JP2008235864A - Electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device with excellent airtight sealing properties by preventing a bonding material from being mechanically broken by stress resulting from inhibition of thermal expansion of the bonding material at a chamfered portion of a lid. <P>SOLUTION: A lid 2 has a chamfered ridge portion between the periphery of the lower surface and the side surface, and the area from the chamfered portion 2a to the periphery of the lower surface is bonded to a bonding area of an insulating base 1 through a bonding material 6. The insulating base 1 has a step 1c, the height of which becomes lower toward the outside from the recess 1a side, at a portion of the bonding area facing the chamfered portion 2a of the lid 2. The bonding material 6 located on the step 1c is not in contact with the bottom surface of the step 1c or is in contact with the bottom surface of the step 1c so as not to protrude from a region facing the chamfered portion 2a. The bonding material 6 is allowed to thermally expand to relieve stress at the step 1c, which prevents the bonding material 6 from being mechanically broken, thereby enhancing the reliability of airtight sealing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオード，半導体レーザ等の発光部またはフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光部を有する光半導体素子や、マイクロミラーを用いたマイクロスイッチング素子等の光スイッチング部を有する電子部品（いわゆるＭＥＭＳ素子）等の電子部品を、絶縁基体と蓋体とからなる電子部品収納用パッケージ内に気密封止してなる電子装置に関するものである。   The present invention relates to an optical semiconductor element having a light emitting part such as a light emitting diode or a semiconductor laser or a light receiving part such as a photodiode or a phototransistor, or an electronic component having a light switching part such as a micro switching element using a micromirror (so-called MEMS). The present invention relates to an electronic device in which an electronic component such as an element is hermetically sealed in an electronic component storage package including an insulating base and a lid.

発光ダイオード，半導体レーザ等の発光部またはフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光部を有する光半導体素子や、マイクロミラーを用いたマイクロスイッチング素子等の光スイッチング部を有する電子部品（いわゆる光マイクロマシン等のＭＥＭＳ素子）等の電子部品を収納する電子部品収納用パッケージとして、電子部品を収納するための凹部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の凹部を取り囲む部位に接合されて凹部を塞ぐ蓋体とを備えるものがある。   An electronic component having a light-emitting portion such as a light-emitting diode or a semiconductor laser or a light-receiving portion such as a photodiode or a phototransistor, or an electronic component having a light-switching portion such as a micro-switching device using a micromirror (a MEMS such as a so-called optical micromachine) As an electronic component storage package for storing an electronic component such as an element, an insulating substrate having a recess for storing the electronic component, and a lid that is joined to a portion surrounding the recess of the insulating substrate and closes the recess There is something.

このような電子部品収納用パッケージの凹部内に電子部品を収納し、絶縁基体の上面に凹部を塞ぐように接合材を介して蓋体を接合させ、電子部品を気密封止することにより電子装置が作製される。なお、気密封止された電子部品は、例えば凹部の内側から外側にかけて絶縁基体に形成された配線導体等の接続用の導体を介して、外部の電気回路と接続される。   An electronic device in which an electronic component is accommodated in a recess of such an electronic component storage package, a lid is bonded to the upper surface of the insulating base via a bonding material so as to close the recess, and the electronic component is hermetically sealed. Is produced. The hermetically sealed electronic component is connected to an external electric circuit via a connecting conductor such as a wiring conductor formed on the insulating base from the inside to the outside of the recess.

この気密封止は、絶縁基体の上面の蓋体が接合される領域（接合領域）に、例えば未硬化の樹脂接着剤等の接合材を塗布したうえで、その上方より蓋体を搭載し、接合材を硬化させることにより行なう。この硬化した接合材を介して、蓋体が絶縁基体に接合される。   This hermetic sealing is performed by applying a bonding material such as an uncured resin adhesive to the region (bonding region) where the lid on the upper surface of the insulating base is bonded, and then mounting the lid from above. This is done by curing the bonding material. The lid is bonded to the insulating substrate through the cured bonding material.

作製された電子装置は、配線導体のうち凹部の外側に露出する部分がはんだ等の接続材を介して外部の電気回路に接続される。そして、例えば、電子装置の蓋体を介して電子部品に到達する外光が受光部において受光されて電気信号に変換され、この変換により生じた電気信号が、配線導体を介して外部の電気回路に伝搬される。   In the manufactured electronic device, a portion of the wiring conductor exposed to the outside of the recess is connected to an external electric circuit via a connecting material such as solder. Then, for example, external light reaching the electronic component via the lid of the electronic device is received by the light receiving unit and converted into an electric signal, and the electric signal generated by this conversion is connected to an external electric circuit via the wiring conductor. Is propagated to.

蓋体は、例えば電子部品が光半導体素子や光マイクロマシン等のＭＥＭＳ素子の場合であれば、高い透光性を得るためにガラス材料を用いて作製される。このガラスからなる蓋体は、一般に、平板状で面積の広いガラス板を、所定の蓋体の外形および寸法に、機械的な切断加工で切断することにより製作される。   For example, when the electronic component is a MEMS element such as an optical semiconductor element or an optical micromachine, the lid is manufactured using a glass material in order to obtain high translucency. The glass lid is generally manufactured by cutting a flat glass plate having a large area into a predetermined lid shape and dimensions by mechanical cutting.

このような、ガラスからなる蓋体は、ガラスの切断面の外縁部（切断されて露出した側面と上面や下面との間の稜部分）が非常に脆いため、小さな粒子（カレット）が崩れやすい。そのため、蓋体で凹部を塞ぐときに、そのカレットが凹部内に入り込んで光素子の表面に付着してしまう場合がある。このような付着が生じると、電子部品による受発光や光スイッチング等の妨げになり、正常な撮像や発光，スイッチング等の機能が妨げられるという問題が発生する可能性がある。そのため、蓋体の外縁部に面取り（平面状のいわゆるＣ面や、曲面状のいわゆるＲ面）加工を施し、カレットが発生しやすい部分をあらかじめ取り除いておくというような手法が取られるようになってきている。
特開2005−79146号公報 In such a lid made of glass, the outer edge of the cut surface of the glass (the ridge between the side surface exposed by cutting and the upper surface and the lower surface) is very brittle, so that small particles (cullet) tend to collapse. . Therefore, when the recess is closed with the lid, the cullet may enter the recess and adhere to the surface of the optical element. When such adhesion occurs, the electronic components may interfere with light emission and reception, optical switching, and the like, which may cause a problem that functions such as normal imaging, light emission, and switching are hindered. For this reason, a technique is adopted in which a chamfering process (planar so-called C-plane or curved so-called R-plane) is performed on the outer edge of the lid, and a portion where cullet is likely to occur is removed in advance. It is coming.
JP 2005-79146 A

しかしながら、このように外縁部に面取りを施した蓋体を、絶縁基体の上面に凹部を塞ぐように接合材を介して接合させた場合、面取りした部分では、蓋体と絶縁基体との間に介在する接合材の厚みが他の部分より厚くなる。そのため、次のような問題が誘発される可能性のあることがわかってきた。   However, when the lid body with the chamfered outer edge portion is bonded to the upper surface of the insulating base via a bonding material so as to close the recess, the chamfered portion is interposed between the lid and the insulating base. The thickness of the intervening bonding material becomes thicker than other portions. Therefore, it has been found that the following problems may be induced.

すなわち、このような電子装置を外部の電気回路基板にはんだを用いて実装する際に加えられる熱等により接合材が膨張しようとするが、その膨張は、線膨張係数が小さい蓋体や絶縁基体により妨げられ、接合材の内部には応力が生じる。この応力は、接合材の量が他の部位（蓋体の下面側）より多い部位である面取り部分の下側において、他の部位よりも大きく、また、外側ほど大きい。また、この面取り部分の下側で接合材に生じる応力は、面取り部分の傾斜や湾曲の程度に応じて、蓋体の下面側で生じる応力に対して斜め方向に作用する成分を含んでいる。そのため、接合材の内部に生じる応力は、面取り部分の内端部分を支点とするようなモーメントとして作用し、支点となる面取り部分の内端部分では大きな応力（曲げ応力）が集中する。そして、この応力に起因して、接合材の、特に面取り部分の内端に隣接する部分で機械的な破壊が生じるとともに、蓋体や絶縁基体と接合材との間で剥離が生じやすくなる。接合材にこのような機械的な破壊が生じた場合には、蓋体と絶縁基体との接合材を介した接合の信頼性が低下し、その結果、気密封止の信頼性が低下する可能性がある。   That is, the bonding material tends to expand due to heat applied when mounting such an electronic device on an external electric circuit board using solder, but the expansion is caused by a lid or an insulating base having a small linear expansion coefficient. And a stress is generated inside the bonding material. This stress is larger on the lower side of the chamfered portion where the amount of the bonding material is larger than that on the other portion (the lower surface side of the lid), and is larger on the outer side. The stress generated in the bonding material below the chamfered portion includes a component that acts in an oblique direction with respect to the stress generated on the lower surface side of the lid depending on the degree of inclination or curvature of the chamfered portion. Therefore, the stress generated inside the bonding material acts as a moment having the inner end portion of the chamfered portion as a fulcrum, and a large stress (bending stress) is concentrated on the inner end portion of the chamfered portion serving as the fulcrum. Due to this stress, mechanical breakage occurs in the bonding material, particularly in a portion adjacent to the inner end of the chamfered portion, and peeling between the lid body or the insulating substrate and the bonding material is likely to occur. When such a mechanical breakage occurs in the bonding material, the reliability of the bonding between the lid and the insulating base via the bonding material decreases, and as a result, the reliability of the hermetic sealing may decrease. There is sex.

特に、近年、電子装置を外部の電気回路基板に実装するためのはんだとして、従来の錫−鉛（共晶）はんだに代わり、錫−銀系や、錫−銀−銅系、錫−銀−ビスマス系等の、いわゆる鉛フリーはんだが多用されるようになってきている。このような鉛フリーはんだは、錫−鉛はんだに比べて融点が高いため、実装時に接合材が熱膨張しようとすることに起因する応力も大きくなり、前述のような問題が発生しやすくなってきている。   In particular, in recent years, as a solder for mounting an electronic device on an external electric circuit board, instead of the conventional tin-lead (eutectic) solder, tin-silver, tin-silver-copper, tin-silver- So-called lead-free solders such as bismuth-based solders are becoming increasingly used. Since such a lead-free solder has a higher melting point than tin-lead solder, the stress due to the thermal expansion of the bonding material during mounting also increases, and the above-mentioned problems are likely to occur. ing.

