(57)【要約】 【課題】パッケージ本体のねじり、曲げ、衝撃などに対する機械的強度および耐温度性能を向上させることにより、信頼性の高い電子部品パッケージを提供する。【解決手段】電子部品１００を収容するパッケージ本体１０を備える電子部品パッケージ１において、パッケージ本体１０の、基板２００に対する実装面１１に、パッケージ本体１０材料と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料により突起２０が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容するパッケージ本体を備える電子部品パッケージであって、
前記パッケージ本体の、基板に対する実装面に、前記パッケージ本体と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料により突起が形成された電子部品パッケージ。
【請求項２】
前記突起は複数形成され、そのうちの少なくとも１つには、前記電子部品と電気的に接続された電極が形成される請求項１記載の電子部品パッケージ。
【請求項３】
前記複数の突起のうち、少なくとも前記電極を備える前記突起は、基板に対する接着部として用いられる請求項２記載の電子部品パッケージ。
【請求項４】
前記実装面は四角形であり、前記突起は、前記四角形の四隅または前記四角形の各辺の中央部のうち、少なくとも一方に配置される請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電子部品パッケージ。
【請求項５】
前記突起は、前記実装面の縁部の一部または全部に沿って形成されたリブ状突起である請求項１記載の電子部品パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動片などの圧電振動片や各種電子部品を収容する電子部品パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動片などの圧電振動片や、ＩＣ、ＣＣＤなどの電子部品は、各種電子機器に搭載されており、一般にパッケージに収容された状態で基板に取り付けられている。この電子部品パッケージは、金属やセラミックなどから形成され、収容する電子部品を衝撃から保護するとともに、外気から遮断するものとして用いられている。このような電子部品パッケージとしては、パッケージ本体の基板に対する実装面に突起を設けたものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１では、パッケージ本体の実装面に設けられる突起が、パッケージ本体の材料と異なる材料で設けられるため、パッケージ本体や基板にねじり、曲げ、衝撃等が加わった場合、電子部品パッケージ自体の破損や突起の破損、脱落を招く恐れがある。このようなパッケージや突起の破損が生じると、基板との接着性が損なわれて電子部品パッケージが基板から脱落する事態を引き起こすことになる。また、パッケージ本体と突起とで材料が異なると、材料の熱膨張係数が異なる可能性が高く、雰囲気温度の変化によってパッケージ本体と突起との寸法差が生じ、パッケージ本体や突起の割れや突起の脱落を招くことになる。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、パッケージ本体や基板のねじり、曲げ、衝撃などに対する機械的強度および耐温度性能を向上させることにより、信頼性の高い電子部品パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、上述した課題を解決するため、電子部品を収容するパッケージ本体を備える電子部品パッケージであって、パッケージ本体の、基板に対する実装面に、パッケージ本体と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料により突起が形成される。
【０００７】
また、突起は複数形成され、そのうちの少なくとも１つには、電子部品と電気的に接続された電極が形成されてもよい。また、複数の突起のうち、少なくとも電極を備える突起は、基板に対する接着部として用いられてもよい。また、実装面は四角形であり、突起は、四角形の四隅または四角形の各辺の中央部のうち、少なくとも一方に配置されてもよい。また、突起は、実装面の縁部の一部または全部に沿って形成されたリブ状突起であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パッケージ本体の実装面に形成した突起の材料をパッケージ本体と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料としたことにより、パッケージ本体に対する突起の接着性が高くなっている。これにより、パッケージ本体や基板に対してねじり、曲げ、衝撃などが生じても、突起がパッケージ本体から容易に脱落することが防止されるとともに、突起がパッケージ本体の補強としても機能するのでパッケージ本体の破損が防止される。