(57)【要約】【課題】気密信頼性の高い電子装置を得ることが可能な電子部品収納用パッケージを提供すること。【解決手段】四角形状の絶縁基板１の上面の中央部に電子部品７を搭載するための搭載部４を有するとともに外周部に四角枠状の封止用メタライズ層２を有しており、封止用メタライズ層２に金属蓋体６がろう材を介して接合される電子部品収納用パッケージであって、封止用メタライズ層２の対向する一対の内周部の中央部が搭載部４側に突出しており、これら突出した部位５がろう材により覆われる電子部品収納用パッケージである。突出した部位５により封止用メタライズ層２の内周側で金属蓋体６との接合面積を大きくすることができるとともにフィレット９を形成することができ、これにより封止用メタライズ層２と金属蓋体６との接合を補強して、シーム溶接時の応力で絶縁基板１から封止用メタライズ層２が剥がれることを防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形状の絶縁基板の上面の中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有するとともに外周部に四角枠状の封止用メタライズ層を有しており、該封止用メタライズ層に金属蓋体がろう材を介して接合される電子部品収納用パッケージであって、前記封止用メタライズ層の対向する一対の内周辺の中央部が前記搭載部側に突出しており、これら突出した部位が前記ろう材により覆われることを特徴とする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、内部に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、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，ガラスセラミックス等のセラミックス材料から成り、その上面中央部に電子部品を収容するための凹状の搭載部を有するとともにこの搭載部内から下面外周部にかけて導出する複数のメタライズ配線導体および上面に搭載部を取り囲むように被着された四角枠状の封止用メタライズ層を有する絶縁基板と、この絶縁基板の上面の封止用メタライズ層にろう付けによって接合され、搭載部を気密封止する金属蓋体とから構成されている。
【０００３】
そして、この従来の電子部品搭載用基板によれば、絶縁基板の搭載部の底面に電子部品を搭載するとともにこの電子部品の電極を搭載部内のメタライズ配線導体に例えばワイヤボンディング等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、封止用メタライズ層の上面に金属蓋体を、あらかじめ金属蓋体の下面に被着させておいたろう材を介してシーム溶接法により接合することによって絶縁基板と金属蓋体とから成る容器の内部に電子部品が気密に封止され、それにより製品としての電子装置となる。
【０００４】
このシーム溶接法による接合の際、金属蓋体に当接されるシーム溶接用の一対のローラー電極の間に流れる電流で金属蓋体が発熱し、金属蓋体の下面のろう材が溶融して封止用メタライズ層と金属蓋体との間に濡れ広がり、このろう材の一定量が封止用メタライズ層の上面から金属蓋体の側面にかけてフィレットを形成するように這い上がることにより金属蓋体がろう材を介して封止用メタライズ層に強固に接合される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２９１７９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子部品収納用パッケージにおいては、電子装置の小型化の要求に伴い、その大きさが数ｍｍ角程度の極めて小さなものとなってきており、その封止用メタライズ層の幅も３００μｍ以下と極めて狭くなってきている。また、この電子部品収納用パッケージの外形寸法と比較して、収納する電子部品の寸法を大きくできるように、その封止用メタライズ層の幅を極めて狭くとるようになってきている。
【０００７】
そして、このように封止用メタライズ層の幅が０．１５〜０．４５ｍｍ程度と狭い電子部品収納用パッケージにおいては、封止用メタライズ層と金属蓋体との接合面の幅が狭いこと、および封止用メタライズ層の縁辺部と金属蓋体の縁辺部との間の距離が例えば、０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍ程度と非常に狭く、この狭い領域にろう材のフィレットが十分に形成され難いこと等から、封止用メタライズ層上に金属蓋体をろう材を介してシーム溶接法により接合すると、接合後に金属蓋体が大きく熱収縮することによって発生する応力が封止用メタライズ層に大きく印加され、この応力によって絶縁基板の上面から封止用メタライズ層が剥離してしまい、この電子部品収納用パッケージを使用した電子装置の気密信頼性が著しく低下してしまうことがあるという問題点を有していた。
