JP5669494B2 - 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、半導体素子などを収納するための素子収納用パッケージに用いられる素子収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置に関する。

素子収納用パッケージにおいて、基体上の一方の主面を半導体素子の搭載面とし、その搭載面を取り囲むようにして基体上に枠体を接合材で接合したものがある。このような素子収納用パッケージとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００８−１５９９７５号公報

しかしながら、上記の素子収納用パッケージは、接合材を介して基体上に枠体を接合する際に、接合材が基体の側面を経由して下側主面に回り込みしやすい構造である。このような接合材の回り込みによって基体の下側主面には接合材が存在することになる。これにより、素子収納用パッケージを外部基板上に取り付ける際に、基体と外部基板との間に接合材に起因する隙間が生じ、基体と外部基板の密着性が損なわれ放熱性が低下しやすいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性の低下を抑制することができる素子収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置に関する。

上記目的を達成するために本発明における素子収納用パッケージは、上側主面に半導体素子が載置される載置部および該載置部を挟んで両側から外側に延出した２つの延出部を有し、該２つの延出部に貫通孔または上下を貫通する切欠きから成るネジ取付け部が設けられた、上面視して矩形状の基体と、該基体の前記上側主面に、前記ネジ取付け部よりも内側に前記載置部を取り囲むように接合材を介して接合された枠体とを備えており、
前記基体は、前記延出部の延出方向に平行な対向する一対の辺部のそれぞれに、少なくとも前記枠体の長さにわたって側面から下側主面にかけて切り欠いて成る切欠き部によって前記側面から前記下側主面にかけて空隙を有していることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために本発明における電子装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、前記基体の前記載置部に載置された半導体素子と、前記枠体の上面に前記枠体の内側を塞ぐように設けられた蓋体とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置は、放熱性の低下を抑制することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る素子収納用パッケージの拡大斜視図である。 図１に示す素子収納用パッケージをＸ−Ｘで切断した素子収納用パッケージに半導体素子を設けた電子装置の断面図である。 （ａ）、（ｂ）は本実施形態の変形例１に係る素子収納用パッケージの断面図である。 （ａ）、（ｂ）は本実施形態の変形例２に係る素子収納用パッケージの断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置について、図面を参照しながら説明する。

＜実施形態＞
＜素子収納用パッケージの構成、および電子装置の構成＞
本実施形態に係る素子収納用パッケージは、図１乃至図２に示すように、上側主面に半導体素子１０が載置される載置部１ａおよび載置部１ａを挟んで両側から外側に延出した２つの延出部１ｂを有し、２つの延在部１ｂに貫通孔または上下を貫通する切欠きから成るネジ取付け部１ｃが設けられた、上面視して矩形状の基体１と、基体１の上側主面に、ネジ取付け部１ｃよりも内側に載置部１ａを取り囲むように接合材３を介して接合された枠体２とを備えており、基体１は、延出部１ｂの延出方向に平行な対向する一対の辺部のそれぞれに、少なくとも枠体２の長さにわたって側面から下側主面にかけて切り欠いて成る切欠き部を有している。

また、本実施形態に係る電子装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、基体１の載置部１ａに載置された半導体素子１０と、枠体２の上面に枠体２の内側を塞ぐように設けられた蓋体８とを備えている。

基体１は、矩形状に形成された板状の部材である。基体１の上側主面に接合させた枠体２の外側に延出する２つの延出部１ｂを有している。すなわち、延出部１ｂは、載置部１ａを挟んで両側から外側に延出している。また、基体１は、互いに対向する２つの延出部１ｂに貫通孔または上下を貫通する切欠きから成るネジ取付け部１ｃを有している。延出部１ｂの端部に設けられたネジ取付け部１ｃは、素子収納用パッケージと外部基板１２とをネジ等によってネジ止め固定するためのものである。なお、外部基板１２は、例えば、ヒートシンク板、プリント回路基板等である。

