JP4859811B2 - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents

Description

本発明は、母基板の主面に多数の配線基板領域が縦横に配列形成されるとともに、配線基板領域に半導体素子や圧電素子等の電子部品を収容するための凹部が形成されて成る多数個取り配線基板と、配線基板領域の全体を覆うように母基板に接合されて多数の電子部品を一括して気密封止する蓋体とを備える電子部品収納用パッケージに関するものである。

従来、例えば半導体素子や圧電素子等の電子部品を気密封止するために用いられる電子部品収納用パッケージは、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成り、主面に電子部品が収容される凹部を有する絶縁基体と、凹部の内側から外側に導出するようにして絶縁基体に形成された配線導体とを備える配線基板と、凹部を塞ぐようにして絶縁基体に接合される蓋体とを具備した構成である。

そして、絶縁基体の凹部に電子部品を収容するとともに絶縁基体の上面に蓋体を接合して凹部を塞ぎ、電子部品を気密封止することにより電子装置が形成される。

このような電子部品収納用パッケージは、近時の電子装置に対する小型化の要求に伴い、その大きさが数ｍｍ角程度の極めて小さなものとなってきている。そのため、電子部品収納用パッケージとなる多数個の配線基板の取り扱いを容易とするために、また配線基板および電子装置の製作を効率よくするために、１枚の母基板に配線基板となる配線基板領域を多数個配列形成した、いわゆる多数個取り配線基板の形態で配線基板が製作されている。

多数個取り配線基板は、通常、主面に複数の配線基板領域が縦横に配列形成された母基板と、配線基板領域に形成された電子部品収納用の凹部と、配線基板領域の凹部内から外表面にかけて形成された、電子部品と電気的に接続される配線導体とを備えた構造である。

このような多数個取り配線基板を用いて、各配線基板領域の凹部内に電子部品を収納するとともに配線導体と電子部品とを電気的に接続し、配線基板領域ごとに母基板に蓋体を接合して凹部を封止することにより、蓋体で電子部品が封止されてなる電子装置が多数個形成される。その後、配線基板領域ごとに母基板をダイシング加工等の手段で分割することにより個々の電子装置が製作される。
特開平11−67799号公報 特開2006−66629号公報

しかしながら、従来の多数個取り配線基板を用いた電子部品収納用パッケージにおいては、配線基板領域ごとに１個ずつ蓋体を位置決めしてセットし、封止する必要があるため、電子装置の生産性を高くすることが難しいという問題があった。

これに対し、近年、配線基板領域の全体を覆うような広面積の蓋体を、配列形成された複数の配線基板領域の全体を覆うようにして被せ、母基板の上面の凹部を囲む枠状の部分を一括して蓋体の下面の対向する部位にそれぞれ接合し、その後、蓋体と多数個取り配線基板との接合体を配線基板領域を単位としてダイシング加工等の手段で切断し、個々の電子装置を得る、という手法が採用されるようになってきている。

しかしながら、広面積の蓋体を全ての配線基板領域に対して一括して接合して切断する場合は、切断時に蓋体や母基板に作用する応力により蓋体と母基板との間の接合が破断して、電子部品の気密封止の信頼性が劣化することがあるという問題があった。

特に、電子装置への小型化の要求に対応する配線基板領域の小型化に伴い、蓋体と母基板との接合の幅も狭くなってきていることから、蓋体と母基板との間の接合強度が低くなる傾向があり、上記のような問題が発生しやすくなってきている。

本発明は、かかる問題点に鑑みて完成されたものであり、母基板に配列形成された多数の配線基板領域が広面積の蓋体で一括して封止され、配線基板領域がダイシング加工等の加工で個片に分割されるようなものであっても、蓋体が母基板に確実に接合された、気密封止の信頼性の高い電子装置の作製が可能な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ものである。

本発明の電子部品収納用パッケージは、母基板の主面に複数の配線基板領域が縦横に配列形成され、前記配線基板領域に電子部品を収容する凹部が形成され、前記母基板の外周に前記複数の配線基板領域を取り囲むように枠状のダミー領域が形成された多数個取り配線基板と、前記複数の配線基板領域の全体を覆うように前記母基板にろう材を介して接合される蓋体とを備え、該蓋体は、側面が前記凹部の内側面に対向して接合される凸部が、前記凹部の内側面に沿って形成されており、前記母基板は、前記凹部の周囲および前記凸部が接合される部位に金属層が形成されており、前記ダミー領域の主面に、最外周の前記
配線基板領域との境界に沿って、前記蓋体の外周と接合される枠状の補助金属層が形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において、前記蓋体は、前記凸部の側面が、接合される前記凹部の内側面に対して傾斜していることを特徴とするものである。

