JPWO2015029907A1 - 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 赤外線による加熱効率の高い電子部品収納用パッケージ等を提供すること。【解決手段】 互いに積層された複数の絶縁層を含んでおり、電子部品の搭載部を含む上面を有する絶縁基板を含む電子部品収納用パッケージである。複数の絶縁層がそれぞれに第１材料を主成分として含有しており、複数の絶縁層同士の層間、および複数の絶縁層のうち最上層の絶縁層の上面の少なくとも一方に赤外線の吸収層が設けられている。吸収層は、第１材料よりも赤外線吸収率が高い第２材料を含有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品を気密に収容するための電子部品収納用パッケージ、および電子装置に関するものである。
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として、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料等からなる絶縁基板の上面に電子部品の搭載部を有するものが用いられている。搭載部に電子部品が搭載され、搭載部を塞ぐように蓋体が絶縁基板の上面に接合されて、搭載部と蓋体との間に電子部品が気密封止される。
また、蓋体と絶縁基板との接合は、ろう付けまたは溶接等の接合方法によって行なわれる。例えば、絶縁基板の上面の外周部に金属層が設けられ、この金属層と金属製の蓋体とがろう材を介して接合される。ろう材に対する加熱は、赤外線による加熱等の加熱手段によって行なわれている。照射された赤外線が絶縁基板で吸収されて熱エネルギーに変換され、この熱によってろう材等の接合部分が加熱される。
特開2001−308212号公報
赤外線による加熱の場合には、絶縁基板における赤外線の吸収率を高めることが望ましい。これに対し、酸化アルミニウム質焼結体等からなる絶縁基板における赤外線の吸収率が比較的小さいため、赤外線の吸収率を高めることが難しいという問題点があった。そのため、例えば、金属層および金属層に接合されるろう材等に対する加熱の効率を高めることが難しく、気密封止の信頼性の向上、および電子装置としての生産性の向上等が妨げられる可能性がある。
本発明の一つの態様の電子部品収納用パッケージは、互いに積層された複数の絶縁層を含んでおり、電子部品の搭載部を含む上面を有する絶縁基板を備える電子部品収納用パッケージである。前記複数の絶縁層が、それぞれに第１材料を主成分として含有している。また、前記複数の絶縁層同士の層間、および前記複数の絶縁層のうち最上層の絶縁層の上面と前記金属層との間の少なくとも一方に設けられた、前記第１材料よりも赤外線吸収率が高い第２材料を主成分として含有する赤外線の吸収層を含んでいる。
本発明の一つの態様の電子装置は、上記構成の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、前記絶縁基板の前記上面に、前記電子部品を覆うように接合されている蓋体とを備えることを特徴とする。
本発明の一つの態様の電子部品収納用パッケージによれば、赤外線の吸収層を含むことから、絶縁基板における赤外線の吸収効率が向上して、照射された赤外線が効果的に熱エネルギーに変換される。そのため、絶縁基板に蓋体が接合される際に、接合部分に対する加熱が容易であり、気密封止の信頼性の向上等が容易である。
本発明の一つの態様の電子装置によれば、上記構成の電子部品収納用パッケージに電子部品が気密封止されてなることから、気密封止の信頼性等の向上等が容易な電子装置を提供することができる。
本発明の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を示す断面図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の変形例における要部を拡大して示す断面図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の他の変形例を示す断面図である。 くぼみ部の効果を模式的に示す要部断面図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の他の変形例を示す断面図である。
本発明の電子部品収納用パッケージおよび電子装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は説明のための便宜的なものであり、実際に電子部品収納用パッケージ等が使用される際の上下を規制するものではない。また、以下の説明における赤外線とは、基本的には、特に金属酸化物によって吸収されやすい近赤外領域を主な範囲とする。具体的には波長が0.7〜３μｍ程度の赤外線である。
