(57)【要約】【課題】ろう付け接合強度を向上できるメニスカス形状であって、角部に応力が集中しても、メタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、気密信頼性を確保でき、小型化の要求にも応えられるパッケージを提供する。【解決手段】セラミック基体１１、又はこれとセラミック枠体２６の接合体の角部に切り欠き１２を設ける絶縁基体１３と、この上面外周部に帯状パターンのメタライズ膜１５と、この上面に金属枠体１６と、を有し、帯状パターンの外周側形状２０が絶縁基体１３の辺部上縁に近接する直線部１８と切り欠き１２の上縁に沿って湾曲する曲線部１９とを結ぶ大きさで金属枠体１６の外周側の大きさより大きい外周側形状２０と、内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状２１を有すると共に、金属枠体１６が切り欠き１２の半径より大きい外周アール２２と、この半径と同一以下の半径の内周アール２３を有する。【選択図】図１
2016072322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形平板状のセラミック基体、又は該セラミック基体とその上面に窓枠状のセラミック枠体を接合する接合体の角部に平面視して１／４円形の切り欠きを設ける絶縁基体と、該絶縁基体の上面外周部にリング状に設ける帯状パターンのメタライズ膜と、該メタライズ膜の上面にろう付け接合する窓枠形状の金属枠体と、を有し、前記メタライズ膜の前記帯状パターンが前記絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設する直線部と前記切り欠きの半径と同一以上で前記切り欠き上縁に沿って湾曲に延設する曲線部とを結ぶ大きさで前記金属枠体の前記窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、前記窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、前記金属枠体が外周側角部に前記切り欠きの半径より大きい半径からなる外周アールと、内周側角部に該外周アールの半径と同一以下の半径からなる内周アールを有す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】
四角形平板状のセラミック基体、又は該セラミック基体とその上面に窓枠状のセラミック枠体を接合する接合体の角部が直角からなる絶縁基体と、該絶縁基体の上面外周部にリング状に設ける帯状パターンのメタライズ膜と、該メタライズ膜の上面にろう付け接合する窓枠形状の金属枠体と、を有し、前記メタライズ膜の前記帯状パターンが前記絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部同士を結ぶ大きさで前記金属枠体の前記窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、前記窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、前記金属枠体が外周側角部に内周側角部に設ける内周アールの半径と同一以上の半径からなる外周アールを有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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基体の上面外周部に金属枠体を接合させてなり、凹部に半導体素子や、圧電振動片等の電子部品が搭載され、金属製蓋体を接合して電子部品を気密に封止するための電子部品収納用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子や、圧電振動片等の電子部品を収納させるための電子部品収納用パッケージは、電子部品を搭載させた装置、例えば、携帯電話や、パソコン等の小型化、高信頼性化等の要求に伴い、ますます小型化、高信頼性化等への対応が求められている。これに対応するために、電子部品収納用パッケージには、気密信頼性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック製からなる絶縁基体が用いられている。また、この電子部品収納用パッケージには、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属が用いられて、絶縁基体の下面に外部接続端子接合用や、絶縁基体の上面に金属枠体接合用や、絶縁基体の凹部に電子部品接続用や、これらの間に電気的接続状態を形成するための導体配線用等のパターンからなるメタライズ膜を設けている。更に、電子部品収納用パッケージでは、パッケージの外部に露出するそれぞれのメタライズ膜の上面にＮｉめっき被膜を設けている。そして、電子部品収納用パッケージでは、Ｎｉめっき被膜が施された金属枠体接合用のメタライズ膜の上面との間にＡｇＣｕろうを介してろう付け接合するセラミックと熱膨張係数が近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属枠体を設けている。更に、電子部品収納用パッケージでは、外部に露出する金属部分にＮｉ及びＡｕめっきからなるめっき被膜を形成して電子部品を収納するためのパッケージとしている。
【０００３】
上記の電子部品収納用パッケージには、絶縁基体と金属枠体とで形成される凹部に電子部品が搭載された後、凹部を塞いで電子部品を気密に封止するために、金属枠体にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属製蓋体がシーム溶接されたり、Ａｕ−Ｓｎろう材でろう付け接合されるようになっている。一方、従来の電子部品収納用パッケージは、パッケージの小型化に伴い、金属枠体を接合させるための絶縁基体上面のメタライズ膜形成用のエリアが狭くなり、金属枠体を強固にろう付け接合させるためのメタライズ膜のシールパス幅が小さくなり、ろう付け接合したときのろう材のメニスカス形状が外側に盛り上がるようなろう材溜まり形状となっている。しかしながら、このようなろう材溜まり形状の電子部品収納用パッケージは、絶縁基体とメタライズ膜の接合面における応力の及ぼす影響が高く、メタライズ膜が絶縁基体から剥がれるという問題を抱えている。特に、上記の電子部品収納用パッケージは、金属製蓋体をシーム溶接するときや、シーム溶接接合、ろう付け接合後の温度サイクルテストにおいての応力が角部に集中するので、角部におけるろう溜まり形状をなだらかなメニスカス形状として、応力の集中を緩和させることが必要となっている。
【０００４】
