WO2023054246A1 - 電子部品搭載用パッケージ及び電子装置 - Google Patents

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WO2023054246A1
WO2023054246A1 PCT/JP2022/035650 JP2022035650W WO2023054246A1 WO 2023054246 A1 WO2023054246 A1 WO 2023054246A1 JP 2022035650 W JP2022035650 W JP 2022035650W WO 2023054246 A1 WO2023054246 A1 WO 2023054246A1
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WO
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frame
electronic component
component mounting
metal substrate
mounting package
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Application number
PCT/JP2022/035650
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English (en)
French (fr)
Inventor
耕治 久保田
真二 中本
俊之 松本
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京セラ株式会社
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Publication date
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic component mounting package and an electronic device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-018884 describes a semiconductor element housing substrate in which a ceramic frame is positioned on a metal substrate so as to surround a semiconductor element housing portion.
  • An electronic component mounting package includes: a metal substrate having an electronic component mounting portion; a frame composed of a member having a coefficient of thermal expansion different from that of the metal substrate and positioned on the metal substrate; an intervening member positioned on the metal substrate; with The frame has at least a pair of side surfaces spaced apart from each other, The intervening member is positioned between the pair of side portions, The mounting portion is surrounded by the frame and the intervening member.
  • An electronic device includes: the electronic component mounting package; an electronic component mounted in the electronic component mounting package; Prepare.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic component mounting package and an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an electronic component mounting package and an electronic device according to an embodiment
  • FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows the package for electronic component mounting of embodiment, and an electronic device. It is a top view which shows a metal substrate, a frame, and an intervening member in embodiment. It is a top view which shows the modification 1 of a frame. It is a perspective view which shows the modification 2 of a frame.
  • FIG. 11 is an enlarged side view showing a portion of an intervening member in an electronic component mounting package of Modification 3; FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing a part of an intervening member in an electronic component mounting package according to Modification 3; It is a figure explaining the modification 4 of a frame. It is a figure explaining the modification 5 of a frame. It is a figure explaining the modification 6 of a frame. It is a figure explaining the modification 7 of a frame.
  • FIG. 21 is an exploded perspective view showing a metal substrate, a frame, and an intervening member in an electronic component mounting package of modification 8;
  • FIG. 20 is a vertical cross-sectional view showing a metal substrate, a frame, and an intervening member in an electronic component mounting package of modification 8;
  • FIG. 21 is an exploded perspective view showing a frame, a lid, and an intervening member in an electronic component mounting package of Modification 9;
  • FIG. 21 is a vertical cross-sectional view showing a frame, a lid, and an intervening member in an electronic component mounting package of Modification 9;
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electronic component mounting package and an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the electronic component mounting package and the electronic device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing the electronic component mounting package and the electronic device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view showing a metal substrate, a frame, and intervening members in the embodiment.
  • FIG. 1 shows a state in which the lid 50 is not attached.
  • the electronic component mounting package 1 includes, as shown in FIG. .
  • the lid 50 may be prepared separately from the electronic component mounting package 1 instead of being a component of the electronic component mounting package 1 .
  • An electronic device 100 includes an electronic component mounting package 1 and an electronic component 70 mounted on the electronic component mounting package 1 .
  • the electronic component 70 may be a semiconductor element for electric power use, or may be a semiconductor element for other uses.
  • the electronic component 70 may be another electronic element such as a capacitor or resistor, or may be a component that generates heat.
  • the metal substrate 10 has a mounting portion 11 on which the electronic component 70 is mounted on its upper surface.
  • the mounting portion 11 may be conductive like other portions of the metal substrate 10 .
  • the metal substrate 10 may have a flat plate shape, the mounting portion 11 may be recessed from the surroundings, the mounting portion 11 may protrude from the surroundings, or may have a stepped portion at any location. may be
  • the metal substrate 10 is made of metal.
  • the material of the metal substrate 10 may be Cu (copper: a metal containing 95% by mass or more of copper), aluminum, an aluminum alloy, or the like. This material can improve the heat dissipation of the metal substrate 10 and reduce the material cost.
  • the material of the metal substrate 10 may be a copper alloy such as CuW (copper-tungsten), CMC (copper-molybdenum-copper composite material), CPC (copper-copper-molybdenum-copper composite material), Other metals may also be used.
