JP6826175B2 - Electronic component mounting packages and electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品実装用パッケージおよび電子装置に関する。 The present invention relates to a package for mounting electronic components and an electronic device.
圧電振動子などの圧電素子、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode：発光ダイオード）などの半導体発光素子等の電子部品が実装された電子装置は、基体を備えたパッケージと、該パッケージにおいて基体に実装される電子部品とを含んで構成される。電子装置において、電子部品は、パッケージの基体の一表面に設けられた導体層上に、たとえば導電性接着剤による接着によって実装されている。 An electronic device on which electronic components such as a piezoelectric element such as a piezoelectric vibrator and a semiconductor light emitting element such as an LED (Light-Emitting Diode) are mounted is mounted on a package having a base and a base in the package. It is composed of electronic components. In electronic devices, electronic components are mounted on a conductor layer provided on one surface of a package substrate, for example by bonding with a conductive adhesive.
具体的には、電子部品として圧電振動子が実装された電子装置である表面実装型の圧電デバイスは、凹部を有する基体を備えたパッケージと、該パッケージ内に収納される水晶などから成る圧電振動子と、凹部を覆う蓋体とを備えている。圧電デバイスにおいて、圧電振動子は、パッケージの基体の一表面となる、凹部の底面に設けられた電極パッド（導体層）上に、導電性接着剤による接着によって実装されている。このような圧電デバイスは、基体の下面に設けられた外部電極を介してプリント基板等の外部回路基板に実装される（特許文献１参照）。 Specifically, a surface mount type piezoelectric device, which is an electronic device on which a piezoelectric vibrator is mounted as an electronic component, is a piezoelectric vibration composed of a package having a substrate having a recess and a crystal housed in the package. It includes a child and a lid that covers the recess. In the piezoelectric device, the piezoelectric vibrator is mounted by bonding with a conductive adhesive on an electrode pad (conductor layer) provided on the bottom surface of the recess, which is one surface of the substrate of the package. Such a piezoelectric device is mounted on an external circuit board such as a printed circuit board via an external electrode provided on the lower surface of the substrate (see Patent Document 1).
また、電子部品としてＬＥＤ素子が実装された電子装置である発光装置は、光反射部材が載置される基体を備えたパッケージと、ＬＥＤ素子とを備えている。発光装置において、ＬＥＤ素子は、パッケージの基体の、光反射部材が載置される一表面に設けられた電極パッド（導体層）上に、導電性接着剤による接着によって実装されている（特許文献２参照）。 Further, a light emitting device, which is an electronic device on which an LED element is mounted as an electronic component, includes a package including a substrate on which a light reflecting member is placed, and an LED element. In the light emitting device, the LED element is mounted on the electrode pad (conductor layer) provided on one surface of the base of the package on which the light reflecting member is placed by bonding with a conductive adhesive (Patent Document). 2).
電子装置の小型化が進むと、外部電極（導体層）の面積が小さくなるので、外部電極と基体の下面との間の固着強度が小さくなる。このように固着強度が小さくなると、外部接続の信頼性が低くなるおそれがる。 As the miniaturization of electronic devices progresses, the area of the external electrode (conductor layer) becomes smaller, so that the adhesion strength between the external electrode and the lower surface of the substrate becomes smaller. When the fixing strength is reduced in this way, the reliability of the external connection may be lowered.
本発明の目的は、導体層と基体との固着強度に優れた電子部品実装用パッケージ、および該電子部品実装用パッケージを備えた電子装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electronic component mounting package having excellent adhesion strength between a conductor layer and a substrate, and an electronic device provided with the electronic component mounting package.
本発明の一態様の電子部品実装用パッケージは、外部回路基板に接続される基板接続領域を含む第２表面を有する基体と、前記第２表面の前記基板接続領域から突出する第２突出部と、前記第２突出部を覆うように設けられる第２導体層と、を含み、前記第２突出部は、前記第２表面に連なる基部と、該基部から上方に***する***部とを有し、前記第２表面側から見たときに、前記基部および前記***部がそれぞれ複数のコーナー部を有する多角形状であって、前記基部および前記***部の互いに隣り合うコーナー部がともに円弧状に成形されており、前記***部の前記コーナー部の曲率よりも、前記基部の前記コーナ
ー部の曲率の方が小さいことを特徴とするものである。
The electronic component mounting package of one aspect of the present invention includes a substrate having a second surface including a substrate connecting region connected to an external circuit board, and a second protruding portion protruding from the substrate connecting region of the second surface. the look-containing second conductive layer, the provided as second to cover the protrusion, the second protrusion, organic a base portion connected to the second surface and a ridge raised upwardly from the base portion When viewed from the second surface side, the base portion and the raised portion each have a polygonal shape having a plurality of corner portions, and both the base portion and the raised portion adjacent to each other have an arc shape. It is molded and the corner of the base is more than the curvature of the corner of the ridge.
The feature is that the curvature of the-part is smaller .
