WO2013077199A1 - 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

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WO2013077199A1
WO2013077199A1 PCT/JP2012/079106 JP2012079106W WO2013077199A1 WO 2013077199 A1 WO2013077199 A1 WO 2013077199A1 JP 2012079106 W JP2012079106 W JP 2012079106W WO 2013077199 A1 WO2013077199 A1 WO 2013077199A1
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insulating member
electronic component
wiring conductor
component storage
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PCT/JP2012/079106
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茂典 高谷
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component storage package in which an electronic component such as a semiconductor element is stored, and an electronic apparatus using the same.
  • an electronic device can be used for various electronic devices.
  • the package As an electronic component storage package for storing electronic components (hereinafter also simply referred to as a package), for example, a package described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-66867 is known.
  • the package includes a base body and a frame joined to the outer peripheral portion of the upper surface of the base body.
  • the frame has a notch formed by notching between two adjacent corners at the lower end.
  • An input / output terminal is provided in the notch.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an electronic component storage package and an electronic device that can transmit signals satisfactorily and maintain airtightness even when downsized.
  • the purpose is to provide.
  • An electronic component storage package is provided on a metal substrate having a mounting area on which an electronic component is mounted on an upper surface, and on the upper surface of the substrate so as to surround the mounting area. And a plurality of side wall portions including a pair of first side wall portions positioned so as to sandwich the placement region therebetween and a second side wall portion positioned between the pair of first side wall portions, A metal frame having a notch opening at the inner side surface and the outer side surface formed from the second side wall portion to the pair of first side wall portions, and the electron fixed to the notch portion And an input / output member electrically connected to the component.
  • the input / output member includes a flat plate-shaped first insulating member, a wiring conductor disposed on the upper surface of the first insulating member and led out from the inside of the second side wall, and the first And a flat plate-like second insulating member disposed on the upper surface of the wiring conductor.
  • the second insulating member has an outer surface parallel to the second side wall portion located outside the second side wall portion.
  • FIG. 2 is a plan view of the electronic component storage package shown in FIG. 1. It is a side view from the X direction of the electronic component storage package shown in FIG. It is a side view from the Y direction of the electronic component storage package shown in FIG. It is a disassembled perspective view which shows the modification of the electronic component storage package and electronic device which are shown in FIG. It is a disassembled perspective view which shows the electronic component storage package and electronic device of 2nd Embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of the electronic component storage package shown in FIG. 6. It is a disassembled perspective view which shows the electronic component storage package and electronic device of 3rd Embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of the electronic component storage package shown in FIG. 8. It is a top view of the electronic component storage package and electronic device of 4th Embodiment. It is a top view which shows the 1st insulation member and wiring conductor of the electronic component storage package shown in FIG.
  • the package 1 surrounds the placement area 5a with a metal substrate 5 having a placement area 5a on which the electronic component 3 is placed on the upper surface.
  • a metal frame 7 provided on the upper surface of the substrate 5 and an input / output member 9 electrically connected to the electronic component 3 are provided.
  • the substrate 5 has a substantially quadrangular shape in plan view and is a flat plate shape with four corners cut out.
  • the placement area 5a in the present embodiment means an area that overlaps the electronic component 3 when the substrate 5 is viewed in plan.
  • the size of the substrate 5 when viewed in plan can be set, for example, to 5 to 50 mm on a side.
  • the thickness of the substrate 5 can be set to 0.3 to 3 mm, for example.
  • the substrate 5 in the present embodiment is made of metal. That is, the substrate 5 is made of a metal member. Specifically, a metal member such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, and tungsten, or an alloy made of these metals can be used as the metal member.
  • the substrate 5 can be manufactured by subjecting such an ingot of a metal member to a metal processing method such as a rolling method or a punching method.
  • the package 1 has a placement area 5a in which the electronic component 3 is placed. Therefore, in the package 1, the placement area 5a is formed at the center of the upper surface of the substrate 5. However, for example, there is no problem if the placement area 5a is formed at the end of the upper surface of the substrate 5. Moreover, although the board
  • the electronic component 3 is disposed in the placement area 5a.
  • a bonding wire is electrically connected to the electronic component 3.
  • the electronic component 3 can input / output signals to / from an external wiring circuit through the bonding wires and lead terminals. Therefore, the electronic component 3 needs to be electrically insulated from the substrate 5.
  • an insulating mounting substrate 11 is disposed on the mounting region 5 a of the substrate 5.
  • the electronic component 3 is placed on the placement substrate 11.
  • the mounting substrate 11 is made of a member having good insulation.
  • a material constituting the mounting substrate 11 for example, a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, or a silicon nitride sintered body Alternatively, a glass ceramic material can be used.
  • the mounting substrate 11 is prepared by mixing a raw material powder containing glass powder or ceramic powder, an organic solvent, and a binder.
  • a ceramic green sheet is produced by forming the mixed member into a sheet.
  • the ceramic substrate is fired at a temperature of about 1600 degrees to produce the mounting substrate 11.
  • the mounting substrate 11 may be manufactured by firing a single-layer ceramic grease sheet. However, after stacking a plurality of ceramic grease sheets, the mounting substrate 11 is manufactured by firing these integrally. Also good.
  • the frame body 7 is provided on the upper surface of the substrate 5 so as to surround the placement region 5a, and the outer periphery of the frame body 7 in a plan view forms a quadrangle.
  • the frame body 7 is composed of a plurality of side wall portions including a pair of first side wall portions 13, second side wall portions 15, and third side wall portions 17.
  • the pair of first side wall part 13, second side wall part 15, and third side wall part 17 respectively form four sides constituting the outer periphery of the frame body 7.
  • the pair of first side wall portions 13 are positioned so as to sandwich the placement region 5a therebetween.
  • the second side wall portion 15 is located between the pair of first side wall portions 13.
  • the third side wall portion 17 is located between the pair of first side wall portions 13 so as to sandwich the placement region 5 a between the second side wall portion 15.
  • Such a frame body 7 is bonded to the upper surface of the substrate 5 via a bonding material.
  • the bonding material include gold-tin brazing and silver brazing.
  • the frame body 7 has a notch portion 19 that is formed from the second side wall portion 15 to each of the pair of first side wall portions 13 and opens to the inner side surface and the outer side surface. Specifically, from the lower end of the corner portion of the frame body 7 formed by one of the pair of first side wall portions 13 and the second side wall portion 15, the other of the pair of first side wall portions 13 and the second side. A notch 19 is formed at the lower end of the corner of the frame 7 formed by the side wall 15. The input / output member 9 is inserted and fixed in the notch 19.
  • a notch 19 is formed at the lower end of each corner of the frame body 7 formed by the pair of first side wall 13 and second side wall 15.
  • the shape of the notch 19 may be, for example, the shape shown in FIG. In FIG. 5, from the center of the corner portion of the frame body 7 formed by one of the pair of first sidewall portions 13 and the second sidewall portion 15, the other of the pair of first sidewall portions 13 and the second portion.
  • a notch 19 is formed in the center of the corner of the frame 7 formed by the side wall 15. That is, in FIG. 5, the upper end and lower end of a pair of 1st side wall part 13 and the upper end and lower end of the 2nd side wall part 15 are couple
  • the outer periphery of the frame body 7 when viewed in plan can be set to 5 to 50 mm on a side. Further, the thickness of the frame body 7 indicated by the width between the outer periphery and the inner periphery can be set to 0.5 to 2 mm, for example. The height of the frame body 7 can be set to 3 to 30 mm, for example.
  • the frame body 7 is made of metal. That is, the frame body 7 is made of a metal member in the same manner as the substrate 5.
  • a metal member such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, or tungsten, or an alloy made of these metals can be used.
  • the frame body 7 can be produced by subjecting such an ingot of a metal member to a metal processing method such as a rolling method or a punching method.
  • the frame body 7 is integrally formed with the pair of first side wall part 13, second side wall part 15 and third side wall part 17, but is not limited thereto.
  • the pair of first side wall part 13, second side wall part 15, and third side wall part 17 formed separately may be joined using a joining member such as a brazing material.
