(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子部品が搭載される搭載部を有する絶縁基体の上面に、前記搭載部を取り囲む枠状のメタライズ層を被着させるとともに、該メタライズ層上に前記搭載部を取り囲む金属枠体をろう付けして成り、前記金属枠体上に金属蓋体を接合するようになした電子部品収納用パッケージにおいて、前記金属枠体は、その下面に高さが１０〜５０μｍの枠状の突出部をその内周寄りに偏倚して有しており、前記メタライズ層と前記金属枠体との間の前記突出部の両側にろう材の溜まりが形成されるとともに、前記ろう材の溜まりの幅が前記メタライズ層の外周側で広いことを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
【請求項２】
前記メタライズ層の外周から前記突出部までの幅が０．１３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や圧電振動子、表面弾性波素子等の電子部品を収容するための電子部品収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を収容するための小型の電子部品収納用パッケージは、図２に断面図で示すように、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス−セラミックス等の電気絶縁材料から成り、その上面中央部に電子部品１５を搭載するための凹状の搭載部１１ａを有する絶縁基体１１の上面に、搭載部１１ａを取り囲む枠状のメタライズ層１２を被着させるとともに、このメタライズ層１２の上面に封止用の金属枠体１３を銀ろう等のろう材１４を介してろう付けして成り、搭載部１１ａ内に電子部品１５を搭載した後、金属枠体１３の上面に略平板状の金属蓋体１６を例えばシームウエルド法により溶接することによって内部に電子部品１５が気密に封止され、これにより製品としての電子装置となる。
【０００３】
なお、この従来の電子部品収納用パッケージにおいては、パッケージの小型化に伴い、メタライズ層１２と金属枠体１３との接合面積が小さいものとなってきており、そのため金属枠体１３の下面で内周と外周との間の中央部に枠状の突出部１３ａを設けることにより、メタライズ層１２と金属枠体１３との間の内周側および外周側にろう材１４の溜まりを形成し、それによってメタライズ層１２と金属枠体１３とを強固に接合するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の電子部品収納用パッケージは、近時の電子装置の更なる小型化の要求に伴い、例えばそのメタライズ層１２の幅が０．３ｍｍ以下、金属枠体１３の幅が０．２５ｍｍ以下の極めて狭いものとなってきている。そして、このようなパッケージにおいては、突出部１３ａの幅は通常０．０５ｍｍ以上であることから、メタライズ層１２と金属枠体１３との間の内周側および外周側に形成されるろう材１４の溜まりの幅がそれぞれ約０．１ｍｍ以下の狭いものとなり、そのため、搭載部１１ａに電子部品１５を搭載した後、金属枠体１３に金属蓋体１６をシームウエルド法等により溶接すると、溶接後の冷却過程において金属蓋体１６および金属枠体１３の熱収縮によりメタライズ層１２の外周部を内側に引っ張るように印加される熱応力をろう材１４の溜まりが十分に吸収緩和することができなくなり、その結果、メタライズ層１２の外周部が絶縁基体１１から剥離してしまいやすく、この従来の電子部品収納用パッケージを用いた電子装置の気密信頼性が大きく損なわれてしまうという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、金属枠体に金属蓋体をシームウエルド法等により溶接した後、金属蓋体および金属枠体が熱収縮することによって発生する熱応力が印加されてもメタライズ層１２が絶縁基体１１から剥離することのない気密信頼性の高い電子部品収納用パッケージを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品収納用パッケージは、上面に電子部品が搭載される搭載部を有する絶縁基体の上面に、搭載部を取り囲む枠状のメタライズ層を被着させるとともに、メタライズ層上に搭載部を取り囲む金属枠体をろう付けして成り、金属枠体上に金属蓋体を接合するようになした電子部品収納用パッケージにおいて、金属枠体は、その下面に高さが１０〜５０μｍの枠状の突出部をその内周寄りに偏倚して有しており、メタライズ層と金属枠体との間の突出部の両側にろう材の溜まりが形成されるとともに、ろう材の溜まりの幅がメタライズ層の外周側で広いことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属枠体の下面に高さが１０〜５０μｍの枠状の突出部が金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられていることから、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろう材の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものとすることができ、その結果、金属蓋体の溶接後にメタライズ層の外周部を内側に引っ張るように印加される熱応力を幅の広い外周側のろう材溜まりで良好に吸収緩和することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面を基に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２は金属枠体、３は金属蓋体である。そして、主にこれらで電子部品４を気密に収容する容器が構成される。
