JP5235612B2

JP5235612B2 - パッケージ及び電子装置

Info

Publication number: JP5235612B2
Application number: JP2008277182A
Authority: JP
Inventors: 真広辻野; 信幸田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2009231796A

Description

本発明はパッケージ及び電子装置に関する。

従来の同軸コネクタを具備し高周波信号の伝送するためのパッケージの概略図を図５に示す。図５（ａ）は従来のパッケージの一例を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すパッケージのＡ−Ａ’線における断面図である。１０１は基体、１０２は枠体、１０３は同軸コネクタ、１０６は回路基板、１１１は保持部材であり、主にこれらによりパッケージが構成される。

図５のパッケージは、パッケ−ジ内外を電気的に接続するための中心導体１０３ｂを有する同軸コネクタ１０３と、同軸コネクタ１０３の中心導体１０３ｂと電気的に接続される線路導体１０６ａを有する回路基板１０６と、同軸コネクタ１０３が嵌合される貫通孔１１１ｂと回路基板１０６が設置される台座部１１１ａとが一体的に形成された保持部材１１１とを備えているものである。

ここで、保持部材１１１はセラミック材料等から構成されて成り、基体１０１の貫通孔１０１ｂが外部電気回路基板への固定部となるものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２４３９９２号公報

しかしながら、図５に示した上記従来のパッケージにおいて、保持部材１１１は枠体１０２の取付孔の内面に接合され、かつ保持部材１１１の下面が基体１０１の上面に接合されている構造であるため、保持部材１１１に設置された回路基板１０６の線路導体１０６ａとパッケージ内に搭載された電子部品とをボンディングワイヤにて接続させる際、回路基板１０６のワイヤが接続される箇所が弾性変形し難く、ワイヤの先端部がつぶれ難い場合があった。その場合、ワイヤと線路導体１０６ａとを強固に接合させること困難であるという問題点があった。

ワイヤの先端部をつぶれ易くさせるために、線路導体１０６ａに強くワイヤを打ち付ける方法もあるが、この方法ではボンディングワイヤ時に回路基板１０６に強い衝撃が加わって、回路基板１０６にクラック等の破損が生じ、線路導体１０６ａが断線する等して線路導体１０６ａに高周波信号を良好に伝送できなくなってしまうという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、コネクタと電子部品との接続の信頼性を高いものとして、電子部品に高周波信号を良好に入出力させ、電子部品を正常に作動させることが可能なパッケージ及び電子装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、キャビティを有する基体の壁部に前記キャビティに通じる開口部を有する容器体と、前記開口部を挿通するコネクタと、前記コネクタを保持するとともに、前記容器体を挿通する部位に鍔部を有する保持部材と、前記キャビティ内であって、前記保持部材の上面に接合され、前記コネクタと電気的に接続された回路基板と、を具備し、前記保持部材は、前記鍔部で前記容器体に接合され、前記保持部材と前記基体の底部との間に間隙を有するとともに、前記保持部材を前記キャビティの中央部側から見たときに、前記保持部材の前記回路基板と接合された上面の幅が前記回路基板の下面の幅より小さいことを特徴とするパッケージである。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のパッケージであって、前記保持部材は、金属からなることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のパッケージであって、前記保持部材に貫通孔が複数個設けられ、各貫通孔にそれぞれ前記コネクタが取り付けられていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパッケージであって、前記キャビティ内であって、前記保持部材の上面に接合され、前記コネクタと電気的に接続された回路基板をさらに有することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパッケージであって、前記容器体は、セラミックスからなることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項４に記載のパッケージであって、前記容器体は、前記容器体の内外を挿通するスルーホール導体を有することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のパッケージと、前記キャビティ内部に搭載された電子部品と、前記壁部に接合された蓋体と、を具備してなる電子装置である。

