JP6914293B2 - Ceramic package for filling electrolyte containing liquid - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセラミック層を積層してなるパッケージ本体と、該パッケージ本体の表面に開口する凹部の底面側に設けた複数の電極パッドと、該電極パッドと前記パッケージ本体の裏面に設けた複数の外部接続端子との間を個別に接続するビア導体とを備え、上記凹部内に液分含有電解質を充填した際に、前記ビア導体などが腐食しにくい液分含有電解質充填用セラミックパッケージに関する。 In the present invention, a package main body formed by laminating a plurality of ceramic layers, a plurality of electrode pads provided on the bottom surface side of a recess opened on the surface of the package main body, and the electrode pads and the back surface of the package main body are provided. The present invention relates to a ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte, which is provided with a via conductor for individually connecting between a plurality of external connection terminals, and the via conductor and the like are less likely to corrode when the recess is filled with the liquid-containing electrolyte. ..
例えば、複数のセラミック層を積層して箱形状としたパッケージ基体の内側(キャビティ)の底面に設けた内部電極と、前記パッケージ基体の裏面に設けた外部電極と、を下層側のセラミック層を貫通する導通線路を介して接続し、前記内部電極を高さ30μm以上、望ましくは50μm以上の軟質金属(金など)で形成した気密封着用パッケージが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記気密封着用パッケージによれば、上記内部電極に対する外部からの応力伝搬を吸収でき、該内部電極の上に搭載される水晶素子への歪みの軽減が図れると共に、従来の保持サポートが不要となるため、製造工数や構成部品の削減や、コスト低減が図れ、且つ薄型化対応品として提供することが可能となる。
For example, an internal electrode provided on the bottom surface of the inside (cavity) of a box-shaped package substrate obtained by laminating a plurality of ceramic layers and an external electrode provided on the back surface of the package substrate penetrate the ceramic layer on the lower layer side. There has been proposed an air-sealed wearing package in which the internal electrodes are connected via a conductive line and the internal electrodes are formed of a soft metal (gold or the like) having a height of 30 μm or more, preferably 50 μm or more (see, for example, Patent Document 1).
According to the air-sealed wearing package, stress propagation from the outside to the internal electrode can be absorbed, distortion to the crystal element mounted on the internal electrode can be reduced, and the conventional holding support becomes unnecessary. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing man-hours and component parts, reduce the cost, and provide the product as a thin product.
ところで、前記気密封着用パッケージは、前記内部電極の上にキャパシタなどの電子部品を搭載し、更に該電子部品の周囲で且つ前記パッケージ基体の内側(キャビティ)に、例えば、液状やゲル状の電解質を充填した後、該キャビティ内を気密に封止して電池あるいは電気化学セルとして用いることも可能である。
しかし、前記内部電極における外部に露出する表面に金属メッキにより被覆されたニッケル層および金層の薄い部分から、上記電解質が当該内部電極を形成するタングステン(W)などの金属部に接触することによって、該金属部の腐食が始まり、かかる腐食が前記導通線路を経て、前記外部電極に至る場合がある。その結果、前記腐食が進んで、前記セラミック層同士間に位置する層間導体などにリークパスを発生させて、前記パッケージ基体のキャビティ内部と外部との気密性が損なう場合がある、という問題があった。
更に、前記層間導体が腐食によって切断されると、外部電極との電気的な接続が遮断される結果、導通不良が発生する、という問題もあった。
By the way, in the airtight wearing package, an electronic component such as a capacitor is mounted on the internal electrode, and further, around the electronic component and inside (cavity) of the package substrate, for example, a liquid or gel-like electrolyte. It is also possible to airtightly seal the inside of the cavity and use it as a battery or an electrochemical cell.
However, the electrolyte comes into contact with a metal portion such as tungsten (W) forming the internal electrode from a thin portion of the nickel layer and the gold layer whose surface exposed to the outside of the internal electrode is coated with metal plating. , Corrosion of the metal portion may start, and such corrosion may reach the external electrode via the conduction line. As a result, there is a problem that the corrosion progresses and a leak path is generated in an interlayer conductor or the like located between the ceramic layers, which may impair the airtightness between the inside and the outside of the cavity of the package substrate. ..
Further, when the interlayer conductor is cut by corrosion, the electrical connection with the external electrode is cut off, and as a result, conduction failure occurs.
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、パッケージ本体の表面に開口する凹部内に液状成分を含む電解質を充填した際に、前記電解質による金属製の導体部分の腐食が前記凹部の外部へ進展しにくくした液分含有電解質充填用セラミックパッケージを提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art, and when an electrolyte containing a liquid component is filled in the recesses opened on the surface of the package body, the corrosion of the metal conductor portion by the electrolyte is caused by the recesses. An object of the present invention is to provide a ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte that does not easily propagate to the outside.
本発明は、前記課題を解決するため、複数のセラミック層を積層してなるパッケージ本体の表面に開口する凹部の底面に形成した電極パッドの一部を、上記セラミック層間の内層面に進入させ、更に該進入部分(内側部分)の一部が外側に向かって突出する凸部を有する電極パッドを形成し、該凸部と上記パッケージ本体の裏面に設けた外部接続端子との間を、ビア導体により電気的に接続する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項1)は、複数のセラミック層を積層してなり、対向する表面および裏面を有するパッケージ本体と、該パッケージ本体の表面に開口し、底面および側面を有する凹部と、該凹部の底面と、該底面を面方向に延長した上記セラミック層間の内層面と、に亘って形成された複数の電極パッドと、上記パッケージ本体の裏面に形成された複数の外部接続端子と、を備え、上記凹部内に液分含有電解質が充填される液分含有電解質充填用セラミックパッケージであって、上記電極パッドは、平面視が多角形状のパッド本体と、上記セラミック層間の内層面に沿って形成された内側部分とを有し、該内側部分と上記パッド本体との境界が上記セラミック層間に位置し、前記内側部分は、平面視で上記パッド本体から外側に向かって突出する凸部を有し、該凸部と上記外部接続端子との間に、前記パッケージ本体のセラミック層を貫通するビア導体が形成されている、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention allows a part of the electrode pads formed on the bottom surface of the recesses opened on the surface of the package body formed by laminating a plurality of ceramic layers to enter the inner layer surface between the ceramic layers. Further, an electrode pad having a convex portion in which a part of the entry portion (inner portion) protrudes outward is formed, and a via conductor is provided between the convex portion and the external connection terminal provided on the back surface of the package body. It was created with the idea of connecting more electrically.