また本発明の一態様の電子装置は、前記電子部品実装用パッケージと、電子部品と、を含むことを特徴とするものである。 Further, the electronic device according to one aspect of the present invention is characterized by including the electronic component mounting package and the electronic component.
本発明によれば、外部電極となる第２導体層は、基体の第２表面における基板接続領域から突出する第２突出部を覆うように設けられているので、平坦な一表面上に外部電極が設けられた従来の構成に比べて、固着される面積が大きくなる。これによって、基体の第２表面の基板接続領域において、第２表面から突出する第２突出部と第２導体層との間の固着の強度が小さくなることを抑制することができる。また、コーナー部が円弧状に成形されているので、第２突出部の外周部のうち特に応力が集中しやすいコーナー部において、その応力を効果的に分散させることができ、***部のコーナー部の曲率を基部のコーナー部の曲率よりも大きくすることで、応力をより偏りなく分散させることができる。したがって、電子部品実装用パッケージは、第２導体層と基体との固着強度に優れたものとなり、外部接続の信頼性が高いものとなる。 According to the present invention, the second conductor layer serving as the external electrode is provided so as to cover the second protruding portion protruding from the substrate connection region on the second surface of the substrate, so that the external electrode is formed on one flat surface. The area to be fixed is larger than that of the conventional configuration provided with. As a result, it is possible to prevent the strength of adhesion between the second protruding portion protruding from the second surface and the second conductor layer from being reduced in the substrate connecting region on the second surface of the substrate. Further, since the corner portion is formed in an arc shape, the stress can be effectively dispersed in the corner portion where the stress is particularly likely to be concentrated in the outer peripheral portion of the second protruding portion, and the corner portion of the raised portion can be effectively dispersed. By making the curvature of the base larger than the curvature of the corner of the base, the stress can be dispersed more evenly. Therefore, the package for mounting electronic components has excellent adhesion strength between the second conductor layer and the substrate, and the reliability of external connection is high.
また本発明によれば、電子装置は、外部接続の信頼性の高い電子部品実装用パッケージを備えているので、電子装置の外部接続の信頼性が高いものとなる。 Further, according to the present invention, since the electronic device includes a package for mounting electronic components with high reliability of external connection, the reliability of external connection of the electronic device is high.
以下、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は、電子部品実装用パッケージ２を備えた電子装置１の構成を示す断面図である。図２は、電子部品実装用パッケージ２における部品搭載用突出部２２１ａの近傍を拡大して示す図である。図３は、電子部品実装用パッケージ２を上方から見た平面図である。図４は、電子部品実装用パッケージ２を下方から見た底面図である。図５は、電子部品実装用パッケージ２における基体２１の内層構造を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an
電子装置１は、圧電振動子などの圧電素子、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode：発光ダイオード）などの半導体発光素子等の電子部品が実装されたデバイスである。電子装置１は、電子部品実装用パッケージ２と、電子部品３とを含んで構成される。
The
電子部品実装用パッケージ２は、電子部品３が実装される実装領域を含む第１表面を有する基体２１と、基体２１の第１表面における前記実装領域から突出する第１突出部である部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂと、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂを覆うように設けられる第１導体層である電極パッド２２２ａ，２２２ｂと、を含んで構成される。
The electronic
電子装置１が、電子部品３として圧電振動子が実装された圧電デバイスである場合、電子部品実装用パッケージ２は、凹部を有する基体２１を備えたパッケージとなり、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂが設けられる第１表面が、凹部の底面となる。また、電子装置１が、電子部品３としてＬＥＤ素子が実装された発光装置である場合、電子部品実装
用パッケージ２は、光反射部材が載置される基体２１を備えたパッケージとなり、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂが設けられる第１表面が、光反射部材が載置される一表面となる。
When the
図１〜図５は、電子部品３として圧電振動子が実装された電子装置１である圧電デバイスを示したものであり、以下では、この圧電デバイスを例にして、詳細に説明する。なお、以下では、電子装置１を「圧電デバイス１」と称し、電子部品３を「圧電振動子３」と称する。
1 to 5 show a piezoelectric device which is an