  • the frame 20 is positioned on the upper surface of the metal substrate 10 along the periphery of the mounting portion 11 .
  • the frame 20 has insulating properties.
  • the frame 20 is made of a material having a thermal expansion coefficient different from that of the metal substrate 10 .
  • the material of the frame 20 may be a ceramic such as an Al 2 O 3 ceramic, an AlN ceramic, or a 3Al 2 O 3 .2SiO 2 ceramic. Being ceramic provides high insulation and high strength.
  • the frame 20 has at least a pair of side portions ⁇ 23a1, 23a2 ⁇ , ⁇ 23b1, 23b2 ⁇ spaced apart from each other (see FIGS. 2 to 4).
  • the reference numerals of the pair of side portions are indicated by brackets.
  • the part between the pair of side parts positioned with a space therebetween is referred to as a "separation part”.
  • the frame 20 has at least one separating portion 23a, 23b.
  • the frame 20 may have a first frame member 21A and a second frame member 21B.
  • the first frame member 21A may be integrally constructed from a single material.
  • the second frame member 21B may be integrally constructed from a single material.
  • FIG. 5A is a plan view showing Modification 1 of the frame.
  • the frame body 20 may be configured from one frame member 21 and have one separating portion 23a.
  • FIG. 5B is a perspective view showing Modification 2 of the frame.
  • the first frame member 21A may have a base portion 28a integrally made of a single material and another material portion 28b such as a conductor. The other material portion 28b may be positioned so as not to divide the base portion 28a into a plurality of parts in the longitudinal direction of the first frame member 21A.
  • the intervening member 31a is positioned on the upper surface of the metal substrate 10 at the separating portion 23a (between the pair of side portions 23a1 and 23a2), as shown in FIGS.
  • the other intervening member 31b is positioned on the upper surface of the metal substrate 10 at the other separating portion 23b (between the pair of side portions 23b1 and 23b2).
  • the frame 20 and the intervening members 31a and 31b are joined via the joining material f. That is, the side portions 23a1, 23a2, 23b1, and 23b2 of the frame 20 are joined to the intervening members 31a and 31b via the joint material f, and the joint material f is positioned between the intervening members 31a and 31b and the frame 20. It is sealed by doing.
  • the frame 20 and intervening members 31a and 31b are joined to the metal substrate 10 via a joining material (not shown).
  • the mounting portion 11 is surrounded by a configuration in which the frame 20 and the intervening members 31a and 31b are combined.
  • the frame 20 has the separated portions 23a and 23b, and the intervening members 31a and 31b are positioned in the separated portions 23a and 23b. can be surrounded by Furthermore, with the above configuration, even if stress is generated between the frame 20 and the metal substrate 10, the stress is divided at the intervening members 31a and 31b. Therefore, deformation of the metal substrate 10 and the frame 20 due to stress is reduced, and the durability of the frame 20 can be improved. For example, after the metal substrate 10, the frame 20, and the intervening members 31a and 31b are joined at a high temperature, the stress is generated by the amount of thermal contraction of the metal substrate 10 and the heat of the frame 20 when the temperature drops to room temperature. It occurs due to the difference in contraction amount.
  • the lead terminals 40 are conductors, and are members for transmitting electrical signals or power between the inside and outside of the electronic component mounting package 1 .
  • the lead terminal 40 may have a thin plate shape, and extends from the outside of the frame 20 to the vicinity of the inside of the frame 20 in plan view.
  • the lead terminal 40 is joined to the top surface of the frame 20 .
  • the frame 20 may have a recess corresponding to the thickness of the lead terminal 40 at the portion where the lead terminal 40 is joined, or may not have the recess.
  • the lid body 50 covers the mounting portion 11 from above.
  • the upper side is the direction in which the frame 20 is positioned with respect to the metal substrate 10 .
  • the lid 50 may be plate-shaped.
  • the lid 50 may have insulating properties.
  • the lid 50 may be made of ceramic or resin.
  • Electronic component 70 is mounted on mounting portion 11 , and electronic component 70 and lead terminals 40 are electrically connected.
  • the lid 50 is bonded onto the frame 20 and the lead terminals 40 via a bonding material f1 (see FIG. 3).
  • the mounting portion 11 is sealed by the bonding of the lid 50 .
