(57)【要約】【課題】電子部品を収納するための凹部を複数有し、複数個の電子部品を高密度に気密に収納することができる電子部品収納用パッケージを提供する。【解決手段】内部に多数の配線導体を有する立方体状の絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面および側面の少なくとも２面以上に形成された、電子部品３を収納するための凹部と、この凹部の底面に形成された、電子部品３の電極が電気的に接続される電極パッドと、絶縁基体１の下面に形成され、配線導体を介して電極パッドと電気的に接続された、外部回路基板の回路導体に電気的に接続される接続パッドと、絶縁基体１の表面に凹部を塞ぐようにして取着される蓋体２とを具備する電子部品収納用パッケージ４である。外部回路基板への投影面積を大きくすることなく、電子部品３を高密度に気密封止することができる。【選択図】  図１
2004296925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に多数の配線導体を有する立方体状の絶縁基体と、該絶縁基体の上面および側面の少なくとも２面以上に形成された、電子部品を収納するための凹部と、該凹部の底面に形成された、前記電子部品の電極が電気的に接続される電極パッドと、前記絶縁基体の下面に形成され、前記配線導体を介して前記電極パッドと電気的に接続された、外部回路基板の回路導体に電気的に接続される接続パッドと、前記絶縁基体の表面に前記凹部を塞ぐようにして取着される蓋体とを具備す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、半導体素子や圧電振動子・チップコンデンサ等の電子部品を多数個、気密封止した状態で小さな投影面積で外部回路基板上に実装することのできる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】
半導体素子や圧電素子・容量素子・抵抗器等の電子部品を配線基板上に搭載電気的に接続するとともに気密封止して成る電子装置は、近年、半導体集積回路（ＩＣ）素子の集積度の大幅向上によって小型高密度化が著しく促進されたが、電子装置に対する、多機能化や高精度化等の要求に応じて、複数の電子部品を気密封止することが求められるようになって来ている。
【０００３】
このように複数の電子部品を気密封止してなる電子装置、（例えば、水晶振動子と、この温度補償を行なうための半導体集積回路素子とを気密封止してなる温度補償型の水晶デバイス等）を形成する場合に用いられる手法としては、電子部品を収納するための凹部を、セラミックス等からなる絶縁基体の上下面にそれぞれ形成したものや、電子部品を収納するための凹部の内側を２段構造にしておき、その下段および上段にそれぞれ電子部品を搭載し凹部内に収納するようにした構造の電子部品収納用パッケージを用いる手法が一般化している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−２８８２０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように、電子部品を収納するための凹部を、セラミックス等からなる絶縁基体の上下面にそれぞれ形成したものや、電子部品を収納するための凹部の内側を２段構造にしておき、その下段および上段にそれぞれ電子部品を搭載し凹部内に収納するようにしたとしても、多数の電子部品を気密に収納することや、同じ大きさの電子部品を複数個気密に収納することは困難である。
【０００６】
また、絶縁基体の上下面に電子部品収納用の凹部を形成した電子部品収納用パッケージのような場合には、このパッケージを用いてなる電子装置を外部回路基板に接続するための接続パッドを形成する部位の面積を大きく取ることができず、多数の接続パッドを形成することが困難であるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、半導体素子等の能動素子や圧電振動子・容量素子・抵抗器等の電子部品を、小さな平面積に多数個、気密封止することが可能で、平面視したときの面積、すなわち外部回路基板上に占める投影面積の小さい電子装置を形成す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を目的とするものである。
【０００８】
