KR20170122255A - 전자 부품 수납용 패키지, 전자 장치 및 전자 모듈 - Google Patents

전자 부품 수납용 패키지, 전자 장치 및 전자 모듈 Download PDF

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Abstract

전자 부품 수납용 패키지는 전자 부품의 탑재부를 가진 제 1 주면을 갖는 기부와, 기부 상에 탑재부를 둘러싸도록 설치되고 제 2 주면을 갖는 프레임부와, 프레임부의 제 2 주면에 형성된 프레임 형상 메탈라이즈층과, 프레임부의 내측면에 설치되고 프레임 형상 메탈라이즈층과 제 1 주면에 형성된 중계 도체를 접속한 측면 도체를 포함하고 있고, 측면 도체의 폭방향에 있어서 절연막이 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여 있다.

Description

전자 부품 수납용 패키지, 전자 장치 및 전자 모듈
본 발명은 압전 진동 소자 등의 전자 부품을 기밀하게 수용하기 위한 전자 부품 수납용 패키지 등에 관한 것이다.
종래, 압전 진동 소자 또는 반도체 소자 등의 전자 부품을 탑재하기 위한 전자 부품 수납용 패키지로서, 일반적으로 세라믹 소결체 등으로 이루어지는 절연 기판에 전자 부품이 수용되는 탑재부가 설치된 것이 사용되고 있다. 절연 기판의 상면에는 탑재부를 덮도록 뚜껑체가 접합된다. 이러한 전자 부품 수납용 패키지는 상면에 전자 부품의 탑재부를 갖는 평판 형상의 기부 및 이 기부의 상면에 탑재부를 둘러싸서 적층된 프레임 형상의 프레임부를 갖는 절연 기판과, 탑재부로부터 기부의 하면 등에 걸쳐서 형성된 배선 도체에 의해 기본적으로 구성되어 있다.
배선 도체 중, 탑재부에 설치된 것은 전자 부품이 접속되는 접속 도체로서 기능하고, 기부의 하면(절연 기판의 하면)에 설치된 것은 외부 접속용의 도체(외부 접속 도체)로서 기능한다. 그리고, 탑재부에 전자 부품이 탑재되고, 전자 부품의 각 전극이 접속 도체에 전기적으로 접속된 후, 탑재부가 뚜껑체 등으로 밀봉되어서 전자 장치가 제작된다. 또한, 프레임부의 상면에는 금속으로 이루어지는 뚜껑체를 접합하기 위해서, 프레임 형상 메탈라이즈층이 형성되어 있다. 이 전자 부품 수납용 패키지에 대해서, 뚜껑체가 은납 등의 밀봉재에 의해 프레임 형상 메탈라이즈층에 접합되어서 전자 부품이 탑재부에 기밀 밀봉된다.
또한, 전자 부품이 탑재된 탑재부내가 외부 노이즈로부터 차폐되는 구조가 되도록 프레임 형상 메탈라이즈층 및 뚜껑체를 그라운드 전위와 동 전위로 하는 경우가 있다. 이러한 구조로 하기 위해서, 예를 들면 프레임부의 내측면에 측면 도체를 설치하고, 또한 탑재부 상에 그라운드 전위가 되는 외부 접속용의 도체에 접속된 중계 도체를 설치해 두고, 프레임 형상 메탈라이즈층과 그라운드 전위가 되는 외부 접속용의 도체를 측면 도체 또는 중계 도체 등을 통해서 접속하는 것이 행해지고 있다(일본특허공개 2000-312060호 공보 참조).
그러나, 최근 전자 부품 수납용 패키지는 점점 더 소형화가 도모되고 있다. 이에 따라서, 탑재부에 설치되는 각 배선 도체 간의 클리어런스 또는 둘러싸는 프레임부의 폭이 작은 것으로 되고 있다.