That is, the ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 1) of the present invention is formed by laminating a plurality of ceramic layers, and is open to a package body having opposite front surfaces and back surfaces and the surface of the package body. A plurality of electrode pads formed over a recess having a bottom surface and side surfaces, a bottom surface of the recess, and an inner layer surface between the ceramic layers extending the bottom surface in the surface direction, and formed on the back surface of the package body. A ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte, which comprises a plurality of external connection terminals and is filled with a liquid-containing electrolyte in the recess. It has an inner portion formed along the inner layer surface between the ceramic layers, the boundary between the inner portion and the pad body is located between the ceramic layers, and the inner portion is outside from the pad body in a plan view. It is characterized in that it has a convex portion protruding toward the surface, and a via conductor penetrating the ceramic layer of the package body is formed between the convex portion and the external connection terminal.
前記パッケージによれば、以下の効果(1)を得ることができる。
(1)前記凹部の底面に露出する複数の前記電極パッド上に、追って電子部品を実装した際に、該電子部品の周囲を包囲するように充填される液状またはゲル状の液分含有電解質が、前記セラミック層間の内層面と電極パッドの両端面との微細な隙間を通じて前記内側部分の外周縁に沿って、平面視で前記パッケージの外側に向かって流れ出る場合がある。かかる場合でも、前記内側部分とパッド本体との境界が前記セラミック層間に位置していると共に、前記凸部が、平面視で前記内側部分の一部としてパッド本体の外側に向かって突出し、且つ該凸部の幅方向の両側に前記複数のセラミック層同士が密着した内層面が位置しており、前記内側部分において平面視がL字形状となって、上述した電解質の浸入経路が長くなる。そのため、当該凸部に一端部側が接続された前記ビア導体に上記液分などが到達しにくくなり、該ビア導体の腐食を含む劣化を抑制することができる。従って、前記電極パッドと前記外部接続端子との間における電気的な接続状態を安定して維持することが可能となる。
According to the package, the following effect (1) can be obtained.
(1) When an electronic component is subsequently mounted on a plurality of electrode pads exposed on the bottom surface of the recess, a liquid or gel-like liquid-containing electrolyte that is filled so as to surround the periphery of the electronic component is formed. In some cases, the liquid may flow out toward the outside of the package in a plan view along the outer peripheral edge of the inner portion through a minute gap between the inner layer surface between the ceramic layers and both end surfaces of the electrode pad. Even in such a case, the boundary between the inner portion and the pad main body is located between the ceramic layers, and the convex portion protrudes toward the outside of the pad main body as a part of the inner portion in a plan view, and the convex portion is formed. Inner layer surfaces in which the plurality of ceramic layers are in close contact with each other are located on both sides of the convex portion in the width direction, and the plan view becomes L-shaped in the inner portion, so that the above-mentioned electrolyte infiltration path becomes long. Therefore, it becomes difficult for the liquid or the like to reach the via conductor whose one end side is connected to the convex portion, and deterioration including corrosion of the via conductor can be suppressed. Therefore, it is possible to stably maintain the electrical connection state between the electrode pad and the external connection terminal.
尚、前記セラミック層のセラミックは、アルミナなどの高温同時焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温同時焼成セラミックである。
また、前記複数のセラミック層は、少なくとも、下層側の平板状のセラミック層と、上層側の矩形枠状のセラミック層との上下2層を有し、これらを積層して前記パッケージ本体を構成している。
更に、前記電極パッド、外部接続端子、および、ビア導体は、前記セラミックがアルミナなどの場合には、タングステン(以下、単にWと記載する)またはモリブデン(以下、単にMoと記載する)が適用され、ガラス−セラミックなどの場合には、銅(Cu)または銀(Ag)が適用される。
また、前記電極パッドと外部接続端子との外部に露出する表面には、ニッケル層を介して薄い金層が被覆されている。
更に、前記電子部品には、例えば、キャパシタなどが例示される。
また、前記ビア導体の径方向に沿った断面は、円形状、長円形状、楕円形状、矩形状の何れかである。
加えて、前記凸部の幅方向とは、該凸部の突出する方向と直交する方向である。
The ceramic of the ceramic layer is a high-temperature co-fired ceramic such as alumina or a low-temperature co-fired ceramic such as glass-ceramic.
Further, the plurality of ceramic layers have at least two upper and lower layers of a flat plate-shaped ceramic layer on the lower layer side and a rectangular frame-shaped ceramic layer on the upper layer side, and these are laminated to form the package body. ing.
Further, when the ceramic is alumina or the like, tungsten (hereinafter, simply referred to as W) or molybdenum (hereinafter, simply referred to as Mo) is applied to the electrode pad, the external connection terminal, and the via conductor. , Glass-ceramic, etc., copper (Cu) or silver (Ag) is applied.
Further, the surface of the electrode pad and the external connection terminal exposed to the outside is coated with a thin gold layer via a nickel layer.
Further, examples of the electronic component include a capacitor and the like.