【００１０】
絶縁基体１は、一辺の長さが２〜２０ｍｍ程度で厚みが０．５〜３ｍｍ程度の略四角形状であり、その上面中央部に電子部品４を搭載するための凹状の搭載部１ａが設けてあり、この搭載部１ａには電子部品４が搭載固定される。
【００１１】
このような絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス−セラミックス等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード法等を採用してシート状となすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートの各々に適当な打ち抜き加工を施すとともにこれらを上下に積層し、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１２】
また、絶縁基体１には、搭載部１ａの底面から側面を介して下面に導出する複数のメタライズ配線導体５が被着形成されている。メタライズ配線導体５は、搭載部１ａに搭載される電子部品４の各電極を外部の電気回路に電気的に接続するための導電路として機能し、その搭載部１ａ底面部位には電子部品４の各電極が半田や導電性樹脂等の導電性接合材６を介して電気的に接続され、また絶縁基体１の下面に導出した部位は半田等の電気的接続手段を介して外部電気回路に接続される。
【００１３】
このようなメタライズ配線導体５は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１用のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって絶縁基体１の搭載部１ａ底面から側面を介して下面に導出するように被着形成される。
【００１４】
なお、メタライズ配線導体５の表面には、メタライズ配線導体５が酸化腐食するのを有効に防止するとともにメタライズ配線導体５と導電性接合材６および半田等の電気的接続手段との接続性を良好なものとするために、通常であれば、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層および厚みが０．１〜３．０μｍ程度の金めっき層が従来周知の電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００１５】
さらに、絶縁基体１の上面には、搭載部１ａを取り囲むようにしてタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成る枠状のメタライズ層７が被着形成されている。このメタライズ層７は、厚みが１０〜２０μｍ程度、各辺の幅が０．２〜０．３ｍｍ程度であり、絶縁基体１に金属枠体２を接合するための下地金属として機能する。そして、このメタライズ層７の上面には、搭載部１ａを取り囲む金属枠体２が銀ろう等のろう材８を介してろう付けされている。このようなメタライズ層７は、例えばタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１用のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって絶縁基体１の上面に搭載部１ａを取り囲むようにして被着形成される。
【００１６】
また、メタライズ層７に銀ろう等のろう材８を介してろう付けされた金属枠体２は、例えば鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成り、金属蓋体３を絶縁基体１に溶接するための下地金属部材として機能する。この金属枠体２は、その内周がメタライズ層７の内周と略同じ大きさであり、厚みが０．１〜０．２５ｍｍ程度、各辺の幅が０．１５〜０．２５ｍｍ程度である。そして、その下面に高さが１０〜５０μｍ程度で幅が０．０５〜０．１５ｍｍ程度の枠状の突出部２ａがその内周側に偏倚して設けられている。そして、金属枠体２上に金属蓋体３を載置するとともに、これらを例えばシームウエルド法により溶接することによって金属蓋体３が金属枠体２に接合される。
【００１７】
なお、本発明の電子部品収納用パッケージにおいては、金属枠体２の下面に高さが１０〜５０μｍの枠状の突出部２ａが内周側に偏倚して設けられていることが重要である。突出部２ａが金属枠体２の内周側に偏倚して設けられていることによって、例えばメタライズ層７の幅が０．３ｍｍ以下の狭いものであっても、メタライズ層７の外周側において金属枠体２とメタライズ層７との間に形成されるろう材８の溜まりの幅を０．１ｍｍを超える広いものとすることができる。このように、金属枠体２とメタライズ層７との間に形成されるろう材８の溜まりの幅をメタライズ層７の外周側において０．１ｍｍを超える広いものとすることによって、金属枠体２の上面に金属蓋体３を例えばシームウエルド法等により溶接した後、金属枠体２および金属蓋体３によりメタライズ層７の外周部を内側に引っ張る熱応力が印加されたとしても、その熱応力はメタライズ層７の外周側に形成された幅が０．１ｍｍ以上のろう材８の溜まりによって良好に吸収分散され、メタライズ層７が絶縁基体１から剥離するのを有効に防止することができる。したがって、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、容器の気密封止は常に維持され、それにより内部に収容する電子部品４を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることができる。