  • the input / output member 9 is inserted into and fixed to the notch 19 of the frame body 7 via a brazing material.
  • the input / output member 9 is a member for electrically connecting the electronic component 3 and an external wiring circuit.
  • the input / output member 9 includes a flat plate-shaped first insulating member 21, a flat plate-shaped second insulating member 23, and a plurality of wiring conductors 25. In FIG. 1 and FIG. 2, the wiring conductor 25 is hatched to facilitate visual understanding.
  • the plurality of wiring conductors 25 are respectively disposed on the upper surface of the first insulating member 21, and are drawn out from the region overlapping the second side wall portion 15 to the outside of the second side wall portion 15. .
  • a portion located in a region surrounded by the frame body 7 in the wiring conductor 25 is electrically connected to the electronic component 3. Further, a portion of the wiring conductor 25 located outside the second side wall portion 15 is electrically connected to an external wiring circuit via a lead terminal or the like.
  • the second insulating member 23 is disposed on the upper surfaces of the first insulating member 21 and the wiring conductor 25.
  • the outer surface of the second insulating member 23 parallel to the second side wall 15 is located outside the second side wall 15. That is, as shown in FIG. 2, when the package 1 is viewed in plan, the second insulating member 23 is partially located outside the second side wall portion 15.
  • the pair of side end surfaces parallel to the first side wall portion 13 of the second insulating member 23 are positioned on the same plane as the outer side surfaces of the pair of first side wall portions 13. That is, as shown in FIG. 2, when the package 1 is viewed in plan, the outer side surface of the first side wall portion 13 and the pair of side end surfaces parallel to the first side wall portion 13 in the second insulating member 23 are They are overlapping.
  • the outer surface of the second insulating member 23 that is parallel to the second side wall 15 is located outside the second side wall 15. That is, the thickness D2 of the second insulating member 23 is larger than the thickness D1 of the second side wall 15 in the direction in which the wiring conductor 25 is drawn out. Therefore, the stress transmitted from the second side wall 15 to the second insulating member 23 and the corner of the frame 7 formed by one of the pair of first side walls 13 and the second side wall 15 Since the stress generated at the joint with the second insulating member 23 can be dispersed in the second insulating member 23, the stress transmitted from the second insulating member 23 to the wiring conductor 25 can be reduced and partly Concentration of stress can be suppressed.
  • the wiring conductor 25 is applied to the wiring conductor 25 from the second insulating member 23 at the boundary between the region overlapping the second insulating member 23 and the region exposed from the second insulating member 23 in the wiring conductor 25.
  • the change in power is large. Therefore, there is a possibility that the durability of the wiring conductor 25 is lowered at the above boundary.
  • the outer surface parallel to the second side wall 15 in the second insulating member 23 is located outside the second side wall 15, the second side wall 15 and the second insulation are separated. The stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the second side wall portion 15 and the second insulating member 23 dispersed in the joint portion with the member 23 is located outside the second side wall portion 15.
  • a second insulation parallel to the second side wall 15 and the second side wall 15 is obtained from the joint between the first side wall 13 and the second insulating member 23 parallel to the first side wall 13.
  • the joint portion with the member 23 is long, it is more than the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient generated between the first side wall portion 13 and the second insulating member 23 parallel to the first side wall portion 13.
  • the stress due to the difference in thermal expansion coefficient generated between the second side wall 15 and the second insulating member 23 parallel to the second side wall 15 increases. Therefore, by making the thickness D2 of the second insulating member 23 in the direction in which the wiring conductor 25 is pulled out to be larger than the thickness D1 of the second sidewall portion 15, the second sidewall with respect to the second sidewall portion 15 is obtained.
  • the rigidity of the second insulating member 23 parallel to the portion 15 is increased. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the second insulating member 23 due to the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the second side wall portion 15 and the second insulating member 23. Further, a meniscus made of a brazing material is formed at a corner portion formed between the upper surface of the second insulating member 23 and the second side wall portion 15, so that the second side wall portion 15 and the second insulating member are formed. Since the bonding strength with 23 can be increased, the hermeticity of the package can be improved.
  • the wiring conductor 25 is not drawn out from the first side wall portion 13 toward the outside. Therefore, there is little need to disperse the stress transmitted from the first side wall portion 13 to the input / output member 9 outside the first side wall portion 13.
  • the pair of side end surfaces of the second insulating member 23 that are parallel to the first sidewall portion 13 are positioned on the same plane as the outer surfaces of the pair of first sidewall portions 13. is doing. Therefore, the package 1 can be reduced in size by the amount that the pair of side end surfaces do not protrude outward.
  • the durability of the wiring conductor 25 can be improved while the package 1 is downsized.
  • the input / output member 9 can confirm the positional relationship between the second side wall portion 15 and the wall surface located outside the second insulating member 23 in the top view plane, the inclination of the input / output member 9 with respect to the frame body 7 can be determined. It can be easily confirmed. As a result, the input / output member 9 is arranged at a desired position of the frame body 7 and the manufacturing yield of the package 1 is improved.
  • Exemplary sizes of the first insulating member 21 include a width in the direction parallel to the outer surface of the second side wall portion 15, in other words, the width in the direction perpendicular to the lead-out direction of the wiring conductor 25 is about 5 to 50 mm.
  • a rectangular plate-shaped member having a width of about 5 to 20 mm and a thickness of about 0.3 to 3 mm in a direction perpendicular to the outer surface of the side wall portion 15 of the side wall 15, in other words, a direction parallel to the drawing direction of the wiring conductor 25. Can do.
  • a member having good insulating properties is used as the first insulating member 21 .
  • a member having good insulation for example, a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, or a silicon nitride sintered body is used. Can be used. Further, a glass ceramic material may be used instead of these ceramic materials.
  • the outer surface of the first insulating member 21 is located outside the outer periphery of the substrate 5.
  • a metal member is used as the substrate 5, and a member having good insulation is used as the first insulating member 21. Therefore, since the thermal expansion coefficient of the substrate 5 and the thermal expansion coefficient of the first insulating member 21 are different, stress is easily applied to the joining region of these members.
  • the outer surface of the first insulating member 21 and the outer periphery of the substrate 5 are located on the same plane, stress tends to concentrate on the periphery of the bonding region between the first insulating member 21 and the substrate 5. There is a possibility that the first insulating member 21 is peeled off from the substrate 5 at the peripheral portion or the first insulating member 21 or the substrate 5 is greatly warped.
  • the stress can be dispersed in a portion of the first insulating member 21 located outside the outer periphery of the substrate 5 and the first insulating member 21 and the first insulating member 21 It is possible to reduce the stress generated at the bonding interface due to the difference in thermal expansion coefficient with the one insulating member 21.
  • the bondability between the first insulating member 21 and the substrate 5 can be improved, and peeling and cracking between the first insulating member 21 and the substrate 5 and warping of the first insulating member 21 and the substrate 5 are reduced. be able to. Further, when the pressing portion that fits in the stepped portion provided between the first insulating member 21 and the substrate 5 is provided in the external circuit board, the package 1 is placed on the external circuit board so that the pressing portion is accommodated in the stepped portion. As a result, the package 1 is mounted at a desired position on the external circuit board.
  • notches R are formed in the upper and lower corners of the first insulating member 21 located outside the outer periphery of the substrate 5. Stress tends to concentrate on the periphery of the bonding region between the first insulating member 21 and the substrate 5. This stress tends to concentrate on the corners of the first insulating member 21. However, since the notch R is formed in the first insulating member 21, it is possible to avoid excessive stress concentration. Therefore, the durability of the first insulating member 21 can be improved. Further, the package 1 and the packaging tray of the electronic device 33 are worn by contact with the corners of the first insulating member 21, or the corners of the first insulating member 21 are mounted when the electronic device 33 is mounted on the external circuit board. It is suppressed that a surrounding member is damaged by contact.
  • the wiring conductor 25 is a member for electrically connecting an external wiring circuit and the electronic component 3 via a lead terminal or the like.
