JP2023132461A - パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージの部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を抑制しつつ、パッケージに加わる熱応力に起因しての信頼性低下を抑制することができるパッケージを提供する。【解決手段】ヒートシンク１０は金属材料からなる。セラミック枠体２０は、ヒートシンク１０に支持された第１面ＳＦ１と、厚み方向において第１面ＳＦ１と反対の第２面ＳＦ２とを有しており、キャビティＣＶを囲む枠形状を有している。端子側メタライズ層２２はセラミック枠体２０の第２面ＳＦ２に設けられている。リード端子３０は端子側メタライズ層２２上に設けられている。ろう材層３２は端子側メタライズ層２２とリード端子３０とを互いに接合している。エラストマー層３１は、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の第１面ＳＦ１との各々に直接的または間接的に接しており、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の第１面ＳＦ１とを互いに接着している。【選択図】図３

Description

本発明は、パッケージに関し、特に、少なくとも１つの電子部品を収めるためのパッケージに関するものである。

電力用半導体素子などの電子部品を収納するために、キャビティを有するパッケージがしばしば用いられる。パッケージのキャビティ中へ電子部品が搭載された後、パッケージに蓋体が接合されることによって、キャビティが気密に封止される。これにより、外部環境から保護された電子部品を有する電子装置が得られる。

ヒートシンクの底面（電子部品が搭載された面と反対の面）は、通常、それを支持する支持部材へ取り付けられることになる。支持部材は、例えば、実装ボードまたは放熱部材である。支持部材は、ヒートシンクの底面へ熱的に接触させられる。ヒートシンクを介することによって電子部品からの熱が効率的にパッケージの外部へ（典型的には支持部材へ）と排出される。これにより、電子部品の温度上昇が、例えば１５０℃程度までに抑えられる。一方で、電子装置が置かれた外部環境によっては、パッケージの温度は氷点下温度にまで低下する。よってパッケージは、その使用中に、大きな温度差（例えば、１５０℃と氷点下との間の温度差）にさらされることがある。

特開２０１４－００３１３４号公報（特許文献１）は電子部品収納用パッケージを開示している。このパッケージは、平板状のヒートシンク板と、ヒートシンク板の上面に窓枠形状の一方の主面をろう付け接合するセラミック枠体と、セラミック枠体の他方の主面に一方の端子部下面をろう付け接合すると共に、他方の端子部をセラミック枠体の外周縁から外部に突出させる外部接続リード端子と、を備える。ろう付けのためのろう材の組成は、例えば、銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）である。ヒートシンク板としては、セラミック枠体との接合時の熱膨張係数差から発生する反りを抑えることができる金属板が用いられてよい。このような金属板として、複合金属板および積層金属板が例示されている。複合金属板としては、ポーラス状のタングステンにＣｕを含浸させることによって形成された、タングステンとＣｕとの複合金属板が例示されている。積層金属板としては、銅（Ｃｕ）－モリブデン（Ｍｏ）系の金属板の両面にＣｕ板をクラッドすることによって形成された積層金属板が例示されている。外部接続リード端子の材料としては、セラミック枠体との熱膨張係数の近似性を勘案して、代表的な鉄（Ｆｅ）－ニッケル（Ｎｉ）系合金である４２アロイ（Ｆｅ－Ｎｉ系合金）が例示されている。

なお、上記特開２０１４－００３１３４号公報における「複合金属板」および「積層金属板」の材料のように、異なる組成を有する領域を所望の分布で人為的に配置することによって形成された材料のことを、本明細書において複合材料と称することがある。典型的な複合材料は、積層材料（例えば、上記「積層金属板」のようなクラッド材料）である。また、複合材料でない材料のことを、非複合材料と称することがある。典型的な非複合材料は、実質的に均一な材料である。

上述したＡｇ－Ｃｕのようなろう材を用いてのろう付けには、通常、数百℃の高温での熱処理を必要とする。よって、製造過程にあるパッケージは、この熱処理に起因して、大きな温度差にさらされることがある。

以上のように、パッケージは、その使用中または製造中に、大きな温度差にさらされることがある。この大きな温度差は、パッケージにおける大きな熱応力の発生につながり得る。大きな熱応力は、パッケージの過剰な反りまたは破壊につながり得る。よって、パッケージにおける熱応力を緩和する技術が検討されており、例えば、以下のようなものが知られている。

特開２０１３－０３８３７５号公報（特許文献２）は半導体パッケージ基板を開示している。このパッケージ基板は、ベース基板と、前記ベース基板の上部に実装される実装材と、前記ベース基板と前記実装材との間に形成される接着層と、を含む。前記実装材としては、半導体チップまたはリードフレームが例示されている。前記接着層は、熱伝導性接着剤と、前記熱伝導性接着剤の外周に形成される軟性接着剤と、を含む。前記接着層のこのような構成は、ベース基板に半導体チップまたはリードフレームが実装される際に、熱膨張係数の差から発生する反り現象を防止することを意図してのものである。

特開平１０－６５０５３号公報（特許文献３）は半導体パッケージを開示している。このパッケージは、半導体素子を搭載するメタルベースと、前記半導体素子に接続されると共に前記メタルベースに接着された配線基板と、を有している。前記配線基板は前記メタルベースに、弾性を有する接着剤をもって接着されている。この接着剤が緩衝材として作用することによって、配線基板および半導体チップに熱応力が及ばないようにすることが意図されている。接着剤としては、シリコーン樹脂系接着剤が例示されている。

特開２０１４－００３１３４号公報 特開２０１３－０３８３７５号公報 特開平１０－６５０５３号公報

上記特開平１０－６５０５３号公報において、パッケージとして具体的に説明されているのは、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）およびボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）である。当該公報は、セラミック枠体と、それにろう付けされたリード端子とを有するパッケージについては開示していない。

上記特開２０１４－００３１３４号公報の技術によると、セラミック枠体はヒートシンクおよびリード端子の各々に、ろう材によってろう付けされている。よって、セラミック枠体と、リード端子と、ヒートシンクとが、互いに強固に接合されている。これにより、部材間での接合強度を高めることができる。よって、部材間での接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を避けることができる。一方で、部材間での熱膨張係数の差異が大きい場合、パッケージの製造中または使用中の熱応力に起因して、セラミック枠体が割れたり、あるいは、平坦性が求められるヒートシンクが過度に反ったりすることが懸念される。

そこでこの特開２０１４－００３１３４号公報の技術においては、前述したように、ヒートシンクの材料として、セラミック枠体との接合時の熱膨張係数差から発生する反りを抑えることができるような複合材料を用いてよいことが記載されている。しかしながら、複合材料の製造には、異なる組成を有する領域を所望の分布で配置するための複雑な工程が必要である。よって、ヒートシンクに複合材料が用いられると、パッケージを製造するための材料コストが増大しやすい。また、ヒートシンクの材料としての、セラミック枠体の熱膨張係数との差異が十分に抑制されるように設計された複合材料は、ほぼ純粋なＣｕ材料に比べると、熱伝導性において劣るのが通常である。よって、材料コストの抑制および熱伝導性の確保の少なくともいずれかの制約の理由で、当該公報の技術では、パッケージにおける熱応力に起因した問題の解決が困難なことがある。

