JP4758458B2

JP4758458B2 - 部品接合用治具及び電子部品パッケージの製造方法

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Publication number: JP4758458B2
Application number: JP2008149807A
Authority: JP
Inventors: 貞浩西村; 博之福田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2008211259A

Description

本発明は、枠状の金属フレームに２つのセラミック部品が接合された電子部品パッケージの製造にあたり、金属フレームに２つのセラミック部品を接合する際に用いる部品接合用治具、及び、上記電子部品パッケージの製造方法に関する。

従来より、枠状の金属フレームに２つのセラミック部品が接合された電子部品パッケージであって、第１セラミック部品の第１面と、第２セラミック部品の第２面が所定の位置関係で対向しているものがある。
例えば、図２４〜図２８に示す電子部品パッケージ９０１が挙げられる。なお、図２４は基板主面９０２側から見た平面図を、図２５は第１基板側面９０４ｓ側から見た側面図を、図２６は第４基板側面９０４ｖ側から見た側面図を示す。また、図２７は図２４におけるＡＡ断面図を、図２８は図２４におけるＢＢ断面図を示す。

この電子部品パッケージ９０１は、基板主面９０２と基板裏面９０３と４つの基板側面（第１基板側面９０４ｓ、第２基板側面９０４ｔ、第３基板側面９０４ｕ及び第４基板側面９０４ｖ）とを有する概略直方体状をなす。
電子部品パッケージ９０１には、図示しない電子部品を収容するための収容部９１１が設けられている。この収容部９１１は、基板主面９０２側に大きく開口すると共に、第１基板側面９０４ｓ側にも小さく開口している。

電子部品パッケージ９０１は、シールリング９２１と、２つのセラミック部品（第１セラミック部品９３１及び第２セラミック部品９４１）と、２つのリード金具（第１リード金具９５１及び第２リード金具９６１）と、金属フレーム９７１と、パイプ９８１と、ベース９９１とから構成されている。
このうち、シールリング９２１は、枠状をなす金属製のリングである。

第１セラミック部品９３１及び第２セラミック部品９４１は、互いに対称な形状をなす。第１セラミック部品９３１は、主面９３２と裏面９３３と４つの側面（第１側面９３４ｓ、第２側面９３４ｔ、第３側面９３４ｕ及び第４側面９３４ｖ）を有する概略棒状をなす。また、第１セラミック部品９３１の主面９３２側は段状（凸状）をなし、主面９３１と同じ方向を向く第１接続面９３５と第２接続面９３６を有する。同様に、第２セラミック部品９４１は、主面９４２と裏面９４３と４つの側面（第１側面９４４ｓ、第２側面９４４ｔ、第３側面９４４ｕ及び第４側面９４４ｖ）を有する概略棒状をなす。また、第２セラミック部品９４１の主面９４２側も段状（凸状）をなし、主面９４１と同じ方向を向く第１接続面９４５と第２接続面９４６を有する。第１，第２セラミック部品９３１，９４１は、それぞれシールリング９２１の長辺に沿ってシールリング９２１に接合されている。そして、第１セラミック部品９３１の第２側面（第１面）９３２ｔと第２セラミック部品９４１の第２側面（第２面）９４２ｔが、所定の間隔をあけて対向している。

第１リード金具９５１及び第２リード金具９６１は、互いに同様な形状をなす。これら第１リード金具９５１及び第２リード金具９６１は、それぞれ７本のリードを有する。第１リード金具９５１は、第１セラミック部品９３１の第２接続面９３６に接合され、第２リード金具９６１は、第２セラミック部品９４１の第２接続面９４６に接合されている。
金属フレーム９７１は、平面視口字状、側面視コ字状の枠状形状をなす。金属フレーム９７１は、シールリング９２１と第１セラミック部品９３１と第２セラミック部品９４１に接合され、これらにより、収容部９１１の壁部を構成している。
パイプ９８１は、筒状をなす。パイプ９８１は、金属フレーム９７１の側面に接合されている。
ベース９９１は、略板状をなす。ベース９９１は、金属フレーム９７１に接合され、収容部９１１の底部を構成している。

このような電子部品パッケージ９０１は、次のように製造する。
即ち、まず、シールリング９２１、第１，第２セラミック部品９３１，９４１、第１，第２リード金具９５１，９６１、金属フレーム９７１、パイプ９８１、ベース９９１を用意する。そして、第１セラミック部品９３１と第２セラミック部品９４１を金属フレーム９７１に熱をかけてロウ付け接合する。続いて、これにベース９９１を熱をかけてロウ付け接合する。次に、これにシールリング９２１を熱をかけてロウ付け接合する。さらに、これに第１リード金具９５１及び第２リード金具９６１を熱をかけてロウ付け接合し、また、パイプ９８１を熱をかけてロウ付け接合すれば、電子部品パッケージ９０１が完成する。
なお、シールリングのロウ付け接合に関連する技術として、例えば以下の特許文献１が挙げられる。