  • the wiring conductor 25 it is preferable to use a member having good conductivity.
  • a metal material such as tungsten, molybdenum, nickel, copper, silver, or gold can be used as the wiring conductor 25.
  • the above metal materials may be used alone or as an alloy.
  • the thickness D2 of the portion located below the second side wall portion 15 is about 0.6 to 6 mm, and is parallel to the second side wall portion 15 in the second insulating member 23. It is preferable that the outer side surface be positioned on the outer side by about 0.1 to 4 mm from the second side wall portion 15.
  • a member having a good insulating property may be used similarly to the first insulating member 21.
  • the plurality of wiring conductors 25 are led out toward the outside of the second side wall portion 15 from regions overlapping with the frame 7 in the vertical direction. Therefore, the side surface of the second insulating member 23 parallel to the second side wall portion 15 is located outside the second side wall portion 15 and is parallel to the first side wall portion 13 of the second insulating member 23. The side surface is located on the same plane as the outer side surface of the first side wall portion 13. Therefore, the package 1 can be reduced in size by the amount that the pair of side end surfaces do not protrude outward. Further, the package tray of the package 1 and the electronic device 33 is worn by contact with the end portion of the second insulating member 23, or the end portion of the second insulating member 23 is mounted when the electronic device 33 is mounted on the external circuit board. It is suppressed that a surrounding member is damaged by contact.
  • the plurality of wiring conductors 25 are led out toward the inside of the second side wall portion 15 from regions overlapping with the frame body 7 in the vertical direction. Therefore, the inner side surface of the second insulating member 23 parallel to the second side wall portion 15 is located inside the second side wall portion 15.
  • the second insulating member 23 protrudes inward from the inner surface of the second side wall portion 15.
  • the stress that is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the second side wall portion 15 and the second insulating member 23 and transmitted to the joint portion between the second side wall portion 15 and the second insulating member 23. are formed on the inner side of the second side wall portion 15 in which the wiring conductor 25 that overlaps the second insulating member 23 is formed, and the wiring conductor 25 exposed from the second insulating member 23 is formed. It becomes difficult to get to the boundary with other areas.
  • the second insulating member 23 is connected to the wiring conductor 25 at the boundary between the region overlapping the second insulating member 23 in the vertical direction and the region located inside the second insulating member 23. Changes in applied force can be reduced. Therefore, the durability of the wiring conductor 25 can be further improved, and peeling and cracking at the end of the joint surface between the first insulating member 21 and the second insulating member 23 can be suppressed.
  • the input / output member 9 further includes a metallized layer 27 disposed on the side surfaces of the first insulating member 21 and the second insulating member 23.
  • the metallized layer 27 is used to wet and spread the brazing material that joins the input / output member 9 to the substrate 5 and the frame body 7.
  • the metallized layer 27 is separated from the region exposed from the second insulating member 23 on the upper surface of the first insulating member 21. In the region exposed from the second insulating member 23 on the upper surface of the first insulating member 21, the wiring conductor 25 is also exposed.
  • the brazing material is bonded across the bonding interface and side surfaces of the substrate 5 and the input / output member 9 and the frame 7 and the input / output member 9.
  • the bonding strength between the substrate 5 and the input / output member 9 and the frame 7 and the input / output member 9 can be improved, and the brazing material can be spread from the metallized layer 27 so that the brazing material and the wiring conductor 25 are in contact with each other.
  • the possibility of doing can be reduced. Therefore, in the wiring conductor 25, the possibility of an electrical short circuit caused by the brazing material can be reduced. 1 and 3, the metallized layer 27 is hatched to facilitate visual understanding.
  • an optical semiconductor element is used as the electronic component 3.
  • the optical semiconductor element include a light emitting element that emits light to an optical fiber, typified by an LD element, and a light receiving element that receives light from an optical fiber, typified by a PD element.
  • a light emitting element that emits light to an optical fiber
  • a light receiving element that receives light from an optical fiber, typified by a PD element.
  • An opening is formed in the third side wall portion 17 of the frame body 7, and a cylindrical optical fiber holding member 29 that is optically coupled to the optical semiconductor element is fixed to the opening.
  • An optical fiber is held by the optical fiber holding member 29. Therefore, optical coupling can be performed between the optical semiconductor element and the optical fiber.
  • the cylindrical optical fiber holding member 29 is a member for fixing and positioning the optical fiber. Further, since the optical fiber holding member 29 is cylindrical, light can be transmitted between the optical semiconductor element and the optical fiber through the cylindrical hollow portion.
  • the optical fiber holding member 29 has a strength at least enough to fix the optical fiber.
  • a metal member such as stainless steel, iron, copper, nickel, chromium, cobalt, or tungsten, or an alloy made of these metals can be used.
  • the cylindrical optical fiber holding member 29 can be manufactured by subjecting such an ingot of a metal member to a metal processing method such as a rolling method or a punching method.
  • the frame body 7 and the optical fiber holding member 29 are formed using the same metal member. This is because the difference in thermal expansion between the frame body 7 and the optical fiber holding member 29 can be reduced, so that the stress generated between the frame body 7 and the optical fiber holding member 29 can be reduced.
  • the ferrule When using the electronic device 33, the ferrule is fixed to the other end of the optical fiber holding member 29.
  • the ferrule has a through hole whose one end opens to the inside of the tube of the optical fiber holding member 29. Then, an optical fiber is inserted and fixed in this through hole. As described above, the ferrule is inserted and fixed in the optical fiber holding member 29, so that the optical coupling between the optical fiber and the optical semiconductor element can be performed.
  • ferrule for example, a ceramic material such as zirconia or alumina can be used.
  • optical fiber a light-transmitting material such as quartz glass can be used.
  • ferrule in this embodiment is being fixed to the internal peripheral surface of the cylindrical optical fiber holding member 29, it is not restricted to this. For example, you may fix by joining a ferrule to the end surface of the other edge part of the optical fiber holding member 29. FIG.
  • the package 1 of the present embodiment is different from the package 1 of the first embodiment in the shape of the first insulating member 21 as shown in FIGS.
  • the first insulating member 21 in the package 1 of the first embodiment has a square plate shape, but the portion located in the region surrounded by the frame 7 of the first insulating member 21 in the package 1 of the present embodiment.
  • a recess 31 is formed so as to surround the placement region 5a. Since the recess 31 is formed in this way, a portion where the electronic component 3 can be placed in a region surrounded by the frame body 7 can be enlarged. In other words, the frame 7 can be reduced in size without reducing the portion where the electronic component 3 can be placed. Furthermore, the warpage of the package 1 caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 5 and the input / output member 9 and the frame body 7 can be reduced by the above shape.
  • the package 1 of the third embodiment is different from the package 1 of the second embodiment in the shape of the input / output member 9 as shown in FIGS.
  • the first insulating member 21 has a single layer structure.
  • the first insulating member 21 has a plurality of layers (in FIG. 8). 2 layer).
  • the outer surface of the lower layer 21A in the first insulating member 21 is positioned outside the outer surface of the upper layer 21B, and the upper surface of the lower layer 21A is partially exposed. Yes.
  • the plurality of wiring conductors 25 are only disposed on the upper surface of the first insulating member 21, but in the package 1 of the present embodiment, a plurality of wiring conductors 25 are provided. A part of the wiring conductor 25 is disposed on the upper surface of the first insulating member 21, and another part of the plurality of wiring conductors 25 is routed inside the first insulating member 21.
  • a part of these wiring conductors 25 is led out from the region overlapping with the second side wall 15 to the outside of the second side wall 15 on the upper surface of the upper layer 21B of the first insulating member 21. It is.
  • another part of these wiring conductors 25 is formed on the upper surface of the lower layer 21 ⁇ / b> A of the first insulating member 21 from the region vertically overlapping with the second side wall 15, outside the second side wall 15. It is pulled out towards.
  • the first insulating member 21 has a structure composed of a plurality of layers, and by having a step, the wiring conductor 25 is not excessively thinned, and the interval between the adjacent wiring conductors 25 is increased. Without narrowing, the number of wiring conductors 25 that electrically connect the inside and outside of the region surrounded by the frame body 7 can be increased.