上記特開２０１３－０３８３７５号公報の技術によれば、リードフレーム（リード端子）の接合に軟性接着剤を用いることによって、リード端子に起因した熱応力を緩和することができると考えられる。しかしながらこの方法では、パッケージの一部材としてのリード端子の接合強度が不足しやすい。よって、パッケージにおける部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下が懸念される。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パッケージの部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を抑制しつつ、パッケージに加わる熱応力に起因しての信頼性低下を抑制することができるパッケージを提供することである。

本発明のパッケージは、少なくとも１つの電子部品を収めるためのキャビティを有している。前記パッケージは、ヒートシンクと、セラミック枠体と、端子側メタライズ層と、リード端子と、ろう材層と、エラストマー層とを備えている。前記ヒートシンクは金属材料からなる。前記セラミック枠体は、前記ヒートシンクに支持された第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有しており、前記キャビティを囲む枠形状を有している。前記端子側メタライズ層は前記セラミック枠体の前記第２面に設けられている。前記リード端子は前記端子側メタライズ層上に設けられている。前記ろう材層は前記端子側メタライズ層と前記リード端子とを互いに接合している。前記エラストマー層は、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面との各々に直接的または間接的に接しており、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面とを互いに接着している。

本発明のパッケージによれば、第１に、前記リード端子は、前記端子側メタライズ層が設けられた前記セラミック枠体へ、前記ろう材層を用いて接合される。これにより、前記リード端子の接合強度の確保が重要であるパッケージにおいて、部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を抑制することができる。第２に、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体との間の接着のために、前記エラストマー層が用いられる。これにより、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を緩和することができる。以上から、パッケージの部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を抑制しつつ、パッケージに加わる熱応力に起因しての信頼性低下を抑制することができる。

前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面との間は、前記厚み方向における少なくとも一部範囲においては前記エラストマー層のみによって接着されていてよい。その場合、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を、より十分に緩和することができる。

前記エラストマー層はシリコーンを含んでいてよい。その場合、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を、より確実に緩和することができる。

前記ヒートシンクの前記金属材料は非複合材料であってよい。その場合、金属材料の材料コストを容易に低減することができる。一方で、ヒートシンク用の非複合材料と、前記セラミック枠体のためのセラミック材料とでは、熱膨張係数の差異が大きくなりやすい。前記パッケージによれば、この熱膨張係数の大きな差異に起因しての熱応力を緩和することができる。

前記ヒートシンクの前記金属材料は３００Ｗ／ｍ・Ｋより大きな熱伝導率を有していてよい。その場合、前記パッケージの放熱性能を高めることができる。一方でこの場合は、熱伝導率を高めることを優先する結果として、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体との間での熱膨張係数の差異が大きくなりやすい。前記パッケージによれば、この熱膨張係数の大きな差異に起因しての熱応力を緩和することができる。

前記リード端子は、平面視において、前記セラミック枠体よりも外側に突出していてよい。その場合、前記リード端子のこの突出部に対して、前記厚み方向に沿った成分を有する外力が加わると、前記リード端子と前記セラミック枠体との接合箇所周りに前記リード端子を捻るようなトルクが大きく発生しやすい。このようなトルクに耐えるためには、前記リード端子の接合強度が特に重要である。このような場合において、前記パッケージによれば、部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージの信頼性低下を抑制することができる。

前記リード端子は平板形状を有していてよい。このような形状を有するリード端子は、大電流を流すのに適している。よって、パッケージを、パワー半導体素子用に適したものとすることができる。

前記少なくとも１つの電子部品はパワー半導体素子を含んでいてよい。パワー半導体素子は、多量の熱を発生しやすい。前記パッケージによれば、この多量の熱に起因した熱応力を効果的に緩和することができる。

前記パッケージはシンク側メタライズ層をさらに備えていてよい。前記シンク側メタライズ層は、前記セラミック枠体の前記第１面に設けられており、前記エラストマー層によって前記ヒートシンクに接着されている。前記シンク側メタライズ層が設けられることによって、セラミック枠体の機械的強度を補強することができる。よって、熱応力に起因してのセラミック枠体の割れを抑制することができる。

前記シンク側メタライズ層は、前記キャビティを囲んでいてよい。その場合、セラミック枠体の機械的強度を、より全体的に補強することができる。

前記セラミック枠体の前記第１面の全体が前記エラストマー層によって直接的に覆われていてよい。この場合、セラミック枠体の前記第１面と、前記エラストマー層との間に、何らかの導電性部材が配置されることがない。仮にこのような導電性部材が配置されたとすると、当該導電性部材は、セラミック枠体と前記エラストマー層との間に配置されることによって外界から絶縁されるので、電気的にフローティング状態とされる。このようにフローティング状態にある導電性部材と前記リード端子との間には、容量結合が形成される。この容量結合を介して前記リード端子にノイズが混入する現象が生じることがある。前記セラミック枠体の前記第１面の全体が前記エラストマー層によって直接的に覆われていれば、この現象を避けることができる。

前記パッケージは、前記セラミック枠体の前記第１面と、前記エラストマー層との間に、導電性部材を有していなくてよい。このような導電性部材が配置されたとすると、当該導電性部材は、セラミック枠体と前記エラストマー層との間に配置されることによって外界から絶縁されるので、電気的にフローティング状態とされる。このようにフローティング状態にある導電性部材と前記リード端子との間には、容量結合が形成される。この容量結合を介して前記リード端子にノイズが混入する現象が生じることがある。前記パッケージがセラミック枠体の前記第１面と前記エラストマー層との間に導電性部材を有していなければ、この現象を避けることができる。

前記パッケージは、第１めっき層と、第２めっき層とをさらに備えていてよい。前記第１めっき層は、めっき材料からなり、前記リード端子を覆っている。前記第２めっき層は、前記めっき材料からなり、前記ヒートシンクを覆っている。前記エラストマー層と前記前記セラミック枠体の前記第１面との間と、前記エラストマー層と前記ヒートシンクとの間と、のいずれにも、前記めっき材料からなるめっき層が設けられていない。その場合、第１に、めっき面積が小さくなるので、めっき材料のコストを抑制することができる。第２に、このような第１めっき層および第２めっき層は、前記リード端子と前記ヒートシンクとが前記セラミック枠体を介して互いに取り付けられた後に、一括して形成することができる。よって、パッケージの製造を効率化することができる。