また、本発明の電子部品収納用パッケージは、上記構成において、前記金属層および前記補助金属層は、前記配線基板領域の境界から該境界を前記ダミー領域に延長した延長線部分にかけて連続する線状の部分を除いて形成されていることを特徴とするものである。

本発明の電子部品収納用パッケージによれば、蓋体に、側面が凹部の内側面に対向して接合される凸部が、凹部の内側面に沿って形成されていることから、凹部の内側面と凸部の側面との間の接合により、個々の配線基板領域において蓋体と母基板との間の接合面積を大きくして接合強度を向上させることができるので、配線基板領域全体を覆う広面積の蓋体の母基板に対する接合を補強することができる。

そのため、蓋体と母基板との接合体を配線基板領域ごとに分割する際に、分割に伴う応力により蓋体と母基板との間の接合が破断することは効果的に防止され、気密封止の信頼性を高くすることができる。

また、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、蓋体がろう材を介して母基板に接合され、母基板は、凹部の周囲および凸部が接合される部位に金属層が形成されていることから、凹部の周囲から凹部の内側面にかけて金属層にろう材が強固に接合され、このろう材を介して母基板と蓋体とが強固に接合されるため、蓋体と母基板との接合を強固なものとすることができる。したがって、気密封止の信頼性を高くすることができる。

また、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、蓋体は、凸部の側面が、接合される凹部の内側面に対して傾斜している場合には、凸部の側面と凹部の内側面との間に、凹部底面に向かって間隔が広くなるようなスペースを設けることができる。そのため、このスペース内にろう材の溜まりを十分に形成することができるとともに、そのろう材に、凸部の側面から凹部の内側面にかけて良好な形状のメニスカスを形成することができる。その結果、ろう材を介して蓋体を母基板に接合するときの接合の強さをさらに向上させることができる。

また、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、母基板の外周に複数の配線基板領域を取り囲むように枠状のダミー領域が形成され、そのダミー領域の主面に、最外周の配線基板領域との境界に沿って、蓋体の外周と接合される枠状の補助金属層が形成されていることから、金属層と蓋体とを接合するのと同様のろう材を介して蓋体の外周と補助金属層とを接合することにより、蓋体と母基板との接合面積を大きくすることができる。また、熱応力等の応力が最も大きくなる傾向のある蓋体の外周部分が母基板に強固に接合される。そのため、蓋体と母基板との接合を強固なものとすることができる。したがって、母基板の分割に伴う応力による蓋体と母基板との間の接合の破断を効果的に防止して、気密封止の信頼性を高くすることができる。

また、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属層および補助金属層は、配線基板領域の境界から境界をダミー領域に延長した延長線部分にかけて連続する線状の部分を除いて形成されている場合には、母基板のうちダイシング加工で切断される部分である、配線基板領域の境界およびその境界をダミー領域に延長した延長線部分にはろう材が接合されないようにすることができる。つまり、母基板と蓋体とをろう材を介して接合したときに、実際にダイシング加工で切断される部分では、母基板と蓋体との間にろう材が介在せず、両者が接合されていないものとなる。そのため、両者がろう材を介して接合されている場合に比べて、ろう材の分、実際に切断される部材の厚さを抑えることができるとともに、母基板と蓋体との接合体を切断するときに生じる応力をより効果的に緩和することができる。

したがって、この場合には、母基板の分割に伴う応力を小さくして蓋体と母基板との間の接合の破断をより効果的に防止し、気密封止の信頼性をさらに高くすることができる。

また、このような、金属層や補助金属層が形成されない部分は、金属層や補助金属層とは色調が異なる下地の母基板が露出するので、目視や画像認識による識別が容易である。そのため、母基板と蓋体との接合体をダイシング加工で切断する際に、切断すべき位置を画像処理装置等で認識することも容易に、かつ精度よく行なうことができる。そして、この認識した位置を基準にして、母基板および蓋体を容易に、かつ精度よく切断することができる。したがって、この場合には、気密封止の信頼性の高い電子装置を、より容易に、生産性を高くして作製することが可能な電子部品収納用パッケージとすることもできる。

