JP2013089739A - 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品収納用パッケージにおいて、枠体が複数の板状部材を組み合わせてなる場合、枠体の耐久性および気密性が低下する可能性があった。
【解決手段】本発明の一つの態様に基づく電子部品収納用パッケージは、電子部品が載置される載置領域を上面に有する基板と、基板の上面に載置領域を囲むように設けられた、それぞれが側壁を成すように互いに接合部材を介して接合された複数の板状部材を具備する枠体とを備え、複数の板状部材が、第１の板状部材、第１の板状部材と隣り合い、第１の板状部材の載置領域側の側面に端面が前記接合部材で接合された第２の板状部材を具備しており、第２の板状部材が上面と第１の板状部材に接合された端面との間に切欠き部を有し、接合部材が切欠き部を埋めていることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子のような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これを用いた電子装置に関する。このような電子装置は各種電子機器に用いることができる。

電子部品を収納する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）としては、例えば、特許文献１に記載された光半導体用パッケージが知られている。特許文献１には、光半導体素子が搭載されるベース底部（基板）と、ロウ材を介して４つの板状部材を接合してなり、ベース底部の上に設けられた枠（枠体）とを備えたパッケージが記載されている。

パッケージとしては、枠体が上面側および下面側に開口する貫通孔を有する１つの部材によって構成されていてもよい。しかしながら、上記のように複数の板状部材を組み合わせることによって枠体を形成した場合、枠体の成形が容易であるという利点がある。

特開平１１−１７０４１号公報

上記のように、複数の板状部材を組み合わせてなる枠体は成形が容易である。一方で、板状部材がロウ材のような接合部材を介して接合されていることから、枠体が１つの部材によって構成されている場合と比較して、複数の板状部材を組み合わせてなる枠体は耐久性が低下する可能性がある。例えば、電子部品収納用パッケージを用いた電子装置の使用時において、電子部品への通電に伴う発熱などに起因して枠体の温度が上昇する場合がある。

このように枠体の温度が上昇した場合、板状部材の熱膨張率と接合部材の熱膨張率との違いに起因して、これらの部材の間に熱応力が生じる。このような応力は、特に互いに隣り合う板状部材の接合部材を介して接合する面における上端に近い部分に集中し易い。そのため、この部分において互いに隣り合う板状部材の接合性が低下することによって枠体の耐久性および気密性が低下する可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、枠体の耐久性および気密性の良好な信頼性の高い電子部品収納用パッケージを提供することを目的とする。

本発明の一つの態様に基づく電子部品収納用パッケージは、電子部品が載置される載置領域を上面に有する基板と、該基板の上面に前記載置領域を囲むように設けられた、それぞれが側壁を成すように互いに接合部材を介して接合された複数の板状部材を具備する枠体とを備えている。また、前記複数の板状部材が、第１の板状部材、該第１の板状部材と隣り合い、前記第１の板状部材の前記載置領域側の側面に端面が前記接合部材で接合された第２の板状部材、および前記第１の板状部材との間に前記載置領域を挟むように位置して、前記載置領域側の側面に前記第２の板状部材のもう一方の端面が前記接合部材で接合された第３の板状部材を具備している。そして、前記第２の板状部材が上面と前記第１の
板状部材に接合された端面との間に切欠き部を有し、前記接合部材が前記切欠き部を埋めている。

上記態様の電子部品収納用パッケージにおいては、第２の板状部材がその上面と端面との間に切欠き部を有しており、この切欠き部を接合部材が埋めている。このように応力の集中し易い、互いに隣り合う第１の板状部材と第２の板状部材との接合面における上端に近い部分に比較的多くの接合部材が配設されている。そのため、第１の板状部材と第２の板状部材との接合性を良好に保つことができる。結果として、枠体の耐久性および気密性の良好な信頼性の高いパッケージを提供することが可能となる。

第１の実施形態の電子部品収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置を示す分解斜視図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージにおける領域Ａの拡大斜視図である。 図２に示す電子部品収納用パッケージにおける第１の板状部材と第２の板状部材とが接合部材を介して接合される様子を示す拡大斜視図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージの平面図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージの側面図である。 図２に示す電子部品収納用パッケージの変形例を示す拡大斜視図である。 第２の実施形態の電子部品収納用パッケージを示す平面図である。 図７に示す電子部品収納用パッケージであって図２に対応する領域を拡大した拡大斜視図である。

