WO2010150729A1 - 素子収納用パッケージ、及び実装構造体 - Google Patents

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WO2010150729A1
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佐竹　猛夫
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京セラ株式会社
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    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor

Definitions

  • the present invention relates to an element storage package in which an element can be mounted, and a mounting structure on which the element is mounted.
  • An optical semiconductor package proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-17041 has a mounting base made of a metal material capable of mounting elements, a ceramic terminal member to which metallized wiring is attached, and a seal ring made of a metal material. And.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an element storage package and a mounting structure excellent in impact resistance.
  • An element storage package includes a substrate having an element mounting area on an upper surface thereof, a base formed on the substrate along the outer periphery of the mounting area, and having a mounting portion in part. Is provided. Further, the element storage package is provided in the attachment portion, and the line conductor that extends from a region overlapping the base to a region not overlapping when viewed from above is electrically connected to the inside and outside of the base. And a frame body connected to an upper portion of the insulator and provided to overlap the base body in plan view. Furthermore, the element storage package is provided in an area surrounded by the frame body in plan view, and includes an adhesive body formed from the inner wall surface of the frame body to the upper portion of the insulator.
  • a mounting structure includes the element storage package and an element mounted on the element storage package.
  • FIG. 1 is a perspective view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a mounting structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of an element storage package according to a modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an element storage package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an
  • FIG. 9 is a perspective view of an element storage package according to a modification.
  • FIG. 10 is a perspective view of an element storage package according to a modification.
  • FIG. 11 is a perspective view of an element storage package according to a modification.
  • FIG. 12 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • FIG. 13 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • FIG. 14 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • FIG. 15 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • FIG. 16 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • FIG. 17 is a perspective view of an insulator according to a modification.
  • 18 is a cross-sectional view of an insulator according to a modification of FIG.
  • the element storage package 1 includes, for example, an active element such as a semiconductor element, a transistor, a diode, or a thyristor, or an element 2 that includes a passive element such as a resistor, a capacitor, a solar cell, a piezoelectric element, a crystal resonator, or a ceramic oscillator. It is used for mounting.
  • an active element such as a semiconductor element, a transistor, a diode, or a thyristor
  • an element 2 that includes a passive element such as a resistor, a capacitor, a solar cell, a piezoelectric element, a crystal resonator, or a ceramic oscillator. It is used for mounting.
  • the element storage package 1 of the present embodiment is suitable for mounting and functioning an element corresponding to a high breakdown voltage, a large current, or a high speed / high frequency, and a semiconductor element is used as an example of the element. It is to be implemented.
  • the mounting structure 1X of the present embodiment is obtained by mounting a semiconductor element as an example of an element on the element storage package 1.
  • the element housing package 1 is formed on the substrate 3 having the mounting region R of the element 2 on the upper surface and on the substrate 3 along the outer periphery of the mounting region R.
  • a base 4 having a mounting portion C, and an upper portion extending from a region overlapping with the base 4 in a plan view to a region not overlapping, and electrically connecting the inside and outside of the base 4.
  • An insulator 5 having a line conductor; a frame body 6 connected to the upper portion of the insulator 5 so as to overlap the base body 4 in plan view; and a region surrounded by the frame body 6 in plan view.
  • an adhesive body 7 formed from the inner wall surface of the frame body 6 to the upper portion of the insulator 5.
  • the substrate 3 is a member formed in a square shape when viewed from above.
  • substrate 3 consists of metal materials, such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or the alloy containing these metal materials, for example.
  • the substrate 3 has a function of improving heat conductivity and efficiently dissipating heat generated from elements mounted in the mounting region R to the outside through the substrate 3.
  • the thermal conductivity of the substrate 3 is set to, for example, 15 W / (m ⁇ K) or more and 450 W / (m ⁇ K) or less.
  • the substrate 3 is manufactured in a predetermined shape by using a conventionally known metal processing method such as rolling or punching for an ingot obtained by casting a molten metal material into a mold and solidifying it.
  • a conventionally known metal processing method such as rolling or punching for an ingot obtained by casting a molten metal material into a mold and solidifying it.
  • the length of one side of the substrate 3 is set to 3 mm or more and 50 mm or less, for example.
  • substrate 3 is set to 0.3 mm or more and 5 mm or less, for example.
  • a metal layer such as nickel or gold is formed by using an electroplating method or an electroless plating method in order to prevent oxidative corrosion or to easily braze the element 2 to the mounting region R.
  • the thickness of the metal layer is set to, for example, 0.5 ⁇ m or more and 9 ⁇ m or less.
  • the mounting region R of the substrate 3 is a region that is not connected to the substrate 4 when the substrate 4 is connected to the upper surface of the substrate 3.
  • the base body 4 is a member that is connected along the outer periphery of the mounting region R of the substrate 3 and protects elements mounted on the mounting region R from the outside.
  • the base body 4 has a shape in which a part of a frame shape formed in a quadrangular shape is cut out in plan view. Further, the base body 4 is provided with a through hole H at a location facing the location where the attachment portion C is provided.
  • the substrate 4 is brazed to the substrate 3 via a brazing material.
  • the base 4 is made of, for example, a metal material such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or an alloy containing these metal materials.
  • the base 4 has a function of efficiently dissipating heat generated from the element 2 to the outside of the base 4 in a state where the element 2 is mounted in the mounting region R.
  • the thermal conductivity of the substrate 4 is set to, for example, 15 W / (m ⁇ K) or more and 450 W / (m ⁇ K) or less.
  • the base 4 has a size that can be accommodated in the substrate 3 when viewed in plan, and the length of one side is set to, for example, 3 mm or more and 50 mm or less.
  • the upper and lower thickness of the location where the attachment part C of the base 4 is provided is set to, for example, 0.1 mm or more and 20 mm or less.
  • the upper and lower thickness of the location where the attachment part C of the base 4 is not provided is set to, for example, 1 mm or more and 30 mm or less.
  • the thickness of the frame when the substrate 4 is viewed in plan is set to, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less.
  • An insulator 5 is provided at a location where the attachment portion C of the base 4 is formed. Further, it is provided at a portion where the through hole H of the base 4 is formed in order to pass light transmitted from the optical fiber F provided outside to the inside of the base 4.
  • the through hole H is provided with a holding member 9 into which a light transmissive member 8 such as a lens, plastic or glass can be fitted.
  • the holding member 9 can hold the optical fiber F with the tip of the optical fiber F approaching from the outside of the base 4 to the vicinity of the light transmissive member 8.
  • the insulator 5 is a member provided at the attachment portion C of the base body 4.
  • the insulator 5 includes a first metal layer 11 as a plurality of line conductors on which terminals 10 to be described later can be provided, and a second metal layer 12 serving as a base for connecting the frame body 6 via a brazing material. Is formed.
