JP2008135684A - 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面面積の小型化および薄型化に有効な電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供する。
【解決手段】 絶縁基体１の両主面に電子部品３ａ，３ｂを収容する第１および第２の凹部１ａ，１ｂが、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、側面視で互いの底面が重なる深さで、底面の一部同士が重なる部位が貫通孔５となるように形成されており、第１および第２の凹部１ａ，１ｂのそれぞれの底面から絶縁基体１の両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂが接続される配線導体２が形成されている電子部品収納用パッケージ９およびそれを用いた電子装置10である。電子部品３ａ，３ｂ同士が一部で対向して直接接続されることにより、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの底面同士が重なる分、小型化に有効であり、かつ、電子部品３ａ，３ｂ間に絶縁基体１の一部が介在しない分、薄型化に有効である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧電振動子や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およびそれを用いた電子装置に関するものであり、特に電子部品同士が互いに電気的に接続されて収納される電子部品収納用パッケージおよび電子装置に関するものである。

圧電振動子や半導体素子等の電子部品は、これら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に収納されて電子装置となり、携帯電話やコンピュータ等の各種電子機器の部品として使用される。

従来、電子部品収納用パッケージとして多用されているものは、一方の主面（上面）に電子部品が収納される凹部を有する絶縁基体と、絶縁基体の凹部の内側から他方の主面（下面）や側面等の外表面にかけて形成された複数の配線導体とを備えている。配線導体は、例えば一端が凹部の底面に露出し、他端が絶縁基体の外表面に露出するように形成されている。この配線導体のうち凹部の底面に露出する部分に、電子部品の下面に形成されている電極が対向して接続される。

そして、電子部品収納用パッケージの凹部内に電子部品を収容するとともに、電子部品の主面に形成されている電極を配線導体の露出部分とはんだバンプ等を介して電気的に接続し、必要に応じて凹部を蓋体や樹脂等の封止材で塞いで電子部品を気密封止することにより電子装置が製作される。この電子装置の配線導体のうち絶縁基体の外表面に露出している部分が外部の電気回路に接続されることにより、配線導体を介して電子部品が外部の電気回路に電気的に接続される。
特開2005−340642号公報 特開2005−229092号公報

近年、このような電子収納用パッケージおよび電子装置においては、複数の電子部品を、互いに電気的に接続して実装する場合が多くなってきている。例えば、圧力センサ素子やガスセンサ素子等のセンサ素子と、そのセンサ素子から送信される電気信号（圧力等の物理量や種々のガスとの反応による変化がセンサ素子で電気信号に変換されたもの）に対する増幅や演算の処理を行なう半導体集積回路素子とが電子部品収納用パッケージに実装されるような場合である。電子部品同士の電気的な接続は、配線導体の一部を介して行なわれる。例えば、一端が電子部品の電極と接続される配線導体のうち、一部のものは他端が他の電子部品の電極と接続され、他のものは他端が外部の電気回路と接続される。

しかしながら、複数の電子部品を電子部品収納用パッケージの凹部内に収納する場合には、複数の電子部品を横方向に並べて搭載することができるように凹部の平面面積を大きくする必要があり、電子部品収納用パッケージおよび電子装置としての小型化（平面面積の小型化）が妨げられるという問題があった。

また、例えば、絶縁基体の一方および他方の両主面に凹部を設けて凹部それぞれの底面を搭載部とする場合には、電子部品収納用パッケージおよび電子装置について、平面面積の小型化には有効であるものの、電子部品２個分の厚みとその電子部品同士の間に介在する絶縁基体の厚みとが少なくとも必要であるため、薄型化が妨げられるという問題があった。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたものであり、その目的は、互いに電気的に接続される複数の電子部品が収納される電子部品収納用パッケージおよびその電子部品収納用パッケージに電子部品を実装してなる電子装置において、小型化および薄型化に有効な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、絶縁基体の両主面のそれぞれに電子部品を収容する第１および第２の凹部が、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの前記底面が重なる深さで、前記底面の一部同士が重なる部位が貫通孔となるように形成されているとともに、前記第１および第２の凹部のそれぞれの前記底面から前記絶縁基体の前記両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて前記電子部品の電極が接続される配線導体が形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、上記構成の本発明の電子部品収納用パッケージの前記第１および第２の凹部のそれぞれに電子部品が前記底面から前記貫通孔にかけて位置するように収容されて、前記電子部品の前記底面上に位置する電極が前記配線導体に接続されているとともに前記貫通孔内に位置して対向する電極同士が接続されていることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記第１の凹部に収容されている前記電子部品がガスセンサ素子であり、前記第２の凹部に収容されている前記電子部品が半導体集積回路素子であることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記ガスセンサ素子と前記半導体集積回路素子との間に電気絶縁性の伝熱材が介在していることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、上記構成において、前記半導体集積回路素子は、前記ガスセンサ素子と対向する部分以外の外面が、前記絶縁基体よりも熱伝導率が低い樹脂材料により被覆されていることを特徴とするものである。

本発明の電子部品収納用パッケージによれば、絶縁基体の両主面のそれぞれに電子部品を収容する第１および第２の凹部が、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの底面が重なる深さで、底面の一部同士が重なる部位が貫通孔となるように形成されているとともに、第１および第２の凹部のそれぞれの底面から絶縁基体の両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて電子部品の電極が接続される配線導体が形成されていることから、小型化および薄型化に有効な電子部品収納用パッケージを提供することができる。

