JP2001308211A - 電子部品収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、メタライズ層に剥離が発生し、そ
のためパッケージの気密信頼性が低い。 【解決手段】 絶縁基体１表面の枠状のメタライズ層７
にろう材８を介して接合された金属枠体２の下面に、高
さが10〜50μｍの枠状の突出部２ａを金属枠体２の内周
寄りに偏倚して設けた電子部品収納用パッケージであ
る。メタライズ層７と金属枠体２との間の外周側に形成
されたろう材８の幅の広い溜まりよってメタライズ層７
への熱応力が良好に吸収緩和される。

Description

【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２に断面図で示すように、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
ックス等の電気絶縁材料から成り、その上面中央部に電
子部品15を搭載するための凹状の搭載部11aを有する絶
縁基体11の上面に、搭載部11ａを取り囲む枠状のメタラ
イズ層12を被着させるとともに、このメタライズ層12の
上面に封止用の金属枠体13を銀ろう等のろう材14を介し
てろう付けして成り、搭載部11ａ内に電子部品15を搭載
した後、金属枠体13の上面に略平板状の金属蓋体16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内部
に電子部品15が気密に封止され、これにより製品として
の電子装置となる。

【０００３】なお、この従来の電子部品収納用パッケー
ジにおいては、パッケージの小型化に伴い、メタライズ
層12と金属枠体13との接合面積が小さいものとなってき
ており、そのため金属枠体13の下面で内周と外周との間
の中央部に枠上の突出部13ａを設けることにより、メタ
ライズ層12と金属枠体13との間の内周側および外周側に
ろう材14の溜まりを形成し、それによってメタライズ層
12と金属枠体13とを強固に接合するようにしている。

【０００４】

【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は、近時の電子装置の
更なる小型化の要求に伴い、例えばそのメタライズ層12
の幅が0.3ｍｍ以下、金属枠体13の幅が0.25ｍｍ以下の
極めて狭いものとなってきている。そして、このような
パッケージにおいては、突出部13ａの幅は通常0.05ｍｍ
以上であることから、メタライズ層12と金属枠体13との
間の内周側および外周側に形成されるろう材14の溜まり
の幅がそれぞれ約0.1ｍｍ以下の狭いものとなり、その
ため、搭載部11ａに電子部品15を搭載した後、金属枠体
13に金属蓋体16をシームウエルド法等により溶接する
と、溶接後の冷却過程において金属蓋体16および金属枠
体13の熱収縮によりメタライズ層12の外周部を内側に引
っ張るように印加される熱応力をろう材14の溜まりが十
分に吸収緩和することができなくなり、その結果、メタ
ライズ層12の外周部が絶縁基体11から剥離してしまいや
すく、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。

【０００５】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、金属枠体に金属蓋体を
シームウエルド法等により溶接した後、金属蓋体および
金属枠体が熱収縮することによって発生する熱応力が印
加されてもメタライズ層12が絶縁基体11から剥離するこ
との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。

【０００６】

【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、電子部品が搭載される搭載部を有する絶
縁基体の上面に、搭載部を取り囲む枠状のメタライズ層
を被着させるとともに、このメタライズ層上に搭載部を
取り囲む金属枠体をろう付けして成り、この金属枠体上
に金属蓋体を接合するようになした電子部品収納用パッ
ケージにおいて、金属枠体は、その下面に高さが10〜50
μｍの枠上の突出部を内周寄り偏倚して有していること
を特徴とするものである。

【０００７】本発明の電子部品収納用パッケージによれ
ば、金属枠体の下面に高さが10〜50μｍの枠上の突出部
が金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられていることか
ら、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろう材
の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものとする
ことができ、その結果、金属蓋体の溶接後にメタライズ
層の外周部を内側に引っ張るように印加される熱応力を
幅の広い外周側のろう材溜まりで良好に吸収緩和するこ
とができる。

【０００８】

【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。

【０００９】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断面図であり、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４を気密に収容する容器が構成され
る。

【００１０】絶縁基体１は、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４を搭載するための凹状の搭載部
１aが設けてあり、この搭載部１aには電子部品４が搭載
固定される。

【００１１】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・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。

【００１２】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５が被着形成されている。メタライズ配線導体５
は、搭載部１ａに搭載される電子部品４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４の各電極が
半田や導電性樹脂等の導電性接合材６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
等の電気的接続手段を介して外部電気回路に接続され
る。

【００１３】このようなメタライズ配線導体５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。

【００１４】なお、メタライズ配線導体５の表面には、
メタライズ配線導体５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５と導電性接合材６およ
び半田等の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。

【００１５】さらに、絶縁基体１の上面には、搭載部１
ａ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枠状のメタライズ
層７が被着形成されている。このメタライズ層７は、厚
みが10〜20μｍ程度、各辺の幅が0.2〜0.3ｍｍ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、このメタライズ層７の上面に
は、搭載部１ａを取り囲む金属枠体２が銀ろう等のろう
材８を介してろう付けされている。このようなメタライ
ズ層７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。

