JP2006237103A - Thermally conductive member and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光半導体素子等の電子部品を搭載するとともに、電子部品から発生した熱を良好に放熱するための熱伝導部材およびそれを用いた電子装置に関する。 The present invention relates to a heat conducting member that mounts an electronic component such as an optical semiconductor element and also radiates heat generated from the electronic component satisfactorily, and an electronic device using the same.
従来の光通信分野で用いられているLD(レーザーダイオード)やPD(フォトダイオ−ド)等の光半導体素子を収納するための光半導体装置の断面図を図3に示す。 FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical semiconductor device for housing optical semiconductor elements such as LD (laser diode) and PD (photodiode) used in the conventional optical communication field.
従来の光半導体装置は、上面の中央部に光半導体素子S’および回路基板24を搭載するための円柱を縦に切断した形状の基台21aと、この基台21aの周辺に上面から下面にかけて形成された貫通孔21bを有する、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)合金やFe−Ni合金,冷間圧延鋼(SPC)等の金属から成る円板状の金属基板21と、貫通孔21bに挿通され、少なくとも下面側の端部が貫通孔21bから突出するように封止材22を介して固定されるとともに上面側の端部が回路基板24の回路導体に電気的に接続されるFe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の金属から成るリード端子23とを具備している。
The conventional optical semiconductor device includes a base 21a having a shape obtained by vertically cutting a column for mounting the optical semiconductor element S ′ and the
なお、金属基板21とリード端子23との接合は、絶縁ガラスから成る封止材22を介して行なわれ、封止材22によって金属基板21とリード端子23とが電気的に絶縁されている。また、光半導体素子S’は基台21aに直接、あるいは基台21aにサブマウント基板や回路基板24を介して200〜400℃の融点を有する金(Au)−錫(Sn)等の低融点ロウ材によりロウ付け固定され、光半導体素子S’の電極がボンディングワイヤを介して回路基板24の回路導体に電気的に接続される。
The
そして、金属基板21の上面には、外周端から幅1mm以内の外周部に、光半導体素子S’の保護を目的として、Fe−Ni−Co合金等から成る第1の蓋体25がYAGレーザ溶接、シーム溶接またはロウ付け等により固定され、さらに、光半導体素子S’に対向する部位に光ファイバ27が固定された第2の蓋体26が例えばYAGレーザやシーム溶接等の溶接により接合されて製品としての光半導体装置となる。
On the upper surface of the
このような光半導体装置は主に大容量の光通信等に使用され、リード端子23が外部電気回路(図示せず)に接続され、外部電気回路から駆動信号が供給されることによって光半導体素子S’が光励起され、この励起された光が戻り光防止用の光アイソレータ(図示せず)を介して光ファイバ27に送出され、光ファイバ27内に伝達される。そして、40km以下の伝送距離において2.5Gbps(Giga bit per second)以下の伝送容量の用途に多用されている。
Such an optical semiconductor device is mainly used for large-capacity optical communication, etc., and a
しかし、近年この40km以下の伝送距離における高速通信に対する需要が急激に増加するにともない、伝送容量が不足するようになり、光半導体装置をさらに高速化する研究開発が活発に進められるようになってきた。そのために、光信号を発信する光半導体素子S’を10Gbps程度の高周波数の信号で駆動するとともに、長距離伝送においても十分な信号波形を得るために、より大電力の信号で駆動して高出力化することが検討されるようになってきた。 However, as the demand for high-speed communication at a transmission distance of 40 km or less has increased rapidly in recent years, the transmission capacity has become insufficient, and research and development for further increasing the speed of optical semiconductor devices has been actively promoted. It was. For this purpose, the optical semiconductor element S ′ that transmits an optical signal is driven by a high-frequency signal of about 10 Gbps, and in order to obtain a sufficient signal waveform even in long-distance transmission, the optical semiconductor element S ′ is driven by a higher-power signal. It has been considered to make it output.
