JP2016139771A - 電子部品実装用パッケージ、電子装置および電子モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 実装信頼性が向上された電子部品実装用パッケージ、電子装置および電子モジュールを提供すること。【解決手段】 電子部品実装用パッケージ１は、電子部品１０が実装される基体２と、基体２の下面に設けられた外部回路接続用電極９とを有し、外部回路接続用電極９は、基体２との間に間隙を有するように基体２に取り囲まれている。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子等の電子部品が実装される電子部品実装用パッケージ、電子装
置および電子モジュールに関するものである。

従来から電子部品が実装される基体と、基体の下面に設けられた外部回路接続用電極とを有する電子部品実装用パッケージが知られている。また、電子部品実装用パッケージは、下面に設けられた外部回路接続用電極と、外部回路基板とをハンダ等の外部回路接合部材を介して接合する構造が知られている。

特開２００１−１８９５５０号公報

一般的に、電子部品実装用パッケージを含む電子装置を外部回路基板に実装する工程において、熱を加える工程がある。さらに、近年、電子部品は高機能化に伴い、電子部品が作動する際に発生する熱が大きくなっており、これら２点のことから電子装置および外部回路基板に熱が加わる機会は少なくない。また、一般的に電子部品実装用パッケージと外部回路基板とでは、熱膨張率が異なる。よって、この電子部品が作動する際に発生する熱による熱膨張の大きさが、電子部品実装用パッケージと外部回路基板との間で異なる。このことで、電子部品実装用パッケージと外部回路基板との間の外部回路接合部材、電子部品実装用パッケージの下面に設けられた外部回路接続用電極、または外部回路基板の接続電極にクラックまたは剥離が発生し、電子装置と外部回路基板を実装する工程における熱、または電子装置を使用する際の熱による信頼性の低下が懸念されていた。

本発明の１つの態様に係る電子部品実装用パッケージは、電子部品が実装される基体と、該基体の下面に設けられた外部回路接続用電極とを有し、該外部回路接続用電極は、前記基体との間に間隙を有するように、前記基体に取り囲まれている。

本発明の１つの態様に係る電子装置は、上記の電子部品実装用パッケージと、該電子部品実装用パッケージに実装された前記電子部品とを有する。

本発明の電子部品実装用パッケージは、電子部品が実装される基体と、基体の下面に設けられた外部回路接続用電極とを有し、外部回路接続用電極は、基体との間に間隙を有するように、基体に取り囲まれている。これにより、電子部品が作動し、発熱した場合において、基体と外部回路接続用電極との間に間隙を有することで電子部品の発熱による基体と外部回路基板との熱膨張差による応力を外部回路接続用電極が傾くことにより吸収することができ、電子部品実装用パッケージと外部回路基板との間の外部回路接合部材、電子部品実装用パッケージの下面に設けられた外部回路接続用電極、または外部回路基板の接続電極にかかる応力を低減させることが可能となる。よって、外部回路接合部材、外部回路接続用電極、または接続電極にクラックまたは剥離が発生することを低減させることが
できる。

本発明の１つの態様に係る電子装置は、上述の電子部品実装用パッケージを有することにより、電子部品が作動時の発熱に外部回路接続部材等のストレスを緩和することが可能となり、電子装置の連続使用による信頼性の向上を図ることが可能となる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置と外部回路基板とが接合された一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の第２の実施形態のその他の形態に係る電子装置の外観を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す縦断面図である。 （ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。 （ａ）は、本発明の第５の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に対応する縦断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の外観を示す縦断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の一例を示す下面図である。 本発明の実施形態に係る電子部品実装用パッケージ、および電子装置の一例を示す下面図である。

以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、電子部品実装用パッケージに電子部品が実装された構成を電子装置とする。電子部品実装用パッケージおよび電子装置は、いずれの方向が上方若しくは下方とされてもよいものであるが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方として、上面若しくは下面の語を用いるものとする。

（第１の実施形態）
図１および図２を参照して本発明の第１の実施形態における電子装置２１、及び電子部品実装用パッケージ１について説明する。本実施形態における電子装置２１は、電子部品実装用パッケージ１と電子部品１０とを有している。

図１および図２に示す例において、電子部品実装用パッケージ１は、電子部品１０が実装される基体２と、基体２の下面に設けられた外部回路接続用電極９とを有し、外部回路接続用電極９は、基体２との間に間隙６を有するように、基体２に取り囲まれている。

