(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子部品の搭載部を有する、セラミックスから成る絶縁基体を準備する工程と、
該絶縁基体の上面に前記搭載部を取り囲むように接合される、前記絶縁基体との接合部に低融点ガラスから成る封止材が被着された、セラミックスから成る蓋体を準備する工程と、
前記絶縁基体の表面の前記搭載部近傍から前記蓋体との接合領域の外側にかけて、前記搭載部側の一端に前記電子部品の電極が、他端側に外部電気回路がそれぞれ電気的に接続される配線導体層を形成する工程と、
該配線導体層の前記蓋体との接合部に、ホウ珪酸ガラスを主成分とする、熱膨張係数が５〜１０ｐｐｍ／℃で、めっき液に侵食されることのない、接合後にガラス層となるガラスを被着する工程と、
前記ガラスが被着形成された前記配線導体層の露出表面に金めっき層を被着する工程と、前記絶縁基体と前記蓋体とから成る容器内部に前記電子部品を接着剤を介して接着固定する工程と、
前記絶縁基体と前記蓋体との接合面を貼り合わせて前記封止材の軟化溶融温度で接合し、前記絶縁基体と前記蓋体とを気密に接合封止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容器の製造方法。
【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気密に封止して収納するための電子部品収納用容器の製造方法に関し、特に封止材にガラスを用いて封止を行なう電子部品収納用容器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路素子をはじめとする半導体素子あるいは水晶振動子、弾性表面波素子といった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容器は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面あるいは下面の略中央部に電子部品を収容するための凹部および凹部周辺から下面にかけて導出されたタングステンやモリブデン等の高融点金属から成る複数個のメタライズ配線導体層を有する絶縁基体と、電子部品を外部電気回路に電気的に接続するためにメタライズ配線導体層に銀ロウ等のロウ材を介して取着された外部リード端子と、蓋体とから構成されている。
【０００３】
そして、電子部品が例えば半導体素子の場合には、絶縁基体の凹部の底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材等から成る接着材を介して接着固定するとともに半導体素子の各電極とメタライズ配線導体層とを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し、しかる後、絶縁基体の上面に蓋体を低融点ガラスから成る封止材を介して接合させ、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体素子を気密に収容することによって最終製品としての半導体装置と成る。
【０００４】
また、電子部品が例えば圧電振動子の場合には、絶縁基体の凹部の底面に形成された段差部に圧電振動子の一端を導電性エポキシ樹脂等から成る接着材を介して接着固定するとともに圧電振動子の各電極をメタライズ配線導体層に電気的に接続し、しかる後、絶縁基体の上面に蓋体を低融点ガラスから成る封止材を介して接合させ、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に圧電振動子を気密に収容することによって最終製品としての電子部品装置と成る。
【０００５】
なお、この従来の電子部品収納用容器においては配線導体層を形成するタングステンやモリブデン等がロウ材と濡れ性が悪く、配線導体層に外部リード端子やボンディングワイヤ等を強固に接合させることができないため、一般に、配線導体層の表面には耐蝕性に優れ、かつロウ材と濡れ性の良いニッケルや金がめっき法により被着されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子部品収納用容器において絶縁基体と蓋体とを接合させる低融点ガラスから成る封止材は、ロウ材との濡れ性を良好とするためにめっき法により配線導体層に被着された金めっき層との密着性が悪く、金めっき層と強固に接合することが困難であるという欠点を有していた。
【０００７】
この欠点のために、金めっき層が被着された配線導体層が、絶縁基体表面の電子部品搭載部近傍から蓋体との接合領域の外側にかけて形成されている場合には、絶縁基体と蓋体とを接合する封止材が配線導体層に被着された金めっき層と強固にかつ気密に接合することが困難であり、絶縁基体と蓋体とから成る容器の気密封止の信頼性を低下させてしまい、その結果、電子部品を長期間にわたり正常かつ安定に作動させることができなくなるという問題点を有していた。