従来の光半導体装置の光半導体素子S’は5mW程度で駆動され、その光出力は0.2〜0.5mW程度であった。しかし、近年の大出力の光半導体装置では、光出力が1mWのレベルまで向上してきており、これにともなって、光半導体素子S’は10mW以上の電力で駆動されるようになってきている。そして、光半導体素子S’を大きな電力で駆動するために光半導体素子S’が非常に発熱することから、光半導体装置に対してはより効果的な放熱性が要求されるようになってきた。そこで金属基板21を熱伝導性に優れた、例えば銅(Cu)−タングステン(W)等の金属材料から成る熱伝導部材で構成し、光半導体素子S’の発熱を効果的に放熱するものが提案されている。
しかしながら、従来の熱伝導部材を用いた光半導体装置は、第1及び第2の蓋体25,26を熱伝導部材に溶接する際に発生する熱が熱伝導部材を介して光半導体素子S’に伝わりやすいために、光半導体素子S’の劣化を招き、十分な性能が得られないという問題点があった。
However, in the conventional optical semiconductor device using the heat conducting member, the heat generated when the first and
また、上記熱伝導部材をCu−Wから成る金属板のみで構成せずに、図2に示すようにFe−Ni−Co合金やFe−Ni合金,SPC等の金属から成る金属基板31の裏面に熱伝導性の優れた、例えば銅や銅−タングステン等の放熱板32を接合したもので構成し、放熱性の向上を図るという手法もある。
In addition, the back surface of the
しかしながら、図4に示すように金属基板31と放熱板32は接合材33を介して接合されており、その接合材33の熱伝導性は、一般には銅や銅−タングステン等の放熱板32の熱伝導性よりも低いことから、放熱板32自体は高い放熱性を備えていたとしても、金属基板31と放熱板32とを接合して成る熱伝導部材の熱伝導性が低くなり、十分な放熱性を得ることができないという問題があった。
However, as shown in FIG. 4, the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、放熱性に優れるとともに、光半導体素子等の電子部品を気密に封止することが可能な電子装置を構成するのに適した放熱部材、およびこれを用いた電子装置を提供することにある。 The present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to constitute an electronic device that is excellent in heat dissipation and can hermetically seal electronic components such as an optical semiconductor element. An object of the present invention is to provide a heat dissipating member suitable for the purpose and an electronic device using the same.
本発明の熱伝導部材は、主面に複数の凸部を形成した第一の基板と、主面に複数の凹部を形成した第二の基板とを前記凸部が前記凹部に挿入されるようにして前記第一の基板の前記凸部同士の間に位置する主面と前記第二の基板の前記凹部同士の間に位置する主面とを直に接触させたことを特徴とする。 In the heat conducting member of the present invention, the first substrate having a plurality of convex portions formed on the main surface and the second substrate having a plurality of concave portions formed on the main surface are inserted into the concave portions. The main surface located between the convex portions of the first substrate and the main surface located between the concave portions of the second substrate are directly brought into contact with each other.
本発明の熱伝導部材は、前記凸部の先端部と前記凹部の底部とを接合材を介して接合したことを特徴とする。 The heat conducting member of the present invention is characterized in that the tip end portion of the convex portion and the bottom portion of the concave portion are joined via a joining material.
本発明の熱伝導部材において、好ましくは、前記凸部の側面と前記凹部の側面との隙間に前記接合材を入り込ませたことを特徴とする。 In the heat conductive member of the present invention, preferably, the bonding material is inserted into a gap between a side surface of the convex portion and a side surface of the concave portion.
本発明の熱伝導部材において、好ましくは、前記凹部の幅を隣接する前記凹部同士の間隔よりも小さくしたことを特徴とする。 In the heat conducting member of the present invention, preferably, the width of the concave portion is made smaller than the interval between the adjacent concave portions.