図１および図２に示す例では、電子部品１０が実装される基体２を有している。

基体２は、絶縁基体に後述する配線導体が形成されて成る。この絶縁基体の材料は例えば、電気絶縁性セラミックス、または樹脂等が使用される。

基体２の絶縁基体の材料として使用される電気絶縁性セラミックスとしては例えば、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，窒化珪素質焼結体，またはガラスセラミックス焼結体等が挙げられる。

基体２の絶縁基体の材料として使用される樹脂としては例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，またはフッ素系樹脂等が挙げられる。フッ素系樹脂としては例えば、ポリエステル樹脂、または四フッ化エチレン樹脂が挙げられる。

図１および図２に示す例では、基体２は、前述した材料から成る絶縁層を複数上下に積層して形成されている。

基体２は、図１および図２に示す例のように４層の絶縁層から形成されていてもよいし、単層〜３層または５層以上の絶縁層から形成されていてもよい。また、基体２は貫通孔を有する枠体と貫通孔を有さない基部とから形成される凹部を有していてもよく、さらに枠体から成る基体は大きさの異なる枠体を２つ有し、段差部を形成していてもよい。図１および図２に示す例では、この段差部が段差部に電子部品接続用パッド３が設けられている。

基体２の内部には、各絶縁層間を導通させる貫通導体と内部配線とから成る配線導体が設けられていてもよいし、基体２は、表面に露出した配線導体を有していてもよい。また、基体２を形成する各絶縁層のそれぞれの内部に設けられた配線導体が、各絶縁層の表面に露出した配線導体等によって電気的に接続されていてもよい。

電子部品接続用パッド３及び配線導体は、基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）若しくは銅（Ｃｕ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。また、電子部品接続用パッド３及び配線導体は、基体２が樹脂から成る場合には、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）若しくはチタン（Ｔｉ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。

電子部品接続用パッド３および配線導体の露出した表面に、めっき層が設けられることが好ましい。この構成によれば、電子部品接続用パッド３および配線導体の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、この構成によれば、電子部品接続用パッド３と電子部品１０との接続部材１３（ワイヤボンディング等）を介した電気的接続を良好にできる。めっき層は、例えば、厚さ０．５〜１０μｍのＮｉめっき層を被着させる。または、このＮｉめっき層の上に、厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を被着させてもよい。

図１及び図２に示す例のように、電子部品実装用パッケージ１は凹部に、電子部品１０が実装されている。また、図１及び図２に示す例では基体２に設けられた凹部に電子部品１０が実装されているが、基体２に凹部を設けず直接基体２の表面に電子部品１０を実装しても良い。

図１及び図２に示す例では、電子部品実装用パッケージ１の基体２は下面に設けられた外部回路接続用電極９を有している。

外部回路接続用電極９は、基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）若しくは銅（Ｃｕ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。また、外部回路接続用電極９は、基体２が樹脂から成る場合には、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）若しくはチタン（Ｔｉ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。

また、外部回路接続用電極９は電子部品接続用パッド３と前述した内部配線を介して電気的に接続されていてもよい。

外部回路接続用電極９の露出した表面に、めっき層が設けられることが好ましい。この構成によれば、外部回路接続用電極９の露出表面を保護して酸化を防止できる。また、この構成によれば、外部回路接続用電極９と外部回路基板２０との外部回路接続部材（はんだ等）を介した電気的接続を良好にできる。めっき層は、例えば、厚さ０．５〜１０μｍのＮｉめっき層を被着させる。または、このＮｉめっき層の上に、厚さ０．５〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を被着させてもよい。

図１及び図２では、電子部品実装用パッケージ１の外部回路接続用電極９は、基体２との間に間隙６を有するように、基体２に取り囲まれている。

図１及び図２に示す例のように、外部回路接続用電極９は、基体２との間に間隙６を有するように、前記基体に取り囲まれていることで、電子装置２１を外部回路基板２０に実装する工程での加熱、または電子部品実装用パッケージ１に実装される電子部品１０が作動し、発熱した場合において、電子部品１０の発熱による基体２と外部回路基板２０との熱膨張差による応力を外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことにより吸収することができる。このことから電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との間の外部回路接続部材２３、電子部品実装用パッケージ１の下面に設けられた外部回路接続用電極９、または外部回路基板２０の接続電極にかかる応力を低減させることが可能となる。よって、外部回路接続部材２３、外部回路接続用電極９、または接続電極にクラックまたは剥離が発生することを低減させることができる。