따라서, 종래와 같이, 프레임부의 내측면에 측면 도체를 설치하거나, 탑재부 상에 측면 도체와 접속되는 중계 도체를 설치하면, 이들의 배선 도체의 표면에는 도금층이 피착되어 있고, 납재가 적셔지기 쉽고, 프레임 형상 메탈라이즈층에 뚜껑체를 접합할 때에 납재가 측면 도체를 통해서 중계 도체측으로 퍼지기 쉽기 때문에 밀봉 시에 납재의 볼륨 부족이 발생하여 밀봉 신뢰성이 저하하거나, 퍼진 납재에 의한 근접한 다른 배선 도체와의 단락, 전자 부품의 동작 불량 등이 발생할 가능성이 있었다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지는 전자 부품의 탑재부를 가진 제 1 주면을 갖는 기부와, 상기 기부 상에 상기 탑재부를 둘러싸도록 설치되고 제 2 주면을 갖는 프레임부와, 상기 프레임부의 상기 제 2 주면에 형성된 프레임 형상 메탈라이즈층과, 상기 프레임부의 내측면에 설치되고 상기 프레임 형상 메탈라이즈층과 상기 제 1 주면에 형성된 중계 도체를 접속한 측면 도체를 포함하고 있고, 상기 측면 도체의 폭방향에 있어서, 절연막이 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 장치는 상기의 전자 부품 수납용 패키지와 상기 전자 부품 수납용 패키지에 탑재된 전자 부품을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 모듈은 상기의 전자 장치와 상기 전자 장치가 접속된 모듈용 기판을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지에 의하면, 전자 부품의 탑재부를 가진 제 1 주면을 갖는 기부와, 기부 상에 탑재부를 둘러싸도록 설치되고 제 2 주면을 갖는 프레임부와, 프레임부의 제 2 주면에 형성된 프레임 형상 메탈라이즈층과, 프레임부의 내측면에 설치되고 프레임 형상 메탈라이즈층과 제 1 주면에 형성된 중계 도체를 접속한 측면 도체를 포함하고 있고, 측면 도체의 폭방향에 있어서, 절연막이 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여 있는 점으로부터, 뚜껑체를 프레임 형상 메탈라이즈층에 납재 등으로 접합할 때에, 납재가 이 측면 도체를 통해서 탑재부에 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 납재의 볼륨 부족에 의한 밀봉 신뢰성의 저하, 및 퍼진 납재에 의한 근접한 다른 배선 도체의 단락이 억제된 전자 부품 수납용 패키지를 실현할 수 있다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 장치에 의하면, 상기의 전자 부품 수납용 패키지를 사용함으로써, 전자 부품의 밀봉 공정에 있어서의 밀봉 신뢰성의 저하 및 단락이 억제된 동작 신뢰성의 높은 전자 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서의 전자 모듈에 의하면, 상기의 전자 장치를 사용함으로써, 탑재부에 탑재된 전자 부품에 대한 밀봉 신뢰성이 향상되어 동작 신뢰성이 우수한 전자 모듈을 실현할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지를 나타내는 상면 투시도이고, (b)는 (a)의 X-X'선에 있어서의 단면 투시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지의 요부를 나타내는 단면 투시도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지의 요부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지의 다른 예를 나타내는 요부 단면 투시도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지의 다른 예에 있어서의 요부를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지 등에 대해서, 첨부된 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1(a)는 본 발명에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지(100)의 실시형태의 일례를 나타내는 상면 투시도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 X-X'선에 있어서의 단면 투시도이다.
도 1에 있어서, 전자 부품 수납용 패키지(100)는 모듈용 기판(125)으로의 실장면이 되는 제 1 주면(102) 및 밀봉면이 되는 제 2 주면을 갖고 있고, 절연 기판(101)에 탑재부(104)가 설치되어 있다. 탑재부(104)에는 압전 진동 소자 등의 전자 부품(110)이 탑재된다. 절연 기판(101)은 서로 적층된 프레임부(105) 및 기부(106)를 갖고 있다. 또한, 절연 기판(101)의 외주 코너부에는 노치(108)가 형성되어 있다. 이 노치(108)는 전자 부품 수납용 패키지(100)의 제조 도중에, 각 배선 기판 영역(도시하지 않음) 간을 노치(108)의 내측면에 설치된 내면 도체(도시하지 않음)를 통해서 전기적으로 접속하는 등의 목적으로 형성되지만, 내면 도체를 설치하지 않고 각 배선 기판 영역 간을 내부에 설치된 배선 도체에 의해 전기적으로 접속해도 되고, 이 경우, 사용되는 전자 장치(120)의 형태에 따라서 노치(108)를 형성하지 않아도 좋다.
프레임부(105)의 제 2 주면(103)에는 프레임 형상 메탈라이즈층(112)이 형성되어 있고, 또한 프레임부(105)의 내측면에는 측면 도체(115)가 설치되어 있다. 또한, 기부(106)에 있어서의 측면 도체(115)의 직하의 탑재부(104)에는 중계 도체(117)가 설치되어 있다. 그리고, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)으로부터 측면 도체(115), 중계 도체(117)에 걸쳐서 도통하고 있고, 기부(106)의 중계 도체(117)로부터 관통 도체(109)에 의해 접속된 외부 접속 도체(107)가 절연 기판(101)의 하면에 설치되어 있다.
이 예의 배선 기판에서는 프레임부(105)의 제 2 주면(103)에 설치된 프레임 형상 메탈라이즈층(112), 탑재부(104)내에 위치해서 전자 부품(110)이 접속되는 한쌍의 접속 도체(111)가 더 설치되어 있다. 이 전자 부품 수납용 패키지(100)에 대해서, 뚜껑체(114)가 은납 등의 납재(118)에 의해 절연 기판(101)의 프레임 형상 메탈라이즈층(112) 상에 접합되어서, 전자 부품(110)이 기밀 밀봉된다.