前記パッケージは、第１めっき層と、第２めっき層とをさらに備えていてよい。第１めっき層は、第１めっき材料からなり、前記リード端子を覆っている。第２めっき層は、第２めっき材料からなり、前記ヒートシンクを覆っており、かつ、前記ヒートシンクと前記エラストマー層との間を延びている。その場合、前記第１めっき層および前記第２めっき層は、当然に、前記エラストマー層を形成する前に形成される。よって、前記第１めっき層および前記第２めっき層を形成するためのめっき液が、前記エラストマー層によって汚染されることが避けられる。

この発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る電子装置の構成を、キャビティ内部が見えるようにその一部の図示を省略して示す概略斜視図である。 図１の電子装置の線ＩＩ－ＩＩに沿う概略断面図である。 実施の形態１に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。 図３における、端子側メタライズ層が設けられたセラミック枠体の構成を示す平面図である。 図３における、シンク側メタライズ層が設けられたセラミック枠体の構成を示す平面図である。 比較例のパッケージの構成を示す断面図である。 実施の形態２に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。 実施の形態３に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。 実施の形態４に係るパッケージにおける、シンク側メタライズ層が設けられたセラミック枠体の構成を、図５に対応する視野で示す平面図である。 実施の形態５に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。 実施の形態６に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。 実施の形態７に係るパッケージの構成を示す概略断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図面間での方向関係を理解しやすくするために、いくつかの図にはｘｙｚ直交座標が示されている。なお本明細書において、金属は、特段の記載がない限り、純金属および合金のいずれをも意味し得る。また平面視は、厚み方向に垂直な平面への射影を意味する。言い換えれば、厚み方向は、平面視に垂直な方向である。上記ｘｙｚ直交座標系によれば、厚み方向はｚ方向に対応し、厚み方向に垂直な平面はｘｙ平面に対応する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る電子装置９０の構成を、キャビティＣＶ内部が見えるようにその一部の図示を省略して示す概略斜視図である。図２は、図１の電子装置９０の線ＩＩ－ＩＩに沿う概略断面図である。電子装置９０は、パッケージ６１と、蓋体８０と、少なくとも１つの電子部品８とを有している。パッケージ６１は、少なくとも１つの電子部品８を収めるためのキャビティＣＶを有している。

少なくとも１つの電子部品８はパワー半導体素子を含んでいてよく、その場合、電子装置９０はパワーモジュールである。パワー半導体素子は高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）用であってよく、この場合、電子装置９０はＲＦパワーモジュールである。ＲＦパワーモジュールは、例えば、ＲＦパワーアンプモジュールである。ＲＦパワーアンプモジュールのためのパワー半導体素子は、例えば、横方向拡散ＭＯＳＦＥＴ（Ｌａｔｅｒａｌｌｙ Ｄｉｆｆｕｓｅｄ ＭＯＳＦＥＴ）または高電子移動度トランジスタ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＨＥＭＴ）であり、ＨＥＭＴとしては、例えば、ＧａＮ－ＨＥＭＴが用いられてよい。

電子装置９０はさらに、電子部品８とパッケージ６１との間の電気的接続のためのワイヤ９（配線部材）を有していてよい。パッケージ６１の（詳しくは後述される）少なくとも１つのリード端子３０の各々には、少なくとも１つのワイヤ９が接続されていてよく、図１に示されているように複数のワイヤ９が接続されていてよい。

電子装置９０はさらに、蓋体８０とパッケージ６１とを互いに接着する接着層７０を有していてよい。接着層７０は、パッケージ６１の（詳しくは後述される）セラミック枠体２０上に、キャビティＣＶを囲むように設けられている。接着層７０の、蓋体８０とパッケージ６１との間での厚みは、例えば、１００μｍ以上、３６０μｍ以下である。接着層７０は、図２に示されているように、セラミック枠体２０上にリード端子３０を介して設けられる部分を有していてよい。

接着層７０は、典型的には熱硬化性樹脂であり、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシリコーン(silicone)樹脂の少なくともいずれかを主成分として含んでいる。特にエポキシ樹脂は、耐熱性、機械的強度および耐薬品性をバランス良く備えている点で好ましい。これら特性を好適に有するためには、主成分としてのエポキシ樹脂の含有量が２０～４０ｗｔ％であることが好ましく、残部は硬化剤などの副成分からなってよい。具体的には、この副成分は、例えば、１～１０ｗｔ％の硬化剤と、５０～７０ｗｔ％の無機フィラーと、０．５～２ｗｔ％のカップリング剤と、０．５～２ｗｔ％の触媒と、０．１～５ｗｔ％の低応力剤とであってよい。硬化剤としてはフェノキシ樹脂化合物が用いられてよい。無機フィラーとしてはシリカが用いられてよい。触媒としては有機リンまたはホウ素塩が用いられてよい。低応力剤としてはシリコーンが用いられてよい。接着層７０は、蓋体８０の曲げ弾性率よりも小さな曲げ弾性率を有していてよい。

蓋体８０（図２）は、キャビティＣＶに面する内面８１ｉと、その反対の外面８１ｏとを有していてよく、また典型的には、内面８１ｉ上には、セラミック枠体２０の枠形状におおよそ対応した枠形状を有する突起である枠部８１ｐが設けられている。この場合、接着層７０は枠部８１ｐに接する。図２に例示された構成においては、蓋体８０が枠部８１ｐを有することによって、蓋体８０がワイヤ９に緩衝しにくくなる利点が得られる。

蓋体８０はセラミック材料からなっていてよい。このセラミック材料は、主成分としてアルミナを含んでいてよく、例えば、実質的にアルミナである。あるいは、蓋体８０は樹脂を含んでいてよい。樹脂は、例えば、液晶ポリマーである。なお当該樹脂中に無機フィラーが分散されていてもよく、無機材フィラーは、例えばシリカ粒である。樹脂中に無機フィラーが分散されていることによって、蓋体８０の強度および耐久性を高めることができる。

図３は、実施の形態１に係るパッケージ６１の構成を示す概略断面図である。図４は、図３における、端子側メタライズ層２２が設けられたセラミック枠体２０の構成を示す平面図である。図５は、図３における、シンク側メタライズ層２１が設けられたセラミック枠体２０の構成を示す平面図である。

電子装置９０（図２）の製造のための部品としてパッケージ６１が準備された時点では、図３に示されているように、電子部品８（図２）は未だ実装されていない。パッケージ６１のキャビティＣＶは、電子部品８がパッケージ６１上に実装された後、蓋体８０（図２）によって封止されることになる。パッケージ６１は、ヒートシンク１０と、セラミック枠体２０と、シンク側メタライズ層２１と、端子側メタライズ層２２と、リード端子３０と、ろう材層３２と、エラストマー層３１とを備えている。

ヒートシンク１０は金属材料からなる。金属材料は、非複合材料であってよく、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌ合金である。この金属材料は、３００Ｗ／ｍ・Ｋより大きな熱伝導率を有していることが好ましい。このように高い熱伝導率は、例えば、金属材料が純度９５．０重量パーセント（ｗｔ％）以上、好ましくは純度９９．８ｗｔ％以上、でＣｕを含有することによって、容易に得られる。

