive patterns are electrically connected to each other, and at least one layer of the ceramic substrate or a part of the first conductor film of one layer is provided so as to cover the surface . comprising an insulating film made of the same material as the substrate Having a first cut-out portion.
前記目的に沿う本発明に係る電子部品収納用パッケージは、複数層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の全ての層が連通する切り欠き用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された切り欠きからなり、セラミック製基体の全ての層が連通する第1の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第1の切り欠き部と、セラミック製基体の一部の層が連通しない第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第2の切り欠き部を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有する。 In the electronic component storage package according to the present invention that meets the above-described object, the center of a notch through-hole through which all the layers of the ceramic substrate communicate is formed on the outer peripheral side surface of the substantially rectangular ceramic substrate having a plurality of layers. A first notch portion comprising a notch formed by being divided so as to cross, and having a first conductor film on the wall surface of the notch through-hole, in which all layers of the ceramic substrate communicate with each other; A second notch portion having a second conductor film that is not communicated with a part of the base layer on the wall surface of the notch is formed on the upper and lower surfaces of the ceramic substrate. Each conductor pattern is electrically conductive, and is the same as the ceramic substrate provided so as to cover at least one layer of the ceramic substrate or the surface of the first conductor film of a part of one layer. From the material Having a first notch having an insulating film.
前記目的に沿う本発明に係る電子部品収納用パッケージは、1層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の1層が連通する切り欠き用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された切り欠きからなり、セラミック製基体の1層が連通する第1の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第1の切り欠き部と、セラミック製基体の1層が連通しない第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する、又は第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有さない第2の切り欠き部を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有する。 The electronic component storage package according to the present invention that meets the above-mentioned object crosses the center of a notch through-hole through which one layer of the ceramic substrate communicates with the outer peripheral side surface of the substantially rectangular ceramic substrate consisting of one layer. A first notch having a first conductor film on a wall surface of the notch through hole, and a ceramic substrate having a first conductor film that is communicated with one layer of the ceramic substrate. A second conductor film that does not communicate with one layer is provided on the wall surface of the through hole in the notch, or a second notch portion that does not have the second conductor film on the wall surface of the notch through hole; The conductive films formed on the upper and lower surfaces of the ceramic substrate are electrically connected to each other, and the surface of the first conductor film as a part of one layer of the ceramic substrate is covered. ceramic base provided so as to Having a first notch having an insulating film made of the same material as.
請求項1記載の電子部品収納用パッケージは、複数層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の全ての層が連通する第1の切り欠き部、及び一部の層で連通しない第2の切り欠き部用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された第1の切り欠き部、及び第2の切り欠き部を備えると共に、それぞれ第1の切り欠き部の貫通孔の壁面に第1の導体膜、第2の切り欠き部の貫通孔の壁面に第2の導体膜を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有するので、セラミック製基体の上面と下面に形成された導体パターン間を電気的に導通状態とすると同時に、ろう材流れや接合材流れを防止することができる。また、接合材の溜まり(メニスカス)を正常に作ることができ、パッケージをボード等に強固に接合でき、接合部の状態も外観検査で確認することができるので、接合信頼性の高い装置とすることができる。また、第1の導体膜によって電気的導通を形成するのにビアを用いていないので、軽薄短小化のパッケージにすることができる。また、セラミック枠体を用いる場合でも、1層のセラミック枠体でパッケージが構成できるので、軽薄短小化のパッケージにすることができる。更に、セラミック製基体の上面と下面に形成された導体パターン間を電気的に導通状態とする必要がない部分には、最上面で切り欠き部を設けないようにできるので、接合用導体パターンのパターン幅が大きくする部分を多く作ることができるので、金属枠体を接合したときの接合信頼性や、金属蓋体を接合したときの気密信頼性を高めることができる。
The electronic component storage package according to