The cross section of the via conductor along the radial direction is any of a circular shape, an oval shape, an elliptical shape, and a rectangular shape.
In addition, the width direction of the convex portion is a direction orthogonal to the projecting direction of the convex portion.
更に、前記凹部には、実装される電子部品と共に、その周囲に液分含有電解質が充填される。該液分含有電解質は、ゲル状あるいは液状の成分を含有し、例えば、イオン化されたNa、K、Ca、P、Clなどを含んでいる。具体的には、四フッ化ホウ酸リチウムなどのリチウム塩、塩酸、硫酸、硝酸などの酸をジメトキシエタンやプロピレンカーボネートなどの有機溶媒に溶解したものが挙げられる。
また、前記ゲル状の電解質は、液体状の電解質をポリマーゲルに含浸させたもので、該ポリマーゲルには、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデンなどが含まれる。あるいは、ピリジン系、循環式アミン系、脂肪族アミン系、またはイミダゾリウム系のイオン性液体やアミジン系などの常温溶融塩を用いても良い。
加えて、前記セラミックパッケージは、複数の該セラミックパッケージを平面視で縦横に隣接して併有する製品領域と、該製品領域の周囲を囲み且つ前記複数のセラミック層を積層した平面視が枠状の耳部とから構成された多数個取りの形態(大版)としても良い。
Further, the recess is filled with a liquid-containing electrolyte around the electronic component to be mounted. The liquid-containing electrolyte contains a gel-like or liquid component, and contains, for example, ionized Na, K, Ca, P, Cl and the like. Specific examples thereof include those obtained by dissolving a lithium salt such as lithium tetrafluoroborate and an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid in an organic solvent such as dimethoxyethane and propylene carbonate.
The gel-like electrolyte is obtained by impregnating a polymer gel with a liquid electrolyte, and the polymer gel contains polyethylene oxide, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride and the like. Alternatively, a normal temperature molten salt such as a pyridine-based, circulating amine-based, aliphatic amine-based, or imidazolium-based ionic liquid or amidine-based may be used.
In addition, the ceramic package has a product region in which a plurality of the ceramic packages are vertically and horizontally adjacent to each other in a plan view, and a plan view in which the plurality of ceramic layers are laminated and surrounds the periphery of the product region is frame-shaped. It may be in the form of a large number of pieces (large version) composed of the ears.
また、本発明には、前記パッド本体は、平面視で矩形状であり、該パッド本体の一部に前記内側部分を有し、平面視において前記凸部の幅は、前記内側部分の幅よりも小さい、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項2)も含まれる。
これによれば、平面視で、前記電極パッドが有するパッド本体に含まれる前記内側部分の幅よりも、該内側部分から外側に突出した前記凸部の幅が小さいので、前記凹部内の前記液分含有電解質が、該凸部の幅方向の両側に位置する前記複数のセラミック層同士が密着した内層面によって、当該凸部側に浸透する事態が抑制されると共に、前記内側部分の両側縁に沿って上記電解質が浸入する際に、該内側部分において平面視がL字形状となるので、上記電解質の浸入経路が長くなる。従って、前記効果(1)をより確実に得ることが可能となる。
更に、前記内側部分と凸部との幅関係とは逆に、平面視において前記凸部の幅が、前記内側部分の幅よりも大きい場合に比べて、前記の形態によれば、前記内層面において前記凸部の配置に要するスペースを比較小さくできるので、本パッケージの小型化にも寄与することが可能となる(以下、効果(2)と称する)。
Further, in the present invention, the pad body is rectangular in a plan view, has the inner portion in a part of the pad body, and the width of the convex portion is larger than the width of the inner portion in the plan view. A small ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 2) is also included.
According to this, in a plan view, the width of the convex portion protruding outward from the inner portion is smaller than the width of the inner portion included in the pad body of the electrode pad, so that the liquid in the concave portion. The inner layer surface in which the plurality of ceramic layers located on both sides of the convex portion in the width direction of the component-containing electrolyte is in close contact with each other suppresses the situation where the component-containing electrolyte permeates the convex portion side, and also on both side edges of the inner portion. When the electrolyte infiltrates along the line, the plan view becomes L-shaped in the inner portion, so that the infiltration route of the electrolyte becomes long. Therefore, the effect (1) can be obtained more reliably.
Further, contrary to the width relationship between the inner portion and the convex portion, according to the above-described form, the inner layer surface is compared with the case where the width of the convex portion is larger than the width of the inner portion in a plan view. Since the space required for arranging the convex portions can be made relatively small, it is possible to contribute to the miniaturization of the present package (hereinafter, referred to as effect (2)).
更に、本発明には、前記凸部は、平面視で四角形状、前記パッド本体側と反対側の端辺が幅広の底辺である台形状、あるいは、前記パッド本体側と反対側に前記凹部の側面と平行状な直線部と、該直線部よりも上記パッド本体側に位置する幅狭の首部と、からなる平面視でT字形状を呈する、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項3)も含まれる。
これによれば、前記凹部内のガス中の前記電解質が、凹部内から前記内側部分の両外縁から凸部側に進入する経路が一層長くなる。従って、前記効果(1)をより顕著に得ることが可能となる。
尚、前記台形状には、平面視が角形状で且つそのうちの2つの隅に傾斜辺を対称に有する変形五角形も含まれる。
Further, in the present invention, the convex portion has a rectangular shape in a plan view and has a trapezoidal shape in which the end side opposite to the pad body side is a wide base, or the concave portion is formed on the side opposite to the pad body side. A ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 3), which has a T-shape in a plan view consisting of a straight portion parallel to the side surface and a narrow neck portion located closer to the pad body than the straight portion. ) Is also included.