本発明の電子部品収納用パッケージについて添付図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）は本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線における断面図である。図１（ａ）および（ｂ）において、１は母基板、２は配線基板領域、３は蓋体である。配線基板領域２には凹部２ａが形成されており、母基板１の主面に複数の配線基板領域２が縦横に配列されて多数個取り配線基板８が形成されている。この多数個取り配線基板８と、配線基板領域２の全体を覆う蓋体３とにより電子部品収納用パッケージ９が基本的に構成されている。なお、図１（ａ）では、多数個取り配線基板８の構造をわかりやすくするために蓋体３を省略している。

母基板１は、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミック焼結体等のセラミック材料や、樹脂材料、樹脂とガラスやセラミック粉末との複合材料等の絶縁材料から成る。

母基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム，酸化ケイ素等の原料粉末を、樹脂バインダ，溶剤とともにシート状に成形してセラミックグリーンシートを複数枚作製し、これらのセラミックグリーンシートに打ち抜き加工や積層等の所定の加工を施した後、約1300〜1600℃程度の温度で焼成することにより作製される。

配線基板領域２の上面の中央部には凹部２ａが形成されている。凹部２ａは、内部に電子部品（図示せず）を収容し、この凹部２ａが蓋体３で封止されることによって電子部品を収納するためのものである。凹部２ａは、搭載する電子部品の個数や形状，寸法，機能等に応じて、配線基板領域２の上面に複数形成したり、上面および下面の両方に形成したりしてもよい。

なお、配線基板領域２に凹部２ａを形成するには、例えば母基板１となるセラミックグリーンシートのうち上層側のものについて各配線基板領域２の中央部分を所定の凹部２ａの形状に打ち抜いて開口部を設けておくこと等の方法を用いる。この開口部が凹部２ａの側壁部分を形成し、その下側に積層されるセラミックグリーンシートの表面（上面）が凹部２ａの底面となる。

凹部２ａ内に収容される電子部品は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体集積回路素子、ＬＤ（半導体レーザ），ＬＥＤ（発光ダイオード），ＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子、水晶振動子，弾性表面波素子等の圧電素子、圧力センサ素子等のセンサ素子、容量素子その他の種々の電子部品である。

電子部品は、例えば、金−錫ろう材等のろう材や、ガラス，樹脂等からなる接合材（図示せず）を介して凹部２ａの底面に搭載される。

また、母基板１には、配線基板領域２の凹部２ａの内側から外側にかけて配線導体４が形成されている。配線導体４は、電子部品と電気的に接続され、電子部品を凹部２ａの外側に電気的に導出する導電路として機能する。

例えば、配線導体４のうち凹部２ａ内に露出する部位に、電子部品の電極をはんだやボンディングワイヤ等の導電性接続材（図示せず）を介して接続することにより、電子部品が配線導体４を介して凹部の外側に電気的に導出される。

配線導体４は、タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金等の金属材料により形成されている。このような配線導体４は、メタライズ層やめっき層，蒸着層，金属箔等の形態で配線基板領域２の所定部位に形成される。

配線導体４は、例えば、タングステンのメタライズ層からなる場合であれば、タングステンの粉末に有機溶剤やバインダ等を添加して作製した金属ペーストを、母基板１となるセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等の手段で所定パターンに印刷することにより形成することができる。

タングステン等のメタライズ層からなる配線導体４の表面には、はんだの濡れ性やボンディングワイヤのボンディング性を高くするために、ニッケルや金等のめっき層を被着させておいてもよい。

蓋体３は、縦横に配列されている配線基板領域２の全体を覆い、複数の凹部２ａを一括して塞ぐためのものであり、母基板１に対向する面（下面）のうち配線基板領域２の凹部２ａを取り囲む枠状の部位に対向する部位が母基板１の上面に接合される。これにより、配線基板領域２の凹部２ａと蓋体３とにより形成される容器の内部に、それぞれ電子部品が気密封止される。

蓋体３は、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金，銅，銅合金等の金属材料、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料、ガラス、樹脂材料等の材料を用いて、母基板１の複数の凹部２ａに一括して接合できるような寸法および形状（平面視で四角形状等）に加工して形成されている。この蓋体３の作製方法については後述する。