圧電デバイス１は、電子部品実装用パッケージ２と、圧電振動子３と、蓋体４とを含んで構成される。
The
ここで、圧電振動子３は、たとえば、水晶振動子であり、圧電体を２枚の電極で挟んだ素子を基本構造とするものであり、特定の周波数で振動振幅が最大となる。圧電振動子３は、圧電体に加えられた力による歪みによって電圧を発生し、あるいは圧電体に電圧を印加すると歪みを発生する、圧電効果を利用した受動素子である。
Here, the
圧電振動子３としての水晶振動子の作製方法について説明する。まず、水晶素子を準備する。水晶素子は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、中央部の厚みが外周の厚みよりも厚くなるようにベベル加工を行う。そして、水晶素子は、両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振電極や接続電極を形成することにより作製される。なお、励振電極は、水晶素子の両主面のそれぞれの中央部を覆った電極であって、水晶素子を振動させる機能を有している。また、接続電極は、水晶素子の一主面の中央部の周辺部に設けられ、接着剤層５と接続される電極である。
A method of manufacturing a quartz oscillator as the
電子部品実装用パッケージ２は、圧電振動子３を収納するためのものであり、基体２１と、圧電振動子搭載部２２とを含んで構成される。
The electronic
基体２１は、圧電振動子３が収納される収納空間を形成する凹部２１１を有する。この凹部２１１の底面２１１ａが、圧電振動子３が実装される実装領域を含む第１表面である。基体２１は、平面視したときに、外形形状が矩形状である。また、凹部２１１の底面２１１ａの形状は、角が角丸の矩形状である。平面視において基体２１の外形寸法は、たとえば、長辺の長さが０．７５〜３．２５ｍｍであり、短辺の長さが０．５５〜２．５５ｍｍである。また、平面視において凹部２１１の底面２１１ａの寸法は、たとえば、長辺の長さが０．５５〜３．０５ｍｍであり、短辺の長さが０．３５〜２．３５ｍｍである。
The
基体２１は、例えばアルミナセラミックスまたはガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁部材からなる。基体２１は、絶縁部材からなる絶縁層を１層用いたものであっても、絶縁部材を複数積層したものであってもよい。基体２１は、最外層のセラミック層、各セラミック層の間には、図４に示す外部電極パッド２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ、図５に示すパターン導体２５１が配置され、各セラミック層を貫通し、第１導体層である電極パッド２２２ａ，２２２ｂ、第２導体層である外部電極パッド２３１（２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ）あるいはパターン導体２５１同士を電気的に接続する貫通導体２６１（２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃ，２６１ｄ）が設けられている。
The
また、電子部品実装用パッケージ２において、基体２１の矩形状の下面２１１ｂには、図４に示すように、４つの隅部のそれぞれに、外部電極パッド２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄが設けられている。基体２１の下面２１１ｂは、外部回路基板に接続され
る基板接続領域を含む第２表面である。これらの外部電極パッド２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄは、プリント基板などの外部回路基板の所定部位にはんだ等によって電気的および機械的に接続されて実装される端子である。
Further, in the electronic
具体的には、外部電極パッド２３１ａは、貫通導体２６１ａと接続されている。外部電極パッド２３１ｂは、貫通導体２６１ｂと接続されている。外部電極パッド２３１ｃは、貫通導体２６１ｃと接続されている。外部電極パッド２３１ｄは、貫通導体２６１ｄと接続されている。
Specifically, the
電極パッド２２２ａは、内層パッド２２２ａ’と接続されている。電極パッド２２２ｂは、内層パッド２２２ｂ’と接続されている。そして、電極パッド２２２ａは、外部電極パッド２３１ａと電気的に接続されて陽極として機能する。また、電極パッド２２２ｂは、外部電極パッド２３１ｃと電気的に接続されて陰極として機能する。
The
また、電極パッド２２２、外部電極パッド２３１、パターン導体２５１および貫通導体２６１は、たとえばタングステン、モリブデン、銅、銀または銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
Further, the electrode pad 222, the external electrode pad 231 and the
圧電振動子搭載部２２は、電子部品実装用パッケージ２において、圧電振動子３が搭載される部分であり、第１突出部である部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂと、第１導体層である電極パッド２２２ａ，２２２ｂとを含んで構成される。
The piezoelectric
部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂは、基体２１の上面における凹部２１１の底面２１１ａから収納空間内に盛り上がるようにして、突出して設けられる。部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂは、図３に示すように、凹部２１１の底面２１１ａに、互いに間隔をあけて配置される一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂによって構成される。一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂは、基体２１と同じ材料から成り、基体２１と一体的に形成されている。
The
また、基体２１は、凹部２１１の底面２１１ａから凹部２１１の内側面を介して凹部２１１の周縁部にわたって、内層電極２７が形成されている。内層電極２７は、内層パッド２７’と接続されている。そして、内層電極２７は、外部電極パッド２３１ｂと電気的に接続されている。外部電極パッド２３１ｂは、基準電位、たとえばグランドとして機能する。
Further, in the
このように、基体２１の上面には、基体２１と一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂとが、セラミック材料によって一体的に形成されている。
As described above, on the upper surface of the
一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂのうち、一方の部品搭載用突出部２２１ａは、凹部２１１の底面２１１ａにおいて、長辺方向一方側の、短辺方向一方側の隅部に設けられ、他方の部品搭載用突出部２２１ｂは、長辺方向一方側の、短辺方向他方側の隅部に設けられる。
Of the pair of
一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂのそれぞれは、図３に示すように、多角柱状（具体的には矩形柱状）である。一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂの寸法は、たとえば、高さが５〜８０μｍであり、断面における長辺の長さが１００〜１１００μｍであり、短辺の長さが１００〜１１００μｍである。