  • the package 1 of the fourth embodiment differs from the package 1 of the first embodiment in the pattern shape of the wiring conductor 25 as shown in FIGS.
  • the wiring conductor 25 is provided on the upper surface of the first insulating member 21.
  • the wiring conductor 25 is electrically connected to the electronic component 3 through a bonding wire.
  • the wiring conductor 25 includes a first wiring conductor 251, a second wiring conductor 252, and a third wiring conductor 253.
  • the first wiring conductor 251 has one end portion located between one of the pair of first side wall portions 13 and the placement region 5a, and the other end portion pulled out to the outside of the frame body 2. Yes.
  • the second wiring conductor 252 has one end portion located between the other of the pair of first side wall portions 13 and the placement region 5a, and the other end portion outside the frame body 2. Has been pulled out.
  • the third wiring conductor 253 has one end located between the second side wall 15 and the placement region 5 a and the other end led out to the outside of the frame 2.
  • one end of the first wiring conductor 251, one end of the second wiring conductor 252, and one end of the third wiring conductor 253 are respectively viewed from the placement region 5 a. It is pulled out in different directions. As a result, the intervals between the first wiring conductor 251, the second wiring conductor 252, and the third wiring conductor 253 can be increased. Therefore, the connection between the wiring conductor 25 and the electronic component 3 by the bonding wire can be facilitated. Further, since the first wiring conductor 251, the second wiring conductor 252, and the third wiring conductor 253 are formed in one input / output member 3, the input / output provided in the electronic component storage package 1 is provided. It can suppress that the number of the members 3 increases.
  • the electronic component storage package 1 can be reduced in size.
  • the input / output member 9 is thickened at a position where it overlaps the substrate 5 and the frame body 7 in a plan view, and is gradually reduced toward the outer end portion of the first insulating member 21, whereby the substrate 5
  • the rigidity of the input / output member 9 against the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the frame body 7 and the input / output member 9 is increased, cracks occurring in the input / output member 9 are suppressed, and The thermal stress generated between the insulating member 21 and the insulating member 21 can be gradually reduced and alleviated.
  • the other end portion of the first wiring conductor 251, the other end portion of the second wiring conductor 252, and the other end portion of the third wiring conductor 253 are respectively drawn out to the outside of the second side wall portion 15. It is. Thereby, when mounting the electronic device 33 using the electronic component storage package 1 on an external circuit, it can be mounted with a small mounting area. Therefore, the electronic component storage package 1 and the electronic device 33 using the same can be highly integrated and miniaturized.
  • a part of the plurality of wiring conductors 25 in the package 1 of the present embodiment is drawn out from the region overlapping with the frame body 7 to the inside of the second side wall portion 15.
  • the other part is drawn toward the inside of the first side wall 13 from a region overlapping the frame 7 in the vertical direction. Therefore, the inner surface of the second insulating member 23 parallel to the second side wall 15 is located on the inner side of the second side wall 15 and the second insulating member is parallel to the first side wall 13.
  • the inner side surface of 23 is located inside the first side wall portion 13.
  • the second insulating member 23 protrudes inward from the inner side surface of the first side wall portion 13 and protrudes inward from the inner side surface of the second side wall portion 15.
  • the first sidewall portion 13 and the second sidewall portion 15 are generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the first sidewall portion 13 and the second sidewall portion 15 and the second insulating member 23.
  • the wiring conductor 25 overlapping the second insulating member 23 in the vertical direction is located on the inner side of the first side wall 13 and the second side wall 15 so that the stress transmitted to the joint between the second insulating member 23 and the second insulating member 23 is It becomes difficult to reach the boundary between the formed region and the region where the wiring conductor 25 exposed from the second insulating member 23 is formed.
  • the second insulating member 23 is connected to the wiring conductor 25 at the boundary between the region overlapping the second insulating member 23 in the vertical direction and the region located inside the second insulating member 23. Changes in applied force can be reduced. Therefore, the durability of the wiring conductor 25 can be further improved, and peeling and cracking at the end of the joint surface between the first insulating member 21 and the second insulating member 23 can be suppressed.
  • the first insulating member 21 is formed with a recess 31 so as to surround the placement region 5a. Therefore, when each wiring conductor 25 is electrically connected to the electronic component 3 via a bonding wire or the like, it is possible to reduce the bonding wire length and to shorten it. Therefore, signal transmission loss in a bonding wire or the like can be suppressed.
  • the electronic device 33 includes an electronic component storage package 1 typified by the above embodiment, an electronic component 3 placed in the placement region 5 a of the electronic component storage package 1, and a frame 7. And a lid 35 for sealing the electronic component 3.
  • the electronic component 3 is placed on the placement area 5 a of the substrate 5.
  • the electronic component 3 is electrically connected to the wiring conductor 25 of the input / output member 9 through a bonding wire.
  • a desired input / output can be obtained from the electronic component 3 by inputting / outputting an external signal to / from the electronic component 3 via the wiring conductor 25 or the like.
  • the electronic component 3 in addition to the above-described optical semiconductor element, for example, a component such as an IC element or a capacitor can be used.
  • the lid body 35 is joined to the frame body 7 so as to seal the electronic component 3.
  • the lid body 35 is joined to the upper surface of the frame body 7.
  • the electronic component 3 is sealed in a space surrounded by the base body 5, the frame body 7, and the lid body 35.
  • the lid 35 for example, a metal member such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, or tungsten, or an alloy made of these metals can be used. Further, the frame body 7 and the lid body 35 can be joined by, for example, a seam welding method. Further, the frame body 7 and the lid body 35 may be joined using, for example, gold-tin solder.
  • the frame body 7 and the lid body 35 may be directly joined.