蓋体３の母基板１に対する接合は、金−錫低融点ろう材，錫−鉛系はんだ，錫−銀系はんだ等のろう材や、樹脂，ガラス等からなる接合材（図１では図示せず）を介した接合や、電子ビーム溶接等の溶接法等の接合手段により行なわれる。例えば、ろう材を介して蓋体３と母基板１とを接合する場合であれば、蓋体３を金属材料で形成するとともに、母基板１のうち配線基板領域２の凹部２ａを取り囲む部位に枠状の金属層５を形成しておき、蓋体３と枠状の金属層５とを、金−錫等のろう材を介してろう付けすることにより、蓋体３と母基板１とが接合される。

また、蓋体３には、側面が凹部２ａの内側面に対して接合される凸部３ａが、凹部２ａの内側面に沿って形成されている。

このような凸部３ａを蓋体３に形成したことから、凹部２ａの内側面と凸部３ａの側面との間の接合により、個々の配線基板領域２において蓋体３と母基板１との間の接合面積を大きくして接合強度を向上させ、配線基板領域２の全体を覆う広面積の蓋体３の母基板１に対する接合を補強することができる。

そのため、蓋体３と母基板１との接合体を配線基板領域２ごとに分割する際に、分割に伴う応力により蓋体３（下面）と母基板１のうち凹部２ａを取り囲む部位（上面）との間の接合が破断することは効果的に防止され、気密封止の信頼性を高くすることができる。

なお、凸部３ａは、各配線基板領域２における蓋体３の母基板１に対する接合を効果的に向上させるために、例えば棒状のように、凹部２ａの周囲の一部のみで側面が凹部２ａの内側面に接合されるものではなく、側面が凹部２ａの内側面に沿うような長さを有する形状，寸法のものとする。

そのため、凸部３ａは、例えば平面視で四角形状である凹部２ａの各辺において、辺の長さの２／３以上の長さで、側面が凹部２ａの内側面に接合されるものとしておくとよい。また、蓋体３の母基板１に対する接合を効果的に向上させる観点からは、凸部３ａは、凹部２ａの内側面の全周にわたって側面が対向して接合されるようなものであることが好ましい。

また、凸部３ａは、側面が凹部２ａの内側面に対向して沿うものであれば、図１に示したような、凹部２ａの全域にわたって形成されているものである必要はなく、図２（ａ）および（ｂ）にそれぞれ拡大断面図で示すような、厚み方向の断面で長方形状やＶ字状等の、凹部２ａの内側面に沿った部分が凹部２ａ側に凸状に形成されたものでもよい。凸部３ａは、このような縦断面形で形成される場合も、側面が凹部２ａの内側面の全周にわたって沿うようなもの、つまり凹部２ａが平面視で四角形状であれば平面視で四角枠状のものであることが好ましい。

このような凸部３ａは、例えば、金属で形成した平板状の蓋体（図示せず）に、凸部３ａの形状，寸法に応じた加圧加工や折り曲げ加工等の加工を施すことにより形成することができる。また、蓋体３がセラミック材料やガラス，樹脂材料からなる場合であれば、セラミック材料やガラス，樹脂材料（未焼成または未硬化のもの）を所定の蓋体の形状に加工するときの金型を、凸部３ａが形成されるような金型としておくことにより、凸部３ａを有する蓋体３を作製することができる。

なお、蓋体３は、全域で同じ程度の厚さのもので、その一部が凸部３ａを形成するように曲がっているものに限らず、図２（ｃ）に拡大断面図で示すように、凹部２ａの内側面に対向する部分を含む領域で厚さが厚くなるようにされて凸部３ａが形成されたものでもよい。このような、厚さが部分的に異なる蓋体３は、例えば前述した金型を、所定の部分でセラミック材料や樹脂材料等の厚さが厚くなって凸部３ａが形成されるような金型としておくことにより作製することができる。

凸部３ａは、凹部２ａの内側面に対する接合面積を大きくする上では、高さが高い（凹部２ａの深さ方向の寸法が大きい）ほど効果的である。ただし、凸部３ａの高さを高くし過ぎると、凹部２ａに収容される電子部品に凸部３ａや接合材であるろう材等が接触して、電子部品に電気的短絡等の不具合を誘発する可能性がある。そのため、凸部３ａは、その底面と凹部２ａに収容される電子部品の上面との間に例えば200μｍ以上の間隔が確保できるような高さとしておくことが望ましい。

なお、図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子部品収納用パッケージ９の実施の形態の他の例における要部を示す拡大断面図である。図２において図１と同じ部位には同じ符号を付している。

