WO2014083992A1 - 電子部品収納用容器および電子装置 - Google Patents

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WO2014083992A1
WO2014083992A1 PCT/JP2013/079295 JP2013079295W WO2014083992A1 WO 2014083992 A1 WO2014083992 A1 WO 2014083992A1 JP 2013079295 W JP2013079295 W JP 2013079295W WO 2014083992 A1 WO2014083992 A1 WO 2014083992A1
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insulating member
electronic component
pin terminal
annular member
storage container
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剛 寒竹
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京セラ株式会社
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    • H05K2201/10992—Using different connection materials, e.g. different solders, for the same connection

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component storage container and electronic device for storing electronic components, and more particularly to an electronic component storage container and electronic device characterized by the shape of an input / output terminal attached to a side wall of the electronic component storage container. It is.
  • FIG. 8 shows an example of a conventional electronic component storage container (hereinafter also simply referred to as a container or a package).
  • a conventional package accommodates an optical semiconductor element such as a high-frequency semiconductor element, an LD (laser diode), or a PD (photodiode).
  • the package includes a base body 101, a frame body 102 joined to the upper surface of the base body 101, and an input / output terminal 103 attached to the frame body 102.
  • the frame body 102 is joined to the upper main surface of the base body 101 with a brazing material such as silver (Ag) brazing so as to surround the mounting portion 101a.
  • the frame 102 is made of a metal material such as an Fe (iron) -Ni (nickel) -Co (cobalt) alloy or an Fe-Ni alloy.
  • a plurality of through holes 102 a are formed on one side of the frame body 102.
  • An input / output terminal 103 is joined to the outside of the frame body 102.
  • the input / output terminal 103 includes a flat plate 103a made of ceramics and a pin terminal 104 joined to the flat plate 103a.
  • a plurality of through holes 103b having openings smaller than the through holes 102a of the frame body 102 are formed in the flat plate 103a.
  • the through holes 103b are formed so as to penetrate between both main surfaces of the flat plate 103a at the same interval as the through holes 102a.
  • a metallized metal layer is formed around the opening of the through hole 103b.
  • a plurality of pin terminals 104 are respectively inserted into the plurality of through holes 103b and brazed to the metallized metal layer of the flat plate 103a.
  • the pin terminal 104 is made of metal.
  • the pin terminal 104 is attached by inserting the through hole 102a of the frame body 102 together with the through hole 103b.
  • the pin terminal 104 has a function of inputting / outputting a high frequency signal to / from an external electric circuit.
  • a portion of the pin terminal 104 outside the frame body 102 is directly joined to the external wiring by brazing or the like.
  • a bonding wire or the like for electrical connection with an electronic component is joined to a portion of the pin terminal 104 inside the frame 102.
  • the electronic component is fixed to the mounting portion 101a of the base 101, and the electrode of the electronic component is connected to the pin terminal 104 via a bonding wire or the like.
  • a lid (not shown) is joined to the upper surface of the frame 102 to house the electronic component inside the container in an airtight manner. As a result, an electronic device as a final product is completed.
  • An object of the present invention is to provide an electronic component storage container and an electronic device that improve the joint reliability at the mounting portion of the input / output terminals and easily maintain airtightness.
  • An electronic component storage container includes a container body, an insulating member, a pin terminal, and an annular member.
  • the container body includes a bottom plate and a side wall that surrounds the central portion of the bottom plate.
  • An electronic component is accommodated inside the recess surrounded by the bottom plate and the side wall.
  • the insulating member is joined around the opening of the through hole so as to close the through hole provided in the side wall.
  • the pin terminal has a flange that protrudes from the outer peripheral surface. The pin terminal penetrates the insulating member and the flange portion is joined to the insulating member.
  • the annular member is passed through the pin terminal and joined to the outer peripheral surface of the pin terminal and the insulating member on the side opposite to the surface where the flange portion of the insulating member is joined.
  • a gap may be provided between the insulating member and an outer peripheral surface of the pin terminal at a portion passing through the insulating member.
  • the outer periphery of the annular member may be smaller than the outer periphery of the flange.
  • the annular member may be disposed on the inner side of the through hole on the side wall, and may not protrude to the outer side of the through hole.
  • a gap may be provided between the annular member and the inner surface of the through hole in the side wall.
  • the bonding material for bonding the flange portion and the insulating member and the bonding material for bonding the annular member and the insulating member are pierced into the insulating member. You may continue through the outer peripheral surface of a terminal.
  • the annular member may have a polygonal shape, and corners of the annular member may be joined to the insulating member.
  • An electronic device includes any one of the above-described electronic component storage containers and an electronic component that is accommodated inside the recess and electrically connected to the pin terminal. .
  • the electronic component storage container of the present invention has a flange portion protruding on the outer peripheral surface, a pin terminal penetrating the insulating member and bonding the flange portion to the insulating member, and a surface where the flange portion of the insulating member is bonded And an annular member that is passed through the pin terminal and joined to the outer peripheral surface of the pin terminal and the insulating member.
  • the bonding strength between the pin terminal and the insulating member is improved, and the air tightness of the electronic component storage container is improved.
  • the annular member is joined to the opposite side of the insulating member to which the collar is joined. Hard to peel off from insulating member. Therefore, the airtightness is not easily broken from the pin terminal mounting portion.
  • the thermal expansion difference between the outer peripheral surface of the pin terminal and the insulating member It is possible to prevent the occurrence of stress due to or other stresses.
  • the tip of the pin terminal protruding inside the side wall can be used for a region to which the bonding wire is connected. . Since it is not necessary to secure a region for fixing the annular member inside the side wall, the electronic component storage container can be reduced in size accordingly.
  • the bonding material for bonding the flange portion and the insulating member and the bonding material for bonding the annular member and the insulating member are continuous through the outer peripheral surface of the pin terminal penetrated into the insulating member, And the annular member can be joined at the same time with high production efficiency.
  • annular member has a polygonal shape and the corners of the annular member are joined to the insulating member, gas can flow in and out between the sides of the annular member and the insulating member.
  • the gap provided by the part and the annular member is not sealed.