【０００８】
なお、通常は、金属蓋体を封止用メタライズ層上に接合する際に封止用メタライズ層の外周部にろう材のフィレットを形成するために、封止用メタライズ層と金属蓋体とは、その各辺において金属蓋体が封止用メタライズ層の外周よりも若干小さくなるような大きさとされているので、この封止用メタライズ層および金属蓋体の外周側にはロウ材のフィレットが形成されるものの、これらの内周側では、封止用メタライズ層が直線状の縁辺部まで金属蓋体に覆われて接合されているのでフィレットが形成されにくくなっており、金属蓋体の封止用メタライズ層との接合は、外周側に比べて内周側が弱いものとなっている。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、金属蓋体を封止用メタライズ層にシーム溶接法等により接合した後、金属蓋体が大きく熱収縮することによって封止用メタライズ層に大きな応力が印加されたとしても、絶縁基板の上面から封止用メタライズ層が剥離することがなく、得られる電子装置の気密封止を完全とし、内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることを可能とした気密信頼性の高い電子装置を得ることができる電子部品収納用パッケージを提供することにある。
【００１０】
【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、四角形状の絶縁基板の上面の中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有するとともに外周部に四角枠状の封止用メタライズ層を有しており、この封止用メタライズ層に金属蓋体がろう材を介して接合される電子部品収納用パッケージであって、前記封止用メタライズ層の対向する一対の内周辺の中央部が前記搭載部側に突出しており、これら突出した部位が前記ろう材により覆われることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属蓋体をろう付けするための封止用メタライズ層の対向する一対の内周辺の中央部に、互いに向かい合うように搭載部に向かって突出した部位を設けており、その突出した部位が、金属蓋体をろう付けするためのろう材により覆われることから、その突出した部位と金属蓋体とは、封止用メタライズ層および金属蓋体の外周側と同様にろう材のフィレットを形成して接合されることとなるので、封止用メタライズ層にシーム溶接法により金属蓋体を接合した後、金属蓋体が熱収縮することにより発生する応力が、封止用メタライズ層に印加されたとしても、その応力は封止用メタライズ層の突出した部位および外周部のろう材のフィレットに良好に分散され、その結果、封止用メタライズ層に金属蓋体を強固に接合させることができるとともに、封止用メタライズ層が絶縁基板から剥離することを有効に防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電子部品収納用パッケージを添付の図面を基に説明する。
【００１３】
図１（ａ）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した上面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。これらの図において、１は絶縁基板、２は封止用メタライズ層、３はメタライズ配線導体、４は電子部品７を搭載するための搭載部、５は封止用メタライズ層２のうち搭載部４に向かって突出した部位、６は電子部品７を封止するための金属蓋体である。
【００１４】
絶縁基板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，ガラスセラミックス等のセラミックス材料から成る３層のセラミック層を積層して成り、例えば一辺の長さが２〜２０ｍｍ程度で厚みが０．５〜３ｍｍ程度の四角形状である。そして、その上面中央部に電子部品を搭載・収容するための略四角形の凹状の搭載部４が設けてあり、この搭載部４から側面を介して下面にかけては、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る複数のメタライズ配線導体３が被着形成されている。
【００１５】
また、絶縁基板１の上面には、凹状の搭載部４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略四角枠状の封止用メタライズ層２が、絶縁基板１の外周から０．０５〜０．２ｍｍ程度離間して被着形成されている。なお、この例では、絶縁基板１は３層のセラミック層を積層することにより形成されているが、絶縁基板１は４層以上のセラミック層を積層することにより形成されていてもよい。
