电子部件收纳用封装件、批量生产型布线基板以及电子部件收纳用封装件的制造方法与流程

文档序号:11452712阅读:180来源:国知局
电子部件收纳用封装件、批量生产型布线基板以及电子部件收纳用封装件的制造方法与流程

本发明涉及搭载电子部件的电子部件收纳用封装件、成为电子部件收纳用封装件的多个布线基板区域纵横排列的批量生产型布线基板以及电子部件收纳用封装件的制造方法。



背景技术:

以往,用于容纳半导体元件、表面声波元件等电子部件的电子部件收纳用封装件(以下,称为封装件)在由氧化铝质烧结体、玻璃陶瓷烧结体等陶瓷烧结体构成的绝缘基板上具有用于容纳电子部件的凹状搭载部。绝缘基板一般具有四边形平板状的基部、和在基部的上表面层叠成包围搭载部的四边形框状的框部。此外,经由框状敷金属层(metallizedlayer)以及钎料等,将金属框体(也称为密封圈)接合在该框部的上表面。由基部的上表面和框部以及金属框体的内侧面形成凹状搭载部。在金属框体的上表面接合由金属形成的盖体,气密性地密封搭载部(在搭载部所搭载的电子部件)。

这样的封装件一般通过从1张大面积的母基板同时集中得到多个封装件这样所谓的批量生产型布线基板的方式制作。关于批量生产型布线基板,例如在由氧化铝质烧结体构成的母基板纵横排列着分别成为单片封装件的多个布线基板区域。沿着布线基板区域的边界,在母基板的上表面等主面形成分割槽。通过夹着该分割槽对母基板施加弯曲应力来折断母基板,从而分割成单片的封装件。分割槽例如是通过如下方式形成的,即,在未烧成的母基板的上表面以及下表面,使用切刀等以规定的深度在相邻的布线基板区域的边界刻上切槽(参照特开2006-173287号公报)。

近几年,单个封装件逐步变小,例如可制作俯视下纵横尺寸为1.6×1.2mm以下的封装件。与该封装件的小型化相对应地,框部的宽度逐渐变得非常小,将搭载部与外部环境分隔开的部位(框部以及金属框体)的厚度(俯视下框部以及金属框体各自的外周与内周之间的距离、即各自的外侧面与内侧面之间的距离)逐渐变小。



技术实现要素:

这样,若框部的厚度与布线基板的小型化相应地变小,则搭载部(电子部件)相对外部环境的气密性密封的可靠性有可能会降低。这是因为,金属框体与绝缘基板的上表面(框状敷金属层)的框状的接合区域的厚度(沿着接合面的搭载部侧那端与外周侧那端之间的距离)会变小。

本发明的一个方式的电子部件收纳用封装件具备:绝缘基板,具有包括电子部件的搭载部的上表面;框状敷金属层,在该绝缘基板的上表面形成为包围所述搭载部;以及金属框体,通过钎料接合在该框状敷金属层上,所述框状敷金属层包括从上表面一直到内周侧面向内侧倾斜的第1倾斜部,在所述框状敷金属层的上表面外周与所述金属框体之间形成所述钎料的焊脚,并且在所述第1倾斜部与所述金属框体之间形成所述钎料的填充部。

本发明的一个方式的批量生产型布线基板在母基板排列了多个成为上述记载的电子部件收纳用封装件的布线基板区域。

本发明的一个方式的电子部件收纳用封装件的制造方法包括:制作包括层叠体以及框状敷金属层的构成母基板的连结基板的工序,其中,该层叠体纵横排列了在上表面具有搭载部的多个布线基板区域,该框状敷金属层在该层叠体的上表面沿着所述布线基板区域的边界在宽度方向的纵截面朝向上侧被设置成凸状;从所述框状敷金属层的上侧向该连结基板照射激光,在所述层叠体的上表面形成分割槽,并且形成从上表面一直到内周侧面朝向内侧倾斜的第1倾斜部的工序;在所述框状敷金属层的上表面外周与金属框体之间形成钎料的焊脚,并且在所述第1倾斜部与所述金属框体之间形成所述钎料的填充部,通过所述钎料将所述金属框体接合于所述框状敷金属层的工序;以及沿着所述分割槽分割所述布线基板区域的工序。

根据本发明的一个形态的电子部件收纳用封装件,具备:绝缘基板,具有包括电子部件的搭载部的上表面;框状敷金属层,在绝缘基板的上表面形成为包围搭载部;以及金属框体,通过钎料接合在框状敷金属层上,框状敷金属层包括从上表面一直到内周侧面朝向内侧倾斜的第1倾斜部,在框状敷金属层的上表面外周与金属框体之间形成钎料的焊脚,并且在第1倾斜部与金属框体之间形成钎料的填充部,因此通过钎料的焊脚以及填充部,从外周侧面经过下表面将金属框体牢固地接合到框状敷金属层,即使小型化了绝缘基板,在金属框体的钎焊构造中,也能使气密性得到提高,从而能够提供提高了搭载部的气密性的电子部件收纳用封装件。

根据本发明的一个形态的批量生产型布线基板,由于在母基板排列了多个会成为上述结构的电子部件收纳用封装件的布线基板区域,所以能够高效地制作搭载部的气密性得以提高的电子部件收纳用封装件。

根据本发明的一个形态的电子部件收纳用封装件的制造方法,包括:制作包括层叠体以及框状敷金属层的构成母基板的连结基板的工序,其中,该层叠体纵横排列了在上表面具有搭载部的多个布线基板区域,该框状敷金属层在层叠体的上表面沿着布线基板区域的边界在宽度方向的纵截面朝向上侧被设置成凸状;从框状敷金属层的上侧向连结基板照射激光,在层叠体的上表面形成分割槽,并且形成从上表面一直到内周侧面朝向内侧倾斜的第1倾斜部的工序;在框状敷金属层的上表面外周与金属框体之间形成钎料的焊脚,并且在第1倾斜部与金属框体之间形成钎料的填充部,通过钎料将金属框体接合于框状敷金属层的工序;以及沿着分割槽分割布线基板区域的工序,因此通过钎料的焊脚以及填充部,从外周侧面经过下表面将金属框体牢固地接合于框状敷金属层,在金属框体的钎焊中,提高气密性,即使小型化绝缘基板,也能够提供搭载部的气密性得以提高的电子部件收纳用封装件的制造方法。