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、その目的は、絶縁基体に接合される下面と側面との間の稜部分が面取りされたような蓋体により電子部品が気密封止されているような場合でも、接合材の内部に生じる応力による接合材の機械的な破壊を効果的に防止することが可能で、蓋体や絶縁基体と接合材との間の接合の信頼性に優れた、気密封止の信頼性の高い電子装置を提供することにある。   The present invention has been conceived under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic device using a lid in which a ridge portion between a lower surface and a side surface bonded to an insulating substrate is chamfered. Even when the parts are hermetically sealed, it is possible to effectively prevent the mechanical destruction of the bonding material due to the stress generated inside the bonding material, and between the lid or insulating substrate and the bonding material. It is an object of the present invention to provide an electronic device having excellent hermetic sealing and high hermetic sealing.

本発明の電子装置は、上面に電子部品を収容するための凹部を有し、該凹部の周囲に蓋体が接合される接合領域を有する絶縁基体と、前記凹部内に収容された電子部品と、前記絶縁基体の前記接合領域に下面の外周部分が接合材を介して接合された蓋体とを備えた電子装置であって、前記蓋体は、前記下面の外周部分と側面との間の稜部分が面取りされているとともに、該面取り部分から下面の前記外周部分にかけて、前記接合材を介して前記絶縁基体の前記接合領域に接合されており、前記絶縁基体は、前記接合領域のうち前記蓋体の面取り部分と対向する部位に、前記凹部側から外側に向かって高さが低くなる段差部が形成され、かつ該段差部内に位置する前記接合材が、前記段差部の底面に対して接していないか、または前記面取り部分に対向する領域を越えないように接していることを特徴とするものである。   An electronic device according to the present invention has an insulative base having a concave portion for accommodating an electronic component on the upper surface, a bonding region around which the lid is bonded, and an electronic component accommodated in the concave portion. An electronic device comprising a lid whose outer peripheral portion on the lower surface is bonded to the bonding region of the insulating base via a bonding material, wherein the lid is between the outer peripheral portion and the side surface of the lower surface. The ridge portion is chamfered, and is bonded to the bonding region of the insulating base through the bonding material from the chamfered portion to the outer peripheral portion of the lower surface. A stepped portion having a height that decreases from the recessed portion side toward the outside is formed at a portion facing the chamfered portion of the lid, and the bonding material located in the stepped portion is located with respect to the bottom surface of the stepped portion. Not touching or said chamfer It is characterized in that the in contact does not exceed the region facing the.

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記段差部は、前記蓋体の前記面取り部分に対向する部位から前記絶縁基体の外周部分まで延長されていることを特徴とするものである。   The electronic device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the stepped portion is extended from a portion facing the chamfered portion of the lid body to an outer peripheral portion of the insulating base.

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記段差部の前記凹部側の内側面に前記接合材が接している深さが、前記面取り部分を平面視したときの幅以上であることを特徴とするものである。   In the electronic device according to the present invention, in the above configuration, a depth at which the bonding material is in contact with an inner surface of the stepped portion on the concave side is equal to or larger than a width when the chamfered portion is viewed in plan. It is a feature.

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記段差部内に位置する前記接合材は、前記段差部の底面に接していないことを特徴とするものである。   The electronic device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the bonding material located in the stepped portion is not in contact with the bottom surface of the stepped portion.

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記段差部の前記凹部側の内側面が、平面視で前記面取り部分の内端と同じ部位に位置していることを特徴とするものである。   Moreover, the electronic device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the inner surface of the stepped portion on the concave portion is located at the same site as the inner end of the chamfered portion in plan view. .

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記絶縁基体の前記段差部の一部に、前記段差部のへりから伸びて前記絶縁基体の前記面取り部分と略平行に対向する上面を有する凸部が形成されており、該凸部の前記上面と前記蓋体の前記面取り部分とが前記接合材を介して接合されていることを特徴とするものである。   In the electronic device according to the aspect of the invention, in the above configuration, a convex portion having a top surface extending from a edge of the stepped portion and facing substantially parallel to the chamfered portion of the insulating base in a part of the stepped portion of the insulating base. A portion is formed, and the upper surface of the convex portion and the chamfered portion of the lid body are joined via the joining material.

本発明の電子装置によれば、絶縁基体は、接合領域のうち蓋体の面取り部分と対向する部位に、凹部側から外側に向かって高さが低くなる段差部が形成され、かつ段差部内に位置する接合材が、段差部の底面に対して接していないか、または面取り部分に対向する領域を越えないように接していることから、絶縁基体と蓋体との間に介在する接合材について、その量が多くなる部位である、蓋体の面取り部分と対向する部位において、段差部の底面側や外側に向かって接合材の熱膨張するスペースを確保することができる。   According to the electronic device of the present invention, the insulating base is formed with a stepped portion whose height decreases from the recessed portion side toward the outside at a portion facing the chamfered portion of the lid in the bonding region, and the stepped portion is within the stepped portion. About the bonding material interposed between the insulating base and the lid because the bonding material positioned is not in contact with the bottom surface of the stepped portion or does not exceed the area facing the chamfered portion. In a portion facing the chamfered portion of the lid, which is a portion where the amount increases, a space for thermally expanding the bonding material toward the bottom surface side or the outside of the stepped portion can be secured.

そのため、熱膨張が妨げられることに起因して接合材の内部に応力が生じることは抑制され、面取り部分の内端部分で大きな応力が集中することによる接合材の機械的な破壊は効果的に防止される。従って、蓋体や絶縁基体と接合材との間の接合の信頼性に優れた、気密封止の信頼性の高い電子装置を提供することができる。   For this reason, the occurrence of stress inside the bonding material due to hindering thermal expansion is suppressed, and mechanical destruction of the bonding material due to the concentration of large stress at the inner end of the chamfered portion is effective. Is prevented. Therefore, it is possible to provide an electronic device with high hermetic sealing reliability, which is excellent in the reliability of bonding between the lid or the insulating substrate and the bonding material.

また、本発明の電子装置は、段差部は、蓋体の面取り部分に対向する部位から絶縁基体の外周部分まで延長されて形成されている場合には、接合材を硬化させて電子部品を気密封止するときに、硬化（重合反応）にともない発生するガス（アルコールやアンモニア，水等の生成物や不要な溶剤等の気化物）が延長された部分を通って外部に抜けやすいため、ガスが接合材の内部に残留して接合材の機械的な強度や気密性が低下するようなことはより効果的に防止される。さらに、接合材の接合状態を目視等の外観観察により容易に確認することもできる。そのため、気密封止の信頼性を向上させることができる。   Further, in the electronic device according to the present invention, when the step portion is formed to extend from the portion facing the chamfered portion of the lid body to the outer peripheral portion of the insulating base, the bonding material is cured to air the electronic component. When sealing tightly, gas generated by curing (polymerization reaction) (products such as alcohol, ammonia, water, and vaporized substances such as unnecessary solvents) easily escapes to the outside through the extended part. Is more effectively prevented from remaining inside the bonding material and lowering the mechanical strength and airtightness of the bonding material. Furthermore, the bonding state of the bonding material can be easily confirmed by visual observation or the like. Therefore, the reliability of hermetic sealing can be improved.

また、この場合には、絶縁基体が、複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成するセラミックグリーンシート積層法で作製されているようなときには、最上層のセラミックグリーンシートの寸法を他のものよりも小さくして積層するだけで段差部を形成することができるため、電子装置の生産性を高くする上でも有利である。   Also, in this case, when the insulating base is produced by a ceramic green sheet laminating method in which a plurality of ceramic green sheets are laminated and fired, the size of the uppermost ceramic green sheet is set to be larger than the others. Since the stepped portion can be formed simply by stacking with a small size, it is advantageous for increasing the productivity of the electronic device.

また、本発明の電子装置は、段差部の凹部側の内側面に接合材が接している深さが、面取り部分を平面視したときの幅以上である場合には、段差部の内部に位置する接合材と段差部の内面との間の接合面積をより確実に広く確保することができる。   In addition, the electronic device of the present invention is positioned inside the step portion when the depth at which the bonding material is in contact with the inner surface of the step portion on the concave side is equal to or larger than the width when the chamfered portion is viewed in plan. The bonding area between the bonding material to be performed and the inner surface of the step portion can be ensured more reliably and widely.

そのため、接合材と絶縁基体との間の接合をより強固なものとすることができ、気密封止の信頼性をさらに向上させることができる。   Therefore, the bonding between the bonding material and the insulating base can be made stronger, and the reliability of hermetic sealing can be further improved.

また、本発明の電子装置は、段差部内に位置する接合材は、段差部の底面に接していない場合には、面取り部分に対向する部位において段差部の底面側に接合材の膨張するスペースをより確実に確保することができる。そのため、接合材の内部の応力をより確実に緩和することができ、接合材に機械的な破壊が生じることをより効果的に抑制することができる。   In the electronic device according to the present invention, when the bonding material located in the stepped portion is not in contact with the bottom surface of the stepped portion, a space for expanding the bonding material is formed on the bottom surface side of the stepped portion at a portion facing the chamfered portion. It can be ensured more reliably. Therefore, it is possible to more reliably relieve the stress inside the bonding material, and it is possible to more effectively suppress mechanical breakage of the bonding material.

また、本発明の電子装置は、段差部の凹部側の内側面が、平面視で面取り部分の内端と同じ部位に位置している場合には、段差部が蓋体の下側に入り込み過ぎて、段差部内に位置する接合材の量が多くなり蓋体の下面と絶縁基体との接合面における接合材の量が不足する、というような不具合の発生を抑制することができる。また、蓋体の下面と絶縁基体の上面との接合面積をより確実に確保することができる。そのため、この構成は、気密封止の信頼性をさらに向上させる上で有効である。   In the electronic device according to the present invention, when the inner surface of the stepped portion on the concave portion is located at the same site as the inner end of the chamfered portion in plan view, the stepped portion enters too much below the lid. Thus, it is possible to suppress the occurrence of such a problem that the amount of the bonding material positioned in the stepped portion is increased and the amount of the bonding material on the bonding surface between the lower surface of the lid and the insulating base is insufficient. In addition, the bonding area between the lower surface of the lid and the upper surface of the insulating base can be ensured more reliably. Therefore, this configuration is effective in further improving the reliability of hermetic sealing.