【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、内部に多数の配線導体を有する立方体状の絶縁基体と、この絶縁基体の上面および側面の少なくとも２面以上に形成された、電子部品を収納するための凹部と、この凹部の底面に形成された、前記電子部品の電極が電気的に接続される電極パッドと、前記絶縁基体の下面に形成され、前記配線導体を介して前記電極パッドと電気的に接続された、外部回路基板の回路導体に電気的に接続される接続パッドと、前記絶縁基体の表面に前記凹部を塞ぐようにして取着される蓋体とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、以上のような構成により、絶縁基体の上面および側面の２面以上に電子部品を収納するための凹部を設けているので、電子部品収納用パッケージの外部回路基板上に占める投影面積を大きくすることなく、電子部品を接続する面積を大きくすることができ、半導体素子等の能動素子や圧電振動子・容量素子・抵抗器等の電子部品を外部回路基板上への投影面積が小さい状態で高密度に搭載収容して気密封止することができる。
【００１０】
したがって、電子部品収納用パッケージにおける容積活用率を非常に高くして、このような電子部品収納用パッケージを用いてなる電子装置の小型化・高密度化・高精度化を極めて容易なものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板を添付の図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す斜視図である。図１において、１は絶縁基体、２は蓋体である。これら絶縁基体１および蓋体２により電子部品３を搭載し収容する電子部品収納用パッケージ４が構成されている。
【００１３】
絶縁基体１は、立方体状であり、その上面および側面の２面以上に電子部品３を気密に収納するための凹部が形成される基体として機能する。
【００１４】
このような絶縁基体１は、ガラスセラミックス焼結体・酸化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体等から成る。例えばガラスセラミックス焼結体から成る場合であれば、ガラス粉末とセラミック粉末とを有機溶剤・バインダとともにシート状に成形して得た複数のグリーンシートを立方体状に積層するとともに、この積層体を約１０００℃で焼成することにより形成される。
【００１５】
この際、グリーンシートの積層体のうち、上面および側面の２面以上となる部位に、開口部や切り欠き部等を形成しておくことにより、絶縁基体１の上面および側面の２面以上に凹部が形成される。
【００１６】
この絶縁基体１は、内部に多数の配線導体（図示せず）を有している。
【００１７】
また、絶縁基体１の各凹部の底面には、電子部品３の電極を接続するための電極パッドが形成されている。
【００１８】
また、絶縁基体１の下面には、外部回路基板の回路導体に電気的に接続される接続パッド（図示せず）が設けられている。
【００１９】
そして、電極パッドと接続パッドとは、絶縁基体１の内部に形成された配線導体を介して電気的に接続されている。
【００２０】
この電極パッドに電子部品３の電極を半田等を介して接続するとともに、接続パッドを外部回路基板の回路導体に半田等を介して接続することにより、絶縁基体１の凹部内に収納された電子部品３が電極パッド・配線導体および接続パッドを介して外部回路基板の回路導体と電気的に接続される。
【００２１】
これらの配線導体・電極パッドおよび接続パッドは、銅・銀等の金属材料から成る。例えば、銅から成る場合であれば、銅粉末および有機溶剤を混練して得た金属ペーストを絶縁基体１となるグリーンシートにスクリーン印刷法等で印刷塗布することにより形成される。
【００２２】
また、絶縁基体１の表面に凹部を塞ぐように取着され、電子部品３を気密に封止する蓋体２は、鉄−ニッケル−コバルト合金・鉄−ニッケル合金等の金属材料や、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る。例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル−コバルト合金のインゴット（塊）に圧延加工や打ち抜き加工等の金属加工を施し、所定の形状および寸法の板状に加工することにより製作される。
【００２３】
絶縁基体１の上面への蓋体２の取着は、ろう材・ガラス・有機樹脂等の接合材を介して接合することによって行なうことができる。
【００２４】
本発明の電子部品収納用パッケージ４によれば、絶縁基体１を立方体状とすることにより、上面だけでなく、側面にも電子部品３を気密に収納するための凹部を設けることができ、電子部品収納用パッケージ４の平面積、すなわち外部回路基板上に実装する場合の投影面積を小さくして、高密度で電子部品３を搭載し実装することができる。
【００２５】
また、この立方体状の絶縁基体１の内部に多数の配線導体を有することから、絶縁基体１の表面に形成した電極パッドや接続パッドを効率良く互いに電気的に接続させることができる。
【００２６】