図１は本発明の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を示す断面図（分解図）である。上面に凹部１ａを有する絶縁基板１と、絶縁基板１に設けられた導体層２および赤外線の吸収層３とによって電子部品４を収納する電子部品収納用パッケージが基本的に形成されている。この電子部品収納用パッケージの凹部１ａ内に電子部品４が収容され、絶縁基板１の上面に蓋体５が接合されて凹部１ａが塞がれることによって、凹部１ａと蓋体５とからなる容器内に電子部品４が気密封止され、電子装置が形成されている。この例において、凹部１ａの底部が、電子部品４が搭載される搭載部である。
絶縁基板１は、例えば四角板状（直方体状）であり、上面の中央部に電子部品を収容するための凹部１ａを有している。この絶縁基板１は、平板状の複数のセラミック絶縁層11が積層されて形成されている。
各セラミック絶縁層11（以下、単に絶縁層11という）は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラス−セラミック焼結体、またはムライト質焼結体等の、第１材料を含むセラミック材料からなり、例えば同様のセラミック材料からなる複数の絶縁層11が同時焼成されて絶縁基板１が作製されている。第１材料は、例えば上記の酸化アルミニウム等の金属酸化物（第１金属酸化物）を含み、絶縁層11を形成しているセラミック材料の主成分である。例えば絶縁層11が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であり、酸化アルミニウム−ケイ酸系のガラス−セラミック焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウムと酸化ケイ素との組成物である。
このような絶縁基板１は、複数の絶縁層11がいずれも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、酸化珪素、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤等を添加混合して作製したスラリーを、ドクターブレード法等のシート成形法によってシート状にすることにより複数枚のセラミックグリーンシートを成形し、これらを積層した後に、その積層体を高温で焼成することにより製作される。この場合、一部のセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して枠状に成形して、これを他の平板状のセラミックグリーンシートの上に積層すれば、凹部１ａを有する絶縁基板１を製作することができる。
なお、第１材料は、絶縁基板１としての機械的強度、電気特性および熱的特性等の特性、ならびに要求される生産性および経済性等を満足するものであれば、上記のような第１金属酸化物でなくても構わない。機械的強度としては、例えば曲げ強度が挙げられる。電気特性としては、例えば比誘電率および絶縁耐圧等が挙げられる。熱的特性としては、例えば熱伝導率が挙げられる。
このような第１材料としては、例えば、窒化アルミニウム等の第１金属窒化物および炭化珪素等の第２金属炭化物を含む非酸化物系セラミック材料、ならびにチタン酸バリウムおよびチタン酸ストロンチウム等の高誘電率材料等の種々の材料が挙げられる。また、第１金属酸化物にベリリア、フェライト、フォルステライトまたはステアタイト等の材料が併用されていても構わない。
凹部１ａは、上記のように電子部品４を収容し、気密封止するための容器の一部となる部分である。搭載部（凹部１ａの底部）は、例えば平面視で長方形状等の四角形状であり、四角板状等の電子部品４が効率よく収容できるようになっている。
また、実施形態の電子部品収納用パッケージにおける絶縁基板１は、凹部１ａの内側面に段状部を有している。この段状部の上面、および上下面等の外表面に導体層２が設けられている。導体層２は、凹部１ａ内に収容される電子部品４を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続する導電路になる部分である。また、導体層２のうち絶縁基板１の上面に設けられた部分（２ａ）は、絶縁基板１の上面に蓋体５が接合されるときのろう付け用等の下地の金属層である。また、これらの導体層２は、例えばそれらの配置および電位等が適宜設定されることによって、凹部１ａ内に収容されて封止される電子部品４と外部との電磁的な遮蔽用の導体として機能することもできる。
導体層２は、例えばタングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルもしくはコバルト等の金属材料、またはこれらの金属材料の合金もしくは混合材によって形成されている。また、導体層２は、メタライズ法、めっき法または蒸着法等の手段で絶縁基板１に設けられている。
導体層２は、例えばタングステン等のメタライズ層である場合には、次のようにして形成される。すなわち、タングステン等の金属材料の粉末を有機溶剤およびバインダ等とともに混練して作製した金属ペーストを、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに塗布し、同時焼成することによって、タングステンのメタライズ層からなる導体層２を形成することができる。また、このメタライズ層の露出表面に、さらにニッケル、銅および金等を含むめっき層が設けられていてもよい。
