WO2011118415A1 - 電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージ - Google Patents

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WO2011118415A1
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electronic component
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terminal electrodes
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佳樹 前田
強 草井
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株式会社大真空
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component package base and an electronic component package used for electronic devices and the like.
  • Examples of electronic components that require hermetic sealing include piezoelectric vibration devices such as crystal resonators, crystal filters, and crystal oscillators.
  • a metal thin film electrode is formed on the surface of the crystal diaphragm, and the crystal diaphragm (specifically, the metal thin film electrode) is hermetically sealed to protect the metal thin film electrode from the outside air. .
  • Patent Document 1 includes a base (mounting substrate) made of a ceramic material having a quartz diaphragm mounting portion and a lid (cover) having a reverse concave cross section, and the quartz diaphragm is hermetically sealed.
  • a configuration is disclosed in which the package is mounted and bonded to a circuit board via a conductive bonding material such as solder.
  • a terminal electrode is formed on the bottom surface of the base, and in order to confirm the connection state due to the rising of the solder (conductive bonding material), the terminal electrode is formed by a castellation formed on the side surface of the base. It extends from the bottom of the base to the side.
  • a so-called glass epoxy substrate in which a mesh-like glass fiber is impregnated with an epoxy resin material is widely used as a circuit board on which this conventional piezoelectric vibration device is mounted because of ease of processing and cost merit.
  • a solder paste is applied to the upper part of the electrode pattern of the circuit board by a method such as screen printing. Then, the terminal electrode of the package of the piezoelectric vibration device is mounted on the electrode pattern of the circuit board, and the solder paste is melted in a melting furnace (such as a heating furnace) to cause piezoelectric vibration on the circuit board. Solder the device.
  • the above-described conventional technology a stress is generated in the solder joining the electronic component package and the circuit board due to a difference in thermal expansion coefficient between the electronic component package and the circuit board, and a crack is generated.
  • a ceramic material such as alumina as a package for electronic components and a glass epoxy substrate as a circuit board.
  • the above-described conventional technology is used for an electronic component package of an in-vehicle electronic device.
  • the vehicle-mounted electronic device here is used in a harsh environment. When an electronic device (including an electronic component package and a circuit board) is used in a high-temperature and low-temperature environment, the electronic device for the electronic component is used. Due to the difference between the thermal expansion coefficient of the package and the thermal expansion coefficient of the circuit board, fatigue breakdown is likely to occur from the solder.
  • solder cracks are generated from a region close to the outer peripheral end of the bottom surface of the base. The generated solder cracks expand toward the center point of the bottom surface of the base 1. And finally, a solder crack progresses in the whole terminal electrode, and the junction point by the solder of the package for electronic components and a circuit board peels. By this peeling, the terminal electrode of the electronic component package is completely peeled from the circuit board, and the electrical connection between the terminal electrode of the electronic component package and the circuit board is lost (hereinafter, this state is referred to as an open state). ).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electronic component package base and an electronic component package that prevent solder cracks and improve the reliability of mounting and bonding between the electronic component package and the circuit board. It is intended to provide.
  • a base of an electronic component package is an electronic component package base for holding an electronic component element, and the bottom surface of the base is rectangular in plan view,
  • a pair of rectangular terminal electrodes are formed to be bonded to the circuit board using a conductive bonding material, the pair of terminal electrodes are configured to be symmetrical with each other, and the long sides of the terminal electrodes are formed on the bottom surface. It is formed close to or in contact with the end of the long side, and the long side of each terminal electrode and the long side of the bottom surface are arranged in parallel, and the dimension of the long side of each terminal electrode is the length of the bottom surface. It is characterized by a dimension that exceeds half of the side.
  • the pair of terminal electrodes are configured to be symmetrical with each other, the long sides of the terminal electrodes are formed close to or in contact with the long side ends of the bottom surface, and the long sides of the terminal electrode and the bottom surface The long sides are arranged in parallel, and the dimension of the long side of each terminal electrode is configured to exceed half of the long side of the bottom surface. Even if formed, the region where the pair of terminal electrodes are opposed to each other in the short side direction of the bottom surface in the vicinity of the center of the long side of the bottom surface is secured, and a bonding region by the conductive bonding material in this region is secured.
  • the pair of terminal electrodes are configured to be symmetrical with each other, the long sides of the terminal electrodes are formed close to or in contact with the long side ends of the bottom surface, and the length of the terminal electrodes Since the side and the long side of the bottom surface are arranged in parallel, and the dimension of each terminal electrode long side is configured to exceed half of the long side of the bottom surface, it is electrically conductive along the long side direction of the bottom surface. A bonding material is applied. For this reason, generation
  • the conductive bonding material is continuously applied on the terminal electrode without interruption, the conductive bonding material is applied over two electrodes, for example. No cracks are generated from the inside of the terminal electrode toward the end of the terminal electrode. That is, a crack can be generated at one location, and even if a crack occurs, there is no occurrence of a crack from a plurality of directions starting from a plurality of locations, and the terminal electrode is opened from the circuit board. Thus, it can be prevented that the electronic component stops functioning.
  • bumps having a smaller plane area than the terminal electrodes may be integrally formed on the terminal electrodes.
  • the inventor found that for most of the cases of cracks in the conductive bonding material, the crack starting point of the conductive bonding material is the bottom end of the terminal electrode, and the crack generated at the bottom end of the terminal electrode is an obstacle to crack progression. If there is nothing to become, it has been found that cracks progress almost parallel to the bottom surface position of the terminal electrode from the starting point. Based on this knowledge, according to this configuration, bumps having a smaller planar area than the terminal electrodes are formed integrally on the top of the pair of terminal electrodes. The position at which the crack near the end in the long side direction of the terminal electrode where the crack of the bonding material first occurs and the position at which the crack near the center in the long side direction of the terminal electrode progress can be shifted.
  • a crack that tends to travel substantially parallel to the bottom surface position of the terminal electrode is affected by the end of the bump that is close to the end of the terminal electrode and is not parallel to the bottom of the terminal electrode.
  • the angle is changed in the direction of. That is, according to this structure, the bending point of a crack can be provided on the way. The presence of this bending point of the crack can delay the progress of the crack. As a result of the above, it is possible to prevent the terminal electrode from being opened and not functioning as an electronic component while improving the electromechanical connectivity of the terminal electrode.
  • the pair of terminal electrodes may be formed symmetrically with respect to the center line in the short side direction of the bottom surface.
  • the stress is not affected by the stress in the short side direction of the bottom surface. It can be uniformly dispersed.
  • the pair of terminal electrodes may be formed point-symmetrically with respect to the center point of the bottom surface.
  • the stress is not affected by the stress in the short side direction of the bottom surface. It can be uniformly distributed so as to rotate at the center point of the bottom surface of the base.
  • the width dimension of the gap region between the terminal electrodes may be the same as the width dimension in the short side direction of the terminal electrodes.
  • an electronic component package according to the present invention includes the base according to the present invention and a lid for hermetically sealing the electronic component element.
  • the base according to the present invention since the base according to the present invention is provided, the same effects as the base according to the present invention can be obtained. As a result, the base according to the present invention is hermetically sealed, and the reliability of circuit board mounting bonding can be improved at low cost.
  • the terminal electrode may include a plurality of electrodes, and may be bonded to an external circuit board via a conductive bonding material using the plurality of electrodes of the terminal electrode.
  • solder cracks can be prevented and the reliability of the mounting joint between the electronic component package and the circuit board can be improved.
  • FIG. 1 is a bottom view of a surface-mounted crystal resonator showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in a state where the surface-mounted crystal resonator of FIG. 1 is mounted on a circuit board.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in a state where the surface-mounted crystal resonator of FIG. 1 is mounted on a circuit board.
  • FIG. 4 is a bottom view of a surface-mount type crystal resonator showing Modification 1 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a bottom view of a surface-mounted crystal resonator showing a second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a bottom view of a surface-mount type crystal resonator showing Modification 3 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a bottom view of a surface-mount type crystal resonator showing Modification 4 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a bottom view of a surface-mount type crystal resonator showing Modification 5 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a bottom view of a surface-mount type crystal resonator showing Modification 6 of the embodiment of the present invention.
  • crystal resonator a surface-mount type crystal resonator
  • the crystal resonator according to the present embodiment is used in an in-vehicle electronic device that is used in a harsh environment of high and low temperatures.
  • the crystal resonator is used in an electronic device that plays a main part such as an ECU (Engine Control Unit). It is done.
  • ECU Engine Control Unit
  • the crystal resonator according to the embodiment of the present invention holds a crystal diaphragm 3 that is an electronic component element, and a crystal diaphragm 3 that has a recess that is open at the top. It consists of a base 1 that is to be stored (stored) and a lid 2 that hermetically seals the crystal diaphragm 3 that is joined to the opening of the base 1 and held on the base 1.