  • the insulator 5 is provided at a location where the attachment portion C of the base body 4 is formed, and is provided at a distance from the substrate 3. If the insulator 5 and the substrate 3 are directly connected, most of the heat generated from the element 2 mounted on the mounting region R of the substrate 3 is transmitted to the insulator 5 through the substrate 3. When a lot of heat is transmitted to the insulator 5, the metal layer patterned on the insulator 5 may be damaged by the influence of heat. In the present embodiment, the metal layer on the insulator 5 is damaged based on the heat transmitted to the substrate 3 by providing the insulator 5 on the substrate 3 via the base 4 so as to be separated from the substrate 3. Can be suppressed. Note that the attachment portion C of the base body 4 may be provided so as to be in contact with the substrate 3. In this case, the base 4 can be reduced in height, and further downsizing can be achieved.
  • the insulator 5 is provided on the rectangular first insulator 5a, the first metal layer 11 formed on the first insulator 5a, and the first insulator 5a on which the first metal layer 11 is formed. And a second insulator 5b having a second metal layer 12 formed on the upper surface.
  • the first insulator 5a is a member formed in a square shape when viewed in plan.
  • the 2nd insulator 5b is a member of the shape which remove
  • the first insulator 5a and the second insulator 5b are insulating materials, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, and silicon nitride. It is made of a sintered material or ceramics such as glass ceramics.
  • the first metal layer 11 and the second metal layer 12 are made of a refractory metal material such as tungsten, molybdenum, or manganese.
  • the insulator 5 will be described.
  • a thick film forming technique such as a screen printing method or a thin film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method.
  • a plurality of first metal layers 11 are formed.
  • the second metal layer 12 is formed on the upper surface of the second insulator 5b before firing using a thick film forming technique or a thin film forming technique.
  • the second metal layer 12 is formed on the end side surface of the insulator 5 that faces the base 4 when it is provided at the attachment portion C of the base 4.
  • a part of the second metal layer 12 is formed so as to extend to a place in contact with a place where the attachment portion C of the base body 4 is provided. Therefore, the end side surface of the insulator 5 is satisfactorily connected to the place where the attachment portion C of the base body 4 is provided via the brazing material.
  • the uncured second insulator 5b before firing is pressure-bonded onto the first insulator 5a on which the first metal layer 11 is formed, and both are fired simultaneously. In this way, the insulator 5 can be manufactured.
  • the first insulator 5a and the second insulator 5b are integrated.
  • the first metal layer 11 is divided into two parts by the second insulator 5b.
  • the first metal layers 11 are continuous immediately below the second insulator 5b. ing. Therefore, when the insulator 5 is viewed in plan, the first metal layer 11 is provided so as to extend to the inside and outside surrounded by the frame body 6.
  • the element 2 mounted on the mounting region of the substrate 3 and the first metal layer 11 are electrically connected, and further, the first metal layer 11 formed in the region not surrounded by the frame body 6 and an external electric device. Are electrically connected, the element and the electrical device can be electrically connected.
  • the length of one side when the first insulator 5a is viewed in plan is set to 2 mm or more and 50 mm or less, for example.
  • the thickness of the first insulator 5a is set to, for example, not less than 0.2 mm and not more than 5 mm.
  • the length of one side when the second insulator 5b is viewed in plan is set to, for example, not less than 0.2 mm and not more than 50 mm.
  • the upper and lower thicknesses of the second insulator 5b are set to, for example, 0.2 mm or more and 10 mm or less.
  • the thickness of the frame when the second insulator 5b is viewed in plan is set to, for example, 0.2 mm or more and 5 mm or less.
  • the insulator 5 is joined to the attachment portion C of the base 4 via a brazing material.
  • the insulator 5 is an upper surface of the portion where the second metal layer 12 formed on the upper surface of the second insulator 5b and the mounting portion C of the base 4 are not provided in a state where the insulator 5 is bonded to the mounting portion C. It is set so that the height position matches.
  • the frame body 6 is a frame-shaped member that is connected to the upper surface of the second insulator 5b of the insulator 5 and the upper surface of the portion where the mounting portion C of the base body 4 is not provided.
  • the frame 6 is set to a size that overlaps the base 4 when viewed in plan.
  • the frame body 6 is connected to the base body 4 and the insulator 5 through a brazing material.
  • the terminal 10 is a member for electrically connecting to an external electronic device or the like.
  • the terminal 10 is connected on the first metal layer 11 via a brazing material. Then, the first metal layer 11 and the terminal 10 are electrically connected.
  • the adjacent first metal layers 11 are electrically insulated from each other by providing the adjacent first metal layers 11 with a space therebetween. And by providing each terminal 10 in each 1st metal layer 11, adjacent terminals 10 are electrically insulated.
  • the frame 6 is made of, for example, a metal material such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel or cobalt, or an alloy containing these metal materials.
  • the length of one side when the frame 6 is viewed in plan is set to 3 mm or more and 50 mm or less, for example.
  • the upper and lower thicknesses of the frame body 6 are set to 0.1 mm or more and 3 mm or less, for example.
  • the thickness of the frame when the frame 6 is viewed in plan is set to, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less.
  • the inner wall surface of the second insulator 5b which is a part of the insulator 5 is surrounded by the frame 6. It is provided to protrude in the area.
  • a part of the second metal layer 12 formed on the upper surface of the second insulator 5b is exposed in a region surrounded by the frame body 6.
  • the insulator 5 and the frame body 6 are connected and viewed in plan, they are areas surrounded by the frame body 6 as shown in FIG. 4, and the frame body 6 and the insulator 5 are connected. Thus, the adhesive body 7 is formed.
  • the adhesive body 7 is a member for firmly connecting the insulator 5 and the frame body 6.
  • a part of the adhesive body 7 is formed from the end of the protruding wall surface of the insulator 5 to the inner wall surface of the substrate 4 as shown in FIG.
  • the adhesive body 7 is attached from the side surface located at the end of the protruding insulator 5 to the inner wall surface of the base body 4 in the region surrounded by the frame body 6.
  • the adhesive body 7 is made of, for example, a brazing material made of a metal material such as silver, copper, gold, or tin, or a glass material.
  • the width of the bonded body 7 when viewed in plan is set to, for example, 0.01 mm or more and 5 mm or less.
  • the upper and lower thicknesses of the bonded body 7 formed on the upper surface of the insulator 5 are set to, for example, 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the portion accumulates at the end of the portion where the attachment portion C of the base body 4 is provided, and the adhesive body 7 can be formed. That is, when the bonding body 7 is made of a brazing material, the second metal layer 12 is formed in advance on the end surface of the insulator 5, and the brazing material is deposited on the surface of the second metal layer 12. When 5 and the base 4 are connected, a part of the brazing material deposited on the surface of the second metal layer 12 flows and collects at the end of the place where the mounting portion C of the base 4 is provided. And the adhesive body 7 can be formed by hardening this brazing material.
  • the insulator 5 can be connected directly to the attachment portion C of the base body 4 through the glass material.
  • a part of the glass material protrudes from between the end side surface of the insulator 5 and the attachment portion C of the substrate 4 when the substrate 4 and the insulator 5 are connected.
  • a part of the glass material accumulates at the protruding portion, and becomes an adhesive 7 by curing in the accumulated state.
  • the base 4 and the insulator 5 can be connected without forming the second metal layer 12.
  • the adhesive body 7 is formed from the side end of the protruding inner wall surface of the insulator 5 to the inner wall surface of the base body 4, the adhesive force between the insulator 5 and the base body 4 can be improved.