すなわち、絶縁基体に第１および第２の凹部が形成されていることにより、第１および第２の凹部のそれぞれに、互いに電気的に接続される電子部品を収納することができる。

また、第１および第２の凹部は、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの底面が重なる深さで、底面の一部同士が重なる部位が貫通孔となるように形成されていることから、貫通孔となっている部分において、第１および第２の凹部にそれぞれ収容される電子部品の電極が形成されている表面同士を対向させるとともに、それぞれの表面に形成されている電極同士を直接に、例えばはんだ等の導電性接続材により電気的に接続させることができる。

そのため、少なくとも電子部品同士が平面視で重なり合う分、電子部品を実装するのに必要な平面面積を小さく抑えることができる。

また、電子部品がそれぞれ搭載される第１および第２の凹部の各底面が、側面視で互いの一部同士が重なっているので、両電子部品の底面同士も側面視でほぼ重なるように収容されることになる。そのため、少なくとも電子部品の底面同士の間に絶縁基体が介在しない分、従来よりも薄型化することができる。

また、第１および第２の凹部のそれぞれの底面から絶縁基体の両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて形成された配線導体が、それぞれの凹部に収容される電子部品の電極と接続されるため、各電子部品の電極を、配線導体を介して外部の電気回路と電気的に接続させることができる。

したがって、本発明の電子部品収納用パッケージによれば、互いに電気的に接続される複数の電子部品が収納される電子部品収納用パッケージにおいて、平面面積の小型化および薄型化に有効な電子部品収納用パッケージを提供することができる。

また、本発明の電子装置によれば、上記構成の本発明の電子部品収納用パッケージの第１および第２の凹部のそれぞれに電子部品が収納され、貫通孔内に位置して対向する電子部品の電極同士が接続されていることから、平面面積の小型化および薄型化に有効な電子装置を提供することができる。

また、本発明の電子装置によれば、第１の凹部に収容されている電子部品がガスセンサ素子であり、第２の凹部に収容されている電子部品が半導体集積回路素子である場合には、ガスセンサ素子から出力される信号を受けて演算や増幅等の処理をする際に半導体集積回路素子が発熱し、その熱でガスセンサ素子を直接加熱できる。そのため、例えば室温（約20℃）〜100℃程度の温度でガスを効率よく検知することができるガスセンサ素子を用いることにより、別にヒーターを必要とすることなく、ガスセンサ素子の温度を上げてガス成分とガスセンサ素子との反応を促進し、ガス検知の効率を高めることができる。従って、この場合には、小型化および薄層化に有効であり、かつ効率の高いガスセンサ装置としての電子装置を提供することができる。

また、本発明の電子装置によれば、ガスセンサ素子と半導体集積回路素子との間に電気絶縁性の伝熱材が介在している場合には、半導体集積回路素子で発生した熱をより効果的にガスセンサ素子に伝えることができる。そのため、より効果的にガスセンサ素子を加熱することができ、より一層ガス検知の効率が高いガスセンサ装置としての電子装置を提供することができる。

また、本発明の電子装置は、半導体集積回路素子は、ガスセンサ素子と対向する部分以外の外面が、絶縁基体よりも熱伝導率が低い樹脂材料により被覆されている場合には、その外面からの放熱を抑制することができるため、半導体集積回路素子で発生した熱のうち外部に放熱される割合をより低く抑えることができる。そのため、半導体集積回路素子で発生した熱のうちガスセンサ素子に伝えられる割合をより多くしてガスセンサ素子をさらに効率よく加熱することができ、より一層ガス検知の効率が高いガスセンサ装置としての電子装置を提供することができる。

本発明の電子部品収納用パッケージおよび電子装置について添付図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）は本発明の電子部品収納用パッケージおよび電子装置の実施の形態の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。また、図２は本発明の電子部品収納用パッケージの斜視図である。図１（ａ），（ｂ）および図２において、１は絶縁基体、１ａは第１の凹部、１ｂは第２の凹部、２は配線導体である。これら第１および第２の凹部１ａ，１ｂが形成された絶縁基体１および配線導体２により電子部品収納用パッケージ９が基本的に構成されている。また、電子部品収納用パッケージに電子部品３ａ，３ｂが収容されて電子装置10が形成されている。なお、図１（ａ）では、見やすくするために配線導体２および後述する導電性接続材６の図示を省略している。また、図２では、絶縁基体１の構造をわかりやすくするために配線導体２の図示を省略している。

絶縁基体１は、例えば平面視で外形が四角形の板状であり、両主面のそれぞれに、電子部品３ａ，３ｂを搭載する第１および第２の凹部１ａ，１ｂが形成されている。

絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体や、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の有機樹脂、有機樹脂とセラミック焼結体等の無機材料との複合材等の電気絶縁材料により形成される。

絶縁基体１を、平面視で外形が四角形の板状等の角部を有する形状に形成する場合には、各角部を円弧状や平面状（Ｃ面）に面取り加工して欠け等を防ぐようにしておいてもよい。

絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムや酸化ケイ素，酸化カルシウム等の原料粉末を、適当な有機溶剤、バインダとともにシート状に成形して作製したセラミックグリーンシートを積層し焼成することにより作製することができる。

このような製造方法の場合には、絶縁基体１となる積層体の両主面側（上層側および下層側）のセラミックグリーンシートについて、中央部分を金型等を用いた打ち抜き加工により打ち抜いて枠状に成形しておくことにより、絶縁基体１の両主面にそれぞれ第１および第２の凹部１ａ，１ｂを形成することができる。

また、絶縁基体１は、エポキシ樹脂等の有機樹脂の未硬化物を射出成型やトランスファー成型等の成型手段で所定の形状に成型し、硬化させることにより作製することができる。

第１および第２の凹部１ａ，１ｂは、平面視したときの形状が、電子部品３ａ，３ｂを効率よく搭載するのに適した形状になるように形成されている。例えば、電子部品３ａ，３ｂが平面視で四角形状（長方形状や正方形状）の場合には、第１の凹部１ａは電子部品３ａと相似（辺の長さが長い）の四角形状であり、第２の凹部１ｂは電子部品３ｂと相似の四角形状である。また、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの形状は、特に上記のような電子部品３ａ，３ｂとの相似形に限らず、例えば電子部品３ａ，３ｂの収納が容易に行なえるように、電子部品３ａ，３ｂよりも各辺の長さを任意の割合で長くした四角形状でもよく、楕円状や角部を円弧状にした四角形状等でもよい。

電子部品３は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体集積回路素子、ＬＤ（半導体レーザ），ＬＥＤ（発光ダイオード），ＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子、水晶振動子，弾性表面波素子等の圧電素子、圧力センサ素子や加速度センサ素子，赤外線センサ素子，ガスセンサ素子等のセンサ素子、バンドパスフィルタ素子等のフィルタ素子、容量素子その他の種々の電子部品である。

電子部品３ａ，３ｂは、それぞれ一方の主面（下面）に電極４ａ，４ｂが形成されており、この電極４ａおよび電極４ｂの一部同士が対向して互いに電気的に接続される。

電子部品３ａ，３ｂは、例えば、一方が圧力センサ素子や加速度センサ素子等のセンサ素子や、時間，周波数等の基準信号を発生する発振子、撮像を行なう光半導体素子等である。そして他方が、そのセンサ素子から出力される電気信号（圧力等の物理量がセンサ素子で電気信号に変換されたもの）に対する増幅や演算，発振子の温度補償等の処理を行なう半導体集積回路素子、電気信号の通過帯域を調整するフィルタ素子等である。

また、電子部品３ａ，３ｂは、ともに同じ機能を備えるものでもよい。例えば、電子部品３ａ，３ｂがともにガスセンサ素子の場合には、第１および第２の凹部１ａ，１ｂのそれぞれに面して外気の酸素ガス濃度の検知等のガスの検知を行なうことができる。

本発明の電子部品収納用パッケージ９において、第１および第２の凹部１ａ，１ｂは、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの底面が重なる深さで、底面の一部同士が重なる部位が貫通孔５となるように形成されている。

本発明の電子部品収納用パッケージ９によれば、上記の構成であることから、小型化および薄型化に有効な電子部品収納用パッケージ９を提供することができる。

すなわち、絶縁基体１の両主面のそれぞれに第１および第２の凹部１ａ，１ｂが形成されていることにより、第１および第２の凹部１ａ，１ｂのそれぞれに、互いに電気的に接続される電子部品３ａ，３ｂを収納することができる。

また、第１および第２の凹部１ａ，１ｂは、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの底面が重なる深さで、底面の一部同士が重なる部位が貫通孔５となるように形成されていることから、貫通孔５となっている部分において、第１および第２の凹部１ａ，１ｂにそれぞれ収容される電子部品３ａ，３ｂの電極が形成されている表面同士を対向させるとともに、それぞれの表面に形成されている電極４ａ，４ｂ同士を直接に、例えばはんだや金属バンプ，導電性接着剤等の導電性接続材６により電気的に接続させることができる。なお、はんだは、錫−銀系，錫−銅系，錫−鉛共晶はんだ等である。金属バンプは、銀−銅合金等のいわゆるスタッドバンプや金バンプ等である。導電性接着剤は、エポキシ樹脂等の有機樹脂に、銀や銅等の金属粒子や金属で表面を被覆した樹脂粒子等の導電性粒子を添加した混合物等である。

上記の構成により、少なくとも電子部品３ａ，３ｂ同士が平面視で重なり合う分、第１および第２の凹部１ａ，１ｂにそれぞれ電子部品３ａ，３ｂを実装するのに必要な平面面積を小さく抑えることができる。

また、電子部品３ａ，３ｂがそれぞれ搭載される第１および第２の凹部１ａ，１ｂの各底面が、側面視で互いの一部同士が重なるので、両電子部品３ａ，３ｂの底面同士も側面視でほぼ重なるように収容されることになる。そのため、少なくとも電子部品３ａ，３ｂの底面同士の間に絶縁基体１が介在しない分、従来よりも薄型化することができる。