ヒートシンク１０は、互いに反対の外面ＳＨ１および内面ＳＨ２を有している。外面ＳＨ１（図２）は、電子装置９０を支持するための支持部材（図示せず）に取り付けられることになる。支持部材は、例えば、実装ボードまたは放熱部材である。ヒートシンク１０は、支持部材への取り付けのための固定具（例えば、ねじ）が通る貫通部（図示せず）を有していてよい。内面ＳＨ２は、領域ＳＨ２ａおよび領域ＳＨ２ｂを有している。また内面ＳＨ２はさらに領域ＳＨ２ｃを有していてよい。領域ＳＨ２ａは、キャビティＣＶの底に位置している。領域ＳＨ２ｂは領域ＳＨ２ａを囲んでいる。言い換えれば、領域ＳＨ２ｂは領域ＳＨ２ａの外側に閉形状で配置されている。領域ＳＨ２ｃは、領域ＳＨ２ｂの外側に位置している。領域ＳＨ２ｃは領域ＳＨ２ｂを囲んでいてよい。言い換えれば、領域ＳＨ２ｃは領域ＳＨ２ｂの外側に閉形状で配置されていてよい。あるいは、領域ＳＨ２ｃは領域ＳＨ２ｂの外側に開形状で配置されていてよい。

セラミック枠体２０は、厚み方向（ｚ方向）において互いに反対の下面ＳＦ１（第１面）および上面ＳＦ２（第２面）を有している。セラミック枠体２０の下面ＳＦ１は、ヒートシンク１０の内面ＳＨ２の領域ＳＨ２ｂに支持されている。図４および図５に示されているように、セラミック枠体２０は、キャビティＣＶを囲む枠形状を有している。

端子側メタライズ層２２はセラミック枠体２０の上面ＳＦ２に設けられている。端子側メタライズ層２２は、例えば、タングステン（Ｗ）層またはモリブデン（Ｍｏ）層を含み、さらにそれを覆うめっき層を含んでもよい。このめっき層は、例えば、Ｎｉめっき層である。図４に示されているように、端子側メタライズ層２２は、互いに分離された複数の領域によって構成されたパターンを有している。なお図４では端子側メタライズ層２２の外縁とセラミック枠体２０の外縁とが一致しているが、これらは必ずしも一致していなくてよい。すなわち、端子側メタライズ層２２の外縁の一部または全部が、セラミック枠体２０の外縁よりも、内側方向（図４においてはｙ方向に沿ってキャビティＣＶへ向かう方向）に引き下がっていてもよい。

シンク側メタライズ層２１はセラミック枠体２０の下面ＳＦ１に設けられている。図５に示されているように、シンク側メタライズ層２１はキャビティＣＶを囲んでいる。言い換えれば、シンク側メタライズ層２１はキャビティＣＶの外側に閉形状で配置されていている。シンク側メタライズ層２１は、例えば、タングステン（Ｗ）層またはモリブデン（Ｍｏ）層を含み、さらにそれを覆うめっき層を含んでもよい。このめっき層は、例えば、Ｎｉめっき層である。シンク側メタライズ層２１の材料は、端子側メタライズ層２２の材料と同じであってよい。なお図５ではシンク側メタライズ層２１の外縁とセラミック枠体２０（図４参照）の外縁とが一致しているが、これらは必ずしも一致していなくてよい。すなわち、シンク側メタライズ層２１の外縁の一部または全部が、セラミック枠体２０の外縁よりも、内側方向（キャビティＣＶへ向かう方向）へ引き下がっていてもよい。

なおパッケージ６１の製造においては、焼成工程によって、端子側メタライズ層２２およびシンク側メタライズ層２１が設けられたセラミック枠体２０が、１つの部品として形成される。この部品を、以下において、焼成体ユニットとも称する。焼成体ユニットの形成のためには、まず、セラミック枠体２０になるセラミックグリーンシートが準備される。このセラミックグリーンシートの一方の面および他方の面のそれぞれに、端子側メタライズ層２２となるペースト層と、シンク側メタライズ層２１となるペースト層とが塗布される。また、キャビティＣＶが、適当なタイミングで形成される。以上の工程によって、未焼成体が準備される。この未焼成体が焼成されることによって、焼成体ユニットが得られる。未焼成体において、セラミック枠体２０になるセラミックグリーンシートの片面のみではなく両面に上記のようにペースト層が設けられているので、未焼成体の焼成の結果として生じる反りが抑制される。この焼成体ユニットの金属表面上には、必要に応じて、前述したようなめっきが施されてよい。

リード端子３０は、キャビティＣＶの内部と外部との間での電気的接続を得るためのものである。リード端子３０は端子側メタライズ層２２上に設けられている。リード端子３０は、平面視（ｘｙ面）において、セラミック枠体２０よりも外側に突出していてよい。またリード端子３０は、平板形状を有していてよく、この平板形状は、ｘｙ面に平行な主面を有していてよい。リード端子３０の材料は、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｃｕ、またはＣｕ合金である。Ｆｅ－Ｎｉ合金は、例えば、４２アロイである。４２アロイは、主成分としてＦｅ原子を含有しており、かつ約４２ｗｔ％のＮｉ原子を含有している。

ろう材層３２は、リード端子３０と端子側メタライズ層２２とを互いに接合している。よってリード端子３０は端子側メタライズ層２２上に、ろう材層３２を介して配置されている。ろう材層３２は、リード端子３０を端子側メタライズ層２２上にろう付けしている。よって、端子側メタライズ層２２は、ろう付けのための下地としての機能を発揮している。

ろう材層３２の材料、すなわちろう材、は銀ろう材であってよい。銀ろう材は、Ａｇを含有するろう材であり、その融点は、例えば、６５０℃以上、９５０℃以下である。よってこの場合のろう付けは、例えば、６５０℃以上、９５０℃以下の温度で行われる。ろう材層３２の厚みは、セラミック枠体２０およびヒートシンク１０の各々の厚みよりも小さくてよい。

パッケージ６１の製造においては、前述した焼成体ユニットの端子側メタライズ層２２上に、リード端子３０が、ろう材層３２によって、ろう付けされる。これにより、焼成体ユニットと、ろう材層３２と、リード端子３０とを有する部品が形成される。この部品を、以下において、枠体・リード複合ユニットとも称する。