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Abstract

　本発明の一つの態様に基づく電子部品収納用パッケージは、平板形状の第１の絶縁部材、第１の絶縁部材の上面に配設された、第２の側壁部の内側から外側に引き出された配線導体、ならびに第１の絶縁部材および配線導体の上面に配設された平板形状の第２の絶縁部材を具備した入出力部材を備え、第２の絶縁部材は、枠体の第２の側壁部に平行な外側面が第２の側壁部よりも外側に位置している。

Description

電子部品収納用パッケージおよび電子装置
　本発明は、半導体素子のような電子部品が収納される電子部品収納用パッケージおよびこれを用いた電子装置に関する。このような電子装置は各種電子機器に用いることができる。
　電子部品を収納する電子部品収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）としては、例えば、特開２００６－６６８６７号公報に記載されたパッケージが知られている。該パッケージは、基体およびこの基体の上面の外周部に接合された枠体を備えている。枠体には、下端における隣接する２つの角部間を切り欠いてなる切欠き部が形成されている。この切欠き部には、入出力端子が設けられている。
　枠体を構成する材料の熱膨張係数と入出力端子を構成する材料の熱膨張係数との違いに起因して、入出力端子には枠体から応力が加わる。近年、パッケージの小型化が要求されている。これに伴って、入出力端子の線路導体の細線化が求められている。しかしながら、枠体から伝わった応力が線路導体に伝わった場合、細線化された線路導体では線路導体が潰れて良好な信号の伝達が難しくなったり、入出力端子にクラックや割れが生じてパッケージの気密性が損なわれたりする可能性がある。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、小型化した場合であっても良好に信号を伝達することができるとともに気密性を保つことができる電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することを目的とする。
　本発明の一つの態様に基づく電子部品収納用パッケージは、電子部品が載置される載置領域を上面に有する金属製の基板と、前記載置領域を囲むように前記基板の上面に設けられた、前記載置領域を間に挟むように位置する一対の第１の側壁部および該一対の第１の側壁部の間に位置する第２の側壁部を含む複数の側壁部からなり、前記第２の側壁部から前記一対の第１の側壁部にかけて形成された、内側面および外側面に開口する切欠き部を有する金属製の枠体と、前記切欠き部に固定された、前記電子部品に電気的に接続される入出力部材とを備えている。
　また、前記入出力部材が、平板形状の第１の絶縁部材、該第１の絶縁部材の上面に配設された、第２の側壁部の内側から外側に引き出された配線導体、ならびに前記第１の絶縁部材および前記配線導体の上面に配設された平板形状の第２の絶縁部材を備えている。そして、前記第２の絶縁部材は、前記第２の側壁部に平行な外側面が前記第２の側壁部よりも外側に位置している。
第１の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を示す分解斜視図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージの平面図である。 図２に示す電子部品収納用パッケージのＸ方向からの側面図である。 図２に示す電子部品収納用パッケージのＹ方向からの側面図である。 図１に示す電子部品収納用パッケージおよび電子装置の変形例を示す分解斜視図である。 第２の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を示す分解斜視図である。 図６に示す電子部品収納用パッケージの平面図である。 第３の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置を示す分解斜視図である。 図８に示す電子部品収納用パッケージの平面図である。 第４の実施形態の電子部品収納用パッケージおよび電子装置の平面図である。 図１０に示す電子部品収納用パッケージの第１の絶縁部材および配線導体を示す平面図である。
　図１～４に示すように、第１の実施形態のパッケージ１は、電子部品３が載置される載置領域５ａを上面に有する金属製の基板５と、載置領域５ａを囲むように基板５の上面に設けられた金属製の枠体７と、電子部品３に電気的に接続される入出力部材９とを備えている。
　基板５は、平面視した場合の形状が略四角形であって、四隅がそれぞれ切り欠かれた平板形状である。本実施形態における載置領域５ａとは、基板５を平面視した場合に電子部品３と重なり合う領域を意味している。基板５の平面視したときの大きさとしては、例えば一辺５～５０ｍｍに設定することができる。また、基板５の厚みとしては、例えば、０．３～３ｍｍに設定することができる。
　本実施形態における基板５は金属製である。すなわち、基板５が金属部材からなる。金属部材としては、具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトおよびタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって基板５を作製することができる。
　パッケージ１は、電子部品３が載置される領域を載置領域５ａとしている。そのため、パッケージ１は、載置領域５ａが基板５の上面の中央部に形成されているが、例えば、基板５の上面の端部に載置領域５ａが形成されていても何ら問題ない。また、基板５は一つの載置領域５ａを有しているが、基板５が複数の載置領域５ａを有し、それぞれの載置領域５ａに電子部品３が載置されていてもよい。
　電子部品３は、載置領域５ａに配設される。電子部品３には、ボンディングワイヤが電気的に接続される。電子部品３は、このボンディングワイヤおよびリード端子などを介して外部の配線回路との間で信号の入出力を行うことができる。そのため、電子部品３は基板５から電気的に絶縁されている必要がある。パッケージ１は、基板５の載置領域５ａ上に絶縁性の載置基板１１が配設されている。そして、この載置基板１１上に電子部品３が載置されている。
　載置基板１１は、絶縁性の良好な部材が用いられる。載置基板１１を構成する材料として、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または窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、もしくはガラスセラミック材料を用いることができる。
　載置基板１１は、ガラス粉末またはセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤およびバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することによりセラミックグリーンシートを作製する。このセラミックグリーンシートを約１６００度の温度で焼成することによって載置基板１１が作製される。なお、単層のセラミックグリーシートを焼成することによって載置基板１１を作製しても良いが、複数のセラミックグリーシートを積層した後に、これらを一体焼成することによって載置基板１１を作製しても良い。
　おける枠体７は、載置領域５ａを囲むように基板５の上面に設けられており、平面視した場合の枠体７の外周が四角形を成している。枠体７は、一対の第１の側壁部１３、第２の側壁部１５および第３の側壁部１７からなる複数の側壁部によって構成されている。一対の第１の側壁部１３、第２の側壁部１５および第３の側壁部１７は、それぞれ枠体７の外周を構成する四辺の各辺を成している。具体的には、一対の第１の側壁部１３が、載置領域５ａを間に挟むように位置している。第２の側壁部１５は、一対の第１の側壁部１３の間に位置している。第３の側壁部１７は、一対の第１の側壁部１３の間であって、第２の側壁部１５との間に載置領域５ａを挟むように位置している。このような枠体７は、基板５の上面に接合材を介して接合されている。接合材としては、例えば、金－錫ロウ、銀ロウが挙げられる。
　また、枠体７は、第２の側壁部１５から一対の第１の側壁部１３のそれぞれにかけて形成された、内側面および外側面に開口する切欠き部１９を有している。具体的には、一対の第１の側壁部１３の一方と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部の下端から、一対の第１の側壁部１３の他方と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部の下端にかけて切欠き部１９が形成されている。この切欠き部１９に入出力部材９が挿入固定される。
　本実施形態のパッケージ１は、一対の第１の側壁部１３と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部のそれぞれの下端に切欠き部１９が形成されているが、切欠き部１９の形状としては、例えば、図５に示す形状であってもよい。図５においては、一対の第１の側壁部１３の一方と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部の中央から、一対の第１の側壁部１３の他方と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部の中央にかけて切欠き部１９が形成されている。すなわち、図５においては、一対の第１の側壁部１３の上端および下端と第２の側壁部１５の上端および下端がそれぞれ結合している。
　枠体７は、平面視した場合の外周を一辺５～５０ｍｍに設定することができる。また、外周と内周との間の幅で示される枠体７の厚みは、例えば０．５～２ｍｍに設定することができる。また、枠体７の高さとしては、例えば３～３０ｍｍに設定することができる。
　枠体７は金属製である。すなわち、枠体７が基板５と同様に金属部材からなる。金属部材としては、具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトまたはタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって枠体７を作製することができる。
