JP7296861B2 - Lid body, electronic component storage package, and electronic device - Google Patents
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本発明は、蓋体、電子部品収納用パッケージ及び電子装置に関する。 The present invention relates to a lid, an electronic component storage package, and an electronic device.
従来、半導体素子、および圧電素子等の電子部品を搭載するための電子部品収納用パッケージにおいて、外部への不要電波の放出を低減するため、蓋体に電波吸収性のある電気抵抗体層を設けることがある(特許文献1)。 Conventionally, in electronic component storage packages for mounting electronic components such as semiconductor elements and piezoelectric elements, in order to reduce the emission of unnecessary radio waves to the outside, an electric resistor layer with radio wave absorption is provided on the lid. There is a thing (patent document 1).
しかし、蓋体の電気抵抗体層の位置によっては、電子部品の動作周波数に影響してしまい、電子部品の誤動作などを引き起こすことが考えられる。また、その対策として電子部品と電気抵抗体層との物理的距離を大きくすると電子装置のサイズが大きくなってしまうことが考えられる。
また、誘電体である蓋体内部で誘電体共振を引き起こす可能性も考えられる。
However, depending on the position of the electrical resistor layer of the lid, the operating frequency of the electronic components may be affected, causing malfunction of the electronic components. As a countermeasure, increasing the physical distance between the electronic component and the electrical resistor layer may increase the size of the electronic device.
In addition, it is conceivable that dielectric resonance may occur inside the lid, which is a dielectric.
本発明に係る蓋体は、電子部品収納用パッケージの蓋体であって、
誘電体層と、
前記誘電体層の下面に位置し、前記誘電体層の下面外周部に位置するとともに、上下方向に延びる少なくとも1つの貫通孔を有する導体と、
前記貫通孔に位置した電気抵抗体と、を備えており、
前記電気抵抗体と前記導体とは、互いに電気的に接続され、平面透視において、前記導体の下面における前記貫通孔の開口部は、リング状である。
A lid body according to the present invention is a lid body for an electronic component storage package,
a dielectric layer;
a conductor positioned on the lower surface of the dielectric layer, positioned on the periphery of the lower surface of the dielectric layer and having at least one through hole extending in the vertical direction;
and an electrical resistor positioned in the through hole,
The electrical resistor and the conductor are electrically connected to each other, and the opening of the through-hole on the lower surface of the conductor is ring-shaped when viewed from above .
本発明に係る電子部品収納用パッケージは、前記蓋体と、
電子部品の搭載部の外周に前記蓋体の下面外周部に接合する上面外周部がある電子部品収納用基体と、を有し、当該電子部品を収納する。
The electronic component storage package according to the present invention includes the lid,
and an electronic component storage substrate having an upper outer peripheral portion joined to the outer peripheral portion of the lower surface of the lid on the outer periphery of the electronic component mounting portion to store the electronic component.
本発明に係る電子装置は、前記電子部品収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されている電子部品と、を備える。 An electronic device according to the present invention includes the electronic component storage package and an electronic component mounted on the mounting portion.
本発明によれば、蓋体内層の電気抵抗体層により、外部への不要電波の放出と、蓋体内部での誘電体共振とを低減させるとともに、誘電体層により電子部品への影響も少なく電子部品を安定動作させることができる。 According to the present invention, the electrical resistor layer in the lid body reduces the emission of unnecessary radio waves to the outside and the dielectric resonance inside the lid body, and the dielectric layer reduces the influence on electronic parts. Electronic parts can be stably operated.
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、蓋体について、パッケージの内側に向く面を「下面」とし、その反対面である外側に向く面を「上面」とするが、蓋体、電子部品収納用パッケージ及び電子装置の使用時における上下方向を特定するものではない。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Regarding the lid, the surface facing the inside of the package is called the “lower surface”, and the opposite surface facing the outside is called the “upper surface”. It does not specify the vertical direction.