【００１６】また、メタライズ層７に銀ろう等のろう材
８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
メタライズ層７の内周と略同じ大きさであり、厚みが0.
1〜0.25ｍｍ程度、各辺の幅が0.15〜0.25ｍｍ程度であ
る。そして、その下面に高さが10〜50μｍ程度で幅が0.
05〜0.15ｍｍ程度の枠上の突出部２ａがその内周側に偏
倚して設けられている。そして、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。

【００１７】なお、本発明の電子部品収納用パッケージ
においては、金属枠体２の下面に高さが10〜50μｍの枠
上の突出部２ａが内周側に偏倚して設けられていること
が重要である。突出部２ａが金属枠体２の内周側に偏倚
して設けられていることによって、例えばメタライズ層
７の幅が0.3ｍｍ以下の狭いものであっても、メタライ
ズ層７の外周側において金属枠体２とメタライズ層７と
の間に形成されるろう材８の溜まりの幅を0.1ｍｍを超
える広いものとすることができる。このように、金属枠
体２とメタライズ層７との間に形成されるろう材８の溜
まりの幅をメタライズ層７の外周側において0.1ｍｍを
超える広いものとすることによって、金属枠体２の上面
に金属蓋体３を例えばシームウエルド法等により溶接し
た後、金属枠体２および金属蓋体３によりメタライズ層
７の外周部を内側に引っ張る熱応力が印加されたとして
も、その熱応力はメタライズ層７の外周側に形成された
幅が0.1ｍｍ以上のろう材８の溜まりによって良好に吸
収分散され、メタライズ層７が絶縁基体１から剥離する
のを有効に防止することができる。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、容器の気密封止
は常に維持され、それにより内部に収容する電子部品４
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。

【００１８】なお、メタライズ層７の外周から突出部２
ａまでの幅が0.13ｍｍ未満では、メタライズ層７の外周
側で金属枠体２とメタライズ層７との間に形成されるろ
う材８の溜まりの幅を0.1ｍｍを超える広いものとする
ことができず、そのため、金属枠体２に金属蓋体３を溶
接した後、金属枠体２および金属蓋体３により印加され
るメタライズ層７の外周部を内側に引っ張る熱応力を良
好に吸収分散することが困難となる傾向にある。したが
って、メタライズ層７の外周から突出部２ａまでの幅は
0.13ｍｍ以上であることが好ましい。他方、メタライズ
層７の内周側においては、メタライズ層７を絶縁基体１
から引き剥がすような応力が大きく印加されることはな
いので、この内周側に形成されるろう材８の溜まりの幅
は狭いものであってもよい。そのためメタライズ層７の
内周から突出部２ａまでの幅は0.13ｍｍ未満でもかまわ
ないが、メタライズ層７と金属枠体２とを強固に接合す
るためには0.05ｍｍ以上あることが好ましい。なお、突
出部２ａはその高さが10μｍ未満であると、金属枠体２
とメタライズ層７との間に十分な厚みのろう材８の溜ま
りを形成することができなくなり、他方、その高さが50
μｍを超えると、そのような高さの突出部２ａを効率良
く形成することが困難となる。したがって、突出部２ａ
の高さは10〜50μｍの範囲に特定される。また、突出部
２ａは、その幅が0.05ｍｍ未満では、これを所定の安定
した形状で形成することが困難となる傾向にあり、他
方、0.15ｍｍを超えると、金属枠体２とメタライズ層７
との間に十分な幅のろう材８の溜まりを形成することが
困難となる傾向にある。したがって、突出部２ａの幅は
0.05〜0.15ｍｍの範囲であることが好ましい。

【００１９】このような金属枠体２は、鉄−ニッケル合
金や鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る板材をプレ
ス機により打ち抜くとともにその下面にプレス加工やエ
ッチング加工により突出部２ａを形成することによって
所定の枠状に製作される。また、金属枠体２のメタライ
ズ層７へのろう付けは、金属枠体２をメタライズ層７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
メタライズ層７と金属枠体２とをろう材８を介してろう
付けする方法が採用される。また、金属枠体２およびろ
う材８の露出表面には、金属枠体２やろう材８が酸化腐
食するのを防止するために、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、通常であればろう付け後に、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】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４を
その各電極がメタライズ配線導体５に電気的に接続され
るようにして導電性接合材６を介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４を
気密に封止することによって気密信頼性に優れた電子装
置を提供することができる。

【００２１】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。

【００２２】

【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、金属枠体の下面に高さが10〜50μｍの突出部が
金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられていることか
ら、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろう材
の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものとする
ことができ、その結果、金属枠体に金属蓋体を溶接した
後、金属枠体および金属蓋体によりメタライズ層の外周
部を内側に引っ張るよう熱応力が印加されたとしても、
その応力はメタライズ層と金属枠体と間の外周側に形成
された幅の広いろう材の溜まりで良好に吸収緩和され、
メタライズ層に剥離が発生するようなことはなく、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
態の一例を示す断面図である。

