(57)【要約】【課題】電子デバイスのパッケージをプリント基板に取り付ける際において、プリント基板から電子デバイスのパッケージが外れることを抑制する。【解決手段】電子デバイスの素子４と、封止状態で電子デバイスの素子４を内包し、外面２１ａが水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面２ｆを有するケース２と、を備える電子デバイスのパッケージ１。このような構成の電子デバイスのパッケージ１とすることで、電子デバイスのパッケージ１をプリント基板８に取り付ける際において、プリント基板８から電子デバイスのパッケージ１が外れることを抑制することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの素子と、
封止状態で前記電子デバイスの素子を内包し、外面が水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケースと、
を備えることを特徴とする電子デバイスのパッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスのパッケージにおいて、
前記材料は、セラミックスであることを特徴とする電子デバイスのパッケージ。
【請求項３】
請求項２に記載の電子デバイスのパッケージにおいて、
前記セラミックスは、アルミナであることを特徴とする電子デバイスのパッケージ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子デバイスのパッケージにおいて、
前記水酸基面の一部がプリント基板との接着面であることを特徴とする電子デバイスのパッケージ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電子デバイスのパッケージにおいて、
前記水酸基面の水に対する接触角は、８０°以下であることを特徴とする電子デバイスのパッケージ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電子デバイスのパッケージが両面に取り付けられることを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスのパッケージ及びプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な電子デバイスのパッケージが使用されている。例えば、特許文献１には、電子デバイスのパッケージとしてのモジュールが開示されている。また、特許文献２には、電子デバイスのパッケージとしての圧電素子用パッケージが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０８７９２号公報
【特許文献２】ＷＯ２００８／３８３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、電子デバイスのパッケージは、プリント基板に取り付けられて使用される。また、プリント基板の両側に電子デバイスのパッケージが取り付けられることも多い。例えば、電子デバイスのパッケージをプリント基板の両側に取り付ける際において、プリント基板に電子デバイスのパッケージを仮接着して固定する等して取り付ける場合がある。このような場合、プリント基板の第１面に電子デバイスのパッケージを取り付けてから、該プリント基板を裏返して該プリント基板の第２面に電子デバイスのパッケージを取り付けることがあるが、該プリント基板を裏返すことに伴って該プリント基板の第１面から電子デバイスのパッケージが外れることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の電子デバイスのパッケージは、電子デバイスの素子と、封止状態で前記電子デバイスの素子を内包し、外面が水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケースと、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の電子デバイスのパッケージを表す概略断面図。
【図２】本発明の電子デバイスのパッケージを表す概略底面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
最初に、本発明について概略的に説明する。  
上記課題を解決するための本発明の第１の態様の電子デバイスのパッケージは、電子デバイスの素子と、封止状態で前記電子デバイスの素子を内包し、外面が水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケースと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
水酸基で終端されている材料は、接着剤に対して接着しやすい。このため、本態様によれば、外面が水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケースを備えるので、接着剤でプリント基板に対して水酸基面を確りと接着させることができる。したがって、電子デバイスのパッケージをプリント基板に取り付ける際において、プリント基板から電子デバイスのパッケージが外れることを抑制することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様の電子デバイスのパッケージは、前記第１の態様において、前記材料は、セラミックスであることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、電子デバイスのパッケージを絶縁性で頑丈なセラミックス製とすることができる。また、一般的にセラミックスは接着剤に対する接着性が高くないが、水酸基面を有することで接着剤に対する接着性を高くすることもできる。
【００１１】
本発明の第３の態様の電子デバイスのパッケージは、前記第２の態様において、前記セラミックスは、アルミナであることを特徴とする。
【００１２】
本態様によれば、電子デバイスのパッケージは熱伝導性の高いアルミナ製とすることができるので、電子デバイスのパッケージに熱が籠ることを抑制できる。
【００１３】
本発明の第４の態様の電子デバイスのパッケージは、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記水酸基面の一部がプリント基板との接着面であることを特徴とする。
【００１４】
本態様によれば、水酸基面の一部がプリント基板との接着面であるので、接着剤に対する接着性を高くすることができる。