附图说明

图1(a)是表示本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件的俯视图,(b)是(a)的x-x’线处的剖视图。

图2是将本发明的实施方式的批量生产型布线基板的一部分放大表示的俯视图。

图3是将本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件中的主要部分放大后得到的剖视图。

图4是表示图3的变形例的剖视图。

图5是将本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件的其他例子中的主要部分放大后得到的剖视图。

图6是将本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件的其他例子中的主要部分放大后得到的剖视图。

图7是表示图6的变形例的剖视图。

图8(a)是表示图6的变形例的俯视图,(b)是y-y’线处的剖视图。

图9(a)~(d)分别是按工序顺序表示本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件的制造方法中的主要部分的剖视图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的电子部件收纳用封装件及批量生产型布线基板以及电子部件收纳用封装件的制造方法。

图1(a)是表示本发明的实施方式的电子部件收纳用封装件的俯视图,图1(b)是图1(a)的x-x’线处的剖视图。此外,图2是将本发明的实施方式的批量生产型布线基板的一部分放大表示的俯视图。此外,图3是表示图1所示的电子部件收纳用封装件的主要部分的剖视图。此外,图4是表示图3的变形例的剖视图。此外,图9(a)~(d)分别是按工序顺序示意性表示图1所示的电子部件收纳用封装件的制造方法的剖视图。

在图1~图9中,电子部件收纳用封装件所包括的绝缘基板101具有包括凹状搭载部102的上表面,在该搭载部102容纳电子部件103。绝缘基板101具有基部104和层叠在基部104上的框部105。在框部105的上表面设置框状敷金属层106,通过钎料107将金属框体108接合到该框状敷金属层106上。框状敷金属层106从上表面一直到内周侧面具有第1倾斜部106a。此外,在外侧面具有第2倾斜部106b,与其相连地,框部105在外周侧面具有第3倾斜部110。此外,电子部件收纳用封装件具有布线导体111和外部连接导体112。此外,通过接合材料113等将电子部件103接合于电子部件收纳用封装件来形成电子装置。此外,在这些例子中,电子部件收纳用封装件以及电子装置包括绝缘基板101的角部的城堡型凹口(castellation)114、密封搭载部102的盖体115、覆盖金属框体108的露出表面的第1镀镍层116以及第2镀镍层117等。另外,也可以如后述的图4、图7所示的例子那样,是在不具有框部的平板状的绝缘基板101上形成框状敷金属层106的构造。

图1所示的电子部件收纳用封装件也有时例如被制作成在母基板排列分别会成为电子部件收纳用封装件的多个区域(布线基板区域)的批量生产型布线基板。图2示出该批量生产型布线基板的一例中的主要部分。在该情况下,激光器的光(以下,仅称为激光)118照射至布线基板区域的边界119,形成分割槽120。

电子部件收纳用封装件包括在四边形平板状的基部104的上表面层叠了框部105的绝缘基板101。在框部105上形成有框状敷金属层106。将金属框体108接合在该框状敷金属层106上,根据需要在绝缘基板101的内部或者表面设置规定图案的布线导体111等,从而基本上构成电子部件收纳用封装件。

绝缘基板101例如由氧化铝质烧结体、玻璃陶瓷烧结体、氮化铝质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化硅质烧结体、莫来石质烧结体等陶瓷烧结体形成。

绝缘基板101是将多个陶瓷绝缘层层叠后将该层叠体一体烧成来制作的。即,只要是绝缘基板101由氧化铝质烧结体构成,就按照如下方式来制作。首先,在氧化铝以及氧化硅等包括玻璃成分的原料粉末中添加适当的有机溶剂以及粘结剂,并成形为片状来制作多个陶瓷生片。接着,针对该一部分生片实施冲裁加工而成形为框状后,在未实施冲裁加工的平板状的陶瓷生片上层叠框状的陶瓷生片。然后,若将该层叠体一体烧成,就能够制作层叠了多个陶瓷绝缘层(作为陶瓷绝缘层没有符号)的绝缘基板101。在该情况下,实施了冲裁加工的陶瓷生片成为框部105,未实施冲裁加工的陶瓷生片成为基部104。

构成电子部件收纳用封装件的绝缘基板101在其上表面的中央部具有电子部件103的搭载部102(凹状的部位)。基部104以及框部105起到用于保护容纳于搭载部102中的电子部件103的容器的作用。作为容纳于搭载部102中的电子部件103,可列举晶体振子等压电振子、表面声波元件、半导体集成电路元件(ic)等半导体元件、电容元件、电感元件、电阻器等各种电子部件。

这种形态的电子部件收纳用封装件在例如电子部件103为晶体振子且电子装置为晶体器件的情况下,在移动电话、智能手机等通信设备、计算机、ic卡等信息设备等电子设备中,被用作成为频率或时间的基准的振荡器用的封装件。此外,此时的电子装置被用作振荡器。容纳于搭载部中的电子部件例如通过导电性粘合剂等接合材料113与布线导体111电连接。

电子部件收纳用封装件也可以是以所谓的批量生产型的形态制作成的部件被分割成单片。在该情况下,例如,在层叠了多个陶瓷绝缘层的母基板,以纵横的排列配置具有搭载部102的多个布线基板区域(形成绝缘基板101的区域)。在母基板的上表面,沿着布线基板区域的边界119形成分割槽120,例如基本上构成图2所示的批量生产型布线基板。沿着布线基板区域的边界119分割这样的母基板,从而制作例如图1所示的电子部件收纳用封装件。

为了进行母基板的分割,沿着布线基板区域的边界119,在母基板的上表面以及下表面形成分割槽120(图2中下表面的分割槽未图示)。在形成有分割槽120的部分(布线基板区域的边界119)对母基板施加应力,在厚度方向上折断母基板,从而将母基板分割成单片的绝缘基板101。

在绝缘基板101的内部以及表面,从搭载部102的底面等一直到绝缘基板101的下表面形成有布线导体111。布线导体111之中,形成于绝缘基板101的下表面的部位例如是位于下表面的外周部的外部连接导体112。布线导体111之中,形成于绝缘基板101的内部的部分是贯通导体(所谓的过孔导体等)、内部布线层等的形态。通过将搭载于搭载部102中的电子部件103电连接到布线导体111,从而经由布线导体111以及外部连接导体112,将电子部件103电连接到外部的电路(未图示)。