エラストマー層３１は、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との各々に直接的または間接的に接しており、それにより、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、厚み方向（ｚ方向）における少なくとも一部範囲においてはエラストマー層３１のみによって接着されている。本実施の形態においては、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０には直接的に接しており、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１にはシンク側メタライズ層２１を介して間接的に接している。ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、ｚ方向における一部範囲においてはエラストマー層３１のみによって接着されている。ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間の、ｚ方向における他部範囲（上記一部範囲以外の範囲）には、シンク側メタライズ層２１が配置されている。パッケージ６１の製造においては、前述した枠体・リード複合ユニットがヒートシンク１０に、接着層としてのエラストマー層３１によって接着される。上述した構成から、ヒートシンク１０と、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、エラストマー層３１によって隔てられている。平面視（ｘｙ面）においては、エラストマー層３１は、セラミック枠体２０の枠形状におおよそ対応した閉形状を有している。

エラストマー層３１は、エラストマーを含んでいる。エラストマーは、例えば、樹脂系エラストマーである。樹脂系エラストマーは、例えば、シリコーンである。よってエラストマー層３１は、例えば、シリコーン層であってよい。エラストマー層３１は、おおよそ均一な材料からなっていてよい。エラストマー層３１は、エラストマーのみからなっていてよく、あるいは、主成分としてのエラストマーと、添加物としての非エラストマーとの混合材料であってよい。例えば、エラストマー中に、非エラストマーからなるフィラーが分散された材料が用いられてよい。このような材料も、フィラーの分散がおおよそ均一であれば、均一な材料とみなす。エラストマー層３１の材料は、超弾性特性を有していてよい。

シンク側メタライズ層２１は、エラストマー層３１によってヒートシンク１０に接着されている。このように、シンク側メタライズ層２１上においては、エラストマー層３１による接着が行われているが、ろう付けは行われていない。よって、シンク側メタライズ層２１は、ろう付けのための下地としての機能を有していない。

以下、電子装置９０（図２）の製造方法を例示する。

まずパッケージ６１（図３）が準備される。パッケージ６１のヒートシンク１０の内面ＳＨ２の領域ＳＨ２a上に電子部品８（図２）が搭載される。この搭載は、例えば、Ａｇペーストの塗布と焼結とによって行われてよい。言い換えれば、電子部品８をパッケージ６１上に搭載するための接合層として焼結Ａｇ層が用いられてよい。次に、電子部品８がリード端子３０に、ワイヤ９によって電気的に接続される。ワイヤ９はワイヤボンディングによって形成されてよい。

次に、パッケージ６１上に蓋体８０が接着層７０を介して載置される。接着層７０は、本例においては熱硬化性樹脂を含み、当該載置の時点では半硬化状態にある。次に、蓋体８０がセラミック枠体２０へ所定の荷重で押し付けられる。適切な荷重は、パッケージ６１の寸法設計に依存するが、例えば５００ｇ以上、１ｋｇ以下程度である。荷重での押し付けが行われながら、接着層７０が加熱される。加熱された接着層７０は、まず軟化状態へと変化する。これにより接着層７０の粘度が低下する。その結果、接着層７０が濡れ広がる。その後、加熱による硬化反応の進行にともなって、接着層７０は硬化状態へと変化し、その結果、接着層７０は蓋体８０とセラミック枠体２０とを互いに接着する。

以上により、図１および図２に示されているように、蓋体８０がキャビティＣＶを封止する構成が得られる。言い換えれば、電子装置９０（図１および図２）が得られる。

図６は、比較例のパッケージ６０の構成を示す断面図である。パッケージ６０は、エラストマー層３１（図３：実施の形態１）に代わって、ろう材層３１Ｓを有している。言い換えれば、パッケージ６０の製造においては、ヒートシンク１０へ、前述した枠体・リード複合ユニットのシンク側メタライズ層２１が、エラストマーを用いた接着に代わって、ろう付けを用いた接合によって取り付けられる。この場合、パッケージ６０は、その製造において、ろう付け時の数百℃の高温から室温への温度変化にさらされる。また、パッケージ６１のエラストマー層３１に比して、パッケージ６０のろう材層３１Ｓは、はるかに高い剛性を有している。よって、ろう材層３１Ｓは、エラストマー層３１とは異なり、パッケージにおいて発生した熱応力を緩和する作用はほとんどない。

本実施の形態のパッケージ６１（図３）によれば、第１に、リード端子３０は、端子側メタライズ層２２が設けられたセラミック枠体２０へ、ろう材層３２を用いて接合される。これにより、リード端子３０の接合強度の確保が重要であるパッケージ６１において、部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージ６１の信頼性低下を抑制することができる。第２に、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０との間の接着のために、エラストマー層３１が用いられる。これにより、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を緩和することができる。以上から、パッケージ６１の部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージ６１の信頼性低下を抑制しつつ、パッケージ６１に加わる熱応力に起因しての信頼性低下を抑制することができる。

ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、ｚ方向（図３）における少なくとも一部範囲においてはエラストマー層３１のみによって接着されている。これにより、当該一部範囲においては、面内方向（ｘｙ面に平行な方向）におけるエラストマー層３１の変形が、他部材によって妨げられることがない。よって、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を、より十分に緩和することができる。

エラストマー層３１（図３）はシリコーンを含んでいてよい。その場合、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０との間での熱膨張係数の差異に起因しての熱応力を、より確実に緩和することができる。

ヒートシンク１０の金属材料は非複合材料であってよい。その場合、金属材料の材料コストを容易に低減することができる。一方で、ヒートシンク１０用の非複合材料と、セラミック枠体２０のためのセラミック材料とでは、熱膨張係数の差異が大きくなりやすい。本実施の形態によれば、この熱膨張係数の大きな差異に起因しての熱応力を緩和することができる。

金属材料は３００Ｗ／ｍ・Ｋより大きな熱伝導率を有していてよい。その場合、パッケージ６１の放熱性能を高めることができる。一方で、熱伝導率を高めることを優先する結果として、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０との間での熱膨張係数の差異が大きくなりやすい。本実施の形態によれば、この熱膨張係数の大きな差異に起因しての熱応力を緩和することができる。

リード端子３０は、平面視において、セラミック枠体２０よりも外側に突出している。この場合、リード端子３０のこの突出部に対して、何らかの原因によって、厚み方向に沿った成分を有する外力が加わると、リード端子３０とセラミック枠体２０との接合箇所周りにリード端子３０を捻るようなトルクが大きく発生しやすい。このようなトルクに耐えるためには、リード端子３０の接合強度が特に重要である。このようなパッケージ６１において、本実施の形態によれば、部材間の接合強度の不足に起因してのパッケージ６１の信頼性低下を抑制することができる。

リード端子３０（図１）は平板形状を有している。このような形状を有するリード端子３０は、大電流を流すのに適している。よって、パッケージ６１を、パワー半導体素子用に適したものとすることができる。パワー半導体素子は、多量の熱を発生しやすい。本実施の形態によれば、この多量の熱に起因した熱応力を効果的に緩和することができる。またこのような形状を有するリード端子３０は、ワイヤボンディングが施されるのに適しており、特に、パッケージ上におけるワイヤボンディングによって、図１に示されているように、１つのリード端子３０に複数のワイヤ９が接続されるのに適している。１つのリード端子３０に複数のワイヤ９が接続されることによって、１つのワイヤ９しか接続されない場合に比して、そのリード端子３０を経由する電気的経路に、より大きな電流を、低抵抗で流すことができる。