  • the base 1 is a rectangular parallelepiped as a whole, and has a structure in which a ceramic such as alumina and a conductive material such as tungsten or molybdenum are appropriately laminated. As shown in FIGS. 2 and 3, the base 1 includes a storage portion 10 having a concave shape in cross section, and a bank portion 11 provided around the storage portion 10 so as to surround the storage portion 10. Specifically, the base 1 is a rectangular (planar view rectangular) flat plate-shaped ceramic base base 1a, and a ceramic having a large central portion and an outer size (planar view outer size) substantially equal to the base base 1a.
  • the base body 1a, the frame body 1b, and the sealing member 11a are integrally fired.
  • the top surface of the bank portion 11 (frame body 1b) is flat, and a sealing member 11a (a sealing material, a metal layer, or the like) is formed on the bank portion 11.
  • a sealing member 11a a sealing material, a metal layer, or the like
  • the material of the sealing member 11a is arbitrarily set depending on the material of the base 1 and the lid 2, and It is not limited.
  • the sealing member 11a has a structure in which a nickel plating layer and a gold plating layer are formed on the upper surface of a metallized layer made of tungsten, molybdenum, or the like. It is good also as a structure formed.
  • the bottom surface of the base 1 has a rectangular shape in plan view, and a pair of plan views that are joined to the external circuit board 4 (see FIG. 2) using the conductive bonding material D along the pair of long sides of the bottom surface of the base 1.
  • Rectangular terminal electrodes 12 and 13 are respectively formed.
  • the pair of terminal electrodes 12 and 13 are configured symmetrically with each other as shown in FIG. Specifically, it is symmetrical with respect to a parallel line PP along the long side along the long side of the bottom surface of the base 1 passing through the center point O of the bottom surface of the base 1 shown in FIG. .
  • the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 are formed close to the long side end of the bottom surface of the base 1, and the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 and the long sides of the bottom surface of the base 1 are arranged in parallel. Has been. Due to the configuration of the terminal electrodes 12 and 13 formed on the bottom surface of the base 1, even if a thermal expansion coefficient difference occurs between the base 1 and the circuit board 4, the bottom surface of the base 1 is less affected by the stress. It can be uniformly dispersed in the side direction.
  • the long side dimension L2 of each terminal electrode 12, 13 is configured to exceed half of the long side dimension L1 of the bottom surface of the base 1. Regardless of the position of each of the terminal electrodes 12 and 13 on the long side of the bottom surface of the base 1, the area facing the short side direction of the bottom surface of the base 1 is more reliably secured near the center of the long side of the bottom surface of the base 1. can do. In particular, it is more preferable that the ratio of the long side dimension L2 of each terminal electrode 12, 13 to the long side dimension L1 of the bottom surface of the base 1 is 70% or more.
  • the long side dimension of the terminal electrodes 12 and 13 is 2.3 mm with respect to the long side dimension 2.5 mm of the bottom surface of the base 1, and the ratio is 92%.
  • the long side dimension L2 of each terminal electrode 12, 13 is smaller than the long side dimension L1 of the bottom surface of the base 1. According to this embodiment, compared with the form in which the long side dimension L2 of each terminal electrode 12, 13 and the long side dimension L1 of the bottom surface of the base 1 are the same dimension, the joining accompanying the fillet formation of the conductive joining material D It is preferable for eliminating variation.
  • the dimension H3 is formed to be the same (including substantially the same as can be conceived by those skilled in the art), and the dimension of the short side of the bottom surface of the base 1 is divided into three equal parts.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are electrode pads 122 and 132 formed on the bottom surface inside the base 1 via side terminal electrodes 121 and 131 formed on the castellations C5 and C6. (The electrode pad 132 is not shown) and is electrically connected.
  • terminal electrodes 12 and 13 side terminal electrodes 121 and 131, and electrode pads 122 and 132 are formed by metallizing a metallized material such as tungsten or molybdenum integrally with the base 1, and nickel plating is formed on the upper part. It is formed, and gold plating is formed on the upper part.
  • a metallized material such as tungsten or molybdenum integrally with the base 1
  • nickel plating is formed on the upper part. It is formed, and gold plating is formed on the upper part.
  • Bumps 12B and 13B having substantially the same shape (similar shape in plan view) having concentric and slightly smaller flat areas than the terminal electrodes 12 and 13 are formed on the upper portions of the terminal electrodes 12 and 13, respectively.
  • the bumps 12B and 13B are integrally formed by laminating the same material metallization (tungsten, molybdenum, etc.) in the same shape on the metallization upper portions of the terminal electrodes 12 and 13. Therefore, the bumps 12B and 13B can be formed very easily and inexpensively.
  • the terminal electrodes 12 and 13 and the bumps 12B and 13B are formed by firing these metallized materials integrally with the base 1, forming nickel plating on the metallized upper part, and forming gold plating on the upper part. .
  • the long side dimension L3 of the bumps 12B, 13B of the terminal electrodes 12, 13 is 90% or more with respect to the long side dimension L2 of the terminal electrodes 12, 13.
  • the width dimensions W1 to W4 from the end portions of the terminal electrodes 12 and 13 to the end portions of the bumps 12B and 13B are configured to be within a range of 0.01 to 0.5 mm.
  • the long side dimension of the terminal electrodes 12 and 13 is 2.3 mm
  • the long side dimension of the bumps 12B and 13B is 2.1 mm
  • the long side dimension L2 of each terminal electrode 12 and 13 is set.
  • the ratio of the long side dimension L3 of the bumps 12B and 13B is about 91%.
  • the width dimensions W1 to W4 are about 0.1 mm.
  • the bumps 12B and 13B that are concentric with the terminal electrodes 12 and 13 and have substantially the same shape (similar shape in plan view) are formed on the terminal electrodes 12 and 13 in any plane direction of the terminal electrodes 12 and 13.
  • the progress of the crack can be delayed with respect to the generated crack.
  • bumps 12B and 13B by configuring the bumps 12B and 13B with the above-described dimensional ratio and width, bumps 12B and 13B having a slightly smaller planar area than the terminal electrodes 12 and 13 and having substantially the same shape (similar shape in plan view) can be obtained.
  • the progress of the crack can be remarkably suppressed as compared with the case where the bumps 12B and 13B are not formed on the terminal electrodes 12 and 13.
  • the terminal electrodes 12 and 13 can be further prevented from functioning as electronic components due to the open state while further improving the electromechanical connectivity of the terminal electrodes 12 and 13. Become.
  • the crystal diaphragm 3 (electronic component element referred to in the present invention) is mounted on the electrode pads 122 and 132.
  • a pair of excitation electrodes and extraction electrodes (not shown) are formed on the front and back surfaces of the crystal diaphragm 3.
  • the pair of excitation electrodes and extraction electrodes are provided on the front and back surfaces of the quartz diaphragm 3 (from the top of the quartz diaphragm 3) in the order of chromium, gold, chromium, gold, chromium, chromium, silver, chromium, or chromium, for example. , And are laminated in the order of silver.
  • Each of these electrodes can be formed by a thin film forming means such as a vacuum evaporation method or a sputtering method.
  • the extraction electrode of the crystal diaphragm 3 is conductively bonded to the electrode pads 122 and 132 by a conductive bonding material (not shown), and the crystal diaphragm 3 is held on the base 1.
  • a conductive bonding material such as a conductive resin adhesive, a metal bump, a metal plating bump, or a brazing material is used for conductive bonding between the excitation electrode of the crystal diaphragm 3 and the electrode pads 122 and 132 of the base 1. Can do.
  • a lid 2 that hermetically seals the base 1 uses a ceramic material such as a plate-like alumina formed with a sealing member 11 a such as a glass sealing material.
  • the plan view outline of the lid 2 is substantially the same as or slightly smaller than the plan view outline of the base 1.
  • the lid 2 is not limited to a ceramic material but may be a glass material or a metal material.
  • the crystal diaphragm 3 is stored in the storage portion 10 of the base 1 having the above-described configuration (specifically, the crystal diaphragm 3 is mounted on the electrode pads 122 and 132), and the crystal diaphragm 3 is covered with the lid 2. Then, the crystal resonator plate (electronic component package) is completed by hermetically sealing the crystal diaphragm 3 by a technique such as fusion bonding in a heating furnace. Note that the method of hermetically sealing the quartz crystal diaphragm 3 by the base 1 and the lid 2 is not limited to fusion bonding, and welding bonding, brazing, etc. depending on various materials (base, lid, sealing member, etc.) Other approaches can be used. Further, as shown in FIG. 2, the completed crystal resonator is bonded to the upper part of the electrode patterns 41 and 42 of the circuit board 4 made of glass epoxy material via a conductive bonding material D such as solder. .