布线导体111例如由铜、银、钯、金、铂、钨、钼、锰等金属材料、或者含有它们的合金形成。对于布线导体111来说,若是例如由作为高熔点金属的钼形成,则能够通过如下方式来形成,即,预先在成为绝缘基板101的陶瓷生片上将金属膏(未图示)涂敷成规定图案,然后同时烧成,该金属膏是在钼的粉末中添加有机溶剂和粘结剂而制作成的。

在上述批量生产型布线基板中,在各个布线基板区域的上表面的外周部,形成有会成为分割后的电子部件收纳用封装件的框状敷金属层106的敷金属导体层。该框状敷金属层106例如其外周与分割槽120相接。

框状敷金属层106例如由钨、钼等金属形成。例如,若是框状敷金属层106由钼的敷金属导体层构成,则能够通过如下方式来形成,即,在会成为陶瓷绝缘层(框部105)的陶瓷生片的上表面将金属膏印刷成规定图案,该金属膏是在钼的粉末中添加有机溶剂、粘结剂等而制作成的。金属膏例如通过丝网印刷法等来形成,使烧成后的框状敷金属层106的厚度成为8~20μm程度。

此外,通过钎料107进一步在框状敷金属层106的上表面接合金属框体108。该金属框体108的接合可以以批量生产型布线基板的状态进行,也可以以单片电子部件收纳用封装件(绝缘基板101)的状态进行。在考虑生产性的情况下,以批量生产型的状态进行上述接合。然后,如后述那样,将由金属形成的盖体115接合于该金属框体108,密封搭载部102。

在本实施方式的例子中,在框状敷金属层106以及金属框体108的露出表面依次粘附镀镍层(作为镍层整体没有符号)和镀金层(未图示)。另外,省略针对框状敷金属层106以外的布线导体111的镀镍层的图示。

在电子部件收纳用封装件中,包括从框状敷金属层106的上表面一直到内周侧面向内侧倾斜的第1倾斜部106a。此外,在框状敷金属层106的上表面外周与金属框体108之间,形成有钎料107的焊脚(fillet)107a,并且在第1倾斜部106a与金属框体108之间形成有钎料107的填充部107b。通过设置成这样的构造,从而使金属框体108牢固地接合于框状敷金属层106。

即,框状敷金属层106具有从上表面一直到内周侧面向内侧倾斜的第1倾斜部106a,在框状敷金属层106的上表面外周与金属框体108的外周侧面之间形成有钎料107的焊脚107a,并且在第1倾斜部106a与金属框体108的下表面之间形成有钎料107的填充部107b。因此,通过钎料107的焊脚107a以及填充部107b,金属框体108可从外周侧面经由下表面牢固地接合于框状敷金属层106,即小型化绝缘基板101,在金属框体108的钎焊构造中,也可以提高气密性,能够提供搭载部102的气密性得以提高的电子部件收纳用封装件。

这种从框状敷金属层106的上表面起沿内周侧面的第1倾斜部106a的形成例如可按照如下方式进行。即,在批量生产型布线基板的形态中,在会成为母基板的层叠体(未烧成)的上表面,在每个布线基板区域形成多个框状敷金属层106。然后,通过丝网印刷法在彼此相连的状态(覆盖框部105的框状敷金属层106彼此左右互相连结的状态)下形成相邻接的布线基板区域彼此的框状敷金属层106。

此时,彼此相互连结的两个布线基板区域的框状敷金属层106在宽度方向(从一个布线基板区域的搭载部102的内周朝向另一个布线基板区域的搭载部102的内周的方向)的中央部,因会成为框状敷金属层106的金属膏的表面张力,向上变成凸状。该凸状部分的突出形态例如能够利用丝网印刷法中使用的金属膏的粘性来适当调整。根据需要,能够通过金属化膏的粘度调整、丝网印刷条件,调整框状敷金属层106的印刷形状。若框状敷金属层106的宽度变小,则宽度方向上的中央部处的突出尺寸就会很容易变得更大。即,与小型化相应地,比起搭载部102侧,在外周侧更容易增大框状敷金属层106的厚度。

向上述这样的层叠体,沿着彼此相互连结的框状敷金属层106的宽度方向上的中央(布线基板区域的边界119),对准焦点来照射激光118,形成包括第2倾斜部106b以及第3倾斜部110的分割槽120。这样,能够制作具有从框状敷金属层106的上表面一直到内周侧面朝向内侧倾斜的第1倾斜部106a的布线基板区域。形成了分割槽120的层叠体被一体烧成后成为母基板。

此外,在电子部件收纳用封装件中,框状敷金属层106包括外周侧面从上端一直到下端朝向外侧倾斜的第2倾斜部106b。此外,框状敷金属层106的第2倾斜部106b被接合框状敷金属层106和金属框体108的钎料107覆盖着。通过设置成这种构造,即使小型化绝缘基板101,使得框部105的宽度方向上的厚度变小,也能够提供搭载部102的气密性良好的电子部件收纳用封装件。

即,由于框状敷金属层106在外周侧面具有第2倾斜部106b,且第2倾斜部106b被钎料107覆盖着,所以从金属框体108的外侧面一直到框状敷金属层106的外周侧面,与现有技术相比,在更大的范围内形成了钎料107。因此,表观上能够增大框状敷金属层106与金属框体108经由钎料107的接合区域(图3以及图4中的接合区域)的宽度。即,能够比以往更有效地增大金属框体108与框状敷金属层106的接合区域的宽度(沿着金属框体108与框状敷金属层106的接合面的内周与外周之间的接合界面的距离)。换言之,能够比以往更容易地加长上述接合面的长度,在该接合面处,有可能会因钎料107的润湿不良等而导致气体在搭载部102与外部之间通过。因此,有利于搭载部102的气密性的提高,能够提供搭载部102的气密性良好的电子部件收纳用封装件。