또한, 이 실시형태에 있어서, 절연 기판(101)은 두께 방향의 단면 투시에서 오목형의 탑재부(104)를 갖고 있다. 이 전자 부품 수납용 패키지(100)에 압전 진동 소자 등의 전자 부품(110)이 기밀 밀봉되어서 전자 장치(120)가 형성된다. 탑재부(104)를 밀봉하는 뚜껑체(114)는 도 1에 있어서는 편의상 투시하고 있다.
절연 기판(101)은 평판 형상의 기부(106) 상에 프레임부(105)가 적층되어서 형성되어 있다. 또한, 평면으로 볼 때, 프레임부(105)가 기부(106)의 상면의 탑재부(104)를 둘러싸고 있다. 이 프레임부(105)의 내측면과 탑재부(104)의 내측에 있어서 노출하는 기부(106)에 의하여 전자 부품(110)을 탑재하기 위한 오목형의 탑재부(104)가 설치되어 있다.
프레임부(105) 및 기부(106)는 예를 들면, 산화 알루미늄질 소결체, 질화 알루미늄 소결체, 뮬라이트질 소결체 또는 유리-세라믹 소결체 등의 세라믹 재료로 이루어진다. 절연 기판(101)은 예를 들면, 전체의 외형이 평면으로 볼 때에 한 변의 길이가 1.6∼10mm 정도의 장방 형상이고, 두께가 0.3∼2mm 정도의 판 형상이고, 그 상면에 오목형의 탑재부(104)를 갖고 있다.
절연 기판(101)은 프레임부(105) 및 기부(106)가 산화 알루미늄질 소결체로 이루어지는 경우이면, 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 마그네슘 및 산화 칼슘 등의 원료 분말에 적당한 유기 바인더 및 용제, 가소제 등을 첨가 혼합해서 슬러리 형상으로 함과 아울러, 이것을 예를 들면 닥터 블레이드법, 롤 캘린더법 등의 시트 성형법에 의해 시트 형상으로 함으로써 복수매의 세라믹 그린 시트를 얻고, 다음에 일부의 세라믹 그린 시트에 적당한 타발 가공을 실시해서 프레임 형상으로 성형함과 아울러, 프레임 형상으로 성형하지 않는 평판 형상의 세라믹 그린 시트의 상면에 각각 프레임 형상의 세라믹 그린 시트가 위치하도록 상하로 적층하고, 그 적층체를 고온에서 소성함으로써 제작할 수 있다.
절연 기판(101)은 예를 들면, 각각이 개편(個片)의 절연 기판(101)이 되는 기판 영역이 배열된 모 기판(도시하지 않음)으로서 제작된 후에 개편으로 분할되어서 제작되고 있다. 모 기판은 서로 적층된 기부(106)가 되는 복수개의 영역을 갖는 평판 형상의 절연층(도시하지 않음)과, 각각 프레임부(105)가 되는 복수개의 영역을 갖는(복수의 개구부가 배열된) 절연층(도시하지 않음)을 갖고 있다.
프레임부(105)는 상면에 프레임 형상 메탈라이즈층(112)이 형성되고, 외측면에 노치(108)를 갖고 있어도 된다. 또한, 기부(106)에는 탑재부(104)에 탑재되는 전자 부품(110)과 모듈용 기판(125)의 외부 전기 회로를 전기적으로 접속하기 위한 도전로로서, 접속 도체(111), 관통 도체(109), 측면 도체(115), 중계 도체(117) 및 외부 접속 도체(107)가 설치되어 있다. 또한, 이 예에서는 절연 기판(101)의 코너부에 노치(108)가 형성되어 있지만, 절연 기판(101)의 외측면의 그 밖의 장소인 장변측 또는 단변측에 형성되는 경우도 있다.
여기서, 전자 장치가 TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator, 온도 보상 수정 발진기) 등의 복수의 전자 부품(도시하지 않음)이 탑재부(104)에 탑재되는 경우에는 복수의 전자 부품이 탑재되는 계단 형상의 내측면을 설치하기 위해서, 프레임부(105)가 2층 이상의 절연층으로 구성되는 경우도 있다.
탑재부(104)는 예를 들면, 사각판 형상의 전자 부품(110)에 따라서 평면으로 볼 때에 사각 형상이다. 도 1의 예에서는 그 사각 형상의 탑재부(104)의 서로 인접한 2개의 코너부에 1쌍의 접속 도체(111)가 설치되어 있다. 이 접속 도체(111)는 탑재부(104)에 탑재되는 압전 진동 소자 등의 전자 부품(110)의 전극(도시하지 않음)을 접속하기 위한 도체층으로서 기능한다. 전자 부품(110)이 압전 진동 소자이면, 통상, 그 외형이 평면으로 볼 때에 사각 형상이고, 그 주면의 코너부에 접속용의 1쌍의 전극(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이러한 전극의 접속을 용이하게 또한 확실하게 행할 수 있도록 하기 위해서, 접속 도체(111)는 탑재부(104)의 코너부에 설치된다.