【００１５】
本発明の第５の態様の電子デバイスのパッケージは、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、前記水酸基面の水に対する接触角は、８０°以下であることを特徴とする。
【００１６】
接着剤としては水溶性の接着剤が一般的に使用されるが、本態様によれば、水酸基面の水に対する接触角は８０°以下であるので、水酸基面の水溶性の接着剤に対するぬれ性を向上でき、水溶性の接着剤に対する接着性を特に高くすることができる。
【００１７】
本発明の第６の態様のプリント基板は、前記第１から第５のいずれか１つの態様の電子デバイスのパッケージが両面に取り付けられることを特徴とする。
【００１８】
本態様によれば、プリント基板における電子デバイスの配置を効率化できる。また、電子デバイスのパッケージが両面に取り付けられるプリント基板において、プリント基板の第１面に電子デバイスのパッケージを取り付けてから、該プリント基板を裏返して該プリント基板の第２面に電子デバイスのパッケージを取り付ける際においても、プリント基板から電子デバイスのパッケージが外れることを抑制することができる。
【００１９】
以下に、本発明の一実施例に係る電子デバイスのパッケージ１について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００２０】
＜全体の概要＞  
図１で表されるように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、プリント基板８に取り付けられる電子デバイスのパッケージである。そして、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、水晶振動子である電子デバイスの素子４と、封止状態で電子デバイスの素子４を内包するケース２とを備えている。電子デバイスの素子４からは配線５が延びており、電子デバイスの素子４は、配線５を介して鉛とスズを主成分とした合金である半田６によりプリント基板８と電気的に接続されている。
【００２１】
＜電子デバイスの素子＞  
上記のように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１における電子デバイスの素子４は、水晶振動子である。このため、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、例えば、時計などに好ましく用いることができる。ただし、本発明の電子デバイスのパッケージ１における電子デバイスの素子は、水晶振動子に限定されない。
【００２２】
＜ケース＞  
図１及び図２を参照することでわかるように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１におけるケース２は、上面部２ａと、側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅと、下面部２ｆと、により構成される略直方体をしている。さらに詳細には、長方形の下面部２ｆと下面部２ｆの各辺から垂直に伸びる側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅとによるアルミナ製のカップ状部２１と、ニッケル製の上面部２ａである蓋部２２と、で構成されている。
【００２３】
また、本実施例の電子デバイスのパッケージ１におけるケース２は、カップ状部２１と蓋部２２とが金属めっき部３を介して接合されている。金属めっき部３は、側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅにおける上面部２ａとの接触部分全体に配置しており、カップ状部２１と蓋部２２との間のリークを抑制できる構成となっている。なお、本実施例のケース２は、アルミナ製のカップ状部２１とニッケル製の蓋部２２とにより構成されているが、このような構成に限定されない。本実施例のようなカップ状部２１や蓋部２２とは異なる形状の構成部材で構成されていてもよいし、各構成部材の構成材料も他の材料であってもよい。
【００２４】
ここで、カップ状部２１の外面２１ａは、下面部２ｆ並びに側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅのいずれも、大気中など酸素を有する雰囲気下においてプラズマ処理がなされること、すなわち、酸素プラズマ処理がなされることで、構成材料であるアルミナの表面部分が水酸基で終端されている。別の表現をすると、カップ状部２１の外面２１ａは、水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面となっている。なお、カップ状部２１の外面２１ａを水酸基で終端する方法は、上記のような酸素プラズマ処理による方法に限定されない。
【００２５】
一般的に、アルミナなどのセラミックスは、接着剤７に対するぬれ性が低く、接着剤７が接着しにくい。しかしながら、本実施例のケース２は、外面２１ａが水酸基で終端されているセラミックスで構成されているので、接着剤７に対するぬれ性が高く、接着剤７が接着しやすくなっている。具体的には、本実施例のカップ状部２１の外面２１ａは、下面部２ｆ並びに側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅのいずれも、水に対する接触角が約６０°となっている。なお、接着剤７としては、特に限定はないが、例えば、エポキシ系の接着剤などを使用できる。
【００２６】
具体的なケース２の作製方法としては、例えば、以下のような製造方法がある。最初に、アルミナ粉を用意し、樹脂のバインダーを有した状態で該アルミナ粉を混練して成形し、それを焼結することなどによりケース２を作製する。次に、該ケース２を大気中で酸素プラズマ処理する。アルミナの表面にアルミのダングリングボンドが現れ、大気中の水蒸気などと反応し、アルミと水酸基の結合（Ａｌ−ＯＨ結合）が生成される。
【００２７】
＜ケースの外面における水酸基の定量方法＞  
