(57)【要約】【課題】  金属枠体に蓋体を強固に接合することができるとともに、絶縁基板の外形寸法を小型化することが可能な、気密封止の信頼性に優れた小型で高信頼性の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供すること。【解決手段】  電子部品収納用パッケージは、上面に電子部品の搭載部１ａが形成された絶縁基板１と、絶縁基板１の上面の外周部に搭載部１ａを囲繞するように接合された金属枠体２とを具備しており、金属枠体２は、上端に鍔部２ａが全周にわたって形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子部品の搭載部が形成された絶縁基板と、該絶縁基板の上面の外周部に前記搭載部を囲繞するように接合された金属枠体とを具備しており、該金属枠体は、上端に鍔部が全周にわたって形成されていることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
【請求項２】
前記金属枠体は、前記鍔部よりも下側の外面が上端から下端に向かうに伴って内側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電子部品収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された電子部品と、前記金属枠体の上面に接合されて前記電子部品を気密封止する蓋体とを具備していることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を搭載し収容するための電子部品収納用パッケージおよびそれを用いた電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動子や半導体素子等の電子部品は、これらの電子部品を気密に収容するための電子部品収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）内に気密封止されて電子装置となり、携帯電話やコンピュータ等の各種電子機器の部品として使用される。
【０００３】
このような電子部品を気密に収容するパッケージにおいて、最も信頼性の高いとされるものは、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成り、上面の中央部に電子部品を収容し搭載するための凹部を有する絶縁基板と、絶縁基板の凹部内から外表面にかけて導出された複数の配線導体と、絶縁基板の上面に凹部を取り囲むように被着された枠状の封止用メタライズ層と、封止用メタライズ層にろう付けされた鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成る封止用の金属枠体と、金属枠体の上面にシーム溶接により接合される鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金から成る蓋体とから構成されるタイプのものである。
【０００４】
このタイプのパッケージの場合、絶縁基板の凹部内に電子部品を搭載し収容するとともに電子部品の電極とメタライズ配線導体とを電気的に接続した後、金属枠体に蓋体を載置し、この蓋体の外周縁にシーム溶接機の一対のローラー電極を接触させながら転動させるとともに、この一対のローラー電極間に溶接のための大電流を流し金属枠体と蓋体とを直接的にシーム溶接することによって、内部に電子部品が気密に収納された製品としての電子装置となる。この電子装置は、配線導体のうち絶縁基板の外表面に導出された部位を外部電気回路に接続することにより外部電気回路基板に実装されて使用される。
【特許文献１】特開平７−３０００７号公報
【特許文献２】特開平６−３１０６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上記従来の電子装置を実装する外部電気回路基板は、電子機器の小型化の要求にともない、電子装置に加えてその他の容量素子や抵抗器等のいわゆる表面実装型の電子部品を高密度で実装する必要が生じている。そのため、電子装置用のパッケージは、外部電気回路基板の実装表面に占める占有面積を小さくするために、絶縁基板の外形寸法を極力小さくすることが求められている。
【０００６】
しかしながら、従来のパッケージおよび電子装置においては、金属枠体と蓋体とを溶接して強固に接合するために、金属枠体と蓋体との間の接合幅を確保する必要があり、金属枠体の上面の幅をあまり狭くすることができない。そのため、金属枠体が上面に接合される絶縁基板の外形寸法を小型化することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、金属枠体に蓋体を強固に接合することができるとともに、絶縁基板の外形寸法を小型化することが可能な、気密封止の信頼性に優れた小型で高信頼性の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子部品収納用パッケージは、上面に電子部品の搭載部が形成された絶縁基板と、該絶縁基板の上面の外周部に前記搭載部を囲繞するように接合された金属枠体とを具備しており、該金属枠体は、上端に鍔部が全周にわたって形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の電子部品収納用パッケージは、好ましくは、前記金属枠体は、前記鍔部よりも下側の外面が上端から下端に向かうに伴って内側に傾斜していることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の電子装置は、上記構成の電子部品収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された電子部品と、前記金属枠体の上面に接合されて前記電子部品を気密封止する蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基板の上面に搭載部を囲繞するようにして接合された金属枠体は、上端に鍔部が全周にわたって形成されていることから、鍔部の分だけ上端で幅が広くなるため、蓋体を強固に接合するための幅を有効に確保することができる。