(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス封止タイプの電子部品用パッケージにおいて、工程を増やさずにプリント基板と蓋とを封止するガラスを挟んで対向配置したシールド用導体膜と接地用導体膜とを電気的に接続することができる低廉なパッケージを提供する。【解決手段】絶縁材料製のプリント基板１と該プリント基板上面を包囲する絶縁材料製の蓋４とを備え、プリント基板と蓋との間をガラス封止した構造の電子部品用パッケージにおいて、上記蓋の表面の少なくとも一部にシールド用導体膜６を形成すると共にプリント基板側にも接地用導体膜７を形成し、プリント基板と蓋とを封止するガラス５を貫通して対向配置した上記シールド用導体膜の一部と上記接地用導体膜とを、１個または複数の金属バンプ８により電気的に接続した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に配線パターンを備えた絶縁材料製のプリント基板と、該プリント基板上に実装された電子部品を含むプリント基板上面を包囲する絶縁材料製の蓋と、を備え、プリント基板と蓋との間をガラス封止した構造の電子部品用パッケージにおいて、上記蓋の表面の少なくとも一部にシールド用導体膜を形成すると共にプリント基板側にも接地用導体膜を形成し、プリント基板と蓋とを封止するガラスを貫通して対向配置した上記シールド用導体膜の一部と上記接地用導体膜とを、１個または複数の金属バンプにより電気的に接続したことを特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
上記シールド用導体膜を上記蓋の内壁と該蓋の接続端面にかけて形成したことを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージ。
【請求項３】
上記シールド用導体膜を上記蓋の外壁と該蓋の接続端面にかけて形成したことを特徴とする請求項１記載の電子部品用パッケージ。
【請求項４】
上記プリント基板は平板状であり、上記蓋は下面に凹陥部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項記載の電子部品用パッケージ。
【請求項５】
上記プリント基板は上面に凹陥部を備えており、上記蓋は平板状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項記載の電子部品用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子部品を電磁シールドした状態で封止するためのパッケージの改良に関し、特にセラミック製のパッケージベースに対してセラミック製の蓋を接続封止する際に両者の電気的な接続を同時に実現することができる新規な電子部品用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種の電子部品を配線パターン上に実装した状態で封止するタイプのパッケージは、パッケージ構造部材を兼ねるプリント基板上の配線パターン上に電子部品を実装した状態で、電子部品を含むプリント基板上の空間を蓋により封止した構造を備えている。中でもガラスによるパッケージ封止方法は、樹脂接着剤や半田を用いた封止方法と比較して気密性と固着強度とコスト面で優れており、近年パッケージの小型化、低価格化を目的として多用されており、特に気密性を必要とする電子部品等の封止方法として多く用いられてきている。
【０００３】
例えば、図６は特開２０００−５８６９２号公報で提案されたパッケージの構成を示す縦断面図であって、上面の配線パターン上に電子部品６２を実装したセラミック製の平板状プリント基板６１の上に、下面に凹陥部を備えた箱形のセラミック製の蓋６３を被せた上で、両者の接合部をガラス６４を介して接合している。プリント基板６１と蓋６３は非導電性の物質であるガラス６４により接続固定されているため、該プリント基板６１と該蓋６３とを電気的に接続して電磁シールドを施すために蓋の内壁、或は外壁の少なくとも一部にシールド用導体膜６５を形成すると共にプリント基板側にも接地用導体膜６６を形成し、プリント基板と蓋とを封止するガラスの露出部分を挟んで対向配置した上記シールド用導体膜６５の一部と上記接地用導体膜６６とを導電性接着剤６７により電気的に接続している。
【０００４】