  • FIG. 4 shows a modification of the present embodiment as a first modification.
  • the modification 1 differs from the present embodiment in the relationship between the terminal electrodes 12 and 13 and the width of the gap region, and the extension configuration of the terminal electrodes 12 and 13, and the other parts are the same. The configuration is adopted. Only differences from the present embodiment will be described below.
  • the width dimension H1 in the short side direction of the terminal electrode 12 and the width dimension H2 in the short side direction of the terminal electrode 13 are the same width dimension, and the width dimension H3 of the gap region between the terminal electrodes 12 and 13 is set. Is smaller than H1 and H2. Thereby, even if a thermal expansion coefficient difference arises between the base 1 and the circuit board 4, the influence can be further reduced.
  • the castellations C1, C2, C3, and C4 are formed at the corners K1, K2, K3, and K4 of the base 1, and the castellations C5 and C6 are not formed on the long side of the base 1. Therefore, the terminal electrodes 12 and 13 are routed to the castellations C1, C2, C3 and C4, and the base electrodes are formed via the side terminal electrodes 121, 131, 123 and 133 formed on the castellations C1, C2, C3 and C4. 1 is extended to electrode pads 122 and 132 (not shown) formed on the bottom surface inside 1, and is electrically connected to the electrode pads 122 and 132. With this configuration, the strength of the base 1 can be improved, and the electrical extension of the terminal electrodes 12 and 13 becomes more reliable.
  • FIG. 5 shows a modification of the present embodiment as a second modification.
  • the arrangement of the terminal electrodes 12 and 13 on the bottom surface of the base 1 is different, and the terminal electrodes 12 and 13 are formed to be offset from the K1 and K3, respectively. Is symmetrical with respect to the diagonal positions (K1 and K3).
  • the dimension ratio of the long side dimension L2 of each terminal electrode 12, 13 to the long side dimension L1 of the bottom surface of the base 1 is 76%.
  • the long side dimension of the bottom surface of the base 1 is set to 2.5 mm, and the long side dimension of the terminal electrodes 12 and 13 is set to 1.9 mm.
  • the width dimension H1 of the terminal electrode 12 in the short side direction, the width dimension H2 of the terminal electrode 13 in the short side direction, and the width dimension H3 of the gap region between these terminal electrodes are the same. Including substantially the same that can be conceived by a contractor).
  • the castellations C1, C2, C3, and C4 are formed on the corners K1, K2, K3, and K4 of the base 1, respectively, and the castellations C5 and C6 are not formed on the long side of the base 1.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are routed around the castellations C1 and C3, and electrode pads 122 (not shown) formed on the bottom surface inside the base 1 via the side terminal electrodes 121 and 131 formed on the castellations C1 and C3. , 132 and are electrically connected to the electrode pads 122, 132.
  • the second modification even if a thermal expansion coefficient difference occurs between the base 1 and the circuit board 4, at the center point O of the bottom surface of the base 1 in the short side direction of the bottom surface of the base 1 with little influence of the stress. It can be uniformly dispersed so as to rotate. Also, the strength of the base 1 can be improved.
  • FIG. 6 shows a modification of the present embodiment as a third modification.
  • Modification 3 differs from the present embodiment in the shape of the terminal electrodes 12 and 13 on the bottom surface of the base 1, and other parts adopt the same configuration. Only differences from the present embodiment will be described below.
  • the arrangement of the terminal electrodes 12 and 13 on the bottom surface of the base 1 is different, and the terminal electrodes 12 and 13 are formed to be offset from the K1 and K3, respectively. Is symmetrical with respect to the diagonal positions (K1 and K3).
  • Each terminal electrode 12, 13 is not only formed along the long side of the bottom surface of the base 1, but is further formed along the short side of the bottom surface of the base 1, and is L-shaped on the bottom surface of the base 1. It is molded into. Also in this modified example 3, the terminal electrodes 12 and 13 have a pair of relations and are configured symmetrically with each other.
  • the terminal electrode 12 extends along the long side direction of the bottom surface of the base 1 in a state where the corner K1 is a bending point (base) and is close to or in contact with the end of the long side of the bottom surface of the base 1. It is formed and formed along the short side direction of the bottom surface of the base 1 so as to be close to or in contact with the end portion of the short side of the bottom surface of the base 1 and is formed in an L shape.
  • the terminal electrode 13 is formed along the long side direction of the bottom surface of the base 1 with the corner K3 as a bending point (base) and in proximity to or in contact with the end of the long side of the bottom surface of the base 1. And it forms along the short side direction of the bottom face of the base 1 in the state which adjoined or touched the edge part of the short side of the bottom face of the base 1, and is shape
  • the base is placed in the short side direction of the bottom surface of the base 1 that is less affected by the stress.
  • the base 1 can be uniformly dispersed so as to rotate at the center point O of the bottom surface, and the strength of the base 1 can be improved.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are merely formed along the long side direction of the bottom surface of the base 1 in a state of being close to or in contact with the end portion of the long side of the bottom surface of the base 1. Furthermore, since it is formed along the short side direction of the bottom surface of the base 1 in a state of being close to or in contact with the end portion of the short side of the bottom surface of the base 1, it is possible to disperse the stress as compared with the second modification. Moreover, it is also suitable for improving the strength of the base 1.
  • FIG. 7 shows a modification of the present embodiment as a modification 4.
  • the modification 4 differs from the present embodiment in the shape of the terminal electrodes 12 and 13 on the bottom surface of the base 1, and other parts adopt the same configuration. Only differences from the present embodiment will be described below.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are each divided. Further, side terminal electrodes 121 and 131 are formed on the castellations C1 and C3. Also in this modified example 4, the terminal electrodes 12 and 13 have a pair of relations and are configured to be symmetrical to each other.
  • the terminal electrode 12 is composed of two electrodes, the right electrode shown in FIG. 7 is routed to the castellation C5, and the left electrode shown in FIG. 7 is routed to the castellation C1.
  • the electrode pads 122 (see FIG. 2) formed on the inner bottom surface of the base 1 are extended and electrically connected via the respective side terminal electrodes 121.
  • the two electrodes of the terminal electrode 12 are electrically connected.
  • the two electrodes of the terminal electrode 12 are formed with bumps 12B in which the two electrodes are similarly reduced.
  • the terminal electrode 13 is composed of two electrodes.
  • the left electrode shown in FIG. 7 is routed to the castellation C6, and the right electrode shown in FIG. 7 is routed to the castellation C3. It extends and is electrically connected to an electrode pad 132 (not shown) formed on the bottom surface inside the base 1 via the side terminal electrode 131.
  • the two electrodes of the terminal electrode 13 are electrically connected.
  • the two electrodes of the terminal electrode 13 are formed with bumps 13B in which the two electrodes are similarly reduced.
  • the crystal resonator (base 1) according to the modified example 4 is bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D (see FIG. 2)
  • the two electrodes of the terminal electrode 12 are connected to the conductive bonding material D.
  • the conductive bonding material D is bonded across the two electrodes of the terminal electrode 12.
  • the two electrodes of the terminal electrode 13 are bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D.
  • the conductive bonding material D is bonded across the two electrodes of the terminal electrode 13.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are each composed of two electrodes. Therefore, the dimension corresponding to the long side dimension L2 of each terminal electrode 12 and 13 shown in FIG. 1 etc. is a dimension obtained by adding the long side dimensions L21 and L22 of the two electrodes of each terminal electrode 12 and 13, respectively. Similarly, the dimension corresponding to the long side dimension L3 of the bumps 12B and 13B is a dimension obtained by adding the long side dimensions L31 and L32 of the bumps 12B and 13B.
  • each terminal electrode 12 and 13 is divided
  • one of the two electrodes of the terminal electrodes 12 and 13 of Modification 4 shown in FIG. 7 may be a dummy electrode.
  • the side surface terminal electrodes 121 and 131 need not be formed on the castellations C1 and C3.
  • the terminal electrodes 12 and 13 have a pair of relations and are configured symmetrically with each other.
  • the terminal electrode 12 and the long side direction of the base 1 are aligned.
  • a dummy electrode formed adjacent to the terminal electrode 12 may be bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D.
  • the conductive bonding material D is bonded across the terminal electrode 12 and the dummy electrode.
  • the terminal electrode 13 and a dummy electrode formed adjacent to the terminal electrode 13 along the long side direction of the base 1 may be bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D.
  • the conductive bonding material D is bonded across the terminal electrode 13 and the dummy electrode.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are each composed of two electrodes. Therefore, the dimension corresponding to the long side dimension L2 of each terminal electrode 12 and 13 shown in FIG. 1 etc. is a dimension obtained by adding the long side dimensions L21 and L22 of the two electrodes of each terminal electrode 12 and 13, respectively. Similarly, the dimension corresponding to the long side dimension L3 of the bumps 12B and 13B is a dimension obtained by adding the long side dimensions L31 and L32 of the bumps 12B and 13B.