As shown in FIG. 3, each of the pair of
また、矩形柱状に形成された、一対の部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂについて説明する。ここでは、図２を用いて、一方の部品搭載用突出部２２１ａについて説明するが
、他方の部品搭載用突出部２２１ｂの構造も同じように形成されている。図２に示すように、部品搭載用突出部２２１ａは、部品搭載用突出部２２１ａの上部の角に位置する、角部２２１ａａが少なくとも部分的に角丸である。これによって、圧電振動子３が振動したときに、圧電振動子３に過度に応力が付加されることを抑制することができ、たとえば、圧電振動子３に亀裂が生じることを抑えることができる。
In addition, a pair of
また、図２に示すように、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａは、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂの周辺部分の少なくとも一部に第１凹溝である底面側凹溝２１１ａａを有することが好ましい。これによって、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂは、後述の電極パッド２２２ａ，２２２ｂとの固着面積が大きくなるので、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂと電極パッド２２２ａ，２２２ｂとの間の固着強度が小さくなることを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
電極パッド２２２ａ，２２２ｂは、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂの全面を覆うように設けられる。電極パッド２２２ａ，２２２ｂは、たとえば、タングステンおよびモリブデンから成り、たとえば酸化防止のためにニッケルおよびスズの少なくとも一方またはこれらを含む合金により被覆される。なお、電極パッド２２２ａと電極パッド２２２ｂは、所定の間隔を空けて配置されており、両者は電気的に絶縁した関係である。
The
また、電子部品実装用パッケージ２において、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａには、図３に示すように、支持部２４１が設けられている。この支持部２４１は、必須の構成ではないけれども、支持部２４１を設けた構成とすることによって、支持部２４１が支えとなり圧電振動子３を底面２１１ａに対して平行に配置することができ、圧電振動子３を凹部２１１内に安定して固定することができる。
Further, in the electronic
支持部２４１は、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａにおいて、長辺方向に関し、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂが設けられている側とは反対側に形成されている。
The
支持部２４１は、矩形柱状であり、その寸法は、たとえば、高さが２〜８０μｍであり、断面における長辺の長さが２００〜２０００μｍであり、短辺の長さが５０〜５００μｍである。
The
以上のように構成される電子部品実装用パッケージ２の製造方法について、以下に説明する。
The manufacturing method of the electronic
電子部品実装用パッケージ２は、前述したように、複数のセラミック層が積層された積層構造を有する。このような積層構造は、各セラミック層に対応した熱可塑性シートを用いて形成することができる。ここで、熱可塑性シートは、加熱することで軟化して流動するセラミックシートである。なお、熱可塑性シートとしては、たとえばアルミナ、窒化アルミニウム、ガラスセラミックスを主成分に、バインダーや可塑剤などの有機成分を調整して、６０〜８０℃における弾性率を低く調整したテープを用いている。
As described above, the electronic
電子部品実装用パッケージ２は、熱可塑性シート、鋳型を用いたモールド工法により、製造することができる。鋳型は、電子部品実装用パッケージ２の凹部２１１の底面２１１ａの形状に対して、反転形状の構造を有する。
The electronic
電子部品実装用パッケージ２の製造方法では、まず、熱可塑性シートに厚み方向に貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体２６１用の導電性ペーストを充填する。
In the method for manufacturing the electronic
次に、電極パッド２２２ａ，２２２ｂ、外部電極パッド２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ
，２３１ｄ、およびパターン導体２５１に対応して導電性ペーストを、従来公知のスクリーン印刷法により印刷する。
Next, the
, 231d, and the conductive paste corresponding to the
次に、各熱可塑性シートを重ね合わせて積層体を作製し、この積層体に鋳型を、加熱下で押しつけて、変形させる。このとき、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａが鋳型に合うように盛り上がって、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂが形成される。そして、変形後の積層体を焼成することによって、電子部品実装用パッケージ２を製造することができる。
Next, each thermoplastic sheet is laminated to prepare a laminated body, and a mold is pressed against the laminated body under heating to deform it. At this time, the
以上のように構成される電子部品実装用パッケージ２において、電極パッド２２２ａ，２２２ｂは、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａから突出する部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂを覆うように設けられているので、平坦な底面２１１ａ上に設けられた従来の構成に比べて、固着される面積が大きくなる。
In the electronic
これによって、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂおよび電極パッド２２２ａ，２２２ｂにより構成される圧電振動子搭載部２２に搭載される圧電振動子３と電極パッド２２２ａ，２２２ｂとの間の固着強度、および、基体２１の凹部２１１の底面２１１ａから突出する部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂと電極パッド２２２ａ，２２２ｂとの間の固着強度が小さくなることを抑制することができる。したがって、電子部品実装用パッケージ２は、圧電振動子３の振動特性の劣化を抑制可能なものとなる。
As a result, the adhesion strength between the
また、圧電デバイス１は、図１に示すように、上記の電子部品実装用パッケージ２と、圧電振動子３と、蓋体４と、接着剤層５と、を含んで構成される。