  • the adhesive body 7 is formed from the inner wall surface of the frame body 6 to a part of the upper surface of the insulator 5. By adhering the adhesive body 7 to both the frame body 6 and the insulator 5, the adhesive force between the both can be improved.
  • the adhesive body 7 is continuously formed in the region surrounded by the frame body 6 from the upper portion of the insulator 5 to the side end portion of the projecting inner wall surface of the insulator 5 in the frame body 6. By forming the adhesive body 7 continuously, the adhesive force between the frame body 6 and the insulator 5 can be improved.
  • the adhesive body 7 is continuously formed from the upper end portion to the lower end portion of the protruding inner wall surface of the insulator 5 in the region surrounded by the frame body 6. A part of the adhesive body 7 is formed from the lower end portion of the protruding inner wall surface of the insulator 5 to the inner wall surface of the base body 4 on which the attachment portion C is provided in the region surrounded by the frame body 6. . Therefore, by increasing the area connected via the adhesive 7 between the protruding inner wall surface of the insulator 5 and the substrate 4, the adhesive force between the two can be improved satisfactorily. Furthermore, the adhesive force of both can be improved by connecting via the adhesive body 7 from the lower end part of the inner wall surface which the insulator 5 protruded to the inner wall surface of the base
  • the adhesive body 7 When the adhesive body 7 is made of a metal material, the adhesive body 7 is provided with a space from the first metal layer 11 formed on the insulator 5. The adhesive body 7 is electrically insulated from the first metal layer 11.
  • the mounting structure 1X can be manufactured by mounting the element 2 on the mounting region R of the element storage package 1 as shown in FIG.
  • the element 2 is connected to the first metal layer 11 extending to a region surrounded by the frame body 6 by a bonding wire or the like.
  • the element 2 and the first metal layer 11 are electrically connected.
  • the tip of the optical fiber F can be brought close to the vicinity of the light transmissive member 8 of the element housing package 1 to input / output signals from the optical fiber F into the element housing package 1.
  • the adhesive body 7 from the inner wall surface of the frame body 6 to the upper part of the insulator 5 and connecting the frame body 6 and the insulator 5, it is possible to improve the adhesive force between them.
  • Each of the substrate 3, the base body 4, and the frame body 6 is manufactured in a predetermined shape by using a metal processing method on a solidified ingot obtained by casting a molten metal material into a mold.
  • a first insulator 5a and a second insulator 5b are prepared.
  • the first insulator 5a prepares a form of the first insulator 5a, fills the frame with, for example, an aluminum oxide material, and takes out the first insulator 5a before sintering.
  • the 1st insulator 5a can be produced by sintering the taken out first insulator 5a of the precursor.
  • the second insulator 5b can be manufactured.
  • the first metal layer 11 is formed on the first insulator 5a by using, for example, a screen printing method.
  • the second metal layer 12 is formed on the second insulator 5b by using, for example, a screen printing method. Then, both the first insulator 5a and the second insulator 5b are connected via an insulating adhesive made of glass or the like. In this way, the insulator 5 can be manufactured.
  • the holding member 9 on which the light transmissive member 8 is mounted is fitted and connected to the through hole H of the prepared base body 4 through a brazing material.
  • each of the prepared substrate 3, base body 4, insulator 5 and frame body 6 is connected via a brazing material.
  • the base body 4 is connected via the brazing material along the outer periphery of the substrate 3.
  • the insulator 5 is connected to the location in which the attachment part C of the base
  • the frame body 6 is connected to the upper surfaces of the insulator 5 and the base body 4 through a brazing material. At this time, a large amount of the brazing material is preliminarily deposited on the upper surfaces of the insulator 5 and the base body 4 and the frame body 6 is connected to the brazing material.
  • the brazing material located immediately below the frame body 6 leaks out, and the brazing material flows out into a region surrounded by the frame body 6.
  • the adhesive body 7 can be formed by cooling and solidifying the brazing material which flowed out. As a result, the element storage package 1 can be manufactured.
  • the mounting structure 1X can be manufactured by mounting the element 2 on the manufactured element storage package 1 via solder.
  • a metallized layer 13 may be formed on the outer surface of the insulator 5.
  • the metallized layer 13 is made of a refractory metal material such as tungsten, molybdenum, or manganese.
  • the second metal layer 12 may be formed on a part of the outer surface of the insulator 5.
  • the metallized layer 13 is formed continuously from the upper surface of the insulator 5 to the outer surface of the insulator 5. A part of the metallized layer 13 is formed along the substrate 4 in a side view.
  • the metallized layer 13 is formed when the insulator 5 is connected to the attachment portion C of the base 4 via a brazing material, or when the frame body 6 is connected to the upper surface of the insulator 5 via a brazing material.
  • a part of the metallized layer 13 can flow and the brazing material can be prevented from accumulating locally. As a result, it is possible to alleviate local concentration of thermal stress from the brazing material applied to the insulator 5 and to prevent the insulator 5 from being peeled off from the base body 4 or the frame body 6.
  • a part of the metallized layer 13 is between the first insulator 5a and the second insulator 5b, and from the end of the first insulator 5a to the first insulator 5a. You may form so that it may protrude toward the 1st metal layer 11 formed in the upper surface.
  • the overhang portion 13a which is a part of the metallized layer 13, is formed with a space from the first metal layer 11, and the first metal layer 11 and the second metal layer 12 are not electrically connected. By forming the overhanging portion 13a, the brazing material flowing on the surface of the metallized layer 13 can flow up to the overhanging portion 13a.
  • the brazing material flowing on the surface of the metallized layer 13 is between the first insulator 5a and the second insulator 5b, and the first insulator 5a. It is possible to reduce the amount accumulated at the end portions of the first and second portions, and to effectively prevent the occurrence of cracks between the first insulator 5a and the second insulator 5b.
  • the metallized layer 13 formed on the side surface of the insulator 5 will be specifically described.
  • the brazing material interposed between the insulator 5 and the base 4 may protrude from between the two.
  • the metallized layer 13 is made of a refractory metal material, the metallized layer 13 is made of a substance having a large surface energy, and the liquid adhering to the surface of the metallized layer 13 is easily wetted, and the contact angle of the liquid becomes small. Therefore, the brazing material protruding from between the insulator 5 and the base 4 tends to spread along the surface of the metallized layer 13.
  • the brazing material that has spread out easily accumulates at the connection boundary between the insulator 5 and the base body 4, and in particular, between the upper surface of the first insulator 5 a and the front wall surface of the second insulator 5 b, It tends to accumulate at the end position A.
  • the brazing material that oozes out between the insulator 5 and the base body 4 flows out and tries to accumulate at the end position A from the side surface of the first insulator 5.
  • the brazing material on the metallized layer 13 formed over the upper surface of the body 5 it is possible to suppress the brazing material from accumulating at the end position A.
  • the metallized layer 13 with a space between the first metal layer 11, it is possible to suppress electrical connection between the first metal layer 11 and the metal layer 11 through the brazing material flowing out. . As a result, it is possible to provide the element storage package 1 having excellent electrical reliability.
