JP2006060122A - 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品から発生する熱を効率よく外部へ放散させて電子部品の温度上昇を抑制し、電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得るとともに、セラミックスから成る入出力端子にクラック等の破損が発生しない電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供すること。
【解決手段】 電子部品収納用パッケージは、上側主面に電子部品４が載置される載置部１ａが形成された四角平板状の金属製の基体１と、この基体１の上側主面の外周部に載置部１ａを取り囲むように取着され、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子３の取付部２ａを有する金属製の枠体２と、取付部２ａに嵌着された、枠体２の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するセラミック製の入出力端子３とを具備しており、基体１および枠体２は、セラミック粉末を含有した、銅または銅を主成分とする合金から成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体素子を収納するための電子部品収納用パッケージおよび電子装置に関し、気密信頼性に優れるとともに熱放散性に優れた電子部品収納用パッケージおよび電子装置に関する。

上記従来の半導体素子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）を図５、６に示す。図５はパッケージの平面図、図６は図５のパッケージの断面図である。これらの図において、21は基体、22は枠体、23は入出力端子を示し、これら基体21、枠体22、入出力端子23で、内部空間に半導体素子24を収容する容器が基本的に構成される。

基体21は、銅（Ｃｕ）等の金属から成り、その上側主面の外周部には、載置部21ａを取り囲むようにして接合された枠体22が立設されている。この枠体22は、Ｃｕ等の金属から成り、基体21と一体的に設けられるか、または、銀（Ａｇ）−Ｃｕロウ等のロウ材を介してロウ付けされる。

枠体22は、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子23の取付部22ａが形成されている。そして、枠体22の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体等のセラミック製の入出力端子23が取付部22ａ、および基体21にＡｇ−Ｃｕロウ，Ａｇ−Ｃｕ−チタン（Ｔｉ）ロウ等のロウ材を介してロウ付けされる（例えば、下記の特許文献１参照）。

このようなパッケージは、基体21および枠体22がＣｕから成ることにより、電子部品から発生する熱を効率よく外部へ放散させて電子部品の温度上昇を抑制し、電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得るものとなる。

そして、パッケージの載置部21ａに電子部品24を載置し、ボンディングワイヤ等で電子部品24の電極と入出力端子23に被着形成されているメタライズ配線層とを電気的に接続した後、枠体22の上面に蓋体25をロウ付け法やシームウエルド法等の溶接法によって取着し、基体21、枠体22および蓋体25から成る容器内部に電子部品24を収容して気密に封止することによって製品としての電子装置となる。

このような電子装置は、外部電気回路から供給される電気信号によって電子部品24を駆動することで無線基地局等に用いられるパワーアンプモジュール用等の電子装置として機能する。
特開平６−85136号公報

しかしながら、従来の構成においては、Ｃｕから成る基体21および枠体22を用いた場合、基体21および枠体22の熱膨張係数が入出力端子23の熱膨張係数よりも非常に大きなものとなるので、入出力端子23に基体21および枠体22との熱膨張差による応力が大きく作用し、入出力端子23にクラック等の破損を生じさせてしまう場合があった。

また、Ｃｕから成る基体21および枠体22を用いた場合、基体21および枠体22がロウ付け時に焼鈍され、基体21および枠体22の剛性が低くなって、基体21および枠体22が変形し易い状態となる。そのため、載置部21ａに電子部品24を載置した後、枠体22の上面に蓋体25をロウ付け法やシームウエルド法等の溶接法によって取着すると、枠体22および蓋体25に溶接時の熱が加わったときにそれぞれ熱膨張し、枠体22と蓋体25との間に熱膨張差が生じる。そして、剛性が低くなって変形し易い枠体22に蓋体25との熱膨張差による応力が大きく作用して枠体22が大きく変形することとなる。その結果、入出力端子23にも大きな応力が生じ、入出力端子23にクラック等の破損を生じさせてしまったり、蓋体25接合時の枠体22の変形が基体21に伝わって基体21に反り変形を生じさせてしまったりする場合があった。

その結果、入出力端子23のクラック部分からパッケージの封止が破れてしまって電子部品24を気密に保持できなくなったり、入出力端子23に被着形成されているメタライズ配線層が断線して外部電気回路から電子部品24に電気信号を供給することができなくなり、電子部品24を駆動させることができなくなったりするという問題点があった。また、基体21に反り変形が生じ、基体21の下面を外部電気回路基板に密着できなくなり、電子部品24から発生する熱を効率よく外部電気回路基板へ放散させることができず、ついには電子部品24が温度上昇して誤作動するという問題点があった。

