JPH09289261A - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁基板及び金属製蓋体と導電性封止部材との
間に剥離が発生する。 【解決手段】接地導体パターン７及び該接地導体パター
ン７から導出する接続導体８を有し、且つ電子部品３が
樹脂接着剤４を介して取着される絶縁基体１と、金属製
蓋体２と、前記絶縁基体１に金属製蓋体２を、該絶縁基
体１に設けた接続導体８と金属製蓋体２とを電気的に接
続させた状態で接合させる導電性封止部材９とから成る
電子部品収納用パッケージであって、前記導電性封止部
材９がエポキシ樹脂を５０重量％以上含有する樹脂接着
材に、導電粉末と、軟質粒子及び／またはアクリル系ゴ
ムを各々、前記エポキシ樹脂の全量に対し、外添加で５
乃至５０重量％、１乃至６０重量％含有させて形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波素子や半
導体素子等の電子部品を収容するための電子部品収納用
パッケージに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品、例えば弾性表面波素子
を収容する電子部品収納用パッケージは、通常、酸化ア
ルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上
面に弾性表面波素子が搭載収容される凹部を有し、且つ
該凹部底面から下面にかけて導出されるタングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成る複数
個のメタライズ配線層を有する絶縁基体と、鉄ーニッケ
ルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属材料から
成る蓋体とから構成されており、絶縁基体の凹部底面に
弾性表面波素子を樹脂から成る接着剤を介して接着固定
するとともに該弾性表面波素子の電極をボンディングワ
イヤを介してメタライズ配線層に接続し、しかる後、絶
縁基体の上面に金属製の蓋体を金ー錫合金等のロウ材か
ら成る導電性封止部材を介して接合させ、絶縁基体と蓋
体とから成る容器内部に弾性表面波素子を収容すること
によって製品としての弾性表面波装置となる。

【０００３】尚、前記従来の電子部品収納用パッケージ
は絶縁基体の上面に予めシール用のメタライズ金属層が
枠状に被着されており、該シール用のメタライズ金属層
に金属製の蓋体を金ー錫合金等のロウ材から成る導電性
封止部材を介し接合させることによって蓋体は絶縁基体
に接合され、これによって絶縁基体と蓋体とから成る容
器内部に弾性表面波素子が収容されることとなる。

【０００４】また前記絶縁基体には接地導体パターン及
び該接地導体パターンとシール用メタライズ金属層とを
電気的に接続する接続導体が予め被着形成されており、
シール用メタライズ金属層に導電性封止部材を介し金属
製の蓋体を電気的に接続させた状態で接合させると、弾
性表面波素子が接地導体パターンと金属製蓋体との間に
位置することとなり、その結果、弾性表面波素子に外部
から電磁気が作用しようとしてもそれが有効に阻止さ
れ、弾性表面波素子に誤動作を起こさせることなく、所
定の特性を発揮させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の電子部品収納用パッケージにおいては、弾性表面波
素子が絶縁基体に樹脂から成る接着剤を介して接着固定
されていること、絶縁基体に設けたシール用のメタライ
ズ金属層に金属製の蓋体を接合させる導電性封止部材が
金ー錫合金等のロウ材で形成されており、その加熱溶融
温度が約３００℃と高いこと等からシール用メタライズ
金属層に金属製の蓋体を金ー錫合金等のロウ材から成る
導電性封止部材を介して接合させる際、該導電性封止部
材を加熱溶融させる熱が絶縁基体に弾性表面波素子を接
着固定する樹脂接着剤に印加されると樹脂接着剤よりガ
スが発生し、このガスに含まれる不純物が弾性表面波素
子の電極に付着して弾性表面波素子の特性に変化をきた
し、弾性表面波素子を正常に作動させることができなく
なってしまったり、樹脂接着剤の一部が分解し、弾性表
面波素子の接着固定の信頼性が大きく劣化するという欠
点を有していた。