According to this, the path through which the electrolyte in the gas in the concave portion enters from the concave portion to the convex portion side from both outer edges of the inner portion becomes longer. Therefore, the effect (1) can be obtained more remarkably.
The trapezoidal shape also includes a modified pentagon having a square shape in a plan view and symmetrically inclined sides at two corners thereof.
また、本発明には、前記複数の電極パッドの1つに対して、複数の前記外部接続端子が電気的に接続されている、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項4)も含まれる。
これによれば、1つの電極パッドに対して、複数の前記外部接続端子が電気的に接続されているので、例えば、本パッケージを搭載するマザーボードなどにおける多くの外部電極との接続が容易となるか、あるいは、複数のマザーボードなどとの並列した接続が可能となる(以下、効果(3)と称する)。
更に、本発明には、前記複数の前記外部接続端子は、平面視で前記パッケージ本体の裏面における周辺に沿って形成されている、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項5)も含まれる。
これによれば、本パッケージをマザーボードなどに搭載する際の位置決めが比較的容易となる(以下、効果(4)と称する)。
The present invention also includes a ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 4), in which a plurality of the external connection terminals are electrically connected to one of the plurality of electrode pads. ..
According to this, since the plurality of the external connection terminals are electrically connected to one electrode pad, it becomes easy to connect to many external electrodes, for example, on a motherboard on which the present package is mounted. Alternatively, it is possible to connect in parallel with a plurality of motherboards (hereinafter referred to as effect (3)).
Further, the present invention also includes a ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 5), in which the plurality of external connection terminals are formed along the periphery on the back surface of the package body in a plan view. ..
According to this, positioning when mounting this package on a motherboard or the like becomes relatively easy (hereinafter, referred to as effect (4)).
また、本発明には、前記パッケージ本体の表面および裏面の間に位置する側面には、複数の側面導体が形成され、前記外部接続端子の側面側端部は、前記側面導体の裏面側端部と個別に接続されている、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項6)も含まれる。
これによれば、複数の前記外部接続端子は、複数の前記側面導体と個別に接続されているので、マザーボードなどにおける複数の電極との接続強度を、広い接触面積のハンダを介して、より確実にし得る(以下、効果(5)と称する)。
加えて、本発明には、前記パッケージ本体の裏面には、平面視で該裏面の周辺に沿って形成された複数の前記外部接続端子のほかに、これら周辺側の外部接続端子に囲まれた当該裏面の中央側にも、単数または複数の中央側の外部接続端子が形成されている、液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(請求項7)も含まれる。
これによれば、前記効果(3)をより顕著に奏することが可能となる。
Further, in the present invention, a plurality of side conductors are formed on the side surface located between the front surface and the back surface of the package body, and the side surface side end portion of the external connection terminal is the back surface side end portion of the side surface conductor. Also included is a ceramic package for filling the liquid-containing electrolyte (claim 6), which is individually connected to the.
According to this, since the plurality of the external connection terminals are individually connected to the plurality of the side conductors, the connection strength with the plurality of electrodes on the motherboard or the like is more reliable through the solder having a wide contact area. (Hereinafter referred to as effect (5)).
In addition, in the present invention, on the back surface of the package body, in addition to the plurality of external connection terminals formed along the periphery of the back surface in a plan view, the back surface is surrounded by external connection terminals on the peripheral side. A ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (claim 7) is also included, wherein one or a plurality of external connection terminals on the central side are formed on the central side of the back surface.
According to this, the effect (3) can be exerted more remarkably.
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図1(A)は、本発明による一形態の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ(以下、単にパッケージと称する)1aを示す平面図、(B)は、(A)中のB−B線の矢視に沿った垂直断面図、(C)は、該パッケージ1aの要部を示す分解斜視図である。
上記パッケージ1aは、図1(A)〜(C)に示すように、平面視の外形が長方形(矩形)状で且つ対向する表面3および裏面4を有するパッケージ本体2と、該パッケージ本体2の表面3に開口し、平面視が長方形状の底面6および四辺の側面7を有する凹部(キャビティ)5と、前記底面6のうち図示で左側の一側面7側に互いに隣接して形成された一対(複数)の電極パッド8と、上記パッケージ本体2の裏面4に形成され一対(複数)の外部接続端子14と、を備えている。
尚、前記外部接続端子14は、図1(B)でその前後方向に沿って一対が配置されている。また、図1(B)で右側には、電気的に独立し、且つ本パッケージ1aの搭載時に用いられるダミー用の裏面パッド15が形成されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 (A) is a plan view showing one form of a ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte (hereinafter, simply referred to as a package) 1a according to the present invention, and FIG. 1 (B) is a line BB in (A). A vertical cross-sectional view taken along the arrow (C) is an exploded perspective view showing a main part of the package 1a.