請求項１に記載の構成によれば、例えば、コネクタとパッケージ内部に設けられた電子部品とをワイヤボンディングする際、保持部材と基体の底部との間に間隙を有するため、保持部材は基体の底部方向に弾性変形することが可能となる。弾性変形した保持部材は、元の位置に戻ろうとする反力が働くため、ワイヤの先端部がつぶれ易くなる。その結果、ワイヤとコネクタとの接着面積が増加し、コネクタからワイヤが剥離することを抑制した動作信頼性の高い電子装置を作製するためのパッケージを提供することができる。また、電子部品の電極をボンディングワイヤによって回路基板の配線に接続させることができ、コネクタと電子部品の電極の接続を容易なものとすることができる。また、回路基板を保持部材の上面に設置し接合すると、回路基板が保持部材より外側に張り出すようになるので、回路基板を保持部材に接合した際に、回路基板の外周部に保持部材との熱膨張差による応力が作用するのを抑制することができる。その結果、回路基板がクラック等によって破損するのを防止して、回路基板に形成された線路導体が断線するのを防止でき、電気信号を効率よく伝送できるパッケージとなる。また、近時の電気信号の高周波化により、回路基板が薄型化してきているが、請求項１に記載の構成により回路基板が薄型化しても、回路基板の破損を抑制できる。

また、ワイヤのボンディング圧力を下げても、保持部材を弾性変形させることで、ワイヤの先端部をつぶれ易くできるため、ボンディング圧力に起因するクラック等の発生を抑制できる。

請求項２に記載の構成によれば、例えば接地電位を有するコネクタと保持部材とを電気的に接続することでケースグランドの機能を有する。また、パッケージ外部からのノイズ（電磁波）に対し遮蔽効果をも有する。

また、請求項３に記載の構成によれば、複数のコネクタを貫通孔にそれぞれ取り付けることができるため、パッケージの多端子化が可能となる。なお、２個のコネクタで１組の差動線路を形成すれば、差動信号の入出力が可能となる。

また、コネクタの線路導体の突出部を伝送する電気信号のインピーダンス値を回路基板の配線を伝送する電気信号のインピーダンス値と同様とすることができる。即ち、回路基板の配線を所定のインピーダンス値となるようにしておけば、コネクタの線路導体の突出部においても所定のインピーダンス値に整合させることができ、電気信号を効率よく伝送させることができる。

請求項４に記載の構成によれば、容器体からも電子部品から発生する熱を効率良く外部に熱放散させることができる。また、熱によって容器体が変形するのを防止できる。

請求項５に記載の構成によれば、多端子化が可能である。また、任意の箇所からスルーホール導体によってパッケージ内外を電気的に接続できるため、配線の自由度が向上する。

請求項６に記載の構成によれば、コネクタと電子部品との接続の信頼性を高いものとし
て、電子部品に高周波信号を良好に入出力させ、電子部品を正常に作動させることが可能な電子装置を提供することができる。

以下、本発明のパッケージの構成を説明する。図１（ａ）は本発明の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）に示すパッケージおよび電子装置のＸ−Ｘ’線における断面図である。また、図２は本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。また、図３は本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態のさらに他の例を示す平面図である。また、図４は本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態のさらに他の例を示す要部拡大正面図である。

これらの図において、１は基体（容器体）、２は壁部、３はコネクタ（同軸コネクタ）、６は回路基板、１１は保持部材、１２はスルーホール導体である。

＜基体（容器体）＞
まず、基体１について詳細に説明する。

基体１は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）質セラミックス，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質セラミックス，ムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）質セラミックス，ジルコニア（ＺｒＯ_２）質セラミックス，窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）質セラミックス，炭化珪素（ＳｉＣ）質セラミックス，樹脂，ガラス等の誘電体や、銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ），銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ）−クロム（Ｃｒ），鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金，銅（Ｃｕ），ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属から成る。また、基体１は上側主面のキャビティ１ｃが形成されており、キャビティ１ｃの内側に電子部品５を収容する空所が形成される。

以下、基体１の製造方法について説明する。

基体１は、例えばＡｌ_２Ｏ_３質セラミックスから成る場合、以下のようにして作製される。Ａｌ_２Ｏ_３，酸化珪素（ＳｉＯ_２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ，有機溶剤，可塑剤，分散剤等を添加混合してスラリー状となし、これを従来周知のドクターブレード法によってシート状となすことによって、複数枚のセラミックグリーンシートを得る。次いで、このセラミックグリーンシートのキャビティ１ｃや開口部２ａとなる箇所等に打抜き加工を施し、基体１が所定の形状となるように適当な打抜き加工を施す。これらのセラミックグリーンシートを所定の順序で積層した後、約１６００℃の温度で焼成することによって基体１が形成される。