また、本発明の電子装置は、絶縁基体の段差部の一部に、段差部のへりから伸びて蓋体の面取り部分と略平行に対向する上面を有する凸部が形成されており、凸部の上面と蓋体の面取り部分とが接合材を介して接合されている場合には、接合材を介して蓋体を絶縁基体に接合する際に、凸部により蓋体のずれを抑制することができるので、蓋体の位置ずれがより効果的に抑制された電子装置とすることができる。また、凸部により、蓋体の絶縁基体に対する位置決めが容易に行なえるため、電子装置としての生産性を高めることができる。   In the electronic device of the present invention, a convex portion having an upper surface extending from the edge of the step portion and facing substantially parallel to the chamfered portion of the lid is formed on a part of the step portion of the insulating base. When the upper surface of the lid and the chamfered portion of the lid are bonded via a bonding material, the convex portion suppresses the displacement of the lid when the lid is bonded to the insulating base via the bonding material. Therefore, the electronic device in which the displacement of the lid body is more effectively suppressed can be obtained. In addition, since the protrusion can easily position the lid with respect to the insulating base, productivity as an electronic device can be increased.

本発明の電子装置について、添付の図面を参照しつつ説明する。   The electronic device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の電子装置10の実施の形態の一例を示す断面図である。図１において、１は上面に凹部１ａを有する絶縁基体、２は蓋体、３は凹部１ａの内側から外側にかけて形成された配線導体、４は電子部品、５は電子部品４と配線導体３とを接続するボンディングワイヤ、６は接合材である。絶縁基体１と蓋体２とにより基本的に構成される電子部品収納用パッケージ（符号なし）に電子部品４が気密封止されて電子装置10が形成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an electronic device 10 of the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate having a recess 1a on the upper surface, 2 is a lid, 3 is a wiring conductor formed from the inside to the outside of the recess 1a, 4 is an electronic component, 5 is an electronic component 4 and a wiring conductor 3 Bonding wire 6 is connected, and 6 is a bonding material. An electronic device 4 is hermetically sealed in an electronic component storage package (not shown) basically composed of an insulating base 1 and a lid 2 to form an electronic device 10.

電子部品４は、発光ダイオード，半導体レーザ等の発光部（図示せず）またはフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光部（図示せず）を有する光半導体素子や、マイクロミラーを用いたマイクロスイッチング素子等の光スイッチ（図示せず）を有する電子部品（いわゆる光マイクロマシン等のＭＥＭＳ素子）等の、受光や発光，スイッチング等の機能を備える電子部品、またはその他の半導体集積回路素子や圧電素子等の電子部品である。   The electronic component 4 includes an optical semiconductor element having a light emitting part (not shown) such as a light emitting diode or a semiconductor laser or a light receiving part (not shown) such as a photodiode or a phototransistor, a micro switching element using a micromirror, or the like. Electronic components having functions such as light reception, light emission, and switching, and other electronic components such as semiconductor integrated circuit devices and piezoelectric devices, such as electronic components (so-called MEMS devices such as optical micromachines) having optical switches (not shown). It is a part.

電子部品４は、例えばフォトダイオードを受光部として備える光半導体素子（いわゆるＣＣＤ型やＣＭＯＳ型のイメージセンサ素子等）の場合であれば、シリコン等の半導体基板（符号なし）の主面に、受光部であるフォトダイオードがアンプ等の電子回路とともに複数配列形成された構造を有している。この半導体基板の主面の外周部等には、電子部品４を外部と接続するための電極（図示せず）が、受光部と電気的に接続されて形成されている。   For example, in the case of an optical semiconductor element (a so-called CCD type or CMOS type image sensor element or the like) provided with a photodiode as a light receiving unit, the electronic component 4 receives light on the main surface of a semiconductor substrate (not indicated) such as silicon. A plurality of photodiodes are arranged together with an electronic circuit such as an amplifier. An electrode (not shown) for connecting the electronic component 4 to the outside is formed on the outer peripheral portion of the main surface of the semiconductor substrate and electrically connected to the light receiving portion.

絶縁基体１は、例えば四角（正方形や長方形）板状であり、上面に電子部品を収納するための凹部１ａを設けることができるような寸法，形状で形成される。この実施の形態の例において、絶縁基体１は、長方形板状の上面の中央部に凹部１ａを有している。   The insulating substrate 1 has, for example, a square (square or rectangular) plate shape, and is formed in such a size and shape that a concave portion 1a for accommodating an electronic component can be provided on the upper surface. In the example of this embodiment, the insulating substrate 1 has a recess 1a in the center of the rectangular plate-like upper surface.

絶縁基体１を形成する材料としては、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミック焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック材料や、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂等の熱硬化型または紫外線硬化型の樹脂材料、またはセラミック材料と樹脂材料との複合材料等の電気絶縁性の材料が挙げられる。   Materials for forming the insulating substrate 1 include aluminum oxide sintered bodies, aluminum nitride sintered bodies, silicon carbide sintered bodies, silicon nitride sintered bodies, glass ceramic sintered bodies, mullite sintered bodies, etc. Ceramic materials, epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, phenol resin, polyester resin and other thermosetting or ultraviolet curable resin materials, or ceramic and resin composite materials. Can be mentioned.

ここで、絶縁基体１を形成する材料として酸化アルミニウム質焼結体を採用した場合における絶縁基体１の製作方法の一例について説明する。まず、酸化アルミニウム（アルミナ）や二酸化ケイ素（シリカ）等の原料粉末を有機溶剤やバインダ等とともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、作製したセラミックグリーンシートの一部について、中央部分に打ち抜き加工を施して凹部１ａとなる貫通部を形成する。次に、貫通部を形成したセラミックグリーンシートを、貫通部の合計の高さが所定の凹部１ａの深さ（高さ）となるように積層するとともに、その下側に、打ち抜き加工を施していないセラミックグリーンシートを積層する。そして、このセラミックグリーンシートの積層体を所定の焼成温度（例えば1300〜1600℃）で焼成する。以上のようにして、絶縁基体１は製作される。なお、絶縁基体１の製作方法としては、上述の同時焼成による方法に限られず、板状の絶縁体（図示せず）の上面の外周部に、接合材（例えば、ろう材，ガラス，樹脂）（図示せず）を用いて枠状の絶縁体（図示せず）を接合する方法を採用してもよい。   Here, an example of a method for manufacturing the insulating substrate 1 when an aluminum oxide sintered body is employed as a material for forming the insulating substrate 1 will be described. First, raw material powders such as aluminum oxide (alumina) and silicon dioxide (silica) are formed into a sheet shape together with an organic solvent, a binder, and the like to produce a plurality of ceramic green sheets. Next, with respect to a part of the produced ceramic green sheet, a punching process is performed on the central portion to form a through portion that becomes the recess 1a. Next, the ceramic green sheets in which the penetrating portions are formed are laminated so that the total height of the penetrating portions is the depth (height) of the predetermined concave portion 1a, and punching is performed on the lower side thereof. Not laminated with ceramic green sheets. The ceramic green sheet laminate is fired at a predetermined firing temperature (eg, 1300 to 1600 ° C.). The insulating base 1 is manufactured as described above. The method for manufacturing the insulating substrate 1 is not limited to the above-described simultaneous firing method, and a bonding material (for example, brazing material, glass, resin) is provided on the outer peripheral portion of the upper surface of a plate-like insulator (not shown). You may employ | adopt the method of joining a frame-shaped insulator (not shown) using (not shown).

また、絶縁基体１が樹脂材料からなる場合であれば、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料の未硬化物を、絶縁基体１の所定の形状，寸法に形成した金型内に射出成型法やトランスファー成型法等の樹脂成型法で充填し、硬化させることにより、絶縁基体１を製作することができる。   Further, when the insulating base 1 is made of a resin material, for example, an uncured product of a resin material such as an epoxy resin or a polyimide resin is injection-molded into a mold formed in a predetermined shape and dimensions of the insulating base 1. The insulating substrate 1 can be manufactured by filling and curing by a resin molding method such as a method or a transfer molding method.

凹部１ａは、底面に電子部品４の搭載部１ｂを有しており、凹部１ａ内に収納された電子部品４が搭載部１ｂに搭載，固定される。   The recess 1a has a mounting portion 1b for the electronic component 4 on the bottom surface, and the electronic component 4 housed in the recess 1a is mounted and fixed on the mounting portion 1b.

電子部品４は、搭載部１ｂに、例えばエポキシ系樹脂，ポリイミド系樹脂，アクリル系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等の樹脂接着剤や、Ａｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ｐｂ等のはんだや、ガラス等で接着される。   The electronic component 4 has a resin adhesive such as an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a silicone resin, a polyether amide resin, Au-Sn, Sn-Ag-Cu, Sn on the mounting portion 1b. -It adheres with solder, such as Cu and Sn-Pb, or glass.

また、この実施の形態の例において、凹部１ａの内側から凹部１ａの外側である絶縁基体１の外面（上面の外周部から側面を経て下面の外周部まで）にかけて配線導体３が形成されている。   In the example of this embodiment, the wiring conductor 3 is formed from the inner side of the recess 1a to the outer surface of the insulating base 1 that is the outer side of the recess 1a (from the outer periphery of the upper surface to the outer periphery of the lower surface through the side surface). .

配線導体３は、凹部１ａの内側と外側との間の電気的導通を得るためのものであり、一部が、後述するボンディングワイヤ５を接続するためのボンディングパッド３ａおよび外部接続用の端子電極３ｂを形成している。   The wiring conductor 3 is for obtaining electrical continuity between the inside and the outside of the recess 1a, and a part thereof is a bonding pad 3a for connecting a bonding wire 5 to be described later and a terminal electrode for external connection. 3b is formed.

配線導体３は、メタライズ層やめっき層，蒸着層，金属箔層等の形態で形成されている。また、配線導体３を形成する材料としては、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，白金，金等の金属材料が挙げられる。   The wiring conductor 3 is formed in the form of a metallized layer, a plating layer, a vapor deposition layer, a metal foil layer, or the like. Moreover, as a material which forms the wiring conductor 3, metal materials, such as tungsten, molybdenum, manganese, copper, silver, palladium, platinum, gold | metal | money, are mentioned.