また、蓋体を接合するための幅を鍔部により確保することができるため、下端部分の幅を広くする必要はなく、金属枠体が接合される絶縁基板を小型化することができる。
【００１２】
また本発明の電子部品収納用パッケージにおいて好ましくは、金属枠体は、鍔部よりも下側の外面が上端から下端に向かうに伴って内側に傾斜していることから、金属枠体の鍔部より下側の下端の外形寸法をより一層小さくすることができ、絶縁基板をより一層容易に小型化することができる。また、鍔部の下面が金属枠体の側面に対して一定の角度を成して斜めになっているので、鍔部の金属枠体に対する強度をより強くすることができ、蓋体の幅をより大きくして蓋体との接合幅をより有効に確保し、より気密封止の信頼性に優れた電子部品収納用パッケージを提供することができる。
【００１３】
本発明の電子装置は、上記構成の電子部品収納用パッケージと、搭載部に搭載された電子部品と、金属枠体の上面に接合されて電子部品を気密封止する蓋体とを具備していることから、気密封止の信頼性に優れた小型で高信頼性のものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を添付の図面を基に説明する。図１は本発明のパッケージおよび電子装置９の実施の形態の一例を示す断面図である。図１において、１は絶縁基板、２は金属枠体である。これらの絶縁基板１および金属枠体２とにより主にパッケージが構成される。また、絶縁基板１の上面の搭載部１ａに電子部品３を搭載するとともに、金属枠体２の上面に蓋体４を接合して電子部品３を気密封止することにより電子装置が構成される。
【００１５】
絶縁基板１は、上面に電子部品の搭載部１ａが形成されており、酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等の絶縁材料により形成される。
【００１６】
なお、図１の例では絶縁基板１は平板状であるが、上面に凹部を有する直方体状等の形状で、この凹部の底面に搭載部１ａが設けられた形状のものでもよい。
【００１７】
絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、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ー，溶剤を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法によりシート状とすることによって絶縁基板１用のセラミックグリーンシートを得、しかる後、こ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複数枚積層し、高温で焼成することによって製作される。
【００１８】
また、絶縁基板１は、上面の搭載部１ａまたはその周辺から側面や下面等の外表面にかけて複数の配線導体５が導出されている。
【００１９】
搭載部１ａに搭載される電子部品３は、その電極が、配線導体５のうち搭載部１ａやその周辺に露出した部位にボンディングワイヤや半田等を介して電気的に接続される。
【００２０】
配線導体５は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金等の金属材料からなり、例えばタングステンから成る場合、タングステン粉末に適当な有機バインダー，溶剤を添加混合して得たタングステンペーストを、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布し、これを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートとともに焼成することによって、所定のパターンに被着形成される。
【００２１】
また、絶縁基板１は、上面の外周部に搭載部１ａを囲繞するようにして金属枠体２が接合されている。金属枠体２は、電子部品３の搭載部１ａを気密封止するためのものであり、金属枠体２の上面に蓋体４を接合することにより、搭載部１ａに搭載された電子部品３が絶縁基板１と金属枠体２と蓋体４とから成る容器の内部に気密封止される。金属枠体２の形状は四角枠状である。これにより、半導体集積回路素子や圧電振動子等の一般に四角形状である電子部品３を無駄なスペースを取ることなく効率よく取り囲むものとなっている。この場合、金属枠体２は、各角部が円弧状に面取りされて角部で欠け等が生じることを防止することが好ましい。
【００２２】
金属枠体２は、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料からなり、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金からなる場合、鉄−ニッケル−コバルト合金の板材に適当な圧延加工や打抜き加工、エッチング加工等の加工を施すことにより形成される。