【０００８】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、絶縁基体と蓋体とから成る容器の内部に電子部品を気密に封止し、その特性に劣化を招来することなく、電子部品を長期間にわたり正常かつ安定に作動させることができる電子部品収納用容器の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品収納用容器の製造方法は、上面に電子部品の搭載部を有する、セラミックスから成る絶縁基体を準備する工程と、絶縁基体の上面に搭載部を取り囲むように接合される、絶縁基体との接合部に低融点ガラスから成る封止材が被着された、セラミックスから成る蓋体を準備する工程と、絶縁基体の表面の搭載部近傍から蓋体との接合領域の外側にかけて、搭載部側の一端に電子部品の電極が、他端側に外部電気回路がそれぞれ電気的に接続される配線導体層を形成する工程と、配線導体層の蓋体との接合部に、ホウ珪酸ガラスを主成分とする、熱膨張係数が５〜10ｐｐｍ／℃で、めっき液に侵食されることのない、接合後にガラス層となるガラスを被着する工程と、ガラスが被着形成された配線導体層の露出表面に金めっき層を被着する工程と、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に電子部品を接着剤を介して接着固定する工程と、絶縁基体と蓋体との接合面を貼り合わせて封止材の軟化溶融温度で接合し、絶縁基体と蓋体とを気密に接合封止する工程とを具備することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体表面の配線導体層の蓋体との接合部をガラス層で被覆することから、金めっき層が配線導体層の蓋体との接合部に被着することを有効に防止することができるとともに、低融点ガラスを主成分とする封止材と配線導体層とをガラス層を介して強固に接合することが可能となる。その結果、封止材と絶縁基体および蓋体とが強固に接合して容器の気密封止が完全となり、容器の内部に収容する電子部品を正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【００１４】
さらに、配線導体層のガラス層で被覆された接合部以外の露出表面が、良導電性で耐蝕性およびロウ材との濡れ性が良好な金めっき層で被覆されていることから、配線導体層の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体層とボンディングワイヤとの接続および配線導体層と外部リード端子とのロウ付けを極めて強固となすことができる。
【００１５】
また、本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体および蓋体をセラミックスとし、ガラス層をホウ珪酸ガラスを主成分とする熱膨張係数が５〜10ｐｐｍ／℃のガラスとすることから、ガラス層の熱膨張係数がセラミックスから成る絶縁基体および蓋体の熱膨張係数に近似し、これによってホウ珪酸ガラスを主成分とするガラス層を絶縁基体と強固に接合することができる。その結果、絶縁基体と蓋体とを封止材を介して強固に接合させることが可能となり、容器の気密封止を完全となし、容器の内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常にかつ安定に作動させることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体と蓋体とから成る容器を気密封止する封止材を、その軟化溶融温度が320℃以下であり低温であるものとすることから、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に電子部品を気密に収容する際、封止材を溶融させる熱が内部に収容する電子部品に作用しても電子部品の特性に劣化を招来することはなく、その結果、電子部品を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【００１７】
さらにまた、本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、配線導体層を被覆するガラスが耐薬品性に優れており、配線導体層の露出表面に金めっき層をめっき法により被着させる際にめっき液に浸食されることはないことから、配線導体層の露出表面にめっき法により金めっき層を被着する際に、接合後にガラス層となるガラスで被覆された配線導体層の蓋体との接合部に金めっき層が被着することはなく、絶縁基体と蓋体とを封止材を介して強固に接合させることが可能となり、容器の気密封止を完全となし、容器の内部に収容する半導体素子を正常にかつ安定に作動させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の電子部品収納用容器の製造方法の実施の形態の一例を示す断面図、図２はその要部拡大断面図である。これらの図においては電子部品が半導体素子であり、電子部品収納用容器が半導体素子収納用パッケージである場合の例を示している。
【００２０】
これらの図において、１は絶縁基体、２は蓋体である。この絶縁基体１と蓋体２とで半導体素子３を収容するための容器４が構成される。
【００２１】
絶縁基体１はその上面の略中央部に半導体素子３を収容する空所を形成するための凹部１ａが設けてあり、この凹部１ａの底面には半導体素子３がガラス、樹脂、ロウ材等から成る接着材を介して接着固定される。
【００２２】