なお、基体１が金属で形成される場合の基体１の製造方法としては、金属のインゴットを圧延加工やプレス加工，切削加工等の金属加工を施すか、または射出成形と切削加工を施すことによって所定の形状に製作される。

好ましくは、基体１はセラミックスまたは金属からなるのがよく、この構成により、基体１からも電子部品５から発生する熱を効率良く外部に熱放散させることができるとともに、気密信頼性の高いものとすることができる。

より好ましくは、基体１はセラミックスからなるのがよく、この構成により、上述の作用効果に加え、熱によって基体１が変形するのを防止できるという作用効果がある。

基体１がセラミックスからなる場合、好ましくは、図１および図２に示すように、基体１の内外を挿通するスルーホール導体１２を有するのがよい。

この構成によって、パッケージの内外を導通させるための配線の多端子化が可能となる。多端子化により、パッケージ内部に実装される電子部品５を増やす等して多機能化することができる。

また、セラミックスからなる基体１には、所望の位置にスルーホール導体１２を配置可能であるとともに、スルーホール導体１２に接続される配線を自在に引き回すことができる。その結果、電子部品５からスルーホール導体１２への配線の自由度が増加する。

スルーホール導体１２の形成方法としては、Ｗ，Ｍｏ，マンガン（Ｍｎ）等の金属粉末に適当なバインダ，溶剤を混合してなるペーストを、セラミックグリーンシートの所定位置にビア導体形成法やスクリーン印刷法等で所定パターンに印刷塗布することによって、基体１にスルーホール導体１２、スルーホール導体１２に電気的に接続され内側に形成される内側パッド１２ａおよび外側に形成される外側パッド１２ｂの金属層となるペースト層を形成するのがよい。ペースト層は基体１を焼成する際に焼結されて金属層となる。また、金属層表面には必要に応じて、ニッケル（Ｎｉ）層や金（Ａｕ）層がメッキされてもよい。

内側パッド１２ａには、ボンディングワイヤ７等を介して電子部品５等が接続され、外側パッド１２ｂは外部電気回路に接続される。

内側パッド１２ａは、例えば図１および図２に示すように、キャビティ１ｃの内側に電子部品５の高さとほぼ同じ高さの段差部１ｄを設けておき、この段差部１ｄの上面に内側パッド１２ａを設ける。この構成により、電子部品５の上面に形成された電極と内側パッド１２ａの高さをほぼ同一とし、電子部品５と内側パッド１２ａとを接続するワイヤ７の長さを短くし、ワイヤ７で発生する電気信号の伝送損失の発生を抑制し、電気信号を効率良く伝送させることができるので好ましい。

外側パッド１２ｂは、例えば図１に示すように、基体１の下側主面に設け、ビア導体からなるスルーホール導体１２によって内側パッド１２ａと電気的に接続する。この構成により、基体１を外部電気回路基板の上側主面に表面実装させることができる。

また、例えば図２に示すように、外側パッド１２ｂを内側パッド１２ａと同一高さに設けてもよい。この場合、例えばセラミックグリーンシートの層間に形成した層間導体から成るスルーホール導体１２によって内側パッド１２ａと電気的に接続する。この構成により、スルーホール導体１２がビア導体からなる場合に比べ、電気抵抗の発生を抑制し、電気信号を効率良く伝送させることができる。

外側パッド１２ｂには、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｃｕ等からなるリード端子８がロウ付け等されることによって機械的かつ電気的に接続されていてもよい。外側パッド１２ｂにリード端子８が接続されることによって、外部電気回路とリード端子８との半田付け等による接続の作業性を向上させることができる。また、外部電気回路基板と基体１との間に熱膨張差が発生した場合において、リード端子８で熱膨張差による歪みを吸収させ、基体１に不要な応力が作用するのを防止し、基体１が破損したり変形したりすることを防止できる。

また、基体１は底部１ａと壁部２とが別々に形成され、底部１ａの上面に銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して側壁２を接合することによって基体１が形成されてもよい。この場合、側壁２の底部１ａへの接合は底部１ａ上面と側壁２下面とが、底部１ａ上面に敷設したプリフォーム状のＡｇ−Ｃｕロウ等のロウ材を介して接合される。この場合、例えば、底部１ａが金属、壁部２がセラミックスといった組み合わせで基体１を形成することができる。