従って、本発明は上記従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、電子部品から発生する熱を効率よく外部へ放散させて電子部品の温度上昇を抑制し、電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得るとともに、セラミックスから成る入出力端子にクラック等の破損が発生することのない電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することにある。

本発明の電子部品収納用パッケージは、上側主面に電子部品が載置される載置部が形成された四角平板状の金属製の基体と、この基体の前記上側主面の外周部に前記載置部を取り囲むように取着され、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子の取付部を有する四角枠状の金属製の枠体と、前記取付部に嵌着された、前記枠体の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するセラミック製の入出力端子とを具備しており、前記基体および前記枠体は、セラミック粉末を含有した、銅または銅を主成分とする合金から成ることを特徴とする。

本発明の電子部品収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記枠体は、上側主面の前記枠体の内側および外側に前記枠体の周方向に延びる溝が前記枠体の全周にわたって複数設けられていることを特徴とする。

本発明の電子装置は、上記本発明の電子部品収納用パッケージと、前記載置部に載置されるとともに前記入出力端子に電気的に接続された電子部品と、前記枠体の上面に前記載置部を覆うように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。

本発明の電子部品収納用パッケージは、上側主面に電子部品が載置される載置部が形成された四角平板状の金属製の基体と、この基体の上側主面の外周部に載置部を取り囲むように取着され、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子の取付部を有する四角枠状の金属製の枠体と、取付部に嵌着された、枠体の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するセラミック製の入出力端子とを具備しており、基体および枠体は、セラミック粉末を含有した、銅または銅を主成分とする合金から成ることから、基体および枠体がセラミック粉末を含有することにより、金属製の基体および枠体の熱膨張係数が小さくなり、入出力端子に基体および枠体との熱膨張差による大きな応力が作用するのを抑制できるので、入出力端子にクラック等の破損が生じ難くなる。その結果、入出力端子のクラックによってパッケージの封止が破れることを防げ、電子部品を信頼性よく気密に保持できるものとなる。

また、基体および枠体をロウ付けするときに銅または銅を主成分とする合金が焼鈍されても、基体および枠体は、セラミック粉末を含有した銅または銅を主成分とする合金から成ることから、基体および枠体の剛性が低下し難くなり、枠体の上面に蓋体を接合するときに基体および枠体が変形し難くなる。そして、基体の反り変形が小さくなり、基体の下面を外部電気回路基板に密着させることができる。従って、電子部品から発生する熱を効率よく外部電気回路基板へ放散させて電子部品の温度上昇を抑制し、電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得る。

本発明の電子部品収納用パッケージにおいて、好ましくは、枠体は、上側主面の枠体の内側および外側に枠体の周方向に延びる溝が枠体の全周にわたって複数設けられていることから、基体の上側主面に枠体の下面形状と同じ形状のロウ材のプリフォームを枠体で挟むようにして敷設し、ロウ付け炉でロウ材を溶融させた際、溝によってロウ材が入出力端子や枠体から遠ざかるように流出するのを効果的に抑制することができるため、より多量のロウ材を毛細管現象により、枠体の下側を切り欠いて形成された入出力端子の取付部と入出力端子との隙間に入り込ませることができ、電子部品収納用パッケージの気密性をより向上させることができる。また、基体の上側主面の入出力端子の周囲においてはロウ材が濡れ広がり難くなるため、ロウ材に気泡が混入するのを有効に抑制することができ、入出力端子と取付部との接合強度を向上させることができる。

また、溝によって載置部へのロウ材の流入を抑えることができ、流入したロウ材により生じるロウ材の突起などで載置部の平坦度が悪化するのを有効に防ぐことができ、半導体素子をより安定により確実に実装することができる。

さらに、ロウ材の広がりを抑えることによってロウ材全体の幅やメニスカス等を均一な状態に保持することができ、例えば大きく広がったロウ材の部分においてロウ材中の組成が層分離するのを有効に抑制することができる。従って、ロウ材の強度をロウ材全体で均一に強固なものとすることができ、ロウ材表面に形成されるめっき層とロウ材との密着性をより強固にすることができる。

また、基体と枠体との間に形成されるロウ材のメニスカスの大きさをほぼ均一にすることができ、基体に反りや変形が生じるのを抑制して載置部と電子部品とを強固に固定することができる。従って、電子部品と載置部との間に剥離が生じ難くなり、電子部品から発生する熱を基体を介して外部に良好に発散させることができる。