  • the frame 20 may have a plurality of separating portions 23a and 23b as shown in FIG. That is, the frame 20 may have a plurality of pairs of side portions ⁇ 23a1, 23a2 ⁇ , ⁇ 23b1, 23b2 ⁇ between which the intervening members 31a, 31b are positioned.
  • the frame 20 is divided into a plurality of frame members (the first frame member 21A and the second frame member 21B in FIG. 2), so the stress applied to the frame 20 can be divided into a plurality of parts. Therefore, deformation of the frame 20 due to stress is reduced, and the durability of the frame 20 can be further improved.
  • the combined configuration of the frame 20 and the intervening members 31a and 31b includes a first short side A1, a first long side A2, a second short side A3 and a second long side A4.
  • the frame 20 includes a first frame member 21A having a first short side A1, a part of the first long side A2, and a part of the second long side A4, and a second short side A3. , another part of the first long side A2, and a second frame member 21B having another part of the second long side A4.
  • Another portion means a portion other than the portion included in the first frame member 21A.
  • the first frame member 21A may be U-shaped or angular U-shaped in plan view.
  • the second frame member 21B may be U-shaped or angular U-shaped in plan view.
  • the first frame member 21A and the second frame member 21B may be symmetrical with respect to a plane that bisects the frame 20 in the longitudinal direction.
  • the rectangular mounting portion 11 can be secured. Furthermore, due to the above-described shapes of the first frame member 21A and the second frame member 21B, the separation portions 23a and 23b are positioned in the long portions (the first long side portion A2 and the second long side portion A4) of the frame 20. As a result, the stress applied to the long portion can be divided. Therefore, the amount of deformation of the frame 20 and the metal substrate 10 due to stress can be further reduced, and the durability of the electronic component mounting package 1 can be further improved.
  • the intervening members 31a and 31b may be made of metal. By being made of metal, the difference in coefficient of thermal expansion between the metal substrate 10 and the intervening members 31a and 31b is reduced, and the stress generated between the intervening members 31a and 31b and the metal substrate 10 can be reduced. In addition, by being made of metal, when a signal or power is transmitted between one side and the other side of the intervening member 31a in a plan view, crosstalk or noise propagation occurring between these signals or power can be suppressed. can be reduced. The same applies to the other intervening member 31b.
  • the metal material of the intervening members 31a and 31b may be the same as that of the metal substrate 10. FIG. The difference in coefficient of thermal expansion between the intervening members 31a and 31b and the metal substrate 10 can be further reduced. Further, a part of the intervening members 31a and 31b may include another material portion.
  • the intervening members 31a and 31b may be made of various members such as resin, ceramic, and low-melting glass.
  • the intervening members 31a and 31b may be composed of a member having a non-dielectric constant higher than that of ceramics and a member having thermal conductivity higher than that of ceramics.
  • a bonding material (not shown) that bonds the metal substrate 10 and the frame 20 may be an organic bonding material.
  • the organic bonding material is a bonding material whose main component is an organic substance, and may be an epoxy resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a rubber/elastomer, or the like.
  • the bonding material has a lower bonding temperature (temperature required for bonding) than brazing material or the like. Therefore, by applying the bonding material described above, the thermal stress generated when bonding the metal substrate 10 and the frame 20 can be reduced, and the durability of the electronic component mounting package 1 can be improved.
  • the bonding material (not shown) that bonds the metal substrate 10 and the intervening members 31a and 31b may be an organic bonding material. Since the bonding material has a lower bonding temperature than brazing material or the like, it is possible to reduce the thermal stress generated when the metal substrate 10 and the frame 20 are bonded together. Therefore, the durability of the electronic component mounting package 1 can be improved.
  • the bonding material f that bonds the frame 20 and the intervening members 31 a and 31 b may be the same as the bonding material that bonds the metal substrate 10 and the frame 20 . According to this configuration, the manufacturing cost of the electronic component mounting package 1 can be reduced by unifying the process of joining the metal substrate 10, the frame 20, and the intervening members 31a and 31b. Furthermore, since the bonding material f is an organic bonding material, it is superior in flexibility as compared with metal, so that the stress applied to the frame 20 can be absorbed at the separation portions 23a and 23b.
  • a bonding material (not shown) that bonds the lead terminal 40 and the frame 20 may be an organic bonding material. If the lead terminals 40 are to be brazed to the ceramic frame 20 , the joining portion of the frame 20 needs to be metallized. However, by applying the organic bonding material, the metallizing treatment can be omitted, and the manufacturing cost of the electronic component mounting package 1 can be reduced.