そこで、従来の電子部品収納用パッケージには、上面に電子部品が搭載される絶縁基体と、その上面に搭載部を取り囲むように被着された角部の外周に丸みを有する四角枠状の封止用メタライズ層と、封止用メタライズ層の上面にろう材を介して接合された角部の外周に丸みを有する四角枠状の金属枠体と、金属枠体の上面に取着される蓋体とからなり、金属枠体の角部の外周の丸みの曲率半径を封止用メタライズ層の角部の外周の丸みの曲率半径よりも大きくしたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。これによると、この電子部品収納用パッケージは、封止用メタライズ層にろう付けされた金属枠体に金属蓋体を溶接した後、金属枠体と封止用メタライズ層とが剥離することを防止して、パッケージの気密信頼性を確保することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６１４５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述したような電子部品収納用パッケージは、未だ解決すべき次のような問題がある。
上記の特許文献１で開示されるような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体の角部に切り欠きを設ける場合には、絶縁基体の角部に設けるメタライズ膜の帯状パターンの外周側形状が弓なりの丸みを有することで切り欠きの形状と対向するように設けられている。このような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体の角部上面に形成されるメタライズ膜の面積が小さくなり、金属枠体をろう付け接合したときになだらかなメニスカス形状を形成することができなく、金属枠体に金属製蓋体をシーム溶接するときに金属枠体の角部に集中する応力に対してのメタライ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、気密信頼性を確保することが難しくなっている。
【０００７】
また、特許文献１で開示されるような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体の角部に切り欠きを設け、角部上面に設けるメタライズ膜の帯状パターンの外周側形状の曲率半径を金属枠体の窓枠形状の外周側の曲率半径より小さくする場合には、金属枠体の角部におけるろう溜まり形状をなだらかなメニスカス形状とするための角度範囲が狭くなる。このような電子部品収納用パッケージは、金属枠体に金属製蓋体をシーム溶接するときに金属枠体の角部に集中する応力に対してのメタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、気密信頼性を確保することが難しくなっている。
【０００８】
更に、特許文献１で開示されるような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体の角部に切り欠きを設け、角部に設けるメタライズ膜の帯状パターンの外周側形状の曲率半径が切り欠きの曲率半径の２倍程度以下となる場合には、絶縁基体の辺部上縁に沿って延設する帯状パターンの外周側形状の直線部と、絶縁基体の辺部上縁との間に大きな絶縁基体の露出部分が発生する。このような電子部品収納用パッケージは、メタライズ膜の帯状パターンをパッケージの中央部に電子部品を収納するエリアを確保した上で形成するので、絶縁基体の大きさを大きくすることが必要となり、パッケージの小型化の要求に応えられなくなっている。
【０００９】
一方、特許文献１で開示されるような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体の角部に切り欠きを設けないで、角部が実質的に直角である場合には、絶縁基体の角部上面に設けるメタライズ膜の帯状パターン外周側の形状が所望半径からなるアールを備えており、絶縁基体の角部に設けるメタライズ膜の面積が小さくなっている。このような電子部品収納用パッケージは、絶縁基体のメタライズ膜上に金属枠体をろう付け接合したときに絶縁基体の角部になだらかなメニスカス形状を形成することができなく、金属枠体に金属製蓋体をシーム溶接するときに金属枠体の角部に集中する応力に対してのメタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止することができなく、電子部品の気密信頼性を確保することが難しくなっている。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、絶縁基体上面に形成するメタライズ膜に対する金属枠体のろう付け接合強度を向上できるメニスカス形状であって、金属枠体の角部に応力が集中したとしても、メタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、高い気密信頼性を確保でき、パッケージの小型化の要求にも応えられる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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的に沿う本発明に係る電子部品収納用パッケージは、四角形平板状のセラミック基体、又はセラミック基体とその上面に窓枠状のセラミック枠体を接合する接合体の角部に平面視して１／４円形の切り欠きを設ける絶縁基体と、絶縁基体の上面外周部にリング状に設ける帯状パターンのメタライズ膜と、メタライズ膜の上面にろう付け接合する窓枠形状の金属枠体と、を有し、メタライズ膜の帯状パターンが絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設する直線部と切り欠きの半径と同一以上で切り欠き上縁に沿って湾曲に延設する曲線部とを結ぶ大きさで金属枠体の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、金属枠体が外周側角部に切り欠きの半径より大きい半径からなる外周アールと、内周側角部に外周アールの半径と同一以下の半径からなる内周アールを有する。
【００１２】
前記目的に沿う本発明に係る電子部品収納用パッケージは、四角形平板状のセラミック基体、又はセラミック基体とその上面に窓枠状のセラミック枠体を接合する接合体の角部が直角からなる絶縁基体と、絶縁基体の上面外周部にリング状に設ける帯状パターンのメタライズ膜と、メタライズ膜の上面にろう付け接合する窓枠形状の金属枠体と、を有し、メタライズ膜の帯状パターンが絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部同士を結ぶ大きさで金属枠体の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、金属枠体が外周側角部に内周側角部に設ける内周アールの半径と同一以上の半径からなる外周アールを有する。