Further, as shown in FIG. 1, the
接着剤層５は、導電性接着剤から成り、圧電振動子搭載部２２の電極パッド２２２ａ，２２２ｂを覆うように設けられる。導電性接着剤としては、従来公知のものを使用することができる。圧電振動子３は、圧電振動子搭載部２２に、前記接着剤層５を介して搭載される。このとき、圧電振動子３は、図１に示すように、長手方向一端部が、圧電振動子搭載部２２に支持されるように、搭載される。
The
接着剤層５は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケルまたは鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂またはビスマレイミド樹脂が用いられる。
The
蓋体４は、基体２１の凹部２１１の周縁部に設けられ、凹部２１１によって形成される収納空間を塞ぐ。
The lid 4 is provided on the peripheral edge of the
蓋体４は、たとえば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体４は、真空状態にある凹部２１１、あるいは窒素ガスなどが充填された凹部２１１を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体４は、所定雰囲気で、基体２１上に載置される。そして、基体２１上の枠部分に形成された封止用導体パターンと蓋体４とが溶接されるように蓋体４に所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、基体２１に接合する。
The lid 4 is made of, for example, an alloy containing at least one of iron, nickel or cobalt. Such a lid 4 is for airtightly sealing the
蓋体４は、内層電極２７と接続されて、外部電極パッド２３１ｂと電気的に接続される。蓋体４は、基準電位に設定されることで、圧電振動子３を外部の電界からシールドすることができる。
The lid 4 is connected to the
以上のように構成される圧電デバイス１は、圧電振動子３の振動特性を良好に維持することが可能な電子部品実装用パッケージ２を備えているので、デバイスの特性が劣化することを抑制することができる。
Since the
図６は、本発明の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ２Ａを備えた電子装置１Ａの構成を示す断面図である。図７は、電子部品実装用パッケージ２Ａにおける基板接続用突出部２３２Ａの近傍を拡大して示す図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of an
電子部品実装用パッケージ２Ａは、基体２１Ａに係る構成が前述した基体２１と異なること以外は、電子部品実装用パッケージ２と同様に構成される。また、圧電デバイス１Ａは、基体２１Ａを有する電子部品実装用パッケージ２Ａを備えたこと以外は、圧電デバイス１と同様に構成される。このように本実施形態の電子部品実装用パッケージ２Ａおよび圧電デバイス１Ａは、前述した電子部品実装用パッケージ２および圧電デバイス１と同様の部分を有する。したがって、以下の説明および図において、対応する同様の部分については同一の参照符号を付すとともに、説明を省略する。
The electronic
電子部品実装用パッケージ２Ａは、前述した電子部品実装用パッケージ２と同様に、圧電振動子３が収納される収納空間を形成する凹部２１１を有する基体２１Ａと、圧電振動子搭載部２２とを含んで構成され、圧電振動子搭載部２２は、凹部２１１の底面２１１ａから収納空間内に突出する部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂと、部品搭載用突出部２２１ａ，２２１ｂを覆うように設けられる電極パッド２２２ａ，２２２ｂとから成る。
Similar to the electronic
電子部品実装用パッケージ２Ａは、外部回路基板に接続される基板接続領域を含む第２表面である基体２１Ａの下面２１１ｂにおける、外部電極パッド２３１Ａの形成構造が、前述した電子部品実装用パッケージ２と異なる。
In the electronic
電子部品実装用パッケージ２Ａは、基体２１Ａの下面２１１ｂから突出する第２突出部である基板接続用突出部２３２Ａを有し、この基板接続用突出部２３２Ａを覆うように、外部電極パッド２３１Ａが設けられている。なお、基板接続用突出部２３２Ａは、基体２１Ａの下面２１１ｂの４つの隅部にそれぞれ設けられ、これらの各基板接続用突出部２３２Ａをそれぞれ覆うように、外部電極パッド２３１Ａが設けられる。
The electronic
電子部品実装用パッケージ２Ａにおいて、外部電極パッド２３１Ａは、基体２１Ａの下面２１１ｂから突出する基板接続用突出部２３２Ａを覆うように設けられているので、平坦な下面２１１ｂ上に設けられた従来の構成に比べて、固着される面積が大きくなる。これによって、基体２１Ａの下面２１１ｂから突出する基板接続用突出部２３２Ａと外部電極パッド２３１Ａとの間の固着強度が小さくなることを抑制することができる。したがって、電子部品実装用パッケージ２Ａは、外部回路基板との接続信頼性の低下を抑制可能なものとなる。
In the electronic
また、基体２１Ａと基板接続用突出部２３２Ａとは、セラミックス材料によって一体的に形成されている。
Further, the
また、基板接続用突出部２３２Ａは、図６，７に示すように、基体２１Ａの下面２１１ｂに連なる基部２３２Ａａと、基部２３２Ａａから上方に***する***部２３２Ａｂとから成ることが好ましい。これによって、基体２１Ａの下面２１１ｂから突出する基板接続用突出部２３２Ａと外部電極パッド２３１Ａとの間の固着強度が小さくなることをより抑制することができる。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the
本実施形態では、基板接続用突出部２３２Ａは、基部２３２Ａａと***部２３２Ａｂと
が、それぞれ、多角柱状（具体的には矩形柱状）である。基部２３２Ａａの寸法は、たとえば、高さが５〜５０μｍであり、断面における長辺の長さが２００〜３５００μｍであり、短辺の長さが１００〜２０００μｍである。
In the present embodiment, the
また、図７に示すように、基板接続用突出部２３２Ａにおいて、基部２３２Ａａの角部２３２Ａａａが少なくとも部分的に角丸であり、さらに、***部２３２Ａｂの角部２３２Ａｂａが少なくとも部分的に角丸である。これによって、外部回路基板が接続されたときに、その外部回路基板に過度に応力が付加されることを抑制することができ、たとえば、外部回路基板に亀裂が生じることを抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 7, in the
また、本実施形態では、図７に示すように、基体２１Ａの下面２１１ｂは、基板接続用突出部２３２Ａの周辺部分の少なくとも一部に第２凹溝である下面側凹溝２１１ｂａを有することが好ましい。これによって、外部電極パッド２３１Ａとの固着面積が大きくなるので、基板接続用突出部２３２Ａと外部電極パッド２３１Ａとの間の固着強度が小さくなることを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