  • An electronic device includes any one of the electronic component storage containers described above and an electronic component that is housed inside the recess and electrically connected to the pin terminal. Therefore, it is possible to provide a highly reliable electronic device in which airtightness is not easily broken.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an AA cross section of the electronic component storage container of FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 1A and 1B show an example of an embodiment of an electronic component storage container according to the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view seen from the side where the input / output terminals are attached.
  • FIG. 1B is a perspective view seen from the back side.
  • 2A and 2B are enlarged views of input / output terminals used in the package shown in FIGS. 1A and 1B.
  • 2A is a perspective view of the input / output terminals as viewed from the same direction as FIG. 1A.
  • 2B is a perspective view of the input / output terminals as viewed from the same direction as FIG. 1B.
  • the electronic component storage container of the present invention includes a container body.
  • the container body includes a bottom plate 1 and side walls 2 that surround the central portion of the bottom plate 1 and are provided on the outer periphery of the bottom plate.
  • An input / output terminal 3 is joined to the side wall 2.
  • the bottom plate 1 has a plate shape such as a quadrangle on which an electronic component such as a semiconductor element is placed on the upper main surface.
  • This bottom plate 1 is made of a metal material such as Fe—Ni—Co alloy, Cu (copper) —W (tungsten), Al 2 O 3 (aluminum oxide), AlN (aluminum nitride), 3Al 2 O 3 .2SiO 2 ( It consists of ceramics (sintered body) obtained by sintering mullite.
  • a metal material such as Fe—Ni—Co alloy, Cu (copper) —W (tungsten), Al 2 O 3 (aluminum oxide), AlN (aluminum nitride), 3Al 2 O 3 .2SiO 2 ( It consists of ceramics (sintered body) obtained by sintering mullite.
  • a metal material for example, it is manufactured in a predetermined shape by applying a conventionally known metal processing method such as rolling or punching to an
  • an appropriate organic binder, solvent or the like is added to the raw material powder to form a paste, and this paste is made into a ceramic green sheet by a doctor blade method or a calender roll method. Thereafter, an appropriate punching process is performed on the ceramic green sheet, and a plurality of these are laminated and fired to produce the bottom plate 1.
  • the bottom plate 1 is made of a metal material, a metal having excellent corrosion resistance and wettability with the brazing material, specifically, a Ni layer having a thickness of 0.5 to 9 ⁇ m and an Au layer having a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m are formed on the surface. It is preferable to deposit the layers one after another by a plating method. It is possible to make the bottom plate 1 difficult to be oxidized and corroded and to have excellent bonding properties such as brazing.
  • the bottom plate 1 is made of ceramics, a metallized layer is formed on the part on which the electronic component is placed, and a Ni layer having a thickness of 0.5 to 9 ⁇ m and an Au layer having a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m are plated on the surface. It is better to deposit sequentially by the method.
  • An electronic component or the like can be firmly bonded and fixed to the bottom plate 1 by soldering or the like.
  • the side wall 2 is attached so as to surround the central portion of the bottom plate 1.
  • the side wall 2 has a polygonal frame shape such as a quadrangular frame shape in which the through hole 2a is formed in the side portion in a plan view.
  • the side wall 2 is made of, for example, an Fe—Ni—Co alloy. It is manufactured by forming a Fe—Ni—Co alloy ingot into a predetermined frame shape by pressing or the like. Alternatively, it may be produced by cutting a metal ingot integrally with the bottom plate 1.
  • the recess surrounded by the bottom plate 1 and the side wall 2 accommodates an electronic component inside thereof.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the input / output terminal.
  • the input / output terminal 3 is an annular insulating member having a pin terminal 4 having a flange portion 4a on the outer peripheral surface, one main surface to which the flange portion 4a is joined, and the other main surface on the back side. 5 and an annular member 6 attached to the other main surface of the insulating member 5.
  • the flange 4a of the pin terminal 4 and the annular member 6 are joined to the insulating member 5 with the insulating member 5 interposed therebetween.
  • the annular member 6 is joined to both the insulating member 5 and the outer peripheral surface of the pin terminal 4.
  • the insulating member 5 is an annular member.
  • the insulating member 5 is made of ceramic or the like obtained by sintering Al 2 O 3 , AlN, 3Al 2 O 3 .2SiO 2 or the like in which a through hole 5a is formed so as to penetrate between both main surfaces.
  • a metal layer 5b is formed around the double-sided opening of the through hole 5a.
  • a metal layer 5c is also formed on the outer surface along the outer periphery on the back surface side of the insulating member 5 not visible in FIG. 3, apart from the metal layer 5b around the opening.
  • the insulating member 5 is annular and the through hole 5a is circular or elliptical.
  • the outer periphery of the insulating member 5 and the through hole 5a may be polygonal.
  • the insulating member 5 may be formed by molding an insulating material such as resin or glass.
  • the formation of the metal layers 5b and 5c is suitable for bonding the pin terminals 4 and the like to the insulating member 5 by brazing. However, for example, when bonding with a resin adhesive or the like, the metal layers 5b and 5c are not necessarily formed. There is no need to form.
  • the inner diameter of the through hole 5a may be larger than the thickness of the pin terminal 4. Accordingly, a gap is provided between the pin terminal 4 portion penetrating the insulating member 5 and the insulating member 5. The gap separates the insulating member 5 and the pin terminal 4. Therefore, no thermal stress or frictional force is generated between the pin terminal 4 and the insulating member 5. Further, the flange 4 a and the annular member 6 are not joined to the insulating member 5 in the gap portion. Since the flange portion 4a and the annular member 6 located in the gap that is not joined can be easily deformed, the stress due to the moment generated in the pin terminal 4 can be relieved. Thereby, airtightness can be hardly broken from the mounting portion of the pin terminal 4.
  • the pin terminal 4 is a metal rod-shaped member made of, for example, Fe—Ni—Co alloy, Fe—Ni alloy, Cu alloy, Cu or the like, and has a rectangular column shape, a polygonal column shape, a columnar shape, or the like as shown in the figure.