本発明の熱伝導部材において、好ましくは、前記第一および第二の基板のうちの一方の基板に電子部品の搭載部を設けるとともに、他方の基板の熱伝導率を前記一方の基板よりも大きくしたことを特徴とする。 In the heat conductive member of the present invention, preferably, one of the first and second substrates is provided with an electronic component mounting portion, and the heat conductivity of the other substrate is larger than that of the one substrate. It is characterized by that.
本発明の熱伝導部材において、好ましくは、前記第一および第二の基板のうちの一方の基板に電子部品の搭載部を設けるとともに、前記一方の基板の熱膨張係数を他方の基板よりも小さくしたことを特徴とする。 In the heat conducting member of the present invention, preferably, one of the first and second substrates is provided with an electronic component mounting portion, and the thermal expansion coefficient of the one substrate is smaller than that of the other substrate. It is characterized by that.
本発明の電子装置は、上記本発明の熱伝導部材に電子部品を搭載するとともに、該電子部品を覆うように蓋体を設けたことを特徴とする。 The electronic device of the present invention is characterized in that an electronic component is mounted on the heat conducting member of the present invention, and a lid is provided so as to cover the electronic component.
本発明の熱伝導部材は、主面に複数の凸部を形成した第一の基板と、主面に複数の凹部を形成した第二の基板とを凸部が凹部に挿入されるようにして第一の基板の凸部同士の間に位置する主面と第二の基板の凹部同士の間に位置する主面とを直に接触させたことから、それぞれ異なる材料の第一および第二の基板を互いに入り組んだ構成とすることにより、熱膨張差が生じても互いに拘束しあって反りや歪みが生じるのを有効に防止し、接合信頼性を高めることができる。さらに、一方の基板から他方の基板への熱伝導経路を、熱伝導率の低い接合材等を介することなくこれらの基板同士の接触部分を介することによって熱伝導性の良好な経路として構成することができ、非常に放熱性の優れたものとなる。 In the heat conducting member of the present invention, the first substrate having a plurality of convex portions formed on the main surface and the second substrate having a plurality of concave portions formed on the main surface are inserted into the concave portions. Since the main surface located between the convex portions of the first substrate and the main surface located between the concave portions of the second substrate are brought into direct contact, the first and second of different materials By adopting a configuration in which the substrates are intricate with each other, even if a difference in thermal expansion occurs, it is possible to effectively prevent the occurrence of warpage and distortion due to mutual restraint, and increase the bonding reliability. Furthermore, the heat conduction path from one board to the other board is configured as a path with good thermal conductivity by passing through the contact portion between these boards without using a bonding material having low heat conductivity. The heat dissipation is very good.
以上の結果、熱膨張係数の小さな電子部品や他の部材を接合する場合に、第一および第二の基板のうち一方の基板の材質を電子部品や他の部材の接合に適したものにしたとしても破損等が生じることがなく、高い放熱性を維持することができ、例えば、発熱を有する電子部品を収納するための電子装置等に適した熱伝導部材とすることができる。 As a result of the above, when joining an electronic component or other member having a small thermal expansion coefficient, the material of one of the first and second substrates is made suitable for joining the electronic component or other member. In such a case, no heat damage can be maintained and high heat dissipation can be maintained. For example, a heat conducting member suitable for an electronic device or the like for housing an electronic component that generates heat can be obtained.
本発明の熱伝導部材は、凸部の先端部と凹部の底部とを接合材を介して接合したことから、第一の基板と第二の基板との接触部を介した非常に熱伝導性の良好な経路を維持しながら、第一および第二の基板を接合材により強固に接合することができ、第一および第二の基板同士の接触を長期にわたり維持できる。また、接合材が第一および第二の基板同士の熱膨張係数差による応力を有効に緩和して第一および第二の基板同士が剥離するのを有効に防止できる。 Since the heat conductive member of the present invention joins the tip part of the convex part and the bottom part of the concave part via a joining material, it is very heat conductive via the contact part between the first substrate and the second substrate. The first and second substrates can be firmly bonded to each other with the bonding material while maintaining a good path, and the contact between the first and second substrates can be maintained over a long period of time. In addition, the bonding material can effectively relieve the stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the first and second substrates and effectively prevent the first and second substrates from being separated from each other.