ネジ取付け部１ｃは、それぞれの延出部１ｂに１つずつ設けられているが、１つとは限らず、外部基板１２の大きさ等を考慮して、それぞれの延出部１ｂに複数個設けてもよい。また、ネジ取付け部１ｃが基板１を外部基板１２に取り付ける機能を有していればよく、ネジ取付け部１ｃの貫通孔および切欠きの形状は、限定されない。

基体１は、上側主面に、例えば、光半導体レーザ、フォトダイオード等の半導体素子１０が素子載置用基台９を間に介して載置される載置部１ａを有している。基体１は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。基体１の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上１５（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。また、半導体素子１０は、素子載置用基台９を介さずに載置部１ａに直接載置してもよい。

基体１は、延出部１ｂの延出方向と平行な対向する一対の辺部のそれぞれに、少なくとも、辺部に沿って設けられている枠体２の長さにわたって、側面から下側主面にかけて切り欠いて成る切欠き部１ｄを有している。すなわち、切欠き部１ｄが、基体１の下側主面の両稜部にそれぞれ設けられている。切欠き部１ｄは、図２に示すように、基体１の側面から下側主面にかけて切り欠いて成る段差形状を有している。

基体１は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定の形状にして製作される。基体１の厚みは、例えば、０．３（ｍｍ）以上１．５（ｍｍ）以下に設定されている。

なお、基体１は、外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属を被着させておくのがよい。具体的には、メッキ形成方法によって、０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のメッキ層厚みを有するニッケルメッキ層、および０．５（μｍ）以上５（μｍ）以下のメッキ層厚みを有するメッキ層を順次被着させておくのがよい。これらのメッキ層は、基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるとともに、基体１の上側主面の半導体素子１０の下部に配置される素子載置用基台９を強固に接着固定することができる。

また、半導体素子１０は、図２に示すように、基体１の載置部１ａに素子載置用基台９を載置し、素子載置用基台９の上面に設けられている。また、素子載置用基台９は、半導体素子１０から基体１へ半導体素子１０で発生する熱を伝えるための伝熱媒体として機能する。このような構成は、素子載置用基台９の高さを調整することによって、半導体素子１０の高さ方向の位置決めが容易となり、半導体素子１０と光ファイバ１１との光軸合わせの精度が向上し、光伝送効率を向上させることができる。

また、素子載置用基台９は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体またはムライト質焼結体等のセラミック材料から成る。また、素子載置用基台９の下面の基体１との接合面にはメタライズ層が形成されている。素子載置用基台９の熱膨張係数は、例えば、４（ｐｐｍ／℃）以上８（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。

また、素子載置用基台９は、例えば、銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金、銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ）合金等の材料から成る台座に絶縁性の基板を接合して構成してもよい。また、素子載置用基台９は、半導体素子１０を載置して固定することができるものであればよく、例えば、ペルチャ素子等の電子冷却素子であってもよい。

枠体２は、基体１の上側主面にネジ取付け部１ｃよりも内側に載置部１ａを取り囲むように接合材３を介して接合されている。また、枠体２は、枠体２の内側に半導体素子１０を収容するための空所を有している。枠体２は、上面視したときに外形が矩形状であり、互いに対向する位置に配置された第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃ、ならびに互いに対向する位置に配置された第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄで構成されている。枠体２は、基体１の上側主面に、例えば、銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等のロウ材からなる接合材３を介して接合されている。

ここで、素子収納用パッケージは、接合材３を介して基体１の上側主面に枠体２を接合しているため、接合材３が基体１の側面を経由して下側主面に流れ込みが発生する可能性があった。このような下側主面に接合材３の流れ込みが発生すると、接合材３の一部が基体１の下側主面に存在することになり、素子収納用パッケージを外部基板１２に取り付け固定する場合に、基体１と外部基板１２との間に基体１の下側主面に存在する接合材３によって隙間が生じやすくなる。