特開２００１−３５２００３号公報

しかしながら、上記のような電子部品パッケージ９０１では、第１セラミック部品９３１と第２セラミック部品９４１が独立している。このため、第１セラミック部品９３１と第２セラミック部品９４１を金属フレーム９７１に熱をかけて接合するにあたり、第１セラミック部品９３１の第２側面（第１面）９３４ｔと第２セラミック部品９４１の第２側面（第２面）９４４ｔの位置精度を向上させることが困難であった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面の位置精度を向上させることができるように、第１セラミック部品と第２セラミック部品を金属フレームに接合することができる部品接合用治具、及び、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面の位置精度を向上させることができるように、第１セラミック部品と第２セラミック部品を金属フレームに接合することができる電子部品パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

その解決手段は、枠状の金属フレームと、第１面を有する第１セラミック部品と、上記第１セラミック部品とは独立し第２面を有する第２セラミック部品とを備え、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品は、上記第１面と上記第２面が対向するようにして、上記金属フレームに接合されている電子部品パッケージを製造するにあたり、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品とを位置決めして上記金属フレームに熱をかけて接合するための部品接合用治具であって、第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、上記第１面を当接させる第１当接面と、上記第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、上記金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなり、上記治具本体に載置される当接部材と、上記治具本体に載置され、上記第１面で上記第１当接面を押圧するように、上記第１セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、上記第１の斜面に載置され、上記第１付勢部材に当接してこれを上記第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、上記治具本体に載置され、上記第２面で上記第２当接面を押圧するように、上記第２セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、上記第２の斜面に載置され、上記第２付勢部材に当接してこれを上記第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりと、を備える部品接合用治具である。

本発明の部品接合用治具は、枠状の金属フレームと、第１面を有する第１セラミック部品と、第２面を有する第２セラミック部品とを備える電子部品パッケージであって、第１面と第２面が対向するようにして、第１，第２セラミック部品が金属フレームに接合されている電子部品パッケージを製造するためのものである。より具体的には、第１セラミック部品と第２セラミック部品とを位置決めして金属フレームに熱をかけて接合するための治具である。そして、本発明によれば、この部品接合用治具は、第１面を当接させる第１当接面と、第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなる当接部材を備える。さらに、この部品接合用治具は、第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、第１セラミック部品に当接してこれを当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、第１の斜面に載置され、第１付勢部材に当接してこれを第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、第２セラミック部品に当接してこれを当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、第２の斜面に載置され、第２付勢部材に当接してこれを第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりとを備える。

このような部品接合用治具を用いれば、第１セラミック部品の第１面を当接部材の第１当接面に当接させると共に、第２セラミック部品の第２面を当接部材の第２当接面に当接させることで、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面とを高い精度で位置合わせすることができる。そして、この状態で第１セラミック部品と第２セラミック部品を金属フレームに加熱して接合することにより、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面との位置精度を向上させることができる。

しかも、当接部材は、金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなるため、加熱して接合した後には、当接部材は冷却に伴って大きく収縮するのに対し、金属フレームはそれよりも小さくしか収縮しない。このため、接合後、第１，２セラミック部品と当接部材との間にはわずかな隙間ができる。その結果、当接部材から第１，第２セラミック部品を容易に取り外すことができる。そしてその際、第１セラミック部品や第２セラミック部品が欠けたり、第１セラミック部品の第１面や第２セラミック部品の第２面に傷が付いたりするのを防止することができると共に、当接部材が欠けたり、当接部材の第１当接面や第２当接面に傷が付いたりすることも防止することができる。

さらに、上記の部品接合用治具であって、前記電子部品パッケージは、前記第１セラミック部品の第１面と前記第２セラミック部品の第２面のうち、少なくともいずれかの面の少なくとも一部に、メタライズ層を備える部品接合用治具とすると良い。

第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面は、それぞれ当接部材に当接させるため、これらの面にメタライズ層が形成されている場合には、第１，第２セラミック部品を金属フレームに接合した後、これを部品接合用治具から取り外す際に、メタライズ層が擦れたり、メタライズ層にキズが付きやすい。
しかし、本発明では、前述したように、当接部材の熱膨張率が金属フレームの熱膨張率よりも大きいため、メタライズ層を傷つけることなく、接合した部品を部品接合用治具から取り外すことができる。

さらに、上記のいずれかに記載の部品接合用治具であって、前記第１面で前記第１当接面を押圧するように、前記第１セラミック部品を付勢する第１付勢手段と、前記第２面で前記第２当接面を押圧するように、前記第２セラミック部品を付勢する第２付勢手段と、を備える部品接合用治具とすると良い。

本発明によれば、部品接合用治具は、第１面で第１当接面を押圧するように第１セラミック部品を付勢する第１付勢手段を備える。また、第２面で第２当接面を押圧するように第２セラミック部品を付勢する第２付勢手段を備える。
このため、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面との位置関係をより精度良く合わせることができる。そしてその結果、金属フレームへの接合後における第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面との位置精度を向上させることができる。さらに、第１，第２セラミック部品をセットした部品接合用治具を取り扱う際に、第１セラミック部品や第２セラミック部品が位置ずれしにくくなるため、その取り扱いが容易となる。