【発明の効果】
【００１３】
上記の電子部品収納用パッケージは、角部に平面視して１／４円形の切り欠きを設ける絶縁基体と、その上面外周部に帯状パターンのメタライズ膜と、その上面に窓枠形状の金属枠体と、を有し、メタライズ膜の帯状パターンが絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設する直線部と切り欠きの半径と同一以上で切り欠き上縁に沿って湾曲して延設する曲線部とを結ぶ大きさで金属枠体の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、金属枠体が外周側角部に切り欠きの半径より大きい半径からなる外周アールと、内周側角部に外周アールの半径と同一以下の半径からなる内周アールを有するので、帯状パターンのメタライズ膜が外周側の大きさを絶縁基体の辺部上縁に沿って真っ直ぐに延設する直線部と、切り欠き上縁に沿って弓なり状に延設する曲線部を結ぶことで形成しており、金属枠体の外周側の全周にわたってろう付け接合強度を向上できるなだらかなメニスカス形状のろう材溜まり設けることができると共に、絶縁基体角部上面に面積が広く、且つ角度範囲の広いメタライズ膜を形成でき、金属枠体をろう付け接合したときになだらかなメニスカス形状を形成できて、電子部品の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ができる。特に、絶縁基体角部上面の面積が広く、且つ角度範囲の広いメタライズ膜では、金属枠体に金属製蓋体をシーム溶接するときにおいて、あるいは、シーム溶接後、又はろう付け接合後の温度サイクルテストにおいて金属枠体の角部に応力が集中したとしてもメタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、電子部品の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ができる。また、メタライズ膜は、絶縁基体の辺部上縁に沿って辺部上縁に接して、あるいは近接して設けることができるので、パッケージの小型化の要求に応えられる電子部品収納用パッケージを提供することができる。
【００１４】
上記の電子部品収納用パッケージは、角部が直角からなる絶縁基体と、その上面外周部に帯状パターンのメタライズ膜と、その上面に窓枠形状の金属枠体と、を有し、メタライズ膜の帯状パターンが絶縁基体の辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部同士を結ぶ大きさで金属枠体の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状と、窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状を有すると共に、金属枠体が外周側角部に内周側角部に設ける内周アールの半径と同一以上の半径からなる外周アールを有するので、帯状パターンのメタライズ膜の外周側の大きさを絶縁基体の辺部上縁に沿って真っ直ぐに延設するそれぞれの直線部同士を結ぶことで形成しており、金属枠体の外周側の全周にわたってろう付け接合強度を向上できるなだらかなメニスカス形状のろう材溜まり設けることができると共に、絶縁基体角部上面に面積が広いメタライズ膜を形成でき、金属枠体をろう付け接合したときになだらかなメニスカス形状を形成できて、電子部品の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ができる。特に、絶縁基体角部上面の面積が広いメタライズ膜では、金属枠体に金属製蓋体をシーム溶接するときにおいて、あるいは、シーム溶接後、又はろう付け接合後の温度サイクルテストにおいて金属枠体の角部に応力が集中したとしてもメタライズ膜の絶縁基体からの剥離を防止して、電子部品の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ができる。また、メタライズ膜は、絶縁基体の辺部上縁に沿って辺部上縁に接して、あるいは近接して設けることができるので、パッケージの小型化の要求にも応えられる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】
【００１５】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同電子部品収納用パッケージの変形例の平面図、Ｂ−Ｂ’線縦断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る他の電子部品収納用パッケージの平面図、Ｃ−Ｃ’線縦断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同他の電子部品収納用パッケージの変形例の平面図、Ｄ−Ｄ’線縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、本発明は、前記の特許文献１で開示されるような電子部品収納用パッケージの課題の解決のために本発明者が既に特願２０１３−２２２９８２として提案している電子部品収納用パッケージと同類であるが、更なる小型化の電子部品収納用パッケージに対応できるパッケージに関するものである。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ１０は、１、又は複数枚からなる略四角形平板状のセラミック基体１１の角部に平面視して１／４円形からなる切り欠き１２を設ける絶縁基体１３を有している。この絶縁基体１３に用いられるセラミックは、特に、その材質を限定するものではないが、電子部品収納用パッケージ１０に半導体素子や、圧電振動片等の電子部品１４を収納させ、これを携帯電話や、パソコン等の小型化、高信頼性化等の要求に対応するために、気密信頼性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が用いられている。このアルミナや、窒化アルミニウム等のセラミック粉末には、樹脂や、溶剤や、可塑剤等を混合させてペースト状にした後、ドクターブレード法等でシート状にしたセラミックグリーンシートとしている。そして、絶縁基体１３は、このセラミックグリーンシートを用いて形成している。
【００１８】