  • a flange portion 4 a is formed on the outer peripheral surface in the middle of the length direction of the pin terminal 4.
  • the flange portion 4a is manufactured in a predetermined shape by cutting, header processing, cold forging, or the like.
  • the flange 4a is joined to the metal layer 5b of the insulating member 5 by brazing or the like.
  • the shape of the flange portion 4a may be any size as long as it can close the through hole 5a and hold the pin terminal 4, and may be a polygonal shape in addition to the circular shape. In addition, it is preferable to squeeze and form the front-end
  • the pin terminal 4 can be easily adapted to a high power signal as compared with a plated wiring or the like formed on the substrate.
  • the annular member 6 is a metal flat annular member made of, for example, Fe—Ni—Co alloy, Fe—Ni alloy, Cu alloy, Cu or the like, and is provided with a hole 6a for penetrating the pin terminal 4 in the center. Yes.
  • the hole 6 a is provided in accordance with the shape of the outer peripheral surface of the pin terminal 4. Further, it is preferable that the outer peripheral surface is sized to fit in the through hole 2 a of the side wall 2. When the size of the outer periphery of the annular member 6 is smaller than the inner diameter of the through hole 2a, a gap is provided between the annular member 6 and the inner surface of the through hole 2a.
  • the annular member 6 when the annular member 6 is sized to be accommodated in the through hole 2a and further provided with a gap, the annular member 6 and the sidewall 2 are thermally expanded and contracted, respectively. No thermal distortion occurs between the two. As a result, the deformation that occurs in the annular member 6 and the side wall 2 affects the insulating member 5, and it becomes difficult for the insulating member 5 to crack or the annular member 6 to peel off from the insulating member 5. Therefore, the airtightness of the electronic component storage container is improved. Moreover, when the side wall 2 is metal, the pin terminal 4 can be insulated by a space
  • the size of the outer periphery means the diameter when the annular member 6 or the flange 4a is circular, the major axis when it is elliptical, and the diameter of its circumscribed circle when it is polygonal.
  • the size of the outer periphery of the annular member 6 is larger than the through hole 5a of the insulating member 5, and can be joined around the opening of the through hole 5a.
  • the size of the outer periphery of the annular member 6 is preferably smaller than the size of the outer periphery of the flange portion 4a.
  • the annular member 6 has a polygonal shape, it is preferable to join the insulating member 5 at the corners of the annular member 6 as shown in FIG. 6A. Furthermore, as shown in FIG. 6B, it is preferable that a gap 5 d is formed at a side portion between the corners of the annular member 6 so that the opening of the through hole 5 a is not covered by the annular member 6. As a result, the space formed by the insulating member 5, the flange 4a, and the annular member 6 is opened by the gap 5d, so that pressure is applied to the annular member 6 and the like due to expansion of the gas in the gap. Absent. As a result, the annular member 6 can be made difficult to peel off from the insulating member 5.
  • the hermetic sealing by the bonding material 7 for bonding the pin terminal 4 and the annular member 6 is not easily broken.
  • the annular member 6 may have a polygonal shape in which corners such as an asteroid, inner cycloid, and star shape protrude outward.
  • the thickness of the annular member 6 is preferably thinner than the length of the through hole 2a, that is, the thickness of the side wall 2. Thereby, the annular member 6 is accommodated in the through hole 2a and does not come out of the through hole 2a. Therefore, the annular member 6 does not interfere with the bonding wire connection work or the like inside the side wall. Further, it is not necessary to secure a region for fixing the annular member 6 inside the side wall 2. Therefore, the length of the pin terminal 4 protruding to the inside of the through hole 2a of the side wall 2 can be shortened accordingly. As a result, the electronic component storage container can be reduced in size.
  • a resin adhesive may be used as the bonding material 7, but it is preferable to bond using a brazing material 7 such as silver brazing, copper brazing, or phosphor copper brazing in view of bonding strength and hermetic sealing.
  • a preform of brazing material formed in the same manner as the shape of the metal layer 5b is prepared, and disposed so as to be sandwiched between the flange 4a and the insulating member 5 and between the annular member 6 and the insulating member 5, and then at a predetermined temperature. It is carried out by heating and cooling.
  • the brazing material 7 for joining the flange 4a and the insulating member 5 and the brazing material 7 for joining the annular member 6 and the insulating member 5 are adjusted by appropriately adjusting the amount and temperature of the brazing material.
  • the bonding material 7 is continuous and integrated through the outer peripheral surface of the pin terminal 4.
  • 5 is an enlarged cross-sectional view of the joint portion of the input / output terminal 3, and is an enlarged view of a main part corresponding to the portion B shown in FIG.
  • the flange portion 4a and the annular member 6 can be simultaneously joined to the insulating member 5 to provide the input / output terminal 3 with high production efficiency.
  • it can be set as a strong joining force.
  • the pin terminal 4 is joined to the insulating member 5 at the flange 4a.
  • an annular member 6 is joined to the outer peripheral surface of the pin terminal 4 and the insulating member 5 on the back surface side of the insulating member 5.
  • the insulating member 5 is joined so as to be sandwiched between the flange portion 4a and the annular member 6, a force is applied when a bonding wire or the like is joined to the tip of the pin terminal 4 and the like. Even if a moment is generated in the joint portion, the flange portion 4a is unlikely to come off, and the airtightness can be hardly broken from the attachment portion of the pin terminal 4.
  • the tip of the pin terminal 4 is inserted into the through hole 2 a of the side wall 2, and the metal layer 5 c is joined around the opening by the brazing material 7 so as to close the through hole 2 a with the insulating member 5.
  • the side walls 2 are provided with the same number of through holes 2a as the input / output terminals 3 to be attached, and the insulating members 5 of the input / output terminals 3 are joined around the openings of the respective through holes 2a.
  • the shape of the through-hole 2a can be a circle, an oval, an ellipse, a polygon such as a quadrangle, and other various shapes.
  • the insulating member 5 can seal the through-hole 2a.
  • the mounting density of the input / output terminals 3 can be increased by making the insulating member 5 and the through-hole 2a vertically long oval or polygonal.