請求項2記載の電子部品収納用パッケージは、複数層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の全ての層が連通する切り欠き用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された切り欠きからなり、セラミック製基体の全ての層が連通する第1の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第1の切り欠き部と、セラミック製基体の一部の層が連通しない第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第2の切り欠き部を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有するので、セラミック製基体の上面と下面に形成された導体パターン間を電気的に導通状態とすると同時に、ろう材流れや接合材流れを防止することができる。また、接合材の溜まり(メニスカス)を正常に作ることができ、パッケージをボード等に強固に接合でき、接合部の状態も外観検査で確認することができるので、接合信頼性の高い装置とすることができる。また、第1の導体膜によって電気的導通を形成するのにビアを用いていないので、軽薄短小化のパッケージにすることができる。更に、セラミック枠体を用いる場合でも、1層のセラミック枠体でパッケージが構成できるので、軽薄短小化のパッケージにすることができる。
The electronic component storage package according to
請求項3記載の電子部品収納用パッケージは、1層からなる略矩形状のセラミック製基体の外周側面に、セラミック製基体の1層が連通する切り欠き用の貫通孔の中心を横断するように分割されて形成された切り欠きからなり、セラミック製基体の1層が連通する第1の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する第1の切り欠き部と、セラミック製基体の1層が連通しない第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有する、又は第2の導体膜を切り欠きの貫通孔の壁面に有さない第2の切り欠き部を備え、第1の導体膜でセラミック製基体の上面と下面に形成されたそれぞれの導体パターン間が電気的に導通状態とされ、しかも、セラミック製基体の1層の一部の第1の導体膜の表面を被覆するように設けられるセラミック製基体と同じ材料からなる絶縁膜を備える第1の切り欠き部を有するので、1層からなるセラミック製基体であっても導体膜によって電気的導通を形成するのにビアを用いなくても形成でき、セラミック製基体の上面と下面に形成された導体パターン間を電気的に導通状態とすると同時に、ろう材流れや接合材流れを防止することができるパッケージにすることができる。特に、1層からなるセラミック製基体からなる電子部品収納用パッケージであっても、セラミック製基体の1層が連通しない第2の導体膜を切り欠きの壁面に有する場合には、接合材の溜まり(メニスカス)を正常に作ることができるので、パッケージをボード等に強固に接合でき、接合部の状態も外観検査で確認することができ、接合信頼性の高い装置とすることができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the electronic component storing package, wherein the outer peripheral side surface of the substantially rectangular ceramic base having one layer crosses the center of the notch through-hole through which one layer of the ceramic base communicates. A first notch portion comprising a notch formed by dividing and having a first conductor film on the wall surface of the notch through-hole, and a first layer of the ceramic substrate. with the wall surface of the through hole of the cutouts communicating with no second conductor film, or it comprises a second notch without a wall surface of the through hole of the notch a second conductive film, the first conductive film The conductive patterns formed on the upper and lower surfaces of the ceramic substrate are electrically connected to each other, and the surface of the first conductor film of a part of one layer of the ceramic substrate is covered. the same material as the ceramic substrate is provided Because it has a first cutout portion comprises a Ranaru insulating film, it can also be formed without using vias to form electrical conduction by the conductive film be a ceramic substrate made of single-layer, ceramic substrate The conductive pattern formed on the upper surface and the lower surface can be electrically connected, and at the same time, the package can prevent the brazing material flow and the bonding material flow. In particular, even in the case of an electronic component storage package made of a ceramic base made of one layer, if the second conductor film that does not communicate with one layer of the ceramic base is provided on the wall surface of the cutout, the pool of bonding material is accumulated. Since the (meniscus) can be normally formed, the package can be firmly bonded to a board or the like, the state of the bonded portion can be confirmed by appearance inspection, and a device with high bonding reliability can be obtained.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1(A)、(B)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージの斜視図、A−A’線、B−B’線断面図、図2(A)、(B)はそれぞれ同変形例の電子部品収納用パッケージの斜視図、C−C’線、D−D’線断面図、図3(A)、(B)はそれぞれ本発明の他の実施の形態に係る電子部品収納用パッケージの斜視図、E−E’線、F−F’線断面図、図4(A)、(B)はそれぞれ同変形例の電子部品収納用パッケージの斜視図、G−G’線、H−H’線断面図、図5は本発明の更に他の実施の形態に係る電子部品収納用パッケージの説明図である。
Subsequently, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
1A and 1B are a perspective view, an AA ′ line and a BB ′ line cross-sectional view of an electronic component storage package according to an embodiment of the present invention, respectively, and FIG. ), (B) is a perspective view of the electronic component storage package of the same modification, CC ′ line, DD ′ line cross-sectional view, FIG. 3 (A), (B) is another of the present invention, respectively The perspective view of the electronic component storage package which concerns on embodiment, EE 'line, FF' line sectional drawing, FIG. 4 (A), (B) is the perspective view of the electronic component storage package of the modification, respectively. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line GG ′, HH ′, and FIG. 5 is an explanatory view of an electronic component storage package according to still another embodiment of the present invention.