図1に示すように本実施形態の電子部品収納用パッケージ1は、蓋体2と、電子部品収納用基体3とを備える。
蓋体2は平板状であり上面21及び下面22を有する。下面22は、パッケージ内面に相当しており、後述する導体25の下面を含んでいる。
電子部品収納用基体3は底面部31と外周壁部32とを有して収納空間33を形成する容器状であり、外周壁部32に囲まれた収納空間33内の上面に電子部品4の搭載部34を有する。また、電子部品収納用基体3は、電子部品4の電極を引き出すための所定の配線パターンを有している。
外周壁部32の上端面は、蓋体2のシールエリア23bに接合する上面外周部32aである。
搭載部34に電子部品4が搭載され、電子部品収納用基体3の上面外周部32aに蓋体2のシールエリア23bがろう材などにより接合されて、収納空間33内に電子部品4が密閉封止されて電子装置10が構成される。
As shown in FIG. 1, the electronic
The
The electronic
The upper end surface of the outer
The
蓋体2及び電子部品収納用基体3の絶縁基材は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体(アルミナセラミックス)、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体又はガラスセラミックス焼結体等のセラミックス材料により構成される誘電体である。
The insulating base material of the
さて、以上のような電子部品収納用パッケージ1の蓋体2は、誘電体層23と、導体25と、電気抵抗体24とを有している。誘電体層23の下面は、下面中央部23aと、その外周のシールエリア(下面外周部)23bとを有する。なお、下面中央部23aとは、平面透視における誘電体層23の下面の中心を含む領域のことを指す。導体25は、誘電体層23の下面に位置しており、少なくとも電子部品収納用パッケージ1の外周に相当する下面外周部23bに位置するとともに、少なくとも1つの貫通孔25H(25H1,25H2)を有している。電気抵抗体24は、貫通孔25H(25H1,25H2)に位置している。
蓋体2は、誘電体層23の下面に位置した電気抵抗体24及び導体25を有する。この導体25は、第1導体25a及び第2導体25bにより構成される。
一方、電気抵抗体24は、第1導体25a及び第2導体25bが位置する領域として選択されない部分に位置している。
The
The
On the other hand, the
電気抵抗体24、第1導体25a及び第2導体25bは、蓋体2の下面22に位置する。誘電体層23の下面に第1導体25a及び第2導体25bが接合しており、電気抵抗体24、第1導体25a及び第2導体25bは、互いに電気的に接続されている。
第1電気抵抗体24aが、電子部品収納用パッケージ1の内面に相当する領域、すなわち、下面中央部23aに位置する。第2導体25bも、下面中央部23aに位置する。
第1導体25aは、電子部品収納用パッケージ1の内面の外周に相当する下面外周部(シールエリア)23bに位置する。
The
The first
The
図2に蓋体2の下面図が示される。
図2に示すように平面視において電気抵抗体24がリング状のものを第1電気抵抗体24aとすると、当該リング状の第1電気抵抗体24aの外側及び内側に分かれて第1導体25aと第2導体25bとが位置する。第1導体25aがリング状の第1電気抵抗体24aの外側に位置し、第2導体25bがリング状の第1電気抵抗体24aの内側に位置する。
リング状の第1電気抵抗体24aは、下面外周部23bと接している。したがって、蓋体2により構成される電子部品収納用パッケージ1の内面のうち下面中央部23aの外周縁部は、第1電気抵抗体24aで構成される。第1電気抵抗体24aの内側が第2導体25bにより構成される。
A bottom view of the
As shown in FIG. 2, if the
The ring-shaped first
誘電体層23は、電気抵抗体24および導体25の上に位置し、上面21まで形成されている。
第1電気抵抗体24aによって、収納空間33を共振空間としたキャビティ共振を低減させることができる。また、第2導体25bにより、外部への不要電波の放出を低減することができる。
リング状の貫通孔25H1の開口部Ho1の幅Hw1は、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下である。開口部Ho1の幅Hw1がλ/2以下であれば、外部への不要電波の放出を良好に低減させることができる。開口部Ho1の幅Hw1がλ/4以上であれば、キャビティ共振を良好に低減させることができる。