以下、各実施形態の電子部品収納用パッケージ１（以下、単にパッケージ１ともいう）およびにこれを備えた電子装置１０１について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明に係るパッケージ１および電子装置１０１は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

図１〜５に示すように、第１の実施形態のパッケージ１は、電子部品３が載置される載置領域５ａを上面に有する基板５と、載置領域５ａを囲むように基板５の上面に設けられた枠体７とを備えている。枠体７は、それぞれが側壁を成すように互いに接合部材９を介して接合された複数の板状部材１１を具備している。

複数の板状部材１１としては、第１の板状部材１３、第２の板状部材１５および第３の板状部材１７を具備している。第２の板状部材１５は、第１の板状部材１３と隣り合い、第１の板状部材１３の載置領域５ａ側の側面に端面が接合部材９で接合されている。第３の板状部材１７は、第１の板状部材１３との間に載置領域５ａを挟むように位置して、載置領域５ａ側の側面に第２の板状部材１５のもう一方の端面が接合部材９で接合されている。

第２の板状部材１５は、上面と第１の板状部材１３に接合された端面との間に切欠き部１９を有している。そして、上記の接合部材９がこの切欠き部１９を埋めている。このように応力の集中し易い、互いに隣り合う第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面における上端に近い部分に比較的多くの接合部材９が配設されている。そのため、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性を良好に保つことができる。結果とし
て、枠体７の耐久性および気密性の良好な信頼性の高いパッケージ１を提供することが可能となる。

本実施形態における基板５は、四角板形状であって、上面に電子部品３が載置される載置領域５ａを有している。具体的には、本実施形態における基板５は、四角板形状の部分と、この四角板形状の部分の四隅にそれぞれ側方に引き出されてネジ止め孔２１が形成された部分とを有する形状となっている。このネジ止め孔２１によってパッケージ１を実装基板２３にネジ止め固定することができる。

なお、本実施形態において載置領域５ａとは、基板５を平面視した場合に電子部品３と重なり合う領域を意味している。基板５が平板形状である場合、その大きさを、例えば一辺１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定することができる。また、基板５の厚みとしては、例えば、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定することができる。

本実施形態においては載置領域５ａが上面の中央部に形成されているが、電子部品３が載置される領域を載置領域５ａとしていることから、例えば、基板５の上面の端部に載置領域５ａが形成されていても何ら問題ない。また、本実施形態の基板５は一つの載置領域５ａを有しているが、基板５が複数の載置領域５ａを有し、それぞれの載置領域５ａに電子部品３が載置されていてもよい。

基板５の上面における載置領域５ａには電子部品３が配設される。電子部品３には、ボンディングワイヤ３５が電気的に接続されている。電子部品３は、このボンディングワイヤ３５およびリード端子３７などを介して外部の配線回路（不図示）との間で信号の入出力を行うことができる。このように、基板５の上面には電子部品３が配設される。そのため、基板５としては、少なくとも電子部品３が配設される部分には高い絶縁性を有していることが求められる。

高い絶縁性を有する基板５は、複数の絶縁性部材を積層することによって作製できる。絶縁性部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料を用いることができる。また、これらのセラミック材料の代わりにガラスセラミック材料を用いてもよい。

これらのガラス粉末およびセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製する。作製された複数のセラミックグリーンシートを積層することにより複数の積層体を作製する。複数の積層体をそれぞれ約１６００度の温度で一体焼成することにより基板５が作製される。

なお、基板５としては、複数の絶縁性部材が積層された構成に限られるものではない。一つの絶縁性部材により基板５が構成されていてもよい。また、基板５として、少なくとも電子部品３が配設される部分に高い絶縁性を有していることが求められることから、例えば、金属部材上に絶縁性部材を積層した構成としてもよい。特に、基板５に対して高い放熱性が求められる場合、基板５が上記の構成であることが好ましい。金属部材は高い放熱性を有しているからである。金属部材上に絶縁性部材を積層した構成とすることで、基板５の放熱性を高めることができる。

具体的には、本実施形態における基板５のように、絶縁性の載置基板２５を備えていてもよい。本実施形態のパッケージ１では、基板５が金属部材からなり、この基板５の載置領域５ａ上に絶縁性の載置基板２５が配設されている。そして、この載置基板２５上に電
子部品３が載置されている。

金属部材としては、具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトおよびタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって基板５を構成する金属部材を作製することができる。また、載置基板２５としては、絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、またはガラスセラミック材料を用いることができる。