凹部２ａの内側面と凸部３ａの側面との接合は、例えば前述の母基板１の上面と蓋体３の下面とを接合するろう材６等の接合材を介して行なうことができる。

凸部３ａを有し、その凸部３ａの側面が凹部２ａの内側面に接合される蓋体３の母基板１への接合は、図３に要部の拡大断面図で示すようにろう材６を介して次のように行なうことができる。

まず、母基板１の各凹部２ａを取り囲む枠状の部位に金−錫ろう材等のろう材６のプレフォームを樹脂接着剤（後述する熱処理で分解してしまうようなもの）で接着する。次に、母基板１の上に、凸部３ａの側面が凹部２ａの内側面に対向するようにして蓋体３を位置決めして載せ、治具等で仮固定する。その後、母基板１や蓋体３等をセットした治具を電気炉で加熱してろう付けを行なうことにより、母基板１と蓋体３とがろう材６を介して接合される。

このように、ろう材６を母基板１に接合させるために、母基板１のろう付けされる部位である、凹部２ａを取り囲む部位から凹部２ａの内側面（凸部３ａの側面が対向する部位）にかけて、あらかじめ金属材料を層状に被着させておく。

すなわち、電子部品収納用パッケージ９において、蓋体３をろう材６を介して母基板１に接合するには、図３の拡大断面図に示すように、母基板１は、凹部２ａの周囲および凸部３ａが接合される部位に金属層５，５ａが形成されている。

このように、凹部２ａの周囲から凹部３ａの内側面にかけて金属層５，５ａにろう材６が強固に接合され、ろう材６を介して母基板１と蓋体３とが接合されるため、蓋体３と母基板１との接合を強固なものとすることができる。したがって、気密封止の信頼性を高くすることができる。なお、図３は、本発明の電子部品収納用パッケージ９の実施の形態の他の例において、蓋体３を母基板１にろう材６を介して接合した状態の一例を示す要部の拡大断面図である。図３において図１と同じ部位には同じ符号を付している。

この金属層５，５ａは、例えば配線導体４と同様の金属材料（タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金等）を用い、同様の形態（メタライズ層やめっき層，蒸着層，金属箔等）により形成することができる。例えば、金属層５，５ａがタングステンのメタライズ層からなる場合であれば、配線導体４を形成するのと同様の金属ペーストをスクリーン印刷法で母基板１となるセラミックグリーンシートの表面に印刷することにより、金属層５，５ａを形成することができる。

なお、凹部２ａの内側面に金属層５ａとなる金属ペーストを印刷する場合には、通常のスクリーン印刷のセット方法では、凹部２ａとなる開口部の内側面が印刷に用いられるスクリーン印刷用の製版（セラミックグリーンシートに平行にセットされる）に対して直交するので、印刷が難しい可能性がある。これに対して、例えば、母基板１の凹部２ａとなる開口部が設けられるセラミックグリーンシートを複数の層としておいて、その最上層のセラミックグリーンシートの開口部の内側面の全面に真空吸引を併用したスクリーン印刷等の手法で金属ペーストを塗布しておくことにより、凹部２ａの内側面の上端側の凸部３ａと対向する部位のみに金属層５ａを形成することができる。なお、この場合には、最上層のセラミックグリーンシートの厚さは、凸部３ａと対向して接合される部位の幅（上下方向の寸法）と同じ程度にしておく必要がある。

また、蓋体３がろう材６を介して母基板１に接合され、母基板１には凹部２ａの周囲および凸部が接合される部位に金属層５，５ａが形成されている場合には、図４に要部の拡大断面図で示すように、蓋体３は、凸部３ａの側面が、接合される凹部２ａの内側面に対して傾斜していることが好ましい。なお、図４は、本発明の電子部品収納用パッケージ９の実施の形態の他の例において、凸部３ａの側面を凹部２ａの内側面に対して傾斜させた場合の一例を示す拡大断面図である。図４において図１および図３と同じ部位には同じ符号を付している。

この構成によれば、凸部３ａの側面と凹部２ａの内側面との間に、凹部２ａの底面に向かって両者の間隔が広くなるようにしてスペースを設けることができる。そのため、このスペース内にろう材６の溜まりを十分に形成することができるとともに、そのろう材６に、凸部３ａの側面から凹部２ａの内側面にかけて良好なメニスカスを形成することができる。その結果、ろう材６を介して蓋体３を母基板１に接合するときの接合の強さをさらに向上させることができる。したがって、この場合には気密封止の信頼性をさらに向上させることができる。