また、他の解決手段は、枠状の金属フレームと、第１面を有する第１セラミック部品と、上記第１セラミック部品とは独立し第２面を有する第２セラミック部品とを備え、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品は、上記第１面と上記第２面が対向するようにして、上記金属フレームに接合されている電子部品パッケージの製造方法であって、第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、上記第１面を当接させる第１当接面と、上記第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、上記金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなり、上記治具本体に載置される当接部材と、上記治具本体に載置され、上記第１面で上記第１当接面を押圧するように、上記第１セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、上記第１の斜面に載置され、上記第１付勢部材に当接してこれを上記第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、上記治具本体に載置され、上記第２面で上記第２当接面を押圧するように、上記第２セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、上記第２の斜面に載置され、上記第２付勢部材に当接してこれを上記第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりと、を備える部品接合用治具を用いて、上記第１面を上記第１当接面に当接させると共に、上記第２面を上記第２当接面に当接させて、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品の位置を合わせる位置合わせ工程と、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品に対し上記金属フレームの位置を合わせ、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品を上記金属フレームに熱をかけて接合する接合工程と、を備える電子部品パッケージの製造方法である。

本発明によれば、第１，第２セラミック部品と金属フレームとを有する電子部品パッケージの製造にあたり、部品接合用治具を用いる。この部品接合用治具は、第１セラミック部品の第１面を当接させる第１当接面と、第２セラミック部品の第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなる当接部材を備える。さらに、この部品接合用治具は、第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、第１セラミック部品に当接してこれを当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、第１の斜面に載置され、第１付勢部材に当接してこれを第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、第２セラミック部品に当接してこれを当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、第２の斜面に載置され、第２付勢部材に当接してこれを第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりとを備える。

そして、本発明の製造方法では、第１セラミック部品の第１面を当接部材の第１当接面に当接させると共に、第２セラミック部品の第２面を当接部材の第２当接面に当接させて、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面の位置を合わせる。そして次に、第１セラミック部品と第２セラミック部品に対し金属フレームの位置を合わせ、第１セラミック部品と第２セラミック部品を金属フレームに熱をかけて接合する。
このため、第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面とを高い精度で位置合わせすることができる。そして、金属フレームへ接合された第１セラミック部品の第１面と第２セラミック部品の第２面との位置精度を向上させることができる。

さらに、上記の電子部品パッケージの製造方法であって、前記パッケージは、前記第１セラミック部品の第１面及び前記第２セラミック部品の第２面のうち、少なくともいずれかの面の少なくとも一部に、メタライズ層を備える電子部品パッケージの製造方法とすると良い。

前述したように、第１セラミック部品の第１面や第２セラミック部品の第２面にメタライズ層があると、第１，第２セラミック部品を金属フレームに接合した後、接合された部品を部品接合用治具から取り外す際に、メタライズ層が擦れたり、メタライズ層にキズがつきやすい。
しかし、本発明では、前述したように、当接部材の熱膨張率が金属フレームの熱膨張率よりも大きいため、メタライズ層を傷つけることなく、接合した部品を部品接合用治具から取り外すことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る電子部品パッケージ１０１について、図１に基板主面１０２側から見た平面図を、図２に第１基板側面１０４ｓ側から見た側面図を、図３に第４基板側面１０４ｖ側から見た側面図を示す。また、図４に図１におけるＡＡ断面図を、図５に図１におけるＢＢ断面図を示す。

この電子部品パッケージ１０１は、基板主面１０２と基板裏面１０３と４つの基板側面（第１基板側面１０４ｓ、第２基板側面１０４ｔ、第３基板側面１０４ｕ及び第４基板側面１０４ｖ）とを有する概略直方体形状である。
電子部品パッケージ１０１には、図示しない電子部品を収容するために略凹状の収容部１１１が設けられている。この収容部１１１は、基板主面１０２側に平面視口字形状に大きく開口すると共に、第１基板側面１０４ｓ側に平面視円形状に小さく開口している。従って、電子部品を収容部１１１に収容した後に、基板主面１０２に蓋をして電子部品を封止することができる。

電子部品パッケージ１０１は、基板主面１０２側から順に見ると、シールリング１２１と、２つのセラミック部品（第１セラミック部品１３１及び第２セラミック部品１４１）と、２つのリード金具（第１リード金具１５１及び第２リード金具１６１）と、金属フレーム１７１と、パイプ１８１と、ベース１９１とから構成されている。

このうち、シールリング１２１は、図６にその主面１２２側から見た平面図を、図７に図６におけるＡＡ断面図を示すように、平面視口字状の枠状をなす。その外形は、約２０．７９ｍｍ×約１２．６６ｍｍ×約１．４７ｍｍであり、また、開口は、約１８．８３ｍｍ×約１０．７０ｍｍである。従って、シールリング１２１の幅は、約０．９８ｍｍである。シールリング１２１は、コバールからなる金属製のリングである。シールリング１２１の主面１２２は、図１〜図４に示すように、電子部品パッケージ１０１の基板主面１０２でもある。一方、シールリング１２１の裏面１２３は、次述する第１セラミック部品１３１及び第２セラミック部品１４１と、後述する金属フレーム１７１に接合されている。