少なくとも１つの電子部品８（図２）はパワー半導体素子を含んでよい。パワー半導体素子は、多量の熱を発生しやすい。本実施の形態によれば、この多量の熱に起因した熱応力を効果的に緩和することができる。

シンク側メタライズ層２１（図３）が設けられることによって、セラミック枠体２０の機械的強度を補強することができる。よって、熱応力に起因してのセラミック枠体２０の割れを抑制することができる。

シンク側メタライズ層２１（図５）は、キャビティＣＶを囲んでいる。これにより、セラミック枠体２０（図３）の機械的強度を、より全体的に補強することができる。

＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２に係るパッケージ６１Ｐの構成を示す概略断面図である。パッケージ６１Ｐは、パッケージ６１（図３）の構成に加えて、めっき部５１Ｐを有している。めっき部５１Ｐは、めっき層５１Ｐ１（第１めっき層）と、めっき層５１Ｐ３（第２めっき層）とを含む。まためっき部５１Ｐはさらに、シンク側メタライズ層２１の側面に付着しためっき層５１Ｐ２を含んでよい。

めっき層５１Ｐ１、めっき層５１Ｐ２およびめっき層５１Ｐ３の各々は、同じめっき材料からなる。このめっき材料は、単層材料であってよく、あるいは、積層材料であってよい。単層材料は、例えば、Ａｇ（銀）またはＳｎ（スズ）である。積層材料は、例えば、Ｎｉ／Ａｕ（ニッケル／金）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ（ニッケル／パラジウム／金）、または、Ｎｉ／Ａｇ（ニッケル／銀）である。

めっき層５１Ｐ１はリード端子３０を覆っている。めっき層５１Ｐ１は、ろう材層３２および端子側メタライズ層２２の側面にも付着していてよい。めっき層５１Ｐ３はヒートシンク１０を覆っている。

パッケージ６１Ｐは、パッケージ６１（図３）の構成を得た後、当該構成にめっき部５１Ｐを付与することによって得られる。これに対応して、エラストマー層３１とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間と、エラストマー層３１とヒートシンク１０との間と、のいずれにも、上記めっき材料からなるめっき層が設けられていない。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、エラストマー層３１とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間と、エラストマー層３１とヒートシンク１０との間と、のいずれにも、めっき部５１Ｐが設けられていない。これにより、めっき部５１Ｐによるめっき面積が小さくなるので、めっき部５１Ｐを形成するためのめっき工程におけるめっき材料のコストを抑制することができる。第２に、めっき部５１Ｐに含まれるめっき層５１Ｐ１およびめっき層５１Ｐ３は、リード端子３０とヒートシンク１０とがセラミック枠体２０を介して互いに取り付けられた後に、一括して形成することができる。よって、リード端子３０およびヒートシンク１０の各々をめっきしつつ、パッケージ６１Ｐの製造を効率化することができる。

＜実施の形態３＞
図８は、実施の形態３に係るパッケージ６１Ｑの構成を示す概略断面図である。パッケージ６１Ｑは、パッケージ６１（図３）の構成に加えて、めっき部５１Ｑを有している。めっき部５１Ｑは、めっき層５１Ｑ１（第１めっき層）と、めっき層５１Ｑ２と、めっき層５１Ｑ３（第２めっき層）とを含む。

めっき層５１Ｑ１は、リード端子３０を覆っている。めっき層５１Ｑ１は、めっき層５１Ｐ１（図７：実施の形態２）と、ほぼ同様の構成を有している。めっき層５１Ｑ２は、シンク側メタライズ層２１とエラストマー層３１との間を延びるようにシンク側メタライズ層２１を覆っている。また、めっき層５１Ｑ２は、シンク側メタライズ層２１の側面にも付着していてよい。めっき層５１Ｑ３は、ヒートシンク１０を覆っており、かつ、ヒートシンク１０とエラストマー層３１との間を延びている。よって図８においては、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０にはめっき層５１Ｑ３を介して間接的に接しており、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１にはシンク側メタライズ層２１およびめっき層５１Ｑ２を介して間接的に接している。その結果、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１とを、めっき層５１Ｑ３とめっき層５１Ｑ２とシンク側メタライズ層２１とを介して間接的に互いに接着している。パッケージ６１Ｑにおいて、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、厚み方向（ｚ方向）における一部範囲においてはエラストマー層３１のみによって接着されている。ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間の、ｚ方向における他部範囲（上記一部範囲以外の範囲）には、めっき層５１Ｑ３とめっき層５１Ｑ２とシンク側メタライズ層２１とが配置されている。一部範囲の寸法と他部範囲の寸法との合計が、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１とヒートシンク１０との間の距離に相当する。

めっき層５１Ｑ１と、めっき層５１Ｑ２との各々は、第１めっき材料からなる。めっき層５１Ｑ１およびめっき層５１Ｑ２は、前述した実施の形態１において説明された枠体・リード複合ユニットへのめっき工程によって、一括して形成される。このめっき工程は、エラストマー層３１の形成前に行われる。めっき層５１Ｑ３は、第２めっき材料からなる。めっき層５１Ｑ３は、エラストマー層３１の形成前に行われる。第１めっき材料は、前述した実施の形態２で例示しためっき材料のいずれかであってよい。また第２めっき材料は、前述した実施の形態２で例示しためっき材料のいずれかであってよい。第１めっき材料と第２めっき材料とは、同一であっても、異なってもよい。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、パッケージ６１へのめっき処理として、めっき部５１Ｐ（図７：実施の形態２）ではなく、めっき部５１Ｑ（図８）が適用される。めっき部５１Ｑは、その配置から当然に、エラストマー層３１を形成する前に形成される。よって、めっき層５１Ｑ１およびめっき層５１Ｑ３を形成するためのめっき液が、エラストマー層３１によって汚染されることが避けられる。特に、めっき液がシリコーンによって汚染されることは望ましくないことが多い。よってエラストマー層３１がシリコーンを含む場合、シリコーン汚染を防止することができる本実施の形態は、特段の利点を有している。