したがって、基体１の平坦性が低くなり基体１と外部基板１２との密着性が損なわれ放熱性が低下する虞があった。すなわち、基体１が、外部基板１２の上面に完全に密着することができず、半導体素子１０の作動時に発生する熱を効率良く外部基板１２に伝熱する
ことができない虞がある。これによって、半導体素子１０の作動性が損なわれたり破損したりする虞があった。

しかしながら、基体１は、図２に示すように、基体１の側面から下側主面にかけて切り欠いて成る段差形状の切欠き部１ｄを有している。基体１は、対向する辺部のそれぞれに、少なくとも、枠体２の長さにわたって切欠き部１ｄを有している。したがって、接合材３を介して基体１の上側主面に枠体２を接合する際に、基体１の側面から下側主面への接合材３の流れ込みは、基体１に設けられた切欠き部１ｄの部分で塞き止めることができる。すなわち、接合材３の流れ込みは、外部基板１２との取り付け面である基体１の下側主面に進向することなく切欠き部１ｄの部分に留まる。

また、基体１は、図１に示すように、対向する辺部の全体にわたって切欠き部１ｄを有していてもよい。これによって、基体１の辺部への切欠き部１ｄの加工がしやすくなる。また、基体１に反り変形がより生じにくくなる。

したがって、素子収納用パッケージを外部基板１２に取り付け固定する場合に、基体１と外部基板１２の上面との間に接合材３の流れ込みによる隙間が生じにくくなる。これによって、基体１は、基体１の下側主面の平坦性が高くなり外部基板１２の上面との密着性が向上し、半導体素子１０の発生する熱を効率良く外部基板１２に伝えることができ、放熱性の低下を抑制することができる。これによって、半導体素子１０を長期にわたり正常かつ安定に作動させることができる。

また、切欠き部１ｄは、切り欠いた部分の少なくとも一部が、延出部１ｂの延出方向に垂直な方向の断面視において、枠体２の外側面および内側面の延長線に挟まれる内側に設けられていれば、接合材３の流れ込みを切欠き部１ｄの部分に留めることができる。すなわち、切欠き部１ｄは、断面視して、切り欠いた部分が枠体２の外側面および内側面の延長線に挟まれる内側に位置するように設けられてもよく、また、切り欠いた部分が枠体２の外側面および内側面の延長線に挟まれる内側を跨ぐように内側面よりもさらに基体１の内側に位置するように設けられてもよい。

切欠き部１ｄが枠体２の外側面および内側面の延長線に挟まれる内側に設けられる場合には、基体１は、接合材３の流れ込みが抑制されるとともに外部基板１２との接合面積を広く確保することができ、半導体素子１０の発生する熱を外部基板１２に効率良く伝えることができる。また、切欠き部１ｄが外側面および内側面の延長線に挟まれる内側を跨ぐように内側面よりもさらに基体１の内側に位置するように設けられる場合には、基体１は、接合材３の流れ込みが抑制されるとともに下側に凸の反りを大きくすることができ、ネジ取付け部をネジ止めする際にネジ止めによる変形が発生しても、下側に凸の反りを維持しやすくなる。これによって、基体１は外部基板１２との密着性が向上し、半導体素子１０の発生する熱を外部基板１２に効率良く伝えることができる。

また、切欠き部１ｄは、延出部１ｂの延出方向に垂直な方向の断面視において、枠体２の内側面の延長線と一致する位置まで切り欠かれていることが好ましい。なお、一致するとは、切りか欠かれている位置が、内側面の延長線を０として、−０．３（ｍｍ）〜０．３（ｍｍ）の範囲にあることをいう。

このような構成にすることによって、基体１と枠体２との接合部分で、基体１は切欠き部１ｄが形成されることによって、基体１の厚みが外周の端部に向かって漸次薄くなっているため、基体１と枠体２との熱膨張差による応力が接合部分に作用しにくくなる。これによって、基体１と枠体２の接合部分で剥離等が発生するのを抑制できる。

また、枠体２がセラミック材料から成る場合において、枠体２にクラック等による破損が発生するのを抑制できる。これによって、基体１と枠体２とで形成される容器内部を気密に保持することができる。