　また、枠体７は、一対の第１の側壁部１３、第２の側壁部１５および第３の側壁部１７が一体形成されているが、これに限られるものではない。例えば、別体形成された、一対の第１の側壁部１３、第２の側壁部１５および第３の側壁部１７をロウ材のような接合部材を用いて接合しても良い。
　枠体７の切欠き部１９には入出力部材９がロウ材を介して挿入固定されている。入出力部材９は、電子部品３と外部の配線回路とを電気的に接続するための部材である。入出力部材９は、平板形状の第１の絶縁部材２１、平板形状の第２の絶縁部材２３および複数の配線導体２５を具備している。なお、図１，２において視覚的な理解を容易とするため、配線導体２５の部分に斜線を引いている。
　複数の配線導体２５は、それぞれ第１の絶縁部材２１の上面に配設されており、第２の側壁部１５と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の外側に向かって引き出されている。配線導体２５における枠体７に囲まれた領域に位置する部分が、電子部品３に電気的に接続される。また、配線導体２５における第２の側壁部１５の外側に位置する部分がリード端子などを介して外部の配線回路に電気的に接続される。第２の絶縁部材２３は、第１の絶縁部材２１および配線導体２５の上面に配設されている。
　そして、本実施形態のパッケージ１においては、第２の絶縁部材２３における第２の側壁部１５に平行な外側面が、第２の側壁部１５よりも外側に位置している。すなわち、図２に示すように、パッケージ１を平面視した場合に、第２の絶縁部材２３が部分的に第２の側壁部１５よりも外側に位置している。また、第２の絶縁部材２３における第１の側壁部１３に平行な一対の側端面が、それぞれ一対の第１の側壁部１３の外側面と同一面上に位置している。すなわち、図２に示すように、パッケージ１を平面視した場合に、第１の側壁部１３の外側面と第２の絶縁部材２３における第１の側壁部１３に平行な一対の側端面とが重なり合っている。
　本実施形態のパッケージ１においては、第２の絶縁部材２３での第２の側壁部１５に平行な外側面が第２の側壁部１５よりも外側に位置している。すなわち、配線導体２５が外側に引き出される方向での第２の側壁部１５の厚みＤ１よりも第２の絶縁部材２３の厚みＤ２が大きい。そのため、第２の側壁部１５から第２の絶縁部材２３へと伝わる応力や、一対の第１の側壁部１３の一方と第２の側壁部１５とによって形成される枠体７の角部と第２の絶縁部材２３との接合部に生じる応力を第２の絶縁部材２３内で分散させることができるので、第２の絶縁部材２３から配線導体２５へと伝わる応力を小さくできるとともに一部に応力が集中することを抑制することができる。
　具体的には、配線導体２５における、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う領域と、第２の絶縁部材２３から露出する領域との境界では、第２の絶縁部材２３から配線導体２５に加わる力の変化が大きい。そのため、上記の境界において配線導体２５の耐久性が低下する可能性がある。しかしながら、第２の絶縁部材２３での第２の側壁部１５に平行な外側面が第２の側壁部１５よりも外側に位置していることから、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との接合部に分散される、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との熱膨張率の差に起因して生じる応力は、第２の側壁部１５よりも外側に位置している、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う配線導体２５が形成された領域と、第２の絶縁部材２３から露出する配線導体２５が形成された領域との境界まで伝わり難くなる。そして、配線導体２５における、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う領域と、第２の絶縁部材２３よりも外側に位置する領域との境界での上記の力の変化を小さくできる。従って、配線導体２５の耐久性を向上させることができるとともに、第１の絶縁部材２１と第２の絶縁部材２３との接合面の端部における剥がれやクラックを抑制することができる。
　さらに、第１の側壁部１３と第１の側壁部１３に平行な第２の絶縁部材２３との接合部より、第２の側壁部１５と第２の側壁部１５に平行な第２の絶縁部材２３との接合部が長い場合には、第１の側壁部１３と第１の側壁部１３に平行な第２の絶縁部材２３との間に生じる熱膨張率の差に起因した応力よりも、第２の側壁部１５と第２の側壁部１５に平行な第２の絶縁部材２３との間に生じる熱膨張率の差に起因した応力が大きくなる。従って、第２の絶縁部材２３における配線導体２５が外側に引き出される方向での厚みＤ２を第２の側壁部１５の厚みＤ１よりも大きくすることによって、第２の側壁部１５に対する第２の側壁部１５に平行な第２の絶縁部材２３の剛性が高くなる。そのため、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との熱膨張率の差によって生じる応力に起因した、第２の絶縁部材２３へのクラックの発生を抑制することができる。また、第２の絶縁部材２３の上面と第２の側壁部１５との間で形成させる角部に、ロウ材によるメニスカスが形成されることによって、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との接合強度を高くすることができるので、パッケージの気密性を向上させることができる。
　配線導体２５は第１の側壁部１３から外側に向かっては引き出されていない。そのため、第１の側壁部１３の外側において第１の側壁部１３から入出力部材９へと伝わる応力を分散させる必要が少ない。本実施形態のパッケージ１においては、第２の絶縁部材２３での第１の側壁部１３に平行な一対の側端面が、それぞれ一対の第１の側壁部１３の外側面と同一面上に位置している。従って、上記の一対の側端面が外側に突出していない分だけパッケージ１を小型化することができる。
　平面視した場合の第２の絶縁部材２３の大きさを単に大きくするのではなく、第２の絶縁部材２３における配線導体２５が引き出される方向に位置する部分のみを枠体７の外側に突出させている。従って、パッケージ１を小型化しつつも配線導体２５の耐久性を向上させることができる。さらに、入出力部材９は、上視平面において第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３の外側に位置する壁面の位置関係を確認できることから、枠体７に対する入出力部材９の傾きを容易に確認することができる。その結果、入出力部材９は、枠体７の所望の位置に配置されるとともに、パッケージ１の製造歩留まりは向上する。
　第１の絶縁部材２１の例示的な大きさとしては、第２の側壁部１５の外側面に平行な方向、言い換えれば配線導体２５の引き出し方向に垂直な方向の幅が５～５０ｍｍ程度、第２の側壁部１５の外側面に垂直な方向、言い換えれば配線導体２５の引き出し方向に平行な方向の幅が５～２０ｍｍ程度、厚みが０．３～３ｍｍ程度の四角板形状の部材を用いることができる。
　第１の絶縁部材２１としては、絶縁性の良好な部材が用いられる。絶縁性の良好な部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体または窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料を用いることができる。また、これらのセラミック材料の代わりにガラスセラミック材料を用いてもよい。
　本実施形態のパッケージ１においては、第１の絶縁部材２１の外側面が、基板５の外周よりも外側に位置している。基板５として金属部材が用いられ、第１の絶縁部材２１として絶縁性の良好な部材が用いられる。そのため、基板５の熱膨張率と第１の絶縁部材２１の熱膨張率とが異なることから、これらの部材の接合領域には応力が加わり易い。第１の絶縁部材２１の外側面と基板５の外周とが同一平面上に位置している場合、第１の絶縁部材２１と基板５との接合領域の周縁に応力が集中し易くなるので、この周縁部分において第１の絶縁部材２１が基板５から剥離する、あるいは、第１の絶縁部材２１または基板５が大きく反るという可能性がある。
　第１の絶縁部材２１が上記の形状である場合には、第１の絶縁部材２１における基板５の外周よりも外側に位置する部分に上記の応力を分散させることができるとともに、基板５と第１の絶縁部材２１との熱膨張率の差に起因して接合界面に生じる応力を小さくできる。また、第１の絶縁部材２１における基板５の外周よりも外側に位置する部分の下面と基板５の側面との間に、第１の絶縁部材２１と基板５とを接合するロウ材のロウ材溜まりを形成することができる。第１の絶縁部材２１と基板５との接合性を良好なものにできるとともに、第１の絶縁部材２１と基板５との剥がれやクラック、第１の絶縁部材２１や基板５の反りを小さくすることができる。さらに、第１の絶縁部材２１と基板５との間に設けられる段差部に収まる押し当て部が外部回路基板に設けられる場合、押し当て部が段差部に収められるようにパッケージ１が外部回路基板に実装されることにより、パッケージ１は外部回路基板の所望の位置に実装される。
　本実施形態のパッケージ１においては、基板５の外周よりも外側に位置する第１の絶縁部材２１の角部に、上下にわたって切欠きＲが形成されている。第１の絶縁部材２１と基板５との接合領域の周縁に応力が集中し易くなる。この応力は、第１の絶縁部材２１の角部に集中し易い。しかしながら、第１の絶縁部材２１に上記の切欠きＲが形成されていることによって、応力が過度に集中することが避けられる。そのため、第１の絶縁部材２１の耐久性を向上させることができる。さらに、第１の絶縁部材２１の角部との接触によってパッケージ１や電子装置３３の梱包トレイが摩耗したり、電子装置３３を外部回路基板に実装する際に第１の絶縁部材２１の角部が接触することによって周囲部材が傷付けられたりすることが抑制される。