【図２】従来の電子部品収納用パッケージを示す断面図
である。

【符号の説明】

１・・・・絶縁基体 １ａ・・・搭載部 ２・・・・金属枠体 ２ａ・・・突出部 ３・・・・金属蓋体 ４・・・・電子部品 ７・・・・メタライズ層 ８・・・・ろう材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月１１日（２０００．５．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】なお、この従来の電子部品収納用パッケー
ジにおいては、パッケージの小型化に伴い、メタライズ
層12と金属枠体13との接合面積が小さいものとなってき
ており、そのため金属枠体13の下面で内周と外周との間
の中央部に枠状の突出部13ａを設けることにより、メタ
ライズ層12と金属枠体13との間の内周側および外周側に
ろう材14の溜まりを形成し、それによってメタライズ層
12と金属枠体13とを強固に接合するようにしている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【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、電子部品が搭載される搭載部を有する絶
縁基体の上面に、搭載部を取り囲む枠状のメタライズ層
を被着させるとともに、このメタライズ層上に搭載部を
取り囲む金属枠体をろう付けして成り、この金属枠体上
に金属蓋体を接合するようになした電子部品収納用パッ
ケージにおいて、金属枠体は、その下面に高さが10〜50
μｍの枠状の突出部を内周寄り偏倚して有していること
を特徴とするものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】本発明の電子部品収納用パッケージによれ
ば、金属枠体の下面に高さが10〜50μｍの枠状の突出部
が金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられていることか
ら、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろう材
の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものとする
ことができ、その結果、金属蓋体の溶接後にメタライズ
層の外周部を内側に引っ張るように印加される熱応力を
幅の広い外周側のろう材溜まりで良好に吸収緩和するこ
とができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、メタライズ層７に銀ろう等のろう材
８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
メタライズ層７の内周と略同じ大きさであり、厚みが0.
1〜0.25ｍｍ程度、各辺の幅が0.15〜0.25ｍｍ程度であ
る。そして、その下面に高さが10〜50μｍ程度で幅が0.
05〜0.15ｍｍ程度の枠状の突出部２ａがその内周側に偏
倚して設けられている。そして、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。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】なお、本発明の電子部品収納用パッケージ
においては、金属枠体２の下面に高さが10〜50μｍの枠
状の突出部２ａが内周側に偏倚して設けられていること
が重要である。突出部２ａが金属枠体２の内周側に偏倚
して設けられていることによって、例えばメタライズ層
７の幅が0.3ｍｍ以下の狭いものであっても、メタライ
ズ層７の外周側において金属枠体２とメタライズ層７と
の間に形成されるろう材８の溜まりの幅を0.1ｍｍを超
える広いものとすることができる。このように、金属枠
体２とメタライズ層７との間に形成されるろう材８の溜
まりの幅をメタライズ層７の外周側において0.1ｍｍを
超える広いものとすることによって、金属枠体２の上面
に金属蓋体３を例えばシームウエルド法等により溶接し
た後、金属枠体２および金属蓋体３によりメタライズ層
７の外周部を内側に引っ張る熱応力が印加されたとして
も、その熱応力はメタライズ層７の外周側に形成された
幅が0.1ｍｍ以上のろう材８の溜まりによって良好に吸
収分散され、メタライズ層７が絶縁基体１から剥離する
のを有効に防止することができる。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、容器の気密封止
は常に維持され、それにより内部に収容する電子部品４
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。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【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、金属枠体の下面に高さが10〜50μｍの枠状の突
出部が金属枠体の内周寄りに偏倚して設けられているこ
とから、金属枠体とメタライズ層との間に形成されるろ
う材の溜まりの幅をメタライズ層の外周側で広いものと
することができ、その結果、金属枠体に金属蓋体を溶接
した後、金属枠体および金属蓋体によりメタライズ層の
外周部を内側に引っ張るよう熱応力が印加されたとして
も、その応力はメタライズ層と金属枠体と間の外周側に
形成された幅の広いろう材の溜まりで良好に吸収緩和さ
れ、メタライズ層に剥離が発生するようなことはなく、
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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に電子部品が搭載される搭載部を有
   する絶縁基体の上面に、前記搭載部を取り囲む枠状のメ
   タライズ層を被着させるとともに、該メタライズ層上に
   前記搭載部を取り囲む金属枠体をろう付けして成り、前
   記金属枠体上に金属蓋体を接合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、その下
   面に高さが１０〜５０μｍの枠上の突出部をその内周寄
   りに偏倚して有していることを特徴とする電子部品収納
   用パッケージ。
2. 【請求項２】 前記メタライズ層の外周から前記突出部
   までの幅が０．１３ｍｍ以上であ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。