【００１８】
なお、メタライズ層７の外周から突出部２ａまでの幅が０．１３ｍｍ未満では、メタライズ層７の外周側で金属枠体２とメタライズ層７との間に形成されるろう材８の溜まりの幅を０．１ｍｍを超える広いものとすることができず、そのため、金属枠体２に金属蓋体３を溶接した後、金属枠体２および金属蓋体３により印加されるメタライズ層７の外周部を内側に引っ張る熱応力を良好に吸収分散することが困難となる傾向にある。したがって、メタライズ層７の外周から突出部２ａまでの幅は０．１３ｍｍ以上であることが好ましい。他方、メタライズ層７の内周側においては、メタライズ層７を絶縁基体１から引き剥がすような応力が大きく印加されることはないので、この内周側に形成されるろう材８の溜まりの幅は狭いものであってもよい。そのためメタライズ層７の内周から突出部２ａまでの幅は０．１３ｍｍ未満でもかまわないが、メタライズ層７と金属枠体２とを強固に接合するためには０．０５ｍｍ以上あることが好ましい。なお、突出部２ａはその高さが１０μｍ未満であると、金属枠体２とメタライズ層７との間に十分な厚みのろう材８の溜まりを形成することができなくなり、他方、その高さが５０μｍを超えると、そのような高さの突出部２ａを効率良く形成することが困難となる。したがって、突出部２ａの高さは１０〜５０μｍの範囲に特定される。また、突出部２ａは、その幅が０．０５ｍｍ未満では、これを所定の安定した形状で形成することが困難となる傾向にあり、他方、０．１５ｍｍを超えると、金属枠体２とメタライズ層７との間に十分な幅のろう材８の溜まりを形成することが困難となる傾向にある。したがって、突出部２ａの幅は０．０５〜０．１５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１９】
このような金属枠体２は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る板材をプレス機により打ち抜くとともにその下面にプレス加工やエッチング加工により突出部２ａを形成することによって所定の枠状に製作される。また、金属枠体２のメタライズ層７へのろう付けは、金属枠体２をメタライズ層７の上に例えば厚みが１０〜５０μｍの箔状のろう材を挟んで載置し、しかる後、ろう材を加熱溶融させることによってメタライズ層７と金属枠体２とをろう材８を介してろう付けする方法が採用される。また、金属枠体２およびろう材８の露出表面には、金属枠体２やろう材８が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層および厚みが０．１〜３．０μｍ程度の金めっき層が、通常であればろう付け後に、従来周知の電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００２０】
かくして、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基体１の搭載部１ａに電子部品４をその各電極がメタライズ配線導体５に電気的に接続されるようにして導電性接合材６を介して搭載固定した後、絶縁基体１にろう付けされた金属枠体２に金属蓋体３をシームウエルド法等により溶接し、内部に電子部品４を気密に封止することによって気密信頼性に優れた電子装置を提供することができる。
【００２１】
なお、本発明は、上述の実施の形態例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であれば種々の変更は可能であることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属枠体の下面に高さが10〜50μｍの枠状の突出部が金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられていることから、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろう材の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものとすることができ、その結果、金属枠体に金属蓋体を溶接した後、金属枠体および金属蓋体によりメタライズ層の外周部を内側に引っ張るよう熱応力が印加されたとしても、その応力はメタライズ層と金属枠体との間の外周側に形成された幅の広いろう材の溜まりで良好に吸収緩和され、メタライズ層に剥離が発生するようなことはなく、気密信頼性に優れた電子部品収納用パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】従来の電子部品収納用パッケージを示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・絶縁基体
１ａ・・・搭載部
２・・・・金属枠体
２ａ・・・突出部
３・・・・金属蓋体
４・・・・電子部品
７・・・・メタライズ層
８・・・・ろう材
【図１】
0003556567.tif 000002
【図２】
0003556567.tif 000003