  • each of the terminal electrodes 12 and 13 is divided into two electrodes is not limited to the fifth modification shown in FIG. 7, but may be the sixth modification shown in FIG.
  • two castellations C51, C52, C61, C62 are formed at equal intervals on each of the opposing long sides of the base 1.
  • the divided terminal electrodes 12 and 13 are individually routed around the castellations C51, C52, C61, and C62. Even in this modified example 6, the terminal electrodes 12 and 13 have a pair of relations and are configured symmetrically with each other.
  • the crystal resonator (base 1) according to the modified example 6 is bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D (see FIG. 2)
  • the two electrodes of the terminal electrode 12 are connected to the conductive bonding material D. It is joined to the circuit board 4 via Thus, the conductive bonding material D is bonded across the two electrodes of the terminal electrode 12.
  • the two electrodes of the terminal electrode 13 are bonded to the circuit board 4 via the conductive bonding material D.
  • the conductive bonding material D is bonded across the two electrodes of the terminal electrode 13.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are each composed of two electrodes. Therefore, the dimension corresponding to the long side dimension L2 of each terminal electrode 12 and 13 shown in FIG. 1 etc. is a dimension obtained by adding the long side dimensions L21 and L22 of the two electrodes of each terminal electrode 12 and 13, respectively. Similarly, the dimension corresponding to the long side dimension L3 of the bumps 12B and 13B is a dimension obtained by adding the long side dimensions L31 and L32 of the bumps 12B and 13B.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are configured symmetrically with each other, the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 are formed close to or in contact with the long side end of the bottom surface of the base 1, and the terminal electrodes 12 and 13 The long side and the long side of the bottom surface of the base 1 are arranged in parallel, and each terminal electrode long side 12, 13 has a dimension that exceeds half of the long side of the bottom surface of the base 1.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are formed at any position on the long side of the bottom surface of the base 1, the terminal electrodes 12 and 13 are opposed in the short side direction of the bottom surface of the base 1 near the center of the long side of the base 1.
  • a region to be secured is secured, and a joining region by the conductive joining material D in this region is secured.
  • the effect of stress strain generated from the outer peripheral edge of the bottom surface of the base 1 toward the vicinity of the center of the bottom surface of the base 1 can be reduced with respect to this joining region. It is also possible to suppress the occurrence of stress strain that occurs toward the outer peripheral edge of the bottom surface of the plate.
  • the terminal electrodes 12 and 13 are configured to be symmetrical with each other, and the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 are close to the long-side end of the bottom surface of the base 1 or
  • the long side of the terminal electrode and the long side of the bottom surface of the base 1 are arranged in parallel, and the dimension of each terminal electrode long side exceeds the half of the long side of the bottom surface of the base 1 Has been. Therefore, the terminal electrodes 12 and 13 having a long shape exceeding the half of the long side of the bottom surface of the base 1 are formed along the long side direction of the bottom surface of the base 1 that is greatly affected by the difference in thermal expansion coefficient.
  • the conductive bonding material D is applied in a single line along the long side direction of the bottom surface of 1. For this reason, generation
  • the occurrence location of cracks can be one, and even if a crack occurs, there is no occurrence of cracks from a plurality of directions starting from a plurality of locations, and the terminal electrodes 12 and 13 are connected to the circuit board 4. It is possible to prevent the electronic component from functioning as an open state.
  • the bumps 12B and 13B having a smaller area than the terminal electrodes 12 and 13 are formed on the upper portions of the terminal electrodes 12 and 13 in an integrated manner, so that a crack in the conductive bonding material D is generated first. It is possible to shift the position where the crack advances near the end in the long side direction of the terminal electrodes 12 and 13 and the position where the crack advances near the center in the long side direction.
  • the cracks that first attempt to advance substantially parallel to the bottom surface positions of the terminal electrodes 12 and 13 are affected by the ends of the bumps 12B and 13B adjacent to the ends of the terminal electrodes 12 and 13, and The angle is changed in the direction of the circuit board 4 which is not parallel. That is, the crack bends in the middle.