上記の電子部品収納用パッケージ１０は、絶縁基体１３であるセラミック基体１１の外周縁から離間しながら上面外周部にリング状に設けられる高融点金属からなる帯状パターンのメタライズ膜１５を有している。このメタライズ膜１５に用いられる高融点金属は、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等からなり、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックの高温の焼成温度に耐えることができる融点温度を備えている。そして、電子部品収納用パッケージ１０は、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等を用いた導電ペーストをスクリーン印刷で上記のセラミックグリーンシートの表面に印刷して帯状パターンを形成した後、還元性雰囲気中の１６００℃程度の高温でセラミックと同時焼成することで絶縁基体１３の表面にメタライズ膜１５を形成している。
【００１９】
更に、電子部品収納用パッケージ１０は、メタライズ膜１５の上面にろう材を介しての加熱接合で設けられる略四角形窓枠形状の金属枠体１６を有している。この金属枠体１６は、熱膨張係数がセラミックと近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属板が用いられ、この金属板をプレス機で打ち抜きする打ち抜き加工や、エッチング液で不用部分を溶解するエッチング加工等で窓枠形状にして形成している。この金属枠体１６は、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉめっき被膜の施したメタライズ膜１５の上面にＡｇ−Ｃｕろうからなるろう材を介して載置し、加熱することでろう付け接合している。このろう付け接合では、メタライズ膜１５の上面と、金属枠体１６の下面がろう材で接合されると共に、メタライズ膜１５の上面と、金属枠体１６の外周壁面との間、又は内、外周の両壁面との間でろう材が弓なり状に引き延ばされるように接合されて形成されるメニスカス１７形状によって強固に接合されるようになっている。
【００２０】
電子部品収納用パッケージ１０は、メタライズ膜１５の帯状パターンが絶縁基体１３の辺部上縁に接する、又は近接して真直に辺部上縁に沿って延設する直線部１８と、切り欠き１２の半径と同一以上で切り欠き１２上縁に接する、又は近接して湾曲に切り欠き１２上縁に沿って延設する曲線部１９とを結ぶ大きさで、金属枠体１６の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状２０を有している。また、電子部品収納用パッケージ１０は、メタライズ膜１５の帯状パターンが金属枠体１６の窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の内周側形状２１を有している。これと共に、電子部品収納用パッケージ１０は、金属枠体１６が外周側角部に切り欠き１２の半径より大きい半径からなる外周アール２２と、内周側角部に外周アール２２の半径と同一以下の半径からなる内周アール２３を有している。
【００２１】
なお、上記の電子部品収納用パッケージ１０は、通常、大型形状のセラミックグリーンシートを用いて複数個の個片体のパッケージがマトリックス状に配列する集合体から作製している。この大型形状のセラミックグリーンシートには、集合体中のそれぞれ個片体の角部となる位置に貫通孔を設けている。また、この大型形状のセラミックグリーンシートには、個片体の上面外周部となる位置にメタライズ印刷膜を設け、焼成してそれぞれの個片体の上面にメタライズ膜１５を設ける複数個の個片体がマトリックス状に配列する集合体にしている。更に、この集合体からは、それぞれの個片体のメタライズ膜１５上に金属枠体１６をろう付け接合した後、貫通孔の中心を通るように分割や、切断等することによって角部に１／４円形からなる切り欠き１２と、メタライズ膜１５の上面に金属枠体１６を設ける個片体の電子部品収納用パッケージ１０を作製している。
【００２２】
上記の電子部品収納用パッケージ１０は、絶縁基体１３であるセラミック基体１１と、金属枠体１６とで形成される凹部２４に搭載する半導体素子や、圧電振動片等の電子部品１４を気密に封止するために、凹部２４を覆うようにして金属枠体１６の上面に接合される蓋体２５が設けられるようになっている。この蓋体２５は、通常、上記のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等と同等の金属板からなり、これを金属枠体１６の上面に載置し、周囲角部をシーム溶接機で局部的に加圧しながら加熱することで溶接接合するようになっている。あるいは、この蓋体２５は、これを金属枠体１６の上面に融点温度の低いＡｕ−Ｓｎろう材等を介して載置し、低温で加熱することでろう付け接合するようになっている。
【００２３】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ１０の変形例の電子部品収納用パッケージ１０ａを説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電子部品収納用パッケージ１０ａは、１、又は複数枚からなる略四角形平板状のセラミック基体１１と、中央部を刳り貫いた１、又は複数枚からなる略四角形窓枠状のセラミック枠体２６の接合体の角部に平面視して１／４円形からなる切り欠き１２ａを設ける絶縁基体１３ａを有している。この電子部品収納用パッケージ１０ａの絶縁基体１３ａは、セラミック基体１１と、セラミック枠体２６のセラミックの材質が同一のものからなっている。そして、この電子部品収納用パッケージ１０ａには、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックが用いられている。
【００２４】
また、電子部品収納用パッケージ１０ａは、絶縁基体１３ａを構成するセラミック枠体２６の上面外周部に電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様のリング状に設けられるメタライズ膜１５を有している。この電子部品収納用パッケージ１０ａは、先ず、セラミック枠体２６用のセラミックグリーンシートにタングステンや、モリブデン等を用いた導電ペーストをスクリーン印刷で印刷してリング状のメタライズ印刷パターンを形成している。更に、このセラミック枠体２６用のセラミックグリーンシートは、これをセラミック基体１１用のセラミックグリーンシートと重ね合わせて加熱しながら加圧して積層体に形成した後、これを還元性雰囲気の焼成炉でセラミックグリーンシートと高融点金属を１６００℃程度の高温で同時焼成して焼成体にして形成している。なお、絶縁基体１３ａにする前のセラミックグリーンシートとは、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様のアルミナや、窒化アルミニウム等のセラミック粉末に樹脂や、溶剤や、可塑剤等を混合させてペースト状にした後、ドクターブレード法等でシート状にしたものである。また、メタライズ膜１５となる高融点金属とは、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様のタングステンや、モリブデン等であり、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックの高温の焼成温度に耐えることができる融点温度を備える金属である。