第１セラミック部品１３１及び第２セラミック部品１４１は、互いに対称な外形をなす。
第１セラミック部品１３１に着目して説明すると、図８にその主面１３２側から見た平面図を、図９に図８におけるＡＡ断面図を示すように、主面１３２と裏面１３３と４つの側面（第１側面１３４ｓ、第２側面（第１面）１３４ｔ、第３側面１３４ｕ及び第４側面１３４ｖ）（いずれも平面）を有する概略棒状をなす。また、第１セラミック部品１３１の主面１３２側は段状（凸状）をなし、主面１３２と同じ方向を向く第１接続面１３５と第２接続面１３６を有する。第１セラミック部品１３１の外形は、約１７．７８ｍｍ×約３．７５ｍｍ×約２．５３ｍｍである。また、主面１３２の幅は約１．３５ｍｍ、第１接続面１３５の幅は約１．４０ｍｍ、第２接続面１３６の幅は約１．００ｍｍであり、主面１３２から第１接続面１３５までの高さは約１．５１ｍｍ、主面１３２から第２接続面１３６までの高さは約０．５６ｍｍである。
同様に、第２セラミック部品１４１も、主面１４２と裏面１４３と４つの側面（第１側面１４４ｓ、第２側面（第２面）１４４ｔ、第３側面１４４ｕ及び第４側面１４４ｖ）（いずれも平面）を有する概略棒状をなす。また、主面１４２側は段状（凸状）をなし、主面１４２と同じ方向を向く第１接続面１４５と第２接続面１４６を有する。また、各部の大きさも第１セラミック部品１３１と同じである。

第１セラミック部品１３１は、アルミナからなる５層のセラミック層により形成されている。そして、その主面１３２には、略全面にＷからなるメタライズ層（図示しない）が形成されている。このメタライズ層は、図１〜図４に示すように、上記シールリング１２１の裏面１２３に、Ａｇロウ材によりロウ接されている。また、第１接続面１３５と第２接続面１３６には、それぞれ所定パターンのメタライズ層（図示しない）が形成されている。このうち、第１接続面１３５のメタライズ層は、収容部１１１内に位置し、収容する電子部品の端子と接続される。一方、第２接続面１３６のメタライズ層は、収容部１１１の外部に位置し、次述する第１リード金具１５１に、Ａｇロウ材によりロウ接されている。また、第２側面１３４ｔと第４側面１３４ｖにも、所定パターンのメタライズ層（図示しない）が形成されている。第２側面１３４ｔのメタライズ層は、上記第１接続面１３５のメタライズ層と接続している。また、第４側面１３４ｖのメタライズ層は、上記第２接続面１３６のメタライズ層と接続している。また、第１側面１３４ｓと第３側面１３４ｕには、略全面にメタライズ層がそれぞれ形成されている。また、裏面１３２にも、略全面にメタライズ層が形成されている。さらに、第１セラミック部品１３１の内部には、メタライズ層同士を接続するビア導体等の導体（図示しない）が形成されている。

なお、第２セラミック部品１４１にも、一部パターンが異なるが、第１セラミック部品１３１と同様に表面にメタライズ層が形成され、また、内部に導体が形成されている。主面１４２のメタライズ層は、上記シールリング１２１の裏面１２３に、Ａｇロウ材によりロウ接されている。また、第１接続面１４５のメタライズ層は、収容部１１１内に位置し、収容する電子部品の端子と接続される。一方、第２接続面１４６のメタライズ層は、収容部１１１の外部に位置し、次述する第２リード金具１６１に、Ａｇロウ材によりロウ接されている。

第１セラミック部品１３１は、シールリング１２１の裏面１２３のうち第４側面１２４ｖ側の部分に、シールリング１２１に沿って接合されている。一方、第２セラミック部品１４１は、シールリング１２１の裏面１２３のうち第２側面１２４ｔ側の部分に、シールリング１２１に沿って接合されている。そして、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔが、所定の間隔をあけて対向している。この間隔は、約７．７０ｍｍであるが、その寸法公差が０．１ｍｍ程度以内と厳しく規定されている。

次に、第１リード金具１６１及び第２リード金具１７１について説明すると、これらは互いに同様な形状をなす。第１リード金具１６１及び第２リード金具１７１は、それぞれ７本のリードを有し、一端で略矩形状の金具と繋がり一体となっている。各リードの幅は約０．５０ｍｍであり、厚さは約０．２５ｍｍである。第１リード金具１６１の７本のリードは、第１セラミック部品１３１の第２接続面１３６に形成されたメタライズ層に、それぞれＡｇロウ材によりロウ接されている。また、第２リード金具１７１の７本のリードは、第２セラミック部品１４１の第２接続面１４６に形成されたメタライズ層に、それぞれＡｇロウ材によりロウ接されている。

金属フレーム１７１は、図１０にその主面１７２側から見た平面図を、図１１にその第１側面１７４ｓ側から見た側面図を、図１２にその第４側面１７４ｖ側から見た側面図を、図１３に図１０におけるＡＡ断面図を示すように、平面視口字状、側面視コ字状をなす。また、第１側面１７４ｓには、中央のやや上方に直径１．８ｍｍの開口が形成されている。この金属フレーム１７１の外形は、約２０．７９ｍｍ×約１２．６６ｍｍ×約４．５３ｍｍである。また、第２側面１７４ｔ及び第４側面１７４ｖのうち、低くなっている部分の高さは、約１．９７ｍｍである。また、主面１７２側から見た開口は、約１８．８３ｍｍ×約１０．７０ｍｍであり、主面１７２側から見たフレームの幅は、約０．９８ｍｍである。