  • the lead terminals 40 and the frame 20 may be joined together by brazing, so that the joint strength between the lead terminals 40 and the frame 20 can be improved. In this case, the lead terminals 40 and the frame 20 may be joined before the metal substrate 10 and the frame 20 are joined.
  • FIG. 6A is an enlarged side view showing the location of an intervening member in the electronic component mounting package of Modification 3.
  • FIG. 6B is an enlarged plan view showing a portion of an intervening member in the electronic component mounting package of Modification 3.
  • the electronic component mounting package 1 and the electronic device 100 of Modification 3 are the same as those of the above-described embodiment except that the intervening members 31a and 31b are different.
  • the configuration of the intervening members 31a and 31b of Modification 3 is similarly applicable to Modification 1 described above and Modifications 4 to 7 described later.
  • the intervening member 31a may be an organic bonding material.
  • the intervening members 31a and 31b and the frame 20 do not have to be joined with another joining material. That is, the separated portions 23a and 23b of the frame body 20 are filled with a bonding material that has not yet been cured or is cured, and the bonding material is melted and cured, so that the cured bonding material becomes the intervening members 31a and 31b.
  • the members 31a and 31b and the frame body 20 can be joined.
  • the organic bonding material may be the same as the bonding material that bonds the metal substrate 10 and the frame 20 together.
  • the temperature at which the metal substrate 10 and the frame 20 are joined is close to the temperature at which the intervening members 31a and 31b are fixed, so the process of assembling the electronic component mounting package 1 is facilitated.
  • the distance between the pair of side portions ⁇ 23a1, 23a2 ⁇ , ⁇ 23b1, 23b2 ⁇ may be, for example, 1.5 mm or less. In this case, the separating portions 23a and 23b can be more easily filled with the bonding material.
  • the intervening members 31a and 31b are organic bonding materials, the stress applied to the frame 20 can be absorbed more at the separating portions 23a and 23b. Therefore, the deformation of the metal substrate 10 and the frame 20 due to stress is reduced, and the durability of the electronic component mounting package 1 can be further improved. Further, the steps of manufacturing the interposed members 31a and 31b and the steps of fixing the interposed members 31a and 31b can be integrated, and the number of manufacturing steps can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost of the electronic component mounting package 1. FIG.
  • Warpage of the metal substrate was compared between the configuration of the comparative example and the configuration of Modified Example 3.
  • FIG. In the comparative example described above, as the frame body surrounding the mounting portion 11, an integral configuration was adopted without having the separation portions 23a and 23b.
  • the frame In the comparative example and the modified example 3, the frame was made of ceramic, the metal substrate was made of Cu, and the dimensions of the frame and the metal substrate were the same except for the separation portions 23a and 23b.
  • the frame and the metal substrate were bonded at 120 to 150° C., and the warp was measured after cooling to room temperature. As a result of the test, it was found that the warpage of Modification 3 was reduced to about 65% to 80% of the warpage of Comparative Example.
  • Modification 4-7) 7A to 7D are diagrams for explaining modifications of the frame, with FIG. 7A showing modification 4, FIG. 7B showing modification 5, FIG. 7C showing modification 6, and FIG. 7D showing modification 7, respectively.
  • FIGS. 7A to 7D the positions of the separating portions 23c to 23h, 23j to 23m, 23o to 23r, 23t, and 23u of the frame 20 can be varied.
  • the number and shape of the frame members 21C to 21H, 21J to 21M, 21O to 21R, 21T, and 21U that constitute the frame 20 can be varied.
  • the electronic component mounting packages of modified examples 4 to 7 have the number and shape of frame members 21C to 21H, 21J to 21M, 21O to 21R, 21T, and 21U, intervening members 31c to 31h, 31j to 31m, 31o to 31r, and 31t. , 31u are configured in the same manner as in the above-described embodiment except for the number, shape and arrangement of them.
  • the frame 20 of Modification 4 has a plurality of frame members 21C to 21H and a plurality of pairs of side portions ⁇ 23c1, 23c2 ⁇ to ⁇ 23h1, 23h2 ⁇ . Separation portions 23c to 23h are provided between the portions. Intervening members 31c to 31h are positioned in the separating portions 23c to 23h, respectively, and the plurality of frame members 21C to 21H are connected via the intervening members 31c to 31h.