さらに、溝によってロウ材が枠体の外側に流出するのを効果的に抑制することができるため、枠体と基体との接合強度も効果的に向上させることができる。

これらの結果、本発明の電子部品収納用パッケージは、電子部品を気密に収容できるとともに、電子部品の温度が上昇するのを防止し、電子部品を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。

本発明の電子装置は、上記本発明の電子部品収納用パッケージと、載置部に載置されるとともに入出力端子に電気的に接続された電子部品と、枠体の上面に載置部を覆うように取着された蓋体とを具備していることにより、上記本発明の電子部品収納用パッケージによって電子部品の放熱性に優れるとともに気密信頼性の高いものとなる。

本発明の電子部品収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）について以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す平面図、図２は図１のパッケージの断面図である。これらの図において、１は基体、２は枠体、３は入出力端子を示し、これら基体１、枠体２、入出力端子３とで、内部空間に電子部品４を収容する容器が基本的に構成される。

本発明のパッケージは、図１、図２に示すように、上側主面に電子部品４が載置される載置部１ａが形成された四角平板状の金属製の基体１と、この基体１の上側主面の外周部に載置部１ａを取り囲むように取着され、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子３の取付部２ａを有する金属製の枠体２と、取付部２ａに嵌着された、枠体２の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するセラミック製の入出力端子３とを具備しており、基体１および枠体２は、セラミック粉末を含有した、銅（Ｃｕ）または銅を主成分とする合金から成る。

本発明の基体１および枠体２は、ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金の金属から成り、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）質焼結体等のセラミック粉末を含有している。この構成により、基体１および枠体２の熱伝導率が高く、電子部品４の発した熱を外部や大気中に良好に放散させることができ、さらに、基体１および枠体２がセラミック粉末を含有していることにより基体１および枠体２の剛性が増すとともに、基体１および枠体２の熱膨張係数が入出力端子３の熱膨張係数に近づき、基体１および枠体２との熱膨張差により入出力端子３に作用する応力が低減されるので、入出力端子３にクラック等の破損が生じ難くなる。

また、基体１および枠体２と入出力端子３との熱膨張差が小さくなることにより基体１に生じる歪みも小さくなるので、基体１の上側主面の中央部に設けられた載置部１ａを平坦に保つことができる。その結果、パッケージは、電子部品４が基体１に強固に接合され、電子部品４の発した熱を外部や大気中に良好に放散することができ、内部の気密信頼性が高くて電子部品４を長期間にわたり正常かつ安定に作動させるものとなる。

また、基体１および枠体２がロウ付け時に焼鈍されても、基体１および枠体２の剛性が低下し難くなり、枠体２の上面に蓋体５を接合するときに基体１および枠体２を変形させ難くすることができる。従って、基体１に反り変形が生じることがなくなり、基体１の下面を外部電気回路基板（図示せず）に密着させることができる。そして、電子部品４から発生する熱を効率よく外部電気回路基板へ放散させて電子部品４の温度上昇を抑制し、電子部品４を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得る。

基体１および枠体２は、ＣｕまたはＣｕの含有率が70質量％以上のＣｕを主成分とする合金にＡｌ_２Ｏ_３質焼結体，ＡｌＮ質焼結体，ＳｉＣ質焼結体，Ｓｉ_３Ｎ_４質焼結体等のセラミック粉末を含有している。ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金にセラミック粉末を含有させることにより、高熱伝導性であるとともに熱膨張係数は含有されるセラミックスに近いものとすることができ、例えば、銅に0.1〜２質量％のＡｌ_２Ｏ_３質焼結体を含有させて成る場合は、熱伝導率が350Ｗ／ｍ・Ｋ〜360Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数が16×10^-6〜17×10^-6の基体１や枠体２が得られる。Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体の含有量を増やせば、さらに熱膨張係数の低い基体１や枠体２が得られ、例えば10質量％含有させることによって熱膨張係数が14×10^-6程度のＣｕにＡｌ_２Ｏ_３質焼結体を含有させた基体１や枠体２が得られる。