  • first insulator 5a and the second insulator 5b can be firmly connected by letting the brazing material flowing out escape to the boundary between the upper surface of the first insulator 5a and the second insulator 5b. And it can suppress that the 2nd insulator 5b peels from the 1st insulator 5a, and can connect both favorably. As a result, it is possible to realize the element storage package 1 that is excellent in external impact.
  • the metallized layer 13 is formed from the upper surface of the first insulator 5a to the front side surface of the second insulator 5b. Since the metallized layer 13 is also formed on the front side surface of the second insulator 5b, the area on which the brazing material that has flowed out can be increased, and the brazing material accumulation can be effectively suppressed. For example, when connecting the frame body 6 and the insulator 5, the brazing material that has flowed downward from above through the side surface of the second insulator 5 b from the frame body 6 is also covered on the front side surface of the second insulator 5 b. By wearing, the accumulation of brazing material can be reduced.
  • the overhanging portion 13a which is a part of the metallized layer 13 is set to be gradually narrower from the end portion of the first insulator 5a toward the center portion of the first insulator 5a. Since the brazing material leaks from between the insulator 5 and the base 4 and spreads on the metallized layer 13, the amount of the brazing material that spreads on the metallized layer 13 is predicted, and the overhanging portion 13a of the metallized layer 13 is predicted. By gradually reducing the width of the shape from the end of the first insulator 5a toward the center of the first insulator 5a, the amount of brazing material deposited on the metallized layer 13 can be made substantially uniform. .
  • the shape of the overhanging portion 13b may be set to a rectangular shape. As shown in FIG. 13, by making a part of the metal layer 11 formed on the upper surface of the first insulator 5a rectangular, the area of the overhanging portion 13b can be increased, and the brazing material is deposited. The area to be made can be widened. As a result, it is possible to reduce the amount of brazing material that accumulates at the end position A between the upper surface of the first insulator 5a and the front wall surface of the second insulator 5b.
  • the overhanging portion 13 c formed on the upper surface of the first insulator 5 a is formed along the end portion of the first insulator 5 a so as to be spaced from the first metal layer 11. May be. Further, the overhang portion 13c is formed along the end portion of the second insulator 5b.
  • the brazing material pool can be effectively reduced by increasing the area of the overhanging portion 13c.
  • the second insulator 5b may have a shape provided on the end of the first insulator 5a so as to be spaced from the first metal layer 11. A portion of the second insulator 5b blocks the gap between the metallized layer 13 formed on the side surface of the first insulator 5a and the first metal layer 11 formed on the upper surface of the first insulator 5a.
  • the brazing material flowing on the surface of the metallized layer 13 flows from the metallized layer 13 toward the first metal layer 11 due to the influence of the surface tension, so that the first metal layer 11 and the metallized layer 13 can be prevented from being electrically connected via the brazing material.
  • the insulator 5 is provided on the attachment portion C of the base body 4 so that the insulator 5 is separated from the substrate 3 via the base body 4.
  • the insulator 5 is provided on the substrate 3. It may be an embodiment in which it is provided directly.
  • the element storage package 1 may have a structure in which a concave portion D is provided on the side surface of the first insulator 5a.
  • a concave portion D is provided on the side surface of the first insulator 5a.
  • the volume of the insulator 5 can be further reduced, and thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 3 and the insulator 5 can be reduced.
  • the center of gravity of the element housing package 1 can be shifted to the insulator 5 side in plan view, and thermal stress generated between the substrate 3 and the insulator 5 is caused to the substrate 3 side. It can be made difficult to transmit, and distortion of the element storage package 1 can be suppressed.
