(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子部品を搭載するための略四角平板状のセラミック基板上に、外周が前記セラミック基板と略一致するとともに内周各辺が前記外周各辺と略平行な、中央部に電子部品を収容するための略四角形の開口を有するセラミック枠体を積層して成る電子部品収納用パッケージを製造する方法であって、
前記セラミック基板用のセラミックグリーンシートと前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートとを準備する工程と、
次いで前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートに前記電子部品を収容するための開口となる略四角形の貫通孔と、該貫通孔の相対向する一対の辺にそれぞれ略平行に隣接しかつ貫通孔側の辺がそれぞれセラミック枠体の外周辺の一つとなる、前記セラミック枠体よりも長いスリットとを同時に打ち抜くとともに、前記セラミック基板用のセラミックグリーンシートに前記スリットに対応するスリットを打ち抜く工程と、
次いで前記セラミック基体用のセラミックグリーンシート上に前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートを両者のスリットが重なり合うように積層するとともに、このセラミックグリーンシートの積層体を前記貫通孔の他の相対向する一対の辺にそれぞれ略平行に隣接しかつ前記スリットを横切る位置で切断して、平板状の生セラミック基体上に枠状の生セラミック枠体が積層された生セラミック成形体を得る工程と、
次いで前記生セラミック成形体を焼成する工程とを具備することを特徴とする電子部品収納用パッケージの製造方法。
【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の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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は、例えば図１に断面図で、図２に分解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・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成り、その上面から下面にかけて導出する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３を有し、その上面に電子部品４を搭載するための四角平板状のセラミック基板１と、このセラミック基板１の上面外周部に接合され、中央部に電子部品４を収容するための開口２ａを有する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・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る四角枠状のセラミック枠体２とから主に構成されており、セラミック枠体２の開口２ａ部内のセラミック基板１上面に電子部品４を搭載固定するとともに、この電子部品４の各電極をメタライズ配線導体３にボンディングワイヤ５等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、セラミック枠体２の上面または内側に電子部品４を覆うようにして図示しない蓋体やポッティング樹脂等を接合させ、これにより電子部品４を気密に封止することによって製品としての電子装置となる。
【０００３】
従来より、このような電子部品収納用パッケージは、広面積のセラミックグリーンシートに打ち抜き加工・積層加工・切断加工・焼成加工を施すことにより多数個が同時集約的に製作されていた。ここで、広面積のセラミックグリーンシートから上述の電子部品収納用パッケージを製造する従来の製造方法について説明する。まず、図８に斜視図で示すように、セラミック基板１用の広面積のセラミックグリーンシート21とセラミック枠体２用の広面積のセラミックグリーンシート22とを準備する。これらのセラミックグリーンシート21・22はそれぞれセラミック基板１やセラミック枠体２となる領域を複数個分ずつ有している。次に、図９に斜視図で示すように、セラミック基板１用のセラミックグリーンシート21にメタライズ配線導体３をセラミック基板１の上面から下面に導出させるためのビアホール21ａを打ち抜くとともに、セラミック枠体２用のセラミックグリーンシート22に各セラミック枠体２の開口２ａとなる四角形の貫通孔22ａを打ち抜く。
【０００４】
次に、図10に示すように、セラミック基板１用のセラミックグリーンシート21にメタライズ配線導体３用の金属ペースト23を印刷塗布するとともに、図11に斜視図で示すように、これらのセラミックグリーンシート21と22とを上下に積層してセラミックグリーンシート積層体24となす。そして、次に図12に斜視図で示すように、このセラミックグリーンシートの積層体24における各貫通孔22ａの各辺にそれぞれ平行に隣接する位置に上面側からカッター刃30を押し込むことによってセラミックグリーンシートの積層体24を切断して四角平板状の生セラミック基板25上に四角枠状の生セラミック枠体26が積層された生セラミック成形体27を得る。そして、最後にこの生セラミック成形体27を焼成することによってセラミック基板１上にセラミック枠体２が積層一体化された電子部品収納用パッケージが製作される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の電子部品収納用パッケージの製造方法によると、セラミックグリーンシート積層体24における各貫通孔22ａの各辺にそれぞれ平行に隣接する位置に上面側からカッター刃30を押し込むことによってセラミックグリーンシート積層体24を切断して生セラミック成形体27を得る際に、図13に断面図で示すように、カッター刃30を押し込む圧力によって生セラミック成形体27の生セラミック枠体26の各側壁が支えのない貫通孔22ａ側に押し出されて変形し、そのために図14に上面図で示すように、特にセラミック枠体２の側壁のうちで幅に対する長さの比率が大きな長辺側の側壁では内側に大きく湾曲する変形が発生し、その結果、そのような大きな変形のためにセラミック枠体２の内側に電子部品４を収容することが困難となってしまうという問題点を有していた。