  • the insulating member 5 is a single continuous piece having a plurality of through holes 5a, and the pin terminal 4 and the annular member 6 are fixed to each through hole 5a. It may be 3.
  • the side wall 2 is provided with one large through hole 2a to which the insulating member 5 is attached. Then, the insulating member 5 is joined around the opening of the through hole 2a so as to close the through hole 2a.
  • the assembly work of the electronic component storage container can be simplified. Furthermore, since the side wall 2 is not interposed between the adjacent pin terminals 4, it is possible to suppress stress caused by the difference in thermal expansion between the insulating member 5 and the side wall 2, and cracks in the insulating member 5. Can be suppressed.
  • the portion outside the side wall 2 of the pin terminal 4 is joined to an external electric circuit with solder or the like, and the pin terminal 4 has a function of inputting / outputting electric signals.
  • the pin terminal 4 is provided with a metal having excellent corrosion resistance and wettability with solder, such as a Ni layer having a thickness of 0.5 to 9 ⁇ m and an Au layer having a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m. It is better to deposit sequentially by plating.
  • metal parts such as the bottom plate 1 and the side wall 2 are appropriately subjected to Au plating or the like as a rust prevention treatment.
  • the electronic component storage container thus manufactured functions as an electronic device by storing the electronic component inside the recess and electrically connecting the terminal of the electronic component and the tip of the pin terminal 4. .
  • an electronic component is bonded and fixed to the upper surface of the bottom plate 1 and the electrode of the electronic component is connected to the pin terminal 4 via a bonding wire or the like.
  • a lid is joined to the upper surface of the side wall 2 so as to close the inside of the side wall 2, and the electronic component is hermetically accommodated inside the container including the bottom plate 1, the side wall 2, the input / output terminal 3, and the lid.
  • an optical fiber fixing member is provided on the side wall 2 and one end of the optical fiber is inserted through the side wall 2 and bonded thereto by an adhesive such as solder or laser welding. By fixing the fiber to the side wall 2, an optical semiconductor device containing the optical semiconductor element is obtained.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the insulating member 5 of the input / output terminal 3 may be made of an insulator other than ceramics such as glass or resin.
  • the input / output terminal 3 is joined from the outside of the side wall 2, but it may be joined to the inside of the side wall 2. Further, in the input / output terminal 3 shown in FIG. 7, the flange 4a of the pin terminal 4 may be joined so as to be inside the container, and the annular member 6 may be joined to the outside of the container.
  • the flange is joined.