ＣｕまたはＣｕ合金にセラミック粉末を含有させるには、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体を含有して成る場合は、Ａｌ_２Ｏ_３，酸化珪素（ＳｉＯ_２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤等を混合添加して顆粒状の混合物と成し、約1600℃で焼成して得られたセラミック粉末の表面にセラミック粉末同士を結合させるとともにＣｕの濡れ性に優れる金属層を被着させた後に、これを加圧成形して基体１および枠体２の所定形状にしたセラミックス多孔体を得、しかる後に、このセラミックス多孔体に非酸化雰囲気下において約1100℃で銅または銅を主成分とする合金を含浸させることによって、基体１のＣｕまたはＣｕを主成分とする合金が５〜70質量％の基体１および枠体２を得ることができる。

このセラミック粉末を含有するＣｕまたはＣｕを主成分とする合金によれば、セラミックス同士が結合した間にＣｕまたはＣｕを主成分とする合金が含浸された構造になるため、熱膨張し難くなり、基体１および枠体２の熱膨張係数を入出力端子３の熱膨張係数により近づけることができる。

または、約1600℃で焼成して得られたセラミック粉末と、ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金の金属粉末と、有機バインダおよび溶剤とを混練し、これを加圧成形して基体１および枠体２の所定形状にしたものを得、しかる後に、非酸化雰囲気下において約800℃で有機バインダおよび溶剤とを熱分解させて除去し、その後に、非酸化雰囲気下において約1100℃でＣｕまたはＣｕを主成分とする合金を溶融させて有機バインダおよび溶剤が熱分解されて形成された空孔を埋めこむことで、基体１の銅または銅を主成分とする合金の質量比が70〜99.9質量％の基体１を得ることができる。

このセラミック粉末を含有するＣｕまたはＣｕを主成分とする合金によれば、基体１および枠体２の熱膨張係数を入出力端子３の熱膨張係数に近づけるとともに、基体１および枠体２の熱伝導率を高いものに維持することが可能となる。

基体１がその他のセラミック粉末を含有して成る場合も同様にして得ることができる。

基体１の上側主面には、電子部品４を載置する載置部１ａが設けられている。この基体１は、電子部品４が作動時に発する熱を外部に放熱させる放熱板の役割をも果たす。

なお、基体１の表面には、酸化腐食の防止や電子部品４のロウ付け等による接合を良好にするために、厚さ0.5〜９μｍのＮｉ層や厚さ0.5〜５μｍの金（Ａｕ）層から成る金属層をめっき法等により被着させておくとよい。また、電子部品４の熱を効率よく外部へ放熱させるために、電子部品４がペルチェ素子等の熱電冷却素子（図示せず）に搭載された状態で載置部１ａに載置されていてもよい。

また、基体１の上側主面の外周部には、載置部１ａを取り囲むようにしてＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介して取着された枠体２が立設されており、枠体２は基体１とともにその内側に電子部品４を収容する空所を形成する。枠体２は、基体１と同様、ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金の金属から成り、Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体，ＡｌＮ質焼結体，ＳｉＣ質焼結体，Ｓｉ_３Ｎ_４質焼結体等のセラミック粉末を含有している枠状体であり、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施したり、上記の形成方法によって所定形状に製作され、基体１にＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介して接続される。また、枠体２の表面には、酸化腐食の防止や取付部２ａに入出力端子３のロウ付け等による嵌着を良好にするために、厚さ0.5〜９μｍのＮｉ層や厚さ0.5〜５μｍのＡｕ層から成る金属層をめっき法等により被着させておくとよい。なお、基体１と枠体２とを一体のものとして上記の形成方法によって製作することもできる。

好ましくは、枠体２のセラミック粉末の含有量を基体１のセラミック粉末の含有量よりも多くするのがよい。この構成により枠体２の剛性を高くし、枠体２の上面に蓋体５を接合する際に、枠体２が大きく変形するのをより確実に防止することができる。

枠体２がセラミック粉末を含有したＣｕまたはＣｕを主成分とする合金から成ることにより、枠体２の熱伝導率も良好となり、基体１の熱を枠体２を経由して蓋体５に良好に放散させることができる。この際、枠体２は、枠体２の外側表面に放熱用のフィン構造とする凹凸を設けた放熱構造にしたり、蓋体５は、放熱用のフィンを取り付けた構造等、放熱に適した放熱板形状にしたりするとさらに効果的である。

また、枠体２には、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子３の取付部２ａが形成されている。そして、入出力端子３が枠体２の取付部２ａにＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介してロウ付けされる。なお、入出力端子３の取付部２ａの位置は、枠体２の一つの側部とそれに対向する他の側部とに限る必要はなく、必要に応じ一つの側部とそれに隣接する側部に設けたり、３方向の側部や４方向の全側部に設けたりしてもよい。