【００２５】
更に、電子部品収納用パッケージ１０ａは、絶縁基体１３ａの上面外周部であるセラミック枠体２６の上面に設けるメタライズ膜１５の上面に電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様のろう材を介しての加熱接合で設けられる略四角形窓枠形状の金属枠体１６を有している。また、金属枠体１６は、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、金属に熱膨張係数がセラミックと近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属板が用いられ、この金属板をプレス機で打ち抜いて窓枠形状にしたり、エッチング加工で窓枠形状にしたりして形成している。そして、金属枠体１６は、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉめっき被膜の施されたメタライズ膜１５の上面にＡｇ−Ｃｕろうからなるろう材を介して載置し、加熱することでろう付け接合している。このろう付け接合では、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、メタライズ膜１５の上面と、金属枠体１６の下面が接合されると共に、メタライズ膜１５の上面と、金属枠体１６の外周壁面との間、又は内、外周壁面との間でろう材が弓なり状に引き延ばされるように接合されて形成されるメニスカス１７形状によって強固に接合されるようになっている。
【００２６】
この電子部品収納用パッケージ１０ａは、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、メタライズ膜１５の帯状パターンが絶縁基体１３ａを構成するセラミック枠体２６の辺部上縁に沿って真っ直ぐに延設する直線部１８と、切り欠き１２の半径と同一以上で切り欠き１２上縁に沿って湾曲して延設する曲線部１９とを結ぶ大きさで、金属枠体１６の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状２０を有している。また、電子部品収納用パッケージ１０ａは、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、メタライズ膜１５の帯状パターンが金属枠体１６の窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の内周側形状２１を有している。これと共に、電子部品収納用パッケージ１０ａは、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、金属枠体１６が外周側角部に切り欠き１２の半径より大きい半径からなる外周アール２２と、内周側角部に外周アール２２の半径と同一以下の半径からなる内周アール２３を有している。
【００２７】
なお、上記の電子部品収納用パッケージ１０ａは、通常、セラミック基体１１用の大型形状のセラミックグリーンシートと、セラミック枠体２６用の大型形状のセラミックグリーンシートを用いて複数個の個片体がマトリックス状に配列する集合体から作製している。このそれぞれの大型形状のセラミックグリーンシートには、集合体中のそれぞれ個片体の角部となる位置に貫通孔を設けている。また、セラミック枠体２６用の大型形状のセラミックグリーンシートには、それぞれ個片体の電子部品１４の収納部となる位置を打ち抜いた後、個片体の上面外周部となる位置にメタライズ印刷膜を設けている。そして、それぞれの大型形状のセラミックグリーンシートは、メタライズ印刷膜が上面になるように重ね合わせ温度と圧力をかけて積層した後、焼成してそれぞれの個片体の上面にメタライズ膜１５を設ける複数個の個片体がマトリックス状に配列する集合体にしている。更に、この集合体からは、それぞれの個片体のメタライズ膜１５上に金属枠体１６をろう付け接合した後、貫通孔の中心を通るように分割や、切断等することによって角部に１／４円形からなる切り欠き１２と、メタライズ膜１５の上面に金属枠体１６を設ける個片体の電子部品収納用パッケージ１０ａを作製している。
【００２８】
上記の電子部品収納用パッケージ１０ａは、絶縁基体１３ａであるセラミック基体１１及びセラミック枠体２６と、金属枠体１６とで形成される凹部２４ａに搭載する半導体素子や、圧電振動片等の電子部品１４を気密に封止するために、凹部２４ａを覆うようにして金属枠体１６の上面に接合される蓋体２５が設けられるようになっている。この蓋体２５は、電子部品収納用パッケージ１０の場合と同様に、通常、上記の金属枠体１６に用いた金属と同等の金属板からなり、これを金属枠体１６の上面に載置し、周囲をシーム溶接機で加圧しながら加熱することで溶接接合する、あるいは、金属枠体１６の上面にＡｕ−Ｓｎろう材等を介して載置し、加熱することでろう付け接合するようになっている。
【００２９】
上述した電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、帯状パターンのメタライズ膜１５を外周側の大きさを絶縁基体１３、１３ａの辺部上縁に沿って真っ直ぐに延設する直線部１８と、切り欠き１２上縁に沿って弓なり状に延設する曲線部１９を結ぶことで形成している。従って、この電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、帯状パターンのメタライズ膜１５に金属枠体１６をろう付け接合したときに、金属枠体１６の外周側の全周にわたってろう付け接合強度を向上できるなだらかなメニスカス１７形状のろう材溜まり設けることができる。これと共に、この電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、絶縁基体１３、１３ａ角部上面に面積が広く、且つ角度範囲の広いメタライズ膜１５を形成でき、金属枠体１６をろう付け接合したときに角部に大きくて、なだらかなメニスカス１７形状のろう材溜まり設けることができる。