本発明の熱伝導部材は、凸部の側面と凹部の側面との隙間に接合材を入り込ませたことから、第一および第二の基板同士の接合面積を大きくして接合強度を高めることができるとともに、空洞部を少なくして熱伝導性をより高めることができる。 In the heat conducting member of the present invention, since the bonding material is inserted into the gap between the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion, the bonding area between the first and second substrates can be increased to increase the bonding strength. In addition, the cavity can be reduced and the thermal conductivity can be further increased.
本発明の熱伝導部材は、凹部の幅を隣接する凹部同士の間隔よりも小さくしたことから、第一の基板と第二の基板との接触面積を大きくすることができ、さらに、第二の基板の断面積を大きくすることができるので熱伝導性をより高めることができる。 Since the heat conductive member of the present invention has the width of the concave portion smaller than the interval between the adjacent concave portions, the contact area between the first substrate and the second substrate can be increased, and the second Since the cross-sectional area of the substrate can be increased, the thermal conductivity can be further increased.
本発明の熱伝導部材は、第一および第二の基板のうちの一方の基板に電子部品の搭載部を設けるとともに、他方の基板の熱伝導率を一方の基板よりも大きくしたことから、電子部品を一方の基板に搭載した後、電子部品を気密に封止するための蓋体を一方の基板に溶接する際、溶接による熱をより有効に他方の基板に伝達しやすくすることができ、一方の基板を介して電子部品に熱が伝わって電子部品が劣化するのを有効に防止することができる。 The heat conducting member of the present invention is provided with an electronic component mounting portion on one of the first and second substrates, and the thermal conductivity of the other substrate is larger than that of the one substrate. After mounting a component on one substrate, when welding a lid for hermetically sealing an electronic component to one substrate, heat from the welding can be more effectively transferred to the other substrate, It is possible to effectively prevent the electronic component from being deteriorated due to heat transmitted to the electronic component through the one substrate.
本発明の熱伝導部材は、第一および第二の基板のうちの一方の基板に電子部品の搭載部を設けるとともに、一方の基板の熱膨張係数を他方の基板よりも小さくしたことから、熱伝導部材の熱膨張を抑制して搭載する電子部品に応力が生じて特性劣化が生じるのを有効に防止できる。また、凸部の幅と凹部の幅を同じにすれば、第一および第二の基板の接合を熱膨張差によるかしめにより実現することができるようになり、接合材を全く用いずに接合できることから、第一および第二の基板の直接接触する部分の面積をより大きくし、より放熱性の高い構造とすることができる。 The heat conducting member of the present invention is provided with the electronic component mounting portion on one of the first and second substrates, and the thermal expansion coefficient of one substrate is smaller than that of the other substrate. It is possible to effectively prevent the deterioration of characteristics due to the stress generated in the electronic component to be mounted while suppressing the thermal expansion of the conductive member. Moreover, if the width of the convex portion and the width of the concave portion are the same, the first and second substrates can be joined by caulking due to a difference in thermal expansion, and can be joined without using any joining material. Therefore, the area of the first and second substrates in direct contact with each other can be increased, and a structure with higher heat dissipation can be obtained.
本発明の電子装置は、上記本発明の熱伝導部材に電子部品を搭載するとともに、電子部品を覆うように蓋体を設けたことから、内部に収納する電子部品を良好に放熱することができるとともに、電子部品を長期にわたり気密に封止することが可能となる。 The electronic device according to the present invention mounts the electronic component on the heat conducting member of the present invention and has a lid so as to cover the electronic component. Therefore, the electronic component housed inside can be radiated well. At the same time, the electronic component can be hermetically sealed for a long time.