  • the annular member is joined to the opposite side of the insulating member, and the collar and the annular member are difficult to peel off from the insulating member. Therefore, the airtightness is not easily broken from the pin terminal mounting portion.
  • the package of the present invention can be used as an electronic component storage container in which a high-frequency semiconductor element for signal processing, an optical semiconductor element such as a laser diode or a light receiving element, a piezoelectric vibrator, and other various electronic parts are mounted as electronic parts. is there.
  • bottom plate 2 side wall 2a: through hole 3: input / output terminal 4: pin terminal 4a: flange 5: insulating member 5a: through hole 6: annular member

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  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

　電子部品収納用容器は、底板１および底板１の中央部を取り囲む側壁２から成る凹部の内側に電子部品が収容される容器体と、入出力端子３とを備える。入出力端子３は、絶縁部材５とピン端子４と環状部材６とを備える。絶縁部材５は、側壁２に設けられた貫通孔２ａを塞ぐようにして貫通孔２ａの開口の周囲に接合されている。ピン端子４は、外周面に突出する鍔部４ａを有し、絶縁部材５を貫通して鍔部４ａが絶縁部材５に接合されている。環状部材６は、絶縁部材５の鍔部４ａが接合された面と反対側において、ピン端子４ａに通されてピン端子４の外周面および絶縁部材５に接合されている。ピン端子４の先端に加わる力によって絶縁部材５の接合部に生じる不具合を改善する。

Description

電子部品収納用容器および電子装置
　本発明は電子部品を収納するための電子部品収納用容器および電子装置に関し、特に電子部品収納用容器の側壁に取り付けられる入出力端子の形状に特徴を有する電子部品収納用容器および電子装置に関するものである。
　従来の電子部品収納用容器（以下、単に容器またはパッケージともいう）の例を図８に示す。従来のパッケージは、高周波用半導体素子，ＬＤ（レーザダイオード），ＰＤ（フォトダイオード）等の光半導体素子を収納する。パッケージは、基体１０１と、基体１０１の上面に接合された枠体１０２と、枠体１０２に取り付けられた入出力端子１０３とを備えている。
　枠体１０２は、基体１０１の上側主面に載置部１０１ａを囲繞するように銀（Ａｇ）ロウ等のロウ材で接合される。枠体１０２は、Ｆｅ（鉄）－Ｎｉ（ニッケル）－Ｃｏ（コバルト）合金やＦｅ－Ｎｉ合金等の金属材料から形成される。
　枠体１０２の一側部には複数の貫通孔１０２ａが形成されている。枠体１０２の外側には、入出力端子１０３が接合されている。入出力端子１０３は、セラミックスから成る平板１０３ａと、平板１０３ａに接合されたピン端子１０４とから成る。平板１０３ａには、枠体１０２の貫通孔１０２ａよりも小さい開口を有する複数の貫通穴１０３ｂが形成されている。貫通穴１０３ｂは、貫通孔１０２ａと同じ間隔で、平板１０３ａの両主面間を貫通するように形成されている。貫通穴１０３ｂの開口の周囲にはメタライズ金属層が形成されている。
　そして、複数の貫通穴１０３ｂには、複数のピン端子１０４が、それぞれ複数の貫通穴１０３ｂに挿通されて、平板１０３ａのメタライズ金属層にロウ付けされている。ピン端子１０４は、金属製である。ピン端子１０４は、貫通穴１０３ｂとともに、枠体１０２の貫通孔１０２ａも挿通して取り付けられる。
　ピン端子１０４は、外部電気回路との高周波信号の入出力を行なう機能を有する。ピン端子１０４の枠体１０２の外側の部位は、外部配線にそのままロウ付等で接合される。ピン端子１０４の枠体１０２の内側の部位には、電子部品（図示せず）と電気的に接続するためのボンディングワイヤ等が接合される。
　そして、電子部品は基体１０１の載置部１０１ａに固定され、電子部品の電極はボンディングワイヤ等を介してピン端子１０４に接続される。次に、枠体１０２の上面に蓋体（図示せず）を接合することによって、容器内部に、電子部品を気密に収容する。これによって、最終製品としての電子装置が完成する。
特開２００５－２７７３３０号公報
　従来のパッケージにおいて、例えば、ピン端子１０４の先端にボンディングワイヤ等を接合する際に、ピン端子１０４の先端に横方向の力が加わり、ピン端子１０４の平板１０３ａとのロウ付け部にモーメントが加わる。このモーメントによって、ピン端子１０４のロウ付けが平板１０３ａから外れてしまう場合がある。そして、ピン端子１０４のロウ付け部において容器の気密性が破れてしまう場合があるという問題があった。
　従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものである。その目的は、入出力端子の取り付け部において接合信頼性を向上し、気密性を保ちやすい電子部品収納用容器および電子装置を提供することにある。
　本発明の一実施形態に係る電子部品収納用容器は、容器体と、絶縁部材と、ピン端子と、環状部材とを備える。容器体は、底板およびこの底板の中央部を取り囲む側壁から成る。底板および側壁に囲まれた凹部の内側には電子部品が収容される。絶縁部材は、前記側壁に設けられた貫通孔を塞ぐようにしてこの貫通孔の開口の周囲に接合される。ピン端子は、外周面に突出する鍔部を有する。ピン端子は、前記絶縁部材を貫通して前記鍔部が前記絶縁部材に接合される。環状部材は、前記絶縁部材の前記鍔部が接合された面と反対側において、前記ピン端子に通されて前記ピン端子の外周面および前記絶縁部材に接合される。
　上記電子部品収納用容器において、前記絶縁部材とこの絶縁部材を貫通している部分の前記ピン端子の外周面との間に空隙を設けてもよい。
　また、上記電子部品収納用容器において、前記環状部材の外周の大きさは前記鍔部の外周の大きさよりも小さくされてもよい。
　また、上記電子部品収納用容器において、前記環状部材は前記側壁の前記貫通孔の内側に配置され、前記貫通孔の外側に出ていなくてもよい。
　また、上記電子部品収納用容器において、前記環状部材と前記側壁の前記貫通孔の内面との間に空隙があってもよい。
　また、上記電子部品収納用容器において、前記鍔部と前記絶縁部材とを接合する接合材および前記環状部材と前記絶縁部材とを接合する接合材が、前記絶縁部材内に突き通された前記ピン端子の外周面を経て連続していてもよい。
　また、上記電子部品収納用容器において、前記環状部材は多角形状であり、前記環状部材の角部が前記絶縁部材に接合されていてもよい。