また、切欠き部１ｄは、接合材３の流れ込みを切欠き部１ｄの部分に収めるために、図２に示すように、切欠き部１ｄの寸法Ａが、例えば、０．１（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。また、同様に、切欠き部１ｄの寸法Ｂが、例えば、０．１（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。また、流れ込んだ接合材３を切欠き部１ｄ内に収めるという点から、切欠き部１ｄの寸法ＡおよびＢが、同一寸法であることが好ましい。

第１の側壁２ａまたは第３の側壁２ｃは、半導体素子１０と光学的に結合する光ファイバ１１を設けるための貫通孔２ｅを有している。また、第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄは、半導体素子１０と外部回路１１とを電気的に接続する入出力端子４を設けるために切り欠いて形成された取付け部２ｆを有している。また、枠体２の外側に、基体１の延出部１ｂが、互いに対向する位置に配置された第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄからそれぞれ延出している。また、入出力端子４および光ファイバ固定部材７については後述する。

また、枠体２のそれぞれの側壁の厚みは、枠体２の剛性を保ちつつ、基体１との接合性を向上させる点から、例えば、０．３（ｍｍ）以上１．５（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。

枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。または、アルミナ質セラミックス，窒化アルミニウム質セラミックス等のセラミック材料から成る。枠体２の熱膨張係数は、例えば、４（ｐｐｍ／℃）以上２０（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。また、枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工により所定の枠状となすことによって製作される。

入出力端子４は、図１に示すように、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された配線導体層４ａを有する平坦部、および平坦部の上面に配線導体層４ａを挟んで接合された立壁部から構成されている。また、平坦部は、枠体２の内外に突出する突出部を有している。なお、配線導体層４ａは、枠体２の内側および外側に露出するように突出部に形成される。

また、入出力端子４は、枠体２の内側に位置している配線導体層４ａが、半導体素子１０にボンディングワイヤ等で電気的に接続され、枠体２の外側に位置している配線導体層４ａが、外部リード端子５に電気的に接続される。入出力端子４は、枠体２の取付け部２ｆに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して取り付けられる。なお、入出力端子４は、枠体２およびシールリング６との接合部にメタライズ層が形成されている。また、素子載置用基台９が、ペルチャ素子等の電子冷却素子である場合には、電子冷却素子等のリード線が配線導体層４ａに電気的に接続される。

入出力端子４は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料から成る。また、配線導体層４ａは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。

配線導体層４ａは、入出力端子４の平坦部の上面に、素子収納用パッケージの枠体２の内外を導出するように形成されている。配線導体層４ａは、例えば、タングステン、モリ
ブデンまたはマンガン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合してなる金属ペーストをセラミックグリーンシートに予め周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布することによって入出力端子４の上面に形成される。そして、半導体素子１０は、配線導体層４ａに電気的に接続されることによって、外部電気回路基板に電気的に接続される。なお、配線導体層４ａ上には、メッキ形成方法によって、ニッケルメッキ層および金メッキ層が被着形成されている。

外部リード端子５は、外部電気回路と入出力端子４との高周波信号の入出力を行うものである。すなわち、外部リード端子５は、半導体素子１０を外部電気回路に電気的に接続する作用を有している。半導体素子１０は、外部リード端子５を外部電気回路に接続することによって、配線導体層４ａおよび外部リード端子を介して外部電気回路に接続される。なお、外部リード端子５は、枠体２の外側に位置している入出力端子４の配線導体層４ａに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

また、外部リード端子５は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。これらの金属のインゴットを周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の形状となるように製作される。

シールリング６は、シールリング６の上面に蓋体８をシーム溶接等により接合するための接合媒体として設けられる。また、シールリング６は、その少なくとも一部を枠体２の上面に当接させて設けられている。すなわち、シールリング６は、枠体２の上面および入出力端子４の上面に設けられている。

