(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搭載用基板を提供すること。【解決手段】上面に電子部品４が搭載される搭載部１ａを有する絶縁基体１の上面に、搭載部１ａを取り囲む略四角枠状のろう付け用メタライズ層６を絶縁基体１の外周から離間して設けるとともに、該ろう付け用メタライズ層６に封止用金属枠体２をろう材８を介して接合して成る電子部品搭載用基板であって、ろう付け用メタライズ層６は、その外周縁とその上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部Ｒが形成されている。【選択図】　図１
2004022957.tif 000002
【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に、前記搭載部を取り囲む略四角枠状のろう付け用メタライズ層を前記絶縁基体の外周から離間して設けるとともに、該ろう付け用メタライズ層に封止用金属枠体をろう材を介して接合して成る電子部品搭載用基板であって、前記ろう付け用メタライズ層は、その外周縁とその上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部が形成されていることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【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電子部品収納用パッケージに用いられる小型の電子部品搭載用基板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電子部品収納用パッケージに用いられる小型の電子部品搭載用基板は、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前記搭載部を取り囲むように被着された四角枠状のろう付け用メタライズ層を有する絶縁基体と、この絶縁基体のろう付け用メタライズ層に前記搭載部を取り囲むようにして銀ろう等のろう材を介してろう付けされた鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る略四角枠状の封止用金属枠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、前記絶縁基体の搭載部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半田バンプ等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、前記封止用金属枠体の上面に金属蓋体をシームウエルド法等により溶接することによって絶縁基体と封止用金属枠体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】
ところで、このような電子部品搭載用基板は近時における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、多数個の電子部品搭載用基板の取り扱いを容易とするために、また電子部品搭載用基板および電子装置の製作を効率よくするために一枚の広面積の母基板中から多数個の電子部品搭載用基板を同時集約的に得るようになした、いわゆる多数個取り基板の形態で製作されている。
【０００５】
このような多数個取り基板は、主として複数のセラミック層を積層して成る略平板状のセラミック母基板に各々が上述の従来の電子部品搭載用基板となる基板領域を縦横の並びに一体的に配列形成して成るとともに、前記セラミック母基板の上下面に各基板領域を区切る断面略Ｖ字状の分割溝が形成されて成る。前記セラミック母基板に配列形成された各基板領域は、その上面側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前記搭載部を取り囲むように被着された四角枠状のろう付け用メタライズ層を有しており、このろう付け用メタライズ層には搭載部を取り囲む四角枠状の封止用金属枠体がろう材を介してろう付けされている。なお、前記ろう付け用メタライズ層は、これに封止用金属枠体をろう材を介してろう付けする際に隣接する基板領域のろう付け用メタライズ層同士がろう材により接合されてしまうのを防止するために、その外周縁を各基板領域の外周から０．０５〜０．２ｍｍ程度離間させて被着されている。
【０００６】
そして、この従来の多数個取り基板においては、前記各基板領域の搭載部に電子部品を収容した後、あるいは電子部品を収容する前に、前記セラミック母基板を前記分割溝に沿って分割することによって前述した小型の電子部品搭載用基板が多数個、同時集約的に製作される。
【０００７】
【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搭載用基板においては、ろう付け用メタライズ層は絶縁基体の外周から０．０５〜０．２ｍｍ程度離間して設けられていることから、その分、ろう付け用メタライズ層の幅が狭いものとなる。そのため、近時の小型化した電子部品搭載用基板においては、ろう付け用メタライズ層の幅が０．２〜０．５ｍｍ程度の狭いものとなっているとともに、このろう付け用メタライズ層にろう付けされた封止用金属枠体の幅が０．１５〜０．４５ｍｍ程度の狭いものとなっている。そして、このように幅が０．２〜０．５ｍｍ程度の狭いろう付け用メタライズ層に幅が０．１５〜０．４５ｍｍ程度の封止用金属枠体をろう付けして成る電子部品搭載用基板においては、封止用金属枠体上に金属蓋体をシームウエルド法等により溶接すると、溶接後に封止用金属枠体および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、絶縁基体の外周から離間して設けられた狭い幅のろう付け用メタライズ層の外周縁に大きく印加され、この応力によってろう付け用メタライズ層がその外周縁から剥離してこの電子部品搭載用基板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】
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金属枠体にシームウエルド法等により溶接した後、封止用金属枠体および金属蓋体が大きく熱収縮することによってろう付け用メタライズ金属層の外周縁に大きな応力が印加されたとしてもろう付け用メタライズ層の外周縁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のを可能とした気密信頼性の高い電子装置を得るための電子部品搭載用基板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品搭載用基板は、上面に電子部品が搭載される搭載部を有する絶縁基体に、前記搭載部を取り囲む略四角枠状のろう付け用メタライズ層を前記絶縁基体の外周から離間して設けるとともに、該ろう付け用メタライズ層に封止用金属枠体をろう材を介して接合して成る電子部品搭載用基板であって、前記ろう付け用メタライズ層は、その外周縁とその上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の電子部品搭載用基板によれば、絶縁基体の外周から離間して設けられたろう付け用メタライズ層の外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部が形成されていることから、封止用金属枠体にシームウエルド法等により金属蓋体を溶接した後、封止用金属枠体および金属蓋体が熱収縮することにより発生する応力がろう付け用メタライズ層の外周縁に印加されたとしても、その応力はろう付け用メタライズ層の外周縁と上面との間に形成された曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部により良好に分散され、その結果、ろう付け用メタライズ層が絶縁基体から剥離することが有効に防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電子部品搭載用基板を添付の図面を基に説明する。
図１は、本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示した断面図であり、同図において１は絶縁基体、２は封止用金属枠体、３は金属蓋体、４は電子部品である。そして、主として絶縁基体１と封止用金属枠体２とで本発明の電子部品搭載用基板が構成されている。
【００１２】