配線導体３のうち凹部１ａ内に位置する部分により、ボンディングパッド３ａが形成されている。ボンディングパッド３ａは、ボンディングワイヤ５を介して電子部品４の電極に電気的接続される部位である。   A bonding pad 3a is formed by a portion of the wiring conductor 3 located in the recess 1a. The bonding pad 3 a is a part that is electrically connected to the electrode of the electronic component 4 through the bonding wire 5.

また、配線導体３のうち絶縁基体１の外面に位置する部分により、外部接続用の端子電極３ｂが形成されている。この実施の形態の例において、端子電極３ｂは、絶縁基体１の下面で露出しており、導電性接続材（例えば、はんだ）を介して外部の電気回路（図示せず）に電気的接続される。   A terminal electrode 3b for external connection is formed by a portion of the wiring conductor 3 located on the outer surface of the insulating base 1. In the example of this embodiment, the terminal electrode 3b is exposed on the lower surface of the insulating base 1, and is electrically connected to an external electric circuit (not shown) via a conductive connecting material (for example, solder). The

配線導体３のうちボンディングパッド３ａや端子電極３ｂを形成している部位は、それらの間の部位より相対的に広い面積に形成されている。このように広い面積で形成しておくと、ボンディングワイヤ５や外部の電気回路との電気的接続をより確実且つ容易に行なうことができる。   Parts of the wiring conductor 3 where the bonding pads 3a and the terminal electrodes 3b are formed are formed in a relatively larger area than parts between them. If formed in such a large area, the electrical connection with the bonding wire 5 and an external electric circuit can be performed more reliably and easily.

なお、凹部１ａの内外の電気的導通は、配線導体３に限らず、例えば金属製リード端子（いわゆるリードフレーム）等を採用して行わせるようにしてもよい。   The electrical continuity between the inside and the outside of the recess 1a is not limited to the wiring conductor 3, and may be performed by employing, for example, a metal lead terminal (so-called lead frame).

ここで、配線導体３をタングステンのメタライズ層で形成する方法の一例について説明する。まず、タングステン粉末を有機溶剤やバインダ等とともに混練して金属ペーストを作製する。次に、作製した金属ペーストを所定の印刷方法（例えば、スクリーン印刷法）により絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに印刷する。そして、金属ペーストを印刷したセラミックグリーンシートを前述のように積層するとともに焼成することにより、配線導体３を形成することができる。   Here, an example of a method of forming the wiring conductor 3 with a tungsten metallized layer will be described. First, a tungsten paste is kneaded with an organic solvent, a binder, etc., and a metal paste is produced. Next, the produced metal paste is printed on a ceramic green sheet to be the insulating substrate 1 by a predetermined printing method (for example, a screen printing method). And the wiring conductor 3 can be formed by laminating | stacking and baking the ceramic green sheet which printed the metal paste as mentioned above.

なお、配線導体３の露出表面に対して、さらにめっき層（例えば、金めっき層やニッケルめっき層，銅めっき層，錫めっき層）を被着させて、配線導体３について、その酸化腐蝕をより有効に防止するようにしたり、ボンディングワイヤ５のボンディング性等の特性を高めたりするようにしてもよい。   In addition, a plating layer (for example, a gold plating layer, a nickel plating layer, a copper plating layer, or a tin plating layer) is further applied to the exposed surface of the wiring conductor 3, and the wiring conductor 3 is further subjected to oxidative corrosion. It may be possible to effectively prevent the bonding wire 5 from being improved in characteristics such as bonding properties.

蓋体２は、絶縁基体１の凹部１ａを塞ぐことが可能な形状や寸法で形成されており、例えば凹部１ａが平面視で四角形状であれば、外形寸法が凹部１ａの外形寸法よりも若干大きい四角板状に形成される。   The lid 2 is formed in a shape and dimensions capable of closing the concave portion 1a of the insulating base 1. For example, if the concave portion 1a has a quadrangular shape in plan view, the outer dimension is slightly larger than the outer dimension of the concave portion 1a. It is formed in a large square plate shape.

蓋体２は、例えば光半導体素子やＭＥＭＳ素子（光マイクロマシン）である電子部品４に対する外光の入射や電子部品４から外部への発光のために、透光性の材料により形成されている。なお、電子部品４が特に受発光の必要のないもの（半導体集積回路素子等）であれば、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料や鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料等の、透光性の材料以外の材料で蓋体２を形成してもよい。   The lid 2 is made of a translucent material so that external light is incident on the electronic component 4 that is, for example, an optical semiconductor element or a MEMS element (optical micromachine) or emitted from the electronic component 4 to the outside. If the electronic component 4 does not require light reception / emission (such as a semiconductor integrated circuit element), a transparent material such as a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body or a metal material such as an iron-nickel-cobalt alloy may be used. The lid 2 may be formed of a material other than the light material.

この透光性の蓋体２は、電子部品４の上面の発光部や受光部，マイクロミラー等の機能部分に対向している。   The translucent lid 2 is opposed to functional portions such as a light emitting portion, a light receiving portion, and a micromirror on the upper surface of the electronic component 4.

蓋体２が透光性を有するものである場合、蓋体２を形成する材料としては、ホウケイ酸系ガラス等のガラスや、石英（水晶を含む），無色透明なサファイア等の無機材料や、アクリル系樹脂やメタクリル系樹脂等の透明な樹脂材料等の透光性材料が挙げられる。蓋体２を形成する材料は、加工性や透光性の点ではガラスが好ましい。   When the lid 2 is translucent, materials for forming the lid 2 include glass such as borosilicate glass, inorganic materials such as quartz (including crystal), colorless and transparent sapphire, Examples thereof include translucent materials such as transparent resin materials such as acrylic resins and methacrylic resins. The material forming the lid 2 is preferably glass in terms of processability and translucency.

また、蓋体２は、下面と側面との間の稜部分に面取り部分２ａが形成されている。蓋体２は、面取り部分２ａが形成されていることにより、脆く欠けやすい稜部分が無くなり、カレットの発生等の不具合が効果的に防止される。なお、蓋体２は、カレット等の防止のために、上面と側面との間の稜部分にも面取り部分（図１では図示せず）が形成されていてもよい。   Further, the lid 2 has a chamfered portion 2a formed at a ridge portion between the lower surface and the side surface. Since the chamfered portion 2a is formed on the lid 2, the ridge portion that is brittle and easily chipped is eliminated, and defects such as the occurrence of cullet are effectively prevented. In addition, the lid 2 may be formed with a chamfered portion (not shown in FIG. 1) at a ridge portion between the upper surface and the side surface in order to prevent cullet and the like.

このような面取り部分２ａは、特に蓋体がガラス等の脆い材料で形成されているときに、前述のカレット等の不具合の発生を抑える上で有効である。なお、面取り部分２ａは、図１に示した例では平面状の、いわゆるＣ面とした例を示しているが、断面が円弧状となるような曲面状の面取り（いわゆるＲ面）でもよい。   Such a chamfered portion 2a is effective in suppressing the occurrence of problems such as the above-described cullet, particularly when the lid is formed of a brittle material such as glass. In the example shown in FIG. 1, the chamfered portion 2a is a flat, so-called C surface, but may be a curved chamfer (so-called R surface) having a circular cross section.

面取り部分２ａは、蓋体２の下面（主面）や側面とのなす角が大きくなり過ぎて直角に近付くと、その下面や側面との間で蓋体２に欠けが発生することを防止する効果が低くなる傾向がある。従って、面取り部分２ａは、蓋体２の下面と側面とのなす角が30〜60度の範囲であることが好ましい。   The chamfered portion 2a prevents the lid body 2 from being chipped between the lower surface and the side surface when the angle between the lower surface (main surface) and the side surface of the lid body 2 becomes too large and approaches a right angle. The effect tends to be low. Therefore, the chamfered portion 2a preferably has an angle formed by the lower surface and the side surface of the lid 2 in the range of 30 to 60 degrees.

このような、面取り部分２ａを備える蓋体２は、例えば、ガラスからなる場合であれば、まず、平板状で面積の広いガラス板を、蓋体２の所定の形状（平面視および側面視した形状）および寸法に、機械的な切断加工等の加工手段で切断し、次に、切断した個々のガラス板の主面と側面との間の角部分に機械的な研磨加工や切削加工を施して平面状や曲面状に面取り加工ことにより製作することができる。   For example, if the lid 2 having the chamfered portion 2a is made of glass, for example, a flat glass plate having a large area is firstly viewed in a predetermined shape of the lid 2 (plan view and side view). Shape) and dimensions are cut by machining means such as mechanical cutting, and then mechanical polishing and cutting are applied to the corners between the main and side surfaces of each cut glass plate. It can be manufactured by chamfering into a flat or curved surface.

蓋体２は、接合材６を介して、絶縁基体１の上面のうち凹部１ａを取り囲み蓋体２が接合される部位である接合領域（符号なし）に接合される。接合材６は、例えば樹脂接着剤（アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂，フェノール系樹脂，クレゾール系樹脂，ポリイミド系樹脂，シリコン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等）や、ガラス等の無機材料である。   The lid 2 is joined via a joining material 6 to a joining region (no reference) that surrounds the recess 1a in the upper surface of the insulating base 1 and is a part to which the lid 2 is joined. The bonding material 6 is an inorganic material such as a resin adhesive (acrylic resin, epoxy resin, phenol resin, cresol resin, polyimide resin, silicon resin, polyetheramide resin, etc.) or glass, for example. .

この、接合材６を介した蓋体２と絶縁基体１との接合は、例えば、絶縁基体１の接合領域に未硬化の樹脂接着剤を塗布したうえで、接合領域に蓋体２を位置合わせして載せるとともに必要に応じて治具等で仮固定し、その後、接合材６となる未硬化の樹脂接着剤を硬化させることにより行なう。この樹脂接着剤が硬化してなる接合材６を介して、蓋体２が絶縁基体１に接合される。   The lid 2 and the insulating base 1 are bonded to each other via the bonding material 6, for example, after an uncured resin adhesive is applied to the bonding area of the insulating base 1 and the lid 2 is aligned with the bonding area. Then, it is temporarily fixed with a jig or the like as necessary, and then the uncured resin adhesive that becomes the bonding material 6 is cured. The lid 2 is bonded to the insulating substrate 1 through the bonding material 6 formed by curing the resin adhesive.