【特許文献】特開２０００−５８６９２号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記蓋６３側に設けたシールド用導体膜６５と上記プリント基板６１側に設けた接地用導体膜６６との間を電気的に接続するために導電性接着剤６７の塗布工程および硬化工程が新たに必要とすることによる製造工程の複雑化さらに設備投資の高額化と、水晶製品のようにＥＭＩ対策を求められる部品類を収容するパッケージにおいてガラス封止方法を採用することは低価格化を阻害する要因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、パッケージ構造部材を兼ねるプリント基板と該プリント基板上に実装した電子部品を含むプリント基板上の空間を蓋により覆い、且つ両者の接合部をガラスにより強固に固定したタイプの電子部品用パッケージにおいて、工程を増やさずにプリント基板と蓋とを封止するガラスを挟んで対向配置したシールド用導体膜の一部と接地用導体膜とを電気的に接続することができる低廉なパッケージを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係わる請求項１記載の発明は、上面に配線パターンを備えた絶縁材料製のプリント基板と、該プリント基板上に実装された電子部品を含むプリント基板上面を包囲する絶縁材料製の蓋と、を備え、プリント基板と蓋との間をガラス封止した構造の電子部品用パッケージにおいて、上記蓋の表面の少なくとも一部にシールド用導体膜を形成すると共にプリント基板側にも接地用導体膜を形成し、プリント基板と蓋とを封止するガラスを貫通して対向配置した上記シールド用導体膜の一部と上記接地用導体膜とを、１個または複数の金属バンプにより電気的に接続したことを特徴とする電子部品用パッケージを提供する。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、請求項１において、上記シールド用導体膜を上記蓋の内壁と該蓋の接続端面にかけて形成したことを特徴とする電子部品用パッケージを提供する。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、請求項１において、上記シールド用導体膜を上記蓋の外壁と該蓋の接続端面にかけて形成したことを特徴とする電子部品用パッケージを提供する。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記プリント基板は平板状であり、上記蓋は下面に凹陥部を備えていることを特徴とする電子部品用パッケージを提供する。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記プリント基板は上面に凹陥部を備えており、上記蓋は平板状であることを特徴とする電子部品用パッケージを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示した本発明の実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１（ａ）は本発明の実施の形態のパッケージを示す蓋４を省略した状態の上面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
同図において、１はセラミック製のプリント基板、２は配線パターン、３は電子部品、４はセラミック製の蓋、４ａは凹陥部、５はガラス、６はシールド用導体膜、７は接地用導体膜、８は金バンプ、９は金スタッドバンプ、１０は接地用外部端子電極、１１は内部導体である。なお配線パターン２とシールド用導体膜６と接地用導体膜７と接地用外部端子電極１０とは、タングステンあるいはモリブデンを焼成し、その上にニッケルメッキを施し、さらにこのニッケルメッキ上に金めっきを施したものである。
同図に示すように、平板状のプリント基板１はその上面に備えた配線パターン２にフェースダウンにてボンディングした電子部品３を搭載している。蓋４はその下面に備える下方に開口する凹陥部４ａで前記プリント基板１の上面を包囲した上でガラス５により気密封止している。また蓋４は前記凹陥部４ａの内側面のほぼ全体と前記蓋４の最下面、即ち該蓋４の接続端面の所定位置に掛けてシールド用導体膜６を備えている。そして、前記蓋４の接続端面に配置したシールド用導体膜６と前記プリント基板１上面の所定位置に形成した接地用導体膜７とを前記ガラス５に内在する金バンプ８を介して電気的に接続している。さらに前記接地用導体膜７は内部導体１１を介して接地用外部端子電極１０と接続されている。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｂ）は金バンプ２８と金スタッドバンプ２９との形成工程および電子部品２３の実装工程の一例を示すための図であって、図示しない外部のバンプ形成装置によりプリント基板２１上面に形成された配線パターン２２に所定の金スタッドバンプ２９を形成、また接地用導体膜２７に１個または複数の金バンプ２８を形成した後、前記電子部品２３を前記金スタッドバンプ２９にフリップチップ実装する。即ち、電子部品用の金スタッドバンプを形成する工程の中で接地用導体膜上に金バンプを形成するものであるから、接地用の金バンプのために格別の工程を行なう必要がないというメリットがある。
【００１５】