As shown in FIGS. 1A to 1C, the package 1a is a package
A pair of the
前記パッケージ本体2は、図1(B),(C)に示すように、下層側の平坦なセラミック層c1の上面の外周側に、矩形枠状のセラミック層c2を積層したもので、該セラミック層c1,c2間は、前記底面6を面方向に延長した内層面13である。尚、上記セラミック層c1,c2は、例えば、アルミナからなる。
また、前記電極パッド8は、平面視が長方形(矩形)状のパッド本体8xと、前記セラミック層c1,c2間の内層面13内に位置する内側部分9と、を有している。更に、該該内側部分9は、パッド本体8xから平面視で外側に突出する平面視が長方形(四角形)状の凸部10を有している。即ち、該電極パッド8は、前記凹部5の底面6と、該底面6をその面方向に延長した前記内層面13とに亘って形成され、且つ内側部分9とパッド本体8xとの境界が前記内層面13に位置している。平面視における凸部10の幅は、上記内側部分9の幅よりも小さく、該凸部10の幅方向の両側には、該内側部分9の両角部が位置している。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
Further, the
更に、図1(A)、(B)に示すように、上記凸部10と、パッケージ本体2の裏面4に形成された前記外部接続端子14との間には、セラミック層c1を貫通する2本のビア導体11が個別に形成されている。加えて、電極パッド8のパッド本体8xのうち、前記凹部5の底面6上に位置する部分と、上記外部接続端子14との間にも、別に2本のビア導体12が形成されている。上記ビア導体11,12の本数は、1本ずつでも、あるいは3本以上ずつの任意数としても良い。
尚、前記電極パッド8、ビア導体11,12、外部接続端子14、および裏面パッド15の材料は、主にWまたはMoからなる。
また、例えば、前記ビア導体11が直径50μmの円形断面を有する場合、前記凸部10は、前記内側部分9の両外側縁から少なくとも100μm以上外側に突出している。更に、上記ビア導体11は、該凸部10の幅方向における両側縁および外端縁から少なくとも50μm以上内側の位置に接続されている。
更に、電極パッド8のパッド本体8x、外部接続端子14、および裏面パッド15の外部に露出する表面には、ニッケル層を介して薄い金層(何れも図示せず)が被覆されている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, the ceramic layer c1 penetrates between the
The material of the
Further, for example, when the via
Further, the surface of the
前記パッケージ1aでは、平面視で前記電極パッド8の内側部分9の一部である凸部10が、パッド本体8xから外側に向かって突出し、且つ該凸部10の幅方向の両側に前記複数のセラミック層c1,c2同士が密着した内層面13が位置している。そのため、図1(B)に示すように、前記凹部5の底面6に露出する前記電極パッド8上に追って電子部品16を実装した際に、該電子部品16の周囲を包囲する前記凹部5内に充填される液状またはゲル状の液分含有電解質(図示せず)が、前記セラミック層c1,c2間の内層面13と内側部分9の両外側縁との微細な隙間を通じて該内側部分9の外端縁に沿って、平面視で外側に向かって流れ出る場合がある。かかる場合でも、上記電解質などが凸部10に一端部側が接続された前記ビア導体11に到達しにくくなり、該ビア導体11の腐食を含む劣化を抑制できる。尚、前記ビア導体12が上記電解質により腐食した場合でも、上記ビア導体11を腐食から防止ないし抑制している。
In the package 1a, the
従って、前記パッケージ1aによれば、前記電極パッド8と外部接続端子14との間における電気的な接続状態を安定して維持でき、前記凸部10のスペースを小さくできるので、前記効果(1),(2)を確実に得ることが可能となる。
尚、前記パッケージ本体2の表面3には、平面視が矩形状の図示しないメタライズ層を予め形成しておき、追って一対の前記電極パッド8上に跨がって電子部品16を実装し、更にその周囲を含む前記凹部5内に前記電解質(図示せず)を充填した後、上記メタライズ層の上に図示しない金属蓋を溶接やロウ付けなどで接合することにより、上記凹部5内を外部から封止しても良い。
また、前記図1(A)において、前記凹部5で対向する左右一対の短辺ごとの側面7側に、一対ずつ(合計4つ)の前記電極パッド8を左右対称に配置し、図示でパッケージ本体2aの右側にも前記同様のビア導体11,12や外部接続端子14を設けた形態としても良い。
Therefore, according to the package 1a, the electrical connection state between the
A metallized layer (not shown) having a rectangular plan view is formed in advance on the
Further, in FIG. 1A, a pair of the electrode pads 8 (four in total) are symmetrically arranged on the
図2(A)は、前記パッケージ1aにおいて、前記電極パッド8の内側部分9の一部であり、パッド本体8xから外側に向かって突出して設けた異なる形態の凸部10aを示す下層側の前記セラミック層c1の平面図である。
上記凸部10aは、図2(A)に示すように、前記電極パッド8における内側部分9の一部であり、平面視で三角形状で且つ対称に位置する一対の凹み部17に挟まれ、平面視が台形(多角形)状を呈している。即ち、該凸部10aは、平面視で上記パッド本体8xと反対側(外側)の端辺が幅広の変形五角形(台形状)を呈している。上記凸部10aと、前記外部接続端子14との間には、2本のビア導体11が前記同様に接続され、前記凹部5内のパッド本体8xと、上記外部接続端子14との間にも、2本のビア導体12が前記同様に接続されている。
FIG. 2A is a part of the
As shown in FIG. 2A, the
また、図2(B)は、前記パッケージ1aにおいて、前記電極パッド8の内側部分9の一部であり、パッド本体8xから外側に向かって突出して設けた更に異なる形態の凸部10bを示す下層側の前記セラミック層c1の平面図である。
上記凸部10bは、図2(B)に示すように、前記電極パッド8における内側部分9の一部であり、平面視で台形形状で且つ対称に位置する一対の凹み部18に挟まれ、平面視が台形(多角形)状を呈している。即ち、該凸部10bは、平面視で上記パッド本体8xと反対側(外側)の端辺が幅広の変形五角形が平面視で台形状で、且つ対称に位置する一対の凹み部18により、幅狭とされた首部21によって、パッド本体8xと連結された形状を呈している。上記凸部10bと、前記外部接続端子14との間には、2本のビア導体11が前記同様に接続され、前記凹部5内のパッド本体8xと、上記外部接続端子14との間にも、2本のビア導体12が前記同様に接続されている。