  • the size of the recess D is set to 0.3 mm or more and 3 mm or less in plan view.
  • an insulator paste 14 may be formed at a joint portion between the first insulator 5a and the second insulator 5b.
  • the insulator paste 14 it is possible to prevent the joining portion between the second insulator 5 b and the first insulator 5 a from becoming a right angle, and the second insulator when the first metal layer 11 is plated. Accumulation of the plating solution at the base of 5b can be suppressed, and the adjacent first metal layers 11 arranged densely can be prevented from being electrically short-circuited by the plating solution.
  • the first insulator 5a may have a plurality of laminated structures.
  • the lower layer is the first insulator lower layer 5ad and the upper layer is the first insulator upper layer 5au.
  • metal layers are formed on the upper surfaces of both layers, and both the metal layers are extended inside and outside the element housing package 1.
  • the number of locations where the terminals 10 are provided can be increased, and high-frequency signals can be efficiently transmitted into and out of the element housing package 1.

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Abstract

　素子収納用パッケージ１は、上面に素子２の実装領域Ｒを有する基板３と、基板３上であって実装領域Ｒの外周に沿って形成され、一部に取付け部Ｃを有する基体４を備える。さらに、素子収納用パッケージ１は、取付け部Ｃに設けられ、上部が平面視して基体４と重なる領域から重ならない領域にまで延在されるとともに、基体４の内外を電気的に導通する線路導体１１を有する絶縁体５と、絶縁体５の上部と接続され、平面視して基体４と重なるように設けられている枠体６を備える。さらに、素子収納用パッケージ１は、平面視して枠体６に囲まれる領域内に設けられ、枠体６の内壁面から絶縁体５の上部にかけて形成されている接着体７を備える。

Description

素子収納用パッケージ、及び実装構造体
　本発明は、素子を実装することが可能な素子収納用パッケージ、及びそれに素子を実装した実装構造体に関する。
　近年、機器の小型化とともに、ＩＣ、発光ダイオード、圧電素子又は水晶振動子等の素子を実装することが可能な小型の素子収納用パッケージが開発されている。
　また、レーザーダイオード又はホトダイオード等の光半導体素子を実装することが可能な光半導体用パッケージが提案されている（例えば、特開平１１－１７０４１号公報参照）。
　なお、特開平１１－１７０４１号公報で提案された光半導体用パッケージは、素子を実装可能な金属材料からなる搭載ベースと、メタライズ配線が被着されたセラミックス端子部材と、金属材料からなるシールリングと、を含んで構成されている。
　しかしながら、上記特許文献１で提案された光半導体用パッケージでは、小型化の影響に起因して、セラミックス端子部材とシールリングとの接続面積が小さく、両者が剥離する虞があった。ひいては、両者の剥離の影響により、光半導体用パッケージにクラックが発生する虞があった。そして、このような影響は、光半導体用パッケージに対してだけに限られず、素子収納用パッケージ一般に共通する。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐衝撃性に優れた素子収納用パッケージ、及び実装構造体を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージは、上面に素子の実装領域を有する基板と、前記基板上であって前記実装領域の外周に沿って形成され、一部に取付け部を有する基体を備える。さらに、素子収納用パッケージは、前記取付け部に設けられ、上部が平面視して前記基体と重なる領域から重ならない領域にまで延在されるとともに、前記基体の内外を電気的に導通する線路導体を有する絶縁体と、前記絶縁体の上部と接続され、平面視して前記基体と重なるように設けられている枠体を備える。さらに、素子収納用パッケージは、平面視して前記枠体に囲まれる領域内に設けられ、前記枠体の内壁面から前記絶縁体の上部にかけて形成されている接着体を備えている。
　本発明の一実施形態に係る実装構造体は、前記素子収納用パッケージと、前記素子収納用パッケージに実装する素子と、を備えている。
図１は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの分解斜視図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの平面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの一部の拡大断面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る実装構造体の平面図である。 図８は、変形例に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図９は、変形例に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図１０は、変形例に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図１１は、変形例に係る素子収納用パッケージの斜視図である。 図１２は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１３は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１４は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１５は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１６は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１７は、変形例に係る絶縁体の斜視図である。 図１８は、図１７の変形例に係る絶縁体の断面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージについて、図面を参照しながら説明する。
　＜素子収納用パッケージの構成＞
　素子収納用パッケージ１は、例えば、半導体素子、トランジスタ、ダイオード又はサイリスタ等の能動素子、或いは抵抗器、コンデンサ、太陽電池、圧電素子、水晶振動子又はセラミック発振子等の受動素子からなる素子２を実装するのに用いるものである。
　なお、本実施形態の素子収納用パッケージ１では、高耐圧化、大電流化又は高速・高周波化に対応している素子を実装して機能させるのに適しており、素子の一例として半導体素子を実装するものである。そして、本実施形態の実装構造体１Ｘは、素子収納用パッケージ１に素子の一例としての半導体素子を実装したものである。
　素子収納用パッケージ１は、図１から図３に示すように、上面に素子２の実装領域Ｒを有する基板３と、基板３上であって実装領域Ｒの外周に沿って形成され、一部に取付け部Ｃを有する基体４と、取付け部Ｃに設けられ、上部が平面視して基体４と重なる領域から重ならない領域にまで延在されるとともに、基体４の内外を電気的に導通する線路導体を有する絶縁体５と、絶縁体５の上部と接続され、平面視して基体４と重なるように設けられる枠体６と、平面視して枠体６に囲まれる領域内に設けられ、枠体６の内壁面から絶縁体５の上部にかけて形成される接着体７と、を備えている。
　基板３は、平面視したとき四角形状に形成された部材である。基板３は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、或いはこれらの金属材料を含有する合金から成る。基板３は、熱伝導率を良好にして、実装領域Ｒに実装した素子から発生する熱を効率良く基板３を介して外部に放散させる機能を備えている。なお、基板３の熱伝導率は、例えば１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