本実施形態のパッケージ１は、基板５の上面であって載置領域５ａを囲むように配設された枠体７を備えている。枠体７は接合材（不図示）を介して基板５に接合されている。接合材としては、例えば、金−錫ロウ、銀ロウが挙げられる。本実施形態における枠体７は、上下に貫通する貫通孔を有する１つの部材によって構成されるものではなく、それぞれが側壁を成すように互いに接合部材９を介して接合された複数の板状部材１１によって構成されている。これらの複数の板状部材１１によって、枠体７が、図４に示すように平面視した際の外周および内周の形状が四角形である筒形状となっている。

複数の板状部材１１としては、第１の板状部材１３、一対の第２の板状部材１５および第３の板状部材１７を具備している。第３の板状部材１７は、第１の板状部材１３との間に載置領域５ａを挟むように位置している。一対の第２の板状部材１５は、それぞれ第１の板状部材１３と隣り合い、第１の板状部材１３の載置領域５ａ側の側面にそれぞれ端面が接合部材９で接合されている。また、一対の第２の板状部材１５は、それぞれ第３の板状部材１７と隣り合い、第３の板状部材１７の載置領域５ａ側の側面にそれぞれもう一方の端面が接合部材９で接合されている。このとき、一対の第２の板状部材１５は間に載置領域５ａを挟むように位置している。

これら複数の板状部材１１を具備する枠体７は、平面視した場合の外周を一辺１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定することができる。また、外周と内周との間の距離である板状部材１１の厚みは、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定することができる。また、枠体７の高さとしては、例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定することができる。

枠体７としては、例えば、基板５と同様に絶縁性の良好な部材を用いることができる。絶縁性の良好な部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料を用いることができる。また、これらのセラミック材料の代わりにガラスセラミック材料を用いてもよい。

また、枠体７としては上記の絶縁性の良好な部材の他にも、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトおよびタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって枠体７を構成する複数の板状部材１１を作製することができる。また、枠体７は、一つの部材からなっていてもよいが、複数の部材の積層構造であってもよい。

なお、金属部材を枠体７の一部として用いている場合には、ボンディングワイヤ３５およびリード端子３７に対して電気的な短絡が生じないように、入出力部材２７を備えていても良い。本実施形態における枠体７では、一対の第２の板状部材１５のそれぞれが、載置領域５ａ側の側面（以下、内側面ともいう）および内側面とは反対側の面（以下、外側
面ともいう）に開口する開口部を有している。この開口部に入出力部材２７が挿入固定されている。

入出力部材２７は、第１の絶縁部材２９、第２の絶縁部材３１および配線導体３３を有している。第１の絶縁部材２９は矩形状である。第１の絶縁部材２９は枠体７の開口部に取り付けられており、この開口部から枠体７の内側および外側にそれぞれ突出している。配線導体３３は、第１の絶縁部材２９の上面に配設されている。第２の絶縁部材３１は、配線導体３３の一方の端部および他方の端部が露出するように、第１の絶縁部材２９および配線導体３３の上面に配設されている。このとき、配線導体３３の一方の端部が枠体７で囲まれた領域内に位置している。また、配線導体３３の他方の端部が基板５の側方に位置している。なお、図４において視覚的な理解を容易にするため、配線導体３３に便宜的に斜線を加えている。

配線導体３３の一方の端部には、ボンディングワイヤ３５が電気的に接続されている。また、配線導体３３の他方の端部には、リード端子３７が電気的に接続されている。電子部品３は、ボンディングワイヤ３５、配線導体３３およびリード端子３７などを介して外部の配線回路との間で信号の入出力を行うことができる。本実施形態のパッケージ１における入出力部材２７は、複数の配線導体３３を有している。複数の配線導体３３は、互いに電気的に短絡することの無いように所定の間隔をあけて配設されている。複数の配線導体３３の間隔としては０．３〜１．５ｍｍ程度であればよい。

第１の絶縁部材２９の例示的な大きさとしては、平面視した場合における配線導体３３の引き出し方向に平行な短手方向の幅が３〜１０ｍｍ程度、平面視した場合における配線導体３３の引き出し方向に垂直な長手方向の幅が５〜９０ｍｍ程度であって、厚みが０．３〜５ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。

第１の絶縁部材２９としては、絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、またはガラスセラミック材料を用いることができる。

配線導体３３としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を配線導体３３として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。