【０００６】そこで、上記欠点を解消するために導電性
封止部材を熱処理温度が低い樹脂接着剤、特に樹脂の中
でも耐湿性がよいとされているエポキシ樹脂で形成する
ことが考えられる。しかしながら、このエポキシ樹脂は
熱処理し熱硬化させた後の硬度が高いためエポキシ樹脂
から成る封止部材に絶縁基体と金属製蓋体の熱膨張係数
の相違に起因する熱ストレスが繰り返し印加されると封
止部材が絶縁基体や金属製蓋体より剥離し、容器の気密
封止の信頼性が大きく劣化して容器内部に収容する弾性
表面波素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させ
ることができないという欠点を誘発する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記諸欠点に鑑
み案出されたもので、その目的は絶縁基体と金属製蓋体
とから成る容器の封止の信頼性を高いものとし、容器内
部に収容する電子部品を長期間にわたり正常、且つ安定
に作動させることができる電子部品収納用パッケージを
提供することにある。

【０００８】本発明は、接地導体パターン及び該接地導
体パターンから導出する接続導体を有し、且つ電子部品
が樹脂接着剤を介して取着される絶縁基体と、金属製蓋
体と、前記絶縁基体に金属製蓋体を、該絶縁基体に設け
た接続導体と金属製蓋体とを電気的に接続させた状態で
接合させる導電性封止部材とから成る電子部品収納用パ
ッケージであって、前記導電性封止部材がエポキシ樹脂
を５０重量％以上含有する樹脂接着材に、導電粉末と、
軟質粒子及び／またはアクリル系ゴムを各々、前記エポ
キシ樹脂の全量に対し、外添加で５乃至５０重量％、５
乃至５０重量％含有させて形成されていることを特徴と
するものである。

【０００９】また本発明は前記導電性封止部材に含有さ
れる導電粉末が銀、ニッケル、銅、アルミニウム、カー
ボンの少なくとも１種から成り、平均粒径が０．１μｍ
乃至１０μｍであることを特徴とするものである。

【００１０】更に本発明は前記導電性封止部材に含有さ
れる軟質粒子またはアクリル系ゴムがウレタン、シリコ
ーン、アクリル、天然ゴム、ブチルアクリレート、架橋
ポリメチルメタアクリレート、エチルアクリレート、ウ
レタンアクリレートの少なくとも１種から成り、平均粒
径が０．１μｍ乃至１０μｍであることを特徴とするも
のである。

【００１１】本発明の電子部品収納用パッケージによれ
ば、絶縁基体と金属製蓋体とを接合させる導電性封止部
材をエポキシ樹脂を５０重量％以上含有する樹脂接着材
に、導電粉末と、軟質粒子及び／またはアクリル系ゴム
を各々、前記エポキシ樹脂の全量に対し、外添加で５乃
至５０重量％、５乃至５０重量％含有させて形成したこ
とから導電性封止部材に適度な可撓性が付与され、その
結果、絶縁基体と金属製蓋体の熱膨張係数の相違に起因
する熱ストレスが導電性封止部材に繰り返し印加された
としても導電性封止部材が絶縁基体や金属製蓋体より剥
離することはなく、その結果、絶縁基体と金属製蓋体と
から成る容器の封止性が信頼性の高いものとなり、容器
内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常、且つ安
定に作動させることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１及び図２は本発明の電子部品収納
用パッケージを弾性表面波素子を収容するパッケージに
適用した場合の一実施例を示し、１は絶縁基体、２は金
属製蓋体である。この絶縁基体１と金属製蓋体２とで内
部に弾性表面波素子３を収容するための容器が構成され
る。

【００１３】前記絶縁基体１は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等の電気絶
縁材料からなり、その上面の略中央部に弾性表面波素子
が搭載される搭載領域を有し、該搭載領域に弾性表面波
素子３が樹脂接着剤４を介して接着固定される。

【００１４】前記絶縁基体１は例えば、酸化アルミニウ
ム質焼結体で形成されている場合、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料
粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合
して泥漿物を作るとともに該泥漿物をドクターブレード
法やカレンダーロール法を採用することによってセラミ
ックグリーンシート（セラミック生シート）となし、し
かる後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜
き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約１６００
℃の温度で焼成することによって製作される。

【００１５】また前記絶縁基体１には弾性表面波素子３
が接着固定される領域の周辺から絶縁基体１下面にかけ
て導出する複数個のメタライズ配線層５が形成されてお
り、弾性表面波素子３が接着固定される領域の周辺に位
置するメタライズ配線層５の一端には弾性表面波素子４
の電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続さ
れ、また絶縁基体１の下面に導出する部位には外部電気
回路が半田等のロウ材を介して電気的に接続される。