図１に示す例の電子部品収納用パッケージの場合であれば、凹部１ａ内に収容された電子部品４が凹部１ａ内の段状部上面に設けられた導体層２とボンディングワイヤ６によって電気的に接続される。この段状部上面の導体層２は、例えば絶縁基板１の内部等に設けられた貫通導体（いわゆるビア導体）を含む接続用の導体（図示せず）を介して絶縁基板１下面の導体層２と電気的に接続されている。段状部上面の導体層２と電気的に接続された電子部品４は、上記の接続用の導体、および絶縁基板１の下面に設けられた導体層２を介して外部電気回路と電気的に接続される。絶縁基板１の下面に設けられた導体層２と外部電気回路との電気的な接続は、例えばはんだ等のろう材、導電性接着剤またはリード端子等によって行なわれる。
蓋体５は、絶縁基板１の上面に接合されて凹部１ａを塞ぐ部材である。前述したように凹部１ａが蓋体５で塞がれることによって、容器内に電子部品４が気密封止される。絶縁基板１と蓋体との接合は、例えば、絶縁基板１の上面（凹部１ａを囲む枠状の部分）に設けられた枠状の導体層２と、金属製の蓋体５とが、溶接法またはろう付け法等の接合方法によって互いに接合されて行なわれる。この場合、蓋体５を形成している金属材料としては、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄系の合金材料、銅または銅系の合金材料が挙げられる。また、蓋体５は、導体層２と接合される下面の外周部等が金属からなり、他の部分（本体）が酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料からなるものであっても構わない。
電子部品収納用パッケージに電子部品４が気密封止されて電子装置が製作される過程は、例えば以下の通りである。すなわち、まず、絶縁基板１の凹部１ａ内に電子部品４が収容されるとともに、凹部１ａの底部等に電子部品４ろう材等の接合材（図示せず）によって固定される。また、電子部品４と段状部上の導体層２とがボンディングワイヤ６によって互いに電気的に接続される。次に、凹部１ａを塞ぐように絶縁基板１の上面の導体層２上に蓋体５がセットされ、この導体層２と蓋体５とが互いに接し合っている部分が加熱される。この場合、導体層２と蓋体５との接合方法がろう付け法である場合には、あらかじめ、導体層２と蓋体５（下面外周部）との間に枠状等のろう材（図示せず）が配置される。上記の加熱により、例えばろう材を介して導体層２と蓋体５、つまりは絶縁基板１と蓋体５とが互いに接合される。また、導体層２と蓋体５とが溶接法で接合される場合も、同様に導体層２上に蓋体５が位置決めセットされ、互いに接合部分が加熱されて溶融接合される。
この場合の加熱手段としては種々用いられ得る。例えば電子部品４が気密封止される容器内が真空状態（いわゆる真空封止）である必要がある場合には、真空環境中で蓋体５と導体層２との接合が行なわれる。この場合の加熱手段としては赤外線の照射による加熱（輻射による加熱）が行なわれる。また、真空封止の場合に限らず、蓋体５の接合時の作業性および経済性等の都合に応じて、赤外線による加熱が行なわれる場合がある。この場合、例えば外部に設けた赤外線の発光装置から絶縁基板１と蓋体５（上記のように互いに位置決めセットされたもの）に対して赤外線が照射される。この赤外線が絶縁基板１等で吸収されて熱エネルギーに変換され、この熱エネルギーによりろう材等の接合部分が加熱される。
赤外線の照射は、例えば前述した近赤外領域の波長の赤外線を発光する赤外線ランプヒーター（図示せず）により行なわれる。この場合、複数個の絶縁基板１と複数個の蓋体（図示せず）とを、それぞれ互いに上記のようにまとめて位置決めセットして、一括して赤外線を照射して加熱すれば、複数個の電子装置を同時に製作することができる。また、それぞれが個々の配線基板または蓋体となる複数個の領域を有する、いわゆる多数個取り形態の配線基板と蓋体（図示せず）とを準備して、上記位置決めおよび接合の工程をより容易に行なえるようにしてもよい。
実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置において、複数の絶縁層11同士の層間、および複数の絶縁層11のうち最上層の絶縁層11の上面の少なくとも一方には、第１材料よりも赤外線吸収率が高い第２材料を含有する赤外線の吸収層３が設けられている。吸収層３は、赤外線の吸収率が比較的高い第２材料を含有していることから、絶縁層11に比べて赤外線の吸収率が高い。そのため、上記のように蓋体５の接合際に照射される赤外線が、絶縁基板１においてより効果的に吸収されて熱エネルギーに変換され、蓋体５の接合部分がより効果的に加熱され得る。