また、間隙６は、電子部品実装用パッケージ１の基体２の熱膨張率と外部回路基板２０の熱膨張率との関係によってより好ましい位置が異なる。例えば、基体２の熱膨張率が外部回路基板２０の熱膨張率よりも小さい場合、外部回路基板２０は基体２よりも熱膨張時の変形が大きい。よって、間隙６は断面視において外部回路接続用電極９の基体２の外縁部側に設けられていることによって、外部回路接続用電極９が熱膨張する方向に追従し傾き、外部回路接続用電極９、または外部回路基板２０の接続電極にかかる応力を低減させることが可能となる。また例えば、例えば、基体２の熱膨張率が外部回路基板２０の熱膨張率よりも大きい場合、外部回路基板２０は基体２よりも熱膨張時の変形が小さい。よって、間隙６は断面視において外部回路接続用電極９の基体２の内側部側に設けられていることによって、外部回路接続用電極９が熱膨張する方向に追従し傾き、外部回路接続用電極９、または外部回路基板２０の接続電極にかかる応力を低減させることが可能となる。

また、間隙６の大きさは電子部品実装用パッケージ１及び外部回路基板２０の熱膨張率から変形の大きさを算出し、その差以上の大きさであることがより好ましい。例えば、基体２と外部回路基板２０の熱膨張率の差が１５ｐｐｍであり、外部回路接続用電極９間の大きさが６４ｍｍであり、温度差が２００℃であった場合、間隙６は８０μｍ以上設けることが好ましいこととなる。このことによって、電子装置２１と外部回路基板２０とを接
合する工程での加熱、または電子部品１０の作動時の発熱において、外部回路基板２０と電子部品実装用パッケージ１の熱膨張差による応力を確実に吸収することができる。

また、外部回路接続用電極９と基体２とは例えば熱硬化性樹脂、または銀エポキシ等のろう材等で接合していても良い。

また、図１および図２に示す例では、外部回路接続用電極９の側面と基体２とが接する部分とは接着剤等で固定せず、外部回路接続用電極９の上面と基体２とが接する部分のみで固定していることが好ましい。これは、外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従して傾くことで電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張差を吸収しやすくなるためである。

また、外部回路接続用電極９は平面視において円形、矩形状のいずれであっても良いが、外部回路基板２０との接合信頼性の為に、長辺が２５０μｍ以上であることが好ましい。またさらに、外部回路接続用電極９は縦断面視において２０μｍ以上であることで、外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従して傾くことで電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張差を吸収する際、外部回路接続用電極９が吸収する方向に追従しやすく、外部回路接続用電極９にクラック等が発生しにくいため好ましい。

また、外部回路接続用電極９を形成する材料は複数の元素（材料）から成っても良い。また、例えば基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合、その複数の元素（材料）にはガラス成分を含まないことで、後述する製造方法の焼成を行う工程において、外部回路接続用電極９と基体２とが結合し、間隙６が設けられなくなることを低減させることが可能となる。

次に、図１および図２を用いて、電子装置２１について説明する。図１および図２に示す例において、電子装置２１は電子部品実装用パッケージ１と、電子部品実装用パッケージ１に実装された電子部品１０とを有している。

電子部品１０は例えば、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子、ＬＥＤ等の発光素子、または半導体回路素子等が用いられる。図１および図２に示す例においては、電子部品１０の各電極は、接続部材１３（ボンディングワイヤ）によって電子部品接続用パッド３に電気的に接続されている。また、例えば電子部品１０と電子部品実装用パッケージ１とは例えば金、はんだ、銀等からなるボール等で接合されていても良い。（はんだボール実装等）。

なお、図示していないが、電子部品１０の下面と基体２の電子部品実装用パッケージ１とは、例えば熱硬化性の樹脂等で接合することで、電子部品１０を強固に実装し、取り扱い時等において電子部品１０の位置ズレを低減させることができる。また、電子部品１０を実装する工程において、電子部品１０の下面と基体２の電子部品実装用パッケージ１との間に上述の熱硬化性の樹脂等を介することで、実装箇所、傾きを調整する際に基体と電子部品１０とが擦れて、ダスト等が発生することを低減させることができる。

本発明の電子装置２１は、上記構成の電子部品実装用パッケージ１と、電子部品実装用パッケージ１に実装された電子部品１０と有していることにより、電子装置２１を外部回路基板２０に実装する工程の加熱、または電子部品１０が作動時の発熱等による外部回路接続部材２３等のストレスを緩和することが可能となる。よって、電子装置２１と外部回路基板２０との接合時の加熱、または電子装置２１の使用時の発熱による信頼性の向上を図ることが可能となる。

