(57)【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および該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有する絶縁基体の前記ろう付け用メタライズ層に、圧延金属板を打ち抜いて形成された略四角枠状の金属枠体を前記搭載部を取り囲むようにろう材を介してろう付けして成り、前記金属枠体上に金属蓋体をシームウエルド法により溶接するようになした電子部品収納用パッケージにおいて、前記金属枠体は、その各辺が前記圧延金属板の圧延方向に対して４５度の角度となるように打ち抜かれており、前記各辺の側面への前記ろう材の這い上がりを均一なものとしてい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、表面弾性波素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、図３に斜視図で示すように、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−セラミックス等の電気絶縁材料から成り、その上面中央部に電子部品16を搭載するための凹状の搭載部11ａを有するとともに搭載部11ａ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14および上面に搭載部11ａを取り囲むように被着されたろう付け用メタライズ層15を有する絶縁基体11と、この絶縁基体11のろう付け用メタライズ層15に、搭載部11ａを取り囲むようにして銀−銅ろう等のろう材を介して接合された鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る略四角枠状の金属枠体12と、この金属枠体12の上面にシームウエルド法等により接合される鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る金属蓋体13とから構成されている。
【０００３】
そして、この従来の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基体11の搭載部11ａ底面に電子部品16を搭載するとともにこの電子部品16の電極を搭載部11ａ内のメタライズ配線導体14に例えば半田や導電性樹脂、ボンディングワイヤ等から成る電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、金属枠体12の上面に金属蓋体13をシームウエルド法により溶接することによって絶縁基体11と金属枠体12と金属蓋体13とから成る容器の内部に電子部品16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】
なお、金属枠体12は、鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る圧延金属板に打ち抜き金型により打ち抜き加工を施すことにより製作され、例えば、金属枠体12が長方形である場合、圧延金属板の圧延方向に対してその長辺が略平行となるように打ち抜かれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧延金属板を打ち抜いて製作された金属枠体12は、その熱膨張係数が圧延方向で大きく、これに直角な方向で小さいという性質を有している。また、圧延方向とこれに直角な方向とで打ち抜き面の状態が異なってしまう。そのため、従来のように、長辺を圧延金属板の圧延方向に対して平行と成るように打ち抜いた金属枠体12をろう付け用メタライズ層15にろう付けすると、金属枠体12の長辺側の熱膨張および熱収縮が大きいために金属枠体12の長辺とろう付け用メタライズ層15との間に大きな熱応力が発生してしまう。また、金属枠体12の側面に這い上がるろう材の量が打ち抜き面の状態の違いにより長辺側と短辺側とで異なったものとなり、金属枠体12とろう付け用メタライズ層15とを安定して強固に接合することができなかった。そして、このような従来の電子部品収納用パッケージの内部に電子部品を搭載した後、金属枠体12の上面に金属蓋体13をシームウエルド法等により溶接すると、溶接の熱により大きく熱膨張した金属枠体12および金属蓋体13が溶接後の冷却課程で大きく熱収縮することにより発生する熱応力とろう付け時に発生した応力が重畳して作用することにより金属枠体12に剥離が発生してしまい、その結果、この従来の電子部品収納用パッケージを用いた電子装置の気密信頼性が大きく損なわれてしまうという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、金属枠体とろう付け用メタライズ層とを強固に接合して、金属枠体12に剥離が発生することがない気密信頼性の高い電子部品収納用パッケージを提供することにある。
【０００７】
【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、上面に電子部品が搭載される搭載部および該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有する絶縁基体の前記ろう付け用メタライズ層に、圧延金属板を打ち抜いて形成された略四角枠状の金属枠体を前記搭載部を取り囲むようにろう材を介してろう付けして成り、前記金属枠体上に金属蓋体をシームウエルド法により溶接するようになした電子部品収納用パッケージにおいて、前記金属枠体は、その各辺が前記圧延金属板の圧延方向に対して４５度の角度となるように打ち抜かれており、前記各辺の側面への前記ろう材の這い上がりを均一なものとしていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属枠体は、その各辺が圧延金属板の圧延方向に対して略45度の角度となるように打ち抜かれており、各辺の側面へのろう材の這い上がりを均一なものとしていることから、各辺における熱膨張係数が略同一となるとともに、各辺における打ち抜き面の状態が略均一となり、その結果、金属枠体をろう付け用
メタライズ層に強固に接合することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面を基に説明する。
【００１０】
図１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す斜視図であり、図中、１は絶縁基体、２は金属枠体、３は金属蓋体である。そして、主にこれらで電子部品６を気密に収容する容器が構成される。
【００１１】
絶縁基体１は、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り、その上面中央部に電子部品６を搭載するための略四角凹状の搭載部１ａが設けてある。この搭載部１ａには電子部品６が搭載固定される。
【００１２】
このような絶縁基体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−セラミックス等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード法等を採用してシート状となすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートの各々に適当な打ち抜き加工を施すとともにこれらを上下に積層し、約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１３】
また、絶縁基体１には、搭載部１ａの底面から側面を介して下面に導出する複数のメタライズ配線導体４が被着形成されている。メタライズ配線導体４は、搭載部１ａに搭載される電子部品６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底面部位には電子部品６の各電極が半田や導電性樹脂・ボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して電気的に接続され、また絶縁基体１の下面に導出した部位は半田等から成る電気的接続手段を介して外部電気回路に接続される。
