(57)【要約】【課題】熱応力によるセンサチップの検出精度の低下が抑制されたセラミックパッケージを提供する。【解決手段】複数枚のセラミックシートが積層して成るセラミックパッケージであって、積層されたセラミックシートのセラミック層によって形成されたセラミック部と、該セラミック部の内部とその表面に設けられた配線部と、を備え、セラミック部は、セラミックシートの積層方向における一面が、センサチップの搭載領域とされた固定部と、該固定部と一体化され、固定部の周囲を取り囲む周囲部と、を有し、配線部が、周囲部に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のセラミックシートが積層して成るセラミックパッケージであって、
積層された前記セラミックシートのセラミック層によって形成されたセラミック部と、
該セラミック部の内部とその表面に設けられた配線部と、を備え、
前記セラミック部は、前記セラミックシートの積層方向における一面が、センサチップの搭載領域とされた固定部と、該固定部と一体化され、前記固定部の周囲を取り囲む周囲部と、を有し、
前記配線部が、前記周囲部に設けられていることを特徴とするセラミックパッケージ。
【請求項２】
前記周囲部は、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが厚い側壁部と、該側壁部によって囲まれた、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが薄い薄肉部と、を有し、
前記側壁部に、前記配線部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセラミックパッケージ。
【請求項３】
前記周囲部に、バンプを介して実装基板と機械的及び電気的に接続するための外部電極が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミックパッケージ。
【請求項４】
前記固定部における前記センサチップの搭載領域の面積が、前記センサチップにおける前記搭載領域との対向面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のセラミックパッケージ。
【請求項５】
前記周囲部は、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが厚く、前記配線部が形成された側壁部と、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが薄い薄肉部と、を有し、
前記固定部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、矩形に形成され、
前記薄肉部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、前記固定部の周囲を囲むように、環状に形成され、
前記側壁部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、前記薄肉部の周囲を囲むように、環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のセラミックパッケージ。
【請求項６】
前記周囲部は、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが厚く、前記配線部が形成された側壁部と、前記固定部よりも前記積層方向の厚さが薄い薄肉部と、を有し、
前記固定部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、矩形に形成され、
前記薄肉部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、前記固定部の周囲の一部を囲むように、Ｌ字状に形成され、
前記側壁部における前記積層方向に対して垂直な平面形状が、前記薄肉部と前記固定部の周囲を囲むように、環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のセラミックパッケージ。
【請求項７】
前記側壁部における、前記薄肉部を介して前記固定部の周囲の一部を囲む部位に、前記配線部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のセラミックパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚のセラミックシートが積層して成るセラミックパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、複数のグリーンシートを積層・加圧してグリーンシート積層体を作成した後に、グリーンシート積層体を切断・焼成することで、複数の積層セラミックパッケージ（セラミックパッケージ）を製造する、セラミックパッケージの製造方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１に示されるグリーンシートの表面には、導体パターンが形成され、表面とその裏面とを貫通するスルーホールが穿設され、そのスルーホールに導体が詰めこまれている。