【００１６】
このような絶縁基板１は、セラミック層が酸化アルミニウム質焼結体から成りかつメタライズ配線導体３および封止用メタライズ層２がタングステンメタライズから成る場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤等を添加混合して泥漿状となすとともに、これを例えばドクターブレード法等のシート成形法によりシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、次にそれらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにメタライズ配線導体３や封止用メタライズ層２となる金属ペーストを印刷塗布し、しかる後、それらのセラミックグリーンシートを上下に積層するとともにその積層体を焼成することにより製作される。
【００１７】
また、絶縁基板１の搭載部４の底面から側面を介して下面にかけて被着形成されたメタライズ配線導体３は、搭載部４に搭載される電子部品７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４の底面部位には電子部品７の各電極が例えばワイヤボンディング等の電気的接続手段を介して電気的に接続され、絶縁基板１の下面に導出した部位は図示しない外部電気回路基板に半田等を介して電気的に接続される。
【００１８】
なお、メタライズ配線導体３の露出表面には、メタライズ配線導体３の酸化腐食を防止するとともにメタライズ配線導体３と電子部品７の各電極との接続および外部電気回路基板との接続を強固なものとするために、通常であれば、１〜１０μｍ程度の厚みのニッケルめっき層と０．１〜３μｍ程度の厚みの金めっき層とが順次被着されている。
【００１９】
さらに、絶縁基板１の上面に凹状の搭載部４を取り囲むようにして設けられた封止用メタライズ層２は、絶縁基板１に金属蓋体６を、ろう材を介したシーム溶接法により接合するための下地金属として機能する。この封止用メタライズ層２は、厚みが１０〜３０μｍ程度、各辺の幅が０．２〜０．５ｍｍ程度である。
【００２０】
本発明の電子部品収納用パッケージにおいては、封止用メタライズ層２の向かい合った一対の内周辺の中央部が搭載部４に向かって突出している。このように封止用メタライズ層２の対向する一対の内周辺の中央部を搭載部４側に向かって突出させておくことにより、金属蓋体６を封止用メタライズ層２にろう材を介して接合する際に、この突出した部位５もろう材で覆われることになるとともに、この突出した部位５において、金属蓋体６と封止用メタライズ層２との接合の幅を有効に広く確保することができるとともに、この突出した部位５の上面および側面から金属蓋体６の下面にかけてろう材のフィレット９を形成することができる。
【００２１】
よって、封止用メタライズ層２と金属蓋体６とは、封止用メタライズ層２の外周部におけるフィレット８と同様に、その突出した部位５の上面および側面においてもろう材を介して金属蓋体６と接合していることから、封止用メタライズ層２にシーム溶接法によりろう材を介して金属蓋体６を接合した後、金属蓋体６が熱収縮することにより発生する応力が封止用メタライズ層２に印加されたとしても、その応力は封止用メタライズ層２の突出した部位５に形成されるろう材のフィレット９および金属蓋体６の外周部のフィレット８に良好に分散されることとなり、その結果、封止用メタライズ層２が絶縁基板１から剥離することが有効に防止される。
【００２２】
このような突出した部位５は、封止用メタライズ層２の対向する一対の内周辺の中央部に、互いに向かい合うように設けておくことにより、対向する一対の内周辺に平行な方向および直交する方向の両方で、封止用メタライズ層２と金属枠体６との接合を効果的に補強することができるとともに、金属蓋体６を溶接したときの応力で封止用メタライズ層２が絶縁基板１から剥がれることを防止することができる。
【００２３】
この場合、突出した部位５が封止用メタライズ層２の内周辺の１辺のみに設けられていたのでは、突出した部位５を設けた辺と設けていない辺との間で金属蓋体６のろう付け強度が大きく異なってしまうため、突出した部位５を設けていない辺から封止用メタライズ層２の剥がれが生じてしまうこととなる。これに対し、突出した部位５を封止用メタライズ層２の対向する一対の内周辺に設けた場合には、対向する一対の突出した部位５を設けた辺の内周と外周とで金属蓋体６のろう付け強度のバランスが取れるようになり、封止用メタライズ層２と金属枠体６との接合を効果的に補強することができるとともに、金属蓋体６を溶接したときの応力で封止用メタライズ層２が絶縁基板１から剥がれることを防止することができる。したがって、封止用メタライズ層２の突出した部位５は、対向する一対の内周辺に設ける必要がある。また、封止用メタライズ層２と絶縁基板１との間の剥がれは、幅の狭い接合領域が続く辺の中央部の内周側で特に生じやすいことから、突出した部位５は封止用メタライズ層２の内周辺の中央部に設ける必要がある。