第１および第２の凹部１ａ，１ｂの平面視で底面同士が重なる範囲は、電子部品収納用パッケージ９の小型化のためには広いほどよい。ただし、絶縁基体１は、第１および第２の凹部１ａ，１ｂ内に、電極４ａ，４ｂと接続される配線導体２を形成するスペースを確保する必要がある。そのため、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの平面視で重なる範囲は、例えば、後述する電子部品３ａ，３ｂ間の直接の接続に必要な範囲、またはその接続を容易に行なえるようなスペースとして、例えば電子部品３ａ，３ｂの第１および第２の凹部１ａ，１ｂ内への挿入や位置決め等の作業性に支障がないだけの空間が確保できる程度の範囲として設定するのがよい。

また、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの平面視で重なる範囲は、電子部品３ａ，３ｂのそれぞれの電極４ａ，４ｂのうち互いに接続されるものを、その範囲内に形成される貫通孔５の内側に配置し得るような範囲にする必要がある。この場合には、隣り合う電極４ａ，４ｂ間の電気的絶縁性を確保できるように、それぞれの電子部品３ａ（３ｂ）において隣接する電極４ａ（４ｂ）同士の間隔も確保できるように考慮する必要がある。

例えば、図１（ａ），（ｂ）に示す例において電子部品３ａが加速度センサ素子であり、電子部品３ｂが半導体集積回路素子（ＩＣ）であるときに、電極４ａ，４ｂを直径0.2ｍｍの円形状で形成した場合の一例を挙げる。この例では、互いに接続される電極４ａ，４ｂの数は、多くの信号を伝えるために６個とされ、３行×２列の並びに形成されている。それぞれの電子部品３ａ（３ｂ）において行方向および列方向に隣り合う電極４ａ（４ｂ）間の間隔は、それぞれ0.2ｍｍおよび0.8ｍｍとされている。このそれぞれ６個の電極４ａと電極４ｂとが直接対向し合うために必要な範囲は、行方向で0.2×２＋0.2＝0.6ｍｍであり、列方向で0.2×３＋0.8×２＝2.2ｍｍの長方形状の範囲になる。実際には、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの内側面と電極４ａ，４ｂとの間の距離を確保する必要があるので、さらに0.2ｍｍ程度ずつ外側に広い範囲になる。なお、電極４ａ，４ｂの個数や平面視したときの寸法，配置形態や、隣り合う電極４ａ（４ｂ）同士の間隔等に応じて、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの平面視で重なる範囲は調節する。

この例においては、第１および第２の凹部１ａ，１ｂが平面視で重なる範囲、つまり少なくとも0.6ｍｍ×2.2ｍｍの長方形の分、平面視で電子部品収納用パッケージ９を小型化することができる。

貫通孔５は、第１および第２の凹部１ａ，１ｂにそれぞれ収容される電子部品３ａ，３ｂがその一部で直接対向し合って接続できるようにするためのものである。貫通孔５は、このような接続ができる程度の寸法および形状であり、実際には、前述した第１および第２の凹部１ａ，１ｂの平面視で重なる範囲に応じた形状および寸法になっている。

また、第１および第２の凹部１ａ，１ｂは、側面視で互いの底面が重なる深さで形成されていることにより、平面視で互いの底面の一部同士が重なる部分において、電子部品３ａ，３ｂ間の直接の接続を可能とするような貫通孔５となるように形成されている。

この場合の「側面視で互いの底面が重なる」というのは、両底面が完全に同じ平面上に位置する場合には限定されず、電子部品３ａ，３ｂ間の、例えばはんだ等の導電性接続材６を介した直接の接続を可能とする程度の範囲で両底面に高さの差があるような場合も含む。

例えば、電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４間の接続が導電性接続材６としてはんだや金属バンプを介して行なわれる場合には0.3ｍｍ程度の差は許容され、導電性接着剤を介して行なわれる場合には0.1ｍｍ程度の差は許容される。

また、第１および第２の凹部の１ａ，１ｂそれぞれの底面から絶縁基体１の両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて、電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂが接続される配線導体２が形成されている。配線導体２と接続される電極４ａ，４ｂは、貫通孔５において互いに直接接続されるもの以外のものである。

配線導体２は、タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金等の金属材料により、メタライズ層やめっき層，蒸着層，金属箔等の形態で形成される。

配線導体２は、例えばタングステンのメタライズ層からなる場合であれば、タングステンの粉末に有機溶剤やバインダを添加し、混練して作製した金属ペーストを、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに所定パターンに印刷しておくことにより、絶縁基体１とともに焼成することによって形成することができる。

そして、電子部品収納用パッケージ９の第１および第２の凹部１ａ，１ｂのそれぞれに電子部品３ａ，３ｂが第１および第２の凹部１ａ，１ｂの底面から貫通孔５にかけて位置するように収容されて、この各底面上に位置する電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂが導電性接続材６を介して配線導体２に接続されるとともに、貫通孔５内に位置して対向する電極４ａ，４ｂ同士が導電性接続材６を介して接続されることにより、本発明の電子装置10が構成されている。

このような本発明の電子装置10によれば、上記構成の本発明の電子部品収納用パッケージ９に電子部品３ａ，３ｂが収納され、貫通孔５内に位置して対向する電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂ同士が接続されていることから、平面面積の小型化および薄型化に有効な電子装置10となる。