次に、本実施形態の電子部品実装用パッケージ１の製造方法の一例について説明する。

なお、下記で示す製造方法の一例は、多数個取り配線基板を用いた製造方法である。

（１）まず、基体２を構成するセラミックグリーンシートを形成する。例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体である基体２を得る場合には、Ａｌ_２Ｏ_３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ_２），マグネシア（ＭｇＯ）またはカルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダー、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。

なお、基体２が、例えば樹脂から成る場合は、所定の形状に成形できるような金型を用いて、トランスファーモールド法またはインジェクションモールド法等で成形することによって基体２を形成することができる。

また、基体２は、例えばガラスエポキシ樹脂のように、ガラス繊維から成る基材に樹脂を含浸させたものであってもよい。この場合には、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって基体２を形成できる。

（２）次に、スクリーン印刷法等によって、上記（１）の工程で得られたセラミックグリーンシートに電子部品接続用パッド３、及び貫通導体や内部配線を含んだ配線導体となる部分に金属ペーストを塗布または充填する。

この金属ペーストは、前述した金属材料から成る金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、金属ペーストは、基体２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。

（３）次に基体２となるセラミックグリーンシートを作成する。また、基体２が凹部を有する場合、凹部を有する基体２を作成するためには、例えば枠体及び基部となるセラミックグリーンシートを作成して後述する積層して加圧する工程により一体化させる方法がある。枠体となるセラミックグリーンシートは例えば金型、またはレーザー加工を用いて開口部となる部分を打ち抜くことで作製することができる。また、複数のセラミックグリーンシートを積層して加圧し、セラミックグリーンシート積層体を作製してから開口部となる部分を打ち抜いてもよい。

またこの工程において、銅、タングステン、またはモリブデン等から成る金属シートを用意し、前述したセラミックグリーンシートに重ねて所定の位置を金型等で打ち抜き押圧し、金属シートを埋め込むことにより外部回路接続用電極９を作製することができる。

また、例えば金型などでセラミックグリーンシートを打ち抜いておき金属シートを上面から押圧することでも外部回路接続用電極９を作製することができる。

また、外部回路接続用電極９を設ける開口部を金型などで作成しておき、後述する工程において外部回路接続用電極９を接合しても良い。

（４）次に、各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより基体２となるセラミックグリーンシート積層体を作製する。このとき、上述した枠体とな
るセラミックグリーンシートと基部となるセラミックグリーンシートを積層して加圧することで一体化した基体２となるセラミックグリーンシート積層体を作製することができる。

（５）次に、このセラミックグリーンシート積層体を約１５００〜１８００℃の温度で焼成して、基体２が複数配列された多数個取り配線基板を得る。なお、この工程によって、前述した金属ペーストは、基体２となるセラミックグリーンシートと同時に焼成され、電子部品接続用パッド３、外部回路接続用電極９、または配線導体となる。

また、この時、外部回路接続用電極９となる金属体を用意し、（３）の工程で設けておいた開口部に間隙６を有するように配置し熱硬化性樹脂や銀エポキシ等のろう材等を用いて外部回路接続用電極９を基体２に接合しても良い。

（６）次に、焼成して得られた多数個取り配線基板を複数の基体２に分断する。この分断においては、基体２の外縁となる箇所に沿って多数個取り配線基板に分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断させて分割する方法、またはスライシング法等により基体２の外縁となる箇所に沿って切断する方法等を用いることができる。なお、分割溝は、焼成後にスライシング装置により多数個取り配線基板の厚みより小さく切り込むことによって形成することができるが、多数個取り配線基板用のセラミックグリーンシート積層体にカッター刃を押し当てたり、スライシング装置によりセラミックグリーンシート積層体の厚みより小さく切り込んだりすることによって形成してもよい。

上記（１）〜（６）の工程によって、電子部品実装用パッケージ１が得られる。なお、上記（１）〜（６）の工程順番は指定されない。

このようにして形成された電子部品実装用パッケージ１に電子部品１０を実装することで、電子装置２１を作製することができる。

また、電子装置２１を外部回路基板２０の接続電極に外部回路接続部材２３を介して接続されるように実装することで、電子モジュールを作製することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図３および図４を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第１の実施形態の電子装置２１と異なる点は、図３については、外部回路接続用電極９が間隙６に囲まれている点、外部回路接続用電極９と基体２との間に導体層５が設けられている点であり、また、図４については電子部品１０の実装方法が異なる点である。