例如,可按照如下方式这种框状敷金属层106的外周侧面处的第2倾斜部106b以及绝缘基板101(框部105上端)的外周侧面处的第3倾斜部110。即,在如上述那样以批量生产型布线基板的形态来制作电子部件收纳用封装件时,在纵横排列了多个布线基板区域的母基板的上表面,沿着布线基板区域的边界119,利用激光118形成分割槽120即可。利用激光118的加工的详细情况将后述(参照图9)。伴随着激光照射,从框状敷金属层106以及绝缘基板101的上端侧起形成具有朝向下方倾斜的内侧面的分割槽120。另外,此时的框状敷金属层106横跨彼此相邻的布线基板区域来设置。换言之,框状敷金属层106的一部分也位于布线基板区域的边界119上(形成分割槽120的部位)。在所形成的分割槽120中,其倾斜的内侧面相当于第2倾斜部106b以及第3倾斜部110。

在该情况下,利用激光118来形成分割槽120的工序是多个陶瓷片的层叠体的阶段,即是成为母基板的未烧成的层叠体。通过在烧成层叠体前利用激光118来形成分割槽120,加工性良好,能够抑制因激光加工引起的熔融物的附着。

具体来说,作为激光的种类,可以使用uv激光、绿激光、ir激光等。激光加工时的激光的每单位面积(被照射激光的部位处的被加工物的表面的单位面积)的输出比较小,与此相应地,熔融物的产生量少。在该情况下,与烧结后的形成于母基板的框状敷金属层106(烧结后的金属)相比,烧成前的包括粘结剂等有机物的框状敷金属层106的激光加工作用下的去除更容易。因此,即使如上述那样是比较小的能量的激光,也能够形成良好形状的第2倾斜部106b。另外,分割槽120也可以在俯视下与上表面的分割槽120重合的位置处,形成于下表面。由此,可进一步提高母基板的分割性。

此外,对于电子部件收纳用封装件来说,可以是,框状敷金属层106的第2倾斜部106b位于绝缘基板101的上表面的外周,绝缘基板101的外周侧面具有与第2倾斜部106b相互连续的第3倾斜部110。在设置成这种构造的情况下,例如,在批量生产型布线基板的形态下,很容易充分确保母基板中相邻的布线基板区域内的框状敷金属层106间的间隔。因此,相邻的布线基板区域的框状敷金属层106等彼此通过钎料107相连的情况得到抑制。因而,即使布线基板区域与单片电子部件收纳用封装件的小型化相对应地实现小型化,也能够通过在厚度方向上折断母基板来进行良好的分割。即,能够提供更容易制作出外形尺寸精度出色且搭载部102的气密性良好的电子部件收纳用封装件的批量生产型布线基板。

这样,对于绝缘基板101的外周侧面的第3倾斜部110与框状敷金属层106的第2倾斜部106b相互连续的电子部件收纳用封装件来说,例如,在如上述那样以批量生产型布线基板的形态来制作多个电子部件收纳用封装件时,只要在与上述相同的条件下进行激光加工来形成分割槽120即可。作为激光加工的条件,例如是脉冲频率为100~1000khz、脉宽在50ps以下、平均输出为50w,优选是20w程度的平均输出。并且,能够根据各个激光118的脉冲特性以及被加工物的加工性来选定最佳的条件。

具体来说,在以批量生产型布线基板的形态来制作多个电子部件收纳用封装件的工序中,列举了从层叠体的烧成前的框状敷金属层106之上照射激光118,在布线基板区域的边界119的部位形成v字状的分割槽120的方法。由此,能够在布线基板区域的边界119(成为布线基板的外周侧面的区域)同时形成第2倾斜部106b以及与第2倾斜部106b相互连续的第3倾斜部110。由于在激光加工中在母基板上以很高的位置精度来形成分割槽120,所以与以往的如切刀等这样的机械加工法不同,能够在微小范围内进行微细形状的表面加工。并且,能够提高超小型电子部件收纳用封装件的生产性。

尤其是,在脉宽小的激光加工中,由于可靠性高,且激光加工中的非照射物的热的产生小,所以熔融物的产生得到抑制,能够对宽度为数十纳米级别的分割槽120进行微细加工。此外,母基板中的各布线基板区域是一边的长度例如为1.0~3.2mm程度的四边形状。各个布线基板区域的外周相当于布线基板区域的边界119。在母基板的上表面的多个布线基板区域的边界119形成有分割槽120。

母基板基本上由与单片的电子部件收纳用封装件的绝缘基板101相同的材料形成。即,母基板例如如上述那样由以氧化铝、氮化硅、氮化铝、碳化硅、莫来石、铁氧体、玻璃陶瓷等为主成分的陶瓷烧结体形成。利用这样的材料,层叠多个例如50~200μm程度的厚度的陶瓷绝缘层(作为陶瓷绝缘层没有符号),形成为例如150~500μm的厚度。并且,优选在母基板中包括从mg、mn、co、cr、cu、ni以及fe的组中选择的至少一种金属氧化物作为用于提高激光吸收率的成分。

例如,在母基板由以氧化铝为主成分的陶瓷烧结体形成的情况下,可列举包括以下成分的物质:包括92质量%的作为主成分的al2o3,还分别包括3质量%的sio2、3.5质量%的mn2o3、1质量%的mgo以及0.5质量%的moo3作为烧结助剂成分。此外,可列举包括以下成分的物质:包括90.5质量%的作为主成分的al2o3,还分别包括1.5质量%的sio2、2.5质量%的mn2o3、1质量%的mgo、1质量%的tio2以及3.5质量%的cro作为烧结助剂成分。此外,可列举包括以下成分的物质:包括93质量%的作为主成分的al2o3,还分别包括2质量%的sio2、3质量%的mn2o3、1质量%的mgo以及1质量%的moo3作为烧结助剂成分。

此外,电子部件收纳用封装件中,框状敷金属层106可以是外周侧比搭载部102侧更厚。在设置成这种构造的情况下,能够在框状敷金属层106的外周侧更充分地确保厚度,更有效地巩固金属化强度。因此,在该情况下,能够提供更有效地抑制了框状敷金属层106从绝缘基板101被剥离的电子部件收纳用封装件。

这样,针对框状敷金属层106,为了使其厚度在外周侧比在搭载部102侧大,例如与第1倾斜部106a的形成同样地形成即可。即,在批量生产型布线基板的形态中,在成为母基板的层叠体(未烧成的层叠体)的上表面,在每个布线基板区域形成多个框状敷金属层106。然后,通过丝网印刷法,在彼此相连的状态(覆盖框部105的框状敷金属层106彼此左右互相连结的状态)下形成相邻的布线基板区域彼此的框状敷金属层106。