また、突起がパッケージ本体と同一の材料等で形成されるので、パッケージ本体と突起とは熱膨張係数がほぼ同一となり、雰囲気温度が変化しても寸法差が抑えられるため、突起の破損や脱落が抑制され、耐温度性能を向上させることができる。このように、パッケージ本体や基板のねじり、曲げ、衝撃などに対する機械的強度および耐温度性能が向上した信頼性の高い電子部品パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電子部品パッケージを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は裏面図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、第２実施形態に係る電子部品パッケージの裏面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、第３実施形態に係る電子部品パッケージの裏面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、第４実施形態に係る電子部品パッケージの裏面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、第４実施形態に係る電子部品パッケージの変形例を示す裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
＜第１実施形態＞
第１実施形態について、図１（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。  図１に示す電子部品パッケージ１は、電子部品として水晶振動片１００を収容した構成を示しており、パッケージ本体１０と、突起２０とを備えている。なお、電子部品としては、水晶振動片１００に限定されるものではなく、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの圧電素子の他に、ＩＣ、ＣＣＤなどの他の各種の電子部品を収容してもよい。
【００１１】
パッケージ本体１０は、板状の底部１０ａと、底部１０ａ上に載置された枠部１０ｂとからなる積層構造であり、断面視凹状かつ平面視矩形状となっている。パッケージ本体１０の材料としては、シリコンの他に、ガラス等のシリコン化合物、セラミックス等のアルミ化合物、もしくは、これらを主成分として各種材料が添加された材料が用いられる。底部１０ａは、その上面であって枠部１０ｂに囲まれた領域に水晶端子１０１が設けられる。この水晶端子１０１には、水晶振動片１００の引出電極（図示せず）の端部が導電性接着剤１０２を介して固着されている。これにより、水晶端子１０１と水晶振動片１００の引出電極とは電気的に接続された状態となる。
【００１２】
パッケージ本体１０の開口端面（枠部１０ｂの上面）は、金属カバー１０３が取り付けられる。金属カバー１０３と枠部１０ｂの上面との間は、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ等の接合材（共晶合金）または金属リング１０４を用いたシーム溶接によって接合される。これにより、両者間はシールされ、水晶振動片１００を収容した空間は密封された状態となる。金属カバー１０３は、例えばＦｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などで形成されている。なお、金属カバー１０３を用いることに限定されず、シリコン製、ガラス製、セラミックス製のカバーを用いてもよい。また、パッケージ本体１０と同一材料のカバーを用いてもよい。これらカバーと枠部１０ｂの上面とのシールは、シーム溶接のほかに、各種接着剤を用いてもよい。
【００１３】
突起２０は、図１（ｂ）に示すように、パッケージ本体１０の基板２００に対する実装面１１において、長方形（四角形）の四隅にそれぞれ１つずつ、合計４つ形成されている。突起２０のそれぞれは、断面が長方形で柱状の角型突起が用いられる。ただし、突起２０の大きさ（基板２００に対する接触面積）は図示のものに限定されず、任意に変更可能であり、例えば、後述する電極３０の形成に適した大きさに変更可能である。また、突起２０の形状も長方形に限定されず、正方形、台形、ひし形の他に、円形や楕円形、長円形など任意の形状に変更可能である。また、突起２０の全てが同一の形状であることに限定されず、異なっていてもよい。例えば、後述する電極３０を形成する突起２０を長方形とし、他を円形とするなど、適宜組み合わせてもよい。
【００１４】
突起２０のうち、図１（ｂ）における実装面１１の右上隅および左下隅の突起２０には、電極３０が設けられている。電極３０は、不図示の貫通電極等によって水晶端子１０１や金属カバー１０３と電気的に接続されている。また、電極３０が形成された突起２０は、図１（ａ）に示すように、基板２００上に形成された不図示の電極上に、導電性接着剤２０１によって固着される。これにより、電極３０と基板２００上の電極とは、導電性接着剤２０１を介して電気的に接続される。
【００１５】