入出力端子３は、上面に一辺から対向する他辺にかけて形成された枠体２の内外を導通するメタライズ配線層を有する四角平板状の平板部およびこの平板部の上面にメタライズ配線層の一部を間に挟んで接合された直方体状の立壁部とから構成され、枠体２の側部に設けられた取付部２ａにＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介してロウ付けされる。

入出力端子３を構成する上記の平板部および立壁部は、Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体、ＡｌＮ質焼結体等のセラミックスから成り、セラミックグリーンシートを打ち抜き加工し、これらのセラミックグリーンシートを多層積層し焼成することによって形成される。

入出力端子３の平板部の上面に設けられたメタライズ配線層は、Ｗ，モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ）等の導体ペーストを焼成することにより形成されている。枠体２外側のメタライズ配線層には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成るリード端子がＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介して電気的に接続されていてもよい。

本発明の電子部品収納用パッケージにおいて、好ましくは図３，図４に示されるように、枠体２は外形寸法が基体１よりも小さく、かつ、上側主面の枠体２の内側および外側に枠体２の周方向に沿って延びる溝Ａが枠体２の全周にわたって複数設けられているのがよい。

なお、枠体２の内側とは、枠体２の内側表面から基体１の載置部１ａの中心までを意味し、枠体２の外側とは、枠体２の外側表面から基体の外周端までを意味する。溝Ａは、入出力端子３の平板部の内側表面（載置部１ａ側）からこれに対向する入出力端子３の平板部の外側表面まで形成されていると、基体１と枠体２との接合を強固なものとするとともに、基体１と入出力端子３との接合を強固なものとでき、本発明の目的を達成するためには十分である。

なお、溝Ａが電子部品４の直下にも設けられている場合、電子部品４を載置部１ａに載置固定するための接着剤が電子部品４の直下の溝Ａ内に流れ込み、電子部品４をアンカー効果によって極めて強固に載置部１ａに載置固定できる構成となる。

これにより、基体１の上側主面に枠体２の下面形状と同じ形状のロウ材のプリフォームを枠体２で挟むようにして敷設し、ロウ付け炉でロウ材を溶融させた際、溝Ａによってロウ材が入出力端子３や枠体２から遠ざかるように流出するのを効果的に抑制することができるため、より多量のロウ材を毛細管現象により取付部２ａと入出力端子３との隙間に入り込ませることができ、パッケージの気密性をより向上させることができる。また、基体１の上側主面の入出力端子３の周囲においてはロウ材が濡れ広がり難くなるため、ロウ材に気泡が混入するのを有効に抑制することができ、入出力端子３と取付部２ａとの接合強度を向上させることができる。

また、溝Ａによって載置部１ａへのロウ材の流入を抑えることができ、流入したロウ材により生じるロウ材の突起などで載置部１ａの平坦度が悪化するのを有効に防ぐことができ、電子部品４をより安定により確実に実装することができる。

さらに、ロウ材の広がりを抑えることによってロウ材全体の幅やメニスカス等を均一な状態に保持することができ、例えば大きく広がったロウ材の部分においてロウ材中の組成が層分離するのを有効に抑制することができる。従って、ロウ材の強度をロウ材全体で均一に強固なものとすることができ、ロウ材表面に形成されるめっき層とロウ材との密着性をより強固にすることができる。

また、基体１と枠体２との間に形成されるロウ材のメニスカスの大きさをほぼ均一にすることができ、基体１に反りや変形が生じるのを抑制して載置部１ａと電子部品４とを強固に固定することができる。従って、電子部品４と載置部１ａとの間に剥離が生じ難くなり、電子部品４から発生する熱を基体１を介して外部に良好に放散させることができる。

さらに、溝Ａによってロウ材が枠体２の外側に流出するのを効果的に抑制することができるため、枠体２と基体１との接合強度も効果的に向上させることができる。

これらの結果、電子部品４を気密に収容するとともに、電子部品４の温度が上昇するのを防止し、電子部品４を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。

溝Ａは、基体１の上側主面をサンドペーパー等で一定方向に擦ることによって、切削加工によって、あるいはエッチングによって作製することができる。このようにして基体１に形成された溝Ａは、酸化防止のためやロウ材との密着強度を高めるためにＮｉ層やＡｕ層から成る金属層をめっき法等により被着させるのがよい。