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、ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る二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程度の略四角形状である。そして、その上面中央部に電子部品４を収容するための略四角形の凹状の搭載部１ａが設けてあり、この搭載部１ａの底面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５が被着形成されている。また、絶縁基体１の上面には、凹状の搭載部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略四角枠状のろう付け用メタライズ層６が絶縁基体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、絶縁基体１は二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、絶縁基体１は三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。
【００１３】
このような絶縁基体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５およびろう付け用メタライズ層６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ンイダ、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、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５やろう付け用メタライズ層７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高温で焼成することにより製作される。
【００１４】
また、絶縁基体１の搭載部１ａ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の底面部位には電子部品４の各電極が例えば半田バンプ７等の電気的接続手段を介して電気的に接続され、絶縁基体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。
【００１５】
なお、メタライズ配線導体５の露出表面には、メタライズ配線導体５の酸化腐食を防止するとともにメタライズ配線導体５と電子部品４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。
【００１６】
さらに、絶縁基体１の上面に凹状の搭載部１ａを取り囲むようにして絶縁基体１の外周から０．０５〜０．２ｍｍ程度離間して設けられたろう付け用メタライズ層６は、厚みが１０〜３０μｍ程度、各辺の幅が０．２〜０．５ｍｍ程度であり、絶縁基体１に封止用金属枠体２を接合するための下地金属として機能する。そして、このろう付け用メタライズ層６の上面には、搭載部１ａを取り囲む略四角枠状の封止用金属枠体２が銀ろう等のろう材８を介してろう付けされている。
【００１７】
なお、ろう付け用メタライズ層６の表面には、ろう付け用メタライズ層６とろう材８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ろう付けの前に予め被着されている。
【００１８】
また、ろう付け用メタライズ層６に銀ろう等のろう材８を介してろう付けされた封止用金属枠体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。この封止用金属枠体２は、その内周が搭載部１ａの開口と略同じ大きさであり、厚みが０．１〜０．５０ｍｍ程度、各辺の幅が０．１５〜０．４５ｍｍ程度である。そして、搭載部１ａ内に電子部品４を搭載収容した後、この封止用金属枠体２上に金属蓋体３を載置するとともに封止用金属枠体２と金属蓋体３とを例えばシームウエルド法等により溶接することによって絶縁基体１と封止用金属枠体２と金属蓋体３とから成る容器内に電子部品４が気密に封止されて製品としての電子装置となる。
【００１９】
なお、封止用金属枠体２およびろう材８ならびに露出するろう付け用メタライズ層６の表面には、これらが酸化腐蝕するのを有効に防止するとともに封止用金属枠体２と金属蓋体３との溶接を容易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程度の金めっき層とが順次被着されている。
【００２０】
さらに、本発明の電子部品搭載用基板においては、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部Ｒが形成されている。このように、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部Ｒが形成されていることから、封止用金属枠体２に金属蓋体３をシームウエルド法等により溶接した後、封止用金属枠体２および金属蓋体３が大きく熱収縮することにより発生する応力がろう付け用メタライズ層６の外周縁に印加されたとしても、その応力は、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に形成された曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部Ｒにより良好に分散され、その結果、ろう付け用メタライズ層６がその外周縁から剥離することを有効に防止することができる。したがって、本発明の電子部品搭載用基板によれば、気密信頼性に優れる電子装置を提供することができる。
【００２１】
なお、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に形成された丸み部Ｒは、その曲率半径が２０μｍ未満であるか、または５０μｍを超えると、封止用金属枠体２に金属蓋体３をシームウエルド法等により溶接した後、ろう付け用メタライズ層６の外周縁に印加される応力を良好に分散することができず、ろう付け用メタライズ層６に剥離が発生しやすくなる傾向にある。したがって、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に形成された丸み部Ｒは、その曲率半径が２０〜５０μｍの範囲に特定される。
【００２２】
なお、ろう付け用メタライズ層６の外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部Ｒを形成するには、ろう付け用メタライズ層６となる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印刷塗布する際、その塗布厚みを１０〜３０μｍとするとともに、この印刷された金属ペーストをその外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸みを有するようにプレスすればよい。
【００２３】
かくして、上述の本発明の電子部品搭載用基板によれば、絶縁基体１の搭載部１ａ内に電子部品４を搭載するとともに電子部品４の電極とメタライズ配線導体５とを半田バンプ６を介して電気的に接続した後、封止用金属枠体２に金属蓋体３をシーム溶接により接合して絶縁基体１と封止用金属枠体２と金属蓋体３とから成る容器の内部に電子部品４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。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の電子部品搭載用基板によれば、絶縁基体の外周から離間して設けられたろう付け用メタライズ層の外周縁と上面との間に曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部が形成されていることから、封止用金属枠体にシームウエルド法等により金属蓋体を溶接した後、封止用金属枠体および金属蓋体が熱収縮することにより発生する応力がろう付け用メタライズ層の外周縁に印加されたとしても、その応力はろう付け用メタライズ層の外周縁と上面との間に形成された曲率半径が２０〜５０μｍの丸み部により良好に分散され、その結果、ろう付け用メタライズ層が絶縁基体から剥離することが有効に防止される。したがって、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な気密信頼性の高い電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・搭載部
２・・・・・封止用金属枠体
４・・・・・電子部品
６・・・・・ろう付け用メタライズ層
８・・・・・ろう材
Ｒ・・・・・丸み部
【図１】
2004022957.tif 000003