したがって、絶縁基板１（導体層２）に蓋体５が接合される際に、接合部分に対する加熱の効率が高められ、蓋体５の接合の作業性および気密封止の信頼性の向上が容易な電子部品収納用パッケージを提供することができる。また、そのような生産性および信頼性の高い電子装置を提供することができる。
この場合、例えば、従来よりも少ないエネルギー（赤外線量等）での加熱による封止、および多数個の電子部品収納用パッケージが同時に加熱される際の温度ばらつきの低減等についても有効である。
吸収層３における第２材料の含有比率は、赤外線の吸収率を十分に高める上では、５質量％以上であることが好ましい。また、吸収層３と絶縁層11との間の密着性を確保する上では、吸収層３における第２材料の含有比率は20質量％以下であることが好ましい。すなわち、吸収層３における第２材料の含有比率は５〜20質量％の範囲であることが好ましい。
第２材料は、例えば上記第１金属酸化物、第１金属窒化物および第１金属炭化物よりも赤外線の吸収率が高い金属酸化物（第２金属酸化物）、金属窒化物（第２金属窒化物）および金属炭化物（第２金属炭化物）等が挙げられる。第２材料の詳細については後述する。
吸収層３において、第２材料以外に含有される成分としては、例えば上記の第１金属酸化物、第１金属窒化物および第１金属炭化物等の第１材料を主成分とするセラミック材料、および導体層２を形成しているのと同様の金属材料が挙げられる。以下の説明においては、主に、吸収層３が、第１金属酸化物および第２金属酸化物を主成分として含有する場合を例に挙げて説明する。
なお、吸収層３は、複数の絶縁層11同士の層間、および複数の絶縁層11のうち最上層の絶縁層11の上面の少なくとも一方に設けられていることにより、絶縁基板１の全体的な加熱、および絶縁基板１のうち蓋体５が接合される部分である最上の絶縁層の上面部分を効果的に加熱することができる。この場合、絶縁基板１のうち蓋体５が接合される部分のみが加熱されていると、蓋体５が接合されている途中で接合部分の温度の維持が難しくなる可能性がある。これにより気密封止の作業性および信頼性等が十分に高められない可能性がある。したがって、吸収層３は、複数の絶縁層11同士の層間、および複数の絶縁層11のうち最上層の絶縁層11の上面の両方に設けられていることが好ましい。
図２は、図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の変形例における要部を拡大して示す断面図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図２の例においては、複数の絶縁層11のうち最上層の絶縁層11の上面に吸収層３（３ａ）が設けられている。この吸収層３（３ａ）は、最上層の絶縁層11と、その絶縁層上に設けられた導体層２（２ａ）との間に介在している。これにより、最上層の絶縁層11上に設けられた、蓋体５のろう付け用等の下地の金属層としての導体層２（２ａ）に対する加熱の効率がさらに高められる。なお、吸収層３は、導体層２（２ａ）の外周よりも外側に延びている部分を有していても構わない。
前述したように、第２材料は、第１材料よりも赤外線の吸収率が高い材料であれば、生産性、赤外線の吸収率以外の物性または特性（例えば磁性、放射性、融点または比誘電率等）、および経済性等の条件を考慮して、種々の材料を適宜用いることができる。
例えば、第１材料が酸化アルミニウム等の第１金属酸化物である場合には、第２材料としては、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化銅、酸化マンガン、酸化シリコン、酸化ニッケル、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化モリブデンおよび酸化鉄等の第２金属酸化物が挙げられる。
また、第２材料が窒化アルミニウム等の第１金属窒化物である場合には、第２材料としては、窒化鉄および窒化珪素等の第２金属窒化物が挙げられる。
また、第２材料が炭化珪素等の第１金属炭化物である場合には、第２材料としては、第１材料としての炭化珪素よりも窒素またはアルミニウム等の含有率が高く黒色等に着色された炭化珪素等の第２金属炭化物が挙げられる。
また、第２材料としては、第２金属酸化物、第２金属窒化物および第２金属炭化物に限らず、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等のカーボン材料を用いることもできる。
なお、第１材料が第１金属酸化物、第１金属窒化物または第１金属炭化物であり、第２材料が第２金属酸化物、第２金属窒化物または第２金属炭化物である場合には、絶縁層11と吸収層３との同時焼成時が容易である。この場合、絶縁層11と吸収層３との密着性を含む絶縁基板１としての機械的強度の確保、および配線基板としての生産性等の点では有利である。