本実施形態における第２の絶縁部材３１は、四角板形状である。例示的な大きさとしては、平面視した場合における配線部材の引き出し方向に平行な短手方向の幅が１〜８ｍｍ程度、平面視した場合における配線部材の引き出し方向に垂直な長手方向の幅が５〜９０ｍｍ程度であって、厚みが０．３〜５ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。第２の絶縁部材３１としては、第１の絶縁部材２９と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましい。

本実施形態における枠体７を構成する第２の板状部材１５は、上面と第１の板状部材１３に接合された端面との間に切欠き部１９（以下、第１の切欠き部１９ともいう）を有している。そして、上記の接合部材９がこの切欠き部１９を埋めている。なお、図２において視覚的な理解を容易にするため、接合部材９に便宜的に斜線を加えている。

既に示したように、互いに隣り合う第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面における上端に近い部分、特に第２の板状部材１５の角部には応力が比較的集中し易い
。しかしながら、この応力が集中し易い場所において第２の板状部材１５に切欠き部１９が設けられ、この切欠き部１９を埋めるように接合部材９が設けられている。すなわち、上記の応力が集中し易い部分に比較的多くの接合部材９が配設されている。そのため、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性を良好に保つことができる。

切欠き部１９の形状としては、上記応力が集中し易い場所に相対的に多くの接合部材９を設けることができれば、特に限定されるものではない。たとえば、図６に示すように切欠き部１９の表面が平面形状であっても良い。しかしながら、切欠き部１９の形状としては、図２，３および５に示すように、第２の板状部材１５を側面視した場合に、その表面が凸曲面形状であることが好ましい。

互いに隣り合う第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面における上端に近い部分、特に第２の板状部材１５の角部には応力が比較的集中し易い。すなわち、切欠き部１９の表面には相対的に大きな応力が加わる可能性がある。しかしながら、切欠き部１９の表面が凸曲面形状である場合、互いに隣り合う第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面における上端に近い部分に生じる応力は、凸曲面形状である切欠き部１９の表面に沿って分散されることから、接合部材９に発生するクラックや剥がれを抑制することができるとともに、切欠き部１９の強度を高めることができる。そのため、枠体７の耐久性および気密性を向上させることができる。

また、切欠き部１９は、その表面がパッケージ１の内側もしくは外側に傾斜するように形成されてもよい。結果、パッケージ１は、切欠き部１９を埋めるように配置される接合部材９の体積を大きくすることができ、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性をより良好に保つことができる。

切欠き部１９の大きさとしては、接合部材９を良好に充填できる程度であればよい。具体的には、基板５の上面に平行な方向の幅Ｄ１が０．１〜１ｍｍ程度、基板５の上面に垂直な方向の幅Ｄ２が０．１〜１ｍｍ程度であればよい。

図３においては、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５の切欠き部１９のみとが接合部材９を介して接合されるように示されているが、これは、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５の切欠き部１９とが接合部材９を介して接合される様子の理解を容易なものにするためである。すなわち、図３において、便宜的に接合部材９のうち切欠き部１９を埋める部分を抜き出しているが、第１の板状部材１３は、第２の板状部材１５の切欠き部１９のみと接合部材９を介して接合されるものではない。第２の板状部材１５は、第１の板状部材１３と隣り合い、第１の板状部材１３の載置領域５ａ側の側面に端面が接合部材９で接合される。

また、本実施形態における枠体７は、図に示すように、第２の板状部材１５が第１の板状部材１３に接合された端面と下面との間にも切欠き部３９（以下、第２の切欠き部３９ともいう）を有している。そして、上面と第１の板状部材１３に接合された端面との間に形成された第１の切欠き部１９と同様に、この第２の切欠き部３９を埋めるように接合部材９が充填されている。

板状部材１１の熱膨張率と接合部材９の熱膨張率との違いに起因して、これらの部材の間に生じる熱応力は、互いに隣り合う板状部材１１の接合部材９を介して接合する面における上端に加えて、この面の角部にあたる下端にも集中し易い。本実施形態における第２の板状部材１５は、上記の第２の切欠き部３９を有していることから、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性をさらに良好に保つことができる。

第２の切欠き部３９の大きさとしては、第１の切欠き部１９と同様に、接合部材９を良好に充填できる程度であればよい。具体的には、基板５の上面に平行な方向の幅が０．１〜１ｍｍ程度、基板５の上面に垂直な方向の幅が０．１〜１ｍｍ程度であればよい。