전자 부품(110)의 각 전극과 접속 도체(111)의 접속은 도전성 접착제 등의 접합재(113)를 통해서 행해진다. 즉, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 전자 부품(110)의 주면의 코너부에 설치된 1쌍의 전극이, 탑재부(104) 상에 설치된 1쌍의 접속 도체(111)에 대향하도록 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 위치 결정하고 미리 접속 도체(111)에 피착시켜 둔 접합재(113)을 가열해서 경화시켜 전자 부품(110)의 전극과 접속 도체(111)가 접속된다.
또한, 접속 도체(111)는 이 실시형태의 예에서는 전자 부품(110)으로서 압전 진동 소자를 사용한 예를 설명하고 있으므로 상기와 같은 위치에 접속 도체(111)가 설치되어 있지만, 그 밖의 전자 부품(도시하지 않음)을 탑재하는 경우, 또한 그 밖의 전자 부품을 복수 탑재하는 경우에는 그 전자 부품의 전극의 배치에 따라 위치, 형상을 변경해서 설치해도 된다. 이러한 그 밖의 전자 부품으로서, 예를 들면 세라믹 압전 소자 또는 탄성 표면파 소자 등의 압전 소자, 반도체 소자, 용량 소자 및 저항 소자 등을 들 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지(100)는 전자 부품(110)의 탑재부(104)를 가진 제 1 주면(102)을 갖는 기부(106)와, 기부(106) 상에 탑재부(104)를 둘러싸도록 설치되고 제 2 주면(103)을 갖는 프레임부(105)와, 프레임부(105)의 제 2 주면(103)에 형성된 프레임 형상 메탈라이즈층(112)과, 프레임부(105)의 내측면에 설치되고 프레임 형상 메탈라이즈층(112)과 제 1 주면(102)에 형성된 중계 도체(117)를 접속한 측면 도체(115)를 포함하고 있고, 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 절연막(116)이 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여 있다.
이러한 구조에 의해, 뚜껑체(114)를 프레임 형상 메탈라이즈층(112)에 납재(118) 등으로 접합할 때에, 납재(118)가 측면 도체(115)를 통해서 탑재부(104)에 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 납재(118)의 볼륨 부족에 의한 밀봉 신뢰성의 저하, 및 퍼진 납재(118)에 의한 근접한 다른 배선 도체(도시하지 않음)와의 단락이 억제된 전자 부품 수납용 패키지(100)를 실현할 수 있다. 상기의 전자 부품 수납용 패키지(100)의 예를 도 1(a), (b)에 나타낸다. 또한, 도 1에 있어서의 요부를, 도 2에 단면 투시도로서 나타낸다. 또한, 도 2의 구조에 있어서, 탑재부(104)측으로부터 프레임부(105)의 측면을 본 경우의 사시도를 도 3에 나타낸다.
접속 도체(111), 프레임 형상 메탈라이즈층(112), 측면 도체(115), 중계 도체(117), 및 외부 접속 도체(107) 등의 노출면에는 산화 부식을 방지함과 아울러, 접속 도체(111)와 전자 부품(110)의 전극의 접속, 또는 외부 접속 도체(107)와 모듈용 기판(125)의 접속 등을 보다 용이하고 또는 강고한 것으로 하기 위해서, 그들의 노출된 표면에 1∼20㎛ 정도 두께의 니켈 도금층과 0.1∼3.0㎛ 정도 두께의 금도금층이 순차적으로 피착되어 있어도 된다.
이렇게 각 배선 도체의 노출면에 도금층이 피착되어 있는 경우에는 전자 부품(110)을 기밀 밀봉하기 위해서, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)에 뚜껑체(114)를 은납 등의 납재(118)에 의해 절연 기판(101) 상에 접합할 때의 밀봉재가 도금층을 통해서 퍼지기 쉬워 측면 도체(115)를 통해서 탑재부(104)측으로 침입한 경우에도, 절연막(116)이 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서 일방 끝으로부터 타방 끝까지 덮여 있는 구조이고, 절연막(116)이 납재(118)에 적셔지지 않기 때문에, 납재(118)가 측면 도체(115)를 통해서 탑재부(104)로 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 탑재부(104)로의 납재(118)의 퍼짐에 의한 근접한 다른 배선 도체와의 단락이 억제된 전자 부품 수납용 패키지(100)를 실현할 수 있다.