図1(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ10は、複数層、例えば、2層の略矩形状の平板からなるセラミック製基体11の中央部に半導体素子や、水晶振動子等の電子部品素子12を搭載するためのキャビティ部13を有し、このキャビティ部13の周囲には、キャビティ部13に搭載される電子部品素子12を囲繞できるようにするためのリング状からなる金属枠体14がセラミック製基体11上面の外周縁部に接合されて設けられている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, an electronic
この電子部品収納用パッケージ10は、セラミック製基体11の側面に、全ての層を連通する第1の切り欠き部15と、一部の層で連通しない第2の切り欠き部16の両方を備えると共に、それぞれ第1の切り欠き部15の壁面に、第1の導体膜17を、第2の切り欠き部16に、第2の導体膜18を備えている。そして、この第1の導体膜17は、セラミック製基体11の上面側の導体パターンで、金属枠体14を接合させこの金属枠体14に金属蓋体19を接合してキャビティ部13に実装された電子部品素子12を気密に封止するための接合用導体パターン20と、セラミック製基体11の下面側の導体パターンで、ボード等に接合するための外部接続端子パッド21間を電気的に導通状態としている。しかも、この電子部品収納用パッケージ10は、セラミック製基体11の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜17の表面を被覆するようにして設けられている絶縁膜22を備える第1の切り欠き部15を有している。また、この電子部品収納用パッケージ10には、セラミック製基体11の上面側の導体パターンとして、平板の上面に形成される、例えば、水晶振動子等の電子部品素子12が導電性接着材等の接続手段を介して接続できるような接続用導体パターン23が設けられている。
The electronic
電子部品収納用パッケージ10の第1の導体膜17や、第2の導体膜18は、接合用導体パターン20や、接続用導体パターン23をそれぞれ外部接続端子パッド21と接続させるのに用いられている。この接合用導体パターン20を外部接続端子パッド21と接続させて電極端子として用いるのは、この外部接続端子パッド21を、接合用導体パターン20と電気的に導通状態の金属枠体14、及びこれに接合される金属蓋体19を含めたものを電気回路用のグランドとして使用するためである。また、セラミック製基体11の側面に形成される第1の導体膜17、及び第2の導体膜18は、外部接続端子パッド21を半田等を介してボード等に接合した時にボード等に強固に接合させるためのメニスカスを形成するためにも用いられている。
The
図2(A)、(B)に示すように、本発明の一実施の形態に係る変形例の電子部品収納用パッケージ10aは、複数層、例えば、2層の略矩形状の平板と、リング状のセラミック枠体25からなるセラミック製基体11aに、平板とセラミック枠体25で形成されるキャビティ部13を有し、このキャビティ部13には、電子部品素子12が搭載できるようになっている。この電子部品収納用パッケージ10aは、セラミック枠体25も含んで構成されているセラミック製基体11aの側面に、電子部品収納用パッケージ10の場合と同様に、全ての層を連通する第1の切り欠き部15と、この壁面に第1の導体膜17、一部の層で連通しない第2の切り欠き部16と、この壁面に第2の導体膜18の両方を備えている。そして、この第1の導体膜17は、セラミック製基体11a上面側の導体パターンで、セラミック枠体25の上面に金属蓋体19を接合するために形成された接合用導体パターン20と、セラミック製基体11aの下面側の導体パターンで、ボード等に接合するための外部接続端子パッド21間を電気的に導通状態としている。しかも、この電子部品収納用パッケージ10aは、セラミック製基体11aの少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜17の表面を被覆するようにして設けられている絶縁膜22を備える第1の切り欠き部15を有している。この電子部品収納用パッケージ10aのセラミック製基体11aは、2層の平板とセラミック枠体25の積層体からなるもので説明したが、平板とセラミック枠体25が複数層を形成するものでよく、例えば、1層の平板と1層のセラミック枠体25の組み合わせからなるものであってもよい。また、セラミック枠体25は、複数層からなるものであってもよい。
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), an electronic component storage package 10a according to a modification according to an embodiment of the present invention includes a plurality of layers, for example, two layers of a substantially rectangular flat plate, and a ring. A ceramic base 11 a made of a