　配線導体２５は、リード端子などを介して外部の配線回路と電子部品３とを電気的に接続するための部材である。配線導体２５としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀または金のような金属材料を配線導体２５として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。
　第２の絶縁部材２３としては、第２の側壁部１５の下方に位置する部分の厚みＤ２が０．６～６ｍｍ程度であって、第２の絶縁部材２３における第２の側壁部１５に平行な外側面が第２の側壁部１５よりも０．１～４ｍｍ程度、外側に位置していることが好ましい。第２の絶縁部材２３としては、第１の絶縁部材２１と同様に絶縁性の良好な部材を用いればよい。
　複数の配線導体２５は、それぞれ枠体７と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の外側に向かって引き出されている。そのため、第２の絶縁部材２３における第２の側壁部１５に平行な側面が第２の側壁部１５よりも外側に位置するとともに、第２の絶縁部材２３における第１の側壁部１３に平行な側面が第１の側壁部１３の外側面と同一面上に位置している。従って、一対の側端面が外側に突出していない分だけパッケージ１を小型化することができる。さらに、第２の絶縁部材２３の端部との接触によってパッケージ１や電子装置３３の梱包トレイが摩耗したり、電子装置３３を外部回路基板に実装する際に第２の絶縁部材２３の端部が接触することによって周囲部材が傷付けられたりすることが抑制される。
　また、複数の配線導体２５は、それぞれ枠体７と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の内側に向かって引き出されている。そのため、第２の側壁部１５に平行な第２の絶縁部材２３の内側面が、第２の側壁部１５よりも内側に位置している。
　第２の絶縁部材２３は、第２の側壁部１５の内側面よりも内側に突出している。これにより、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との熱膨張率の差に起因して生じて、第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との接合部に伝わる応力は、第２の側壁部１５よりも内側に位置する、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う配線導体２５が形成された領域と、第２の絶縁部材２３から露出する配線導体２５が形成された領域との境界まで伝わり難くなる。そのため、配線導体２５における、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う領域と、第２の絶縁部材２３よりも内側に位置する領域との境界での、第２の絶縁部材２３から配線導体２５に加わる力の変化を小さくできる。従って、配線導体２５の耐久性をさらに向上させることができるとともに、第１の絶縁部材２１と第２の絶縁部材２３との接合面の端部における剥がれやクラックを抑制することができる。
　また、入出力部材９は、第１の絶縁部材２１および第２の絶縁部材２３の側面に配設されたメタライズ層２７をさらに備えている。メタライズ層２７は、入出力部材９と、基板５および枠体７とを接合するロウ材が濡れ広がらせるために用いられる。メタライズ層２７は、第１の絶縁部材２１の上面における第２の絶縁部材２３から露出する領域から離れている。第１の絶縁部材２１の上面における第２の絶縁部材２３から露出する領域では、配線導体２５もまた露出している。
　メタライズ層２７が上記のように配設されている場合には、基板５と入出力部材９、および枠体７と入出力部材９との接合界面と側面を跨ってロウ材が接合されることにより、基板５と入出力部材９、および枠体７と入出力部材９との接合強度を向上することができるとともに、メタライズ層２７からロウ材が濡れ広がり、ロウ材と配線導体２５とが接触する可能性を小さくできる。そのため、配線導体２５において、ロウ材による電気的な短絡が生じる可能性を小さくできる。なお、図１，３において視覚的な理解を容易とするため、メタライズ層２７の部分に斜線を引いている。
　電子装置３３においては、電子部品３として光半導体素子が用いられている。光半導体素子としては、例えば、ＬＤ素子に代表される、光ファイバに対して光を出射する発光素子、ＰＤ素子に代表される、光ファイバからの光を受光する受光素子が挙げられる。このような光半導体素子を用いている場合、光半導体素子と光ファイバとの間で光学的な結合を行う必要がある。
　枠体７の第３の側壁部１７には、開口部が形成されており、この開口部に光半導体素子と光学的に結合される筒状の光ファイバ保持部材２９が固定されている。光ファイバ保持部材２９には光ファイバが保持される。そのため、光半導体素子と光ファイバとの間で光学的な結合を行うことができる。筒状の光ファイバ保持部材２９は、光ファイバを固定して位置決めを図るための部材である。また、光ファイバ保持部材２９が筒状であることによって、この筒形状の中空部分を介して光半導体素子と光ファイバとの間での光の伝達を行うことができる。
　光ファイバ保持部材２９としては、少なくとも光ファイバを固定できる程度の強度を有していることが好ましい。具体的には、ステンレス、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトまたはタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって筒状の光ファイバ保持部材２９を作製することができる。
　特に、枠体７と光ファイバ保持部材２９とが、同じ金属部材を用いて形成されていることが好ましい。枠体７および光ファイバ保持部材２９の熱膨張差を小さくすることができるので、枠体７と光ファイバ保持部材２９との間に生じる応力を小さくすることができるからである。
　電子装置３３の使用時においては、光ファイバ保持部材２９の他方の端部にフェルールが固定される。フェルールは、光ファイバ保持部材２９の筒の内部に対して一方の端部が開口する貫通孔を有している。そして、この貫通孔に光ファイバが挿入固定される。このようにフェルールが光ファイバ保持部材２９に挿入固定されていることによって、光ファイバと光半導体素子との光学結合を行うことができる。
　フェルールとしては、例えば、ジルコニアまたはアルミナ等のセラミック材料をもちいることができる。また、光ファイバとしては、石英ガラスのような透光性の材料を用いることができる。なお、本実施形態におけるフェルールは筒状の光ファイバ保持部材２９の内周面に固定されているが、これに限られるものではない。例えば、光ファイバ保持部材２９の他方の端部の端面にフェルールを接合することによって固定してもよい。
　次に、第２の実施形態の電子部品収納用パッケージ１について、図６，７を用いて説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のパッケージ１は、第１の実施形態のパッケージ１と比較して、図６，７に示すように、第１の絶縁部材２１の形状が相違している。第１の実施形態のパッケージ１における第１の絶縁部材２１は四角板形状であったが、本実施形態のパッケージ１における第１の絶縁部材２１の枠体７で囲まれた領域に位置する部分には、載置領域５ａを囲むように凹部３１が形成されている。このように凹部３１が形成されていることによって、枠体７で囲まれた領域における電子部品３を載置できる部分を大きくすることができる。言い換えれば、電子部品３を載置できる部分を小さくすること無く枠体７を小型化することができる。さらに、上記の形状により、基板５と入出力部材９および枠体７との熱膨張率の差に起因して生じるパッケージ１の反りを小さくできる。
　次に、第３の実施形態の電子部品収納用パッケージ１について、図８，９を用いて説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　第３の実施形態のパッケージ１は、第２の実施形態のパッケージ１と比較して、図８，９に示すように、入出力部材９の形状が相違している。第２の実施形態のパッケージ１においては、第１の絶縁部材２１が単層構造であったが、本実施形態のパッケージ１においては、第１の絶縁部材２１が複数の層（図８においては２層）からなる構造である。また、第１の絶縁部材２１における下段側の層２１Ａの外側面が、上段側の層２１Ｂの外側面よりも外側に位置しており、下段側の層２１Ａの上面が部分的に露出している。
　また、第２の実施形態のパッケージ１においては、複数の配線導体２５が第１の絶縁部材２１の上面に配設されているのみであったが、本実施形態のパッケージ１においては、複数の配線導体２５の一部が第１の絶縁部材２１の上面に配設されるとともに、複数の配線導体２５の他の一部が第１の絶縁部材２１の内部で引き回されている。
　これらの配線導体２５の一部は、第１の絶縁部材２１の上段側の層２１Ｂの上面において、第２の側壁部１５と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の外側に向かって引き出されている。また、これらの配線導体２５の他の一部は、第１の絶縁部材２１の下段側の層２１Ａの上面において、第２の側壁部１５と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の外側に向かって引き出されている。
　このように、第１の絶縁部材２１が複数の層からなる構造であり、段差を有していることによって、配線導体２５を過度に細くすることなく、また、隣り合う配線導体２５の間隔を狭くすることなく、枠体７に囲まれた領域の内外を電気的に接続する配線導体２５の数を増やすことができる。
　次に、第４の実施形態の電子部品収納用パッケージ１について、図１０，１１を用いて説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　第４の実施形態のパッケージ１は、第１の実施形態のパッケージ１と比較して、図１０，１１に示すように、配線導体２５のパターン形状が相違している。
　配線導体２５は、第１の絶縁部材２１の上面に設けられている。配線導体２５は、ボンディングワイヤを介して電子部品３に電気的に接続される。配線導体２５は、第１の配線導体２５１と第２の配線導体２５２と第３の配線導体２５３とを具備している。