　本発明の一実施形態に係る電子装置は、上記いずれかの電子部品収納用容器と、前記凹部の内側に収容され、前記ピン端子に電気的に接続された電子部品とを備えたものである。
　本発明の電子部品収納用容器は、外周面に突出する鍔部を有し、絶縁部材を貫通して鍔部が絶縁部材に接合されたピン端子と、絶縁部材の鍔部が接合された面と反対側において、ピン端子に通されてピン端子の外周面および絶縁部材に接合された環状部材とを備えたものである。ピン端子と絶縁部材との接合強度が向上し、電子部品収納用容器の気密性が向上する。また、ピン端子の先端に力が加わり、絶縁部材との接合部にモーメントが生じても、鍔部が接合された絶縁部材の反対側に環状部材が接合されており、鍔部や環状部材が絶縁部材から剥がれ難い。よって、ピン端子の取付部から気密が破れ難い。
　上記電子部品収納用容器において、絶縁部材とこの絶縁部材を貫通している部分のピン端子の外周面との間に空隙がある場合、ピン端子の外周面と絶縁部材との間の熱膨張差による応力や、その他の応力が生じないようにできる。
　また、環状部材の外周の大きさが鍔部の外周の大きさよりも小さいと、絶縁部材の鍔部が接合された面に鍔部から加えられる力の位置と、その反対側の面で環状部材から加えられる力の位置とが異なることになる。よって、絶縁部材にクラックが生じ難くなる。
　また、環状部材が側壁の貫通孔の内側に配置され、貫通孔の外側に出ていない場合、側壁の内側に突出するピン端子の先端をすべてボンディングワイヤが接続される領域等に用いることができる。側壁の内側に環状部材を固定する領域を確保する必要が無いので、その分、電子部品収納用容器を小型にすることができる。
　また、環状部材と側壁の貫通孔の内面との間に空隙があると、環状部材と側壁との間で熱膨張や熱収縮による応力が生じないようにできる。その結果、絶縁部材にクラックが生じたりすることがなく、電子部品収納用容器の気密性が向上する。
　また、鍔部と絶縁部材とを接合する接合材および環状部材と絶縁部材とを接合する接合材が、絶縁部材内に突き通されたピン端子の外周面を経て連続していると、鍔部と環状部材とを同時に接合可能な生産効率の高いものとできる。
　また、環状部材が多角形状であり、環状部材の角部が前記絶縁部材に接合されていると、環状部材の辺と絶縁部材との間で気体を流出入させることができ、絶縁部材と鍔部および環状部材によって設けられる空隙が密閉されない。空隙内の気体が膨張・収縮することによって環状部材の接合部に応力が集中することがなく、電子部品収納用容器の気密性を保ちやすくすることができる。
　本発明の一実施形態に係る電子装置は、上記いずれかの電子部品収納用容器と、凹部の内側に収容され、ピン端子に電気的に接続された電子部品とを備えたので、ピン端子部分から気密性が破れにくい信頼性の高い電子装置を提供できる。
本発明の電子部品収納用容器の実施の形態の一例を示す斜視図である。 図１Ａの電子部品収納用容器を異なる方向から見た斜視図である。 図１Ａ，図１Ｂの電子部品収納用容器のピン端子、絶縁部材および環状部材を組み立てた入出力端子の実施の形態の一例を示す斜視図である。 図２Ａの入出力端子を異なる方向から見た斜視図である。 図２Ａの入出力端子の分解斜視図である。 図１Ａ，図１Ｂの電子部品収納用容器のＡ－Ａ断面を示す断面図である。 図４の電子部品収納用容器におけるＢ部拡大断面図である。 入出力端子の実施の形態のさらに他の例を示す斜視図である。 入出力端子の実施の形態のさらに他の例を示す斜視図である。 本発明の電子部品収納用容器の実施の形態の他の例を示す斜視図である。 図７Ａの電子部品収納用容器を異なる方向から見た斜視図である。 従来の電子部品収納用容器の例を示す分解斜視図である。
　本発明の電子部品収納用容器について以下に詳細に説明する。図１Ａ，図１Ｂは本発明の電子部品収納用容器の実施の形態の例を示す。図１Ａは入出力端子が取り付けられた側から見た斜視図である。図１Ｂはその裏側から見た斜視図である。また、図２Ａ，図２Ｂは図１Ａ，図１Ｂに示すパッケージに用いられている入出力端子の拡大図である。図２Ａは入出力端子を図１Ａと同じ方向から見た斜視図である。図２Ｂは入出力端子を図１Ｂと同じ方向から見た斜視図である。図３は、図２Ａの入出力端子の分解斜視図である。図４は、図１Ａ，図１Ｂの断面Ａ－Ａにおける断面図である。
　図１Ａ，図１Ｂに示すように、本発明の電子部品収納用容器は容器体を備える。容器体は、底板１と、底板１の中央部を取り囲んで底板外周部に設けられている側壁２とから成る。側壁２には入出力端子３が接合されている。
　底板１は、その上側主面に半導体素子等の電子部品が載置される四角形等の板形状のものである。この底板１は、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金，Ｃｕ（銅）－Ｗ（タングステン）等の金属材料、またはＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム），ＡｌＮ（窒化アルミニウム），３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２（ムライト）等を焼結させたセラミックス（焼結体）から成る。金属材料から成る場合、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金のインゴット（塊）に圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定の形状に製作される。セラミックスから成る場合、その原料粉末に適当な有機バインダや溶剤等を添加混合してペースト状となし、このペーストをドクターブレード法やカレンダーロール法によってセラミックグリーンシートとする。しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、これを複数枚積層し焼成することによって底板１が作製される。
　なお、底板１が金属材料から成る場合、その表面に耐蝕性に優れかつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ0.5～９μｍのＮｉ層と厚さ0.5～５μｍのＡｕ層をメッキ法により順次被着しておくのがよい。底板１を酸化腐蝕し難くするとともに、ロウ付け等の接合性に優れたものとすることができる。一方、底板１がセラミックスから成る場合、電子部品を載置する部分等にメタライズ層を形成しておき、その表面に、厚さ0.5～９μｍのＮｉ層と厚さ0.5～５μｍのＡｕ層をメッキ法により順次被着しておくのがよい。底板１に電子部品等を半田付け等によって強固に接着固定することができる。
　図１Ａ，図１Ｂに示すように、側壁２は、底板１の中央部を囲繞するように取着される。側壁２は、側部に貫通孔２ａが形成された平面視形状が四角枠状等の多角形枠状のものである。この側壁２は例えばＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金等から成る。Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金のインゴットをプレス加工等により所定の枠状となすことによって製作される。または、底板１と一体に金属インゴットを切削したりして作製してもよい。底板１と側壁２とで囲まれる凹部は、その内側に電子部品を収容する。