図３及び図４に示す例では、外部回路接続用電極９は、間隙６に取り囲まれている。このことによって、電子装置２１と外部回路基板２０との接合時の加熱、または電子装置２１の使用時の発熱による応力の吸収が可能となり、また電子装置２１と外部回路基板２０とが冷却されたときに生じる熱収縮の大きさの差による応力も外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで吸収することができる。よって、熱膨張及び熱収縮の両面において信頼性の向上を図ることが可能となる。

また、外部回路接続用電極９が間隙６に囲まれていることで、基体２に外部回路接続用電極９を接合する工程において、外部回路接続用電極９と基体２とがこすれあい、欠け等のダストが発生する可能性を低減させることが可能となる。

なお、この構成において間隙６の大きさは、第１実施形態と同様に電子部品実装用パッケージ１及び外部回路基板２０の熱膨張率から変形の大きさを算出し、その差以上の大きさであることがより好ましい。またこのとき、熱膨張時の変形の大きさの差と、熱収縮時の変形の大きさの差が異なる場合、間隙６の大きさはそれぞれ異なる設定をしていても良いし、最も大きい差に合わせて設定しても良い。

また、図３及び図４に示す例では、基体２は内部に主成分が金属材料から成る導体層５を有しており、外部回路接続用電極９は導体層５と金属結合をしている。外部回路接続用電極９と基体２の内部に設けられた導体層５とが金属結合をしていることで、外部回路接続用電極９と基体２との接合をより強固なものとすることが可能となる。よって、外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで応力を吸収する際に、急激な熱膨張の変化が起きた場合においても基体２と外部回路接続用電極９とが剥離することを低減させることができ、より信頼性を高めることができる。

また、外部回路接続用電極９と導体層５とが金属結合していることで、外部回路接続用電極９と導体層５との接合部に延性を有することができる。よって、熱膨張または熱収縮の応力を外部回路接続用電極９がより吸収することができるとともに、外部回路接続用電極９と基体２（導体層５）との間にクラックが発生する、または剥離することを低減させることができる。

導体層５は図３で示す例のように、平面視で間隙６を覆っていても良いし平面視で外部回路接続用電極９と重なる位置のみに設けられていても良い。また、基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合、基体２に埋め込まれるように設けられていても良い。

導体層５は基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）若しくは銅（Ｃｕ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。また、外部回路接続用電極９は、基体２が樹脂から成る場合には、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）若しくはチタン（Ｔｉ）、または、これらから選ばれる少なくとも１種以上の金属材料を含有する合金等から成る。

また、好ましくは導体層５と外部回路接続用電極９とは同じ材質であることが好ましい。

また、導体層５は電子部品接続用パッド３と前述した内部配線を介して電気的に接続されていてもよい。

基体２の内部に導体層５を設ける方法としては、例えば基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合、スクリーン印刷法等によって、セラミックグリーンシートに所定の部分に金属ペーストを塗布することで形成することが可能となる。

図４に示す例では電子部品１０の実装方法が異なる。

図４（ａ）に示す例では基体２は外部回路接続用電極９と同じ方向に凹部を有し、凹部と基体２の上面の２箇所に電子部品１０がワイヤーボンディング実装されている。このような実装方法をすることで、電子装置２１をより小型化にすることが可能となる。また、図４（ａ）に示す例のように電子部品１０を２つ実装し発熱量が大きくなっても、その作動時の熱による熱膨張を外部回路接続用電極９で吸収することができる。

図４（ｂ）に示す例では、基体２は外部回路接続用電極９と同じ方向に凹部を有し、凹部の底面に貫通孔が設けられ、平面視で貫通孔と重なる位置に電子部品１０がフリップチップ実装されている。このような場合においても、外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで吸収することができる。よって、熱膨張及び熱収縮の両面において信頼性の向上を図ることが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図５を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、外部回路接続用電極９の下面が断面視において、基体２の底面よりも下方に位置している点である。

図５に示す例では、外部回路接続用電極９は断面視において、基体２の底面よりも下方に位置している。このように、外部回路接続用電極９が長くなることで、外部回路接続用電極９が撓みやすくなる。よって、外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾く際に、撓みやすくなることで熱膨張または熱収縮による応力を吸収することが可能となる。