또한, 측면 도체(115) 및 중계 도체(117)는 도 1에 나타내는 바와 같은 탑재부(104)의 외주 코너부로의 위치에 한정되지 않고, 사용되는 전자 장치(120)의 형태에 따라서, 전자 부품 수납용 패키지(100)의 탑재부(104)의 단변측, 장변측에 설치되어 있어도 된다. 또한, 절연막(116)은 도 3에 나타내는 바와 같은 직사각형 형상으로 한정되지 않고, 원 형상 또는 타원 형상 등으로 형성되어도 좋다. 이와 같이, 절연막(116)의 외주부를 둥글게 한 구조로 함으로써, 프레임부(105)로부터 절연막(116)이 박리되는 것을 억제하는 효과가 있다. 또한, 절연막(116)의 형성 위치는 프레임부(105)의 제 2 주면(103)측(밀봉면측)의 일부를 덮으면, 뚜껑체(114)와 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 밀봉 폭을 좁게 하는 것이 되므로 바람직하지 않다. 따라서, 밀봉 폭이 좁아지지 않는 위치에 절연막(116)을 형성하는 것이 중요하다. 예를 들면, 절연막(116)이 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 일부를 덮는 구성에 있어서는 절연막(116)에 의해 뚜껑체(114)와 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 밀봉 폭이 좁아지지 않는다.
이렇게, 프레임부(105)의 내측면에 측면 도체(115) 및 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여진 절연막(116)을 설치하기 위해서는 예를 들면, 절연 기판(101)이 되는 세라믹 그린 시트에 프레임 형상 메탈라이즈층(112), 측면 도체(115), 중계 도체(117)가 되는 메탈라이즈 페이스트를 소정의 위치에 형성해 두고, 또한 측면 도체(115)가 되는 메탈라이즈 페이스트의 상면에, 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서 일방 끝으로부터 타방 끝을 덮도록 절연막(116)이 되는 세라믹 페이스트를 소정의 위치에 형성해 두면 된다. 여기서, 세라믹 페이스트는 실질적으로 절연 기판(101)과 같은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 같은 재료란 소성 후에 절연 기판(101)과 같은 세라믹 성분이 포함되는 것이며, 이 세라믹 페이스트는 도포하는 방법(예를 들면 스크린 인쇄 등)의 사양에 따라서 세라믹에 혼합하는 바인더, 용제의 첨가량이 조정된다.
또한, 메탈라이즈 페이스트, 세라믹 페이스트가 형성된 절연 기판(101)이 되는 세라믹 그린 시트의 표면에, 오목형의 탑재부(104)가 설치되도록 요철부가 형성된 가압 지그(도시하지 않음)로 가압함으로써 형성할 수 있다. 이 때, 탑재부(104)의 저부가 부분을 가압하도록 가압 지그의 위치를 정함으로써, 세라믹 그린 시트가 가압 지그의 볼록부로 눌려진 부분이 탑재부(104)가 되고, 지그의 오목부로 눌려진 부분이 프레임부(105)가 된다. 그리고, 측면 도체(115), 중계 도체(117)가 되는 메탈라이즈 페이스트가 볼록부로 눌려진 프레임부(105)의 내측면에 측면 도체(115)가 형성됨과 아울러, 프레임부(105)의 직하의 탑재부(104)에 중계 도체(117)가 형성된다. 또한, 탑재부(104)에 형성되는 접속 도체(111)도, 중계 도체(117)와 같은 공정에 의해 형성될 수 있다. 또한, 사용되는 세라믹 그린 시트, 메탈라이즈 페이스트, 세라믹 페이스트에 첨가하는 바인더로서 유리 전이하는 온도가 가압 지그로 가압될 때의 온도 이하의 것을 사용하면, 가압 지그로 세라믹 그린 시트 등을 가압했을 때에, 프레임부(105) 및 측면 도체(115) 등의 성형을 양호하게 행할 수 있다.
이 때, 가압 지그의 오목부의 폭 및 깊이는 일정하고, 가압 가공 후의 프레임부(105)의 폭 및 높이도 일정하게 할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 프레임부(105)에 미리 관통 구멍을 형성해 두고, 관통 구멍에 메탈라이즈 페이스트를 충전한 후에, 금형 등으로 관통 구멍의 일부분을 타발해서 측면 도체를 형성하고, 또한 측면 도체의 표면에 절연막이 되는 세라믹 페이스트를 도포하는 공정에서는 도포한 세라믹 페이스트의 두께만큼 프레임 폭이 넓어지지만, 이러한 공정에 의해, 측면 도체(115)의 표면에 절연막(116)을 형성하였다고 하여도, 가압 가공 후의 프레임부(105)의 폭을 일정하게 해서 치수 정밀도를 높일 수 있다. 그리고, 접속 도체(111), 중계 도체(117)가 설치된 기부(106)와, 프레임 형상 메탈라이즈층(112), 측면 도체(115)가 설치된 프레임부(105)가 일체화된 세라믹 그린 시트 성형체에 의해, 전자 부품 수납용 패키지(100)가 되는 배선 기판 영역이 복수 배열된 모 기판 (도시하지 않음)을 제작할 수 있다.