金属フレーム１７１は、コバールからなる。熱膨張率は、約１０．６×１０^-6／℃である。金属フレーム１７１の主面１７２は、図１〜図４に示すように、シールリング１２１の裏面１２３に、Ａｇロウ材によりロウ接されている。また、金属フレーム１７１のうち、低くされた部分の主面１７２と同じ方向を向く面は、第１セラミック部品１３１の裏面１３３と第２セラミック部品１４１の裏面１４３に、それぞれＡｇロウ材によりロウ接されている。また、金属フレーム１７１のうち、低くされた部分の第１側面１７４ｓに対向する面と第３側面１７４ｕに対向する面は、第１セラミック部品１３１の第１側面１３４ｓ及び第３側面１３４ｕと、第２セラミック部品１４１の第１側面１４４ｓ及び第３側面１４４ｕに、それぞれＡｇロウ材によりロウ接されている。従って、シールリング１２１と第１セラミック部品１３１と第２セラミック部品１４１と金属フレーム１７１とによって、収容部１１１の壁部が構成されている。
なお、金属フレーム１７１の第１側面１７４ｓの開口には、図１〜図４に示すように、コバールからなる筒状のパイプ１８１が、Ａｇロウ材によりロウ接されている。このパイプ１８１の内部には、光学部品として図示しないレンズが取り付けられる。

ベース１９１は、図１４にその主面１９２側から見た平面図を、図１５に側面図を示すように、略板状をなす。その外形は、約３０．００ｍｍ×約１２．７０ｍｍ×約１．５０ｍｍである。また、両端の低くなっている部分の高さは、約０．７５ｍｍである。このベース１９１も、コバールからなる。ベース１９１の主面１９２は、上記金属フレーム１７１の裏面１７３に、Ａｇロウ材によりロウ接され、電子部品パッケージ１０１の収容部１１１の底部を構成している。

このような電子部品パッケージ１０１は、次のように製造する。
即ち、まず、シールリング１２１、第１，第２セラミック部品１３１，１４１、第１，第２リード金具１５１，１６１、金属フレーム１７１、パイプ１８１、及びベース１９１の各部品を用意する。なお、第１，第２セラミック部品１３１，１４１は、公知の多層セラミック基板の製法に従って製造すればよい。

また一方で、図１６〜図２１に示す部品接合用治具２０１を用意する。この部品接合用治具２０１は、治具本体２１１と当接部材２２１と２つの付勢部材（第１付勢部材２３１及び第２付勢部材２４１）と２つのおもり２５１，２５２とからなる。図１６は治具本体２１１の主面２１２側から見た平面図を、図１７は治具本体２１１の図１６におけるＡＡ断面図を示す。また、図１８は当接部材２２１の主面２２２側から見た平面図を、図１９は当接部材２２１の第４側面２２４ｖ側から見た側面図を示す。また、図２０は第１付勢部材２３１の主面２３２側から見た平面図を、図２１は第１付勢部材２３１の図２０におけるＡＡ断面図を示す。

このうち、治具本体２１１は、図１６及び図１７に示すように、主面２１２と裏面２１３と４つの側面２１４とを有する略直方体状をなす。その外形は、約５５．００ｍｍ×約５５．００ｍｍ×約７．００ｍｍである。治具本体２１１には、主面２１２に開口する凹部２１５が形成されている。この凹部２１５には、後述するように、第１セラミック部品１３１及び第２セラミック部品１４１を載置することができると共に、第１付勢部材２３１及び第２付勢部材２４１とおもり２５１，２５２を載置することができる。また、凹部２１５内の略中央には、凸部２１６が設けられており、この凸部２１６の頂面には、後述するように、当接部材２２１を載置することができる。治具本体２１１は、カーボン材からなる。

当接部材２２１は、図１８及び図１９に示すように、主面２２２と裏面２２３と４つの側面（第１側面２２４ｓ、第２側面（第１当接面）２２４ｔ、第３側面２２４ｕ及び第４側面（第２当接面）２２４ｖ）とを有する略直方体状をなす。その外形は、約９．８０ｍｍ×約７．７０ｍｍ×約２．００ｍｍである。第２側面２２４ｔと第４側面２２４ｖは、中央部が幅約４．８０ｍｍにわたって若干凹んでいるため、両端部（幅約２．５０ｍｍ）がそれぞれ僅かに突出した形状となっている。これらの端部は、第１セラミック部品や第２セラミック部品と当接する部分である。即ち、当接部材２２１の第２側面２２４ｔは、第１当接面２２４ｔでもあり、第４側面２２４ｖは、第２当接面２２４ｖでもある。当接部材２２１は、ＳＵＳ３０４からなる。従って、熱膨張率は、約１９．５×１０^-6／℃である。この熱膨張率は、前述した電子部品パッケージ１０１を構成する金属フレーム１７１（熱膨張率約１０．６×１０^-6／℃）よりも大きくされている。