さらに、本実施形態における枠体７は、図４，５に示すように、第２の板状部材１５が、上面と第３の板状部材１７に接合されたもう一方の端面との間にも切欠き部４１（以下、第３の切欠き部４１ともいう）を有している。そして、第１の切欠き部１９および第２の切欠き部３９と同様に、この第３の切欠き部４１を埋めるように接合部材９が充填されている。

既に示したように、枠体７が互いに接合部材９を介して接合された複数の板状部材１１によって構成されている場合、板状部材１１の熱膨張率と接合部材９の熱膨張率との違いに起因して、これらの部材の間に熱応力が生じる。本実施形態のパッケージ１においては、第２の板状部材１５と第３の板状部材１７との間にも熱応力が生じる。この熱応力は、第２の板状部材１５と第３の板状部材１７との接合面における上端に近い角部にあたる部分に集中し易い。

しかしながら、本実施形態のパッケージ１では、第２の板状部材１５が上記の第３の切欠き部４１を有している。すなわち、第２の板状部材１５と第３の板状部材１７との接合面における応力が集中し易い、第２の板状部材１５の角部にあたる場所にも切欠き部１９として第３の切欠き部４１が形成されている。そのため、第２の板状部材１５と第３の板状部材１７との接合性を良好に保つことができる。

第３の切欠き部４１の大きさとしては、第１の切欠き部１９と同様に、接合部材９を良好に充填できる程度であればよい。具体的には、基板５の上面に平行な方向の幅が０．１〜１ｍｍ程度、基板５の上面に垂直な方向の幅が０．１〜１ｍｍ程度であればよい。

本実施形態のパッケージ１においては、第２の板状部材１５が端面と上面との間に切欠き部１９を有している一方で、第１の板状部材１３は端面と上面との間に切欠き部を有していない。しかしながら、第１の板状部材１３として、このような形状に限定されるものではなく、第１の板状部材１３が、第２の板状部材１５と同様に、端面と上面との間に切欠き部１９を有していてもよい。特に、第１の板状部材１３がその端面と上面との間に切欠き部１９を有している場合、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５とを接合するとともに第１の切欠き部１９を埋める接合部材９が、第１の板状部材１３の切欠き部１９の表面に延在していることが好ましい。

第１の板状部材１３がその端面と上面との間に切欠き部１９を有している場合、第１の切欠き部１９を埋める接合部材９が第１の板状部材１３の切欠き部１９の表面に濡れ広がりやすい。そして、第１の板状部材１３の切欠き部１９の表面に接合部材９が濡れ広がって延在している場合、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５および接合部材９との熱膨張や熱収縮により、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５の端面と上面との間に集中する応力が分散されるとともに、第１の板状部材１３の接合面積が大きくなる。そのため、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性をさらに良好に保つことができる。

第１の板状部材１３と第２の板状部材１５とを接合するとともに第１の切欠き部１９を埋める接合部材９としては、例えば、絶縁性樹脂、ロウ材およびガラスセラミック材料やガラス接合材が挙げられる。具体的な絶縁性樹脂としては、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂が挙げられる。また、具体的なガラス接合材としては、ホウケイ酸鉛系ガラス等の低融点ガラス接合材が挙げられる。さらに、具体的なロウ材として
は、金−錫ロウ、銀ロウが挙げられる。

このとき、接合部材９の材料として、板状部材１１の材料よりも柔らかい部材を用いることが好ましい。具体的には、接合部材９のヤング率が、複数の板状部材１１のいずれのヤング率よりも小さいことが好ましい。本実施形態のパッケージ１においては、接合部材９を構成する部材のヤング率が、第１の板状部材１３を構成する部材のヤング率、一対の第２の板状部材１５を構成する部材のヤング率および第３の板状部材１７を構成する部材のヤング率のいずれよりも小さい。

板状部材１１の熱膨張率と接合部材９の熱膨張率との違いに起因して、これらの部材の間に熱応力が生じた場合であっても、板状部材１１よりも接合部材９が変形し易くなるので、接合部材９によって応力が緩和され、板状部材１１が変形することを抑制できる。そのため、枠体７全体として大きな変形が生じることを抑制できるので、枠体７の耐久性および気密性を良好なものにできる。

例えば、板状部材１１として１４０ＧＰａ程度のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、あるいは２５０−３００ＧＰａ程度のＣｕ−Ｗを用いるとともに、接合部材９として６０ＧＰａ程度のＡｕ−Ｓｎロウを用いた場合、接合部材９のヤング率が板状部材１１のヤング率よりも小さいので、枠体７の耐久性および気密性を良好なものにできる。好ましくは、接合部材９のヤング率が板状部材１１のヤング率の３／４、さらに好ましくは１／２以下であることが良い。