底部１ａの上側主面には、ＩＣ、ＬＳＩ、半導体レーザ（ＬＤ）、フォトダイオード（ＰＤ），コンデンサ，トランジスタ等の電子部品５が半田等の接合材により載置固定される。電子部品５は、その電極が回路基板６に被着形成されている線路導体６ａにワイヤ７を介して電気的に接続される。

壁部２の側面には、後述する保持部材１１が接合される開口部２ａが形成されている。開口部２ａは、壁部２内外を貫通する貫通孔として形成される。

基体１と保持部材１１とは、基体１の開口部２ａ内に保持部材１１が挿入されるとともに保持部材１１の鍔部１１ａと開口部２ａ周縁の外側面とがＡｇ−Ｃｕロウ、Ａｇロウ、Ａｕ−Ｓｎ半田等のロウ材，樹脂接着剤等の接合材を介して接合される。このように、保持部材１１と基体１とを鍔部１１ａで接合した場合、開口部２ａ周辺で接合した場合と比較して、基体１によって拘束される方向が少ない。それゆえ、保持部材１１に応力が加わった場合であっても、局所的に基体１に応力が集中することを抑制し、基体１のクラック等の発生を低減できる。また、鍔部１１ａを有するため、パッケージの気密性を高めることができる。

壁部２がセラミックスからなり、保持部材１１の鍔部１１ａと開口部２ａ周縁の外側面とがＡｇ−Ｃｕロウ、Ａｇロウ等のロウ材を介して接合される場合、鍔部１１ａが接合される壁部２の面にＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等からなる金属層が被着形成され、金属層表面には必要に応じて、Ｎｉ層やＡｕ層がメッキされてもよい。この構成により、壁部２に保持部材１１を強固かつ気密に接合させることができる。

壁部２がセラミックス，樹脂，ガラス等の誘電体からなる場合、図１に示すように蓋体４を気密に封止するためのシールリング２ｂが設けられることが好ましい。

シールリング２ｂは、蓋体４とのシーム溶接性に優れたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，ステンレス鋼（ＳＵＳ）等から成るのがよく、この構成により、蓋体４をシーム溶接法により、作業効率よく、強固かつ内部の気密信頼性を高く保持した状態で溶接接合させることができる。

＜保持部材＞
以下、本発明の特徴部分である保持部材１１について詳細に説明する。

保持部材１１は、鍔部１１ａで容器体１に接合され、保持部材１１と基体１の底部１ａとの間に間隙１ｂを有することを特徴とするものである。

また、図１、図２、図３に示すように、鍔部１１ａは、保持部材１１の鍔部１１ａと基体１の壁部２の外面に接合されることが好ましく、基体１の外側から保持部材１１を挿入することができるため、基体１の内側から保持部材１１を挿入する場合と比較して作業性がよい。

また、保持部材１１と基体１の底部１ａとの間に間隙１ｂを有することによって、コネクタ３と、パッケージ内部に設けられた電子部品５とをボンディングワイヤ７をする際に、保持部材１１が弾性変形する。それゆえ、ボンディングワイヤ７の圧力を下げても、保持部材１１が弾性変形することで、ワイヤ７の先端部がつぶれ易く、コネクタ３とワイヤ７との接着面積が増加する。

本発明に係る保持部材１１は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗの焼結材等の金属，セラミックス，ガラス，樹脂等から成り、金属からなる場合、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施すか、または射出成形と切削加工を施すことによって、所定形状に形成することができる。

鍔部１１ａは、その端部に向かって厚みが薄くなることが好ましく、ワイヤボンディングの際に、モーメントが加わり易い鍔部１１ａの端部が弾性変形し易くなるため、ワイヤ７の先端部がよりつぶれ易いといった効果を有する。

またさらに、鍔部１１ａは、基体１の底部（下方）の方が、上方と比較して、その厚みが薄いことが好ましく、ワイヤボンディングの際に、衝撃が加わり易い下方が変形し易くなるため、鍔部１１ａが弾性し易くなるといった効果を有する。