シールリング６の幅は、図２に示すように、枠体２の上面の幅と略同じ幅であっても、枠体２の上面の幅よりも小さくてもよい。シールリング６は、枠体２の上面および入出力端子４の上面に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材で接合される。また、シールリング６は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。また、シールリング６の熱膨張係数は、例えば、５（ｐｐｍ／℃）以上１５（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。

光ファイバ固定部材７は、枠体２の第１の側壁２ａに設けられ、光ファイバ１１を枠体２に固定するための筒状の部材であり、貫通孔２ｄの枠体２の外側開口の周囲または貫通孔２ｅの内面に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。光ファイバ１１は光ファイバ固定部材７を介して取着される。また、光ファイバ固定部材７は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成り、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。

また、光ファイバ固定部材７は、光ファイバ１１が挿通可能な貫通孔を有する筒体であり、外部より光ファイバ固定部材７の貫通孔に光ファイバ１１の一端を挿通するとともに光ファイバ１１を半田等の接着剤やレーザ溶接により固定する。これにより、光ファイバ１１は半導体素子１０と光軸を合わせるように固定される。そして、半導体素子１０と光ファイバ１１が光学的に結合されて、枠体２の内部に収容されている半導体素子１０と外部との光信号の授受が可能となる。

蓋体８は、半導体素子１０を気密に封止するために、枠体２の上面に枠体２の内側を塞ぐように設けられている。すなわち、蓋体８の外周部がシールリング６の上面に接合され
ている。また、蓋体８は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。また、蓋体８の熱膨張係数は、例えば、５（ｐｐｍ／℃）以上２０（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。蓋体８は、シーム溶接によって枠体２の上面に接合されているシールリング６に接合される。

また、蓋体８は、基体１と枠体２と入出力端子４とシールリング６とからなる内部に半導体素子１０を気密に封止する。なお、蓋体８は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等のインゴットを周知のプレス加工により所定の形状にすることによって製作される。

図２に示すように、基体１の上側主面の載置部１ａに半導体素子１０が素子載置用基台９を間に介して接着固定される。そして、半導体素子１０の電極がボンディングワイヤ等を介して配線導体層４ａに接続される。次に、蓋体８は、枠体２の上面にシールリング６を介してシーム溶接等の溶接法で接合され、基体１と枠体２と入出力端子４とシールリング６および蓋体８の内部に半導体素子１０が気密に収納されて電子装置となる。すなわち、少なくとも半導体素子１０を搭載した後、蓋体８で密封することにより電子装置となる。

また、枠体２の光ファイバ固定部材７に光ファイバ１１の一端を挿通させるとともにこれを半田等の接着剤やレーザ溶接によって接合し、光ファイバ１１を光ファイバ固定部材７に固定する。この電子装置において、光ファイバ１１は電子装置が外部電気回路基板等に搭載された後に設けることもできる。または、製品として電子装置自体に設けておくこともできる。そして、光ファイバ１１を介して内部に収容する半導体素子１０と外部との光信号の授受が可能となる。

＜素子収納用パッケージ、および電子装置の製造方法＞
ここで、素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置の製造方法を説明する。

基体１は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて、貫通孔２ｅおよび切欠き部２ｆを設けて製作される。また、蓋体８は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

また、入出力端子４は、平坦部と平坦部の上面に接合される立壁部から形成される。入出力端子４が、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、平坦部および立壁部のグリーンシートは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤、溶剤、分散剤等を混合添加してペースト状とし、ドクターブレード法やカレンダーロール法等によって形成される。

そして、平板形状のグリーンシートに金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれぞれの形状に合わせて製作される。

平坦部は、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添加してなる導電ペーストを、平坦部の上面の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布して、配線導体層４ａとなる金属ペースト層が形成される
。また、平坦部および立壁部は、枠体２、シールリング６との接合部に該当する位置に金属ペーストを印刷塗布してメタライズ層が形成される。

さらに、グリーンシート状態の平坦部上に、グリーンシート状態の立壁部を積層して、約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、平坦部と立壁部が一体化されて、入出力端子４が製作される。