図８は、電子部品実装用パッケージ２Ａおよび電子装置１Ａを下方から見た、つまり第２表面（下面２１１ｂ）側から見た底面図である。下面２１１ｂ側から見たときに、電子部品実装用パッケージ２Ａについて、基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂがそれぞれ複数のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃを有する多角形状である。
FIG. 8 is a bottom view of the electronic
基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂがそれぞれ複数のコーナー部を有する多角形状であるときに、基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂのそれぞれの複数のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃのうち少なくとも１つのコーナー部が円弧状に成形されていてもよい。すなわち、基板接続用突出部２３２Ａは平面視（下面視）においてコーナー部（基板接続用突出部２３２Ａ全体としては符号なし）が円弧状であってもよい。
When the base portion 232Aa and the raised portion 232Ab each have a polygonal shape having a plurality of corner portions, at least one corner portion of the plurality of corner portions 232Aac and 232Abc of the base portion 232Aa and the raised portion 232Ab is formed in an arc shape. You may be. That is, in the plan view (bottom view) of the
なお、図８に示す例では、基部２３２Ａａについては各コーナー部２３２Ａａｃが円弧状に成形されている。また、***部２３２Ａｂについては各コーナー部２３２Ａｂｃが直角状であって、円弧状に成形されていない。 In the example shown in FIG. 8, each corner portion 232Aac of the base portion 232Aa is formed in an arc shape. Further, regarding the raised portion 232Ab, each corner portion 232Abc has a right-angled shape and is not formed into an arc shape.
基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂのそれぞれの複数のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃのうち少なくとも１つのコーナー部が円弧状に成形されているときには、基板接続用突出部２３２Ａの外周部のうち特に応力が集中しやすいコーナー部において、その応力を効果的に分散させることができる。そのため、外部回路基板に対する実装の長期信頼性の向上に対してより有利である。
When at least one corner of the plurality of corners 232Aac and 232Abc of the base portion 232Aa and the raised portion 232Ab is formed in an arc shape, stress is particularly likely to be concentrated in the outer peripheral portion of the
なお、基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂのそれぞれの複数のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃのうち基部２３２Ａａのコーナー部２３２Ａａｃが円弧状に成形されているときには、外部回路基板との接続信頼性の低下の抑制に対してより有効である。すなわち、下面２１１ｂ側から見たときに基部２３２Ａａは***部２３２Ａｂよりも外側に位置しているため、基部２３２Ａａに対してより大きな応力が作用する。これに対して、基部２３２Ａａのコーナー部２３２Ａａｃが円弧状であれば、その応力をより効果的に分散させることができる。そのため、基板接続用突出部２３２Ａと外部電極パッド２３１Ａとの間の固着強度が小さくなることを抑制して、外部回路基板との接続信頼性の低下をより効果的に抑制することができる。
When the corner portion 232Aac of the base portion 232Aa is formed in an arc shape among the plurality of corner portions 232Aac and 232Abc of the base portion 232Aa and the raised portion 232Ab, the deterioration of the connection reliability with the external circuit board is suppressed. It is more effective. That is, since the base portion 232Aa is located outside the raised portion 232Ab when viewed from the
図９は、図８の第１の変形例を示す底面図である。図９に示す例では、第２表面（下面２１１ｂ）側から見たときに、基板接続用突出部（第２突出部）２３２Ａの複数のコーナー部のうち下面２１１ｂの外周に近いコーナー部２３２Ａａｃが、円弧状に成形されてい
る。この場合には、外部電極パッド２３１Ａのコーナー部のうち特に応力が集中しやすい下面２１１ｂの外周に近いものにおいてより効果的に応力が分散されて、低減される。そのため、この場合にも、外部回路基板に対する実装の長期信頼性の向上に対してより有利である。
FIG. 9 is a bottom view showing a first modification of FIG. 8. In the example shown in FIG. 9, when viewed from the second surface (
また、図９に示す例では、基部２３２Ａａのみについて、下面２１１ｂの外周に近いコーナー部２３２Ａａｃのうち下面２１１ｂの角部分に最も近いもののみが円弧状に成形されている。このような場合には、下面２１１ｂ側から見たときの外部電極パッド２３１Ａの面積の減少を抑えながら、応力の分散により一層適した構成とすることができる。
Further, in the example shown in FIG. 9, only the base portion 232Aa is formed in an arc shape only in the corner portion 232Aac near the outer periphery of the
図10は、図８の第２の変形例を示す底面図である。図10に示す例では、下面２１１ｂ側から見たときに、基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂの互いに隣り合うコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃがともに円弧状に成形されている。すなわち、下面２１１ｂ側から見たときに、互いに曲率が異なる２つの円弧状のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃが、半径方向に互いにずれ隣り合っている。また、***部２３２Ａｂのコーナー部２３２Ａｂｃの曲率よりも、基部２３２Ａａのコーナー部２３２Ａａｃの曲率の方が小さい。