保持部材１１には、コネクタ挿通用の貫通孔１１ｂが設けられ、このコネクタ挿通用の貫通孔１１ｂにコネクタ３を挿通固定させる。コネクタ３は、内部に収容する電子部品５を外部に電気的に接続するものであり、保持部材１１にコネクタ３を取り付けることにより、パッケージ内外を電気的に導通させ、電子部品５と外部電気回路とを電気的に接続するための線路が形成される。

好ましくは、図３に示すように、保持部材１１に貫通孔１１ｂが複数個設けられ、各貫通孔１１ｂにそれぞれコネクタ３が取り付けられているのがよい。この構成により、複数のコネクタ３を貫通孔１１ｂにそれぞれ取り付けることができるため、パッケージの多端子化が可能となる。なお、図３に示すように、２個のコネクタ３を設けることによって、１組の差動線路を形成することができ、差動信号の入出力が可能となる。

図３では、保持部材１１に２個のコネクタ３を設けた例を示したが、これに限定されることはなく、保持部材１１に３個以上のコネクタ３を設けても構わない。例えば、保持部材１１に４個以上の偶数個のコネクタ３を設け、差動線路を２組以上設けることで、より多機能なものとすることができる。

好ましくは、コネクタ３は同軸コネクタ３であるのがよく、この構成により、電気信号を同軸線路のモードで伝送させることができ、高周波信号を所定のインピーダンス値に整合させ易くして、インピーダンス値のずれによる伝送損失の発生を抑制することができる。

また、同軸コネクタ３とすることによって、パッケージ外部に同軸ケーブルを接続するのが容易となり、同軸ケーブルによって高周波信号を所定のインピーダンス値に整合させた状態で入出力させることができる。この結果、高周波信号に発生する伝送損失を抑制させ、高周波信号を効率良く入出力させることができる。

パッケージ外部に同軸ケーブルの接続を容易とするために、保持部材１１の同軸コネクタ３取付部のパッケージ外側面に同軸ケーブル接続部１１ｄを形成しておくのがよい。

同軸コネクタ３は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属からなる円筒状の外周導体３ａの中心軸に同じくＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属からなる中心導体３ｂがガラス等の絶縁体３ｃを介して固定された構造のものであり、中心導体３ｂが電気信号の伝送線路として機能し、外周導体３ａが接地導体として機能する。

好ましくは、保持部材１１は金属からなるのがよい。この構成により、接地電位を有するコネクタ３と保持部材１１とを電気的に接続することでケースグランドの機能を有する。また、パッケージ外部からのノイズ（電磁波）に対し遮蔽効果を有する。

また、コネクタ３の接地電位を強化することができ、コネクタ３を伝送する電気信号が高周波のものであっても、所定のインピーダンス値に整合させて伝送損失の発生を抑制することができ、効率良く伝送させることができる。保持部材１１が金属からなる場合、同軸コネクタ３は外周導体３ａの外周面がコネクタ挿通用の貫通孔１１ｂの内面と金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等の封着材を用いて気密に接合することができる。

なお、保持部材１１にコネクタ３が複数個設けられる場合、保持部材１１が金属製であることによって、各コネクタ３から発生する電界をシールドすることができる。それゆえ、保持部材１１が金属製であることによって、各コネクタ３が発生する電界の干渉を抑制した保持部材１１を提供できる。

さらに好ましくは、保持部材１１はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなるのがよい。この構成により、コネクタ３が上述のような同軸コネクタ３からなる場合、コネクタ３との熱膨張係数が近似したものとなり、コネクタ３をロウ付け接合した際にコネクタ３が保持部材との熱膨張差による応力によって破損するのを防止することができる。

コネクタ３と電子部品５との電気的接続の方法としては、コネクタ３の線路導体と電子部品５の電極とをボンディングワイヤ７によって直接接続してもよい。

また、同軸コネクタ３からなる場合、好ましくは、保持部材１１の上面に取着され、コネクタ３と電気的に接続するための回路基板６をさらに設けるのがよい。

この構成により、電子部品５の電極をボンディングワイヤ７によって回路基板６の配線６ａに接続させることができ、コネクタ３と電子部品５の電極の接続を容易なものとすることができる。また、中心導体３ｂが外周導体３ａより外側に突出した箇所を回路基板６の配線６ａに接続させることで、中心導体３ｂを伝送する電気信号のインピーダンス値を回路基板６の配線６ａを伝送する電気信号のインピーダンス値と同様とすることができる。即ち、回路基板６の配線６ａを所定のインピーダンス値となるようにしておけば、中心導体３ｂが外周導体３ａより外側に突出した箇所においても所定のインピーダンス値に整合させ、高周波信号に伝送損失が発生するのを抑制させ、高周波信号を効率よく伝送させることができる。