Further, FIG. 2B is a lower layer which is a part of the
As shown in FIG. 2B, the
更に、図2(C)は、前記パッケージ1aにおいて、前記電極パッド8の内側部分9の一部であり、パッド本体8xから外側に向かって突出して設けた更に異なる形態の凸部10cを示す下層側の前記セラミック層c1の平面図である。
上記凸部10cは、図2(C)に示すように、前記電極パッド8における内側部分9の一部であり、平面視で角形(矩形)状で且つ対称に位置する一対の凹み部19に挟まれた首部21を有する平面視がT字形状を呈している。即ち、該凸部10cは、前記凹部5において該凸部10cに最も近い位置の側面5と平行状な直線部20と、該直線部20よりも前記パッド本体8x側に位置し且つ一対の凹み部19の挟まれた幅狭の首部21とからなっている。
上記部10cの直線部20は、平面視で細長い長円形状を呈し、その両端部と前記外部接続端子14との間には、2本のビア導体11が前記同様に接続され、前記凹部5内のパッド本体8xと、記外部接続端子14との間にも、2本のビア導体12が前記同様に接続されている。
Further, FIG. 2C shows a lower layer which is a part of the
As shown in FIG. 2C, the
The
前記のような凸部10a〜10cを有する一対の前記電極パッド8を備えたパッケージ1aにおいても、平面視で前記電極パッド8の内側部分9が外側に向かって突出する前記凸部10a〜10cを有し、且つ前記凹み部17〜19(内側部分9とパッド本体8xとの境界)を形成する前記セラミック層c1,c2同士が密着した内層面13に位置している。その結果、前記電解質が、上記凸部10a〜10cに一端部側が接続された前記ビア導体11に到達しにくくなり、該ビア導体11の腐食を含む劣化をより確実に抑制できる。しかも、前記凸部10a〜10cの幅は、何れも内側部分9の幅よりも小さくされている。
従って、前記凸部10a〜10cの何れかを含む一対の電極パッド8を備えた前記パッケージ1aによっても、前記効果(1),(2)を一層確実に得ることできる。
Even in the package 1a provided with the pair of
Therefore, the effects (1) and (2) can be obtained more reliably even by the package 1a provided with the pair of
図3(A)は、異なる形態のパッケージ1bを示す下層側のセラミック層c1の平面図である。
上記パッケージ1bは、図3(A)に示すように、前記同様のパッケージ本体2および凹部5を備え、該凹部5において対向する一対の短辺の側面7側に、一対(複数)の電極パッド8が左右対称に形成されている。該電極パッド8も、前記パッケージ1と同様に、凹部5の底面6と前記セラミック層c1,c2間の内層面13とに亘って形成されたパッド本体8xと、該パッド本体8xの内側部分9と、該内側部分9の一部であり、前記パッド本体8xから平面視で外側に向かって突出し、且つ前記内層面13に形成された凸部10とを有している。
FIG. 3A is a plan view of the lower ceramic layer c1 showing different forms of the
As shown in FIG. 3A, the
前記パッケージ本体2の裏面4における左右方向の両端側には、図示しない一対の前記外部接続端子14が個別に形成されており、該外部接続端子14ごとと、図3(A)で重複する上記電極パッド8の凸部10との間には、2本ずつのビア導体11が個別に接続されている。尚、上記各電極パッド8のうち、凹部5の底面6に位置するパッド本体8xと、上記外部接続端子14との間には、2本ずつのビア導体12が個別に接続されている。
図示のように、凹部5内における前記一対の電極パッド8のパッド本体8x同士間に跨がって、追って電子部品16が実装される。
以上のようなパッケージ1bによっても、前記パッケージ1aと同様に前記効果(1),(2)を得ることが可能である。
A pair of external connection terminals 14 (not shown) are individually formed on both ends of the back surface 4 of the
As shown in the drawing, the
With the
図3(B)は、更に異なる形態のパッケージ1cを示す下層側のセラミック層c1の平面図である。
上記パッケージ1cは、図3(B)に示すように、前記同様のパッケージ本体2および凹部5を備え、該凹部5において左側の短辺である側面7と、上下一対の長辺である側面7の何れか一方とに跨がって、一対の電極パッド8Aが図示で上下対称に形成されている。該電極パッド8Aは、図示のように、平面が長方形(矩形)状のパッド本体8yと、該パッド本体8yに含まれ、隣接する1つの短辺と1つの長辺とに跨がった平面視がL字形状を呈し、且つ前記セラミック層c1,c2間の内層面13に形成された内側部分9aと、該内側部分9aの短辺と長辺との中間ごとの位置から平面視で上記パッド本体8yの外側の内層面13に沿って個別に突出した一対の凸部10と、を有している。
FIG. 3B is a plan view of the ceramic layer c1 on the lower layer side showing a
As shown in FIG. 3B, the
図3(B)に示すように、1つの前記電極パッド8Aにおける一対の凸部10は、互いに直角向きの姿勢であると共に、該一対の凸部10の幅は、これらが突出する前記内側部分9aの短辺または長辺の幅方向の幅よりもそれぞれ小さい。
前記パッケージ本体2の裏面4における左端側には、前記パッケージ1aと同様に一対の外部接続端子14が形成され、図示にて平面視で重複する上記電極パッド8Aごとの凸部10との間には、2本ずつのビア導体11が形成されている。
以上のようなパッケージ1cによっても、前記パッケージ1aと同様に前記効果(1),(2)を得ることが可能である。
尚、前記パッケージ1cでは、前記ビア導体12を省略したが、任意本数の該ビア導体12を前記パッケージ1a,1bの場合と同様に形成しても良い。
また、前記電極パッド8Aを、前記凹部5の四隅側ごとに4つ個別に且つ左右対称に形成し、該4つの電極パッド8Aに跨がって前記電子部品16を上記凹部5の底面6上に実装する形態としても良い。
As shown in FIG. 3B, the pair of
Similar to the package 1a, a pair of
With the
Although the via
Further, four
図3(C)は、前記各形態とは別異な形態のパッケージ1dを示す下層側のセラミック層c1の平面図である。