此时,彼此相互连结的两个布线基板区域的框状敷金属层106在宽度方向(从一个布线基板区域的搭载部102的内周朝向另一个布线基板区域的搭载部102的内周的方向)上的中央部,因会成为框状敷金属层106的金属膏的表面张力,向上变成凸状。该凸部分的突出形态例如能够利用丝网印刷法中使用的金属膏的粘性来适当调整。根据需要,能够利用金属化膏的粘度调整、丝网印刷条件,调整框状敷金属层106的印刷形状。若框状敷金属层106的宽度变小,则宽度方向上的中央部处的突出尺寸容易变得更大。即,与小型化相应地,比起搭载部102侧,在外周侧更容易增大框状敷金属层106的厚度。

另外,关于框状敷金属层106的厚度,例如在比较薄的部分,设定成烧成后变成5~10μm程度。此外,框状敷金属层106的比较厚的区域的厚度是10~20μm程度。

向上述那样的层叠体,沿着彼此相互连结的框状敷金属层106的宽度方向的中央(布线基板区域的边界119),对准焦点来照射激光118,形成包括了第2倾斜部106b以及第3倾斜部110的分割槽120。这样,能够制作框状敷金属层106在外周侧比搭载部102侧更厚的布线基板区域。形成了分割槽120的层叠体被一体烧成后成为母基板。

另外,覆盖框状敷金属层106的镍等镀覆层是为了防止露出的框状敷金属层106等的金属的氧化腐蚀且为了钎焊等时的润湿性提高、接合力强化而形成的。镀覆层例如优选为在下侧形成镀镍层且在上侧形成镀金层的多层构造。

针对镀覆层,列举一例的话如下。即,首先,在框状敷金属层106的上表面等的露出表面(除了与绝缘基板101的界面以外的表面等),为了良好地实现与钎料107的接合,粘附第1镀镍层116。接着,在粘附了第1镀镍层116的框状敷金属层106的上表面,使用夹具等对一体化了钎料107的金属框体108进行定位后,在还原气氛中加热钎料107使其熔化,对框状敷金属层106和金属框体108进行钎焊。并且,在钎焊后的露出的金属部分的表面(框状敷金属层106、布线导体111以及金属框体108等的露出表面),为了提高耐蚀性、与焊料的接合性而依次粘附第2镀镍层117和镀金层(未图示)。

在此,例如,第1镀镍层116以0.1~0.5μm程度形成,第2镀镍层117以1.0~20μm程度形成,镀金层以0.1~1.0μm程度形成。第1镀镍层116薄是因为,金属框体108是覆盖框状敷金属层106的构造,最终由第2镀镍层117来覆盖露出的各金属层、金属框体108的表面,所以只要是可起到钎焊的基底镀镍层的作用的程度的厚度即可。例如,能够在镀覆液中向被镀覆部(框状敷金属层106的表面等)供给镀覆粘附用的电流来实施电镀,由此形成这些镀覆层。

如上述这样,由钎料107覆盖框状敷金属层106的第2倾斜部106b。并且,在金属框体108的下表面以及外周侧面也形成钎料107。因此,从第2倾斜部106b的外侧面一直到金属框体108的外周侧面,容易形成钎料107的坡,在金属框体108的接合区域,在比以往更大的范围内形成钎料107。

另外,即使是如图4所示的例子这样,在不具有框部的平板状的绝缘基板101形成框状敷金属层106这样的构造,上述的效果也同样有效。

另外,也可以在实施方式的电子部件收纳用封装件中,在绝缘基板101的侧面的角部设置城堡型凹口(castellation)114(槽状的部分)。城堡型凹口114例如起到用于配置侧面导体(所谓的城堡型凹口导体)(未图示)的空间的作用。

此外,对于电子部件收纳用封装件来说,金属框体108在纵剖视下,下表面的宽度比上表面的宽度更窄,并且金属框体108的外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜。这如图5所示(金属框体108的外周侧面的倾斜角度θ1例如是93°~105°)。由于设为这样的构造,所以在通过钎料107将金属框体108接合于框状敷金属层106时,通过该金属框体108的倾斜的部分抑制钎料107在金属框体108的外周侧面爬升到上表面侧。即,在金属框体108的外周侧面爬升到上表面侧的钎料107得到抑制,容易在形成于框状敷金属层106的外周的第2倾斜部106b侧设置钎料107,能够增大通过钎料107接合的接合区域。即,能够比以往更有效地增大金属框体108与框状敷金属层106的接合区域。

这样,为了使金属框体108形成为在沿着搭载部102的周围的截面中下表面的宽度比上表面的宽度窄,例如在利用下模具和上模具将铁-镍合金、铁-镍-钴合金等平板状的金属母材(未图示)冲裁成环状时,调整下模具与上模具的间隙(间隔)即可。

具体来说,若增大设置倾斜的金属框体108的外周侧的下模具与上模具的间隙,则在将金属母材冲裁成环状时,在金属框体108的外周侧,相比冲裁开始面,冲裁结束面的金属框体108的宽度更宽。利用该原理,以金属框体108中与钎料107接合的面作为冲裁开始面来制作金属框体108即可。在此,金属母材可以是在单面轧制了钎料107的母材。在该情况下,冲裁开始面(与下模具相接的一侧)成为金属母材侧,上模具在按压钎料107侧的同时向下移动,从而冲裁成环状。由此,能够制作一体化了钎料107的金属框体108,金属框体108向绝缘基板101的钎焊作业就变得容易。另外,在将金属母材冲裁成环状时,在下模具和上模具的内周侧设置比外周侧更窄的间隙,在金属框体108的内周侧面,从下端一直到上端,变成比起外周侧面在内侧倾斜得更小的构造(金属框体108的内周侧面的倾斜角度θ2例如91°~93°)。