또한, 상기의 예에서는 평판 형상의 세라믹 그린 시트를 가압 공정에 의해 프레임부(105)와 기부(106)를 일괄해서 형성함으로써 모 기판을 제작하는 예를 나타내었지만, 프레임부(105)와 기부(106)를 각각 제작해 두고, 프레임부(105)와 기부(106)를 적층함으로써 모 기판을 제작해도 된다. 이것에 의해 복수층의 세라믹 그린 시트를 이용하여 복잡한 형상의 절연 기판(101)을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지(100)는 프레임 형상 메탈라이즈층(112)은 일부가 프레임부(105)의 내측면에 연장부(119)를 갖고 있고, 연장부(119)의 표면과 절연막(116)의 표면이 동일면 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조에 의해, 절연막(116)에 의한 단차가 프레임부(105)의 측면에 형성되지 않기 때문에, 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 탑재하는 경우 또는 사용되는 전자 부품 수납용 패키지(100)의 온도 환경에 의한 열팽창, 열수축 등에 기인해서 절연막(116)에 응력이 가해지기 어려운 것이 되어 절연막(116)이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 탑재부(104)의 개구부를 크게 할 수 있어 전자 부품(110)의 탑재성이 우수한 구조를 실현할 수 있다.
이렇게, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임부(105)의 내측면에 측면 도체(115) 및 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여진 절연막(116)이 형성되어 있고, 절연막(116)으로 덮여진 측면 도체(115)가 프레임부(105)의 내측에 매설됨과 아울러, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 표면과 절연막(116)의 표면이 동일면 상에 형성되는 구조로 되어 있다. 여기서, 측면 도체(115)의 일부가 프레임부(105)의 측면에 노출되고, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 표면과 절연막(116)의 표면과 측면 도체(115)의 표면이 동일면 상에 설치되어 있는 경우에 있어서도, 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여진 절연막(116)이 형성되어 있기 때문에, 절연막(116)이 납재(118)로 적셔지지 않으므로 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)로부터 절연막(116)을 넘어서 탑재부(104)측의 측면에 노출된 측면 도체(115)에, 납재(118)가 측면 도체(115)를 통해서 탑재부(104)로 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 탑재부(104)로의 납재(118)의 퍼짐에 의한 근접한 다른 배선 도체와의 단락이 억제됨과 아울러, 전자 부품(110)의 탑재성이 우수한 전자 부품 수납용 패키지(100)를 실현할 수 있다. 또한, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 표면 또는 측면 도체(115)의 표면의 일부가 노출되어 있는 경우에는 이들의 배선 도체의 노출부에 니켈 도금층, 금 도금층 등의 도금층이 피착되어 있어도 되고, 이들의 도금층의 두께만큼 표면이 탑재부(104)측으로 라이징되어 있지만, 탑재부(104)로의 납재(118)의 퍼짐이 촉진되지 않는다.
탑재부(104)에 탑재되는 전자 부품(110)은 예를 들면, 수정 진동 소자 등의 압전 진동 소자가 열거된다. 접속 도체(111)에 대한 압전 진동 소자의 전기적인 접속은 도전성의 접합재(113)에 의해 행해지고 있다. 접합재(113)는 예를 들면 은 등의 도전성 재료로 이루어지는 도전성 입자가 첨가되어서 이루어지는 도전성 접착제이다.
또한, 연장부(119)를 포함하는 프레임 형상 메탈라이즈층(112)과, 측면 도체(115)는 전기적으로 접속되어 있고, 탑재부(104)에 설치된 중계 도체(117)나 기부(106)에 설치된 관통 도체(109)를 통해서 실장면이 되는 제 1 주면(102)에 설치되는 외부 접속 도체(107)에 접속되어 있다. 그리고, 이러한 구조에 의해 프레임 형상 메탈라이즈층(112) 및 뚜껑체(114)가 그라운드 전위와 동 전위가 되고, 전자 부품(110)이 탑재된 탑재부(104)내가 외부 노이즈로부터 차폐되는 구조가 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 부품 수납용 패키지(100)는 절연막(116)이 측면 도체(115)로부터 중계 도체(117)에 걸쳐서 연속해서 덮여 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조에 의해, 절연막(116)에 의한 단차가 프레임부(105)의 측면에 형성되지 않기 때문에, 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 탑재하는 경우또는 열팽창, 열수축 등에 기인해서 절연막(116)에 응력이 가해지기 어려운 것이 되어 절연막(116)이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 탑재하는 경우에, 측면 도체(115) 및 중계 도체(117)에 응력이 가해져서 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 탑재부(104)의 개구부를 크게 할 수 있음과 아울러, 탑재부(104)의 표면에도 단차가 형성되지 않기 때문에, 탑재부(104)의 수용부를 크게 할 수 있고, 또한 효과적으로 전자 부품(110)의 탑재성이 우수한 전자 부품 수납용 패키지(100)를 실현할 수 있다.