上記パッケージ1dは、図3(C)に示すように、前記同様のパッケージ本体2および凹部5を備え、該凹部5において対向する一対の長辺の側面7側ごとに平面視が横長の長方形(矩形)状を呈するパッド本体8zと、該パッド本体8zのうち、長辺の上記側面7の全長と、これに隣接する一対の短辺の側面7ごとの一部に対応し、且つ前記内層面13に沿って形成された内側部分9bと、を備えた一対(複数)の電極パッド8Bを上下対称に有している。
図示のように、電極パッド8Bは、それぞれの内側部分9bのうち、横長の長辺部分から平面視でパッド本体8zから2つの凸部10が互いに離間して外側に向かって突出して形成され、且つ左右の短辺の中間から平面視でパッド本体8zから1つの凸部10が外側に向かって突出して形成されている。即ち、平面視で1つの電極パッド8Bの内側部分9bは、4つの凸部10を備えている。
FIG. 3C is a plan view of the ceramic layer c1 on the lower layer side showing the
As shown in FIG. 3C, the
As shown in the figure, the
更に、前記パッケージ本体2の裏面4には、平面視で前記一対の電極パッド8Bと対向する位置ごとには、横長の図示しない一対の外部接続端子14が形成されている。かかる外部接続端子14と、上記電極パッド8Bごとの前記凸部10ごととの間には、図3(C)に示すように、2本ずつのビア導体11が形成されている。
そして、図示のように、一対の電極パッド8Bごとの前記凹部5内に位置する前記パッド本体8zごとの上に跨がって、追って電子部品16が実装される。
以上のようなパッケージ1dによっても、前記効果(1),(2)を得ることができる。
尚、前記パッケージ1b〜1dにおける電極パッド8,8A,8Bにおける凸部10を、前記凸部10a〜10cの何れか1つと置き換えた形態としても良い。これらの形態を有するパッケージによっても、前記効果(1),(2)を得ることが可能である。
Further, on the back surface 4 of the
Then, as shown in the drawing, the
The effects (1) and (2) can also be obtained with the
In addition, the
図4(A)は、前記パッケージ1bのパッケージ本体2の裏面4において、複数の外部接続端子14の異なる配置形態を示す底面図である。
前記図3(A)で示した左右一対の電極パッド8とパッケージ本体2の厚み方向で対向した裏面4には、図4(A)に示すように、前記電極パッド8ごとから前記セラミック層c1を貫通して延びた2本ずつのビア導体11,12と個別に接続する4つ(合計8つ)の外部接続端子14が形成されている。これらのうち、パッケージ本体2の対向する一対の側面2s側ごとに位置する4つの外部接続端子14は、それらの側面側端部が、前記側面2sごとに形成された側面導体24の裏面側端部と個別に接続されている。かかる側面導体24は、前記同様の金属からなり、少なくとも前記セラミック層c1の厚み方向に沿って形成された水平断面が半円形状の凹溝23の内壁面に沿って、全体が半円筒形状を呈している。
以上の形態によれば、1つの電極パッド8に対して、複数の外部接続端子14を電気的に接続し、且つ何れかの前記外部接続端子14と側面導体24とが接続した形態とすることで、前記効果(3),(5)を更に得ることができる。
尚、上述した形態は、前記パッケージ1a,1c,1dにも適用可能である。
FIG. 4A is a bottom view showing different arrangement forms of the plurality of
As shown in FIG. 4A, the ceramic layer c1 is formed from each of the
According to the above embodiment, a plurality of
The above-described form can also be applied to the
図4(B)は、前記パッケージ1dのパッケージ本体2の裏面4において、異なる配置形態である複数の外部接続端子14,14cを示す底面図である。
前記図3(C)で示した上下一対の電極パッド8zとパッケージ本体2の厚み方向で対向した裏面4の周辺に沿って、図4(B)に示すように、前記電極パッド8zごとから前記セラミック層c1を貫通して延びた8本ずつのビア導体11と個別に接続する8つ(合計16つ)の外部接続端子14が形成されている。更に、上記裏面4の周辺に沿って、平面視が矩形枠状に配置された複数の外部接続端子14に囲まれた当該裏面4の中央側には、上記一対の電極パッド8zの何れか一方と、ビア導体12を介して個別に接続された8つの中央側の外部接続端子14cが、全体の外形が矩形状となるように形成されている。
以上のような形態によれば、前記(3),(4)を更に得ることができる。
尚、上述した形態は、前記パッケージ1a〜1cにも適用可能である。
FIG. 4B is a bottom view showing a plurality of
As shown in FIG. 4B, from each of the electrode pads 8z, along the periphery of the back surface 4 facing the pair of upper and lower electrode pads 8z shown in FIG. 3C in the thickness direction of the
According to the above-described form, the above (3) and (4) can be further obtained.
The above-described form can also be applied to the packages 1a to 1c.
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記パッケージ本体を構成するセラミック層は、前記アルミナに限らず、例えば、ムライトや窒化アルミニウムなどの高温同時焼成セラミック、あるいは、例えば、ガラス−セラミックなどの低温同時焼成セラミックからなるものとしても良い。後者からなる場合、前記電極パッド、ビア導体、外部接続端子などの導体の材料には、主に銅または銀が用いられる。
また、前記パッケージ本体2の表面3および裏面4の平面視における外形や、前記凹部5の底面6の平面視における外形は、ほぼ正方形を呈する形態としても良い。かかる形態でも、2つ(一対)または4つの前記電極パッド8,8Aの何れかを前記パッケージ1a,1bと同様に配置しても良い。
上述のパッド本体8,8x,8y,8zは、矩形状の形態を示したが、これ以外の多角形状を呈する形態であっても良い。
また、上述の凸部10,10a〜10cは、対応する内側部分9の幅よりも、該凸部10,10a〜10cの幅を小さい形状としたが、当該凸部10,10a〜10cの幅を対応する内側部分9の幅よりも大きい形状としても良い。かかる形状の場合でも、前記効果(1)を得ることが可能である。
The present invention is not limited to each of the forms described above.