FIG. 10 is a bottom view showing a second modification of FIG. In the example shown in FIG. 10, when viewed from the
この場合には、次のような効果が得られる。すなわち、外部電極パッド２３１Ａのうち基部２３２Ａａ部分に接続された半田にかかる応力（半田ひずみ）が分散されて小さくなるが、このときに、***部２３２Ａｂ部の応力が若干増大する。これに対して、***部２３２Ａｂのコーナー部２３２Ａｂｃ曲率を基部２３２Ａａのコーナー部２３２Ａａｃの曲率よりも大きくすることで、応力をより偏りなく分散させることができる。そのため、外部回路基板に対する実装の長期信頼性をさらに向上させることができる。したがって、下面２１１ｂ側から見たときに、互いに隣り合う２つのコーナー部がともに円弧状であるときには、基板接続用突出部２３２Ａの中央部からの距離が大きい（基部のコーナー部）ほど曲率は小さく、中心からの距離が小さい（***部）ほど曲率は大きいほうがよいということもできる。
In this case, the following effects can be obtained. That is, the stress (solder strain) applied to the solder connected to the base portion 232Aa portion of the
なお、それぞれのコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃについて、円弧状とするものの選択およびその曲率等の条件は、基部２３２Ａａおよび***部２３２Ａｂの高さ（厚み）、さらに必要に応じて電子装置１Ａの実装時の作業性等の条件も考慮して適宜決めるようにしてもよい。
For each corner portion 232Aac and 232Abc, the conditions such as selection of an arcuate shape and its curvature are the height (thickness) of the base portion 232Aa and the raised portion 232Ab, and if necessary, when the
ここで、上記のように基板接続用突出部２３２Ａが複数のコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃを有し、それらのコーナー部２３２Ａａｃ、２３２Ａｂｃが円弧状に成形されている場合の効果を、具体例を挙げて説明する。
Here, a specific example will be given of the effect when the
この具体例においては、電子部品実装用パッケージ２（基体２１）の外形は長方形の平板状であり、基板接続用突出部２３２Ａは下面視において長辺の長さが３．２ｍｍで、短辺の長さが２．５ｍｍの長方形状であった、その基板接続用突出部２３２Ａのうち基体２１の角部に近いコーナー部２３２Ａａｃを、半径が約０．１ｍｍの円弧状とした。この具体例の電子部品実装用パッケージ２Ａに電子部品３を実装して電子装置１Ａを作製した。具体例の電子装置１Ａにおいても、基板接続用突出部２３２Ａに外部電極パッド２３１Ａを設けた。この具体例の電子装置１Ａを外部回路基板と半田を用いて接続して実装モデルを作製した。
In this specific example, the outer shape of the electronic component mounting package 2 (base 21) is a rectangular flat plate, and the
その後、上記の実装モデルについて、約１２５〜２５℃の温度変化時の半田における歪み（応力）をシミュレーションにより解析した。また、比較例として、コーナー部が直角な電子部品実装用パッケージ２Ｄおよび電子装置１Ｄについても同様にシミュレーション
を行ない、歪み（応力）を解析した。
Then, for the above mounting model, the strain (stress) in the solder when the temperature changed at about 125 to 25 ° C. was analyzed by simulation. Further, as a comparative example, the same simulation was performed for the electronic
その解析結果を図１１に示す。図１１は、本発明の効果を模式的に示す下面図である。すなわち、図１１（ａ）は、上記具体例の電子装置１Ａの１つの基板接続用突出部２３２Ａ（および外部電極パッド２３１Ａ）における歪み（応力）の分布を模式的に示す下面図である。図１１（ｂ）は、上記比較例の電子装置１Ｄの基板接続用突出部２３２Ａにおける歪み（応力）の分布を模式的に示す下面図である。なお、図１１において図８等と同様の部位には同様の符号を付している。また、図１１において***部２３２Ａｂは省略している。
The analysis result is shown in FIG. FIG. 11 is a bottom view schematically showing the effect of the present invention. That is, FIG. 11A is a bottom view schematically showing the distribution of strain (stress) in one
図１１において歪みが生じている領域をハッチングして示している。ハッチングの線間隔が小さいほど歪み（応力）が大きい。具体的には、比較例において、歪み（応力）が最大となる比較的狭い領域が直角状のコーナー部２３２Ａａｃ周辺に集中しているが、この領域を含む歪み（応力）が非常に高い領域をＨとして示し、この領域Ｈにおける歪み（応力）に対して歪み（応力）が約７５％の領域をＭとし、歪み（応力）が約５０％の領域をＬとして示している。 In FIG. 11, the area where the distortion occurs is shown by hatching. The smaller the hatch line spacing, the greater the strain (stress). Specifically, in the comparative example, a relatively narrow region where the strain (stress) is maximized is concentrated around the right-angled corner portion 232Aac, but a region having a very high strain (stress) including this region is defined. It is shown as H, and the region where the strain (stress) is about 75% with respect to the strain (stress) in this region H is shown as M, and the region where the strain (stress) is about 50% is shown as L.