回路基板６を設ける構成として、例えば図１，図２，図３に、同軸コネクタ３の中心導体３ｂに接続するための配線としての線路導体６ａを備えた回路基板６を備える構成示す。ここで、予め回路基板６の線路導体６ａが中心導体３ｂに一致するように回路基板６を保持部材１１の棚部１１ｃに載置させておく。この構成によって、中心導体３ｂと線路導体６ａとの接続位置を所定の位置として、高周波信号を効率よく伝送できるようになる。

次に、保持部材１１上に、回路基板６を有する場合について、図１，図２，図３に基づき以下説明する。

回路基板６は、Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体やＡｌＮ質焼結体等のセラミックスや樹脂等の絶縁体から成り、外側平面視形状が四角形，五角形，六角形，八角形等の多角形の基板状のものである。

ここで、回路基板６がＡｌ_２Ｏ_３質焼結体から成る場合のセラミックグリーンシートの製造方法の例として以下の工程が挙げられる。すなわち、まず、Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＣａＯ等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤等を添加混合してスラリーと成す。次に、このスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法によってセラミックグリーンシートと成し、所要の大きさに切断することによって作製される。なお、セラミックグリーンシートを形成する代わりに、Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＣａＯ等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤等を添加混合してセラミック顆粒体と成し、このセラミック顆粒体を金型成形することにより所望の基板形状に作成してもよい。

また、回路基板６には、その上側主面に線路導体６ａが形成されている。好ましくは、線路導体６ａに加えて下側主面に下側主面接地導体が形成されていてもよいし、コプレーナ線路を形成する場合においては、線路導体６ａと同一面に同一面接地導体が形成されていてもよい。回路基板に形成された接地導体と保持部材１１とを電気的に接続すれば、保持部材１１をグランド電位として使用することができるため、グランド電位を安定して維持できる回路基板とすることができる。

線路導体６ａは図１に示すように１本のみ形成されている形態であってもよいし、図３に示すように２本以上の複数本が形成されていてもよい。なお、２本の線路導体６ａを１組の差動線路と為す場合、２本の線路導体６ａの長さを同一とするのがよい。２本の線路導体６ａの長さを同一とすることによって、２本の線路導体６ａを伝送する電気信号に位相差が生ずるのを防止することができる。

線路導体６ａは、回路基板６となるセラミックグリーンシート表面にＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等の高融点金属から成る金属ペーストをスクリーン印刷法等により印刷塗布し、これらセラミックグリーンシートを必要に応じて積層した後に約１６００℃の温度で焼成することにより形成することができる。

また、線路導体６ａの他、下側主面接地導体、同一面接地導体としてＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等の高融点金属から成るメタライズ層を形成することができる。すなわち、当該メタライズ層は、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ等から成る金属ペーストを回路基板６となるセラミック基板の表面に塗布し、高温で焼成することによって形成される。また、コプレーナ線路を形成する場合、同一面接地導体と下側主面接地導体とを貫通導体を介して電気的に接続してもよく、この場合、回路基板６に貫通孔を形成し、この貫通孔にＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等から成る金属ペーストを充填し、高温で焼成することによって形成される。

焼成後のメタライズ層の表面にはＡｕやＮｉ等からなる金属層がメッキ法等によって被着されているのがよい。この構成により、メタライズ層の腐食防止や、導電性を向上させることができる。

なお、線路導体６ａ、下側主面接地導体、同一面接地導体はメタライズ層で形成する代わりに薄膜金属形成法によって形成されていてもよく、その場合、線路導体６ａ、下側主面接地導体、同一面接地導体は窒化タンタル（Ｔａ_２Ｎ）、ニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等から形成され、セラミックグリーンシートを焼成した後に蒸着等の加工を施すことによって形成される。