＜実施の形態４＞
図９は、実施の形態４に係るパッケージにおけるセラミック枠体２０の構成を、図５（実施の形態１）に対応する視野で示す平面図である。セラミック枠体２０の下面ＳＦ１上に、シンク側メタライズ層２１（図５：実施の形態１）に代わって本実施の形態においてはシンク側メタライズ層２１Ｃが設けられている。シンク側メタライズ層２１Ｃは、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１の一部にのみ設けられている。シンク側メタライズ層２１Ｃは、キャビティＣＶの周りにおいて閉形状を有している必要はなく、図９においては、互いに離れた複数のパターンによって構成された形状を有している。平面視（ｘｙ面）において、シンク側メタライズ層２１Ｃのパターンは、端子側メタライズ層２２（図４）のパターンに対応していてよく、例えば、これらパターンは互いにおおよそ同一であってよい。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１～３のいずれかの構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、シンク側メタライズ層２１Ｃは、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１の一部にのみ設けられている。これにより、シンク側メタライズ層２１Ｃの配置を、端子側メタライズ層２２の配置に対応したものとすることができる。これにより、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１上のメタライズ層の構成と上面ＳＦ２上のメタライズ層の構成との差異を小さくすることができる。よって、焼成収縮に起因してのセラミック枠体２０の反りを抑制することができる。さらに熱応力に起因してのセラミック枠体２０の反りも抑制することができる。

＜実施の形態５＞
図１０は、実施の形態５に係るパッケージ６２の構成を示す概略断面図である。パッケージ６２は、パッケージ６１（図３：実施の形態１）におけるシンク側メタライズ層２１が省略された構成を有している。言い換えれば、本実施の形態における焼成体ユニットは、前述した実施の形態１において説明した焼成体ユニットにおけるシンク側メタライズ層２１が省略された構成を有している。これにともなって、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１は全体がエラストマー層３１によって直接的に覆われている。よって図１０においては、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との各々に直接的に接している。よってパッケージ６２においては、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、厚み方向（ｚ方向）における全範囲においてエラストマー層３１のみによって接着されている。なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１または４の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、パッケージ６２において、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１と、エラストマー層３１との間に、シンク側メタライズ層２１（図３）のような導電性部材が配置されることがない。仮にこのような導電性部材が配置されたとすると、当該導電性部材は、セラミック枠体２０とエラストマー層３１との間に配置されることによって外界から絶縁されるので、電気的にフローティング状態とされる。このようにフローティング状態にある導電性部材とリード端子３０との間には、容量結合が形成される。この容量結合を介してリード端子３０にノイズが混入する現象が生じることがある。セラミック枠体２０の下面ＳＦ１の全体がエラストマー層３１によって直接的に覆われていれば、この現象を避けることができる。

＜実施の形態６＞
図１１は、実施の形態６に係るパッケージ６２Ｐの構成を示す概略断面図である。パッケージ６２Ｐは、パッケージ６２（図１０：実施の形態５）の構成に加えて、めっき部５２Ｐを有している。めっき部５２Ｐは、めっき層５２Ｐ１（第１めっき層）と、めっき層５２Ｐ３（第２めっき層）とを含む。めっき層５２Ｐ１およびめっき層５１Ｐ３の各々は、同じめっき材料からなる。このめっき材料としては、前述した実施の形態２（図７）において例示したものが用いられてよい。めっき層５２Ｐ１は、めっき層５１Ｐ１（図７：実施の形態２）と、ほぼ同様の構成を有している。

めっき層５２Ｐ１はリード端子３０を覆っている。めっき層５２Ｐ１は、ろう材層３２および端子側メタライズ層２２の側面にも付着していてよい。めっき層５２Ｐ３はヒートシンク１０を覆っている。

パッケージ６２Ｐは、パッケージ６２（図１０：実施の形態５）の構成を得た後、当該構成にめっき部５２Ｐを付与することによって得られる。これに対応して、エラストマー層３１とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間と、エラストマー層３１とヒートシンク１０との間と、のいずれにも、上記めっき材料からなるめっき層が設けられていない。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、エラストマー層３１とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間と、エラストマー層３１とヒートシンク１０との間と、のいずれにも、めっき部５２Ｐが設けられていない。これにより、めっき部５２Ｐによるめっき面積が小さくなるので、めっき部５２Ｐを形成するためのめっき工程におけるめっき材料のコストを抑制することができる。第２に、めっき部５２Ｐに含まれるめっき層５２Ｐ１およびめっき層５２Ｐ３は、リード端子３０とヒートシンク１０とがセラミック枠体２０を介して互いに取り付けられた後に、一括して形成することができる。よって、リード端子３０およびヒートシンク１０の各々をめっきしつつ、パッケージ６２Ｐの製造を効率化することができる。

＜実施の形態７＞
図１２は、実施の形態７に係るパッケージ６２Ｑの構成を示す概略断面図である。パッケージ６２Ｑは、パッケージ６２（図１０：実施の形態５）の構成に加えて、めっき部５２Ｑを有している。めっき部５２Ｑは、めっき層５２Ｑ１（第１めっき層）と、めっき層５２Ｑ３（第２めっき層）とを含む。めっき層５２Ｑ１は、リード端子３０を覆っている。めっき層５２Ｑ１は、めっき層５２Ｐ１（図１１：実施の形態６）と、ほぼ同様の構成を有している。めっき層５２Ｑ３は、ヒートシンク１０を覆っており、かつ、ヒートシンク１０とエラストマー層３１との間を延びている。よって図１２においては、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０にはめっき層５２Ｑ３を介して間接的に接しており、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１には直接的に接している。その結果、エラストマー層３１は、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１とを、めっき層５２Ｑ３を介して間接的に互いに接着している。パッケージ６２Ｑにおいて、ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間は、厚み方向（ｚ方向）における一部範囲においてはエラストマー層３１のみによって接着されている。ヒートシンク１０とセラミック枠体２０の下面ＳＦ１との間の、ｚ方向における他部範囲（上記一部範囲以外の範囲）には、めっき層５２Ｑ３が配置されている。一部範囲の寸法と他部範囲の寸法との合計が、セラミック枠体２０の下面ＳＦ１とヒートシンク１０との間の距離に相当する。

めっき層５２Ｑ１は第１めっき材料からなる。めっき層５２Ｑ１は、実施の形態１において説明された枠体・リード複合ユニットへのめっき工程によって形成される。ただし本実施の形態における枠体・リード複合ユニットは、実施の形態１におけるものとは異なり、シンク側メタライズ層２１を含まない。このめっき工程は、エラストマー層３１の形成前に行われる。めっき層５２Ｑ３は、第２めっき材料からなる。めっき層５２Ｑ３は、エラストマー層３１の形成前に行われる。第１めっき材料は、実施の形態２で例示しためっき材料のいずれかであってよい。また第２めっき材料は、実施の形態２で例示しためっき材料のいずれかであってよい。第１めっき材料と第２めっき材料とは、同一であっても、異なってもよい。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、めっき部５２Ｐ（図１１：実施の形態６）ではなく、めっき部５２Ｑ（図）１２が適用される。めっき部５２Ｑは、その配置から当然に、エラストマー層３１を形成する前に形成される。よって、めっき層５２Ｑ１およびめっき層５２Ｑ３を形成するためのめっき液が、エラストマー層３１によって汚染されることが避けられる。特に、めっき液がシリコーンによって汚染されることは望ましくないことが多い。よってエラストマー層３１がシリコーンを含む場合、シリコーン汚染を防止することができる本実施の形態は、特段の利点を有している。