なお、接合材６は、暗色（黒色，茶褐色，暗褐色，濃緑色，濃青色等）系の顔料や染料を含んでいてもよい。このような顔料や染料を含んでいると、接合材６を介して凹部１ａ内に余計な外光が入射するのを抑制することができる。   Note that the bonding material 6 may include a dark color (black, brown, dark brown, dark green, dark blue, etc.) pigment or dye. When such a pigment or dye is included, it is possible to suppress extraneous external light from entering the recess 1 a via the bonding material 6.

また、本発明の電子装置10において、絶縁基体１は、図１および図２に示すように、上面の接合領域のうち蓋体２の面取り部分２ａと対向する部位Ａに、凹部１ａ側から外側に向かって高さが低くなる段差部１ｃが形成され、かつその段差部１ｃ内に位置する接合材６が、段差部１ｃの底面に対して接していないか、または面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えないように接している。   Further, in the electronic device 10 of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the insulating base 1 is disposed on the outer side from the concave portion 1 a side to the portion A facing the chamfered portion 2 a of the lid 2 in the joining region of the upper surface. A stepped portion 1c whose height decreases toward the surface and the bonding material 6 located in the stepped portion 1c is not in contact with the bottom surface of the stepped portion 1c or is opposed to the chamfered portion 2a. It is touching so that A is not exceeded.

なお、図２は、図１に示す電子装置の変形の一例を示す要部拡大断面図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図１においては、接合材６が凹部１ｃの底面に接していない場合の一例を示し、図２においては、接合材６が、段差部１ｃの底面に対して面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えないように接している場合の一例を示す。また、図２では、蓋体２の側面と上面との間の稜部分に形成された面取り部分（符号なし）も表示している。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an example of a modification of the electronic device shown in FIG. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. FIG. 1 shows an example in which the bonding material 6 is not in contact with the bottom surface of the recess 1c. In FIG. 2, the bonding material 6 has a region A facing the chamfered portion 2a with respect to the bottom surface of the stepped portion 1c. An example in the case of touching so as not to exceed is shown. Further, in FIG. 2, a chamfered portion (not indicated) formed on a ridge portion between the side surface and the upper surface of the lid body 2 is also displayed.

このような電子装置10によれば、段差部１ｃ内に位置する接合材６は、段差部１ｃの底面に対して接していないか、または面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えないように接していることから、蓋体２の面取り部分２ａと対向する部位において、段差部１ｃの底面側や外側（接合材６の露出する側面側）に向かって、接合材６の熱膨張するスペースを確保することができる。   According to such an electronic device 10, the bonding material 6 positioned in the stepped portion 1c does not touch the bottom surface of the stepped portion 1c or touches the region A so as not to face the chamfered portion 2a. Therefore, in the part facing the chamfered portion 2a of the lid body 2, a space for thermally expanding the bonding material 6 is secured toward the bottom surface side of the stepped portion 1c and the outside (side surface side where the bonding material 6 is exposed). can do.

そのため、接合材６の内部に、熱膨張が妨げられることに起因して応力が生じることは抑制され、面取り部分２ａの内端部分において大きな応力が集中することによる接合材６の機械的な破壊は効果的に防止される。従って、接合材６を介した蓋体２と絶縁基体１との接合の信頼性および気密封止の信頼性を優れたものとすることができる。   Therefore, it is suppressed that a stress arises in the inside of the joining material 6 due to the thermal expansion being hindered, and the mechanical failure of the joining material 6 due to a large stress concentration at the inner end portion of the chamfered portion 2a. Is effectively prevented. Therefore, the reliability of bonding between the lid 2 and the insulating base 1 via the bonding material 6 and the reliability of hermetic sealing can be improved.

段差部１ｃは、例えば、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートのうち最上層または最上層から下側に複数の層にわたって、セラミックグリーンシートの外形寸法を下側のものよりも小さくしておいて、最上面の外周部に段差ができるようにセラミックグリーンシートを積層することにより形成することができる。   The stepped portion 1c is, for example, the ceramic green sheet that becomes the insulating base 1, the outermost dimension of the ceramic green sheet or a plurality of layers from the uppermost layer to the lower layer, and the outer dimensions of the ceramic green sheet are made smaller than the lower one. It can be formed by laminating ceramic green sheets so that a step is formed on the outer peripheral portion of the uppermost surface.

また、絶縁基体１が樹脂材料からなる場合であれば、絶縁基体１を作製するための金型において、絶縁基体１の上面の外周部に相当する部分に、形成しようとする段差部１ｃと同様の形状で樹脂（未硬化物）が充填されない部位を設けるようにすればよい。   If the insulating substrate 1 is made of a resin material, the mold for producing the insulating substrate 1 is similar to the stepped portion 1c to be formed in a portion corresponding to the outer peripheral portion of the upper surface of the insulating substrate 1. A portion that is not filled with resin (uncured product) may be provided.

また、段差部１ｃ内に位置する接合材６が、段差部１ｃの底面に対して接していないか、または面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えないように接しているようにするには、使用する接合材６（樹脂接着剤）の量や粘度を調製したり、この樹脂接着剤の量や粘度に応じて段差部１ｃの深さを深くしたりして、樹脂接着剤が段差部１ｃの底面において面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えて流れ過ぎないように適宜調整する。   In order to make the bonding material 6 located in the stepped portion 1c not in contact with the bottom surface of the stepped portion 1c or in contact with the region A facing the chamfered portion 2a, By adjusting the amount and viscosity of the bonding material 6 (resin adhesive) to be used, or by increasing the depth of the stepped portion 1c according to the amount and viscosity of the resin adhesive, the resin adhesive becomes the stepped portion 1c. Is adjusted as appropriate so as not to flow too much beyond the region A facing the chamfered portion 2a on the bottom surface of the plate.

また、このような電子装置10において、段差部１ｃが、蓋体２の面取り部分２ａに対向する部位から絶縁基体１の外周部分まで延長されて形成されている場合には、次のような効果がある。   Further, in the electronic device 10 as described above, when the stepped portion 1c is formed extending from the portion facing the chamfered portion 2a of the lid 2 to the outer peripheral portion of the insulating base 1, the following effects are obtained. There is.

すなわち、接合材６を硬化（重合反応）させて電子部品４を気密封止するときに、発生するガス（アルコールやアンモニア，水等の生成物や不要な溶剤等の気化物）が延長された部分（符号なし）を通って外部に抜けやすいため、ガスが接合材６の内部に残留して接合材６の機械的な強度や気密性が低下するようなことはより効果的に抑制される。さらに、接合材６の接合状態を目視等の外観観察により容易に確認することもできる。そのため、気密封止の信頼性をさらに向上させることができる。   That is, when the electronic component 4 is hermetically sealed by curing (polymerization reaction) the bonding material 6, the generated gas (a product such as alcohol, ammonia, water, or a vaporized material such as an unnecessary solvent) is extended. Since it is easy to escape to the outside through the part (no symbol), it is more effectively suppressed that the gas remains inside the bonding material 6 and the mechanical strength and airtightness of the bonding material 6 are lowered. . Furthermore, the bonding state of the bonding material 6 can be easily confirmed by visual observation or the like. Therefore, the reliability of hermetic sealing can be further improved.

また、絶縁基体１が、複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成するセラミックグリーンシート積層法で作製されている場合であれば、最上層のセラミックグリーンシートの寸法を他のものよりも小さくして積層するだけで段差部１ｃを形成することができる。この場合には、電子装置10の生産性を高くする上で有効である。   If the insulating substrate 1 is made by a ceramic green sheet lamination method in which a plurality of ceramic green sheets are laminated and fired, the size of the uppermost ceramic green sheet is made smaller than the others. The step portion 1c can be formed simply by stacking. This is effective in increasing the productivity of the electronic device 10.

なお、この場合、面取り部分２ａの延長は、必ずしも絶縁基体１の外縁にまで達するような範囲で行なう必要は無く、前述のような効果が得られる範囲で、絶縁基体１の外形寸法等に応じて、適宜延長させるようにしてもよい。   In this case, it is not always necessary to extend the chamfered portion 2a as far as the outer edge of the insulating base 1, and it depends on the outer dimensions of the insulating base 1 within the range where the above-described effects can be obtained. And may be extended as appropriate.

また、段差部１ｃは、例えば図３に示すように、絶縁基体１の内部に形成する配線導体３の引き回し等の都合に応じて、面取り部分２ａに対向する領域Ａに溝状に形成されたものでもよい。図３は、本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。   Further, as shown in FIG. 3, for example, the step portion 1c is formed in a groove shape in a region A facing the chamfered portion 2a according to the convenience of routing the wiring conductor 3 formed inside the insulating base 1. It may be a thing. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another example of the embodiment of the electronic device of the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

この場合には、溝状の段差部１ｃが絶縁基体１の上面に、例えば凹部１ａを取り囲むような環状や枠状に形成されることになる。なお、この例では、段差部１ｃは、加工のしやすさや、前述したような接合時のガスの抜け等を考慮して、面取り部分２ａに対向する領域Ａよりも少し外側に広くなるように形成している。   In this case, the groove-like stepped portion 1c is formed on the upper surface of the insulating base 1 in an annular shape or a frame shape, for example, surrounding the concave portion 1a. In this example, the stepped portion 1c is made slightly wider outside the region A facing the chamfered portion 2a in consideration of ease of processing, gas escape during bonding as described above, and the like. Forming.

また、本発明の電子装置10において、段差部１ｃは、凹部１ａ側の内側面の接合材６が接合される深さが、面取り部分２ａを平面視したときの幅以上である場合には、凹部１ａの内部に位置する接合材６と段差部１ｃの内面との間の接合面積をより確実に広く確保することができる。   Further, in the electronic device 10 of the present invention, the stepped portion 1c has a depth at which the bonding material 6 on the inner surface on the concave portion 1a side is bonded to or larger than the width when the chamfered portion 2a is viewed in plan view The bonding area between the bonding material 6 positioned inside the recess 1a and the inner surface of the stepped portion 1c can be more reliably ensured.