なお、電極３０を形成する突起２０は、図１（ｂ）に示すものに限定されず、例えば、右上隅および右下隅の突起２０に電極３０が設けられてもよい。さらに、電極３０は二か所限定されず、収容する電子部品に応じて一つまたは３つ以上形成される。また、電極３０が設けられていない突起２０の一部または全部についても接着剤により基板２００に固着してもよい。これにより、基板２００へ電子部品パッケージ１を実装したときの接合強度を向上させることができる。
【００１６】
突起２０は、パッケージ本体１０と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料が用いられており、パッケージ本体１０と一体となっている。例えば、パッケージ本体１０の材料がガラス（ＳｉＯ２）の場合に、突起２０の全部または一部（表面）はＳｉＮまたはＳｉＣで形成される。その他、パッケージ本体１０の材料がＮａ含有ガラス（ＳｉＯ２）の場合に、突起２０は、Ｎａ含有ガラスの表面のＮａ＋ をＫ＋ で置換して形成される。これらの場合は、いずれも突起２０の強度を高めることができる。 
【００１７】
突起２０の高さは、電極３０の厚みを考慮して、０．１ｍｍ以下に設定される。この数値である０．１ｍｍは、電子部品に求められる規定（多端子の平坦度は０．１ｍｍ以下）に基づいて設定されている。また、電子部品に対する低背化要求から電子部品パッケージ１の高さが１ｍｍ程度に抑えられており、突起２０の高さはその１０％以下としている。なお、突起２０の高さが０．１ｍｍを超えると、もしくは１０％を超えると、低背化要求に対応できないだけでなく、パッケージ本体１０が基板２００から離れてしまい、基板２００へ取り付けた際の安定性を欠くことになる。さらに、基板２００の曲げやたわみに対してパッケージ本体１０への影響が大きくなり、基板２００からの脱落も生じやすい。
【００１８】
また、突起２０の表面粗さは、接着の有無および電極の有無に応じて決定される。すなわち、基板２００と接着する突起２０は、表面粗さを粗くして接着剤との接触面積を増大させて接着強度を向上させてもよい。また、表面が粗い突起２０に設けられた電極３０は、導電性接着剤２０１との接触面積を増大させるため、電気的な接続も良好に行われる。なお、全ての突起２０で表面粗さを同一にすることに限定されず、突起２０のそれぞれについて、表面粗さを変えてもよい。
【００１９】
このように、突起２０は、パッケージ本体１０と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料となっているため、パッケージ本体１０に対する接着性が高くなり、パッケージ本体１０や基板２００に対してねじり、曲げ、衝撃などが生じても、パッケージ本体１０から容易に脱落することが防止される。さらに、突起２０はパッケージ本体１０と一体となっているため、パッケージ本体１０を補強することとなり、パッケージ本体１０の破損を防止する。また、突起２０がパッケージ本体１０と同一の材料等で形成されるので、両者は熱膨張係数がほぼ同一となり、雰囲気温度が変化しても寸法差が抑えられるため、突起２０の破損や脱落が抑制され、耐温度性能を向上させることができる。
【００２０】
また、強度が高くかつ耐温度性能が向上した突起２０に電極３０が形成されるので、突起２０の破損や脱落等による電気的な接続不良が生じにくく、信頼性を向上させることができる。さらに、電極３０を備える突起２０を基板２００に対する接着部として用いるので、基板２００に対する接合強度を維持しつつ、電気的な接続を確保することができる。また、突起２０が実装面１１の四隅にバランスよく配置されるので、電子部品パッケージ１を基板２００に安定した状態で支持させることができる。また、突起２０によってパッケージ本体１０と基板２００との間に隙間が生じており、この隙間から突起２０と基板２００との接合状態や電極３０と基板２００との電気的接続状態を目視により確認できる。
【００２１】
次に、電子部品パッケージ１の製造方法の一例について説明する。
先ず、パッケージ本体１０の底部１０ａを作成する。セラミックスのシート（積層シート）の表面側にタングステンなどを用いて水晶端子１０２を形成する。続いて、シート裏面側（実装面１１）の、突起２０の形成領域をフォトリソグラフィ工程等によりマスクし、他の領域をエッチングすることにより突起２０を形成する。電極３０は、フォトリソグラフィ工程等を用いて突起２０の表面に選択的に金属膜を蒸着等することにより形成される。なお、電極３０は、金属膜を突起２０へ貼り付けることで形成してもよい。なお、電極３０の形成に先だって、突起２０には水晶端子１０２と電気的に接続する貫通電極等が形成されている。この貫通電極を介して水晶端子１０２と電極３０とは電気的に接続される。
【００２２】
続いて、シートを１０００℃程度の温度で焼成した後、水晶端子１０２などを形成した領域に金等のメッキを施す。また、パッケージ本体１０の枠部１０ｂは、同様にセラミックスのシート（積層シート）を焼成することで形成される。続いて、底部１０ａのシートと、枠部１０ｂのシートとをロウ付け等により貼り合わせた後に、水晶端子１０２を形成した領域に再度メッキを施す。その後、ダイシングマシンなどを用いてシートの切断部位を切断することにより、個別のパッケージ本体１０が完成する。