絶縁基体１はセラミックス、すなわち酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体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、溶剤、可塑剤、分散剤等を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状に成形してセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、それら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これを複数枚積層し、約1600℃の高温で焼成することによって製作される。
【００２３】
また、絶縁基体１は凹部１ａ周辺から外側にかけて複数個の配線導体層５が被着形成されており、この配線導体層５の凹部１ａ周辺部には半導体素子３の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続され、さらに、絶縁基体１の外側に導出された部位には外部電気回路と接続される外部リード端子７が銀ロウ等のロウ材を介して取着されている。
【００２４】
配線導体層５は半導体素子３の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、タングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属により形成されている。
【００２５】
配線導体層５はタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒、可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予め印刷塗布しておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の凹部１ａ周辺から外側にかけて所定パターンに被着形成される。
【００２６】
また一方、配線導体層５にロウ付けされる外部リード端子７は容器４の内部に収容する半導体素子３を外部電気回路に接続する作用をなし、外部リード端子７を外部電気回路に接続することによって内部に収容される半導体素子３はボンディングワイヤ６、配線導体層５および外部リード端子７を介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００２７】
外部リード端子７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成り、これらのインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すことによって所定の形状に形成される。
【００２８】
外部リード端子７はその表面にニッケル、金等の良導電性で、かつ耐蝕性に優れた金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させておくと、外部リード端子７の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに外部リード端子７と外部電気回路との電気的接続を良好となすことができる。従って、外部リード端子７はその表面にニッケル、金等をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００２９】
さらに、外部リード端子７が取着された絶縁基体１はその上面に蓋体２が封止材８を介して接合され、これによって絶縁基体１と蓋体２とから成る容器４の内部に半導体素子３が気密に収容される。
【００３０】
蓋体２は絶縁基体１に設けた凹部１ａを塞ぐ作用をなし、セラミックス、すなわち酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体、ムライト質焼結体等の電気絶縁材料から成る。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、窒化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末を所定のプレス金型内に充填するとともに一定圧力で押圧して成形し、しかる後、この成形品を約1500℃の温度で焼成することによって製作される。
【００３１】
配線導体層５は、図２に示すように絶縁基体１表面の配線導体層５の、蓋体２との接合部がガラス層10で、接合部以外の露出表面が金めっき層９ａで被覆されている。
【００３２】
配線導体層５の蓋体２との接合部を被覆するガラス層10は、封止材８が、封止材８との密着性の悪い金めっき層９ａと接することなく、絶縁基体１と蓋体２とを封止接合することを可能とする作用をなす。その結果、絶縁基体１と蓋体２とは封止材８を介して強固に接合して容器４の気密封止が完全となり、容器４の内部に収容する半導体素子３を長期間にわたり正常かつ安定に作動させることが可能となる。
【００３３】
ガラス層10は、配線導体層５の蓋体２との接合部にガラス層10となるガラスを従来周知のスクリーン印刷法等を採用して予め被着させておき、その後、その溶融温度で溶融することにより配線導体層５の蓋体２との接合部へ被覆される。