次に本発明の熱伝導部材およびそれを用いた電子装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Next, a heat conductive member and an electronic device using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の熱伝導部材の実施の形態の一例を示す断面図である。また、図2は、本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a heat conducting member of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the electronic device of the present invention.
図1において、1は第一の基板、2は第二の基板、3は接合材、Aは熱伝導部材である。また、図2において、7は蓋体、Sは光半導体素子等の作動によって発熱を伴う電子部品である。
In FIG. 1, 1 is a first substrate, 2 is a second substrate, 3 is a bonding material, and A is a heat conducting member. In FIG. 2,
本発明の熱伝導部材Aは、主面に複数の凸部1aを形成した第一の基板1と、主面に複数の凹部2aを形成した第二の基板2とを凸部1aが凹部2aに挿入されるようにして第一の基板1の凸部1a同士の間に位置する主面と第二の基板2の凹部2a同士の間に位置する主面とを直に接触させている。そして、この熱伝導部材Aに電子部品Sを搭載し、この電子部品Sを覆うように蓋体7を取着することによって本発明の電子装置となる。
The heat conducting member A of the present invention has a
なお、第一の基板1の凸部1a同士の間に位置する主面と第二の基板2の凹部2a同士の間に位置する主面との接触は面当接であるのがよい。これにより接触面積が大きくなり熱伝導性が向上する。
The contact between the main surface located between the convex portions 1a of the
本発明の熱伝導部材Aは、それぞれ異なる材料の第一および第二の基板1,2を互いに入り組んだ構成とすることにより、熱膨張差が生じても互いに拘束しあって反りや歪みが生じるのを有効に防止し、接合信頼性を高めることができる。さらに、一方の基板から他方の基板への熱伝導経路を、熱伝導率の低い接合材等を介することなくこれらの基板同士の接触部分を介することによって熱伝導性の良好な経路として構成することができ、非常に放熱性の優れたものとなる。
The heat conducting member A of the present invention has a configuration in which the first and
第一および第二の基板1,2のうち一方の基板(図2では第一の基板1)には電子部品Sや蓋体7などの他の部材が取着されるため、その熱膨張係数に近似した材料が用いられ、例えばFe−Ni−Co合金やFe−Ni合金,冷間圧延鋼(SPC),モリブデン(Mo)等の金属、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックス、等の材料が用いられる。
Since other members such as the electronic component S and the
また、第一および第二の基板1,2のうち他方の基板(図2では第二の基板2)は、熱伝導を良好に行なうために熱伝導率の高いものが用いられ、例えば、銅や銅−タングステン等の金属が用いられる。
Also, the other one of the first and
凸部1aの形状は、円柱状、多角柱状、円錐状、多角錐状等でもよく、直線や曲線状に連続した壁状でもよい。また、凹部2aは凸部1aに対応した形状とするのがよく、例えば、円柱状、多角柱状、逆円錐状、逆多角錐状、溝状などが挙げられる。 The shape of the convex portion 1a may be a columnar shape, a polygonal columnar shape, a conical shape, a polygonal pyramid shape, or the like, or may be a wall shape continuous in a straight line or a curved shape. Moreover, it is good for the recessed part 2a to make it the shape corresponding to the convex part 1a, for example, column shape, polygonal column shape, reverse cone shape, reverse polygon cone shape, groove shape etc. are mentioned.
このような凸部1aおよび凹部2aは、金属板にエッチング加工や切削加工などを施すことにより形成される。 Such convex portions 1a and concave portions 2a are formed by etching or cutting a metal plate.