グリーンシートそれぞれに形成された導体パターンやスルーホールに詰め込まれた導体が電気的に接続されることで、上記した配線部が形成され、セラミックパッケージの表面やその内部に配線部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２１４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に示されるセラミックパッケージでは、その内部に、セラミックとは線膨張係数の異なる導体が設けられている。そのために、セラミックパッケージの内部で、セラミックと導体との線膨張係数差に起因する熱応力が発生し、セラミックパッケージの形状が歪む虞がある。したがって、特許文献１に示されるセラミックパッケージにセンサチップが搭載される場合、上記した熱応力に起因する歪みがセンサチップに印加され、センサチップの検出精度が低下する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、熱応力によるセンサチップの検出精度の低下が抑制されたセラミック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】
【０００７】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数枚のセラミックシートが積層して成るセラミックパッケージであって、積層されたセラミックシートのセラミック層によって形成されたセラミック部と、該セラミック部の内部とその表面に設けられた配線部と、を備え、セラミック部は、セラミックシートの積層方向における一面が、センサチップの搭載領域とされた固定部と、該固定部と一体化され、固定部の周囲を取り囲む周囲部と、を有し、配線部が、周囲部に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このように本発明によれば、複数枚のセラミックシートが積層してなるセラミック層が、センサチップの搭載領域とされた固定部と、該固定部と一体化され、固定部の周囲を取り囲む周囲部と、を有し、この周囲部に、配線部が設けられている。これによれば、配線部が設けられた周囲部では、セラミックと配線との線膨張係数差に起因する熱応力が発生するが、センサチップが搭載される固定部では熱応力が発生しない。このように、本発明に係るセラミックパッケージでは、配線部を含むセラミック層にセンサチップが搭載される構成と比べて、センサチップに熱応力が印加され難くなっている。これにより、熱応力によって、センサチップの検出精度が低下することが抑制される。
【０００９】
請求項２に記載のように、周囲部は、固定部よりも積層方向の厚さが厚い側壁部と、該側壁部によって囲まれた、固定部よりも積層方向の厚さが薄い薄肉部と、を有し、側壁部に、配線部が設けられた構成が好ましい。これによれば、固定部と側壁部との機械的な接続面積が小さくなるので、側壁部で発生した熱応力が、固定部に伝達され難くなる。これにより、熱応力によって、センサチップの検出精度が低下することが抑制される。
【００１０】
請求項３に記載のように、周囲部に、バンプを介して実装基板と機械的及び電気的に接続するための外部電極が形成された構成が好ましい。これによれば、周囲部では、周囲部の構成材料とバンプとの線膨張係数差に起因する熱応力が発生するが、固定部では発生しない。このように、本発明に係るセラミックパッケージでは、周囲部とバンプとの間で発生した熱応力が固定部（センサチップ）に印加され難くなっているので、熱応力によるセンサチップの検出精度の低下が抑制される。
【００１１】
請求項４に記載のように、固定部におけるセンサチップの搭載領域の面積が、センサチップにおける搭載領域との対向面の面積よりも小さい構成が良い。これによれば、搭載領域の面積が、対向面の面積以上の構成と比べて、センサチップと搭載領域との接触面積が小さくなる。したがって、周囲部で発生した熱応力が、固定部を介して、センサチップに印加されることが抑制される。
【００１２】
なお、セラミックパッケージの具体的な構成としては、請求項５及び請求項６に記載のように、周囲部は、固定部よりも積層方向の厚さが厚く、配線部が形成された側壁部と、固定部よりも積層方向の厚さが薄い薄肉部と、を有する構成が好ましい。この場合、請求項５に記載のように、積層方向に対して垂直な平面形状が、固定部では、矩形とされ、薄肉部では、固定部の周囲を囲むように、環状に形成され、側壁部では、薄肉部の周囲を囲むように、環状とされた構成を採用することができる。若しくは、請求項６に記載のように、積層方向に対して垂直な平面形状が、固定部では、矩形とされ、薄肉部では、固定部の周囲の一部を囲むようにＬ字状とされ、側壁部では、薄肉部と固定部の周囲を囲むように環状とされた構成を採用することができる。