【００２４】
また、このように封止用メタライズ層２の内周辺に突出した部位５を形成する場合には、その高さを封止用メタライズ層２の高さよりも低くしておくと、この突出した部位の上面と金属蓋体６の下面との間にろう材の溜まりを形成することができるとともに、突出した部位５の上面および側面と金属蓋体６の下面との間で形成されるフィレット９をより大きなものとすることができるので、封止用メタライズ層２と金属枠体６との接合をより一層効果的に補強することができ、金属蓋体６を溶接したときの応力で封止用メタライズ層２が絶縁基板１から剥がれることをより確実に防止することができる。
【００２５】
なお、封止用メタライズ層２の形状が長方形の枠状であるものについては、長辺側の対向する一対の内周辺の中央部に突出した部位５を形成することにより、金属蓋体６と封止用メタライズ層２との接合強度が比較的弱い長辺側において、金属蓋体６の剥がれの防止に特に有効となる。したがって、封止用メタライズ層２は、その形状が長方形の枠状であるものについては、長辺側の対向する一対の内周辺の中央部に、突出した部位５を形成することが好ましい。
【００２６】
なお、この突出した部位５は、電子部品７との電気的接続を行なうメタライズ配線導体３を形成していない領域に形成することが好ましい。このように、メタライズ配線導体３が形成されていない領域に形成することにより、この突出した部位５がメタライズ配線導体３と電子部品７との効率的な電気的接続を阻害することを有効に防止することができる。
【００２７】
なお、封止用メタライズ層２の表面には、封止用メタライズ層２とろう材との濡れ性を良好とするために、通常であれば、厚みが０．５〜５μｍ程度のニッケルめっき層が、金属蓋体６を接合する前に予め被着されている。
【００２８】
かくして、以上のような本発明の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基板１の搭載部４内に電子部品７を搭載するとともに電子部品７の電極とメタライズ配線導体３とをボンディングワイヤ等を介して電気的に接続した後、封止用メタライズ層２に金属蓋体６をシーム溶接法によりろう材を介して接合して、絶縁基板１と金属蓋体６とから成る容器の内部に電子部品７を気密に封止することにより、気密信頼性に優れた電子装置となる。
【００２９】
なお、本発明は以上の実施の形態の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を加えることは何ら差し支えない。例えば、絶縁基板１および封止用メタライズ層２の形状を長方形型ではなく正方形型とし、その封止用メタライズ層２の対向する一対の内周辺の中央部に、互いに向かい合うように一対の突出した部位５を設けたものとしてもよい。
【００３０】
【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、金属蓋体をろう付けするための封止用メタライズ層の対向する一対の内周辺の中央部に、互いに向かい合うように搭載部に向かって突出した部位を設けており、その突出した部位が、金属蓋体をろう付けするためのろう材により覆われることから、その突出した部位と金属蓋体とは、封止用メタライズ層および金属蓋体の外周側と同様にろう材のフィレットを形成して接合されることとなるので、封止用メタライズ層にシーム溶接法によりろう材を介して金属蓋体を接合した後、金属蓋体が熱収縮することにより発生する応力が封止用メタライズ層に印加されたとしても、その応力は封止用メタライズ層の突出した部位および外周部のろう材のフィレットに良好に分散され、その結果、封止用メタライズ層に金属蓋体を強固に接合させることができるとともに、封止用メタライズ層が絶縁基板から剥離することを有効に防止できる。
【００３１】
よって、絶縁基板と封止用メタライズ層と金属蓋体とから成る容器の内部に電子部品を封止した場合において、内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ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上面図および断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基板
２・・・・・封止用メタライズ層
３・・・・・メタライズ配線導体
４・・・・・搭載部
５・・・・・突出した部位
６・・・・・金属蓋体
７・・・・・電子部品
８・・・・・フィレット（外周部）
９・・・・・フィレット（突出した部位）
【図１】
2004296725.tif 000003