また、このような本発明の電子部品収納用パッケージ４において、電子部品３を気密に収納するための凹部を設ける表面は、絶縁基板１の外部回路基板上に実装する場合の投影面積を小さくし、従来のような、電子部品を収納する凹部が通常は上面のみに設けられている平板状の絶縁基体を用いた電子部品収納用パッケージに比べて多数の電子部品３を気密封止して電子部品収納用パッケージの容積利用率を向上させるため、上面および側面の２面以上とすることが必要である。また、電極パッドは、電子部品３の電極を各凹部から外部に導出するため、各凹部の底面に設ける必要がある。
【００２７】
次に、絶縁基体１を酸化アルミニウム質焼結体によって形成し、電極パッドや配線導体・接続パッドをタングステンを用いて形成して成る電子部品収納用パッケージ４を製造するための方法について具体的に説明する。
【００２８】
まず、アルミナ粉末に対して、焼結助剤として酸化珪素・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・有機溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合してはい土を調製し、押し出し成形法や射出成形法にて立方体状の絶縁基体１を形成する。
【００２９】
また、上記原料粉末に適当な有機バインダ・有機溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿状となすとともに、この泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形法を採用してシート状となすことにより、１層または複数層の接続層用シートを得る。しかる後、これらの接続層用シートに、適宜、打ち抜き加工によって貫通孔を形成し、その貫通孔内にタングステン等の導体粉末を含有する導電性ペーストを充填するとともに、この接続層用シートの表面に、導電性ペーストをスクリーン印刷等によって内部の配線導体あるいは電極パッドや接続パッドのパターンに印刷形成する。
【００３０】
その後、それら接続層用シートを積層して積層構造体を形成し、この積層構造体を緻密化可能な温度、具体的には１５００〜１７００℃で焼成することによって、配線基板４を作製することができる。
【００３１】
また、絶縁基体１の凹部の底面に設けられた電極パッド、および接続パッドの表面には、Ｎｉ・Ａｕ・Ｃｕ等のめっき層（図示せず）が施され、半田等の導電性接着剤を介して、電極パッドに電子部品３を半田実装する。電子部品３の実装にあたっては、電子部品３を仮止めした後に、治具によって全ての電子部品３を固定した状態でリフロー炉に投入して加熱することによって、電極パッド２に電子部品３を一括に接合してもよく、実装のための半田接続の温度が高いものから順次実装するようにしてもよい。
【００３２】
なお、モジュール部品の接続パッドと電子部品収納用パッケージ４との接続に対しては、電子部品３を搭載実装した後に、電子部品３の実装用に用いた半田よりも溶融温度の高い半田を用いて接合することが望ましい。
【００３３】
なお、本発明は以上の実施の形態の一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。例えば、絶縁基体１は、完全な立方体状でなく、側面視で多少の台形状や高さ方向または幅方向等にやや長い形状等としてもよい。また、絶縁基体は、セラミックスから成るものに限られず、有機絶縁樹脂や、セラミック粉末を有機絶縁樹脂で結合して成る複合材料から成るものであってもよい。
【００３４】
【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、内部に多数の配線導体を有する立方体状の絶縁基体と、この絶縁基体の上面および側面の少なくとも２面以上に形成された、電子部品を収納するための凹部と、この凹部の底面に形成された、電子部品の電極が電気的に接続される電極パッドと、絶縁基体の下面に形成され、配線導体を介して電極パッドと電気的に接続された、外部回路基板の回路導体に電気的に接続される接続パッドと、絶縁基体の表面に凹部を塞ぐようにして取着される蓋体とを具備することから、絶縁基体の上面および側面の２面以上に電子部品を収納するための凹部を設けているので、電子部品収納用パッケージの外部回路基板上に占める投影面積を大きくすることなく、電子部品を接続する面積を大きくすることができ、半導体素子等の能動素子や圧電振動子・容量素子・抵抗器等の電子部品を外部回路基板上への投影面積が小さい状態で高密度に搭載収容して気密封止することができる。
【００３５】
したがって、電子部品収納用パッケージにおける容積活用率を非常に高くして、このような電子部品収納用パッケージを用いてなる電子装置の小型化・高密度化・高精度化を極めて容易なものとすることができる。
【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斜視図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：蓋体
３：電子部品
４：電子部品収納用パッケージ
【図１】
2004296925.tif 000003