【００２３】
また、金属枠体２の絶縁基板１に対する接合は、例えば、絶縁基板１の上面の外周部に搭載部１ａを囲繞するようにして枠状のメタライズ層を形成しておき、この枠状のメタライズ層に金属枠体２の下端面を銀ろう等のろう材を介して接合すること等により行なうことができる。
【００２４】
また、金属枠体２に対する蓋体４の接合は、金属枠体２の上面に蓋体４の下面の外周部を位置合わせして載せ、蓋体４の外周部に沿ってシーム溶接や電子ビーム溶接等の加熱溶接を施すこと等により行なうことができる。
【００２５】
そして、パッケージの搭載部１ａに電子部品３を搭載するとともにその電極を配線導体５に電気的に接続し、その後、金属枠体２の上面に蓋体４を接合して電子部品３を気密封止することにより、電子装置９が構成される。
【００２６】
本発明のパッケージおよび電子装置９において、金属枠体２は上端に鍔部２ａが全周にわたって形成されている。これにより、鍔部２ａの分だけ金属枠体２の幅が上端で広くなるため、蓋体４を強固に接合するための幅を有効に確保することができる。また、蓋体４を接合するための幅を鍔部２ａにより確保することができるため、金属枠体２の下端部の幅を広くする必要はなく、金属枠体２が接合される絶縁基板１を容易に小型化することができる。
【００２７】
鍔部２ａの幅は０．５〜３ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満では、蓋体４の接合を有効に強くすることが難しくなる傾向にあり、３ｍｍを超えると、パッケージが必要以上に大きくなり、また鍔部２ａの良好な平坦度が得られず、かえって蓋体４の接合が難しくなって気密封止の信頼性が低下するおそれがある。また、外部電気回路基板のうち鍔部２ａの下方に位置する部位に表面実装型の電子部品を実装する際の位置決め等が鍔部２ａに遮られて難しくなるおそれもある。
【００２８】
また、鍔部２ａの幅は全周で同じ幅でよいが、金属枠体２の形状等に応じてより蓋体４の接合を強くすることができるように鍔部２ａの幅を部分的に変えてもよい。例えば、金属枠体２が長方形状である場合、蓋体４の接合強度が低下しやすい長辺側の中央部付近の幅を他の部分の幅よりも広くしてもよい。また、応力等の歪が集中しやすい角部分で幅を広くしてもよい。
【００２９】
また、鍔部２ａの厚みは全周で同じでよいが、外周側から中心側に向かうにつれて厚くなるようにしてもよい。この場合、鍔部２ａの上面に蓋体４を接合する際に、鍔部２ａが変形しにくくなるので、気密封止の信頼性がよりいっそう優れたものとなる。
【００３０】
また、鍔部２ａは、金属枠体２と一体成形されたものであることが好ましい。鍔部２ａを金属枠体２と一体成形されたものとしておくと、鍔部２ａが金属枠体２の上端に強固に設けられたものとなり、金属枠体２の鍔部２ａの上面に蓋体４を溶接する際、鍔部２ａが欠けたり、亀裂を生じたりすることが効果的に防止され、より一層気密封止の信頼性に優れたパッケージおよび電子装置９を提供することができる。
【００３１】
鍔部２ａが一体成形された金属枠体２は、例えば、圧延加工や打抜き加工、エッチング加工等の加工を施すことにより形成する際、金属枠体２の上端に鍔部２ａが形成されるように打抜き金型やエッチング加工用のマスク材を作製しておくことにより形成することができる。
【００３２】
この金属枠体２は、鍔部２ａよりも下側の外面が上端から下端に向かうに伴って内側に傾斜していることが好ましい。これにより、金属枠体２の下端の外形寸法をより一層小さくすることができ、絶縁基板１をより一層容易に小型化することができる。また、鍔部２ａの下面が金属枠体２の側面と一定の角度を成して斜めに交わることになるので、鍔部２ａの金属枠体２に対する強度をより強くすることができ、蓋体４の幅をより大きくして蓋体４との接合幅をより有効に確保し、より気密封止の信頼性に優れたパッケージおよび電子装置９を提供することができる。
【００３３】
金属枠体２が鍔部２ａよりも下側の外面が上端から下端に向かうに伴って内側に傾斜している場合の傾斜角度は、厚さが０．５〜２ｍｍ程度の金属枠体２の場合、金属枠体２の側面と下端面とのなす角度が４５〜８５度であることが好ましい。この角度が４５度未満では、鍔部２ａの強度を向上させることが難しくなる傾向があり、４５度を超えて大きく傾かせると、金属枠体２の下端の幅が小さくなり絶縁基板１に対する接合強度が低くなるおそれがある。
【００３４】
また、この傾斜の角度は、金属枠体２の全周にわたって同じ角度とする必要はなく、蓋体４の接合をより効果的に補強するために鍔部２ａの幅を大きく確保したい部位（熱応力が大きく作用する角部分や、長方形の金属枠体の場合の長辺側の中央部分等）で傾斜を大きくするようにしてもよい。
【００３５】
また、蓋体４と金属枠体２との接合性を高めるうえで、鍔部２ａは上面が平坦面であることが好ましい。
【００３６】
なお、本発明は上述の実施の形態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内であれば種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電子部品収納用パッケージを用いた電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・絶縁基板
１ａ・・・搭載部
２・・・金属枠体
２ａ・・・鍔部
３・・・電子部品
４・・・蓋体
５・・・配線導体
９・・・電子装置
【図１】
2005101376.tif 000003