本実施形態のパッケージ１においては、電子部品３として光半導体素子が用いられている。光半導体素子としては、例えば、ＬＤ素子に代表される、光ファイバに対して光を出射する発光素子、ＰＤ素子に代表される、光ファイバに対して光を受光する受光素子が挙げられる。このような光半導体素子を用いている場合、光半導体素子と光ファイバとの間で光学的な結合を行う必要がある。

本実施形態における第１の板状部材１３は、両方の側面間を貫通する貫通孔を有している。そして、この貫通孔に光半導体素子と光学的に結合される光ファイバ保持部材４３が固定されている。光ファイバ保持部材４３には光ファイバ（不図示）が保持される。そのため、光半導体素子と光ファイバとの間で光学的な結合を行うことができる。

貫通孔は、例えばドリル孔あけ加工によって第１の板状部材１３に形成することができる。貫通孔には筒状の光ファイバ保持部材４３が固定される。具体的には、貫通孔に光ファイバ保持部材４３の一方の端部を挿入するとともに貫通孔の表面に光ファイバ保持部材４３を接合することによって、筒状の光ファイバ保持部材４３を貫通孔に固定している。筒状の光ファイバ保持部材４３は、光ファイバを固定して位置決めを図るための部材である。また、光ファイバ保持部材４３が筒状であることによって、この筒形状の中空部分で光半導体素子と光ファイバとの間での光の伝達を行うことができる。

なお、筒状の光ファイバ保持部材４３を貫通孔に固定する方法として、上述の通り、貫通孔に光ファイバ保持部材４３の一方の端部を挿入しても良いが、第１の板状部材１３の外側面における開口部の周囲に光ファイバ保持部材４３の一方の端部を固定することによって、筒状の光ファイバ保持部材４３を貫通孔に固定してもよい。また、貫通孔に光ファイバ保持部材４３の一方の端部を挿入することによって、筒状の光ファイバ保持部材４３を貫通孔に固定する場合、光ファイバ保持部材４３の一方の端部は、第１の板状部材１３の内側面と外側面との間に位置していてもよく、また、第１の板状部材１３の内側面よりも載置領域５ａ側に突出していてもよい。

本実施形態のパッケージ１においては、第１の板状部材１３の端面が第２の板状部材１５の載置領域５ａ側の側面に接合部材９で接合されているのではなく、第２の板状部材１５の端面が第１の板状部材１３の載置領域５ａ側の側面に接合部材９で接合されている。そして、第１の板状部材１３が貫通孔を有し、この貫通孔に光ファイバ保持部材４３が固定されている。

光ファイバ保持部材４３を第１の板状部材１３に固定する際に、光ファイバ保持部材４３を強固に固定するために第１の板状部材１３には押圧力が加わる。このとき、第２の板状部材１５の端面が第１の板状部材１３の載置領域５ａ側の側面に接合部材９で接合されていることから、第１の板状部材１３が第２の板状部材１５と光ファイバ保持部材４３に挟まれることになる。そのため、上記の押圧力が第１の板状部材１３に加わった場合であっても、第１の板状部材１３が第２の板状部材１５に保持されることになる。結果として、第１の板状部材１３に位置ずれが生じる可能性を低減できる。

また、電子部品収納用パッケージ１の製造工程において、第１の板状部材１３や第２の板状部材１５および接合部材９の熱膨張や熱収縮によって生じる、第１の板状部材１３の載置領域５ａ側への傾き、すなわち載置領域５ａ側への倒れ込みが、第２の板状部材１５で保持されることによって抑制されることから、第２の板状部材１５に接合固定される光ファイバ保持部材４３の位置ズレや傾きが抑制される。その結果、光ファイバ保持部材４３に固定される光ファイバと、電子部品収納用パッケージ１に収納される光半導体素子との光信号の入出力は正常に行われ、電子装置１０１は正常に作動することができる。

光ファイバ保持部材４３としては、少なくとも光ファイバを固定できる程度の強度を有していることが好ましい。具体的には、ステンレス、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトおよびタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって筒状の光ファイバ保持部材４３を作製することができる。