在此,金属框体108的侧面的倾斜不仅是外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜,而且在剖视下如倒梯形那样在内周侧面也从下端一直到上端朝向内侧倾斜也没有问题。例如,在金属框体108的搭载部102侧的向框状敷金属层106接合的接合位置在俯视下位于外周侧的情况下(框状敷金属层106的内周的一部分露出的情况下),具有钎料107在金属框体108的搭载部102侧的侧面、即内周侧面朝向上表面侧容易爬升的倾向。但是,通过这种外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜且内周侧面从下端一直到上端朝向内侧倾斜的构造,钎料107在金属框体108的两侧面朝向上表面侧爬升的情况得到了抑制。因而,能够确保钎料107的体积,增大接合区域。在此,关于金属框体108的内周侧面的倾斜,在考虑向搭载部102的电子部件的搭载的容易度时,优选小于外周侧面的倾斜(金属框体108的内周侧面的倾斜角度θ3例如是92°~98°)。

此外,如图5中所示,金属框体108在纵剖视下下表面的宽度比上表面的宽度窄,即上表面的宽度更宽,这样还可实现增大金属框体108与盖体115的接合面积的效果。由此,即使电子部件收纳用封装件小型化而使得绝缘基板101的框宽变窄,也能够经由这种形状的金属框体108来提高电子部件收纳用封装件与盖体115的密封可靠性。

另外,关于金属框体108在剖视下的上表面的外周,为了避免分割母基板时的相邻布线基板区域间的干扰,优选形成为位于比覆盖第2倾斜部106b的钎料107更靠内周侧的位置处。

此外,电子部件收纳用封装件中,金属框体108的内周比框状敷金属层106的内周更靠近搭载部102侧。该状态示于图6。由于设为这样的构造,所以能够在搭载部102侧的金属框体108的下表面也形成有钎料107的焊脚,从而可增大钎料107的密封宽度,并且在外周侧也容易偏向搭载部102形成钎料107。

即,通过使金属框体108位于搭载部102侧,从而钎料107形成在电子部件收纳用封装件的外周的钎料107的焊脚的倾斜变得平缓。其结果,由于钎料107的体积没有偏到外周,所以排列了布线基板区域的母基板中的布线基板区域彼此的钎料107作用下的接合得到抑制,因分割母基板时的应力造成的框状敷金属层106的剥离得到了抑制。

这样,金属框体108要钎焊成其内周位于比框状敷金属层106的内周更靠搭载部102侧的位置处,例如有如下的方法。即,在形成于烧成后的母基板的各个框状敷金属层106的上表面,使用夹具等对一体化了钎料107的金属框体108进行定位后,在还原气氛中加热钎料107使其熔化,对框状敷金属层106和金属框体108进行钎焊。另外,针对金属框体108的定位,例如,预先在母基板的外周形成多个切口部(未图示),使夹具的定位销进入该多个切口部以便将金属框体108适当地定位到各布线基板区域的框状敷金属层106即可。由此,能够将金属框体108以高位置精度钎焊到布线基板区域的框状敷金属层106。

此外,金属框体108由于其内周位于比框状敷金属层106的内周更靠搭载部102侧的位置处,所以俯视下框状敷金属层106并不位于金属框体108和搭载部102之间,而是搭载部102位于金属框体108的内侧。即,由于俯视下看不到框状敷金属层106的内周,所以在将电子部件103搭载到搭载部102时,例如在将金属框体108的内周设为搭载部102的位置基准的情况下,能够抑制错误地将框状敷金属层106的内周识别为搭载部102的位置基准的情况,能够提高电子部件103的安装可靠性。此外,能够通过框状敷金属层106(框部105),抑制俯视下金属框体108的内侧的搭载部102的区域变窄,能够提高电子部件103的安装可靠性。

具体来说,例如在使用电子部件103的安装装置将金属框体108的内周设为搭载部102的位置基准的情况下,俯视下,在金属框体108的内周利用图像识别装置识别搭载部102的位置,基于搭载部102的位置信息将电子部件103搭载于搭载部102,与布线导体111连接。此时,在金属框体108的位置部分偏离导致俯视下在金属框体108的内周露出了框部105(框状敷金属层106)的情况下,若将该部分错误地识别为金属框体108来登记位置信息,则有可能无法精度良好地在搭载部102搭载电子部件103。

但是,若这样金属框体108位于搭载部102侧,则在俯视下,框状敷金属层106并不位于金属框体108与搭载部102之间,而是在金属框体108的内侧使搭载部102露出,从而能够进行可得到准确的位置信息的图像识别。另外,在金属框体108的上表面粘附金等镀覆层,而且搭载部102的露出面是陶瓷部,因此俯视下金属框体108与搭载部102的色调差异大,所以容易进行搭载部102的图像识别。

此外,与框状敷金属层106接合的金属框体108的形状在图6所示的剖视下不仅可以是矩形状,也可以是外周侧面以及内周侧面中的一者或者两者在外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜的形状,或者在内周侧面从下端一直到上端朝向内侧倾斜的形状。在该情况下,若设为下表面的宽度比上表面的宽度窄的金属框体108,则与上述同样地,能够通过金属框体108的倾斜的部分,抑制钎料107在金属框体108的侧面爬升到上表面侧的情况,能够增大通过钎料107接合的接合区域的宽度。

并且,若金属框体108的内周侧面从下端一直到上端朝向内侧倾斜并且外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜,则俯视下,即使位置关系是框部105的内周与金属框体108的下表面处的内周重合,也因为是金属框体108的上表面处的内周位于搭载部102侧的构造,所以能够如上述那样进行可得到准确的位置信息的图像识别。另外,图7是表示图6的变形例的剖视图。如图7中所示,在沿着平板状的绝缘基板101的外周来形成框状敷金属层106的情况下也是同样,具有与上述相同的效果。此外,金属框体108的形状可以设为如下的构造:在纵剖视下,下表面的宽度比上表面的宽度窄,并且金属框体108的外周侧面从下端一直到上端朝向外侧倾斜。由此,在增大钎料107的密封宽度的同时,母基板中的布线基板区域彼此的钎料107作用下的接合得到抑制,能够实现可得到更准确的位置信息的图像识别。

此外,在电子部件收纳用封装件进一步小型化的情况下,框部的宽度变得非常小,具有将搭载部与外部环境分隔开的部位(框部)的厚度变小的部分。但是,如图8所示,例如在框部105的宽度方向上的厚度小的对置的短边部,金属框体108是内周位于比框状敷金属层106的内周更靠近搭载部102侧的位置处的构造,从而即使在框部105的宽度方向的厚度小的短边部,也能够使金属框体108和框状敷金属层106的接合区域变成与对置的长边部一样大。因而,能够提供确保电子部件103向搭载部102的收容性的同时盖体115作用下的气密可靠性出色的电子部件收纳用封装件。