第１付勢部材２３１と第２付勢部材２４１は、互いに同様な形状をなす。第１付勢部材２３１に着目して説明すると、第１付勢部材２３１は、主面２３２と裏面２３３と４つの側面（第１側面２３４ｓ、第２側面２３４ｔ、第３側面２３４ｕ及び第４側面２３４ｖ）とを有する略直方体状をなす。その外形は、約１７．８４ｍｍ×約７．００ｍｍ×約５．００ｍｍである。第４側面２３４ｖは、段状をなし主面２３２側が凹んでいる。そして、凹んだ部分のうち、両端近傍の部分がそれぞれ凸状にされている。この凸状にされた部分は、第１セラミック部品に当接する部分である。第１，第２付勢部材２３１，２４１は、カーボン材からなる。
おもり１５１，１５２は、円柱形状をなす。おもりは、カーボン材からなる。

次に、このような部品接合用治具２０１を用いて、第１セラミック部品１３１と第２セラミック部品１４１を金属フレーム１７１に接合する。
まず、図２２に治具本体２１１の主面２１２側から見た平面図を、図２３に断面図を示すように、治具本体２１１の凸部２１６の頂面に当接部材２２１を載置する。

続いて、位置合わせ工程において、第１セラミック部品１３１を治具本体２１１の所定の位置に載置し、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔを当接部材２２１の第２側面（第１当接面）２２４ｔに当接させる。また同様に、第２セラミック部品１４１を治具本体２１１の所定の位置に載置し、第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１２４ｔを当接部材２２１の第４側面（第２当接面）２２４ｖに当接させる。
さらに、第１付勢部材２３１を治具本体２２１の所定の位置に載置し、さらに、円柱状のおもり２５１を治具本体２１１の凹部２１５の斜面に置いて、第２側面（第１面）１３４ｔが第２側面（第１当接面）２２４ｔを押圧するように、第１セラミック部品１３１を当接部材２２１に付勢する。また同様に、第２付勢部材２４１を治具本体２１１の所定の位置に載置し、さらに、円柱状のおもり２５２を治具本体２１１の凹部２１５の斜面に置いて、第２側面（第２面）１２４ｔが第４側面（第２当接面）２２４ｖを押圧するように、第２セラミック部品１４１を当接部材２２１に付勢する。
なお、本実施形態では、第１付勢部材２３１とおもり２５１と治具本体２１１の凹部２１５の斜面により、第１付勢手段が構成されている。また、第２付勢部材２４１とおもり２５２と治具本体２１１の凹部２１５の斜面により、第２付勢手段が構成されている。

次に、接合工程において、まず、第１セラミック部品１３１及び第２セラミック部品１４１上に、金属フレーム１７１を位置合わせをして載置する。その後、部品取付用治具２０１等をリフロー炉に入れ、熱をかけて、Ａｇロウ材により第１，第２セラミック部品１３１，１４１と金属フレーム１７１とを接合する。その後、これらの部品が十分に冷え後に、接合して一体となった部品を部品接合用治具２０１から取り外す。具体的には、おもり２５１，２５２と第１，第２付勢部材２３１，２４１を治具本体２１１から取り除いた後、接合した部品を上方に持ち上げて部品取付用治具２０１から取り外す。

次に、第１，第２セラミック部品１３１，１４１を接合した金属フレーム１７１の裏面１７３にベース１９１を位置合わせをして、熱をかけてＡｇロウ材により接合する。
次に、シールリング１２１を接合する。即ち、第１セラミック部品１３１の主面１３２、第２セラミック部品１４１の主面１４２及び金属フレーム１７１の主面１７２と、シールリング１２１の裏面１２３とを位置合わせをして、熱をかけてＡｇロウ材により接合する。

また、第１，第２リード金具１５１，１６１を接合する。即ち、第１セラミック部品１３１の第２接続面２３６に第１リード金具２５１を接合すると共に、第２セラミック部品１４１の第２接続面２４６に第２リード金具２６１を、熱をかけてＡｇロウ材により接合する。
さらに、金属フレーム１７１の第１側面１７４ｓの開口部分に、パイプ１８１を、熱をかけてＡｇロウ材により接合する。
このようにして、電子部品パッケージ１０１が完成する。

以上で説明したように、本実施形態の部品接合用治具２０１は、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔを当接させる第２側面（第１当接面）２２４ｔと、第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔを当接させる第４側面（第２当接面）２２４ｖとを有する当接部材であって、金属フレーム２７１よりも熱膨張率が大きい材質からなる当接部材２２１を備える。

このような部品接合用治具２０１を用いれば、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔを当接部材２２１の第２側面（第１当接面）２２４ｔに当接させると共に、第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔを当接部材２２１の第４側面（第２当接面）２２４ｖに当接させることで、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔとを高い精度で位置合わせすることができる。そして、この状態で第１セラミック部品１３１と第２セラミック部品１４１を金属フレーム１７１に加熱して接合することにより、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔとの位置精度を向上させることができる。