特に、枠体７と光ファイバ保持部材４３とが、同じ金属部材を用いて形成されていることが好ましい。枠体７および光ファイバ保持部材４３の熱膨張差を小さくすることができるので、枠体７と光ファイバ保持部材４３との間に生じる応力を小さくすることができるとともに、光ファイバ保持部材４３の変形や位置ズレを小さくすることができるからである。

光ファイバ保持部材４３は枠体７に接合材を用いて接合することによって枠体７に固定することができる。接合材としては、例えば、金−錫ロウ、銀ロウを用いることができる。また、光ファイバ保持部材４３を枠体７に溶接することによって、枠体７に光ファイバ保持部材４３を固定してもよい。

光ファイバ保持部材４３の筒内部には、光ファイバ保持部材４３の穴を塞ぐように透光性部材（不図示）を配設してもよい。透光性部材は光ファイバ保持部材４３の内側を塞ぎ、パッケージ１の気密性を保持するとともに光ファイバ保持部材４３の内部空間を伝達する光半導体素子の励起した光をそのまま光ファイバ保持部材４３に取着接続される光ファイバに伝達させる、もしくは光ファイバ保持部材４３に取着接続される光ファイバからの光をパッケージ１内に収納された光半導体素子に伝達させる作用をなす。透光性部材としては、例えば、酸化珪素、酸化鉛を主成分とした鉛系、ホウ酸、ケイ砂を主成分としたホウケイ酸系の非晶質ガラスまたはサファイア基板を用いることができる。

次に、第２の実施形態の電子部品収納用パッケージ１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有す
る構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。

第１の実施形態のパッケージ１においては、第１の板状部材１３の端面と第２の板状部材１５の外側面とが同一平面上に位置している。そして、これら第１の板状部材１３の端面と第２の板状部材１５の外側面との間に接合部材９が位置している。このような場合、第１の実施形態のパッケージ１においては、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面に垂直な方向、すなわち、第１の板状部材１３の内側面および第２の板状部材１５の端面に垂直な方向に応力が加わり易い。そのため、板状部材１１の熱膨張率と接合部材９の熱膨張率との違いに起因する熱応力が板状部材１１に伝わり易い。

一方、本実施形態のパッケージ１においては、第２の板状部材１５の外側の側面が、第１の板状部材１３の端面よりも外側に突出しており、第１の板状部材１３の端面に接合部材９が延在している。このように、第１の板状部材１３の内側面だけでなく端面にも接合部材９が接しているので、第１の板状部材１３の接合部材９に対する接着面積を大きくできる。従って、接合部材９を介しての第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合性を良好に保つことができる。

加えて、第２の板状部材１５の外側の側面が、第１の板状部材１３の端面よりも外側に突出していることによって、第１の板状部材１３と第２の板状部材１５との接合面に平行な方向、すなわち、第１の板状部材１３の内側面および第２の板状部材１５の端面に垂直な方向、かつ第１の板状部材１３の端面まで延在させている接合部材９に応力を分散させ易くなる。結果として、第１の板状部材１３および第２の板状部材１５に加わる応力を分散させるとともに小さくできるので、枠体７の耐久性および気密性を良好なものにできる。

第２の板状部材１５における第１の板状部材１３の端面から突出している部分の厚み方向の幅は、第２の板状部材１５の厚みの１０〜５０％程度であることが好ましい。上記の幅が、第２の板状部材１５の厚みの１０％以上である場合には、第１の板状部材１３の端面に接合部材９を安定して延在させやすくなる。そのため、第１の板状部材１３の接合部材９に対する接着面積を安定して大きくできる。また、上記の幅が、第２の板状部材１５の厚みの５０％以下である場合には、第２の板状部材１５の厚みを過度に大きくする必要なく、第２の板状部材１５の端面における第１の板状部材１３の内側面と対向する部分の面積を確保できる。そのため、第１の板状部材１３および第２の板状部材１５に位置ずれが生じる可能性を低減できる。結果として、枠体７の形状を安定して保持できる。

次に、一実施形態の電子装置１０１について、図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の電子装置１０１は、上記の実施形態に代表される電子部品収納用パッケージ１と、電子部品収納用パッケージ１の載置領域５ａ内に載置された電子部品３と、枠体７と接合された、電子部品３を封止する蓋体１０３とを備えている。

本実施形態の電子装置１０１においては、基板５の載置領域５ａに電子部品３が載置されている。電子部品３は、ボンディングワイヤ３５を介して入出力部材２７の配線導体３３に電気的に接続されている。この電子部品３に配線導体３３などを介して電気信号を入出力することによって電子部品３から所望の出力を得ることができる。電子部品３としては、上述した光半導体素子の他にも、例えば、ＩＣ素子、コンデンサのような部品を用いることができる。