なお、請求項６に記載の構成の場合、請求項７に記載のように、側壁部における、薄肉部を介して固定部の周囲の一部を囲む部位に配線部が形成された構成が良い。これによれば、側壁部で発生した熱応力が、薄肉部を介して固定部に印加されるので、熱応力によって、センサチップの検出精度が低下することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るセラミックパッケージの概略構成を示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るセラミックパッケージに、センサチップが収容された場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセラミックパッケージの概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、セラミックパッケージ１００は、要部として、セラミック部１０と、該セラミック部１０の内部及びその表面に形成された配線部２０と、を有する。本実施形態に係るセラミックパッケージ１００は、１０枚のセラミックシート３０〜３９が積層されて成る。セラミック部１０は、セラミックシート３０〜３９を構成する各セラミック層が積層されて成り、配線部２０は、各セラミックシート３０〜３９に形成された導体パターンが電気的に接続されて成る。
【００１６】
セラミック部１０は、センサチップ５０が搭載される固定部１１と、該固定部１１の周りを囲む側壁部１２と、固定部１１と側壁部１２とを連結する薄肉部１３と、を有する。固定部１１は、５枚のセラミックシート３０〜３４が積層されて成り、側壁部１２は、１０枚のセラミックシート３０〜３９が積層されて成り、薄肉部１３は、１枚のセラミックシート３０から成る。図２に示すように、セラミック部１０は、１つの開口部を有する箱状を成し、その開口部が、図示しない蓋部によって閉塞される。セラミック部１０と蓋部とによって閉塞空間が構成され、この閉塞空間に固定部１１に搭載されたセンサチップ５０が収容される。これにより、センサチップ５０が、粉塵などから保護される。なお、側壁部１２と薄肉部１３とによって、特許請求の範囲に記載の周囲部が構成される。
【００１７】
図２に示すように、固定部１１は角柱状を成す。本実施形態では、固定部１１を構成する第５セラミックシート３４に、センサチップ５０が搭載される構成となっており、その搭載面３４ａの面積が、センサチップ５０における、搭載面３４ａとの対向面５０ａの面積よりも小さくなっている。搭載面３４ａが、特許請求の範囲に記載の搭載領域に相当する。
【００１８】
図１及び２に示すように、側壁部１２は幅の不定な枠形状を成し、薄肉部１３は幅の一定な環状を成す。薄肉部１３を介して、固定部１１と側壁部１２とが機械的に連結されており、薄肉部１３の積層方向の厚さが、固定部１１及び側壁部１２それぞれの積層方向の厚さよりも薄くなっている。
【００１９】
上記したように、配線部２０は、セラミックシート３０〜３９に形成された導体パターンが電気的に接続されて成る。図２に示すように、セラミックシート３０〜３９それぞれには、積層方向に面する表面とその裏面とを貫通するスルーホール４０が形成され、そのスルーホール４０に導体４１が充填されている。また、積層方向に面する表面とその裏面それぞれに所定形状の配線パターン４２が形成され、それらがスルーホール４０に充填された導体４１と電気的に接続されて、ビアホール４３が形成されている。配線部２０は、上記したビアホール４３、及び外部に露出された配線パターン４２によって形成されており、側壁部１２のみに設けられている。
【００２０】
図２では、外部に露出された配線パターン４２として、側壁部１２を構成する第１０セラミックシート３９における蓋部との接合面３９ａに形成された接合配線４４と、側壁部１２を構成する第９セラミックシート３８の内面３８ａに形成された内部配線４５と、側壁部１２を構成する第１セラミックシート３０の外面３０ａに形成された外部配線４６と、を示す。接合配線４４は、側壁部１２と蓋部とを接合する接合部材（図示略）を介して、蓋部と電気的に接続され、内部配線４５は、ワイヤ６１を介して、センサチップ５０と電気的に接続され、外部配線４６は、バンプ（図示略）を介して実装基板（図示略）と電気的に接続される。図２に示すように、内部配線４５と外部配線４６とは、ビアホール４３を介して電気的に接続されており、センサチップ５０の電気信号が、内部配線４５と、ワイヤ６１と、ビアホール４３と、外部配線４６と、バンプと、を介して、実装基板に出力される。なお、外部配線４６が、特許請求の範囲に記載の外部電極に相当する。
【００２１】