【００２３】
なお、突起２０は、上記のようにエッチングにより形成されることに限定されない。例えば、上記したシートの裏面側に、突起２０を形成する部分を開口したメタルマスクを配置し、ペースト状材料を塗布した後にベーキング処理を施して突起２０を形成してもよい。また、シリコン基板やガラス基板（Ｎａ含有ガラス基板）を用いてパッケージ本体１０を形成する場合も、上記シートの場合と同様に、底部１０ａに対応する基板表面に水晶端子１０２を形成し、裏面にフォトリソグラフィ工程やメタルマスクを用いて突起２０が形成される。次いで、底部１０ａに対応する基板と、枠部１０ｂに対応する基板とを貼り合わせて、パッケージ本体１０を形成する点は上記と同様である。なお、シリコン基板の場合は、突起２０をＳｉＮやＳｉＣを蒸着等で形成してもよく、Ｎａ含有ガラス基板の場合は、突起２０表面のＮａ＋をＫ＋で置換処理を行ってもよい。これらによって、突起２０は、より一層強度が向上した状態で実装面１１に形成される。
【００２４】
このように、パッケージ本体１０と同一の材料または同一の材料を主成分とする材料により突起２０が形成されるので、パッケージ本体１０の強度が向上しており、ダイシングマシンなどを用いて高速切断刃でシートの切断部位を切断して個片のパッケージ本体に分割した場合でもパッケージ本体１０の欠けやクラッシュが発生することを防止することができる。
【００２５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。第２実施形態において、突起２０は、第１実施形態の突起２０と同一の形状及び大きさの角形突起が用いられる。ただし、突起２０の配置が第１実施形態と異なっている。図２（ａ）では、突起２０は、実装面１１の長方形（四角形）の各辺の中央部にそれぞれ１つずつ、合計４つ形成されている。図２（ｂ）では、突起２０は、実装面１１の四隅ならびに上辺および下辺の中央部にそれぞれ１つずつ、合計６つ形成されている。図２（ｃ）では、突起２０は、実装面１１の左上隅、左下隅および右辺の中央部にそれぞれ１つずつ、合計３つ形成されている。
【００２６】
図２（ａ）では、実装面１１の右辺および左辺の中央部の突起２０に電極３０が設けられている。図２（ｂ）では、実装面１１の右上隅および左下隅の突起２０に電極３０が設けられている。図２（ｃ）では、実装面１１の右辺の中央部および左下隅の突起２０に電極３０が設けられている。ただし、電極３０が形成される突起は、図示のものに限定されず、他の位置の突起２０に形成されてもよい。なお、電極３０が設けられた突起２０は、第１実施形態の図１（ａ）と同様に、導電性接着剤２０１によって基板２００に固着されて電気的な接続が確保される。なお、突起２０の高さや表面粗さ、電子部品パッケージの製造方法については、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００２７】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）の電子部品パッケージ１によれば、第１実施形態の電子部品パッケージ１と同様の効果に加えて次の効果が得られる。図２（ａ）では、突起２０が実装面１１の四か所にバランスよく配置されるので、電子部品パッケージ１を基板２００に安定した状態で支持させることができる。図２（ｂ）では、実装面１１の四隅に加えて上辺および下辺の中央部にも突起２０が形成されるので、パッケージ本体１０を基板２００へ実装したときのパッケージ本体１０のたわみを効果的に防止することができ、大型の電子部品パッケージに適している。また、全ての突起２０を基板２００に接着することにより基板２００への接合強度を大きく向上させることができる。図２（ｃ）では、パッケージ本体１０を基板２００へ実装したとき、基板２００に対し３点の突起２０が接するので、パッケージ本体１０を基板２００にがたつきなく支持させることができる。
【００２８】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて、説明を省略または簡略化する。図３（ａ）では、突起２１は、実装面１１の右下隅および左上隅にそれぞれ１つずつ、合計２つ形成されている。ただし、突起２１は、第１実施形態の突起２０と比べて面積が大きな角型突起が用いられる。図３（ｂ）では、突起２２は、実装面１１の四隅にそれぞれ１つずつ、合計４つ形成されている。ただし、突起２２は、第１実施形態の突起２０と異なり、丸型突起が用いられる。
【００２９】
図３（ａ）では、突起２１の表面のうち実装面１１の角部に近い領域に電極３０が設けられている。この電極３０は、第１実施形態の電極と同様の大きさに形成されているが、これに限定されず、突起２１の大きさまで拡大させてもよい。図３（ｂ）では、実装面１１の右上隅および左下隅の突起２２に電極３０ａが設けられている。なお、電極３０ａは、他の位置の突起２０に設けられてもよい。電極３０，３０ａが設けられた突起２１，２２は、第１実施形態の図１（ａ）と同様に、導電性接着剤２０１によって基板２００に固着されて電気的な接続が確保される。なお、図３（ａ）の場合、導電性接着剤２０１は、電極３０に対応する部分を接着する場合の他に、電極３０を含めて突起２１全体を接着する場合のいずれであってもよい。なお、突起２１，２２の高さや表面粗さ、電子部品パッケージの製造方法は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００３０】