以上の結果に示すように、比較例の電子装置においては歪み（応力）が非常に大きい領域Ｈが見られたのに対して、具体例の電子装置１Ａでは歪み（応力）が集中する領域Ｈがなくなり、最大の歪みが約７５％程度に低減されていることを確認できた。すなわち、この場合には、外部回路基板に対する実装の長期信頼性の向上に対してより有利であることが確認できた。
As shown in the above results, in the electronic device of the comparative example, a region H in which the strain (stress) is very large was observed, whereas in the
なお、本発明は以上の実施の形態の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内で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、実施形態の電子部品実装用パッケージ２Ａおよび圧電デバイス（電子装置）２Ａは、第２表面である基体２１Ａの下面２１１ｂにおける、外部電極パッド２３１Ａの形成構造が前述した構造であるとともに、凹部２１１内に従来構造の電極パッド（図示せず）が設けられたものでもよい。この場合でも、基体２１Ａと外部電極パッド２３１Ａとの間の固着強度が小さくなることを抑制して、外部回路基板との接続信頼性の低下を抑制することができる。
For example, the electronic
１，１Ａ 圧電デバイス
２，２Ａ 電子部品実装用パッケージ
３ 圧電振動子
４ 蓋体
５ 接着剤層
２１，２１Ａ 基体
２１１ 凹部
２１１ａ 底面
２１１ｂ 下面
２１１ａａ 底面側凹溝
２１１ｂａ 下面側凹溝
２２ 圧電振動子搭載部
２２１ａ，２２１ｂ 部品搭載用突出部
２２１ａａ 角部
２２２ａ，２２２ｂ 電極パッド
２２２ａ’，２２２ｂ’ 内層パッド
２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ，２３１Ａ 外部電極パッド
２３２Ａ 基板接続用突出部
２３２Ａａ 基部
２３２Ａｂ ***部
２３２Ａａａ，２３２Ａｂａ 角部
２３２Ａａｃ，２３２Ａｂｃ コーナー部
２４１ 支持部
２５１ パターン導体
２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃ，２６１ｄ 貫通導体
２７ 内層電極
1,
Claims (4)
外部回路基板に接続される基板接続領域を含む第２表面を有する基体と、
前記第２表面の前記基板接続領域から突出する第２突出部と、
前記第２突出部を覆うように設けられる第２導体層と、を含み、
前記第２突出部は、前記第２表面に連なる基部と、該基部から上方に***する***部とを有し、
前記第２表面側から見たときに、前記基部および前記***部がそれぞれ複数のコーナー部を有する多角形状であって、前記基部および前記***部の互いに隣り合うコーナー部がともに円弧状に成形されており、前記***部の前記コーナー部の曲率よりも、前記基部の前記コーナー部の曲率の方が小さいことを特徴とする電子部品実装用パッケージ。 A package for mounting electronic components on which electronic components are mounted.
A substrate having a second surface including a substrate connection area connected to an external circuit board,
A second protruding portion protruding from the substrate connection region on the second surface,
A second conductive layer provided so as to cover the second protruding portion, only including,
The second protruding portion has a base portion connected to the second surface and a raised portion protruding upward from the base portion.
When viewed from the second surface side, the base portion and the raised portion each have a polygonal shape having a plurality of corner portions, and the base portion and the corner portions adjacent to each other of the raised portion are both formed into an arc shape. A package for mounting an electronic component , wherein the curvature of the corner portion of the base portion is smaller than the curvature of the corner portion of the raised portion .
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