　図２Ａ，図２Ｂに入出力端子３を示す。入出力端子３は、ピン端子４，絶縁部材５，環状部材６を接合して組み立てた組立体である。また、図３は入出力端子の分解斜視図である。これらの図から解るように、入出力端子３は、外周面に鍔部４ａを有するピン端子４と、鍔部４ａが接合される一方主面およびその裏側の他方主面を有する環状の絶縁部材５と、絶縁部材５の他方主面に取り付けられる環状部材６とから成る。ピン端子４の鍔部４ａと環状部材６とは絶縁部材５を間に挟んで絶縁部材５に接合される。環状部材６は絶縁部材５とピン端子４の外周面の両方に接合される。
　図３に示すように、絶縁部材５は、環状の部材である。絶縁部材５は、両主面間を貫通するように貫通穴５ａが形成されたＡｌ２Ｏ３，ＡｌＮ，３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２等を焼結したセラミックス等から成る。貫通穴５ａの両面開口の周辺には金属層５ｂが形成されている。図３では見えていない絶縁部材５の裏面側には、図２Ｂから判るように、開口周辺の金属層５ｂとは別に、外周に沿った外側面にも金属層５ｃが形成されている。図３に示すように、絶縁部材５は円環状で貫通穴５ａは円形または楕円形とされる。絶縁部材５の外周および貫通穴５ａは多角形状であってもよい。
　絶縁部材５は、樹脂やガラス等の絶縁材を成形したものでもよい。なお、金属層５ｂ，５ｃを形成すると、絶縁部材５にロウ付けによってピン端子４等を接合するのに好適であるが、例えば樹脂接着剤等で接合する場合には必ずしも金属層５ｂ，５ｃを形成する必要はない。
　貫通穴５ａの内径は、ピン端子４の太さよりも大きいものとしておくとよい。これによって絶縁部材５を貫通しているピン端子４部分と絶縁部材５との間に空隙が設けられる。空隙は、絶縁部材５とピン端子４とを隔てる。したがって、ピン端子４と絶縁部材５との間に熱応力が生じたり、摩擦力が生じたりすることがない。また、空隙部分において、鍔部４ａおよび環状部材６は絶縁部材５に接合されない。この接合されない空隙に位置する鍔部４ａおよび環状部材６の部分を変形しやすくできるので、ピン端子４に生じるモーメントによる応力を緩和することができる。これにより、ピン端子４の取付部から気密が破れ難いものとすることができる。
　ピン端子４は、例えばＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金，Ｆｅ－Ｎｉ合金，Ｃｕ合金，Ｃｕ等からなる金属製の棒状部材で、図に示すように四角柱状の他、多角柱状、円柱状等の形状を有する。また、ピン端子４の長さ方向の途中の外周面に鍔部４ａが形成されている。鍔部４ａは、切削加工や，ヘッダ加工，冷間鍛造等によって所定の形状に製作される。鍔部４ａは、絶縁部材５の金属層５ｂにロウ付け等によって接合される。鍔部４ａの形状は、貫通穴５ａを塞ぎ、ピン端子４を保持可能な程度の大きさであればよく、円形の他、絶縁部材５の形状と合わせて多角形状としてもよい。なお、ピン端子４の側壁２の内側となる先端部は、ボンディングワイヤ等による接続を容易とするため、平たく潰して形成しておくのが好ましい。ピン端子４は基板上に形成されるメッキ配線等に比べ、大電力信号に対応したものとするのが容易である。
　環状部材６は、例えばＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金，Ｆｅ－Ｎｉ合金，Ｃｕ合金，Ｃｕ等からなる金属製の平たい環状のもので、中央にピン端子４を貫通させるための孔６ａが設けられている。孔６ａはピン端子４の外周面の形状に合わせて設けられる。また、外周面が側壁２の貫通孔２ａ内に収まる大きさとしておくのがよい。環状部材６の外周の大きさが貫通孔２ａの内径より小さいと、環状部材６と貫通孔２ａの内面との間に空隙が設けられる。
　このように、環状部材６が貫通孔２ａ内に収まる大きさとし、さらに空隙を設けると、環状部材６と側壁２とがそれぞれ熱膨張や熱収縮することに伴って、環状部材６と側壁２との間で熱歪が生じない。その結果、環状部材６と側壁２とに生じる変形が絶縁部材５に影響し、絶縁部材５にクラックが生じたり、絶縁部材５から環状部材６が剥離したりし難くなる。よって、電子部品収納用容器の気密性が向上する。また、側壁２が金属製である場合、空隙によってピン端子４を絶縁することができる。なお、外周の大きさとは、環状部材６または鍔部４ａが円形の場合はその直径、楕円形であれば長径、多角形状であればその外接円の直径を意味する。
　環状部材６の外周の大きさは、絶縁部材５の貫通穴５ａよりも大きく形成されており、貫通穴５ａの開口周囲に接合可能である。しかし、環状部材６の外周の大きさは鍔部４ａの外周の大きさよりも小さくしておくのがよい。ピン端子４の先端に力が加わり、絶縁部材５との接合部にモーメントが生じたとき、鍔部４ａの外周位置が環状部材６の外周位置よりも外側となり、鍔部４ａによるモーメント力および環状部材６によるモーメント力が絶縁部材５の表裏の異なる位置に加わることになる。よって、絶縁部材５に生じる応力が集中しないようにでき、絶縁部材５にクラックを生じ難くすることができる。その結果、電子部品収納用容器の気密性が向上する。
　環状部材６が多角形状である場合、図６Ａに示すように、環状部材６の角部で絶縁部材５に接合するのがよい。さらに、図６Ｂに示すように、環状部材６の角と角の間の辺部で空隙５ｄが形成され、貫通穴５ａの開口が環状部材６によって覆われないようにするのがよい。これにより、絶縁部材５と鍔部４ａおよび環状部材６によって形成される空間が空隙５ｄによって開放された状態になるので、空隙内の気体が膨張することによって環状部材６等に圧力が加わることはない。その結果、環状部材６が絶縁部材５から剥がされ難くすることができる。また、ピン端子４および環状部材６を接合する接合材７による気密封止が破れ難くなる。環状部材６は、多角形状である他、アステロイドや内サイクロイド、星型等の角部が外側に突き出した多角形状としてもよい。
　また、環状部材６の厚みは、貫通孔２ａの長さ、すなわち側壁２の厚みよりも薄いものとするのがよい。これによって、環状部材６は貫通孔２ａ内に収容され、貫通孔２ａの外側に出てこない。したがって、側壁の内側におけるボンディングワイヤの接続作業等に環状部材６が干渉することがない。また、側壁２の内側において環状部材６を固定する領域を確保する必要がない。したがって、その分、側壁２の貫通孔２ａの内側に突出するピン端子４の長さを短くできる。その結果、電子部品収納容器は、小型にすることができる。
　そして、ピン端子４を絶縁部材５および環状部材６に通した後に鍔部４ａと金属層５ｂおよび環状部材６と裏面側にある金属層５ｂとを接合材７を介して接合し、入出力端子３を組み立てる。接合材７として、樹脂接着剤を用いてもよいが、接合力および気密封止性の点で、銀ロウ，銅ロウ，燐銅ロウ等のロウ材７を用いて接合するのがよい。
　接合は、金属層５ｂの形状と同様に成形したロウ材のプリフォームを準備し、これを鍔部４ａと絶縁部材５および環状部材６と絶縁部材５で挟むように配置した後、所定の温度で加熱、冷却することによって行なわれる。