凸部３ａの側面を凹部２ａに対して傾斜させる場合には、凸部３ａの側面と凹部２ａの内側面とのなす角度は、30度以下が好ましい。この角度が30度を超えると、凸部３ａの下端側で凸部３ａの側面と凹部２ａの内側面との間の距離が広くなり過ぎて、ろう材６の下端側で良好なメニスカスを形成することが難しくなる傾向がある。また、凸部３ａの側面と凹部２ａの内側面との間のスペースをろう材６が充填し切れなくなる可能性がある。そのため、母基板１と蓋体３との接合の強さを向上させる効果が不十分になる可能性がある。

また、蓋体３がろう材６を介して母基板１に接合され、母基板１の凹部２ａの周囲および凸部３ａが接合される部位に金属層５，５ａが形成される場合には、金属層５，５ａの表面にニッケルめっき層および金めっき層（図示せず）を順次被着させておくことが好ましい。金めっき層により、金−錫等のろう材６を介した蓋体３と母基板１との接合がより容易且つ強固なものとなる。また、ニッケルめっき層が介在することにより金めっき層が金属層５，５ａに強固に被着される。

なお、この実施の形態の例において、多数個取り配線基板８は、母基板１の外周に、縦横に配列された複数の配線基板領域２の全体を取り囲むようにして、枠状のダミー領域７が形成されている。ダミー領域７は、例えば、多数個取り配線基板８を含む電子部品収納用パッケージ９の取り扱いを容易とするためや、配線導体４にニッケルめっきや金めっき等のめっきを電解めっき法で施すときに、めっき用の電流を配線導体４に供給するための接続導体（図示せず）を引き回すためのスペースを確保するために形成される。

このようなダミー領域７は、母基板１となるセラミックグリーンシートの外周部に配線基板領域２を設けないようにすることにより形成することができる。

また、この電子部品収納用パッケージ９は、例えば図５に平面図で示すように、母基板１の外周に複数の配線基板領域２を取り囲むように枠状のダミー領域７が形成され、そのダミー領域７の主面に、最外周の配線基板領域２との境界（符号なし）に沿って、蓋体３の外周と接合される枠状の補助金属層10が形成されていることから、金属層５，５ａと蓋体３とを接合するのと同様のろう材６を介して蓋体３の外周と補助金属層10とを接合することにより、蓋体３と母基板１との接合面積を大きくすることができる。また、熱応力等の応力が最も大きくなる傾向のある蓋体３の外周部分が、母基板１に強固に接合される。そのため、蓋体３と母基板１との接合を強固なものとすることができる。したがって、母基板１および蓋体３の分割に伴う応力による蓋体３と母基板１との間の接合の破断を効果的に防止して、気密封止の信頼性を高くすることができる。

なお、図５は、本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。図５では蓋体３は省略している。この図５に示す実施の形態の例においても、蓋体３は、図１に示したものと同様のものを用いることができる。

このような補助金属層10は、金属層５，５ａと同様の金属材料（タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金等）を用い、同様の形態（メタライズ層やめっき層，蒸着層，金属箔等）により形成することができる。例えば、金属層５，５ａとなるタングステンの金属ペーストを印刷する際に、その印刷用の版面に補助金属層10のパターンで印刷パターンを設けておいて、補助金属層10となる金属ペーストを同時に印刷するようにしてもよい。

なお、補助金属層10と蓋体３の外周との接合は、前述したように金属層５，５ａと蓋体とを接合するのと同様のろう材６を使用することが、蓋体３の接合の作業性を高める上で好ましい。

また、補助金属層10は、蓋体３の母基板１に対する接合を強固とする上では、蓋体３の外周と接合され得る幅が広いほど好ましく、また、蓋体３の外縁までが補助金属層10と接合され得るような寸法および形状で形成することが好ましい。

また、本発明の電子部品収納用パッケージ９によれば、例えば図６に平面図で示すように、金属層５，５ａおよび補助金属層10は、配線基板領域２の境界からその境界をダミー領域７に延長した延長線部分（符号なし）にかけて連続する線状の部分Ｌを除いて形成されている場合には、母基板１のうちダイシング加工で切断される部分である、配線基板領域２の境界およびその境界をダミー領域７に延長した延長線部分にはろう材が接合されないようにすることができる。つまり、母基板１と蓋体３とをろう材６を介して接合したときに、実際にダイシング加工で切断される部分では、母基板１と蓋体３との間にろう材６が介在せず、両者が接合されていないものとなる。