また、電解メッキまたは無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、配線導体層４ａ上およびメタライズ層上に、１．０（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のメッキ層厚みを有するニッケルメッキ層が形成される。

外部リード端子５は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。そして、外部リード端子５は、入出力端子４の枠体２の外側に位置している配線導体層４ａに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

シールリング６は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

基体１と枠体２と入出力端子４とシールリング６が銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合されることによって素子収納用パッケージが製作される。

また、素子収納用パッケージから露出し既にニッケルメッキ層が形成されている配線導体層４ａおよびメタライズ層は、電解メッキまたは無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、さらに、０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のメッキ層厚みを有するニッケルメッキ層および０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のメッキ層厚みを有する金メッキ層が形成される。

ここで、電子装置の製造方法について説明する。

電子装置は、素子収納用パッケージの基体１の載置部１ａに素子載置用基台９を、例えば、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田または金（Ａｕ）−ゲルマニウム(Ｇｅ)半田等の材料で接着固定する。そして、素子載置用基台９上に半導体素子１０を金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等を介して接着固定する。半導体素子１０が入出力端子４の配線導体層４ａに、ボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。次に、シールリング６の上面に蓋体８をシーム溶接等の溶接法によって接合し、基体１と枠体２と入出力端子４とシールリング６および蓋体８の内部に半導体素子１０を気密に収容して電子装置とする。

本発明は上述の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において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る素子収納用パッケージのうち、本実施形態に係る素子収納用パッケージと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。

＜変形例１＞
本実施形態に係る変形例１の素子収納用パッケージでは、図３に示すように、切欠き部１ｄが、延出部１ｂの延出方向に垂直な方向の断面視において、上面と側面との間の角部がＣ面またはＲ面の形状であってもよい。すなわち、切欠き部１ｄは、側面から下側主面
にかけて、基体１の下側主面の角部がＣ面またはＲ面の形状となるように切り欠かれている。切欠き部１ｄが、Ｃ面の形状を有しているため、Ｃ面が形成された部分の基体１の厚みは基体１の外周の端部に向かって漸次薄くなっている。これによって、枠体２に基体１との熱膨張差による応力が作用しにくくなる。切欠き部１ｄは、図３（ａ）に示すように、Ｃ面内に流れ込んだ接合材３をＣ面内に収めるという点から、切欠いた部分Ｃを、例えば、０．１（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に、また、切欠いた部分Ｄを、例えば、０．１（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。

また、基体１の下側主面の対向する稜部がＲ面の形状を有しているため、Ｒ面の形状の切欠き部１ｄが設けられている辺部は反り変形が生じにくく、基体１は外部基板１２との密着性が低下するのを抑制することができる。また、Ｒ面の形状は、Ｒ面内に流れ込んだ接合材３をＲ面内に収めるという点から、曲率半径を、０．３（ｍｍ）以上３（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。

また、切欠き部１ｄが、Ｒ面の形状を有しているため、Ｒ面が形成された部分の基体１の厚みは基体１の外周の端部に向かって漸次薄くなっている。これによって、枠体２に基体１との熱膨張差による応力が作用しにくくなる。

＜変形例２＞
本実施形態に係る変形例２の素子収納用パッケージでは、図４に示すように、基体１の下側主面は、延出部１ｂの延出方向に垂直な方向の断面視において、切欠き部１ｄから連続して中央部に向かって曲線となっている曲面部１ｅを有していてもよい。

素子収納用パッケージでは、接合材３で基体１と枠体２とを接合した後の収縮の際に枠体２が基体１よりも収縮し易いという作用により、基体１は下側に凸の反りが発生しやすい。基体１が下側に凸の反りであっても、ネジ止めした際に、下側に凸の反りが上側に凸の反りに変形してしまう虞があった。これによって、半導体素子１０が載置されている基体１の中央部が上側に凸の反りの頂点になりやすく、基体１は外部基板１２との密着性が低下し、放熱性が損なわれる虞があった。