【００１４】
このようなメタライズ配線導体４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り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た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、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって絶縁基体１の搭載部１ａ底面から側面を介して下面に導出するように被着形成される。
【００１５】
なお、メタライズ配線導体４の表面には、メタライズ配線導体４が酸化腐食するのを有効に防止するとともにメタライズ配線導体４と電気的接続手段との接続性を良好なものとするために、通常であれば、厚みが１〜10μｍ程度のニッケルめっき層および厚みが0.1〜3.0μｍ程度の金めっき層が従来周知の電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００１６】
さらに、絶縁基体１の上面には、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５が被着形成されている。このろう付け用メタライズ層５は、厚みが10〜20μｍ程度、各辺の幅が0.2〜1.2ｍｍ程度であり、絶縁基体１に金属枠体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５の上面には、搭載部１ａを取り囲む略四角枠状の金属枠体２が銀ろう等のろう材を介してろう付けされている。このようなろう付け用メタライズ層５は、例えばタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た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、これを絶縁基体１用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって絶縁基体１の上面に搭載部１ａを取り囲むようにして被着形成される。
【００１７】
なお、ろう付け用メタライズ層５の表面には、ろう付け用メタライズ層５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５に銀ろう等のろう材を介してろう付けされた金属枠体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0.1〜0.25ｍｍ程度、各辺の幅が0.1〜１ｍｍ程度である。さらに、その外周面および内周面の各角部には曲率半径が0.1〜２ｍｍ程度の丸みを有している。そして、この金属枠体２上に金属蓋体３を載置するとともに、これらを例えばシームウエルド法により溶接することによって金属蓋体３が金属枠体２に接合される。
【００１９】
このような金属枠体２は、図２に上面図で示すように、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る圧延金属板を、各辺が圧延金属板の圧延方向に対して略45度の角度となるようにして打ち抜くことによって所定の枠状に製作されている。また、金属枠体２のろう付け用メタライズ層５へのろう付けは、金属枠体２をろう付け用メタライズ層５の上に例えば厚みが10〜50μｍの箔状のろう材を挟んで載置し、しかる後、ろう材を加熱溶融させることによってろう付け用メタライズ層５と金属枠体２とをろう付けする方法が採用される。なお、ろう付け後のろう付け用メタライズ層５の露出表面および金属枠体２の露出表面およびろう材の露出表面にはろう付け用メタライズ層５および金属枠体２およびろう材が酸化腐食するのを有効に防止するために、通常であれば、厚みが0.5〜５μｍのニッケルめっき層および厚みが0.1〜3.0μｍ程度の金めっき層が従来周知の電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されている。
【００２０】
そして、本発明においては、金属枠体２の各辺が圧延金属板の圧延方向に対して略45度の角度となるように打ち抜かれており、各辺の側面へのろう材の這い上がりを均一なものとしていることが重要である。このように、金属枠体２の各辺が圧延金属板の圧延方向に対して略45度の角度となるように打ち抜かれていることから、金属枠体２の各辺における熱膨張係数が略同一となるとともに各辺における打ち抜き面の状態が略均一なものとなる。そのため、金属枠体２をろう付け用メタライズ層５にろう付けした際に、金属枠体２の長辺に大きな熱応力が発生することを有効に防止することができるとともに、各辺の側面へのろう材の這い上がりを均一なものとして金属枠体２をろう付け用メタライズ層５に安定して強固に接合することができる。したがって、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属枠体２に金属蓋体３をシームウエルド法により溶接しても金属枠体２が絶縁基体１から剥離することのない気密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。
【００２１】
かくして、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基体１の搭載部１aに電子部品６をその各電極がメタライズ配線導体４に電気的に接続されるようにして搭載固定した後、絶縁基体１にろう付けされた金属枠体２に金属蓋体３をシームウエルド法等により溶接し、内部に電子部品６を気密に封止することによって電子装置となる。
【００２２】
なお、本発明は、上述の実施の形態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ことはいうまでもない。
【００２３】
【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、金属枠体の各辺が圧延金属板の圧延方向に対して略45度の角度となるように打ち抜かれており、各辺の側面へのろう材の這い上がりを均一なものとしていることから、金属枠体の各辺における熱膨張係数が略同一となるとともに、各辺における打ち抜き面の状態が略均一となる。その結果、金属枠体をろう付け用メタライズ層にろう付けした際に、金属枠体の長辺に大きな熱応力が発生することを有効に防止することができるとともに、各辺の側面へのろう材の這い上がりを均一なものとして金属枠体をろう付け用メタライズ層に安定して強固に接合することができる。したがって、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、金属枠体に金属蓋体をシームウエルド法により溶接しても金属枠体が絶縁基体から剥離することのない気密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。
【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。
【図２】図１に示す電子部品収納用パッケージの金属枠体２の製作方法を説明するための上面図である。
【図３】従来の電子部品収納用パッケージを示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・絶縁基体
１ａ・・・搭載部
２・・・・金属枠体
３・・・・金属蓋体
５・・・・ろう付け用メタライズ層
６・・・・電子部品
【図１】
0004562301.tif 000002
【図２】
0004562301.tif 000003
【図３】
0004562301.tif 000004