センサチップ５０は、加速度を検出するセンシング部（図示略）が形成された第１チップ５１と、該第１チップ５１から出力された電気信号を処理する処理回路（図示略）が形成された第２チップ５２と、を有する。センサチップ５０は、第１チップ５１と第２チップ５２とが積層されて成り、接着部材６０を介して、固定部１１の搭載面３４ａに固定されている。そして、第２チップ５２に形成された電極５３に、ワイヤ６１の一端が電気的に接続されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、第２チップ５２における、搭載面３４ａとの対向面５２ａの面積が、搭載面３４ａよりも大きくなっている。換言すれば、搭載面３４ａの面積が、対向面５２ａの面積よりも小さくなっている。なお、第２チップ５２の対向面５２ａが、上記したセンサチップ５０の対向面５０ａに相当し、図２では、対向面５２ａを、対向面５０ａとして記述している。
【００２３】
次に、本実施形態に係るセラミックパッケージ１００の作用効果を説明する。上記したように、配線部２０は、側壁部１２にのみ設けられており、センサチップ５０は、固定部１１に固定されている。配線部２０と側壁部１２とを構成する材料は異なるので、側壁部１２では、その線膨張係数差に起因する熱応力が生じる。しかしながら、固定部１１には配線部２０が設けられていないので、固定部１１では、上記した熱応力が生じない。これのように、本実施形態に係るセラミックパッケージ１００では、配線部を含むセラミック層にセンサチップが搭載される構成と比べて、センサチップ５０に熱応力が印加され難くなっている。したがって、熱応力によって、センサチップ５０の検出精度が低下することが抑制される。
【００２４】
また、本実施形態では、センサチップ５０が搭載される固定部１１と、配線部２０が設けられた側壁部１２とが、固定部１１及び側壁部１２よりも積層方向の厚さが薄い薄肉部１３によって機械的に接続されている。これによれば、固定部１１と側壁部１２との機械的な接続面積が小さくなるので、側壁部１２で発生した熱応力が固定部１１に伝達され難くなる。これにより、側壁部１２で発生した熱応力によって、センサチップ５０の検出精度が低下することが抑制される。
【００２５】
また、本実施形態では、バンプを介して、実装基板と電気的及び機械的に接続するための外部配線４６が、側壁部１２に形成されている。これによれば、側壁部１２では、側壁部１２の構成材料とバンプとの線膨張係数差に起因する熱応力が発生するが、固定部１１では発生しない。このように、本実施形態に係るセラミックパッケージ１００では、側壁部１２とバンプとの間で発生した熱応力が固定部１１（センサチップ５０）に印加され難くなっているので、熱応力によるセンサチップ５０の検出精度の低下が抑制される。
【００２６】
更に言えば、本実施形態では、固定部１１の搭載面３４ａの面積が、センサチップ５０の対向面５２ａの面積よりも小さくなっている。これによれば、搭載面３４ａの面積が、対向面５２ａの面積以上の構成と比べて、センサチップ５０と搭載面３４ａとの接触面積が小さくなるので、側壁部１２で発生した熱応力が、固定部１１を介して、センサチップ５０に印加されることが抑制される。これにより、熱応力によって、センサチップ５０の検出精度が低下することが抑制される。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００２８】
本実施形態では、薄肉部１３が環状である例を示した。しかしながら、薄肉部１３の形状は上記例に限定されず、例えば、固定部１１の周りの一部を囲むＬ字状を採用することができる。なお、この変形例では、固定部１１と側壁部１２の一部とが薄肉部１３を介さずに直接接続されることとなる。したがって、この変形例では、側壁部１２における、薄肉部１３を介して固定部１１の周りの一部を囲む部位、すなわち、薄肉部１３を介して固定部１１と機械的に接続された部位に、配線部２０が設けられる構成が好ましい。これによれば、側壁部１２に発生した熱応力が、薄肉部１３を介して固定部１１に印加されるので、熱応力によって、センサチップ５０の検出精度が低下することが抑制される。
【００２９】
本実施形態では、固定部１１が、５枚のセラミックシート３０〜３４が積層されて成り、側壁部１２が、１０枚のセラミックシート３０〜３９が積層されて成り、薄肉部１３が、１枚のセラミックシート３０から成る例を示した。しかしながら、薄肉部１３のセラミックシートの積層枚数が、固定部１１及び側壁部１２それぞれのセラミックシートの積層枚数よりも少なければ、すなわち、薄肉部１３の積層方向の厚さが、固定部１１及び側壁部１２それぞれの積層方向の厚さよりも薄ければ、固定部１１、側壁部１２、及び薄肉部１３を構成するセラミックシートの数は、上記例に限定されない。例えば、固定部１１が４枚のセラミックシート３０〜３３が積層されて成り、側壁部１２が６枚のセラミックシート３０〜３５が積層されて成り、薄肉部１３が２枚のセラミックシート３０，３１が積層されて成っても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・セラミック部
１１・・・固定部
１２・・・側壁部
１３・・・薄肉部
２０・・・配線部
３０〜３９・・・セラミックシート
５０・・・センサチップ
１００・・・セラミックパッケージ
【図１】
2011199083.tif 000003
【図２】
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