【００３４】
また、接合部以外の露出表面を被覆する金めっき層９ａは、良導電性で耐蝕性およびロウ材との濡れ性が良好であり、配線導体層５の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体層５とボンディングワイヤ６との接続および配線導体層５と外部リード端子７とのロウ付けを極めて強固となすことができる。
【００３５】
金めっき層９ａは、配線導体層５の蓋体２との接合部をガラス層10で被覆したのちに、従来周知の電解めっき法や無電解めっき法、具体的には絶縁基体１を金めっき浴中に浸漬するとともに配線導体層５に電界を印加し、配線導体層５の露出表面に金を析出させることによって 0.5〜10μｍの厚みに被覆される。
【００３６】
なお、金めっき層９ａの下地めっき層としてニッケルめっき層９ｂを１〜10μｍの厚みに被着させておくと、配線導体層５と金めっき層９ａとの接合をより強固なものとすることができる。従って、配線導体層５はその露出表面に、金めっき層９ａの下地めっき層としてニッケルめっき層９ｂを１〜10μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００３７】
絶縁基体１と蓋体２との接合封止は、次のように行なえばよい。配線導体層５の、蓋体２との接合部にガラス層10が、接合部以外の露出表面に金めっき層９ａが被覆された絶縁基体１と、蓋体２との接合領域に封止材８を従来周知のスクリーン印刷法等を採用して予め被着させておき、次に、絶縁基体１内部の凹部1aに半導体素子３を接着剤を介して接着固定する。その後、絶縁基体１と蓋体２の接合面とを貼り合わせて封止材８の軟化溶融温度で接合することにより、絶縁基体１と蓋体２とを気密に接合封止することが可能となる。
【００３８】
また、絶縁基体１と蓋体２とをセラミックスとし、ガラス層10をホウ珪酸ガラスを主成分とする熱膨張係数が５〜10ｐｐｍ／℃のガラスとすることにより、ガラス層10の熱膨張係数とセラミックスから成る絶縁基体１および蓋体２の熱膨張係数とが近似しガラス層10が絶縁基体１と強固に接合することができ、これによって絶縁基体１と蓋体２とを封止材８を介して強固に接合させることが可能となる。その結果、容器４の気密封止を完全となし、容器４の内部に収容する電子部品３を長期間にわたり正常にかつ安定に作動させることが可能となる。
【００３９】
なお、ガラス層10の熱膨張係数が５ｐｐｍ／℃未満または10ｐｐｍ／℃より大きいと、ガラス層10の熱膨張係数が絶縁基体１および蓋体２の熱膨張係数に対して大きく相違してガラス層10を絶縁基体１に強固に接合させることができなくなる傾向にある。従って、ガラス層10の熱膨張係数は５〜10ｐｐｍ／℃の範囲が好ましい。
【００４０】
さらに、絶縁基体１と蓋体２とを接合封止する封止材８は、酸化鉛が50〜65重量％、酸化ホウ素が２〜10重量％、フッ化鉛が10〜30重量％、酸化亜鉛が１〜６重量％、酸化ビスマスが10〜20重量％のガラス成分と含有量が26〜45重量％のチタン酸鉛系化合物のフィラーとから成っている。
【００４１】
この封止材８の熱膨張係数は絶縁基体１と蓋体２の熱膨張係数に近似させることができ、これによって封止材８と絶縁基体１および蓋体２とを強固に接合して容器４の気密封止をほぼ完全とすることができるので、容器４内部に収容する半導体素子３を長期間にわたり正常かつ安定に作動させることが可能となる。
【００４２】
さらに、絶縁基体１と蓋体２とから成る容器４を気密封止する封止材８の軟化溶融温度が 320℃以下であり低温であることから、絶縁基体１と蓋体２とから成る容器４内部に半導体素子３を気密に収容する際、封止材８を溶融させる熱が内部に収容する半導体素子３に作用しても半導体素子３の特性に劣化を招来することはなく、その結果、半導体素子３を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【００４３】
なお、封止材８のガラス成分は、酸化鉛の量が50重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなって、容器４を気密封止する際の熱によって半導体素子３の特性に劣化を招来してしまう傾向がある。他方、65重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が大きく低下してしまう傾向がある。従って、酸化鉛の量は50〜65重量％の範囲が好ましい。
【００４４】
また、酸化ホウ素の量は２重量％未満であるとガラスの結晶化が進んで流動性が低下し、容器４の気密封止が困難となってしまう傾向がある。他方、10重量％を超えるとガラスの軟化溶融温度が高くなって、容器４を気密に封止する際の熱によって半導体素子３の特性に劣化を招来してしまう傾向がある。従って、酸化ホウ素の量は２〜10重量％の範囲が好ましい。
【００４５】
フッ化鉛の量は10重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなって、容器４を気密封止する際の熱によって半導体素子３の特性に劣化を招来してしまう傾向がある。他方、30重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が大きく低下してしまう傾向がある。従って、フッ化鉛の量は10〜30重量％の範囲が好ましい。