【００１６】前記絶縁基体１に形成したメタライズ配線
層５はタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点
金属粉末から成り、該メタライズ金属層５は容器内部に
収容する弾性表面波素子３の各電極を外部電気回路に電
気的に接続する作用を為す。

【００１７】前記メタライズ配線層５は例えば、タング
ステン等の高融点金属粉末に適当な有機バインダー、可
塑剤、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体
１となるセラミックグリーンシートの上下両面及びセラ
ミックグリーンシートにプレス孔明け加工法によりあけ
たスルーホール内に予め従来周知のスクリーン印刷法を
採用することにより所定パターンに印刷充填しておくこ
とによって絶縁基体１の所定位置に所定パターンに形成
される。

【００１８】尚、前記メタライズ配線層５はその露出す
る表面にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と
塗れ性のよい金属をメッキ法により順次所定厚み（ニッ
ケル：１μｍ〜１０μｍ、金：０．１μｍ〜５μｍ）に
被着させておくとメタライズ金属層５の酸化腐食を有効
に防止することができるとともにメタライズ配線層５と
ボンディングワイヤ６との接続、及びメタライズ金属層
５と外部電気回路とのロウ材を介しての接続を強固とな
すことができる。従って、前記メタライズ配線層５の表
面にはニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材との
塗れ性が良い金属をメッキ法により順次所定厚み（ニッ
ケル：１μｍ〜１０μｍ、金：０．１μｍ〜５μｍ）に
被着させておくことが好ましい。

【００１９】また前記絶縁基体１の上面にはその略全域
にわたった接地導体パターン７が形成されており、更に
該接地導体パターン７から絶縁基体１の上面にかけて導
出する接続導体８が形成されている。

【００２０】前記接地導体パターン７は後述する金属製
蓋体２とで間に弾性表面波素子３を挟み、弾性表面波素
子３に外部から電磁気が作用しようとするのを有効に阻
止して弾性表面波素子３を常に所定の特性を発揮させる
作用を為し、また接続導体８は接地導体パターン７を金
属製蓋体２に電気的に接続する作用を為す。

【００２１】前記接地導体パターン７及び接続導体８は
タングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉
末から成り、前述のメタライズ配線層５と同様の方法、
具体的にはタングステン等の高融点金属粉末に適当な有
機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して得た金属ペ
ーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートの
上面及びセラミックグリーンシートにプレス孔明け加工
法によりあけたスルーホール内に予め従来周知のスクリ
ーン印刷法を採用することにより所定パターンに印刷充
填しておくことによって絶縁基体１の所定位置に所定パ
ターンに形成される。

【００２２】前記絶縁基体１の上面には金属製蓋体２が
導電製封止部材９を介して接合され、これによって絶縁
基体１と金属製蓋体２とから成る容器の内部に弾性表面
波素子３が収容される。

【００２３】前記金属製蓋体２は接地導体パターン７と
ともに弾性表面波素子３に外部より電磁気が作用しよう
とするのを有効に阻止する作用を為し、銅、アルミニウ
ム、鉄ーニッケル、鉄ーコバルトーニッケル等の金属材
料で形成されている。

【００２４】尚、前記金属製蓋体２は、例えば、鉄ーニ
ッケルコバルト合金等のインゴット（塊）に圧延加工法
や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すこと
によって所定の形状に形成される。

【００２５】また前記金属製蓋体２は導電性封止部材９
を介して絶縁基体１の上面に接合されており、該導電性
封止部材９は金属製蓋体２を絶縁基体１に接合させ容器
を封止するとともに絶縁基体１に設けた接続導体８と金
属製蓋体２とを電気的に接続させる作用を為し、エポキ
シ樹脂を５０重量％以上含有する樹脂接着材に、導電粉
末と、軟質粒子及び／またはアクリル系ゴムを各々、前
記エポキシ樹脂の全量に対し、外添加で５乃至５０重量
％、５乃至５０重量％含有させて形成されている。