また、この時、外部回路接続用電極９の基体２の下面より下方側に突出している部分の高さは外部回路接続用電極９の縦断面視における全体の高さの３０％以下であることが好ましい。このことで、外部回路接続用電極９が撓みすぎて隣接する外部回路接続用電極９と接触する可能性や、撓みによるクラックの発生などを低減させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図６を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、基体２が枠体２ａと基部２ｂとに分かれており、それぞれが異なる材料で形成されている点である。

図６に示す例では、基体２は枠体２ａと基部２ｂとに分かれており、枠体２ａと基部２ｂとは異なる材料で形成されており、外部回路接続用電極９は、枠体２ａに設けられた導体層５と接合している。このような構成の場合、間隙６の大きさは枠体２ａと外部回路基板２０との熱膨張率の差を用いて設定することで、より確実に外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで吸収することができる。また、基部２ｂの熱膨張率は外部回路基板２０の熱膨張率と枠体２ａの熱膨張率との間となるように選択することで、外部回路接続用電極９が応力を吸収するため、外部回路接続用電極９が傾いた場合に基部２ｂと接触することを低減させることが可能となる。

また、基部２ｂが外部回路接続用電極９よりも柔らかい素材である場合、外部回路接続用電極９が基部２ｂに触れた場合においても、外部回路接続用電極９にクラックや欠けが発生することを知恵減させることができる。

また、基部２ｂが金属材料等の熱伝導が高い材料から成ることで、電子部品１０が作動した時の発熱等を基部２ｂが吸収することが可能となる。このことで、枠体２ａの温度を下げることが可能となり、熱膨張による変形を小さくすることができる。よって、外部回
路基板２０と枠体２ａとの熱膨張により変形の差が小さくなり外部回路接続部材２３、外部回路接続用電極９、または外部回基板の接続電極にクラックまたは剥離が発生することを低減させることができる。

ここで、基部２ｂが金属材料から成るとき、基部２ｂは、例えばステンレス（ＳＵＳ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２アロイ，銅（Ｃｕ），または銅合金等から成る。また、枠体２ａに用いられる材料としては、例えば電気絶縁性セラミックスまたは、樹脂等である。また例えば、枠体２ａの主成分が約５×１０^−６／℃〜１０×１０^−６／℃の熱膨張率を有する酸化アルミニウム質焼結体である場合、基部２ｂは約１０×１０^−６／℃の熱膨張率を有するステンレス（ＳＵＳ４１０）であることが好ましい。この場合には、電子装置２１の作動時に枠体２ａと基部２ｂとの熱収縮差または熱膨張差が小さくなるので、枠体２ａと基部２ｂとの間を接合する接合材にかかる熱応力を緩和することができ、枠体２ａがと基部２ｂとが剥がれるのを低減させることができる。

枠体２ａと基部２ｂを接合する方法として例えば、ペースト状の熱硬化性樹脂（接着部材）をスクリーン印刷法やディスペンス法等で枠体２ａまたは基部２ｂのいずれか一方の接合面に塗布しトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で乾燥させた後、枠体２ａと基部２ｂとを重ねた状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させ約１５０℃で約９０分間、加熱することで接合材を完全に熱硬化させ、枠体２ａと基部２ｂとを強固に接着させる。

基部２ｂは、ろう材、熱硬化性樹脂または低融点ガラス等からなる接合材により枠体２ａに接合されている。また、接合材は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の導電性を有する物であってもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂等が用いられる。接合材として、電子部品１０の実装時または作動時の熱によって変性しないものを用いることによって、電子部品１０の実装時または作動時に枠体２ａと基部２ｂとが剥離することを良好に抑制することができるので好ましい。

接合材は、例えばビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂，フェノールノボラック型液状樹脂等からなる主剤に、球状の酸化珪素等から成る充填材，テトラヒドロメチル無水フタル酸等の酸無水物などを主とする硬化剤および着色剤としてカーボン紛末等を添加し遠心攪拌機等を用いて混合，混練してペースト状とすることによって得られる。

また、接合材としては、この他にも例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂，フェノールノボラック型エポキシ樹脂，クレゾールノボラック型エポキシ樹脂，特殊ノボラック型エポキシ樹脂，フェノール誘導体エポキシ樹脂，ビスフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系やアミン系，リン系，ヒドラジン系，イミダゾールアダクト系，アミンアダクト系，カチオン重合系，ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したもの等を使用することができる。