此外,如上述说明的那样,实施方式的批量生产型布线基板在母基板排列了多个会成为上述的电子部件收纳用封装件的布线基板区域。通过设为这样的构造,能够高效地制作搭载部102的气密性良好的具有金属框体108的钎焊构造的电子部件收纳用封装件。

母基板的大小例如是一边为60~120mm程度的平板状,在该母基板的外周部,为了容易进行处理,形成宽度为5~10mm程度的余量区域。此外,作为将属于批量生产型布线基板的母基板的各布线基板区域分割成单片的方法,例如可列举如下的方法。即,采用以下方法:从上下利用传送用辊以及按压用辊来夹持批量生产型布线基板,以传送用辊为支点,以按压用辊为作用点,沿着分割槽120分割成各布线基板区域。俯视下从传送用辊的轴中心至按压辊的轴中心的距离可按照各布线基板区域的一边的长度来设定。传送用辊、按压辊被设置成分别与无端带接触,在上下的无端带之间夹持母基板来传送该母基板,由此传送用辊成为支点,按压辊成为作用点,在传送用辊的上方,沿着分割槽120依次折断来分割母基板。

此外,能够沿着作为烧成前的母基板的层叠体的各布线基板区域的边界119来照射激光118,通过消融(ablation)现象(材料的一部分因蒸发、侵蚀而分解的现象),在框状敷金属层106以及会成为绝缘层的烧成前的框部105形成分割槽120。

并且,由于采用例如前述的方法形成第2倾斜部106b以及第3倾斜部110,所以能够形成减轻了烧成时的粘连且开口性出色的良好形状的分割槽120。因而,在按各个布线基板区域分割母基板时,能够进一步抑制容易在布线基板的侧面产生的毛刺、切屑、凹坑等不良。

本发明的实施方式中的电子部件收纳用封装件的制造方法具有以下各工序。首先是制作包括层叠体以及框状敷金属层106的会成为母基板的连结基板的工序,这里,层叠体纵横排列了在上表面具有搭载部102的多个布线基板区域,框状敷金属层106在层叠体的上表面沿着布线基板区域的边界119在宽度方向的纵截面朝向上侧被设置成凸状。接着是如下的工序,即,从框状敷金属层106的上侧向连结基板照射激光118,在层叠体的上表面形成分割槽120,并且形成从上表面一直到内周侧面朝向内侧倾斜的第1倾斜部106a。接着是如下的工序,即,在框状敷金属层106的外周侧面形成从外周侧面的上端一直到下端朝向外侧倾斜的第2倾斜部106b以及第3倾斜部110。接着是如下的两个工序:在框状敷金属层106的上表面外周与金属框体108之间形成钎料107的焊脚107a,并且在第1倾斜部106a与金属框体108之间形成钎料107的填充部107b,通过钎料107将金属框体108接合于框状敷金属层106;利用钎料107覆盖框状敷金属层106的第2倾斜部109。然后是沿着分割槽120分割布线基板区域的工序。

由于是这种制造方法,所以能够通过激光加工,容易形成前述的实施方式的电子部件收纳用封装件那样的具有第2倾斜部106b的框状敷金属层106以及具有第3倾斜部110的层叠体(母基板)。因而,即使小型化了电子部件收纳用封装件,搭载部102的气密性以及相邻布线基板区域间的钎料107相连等情况也能得以抑制,能够提供气密可靠性以及生产性出色的电子部件收纳用封装件的制造方法。

另外,在实施方式的批量生产型布线基板中,在布线基板区域的边界119彼此相交叉的部分,设置会成为单片电子部件收纳用封装件的城堡型凹口114的贯通孔。

针对这样的电子部件收纳用封装件的制造方法的更详细的例子,参照图9(a)~(d)的剖视图来说明。

首先,图9(a)表示制作纵横排列了在上表面具有搭载部102的多个布线基板区域且包括在层叠体的上表面沿着布线基板区域的边界119设置的框状敷金属层106(金属膏)的连结基板(无符号)的工序。另外,在本实施方式的例子中,图9(a)的工序中的框状敷金属层106虽然是未烧成的金属膏,但是在本说明中并不特别区分两者。

在图9(a)中,是形成分割槽120之前,在相邻布线基板区域将框部105相互连结的状态。并且,在框部105的上表面形成有框状敷金属层106。该框状敷金属层106也是在相邻布线基板区域相互连结的状态。相互连结的框状敷金属层106(金属膏)其纵截面是向上突出的凸状。该凸状的突出形态例如可利用丝网印刷法中使用的金属膏的粘性来适当调整。

在图9的例子中,通过冲裁加工等,设置成为批量生产型布线基板的贯通孔的部分。该贯通孔也可以通过激光加工来设置。

接着,图9(b)表示从框状敷金属层106的上侧向连结基板照射激光118,在层叠体的上表面形成分割槽120,并且在框状敷金属层106的外周侧面形成从外周侧面的上端一直到下端朝向外侧倾斜的第2倾斜部106b以及第3倾斜部110的工序。在纵横排列了多个布线基板区域的层叠体的上表面,沿着布线基板区域的边界119利用激光118从框状敷金属层106的上表面形成分割槽120。

伴随激光118的照射,从框状敷金属层106以及绝缘基板101的上端侧起形成具有朝向下方倾斜的内侧面的分割槽120。另外,此时的框状敷金属层106由于是被设置成横跨彼此相邻的布线基板区域,所以框状敷金属层106的一部分也位于布线基板区域的边界119上(形成分割槽120的部位)。在所形成的分割槽120中,其倾斜的内侧面相当于第2倾斜部106b以及第3倾斜部110。

在该情况下,利用激光118形成分割槽120的工序是多个陶瓷片的层叠体的阶段,即成为母基板的未烧成的层叠体。在烧成层叠体前利用激光118来形成分割槽120,从而加工性良好,能够抑制激光加工引起的熔融物的附着。