이렇게, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 프레임부(105)의 내측면에 측면 도체(115) 및 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여진 절연막(116)이 형성되어 있고, 절연막(116)으로 넓게 덮여진 측면 도체(115)가 프레임부(105)의 내측에 매설됨과 아울러, 탑재부(104)에 설치된 중계 도체(117)에 있어서도 절연막(116)으로 넓게 덮여진 중계 도체(117)가 탑재부(104)의 내측에 매설된 구조로 되어 있다. 또한, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 표면과 절연막(116)의 표면이 동일면 상에 형성됨과 아울러, 탑재부(104)의 표면과 절연막(116)의 표면이 동일면 상에 형성된 구조로 되어 있다.
따라서, 탑재부(104), 프레임부(105)에 측면 도체(115), 중계 도체(117) 등의 배선 도체가 설치되었다고 하여도, 이들의 배선 도체는 탑재부(104), 프레임부(105)에 매설되어 있고, 탑재부(104)의 개구부 및 깊이가 배선 도체를 설치하는 것에 의해 작아지는 경우가 없다. 이것에 의해 압전 진동자 등의 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 탑재할 때에, 전자 부품(110)이 프레임부(105)의 측면에 접촉하거나, 탑재부(104)에 설치된 배선 도체 등과 접촉할 가능성을 저감할 수 있다.
또한, 절연막(116)은 측면 도체(115) 및 중계 도체(117)가 노출되지 않도록 덮여 있으면, 보다 효과적으로 탑재부(104)로의 납재(118)의 퍼짐에 의한 근접한 다른 배선 도체와의 단락이 억제된다. 즉, 가령 납재(118)가 고저차가 없는 탑재부(104)까지 달했다고 하여도, 중계 도체(117)의 전부가 절연막(116)으로 덮여져 있음과 아울러, 절연막(116)은 기부(106)와 동일하게 납재(118)가 ?셔지지 않으므로, 탑재부(104) 상에서의 납재(118)이 퍼짐이 어려워 근접한 다른 배선 도체와의 단락이 억제된다.
또한, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 중계 도체(117)는 탑재부(104)의 외주 코너부에 부채꼴로 1개소 설치된 구조로 했지만, 이에 한정하지 않고 사용되는 전자 장치(120)의 형태에 따라서 탑재부(104)의 외주의 그 밖의 개소에 반원 형상 또는 직사각형 형상 등의 형상으로 복수 개소 설치한 구조로 해도 된다.
본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 장치(120)는 상기의 어느 하나에 기재된 전자 부품 수납용 패키지(100)와, 전자 부품 수납용 패키지(100)에 탑재된 전자 부품(110)을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구조에 의해, 절연막(116)에 의한 단차가 프레임부(105)의 측면에 형성되지 않고, 전자 부품(110)을 탑재부(104)에 탑재하는 경우, 또는 열팽창, 열수축 등에 기인해서 절연막(116)에 응력이 가해지기 어려운 경우가 되어 절연막(116)이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 탑재부(104)의 개구부가 크게 형성되어 전자 부품(110)의 탑재성이 우수한 전자 부품 수납용 패키지(100)를 이용해서 탑재되는 전자 부품(110)과 밀봉재의 납재(118)의 접촉 또는 배선 도체 간의 단락의 가능성이 저감된 동작 신뢰성이 우수한 장치를 실현할 수 있다.
이렇게, 전자 부품 수납용 패키지(100)의 프레임 형상 메탈라이즈층(112)에 뚜껑체(114)를 납재(118) 등으로 접합할 때에, 납재(118)가 측면 도체(115)를 통해서 탑재부(104)에 퍼지는 것을 억제할 수 있고, 납재(118)의 볼륨 부족에 의한 밀봉 신뢰성의 저하 및 퍼진 납재(118)에 의한 근접한 다른 배선 도체와의 단락이 억제되어 동작 신뢰성이 우수한 전자 장치(120)가 된다.
전자 장치(120)로서는 예를 들면, 전자 부품 수납용 패키지(100)의 탑재부(104)에 수정 진동 소자 등의 압전 진동 소자가 탑재된 압전 진동자이다. 탑재부(104)와 뚜껑체(114)로 이루어지는 용기내에 압전 진동 소자가 기밀 밀봉되어서 전자 장치(120)가 된다. 또한, 전자 부품 수납용 패키지(100)의 탑재부(104)에 탑재되는 전자 부품(110)은 압전 진동 소자뿐만 아니라 IC, 그 밖의 전자 부품(도시하지 않음) 등이 복수 탑재된 전자 장치(120)도 포함된다.