For example, the ceramic layer constituting the package body is not limited to the alumina, and may be, for example, a high-temperature co-fired ceramic such as mulite or aluminum nitride, or a low-temperature co-fired ceramic such as glass-ceramic. .. When the latter is used, copper or silver is mainly used as the material of the conductor such as the electrode pad, the via conductor, and the external connection terminal.
Further, the outer shape of the
The
Further, the above-mentioned
更に、前記パッケージ本体2を構成する下層の前記セラミック層c1は、2層以上のセラミック層を積層して形成しても良く、該セラミック層同士間の内層面には、前記ビア導体11,12と適宜接続する内層配線を形成しても良い。
また、前記パッケージ本体2の表面3には、互いに離間する複数の凹部5が開口し、該凹部5内ごとに前記電極パッド8,8A,8Bの何れかを配置した形態としても良い。
加えて、前記パッケージ1a〜1dは、これらの何れか一種類を平面視で縦横に隣接して併設した多数個取りの形態としたものであっても良い。
Further, the lower ceramic layer c1 constituting the package
Further, a plurality of
In addition, the packages 1a to 1d may be in the form of a large number of packages 1a to 1d in which any one of them is arranged vertically and horizontally adjacent to each other in a plan view.
本発明によれば、パッケージ本体の表面に開口する凹部(キャビティ)内に液状などの電解質を充填した場合でも、該電解質による金属製の導体部分の腐食が前記凹部の外部へ進展しにくくした液分含有電解質充填用セラミックパッケージを確実に提供できる。 According to the present invention, even when a recess (cavity) that opens on the surface of the package body is filled with an electrolyte such as a liquid, the liquid that prevents corrosion of the metal conductor portion by the electrolyte from extending to the outside of the recess. A ceramic package for filling a component-containing electrolyte can be reliably provided.
1a〜1d………………液分含有電解質充填用セラミックパッケージ
2…………………………パッケージ本体
2s………………………側面
3…………………………表面
4…………………………裏面
5…………………………凹部
6…………………………凹部の底面
7…………………………凹部の側面
8,8A、8B…………電極パッド
8x〜8z………………パッド本体
9,9a,9b…………内側部分
10,10a〜10c…凸部
11………………………ビア導体
13………………………内層面
14,14c……………外部接続端子
20………………………直線部
21………………………首部
24………………………側面導体
c1,c2………………セラミック層
1a ~ 1d ……………… Ceramic package for filling electrolyte containing liquid 2 …………………………
Claims (7)
上記パッケージ本体の表面に開口し、底面および側面を有する凹部と、
上記凹部の底面と、該底面を面方向に延長した上記セラミック層間の内層面と、に亘って形成された複数の電極パッドと、
上記パッケージ本体の裏面に形成された複数の外部接続端子と、を備え、上記凹部内に液分含有電解質が充填される液分含有電解質充填用セラミックパッケージであって、
上記電極パッドは、平面視が多角形状のパッド本体と、上記セラミック層間の内層面に沿って形成された内側部分とを有し、該内側部分と上記パッド本体との境界が上記セラミック層間位置し、前記内側部分は、平面視で上記パッド本体の外側に向かって突出する凸部を有し、
上記凸部と上記外部接続端子との間に、前記パッケージ本体のセラミック層を貫通するビア導体が形成されている、
ことを特徴とする液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 A package body that is made by stacking multiple ceramic layers and has opposite front and back surfaces.
A recess that opens on the surface of the package body and has a bottom surface and side surfaces,
A plurality of electrode pads formed over the bottom surface of the recess and the inner layer surface between the ceramic layers extending the bottom surface in the surface direction.
A ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte, comprising a plurality of external connection terminals formed on the back surface of the package body, and filling the recesses with the liquid-containing electrolyte.
The electrode pad has a pad body having a polygonal plan view and an inner portion formed along the inner layer surface between the ceramic layers, and the boundary between the inner portion and the pad body is located between the ceramic layers. The inner portion has a convex portion that protrudes toward the outside of the pad body in a plan view.
A via conductor penetrating the ceramic layer of the package body is formed between the convex portion and the external connection terminal.
A ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte.
ことを特徴とする請求項1に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 The pad body has a rectangular shape in a plan view, has the inner portion in a part of the pad body, and the width of the convex portion is smaller than the width of the inner portion in the plan view.
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 The convex portion has a quadrangular shape in a plan view and has a trapezoidal shape in which the end side opposite to the pad body side is a wide base, or a straight portion parallel to the side surface of the concave portion on the side opposite to the pad body side. And a narrow neck portion located closer to the pad body side than the straight portion, and exhibiting a T-shape in a plan view.
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 A plurality of the external connection terminals are electrically connected to one of the plurality of electrode pads.
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 The plurality of external connection terminals are formed along the periphery on the back surface of the package body in a plan view.
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 A plurality of side conductors are formed on the side surface located between the front surface and the back surface of the package body, and the side surface side end portion of the external connection terminal is individually connected to the back surface side end portion of the side surface conductor. ,
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の液分含有電解質充填用セラミックパッケージ。 On the back surface of the package body, in addition to the plurality of external connection terminals formed along the periphery of the back surface in a plan view, the central side of the back surface surrounded by the external connection terminals on the peripheral side is also present. One or more central external connection terminals are formed,
The ceramic package for filling a liquid-containing electrolyte according to any one of claims 1 to 6, wherein the ceramic package is characterized by the above.
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