　また、基板３は、溶融した金属材料を型枠に鋳込んで固化させたインゴットに対して、従来周知の圧延加工又は打ち抜き加工等の金属加工法を用いることで、所定形状に製作される。なお、基板３の一辺の長さは、例えば３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、基板３の厚みは、例えば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。
　また、基板３の表面は、酸化腐食の防止、又は実装領域Ｒに素子２をろう付けしやすくするために、電気めっき法又は無電解めっき法を用いて、ニッケル又は金等の金属層が形成されている。なお、金属層の厚みは、例えば０．５μｍ以上９μｍ以下に設定されている。基板３の実装領域Ｒは、基板３の上面に基体４を接続したときに、基体４と接続されない領域である。
　基体４は、基板３の実装領域Ｒの外周に沿って接続され、実装領域Ｒに実装する素子を外部から保護するための部材である。基体４は、平面視したときに四角形状に形成された枠状の一部を切欠いた形状である。また、基体４は、取付け部Ｃが設けられた箇所と対向する箇所に貫通孔Ｈが設けられている。基体４は、ろう材を介して基板３にろう付けされる。
　また、基体４は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、或いはこれらの金属材料を含有する合金から成る。基体４は、実装領域Ｒに素子２を実装されている状態で、素子２から発生する熱を効率良く基体４の外部に放散させる機能を備えている。なお、基体４の熱伝導率は、例えば１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
　また、基体４は、平面視したときに基板３内に収まる大きさであって、一辺の長さが、例えば３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、基体４の取付け部Ｃが設けられた箇所の上下の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。また、基体４の取付け部Ｃが設けられていない箇所の上下の厚みは、例えば１ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。また、基体４を平面視したときの枠の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。
　基体４の取付け部Ｃが形成されている箇所に、絶縁体５が設けられる。また、基体４の貫通孔Ｈが形成されている箇所に、外部に設ける光ファイバＦから伝わる光を基体４内部にまで通すために設けられている。貫通孔Ｈには、例えば、レンズ、プラスチック又はガラス等の光透過性部材８を嵌めこむことが可能な保持部材９が設けられる。保持部材９は、基体４外部から光透過性部材８近傍にまで光ファイバＦの先端を近づけて、保持することができる。
　絶縁体５は、基体４の取付け部Ｃに設ける部材である。絶縁体５は、後述する端子１０を設けることが可能な複数の線路導体としての第１金属層１１と、枠体６とろう材を介して接続するための下地となる第２金属層１２とが形成されている。
　絶縁体５は、基体４の取付け部Ｃが形成されている箇所に設けられ、基板３と距離を空けて設けられる。仮に、絶縁体５と基板３とを直接接続した場合、基板３の実装領域Ｒに実装される素子２から発生する熱の多くが、基板３を介して絶縁体５に伝わる。絶縁体５に多くの熱が伝わると、絶縁体５上にパターニングされた金属層が熱の影響により破損する虞がある。本実施形態では、絶縁体５を基板３から距離を空けて離すように、基体４を介して基板３上に設けることで、基板３に伝わる熱に基づいて絶縁体５上の金属層が破損するのを抑制することができる。なお、基体４の取付け部Ｃは基板３と接するようにして設けられている場合もある。この場合、基体４を低背化することができ、より一層の小型化が可能となる。
　絶縁体５は、矩形状の第１絶縁体５ａと、第１絶縁体５ａ上に形成される第１金属層１１と、第１金属層１１が形成された第１絶縁体５ａ上に設けられ、上面に第２金属層１２が形成された第２絶縁体５ｂと、を含んで構成されている。
　第１絶縁体５ａは、平面視したとき四角形状に形成された部材である。また、第２絶縁体５ｂは、平面視したときの枠状から一辺を取り除いた形状の部材である。
　第１絶縁体５ａ及び第２絶縁体５ｂは、絶縁材料であって、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、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等のセラミックスから成る。また、第１金属層１１及び第２金属層１２は、タングステン、モリブデン又はマンガン等の高融点金属材料から成る。
　ここで、絶縁体５の作製方法について説明する。焼成前の未硬化の第１絶縁体５ａ上に、例えば、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術、或いは蒸着法又はスパッタ法等の薄膜形成技術を用いて、第１絶縁体５ａの一辺に沿って複数の第１金属層１１を形成する。また、焼成前の第２絶縁体５ｂの上面に、厚膜形成技術又は薄膜形成技術を用いて、第２金属層１２を形成する。さらに、第２金属層１２は、基体４の取付け部Ｃに設けたときに、基体４と対向する絶縁体５の端側面に形成されている。つまり、第２金属層１２の一部は、基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所と接する箇所にまで延在して形成されている。そのため、絶縁体５の端側面は、ろう材を介して基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所と良好に接続される。
　そして、第１金属層１１が形成された第１絶縁体５ａ上に、焼成前の未硬化の第２絶縁体５ｂを圧着して、両者を同時に焼成する。このようにして、絶縁体５を作製することができる。
　焼成後の絶縁体５は、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂが一体となる。絶縁体５を平面視したときに、第１金属層１１は、第２絶縁体５ｂによって、二つに分かれて見えるものの、第２絶縁体５ｂの直下において、各第１金属層１１は連続している。そのため、絶縁体５を平面視したときに、枠体６で囲まれる内外にまで延在されて第１金属層１１が設けられる。その結果、基板３の実装領域に実装した素子２と第１金属層１１とを電気的に接続し、更に枠体６で囲まれない領域に形成された第１金属層１１と外部の電気機器とを電気的に接続した場合、素子と電気機器とを電気的に接続することができる。
　第１絶縁体５ａの平面視したときの一辺の長さは、例えば２ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。第１絶縁体５ａの厚みは、例えば０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。また、第２絶縁体５ｂの平面視したときの一辺の長さは、例えば０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。第２絶縁体５ｂの上下の厚みは、例えば０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されている。第２絶縁体５ｂを平面視したときの枠の厚みは、例えば０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。
　絶縁体５は、基体４の取付け部Ｃにろう材を介して接合される。絶縁体５は、絶縁体５を取付け部Ｃに接合した状態で、第２絶縁体５ｂの上面に形成された第２金属層１２と、基体４の取付け部Ｃが設けられていない箇所の上面との高さ位置が合わさるように設定されている。
　枠体６は、枠状であって、絶縁体５の第２絶縁体５ｂの上面と、基体４の取付け部Ｃが設けられていない箇所の上面と接続される部材である。枠体６は、平面視したときに、基体４と重なるような大きさに設定されている。枠体６は、ろう材を介して基体４及び絶縁体５と接続される。
　端子１０は、外部の電子機器等と電気的に接続するための部材である。端子１０は、ろう材を介して、第１金属層１１上に接続される。そして、第１金属層１１と端子１０とが電気的に接続される。また、隣接する第１金属層１１同士を間を空けて設けることで、隣接する第１金属層１１同士を電気的に絶縁する。そして、各端子１０を各第１金属層１１に設けることで、隣接する端子１０同士は、電気的に絶縁している。
　枠体６は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、或いはこれらの金属材料を含有する合金から成る。
　枠体６の平面視したときの一辺の長さは、例えば３ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。枠体６の上下の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。枠体６の平面視したときの枠の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。
　絶縁体５と枠体６とをろう材を介して接続した状態で、両者を平面視したとき、絶縁体５の一部である第２絶縁体５ｂの内壁面が、枠体６にて囲まれる領域に突出して設けられる。そして、枠体６と絶縁体５とを平面視したとき、枠体６にて囲まれる領域に第２絶縁体５ｂの上面に形成された第２金属層１２の一部が露出する。
　絶縁体５と枠体６とを接続した状態で、両者を平面視したとき、図４に示すように、枠体６で囲まれる領域であって、枠体６と絶縁体５が接続されるように接着体７が形成されている。
　接着体７は、絶縁体５と枠体６とを強固に接続するための部材である。素子収容用パッケージ１が、小型にすればするほど、絶縁体５と枠体６との接する面積が小さくなり、絶縁体５と枠体６との接着力が小さくなる傾向にある。そこで、絶縁体５と枠体６とを接着体７を介して接続することで、絶縁体５と枠体６とが剥離するのを抑制し、両者を良好に接続することができる。その結果、外部からの衝撃に優れた素子収納用パッケージ１を作製することができる。