　第１の配線導体２５１は、一方の端部が一対の第１の側壁部１３の一方と載置領域５ａとの間に位置するとともに、他方の端部が枠体２の外側に引き出されている。そして、第２の配線導体２５２は、一方の端部が一対の第１の側壁部１３のもう一方と載置領域５ａとの間に位置するとともに、他方の端部が枠体２の外側に引き出されている。また、第３の配線導体２５３は、一方の端部が第２の側壁部１５と載置領域５ａとの間に位置するとともに、他方の端部が枠体２の外側に引き出されている。
　このように、第１の配線導体２５１の一方の端部と第２の配線導体２５２の一方の端部と第３の配線導体２５３の一方の端部とが、載置領域５ａから見てそれぞれ別々の方向に引き出されている。その結果、第１の配線導体２５１、第２の配線導体２５２および第３の配線導体２５３の間隔をそれぞれ広くすることができる。そのため、ボンディングワイヤによる配線導体２５と電子部品３との接続を容易にすることができる。また、これらの第１の配線導体２５１、第２の配線導体２５２および第３の配線導体２５３がひとつの入出力部材３に形成されていることから、電子部品収納用パッケージ１に設けられる入出力部材３の数が増えることを抑制できる。その結果、電子部品収納用パッケージ１を小型化できる。さらに、入出力部材９は、上視平面において基板５と枠体７と重なる位置の厚みを厚くし、第１の絶縁部材２１の外側端部に向かって段階的に薄くすることにより、基板５と枠体７と入出力部材９との熱膨張率の差に起因して生じる応力に対する入出力部材９の剛性が高められ、入出力部材９に生じるクラックが抑制されるとともに、基板５と第１の絶縁部材２１との間に生じる熱応力は緩やかに減少し、緩和させることができる。
　さらに、第１の配線導体２５１の他方の端部と第２の配線導体２５２の他方の端部と第３の配線導体２５３の他方の端部は、それぞれ第２の側壁部１５の外側に引き出されている。これにより、電子部品収納用パッケージ１を用いた電子装置３３を外部の回路に実装する際に狭い実装面積で実装することができる。従って、電子部品収納用パッケージ１およびこれを用いた電子装置３３の高集積化および小型化が可能となる。
　また、本実施形態のパッケージ１における複数の配線導体２５の一部は、枠体７と上下に重なり合う領域から第２の側壁部１５の内側に向かって引き出されており、複数の配線導体２５の他の一部は、枠体７と上下に重なり合う領域から第１の側壁部１３の内側に向かって引き出されている。そのため、第２の側壁部１５に平行な第２の絶縁部材２３の内側面が、第２の側壁部１５よりも内側に位置するとともに、第１の側壁部１３に平行な第２の絶縁部材２３の内側面が、第１の側壁部１３よりも内側に位置している。
　第２の絶縁部材２３は、第１の側壁部１３の内側面よりも内側に突出するとともに第２の側壁部１５の内側面よりも内側に突出している。これにより、第１の側壁部１３および第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との熱膨張率の差に起因して生じて、第１の側壁部１３および第２の側壁部１５と第２の絶縁部材２３との接合部に伝わる応力が、第１の側壁部１３および第２の側壁部１５よりも内側に位置する、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う配線導体２５が形成された領域と、第２の絶縁部材２３から露出する配線導体２５が形成された領域との境界まで伝わり難くなる。そのため、配線導体２５における、第２の絶縁部材２３と上下に重なり合う領域と、第２の絶縁部材２３よりも内側に位置する領域との境界での、第２の絶縁部材２３から配線導体２５に加わる力の変化を小さくできる。従って、配線導体２５の耐久性をさらに向上させることができるとともに、第１の絶縁部材２１と第２の絶縁部材２３との接合面の端部における剥がれやクラックを抑制することができる。
　また、第２の実施形態のパッケージ１と同様に、第１の絶縁部材２１には載置領域５ａを囲むように凹部３１が形成されている。そのため、ボンディングワイヤなどを介して各配線導体２５を電子部品３に電気的に接続する際に、ボンディングワイヤの長さのバラつきを抑えて短くすることができる。そのため、ボンディングワイヤなどにおける信号の伝送損失を抑制できる。
　本実施形態の電子装置３３は、上記の実施形態に代表される電子部品収納用パッケージ１と、電子部品収納用パッケージ１の載置領域５ａ内に載置された電子部品３と、枠体７と接合された、電子部品３を封止する蓋体３５とを備えている。
　電子装置３３においては、基板５の載置領域５ａに電子部品３が載置されている。電子部品３は、ボンディングワイヤを介して入出力部材９の配線導体２５に電気的に接続される。この電子部品３に配線導体２５などを介して外部信号を入出力することによって電子部品３から所望の入出力を得ることができる。電子部品３としては、上述した光半導体素子の他にも、例えば、ＩＣ素子またはコンデンサのような部品を用いることができる。
　蓋体３５は、枠体７と接合され、電子部品３を封止するように設けられている。蓋体３５は、枠体７の上面に接合されている。そして、基体５、枠体７および蓋体３５で囲まれた空間において電子部品３を封止している。このように電子部品３を封止することによって、長期間のパッケージ１の使用による電子部品３の劣化を抑制することができる。
　蓋体３５としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルトまたはタングステンのような金属部材、あるいはこれらの金属からなる合金を用いることができる。また、枠体７と蓋体３５は、例えばシーム溶接法によって接合することができる。また、枠体７と蓋体３５は、例えば、金－錫ロウを用いて接合してもよい。
　また、枠体７と蓋体３５とは直接に接合されていても良いが、例えば、平面視した場合に枠体７と重なり合うようなリング形状である金属部材、いわゆるシールリングを間に挟んで接合されていてもよい。
　以上、各実施形態の電子部品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説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施形態の組み合わせをすることは何等差し支えない。
 

Claims (9)

  1. 　電子部品が載置される載置領域を上面に有する金属製の基板と、
    前記載置領域を囲むように前記基板の上面に設けられた、前記載置領域を間に挟むように位置する一対の第１の側壁部および該一対の第１の側壁部の間に位置する第２の側壁部を含む複数の側壁部からなり、前記第２の側壁部から前記一対の第１の側壁部にかけて形成された、内側面および外側面に開口する切欠き部を有する金属製の枠体と、
    前記切欠き部に固定された、前記電子部品に電気的に接続される入出力部材とを備えた電子部品収納用パッケージであって、
    前記入出力部材が、平板形状の第１の絶縁部材、該第１の絶縁部材の上面に配設された、第２の側壁部の内側から外側に引き出された配線導体、ならびに前記第１の絶縁部材および前記配線導体の上面に配設された平板形状の第２の絶縁部材を具備し、
    前記第２の絶縁部材は、前記第２の側壁部に平行な外側面が前記第２の側壁部よりも外側に位置することを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
  2. 　前記第２の絶縁部材は、前記第２の側壁部に平行な内側面が、前記第２の側壁部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収納用パッケージ。
  3. 　前記第１の側壁部に平行な一対の側端面がそれぞれ前記一対の第１の側壁部の外側面と同一面上に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品収納用パッケージ。
  4. 　前記入出力部材は、前記第１の絶縁部材および前記第２の絶縁部材の側面に配設されたメタライズ層をさらに備え、該メタライズ層が前記第１の絶縁部材の上面における前記第２の絶縁部材から露出する領域から離れていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ。
  5. 　前記第１の絶縁部材の外側面が、前記基板の外周よりも外側に位置していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ。
  6. 　前記基板の外周よりも外側に位置する前記第１の絶縁部材の角部に、上下にわたって切欠きが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電子部品収納用パッケージ。
  7. 　前記入出力部材は、前記電子部品に電気的に接続される複数の配線導体を有するとともに、平面視した場合に前記載置領域側に凹部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ。
  8. 　前記複数の配線導体が、一方の端部が前記一対の第１の側壁部の一方よりも前記載置領域側に位置するとともに他方の端部が前記枠体の外側に引き出された第１の配線導体と、一方の端部が前記一対の第１の側壁部のもう一方よりも前記載置領域側に位置するとともに他方の端部が前記枠体の外側に引き出された第２の配線導体と、一方の端部が前記第２の側壁部よりも前記載置領域側に位置するとともに他方の端部が前記枠体の外側に引き出された第３の配線導体とを具備していることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージ。
  9. 　請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の電子部品収納用パッケージと、
    該電子部品収納用パッケージの前記載置領域に載置された電子部品と、
    前記枠体の上面に接合された、前記電子部品を封止する蓋体とを備えた電子装置。
     
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