リング状の第1電気抵抗体24aの線幅24wは、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下である。線幅24wがλ/2以下であれば、外部への不要電波の放出を良好に低減させることができる。線幅24wがλ/4以上であれば、キャビティ共振を良好に低減させることができる第1電気抵抗体24aの領域を確保できる。
このとき、貫通孔25H1も平面視において、リング状であればよい。第1電気抵抗体25aは、平面透視における貫通孔25H1の開口部Ho1の開口面に沿って位置しているのがよく、その開口部Ho1の幅Hw1および第1電気抵抗体24aの線幅24wが、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下であるのがよい。
The first
The width Hw1 of the opening Ho1 of the ring-shaped through hole 25H1 is λ/4 or more and λ/2 or less, where λ is the radio wave wavelength at which the electronic component operates. If the width Hw1 of the opening Ho1 is λ/2 or less, it is possible to satisfactorily reduce the emission of unnecessary radio waves to the outside. If the width Hw1 of the opening Ho1 is λ/4 or more, cavity resonance can be favorably reduced.
The
At this time, the through hole 25H1 may also be ring-shaped in plan view. The first
導体25の構成材料として、例えば窒化タンタル(TaN又はTa2N)が適用される。導体25は、誘電体層23の下面から下方に向かって順に第1層251、第2層252を少なくとも有している。
第1導体25a,第2導体25bの構成材料として、例えば図3に示す第1層251としてNiCrが、第2層252としてAuが適用される。
また他の構成例として電気抵抗体24としてTaN又はTa2Nが適用され、図4に示す第1層251としてTiが、第2層252としてPd又はNiが、第3層253としてAuが適用される。
図3及び図4に示した構成では、第1導体25a,第2導体25bの一部が電気抵抗体24と連続して位置している。第1導体25a,第2導体25bが複数の層を有している場合には、その層の一部と、電気抵抗体24とが同一層であってもよい。このとき、第1層251と、電気抵抗体24とが同じ組成であってもよい。つまり、誘電体層23の下面に位置した金属層のうち、貫通孔25H1に位置した部分が電気抵抗体24である。これに対し図5に示すように第1導体25a,第2導体25bと第1電気抵抗体24aとを誘電体層23の下面の互いに異なる領域を選択するように積層してもよい。このとき、第1層251と、電気抵抗体24とが異なる組成であってもよい。この場合、第1導体25aと第2導体25bとからなる導体25は、第1電気抵抗体24aを配置する位置に貫通孔25Hを有しており、誘電体層23の下面に位置している。第1電気抵抗体24aは、導体25の貫通孔25H1に位置する誘電体層23の下面23a及び第1、第2導体25a,25bの側面254,255を覆うように位置する。第1電気抵抗体24aが第1、第2導体25a,25bの側面254,255を覆うように位置するので、第1電気抵抗体24aと第1、第2導体25a,25bとの接続性が良好である。また、第1電気抵抗体24aの層厚は、第1、第2導体25a,25bの層厚より薄くされているから、第1電気抵抗体24aの抵抗値が高く維持されて、キャビティ共振を抑える効果を良好にすることができる。
図5に示す構成の構成材料の例としては第1電気抵抗体24aとしてTaN又はTa2Nが適用され、図5に示す第1層251としてTiが、第2層252としてPd又はNiが、第3層253としてAuが適用される。
その他様々な材料を適用してよいが、第1電気抵抗体24a(後述の第2電気抵抗体24bを含む)のシート抵抗値が25Ω/SQ以上であり、導体25(25a、25b)のシート抵抗値が100mΩ/SQ未満であることがよい。第1電気抵抗体24aのシート抵抗値が25Ω/SQ以上であれば、外部に放出される不要電波を効果的に低減することができる。また、導体25(25a、25b)のシート抵抗値が100mΩ/SQ未満であれば、電子部品収納用基体3と蓋体2との電気的な接続が強固となり、蓋体2で吸収した不要電波を効果的にグランドへ落とすことができる。
As a constituent material of the
As the constituent materials of the