　接着体７の一部は、図２に示すように、絶縁体５の突出した壁面の端部から基体４の内壁面にかけて形成される。接着体７は、枠体６で囲まれる領域内において、突出している絶縁体５の端部に位置する側面から基体４の内壁面にかけて被着している。
　接着体７は、例えば、銀、銅、金又は錫等の金属材料から成るろう材、或いはガラス材料から成る。接着体７の平面視したときの幅は、例えば０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されている。また、絶縁体５の上面に形成される接着体７の上下の厚みは、例えば１μｍ以上５０μｍ以下に設定されている。
　絶縁体５をろう材を介して基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所に接続するときに、絶縁体５の端側面に形成された第２金属層１２に被着するろう材の一部が、基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所の端部に溜まって、接着体７を形成することができる。つまり、接着体７がろう材から成る場合は、予め絶縁体５の端側面に第２金属層１２を形成しておき、該第２金属層１２の表面にろう材を被着させ、絶縁体５と基体４とを接続すると、該第２金属層１２の表面に被着したろう材の一部が流れて、基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所の端部に溜まる。そして、該ろう材を固めることで、接着体７を形成することができる。
　また、接着体７がガラス材料から成る場合は、基体４の取付け部Ｃに直接ガラス材料を介して絶縁体５を接続することができる。ガラス材料の一部は、基体４と絶縁体５とを接続するときに、絶縁体５の端側面と基体４の取付け部Ｃとの間からはみ出す。そして、ガラス材料の一部は、はみ出した箇所に溜まって、溜まった状態で硬化することで接着体７となる。なお、ガラス材料を用いた場合、第２金属層１２を形成しなくても、基体４と絶縁体５とを接続することができる。
　接着体７が、絶縁体５の突出した内壁面の側端部から基体４の内壁面にかけて形成されることで、絶縁体５と基体４との接着力を向上させることができる。
　また、接着体７は、図５又は図６に示すように、枠体６の内壁面から絶縁体５の上面の一部にかけて形成されている。接着体７が枠体６と絶縁体５の両方に被着されることで、両者の接着力を向上させることができる。
　また、接着体７は、枠体６で囲まれる領域内において、絶縁体５の上部から枠体６内の絶縁体５の突出した内壁面の側端部にかけて連続して形成されている。接着体７が連続して形成されることで、枠体６と絶縁体５との接着力を向上させることができる。
　さらに、接着体７は、枠体６で囲まれる領域内において、絶縁体５の突出した内壁面の上端部から下端部にかけて連続して形成されている。そして、接着体７の一部が、枠体６で囲まれる領域内において、絶縁体５の突出した内壁面の下端部から取付け部Ｃが設けられている基体４の内壁面にかけて形成されている。そのため、絶縁体５の突出した内壁面と基体４との接着体７を介して接続される面積を大きくすることで、両者の接着力を良好に向上させることができる。さらに、絶縁体５の突出した内壁面の下端部から基体４の内壁面にかけて接着体７を介して接続することで、両者の接着力を向上させることができる。
　接着体７は、金属材料から成る場合、絶縁体５に形成される第１金属層１１と間を空けて設けられている。そして、接着体７は、第１金属層１１と電気的に絶縁されている。
　実装構造体１Ｘは、図７に示すように、素子収納用パッケージ１の実装領域Ｒに素子２を実装することで作製することができる。なお、素子２は、枠体６で囲まれる領域にまで延在される第１金属層１１とボンディングワイヤ等によって接続される。そして、素子２と第１金属層１１とが電気的に接続される。さらに、素子収納用パッケージ１の光透過性部材８の近傍にまで光ファイバＦの先端を近づけて、光ファイバＦからの信号を素子収納用パッケージ１内に入出力することができる。
　本実施形態によれば、枠体６の内壁面から絶縁体５の上部にかけて接着体７を設けて、枠体６と絶縁体５とを接続することで、両者の接着力を向上させることができ、枠体６と絶縁体５との強固に接続することで、両者の剥離を抑制し、外部からの耐衝撃性に優れた素子収納用パッケージ１、及び実装構造体１Ｘを作製することができる。
　＜素子収納用パッケージの製造方法＞
　ここで、図１又は図２に示す素子収納用パッケージの製造方法を説明する。
まず、基板３、基体４、絶縁体５及び枠体６のそれぞれを準備する。
　基板３、基体４及び枠体６のそれぞれは、溶融した金属材料を型枠に鋳込んだ固化させたインゴットに対して、金属加工法を用いることで、所定形状に製作される。
　絶縁体５は、第１絶縁体５ａ及び第２絶縁体５ｂをそれぞれ準備する。第１絶縁体５ａは、第１絶縁体５ａの型枠を準備し、枠体内に、例えば酸化アルミ二ウム質の材料を充填し、焼結前の第１絶縁体５ａを取り出す。そして、取り出した前駆体の第１絶縁体５ａを焼結処理することで、第１絶縁体５ａを作製することができる。第１絶縁体５ａと同様に、第２絶縁体５ｂを作製することができる。
　次に、第１絶縁体５ａに例えばスクリーン印刷法を用いて第１金属層１１を形成する。また、第２絶縁体５ｂに例えばスクリーン印刷法を用いて第２金属層１２を形成する。そして、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂの両者をガラス等から成る絶縁性接着材を介して接続する。このようにして、絶縁体５を作製することができる。
　また、準備した基体４の貫通孔Ｈに、光透過性部材８を実装した保持部材９をろう材を介して嵌めて接続する。
　次に、準備した基板３、基体４、絶縁体５及び枠体６のそれぞれをろう材を介して接続する。具体的に、基板３の外周に沿って基体４をろう材を介して接続する。そして、基体４の取付け部Ｃが設けられている箇所に、絶縁体５をろう材を介して接続する。そして、絶縁体５と基体４の上面に対して、ろう材を介して枠体６を接続する。このとき、予め絶縁体５と基体４の上面に、ろう材が漏れ出す程度に多く被着させておき、該ろう材上に枠体６を接続する。このとき、枠体６の直下に位置するろう材の一部が漏れ出し、枠体６で囲まれる領域に、ろう材が流れ出る。そして、流れ出たろう材を冷やして固化することで、接着体７を形成することができる。その結果、素子収納用パッケージ１を作製することができる。
　次に、作製した素子収納用パッケージ１に半田を介して素子２を実装することで、実装構造体１Ｘを作製することができる。
　＜変形例＞
　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。
　例えば、図８に示すように、絶縁体５の外側面にメタライズ層１３が形成されてもよい。絶縁体５の外側面にメタライズ層１３を形成することで、外部への電磁波の漏れを少なくすることができる電磁遮蔽の効果を奏する。なお、メタライズ層１３は、例えば、タングステン、モリブデン又はマンガン等の高融点金属材料から成る。
　また、図９、図１０又は図１１に示すように、第２金属層１２を絶縁体５の外側面の一部に形成してもよい。図９に示すように、絶縁体５の上面から絶縁体５の外側面にかけて連続して、メタライズ層１３が形成される。メタライズ層１３の一部は、側面視して基体４に沿って形成される。メタライズ層１３は、絶縁体５を基体４の取付け部Ｃにろう材を介して接続するときに、或いは枠体６を絶縁体５の上面にろう材を介して接続するときに、ろう材の一部がメタライズ層１３にまで流れ、ろう材が局所的に溜まるのを抑制することができる。その結果、絶縁体５に対して加わるろう材からの熱応力が局所的に集中するのを緩和し、絶縁体５が基体４又は枠体６から剥離するのを抑制することができる。
　また、図１２に示すように、メタライズ層１３の一部が、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとの間であって、第１絶縁体５ａの端部から第１絶縁体５ａの上面に形成された第１金属層１１との間に向かって張出すように形成されていてもよい。メタライズ層１３の一部である張出部１３ａは、第１金属層１１と間を空けて形成されており、第１金属層１１と第２金属層１２とは電気的に接続されていない。張出部１３ａを形成することにより、メタライズ層１３の表面に流れるろう材が張出部１３ａ上にまで流すことができる。仮に、絶縁体５と溜まったろう材に熱が加わった場合、両者の熱膨張率の違いにより、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとの間にクラックが発生しやすくなる。本実施形態によれば、張出部１３ａを設けることにより、メタライズ層１３の表面に流れるろう材が、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとの間であって、第１絶縁体５ａの端部に溜まる量を低減することができ、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとの間にクラックが発生するのを有効に抑制することができる。
　ここで、絶縁体５の側面に形成されるメタライズ層１３について具体的に説明する。絶縁体５と基体４とを接続するとき、絶縁体５と基体４との間に介在されるろう材が、両者の間から食み出ることがある。メタライズ層１３は、高融点金属材料から成るため、表面エネルギーが大きい物質からなり、メタライズ層１３の表面に付着する液体は濡れやすく、その液体の接触角は小さくなる。そのため、絶縁体５と基体４との間から食み出たろう材は、メタライズ層１３の表面に沿って、濡れ広がる傾向にある。そして、濡れ広がったろう材は、絶縁体５と基体４との接続境界部に溜まり易く、特に、第１絶縁体５ａの上面と第２絶縁体５ｂの前壁面との間であって、両者の端部位置Ａに溜まりやすい。