しかしながら、基体１は切欠き部１ｄから連続して中央部に向かって設けられた曲面部１ｅを有しているため、下側に凸の反りを大きくすることができる。これによって、ネジ取付け部をネジ止めする際にネジ止めによる変形が発生しても、基体１は下側に凸の反りを維持しやすくなる。したがって、基体１は下側に凸の反りの状態を有しているため、外部基板１２を密着させることができ、放熱性の低下を抑制することができる。

また、切欠き部１ｄから連続して中央部に向かって曲面部１ｅを有しているので、仮に、接合材３の流れ込みが大きくなっても、流れ込みが曲面部１ｅまで許容されるので、基体１は、平坦性を損なわれにくく、外部基板１２と密着して取り付けることができる。

また、図４（ａ）に示すように、切欠き部１ｄは、接合材３の流れを止めるという点から、切欠いた部分Ｅを、例えば、０．０５（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に、また、切欠いた部分Ｆを、例えば、０．０５（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。

また、図４（ａ）に示すように、接合材３の流れを止めるという点から、Ｒ面の形状の切欠き部１ｄの曲率半径は、曲面部１ｅの曲率半径とは異なった値に設定することが好ましい。また、Ｒ面の形状の切欠き部１ｄの曲率半径は、曲面部１ｅの曲率半径よりも小さくすることが好ましい。切欠き部１ｄのＲ面の形状は、曲率半径を、例えば、０．１５（ｍｍ）以上３（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。また、曲面部１ｅは、曲率半径を、例えば、１０（ｍｍ）以上１０００（ｍｍ）以下に設定することが好ましい。

１ 基体
１ａ 載置部
１ｂ 延出部
１ｃ ネジ取付け部
１ｄ 切欠き部
１ｅ 曲面部
２ 枠体
２ａ 第１の側壁
２ｂ 第２の側壁
２ｃ 第３の側壁
２ｄ 第４の側壁
２ｅ 貫通孔
２ｆ 取付け部
３ 接合材
４ 入出力端子
４ａ 配線導体層
５ 外部リード端子
６ シールリング
７ 光ファイバ固定部材
８ 蓋体
９ 素子載置用基台
１０ 半導体素子
１１ 光ファイバ
１２ 外部基板

Claims (6)

1. 上側主面に半導体素子が載置される載置部および該載置部を挟んで両側から外側に延出した２つの延出部を有し、該２つの延出部に貫通孔または上下を貫通する切欠きから成るネジ取付け部が設けられた、上面視して矩形状の基体と、
   該基体の前記上側主面に、前記ネジ取付け部よりも内側に前記載置部を取り囲むように接合材を介して接合された枠体とを備えており、
   前記基体は、前記延出部の延出方向に平行な対向する一対の辺部のそれぞれに、少なくとも前記枠体の長さにわたって側面から下側主面にかけて切り欠いて成る切欠き部によって前記側面から前記下側主面にかけて空隙を有していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
2. 請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記切欠き部は、切り欠いた部分の少なくとも一部が、前記延出部の延出方向に垂直な方向の断面視において、前記枠体の外側面および内側面の延長線に挟まれる内側に設けられていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記切欠き部は、前記延出部の延出方向に垂直な方向の断面視において、前記枠体の内側面の延長線と一致する位置まで切り欠かれていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
4. 請求項１乃至請求項３に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記切欠き部は、前記延出部の延出方向に垂直な方向の断面視において、上面と側面との間の角部がＣ面またはＲ面の形状を有していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
5. 請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記基体の前記下側主面は、前記延出部の延出方向に垂直な方向の断面視において、前記切欠き部から連続して中央部に向かって曲線となっている曲面部を有していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の素子収納用パッケージと、
   前記基体の前記載置部に載置された半導体素子と、
   前記枠体の上面に前記枠体の内側を塞ぐように設けられた蓋体と
   を備えたことを特徴とする電子装置。
   

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