図３（ａ），（ｂ）の電子部品パッケージ１によれば、第１実施形態の電子部品パッケージ１と同様の効果に加えて次の効果が得られる。図３（ａ）では、突起２１の面積が大きいため、基板２００に対して広く接合することができ、小型の電子部品パッケージに適している。図３（ｂ）では、突起２２が丸型突起のため突起２２の欠けや破損が生じにくく、基板２００へ固着した後の安定性が向上している。
【００３１】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて、説明を省略または簡略化する。図４（ａ）では、突起２３は、実装面１１の縁部の一周に沿って形成されたリブ状突起である。図４（ｂ）では、突起２４は、実装面１１の四隅の縁部に沿ってＬ字状に形成された４つのリブ状突起である。図５（ａ）では、突起２５は、実装面１１の上辺の左右、下辺の左右の縁部に沿って形成された４つのリブ状突起である。図５（ｂ）では、突起２６は、実装面１１の右辺の上下、左辺の上下の縁部に沿って形成された４つのリブ状突起である。
【００３２】
図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）で示すように、電極３０は、実装面１１において突起２３，２４，２５，２６とは異なる位置に設けられる。なお、この電極３０は、第１実施形態等の突起２０と同様に、実装面１１から突出する突起の表面に形成される。電極３０は、第１実施形態の図１（ａ）と同様に、導電性接着剤２０１によって基板２００に固着されて電気的な接続が確保される。なお、突起２３，２４，２５，２６は、基板２００に接着剤等により固着されてもよい。また、電極３０は、突起２３，２４，２５，２６の表面に形成されてもよい。突起２３等に電極３０を形成する場合、リブ状突起の一部を広げて、この広げた部分に電極３０を形成してもよい。なお、突起２３，２４，２５，２６の高さや表面粗さは、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００３３】
図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）の電子部品パッケージ１によれば、第１実施形態の電子部品パッケージ１と同様の効果に加えて次の効果が得られる。突起２３，２４，２５，２６は、実装面１１の縁部の一部または全部に沿って形成されたリブ状突起であるのでパッケージ本体１０の補強になり、パッケージ本体１０のねじり、曲げ、衝撃などに対する機械的強度を向上させることができる。また、突起２３等を基板２００に接着剤等で接着させることにより、基板２００に対するパッケージ本体１０の接着強度を向上させることができる。なお、図４（ａ）では、突起２３を基板２００に接着させることにより、電極３０と基板２００との接合部分を密封することができ、この接合部分を保護することができる。
【００３４】
第４実施形態に係る電子部品パッケージ１の製造方法としては、第１実施形態と同様の方法が用いられる。突起２３，２４，２５，２６は、セラミックスのシートやシリコン基板、ガラス基板に対してフォトリソグラフィ工程を経たエッチングや、メタルマスクを用いたペースト状材料の塗布により形成される。また、突起２３等を形成する他の方法としては、次の方法がある。セラミックスのシートやシリコン基板、ガラス基板からレーザー光を用いて個別のパッケージ本体１０に切断する際、レーザー光によって実装面１１の縁部を溶融させ、これが凝固して盛り上がることで突起２３等を形成させてもよい。突起２３等の形状はレーザー光により溶融する量や位置によって調整される。このように、突起２３等の形成にレーザー光を用いることにより、突起２３等を容易に形成することができる。
【００３５】
以上、第１〜第４実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、第１〜第４実施形態で説明した内容を適宜組み合わせることも可能である。例えば、第１〜第３実施形態の突起２０等に加えて、第４実施形態のリブ状の突起２３等を形成したものであってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…電子部品パッケージ
１０…パッケージ本体
１１…実装面
２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６…突起
３０，３０ａ…電極
１００…水晶振動片（電子部品）
２００…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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