そのため、両者がろう材６を介して接合されている場合に比べて、ろう材６の分、実際に切断される部材の厚さを抑えることができるとともに、母基板１と蓋体３との接合体を切断するときに生じる応力をより有効に緩和することができる。

したがって、この場合には、母基板１の分割に伴う応力を小さくして、蓋体３と母基板１との間の接合の破断をより効果的に防止し、気密封止の信頼性をさらに高くすることができる。

なお、図６は、本発明の電子部品収納用パッケージ９の実施の形態の他の例を示す平面図である。図６では蓋体３は省略している。この図６に示す実施の形態の例においても、蓋体３は、図１に示したものと同様のものを用いることができる。

また、このような線状の部分Ｌは、そこに金属層５，５ａや補助金属層10が形成されないため、金属層５，５ａや補助金属層10とは色調が異なる下地の母基板１が露出することになるので、目視や画像認識による識別が容易である。そのため、母基板１と蓋体３との接合体をダイシング加工で切断する際に、切断すべき位置である線状の部分Ｌを画像処理装置等（図示せず）で認識することも容易である。そして、この認識した位置を基準にして、母基板１および蓋体３を容易に、かつ精度よく切断することができる。したがって、この場合には、気密封止の信頼性の高い電子装置（図示せず）を、より容易に、生産性を高くして作製することが可能な電子部品収納用パッケージとすることもできる。

なお、このような効果を得るためには、蓋体３を母基板１に接合した後でも線状の部分Ｌの認識ができるようにするために、補助金属層10の外縁（線状の部分Ｌの外端）が母基板１に接合されたときの蓋体３の外縁よりも外側に位置するように、補助金属層10の幅を広くしておく必要がある。

また、線状の部分Ｌの幅は、切断に用いるダイシングブレードの刃厚と同程度に設定すればよい。また、線状の部分Ｌの幅は、切断に用いるダイシングブレードの刃厚よりも少し狭くしておいて、分割した後の個片の電子装置に線状の部分Ｌの跡（母基板１の露出部分）が残ることを抑制するようにしてもよい。例えば、ダイシングブレードが、ダイヤモンド砥粒を用いた刃厚0.05ｍｍのものであれば、線状の部分Ｌの幅は、約0.04〜0.05ｍｍ程度に設定すればよい。

以上のように、多数個取り配線基板８の凹部に電子部品を収容するとともに電子部品を配線導体４と電気的に接続し、縦横に配列された複数の配線基板領域２の凹部２ａを広面積の蓋体３により一括して封止することにより、電子部品が収納された多数の電子装置が縦横に配列された状態で作製される。そして、配線基板領域２の境界に沿って母基板１および蓋体３を一括してダイシング加工で切断して個片に分割することにより、気密封止の信頼性に優れた多数の電子装置を作製することができる。作製された電子装置は、例えばコンピュータや携帯電話，デジタルカメラ，スキャナ等の電子機器において、電子機器を構成するマザーボード等の外部電気回路基板に電子回路を構成する部品として実装される。

酸化アルミニウム質焼結体からなる母基板に、2.5ｍｍ×3.0ｍｍの配線基板領域を11個×14個の並びに縦横に配列形成した多数個取り配線基板と、鉄−ニッケル−コバルト合金からなり、配線基板領域の並びの全体を覆う蓋体とからなる電子部品収納用パッケージを作製した。配線基板領域には凹部の内側から下面に導出する配線導体をタングステンのメタライズ層で形成した。母基板の厚さは１ｍｍとし、凹部の深さは0.5ｍｍとした。

母基板のうち配線基板領域の凹部を取り囲む上面から凹部の内側面の上端部分にかけて、タングステンのメタライズ層からなる金属層を30μｍの厚さで形成した。金属層の幅は、配線基板領域の凹部を取り囲む上面において0.2ｍｍであった。

この金属層の露出表面にニッケルめっき層を１〜２μｍの厚さで被着させた後、さらに金めっき層を１μｍの厚さで、周知の電解めっき法により被着させた。

蓋体には、側面が凹部の内側面の全周に沿って対向するような凸部を、表１に示す寸法でプレス加工により形成した。凸部の形状は、平面視で凹部の全域にわたるようなもの（形状Ａ）と、平面視で凹部の内側面の全周に沿う枠状のもの（形状Ｂ）との２種類とした。形状Ｂにおける凸部の縦断面の形状は長方形状とした。比較例として、凸部３ａを形成しない平板状の蓋体も準備した。