上述した回路基板６は、保持部材１１の棚部１１ｃ上に、例えばＡｕ−Ｓｎ半田等の接合材を介して接合され、本発明の一例に係る保持部材１１を得ることができる。

また好ましくは、図４に示すように、保持部材１１をキャビティの中央部側から見たときに、保持部材１１の回路基板６と接合された上面の幅（すなわち、線路導体６ａの線路方向に直交する方向における上面の長さ）が、回路基板６の下面の幅（すなわち、線路導体６ａの線路方向に直交する方向における下面の長さ）より小さくされているのがよい。すなわち、保持部材１１の棚部１１ｃの上面が回路基板６の下面より幅狭である。

この構成によれば、回路基板６を保持部材１１の上面に設置し接合すると、回路基板６が保持部材１１より外側に張り出すようになるので、回路基板６を保持部材１１に接合した際に、回路基板６の外周部に保持部材１１との熱膨張差による応力が作用するのを抑制することができる。その結果、回路基板６がクラック等によって破損するのを防止して、回路基板６に形成された線路導体６ａが断線するのを防止でき、電気信号を効率よく伝送できるパッケージとなる。また、近時の電気信号の高周波化により、回路基板６が薄型化してきているが、回路基板６が薄型化しても、回路基板６の破損を抑制できる。

また、回路基板６が保持部材１１より外側に張り出した箇所において、回路基板６の下面と保持部材１１の側面との間に、回路基板６と保持部材１１とを接合するための接合材のメニスカスを形成することができ、回路基板６と保持部材１１とを強固に接合させることができる。

なお、回路基板６の張り出し寸法、すなわち回路基板６の外周部と保持部材１１の上面の外周部との間の距離は０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度であるのがよい。

以下、本発明の保持部材１１に同軸コネクタ３とセラミックスからなる回路基板６を設けた場合の中心導体３ｂと線路導体６ａとの接合方法について説明する。

棚部１１ｃにはＡｕ−Ｓｎ半田等の接合材を設置しその上に回路基板６を設置する。貫通孔１１ａは、枠体２の内外を貫通するように形成され、同軸コネクタ３を挿入するとともに外周導体３ａとの間にＡｕ−Ｓｎ半田等の封着材を挿入する。中心導体３ｂの先端部は、セラミック基板６の上面に突出させ、中心導体３ｂの先端部と線路導体６ａの上面との間に半田等の導電性接着材を載置する。

しかる後、加熱して接合材と封着材および導電性接着材を溶融させ、接合材により回路基板６が棚部１１ｃに強固に固定され、溶融した封着材は毛細管現象により外周導体３ａと貫通孔１１ａの内壁との隙間に充填させることによって、外周導体３ａが貫通孔１１ａ内にＡｕ−Ｓｎ半田等の封着材を介して挿着され、導電性接着材により中心導体３ｂと線路導体６ａとが接続される。

かくして、グランドとしての外周導体３ａが保持部材１１に封着材を介して保持部材１１に電気的に接続され、また信号線路としての中心導体３ｂが回路基板６の線路導体６ａにＡｕ−Ｓｎ半田等からなる導電性接着材を介してそれぞれ電気的に接続される。

中心導体３ｂを伝送する高周波信号は、貫通孔１１ａ部において貫通孔１１ａの中心軸を伝送する同軸線路を伝送し、保持部材１１の枠体２内側の面から出て線路導体６ａの一端の半田等の導電性接着材に達した後は、例えばマイクロストリップ線路となっている線路導体６ａ上を伝送する。この同軸線路とマイクロストリップ線路は、所定の特性インピーダンス値に整合されている。導電性接着材の接続部において、中心導体３ｂの先端部の位置、線路導体６ａの位置、および導電性接着材の量により、信号線路のインピーダンスが所定の値に設定されている。このようにして、パッケージ内において、反射損失や透過損失等の伝送損失を抑制した良好な信号線路が形成される。上述したように、線路導体６ａは線路導体６ａの両側に等間隔をあけて同一面に設けられた同一面接地導体とともにコプレーナ線路を形成してもよい。

＜パッケージ＞
次に、上述した基体１および保持部材１１を用いたパッケージについて以下に説明する。

本発明に係るパッケージは、キャビティ１ｃを有する基体１の壁部２にキャビティ１ｃに通じる開口部２ａを有する容器体１と、開口部２ａを挿通するコネクタ３と、コネクタ３を保持するとともに、容器体１を挿通する部位に鍔部１１ａを有する保持部材１１と、を具備し、保持部材１１は、鍔部１１ａで容器体１に接合され、保持部材１１と基体１の底部との間に間隙１ｂを有するものである。