次に、図3(A)、(B)と、図4(A)、(B)を参照しながら、本発明の他の実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ10b、10cを説明する。図3(A)、(B)に示すように、電子部品収納用パッケージ10bは、複数層、例えば、2層の略矩形状の平板からなるセラミック製基体11の中央部が電子部品素子12(図示せず、図1(B)参照)を搭載するためのキャビティ部13となり、このキャビティ部13の周囲には、電子部品素子12を囲繞できるようになるリング状からなる金属枠体14がセラミック製基体11上面の外周縁部に接合されて設けられている。この電子部品収納用パッケージ10bは、セラミック製基体11の側面に、全ての層を連通する切り欠きからなり、この切り欠きの壁面に、セラミック製基体11の全ての層を連通する第1の導体膜17を有する第1の切り欠き部15aと、セラミック製基体11の一部の層で連通しない第2の導体膜18を有する第2の切り欠き部16aの両方有している。そして、電子部品収納用パッケージ10の場合と同様に、第1の導体膜17は、セラミック製基体11の上面側の導体パターンである接合用導体パターン20と、セラミック製基体11の下面側の導体パターンである外部接続端子パッド21間を電気的に導通状態としている。しかも、この電子部品収納用パッケージ10bは、セラミック製基体11の少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜17の表面を被覆するようにして設けられている絶縁膜22を備える第1の切り欠き部15aを有している。
Next, electronic component storage packages 10b and 10c according to other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B) and FIGS. 4 (A) and 4 (B). As shown in FIGS. 3A and 3B, the electronic component storage package 10b includes a plurality of layers, for example, a central portion of a
図4(A)、(B)に示すように、電子部品収納用パッケージ10cは、複数層、例えば、2層の略矩形状の平板と、リング状のセラミック枠体25からなるセラミック製基体11aに、平板とセラミック枠体25で形成される電子部品素子12(図示せず、図2(B)参照)を搭載するためのキャビティ部13を有している。この電子部品収納用パッケージ10cは、セラミック枠体25も含んで構成されているセラミック製基体11aの側面に、電子部品収納用パッケージ10bの場合と同様に、全ての層を連通する複数の切り欠きからなり、この切り欠きの壁面に、セラミック製基体11aの全ての層を連通する第1の導体膜17を有する第1の切り欠き部15aと、セラミック製基体11aの一部の層で連通しない第2の導体膜18を有する第2の切り欠き部16aの両方有している。そして、電子部品収納用パッケージ10bの場合と同様に、第1の導体膜17は、セラミック製基体11aの上面側の導体パターンである接合用導体パターン20と、セラミック製基体11aの下面側の導体パターンである外部接続端子パッド21間を電気的に導通状態としている。しかも、この電子部品収納用パッケージ10cは、セラミック製基体11aの少なくとも1層、又は1層の一部の第1の導体膜17の表面を被覆するようにして設けられている絶縁膜22を備える第1の切り欠き部15aを有している。この電子部品収納用パッケージ10cのセラミック製基体11aは、2層の平板とセラミック枠体25の積層体からなるもので説明したが、電子部品収納用パッケージ10aの場合と同様に、平板とセラミック枠体25が複数層を形成するものでよく、例えば、1層の平板と1層のセラミック枠体25の組み合わせからなるものであってもよい。また、セラミック枠体25は、複数層からなるものであってもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, an electronic component storage package 10c includes a ceramic substrate 11a including a plurality of layers, for example, two layers of a substantially rectangular flat plate and a ring-shaped
なお、上記の電子部品収納用パッケージ10、10a、10b、10cには、セラミック製基体11、11aの上面側の導体パターンとして、平板の上面に形成される、例えば、水晶振動子等の電子部品素子12が導電性接着材等の接続手段を介して接続されるような接続用導体パターン23が設けられている。この接続用導体パターン23は、セラミック製基体11、11aに設けられるビア24や、セラミック製基体11、11aの層間の導体パターンを介して、セラミック製基体11、11aの下面側の導体パターンの外部接続端子パッド21、及びこの外部接続端子パッド21と接続する第2の導体膜18の間で電気的に導通状態となっている。あるいは、接続用導体パターン23は、ビア24、及びセラミック製基体11、11aの層間の導体パターンを介して第2の導体膜18に接続され、更にこの第2の導体膜18と接続する外部接続端子パッド21間で電気的に導通状態となっていてもよい。更には、セラミック製基体11aのようなセラミック枠体25を有する場合の接続用導体パターン23は、接続用導体パターン23からセラミック枠体25の下面との間に延長させて設ける導体パターンを介して第2の導体膜18に接続し、外部接続端子パッド21間で電気的に導通状態となっていてもよい。
The electronic component storage packages 10, 10a, 10b, and 10c are formed on the upper surface of a flat plate as a conductor pattern on the upper surface side of the