しかも、当接部材２２１は、金属フレーム１７１よりも熱膨張率が大きい材質からなるため、加熱して接合した後には、当接部材２２１は冷却に伴って大きく収縮するのに対し、金属フレーム１７１はそれよりも小さくしか収縮しない。このため、接合後、第１，２セラミック部品１３１，１４１と当接部材２２１との間にはわずかな隙間ができる。その結果、当接部材２２１から第１，第２セラミック部品１３１，１４１を容易に取り外すことができる。そしてその際、第１セラミック部品１３１や第２セラミック部品１４１が欠けたり、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔや第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔに傷が付いたりするのを防止することができると共に、当接部材２２１が欠けたり、当接部材２２１の第２側面（第１当接面）２２４ｔや第４側面（第２当接面）２２４ｖに傷が付いたりすることも防止することができる。

また、本実施形態では、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔに、それぞれメタライズ層が形成されているが、上述したように、当接部材２２１の熱膨張率が金属フレーム１７１の熱膨張率よりも大きいため、これらのメタライズ層を傷つけることなく、接合した部品（第１，第２セラミック部品１３１，１４１及び金属フレーム１７１）を部品接合用治具２０１から取り外すことができる。

さらに、本実施形態では、部品接合用治具２０１は、第２側面（第１面）１３４ｔで第２側面（第１当接面）２２４ｔを押圧するように第１セラミック部品１３１を付勢する第１付勢手段を備える。また、第２側面（第２面）１４４ｔで第４側面（第２当接面）２２４ｖを押圧するように第２セラミック部品１４１を付勢する第２付勢手段を備える。
このため、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔとの位置関係をより精度良く合わせることができる。そしてその結果、金属フレーム１７１への接合後における第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔとの位置精度を向上させることができる。さらに、第１，第２セラミック部品１３１，１４１等をセットした部品接合用治具２０１を取り扱う際に、第１セラミック部品１３１や第２セラミック部品１４１が位置ずれしにくくなるため、その取り扱いが容易となる。

また、本実施形態の製造方法では、上述の部品接合用治具２０１を用い、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔを当接部材２２１の第２側面（第１当接面）２２４ｔに当接させると共に、第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔを当接部材２２１の第４側面（第２当接面）２２４ｖに当接させて、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔの位置を合わせる。そして次に、第１セラミック部品１３１と第２セラミック部品１４１に対し金属フレーム１７１の位置を合わせ、第１セラミック部品１３１と第２セラミック部品１４１を金属フレーム１７１に熱をかけて接合する。
このため、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔを高い精度で位置合わせすることができる。そして、金属フレーム１７１へ接合された第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔとの位置精度を向上させることができる。

しかも、本製造方法においては、上述したように、当接部材２２１は、金属フレーム１７１よりも熱膨張率が大きい材質からなるため、加熱して接合した後には、当接部材２２１は冷却に伴って大きく収縮するのに対し、金属フレーム１７１はそれよりも小さくしか収縮しない。このため、接合後、第１，２セラミック部品１３１，１４１と当接部材２２１との間にはわずかな隙間ができる。その結果、当接部材２２１から第１，第２セラミック部品１３１，１４１を容易に取り外すことができる。そしてその際、第１セラミック部品１３１や第２セラミック部品１４１が欠けたり、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔや第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔに傷が付いたりするのを防止することができると共に、当接部材２２１が欠けたり、当接部材２２１の第２側面（第１当接面）２２４ｔや第４側面（第２当接面）２２４ｖに傷が付いたりすることも防止することができる。

さらに、本実施形態の製造方法においては、上述したように、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔに、それぞれメタライズ層が形成されているが、当接部材２２１の熱膨張率が金属フレーム１７１の熱膨張率よりも大きいため、これらのメタライズ層を傷つけることなく、接合した部品（第１，第２セラミック部品１３１，１４１及び金属フレーム１７１）を部品接合用治具２０１から取り外すことができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、第１セラミック部品１３１の第２側面（第１面）１３４ｔと第２セラミック部品１４１の第２側面（第２面）１４４ｔに、それぞれメタライズ層が形成されている。しかし、これらの面のいずれかにだけメタライズ層が形成されている場合にも、上記と同様な効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、第１付勢手段は、第１付勢部材２３１とおもり２５１と治具本体２１１の凹部２１５の斜面により構成され、第２付勢手段は、第２付勢部材２４１とおもり２５２と治具本体２１１の凹部２１５の斜面により構成されている。しかし、第１付勢手段は、第２側面（第１面）１３４ｔで第２側面（第１当接面）２２４ｔを押圧するように第１セラミック部品１３１を付勢するものであれば、いかなるものであってもよく、同様に、第２付勢手段は、第２側面（第２面）１４４ｔで第４側面（第２当接面）２２４ｖを押圧するように第２セラミック部品１４１を付勢するものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、スプリングを利用して第１，第２付勢手段を構成することもできる。また、クリップを利用して第１，第２付勢手段を構成することもできる。なお、第１付勢手段と第２付勢手段は、別途独立している必要はなく、両者が一体となったものでもよい。

また、上記実施形態では、メタライズ層がＷからなるものについて示したが、メタライズ層の材質はこれに限るものではない。例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、あるいは、Ａｕ等としてもよい。
また、上記実施形態では、セラミック層はアルミナからなるものについて示したが、セラミック層の材質はこれに限るものではない。例えば、ムライト、窒化アルミニウム、ガラスセラミック、あるいは、低温焼成セラミック（約１０００℃以下の比較的低温で焼成可能なセラミック）等としてもよい。