これらによって、電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、金属枠体１６の接合強度が高く、凹部２４、２４ａに収納する電子部品１４の気密信頼性の高いパッケージを提供することができる。特に、この電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、絶縁基体１３、１３ａ角部上面の面積が広く、且つ、絶縁基体１３、１３ａ角部の角度範囲の広いメタライズ膜１５によって、金属枠体１６に金属製蓋体２５をシーム溶接するときにおいて、あるいは、シーム溶接後、又はろう付け接合後の温度サイクルテストにおいて金属枠体１６の角部に応力が集中したとしてもメタライズ膜１５の絶縁基体１３、１３ａからの剥離を防止して、凹部２４、２４ａに収納する電子部品１４の気密信頼性の高いパッケージを提供することができる。また、この電子部品収納用パッケージ１０、１０ａは、メタライズ膜１５を絶縁基体１３、１３ａの辺部上縁に近接するように平行して設けることができるので、パッケージの小型化の要求に応えられるパッケージを提供することができる。
【００３０】
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る他の電子部品収納用パッケージ３０を説明する。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電子部品収納用パッケージ３０は、１、又は複数枚からなる略四角形平板状のセラミック基体３１の角部が略直角の絶縁基体３２を有している。この絶縁基体３２に用いられるセラミックは、特に、その材質を限定するものではないが、電子部品収納用パッケージ３０に半導体素子や、圧電振動片等の電子部品３３を収納させ、これを携帯電話や、パソコン等の小型化、高信頼性化等の要求に対応するために、気密信頼性の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が用いられている。このアルミナや、窒化アルミニウム等のセラミック粉末には、樹脂や、溶剤や、可塑剤等を混合させてペースト状にした後、ドクターブレード法等でシート状にしたセラミックグリーンシートとしている。そして、絶縁基体３２は、このセラミックグリーンシートを用いて形成している。
【００３１】
また、電子部品収納用パッケージ３０は、絶縁基体３２であるセラミック基体３１の外周縁から離間しながら上面外周部にリング状に設けられる高融点金属からなる帯状パターンのメタライズ膜３４を有している。このメタライズ膜３４に用いられる高融点金属は、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等からなり、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックの高温の焼成温度に耐えることができる融点温度を備えている。そして、電子部品収納用パッケージ３０は、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等を用いた導電ペーストをスクリーン印刷で上記のセラミックグリーンシートの表面に印刷してパターンを形成した後、還元性雰囲気中の１６００℃程度の高温でセラミックと同時焼成することで絶縁基体３２の表面にメタライズ膜３４を形成している。
【００３２】
更に、電子部品収納用パッケージ３０は、メタライズ膜３４の上面にろう材を介しての加熱接合で設けられる略四角形窓枠形状の金属枠体３５を有している。この金属枠体３５は、熱膨張係数がセラミックと近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属板が用いられ、この金属板をプレス機で打ち抜きする打ち抜き加工や、エッチング液で不用部分を溶解するエッチング加工等で窓枠形状にして形成している。この金属枠体３５は、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉめっき被膜の施したメタライズ膜３４の上面にＡｇ−Ｃｕろうからなるろう材を介して載置し、加熱することでろう付け接合している。このろう付け接合では、メタライズ膜３４の上面と、金属枠体３５の下面がろう材で接合されると共に、メタライズ膜３４の上面と、金属枠体３５の外周壁面との間、又は内、外周の両壁面との間でろう材が弓なり状に引き延ばされるように接合されて形成されるメニスカス３６形状によって強固に接合されるようになっている。
【００３３】
電子部品収納用パッケージ３０は、メタライズ膜３４の帯状パターンが絶縁基体３２の辺部上縁に接して、又は近接して、この辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部３７同士を結ぶ大きさで、金属枠体１６の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状３８を有している。また、電子部品収納用パッケージ３０は、メタライズ膜３４の帯状パターンが金属枠体３５の窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の大きさの内周側形状３９を有している。これと共に、電子部品収納用パッケージ３０は、金属枠体３５の外周側角部に設ける外周アール４０が内周側角部に設ける内周アール４１の半径と同一以上の半径からなるアールを有している。即ち、金属枠体３５は、外周側角部に内周側角部に設ける内周アール４１の半径と同一以上の半径からなる外周アール４０を有している。
【００３４】
なお、上記の電子部品収納用パッケージ３０は、通常、大型形状のセラミックグリーンシートを用いて複数個の個片体のパッケージがマトリックス状に配列する集合体から作製している。この大型形状のセラミックグリーンシートには、個片体の上面外周部となる位置にメタライズ印刷膜を設け、焼成してそれぞれの個片体の上面にメタライズ膜３４を設ける複数個の個片体がマトリックス状に配列する集合体にしている。更に、この集合体からは、それぞれの個片体のメタライズ膜１５上に金属枠体１６をろう付け接合した後、それぞれの個片体のパッケージの外形となるように分割や、切断等することによってメタライズ膜３４の上面に金属枠体３５を設ける個片体の電子部品収納用パッケージ３０を作製している。
【００３５】