  • the terminal electrodes 12 and 13 and the bumps 12B and 13B are formed concentrically and in a similar shape, and the length of the long side of the bump is 90% or more with respect to the long side of the terminal electrodes 12 and 13,
  • the crack progress angle can be changed to provide a crack bending point, and the progress of the crack can be remarkably suppressed.
  • the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 are disclosed to be formed close to the long side end of the bottom surface of the base 1. It may be formed in contact with the long side end of the bottom surface.
  • the surface mount type crystal resonator is taken as an example, but the present invention can also be applied to other surface mount type electronic component packages used in electronic devices such as crystal filters and crystal oscillators.
  • a ceramic material is disclosed as an insulating package (base), a glass material or crystal may be used.
  • metallization is disclosed as the metal film of the terminal electrode, a plating material may be used.
  • the terminal electrodes 12 and 13 when the dimensions of the long sides of the terminal electrodes 12 and 13 are different from those of the above-described embodiment and Modifications 1 to 6, the terminal electrodes 12 and 13 May be formed at a position other than the vicinity of the center of the long side of the bottom surface of the base 1. In this case, it is difficult to secure a region facing the bottom side of the base 1 in the short side direction, the influence of stress strain as described above cannot be reduced, and the occurrence of stress strain cannot be suppressed.
  • the present invention can be applied to a package for an electronic component such as a crystal resonator, and a base for an electronic component package.

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Abstract

電子部品用パッケージのベースは、電子部品素子を保持し、前記ベースの底面は、平面視矩形とされる。前記ベースの底面には、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する一対の矩形状の端子電極が形成されている。前記一対の端子電極は、互いに対称形状で構成される。前記各端子電極の長辺は、前記底面の長辺の端部に近接あるいは接して形成される。また、前記各端子電極の長辺と前記底面の長辺とが並列に配置され、前記各端子電極の長辺の寸法は、前記底面の長辺の半分を超える寸法とされる。

Description

電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージ
　本発明は電子機器等に用いられる電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージに関する。
　気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスが挙げられる。これら各製品では、いずれも水晶振動板の表面に金属薄膜電極が形成され、この金属薄膜電極を外気から保護するために水晶振動板（具体的には金属薄膜電極）が気密封止されている。
　これら圧電振動デバイスでは、部品の表面実装化の要求から、セラミック等の絶縁材料からなるパッケージ内に圧電振動板（水晶振動板）を気密的に収納する構成が増加している。例えば、特許文献１には、水晶振動板の搭載部を有するセラミック材料からなるベース（実装基板）と、断面が逆凹形の蓋（カバー）とからなり、水晶振動板を気密的に封止したパッケージを、はんだなどの導電性接合材を介して回路基板に搭載接合する構成が開示されている。
　この従来の圧電振動デバイスでは、ベースの底面に端子電極が形成され、はんだ（導電性接合材）の這い上がりによる接続状態を確認するために、端子電極がベースの側面に形成されたキャスタレーションによりベースの底面から側面に延出している。
　ところで、この従来の圧電振動デバイスを搭載する回路基板には、加工の容易性とコスト的なメリットから、網目状のガラス繊維にエポキシ樹脂材を含浸させた、いわゆるガラスエポキシ基板が広く使用されている。また、この回路基板の電極パターン上部には、スクリーン印刷などの手法により、はんだペーストが塗布されている。そして、この回路基板の電極パターンに、上記圧電振動デバイスのパッケージの端子電極を重ね合わせた状態で搭載して、溶融炉（加熱炉など）にてはんだペーストを溶融させて回路基板上に圧電振動デバイスをはんだ接合する。
特開２００２－７６８１３号
　ところで、上記の従来の技術によれば、電子部品用パッケージと回路基板との間で熱膨張係数差により、これら電子部品用パッケージと回路基板とを接合するはんだに応力が生じ、クラックが発生することがある。特に、電子部品用パッケージとしてアルミナ等のセラミック材料を用い、回路基板としてガラスエポキシ基板を用いた組み合わせ構成に、この不具合が著しく顕れる。また、上記の従来の技術は、車載用の電子機器の電子部品用パッケージに用いられている。ここでいう車載用の電子機器は、過酷な環境下で使用されるものであり、高温及び低温環境下で電子機器（電子部品用パッケージと回路基板とを含む）を用いた場合、電子部品用パッケージの熱膨張係数と回路基板の熱膨張係数の差により、はんだから疲労破壊が生じやすくなる。
　このように、通常の温度環境では、それほど問題にならなかったはんだクラックの問題点が高温及び低温環境では著しくあらわれ、さらに電子部品用パッケージと回路基板とに衝撃が加わると、はんだクラック部分から剥離が生じるといった問題点があった。
　また、上述のような電子部品用パッケージと回路基板との間で熱膨張係数差がある電子部品用パッケージと回路基板とを接合するはんだに対して応力が生じた場合、最大応力発生点であるベースの底面の外周端部に近接する領域からはんだクラックが発生することが多い。この発生したはんだクラックは、ベース１の底面の中心点に向かって拡大していく。そして最終的に端子電極全体にはんだクラックが進行して電子部品用パッケージと回路基板とのはんだによる接合点が剥離される。この剥離により、電子部品用パッケージの端子電極が、回路基板から完全に剥離した状態となり、電子部品用パッケージの端子電極と回路基板との電気的な接続が無くなる（以下、この状態をオープン状態という）。
　本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、はんだクラックを防止して電子部品用パッケージと回路基板の搭載接合の信頼性を向上させる電子部品用パッケージのベース、電子部品用パッケージを提供することを目的とするものである。
　上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品用パッケージのベースは、電子部品素子を保持する電子部品用パッケージのベースにおいて、当該ベースの底面は平面視矩形とされ、前記底面に、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する一対の矩形状の端子電極が形成され、前記一対の端子電極は、互いに対称形状で構成され、前記各端子電極の長辺は、前記底面の長辺の端部に近接あるいは接して形成され、かつ、前記各端子電極の長辺と前記底面の長辺とが並列に配置され、前記各端子電極の長辺の寸法は、前記底面の長辺の半分を超える寸法であることを特徴とする。
　上記構成により、電子部品用パッケージを構成する当該ベースと回路基板との間で熱膨張係数差が生じても、当該ベースと回路基板とを接合する導電性接合材に対する応力歪の影響を軽減することができる。
　特に、前記一対の端子電極は互いに対称形状で構成され、前記端子電極の長辺は、前記底面の長辺端部に近接あるいは接して形成され、かつ、前記端子電極の長辺と前記底面の長辺とが並列に配置されており、前記各端子電極の長辺の寸法を前記底面の長辺の半分を超える寸法で構成したことで、前記各端子電極が前記底面の長辺のどの位置に形成されても、前記一対の端子電極が、前記底面の長辺中央付近において前記底面の短辺方向で対向する領域が確保され、この領域における導電性接合材による接合領域が確保される。この接合領域に対しては、前記底面の外周端部から前記底面の中心付近に向かって生じる応力歪の影響を軽減させることができ、かつ、前記底面の中心付近から前記底面の外周端部に向かって生じる応力歪の発生を抑制することもできる。
　また、本発明によれば、前記一対の端子電極は互いに対称形状で構成され、前記端子電極の長辺は前記底面の長辺端部に近接あるいは接して形成され、かつ、前記端子電極の長辺と前記底面の長辺とが並列に配置され、前記各端子電極長辺の寸法を前記底面の長辺の半分を超える寸法で構成したので、前記底面の長辺方向に沿って一条に導電性接合材が塗布される。このため、当該ベースの長辺方向の応力歪の発生を抑制することができ、前記底面の短辺方向への熱膨張係数差の影響を緩和させることができる。その結果、クラックの発生そのものを抑えることができる。さらに、本構成によれば、途切れることなく前記端子電極上を一条に連続して導電性接合材が塗布されるので、例えば、２つの電極に亘って導電性接合材を塗布する形態に比べて、前記端子電極の内方から前記端子電極の端部に向かってクラックが生じることがなくなる。すなわち、クラックの発生箇所を１か所とすることができ、万が一、クラックが発生しても複数箇所を起点とした複数方向からのクラックの発生はなく、前記端子電極が回路基板からオープン状態となって電子部品として機能しなくなるのを抑制することができる。
　また上記構成に加えて、前記端子電極の上部には、前記端子電極より平面積の小さなバンプが積層一体化して形成されてもよい。