実施形態に係る電子部品パッケージの基板主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの第１基板側面側から見た側面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの第４基板側面側から見た側面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの図１におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの図１におけるＢＢ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、シールリングの主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、シールリングの図６におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、第１セラミック部品の主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、第１セラミック部品の図８におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、金属フレームの主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、金属フレームの第１側面側から見た側面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、金属フレームの第４側面側から見た側面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、金属フレームの図１０におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、ベースの主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージを構成する部品のうち、ベースの第４側面側から見た側面図である。実施形態に係る部品接合用治具の主面から見た平面図である。実施形態に係る部品接合用治具の図１６におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る部品取付用治具のうち、当接部材の主面から見た平面図である。実施形態に係る部品取付用治具のうち、当接部材の第１側面側から見た側面図である。実施形態に係る部品取付用治具のうち、第１付勢部材の主面から見た平面図である。実施形態に係る部品取付用治具のうち、第１付勢部材の図２０におけるＡＡ断面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法に関し、第１，第２セラミック部品を金属フレームに接合する前の状態を、治具本体の主面側から見た平面図である。実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法に関し、第１，第２セラミック部品を金属フレームに接合する前の状態を示す断面図である。従来技術に係る電子部品パッケージの基板主面から見た平面図である。従来技術に係る電子部品パッケージの第１基板側面側から見た側面図である。従来技術に係る電子部品パッケージの第４基板側面側から見た側面図である。従来技術に係る電子部品パッケージの図２４におけるＡＡ断面図である。従来技術に係る電子部品パッケージの図２４におけるＢＢ断面図である。

符号の説明

１０１電子部品パッケージ
１３１第１セラミック部品
１３４ｔ（第１セラミック部品の）第２側面（第１面）
１４１第２セラミック部品
１４４ｔ（第２セラミック部品の）第２側面（第２面）
１７１金属フレーム
２０１部品接合用治具
２２１当接部材
２２４ｔ（当接部材の）第２側面（第１当接面）
２２４ｖ（当接部材の）第４側面（第２当接面）
２３１第１付勢部材
２４１第２付勢部材

Claims

枠状の金属フレームと、第１面を有する第１セラミック部品と、上記第１セラミック部品とは独立し第２面を有する第２セラミック部品とを備え、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品は、上記第１面と上記第２面が対向するようにして、上記金属フレームに接合されている電子部品パッケージを製造するにあたり、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品とを位置決めして上記金属フレームに熱をかけて接合するための部品接合用治具であって、
第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、
上記第１面を当接させる第１当接面と、上記第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、上記金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなり、上記治具本体に載置される当接部材と、
上記治具本体に載置され、上記第１面で上記第１当接面を押圧するように、上記第１セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、
上記第１の斜面に載置され、上記第１付勢部材に当接してこれを上記第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、
上記治具本体に載置され、上記第２面で上記第２当接面を押圧するように、上記第２セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、
上記第２の斜面に載置され、上記第２付勢部材に当接してこれを上記第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりと、
を備える部品接合用治具。
請求項１に記載の部品接合用治具であって、
前記電子部品パッケージは、前記第１セラミック部品の第１面と前記第２セラミック部品の第２面のうち、少なくともいずれかの面の少なくとも一部に、メタライズ層を備える
部品接合用治具。
枠状の金属フレームと、第１面を有する第１セラミック部品と、上記第１セラミック部品とは独立し第２面を有する第２セラミック部品とを備え、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品は、上記第１面と上記第２面が対向するようにして、上記金属フレームに接合されている電子部品パッケージの製造方法であって、
第１の斜面及び第２の斜面が設けられた治具本体と、
上記第１面を当接させる第１当接面と、上記第２面を当接させる第２当接面とを有する当接部材であって、上記金属フレームよりも熱膨張率が大きい材質からなり、上記治具本体に載置される当接部材と、
上記治具本体に載置され、上記第１面で上記第１当接面を押圧するように、上記第１セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第１付勢部材と、
上記第１の斜面に載置され、上記第１付勢部材に当接してこれを上記第１セラミック部品に向けて付勢する第１のおもりと、
上記治具本体に載置され、上記第２面で上記第２当接面を押圧するように、上記第２セラミック部品に当接してこれを上記当接部材に向けて付勢する第２付勢部材と、
上記第２の斜面に載置され、上記第２付勢部材に当接してこれを上記第２セラミック部品に向けて付勢する第２のおもりと、
を備える部品接合用治具を用いて、
上記第１面を上記第１当接面に当接させると共に、上記第２面を上記第２当接面に当接させて、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品の位置を合わせる位置合わせ工程と、
上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品に対し上記金属フレームの位置を合わせ、上記第１セラミック部品と上記第２セラミック部品を上記金属フレームに熱をかけて接合する接合工程と、
を備える電子部品パッケージの製造方法。
請求項３に記載の電子部品パッケージの製造方法であって、
前記パッケージは、前記第１セラミック部品の第１面及び前記第２セラミック部品の第２面のうち、少なくともいずれかの面の少なくとも一部に、メタライズ層を備える
電子部品パッケージの製造方法。