また、例えば電子部品１０が撮像素子である場合は基部２ｂの主面に黒ニッケル等を用いて被膜することでより乱反射した光が受光面へ到達することを低減させることができる。

また、基部２ｂが金属材料から成る場合、基部２ｂの開口の側面は絶縁膜９ｃで覆っていることが好ましい。このことで、外部回路接続用電極９が応力を吸収するため、外部回路接続用電極９が撓み傾いた場合に基部２ｂと接触してショートを起こし、電子装置２１が誤作動する可能性を低減させることが可能となる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図７を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第４の実施形態の電子装置２１と異なる点は、外部回路接続用電極９が１箇所に複数設けている点である。

図７に示す例では、外部回路接続用電極９は複数有しており、それぞれ基体２を挟まない状態で隣り合って設けられている。このように、複数の外部回路接続用電極９の間に基体２を挟まないことで外部回路接続用電極９の狭小化を図ることが可能となる。

また、外部回路接続用電極９を細くすることによって、より外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾く際に、より撓みやすくなることで熱膨張または熱収縮による応力をより吸収することが可能となる。

また、このような構成において隣り合う複数の外部回路接続用電極９は電位を有さないか、それぞれが同じ電位を有していることが好ましい。このことによって、外部回路接続用電極９同士が接触したとしても電子装置２１の誤作動を低減させることが可能となる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図８を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第２の実施形態の電子装置２１と異なる点は、基体２は下面に絶縁層２ｄを有している点である。

図８に示す例において、電子部品実装用パッケージ１の基体２は下面に絶縁層２ｄを有しており、絶縁層２ｄは平面視で外部回路接続用電極９と重なる位置に貫通孔を有しており、平面視において貫通孔は外部回路接続用電極９よりも小さくなっている。このことによって絶縁層２ｄが外部回路接続用電極９を支えることが可能となる。よって、外部回路接続用電極９が基体２から乖離したとしても、落下することを低減させることができ、近接する端子とショートする可能性を低減させることができる。

また、絶縁層２ｄは平面視において絶縁層２ｄと外部回路接続用電極９とが重なっている部分を有することによって、間隙６を絶縁層２ｄで塞ぐことができる。よって、電子装置２１と外部回路基板２０とを接合する工程において、はんだ等の外部回路接続部材２３が間隙６に入りこむことを低減させることができる。このことにより、外部回路接続部材２３によって、外部回路接続用電極９が撓み傾くことを阻害されることを低減させることができ、より良好に応力を吸収し、外部回路接続部材２３、外部回路接続用電極９、または外部回路基板の接続電極にクラックまたは剥離が発生することを低減させることができる。

絶縁層２ｄは基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、例えば基体２と同じ成分を主成分としており、空隙率や構成する成分の比率が異なっているものを使用しても良い。

また、基体２の下面に絶縁層２ｄを設ける方法としては、例えば基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合、スクリーン印刷法等によって、セラミックグリーンシートに所定の部分に絶縁ペーストを塗布することで形成することが可能となる。また、例えば外部
回路接続用電極９を作成後、基体２の下面に絶縁層を積層または接着することでも形成することが可能となる。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図９を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第６の実施形態の電子装置２１と異なる点は、外部回路接続用電極９と絶縁層２ｄの間に間隙６を有している点である。

図９に示す例では、電子部品実装用パッケージ１の外部回路接続用電極９と絶縁層２ｄとの間は間隙６を有している。このことによって、電子部品１０の発熱による基体２と外部回路基板２０との熱膨張差による応力を外部回路接続用電極９が吸収するため、基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことを阻害することを低減させることができ、より良好に熱膨張差による応力を吸収することができる。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図１０を参照しつつ説明する。

なお、本実施形態では本発明の平面視における外部回路接続用電極９の位置と、応力緩和についての関係を説明する。

図１０（ａ）に示す例において、電子部品実装用パッケージ１の外部回路接続用電極９は、平面視で基体２の外縁部に設けられている。一般的に、電子部品１０が電子部品実装用パッケージ１の中心に実装される。このとき、電子装置２１を外部回路基板２０に実装する工程での加熱、または電子部品実装用パッケージ１に実装される電子部品１０が作動し、発熱したときに発生する電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張率の差による応力は中心部からの距離が大きい個所が中心部付近と比較して大きくなる。図１０（ａ）に示す例のように、外部回路接続用電極９が平面視において、基体２の外縁部に設けられていることによって、より効率的に電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張差による応力を外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで吸収することができる。このことから電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との間の外部回路接続部材２３、電子部品実装用パッケージ１の下面に設けられた外部回路接続用電極９、または外部回路基板２０の接続電極にかかる応力を低減させることが可能となる。