第一および第二の基板1,2同士は、凸部1aが凹部2aに挿入されるようにして第一の基板1の凸部1a同士の間に位置する主面と第二の基板2の凹部2a同士の間に位置する主面とを直に接触させていれば、どのように接合されてもよい。
The first and
例えば、凸部1aの先端部と凹部2aの底部とを接合材3を介して接合してもよい。この場合、凸部1aの先端部と凹部2aとの間に接合材3のための隙間を有するようにしておくとよい(例えば、凸部1aの高さを凹部2aの深さより小さくしておく)。このように凸部1aの先端部と凹部2aの底部とを接合材3を介して接合した場合、第一の基板1と第二の基板2との接触部を介した非常に熱伝導性の良好な経路を維持しながら、第一および第二の基板1,2を接合材により強固に接合することができ、第一および第二の基板1,2同士の接触を長期にわたり維持できる。また、接合材が第一および第二の基板1,2同士の熱膨張係数差による応力を有効に緩和して第一および第二の基板1,2同士が剥離するのを有効に防止できる。
For example, you may join the front-end | tip part of the convex part 1a, and the bottom part of the recessed part 2a via the bonding |
好ましくは、凸部1aの側面と凹部2aの側面との隙間に接合材3を入り込ませているのがよい。これにより、第一および第二の基板1,2同士の接合面積を大きくして接合強度を高めることができるとともに、空洞部を少なくして熱伝導性をより高めることができる。
Preferably, the
また、凸部1aと凹部2aとをほぼ同じ幅にしておき、凸部1aと凹部2aとの噛み合わせにより第一および第二の基板1,2同士を接合してもよい。この場合、接合材を用いなくともよく、熱伝導性をより向上できる。
Alternatively, the convex portion 1a and the concave portion 2a may have substantially the same width, and the first and
また、第一および第二の基板1,2同士をネジ止めなどで接合してもよい。この場合も、接合材を用いる必要はなく、熱伝導性の向上が可能となる。
Further, the first and
好ましくは、凹部2aの幅(内寸法)を隣接する凹部2a同士の間隔よりも小さくするのがよい。これにより、第一の基板1と第二の基板2との接触面積(第一の基板1の凸部1a同士の間に位置する主面と第二の基板2の凹部2a同士の間に位置する主面との接触面積)を大きくすることができ、さらに、第二の基板2の断面積を大きくすることができるので熱伝導性をより高めることができる。
Preferably, the width (internal dimension) of the recess 2a is made smaller than the interval between the adjacent recesses 2a. Thereby, the contact area between the
また、第一および第二の基板1,2のうち一方の基板の縦弾性率を他方の基板の縦弾性率よりも大きくしておくのがよい。これにより、第一および第二の基板1,2同士を接触させる際、他方の基板が変形することにより、第一および第二の基板1,2同士の接触部の密着性がより良好となり、熱伝導性のさらなる向上を行なうことができる。また、一方の基板の縦弾性率を大きくしておくことによって、熱伝導部材A全体としての反りの発生を有効に防止できる。
Moreover, it is preferable that the longitudinal elastic modulus of one of the first and
本発明の熱伝導部材Aに電子部品Sを搭載し、蓋体7で封止する場合、第一および第二の基板1,2のうちの一方の基板(図2では第一の基板1)に電子部品Sの搭載部を設けるとともに、他方の基板(図2にでは第二の基板2)の熱伝導率を一方の基板よりも大きくするのがよい。これにより、電子部品Sを一方の基板に搭載した後、電子部品Sを気密に封止するための蓋体7を一方の基板に溶接する際、溶接による熱をより有効に他方の基板に伝達しやすくすることができ、一方の基板を介して電子部品Sに熱が伝わって電子部品Sが劣化するのを有効に防止することができる。
When the electronic component S is mounted on the heat conducting member A of the present invention and sealed with the
また、好ましくは第一および第二の基板1,2のうちの一方の基板(図2では第一の基板1)に電子部品Sの搭載部を設けるとともに、一方の基板の熱膨張係数を他方の基板(図2では第二の基板2)よりも小さくするのがよい。これにより、熱伝導部材Aの熱膨張を抑制して搭載する電子部品Sに応力が生じて特性劣化が生じるのを有効に防止できる。また、凸部1aの幅と凹部2aの幅を同じにすれば、第一および第二の基板1,2の接合を熱膨張差によるかしめにより実現することができるようになり、接合材3を全く用いずに接合できることから、第一および第二の基板1,2の直接接触する部分の面積をより大きくし、より放熱性の高い構造とすることができる。
Preferably, one of the first and
本発明の熱伝導部材Aは、熱膨張係数の小さな電子部品Sや他の部材(例えば蓋体78等)を接合する場合に、第一および第二の基板1,2のうち一方の基板の材質を電子部品Sや他の部材の接合に適したものにしたとしても破損等が生じることがなく、高い放熱性を維持することができ、例えば、発熱を有する電子部品Sを収納するための電子装置等に適した熱伝導部材Aとすることができる。