此外,在所形成的分割槽120中,其倾斜的内侧面会成为第2倾斜部106b以及第3倾斜部110,能够形成减轻了烧成时的粘连的分割槽120。即,通过激光118作用下的消融现象,在框状敷金属层106以及会成为绝缘层的烧成前的框部105处形成分割槽120,所以在所形成的分割槽120中,能够形成开口性出色的良好形状的分割槽120。并且,在上述那样的脉宽小的激光加工中,由于可靠性高,激光加工中的非照射物的热的产生小,所以熔融物的产生得到抑制,能够对宽度为数十微米级别的分割槽120进行微细加工。因而,电子部件收纳用封装件的外形尺寸精度出色,毛刺、切屑、凹坑等不良得到抑制。

接着,图9(c)表示在框状敷金属层106的上表面外周与金属框体108之间形成钎料107的焊脚107a,并且在第1倾斜部106a与金属框体108之间形成钎料107的填充部107b,并通过钎料107将金属框体108接合于框状敷金属层106的工序,以及由钎料107覆盖框状敷金属层106的第2倾斜部106b的工序。在该情况下,在图9(b)的工序之后烧成包括未烧成的层叠体的连结基板。在形成于烧成后的母基板的各个框状敷金属层106的上表面,使用夹具等,对一体化了钎料107的金属框体108进行定位后,在还原气氛中加热钎料107使其熔化,对框状敷金属层106和金属框体108进行钎焊。

此时,可以在包括第2倾斜部106b的框状敷金属层106的露出的表面预先粘附第1镀镍层116。例如,熔化的钎料沿着第1镀镍层116流动(未图示)。由此,在金属框体108的下表面以及外周侧面、或者包括第1倾斜部109的框状敷金属层106的露出的表面形成钎料107。并且,由于框状敷金属层106在外周侧面具有第2倾斜部106b,该第2倾斜部106b被钎料107覆盖着,所以从金属框体108的外侧面一直到框状敷金属层106的外周侧面,可在比以往更大的范围内形成钎料107。即,表观上,能够增大包括金属框体108的接合区域的宽度。即,能够比以往更有效地增大金属框体108和框状敷金属层106的接合区域的宽度(金属框体108与框状敷金属层106的接合面的内周与外周之间的距离)。另外,由于在框状敷金属层106形成第2倾斜部106b,所以也具有如下效果,即,形成在金属框体108的下表面的钎料107容易从框状敷金属层106的上表面向外周侧的第2倾斜部106b侧润湿并扩展与倾斜的部分相应的量。

另外,第3倾斜部110是绝缘基板101的一部分,由于会成为陶瓷的露出部,所以不被钎料107接合。并且,由于在相邻布线基板区域之间,利用激光118开口了分割槽120,所以相邻布线基板区域的框状敷金属层106等彼此通过钎料107相连的情况得到抑制。另外,也可以如图9(c)所示那样,分割槽120在俯视下与上表面的分割槽120重合的位置处,形成于下表面。由此,母基板的分割性进一步得到提高。

并且,排列了已通过钎料107接合金属框体108的布线基板区域的母基板为了提高耐蚀性、与焊料的接合性,在钎焊后的露出的金属部分的表面(框状敷金属层106、布线导体111以及金属框体108等的露出表面)依次粘附第2镀镍层117和镀金层(未图示)。由此,包括第2倾斜部106b在内被接合的钎料107例如如图3及图4所示那样,其表面被第2镀镍层117覆盖。由此,还具有如下效果,即,在通过缝焊等将由金属形成的盖体115接合于金属框体108时,抑制因钎料107的再次熔化引起的飞散。由于接合于第2倾斜部106b的钎料107薄,所以这样的效果特别有效。

接着,图9(d)表示沿着分割槽120分割布线基板区域的工序。将母基板的各布线基板区域分割成单片的方法如上述那样,例如采用以下方法:传送用辊以及按压用辊从上下方向夹持,以传送用辊为支点,以按压用辊为作用点,沿着分割槽120分割成各布线基板区域。根据这种形态的母基板,即使小型化布线基板区域(单片电子部件收纳用封装件),搭载部102的气密性以及相邻基板区域间的钎料107相连等情况也可得到抑制。因此,例如批量生产型形态下的制作时的母基板的分割性出色,能够提供气密可靠性以及生产性出色的电子部件收纳用封装件的制造方法。

分割后成为单片的电子部件收纳用封装件是框状敷金属层106在外周侧面具有第2倾斜部106b且该第2倾斜部106b被钎料107覆盖着的构造。即,由于从金属框体108的外侧面一直到框状敷金属层106的外周侧面,在比以往更大的范围内形成钎料107,所以能够增大包括金属框体108的接合区域的宽度。因而,与现有技术相比,能够更容易加长上述接合面的长度,在该接合面处有可能因钎料107的润湿不良等而导致气体在搭载部102与外部之间通过,所以有利于搭载部102的气密性的提高,是一种搭载部102的气密性良好的电子部件收纳用封装件。

另外,本发明的电子部件收纳用封装件、批量生产型布线基板、电子部件收纳用封装件的制造方法并不限于以上实施方式的例子,在不脱离本发明的要旨的范围内施加各种变更也没有什么妨碍。例如,在上述实施方式的例子中,绝缘基板101以单层构成了框部105,但是也可以是绝缘基板101用两层以上构成框部105,在该情况下,也可以是第3倾斜部110形成为跨越构成框部105的绝缘层的对置的层叠面的边界。此外,虽然由单层构成了框状敷金属层106,但是也可以是由2层以上构成的框状敷金属层106,在将框状敷金属层106二分时,形成为变成边界的区域比外周侧更厚的构造。在该情况下,框状敷金属层106能够容易地形成外周侧比搭载部102侧厚的形状。

符号说明

101...绝缘基板

102...搭载部

103...电子部件

104...基部

105...框部

106...框状敷金属层

106a...第1倾斜部

106b...第2倾斜部

107...钎料

107a...焊脚

107b...填充部

108...金属框体

110...第3倾斜部

111...布线导体

112...外部连接导体

113...接合材料

114...城堡型凹口

115...盖体

116...第1镀镍层

117...第2镀镍层

118...激光

119...边界

120...分割槽

θ1...金属框体的外周侧面的倾斜角度

θ2,θ3...金属框体的内周侧面的倾斜角度。

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