なお、一般に電子装置の小型化に対しては、半導体集積回路素子等の電子部品を直接積層（３次元実装）する、いわゆるＳＩＰ（System in Package）技術が提案されているが、この場合には、３次元実装を可能とするために、半導体基板等の電子部品を形成する基板の一部に厚み方向に貫通する導体を設ける必要があり、その分、個々の電子部品の平面視した寸法の小型化が妨げられる可能性がある。これに対し、本発明の電子装置によれば、電子部品３ａ，３ｂにこのような接続用の導体を形成する必要がないため、個々の電子部品３ａ，３ｂの小型化が妨げられる可能性が低い。

本発明の電子部品収納用パッケージ９および電子装置10において、配線導体２は、凹部１ａ，１ｂに収納される電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂと電気的に接続され、これらの電極４ａ，４ｂを外部の電気回路（図示せず）に電気的に接続するための導電路として機能する。すなわち、配線導体２のうち絶縁基体１の両主面および側面のうち少なくとも１つの面に露出する部分が外部の電気回路の所定部位と電気的に接続されることにより、配線導体２を介して電子部品３ａ，３ｂの電極４ａ，４ｂが外部の電気回路と電気的に接続される。

配線導体２と外部の電気回路との接続は、はんだ等のろう材や金属バンプ，導電性接着剤等の接続材を介して行なわせることができる。例えば、はんだを介して行なう場合であれば、はんだ層をペーストやめっき層の形態で配線導体２の表面に被着させておき、はんだ層を介して配線導体２を外部の電気回路の所定部位に位置合わせした後、リフロー炉等の手段で加熱することにより、はんだを介して配線導体２と外部の電気回路とが接続される。

配線導体２は、接続される外部の電気回路の接続用の所定部位の配置に応じて、絶縁基体１の一方の主面のみ、あるいは両主面のみ、あるいは一方の主面および側面（４つの側面の全部または一部）、あるいは両主面および側面（４つの側面の全部または一部）等の種々の面に露出するように形成される。

例えば、一般的ないわゆる表面実装であれば、電子装置10はいずれか一方の主面が外部の電気回路と対向して接続されるので、配線導体２は、例えば図１（ｂ）に示す例のように、各底面からその一方の主面にかけて形成される。また、この場合に、配線導体２は、図３に示すように、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの底面から絶縁基体２の側面を経て一方の主面にかけて、側面と一方の主面とで連続して露出するように形成しておいてもよい。配線導体２を外部の電気回路20に接続するはんだ21等が、絶縁基体１の一方の主面側から側面にかけて十分な接合面積で、かつ良好なメニスカスを形成して配線導体２に接合されるので、電子装置10（電子部品収納用パッケージ９）の外部の電気回路に対する接続をより強固なものとすることができる。なお、図３は、本発明の電子部品収納用パッケージ９および電子装置10の実施の形態の他の例を示す要部の拡大断面図である。図３において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

また、電子部品収納用パッケージ９および電子装置10について、外部の電気回路に対する接続が、前述したのとは異なる面、例えば側面や他方の主面が対向して行なわれる場合にも、同様に、その対向する面等に配線導体２が露出するようにすればよい。

なお、電子部品収納用パッケージ９に電子部品３ａ，３ｂを実装して電子装置10を作製する際には、電子部品３ａの電極４ａと電子部品３ｂの電極４ｂとの位置合わせ、および各電極４ａ，４ｂと配線導体２とのそれぞれの位置合わせを正確に行なう必要がある。これらの接続を同時に位置合わせしながら行なうことは難しいため、生産の容易さを優先する場合には、電子部品３ａの実装と電子部品３ｂの実装とを分けて行なうとよい。

すなわち、まず一方の電子部品３ａ（３ｂ）を対応する凹部１ａ（１ｂ）に収容するとともに電極４ａ（４ｂ）を配線導体２に導電性接続材６を介して接続しておき、その後、他方の電子部品３ｂ（３ａ）の電極４ｂ（４ａ）を、対応する電子部品３ａ（３ｂ）の電極４ａ（４ｂ）および配線導体２に接続する。この実装方法の場合には、１回目の実装に使用する導電性接続材（はんだ等）６の溶融温度を、２回目の実装に使用する導電性接続材６の溶融温度よりも高いものとしておく必要がある。

また、電子部品３ａ，３ｂ間の接続、および電子部品３ａ，３ｂのそれぞれと配線導体２との接続を同じ導電性接続材６で行なう場合には、次のような方法を用いることができる。すなわち、アクリル樹脂等の樹脂からなる樹脂接着剤を用いて電子部品３ａ，３ｂと配線導体２とを所定の位置に、間にはんだ（導電性接続材６）を介在させて位置合わせした状態で接着（仮固定）しておく。その後、この仮固定したものをリフロー炉等で加熱して樹脂接着剤を分解させるとともにはんだを加熱溶融させて、電子部品３ａ，３ｂ同士および電子部品３ａ，３ｂと配線導体２との接続を行なわせる。

また、電子部品収納用パッケージ９および電子装置10において、電子部品３ａ，３ｂを外気から遮断して封止する必要がある場合には、第１および第２の凹部１ａ，１ｂを封止用樹脂や蓋体等の封止材料（図示せず）により封止する。