次に、図5を参照しながら、本発明の更に他の実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ10dを説明する。図5に示すように、電子部品収納用パッケージ10dは、1層の略矩形状の平板からなるセラミック製基体11bの上面中央部に電子部品素子12(図示せず)を搭載するためのキャビティ部13を有している。この電子部品収納用パッケージ10dは、セラミック製基体11bの側面に1層が連通する切り欠きからなり、セラミック製基体11bの1層が連通する第1の導体膜17を切り欠きの壁面に有する第1の切り欠き部15bと、セラミック製基体11bの1層が連通しない第2の導体膜18aを切り欠きの壁面に有する第2の切り欠き部16bの両方を備えている。あるいは、この電子部品収納用パッケージ10dは、セラミック製基体11bの側面に1層が連通する切り欠きからなり、セラミック製基体11bの1層が連通する第1の導体膜17を切り欠きの壁面に有する第1の切り欠き部15bと、第2の導体膜18aを切り欠きの壁面に有さない第2の切り欠き部16bの両方備えている。そして、第1の導体膜17は、セラミック製基体11bの上面側の導体パターンである接合用導体パターン20と、セラミック製基体11bの下面側の導体パターンである外部接続端子パッド21間を電気的に導通状態としている。しかも、この電子部品収納用パッケージ10dは、セラミック製基体11bの1層の一部の第1の導体膜17の表面を被覆するようにして設けられている絶縁膜22を備える第1の切り欠き部15bを有している。
Next, an electronic component storage package 10d according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the electronic component storage package 10d has a cavity portion for mounting an electronic component element 12 (not shown) in the center of the upper surface of a ceramic base 11b made of a single layer of a substantially rectangular flat plate. 13. The electronic component storage package 10d is formed of a cutout in which one layer communicates with the side surface of the ceramic substrate 11b, and the
なお、電子部品収納用パッケージ10dには、セラミック製基体11bの上面側の導体パターンとして、平板の上面に接続用導体パターン23が設けられている。そして、この接続用導体パターン23は、セラミック製基体11bに設けられるビア24を介して、セラミック製基体11bの下面側の導体パターンの外部接続端子パッド21間、又は外部接続端子パッド21及びこの外部接続端子パッド21と接続する第2の導体膜18a間で電気的に導通状態となっている。また、上記の電子部品収納用パッケージ10、10a、10b、10c、10dの絶縁膜22は、第1の切り欠き部15、15a、15bの上面側周縁の接合用導体パターン20上にも形成されていてもよい。
In the electronic component storage package 10d, a
ここで、上記の電子部品収納用パッケージ10、10a、10b、10c、10dの内から代表して電子部品収納用パッケージ10の製造方法を説明する。セラミック製基体11に用いられるセラミック基材は、アルミナや、窒化アルミニウムや、低温焼成セラミック等があり、特に材料が限定されるものではない。例えば、セラミック基材にアルミナを用いる場合には、先ず、酸化アルミニウム粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して脱泡し、粘度2000〜40000cpsのスラリーを作製し、ドクターブレード法等によって所望の厚み、例えば、0.12mmのシート状にした後乾燥させ、所望の大きさの矩形状に切断してたセラミックグリーンシートを形成している。なお、このセラミックグリーンシートには、多数個の電子部品収納用パッケージ10が配列されて形成され、予め形成される個片体に分割するための分割用溝に沿って最後に個片体に分割することで個々のパッケージが作製される。一方、セラミック製基体11に接合される金属枠体14は、金属基材が、例えば、KVや42アロイ等のセラミック製基体11と熱膨張係数が近似する金属板をエッチング加工や、打ち抜きプレス加工でリング状に形成したものを準備している。
Here, the manufacturing method of the electronic