As another configuration example, TaN or Ta 2 N is applied as the
In the configuration shown in FIGS. 3 and 4, a portion of the
Examples of the constituent material of the configuration shown in FIG. 5 include TaN or Ta 2 N as the first
Various other materials may be applied, but the sheet resistance value of the first
また、蓋体2の下面における電気抵抗体と導体の他のレイアウト例としては、図6に示す蓋体2Cによるものや、図7に示す蓋体2Dによるものを挙げることができる。
第2電気抵抗体24bは、下面中央部23aに配置された円形の電気抵抗体24である。図6に示す蓋体2Cにおいては、円形の第2電気抵抗体24bのみを下面に配置した構成であり、導体25は円形の第2電気抵抗体24bの周り一帯に位置している。
図7に示す蓋体2Dは、図2に示すレイアウトと図6に示すレイアウトを組み合わせたものに相当する。つまり、貫通孔25Hのうち、リング状の第1貫通孔25H1には、第1電気対抗体24aが位置し、円形の第2貫通孔25H2には、第2電気抵抗体24bが位置している。そして、蓋体2Dはシールエリア23bに位置する第1導体25aと、その内周側のリング状の第1電気抵抗体24aと、その内周側の第2導体25bとを有し、下面中央部23aに円形の第2電気抵抗体24bが配置されている形態である。
すなわち、図7に示す蓋体2Dにおいては、円形の第2電気抵抗体24bと、平面視において円形の第2電気抵抗体24bを囲むように位置するリング状の第1電気抵抗体24aとを有し、リング状の第1電気抵抗体24aの外側及び内側に第1、第2導体25a,25bが分かれて位置する。
Other examples of the layout of the electrical resistors and conductors on the lower surface of the
The second
A
That is, in the
以上の図6又は図7の例のように平面視において円形の第2電気抵抗体24bは、蓋体2C,2Dの下面中央部23aに位置するのがよい。電子部品4から発生する不要電波を効果的に吸収でき、誘電体共振やキャビティ共振を効果的に低減することができる。
円形の貫通孔25H2の開口部Ho2の幅(直径)Hw2は、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下である。開口部Ho2の幅Hw2がλ/2以下であれば、外部への不要電波の放出を良好に低減させることができる。開口部Ho2の幅Hw2がλ/4以上であれば、キャビティ共振を良好に低減させることができる。
円形の第2電気抵抗体24bを実施する場合、円形の第2電気抵抗体24bの直径についても、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下であるとよい。円形の第2電気抵抗体24bの直径がλ/2以下であれば、外部への不要電波の放出を良好に低減させることができる。円形の第2電気抵抗体24bの直径がλ/4以上であれば、キャビティ共振を効果的に低減できる第2電気抵抗体24bの領域を確保できる。
このとき、貫通孔25H2も平面透視において、円形であればよい。第2電気抵抗体25bは、平面視における貫通孔25H2の開口部Ho2の開口面に沿って位置しているのがよく、その直径が、電子部品が動作する電波波長をλとして、λ/4以上λ/2以下であるのがよい。
As in the example of FIG. 6 or 7 above, the circular second
The width (diameter) Hw2 of the opening Ho2 of the circular through hole 25H2 is λ/4 or more and λ/2 or less, where λ is the radio wave wavelength at which the electronic component operates. If the width Hw2 of the opening Ho2 is λ/2 or less, it is possible to satisfactorily reduce the emission of unnecessary radio waves to the outside. If the width Hw2 of the opening Ho2 is λ/4 or more, cavity resonance can be favorably reduced.