ここで、ケース２の外面２１ａにおける水酸基の定量方法の一例について説明する。上記のように、酸素プラズマ処理においてケース２の外面２１ａに生成される活性化サイトであるダングリングボンドには雰囲気中に含まれる水分（水蒸気）と結合することによって水酸基が生成される。そして、水酸基が生成されたケース２の外面２１ａをトリクロロアルコールの気体に曝すと水酸基にトリクロロアルコールが吸着する。そこで、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）やＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）など光電子分析法による表面分析を行い、フッ素量の定量を行うことで、ケース２の外面２１ａにおける水酸基の定量が可能になる。これは、水酸基と吸着せずにケース２の外面２１ａに吸着したトリクロロアルコール起因のフッ素は１ａｔｏｍｓ％以下しか観測されず、活性化処理に起因したケース２の外面２１ａの水酸基と吸着したトリクロロアルコール起因のフッ素は２．５ａｔｏｍｓ％以上観測されるためである。
【００２８】
＜電子デバイスのパッケージのプリント基板への取り付け方法＞  
本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、図１で表されるように、プリント基板８に対して半田６と接着剤７とにより取り付けられている。なお、図２で表されるように、半田６による取り付け箇所は矩形状の下面部２ｆの４隅に対応する４箇所、接着剤７による取り付け箇所は下面部２ｆの中央部分の１箇所となっている。ただし、このような取り付け位置に限定されない。
【００２９】
ここで、図１では省略されて表されているが、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、プリント基板８の第１面８ａだけでなく、プリント基板８の第２面８ｂにも取り付けられる。すなわち、プリント基板８の第１面８ａに電子デバイスのパッケージ１を取り付けてから、該プリント基板８を裏返して該プリント基板８の第２面８ｂに別の電子デバイスのパッケージ１を取り付ける。
【００３０】
＜本実施例の電子デバイスのパッケージの有する効果＞  
蒸気のように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、電子デバイスの素子４と、封止状態で該電子デバイスの素子４を内包し、外面２１ａが水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケース２と、を備えている。
【００３１】
水酸基で終端されている材料は、接着剤７に対して接着しやすい。このため、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、外面２１ａが水酸基で終端されている材料で構成されている水酸基面を有するケース２を備えるので、接着剤７でプリント基板８に対して水酸基面を確りと接着させることができる。したがって、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、電子デバイスのパッケージ１をプリント基板８に取り付ける際において、プリント基板８から電子デバイスのパッケージ１が外れることを抑制することができる構成になっている。
【００３２】
また、本実施例の電子デバイスのパッケージ１のように、水酸基で終端されている材料をセラミックスとすることで、電子デバイスのパッケージ１を絶縁性で頑丈な構成とすることができる。また、一般的にセラミックスは接着剤７に対する接着性が高くないが、上記のように、プリント基板８に対する接着面である下面部２ｆを水酸基面とすることで、接着剤７に対する接着性を高くすることもできる。ここで、セラミックス例としては、アルミナのほか、窒化アルミなどが挙げられる。
【００３３】
また、本実施例の電子デバイスのパッケージ１のように、水酸基で終端されている材料のセラミックスをアルミナとすることで、熱伝導性を高くすることができるので、電子デバイスのパッケージ１に熱が籠ることを抑制できる。
【００３４】
また、上記のように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、プリント基板８に接着可能であり、水酸基面である下面部２ｆ並びに側面部２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅのうちの一部である下面部２ｆがプリント基板８との接着面である。このため、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、接着剤７に対する接着性を高くすることができる。なお、本実施例の電子デバイスのパッケージ１は、このような構成となっていることで、接着面が水酸基面になっているか否かを判断する際、例え接着面の直接的な検証が困難な場合でも、接着面以外の部分が水酸基面になっているか否かを検証することで、簡単に接着面が水酸基面になっているか否かを推定可能である。
【００３５】
また、上記のように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１における水酸基面である下面部２ｆの水に対する接触角は、約６０°である。ここで、水酸基面である下面部２ｆの水に対する接触角は、８０°以下であることが好ましい。接着剤７としては安全性やコストなどの観点からエポキシ性の接着剤など水溶性の接着剤が一般的に使用されるが、水酸基面の水に対する接触角を８０°以下とすることで、水酸基面の水溶性の接着剤７に対するぬれ性を向上でき、水溶性の接着剤７に対する接着性を特に高くすることができるためである。
【００３６】
また、上記のように、本実施例の電子デバイスのパッケージ１が取り付けられるプリント基板８は、本実施例の電子デバイスのパッケージ１が両面に取り付けられる。このため、プリント基板８における電子デバイスの配置を効率化できている。また、本実施例の電子デバイスのパッケージ１を使用していることで、電子デバイスのパッケージ１が両面に取り付けられるプリント基板８において、プリント基板８の第１面８ａに電子デバイスのパッケージ１を取り付けてから、該プリント基板８を裏返して該プリント基板８の第２面８ｂに電子デバイスのパッケージ１を取り付ける際においても、プリント基板８から電子デバイスのパッケージ１が外れることを抑制することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１…電子デバイスのパッケージ１、２…ケース、２ａ…上面部、
２ｂ…側面部（水酸基面）、２ｃ…側面部（水酸基面）、２ｄ…側面部（水酸基面）、
２ｅ…側面部（水酸基面）、２ｆ…下面部（水酸基面、接着面）、３…金属めっき部、
４…電子デバイスの素子、５…配線、６…半田、７…接着剤、８…プリント基板、
８ａ…第１面、８ｂ…第２面、２１…カップ状部、２１ａ…外面、２２…蓋部
【図１】
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【図２】
2020102529.tif 000004