【００２６】前記導電性封止部材９は、例えば、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹
脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキ樹脂
にアミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系
硬化剤等の硬化剤を添加したものから成るエポキシ樹脂
を５０重量％以上含有する樹脂接着材に、軟質粒子及び
／またはアクリル系ゴムを、前記エポキシ樹脂の全量に
対し、外添加で５乃至５０重量％含有させて形成したこ
とから導電性封止部材９に適度な可撓性が付与され、そ
の結果、絶縁基体１と金属製蓋体２の熱膨張係数の相違
に起因する熱ストレスが導電性封止部材９に繰り返し印
加されたとしてもその熱ストレスは導電性封止部材９を
変形させることによって吸収され、その結果、導電性封
止部材９が絶縁基体１や金属製蓋体２より剥離すること
はなく、絶縁基体１と金属製蓋体２とから成る容器の封
止性が信頼性の高いものとなり、容器内部に収容する弾
性表面波素子３を長期間にわたり正常、且つ安定に作動
させることが可能となる。

【００２７】前記導電性封止部材９に含有される軟質粒
子やアクリル系ゴムとしては、例えば天然ゴム、シリコ
ーンゴム、ウレタン等から成る硬さがＪＩＳ Ｋ ６３
０１に規定の測定方法によって１００以下の軟質な粒
子、及びブチルアクリレート、架橋ポリメチルメタアク
リレート、エチルアクリレート、ウレタンアクリレート
等から成るアクリル系ゴムが好適に使用し得る。

【００２８】また前記導電性封止部材９に含有される軟
質粒子やアクリル系ゴムはその添加量がエポキシ樹脂の
全量に対し、外添加で５重量％未満であると導電性封止
部材９の可撓性を所定する高い値になすことができず、
また５０重量％を越えると絶縁基体１と金属製蓋体２と
を接合させる際、導電性封止部材９の流動性が悪くな
り、良好な封止ができなくなってしまう。従って、前記
導電性封止部材９に含有される軟質粒子やアクリル系ゴ
ムはその添加量がエポキシ樹脂の全量に対し、外添加で
５乃至５０重量％の範囲に特定される。

【００２９】更に前記導電性封止部材９に含有される軟
質粒子やアクリル系ゴムはその平均粒径が０．１μｍ未
満であると導電性封止部材９の可撓性を所定する高い値
になすのが困難となり、また１０μｍを越えると樹脂接
着材中での分散が不均一になるとともに封止時の流動性
が悪くなって封止が困難となる。従って、前記導電性封
止部材９に含有される軟質粒子やアクリル系ゴムはその
粒径を０．１μｍ乃至１０μｍの範囲としておくことが
好ましい。

【００３０】また更に前記導電性封止部材９には導電粉
末が樹脂接着材としてのエポキシ樹脂の全量に対し、外
添加で５乃至５０重量％添加含有されており、該導電粉
末によって封止部材に導電性が付与され、絶縁基体１に
設けた接続導体８と金属製蓋体２とを電気的に接続させ
ることが可能となる。

【００３１】前記導電性封止部材９に含有される導電粉
末としては銀、ニッケル、銅、アルミニウム、カーボン
等の粉末が好適に使用され、その量がエポキシ樹脂の全
量に対し、外添加で５重量％未満であると導電性封止部
材９の導電率が低くなり、絶縁基体１に設けた接続導体
８と金属製蓋体２とを良好に電気的接続することが不可
となってしまい、また５０重量％を越えると絶縁基体１
と金属製蓋体２とを接合させる際、導電性封止部材９の
流動性が悪くなり、良好な封止ができなくなってしま
う。従って、前記導電性封止部材９に含有される導電粉
末はその添加量がエポキシ樹脂の全量に対し、外添加で
５乃至５０重量％の範囲に特定される。

【００３２】前記導電性封止部材９に含有される導電粉
末はまたその平均粒径が０．１μｍ未満であると導電性
封止部材９の可撓性を所定する高い値になすのが困難と
なり、また１０μｍを越えると樹脂接着材中での分散が
不均一になるとともに封止時の流動性が悪くなって封止
が困難となる。従って、前記導電性封止部材９に含有さ
れる導電粉末はその平均粒径を０．１μｍ乃至１０μｍ
の範囲としておくことが好ましい。