セラミック製基体11を作製するには、先ず、例えば、2枚のセラミックグリーンシートのそれぞれに、第1の切り欠き部15、第2の切り欠き部16、ビア24等を形成するための貫通孔を打ち抜きプレスや、パンチングマシーン等を用いて形成する。次いで、セラミックグリーンシートが、例えば、アルミナや、窒化アルミニウムのような高温で焼成するものが用いられる時には、導体ペーストとしてWや、Mo等の高融点金属からなる導体ペーストを用いて、第1の切り欠き部15に設ける第1の導体膜17、及び第2の切り欠き部16に設ける第2の導体膜17形成用のそれぞれの貫通孔の壁面に、スクリーン印刷でスルーホール導体を形成する。また、ビア24用の貫通孔には、スクリーン印刷で導体ペーストを充填する。更に、それぞれのセラミックグリーンシートの表面には、接合用導体パターン20、接続用導体パターン23、外部接続端子パッド21、及びそれぞれのセラミックグリーンシートに設けるビア24間や、第2の導体膜18と接続させるための導体パターン等をスクリーン印刷で形成する。次いで、絶縁膜22を必要とするセラミックグリーンシートの第1の導体膜17が形成されている貫通孔の第1の導体膜17の表面に、セラミックグリーンシートと実質的に同じ材料からなる絶縁ペーストを用いて、スクリーン印刷でスルーホール絶縁体を形成する。なお、絶縁膜22を1層のセラミックグリーンシートの途中まで形成する場合には、用いる絶縁ペーストの粘度を調整して第1の導体膜17の表面の全てを覆わないようにして形成している。また、スクリーン印刷でスルーホール絶縁体を形成する時には、貫通孔の径よりも若干大きい径を有するスクリーンマスクを使用することで、上面側の貫通孔周辺にも絶縁ペーストを印刷することができる。
In order to manufacture the
次いで、2枚のセラミックグリーンシートは、重ね合わされ、温度をかけながら加圧して積層体を形成している。この積層体には、多数個のセラミック製基体11が集合体として形成されているので、個片からなるセラミック製基体11を形成するために、第1の切り欠き部15や、第2の切り欠き部16用の貫通孔の中心を横断するようにして分割するための分割用溝を形成している。次いで、2枚を積層したセラミックグリーンシートと、乾燥後の導体ペースト及び絶縁ペーストは、焼成炉で同時焼成して焼成体が形成される。これにより、焼成体からなるセラミック製基体11が形成される。次いで、この焼成体のセラミック製基体11には、外表面に露出する接合用導体パターン20を含む全ての導体パターン上にNiめっきが施こされた後、接合用導体パターン20上にAg−Cuろう等のろう材を介して金属枠体14が載置され、加熱してろう付け接合している。次いで、金属枠体14を含むセラミック製基体11の外表面に露出する全ての導体パターン上にNiめっき及びAuめっきを施して、多数個の集合体からなる電子部品収納用パッケージ10を形成している。次いで、多数個の集合体からなる電子部品収納用パッケージ10は分割用溝で第1の切り欠き部15や、第2の切り欠き部16用の貫通孔の中心を横断するように分割することで個片からなる電子部品収納用パッケージ10を形成している。この分割によって、セラミック製基体11の側面には、第1の切り欠き部15や、第2の切り欠き部16が形成される。なお、個片からなる電子部品収納用パッケージ10は、多数個の集合体の状態の電子部品収納用パッケージ10に、電子部品素子12を実装した後、個片に分割したり、あるいは、個片に分割した後に、電子部品素子12を実装したりしている。
Next, the two ceramic green sheets are overlaid and pressed while applying temperature to form a laminate. In this laminate, a large number of
本発明の電子部品収納用パッケージは、半導体素子や、水晶振動子等の電子部品素子を実装させて、小型で、高信頼性が要求される、例えば、携帯電話や、ノートブック型のパソコン等の電子装置に組み込まれて用いることができる。 The electronic component storage package of the present invention is mounted with an electronic component element such as a semiconductor element or a crystal resonator, and is small and requires high reliability. For example, a mobile phone, a notebook personal computer, etc. It can be used by being incorporated in an electronic device.
10、10a、10b、10c、10d:電子部品収納用パッケージ、11、11a、11b:セラミック製基体、12:電子部品素子、13:キャビティ部、14:金属枠体、15、15a、15b:第1の切り欠き部、16、16a、16b:第2の切り欠き部、17:第1の導体膜、18、18a:第2の導体膜、19:金属蓋体、20:接合用導体パターン、21:外部接続端子パッド、22:絶縁膜、23:接続用導体パターン、24:ビア、25:セラミック枠体 10, 10a, 10b, 10c, 10d: Electronic component storage package, 11, 11a, 11b: Ceramic substrate, 12: Electronic component element, 13: Cavity, 14: Metal frame, 15, 15a, 15b: No. 1 notch, 16, 16a, 16b: second notch, 17: first conductor film, 18, 18a: second conductor film, 19: metal lid, 20: bonding conductor pattern, 21: External connection terminal pad, 22: Insulating film, 23: Connection conductor pattern, 24: Via, 25: Ceramic frame
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