　なお、ロウ付けの際、ロウ材の量および温度を適度に調整することによって、鍔部４ａと絶縁部材５とを接合するロウ材７および環状部材６と絶縁部材５とを接合するロウ材７がピン端子４の表面を伝わって流れ、図５に示すように、接合材７がピン端子４の外周面を経て連続し、一体になるようにするのがよい。なお、図５は、入出力端子３の接合部を拡大した断面図で、図４に示すＢ部に相当する部分の要部拡大図である。これによって、鍔部４ａと環状部材６とを絶縁部材５に同時に接合し、生産効率の高い入出力端子３とできる。また、接合力の強いものとできる。
　ピン端子４は、鍔部４ａで絶縁部材５に接合される。一方、絶縁部材５の裏面側には環状部材６がピン端子４の外周面および絶縁部材５に接合される。このように、絶縁部材５を鍔部４ａおよび環状部材６で挟むように接合しているので、ピン端子４の先端にボンディングワイヤ等を接合処理するとき等に力が加わり、絶縁部材５との接合部にモーメントが生じても、鍔部４ａが外れにくくなり、ピン端子４の取付部から気密が破れ難いものとすることができる。
　入出力端子３を組み立てた後、図１，図４に示すように電子部品収納用容器を組み立てる。ピン端子４の先端を側壁２の貫通孔２ａに挿入し、絶縁部材５で貫通孔２ａを塞ぐようにして金属層５ｃをロウ材７によって開口周囲に接合する。側壁２には、取り付けられる入出力端子３と同数の貫通孔２ａが設けられており、それぞれの貫通孔２ａの開口周囲に入出力端子３の絶縁部材５が接合される。貫通孔２ａの形状は、円形，長円形，楕円形，四角形等の多角形、その他種々の形状と為しえるが、絶縁部材５で貫通孔２ａを封止可能な形状とされる。絶縁部材５および貫通孔２ａを縦長の楕円形または多角形とすることによって、入出力端子３の取付密度を大きくすることができる。
　また、図７Ａ，図７Ｂに示すように、絶縁部材５を複数の貫通穴５ａを有する一枚の連続したものとし、それぞれの貫通穴５ａにピン端子４および環状部材６を固定した入出力端子３としてもよい。側壁２には、この絶縁部材５を取り付ける一つの大きな貫通孔２ａが設けられている。そして、絶縁部材５を、貫通孔２ａを塞ぐように、貫通孔２ａの開口周囲に接合する。
　このように一枚の絶縁部材５を用いる入出力端子３とすることによって、電子部品収納用容器の組み立て作業を簡略化することができる。さらには、隣接するピン端子４の間に側壁２が介在しないことから、絶縁部材５と側壁２との間で生じる、熱膨張差に起因する応力を抑制することができ、絶縁部材５のクラックを抑制できる。
　ピン端子４の側壁２外側の部位は、外部電気回路に半田等で接合され、ピン端子４は電気信号の入出力を行なう機能を担う。半田付けを容易にするため、ピン端子４には、その表面に耐蝕性に優れかつ半田との濡れ性に優れる金属、例えば厚さ0.5～９μｍのＮｉ層と厚さ0.5～５μｍのＡｕ層をメッキ法により順次被着しておくのがよい。その他、底板１や側壁２等の金属部分にも防錆処理として適宜Ａｕメッキ等が施される。
　このようにして作製された電子部品収納用容器は、凹部の内側に電子部品が収容され、電子部品の端子とピン端子４の先端とが電気的に接続されることによって、電子装置として機能する。
　例えば、底板１の上面等に電子部品を接着固定し、電子部品の電極をボンディングワイヤ等を介してピン端子４に接続する。次に、側壁２の上面に側壁２の内側を塞ぐように蓋体を接合し、底板１と側壁２と入出力端子３と蓋体とから成る容器内部に、電子部品を気密に収容する。
　電子部品が光半導体素子等の場合には、側壁２に光ファイバ固定部材を設けておき、ここに光ファイバの一端を挿通させるとともに、これを半田等の接着剤やレーザ溶接によって接合し、光ファイバを側壁２に固定することによって、光半導体素子を収納した光半導体装置となる。
　そして、本発明の電子部品収納用容器を用いることにより、気密信頼性が高く、多数の信号を入出力できる入出力端子３を備えた多機能な電子装置となる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、入出力端子３の絶縁部材５は、ガラスや樹脂等のセラミックス以外の絶縁体から成っていてもよい。
　また、上記実施形態では入出力端子３を側壁２の外側から接合したが、側壁２の内側に接合してもよい。また、図７に示す入出力端子３において、ピン端子４の鍔部４ａを容器の内側になるように接合し、環状部材６を容器の外側に接合してもよい。これにより、容器外側のピン端子の先端を外部電気回路に半田等で接合する際に、ピン端子の先端に力が加わり、絶縁部材との接合部にモーメントが生じても、鍔部が接合された絶縁部材の反対側に環状部材が接合されており、鍔部や環状部材が絶縁部材から剥がれ難い。よって、ピン端子の取付部から気密が破れ難い。
　本発明のパッケージは、電子部品として信号処理用の高周波半導体素子、レーザダイオードや受光素子等の光半導体素子、圧電振動子その他各種の電子部品を搭載する電子部品収納用容器として用いることが可能である。
　１：底板
　２：側壁
　２ａ：貫通孔
　３：入出力端子
　４：ピン端子
　４ａ：鍔部
　５：絶縁部材
　５ａ：貫通穴
　６：環状部材

Claims (8)

  1. 　底板および該底板の中央部を取り囲む側壁から成る凹部の内側に電子部品が収容される容器体と、前記側壁に設けられた貫通孔を塞ぐようにして該貫通孔の開口の周囲に接合された絶縁部材と、外周面に突出する鍔部を有し、前記絶縁部材を貫通して前記鍔部が前記絶縁部材に接合されたピン端子と、前記絶縁部材の前記鍔部が接合された面と反対側において、前記ピン端子に通されて前記ピン端子の外周面および前記絶縁部材に接合された環状部材とを備えた電子部品収納用容器。
  2. 　前記絶縁部材と該絶縁部材を貫通している部分の前記ピン端子の外周面との間に空隙があることを特徴とする請求項１記載の電子部品収納用容器。
  3. 　前記環状部材の外周の大きさは前記鍔部の外周の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の電子部品収納用容器。
  4. 　前記環状部材は前記側壁の前記貫通孔の内側に配置され、前記貫通孔の外側に出ていないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品収納用容器。
  5. 　前記環状部材と前記側壁の前記貫通孔の内面との間に空隙があることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品収納用容器。
  6. 　前記鍔部と前記絶縁部材とを接合する接合材および前記環状部材と前記絶縁部材とを接合する接合材が、前記絶縁部材内に突き通された前記ピン端子の外周面を経て連続していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子部品収納用容器。
  7. 　前記環状部材は多角形状であり、前記環状部材の角部が前記絶縁部材に接合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子部品収納用容器。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載の電子部品収納用容器と、前記凹部の内側に収容され、前記ピン端子に電気的に接続された電子部品とを備えた電子装置。
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