【００３３】前記導電性封止部材９による絶縁基体１と
金属製封体２との接合は、まず絶縁基体１の上面に、前
述した導電粉末と軟質粒子及び／またはアクリル系ゴム
を添加含有した導電性封止部材９となる樹脂接着材前駆
体をスクリーン印刷法により枠状に印刷塗布し、次に金
属製蓋体２を間に樹脂接着材前駆体を挟むようにして載
置させ、しかる後、これを１２０℃〜１５０℃の温度で
０．５〜５時間、加熱処理し、樹脂接着材前駆体を熱硬
化させることによって行なわれる。この場合、樹脂接着
材前駆体を熱硬化させ導電性封止部材９となす温度が低
いことからその熱が弾性表面波素子３を絶縁基体１に接
着固定させている樹脂接着剤４に印加されたとしても樹
脂接着剤４よりガスが発生したり、樹脂接着剤４の一部
が分解したりすることはなく、その結果、弾性表面波素
子３を絶縁基体１に強固に固定することができるととも
に弾性表面波素子３に所望する特性を充分に発揮される
ことが可能となる。

【００３４】かくして上述の電子部品収納用パッケージ
によれば、絶縁基体１の上面に弾性表面波素子３を樹脂
接着剤４を介して接着固定するとともに該弾性表面波素
子３の電極をボンディングワイヤ６を介してメタライズ
配線層５に電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１上面
に金属製蓋体２を導電性封止部材９により接合させ、絶
縁基体１と金属製蓋体２とからなる容器内部に弾性表面
波素子３を収容することによって最終製品としての弾性
表面波装置となる。

【００３５】尚、本発明は上述した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あれば
種々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例ではパ
ッケージ内部に収容する電子部品として弾性表面波を例
に挙げて説明したが、その他の半導体素子等の電子部品
を収容するものであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明の電子部品収納用パッケージによ
れば、絶縁基体と金属製蓋体とを接合させる導電性封止
部材をエポキシ樹脂を５０重量％以上含有する樹脂接着
材に、導電粉末と、軟質粒子及び／またはアクリル系ゴ
ムを各々、前記エポキシ樹脂の全量に対し、外添加で５
乃至５０重量％、５乃至５０重量％含有させて形成した
ことから導電性封止部材に適度な可撓性が付与され、そ
の結果、絶縁基体と金属製蓋体の熱膨張係数の相違に起
因する熱ストレスが導電性封止部材に繰り返し印加され
たとしても導電性封止部材が絶縁基体や金属製蓋体より
剥離することはなく、その結果、絶縁基体と金属製蓋体
とから成る容器の封止性が信頼性の高いものとなり、容
器内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常、且つ
安定に作動させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品収納用パッケージの一実施例
を示す断面図である。

【図２】図１に示す電子部品収納用パッケージの絶縁基
体の平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・絶縁基体 ２・・・・・・金属製蓋体 ３・・・・・・弾性表面波素子 ４・・・・・・樹脂接着剤 ５・・・・・・メタライズ配線層 ７・・・・・・接地導体パターン ８・・・・・・接続導体 ９・・・・・・導電性封止部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地導体パターン及び該接地導体パターン
   から導出する接続導体を有し、且つ電子部品が樹脂接着
   剤を介して取着される絶縁基体と、金属製蓋体と、前記
   絶縁基体に金属製蓋体を、該絶縁基体に設けた接続導体
   と金属製蓋体とを電気的に接続させた状態で接合させる
   導電性封止部材とから成る電子部品収納用パッケージで
   あって、前記導電性封止部材がエポキシ樹脂を５０重量
   ％以上含有する樹脂接着材に、導電粉末と、軟質粒子及
   び／またはアクリル系ゴムを各々、前記エポキシ樹脂の
   全量に対し、外添加で５乃至５０重量％、５乃至５０重
   量％含有させて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. 【請求項２】前記導電性封止部材に含有される導電粉末
   が銀、ニッケル、銅、アルミニウム、カーボンの少なく
   とも１種から成り、平均粒径が０．１μｍ乃至１０μｍ
   であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納
   用パッケージ。
3. 【請求項３】前記導電性封止部材に含有される軟質粒子
   またはアクリル系ゴムがウレタン、シリコーン、アクリ
   ル、天然ゴム、ブチルアクリレート、架橋ポリメチルメ
   タアクリレート、エチルアクリレート、ウレタンアクリ
   レートの少なくとも１種から成り、平均粒径が０．１μ
   ｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載
   の電子部品収納用パッケージ。