また、第１材料および第２材料は、互いに金属の同種の無機化合物（酸化物、窒化物炭化物）である必要はなく、混合されて用いられていてもよい。例えば、第１材料が酸化アルミニウム質焼結体等の第１金属酸化物であるときに、第２材料として窒化鉄等の第２金属窒化物または炭化珪素等の第２金属炭化物が用いられてもよい。また、第２材料が窒化アルミニウム体等の第１金属窒化物であるときに、第２材料として酸化クロム等の第２金属酸化物または炭化珪素等の第２金属炭化物が用いられてもよい。また、第２材料が炭化珪素等の第１金属炭化物であるときに、第２材料として酸化クロム等の第２金属酸化物または窒化鉄等の第２金属窒化物が用いられてもよい。
なお、第１材料が第１金属酸化物であり、第２材料が第２金属酸化物である場合には、絶縁層11と吸収層３との同時焼成時がさらに容易である。また、焼成温度を比較的低く抑えることも容易である。この場合、絶縁層11と吸収層３との密着性を含む絶縁基板１としての機械的強度の確保、および配線基板としての生産性等の点では、より一層有利である。
また、平面視における吸収層３の面積の大きさ（以下、単に吸収層３の大きさともいう）は、上下の絶縁層11同士の密着性を妨げない範囲であれば、各層間において予定する赤外線の吸収量（発熱量）および導体層２の位置等の条件に応じて、適宜設定される。この場合、吸収層３の大きさが、上下の絶縁層11同士の層間のほぼ全域におよぶものであると、上下の絶縁層11同士の密着性が低下する可能性がある。特に、絶縁層11の外周部まで層間に吸収層３が設けられていると、この外周部における絶縁層11同士の密着性の低下により、層間の密着不良（いわゆるデラミネーション）を生じる可能性が高まる。したがって、吸収層３の大きさは、平面透視において絶縁層11の層間の80％程度の範囲内であることが好ましい。また、絶縁層11の外周部においては、層間に吸収層３が設けられていないことが好ましい。
なお、上記の第２金属酸化物等の第２材料は、絶縁層11にも含まれていて構わない。例えば、絶縁層11の着色用の顔料として酸化クロム等が絶縁層１に含まれていても構わない。ただし、この場合、絶縁層11における第２金属層の含有比率が大きくなり過ぎると、絶縁層11同士の層間の密着性が低下する可能性がある。そのため、吸収層３における第２材料の含有比率に対して、絶縁層11における第２材料の含有比率の方が小さいことが望ましい。言い換えれば、吸収層３における第２材料の含有比率が絶縁層11における第２材料の含有比率よりも大きいことが、層間の密着性の確保および赤外線の吸収効率の向上の点において、より望ましい。
また、第２材料としての第２金属酸化物が、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化銅、酸化マンガン、酸化シリコン、酸化ニッケル、酸化タングステン、酸化亜鉛から選択される１種または複数種の金属酸化物である場合には、赤外線の吸収による発熱の点でより有効である。すなわち、これらの金属酸化物が、赤外線（電磁波）により、特に振動しやすい原子構造を持っているため、原子が振動することによる赤外線の熱エネルギーへの変換がより効果的に行なわれる。そのため、赤外線の電磁波エネルギーが吸収層３でより効率よく吸収されて、熱エネルギーに変換される。
また、特に、第２金属酸化物が、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化銅である場合には、赤外線の吸収率が高く、熱エネルギーへの変換の効率が高い。また、第１金属酸化物との混合、絶縁層11に対する吸収層の密着性等の点においても、これらの金属酸化物において他の金属酸化物よりも良好である傾向があるため、より容易、または良好である。
赤外線の吸収率は、例えば前述した近赤外領域の波長においては、分光透過率、反射率等の測定手段を用いて測定することができる。
また、赤外線ランプヒーターには遠赤外領域の波長の赤外線が含まれる場合があり、この遠赤外領域の波長に対する吸収率は、ＦＴＩＲによる分光放射率測定等の測定手段によって測定することができる。
第１材料としての第１金属酸化物の赤外線吸収率は、例えば、酸化アルミニウムの場合であれば、近赤外から遠赤外の領域まで含めて約40％程度である。
第２材料としての第２金属酸化物の赤外線吸収率は、例えば、酸化銅の場合であれば、近赤外領域の波長の赤外線において約85％であり、遠赤外領域の波長の赤外線においては約80％である。また、酸化クロムの場合であれば、近赤外領域の波長の赤外線において約70％であり、遠赤外領域の波長の赤外線において約85％である。
吸収層３としての赤外線の吸収率は、例えば約50〜95％程度であり、絶縁層11の吸収率に対して約1.2〜２倍程度である。
吸収層３は、例えば第１材料が第１金属酸化物であり、第２材料が第２金属酸化物の場合であれば、次のようにして形成されている。すなわち、絶縁層11と同様のセラミック材料（第１金属酸化物を主成分とするもの）の粉末に上記第２金属酸化物の粉末を加えるとともに有機溶剤およびバインダとともに混練してセラミックペーストを作製し、このセラミックペーストを、絶縁層11となるセラミックグリーンシートの表面の所定部位にスクリーン印刷法等の方法で塗布し、その後、これらのセラミックグリーンシートを積層し、焼成することによって、絶縁層11の表面の所定部位に吸収層３が設けられた絶縁基板１を製作することができる。