図２（ｃ）〜（ｄ）は封止工程および前記金バンプ２８の接続工程の一例を示すための図であって、シールド用導体膜２６を備えた蓋２４の接続端面に付着されたガラス２５全体が固体状から流動性を示す状態、即ちゾル状になるまで該蓋２４を加熱し、同時に電子部品２３を実装したプリント板２１も予備加熱する。このとき蓋２４は外部装置の超音波ヘッド２０に吸着された状態で保持されており、該蓋２４と該プリント基板２１とが所望の表面温度に到達したところで、前記超音波ヘッド２０によって、蓋２４をプリント基板２１の所定位置に載置する。さらに前記超音波ヘッド２０による超音波を併用した熱圧着により前記金バンプ２８がゾル状の前記ガラス２５を押し退けて、該金バンプ２８と前記シールド用導体膜２６とが金属接合され、該シールド用導体膜２６と前記接地用導体膜２７が電気的に接続されることになる。その後、除冷することにより該金バンプ２８を包囲する前記ガラス２５が凝固することで気密封止がなされる。
【００１６】
図３は本発明の実施の第二の形態のパッケージの構成を示す縦断面図であって、下面に凹陥部を有する蓋の凹陥内壁に代えて該蓋の外側面にシールド用導体膜を形成したところが特徴である。即ち、蓋３４の外側面のほぼ全体と前記蓋の接続端面の所定位置に掛けて形成したシールド用導体膜３６とプリント基板３１に形成した接地用導体膜３７とを金バンプ３８で電気的に接続し、ガラス３５で気密封止した構成である。
【００１７】
図４は本発明の実施の第三の形態のパッケージの構成を示す縦断面図であって、プリント基板４１はその上面に電子部品４３を収容した上方を開口とする凹陥部４１ａを備え該凹陥部４１ａの側壁上面に環状の接地用導体膜４７形成し、平板状の蓋４４はその下面のほぼ全体にシールド用導体膜４６を備えており、前記接地用導体膜４７と前記シールド用導体膜４６とを金バンプ４８で電気的に接続し、ガラス４５で気密封止した構成である。
【００１８】
図５は本発明の実施の第四の形態のパッケージの構成を示す縦断面図であって、プリント基板５１はその上面に電子部品５３を収容した上方を開口とする凹陥部５１ａを備え該凹陥部５１ａの側壁上面に環状の接地用導体膜５７形成し、平板状の蓋５４はその上面のほぼ全体と該蓋５４の接続端面の所定位置に掛けてシールド用導体膜５６を備えており、前記接地用導体膜５７と前記シールド用導体膜５６とを金バンプ５８で電気的に接続し、ガラス５５で気密封止した構成である。
【００１９】
以上このように構成することにより、ガラス封止した構造の電子部品用パッケージにおいて電磁シールドを施すことが可能となる。なお、上記実施例においては金バンプを用いているが、金以外の材料を用いたバンプであっても構わないことは自明である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１〜５記載の発明のいずれにおいても、ガラス封止した構造の電子部品用パッケージにおいて電磁シールドを施すことが可能となり、パッケージの小型化、低価格化が実現できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態としての電子部品用パッケージ構成図。
（ａ）蓋を省略した状態の上面図。
（ｂ）縦断面図。図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面を示す。
【図２】本発明の実施の一形態における製造工程の縦断面説明図。
（ａ）金バンプおよび金スタッドバンプ形成工程図。
（ｂ）電子部品の実装工程図。
（ｃ）〜（ｄ）封止および金バンプ２８接続工程図。
【図３】本発明の実施の第二の形態としての電子部品用パッケージ縦断面構成図。
【図４】本発明の実施の第三の形態としての電子部品用パッケージ縦断面構成図。
【図５】本発明の実施の第四の形態としての電子部品用パッケージ縦断面構成図。
【図６】従来の電子部品用パッケージ縦断面構成図。
【符号の説明】
１．プリント基板    ２．配線パターン    ３．電子部品    ４．蓋
４ａ．凹陥部    ５．ガラス    ６．シールド用導体膜    ７．接地用導体膜
８．金バンプ    ９．金スタッドバンプ    １０．接地用外部端子電極
１１．内部導体
２０．超音波ヘッド    ２１．プリント基板    ２２．配線パターン
２３．電子部品    ２４．蓋    ２５．ガラス    ２６．シールド用導体膜
２７．接地用導体膜    ２８．金バンプ    ２９．金スタッドバンプ
３１．プリント基板    ３４．蓋    ３５．ガラス    ３６．シールド用導体膜
３７．接地用導体膜    ３８．金バンプ
４１．プリント基板    ４１ａ．凹陥部    ４３．電子部品    ４４．蓋
４５．ガラス    ４６．シールド用導体膜    ４７．接地用導体膜
４８．金バンプ
５１．プリント基板    ５１ａ．凹陥部    ５３．電子部品    ５４．蓋
５５．ガラス    ５６．シールド用導体膜    ５７．接地用導体膜
５８．金バンプ
６１．プリント基板    ６２．電子部品    ６３．蓋    ６４．ガラス
６５．シールド用導体膜    ６６．接地用導体膜    ６７．導電性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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