When the circular second
At this time, the through-hole 25H2 may also be circular in planar see-through. The second
なお、電子部品収納用基体3の上面外周部32aには、グランド配線に導通する金属膜を配置しておく。電子部品収納用基体3に蓋体2をろう付けすると、第1導体25aが電子部品収納用基体3のグランド配線に電気的に接続される。その結果、グランドに対して、第1導体25a、電気抵抗体、第2導体25bが電気的に接続される。
したがって、電子装置10の使用時において、電気抵抗体24がグランドに電気的に接続され、電気抵抗体24により吸収した不要電波をグランドに落として高周波特性の安定を図ることができる。
In addition, a metal film electrically connected to the ground wiring is arranged on the outer
Therefore, when the
以上のように本実施形態の蓋体2を適用することにより、外部への不要電波の放出と、蓋体2内部での誘電体共振とを低減するとともに、電子部品4への影響も少なく電子部品4を安定動作させることができる。
As described above, by applying the
<電子部品収納用パッケージおよび基体の製造方法>
以下に、本発明の一実施形態に係る電子部品収納用パッケージ1の製造方法について説明する。蓋体2と、電子部品収納用基体3はそれぞれ以下のように別々に作製される。
電子部品収納用基体3の底面部31に相当する実装基板は、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、次のようにして作製される。まず、セラミックグリーンシートは、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末と適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形され、矩形シート状に作製される。次に、セラミックグリーンシートからなる積層体は、複数のセラミックグリーンシートが積層されて作製される。なお、積層体は、必ずしも複数のセラミックグリーンシートが積層される必要はなく、実装基板としての機械的な強度等の点で支障がなければ、1層のみでも構わない。その後、これらのセラミックグリーンシートが1300~1600℃の温度で焼成されることによって実装基板が作製される。
外周壁部32に相当する枠体は、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、上記の実装基板と同様にして作製される。まず、セラミックグリーンシートは、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形され、矩形シート状に作製される。次に、セラミックグリーンシートからなる積層体は、複数のセラミックグリーンシートが積層されて作製される。そして、積層体は、打ち抜き加工法によって開口が積層体の中央部に設けられることによって枠状に成形される。さらに、積層体は、上面にタングステンの粉末と有機溶剤および有機バインダとを混合して作製した、金属層となる金属ペーストがスクリーン印刷法等の方法で印刷されて設けられる。その後、積層体は、1300~1600℃の温度で焼成されることによって枠体となる。なお、枠体は、必ずしも複数のセラミックグリーンシートが積層されて形成される必要はなく、枠体としての機械的な強度等の点で支障がなければ、1層のみでも構わない。そして、枠体は、ガラス接合材や樹脂接合材等の接合材によって実装基板の上面に接合される。また、枠体は、実装基板と同様の酸化アルミニウム質焼結体からなる場合には、枠状のセラミックグリーンシートが実装基板となるセラミックグリーンシートの上面に積層され、これらのセラミックグリーンシートが同時焼成される方法で、実装基板と一体的に形成されてもよい。
蓋体2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、次のようにして作製される。まず、セラミックグリーンシートは、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末と適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形され、矩形シート状に作製される。
誘電体層23に相当するセラミックグリーンシートの下面に電気抵抗体24を成膜し、さらに電気抵抗体層24の下面の所定領域に第1、第2導体25a,25bを印刷する。又は図5に示した蓋体2Bを作製する場合は、誘電体層23に相当するセラミックグリーンシートの下面に第1、第2導体25a,25bを構成する第1層251、第2層252、第3層253を順に成膜した後、第1電気抵抗体24aを配置する領域をエッチングして除去し、その除去した領域に第1電気抵抗体24aを成膜する。
以上のようにセラミックグリーンシートに金属材料を積層した積層体を、1300~1600℃の温度で焼成して、蓋体2が作製される。
<Method for manufacturing electronic component storage package and substrate>
A method of manufacturing the electronic
A mounting board corresponding to the
The frame body corresponding to the outer
For example, if the
An
The laminate obtained by laminating the metal material on the ceramic green sheet as described above is fired at a temperature of 1300 to 1600° C. to produce the
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られるものでない。例えば、蓋体又は電子部品収納用基体の各部の素材、形状、大きさなど、実施形態及び図面に示された細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the details shown in the embodiments and drawings, such as the material, shape, and size of each part of the lid or electronic component storage base, can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