上記の電子部品収納用パッケージ３０は、絶縁基体３２であるセラミック基体３１と、金属枠体３５とで形成される凹部４２に搭載する半導体素子や、圧電振動片等の電子部品３３を気密に封止するために、凹部４２を覆うようにして金属枠体３５の上面に接合される蓋体４３が設けられるようになっている。この蓋体４３は、通常、上記の金属枠体３５に用いたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等と同等の金属板からなり、これを金属枠体３５の上面に載置し、周囲をシーム溶接機で加圧しながら加熱することで溶接接合するようになっている。あるいは、この蓋体４３は、これを金属枠体３５の上面にＡｕ−Ｓｎろう材等を介して載置し、加熱することでろう付け接合するようになっている。
【００３６】
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る電子部品収納用パッケージ３０の変形例の電子部品収納用パッケージ３０ａを説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電子部品収納用パッケージ３０ａは、１、又は複数枚からなる略四角形平板状のセラミック基体３１と、中央部を刳り貫いた１、又は複数枚からなる略四角形窓枠状のセラミック枠体４４と、の接合体の角部が直角の絶縁基体３２ａを有している。この電子部品収納用パッケージ３０ａの絶縁基体３２ａは、セラミック基体３１と、セラミック枠体４４のセラミックの材質が同一のものからなっている。そして、この電子部品収納用パッケージ３０ａには、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックが用いられている。
【００３７】
また、電子部品収納用パッケージ３０ａは、絶縁基体３２ａを構成するセラミック枠体４４の上面外周部に電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様のリング状に設けられるメタライズ膜３４を有している。この電子部品収納用パッケージ３０ａは、先ず、セラミック枠体４４用のセラミックグリーンシートにタングステンや、モリブデン等を用いた導電ペーストをスクリーン印刷で印刷してリング状のメタライズ印刷パターンを形成している。更に、このセラミック枠体４４用のセラミックグリーンシートは、これをセラミック基体３１用のセラミックグリーンシートと重ね合わせて加熱しながら加圧して積層体に形成した後、これを還元性雰囲気の焼成炉でセラミックグリーンシートと高融点金属を１６００℃程度の高温で同時焼成して焼成体にして形成している。なお、絶縁基体３２ａにする前のセラミックグリーンシートとは、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様のアルミナや、窒化アルミニウム等のセラミック粉末に樹脂や、溶剤や、可塑剤等を混合させてペースト状にした後、ドクターブレード法等でシート状にしたものである。また、メタライズ膜３４となる高融点金属とは、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様のタングステンや、モリブデン等であり、アルミナや、窒化アルミニウム等のセラミックの高温の焼成温度に耐えることができる融点温度を備える金属である。
【００３８】
更に、電子部品収納用パッケージ３０ａは、絶縁基体３２ａの上面外周部であるセラミック枠体４４の上面に設けるメタライズ膜３４の上面に電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様のろう材を介しての加熱接合で設けられる略四角形窓枠形状の金属枠体３５を有している。また、金属枠体３５は、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、金属に熱膨張係数がセラミックと近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等からなる金属板が用いられ、この金属板をプレス機で打ち抜いて窓枠形状にしたり、エッチング加工で窓枠形状にしたりして形成している。そして、金属枠体３５は、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉめっき被膜の施されたメタライズ膜３４の上面にＡｇ−Ｃｕろうからなるろう材を介して載置し、加熱することでろう付け接合している。このろう付け接合では、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、メタライズ膜３４の上面と、金属枠体３５の下面が接合されると共に、メタライズ膜３４の上面と、金属枠体３５の外周壁面との間、又は内、外周壁面との間でろう材が弓なり状に引き延ばされるように接合されて形成されるメニスカス３６形状によって強固に接合されるようになっている。
【００３９】
この電子部品収納用パッケージ３０ａは、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、メタライズ膜３４の帯状パターンが絶縁基体３２ａを構成するセラミック枠体４４の辺部上縁に接して、又は近接して、この辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部３７同士を結ぶ大きさで、金属枠体３５の窓枠形状の外周側の大きさより大きい外周側形状３８を有している。また、電子部品収納用パッケージ３０ａは、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、金属枠体３５が窓枠形状の内周側の大きさと略同等以下の内周側形状３９を有している。これと共に、電子部品収納用パッケージ３０ａは、電子部品収納用パッケージ３０の場合と同様に、金属枠体３５が外周側角部に内周側角部に設ける内周アール４１の半径と同一以上の半径からなる外周アール４０を有している。
【００４０】
なお、上記の電子部品収納用パッケージ３０ａは、通常、セラミック基体３１用の大型形状のセラミックグリーンシートと、セラミック枠体４４用の大型形状のセラミックグリーンシートを用いて複数個の個片体のパッケージがマトリックス状に配列する集合体から作製している。セラミック枠体４４用の大型形状のセラミックグリーンシートには、それぞれ個片体の電子部品３３の収納部となる位置を打ち抜いた後、個片体の上面外周部となる位置にメタライズ印刷膜を設けている。そして、それぞれの大型形状のセラミックグリーンシートは、メタライズ印刷膜が上面になるように重ね合わせ温度と圧力をかけて積層した後、焼成してそれぞれの個片体の上面にメタライズ膜３４を設ける複数個の個片体がマトリックス状に配列する集合体にしている。更に、この集合体からは、それぞれの個片体のメタライズ膜３４上に金属枠体３５をろう付け接合した後、それぞれの個片体のパッケージの外形となるように分割や、切断等することによってメタライズ膜３４の上面に金属枠体３５を設ける個片体の電子部品収納用パッケージ３０ａを作製している。