なお、この例では吸収層３が第１金属酸化物も含有しているため、同じく第１金属酸化物を主成分として含有している絶縁層11に対する吸収層３の密着性の確保が可能になっている。そのため、絶縁層11に含有されている第１金属酸化物と、吸収層３に含有されている第１金属酸化物とは、互いに同様の材料であることが好ましい。
また、第１材料が第１金属窒化物または第１金属炭化物であり、第２材料が第２金属窒化物または第２金属炭化物の場合にも、上記酸化物材料の場合と同様に、絶縁層11との同時焼成によって吸収層３を形成することができる。
図３は、図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の変形例を示す断面図である。また、図４は、後述するくぼみ部の効果を模式的に示す要部断面図である。図３および図４において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図３および図４の例においては、絶縁基板１の下面に複数のくぼみ部７が設けられている。なお、図４のうち左側が絶縁基板１のうちくぼみ部７を有する部分を示している。図４のうち右側は参照用であり、絶縁基板１のうちくぼみ部７を有していない部分を示している。絶縁基板１がくぼみ部７を有している場合には、例えば図４の左側に示すように絶縁基板１の下側から絶縁基板１に赤外線が照射されるときに、その赤外線のうち絶縁基板１の下面に達したものが、くぼみ部７内（くぼみ部７内における絶縁基板の表面部）でも吸収される。また、くぼみ部７内の表面（内表面）で反射された赤外線も、その反射された内表面と対向する他の内表面等において吸収され得る。また、くぼみ部７の内面で反射された赤外線が絶縁基板１の内部に入り、吸収層３でも効果的に吸収される。なお、仮にくぼみ部７が設けられていない場合には、例えば図４の右側に示す例のように、絶縁基板１の下面に反射された一部の赤外線は、単に外部に放散してしまい、絶縁基板１の加熱には寄与しない。
そのため、吸収層３による赤外線の吸収効率の向上に加えて、くぼみ部７による赤外線吸収率の向上の効果が得られる。したがって、この例の場合には、より一層赤外線の吸収率の向上の点において有利な電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することができる。
くぼみ部７は、平面視（下面視）において、円形状または四角形状を含む多角形状等の凹部であってもよく、細長い帯状のもの（溝状）であってもよい。このようなくぼみ部７の平面視における形状は、絶縁基板１（特に凹部１ａの底部分）の機械的な強度、所望の放熱性、導体層２の配置位置、吸収層３の配置位置、くぼみ部７形成時の作業性および経済性等の条件に応じて適宜設定される。
くぼみ部７は、例えば絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの積層体の下面の一部を加圧してくぼませることによって設けることができる。また、くぼみ部７は、上記セラミックグリーンシートの一部に機械的な加工またはレーザ加工等を施して穴（セラミックグリーンシートを貫通しないもの）または貫通孔、もしくは溝等を設けておき、このセラミックグリーンシートを最下層にして他のセラミックグリーンシートと積層し、一体焼成することによって設けることもできる。また、焼成後の絶縁基板１の下面に機械的な研削加工等を施すことによって設けることもできる。
なお、絶縁基板１に対する赤外線の照射は、絶縁基板１の蓋体５が接合される部分（凹部を囲む枠状の部分等）に導体層２が設けられている場合には、絶縁基板１の下面側からの照射が有効になる。これは、照射された赤外線が導体層２では吸収されずに反射されやすいことから、枠状の導体層２が、絶縁基板１と蓋体５との接合部分の赤外線による加熱の妨げになる可能性があることによる。絶縁基板１の下面側から赤外線が照射された場合には、その枠状の導体層２に妨げられることなく、絶縁基板１のうち蓋体５との接合部分に近い部分を含めて、より効果的に加熱され得る。
図５は、図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の他の変形例を示す断面図である。図５において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図５の例において、複数の絶縁層11の複数の層間に赤外線の吸収層が設けられている。また、複数の層間のうち上側に位置する層間ほど、吸収層３の平面視における面積が大きい。この場合には、例えば絶縁基板１の下側から絶縁基板１に赤外線が照射されるときに、絶縁基板１のうち下側に配置された吸収層で吸収される赤外線量が抑制される。そのため絶縁基板１のうち蓋体５が接合される上面部に近い部分まで達する赤外線量をより多く確保しやすい。そのため、絶縁基板１に蓋体５が接合されるときに、その蓋体５が接合される絶縁基板１上面の導体層２（２ａ）部分に対する加熱の効率がより高められる。