このような溝Ａは、例えば、サンドペーパー等で一定方向に擦ることによって形成された凹凸の凹部である場合、その深さは、溝Ａの方向に対して直角方向に表面粗さ測定を行なったときの、算術平均粗さ（Ｒａ）が0.1〜３μｍであるのがよい。この構成により、溝Ａの方向に直交する方向にロウ材が流出するのを効果的に抑制することができる。Ｒａ＜0.1μｍであると、溝Ａが浅すぎるため、溶融したロウ材の流れを制御するのが困難となり易い。また、Ｒａ＞３μｍであると、溝Ａが深すぎるため、ロウ材が溝Ａ方向に流れ易くなりすぎて、ロウ材が入出力端子３と取付部２ａとの隙間に入り込み難くなる。

また、溝Ａは、切削加工やエッチングによって形成された凹部である場合、その深さは、５〜300μｍであるのがよい。この構成により、溝Ａの方向に直交する方向にロウ材が流出するのを効果的に抑制することができる。溝Ａの深さが５μｍ未満であると、溝Ａが浅すぎるため、溶融したロウ材の流れを制御するのが困難となり易い。また、300μｍを超えると、溝Ａが深すぎるため、ロウ材が溝方向に流れ易くなりすぎて、ロウ材が入出力端子３と取付部２ａとの隙間に入り込み難くなる。

また、溝Ａの幅は10〜300μｍであるのがよい。10未満であると、幅が狭すぎるため溶融したロウ材の流れを制御するのが困難となり易い。また、300μｍを超えると、一定の領域に形成することのできる溝Ａの数が少なくなり、この場合もロウ材が流出するのを抑制する効果が小さくなり易い。

溝Ａは、枠体２や入出力端子３の直下にも形成されているのがよい。これにより、溝Ａは入出力端子３の下面を基体１の上側主面に接合するためのロウ材を溜める接合溝Ｂとして作用し、基体１とロウ材との密着強度が大きくなって、枠体２や入出力端子３を基体１に強固にロウ付けすることができる。

接合溝Ｂは、溝Ａに平行であり、幅が溝Ａの幅よりも大きいことがよい。これにより、入出力端子３および枠体２を基体１に接合する際、セラミック製の入出力端子３と金属製の基体１との接合部にこれらの熱膨張差によって応力が生じたとしても、幅の広い接合溝Ｂに充填されたロウ材がより大きな体積でもってこの応力をより有効に緩和することができる。その結果、入出力端子３と基体１との接合部にクラック等の破損が生じるのをより有効に抑制することができる。

このような入出力端子３の直下の接合溝Ｂの幅は、それ以外の溝Ａの幅の1.5〜100倍であるのがよい。1.5倍未満であると、入出力端子３と基体１との接合部における応力を緩和する効果が小さくなり易い。また、100倍を超えると、ロウ材と基体１との密着強度を大きくする効果が小さくなり易い。

上記構成のパッケージの載置部１ａに電子部品４を載置した後、電子部品４の電極と入出力端子３のメタライズ配線層の枠体２内側の部位とをボンディングワイヤで電気的に接続し、枠体２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体５をシーム溶接法等の溶接法やロウ付け法等により取着し、電子部品４を気密に封止することにより、製品としての電子装置となる。

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施すことは何等支障ない。

本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す平面図である。 図１の電子部品収納用パッケージの断面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。 図３の電子部品収納用パッケージの断面図である。 従来の電子部品収納用パッケージの平面図である。 図５の電子部品収納用パッケージの断面図である。

符号の説明

１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：取付部
３：入出力端子
４：半導体素子
５：蓋体

Claims (3)

1. 上側主面に電子部品が載置される載置部が形成された四角平板状の金属製の基体と、該基体の前記上側主面の外周部に前記載置部を取り囲むように取着され、一つの側部とそれに対向する他の側部とにそれぞれ下側を切り欠いて形成された入出力端子の取付部を有する四角枠状の金属製の枠体と、前記取付部に嵌着された、前記枠体の内外を電気的に導通するメタライズ配線層を有するセラミック製の入出力端子とを具備しており、前記基体および前記枠体は、セラミック粉末を含有した、銅または銅を主成分とする合金から成ることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
2. 前記基体は、上側主面の前記枠体の内側および外側に前記枠体の周方向に延びる溝が前記枠体の全周にわたって複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２記載の電子部品収納用パッケージと、前記載置部に載置されるとともに前記入出力端子に電気的に接続された電子部品と、前記枠体の上面に前記載置部を覆うように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする電子装置。

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