そして、金−錫ろう材を介して蓋体と母基板の金属層とを接合した後、この接合体をダイシング加工により配線基板領域の境界において切断し、個片に分割した。ダイシング加工は、ダイヤモンド砥粒を外周に電着したダイシングブレード（刃厚0.05ｍｍ、回転数5000ｒｐｍ）を用いて行なった。

分割された個片を試料として、気密封止の良否を確認した。気密封止の良否の確認は、周知のヘリウムリークテストにより行ない、ヘリウムガスの漏れが検知された試料をリーク不良（気密封止不良）とした。ヘリウムリークテストは、封止した直後と、温度サイクル（−40℃〜＋125℃、100サイクル）を加えて蓋体と母基板との接合部分に熱応力を加え破断を促進した後とにそれぞれ行なった。また、倍率20倍の双眼顕微鏡を用いて外観を確認した。試料の個数は、それぞれ多数個取り配線基板２シート分（308個）ずつとした。結果を表１に示す。

表１に示すように、蓋体に凸部を形成した本発明の実施例である試料No.１〜11はリーク不良個数０であり、気密封止の信頼性が高い。これに対し、凸部が形成されていない比較例の試料No.12ではリーク不良の発生が見られた。

なお、本発明は以上の実施の形態の例および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種々の変更を加えても何ら差し支えない。

例えば、蓋体は、母基板に接合される部分に予めろう材（接合材）が圧着接合された、いわゆるクラッドタイプとしてもよい。この場合には、蓋体を母基板に接合する際に、母基板と蓋体との間に別体のろう材を位置決めして介在させる必要はなく、母基板に蓋体を位置決めしてセットし加熱するだけで蓋体を母基板に接合することができるため、より電子装置の生産性に優れた電子部品収納用パッケージとすることができる。

なお、本発明は以上の実施の形態の例および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種々の変更を加えても何ら差し支えない。

例えば、蓋体は、母基板に接合される部分に予めろう材（接合材）が圧着接合された、いわゆるクラッドタイプとしてもよい。この場合には、蓋体を母基板に接合する際に、母基板と蓋体との間に別体のろう材を位置決めして介在させる必要はなく、母基板に蓋体を位置決めしてセットし加熱するだけで蓋体を母基板に接合することができるため、より電子装置の生産性に優れた電子部品収納用パッケージとすることができる。

また、母基板のダミー領域に補助金属層を形成する場合に、ダミー領域の補助金属層を形成したのと反対側の表面に、平面視で補助金属層と重なるようなダミーの金属層を形成し、酸化アルミニウム質焼結体からなる母基板を製作するときの焼成時の補助金属層による応力をダミーの金属層で相殺させるようにして、母基板の反りを抑制するようにしてもよい。ダミーの金属層は、補助金属層と同様の金属材料を用い、同様の方法で同様の大きさに形成すればよい。

（ａ）は本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例の要部を示す拡大断面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例の要部を示す拡大断面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例の要部を示す拡大断面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。

符号の説明

１・・・・・母基板
２・・・・・配線基板領域
２ａ・・・・凹部
３・・・・・蓋体
３ａ・・・・凸部
４・・・・・配線導体
５，５ａ・・金属層
６・・・・・ろう材
８・・・・・多数個取り配線基板
９・・・・・電子部品収納用パッケージ
10・・・・・補助金属層
Ｌ・・・・・線状の部分

Claims (3)

1. 母基板の主面に複数の配線基板領域が縦横に配列形成され、前記配線基板領域に電子部品を収容する凹部が形成され、前記母基板の外周に前記複数の配線基板領域を取り囲むように枠状のダミー領域が形成された多数個取り配線基板と、
   前記複数の配線基板領域の全体を覆うように前記母基板にろう材を介して接合される蓋体とを備え、
   該蓋体は、側面が前記凹部の内側面に対向して接合される凸部が、前記凹部の内側面に沿って形成されており、
   前記母基板は、前記凹部の周囲および前記凸部が接合される部位に金属層が形成されており、
   前記ダミー領域の主面に、最外周の前記配線基板領域との境界に沿って、前記蓋体の外周と接合される枠状の補助金属層が形成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。
2. 前記蓋体は、前記凸部の側面が、接合される前記凹部の内側面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。
3. 前記金属層および前記補助金属層は、前記配線基板領域の境界から該境界を前記ダミー領域に延長した延長線部分にかけて連続する線状の部分を除いて形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。

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