例えば、第１および第２の凹部１ａ，１ｂが樹脂封止材で塞がれて封止される場合であれば、封止される凹部をシリコーン樹脂等の封止用樹脂の未硬化物で覆い、その後硬化させることにより封止を行なえる。

また、蓋体による封止の場合であれば、第１および第２の凹部１ａ，１ｂを塞ぐようにそれぞれ蓋体を絶縁基体１の主面に接合することにより封止が行なわれる。蓋体は、凹部１ａ，１ｂを覆うような形状および寸法で、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金，銅等の金属材料、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料、ガラス、樹脂等により形成されている。

蓋体は、例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金からなる場合であれば、鉄−ニッケル−コバルト合金の板材に、圧延や打ち抜き、エッチング等の適当な金属加工を施して所定の形状および寸法に成形することにより作製される。

また、蓋体と絶縁基体１との接合は、ろう材やガラス，樹脂接着剤等の接合材（図示せず）を介した接合または溶接等により行なうことができる。例えばろう材を介して行なう場合であれば、蓋体を金属材料で作製するとともに、絶縁基体１の蓋体が接合される部分に金属層（図示せず）を配線導体２と同様の材料，方法で形成しておき、金属製の蓋体と金属層との間にろう材（いわゆるプレフォーム等）を介在させて加熱することにより行なうことができる。

なお、第１および第２の凹部１ａ，１ｂの封止は、互いに異なる手段で行なわれてもよい。例えば、電子装置10において第２の凹部１ｂ側の主面が外部の電気回路に対向して接続される場合であれば、この主面に露出している配線導体２と外部の電気回路との間の接続を妨げないようにするため、第２の凹部１ｂは封止用樹脂を充填することにより封止して、第１の凹部１ａは蓋体で封止するようにしてもよい。

また、例えば電子部品３ａがガスセンサ素子であり、電子部品３ｂが半導体集積回路素子であるような場合には、電子部品３ａはガスの検知のために外気と接触させる必要があるため封止せず、電子部品３ｂは外気と遮断するために封止用樹脂で被覆して封止する必要がある。この場合には、貫通孔５のうち電子部品３ａ，３ｂの接続に必要な範囲外に封止用樹脂を充填しておき、第１の凹部１ａ側から貫通孔５を通って外気が第２の凹部１ｂ内に入り込むことを防止する必要がある。

このように、電子装置10について、第１の凹部１ａに収容されている電子部品３ａがガスセンサ素子（３ａ）であり、第２の凹部１ｂに収容されている電子部品３ｂが半導体集積回路素子（３ｂ）である場合には、ガスセンサ素子３ａから出力される信号を受けて演算等の処理をする際に半導体集積回路素子３ｂが発熱し、その熱でガスセンサ素子３ａを直接加熱できる。そのため、例えば室温（約20℃）〜100℃程度の温度でガスを効率よく検知することができるガスセンサ素子３ａを用いることにより、別にヒーターを必要とすることなく、ガスセンサ素子３ａの温度を上げてガス成分とガスセンサ素子３ａとの反応を促進し、ガス検知の効率を高めることができる。従って、この場合には、小型化および薄層化に有効であり、かつ効率の高いガスセンサ装置（10）としての電子装置10を提供することができる。

ガスセンサ素子３ａは、例えば、酸化錫や酸化インジウム，酸化タングステン等の金属酸化物（半導体）により形成されている。このようなガスセンサ素子３ａは、表面部分の金属酸化物に結合している酸素成分がガスと反応したときに電気伝導度等の特性が変化することを利用してガスを検知する。

すなわち、ガスセンサ素子３ａは、ガス未検知の状態では、表面部分の金属酸化物の電気伝導度が、結合している酸素成分の作用により低くなっている。これに対し、メタンガス等の炭化水素やメルカプタン化合物（メチルメルカプタン等）等の有機物，二酸化硫黄や一酸化炭素等のガス（還元性）がガスセンサ素子３ａに接すると、ガスセンサ素子３ａの酸素成分がガスと反応して取り去られ、その分、ガスセンサ素子３ａの電気伝導度が高くなる。このガスセンサ素子３ａの電気伝導度の変化を検知することにより、ガスを検知することができる。

また、ガスセンサ素子３ａで検知された電気伝導度の変化等の信号は、ガスセンサ素子３ａと接続された半導体集積回路素子３ｂに伝えられ、電気伝導度の変化のプロファイルの解析や、感知温度によるガスの濃度，種類の解析や、外部の電気回路に送信するための信号の変換等の演算や、信号の増幅等の種々の処理が施される。

半導体集積回路素子（ＩＣ）３ｂは、このような処理の機能を有するものであり、そのためにガスセンサ素子３ａと電気的に接続されている。また、その電気的な接続のために、半導体集積回路素子３ｂが貫通孔５の内部において導電性接続材６を介してガスセンサ素子３ａと接していることにより、半導体集積回路素子３ｂの作動時に発生する熱が導電性接続材６を伝ってガスセンサ素子３ａに伝導される。その結果、前述したようにガスセンサ素子３ａを別途ヒーター等の加熱手段を必要とすることなく加熱することができ、ガスの検知の効率を高めることができる。