　発明者は、導電性接合材のクラック発生事例のほとんどについて、導電性接合材のクラックの起点が端子電極の底面端部であり、端子電極の底面端部に発生したクラックは、クラック進行の障害になるものがなければ、その起点から端子電極の底面位置とほぼ平行にクラックが進行することを知見している。この知見に基づき、本構成によれば、前記一対の端子電極の上部には、前記端子電極より平面積の小さなバンプが積層一体化して形成されるので、上述の作用効果に加えて、導電性接合材のクラックが最初に発生する前記端子電極の長辺方向の端部付近のクラックの進行する位置と、前記端子電極の長辺方向の中心付近のクラックの進行する位置をずらすことができる。最初に前記端子電極の底面位置とほぼ平行に進行しようとするクラックは、前記端子電極の端部に近接した前記バンプの端部の影響を受けて前記端子電極の底面と平行ではない回路基板への方向に角度変更される。すなわち、本構成によれば、途中でクラックの屈曲点を設けることができる。このクラックの屈曲点が存在することで、クラックの進行を遅らせることができる。以上の結果として端子電極の電気的機械的接続性を向上させながら、前記端子電極がオープン状態となって電子部品として機能しなくなるのを抑制することができる。
　また、上記構成に加えて、前記一対の端子電極が、前記底面の短辺方向の中心線に対して線対称に形成されてもよい。
　この構成では、上述の作用効果に加えて、電子部品用パッケージを構成する当該ベースと回路基板との間で熱膨張係数差が生じても、その応力の影響の少ない前記底面の短辺方向に均一に分散させることができる。
　また、上記構成に加えて、前記一対の端子電極が、前記底面の中心点に対して点対称に形成されてもよい。
　この構成では、上述の作用効果に加えて、電子部品用パッケージを構成する当該ベースと回路基板との間で熱膨張係数差が生じても、その応力の影響の少ない前記底面の短辺方向にベースの底面の中心点で回転するように均一に分散させることができる。
　また、上記構成に加えて、前記端子電極間のギャップ領域の幅寸法は前記端子電極の短辺方向の幅寸法と同一であってもよい。
　この構成では、上述の作用効果に加えて、電子部品用パッケージを構成する当該ベースと回路基板との間で熱膨張係数差が生じても、その応力をより均等に分散させることができる。結果として当該ベースと回路基板とを接合する導電性接合材に対する応力歪の影響をより一層軽減することができる。
　また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子部品用パッケージは、上記の本発明にかかるベースと、前記電子部品素子を気密封止する蓋とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、本発明にかかるベースを有しているので、本発明にかかるベースと同様の作用効果を有することができる。その結果、本発明にかかるベースを用いて気密封止され、安価で回路基板の搭載接合の信頼性を向上させることができる。
　上記構成において、前記端子電極は、複数の電極からなり、前記端子電極の複数の電極を用いて、導電性接合材を介して外部の回路基板に接合されてもよい。
　本発明によれば、はんだクラックを防止して電子部品用パッケージと回路基板の搭載接合の信頼性を向上させることができる。
図１は、本発明の実施形態を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図２は、図１の表面実装型水晶振動子を回路基板に搭載した状態のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図３は、図１の表面実装型水晶振動子を回路基板に搭載した状態のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 図４は、本発明の実施形態の変形例１を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図５は、本発明の実施形態の変形例２を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図６は、本発明の実施形態の変形例３を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図７は、本発明の実施形態の変形例４を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図８は、本発明の実施形態の変形例５を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。 図９は、本発明の実施形態の変形例６を示す表面実装型水晶振動子の底面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施例では、電子部品用のパッケージとして表面実装型の水晶振動子（以下、水晶振動子という）のパッケージに本発明を適用した場合を示す。なお、本実施形態にかかる水晶振動子は、高温及び低温の過酷な環境下で使用される車載用の電子機器に用いられ、特にＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）などの主幹部分を担う電子機器に用いられる。
　本発明の実施形態にかかる水晶振動子は、図１、図２、図３に示すように、電子部品素子である水晶振動板３と、上部が開口した凹部を有し水晶振動板３を保持する（収納する）ベース１と、ベース１の開口部に接合してベース１に保持した水晶振動板３を気密封止する蓋２とからなる。
　ベース１は、全体として直方体で、アルミナ等のセラミックとタングステンやモリブデン等の導電材料とを適宜積層した構成からなる。このベース１は、図２、図３に示すように、断面視凹形の収納部１０と、収納部１０を囲むようにその周囲に設けられた堤部１１を有する。具体的に、ベース１は、矩形（平面視矩形）の平板形状のセラミックのベース基体１ａと、中央部分が大きく穿設されるとともに外形サイズ（平面視外形サイズ）がベース基体１ａとほぼ等しいセラミックの枠体１ｂとからなり、ベース基体１ａと枠体１ｂと封止部材１１ａとが一体的に焼成されている。なお、堤部１１（枠体１ｂ）の上面は平坦であり、堤部１１上に封止部材１１ａ（封止材料や金属層等）が形成されている。本実施形態では、例えば封止部材１１ａとしてガラスが形成された構成を示しているが、封止部材１１ａの材料は、ベース１および蓋２の材料によって任意に設定されるものであり、これに限定されるものではない。例えば、蓋２が金属蓋である場合、封止部材１１ａとしてタングステンやモリブデン等によるメタライズ層の上面にニッケルメッキ層、金メッキ層の各層が形成された構成としたり、さらにこれら各層の上部に金属リングが形成された構成としてもよい。
　また、ベース１の外周（平面視外周縁）の４つの角Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４であって、ベース１の側面には、図１に示すように、ベース１の底面から天面（上面）にかけて上下にキャスタレーションＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が形成されている。また、図１，３に示すように、ベース１（具体的にはベース１の底面）の長辺の中央付近であって、ベース１の側面には、ベース１の底面から天面（上面）にかけて上下にキャスタレーションＣ５，Ｃ６が形成されている。
　ベース１の底面は平面視矩形とされ、このベース１の底面の一対の長辺に沿って、外部の回路基板４（図２参照）に導電性接合材Ｄを用いて接合する一対の平面視矩形状の端子電極１２，１３がそれぞれ形成されている。これら一対の端子電極１２，１３は、図１に示すように互いに対称形状で構成されている。具体的には、図１に示すベース１の底面の中心点Ｏを通過するベース１の底面の長辺に沿った長辺との平行線Ｐ―Ｐ線に対して線対称に構成されている。各端子電極１２，１３の長辺は、ベース１の底面の長辺端部に近接して形成され、かつ各端子電極１２，１３の長辺とベース１の底面の長辺とが並列に配置されている。このベース１の底面に形成された各端子電極１２，１３の構成により、ベース１と回路基板４との間で熱膨張係数差が生じても、その応力の影響の少ないベース１の底面の短辺方向に均一に分散させることができる。
　また、本実施形態では、図１に示すように、各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２をベース１の底面の長辺寸法Ｌ１の半分を超える寸法で構成している。各端子電極１２，１３がベース１の底面の長辺のどの位置に形成されても、ベース１の底面の長辺中央付近においてベース１の底面の短辺方向で対向する領域をより確実に確保することができる。特に、ベース１の底面の長辺寸法Ｌ１に対する各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２の比率を７０％以上で構成することがより望ましい。本実施形態では、ベース１の底面の長辺寸法２．５ｍｍに対して端子電極１２，１３の長辺寸法を２．３ｍｍで形成しており、比率にして９２％で形成している。なお、本実施形態では、各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２は、ベース１の底面の長辺寸法Ｌ１より小さい。この実施形態によれば、各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２とベース１の底面の長辺寸法Ｌ１とが同一寸法である形態に比べて、導電性接合材Ｄのフィレット形成にともなう接合バラツキをなくす上で好ましい。
　また、本実施形態では、図１に示すように、端子電極１２の短辺方向の幅寸法Ｈ１と、端子電極１３の短辺方向の幅寸法Ｈ２と、これら各端子電極間のギャップ領域の幅寸法Ｈ３とを同一（当業者が想到し得る略同一も含む）に形成しており、ベース１の底面の短辺の寸法を３等分するように構成している。これにより、ベース１と回路基板４との間で熱膨張係数差が生じても、その応力をより均等に分散させることができ、ベース１と回路基板４とを接合する導電性接合材Ｄに対する応力歪の影響をより一層軽減することができる。
　各端子電極１２，１３は、図１，２に示すように、キャスタレーションＣ５，Ｃ６に形成された側面端子電極１２１，１３１を介してベース１の内部の底面に形成された電極パッド１２２，１３２（電極パッド１３２は図示省略）へと延出して電気的に接続されている。
　これらの端子電極１２，１３、側面端子電極１２１，１３１、電極パッド１２２，１３２は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料をベース１と一体的に焼成してメタライズを形成し、その上部にニッケルメッキを形成し、その上部に金メッキを形成して構成されている。
　端子電極１２，１３の上部には、同心で各端子電極１２，１３より僅かに平面積の小さくほぼ同形状（平面視相似形状）のバンプ１２Ｂ，１３Ｂがそれぞれ形成されている。これらバンプ１２Ｂ，１３Ｂは、端子電極１２，１３のメタライズ上部に同材質のメタライズ（タングステン、モリブデン等）をほぼ同形状で積層して一体形成されている。このため極めて容易かつ安価に前記バンプ１２Ｂ、１３Ｂを形成できる。またこれら端子電極１２，１３とバンプ１２Ｂ，１３Ｂは、これらのメタライズ材料がベース１と一体的に焼成され、当該メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成されている。
　また、各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２に対して各端子電極１２，１３のバンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３を９０％以上で構成している。また、各端子電極１２，１３の端部から各バンプ１２Ｂ，１３Ｂの端部までの幅寸法Ｗ１～Ｗ４について、０．０１～０．５ｍｍの範囲に位置するように構成している。具体的には、本実施形態では、端子電極１２，１３の長辺寸法を２．３ｍｍとし、バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法を２．１ｍｍとし、各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２に対するバンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３の比率は約９１％である。また幅寸法Ｗ１～Ｗ４を約０．１ｍｍとしている。