したがって、この例の場合には、絶縁基板１のうち蓋体５が接合される部分に近い部分における赤外線の吸収率の向上の点において有利な電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することができる。
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、複数の絶縁層11の複数の層間に吸収層３が設けられるときに、平面透視において各層の吸収層３同士が互いに重なり合わないようにしてもよい。この場合には、例えば絶縁基板１の下面に対して赤外線が照射されるときに、ある一つの層間に設けられた導体層２が、上下の他の層間に設けられた他の導体層２に赤外線が届くことを妨げるような可能性がより低減される。そのため、複数の層間に設けられた吸収層３において赤外線の吸収による発熱量が偏ることが抑制される。
また、前述したように、吸収層３において第２金属酸化物等の第２材料とともに含有される材料が、導体層２と同様の金属材料であっても構わない。この場合には、吸収層３について、導体層２と同様の導電路、または接地用あるいは電源用等の導体層として利用することもできる。この場合も、吸収層３における第２材料（第２金属酸化物）の含有比率は、５〜20質量％の範囲であることが好ましい。これにより、吸収層３の絶縁層11に対する密着性がより良好に確保され得るとともに、吸収層３が導電路等として機能する際の導電性の確保がより容易になる。
１・・・絶縁基板
11・・・セラミック絶縁層
１ａ・・・凹部
２・・・導体層
３・・・吸収層
４・・・電子部品
５・・・蓋体
６・・・ボンディングワイヤ
７・・・くぼみ部

Claims (8)

  1. 互いに積層された複数の絶縁層を含んでおり、電子部品の搭載部を含む上面を有する絶縁基板を備える電子部品収納用パッケージであって、
    前記複数の絶縁層が、それぞれに第１材料を主成分として含有しており、
    前記複数の絶縁層同士の層間、および前記複数の絶縁層のうち最上層の絶縁層の上面の少なくとも一方に設けられた、前記第１材料よりも赤外線吸収率が高い第２材料を含有している赤外線の吸収層をさらに備えていることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
  2. 前記第１材料が第１金属酸化物、第１金属窒化物または第１金属炭化物であり、前記第２材料が第２金属酸化物、第２金属窒化物または第２金属炭化物であ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. 前記第１材料が第１金属酸化物であり、前記第２材料が第２金属酸化物であることを特徴とする請求項２記載の電子部品収納用パッケージ。
  4. 前記絶縁層がさらに前記第２金属酸化物を含有しており、前記吸収層における前記第２金属酸化物の含有比率が、前記絶縁層における前記第２金属酸化物の含有比率よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の電子部品収納用パッケージ。
  5. 前記第２金属酸化物が、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化銅、酸化マンガン、酸化シリコン、酸化ニッケル、酸化タングステンおよび酸化亜鉛から選択される１種または複数種の金属酸化物であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の電子部品収納用パッケージ。
  6. 前記絶縁基板の下面に複数のくぼみ部が設けら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。
  7. 前記複数の絶縁層の複数の層間に前記吸収層が設けられており、前記複数の層間のうち上側に位置する層間ほど、平面視における前記吸収層の面積が大きい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。
  8. 請求項１記載の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、
    前記絶縁基板の前記上面に前記電子部品を覆うように接合されている蓋体とを備えることを特徴とする電子装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY189786A (en) * 2015-08-31 2022-03-07 Uniplas Entpr Pte Ltd Injection moulding apparatus and method
JP6913279B2 (ja) * 2017-02-27 2021-08-04 日本電気硝子株式会社 気密パッケージ