この場合、半導体集積回路素子３ｂの発熱量は、例えば約５Ｗ（ワット）程度であり、温度は約100℃程度まで上昇する。また、ガスセンサ素子３ａの温度も100℃程度まで上昇する。

このような、例えば室温（約20℃）〜100℃程度の温度域においてガスを有効に検知する上で、ガスセンサ素子３ａは、検知部が酸化錫からなるものが適している。

また、この電子装置（ガスセンサ装置）10によれば、図４に示すように、ガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとの間に電気絶縁性の伝熱材７が介在している場合には、半導体集積回路素子３ｂで発生した熱をより効果的にガスセンサ素子３ａに伝えることができる。そのため、より一層ガス検知の効率が高いガスセンサ装置としての電子装置10を提供することができる。この伝熱材７は、ガスセンサ素子３ａや半導体集積回路素子３ｂの電極４ａ，４ｂ間、または導電性接続材６間の電気的な短絡を防止するために、電気絶縁性としておく必要がある。なお、図４は、本発明の電子装置（ガスセンサ装置）10の実施の形態の他の例を示す断面図である。図４において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

このような電気絶縁性の伝熱材７としては、熱伝導率が約10Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが適しており、例えば、窒化アルミニウムや窒化ホウ素，炭化ケイ素等の熱伝導率の高いセラミック材料（約70〜280Ｗ／ｍ・Ｋ程度）の粉末を、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料に添加したものを使用することができる。セラミック材料の添加量は、熱伝導率を高くする上では多いほど好ましい。ただし、セラミック材料の添加量が多くなり過ぎると、伝熱材７をガスセンサ素子３ａや半導体集積回路素子３ｂに接合する接合材として機能する樹脂材料が少なくなるため、伝熱材７のガスセンサ素子３ａや半導体集積回路素子３ｂに対する接合強度が低くなる可能性がある。そのため、伝熱材７は、このような接合強度を確保できる範囲でセラミック材料の添加量を調整することが好ましい。

このような伝熱材７としては、例えば、エポキシ樹脂に窒化アルミニウムの粉末（例えば平均粒径が約１μｍ以上のもの）を40〜80質量％添加してなるものを用いることができる。

伝熱材７は、例えばエポキシ樹脂に窒化アルミニウムの粉末を添加したものであれば、まず未硬化で流動性を有するエポキシ樹脂中に窒化アルミニウムの粉末、および硬化剤や分散剤等を添加するとともに混練し、次に、この混練物を、第１および第２の凹部１ａ，１ｂに収容したガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとの対向し合う部分に充填し、その後、加熱や紫外線照射等の手段でエポキシ樹脂を硬化させることにより、ガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとの間に介在させることができる。

この場合、まず電極４ａ（電極４ｂ）に導電性接続材６を接続したガスセンサ素子３ａ（半導体集積回路素子３ｂ）を凹部１ａ（凹部１ｂ）内に収容し、次に、貫通孔５内で露出している表面部分に前述した未硬化のエポキシ樹脂等の混練物を塗布し、その後、半導体集積回路素子３ｂ（ガスセンサ素子３ａ）を凹部１ｂ（凹部１ａ）内に収容してガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとを導電性接続材６を介して接続した後、両者間に介在させた未硬化の混練物を硬化するようにすればよい。

また、この電子装置10によれば、半導体集積回路素子３ｂは、ガスセンサ素子３ａと対向する部分以外の外面が、絶縁基体１よりも熱伝導率が低い樹脂材料８により被覆されている場合には、その外面からの放熱が抑制されるため、半導体集積回路素子３ｂで発生した熱のうち外部に放熱される割合をより低く抑えることができる。そのため、半導体集積回路素子３ｂで発生した熱のうちガスセンサ素子３ａに伝えられる割合をより多くしてガスセンサ素子３ａをより効率よく加熱することができ、より一層ガス検知の効率が高いガスセンサ装置としての電子装置10を提供することができる。

このような、絶縁基体１よりも熱伝導率が低い樹脂材料８としては、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂，エポキシ樹脂にさらに熱伝導率の低いメタクリル樹脂（熱伝導率が約0.1Ｗ／ｍ・Ｋ以下）等を添加した樹脂等を用いることができる。この樹脂材料８は、前述した封止用樹脂としても機能させるようにしてもよい。

樹脂材料８は、例えばエポキシ樹脂からなる場合であれば、未硬化で流動性を有するエポキシ樹脂を半導体集積回路素子３ｂの外面にポッティング等の手段で被着させ、その後、加熱や紫外線照射等の手段でエポキシ樹脂を硬化させることにより、半導体集積回路素子３ｂの外面を被覆するように形成することができる。

なお、樹脂材料８として未硬化のエポキシ樹脂を半導体集積回路素子３ｂの外面に被着させる際には、未硬化物の粘度や被着させる量を調整して、半導体集積回路素子３ｂの外面のうちガスセンサ素子３ａと対向する部分に樹脂材料８が入り込まないようにする。または、未硬化物を半導体集積回路素子３ｂに被着させる際に、第１の凹部１ａ側から貫通孔５内に、未硬化物の流れを塞ぐような治具（邪魔板等）を挿入しておくこと等の機械的な手段を用いてもよい。