　仮に、端部位置Ａにろう材溜まりが発生すると、絶縁体５とろう材との熱膨張率の差に起因して、ろう材溜まりが発生している端部位置Ａに応力集中が生じる。そして、応力集中に起因して、絶縁体５にクラックが発生し、パッケージの気密性が損なわれる虞がある。また、パッケージの気密性が損なわれると、パッケージ内部に収容した素子が酸化し、素子の電気的特性が変化することがある。更には、素子を正常且つ安定に作動させることができなくなるという問題が発生する。
　そこで、本変形例によれば、絶縁体５と基体４との間から食み出たろう材が流れ出て、端部位置Ａに溜まろうとするのを、第１絶縁体５の側面から第１絶縁体５の上面にかけて形成したメタライズ層１３上にろう材の一部を逃すことで、ろう材が端部位置Ａに溜まるのを抑制することができる。
　また、メタライズ層１３を第１金属層１１と間を空けて設けることで、第１金属層１１と金属層１１とを流れ出たろう材を介して電気的に接続されるのを抑制することができる。その結果、電気的信頼性に優れた素子収納用パッケージ１を提供することができる。
　また、流れ出たろう材を第１絶縁体５ａの上面と第２絶縁体５ｂの境界部に逃がすことで、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとを強固に接続することができる。そして、第１絶縁体５ａから第２絶縁体５ｂが剥離するのを抑制し、両者を良好に接続することができる。その結果、外部からの衝撃に優れた素子収納用パッケージ１を実現することができる。
　メタライズ層１３は、第１絶縁体５ａの上面から第２絶縁体５ｂの前側面にかけて形成されている。メタライズ層１３が、第２絶縁体５ｂの前側面にも形成されることで、流れ出たろう材が被着する面積を大きくすることができ、ろう材溜まりを効果的に抑制することができる。例えば、枠体６と絶縁体５とを接続するときに、枠体６から第２絶縁体５ｂの側面を介して上方から下方に流れ出たろう材が、第２絶縁体５ｂの前側面にも被着することで、ろう材の溜まりを低減することができる。
　また、メタライズ層１３の一部である張出部１３ａは、第１絶縁体５ａの端部から第１絶縁体５ａの中央部に向けて漸次幅狭に設定されている。ろう材は、絶縁体５と基体４との間から漏れ出してメタライズ層１３上に濡れ広がるため、メタライズ層１３上に漏れ広がるろう材の量を予測して、メタライズ層１３の張出部１３ａの形状を第１絶縁体５ａの端部から第１絶縁体５ａの中央部に向けて漸次幅狭にすることで、メタライズ層１３上に被着するろう材量を略均一にすることができる。その結果、パッケージ内部の素子から発する熱がパッケージ外部に放熱されるときに、メタライズ層１３上のろう材に熱が伝わるが、ろう材の被着量が略均一になっているため、ろう材からパッケージに伝わる応力集中を低減することができる。
　図１３に示すように、張出部１３ｂの形状は、矩形状に設定されていてもよい。図１３に示すように、第１絶縁体５ａの上面に形成される金属層１１の一部を矩形状にすることで、張出部１３ｂの面積を大きくすることができ、ろう材が被着する領域を広くすることができる。その結果、第１絶縁体５ａの上面と第２絶縁体５ｂの前壁面との間であって、両者の端部位置Ａに溜まるろう材の量を低減することができる。
　また、図１４に示すように、第１絶縁体５ａの上面に形成される張出部１３ｃを、第１絶縁体５ａの端部に沿って、第１金属層１１と間を空けて形成してもよい。さらに、張出部１３ｃを第２絶縁体５ｂの端部に沿って形成する。このように、張出部１３ｃの面積を大きくすることで、ろう材溜まりを効果的に低減することができる。
　また、図１５に示すように、第２絶縁体５ｂは、第１絶縁体５ａの端部上に沿って、第１金属層１１と間を空けて設けられる形状であってもよい。第２絶縁体５ｂの一部が、第１絶縁体５ａの側面に形成されるメタライズ層１３と第１絶縁体５ａの上面に形成される第１金属層１１との間を遮るように、第１絶縁体５ａの端部上に設けることで、メタライズ層１３の表面に流れるろう材が表面張力の影響により、メタライズ層１３上から第１金属層１１上に向かって流れて、第１金属層１１とメタライズ層１３とがろう材を介して電気的に接続されるのを抑制することができる。
　なお、上述した実施形態においては、絶縁体５を基体４の取付け部Ｃに設けることで、絶縁体５を基体４を介して基板３から離すよう形成したが、基板３上に絶縁体５を直接設ける態様であってもよい。
　また、図１６に示すように、素子収納用パッケージ１は、第１絶縁体５ａの側面に凹部Ｄを設ける構造であってもよい。凹部Ｄを設けることで、絶縁体５の体積をより小さくすることができ、基板３と絶縁体５との熱膨張率の違いによる熱応力を緩和することができる。また、凹部Ｄを設けることで、素子収納用パッケージ１の重心を平面視して絶縁体５側にずらすことができ、基板３と絶縁体５との間に発生する熱応力が基板３側に伝わりにくくすることができ、素子収納用パッケージ１の歪みを抑制することができる。その結果、
素子２と貫通孔Ｈとの光軸ズレの発生を抑制でき、光信号を正確に授受することができる素子収納用パッケージ１を提供することができる。なお、凹部Ｄの大きさは、平面視して０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。
　また、図１６に示すように、第１絶縁体５ａと第２絶縁体５ｂとの接合箇所に絶縁体ペースト１４を形成してもよい。絶縁体ペースト１４が塗布されることにより、第２絶縁体５ｂと第１絶縁体５ａとの接合箇所が直角になることが防止され、第１金属層１１にメッキを施す際に第２絶縁体５ｂの根元にメッキ液が溜まるのを抑制でき、密に配置された隣接する第１金属層１１同士がメッキ液によって電気的短絡するのを抑制することができる。
　また、図１７又は図１８に示すように、素子収納用パッケージ１は、第１絶縁体５ａを複数の積層構造にしてもよい。第１絶縁体５ａを二層構造として場合、下層を第１絶縁体下層５ａｄとし、上層を第１絶縁体上層５ａｕとする。そして、両層の上面にそれぞれ金属層を形成し、両金属層を素子収納用パッケージ１の内外に延在させる。その結果、図１８に示すように、端子１０を設ける箇所を増やすことができ、高周波信号を効率よく素子収納用パッケージ１の内外に伝送することができる。

Claims (9)

  1. 　上面に素子の実装領域を有する基板と、
    　前記基板上であって前記実装領域の外周に沿って形成され、一部に取付け部を有する基体と、
    　前記取付け部に設けられ、上部が平面視して前記基体と重なる領域から重ならない領域にまで延在されるとともに、前記基体の内外を電気的に導通する線路導体を有する絶縁体と、
    　前記絶縁体の上部と接続され、平面視して前記基体と重なるように設けられている枠体と、
    　平面視して前記枠体に囲まれる領域内に設けられ、前記枠体の内壁面から前記絶縁体の上部にかけて形成されている接着体と、を備えた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、
    　前記絶縁体と前記基体とが接する箇所に、前記接着体の一部が形成さ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又は請求項２に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記絶縁体の壁面の一部が、平面視して前記枠体に囲まれる領域内に突出しており、
    　前記接着体の一部が、前記絶縁体の突出した壁面の端部から前記基体の内壁面にかけて形成さ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３に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記接着体は、前記絶縁体の上部から前記絶縁体の突出した壁面の端部にかけて連続して形成され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３又は請求項４に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記接着体の一部が、前記絶縁体の突出した壁面の上端部から前記絶縁体の突出した壁面の下端部にかけて形成されることを特徴とする素子収納用パッケージ。
  6. 　請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記絶縁体は、平板状の第１絶縁体と、前記第１絶縁体上に設けられ、前記第１絶縁体の上面の一部を露出する第２絶縁体とを含んで構成されており、
    　前記第１絶縁体の側面から前記第１絶縁体の露出する上面にかけて形成され、且つ前記線路導体と間を空けて形成されているメタライズ層を備えたことを特徴とする素子収納用パッケージ。
  7. 　請求項６に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記メタライズ層は、前記第１絶縁体の露出する上面から前記第２絶縁体の側面にかけて形成されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
  8. 　請求項６又は請求項７に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記第１絶縁体の上面に形成される前記メタライズ層は、前記第１絶縁体の端部から前記第１絶縁体の中央部に向けて漸次幅が狭くなっていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
  9. 　請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の素子収納用パッケージと、前記素子収納用パッケージに実装されている素子と、を備えたことを特徴とする実装構造体。
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