【００４６】
酸化亜鉛の量は１重量％未満であるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が大きく低下してしまう傾向がある。他方、６重量％を超えるとガラスの結晶化が進んで流動性が大きく低下し、容器４の気密封止が困難となってしまう傾向がある。従って、酸化亜鉛の量は１〜６重量％の範囲が好ましい。
【００４７】
酸化ビスマスの量は10重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなって、容器４を気密封止する際の熱によって半導体素子３の特性に劣化を招来してしまう傾向がある。他方、20重量％を超えるとガラスの結晶化が進んで流動性が大きく低下し、容器４の気密封止が困難となってしまう傾向がある。従って、酸化ビスマスの量は10〜20重量％の範囲が好ましい。
【００４８】
チタン酸鉛系化合物から成るフィラーは封止材８の熱膨張係数を調整し、絶縁基体１及び蓋体２に封止材８を強固に接合させ、容器４の気密封止の信頼性を大きく向上させるとともに封止材８の機械的強度を向上させる作用をなす。このフィラーの含有量が26重量％未満であると封止材８の機械的強度が低下するとともに封止材８の熱膨張係数が絶縁基体１および蓋体２の熱膨張係数に対し大きく相違して封止材８を絶縁基体１および蓋体２に強固に接合させることができなくなる傾向がある。他方、45重量％を超えると封止材８の軟化溶融温度が高くなって流動性が大きく低下し、容器４の気密封止が困難となってしまう傾向がある。従って、封止材８に含有されるフィラーの量は26〜45重量％の範囲が好ましい。
【００４９】
ホウ珪酸ガラスを主成分とするガラス層10は、酸化珪素が55〜65重量％、酸化ホウ素が18〜28重量％、酸化ナトリウムが４〜10重量％、酸化アルミニウムが２〜８重量％、酸化カリウムが１〜６重量％、酸化リチウムが１〜６重量％、酸化バリウムが0.5 〜３重量％のガラスから成っている。
【００５０】
このガラスは耐薬品性に優れており、配線導体層５の露出表面に金めっき層９ａをめっき法により被着させる際にめっき液に浸食されることはない。その結果、配線導体層５の露出表面にめっき法により金めっき層９ａを被着する際に、ガラス層10で被覆された配線導体層５の蓋体２との接合部に金めっき層９ａが被着することはなく、絶縁基体１と蓋体２とを封止材８を介して強固に接合させることが可能となり、容器４の気密封止を完全となし、容器４の内部に収容する半導体素子３を正常にかつ安定に作動させることが可能となる。
【００５１】
なお、このガラスは、酸化珪素の量が55重量％未満であるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。他方、65重量％を超えるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。従って、酸化珪素の量は55〜65重量％の範囲が好ましい。
【００５２】
また、酸化ホウ素の量は18重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。他方、28重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。従って、酸化ホウ素の量は18〜28重量％の範囲が好ましい。
【００５３】
酸化ナトリウムの量は４重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。他方、10重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。従って、酸化ナトリウムの量は４〜10重量％の範囲が好ましい。
【００５４】
酸化アルミニウムの量は２重量％未満であるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。他方、８重量％を超えるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。従って、酸化アルミニウムの量は２〜８重量％の範囲が好ましい。
【００５５】
酸化カリウムの量は１重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。他方、６重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。従って、酸化カリウムの量は１〜６重量％の範囲が好ましい。
【００５６】
酸化リチウムの量は１重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。他方、６重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。従って、酸化リチウムの量は１〜６重量％の範囲が好ましい。
【００５７】