この場合、先に伝熱材７をガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとの間に介在させておけば、伝熱材７が樹脂材料８を遮るので、より容易かつ確実に、半導体集積回路素子３ｂの外面のうちガスセンサ素子３ａと対向する部分に樹脂材料８が入り込まないようにすることができる。

このように、伝熱材７がガスセンサ素子３ａと半導体集積回路素子３ｂとの間に介在するとともに、半導体集積回路素子３ｂの外面のうちガスセンサ素子３ａと対向する部分を樹脂材料８が被覆している場合には、さらに効率よく半導体集積回路３ｂからガスセンサ素子３ａに熱を伝え、ガスの検知をより確実に行なわせることができる。

なお、前述したように、この実施の形態の例では、第２の電子部品（例えば半導体集積回路素子）３ｂが収容される第２の凹部１ｂ側が外部の電気回路に対向して接続される側であり、それに応じて配線導体２が絶縁基体１の下面に引き出されるように形成されているが、第１の電子部品（例えばガスセンサ素子）３ａが収容される第１の凹部１ａ側を外部の電気回路に対向して接続される側として、それに応じて配線導体２が絶縁基体１の上面に引き出されるように形成されていてもよい。この場合、ガスセンサ素子３ａの検知面（主面）にガスを有効に接触させるために、例えば、外部の電気回路が形成されている外部基板（図示せず）のうちガスセンサ素子の検知面と対向する部分に貫通孔（図示せず）を設けたり、ガスを検知面に誘導するための溝（図示せず）を絶縁基体１や外部基板に設けたりしてもよい。

以上のように、電子部品収納用パッケージ９の第１および第２の凹部１ａ，１ｂに電子部品３ａ，３ｂが収容されてなる電子装置10は、電子部品３ａ，３ｂが互いに対向する電極４ａ，４ｂ同士が電気的に接続されている。また、互いに電気的に接続された電子部品３ａ，３ｂは、それぞれの電極４ａ，４ｂが電気的に接続された配線導体２のうち絶縁基体１の主面に露出している部分が外部の電気回路にはんだ等を介して接続されることにより、ともに外部の電気回路と電気的に接続される。

このような本発明の電子装置10によれば、電子部品３ａ，３ｂ間の接続により、電子部品３ａ，３ｂ間で前述した増幅や演算，温度補償，基準信号の授受，フィルタリング等の種々の処理が行なわれ、電子部品３ａ，３ｂと外部の電気回路との間でそれらの処理が施された電気信号の伝送等が行なわれる。

なお、本発明は以上の実施の形態の例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加えても何ら差し支えない。例えば、第１の凹部１ａや第２の凹部１ｂの底面または絶縁基体１の主面等に、電子部品３ａ，３ｂ以外の電子部品を搭載するようにしてもよい。このような電子部品３ａ，３ｂ以外の電子部品は、例えばいわゆるデカップリングコンデンサ等のコンデンサや、電気特性等の調整のための抵抗器，インダクタ等である。この場合には、電子部品３ａ，３ｂとして半導体集積回路素子を用いるときに半導体素子の作動をより安定なものとすることや、電子部品３ａ，３ｂと外部の電気回路との間を接続する配線導体２のインピーダンスを高い精度で整合させて電気信号の伝送をより安定して行なわせること等ができる。

（ａ）は本発明の電子部品収納用パッケージおよび電子装置の実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。 本発明の電子部品収納用パッケージの実施の形態の一例を示す斜視図である。 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の要部を示す拡大断面図である。 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・第１の凹部
１ｂ・・・・・第２の凹部
２・・・・・・配線導体
３ａ，３ｂ・・電子部品
４ａ，４ｂ・・電極
５・・・・・・貫通孔
６・・・・・・導電性接続材
７・・・・・・伝熱材
８・・・・・・樹脂材料
９・・・・・・電子部品収納用パッケージ
10・・・・・・電子装置

Claims (5)

1. 絶縁基体の両主面のそれぞれに電子部品を収容する第１および第２の凹部が、平面視で互いの底面の一部同士が重なり、かつ側面視で互いの前記底面が重なる深さで、前記底面の一部同士が重なる部位が貫通孔となるように形成されているとともに、前記第１および第２の凹部のそれぞれの前記底面から前記絶縁基体の前記両主面および側面のうち少なくとも１つの面にかけて前記電子部品の電極が接続される配線導体が形成されていることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
2. 請求項１記載の電子部品収納用パッケージの前記第１および第２の凹部のそれぞれに電子部品が前記底面から前記貫通孔にかけて位置するように収容されて、前記電子部品の前記底面上に位置する電極が前記配線導体に接続されているとともに前記貫通孔内に位置して対向する電極同士が接続されていることを特徴とする電子装置。
3. 前記第１の凹部に収容されている前記電子部品がガスセンサ素子であり、前記第２の凹部に収容されている前記電子部品が半導体集積回路素子であることを特徴とする請求項２記載の電子装置。
4. 前記ガスセンサ素子と前記半導体集積回路素子との間に電気絶縁性の伝熱材が介在していることを特徴とする請求項３記載の電子装置。
5. 前記半導体集積回路素子は、前記ガスセンサ素子と対向する部分以外の外面が、前記絶縁基体よりも熱伝導率が低い樹脂材料により被覆されていることを特徴とする請求項３記載の電子装置。

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