図１０（ｂ）に示す例において、電子部品実装用パッケージ１の基体２は、平面視で矩形状であり、外部回路接続用電極９は、平面視で基体２の角部に設けられている。この構造は、電子部品実装用パッケージ１の中心部から最も距離が大きい位置である角部に外部回路接続用電極９を設けることを意味する。よって、より効率的に電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張差による応力を外部回路接続用電極９が基体２または外部回路基板２０に追従し傾くことで吸収することができる。

（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態による電子部品実装用パッケージ１および電子装置２１について、図１１を参照しつつ説明する。

本実施形態における電子装置２１において、第８の実施形態の電子装置２１と異なる点は、電子部品実装用パッケージ１は基体２との間に間隙６を有する第１の外部回路接続用
電極９ａと基体２との間に間隙６を有さない第２の外部回路接続用電極９ｂの２種類の外部回路接続用電極９を有する点である。

図１１に示す例において、電子部品実装用パッケージ１は基体２との間に間隙６を有する第１の外部回路接続用電極９ａと基体２との間に間隙６を有さない第２の外部回路接続用電極９ｂの２種類の外部回路接続用電極９を有する。このように、第１の外部回路接続用電極９ａと第２の外部回路接続用電極９ｂとを有することによって、第２の外部回路接続用電極９ｂにより電子装置２１と外部回路基板２０との信号の接続をより確かなもとしつつ、電子部品実装用パッケージ１と外部回路基板２０との熱膨張差による応力を第１の外部回路接続用電極９ａで吸収することが可能となる。また、第８の実施形態と同様に、電子部品実装用パッケージ１の中心部から最も遠い位置に第１の外部回路接続用電極９ａを設けることでより効率的に熱膨張差による応力を低減させることが可能となる。

また、図１１に示す例のように、第１の外部回路接続用電極９ａを電子部品１０の直下つまりもっとも熱が大きい個所に設けることで、外部回路接続用電極９が膨張したとしても、間隙６により外部回路接続用電極９の膨張による応力が伝わりにくいため、基体２にかかる応力を低減させることができる。よって基体２にクラック等の発生を低減させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、数値などの種々の変形は可能である。

また、例えば、図１〜図１１に示す例では、電子部品接続用パッド３の形状は矩形状であるが、円形状やその他の多角形状であってもかまわない。

また、本実施形態における電子部品接続用パッド３の配置、数、形状などは指定されない。

また、本実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものではい。

１・・・・電子部品実装用パッケージ
２・・・・基体
２ａ・・・枠体
２ｂ・・・基部
２ｃ・・・開口部
２ｄ・・・絶縁層
３・・・・電子部品接続用パッド
５・・・・導体層
６・・・・間隙
９・・・・外部回路接続用電極
９ａ・・・第１の外部回路接続用電極
９ｂ・・・第２の外部回路接続用電極
９ｃ・・・絶縁膜
１０・・・電子部品
１１・・・電子部品実装部
１３・・・接続部材
２０・・・外部回路基板
２１・・・電子装置
２３・・・外部回路接続部材

Claims (7)

1. 電子部品が実装される基体と、
   該基体の下面に設けられた外部回路接続用電極とを有し、
   該外部回路接続用電極は、前記基体との間に間隙を有するように、前記基体に取り囲まれていることを特徴とする電子部品実装用パッケージ。
2. 前記外部回路接続用電極は、前記間隙に取り囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装用パッケージ。
3. 前記基体は内部に主成分が金属材料から成る導体層を有しており、
   前記外部回路接続用電極は前記導体層と金属結合をしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品実装用パッケージ。
4. 前記外部回路接続用電極は、平面視で前記基体の外縁部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子部品実装用パッケージ。
5. 前記基体は、平面視で矩形状であり、
   前記外部回路接続用電極は、平面視で前記基体の角部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子部品実装用パッケージ。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の電子部品実装用パッケージと、
   該電子部品実装用パッケージに実装された前記電子部品とを有することを特徴とする電子装置。
7. 請求項６に記載された電子装置が外部回路基板の接続電極に外部回路接続部材を介して接続されていることを特徴とする電子モジュール。

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