　このように、端子電極１２，１３と同心でほぼ同形状（平面視相似形状）のバンプ１２Ｂ，１３Ｂを、端子電極１２，１３上に形成することにより、端子電極１２，１３のあらゆる平面方向で発生するクラックに対してクラックの進行を遅らせることができる。また上述のような寸法比や幅寸法でバンプ１２Ｂ，１３Ｂを構成することにより、端子電極１２，１３より僅かに平面積の小さくほぼ同形状（平面視相似形状）のバンプ１２Ｂ，１３Ｂが得られ、このようなバンプ１２Ｂ，１３Ｂを端子電極１２，１３上に形成することで、クラックの発生する初期段階で、クラックの進行角度を変更させてクラックの屈曲点を設けることができる。このクラックの屈曲点を設けることで、バンプ１２Ｂ，１３Ｂを端子電極１２，１３上に形成していない形態に比べて、クラックの進行を格段に抑えることができる。その結果、端子電極１２，１３の電気的機械的接続性をより一層向上させながら、端子電極１２，１３がオープン状態となって電子部品として機能しなくなるのをさらに抑制することができる望ましい形態となる。
　電極パッド１２２，１３２上には、水晶振動板３（本発明でいう電子部品素子）が搭載されている。水晶振動板３の表裏面には図示しない一対の励振電極と引出電極が形成されている。一対の励振電極と引出電極は、例えば水晶振動板３の表裏面に（水晶振動板３上から）クロム，金の順に、クロム，金，クロムの順に、クロム，銀，クロムの順に、あるいはクロム，銀の順に積層して形成されている。これら各電極（一対の励振電極と引出電極）は真空蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成手段により形成することができる。そして、電極パッド１２２，１３２に対して水晶振動板３の引出電極が導電性接合材（図示せず）により導電接合され、ベース１に水晶振動板３が保持されている。例えば、水晶振動板３の励振電極と、ベース１の電極パッド１２２，１３２との導電接合には、導電性樹脂接着剤や金属バンプ・金属めっきバンプ・ろう材などの導電性接合材を用いることができる。
　ベース１を気密封止する蓋２には、図２，３に示すように、板状のアルミナ等のセラミック材料にガラス封止材等の封止部材１１ａが形成されたものが用いられている。蓋２の平面視外形は、ベース１の平面視外形とほぼ同じであるか、若干小さい構成となっている。なお蓋２としてセラミック材料に限らず、ガラス材料や金属材料であってもよい。
　上記の構成からなるベース１の収納部１０に水晶振動板３を格納し（具体的には電極パッド１２２，１３２上に水晶振動板３を搭載し）、蓋２にて水晶振動板３を被覆し、加熱炉による溶融接合などの手法により水晶振動板３を気密封止を行うことで水晶振動子（電子部品用パッケージ）の完成となる。なお、ベース１と蓋２とによる水晶振動板３の気密封止の手法としては、溶融接合に限らず、各種材料（ベースや蓋、封止部材等）に応じて、溶接接合、ろう接などの他の手法を用いることができる。また、水晶振動子の完成品は、図２に示すように、ガラスエポキシ材からなる回路基板４の電極パターン４１，４２の上部に、例えばはんだ等の導電性接合材Ｄを介して接合される。
　次に、図４に、上記の本実施形態の変形例を変形例１として示す。
　変形例１では、本実施形態に対して、各端子電極１２，１３とギャップ領域の幅寸法との関係と、各端子電極１２，１３の延出構成とが異なっており、その他の部分は同様の構成を採用している。以下、本実施形態との相違点についてのみ説明する。
　変形例１では、端子電極１２の短辺方向の幅寸法Ｈ１と、端子電極１３の短辺方向の幅寸法Ｈ２を同一幅寸法とし、これら各端子電極１２，１３間のギャップ領域の幅寸法Ｈ３をＨ１とＨ２より小さく形成している。これにより、ベース１と回路基板４との間で熱膨張係数差が生じても、その影響をより軽減することができる。
　また、変形例１では、ベース１の角Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４にキャスタレーションＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が夫々形成され、ベース１の長辺にキャスタレーションＣ５，Ｃ６が形成されていない。そのため、各端子電極１２，１３はキャスタレーションＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に引き回され、キャスタレーションＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に形成された側面端子電極１２１，１３１，１２３，１３３を介してベース１の内部の底面に形成された図示しない電極パッド１２２，１３２へと延出されて、電極パッド１２２，１３２に電気的に接続されている。この構成によりベースの１の強度を向上させることができ、端子電極１２，１３の電気的な延出が、より確実なものとなる。
　次に、図５に、上記の本実施形態の変形例を変形例２として示す。
　変形例２では、ベース１の底面における各端子電極１２，１３の配置が異なり、各端子電極１２，１３が、夫々各Ｋ１，Ｋ３に偏位して形成され、ベース１の底面の中心点Ｏに対して対角位置（Ｋ１とＫ３）に偏って点対称に構成されている。
　この変形例２では、ベース１の底面の長辺寸法Ｌ１に対する各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２の寸法比率は７６％とされる。具体的には、変形例２では、ベース１の底面の長辺寸法が２．５ｍｍとされ、端子電極１２，１３の長辺寸法が１．９ｍｍとされる。
　また、変形例２では、端子電極１２の短辺方向の幅寸法Ｈ１と、端子電極１３の短辺方向の幅寸法Ｈ２と、これら各端子電極間のギャップ領域の幅寸法Ｈ３とが同一（当業者が想到し得る略同一も含む）とされる。
　また、変形例２では、ベース１の角Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４にキャスタレーションＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が夫々形成され、ベース１の長辺にキャスタレーションＣ５，Ｃ６が形成されていない。各端子電極１２，１３はキャスタレーションＣ１，Ｃ３に引き回され、キャスタレーションＣ１，Ｃ３に形成された側面端子電極１２１，１３１を介してベース１の内部の底面に形成された図示しない電極パッド１２２，１３２へと延出されて、電極パッド１２２，１３２に電気的に接続されている。この変形例２では、ベース１と回路基板４との間で熱膨張係数差が生じても、その応力の影響の少ないベース１の底面の短辺方向に、ベース１の底面の中心点Ｏで回転するように均一に分散させることができる。また、ベースの１の強度も向上させることができる。
　次に、図６に、上記の本実施形態の変形例を変形例３として示す。
　変形例３は、本実施形態に比べて、ベース１の底面における各端子電極１２，１３の形状が異なり、その他の部分は同様の構成を採用している。以下、本実施形態との相違点についてのみ説明する。
　変形例３では、ベース１の底面における各端子電極１２，１３の配置が異なり、各端子電極１２，１３が、夫々各Ｋ１，Ｋ３に偏位して形成され、ベース１の底面の中心点Ｏに対して対角位置（Ｋ１とＫ３）に偏って点対称に構成されている。また、各端子電極１２，１３は、ベース１の底面の長辺に沿って形成されているだけではなく、さらにベース１の底面の短辺に沿って形成され、ベース１の底面にＬ字状に成形されている。この変形例３でも端子電極１２，１３は一対の関係になり、互いに対称形状で構成される。
　具体的には、端子電極１２は、角Ｋ１を折曲点（基）にして、ベース１の底面の長辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の長辺方向に沿って形成され、かつ、ベース１の底面の短辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の短辺方向に沿って形成されてＬ字状に成形されている。
　また、端子電極１３は、角Ｋ３を折曲点（基）にして、ベース１の底面の長辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の長辺方向に沿って形成され、かつ、ベース１の底面の短辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の短辺方向に沿って形成されてＬ字状に成形されている。
　上記の変形例３によれば、ベース１と回路基板４（図３参照）との間で熱膨張係数差が生じても、その応力の影響の少ないベース１の底面の短辺方向に、ベース１の底面の中心点Ｏで回転するように均一に分散させることができ、さらに、ベースの１の強度も向上させることができる。
　また、変形例３によれば、端子電極１２，１３が、ベース１の底面の長辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の長辺方向に沿って形成されているだけでなく、さらに、ベース１の底面の短辺の端部に近接あるいは接した状態でベース１の底面の短辺方向に沿って形成されているので、変形例２に比べて、応力を分散させることも、ベース１の強度を向上させることにも好適である。
　次に、図７に、上記の本実施形態の変形例を変形例４として示す。
　変形例４は、本実施形態に比べて、ベース１の底面における各端子電極１２，１３の形状が異なり、その他の部分は同様の構成を採用している。以下、本実施形態との相違点についてのみ説明する。
　変形例４では、各端子電極１２，１３が、それぞれ分割されて構成されている。また、キャスタレーションＣ１，Ｃ３には側面端子電極１２１，１３１が形成されている。この変形例４でも、端子電極１２，１３は一対の関係になり、互いに対称形状で構成される。
　具体的には、端子電極１２は、２つの電極から構成され、図７に示す右側の電極はキャスタレーションＣ５に引き回されており、図７に示す左側の電極はキャスタレーションＣ１に引き回され、それぞれの側面端子電極１２１を介してベース１の内部の底面に形成された電極パッド１２２（図２参照）へと延出して電気的に接続されている。このように、端子電極１２の２つの電極は電気的に接続されている。また、端子電極１２の２つの電極には、２つの電極をそれぞれ相似的に縮小させたバンプ１２Ｂが形成されている。
　また、端子電極１３は、２つの電極から構成され、図７に示す左側の電極はキャスタレーションＣ６に引き回されており、図７に示す右側の電極はキャスタレーションＣ３に引き回され、それぞれの側面端子電極１３１を介してベース１の内部の底面に形成された電極パッド１３２（図示省略）へと延出して電気的に接続されている。このように、端子電極１３の２つの電極は電気的に接続されている。また、端子電極１３の２つの電極には、２つの電極をそれぞれ相似的に縮小させたバンプ１３Ｂが形成されている。
　この変形例４にかかる水晶振動子（ベース１）を、回路基板４に導電性接合材Ｄを介して接合する際（図２参照）、端子電極１２の２つの電極が導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合される。このように、導電性接合材Ｄは端子電極１２の２つの電極に亘って接合される。同様に、端子電極１３の２つの電極が導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合される。このように、導電性接合材Ｄは端子電極１３の２つの電極に亘って接合される。