酸化バリウムの量は0.5 重量％未満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、ガラスを軟化溶融する際の熱により配線導体層５の表面が酸化してしまい、配線導体層５と金属めっき層９との電気的接続の信頼性の低下を招来してしまう傾向がある。他方、３重量％を超えるとガラスの耐薬品性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向がある。従って、酸化バリウムの量は0.5 〜３重量％の範囲が好ましい。
【００５８】
さらに、ガラス層10は、厚みが10μｍ未満であると絶縁基体１との接合強度が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下する傾向にあり、また100μｍを超えるとガラス層10の機械的強度が低下し、容器４の気密封止の信頼性が低下する傾向にある。従って、ガラス層10の厚みは、10〜100μｍの範囲に特定される。
【００５９】
かくして上述の半導体素子収納用パッケージによれば、絶縁基体１の凹部１ａ底面に半導体素子３をガラス、樹脂、ロウ材等から成る接着材を介して接着固定するとともに半導体素子３の各電極を配線導体層５にボンディングワイヤ６を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に凹部１ａを覆うように蓋体２を封止材８を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体２とから成る容器４の内部に半導体素子３を気密に収容することによって最終製品としての半導体装置が完成する。
【００６０】
次に、図３は本発明の電子部品収納用容器の実施の形態の他の例を示す断面図である。この図においては電子部品が水晶振動子等の圧電振動子であり、電子部品収納用容器が圧電振動子収納用容器である場合の例を示している。
【００６１】
この図において11は絶縁基体、12は蓋体である。この絶縁基体11と蓋体12とで圧電振動子13を収容するための容器14が構成される。
【００６２】
絶縁基体11はその上面に圧電振動子13を収容する空所を形成するための段差部を有する凹部11ａが設けてある。この凹部11ａの段差部には圧電振動子13が樹脂から成る接着材を介して接着固定される。
【００６３】
樹脂性接着材は、例えば導電性エポキシ樹脂等から成り、絶縁基体11の凹部11ａの段差部に接着材を介して圧電振動子13を載置させ、しかる後、接着材に熱硬化処理を施し、熱硬化させることによって圧電振動子13を絶縁基体11に接着固定させる。
【００６４】
絶縁基体11はセラミックス、すなわち酸化アルミニウム質焼結体や、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体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・酸化マグネシウム・酸化カリウム等の原料粉末を所定のプレス金型内に充填するとともに一定圧力で押圧して成形し、しかる後、この成形品を約1500℃の温度で焼成することによって製作される。
【００６５】
また、絶縁基体11には凹部11ａの段差部より外部にかけて複数個の配線導体層15が被着形成されている。この配線導体層15の凹部11ａの段差部に位置する部位には圧電振動子13の各電極が導電性エポキシ樹脂等から成る接着材を介して電気的に接続され、また絶縁基体11の外部に導出された部位には外部電気回路の配線導体が半田等のロウ材を介して取着される。
【００６６】
配線導体層15は、圧電振動子13の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、銀とパラジウムの混合物、銀と白金の混合物等の高融点金属により形成されている。
【００６７】
配線導体層15は、銀とパラジウムの混合物、銀と白金の混合物等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒、可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して焼成後の絶縁基体11に印刷塗布し、約850 ℃の温度で焼き付けることによって絶縁基体11の凹部11ａ周辺から外側にかけて所定パターンに被着形成される。
【００６８】
さらに、圧電振動子13が接着固定されている絶縁基体11の上面には蓋体12が封止材16を介して接合され、これによって絶縁基体11と蓋体12とから成る容器14の内部に圧電振動子13が気密に収容される。
【００６９】
なお、蓋体12は前述の蓋体２と同様の方法によって製作される。
【００７０】
電子部品が圧電振動子13である場合においても、絶縁基体11表面の配線導体層15の、蓋体12との接合部がガラス層18で、接合部以外の露出表面が金めっき層17で被覆されている。
【００７１】
ガラス層18は、前述の半導体素子収納用パッケージと同様に、絶縁基体11表面の配線導体層15のうち蓋体12との接合部にガラス層18と成るガラスを従来周知のスクリーン印刷法等を採用して予め被着させておき、その後、その溶融温度で溶融することにより配線導体層15の蓋体12との接合部へ被覆される。
【００７２】
また、金めっき層17も、従来周知のめっき法により配線導体層15の露出表面に被覆される。また、配線導体層15と金めっき層17との接合を強固となものとなすために、金めっき層17の下地めっき層としてニッケルめっき層を被着させておくことが好ましい。