1 電子部品収納用パッケージ
2 蓋体
3 電子部品収納用基体
4 電子部品
10 電子装置
21 上面
22 下面
23 誘電体層
23a 下面中央部
23b シールエリア(下面外周部)
24 電気抵抗体
24a 第1電気抵抗体
24b 第2電気抵抗体
25 導体
25a 第1導体
25b 第2導体
25H1 第1貫通孔
25H2 第2貫通孔
34 搭載部
1 Electronic
24
Claims (15)
誘電体層と、
前記誘電体層の下面に位置し、前記誘電体層の下面外周部に位置するとともに、上下方向に延びる少なくとも1つの貫通孔を有する導体と、
前記貫通孔に位置した電気抵抗体と、を備えており、
前記電気抵抗体と前記導体とは、互いに電気的に接続され、
平面透視において、前記導体の下面における前記貫通孔の開口部は、リング状である蓋体。 A lid for an electronic component storage package,
a dielectric layer;
a conductor positioned on the lower surface of the dielectric layer, positioned on the periphery of the lower surface of the dielectric layer and having at least one through hole extending in the vertical direction;
and an electrical resistor positioned in the through hole,
the electrical resistor and the conductor are electrically connected to each other ,
The cover body , wherein the opening of the through-hole in the lower surface of the conductor is ring-shaped when viewed through a plane .
誘電体層と、
前記誘電体層の下面に位置し、前記誘電体層の下面外周部に位置するとともに、上下方向に延びる少なくとも1つの貫通孔を有する導体と、
前記貫通孔に位置した電気抵抗体と、を備えており、
前記電気抵抗体と前記導体とは、互いに電気的に接続され、
平面透視において前記貫通孔の開口部は、円形である蓋体。 A lid for an electronic component storage package,
a dielectric layer;
a conductor positioned on the lower surface of the dielectric layer, positioned on the periphery of the lower surface of the dielectric layer and having at least one through hole extending in the vertical direction;
and an electrical resistor positioned in the through hole,
the electrical resistor and the conductor are electrically connected to each other,
The cover body, wherein the opening of the through-hole is circular when viewed through the plane.
前記電気抵抗体は、前記導体の前記第1層と組成が同じである請求項1から請求項9のうちいずれか一に記載の蓋体。 The conductor has at least a first layer and a second layer positioned in order from the lower surface of the dielectric layer,
10. The lid according to any one of claims 1 to 9 , wherein said electrical resistor has the same composition as said first layer of said conductor.
前記電気抵抗体は、前記導体の前記第1層とは組成が異なる請求項1から請求項9のうちいずれか一に記載の蓋体。 The conductor has at least a first layer and a second layer positioned in order from the lower surface of the dielectric layer,
10. The lid according to any one of claims 1 to 9 , wherein the electrical resistor has a composition different from that of the first layer of the conductor.
電子部品の搭載部および該搭載部の外周に位置し前記蓋体の下面の、前記下面外周部に相当する位置に接合する上面外周部を含む電子部品収納用基体と、を有した電子部品収納用パッケージ。 a lid according to any one of claims 1 to 13 ;
an electronic component storage substrate comprising: a mounting portion for electronic components; package for.
品と、を備える電子装置。 An electronic device comprising the electronic component storage package according to claim 14 and an electronic component mounted on the mounting portion.
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