そのため、接合材６と絶縁基体１との間の接合をより強固なものとすることができ、気密封止の信頼性をさらに向上させることができる。   Therefore, the bonding between the bonding material 6 and the insulating base 1 can be made stronger, and the reliability of hermetic sealing can be further improved.

なお、接合材６を熱膨張させて内部に生じる応力を抑制する上では、段差部１ｃが深いほど好ましく、接合材６と絶縁基体１との接合面積を段差部１ｃ内で広く確保する上では凹部１ａ側の内側面の接合材６が接合される深さが深いほど好ましい。ただし、段差部１ｃを深くし過ぎると、絶縁基体１の薄型化が妨げられたり、絶縁基体１の機械的強度が低下したりする可能性がある。そのため、段差部１ｃは、絶縁基体１の小型化や機械的強度の確保を容易とする上では、接合材６が、段差部１ｃの底面に対して接していないか、または面取り部分２ａに対向する領域Ａを越えないように接しているようにすることができる範囲で、極力浅くすることが好ましい。   In order to suppress the stress generated inside by thermally expanding the bonding material 6, it is preferable that the stepped portion 1 c is deeper, and in order to ensure a wide bonding area between the bonding material 6 and the insulating base 1 in the stepped portion 1 c. It is preferable that the depth to which the bonding material 6 on the inner surface on the recess 1a side is bonded is deeper. However, if the stepped portion 1c is made too deep, there is a possibility that the thickness of the insulating base 1 is hindered or the mechanical strength of the insulating base 1 is lowered. For this reason, the step portion 1c has the bonding material 6 not in contact with the bottom surface of the step portion 1c or opposed to the chamfered portion 2a in order to facilitate downsizing of the insulating base 1 and ensuring of mechanical strength. It is preferable to make it as shallow as possible within a range where it can come into contact so as not to exceed the region A.

また、本発明の電子装置10において、段差部１ｃ内に位置する接合材６は、段差部１ｃの底面に接していない場合には、面取り部分２ａに対向する部位において段差部１ｃの底面側に接合材６の膨張するスペースをより確実に確保することができる。そのため、接合材６の内部の応力をより効果的に緩和することができ、接合材６に機械的な破壊が生じることをより効果的に抑制することができる。   Further, in the electronic device 10 of the present invention, when the bonding material 6 located in the stepped portion 1c is not in contact with the bottom surface of the stepped portion 1c, the bonding material 6 is located on the bottom surface side of the stepped portion 1c at a portion facing the chamfered portion 2a. The space where the bonding material 6 expands can be ensured more reliably. Therefore, the stress inside the bonding material 6 can be relaxed more effectively, and mechanical damage to the bonding material 6 can be more effectively suppressed.

このような構成は、段差部１ｃを、例えば面取り部分２ａを平面視した幅程度またはそれ以下のように浅く形成した場合でも、接合および気密封止の信頼性を確保する上で有効である。すなわち、段差部１ｃを浅く形成した場合には、接合材６（樹脂接着剤）の外側面方向に膨張する余地が限定され、応力を緩和する範囲が狭くなる。これに対し、接合材６が段差部１ｃの底面に接していなければ、底面側に膨張および応力緩和の余地を確保することができるので、接合および気密封止の信頼性を高くしておくことができる。   Such a configuration is effective in ensuring the reliability of bonding and hermetic sealing even when the stepped portion 1c is formed so as to be shallow, for example, about the width of the chamfered portion 2a in plan view or less. That is, when the stepped portion 1c is formed shallow, the room for expansion in the outer surface direction of the bonding material 6 (resin adhesive) is limited, and the range for relaxing the stress is narrowed. On the other hand, if the bonding material 6 is not in contact with the bottom surface of the stepped portion 1c, room for expansion and stress relaxation can be secured on the bottom surface side, so that the reliability of bonding and hermetic sealing should be increased. Can do.

また、本発明の電子装置10は、図４に示すように、段差部１ｃの凹部１ａ側の内側面が、平面視で面取り部分２ａの内端と同じ部位Ｎに位置している場合には、段差部１ｃが蓋体２の下側に入り込み過ぎて、段差部１ｃ内に位置する接合材６の量が多くなり蓋体２の下面と絶縁基体１との接合面における接合材６の量が不足する、というような不具合の発生を抑制することができる。また、蓋体２の下面と絶縁基体１の上面との接合面積をより確実に確保することができる。そのため、気密封止の信頼性をさらに向上させる上で有効である。なお、図４は、本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。図４に示す例において、面取り部分２ａは、Ｒ面状に形成されている。また、図４において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。   In addition, as shown in FIG. 4, the electronic device 10 of the present invention has an inner surface on the concave portion 1 a side of the stepped portion 1 c located in the same portion N as the inner end of the chamfered portion 2 a in plan view. The step portion 1c enters the lower side of the lid body 2 so that the amount of the bonding material 6 located in the step portion 1c increases, and the amount of the bonding material 6 on the bonding surface between the lower surface of the lid body 2 and the insulating base 1 is increased. It is possible to suppress the occurrence of problems such as shortage. In addition, the bonding area between the lower surface of the lid 2 and the upper surface of the insulating base 1 can be more reliably ensured. Therefore, it is effective in further improving the reliability of hermetic sealing. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing another example of the embodiment of the electronic device of the present invention. In the example shown in FIG. 4, the chamfered portion 2 a is formed in an R surface shape. In FIG. 4, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

また、本発明の電子装置10は、図５に示すように、絶縁基体１の段差部１ｃの一部に、段差部１ｃのへりから伸びて蓋体２の面取り部分２ａと略平行に対向する上面を有する凸部７が形成されており、凸部７の上面と蓋体２の面取り部分２ａとが接合材６を介して接合されている場合には、凸部７の上面が面取り部分２ａと対向することにより蓋体２のずれを抑制することができるので、蓋体２の位置ずれがより効果的に抑制された電子装置10とすることができる。また、凸部７により、蓋体２の絶縁基体１に対する位置決めが容易に行なえるため、電子装置10としての生産性を高めることができる。なお、図５は、本発明の電子装置10の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。図５において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。   Further, as shown in FIG. 5, the electronic device 10 of the present invention extends from the edge of the stepped portion 1 c to a part of the stepped portion 1 c of the insulating base 1 and faces the chamfered portion 2 a of the lid 2 substantially in parallel. When the convex portion 7 having an upper surface is formed and the upper surface of the convex portion 7 and the chamfered portion 2a of the lid body 2 are bonded via the bonding material 6, the upper surface of the convex portion 7 is chamfered portion 2a. Since the displacement of the lid body 2 can be suppressed by facing each other, the electronic device 10 in which the displacement of the lid body 2 is more effectively suppressed can be obtained. Moreover, since the positioning with respect to the insulating base 1 of the cover body 2 can be easily performed by the convex part 7, the productivity as the electronic device 10 can be improved. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing another example of the embodiment of the electronic device 10 of the present invention. 5, parts similar to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

凸部７は、例えば図６に示すように、平面視で四角形状の凹部１ａを囲んで形成された段差部１ｃの一つの角部Ａを挟む２つの辺にそれぞれ１個ずつ形成される。図６は、本発明の電子装置10の実施の形態の他の例を示す平面図である。図６では蓋体２や電子部品４，接合材６等を省略している。また、図６において図１および図５と同様の部位には同様の符号を付している。   For example, as shown in FIG. 6, one convex portion 7 is formed on each of two sides sandwiching one corner A of the stepped portion 1c formed surrounding the quadrangular concave portion 1a in plan view. FIG. 6 is a plan view showing another example of the embodiment of the electronic device 10 of the present invention. In FIG. 6, the lid 2, the electronic component 4, the bonding material 6 and the like are omitted. In FIG. 6, the same parts as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals.

このような電子装置10は、凸部７の上面が面取り部分２ａと対向することにより蓋体２の絶縁基体１に対する位置決めが容易であり、また蓋体２の位置ずれを抑えることが容易であるため、生産性を高くすることができる。例えば、図６に示す電子装置10は、蓋体２を絶縁基体１に接合材６を介して接合するときに、角部Ａと向かい合う、すなわち対角に位置する角（符号なし）から角部Ａの方向に蓋体２を押し付けるようにすれば、凸部７により蓋体２の動きを抑えて位置決めができる。また、前述したような樹脂接着剤（接合材６）が硬化している途中に蓋体２がずれるようなことも、より効果的に抑制することができる。   In such an electronic device 10, the upper surface of the convex portion 7 faces the chamfered portion 2 a, whereby the positioning of the lid body 2 with respect to the insulating base 1 is easy, and the displacement of the lid body 2 can be easily suppressed. Therefore, productivity can be increased. For example, in the electronic device 10 shown in FIG. 6, when the lid 2 is bonded to the insulating base 1 via the bonding material 6, the corners face the corners A, that is, from the corners (not indicated) located diagonally. If the lid 2 is pressed in the direction A, the movement of the lid 2 can be suppressed by the convex portion 7 and positioning can be performed. Moreover, it can suppress more effectively that the cover body 2 slip | deviates in the middle of the resin adhesive (joining material 6) which was mentioned above hardening.

この場合、凸部７の上面は、その上面と蓋体２の面取り部分２ａとの間に生じる接合材６の溜りを小さく抑えて、内部応力に起因する接合材６の機械的な破壊を抑制するために、対向する蓋体２の面取り部分２ａに対して略平行になるように形成されている。凸部７の上面は、約10°程度までの範囲であれば蓋体２の面取り部分２ａと平行な状態からずれていてもよい。   In this case, the upper surface of the convex portion 7 suppresses the accumulation of the bonding material 6 generated between the upper surface and the chamfered portion 2a of the lid body 2 and suppresses mechanical destruction of the bonding material 6 due to internal stress. Therefore, it is formed so as to be substantially parallel to the chamfered portion 2a of the facing lid body 2. The upper surface of the convex portion 7 may deviate from a state parallel to the chamfered portion 2a of the lid body 2 as long as it is in a range up to about 10 °.