このような構成とすることによって、上述したように、コネクタ３と、パッケージ内部に設けられた電子部品５とをボンディングワイヤ７する際に、保持部材１１と基体１の底部１ａとの間の間隙１ｂによって、保持部材１１が弾性変形し元の位置に戻ろうとする。それゆえ、ボンディングワイヤ７の圧力を下げても、保持部材１１が弾性変形することで、ワイヤ７の先端部がつぶれ易く、コネクタ３とワイヤ７との接着面積が増加する。この結果、コネクタ３と電子部品５との接続の信頼性を高いものとして、電子部品５に高周波信号を良好に入出力させ、電子部品５を正常に作動させることができる。

なお、図１，図２においては、保持部材１１に対しコネクタ３が１個取り付けられ、基体１の一側面に保持部材１１が１個設けられた形態を示し、図３では保持部材１１に貫通孔１１ｂが複数個に設けられ、各貫通孔１１ｂにそれぞれ同軸コネクタ３が取り付けられた形態を示したが、これに限定されることはなく、例えば、基体１に保持部材１１が複数個設けられていてもよい。この構成によっても、基体１に同軸コネクタ３が複数個取り付けられることから、多端子化することが可能となる。

＜電子装置＞
最後に、上述したパッケージを用いた電子装置について以下に説明する。

本発明の電子装置は、上述したパッケージと、キャビティ１ｃ内部に搭載された電子部品５と、壁部２に接合された蓋体４と、を具備してなるものである。

例えば、キャビティ１ｃ内部に電子部品５を搭載し、電子部品５の電極と回路基板６の上面に被着された線路導体６ａとをボンディングワイヤ等の電気的接続手段７により電気的に接続し、しかる後、壁部２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体４を半田付け法やシーム溶接法により接合することにより製品としての電子装置となる。

このような構成とすることにより、コネクタ３と電子部品５との接続の信頼性を高いものとして、電子部品５に高周波信号を良好に入出力させ、電子部品５を正常に作動させることが可能な電子装置を提供することができる。

本発明においては、周波数が５〜５０ＧＨｚ程度の高周波信号の伝送特性を良好なものとすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態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内で種々の変更は何等差し支えない。

（ａ）は本発明の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、（ｂ）は（ａ）に示すパッケージおよび電子装置のＸ−Ｘ’線における断面図である。本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態のさらに他の例を示す平面図である。本発明のパッケージおよび電子装置の実施の形態のさらに他の例を示す要部拡大正面図である。（ａ）は、従来のパッケージの例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すパッケージのＡ−Ａ’線における断面図である。

符号の説明

１：基体（容器体）
１ａ：底部
１ｂ：間隙
１ｃ：キャビティ
２：壁部
２ａ：開口部
３：コネクタ（同軸コネクタ）
４：蓋体
５：電子部品
６：回路基板
１１：保持部材
１１ａ：鍔部
１２：スルーホール導体

Claims

キャビティを有する基体の壁部に前記キャビティに通じる開口部を有する容器体と、
前記開口部を挿通するコネクタと、
前記コネクタを保持するとともに、前記容器体を挿通する部位に鍔部を有する保持部材と、
前記キャビティ内であって、前記保持部材の上面に接合され、前記コネクタと電気的に接続された回路基板と、
を具備し、
前記保持部材は、前記鍔部で前記容器体に接合され、前記保持部材と前記基体の底部との間に間隙を有するとともに、
前記保持部材を前記キャビティの中央部側から見たときに、前記保持部材の前記回路基板と接合された上面の幅が前記回路基板の下面の幅より小さいことを特徴とするパッケージ。
前記保持部材は、金属からなることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
前記保持部材に貫通孔が複数個設けられ、各貫通孔にそれぞれ前記コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパッケージ。
前記容器体は、セラミックスからな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パッケージ。
前記容器体は、前記容器体の内外を挿通するスルーホール導体を有することを特徴とする請求項４に記載のパッケージ。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のパッケージと、
前記キャビティ内部に搭載された電子部品と、
前記壁部に接合された蓋体と、
を具備してなる電子装置。