【００４１】
上記の電子部品収納用パッケージ３０ａは、絶縁基体３２ａであるセラミック基体３１及びセラミック枠体４４と、金属枠体３５とで形成される凹部４２ａに搭載する半導体素子や、圧電振動片等の電子部品３３を気密に封止するために、凹部４２ａを覆うようにして金属枠体３５の上面に接合される蓋体４３が設けられるようになっている。この蓋体４３は、通常、上記のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金や、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等と同等の金属板からなり、これを金属枠体３５の上面に載置し、周囲をシーム溶接機で加圧しながら加熱することで溶接接合するようになっている。あるいは、この蓋体３５は、これを金属枠体３５の上面にＡｕ−Ｓｎろう材等を介して載置し、加熱することでろう付け接合するようになっている。
【００４２】
上述した電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、帯状パターンのメタライズ膜３４を外周側の大きさを絶縁基体３２、３２ａの辺部上縁に沿って真直に延設するそれぞれの直線部３７同士を結ぶことで形成している。従って、この電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、帯状パターンのメタライズ膜３４に金属枠体３５をろう付け接合したときに、金属枠体３５の外周側の全周にわたってろう付け接合強度を向上できるなだらかなメニスカス３６形状のろう材溜まり設けることができる。これと共に、この電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、絶縁基体３２、３２ａ角部上面に面積が広いメタライズ膜３４を形成でき、金属枠体３５をろう付け接合したときに角部に大きくて、なだらかなメニスカス３６形状のろう材溜まり設けることができる。これらによって、電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、金属枠体３５の接合強度が高く、凹部４２、４２ａに収納する電子部品３３の気密信頼性の高いパッケージを提供することができる。特に、この電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、絶縁基体３２、３２ａ角部上面の面積が広いメタライズ膜３４によって、金属枠体３５に金属製蓋体４３をシーム溶接するときにおいて、あるいは、シーム溶接後、又はろう付け接合後の温度サイクルテストにおいて金属枠体３５の角部に応力が集中したとしてもメタライズ膜３４の絶縁基体３２、３２ａからの剥離を防止して、凹部４２、４２ａに収納する電子部品３３の気密信頼性の高いパッケージを提供することができる。また、この電子部品収納用パッケージ３０、３０ａは、メタライズ膜３４を絶縁基体３２、３２ａの辺部上縁に近接するように平行して設けることができるので、パッケージの小型化の要求に応えられるパッケージを提供することができる。
【００４３】
なお、上述した電子部品収納用パッケージ１０、１０ａ、３０、３０ａには、図示しないが、絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａの下面に外部接続端子パッドや、凹部２４、２４ａ、４２、４２ａの上面に電子部品接続用パッドや、外部接続端子パッドと電子部品接続用パッドを電気的に導通状態とするための導体配線パターンが設けられている。
【００４４】
上記の電子部品収納用パッケージ１０、１０ａ、３０、３０ａは、メタライズ膜１５、３４の帯状パターンの外周側形状１９、３８の直線部１８、３７を絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａの辺部上縁に近接して設ける場合には、辺部上縁から０を超え、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下の間で辺部上縁に沿って設けるのがよい。このメタライズ膜１５、３４の直線部１８、３７が絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａの辺部上縁から０を超える位置にある場合には、セラミックの焼成後の絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａの分割や、切断等による絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａ表面からのメタライズ膜の剥離のない電子部品収納用パッケージ１０、１０ａ、３０、３０ａを提供することができる。また、帯状パターンの外周側形状１９、３８の直線部１８、３７が絶縁基体の辺部上縁から０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下の範囲の間で近接する場合には、この直線部１８、３７によって、パッケージの小型化の要求に応えられる電子部品収納用パッケージ１０、１０ａ、３０、３０ａを提供することができる。しかしながら、メタライズ膜１５、３４の直線部１８、３７の位置が絶縁基体１３、１３ａ、３２、３２ａの辺部上縁から０．５ｍｍを超える場合には、パッケージの大きさが大きくなり、パッケージの小型化の要求に応えられる電子部品収納用パッケージ１０、１０ａ、３０、３０ａの提供ができなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電子部品収納用パッケージは、半導体素子や、圧電振動片等の電子部品を実装させて、小型で、高信頼性が要求される、例えば、携帯電話や、ノートブック型のパソコン等の電子装置に組み込まれて用いることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１０ａ、３０、３０ａ：電子部品収納用パッケージ、１１、３１：セラミック基体、１２、１２ａ：切り欠き、１３、１３ａ、３２、３２ａ：絶縁基体、１４、３３：電子部品、１５、３４：メタライズ膜、１６、３５：金属枠体、１７、３６：メニスカス、１８、３７：直線部、１９、曲線部、２０、３８：外周側形状、２１、３９：内周側形状、２２、４０：外周アール、２３：４１：内周アール、２４、２４ａ、４２、４２ａ：凹部、２５、４３：蓋体、２６、４４：セラミック枠体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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