DE102020205043A1 (de) * 2020-04-21 2021-10-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiterbauelementanordnung oder Leistungshalbleiterbauelementeinhausung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04216617A (ja) * 1990-12-17 1992-08-06 Fujitsu Ltd 半導体基板
JP2002231839A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品の製造方法およびこれに用いる製造装置
JP2012074610A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Mitsubishi Materials Corp セラミックス基板、パワーモジュール用基板及びパワーモジュール用基板の製造方法
JP2013042003A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Seiko Epson Corp 接合方法および接合装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111277A (en) 1991-03-29 1992-05-05 Aegis, Inc. Surface mount device with high thermal conductivity
US5188985A (en) 1991-03-29 1993-02-23 Aegis, Inc. Surface mount device with high thermal conductivity
US5291062A (en) * 1993-03-01 1994-03-01 Motorola, Inc. Area array semiconductor device having a lid with functional contacts
JP2861811B2 (ja) * 1994-06-15 1999-02-24 松下電工株式会社 Ｐｂｇａパッケージ及びｐｂｇａパッケージ実装用母基板及びｐｂｇａパッケージ実装方法
JP3442029B2 (ja) 2000-04-27 2003-09-02 京セラ株式会社 電子部品収納用パッケージおよびその製造方法
US6759740B2 (en) * 2001-03-30 2004-07-06 Kyocera Corporation Composite ceramic board, method of producing the same, optical/electronic-mounted circuit substrate using said board, and mounted board equipped with said circuit substrate
JP3706606B2 (ja) * 2001-12-25 2005-10-12 京セラ株式会社 半導体素子収納用パッケージ
JP4284161B2 (ja) * 2003-11-25 2009-06-24 京セラ株式会社 セラミックパッケージ
US7078726B2 (en) 2004-09-09 2006-07-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sealing of electronic device using absorbing layer for glue line
JP5750937B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-22 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04216617A (ja) * 1990-12-17 1992-08-06 Fujitsu Ltd 半導体基板
JP2002231839A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品の製造方法およびこれに用いる製造装置
JP2012074610A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Mitsubishi Materials Corp セラミックス基板、パワーモジュール用基板及びパワーモジュール用基板の製造方法
JP2013042003A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Seiko Epson Corp 接合方法および接合装置

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