The heat conducting member A according to the present invention is used when one of the first and
このような熱伝導部材Aを用いた本発明の電子装置について、次に説明する。図2は本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図であり、電子部品として光半導体素子を用いた例を示す。 Next, an electronic device of the present invention using such a heat conducting member A will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an electronic device according to the present invention, and shows an example in which an optical semiconductor element is used as an electronic component.
本発明の電子装置は、上記本発明の熱伝導部材Aに電子部品Sを搭載するとともに、電子部品Sを覆うように蓋体7を設けている。
The electronic device of the present invention has the electronic component S mounted on the heat conducting member A of the present invention, and a
熱伝導部材Aには光半導体素子などの電子部品Sを搭載するための搭載部が形成されている。電子部品Sは、熱伝導部材Aに直接搭載されてもよく、金属材料から成る基台1aや窒化アルミニウム質焼結体などのサブマウントを介して搭載されてもよい。 The heat conducting member A is formed with a mounting portion for mounting an electronic component S such as an optical semiconductor element. The electronic component S may be directly mounted on the heat conducting member A, or may be mounted via a submount such as a base 1a made of a metal material or an aluminum nitride sintered body.
第一および第二の基板1,2のうち、電子部品Sの搭載部が形成されている方の基板(図2では第一の基板1)の熱伝導率を他方の基板(図2では第二の基板2)の熱伝導率よりも大きくするのがよい。これにより、電子部品Sを第一の基板1に搭載した後、蓋体7を第一の基板1に溶接する際、溶接による熱をより有効に第二の基板2に伝達しやすくすることができ、第一の基板1を介して電子部品Sに熱が伝わって電子部品Sが劣化するのを有効に防止することができる。
Of the first and
熱伝導部材Aは搭載部の周辺に貫通孔が形成されており、この貫通孔にFe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の金属から成るリード端子5が挿通され、少なくとも下面側の端部が貫通孔から突出するように、絶縁ガラスなどからなる封止材4を介して固定されている。 The heat conduction member A has a through hole formed around the mounting portion, and a lead terminal 5 made of a metal such as Fe—Ni—Co alloy or Fe—Ni alloy is inserted into the through hole, and at least an end on the lower surface side is inserted. It is fixed via a sealing material 4 made of insulating glass or the like so that the portion protrudes from the through hole.
好ましくは、電子部品Sが搭載されている方の基板(図2では第一の基板1)の熱膨張係数を他方の基板(図2では第二の基板2)の熱膨張係数よりも小さくし、この電子部品Sが搭載されている方の基板(第一の基板1)だけに封止材4を接合させるのがよい。これにより、熱伝導部材Aが熱膨張したとしても、封止材4に加わる応力を有効に抑制でき、封止材4にクラックが生じるのを有効に防止できる。
Preferably, the thermal expansion coefficient of the board on which electronic component S is mounted (
そして、リード端子5の電子部品S側の端部が電子部品Sと電気的に接続され、リード端子を介して電子部品Sと外部電気回路との電気信号の入出力を行なうことができる。 The end of the lead terminal 5 on the electronic component S side is electrically connected to the electronic component S, and an electric signal can be input / output between the electronic component S and the external electric circuit via the lead terminal.