蓋体１０３は、枠体７と接合され、電子部品３を封止するように設けられている。蓋体１０３は、枠体７の上面に接合されている。そして、基体、枠体７および蓋体１０３で囲まれた空間において電子部品３を封止している。このように電子部品３を封止することに
よって、長期間のパッケージ１の使用による電子部品３の劣化を抑制することができる。蓋体１０３としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトおよびタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。また、枠体７と蓋体１０３は、例えばシーム溶接法によって接合することができる。また、枠体７と蓋体１０３は、例えば、金−錫ロウを用いて接合してもよい。

また、枠体７と蓋体１０３とは直接に接合されていても良いが、例えば、平面視した場合に枠体７と重なり合うようなリング形状である金属部材、いわゆるシールリングを間に挟んで接合されていても良い。

なお、第１の板状部材１３、第２の板状部材１５および第３の板状部材１７は、その上面にシールリングが嵌め込まれる連続した溝や、載置領域５ａ側もしくは外側の上面に切欠き部が形成されてもよい。結果、第１の板状部材１３、第２の板状部材１５および第３の板状部材１７の上面がシールリングで固定されることから、電子部品収納用パッケージ１の製造工程における位置ズレや変形が抑制され、所望の構成からなる電子部品収納用パッケージを製造することができる。

以上、各実施形態の電子部品収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。

１・・・電子部品収納用パッケージ（パッケージ）
３・・・電子部品
５・・・基板
５ａ・・・載置領域
７・・・枠体
９・・・接合部材
１１・・・板状部材
１３・・・第１の板状部材
１５・・・第２の板状部材
１７・・・第３の板状部材
１９・・・切欠き部（第１の切欠き部）
２１・・・ネジ止め孔
２３・・・実装基板
２５・・・載置基板
２７・・・入出力部材
２９・・・第１の絶縁部材
３１・・・第２の絶縁部材
３３・・・配線導体
３５・・・ボンディングワイヤ
３７・・・リード端子
３９・・・第２の切欠き部
４１・・・第３の切欠き部
４３・・・光ファイバ保持部材
１０１・・・電子装置
１０３・・・蓋体

Claims (9)

1. 電子部品が載置される載置領域を上面に有する基板と、
   該基板の上面に前記載置領域を囲むように設けられた、それぞれが側壁を成すように互いに接合部材を介して接合された複数の板状部材を具備する枠体とを備え、
   前記複数の板状部材が、第１の板状部材、該第１の板状部材と隣り合い、前記第１の板状部材の前記載置領域側の側面に端面が前記接合部材で接合された第２の板状部材、および前記第１の板状部材との間に前記載置領域を挟むように位置して、前記載置領域側の側面に前記第２の板状部材のもう一方の端面が前記接合部材で接合された第３の板状部材を具備しており、
   前記第２の板状部材が上面と前記第１の板状部材に接合された端面との間に切欠き部を有し、前記接合部材が前記切欠き部を埋めていることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
2. 前記第２の板状部材を側面視した場合に、前記切欠き部の表面が凸曲面形状であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
3. 前記第２の板状部材が前記端面と下面との間にも切欠き部を有し、該切欠き部を前記接合部材が埋めていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
4. 前記第２の板状部材が、上面と前記第３の板状部材に接合されたもう一方の端面との間にも切欠き部を有し、該切欠き部を前記接合部材が埋めていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
5. 前記第２の板状部材の外側の側面が、前記第１の板状部材の端面よりも外側に突出しており、前記第１の板状部材の端面に前記接合部材が延在していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
6. 前記第１の板状部材が端面と上面との間に切欠き部を有し、該切欠き部の表面に前記接合部材が延在していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
7. 前記電子部品が光半導体素子であって、
   前記第１の板状部材が、両方の側面間を貫通する貫通孔を有し、該貫通孔に前記光半導体素子と光学的に結合される光ファイバ保持部材が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
8. 前記接合部材のヤング率が、前記複数の板状部材のいずれのヤング率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
9. 請求項１に記載の電子部品収納用パッケージと、
   該電子部品収納用パッケージの前記載置領域に載置された電子部品と、
   前記枠体の上面に接合された、前記電子部品を封止する蓋体とを備えた電子装置。

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