さらに、セラミック枠体２の各側壁が内側に大きく湾曲すると、セラミック枠体２の外周側面の一つを例えば内部に電子部品４を収容する際等の位置合わせの基準面として用いる場合に、基準面が湾曲しているために正確な位置合わせができない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完成されたものであり、その目的は、セラミック枠体２の各側壁が内側に大きく湾曲するのを抑制してセラミック枠体２の内側に電子部品４を容易に収容することができるとともに、セラミック枠体２の外周側面の一つを位置合わせの基準面として用いる場合に正確な位置合わせが可能な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】
発明の電子部品収納用パッケージの製造方法は、上面に電子部品を搭載するための略四角平板状のセラミック基板上に、外周が前記セラミック基板と略一致するとともに内周各辺が前記外周各辺と略平行な、中央部に電子部品を収容するための略四角形の開口を有するセラミック枠体を積層して成る電子部品収納用パッケージを製造する方法であって、前記セラミック基板用のセラミックグリーンシートと前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートとを準備する工程と、次いで前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートに前記電子部品を収容するための開口となる略四角形の貫通孔と、該貫通孔の相対向する一対の辺にそれぞれ略平行に隣接しかつ貫通孔側の辺がそれぞれセラミック枠体の外周辺の一つとなる、前記セラミック枠体よりも長いスリットとを同時に打ち抜くとともに、前記セラミック基板用のセラミックグリーンシートに前記スリットに対応するスリットを打ち抜く工程と、次いで前記セラミック基体用のセラミックグリーンシート上に前記セラミック枠体用のセラミックグリーンシートを両者のスリットが重なり合うように積層するとともに、このセラミックグリーンシートの積層体を前記貫通孔の他の相対向する一対の辺にそれぞれ略平行に隣接しかつ前記スリットを横切る位置で切断して、平板状の生セラミック基体上に枠状の生セラミック枠体が積層された生セラミック成形体を得る工程と、次いで前記生セラミック成形体を焼成する工程とを具備す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の製造方法によれば、セラミック枠体用のセラミックグリーンシートに開口となる略四角形の貫通孔と、この貫通孔の相対向する一対の辺にそれぞれ平行に隣接し、かつ貫通孔側の辺がそれぞれセラミック枠体の外周辺の一つとなる一対のスリットとを同時に打ち抜くことから、セラミック枠体の側壁の一つとなる貫通孔とスリットとの間の部位はその内側と外側との両方から同時に略同じ圧力で押され、両方からの力がつりあって変形することがない。従ってこのセラミックグリーンシートをセラミック基板用のセラミックグリーンシート上に積層した積層体を前記貫通孔の他の相対向する一対の辺にそれぞれ平行に隣接しかつスリットを横切る位置で切断して平板状の生セラミック基体に枠状の生セラミック枠体が積層された生セラミック成形体を得、これを焼成して電子部品収納用パッケージとなした場合、セラミック枠体で前記スリット側の一対の側壁の変形が極めて小さい電子部品収納用パッケージを得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を前述の図１および図２に示した電子部品収納用パッケージを製造する場合を例にとつて説明する。
【００１０】
まず、図３に斜視図で示すように、セラミック基板１用の広面積のセラミックグリーンシート11とセラミック枠体２用の広面積のセラミックグリーンシート12とを準備する。これらのセラミックグリーンシート11・12は、それぞれセラミック基板１やセラミック枠体２となる領域を複数個分有しており、例えばセラミック基板１およびセラミック枠体２が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製作される。
【００１１】
次に、図４に斜視図で示すように、セラミック枠体２用のセラミックグリーンシート12にセラミック枠体２の開口２ａとなる長方形の貫通孔12ａと、この貫通孔12ａの長辺にそれぞれ平行に隣接して貫通孔12ａ側の辺がセラミック枠体２の長辺側外周辺となるスリット12ｂとを打ち抜き金型により同時に打ち抜くとともに、セラミック基板１用のセラミックグリーンシート11にビアホール11ａとセラミックグリーンシート12のスリット12ｂに対応するスリット11ｂとを同じく打ち抜き金型により打ち抜く。ここで、セラミックグリーンシート12における貫通孔12ａとスリット12ｂとの間はセラミック枠体２の長辺側の側壁となる部位である。そしてこのとき、このセラミック枠体２の長辺側の側壁となる貫通孔12ａとスリット12ｂとの間の部位は打ち抜きの圧力によりその内側と外側の両方から同時に略同じ力で押されることとなるため、両方からの力がつりあうため一方側に湾曲してしまうようなことはない。
【００１２】
そして、次に図５に斜視図で示すように、セラミック基板１用のセラミックグリーンシート11の上面から各ビアホール12ａを介して下面にかけてメタライズ配線導体３となる金属ペースト13をスクリーン印刷法により印刷塗布する。このメタライズ配線導体３となる金属ペーストは、例えばメタライズ配線導体３がタングステンメタライズから成る場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合してペースト状となすことによって得られる。
【００１３】
次に、図６に斜視図で示すように、セラミックグリーンシート11の上にセラミックグリーンシート12を両者のスリット11ｂ・12ｂ同士が重なり合うように積層してセラミックグリーンシート11と12との積層体14を得る。このセラミックグリーンシート11と12とを積層するには、セラミックグリーンシート12の下面に有機バインダを溶解可能な溶剤を含む液状の積層助剤を塗布するとともに両者を重ねて熱圧着する方法が採用され得る。