なお、リード端子5と電子部品Sとの電気的な接続は、直接ボンディングワイヤを介して行なってもよく、図2のように回路基板6にボンディングワイヤ10を接続することによって回路基板6を介して行なってもよい。
The electrical connection between the lead terminal 5 and the electronic component S may be made directly via a bonding wire, or by connecting the
そして、熱伝導部材Aの上面の外周部に、電子部品Sの保護を目的として、Fe−Ni−Co合金等から成る蓋体7がYAGレーザ溶接、シーム溶接またはロウ付け等により固定され、さらに、電子部品Sに対向する部位に光ファイバ9が固定された第2の蓋体8が、例えばYAGレーザやシーム溶接等の溶接により接合されることにより電子装置となる。
A
なお、本発明は上述の最良の形態および実施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で種々の変更を行うことは何等差し支えない。また、凸部1aや凹部2aの側面は第一および第二の基板1,2の層方向に対して垂直であってもよく、傾斜していてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described best modes and examples, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Further, the side surfaces of the convex portion 1a and the concave portion 2a may be perpendicular to the layer direction of the first and
1:第一の基板
2:第二の基板
3:接合材
7:蓋体
A:熱伝導部材
1: First substrate 2: Second substrate 3: Bonding material 7: Lid A: Heat conduction member
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009212390A (en) | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Attachment structure of heating element mounted component |
JP2011009367A (en) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Toyota Motor Corp | Semiconductor device |
CN103170814A (en) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 西安理工大学 | Processing method of anti-blasting device sealing and combining surface |
US20140252527A1 (en) * | 2011-01-25 | 2014-09-11 | Sony Corporation | Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and electronic device |
CN108141009A (en) * | 2015-10-20 | 2018-06-08 | 松下知识产权经营株式会社 | Light supply apparatus |
CN111211059A (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 矽品精密工业股份有限公司 | Electronic package, manufacturing method thereof and heat sink |
JP2021092657A (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 住友電気工業株式会社 | Optical transceiver |
-
2005
- 2005-02-23 JP JP2005046476A patent/JP2006237103A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009212390A (en) | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Attachment structure of heating element mounted component |
JP2011009367A (en) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Toyota Motor Corp | Semiconductor device |
US10847661B2 (en) | 2011-01-25 | 2020-11-24 | Sony Corproation | Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and electronic device |
US20140252527A1 (en) * | 2011-01-25 | 2014-09-11 | Sony Corporation | Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and electronic device |
US9911870B2 (en) * | 2011-01-25 | 2018-03-06 | Sony Corporation | Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and electronic device |
US10411143B2 (en) | 2011-01-25 | 2019-09-10 | Sony Corporation | Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and electronic device |
CN103170814A (en) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 西安理工大学 | Processing method of anti-blasting device sealing and combining surface |
CN103170814B (en) * | 2013-03-06 | 2015-04-22 | 西安理工大学 | Processing method of anti-blasting device sealing and combining surface |
CN108141009A (en) * | 2015-10-20 | 2018-06-08 | 松下知识产权经营株式会社 | Light supply apparatus |
CN108141009B (en) * | 2015-10-20 | 2020-10-13 | 松下半导体解决方案株式会社 | Light source device and light projector |
US10447005B2 (en) | 2015-10-20 | 2019-10-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light source device |
CN111211059A (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 矽品精密工业股份有限公司 | Electronic package, manufacturing method thereof and heat sink |
CN111211059B (en) * | 2018-11-22 | 2023-07-04 | 矽品精密工业股份有限公司 | Electronic package, manufacturing method thereof and heat dissipation part |
JP2021092657A (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 住友電気工業株式会社 | Optical transceiver |
JP7500959B2 (en) | 2019-12-10 | 2024-06-18 | 住友電気工業株式会社 | Optical Transceiver |
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