　この図７に示す変形例４では、端子電極１２，１３がそれぞれ２つの電極から構成されている。そのため、図１等に示す各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２に対応する寸法は、各端子電極１２，１３のそれぞれ２つの電極の長辺寸法Ｌ２１，Ｌ２２を加算した寸法となる。また、同様にして、バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３に対応する寸法は、各バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３１，Ｌ３２を加算した寸法となる。
　なお、図７に示す変形例４では、各端子電極１２，１３をそれぞれ２つの電極に分割しているが、これに限定されるものではなく、多数個に分割してもよい。
　また、図８に示すように、図７に示す変形例４の端子電極１２，１３の２つの電極のうち、１つの電極をダミー電極としてもよい。この図８に示す変形例５の構成では、キャスタレーションＣ１，Ｃ３に側面端子電極１２１，１３１を形成しなくてもよい。この変形例６であっても、端子電極１２，１３は一対の関係になり、互いに対称形状で構成される。
　この変形例５にかかる水晶振動子（ベース１）を、回路基板４に導電性接合材Ｄを介して接合する際（図２参照）、端子電極１２と、ベース１の長辺方向に沿って端子電極１２に隣接して形成されたダミー電極とが、導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合されてもよい。この接合状態では、導電性接合材Ｄは端子電極１２とダミー電極に亘って接合される。同様に、端子電極１３と、ベース１の長辺方向に沿って端子電極１３に隣接して形成されたダミー電極とが、導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合されてもよい。この接合状態では、導電性接合材Ｄは端子電極１３とダミー電極に亘って接合される。
　この図８に示す変形例５では、端子電極１２，１３がそれぞれ２つの電極から構成されている。そのため、図１等に示す各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２に対応する寸法は、各端子電極１２，１３のそれぞれ２つの電極の長辺寸法Ｌ２１，Ｌ２２を加算した寸法となる。また、同様にして、バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３に対応する寸法は、各バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３１，Ｌ３２を加算した寸法となる。
　また、各端子電極１２，１３をそれぞれ２つの電極に分割する形態は、図７に示す変形例５に限定されるものではなく、図９に示す変形例６であってもよい。
　図９に示す変形例６では、ベース１の対向する長辺それぞれに２つのキャスタレーションＣ５１，Ｃ５２，Ｃ６１，Ｃ６２がそれぞれ等間隔の位置に形成されている。そして、これらキャスタレーションＣ５１，Ｃ５２，Ｃ６１，Ｃ６２に、分割された端子電極１２，１３がそれぞれ個別に引き回されている。この変形例６であっても、端子電極１２，１３は一対の関係になり、互いに対称形状で構成される。
　この変形例６にかかる水晶振動子（ベース１）を、回路基板４に導電性接合材Ｄを介して接合する際（図２参照））、端子電極１２の２つの電極が導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合される。このように、導電性接合材Ｄは端子電極１２の２つの電極に亘って接合される。同様に、端子電極１３の２つの電極が導電性接合材Ｄを介して回路基板４に接合される。このように、導電性接合材Ｄは端子電極１３の２つの電極に亘って接合される。
　この図９に示す変形例６では、端子電極１２，１３がそれぞれ２つの電極から構成されている。そのため、図１等に示す各端子電極１２，１３の長辺寸法Ｌ２に対応する寸法は、各端子電極１２，１３のそれぞれ２つの電極の長辺寸法Ｌ２１，Ｌ２２を加算した寸法となる。また、同様にして、バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３に対応する寸法は、各バンプ１２Ｂ，１３Ｂの長辺寸法Ｌ３１，Ｌ３２を加算した寸法となる。
　上記の実施形態や変形例１～６によれば、水晶振動子を構成するベース１と回路基板４との間で熱膨張係数差が生じても、ベース１と回路基板４とを接合する導電性接合材Ｄに対する応力歪の影響を軽減することができる。特に、端子電極１２，１３は、互いに対称形状で構成され、端子電極１２，１３の長辺はベース１の底面の長辺端部に近接あるいは接して形成され、かつ、端子電極１２，１３の長辺とベース１の底面の長辺とが並列に配置されており、各端子電極長辺１２，１３の寸法がベース１の底面の長辺の半分を超える寸法で構成されている。そのため、端子電極１２，１３がベース１の底面の長辺のどの位置に形成されても、端子電極１２，１３がベース１の底面の長辺中央付近においてベース１の底面の短辺方向で対向する領域が確保され、この領域における導電性接合材Ｄによる接合領域が確保される。この接合領域に対してはベース１の底面の外周端部からベース１の底面の中心付近に向かって生じる応力歪の影響を軽減させることができ、かつ、ベース１の底面の中心付近からベース１の底面の外周端部に向かって生じる応力歪の発生を抑制することもできる。
　また、上記の実施形態や変形例１～６によれば、端子電極１２，１３は互いに対称形状で構成され、端子電極１２，１３の長辺はベース１の底面の長辺端部に近接あるいは接して形成され、かつ端子電極の長辺とベース１の底面の長辺とが並列に配置されており、各端子電極長辺の寸法がベース１の底面の長辺の半分を超える寸法で構成されている。そのため、熱膨張係数差の影響が大きなベース１の底面の長辺方向に沿ってベース１の底面の長辺の半分を超える寸法の長い形状からなる端子電極１２，１３が形成されるので、ベース１の底面の長辺方向に沿って一条に導電性接合材Ｄが塗布される。このため、ベース１の長辺方向の応力歪の発生を抑制することができ、ベース１の底面の短辺方向への熱膨張係数差の影響を緩和させることができる。その結果、クラックの発生そのものを抑えることができる。さらに、本実施形態によれば、途切れることなく端子電極１２，１３上を一条に連続して導電性接合材Ｄが塗布されるので、例えば、２つの電極を亘って導電性接合材を塗布する形態に比べて、端子電極１２，１３の内方から端子電極１２，１３の端部に向かってクラックが生じることがなくなる。すなわち、クラックの発生箇所を１か所とすることができ、万が一、クラックが発生しても複数箇所を起点とした複数方向からのクラックの発生はなく、端子電極１２，１３が回路基板４からオープン状態となって電子部品として機能しなくなるのを抑制することができる。
　また、端子電極１２，１３の上部にはそれぞれ端子電極１２，１３より平面積の小さなバンプ１２Ｂ，１３Ｂが積層一体化して形成されていることで、導電性接合材Ｄのクラックが最初に発生する端子電極１２，１３の長辺方向の端部付近のクラックの進行する位置と、長辺方向の中心付近のクラックの進行する位置をずらすことができる。端子電極１２，１３の底面位置とほぼ平行に最初に進行しようとするクラックは、端子電極１２，１３の端部に近接したバンプ１２Ｂ，１３Ｂの端部の影響を受けて端子電極１２，１３と平行でない回路基板４の方向に角度変更される。すなわち、途中でクラックが屈曲することになる。このように、上記の実施形態や変形例１～６によれば、クラックの屈曲点を設けることができる。このクラックの屈曲点が存在することで、クラックの進行を遅らせることができる。特に、端子電極１２，１３とバンプ１２Ｂ、１３Ｂは互いに同心で相似形状に形成され、かつ、端子電極１２，１３の長辺に対してバンプの長辺の寸法を９０％以上とすることで、クラックの発生する初期段階でそのクラックの進行角度を変更させてクラックの屈曲点を設け、クラックの進行を格段に抑えることができる。結果として、端子電極１２，１３の電気的機械的接続性をより一層向上させながら、端子電極１２，１３がオープン状態となって電子部品として機能しなくなるのを抑制することができる。
　上記の実施形態および変形例１～６では、各端子電極１２，１３の長辺はベース１の底面の長辺端部に近接して形成されているもののみ開示しているが、ベース１の底面の長辺端部に接して形成したものであってもよい。表面実装型水晶振動子を例にしているが、水晶フィルタ、水晶発振器など電子機器等に用いられる他の表面実装型の電子部品用パッケージにも適用できる。また絶縁性のパッケージ（ベース）として、セラミック材料を開示しているがガラス材料や水晶であってもよい。端子電極の金属膜としてメタライズを開示しているが、めっき材料であってもよい。
　また、各端子電極１２，１３の長辺の寸法を、上記の実施形態および変形例１～６と異なり、ベース１の底面の長辺の半分以下の寸法で構成した場合、端子電極１２，１３がベース１の底面の長辺中央付近以外の位置に形成される場合がある。この場合、ベース１の底面の短辺方向で対向する領域が確保されにくく、上述のような応力歪の影響を軽減させることができず、かつ、応力歪の発生を抑制することもできない。
  なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　また、この出願は、２０１０年３月２４日に日本で出願された特願２０１０－０６７４６７号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
　本発明は、水晶振動子等の電子部品用パッケージ、電子部品用パッケージのベースに適用できる。
　１　ベース
　２　蓋
　３　水晶振動板（電子部品素子）
　４　回路基板

Claims (7)

  1. 　電子部品素子を保持する電子部品用パッケージのベースにおいて、
    　当該ベースの底面は平面視矩形とされ、前記底面に、外部の回路基板と導電性接合材を用いて接合する一対の矩形状の端子電極が形成され、
    　前記一対の端子電極は、互いに対称形状で構成され、
    　前記各端子電極の長辺は、前記底面の長辺の端部に近接あるいは接して形成され、かつ、前記各端子電極の長辺と前記底面の長辺とが並列に配置され、
    　前記各端子電極の長辺の寸法は、前記底面の長辺の半分を超える寸法であることを特徴とする電子部品用パッケージのベース。
  2. 　請求項１に記載の電子部品用パッケージのベースにおいて、
    　前記端子電極の上部には、前記端子電極より平面積の小さなバンプが積層一体化して形成されたことを特徴とする電子部品用パッケージのベース。
  3. 　請求項１または２に記載の電子部品用パッケージのベースにおいて、
    　前記一対の端子電極が、前記底面の短辺方向の中心線に対して線対称に形成されたことを特徴とする電子部品用パッケージのベース。
  4. 　請求項１または２に記載の電子部品用パッケージのベースにおいて、
    　前記一対の端子電極が、前記底面の中心点に対して点対称に形成されたことを特徴とする電子部品用パッケージのベース。
  5. 　請求項３または４に記載の電子部品用パッケージのベースにおいて、
    　前記端子電極間のギャップ領域の幅寸法は、前記端子電極の短辺方向の幅寸法と同一であることを特徴とする電子部品用パッケージのベース。
  6. 　電子部品素子を保持する電子部品用パッケージにおいて、
    　請求項１乃至５のうちいずれか１つに記載の電子部品用パッケージのベースと、前記電子部品素子を気密封止する蓋とを有することを特徴とする電子部品用パッケージ。
  7. 　請求項６に記載の電子部品用パッケージにおいて、
    　前記端子電極は、複数の電極からなり、
    　前記端子電極の複数の電極を用いて、導電性接合材を介して外部の回路基板に接合されることを特徴とする電子部品用パッケージ。

    　
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