【００７３】
さらに、絶縁基体11と蓋体12との接合封止も、配線導体層15の、蓋体12との接合部にガラス層18が、接合部以外の露出表面に金めっき層17が被覆された絶縁基体11と、蓋体12との接合領域に封止材16を従来周知のスクリーン印刷法等を採用して予め被着させておき、次に、絶縁基体11内部の段差部を有する凹部11ａに圧電振動子13を接着剤を介して接着固定し、さらに絶縁基体11と蓋体12の接合面を貼り合わせて封止材16の軟化溶融温度で接合すればよい。
【００７４】
なお、封止材16はガラス成分とフィラーとから成り、耐湿性に優れていることから大気中に含まれる水分が封止材16を介して容器14の内部に侵入しようとしてもその水分の侵入は有効に阻止され、その結果、容器14の内部に収容する圧電振動子13の表面電極が酸化腐蝕されることは殆どなく、圧電振動子13を正常に作動させることも可能となる。
【００７５】
かくして本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体11の凹部11ａに設けた段差部に圧電振動子13の一端を導電性エポキシ樹脂等から成る接着材を介して接着固定するとともに圧電振動子13の各電極を配線導体層15に電気的に接続させ、しかる後、絶縁基体11の上面に凹部11ａを覆うように蓋体12を封止材16を介して接合させ、絶縁基体11と蓋体12とからなる容器14の内部に圧電振動子13を気密に収容することによって最終製品としての圧電振動装置が完成する。
【００７６】
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であれば種々の変更は可能である。例えば上述の例では半導体素子や圧電振動子を収容するための電子部品収納用容器の製造方法を示したが、本発明は圧電磁器振動子や弾性表面波素子を収容するための電子部品収納用容器の製造方法にも適用し得るものである。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体表面の配線導体層の蓋体との接合部を接合後にガラス層となるガラスで被覆することから、絶縁基体と蓋体とを接合する封止材は、封止材と密着性の悪い金めっき層と接することなく絶縁基体と蓋体とを封止接合することができる。その結果、封止材と絶縁基体および蓋体とは強固に接合して容器の気密封止が完全となり、容器の内部に収容する電子部品を正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【００７８】
さらに、配線導体層のガラス層で被覆された接合部以外の露出表面が、良導電性で耐蝕性およびロウ材との濡れ性が良好な金めっき層で被覆されていることから、配線導体層の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体層とボンディングワイヤとの接続および配線導体層と外部リード端子とのロウ付けを極めて強固となすことができる。
【００７９】
また、本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体および蓋体をセラミックスとし、接合後にガラス層となるガラスをホウ珪酸ガラスを主成分とする熱膨張係数が５〜10ｐｐｍ／℃のガラスとすることから、ガラス層の熱膨張係数がセラミックスから成る絶縁基体および蓋体の熱膨張係数に近似し、これによってホウ珪酸ガラスを主成分とするガラス層によって絶縁基体と蓋体とを強固に接合することができる。その結果、絶縁基体と蓋体とを封止材を介して強固に接合させることが可能となり、容器の気密封止を完全となし、容器の内部に収容する電子部品を長期間にわたり正常にかつ安定に作動させることが可能となる。
【００８０】
さらに、本発明の電子部品収納用容器の製造方法によれば、絶縁基体と蓋体とから成る容器を気密封止する、低融点ガラスからなる封止材の軟化溶融温度が320℃以下であり低温であることから、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に電子部品を気密に収容する際、封止材を溶融させる熱が内部に収容する電子部品に作用しても電子部品の特性に劣化を招来することはなく、その結果、電子部品を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電子部品収納用容器の製造方法の実施の形態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容器の要部拡大断面図である。
【図３】  本発明の電子部品収納用容器の製造方法の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、11・・・・・・・絶縁基体
２、12・・・・・・・蓋体
３・・・・・・・・・半導体素子（電子部品）
13・・・・・・・・・圧電振動子（電子部品）
５、15・・・・・・・配線導体層
８、16・・・・・・・封止材
９ａ、17・・・・・・金めっき層
10、18・・・・・・・ガラス層
【図１】
0004051162.tif 000002
【図２】
0004051162.tif 000003
【図３】
0004051162.tif 000004