【００１４】
そして、次に図７に斜視図で示すように、セラミックグリーンシート11と12との積層体14をカッター刃30により貫通孔12ａの短辺にそれぞれ平行に隣接しかつスリット11ｂ・12ｂを横切る位置で切断して長方形平板状の生セラミック基板15上に長方形枠状の生セラミック枠体16が積層された生セラミック成形体17を得る。このとき、生セラミック成形体17の短辺側では、生セラミック枠体16の側壁の幅に対する長さの比率が長辺側と比較してそれ程大きなものではないので、セラミックグリーンシート積層体14をカッター刃30により貫通孔12ａの短辺にそれぞれ平行に隣接しかつスリット11ｂ・12ｂを横切る位置で切断して生セラミック成形体17を得たとしても、生セラミック枠体16の短辺側の側壁が内側に湾曲するように大きく変形するようなことはない。
【００１５】
そして、最後にこの生セラミック成形体17を約1600℃の温度で焼成することによってセラミック基体１上に各側壁の変形が小さなセラミック枠体２が積層一体化された電子部品収納用パッケージが製作される。このとき、得られる電子部品収納用パッケージはセラミック枠体２の各側壁の変形が小さいので、セラミック枠体２の開口２ａの内側に電子部品４を容易に収容することができる。さらに、打ち抜き加工により形成された、変形の極めて小さな長辺側の外周側面を位置合わせの基準として用いることにより、電子部品４をセラミック枠体２の内側に正確に位置合わせすることができたり、蓋体等をセラミック枠体２に対して正確に位置合わせすることができる。
【００１６】
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り、例えば上述の実施の形態例では、セラミック基体１およびセラミック枠体２は、それぞれ１枚のセラミックグリーンシートに打ち抜き加工・切断加工等を施すことによって形成されていたが、セラミック基体１およびセラミック枠体２はそれぞれ２枚以上のセラミックグリーンシートに打ち抜き加工・積層加工・切断加工等を施すことにより形成されても良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法によれば、セラミック枠体用のセラミックグリーンシートに開口となる略四角形の貫通孔と、この貫通孔の相対向する一対の辺にそれぞれ平行に隣接し、かつ貫通孔側の辺がそれぞれセラミック枠体の外周辺の一つとなる一対のスリットとを同時に打ち抜くことから、セラミック枠体の側壁の一つとなる貫通孔とスリットとの間の部位はその内側と外側との両方から同時に略同じ圧力で押され、両方からの力がつりあって変形することがない。従ってこのセラミックグリーンシートをセラミック基板用のセラミックグリーンシート上に積層した積層体を前記貫通孔の他の相対向する一対の辺にそれぞれ平行に隣接しかつスリットを横切る位置で切断して平板状の生セラミック基体に枠状の生セラミック枠体が積層された生セラミック成形体を得、これを焼成して電子部品収納用パッケージとなした場合、セラミック枠体で前記スリット側の一対の側壁の変形が小さく、セラミック枠体の内側に電子部品を容易に収容することができるとともに、前記スリット側の外周側面を位置合わせの基準として用いることにより、セラミック枠体の内側に電子部品を正確に位置合わせすることができたり、蓋体等をセラミック枠体に対して正確に位置合わせすることが可能な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】従来および本発明の製造方法が適用される電子部品収納用パッケージの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子部品収納用パッケージの分解斜視図である。
【図３】本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図４】本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図５】本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図６】本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図７】本発明の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図８】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図９】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図１０】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図１１】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図１２】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法を説明するための工程でのセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図１３】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法の問題点を説明するための生セラミック成形体の断面図である。
【図１４】従来の電子部品収納用パッケージの製造方法の問題点を説明するための電子部品収納用パッケージの上面図である。
【符号の説明】
１：基板
２：セラミック枠体
４：電子部品
11：セラミック基板用のセラミックグリーンシート
11ｂ：スリット
12：セラミック枠体用のセラミックグリーンシート
12ａ：開口となる貫通孔
12ｂ：スリット
15：生セラミック基体
16：生セラミック枠体
17：生セラミック成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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