구체적으로는 탑재부(104)에 탑재되는 압전 진동 소자에 대한 보다 정확한 온도 보상을 위해서, 압전 진동 소자의 근방에 온도 보상용의 IC가 탑재된 전자 장치 또는 압전 진동 소자의 근방에 서미스트 소자가 탑재되어 이루어지는 전자 장치등이다. 이들의 전자 부품(110)이 전자 부품 수납용 패키지(100)의 탑재부(104)에 수용된 후, 탑재부(104)를 덮도록 해서 전자 부품 수납용 패키지(100)의 프레임부(105)에 뚜껑체(114)가 접합되어서 탑재부(104)내에 압전 진동 소자 등이 기밀 밀봉된다.
본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 모듈(130)은 상기에 기재된 전자 장치(120)와 전자 장치(120)가 접속된 모듈용 기판(125)을 갖고 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조에 의해, 탑재되는 전자 부품(110)과 밀봉재의 납재(118)의 접촉 또는 배선 도체 간의 단락의 가능성이 저감되어 동작 신뢰성이 우수한 전자 장치(120)를 사용한, 동작 신뢰성이 높은 전자 모듈(130)을 실현할 수 있다.
이러한 전자 모듈(130)이 전자 기기(도시하지 않음)에 탑재되는 경우에는 프레임 형상 메탈라이즈층(112) 및 뚜껑체(114)를 그라운드 전위와 동 전위로 함으로써 탑재부(104)내가 외부 노이즈로부터 차폐되는 구조가 된다. 즉, 외부로부터의 전자파가 탑재부(104)에 수용된 전자 부품(110)에 도달하는 양을 억제할 수 있다. 바꿔 말하면, 이러한 전자 모듈(130)은 전자 기기로부터의 전자파가 도달하는 양을 억제할 수 있어 전자 기기로부터의 전자파의 영향을 억제할 수 있는 구조가 되고 있다. 본 발명의 실시형태에 있어서의 전자 모듈(130)에 사용되는 전자 부품 수납용 패키지(100)는 상술한 바와 같이 프레임부(105)의 내측면에 측면 도체(115) 및 측면 도체(115)의 폭방향에 있어서, 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여진 절연막(116)이 형성되어 있다. 또한, 절연막(116)으로 덮여진 측면 도체(115)가 프레임부(105)의 내측에 매설됨과 아울러, 프레임 형상 메탈라이즈층(112)의 연장부(119)의 표면과 절연막(116)의 표면이 동일면 상에 형성되는 구조이다. 이러한 구조에 의해, 프레임 형상 메탈라이즈층(112) 및 뚜껑체(114)를 그라운드 전위와 동 전위라고 하기 위한 도전로로서 작용하는 측면 도체(115)가 프레임부(105)로부터 박리되거나 단선하는 것이 억제되므로 탑재부(104)에 탑재되는 전자 부품(110)이 보다 한층 효과적으로 외부 노이즈로부터 차폐되는 구조를 실현할 수 있어 외부 노이즈의 영향을 받기 어려운 전자 모듈(130)을 실현할 수 있다.
또한, 본 개시는 상술의 실시형태의 일례에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위이면 여러가지 변경은 가능하다. 예를 들면, 전자 부품 수납용 패키지(100)는 탑재부(104)가 1개소의 오목부로 구성되어 있지만, 탑재부(104)는 복수의 오목부로 구성된 구조이어도 좋다. 또한, 제 2 주면(103)측에 오목부가 형성되어 있지만, 제 2 주면(103)측과 아울러 제 1 주면(102)측에도 탑재부(104)가 되는 오목부가 형성된, 종단면으로 볼 때에 소위 H형 구조의 전자 부품 수납용 패키지(100)로서 제작해도 된다.

Claims (7)

  1. 전자 부품의 탑재부를 가진 제 1 주면을 갖는 기부와,
    상기 기부 상에 상기 탑재부를 둘러싸도록 설치되고 제 2 주면을 갖는 프레임부와,
    상기 프레임부의 상기 제 2 주면에 형성된 프레임 형상 메탈라이즈층과,
    상기 프레임부의 내측면에 설치되고 상기 프레임 형상 메탈라이즈층과 상기 제 1 주면에 형성된 중계 도체를 접속한 측면 도체를 포함하고 있고,
    상기 측면 도체의 폭방향에 있어서, 절연막이 일방 끝으로부터 타방 끝에 걸쳐서 덮여 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납용 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 형상 메탈라이즈층은 일부가 상기 프레임부의 내측면에 연장부를 갖고 있고, 상기 연장부의 표면과 상기 절연막의 표면이 동일면 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납용 패키지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 도체의 표면은 일부가 상기 동일면 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납용 패키지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 측면 도체로부터 상기 중계 도체에 걸쳐서 연속해서 덮여 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납용 패키지.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항을 제외한 제 4 항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 측면 도체 및 상기 중계 도체가 노출되지 않도록 덮여 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납용 패키지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 전자 부품 수납용 패키지와, 상기 전자 부품 수납용 패키지에 탑재된 전자 부품을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 기재된 전자 장치와 상기 전자 장치가 접속된 모듈용 기판을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전자 모듈.
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