凸部７は、凸部７の機械的な強度の確保や、凸部７から外側への接合材６のはみ出しの抑制等を考慮して、例えば平面視で四角形状のときに１辺の長さが1.5〜３ｍｍ程度であることが好ましい。   For example, when the convex portion 7 has a square shape in plan view, the mechanical strength of the convex portion 7 is ensured and the protrusion of the bonding material 6 from the convex portion 7 to the outside is suppressed. Is preferably about 1.5 to 3 mm.

凸部７は、図６に示した例に限らず、例えば図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、四角形状の凹部１ａを囲むように３個以上でもよく、凹部１ａの各辺において隣り合うように複数個が配列されていてもよい。なお、図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の電子装置10の実施の形態の他の例を模式的に示す平面図である。図７では蓋体２や電子部品４，接合材６等を省略している。また、図７において図１および図５と同様に部位には同様の符号を付している。   For example, as shown in FIGS. 7A to 7C, the number of the convex portions 7 may be three or more so as to surround the rectangular concave portion 1a, and each side of the concave portion 1a A plurality of them may be arranged adjacent to each other. 7A to 7C are plan views schematically showing other examples of the embodiment of the electronic device 10 of the present invention. In FIG. 7, the lid 2, the electronic component 4, the bonding material 6 and the like are omitted. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the parts as in FIGS. 1 and 5.

図７（ａ）は、四角形状の凹部１ａを囲む段差部１ｃの３つの辺のそれぞれに凸部７を１個ずつ形成した例である。この例では、蓋体２の位置ずれ、特に蓋体２が横方向に回転してずれること（いわゆるθずれ）をより効果的に抑制することができる。   FIG. 7A shows an example in which one convex portion 7 is formed on each of the three sides of the step portion 1c surrounding the quadrangular concave portion 1a. In this example, it is possible to more effectively suppress the displacement of the lid 2, in particular, the displacement of the lid 2 by rotating in the lateral direction (so-called θ deviation).

また、図７（ｂ）は、四角形状の凹部１ａを囲む段差部１ｃの４つの辺のそれぞれに凸部７を２個ずつ形成した例である。この例では、蓋体２に位置ずれが生じる可能性のある４つの方向それぞれに凸部７が形成されているので、蓋体２の位置ずれをさらに効果的に抑制することができる。   FIG. 7B shows an example in which two convex portions 7 are formed on each of the four sides of the step portion 1c surrounding the quadrangular concave portion 1a. In this example, since the convex part 7 is formed in each of the four directions in which the positional deviation of the lid 2 may occur, the positional deviation of the lid 2 can be more effectively suppressed.

また、図７（ｃ）は、細長い長方形状の電子部品４（複数のイメージセンサ素子が直線状に配列されたラインセンサ素子等）が実装された電子装置10の一例である。この例では、θずれ等の位置ずれが特に発生しやすい長手方向に２個ずつ凸部７を形成している。   FIG. 7C is an example of an electronic device 10 on which an elongated rectangular electronic component 4 (a line sensor element or the like in which a plurality of image sensor elements are linearly arranged) is mounted. In this example, two convex portions 7 are formed in the longitudinal direction in which positional deviation such as θ deviation is particularly likely to occur.

なお、凸部７を、四角形状の凹部１ａを囲む段差部１ｃの４つの辺の全てに形成する場合には、凸部７同士の間の位置精度を高くすることが望ましい。   In addition, when forming the convex part 7 in all four sides of the level | step-difference part 1c surrounding the square-shaped recessed part 1a, it is desirable to make the positional accuracy between convex parts 7 high.

また、個々の凸部７は、図６および図７では、その形状をいずれも平面視で長方形状のものとしているが、例えば図８に示すように、凹部１ａの角部分を挟むような形状（２つの四角形が組み合わされたような形状）でもよい。なお、図８は、本発明の電子装置10の実施の形態の他の例を示す平面図である。図８では蓋体２や電子部品４，接合材６等を省略している。また、図８において図１および図５と同様の部位には同様の符号を付している。   In addition, in FIG. 6 and FIG. 7, each of the convex portions 7 has a rectangular shape in plan view. For example, as shown in FIG. 8, a shape that sandwiches the corner portion of the concave portion 1a. (A shape in which two quadrangles are combined) may be used. FIG. 8 is a plan view showing another example of the embodiment of the electronic device 10 of the present invention. In FIG. 8, the lid 2, the electronic component 4, the bonding material 6 and the like are omitted. Further, in FIG. 8, the same parts as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals.

凸部７は、例えば絶縁基体１と同様の材料により形成される。このような凸部７を有する絶縁基体１は、例えば図９（ａ）に分解斜視図で示すように、絶縁基体１となるセラミックグリーンシート21ａ〜21ｃの一部に凸部７となる凸状の部分７ａを設けるとともに、凸状の部分７ａに対応した形状および寸法に切断した個片状のセラミックグリーンシート21ｄを積層することにより、図９（ｂ）に示す形状で凸部７を形成することができる。なお、図９（ａ）は、本発明の電子装置10において、酸化アルミニウム質焼結体からなる絶縁基体１を複数のセラミックグリーンシート21ａ〜21ｄを積層して製作する場合の一例を、積層の過程に分けて示す分解斜視図であり、図９（ｂ）は、（ａ）に示すセラミックグリーンシート21ａ〜21ｄにより製作された絶縁基体１を示す斜視図である。図９において図１と同様の部位には同様の符号を付している。なお、図９では、見やすくするために凸部７を１個にしている。   The convex portion 7 is formed of the same material as that of the insulating base 1, for example. The insulating base 1 having such a convex portion 7 has a convex shape that becomes the convex portion 7 on a part of the ceramic green sheets 21a to 21c that become the insulating base 1, for example, as shown in an exploded perspective view in FIG. 9a, and by laminating individual ceramic green sheets 21d cut into a shape and size corresponding to the convex portion 7a, the convex portion 7 is formed in the shape shown in FIG. 9B. be able to. FIG. 9 (a) shows an example of the case where the insulating substrate 1 made of an aluminum oxide sintered body is produced by laminating a plurality of ceramic green sheets 21a to 21d in the electronic device 10 of the present invention. FIG. 9B is an exploded perspective view showing the process separately, and FIG. 9B is a perspective view showing the insulating substrate 1 manufactured by the ceramic green sheets 21a to 21d shown in FIG. 9, parts similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 9, only one convex portion 7 is provided for easy viewing.

すなわち、図９（ｂ）に示す絶縁基体１は、図９（ａ）に示すように、まず、平板状のセラミックセラミックグリーンシート21ａの上に枠状のセラミックグリーンシート21ｂ，21ｃを順次積層し、次に、上側の枠状のセラミックグリーンシート21ｃの外周部分に設けておいた凸状の部分７ａの上に個片状のセラミックグリーンシート21ｄを積層し、その後、この積層体を焼成することにより製作される。セラミックグリーンシート21ａ〜21ｄは、前述したように、ドクターブレード法でシート状に成形したセラミックグリーンシート（図示せず）に、切断加工や打抜き加工等の加工を施すことにより製作することができる。この切断加工等の際に、上側の枠状のセラミックグリーンシート21ｃは、外周の一部が残って凸状の部分７ａになるように加工しておく。また、凸部７の上面は、研磨や切削等の加工により蓋体２の面取り部分２ａと平行になるように加工する。   That is, in the insulating substrate 1 shown in FIG. 9B, as shown in FIG. 9A, first, frame-shaped ceramic green sheets 21b and 21c are sequentially laminated on a flat ceramic ceramic green sheet 21a. Next, the individual ceramic green sheet 21d is laminated on the convex part 7a provided on the outer peripheral part of the upper frame-shaped ceramic green sheet 21c, and then the laminated body is fired. It is manufactured by. As described above, the ceramic green sheets 21a to 21d can be manufactured by subjecting a ceramic green sheet (not shown) formed into a sheet shape by a doctor blade method to processing such as cutting and punching. At the time of this cutting process or the like, the upper frame-shaped ceramic green sheet 21c is processed so that a part of the outer periphery remains and becomes a convex part 7a. Further, the upper surface of the convex portion 7 is processed so as to be parallel to the chamfered portion 2a of the lid body 2 by processing such as polishing or cutting.

この図９（ａ）および（ｂ）に示す例において、セラミックグリーンシート21ａの上面の中央部分と、枠状のセラミックグリーンシート21ｂ，21ｃの枠部分の内側面とにより絶縁基体１の凹部１ａが形成されている。また、上側の枠状のセラミックグリーンシート21ｃの外形寸法が下側の枠状のセラミックグリーンシート21ｂの外形寸法よりも小さく、この寸法差に応じて段差部１ｃが形成されている。また、凸状の部分７ａとセラミックグリーンシート21ｄとにより凸部７が形成されている。   In the example shown in FIGS. 9A and 9B, the concave portion 1a of the insulating base 1 is formed by the central portion of the upper surface of the ceramic green sheet 21a and the inner side surfaces of the frame portions of the frame-shaped ceramic green sheets 21b and 21c. Is formed. Further, the outer dimension of the upper frame-shaped ceramic green sheet 21c is smaller than the outer dimension of the lower frame-shaped ceramic green sheet 21b, and the stepped portion 1c is formed according to this dimensional difference. Further, the convex portion 7 is formed by the convex portion 7a and the ceramic green sheet 21d.

なお、個片状のセラミックグリーンシート21ｄの積層は、このような小さい個片状に別途加工したものを積層するのが難しいため、例えば、あらかじめ打ち抜き金型の下側にセラミックグリーンシート21ａ〜21ｃの積層体を位置決めセットしておいた後、打ち抜き金型を用いてシート状のセラミックグリーンシート（セラミックグリーンシート21ｃと同じ程度の外形寸法のもの等）をセラミックグリーンシート21ｄの寸法に打ち抜くとともに、打ち抜いた部分を積層体に加圧して密着させるようにすればよい。   In addition, since it is difficult to stack the individual pieces of ceramic green sheets 21d separately processed into such small pieces, for example, the ceramic green sheets 21a to 21c are previously formed under the punching die. After the laminated body is positioned and set, a punched die is used to punch a sheet-like ceramic green sheet (having the same external dimensions as the ceramic green sheet 21c) into the size of the ceramic green sheet 21d, What is necessary is just to press the stamped part to a laminated body and to make it closely_contact | adhere.