＜実施例＞
電子装置の製造および試験が行われた。この製造および試験は、以下の表１に示す熱処理条件を有する工程を伴っていた。

上記表１における「反り」欄は、各熱処理条件での工程後におけるパッケージの外面ＳＨ１（図７参照）の反り量を示している。反り量の符号は、反りに起因しての凸形状がマイナスｚ方向（図７参照）に突出する場合を正として定義されている。また「反り」欄における「ｘ」および「ｙ」のそれぞれは、反りの測定がｘ方向およびｙ方向に沿って行われたことを示している。反り量の測定には、３Ｄ形状測定機（キーエンス製 ＶＲ－３２００）が用いられた。

具体的には、まず、パッケージ６１Ｐ（図７：実施の形態２）の製造に必要な部材として、ヒートシンク１０と、端子側メタライズ層２２およびシンク側メタライズ層２１が設けられたセラミック枠体２０である焼成体ユニットと、が準備された。ヒートシンク１０は、ｘ方向において２０．６ｍｍ、ｙ方向において９．８ｍｍの最大寸法を有していた。セラミック枠体２０は、ｘ方向において１９．８ｍｍ、ｙ方向において９．４ｍｍの最大寸法を有していた。セラミック枠体２０のキャビティＣＶは、ｘ方向において１６．５ｍｍ、ｙ方向において６．１ｍｍの最大寸法を有していた。次に、上記焼成体ユニットとヒートシンク１０とが、硬化されることによってエラストマー層３１としてのシリコーン層となる接着剤によって互いに接着された。次に、このシリコーン層が熱処理によって硬化された（硬化のための熱処理条件と、熱処理後の反り量とは、上記表１参照）。続いて、めっき処理が行われることによって、パッケージ６１Ｐを得た。

次に、パッケージ６１Ｐ上に、電子部品８（図２参照）としてのチップ部品が実装された。この実装は、Ａｇペーストの塗布と焼結とによって行われた（焼結のための熱処理条件と、熱処理後の反り量とは、上記表１参照）。

次に、パッケージ６１Ｐに蓋体８０が接着層７０を用いて接合された。接着層７０は、エポキシ樹脂系の接着剤の塗布と硬化とによって形成された（硬化のための熱処理条件と、熱処理後の反り量とは、上記表１参照）。これにより、気密に封止された電子部品８（図２参照）を有する電子装置を得た。

次に、上記電子装置に対して、１００回のヒートサイクルによるヒートサイクル試験が大気中で行われた（試験のための熱処理条件と、熱処理後の反り量とは、上記表１参照）。続いて、ヒートサイクルが総計５００回に達するまでさらに繰り返された後、グロスリーク試験が行われた。このグロスリーク試験において、グロスリークは認められず、パッケージの気密性が維持されていることが確認された。

以上の実験結果が示すように、本実施例によれば、パッケージの反り量は１０μｍ以下の小さな量であり、かつ、グロスリークにつながるようなパッケージの破壊がなかった。

なお、上述した実施の形態１～７およびその変形例は、技術的矛盾が生じない範囲で、互いに自由に組み合わされてよい。

８ ： 電子部品
９ ： ワイヤ
１０ ： ヒートシンク
２０ ： セラミック枠体
２１，２１Ｃ ： シンク側メタライズ層
２２ ： 端子側メタライズ層
３０ ： リード端子
３１ ： エラストマー層
３２ ： ろう材層
５１Ｐ，５１Ｑ，５２Ｐ，５２Ｑ ： めっき部
５１Ｐ１，５１Ｑ１，５２Ｐ１，５２Ｑ１ ： めっき層（第１めっき層）
５１Ｐ２，５１Ｑ２ ： めっき層
５１Ｐ３，５１Ｑ３，５２Ｐ３，５２Ｑ３ ： めっき層（第２めっき層）
６１，６１Ｐ，６１Ｑ，６２，６２Ｐ，６２Ｑ ： パッケージ
７０ ： 接着層
８０ ： 蓋体
９０ ： 電子装置
ＣＶ ： キャビティ
ＳＦ１ ： 下面（第１面）
ＳＦ２ ： 上面（第２面）

Claims (14)

1. 少なくとも１つの電子部品を収めるためのキャビティを有するパッケージであって、
   金属材料からなるヒートシンクと、
   前記ヒートシンクに支持された第１面と、厚み方向において前記第１面と反対の第２面とを有し、前記キャビティを囲む枠形状を有するセラミック枠体と、
   前記セラミック枠体の前記第２面に設けられた端子側メタライズ層と、
   前記端子側メタライズ層上に設けられたリード端子と、
   前記端子側メタライズ層と前記リード端子とを互いに接合する、ろう材層と、
   前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面との各々に直接的または間接的に接し、前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面とを互いに接着するエラストマー層と、
   を備える、パッケージ。
2. 前記ヒートシンクと前記セラミック枠体の前記第１面との間は、前記厚み方向における少なくとも一部範囲においては前記エラストマー層のみによって接着されている、
   請求項１に記載のパッケージ。
3. 前記エラストマー層はシリコーンを含む、
   請求項１または２に記載のパッケージ。
4. 前記ヒートシンクの前記金属材料は非複合材料である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のパッケージ。
5. 前記ヒートシンクの前記金属材料は３００Ｗ／ｍ・Ｋより大きな熱伝導率を有している、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のパッケージ。
6. 前記リード端子は、平面視において、前記セラミック枠体よりも外側に突出している、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のパッケージ。
7. 前記リード端子は平板形状を有している、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のパッケージ。
8. 前記少なくとも１つの電子部品はパワー半導体素子を含む、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のパッケージ。
9. 前記セラミック枠体の前記第１面に設けられ、前記エラストマー層によって前記ヒートシンクに接着されたシンク側メタライズ層をさらに備える、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のパッケージ。
10. 前記シンク側メタライズ層は、前記キャビティを囲んでいる、
    請求項９に記載のパッケージ。
11. 前記セラミック枠体の前記第１面の全体が前記エラストマー層によって直接的に覆われている、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のパッケージ。
12. 前記セラミック枠体の前記第１面と前記エラストマー層との間に導電性部材を備えていない、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のパッケージ。
13. めっき材料からなり、前記リード端子を覆う第１めっき層と、
    前記めっき材料からなり、前記ヒートシンクを覆う第２めっき層と、
    をさらに備え、
    前記エラストマー層と前記前記セラミック枠体の前記第１面との間と、前記エラストマー層と前記ヒートシンクとの間と、のいずれにも、前記めっき材料からなるめっき層が設けられていない、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のパッケージ。
14. 第１めっき材料からなり、前記リード端子を覆う第１めっき層と、
    第２めっき材料からなり、前記ヒートシンクを覆い、かつ、前記ヒートシンクと前記エラストマー層との間を延びる第２めっき層と、
    をさらに備える、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のパッケージ。

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