酸化アルミニウム質焼結体により上面に凹部を有する絶縁基体を作製するとともに、ホウケイ酸ガラスにより平板状の蓋体を作製し、凹部内に電子部品を収容した後、蓋体を樹脂からなる接合材を介して絶縁基体に接合して電子装置を作製した。電子装置は、本発明の電子装置と、比較例として従来技術による電子装置とを作製し、蓋体の接合の信頼性を比較した。   An insulating base having a recess on the upper surface is made of an aluminum oxide sintered body, a flat lid is made of borosilicate glass, an electronic component is accommodated in the recess, and the lid is made of a resin. An electronic device was fabricated by bonding to an insulating substrate via As the electronic device, an electronic device according to the present invention and a conventional electronic device as a comparative example were manufactured, and the reliability of lid joining was compared.

絶縁基体は、辺の長さが10×50ｍｍの長方形の板状であり、厚さが２ｍｍとなるようにセラミックグリーンシート（焼成後の厚さ0.25ｍｍ）を積層し焼成することにより作製した。   The insulating base was a rectangular plate having a side length of 10 × 50 mm, and was produced by laminating and firing ceramic green sheets (thickness after firing: 0.25 mm) to a thickness of 2 mm.

凹部は、辺の長さが８×40ｍｍの正方形状であり、深さは１ｍｍ（セラミックグリーンシート４層分）とした。この凹部に電子部品としてＣＭＯＳイメージセンサ素子を収容した後、蓋体を絶縁基体１の上面に光（紫外線）硬化型のエポキシ樹脂からなる接合材を介して接合し、気密封止を行なった。   The concave portion had a square shape with a side length of 8 × 40 mm, and the depth was 1 mm (for four ceramic green sheets). After accommodating the CMOS image sensor element as an electronic component in the recess, the lid was bonded to the upper surface of the insulating substrate 1 via a bonding material made of a light (ultraviolet) curable epoxy resin, and hermetically sealed.

蓋体は、ホウケイ酸ガラスの板材に切断加工を施して所定寸法（10×42ｍｍの長方形状）に加工した後、上面および下面と側面との間のそれぞれの稜部分に切削加工を施して、Ｃ面状に面取り加工を施した。面取り部分は、平面視したときの幅を１ｍｍとした。   After the lid body is cut into a borosilicate glass plate and processed into a predetermined dimension (10 × 42 mm rectangular shape), cutting is performed on each ridge portion between the upper surface and the lower surface and the side surface, Chamfering was applied to the C surface. The chamfered portion had a width of 1 mm when viewed in plan.

また、絶縁基体の上面には、凹部の周囲に段差部を形成した。段差部は、深さが0.5ｍｍ（セラミックグリーンシート２層分）で、絶縁基体の外縁まで延びる段状に形成した。   Further, a stepped portion was formed around the concave portion on the upper surface of the insulating substrate. The step portion was formed in a step shape having a depth of 0.5 mm (for two ceramic green sheets) and extending to the outer edge of the insulating substrate.

接合時、未硬化の接合材の量は、絶縁基体と蓋体の下面との間に約10〜30μｍの厚さで介在する程度に設定した。また、この未硬化時の接合材の粘度は約20〜40ＧＰａ・ｓに設定し、段差部内において、段差部の底面に対して接していないか、または面取り部分に対向する領域の約50％の範囲（凹部側から幅約0.5ｍｍ）で接しないように調整した。   At the time of bonding, the amount of the uncured bonding material was set so as to be interposed between the insulating base and the lower surface of the lid with a thickness of about 10 to 30 μm. In addition, the viscosity of the uncured bonding material is set to about 20 to 40 GPa · s, and is about 50% of the region that is not in contact with the bottom surface of the stepped portion or opposed to the chamfered portion in the stepped portion. It adjusted so that it might not touch in the range (width about 0.5mm from the recessed part side).

なお、各部材の線膨張係数は、絶縁基体および蓋体が約７×10−６／℃であり、接合材（硬化後）が約60×10−６／℃であった。 The linear expansion coefficient of each member was about 7 × 10 −6 / ° C. for the insulating base and the lid, and about 60 × 10 −6 / ° C. for the bonding material (after curing).

また、比較例として、同様に面取り加工を施した蓋体を用いて、段差部の無い絶縁基体の凹部を封止した電子装置を作製した。   In addition, as a comparative example, an electronic device in which a concave portion of an insulating base without a stepped portion was sealed using a lid that was similarly chamfered.

接合の信頼性の試験は、電子装置に25℃〜240℃〜25℃の熱履歴を加えた後、周知のヘリウムガスを用いたリーク試験により行なった。また、接合部分を20倍に拡大して外観を観察した。試験数は、本発明の電子装置および従来技術の電子装置ともに100個とした。   The bonding reliability test was performed by adding a thermal history of 25 ° C. to 240 ° C. to 25 ° C. to the electronic device and then performing a leak test using a well-known helium gas. Also, the appearance was observed by enlarging the bonded portion by 20 times. The number of tests was 100 for both the electronic device of the present invention and the conventional electronic device.

試験の結果、本発明の電子装置ではヘリウムリーク試験および外観ともに異常が認められず、気密封止の信頼性が良好であったのに対し、比較例では３％の気密封止不良（リーク不良）が発生した。   As a result of the test, in the electronic device of the present invention, no abnormality was observed in the helium leak test and the appearance, and the reliability of the hermetic seal was good, whereas in the comparative example, 3% of the hermetic seal failure (leak failure) )There has occurred.

本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the electronic device of this invention. 図１に示す電子装置の変形例を示す要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a modification of the electronic device shown in FIG. 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention. 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention. 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention. 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention. （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す平面図である。(A)-(c) is a top view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention, respectively. 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of embodiment of the electronic device of this invention. （ａ）は本発明の電子装置の絶縁基体を製作する方法の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す方法で製作された絶縁基体を示す斜視図である。(A) is a disassembled perspective view which shows an example of the method of manufacturing the insulation base | substrate of the electronic device of this invention, (b) is a perspective view which shows the insulation base | substrate manufactured by the method shown to (a).

符号の説明Explanation of symbols

１・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・凹部
１ｂ・・・・搭載部
１ｃ・・・・段差部
２・・・・・蓋体
２ａ・・・・面取り部分
３・・・・・配線導体
３ａ・・・・ボンディングパッド
３ｂ・・・・端子電極
４・・・・・電子部品
５・・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・・接合材
７・・・・・凸部
７ａ・・・・凸状の部分
10・・・・・電子装置
21ａ〜21ｄ・セラミックグリーンシート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulation base | substrate 1a ... Recess 1b ... Mounting part 1c ... Step part 2 ... Lid 2a ... Chamfered part 3 ... Wiring Conductor 3a ... Bonding pad 3b ... Terminal electrode 4 ... Electronic component 5 ... Bonding wire 6 ... Bonding material 7 ... Projection 7a ... ..Convex parts
10 ... Electronic equipment
21a-21d ceramic green sheet

Claims (6)

上面に電子部品を収容するための凹部を有し、該凹部の周囲に蓋体が接合される接合領域を有する絶縁基体と、前記凹部内に収容された電子部品と、前記絶縁基体の前記接合領域に下面の外周部分が接合材を介して接合された蓋体とを備えた電子装置であって、前記蓋体は、前記下面の外周部分と側面との間の稜部分が面取りされているとともに、該面取り部分から下面の前記外周部分にかけて、前記接合材を介して前記絶縁基体の前記接合領域に接合されており、前記絶縁基体は、前記接合領域のうち前記蓋体の面取り部分と対向する部位に、前記凹部側から外側に向かって高さが低くなる段差部が形成され、かつ該段差部内に位置する前記接合材が、前記段差部の底面に対して接していないか、または前記面取り部分に対向する領域を越えないように接していることを特徴とする電子装置。 An insulating base having a concave portion for accommodating an electronic component on the upper surface and having a joining region around which the lid is joined, the electronic component accommodated in the concave portion, and the joining of the insulating base An electronic device including a lid whose outer peripheral portion is bonded to a region via a bonding material, the ridge portion between the outer peripheral portion and the side surface of the lower surface being chamfered In addition, from the chamfered portion to the outer peripheral portion of the lower surface, it is bonded to the bonding region of the insulating substrate via the bonding material, and the insulating substrate is opposed to the chamfered portion of the lid in the bonding region. A stepped portion having a height that decreases from the concave side toward the outer side is formed in the portion to be formed, and the bonding material located in the stepped portion is not in contact with the bottom surface of the stepped portion, or Over the area facing the chamfer Electronic apparatus, characterized in that the in contact avoid. 前記段差部は、前記蓋体の前記面取り部分に対向する部位から前記絶縁基体の外周部分まで延長されていることを特徴とする請求項１記載の電子装置。 The electronic device according to claim 1, wherein the stepped portion extends from a portion facing the chamfered portion of the lid body to an outer peripheral portion of the insulating base. 前記段差部の前記凹部側の内側面に前記接合材が接している深さが、前記面取り部分を平面視したときの幅以上であることを特徴とする請求項１記載の電子装置。 2. The electronic device according to claim 1, wherein a depth at which the bonding material is in contact with an inner side surface of the stepped portion on the concave side is equal to or greater than a width when the chamfered portion is viewed in plan. 前記段差部内に位置する前記接合材は、前記段差部の底面に接していないことを特徴とする請求項１記載の電子装置。 The electronic device according to claim 1, wherein the bonding material located in the step portion is not in contact with a bottom surface of the step portion. 前記段差部の前記凹部側の内側面が、平面視で前記面取り部分の内端と同じ部位に位置していることを特徴とする請求項１記載の電子装置。 2. The electronic device according to claim 1, wherein an inner side surface of the stepped portion on the concave portion side is located at the same site as an inner end of the chamfered portion in a plan view. 前記絶縁基体の前記段差部の一部に、前記段差部のへりから伸びて前記蓋体の前記面取り部分と略平行に対向する上面を有する凸部が形成されており、該凸部の前記上面と前記蓋体の前記面取り部分とが前記接合材を介して接合されていることを特徴とする請求項１記載の電子装置。 A convex portion having an upper surface extending from the edge of the step portion and facing substantially parallel to the chamfered portion of the lid is formed on a part of the step portion of the insulating base, and the upper surface of the convex portion 2. The electronic device according to claim 1, wherein the chamfered portion of the lid body is bonded via the bonding material.
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