  • each of the plurality of frame members 21C to 21H forming the frame 20 may be rectangular in plan view. With this shape, it is possible to reduce the concentration of stress on any part of each of the frame members 21C to 21H. Therefore, the durability of the electronic component mounting package 1 can be improved. Furthermore, according to this configuration, when manufacturing the frame members 21C to 21H, it is possible to reduce wasted portions when cutting out the portions to be the frame members 21C to 21H from one block (for example, a ceramic block before firing). , frame members 21C to 21H.
  • the frame member 21C may have a rounded shape (outwardly convex rounded shape) at the corner e in plan view.
  • the frame member 21C has a bottom surface facing the metal substrate 10, a top surface opposite to the bottom surface, and a plurality of side surfaces positioned between the bottom surface and the top surface. If the cross-sectional shape of the corner e between the two side surfaces (the first side surface and the second side surface) is an outwardly convex corner e, it may include an outwardly convex curve. According to this configuration, the concentration of stress applied between the metal substrate 10 and the frame member 21C at the corners e of the frame member 21C can be reduced, and the durability of the frame member 21C can be improved.
  • the other frame members 21D to 21H may have similar shapes.
  • the corner e it is not necessary for all the corners e to have a rounded shape, and if one corner e has a rounded shape, the collection of stress at the corner e can be reduced, and the durability of the corner e can be improved. can improve. Further, when the frame member has an inwardly convex corner (corner), the corner may have an inwardly convex round shape (a cross-sectional outline including an inwardly convex curved surface). , the same effect can be obtained with this configuration.
  • the frame 20 has two frame members 21C and 21H on one long side. According to this configuration, application of stress over a long range can be reduced, and the amount of deformation of the metal substrate 10 and the frame 20 caused by the stress can be reduced. The same applies to the other long side.
  • two rectangular frame members 21C and 21D are positioned so that their longitudinal directions intersect at one corner of the frame 20 (upper right corner of the paper surface of FIG. 7A).
  • a side portion 23d1 of one frame member 21C and a side portion 23d2 of the other frame member 21D are opposed to each other with a gap therebetween to form a separating portion 23d.
  • One side surface portion 23d1 is a part of the side surface along the longitudinal direction of the frame member 21C, and the other side surface portion 23d2 corresponds to a side surface that intersects the longitudinal direction of the frame member 21D.
  • the frame body 20 of Modification 5 has a plurality of frame members 21J to 21M and a plurality of pairs of side portions ⁇ 23j1, 23j2 ⁇ to ⁇ 23m1, 23m2 ⁇ . Separation portions 23j to 23m are provided between the portions. Interposed members 31j to 31m are positioned in the separating portions 23j to 23m, respectively.
  • both the long side and the short side of the frame 20 have separating portions 23j to 23m. Therefore, the stress is divided even in the short side portions, and the amount of deformation between the metal substrate 10 and the frame body 20 can be reduced. Therefore, the durability of the frame 20 is improved even in the short side portions.
  • each of the frame members 21J to 21M has an L shape in plan view. According to this configuration, when manufacturing the frame members 21J to 21M, it is possible to reduce wasteful portions when cutting out the portions to be the frame members 21J to 21M from one block (for example, a ceramic block before firing). It is possible to increase the number of parts that will be the members 21J to 21M. In addition, since the stress applied to the corners can be dispersed by reducing the number of corners of the frame members 21J to 21M, the durability of the electronic component mounting package 1 can be improved.
  • the frame body 20 of Modification 6 has a plurality of frame members 21O to 21R and a plurality of pairs of side portions ⁇ 23o1, 23o2 ⁇ to ⁇ 23r1, 23r2 ⁇ . Separation portions 23o to 23r are provided between the portions. Interposed members 31o to 31r are positioned in the separating portions 23o to 23r, respectively.
  • the plurality of frame members 21O to 21R include frame members 21P and 21R that are rectangular in plan view and frame members 21O and 21Q that are curved in plan view. More specifically, three frame members 21O, 21R, and 21Q are included in one long side of the frame (the long side on the upper side of the paper surface of FIG. 7C), and one long side of the frame 20 has two sides. It is divided by two separating parts 23q and 23r. The same applies to the other long side portion (the long side portion at the bottom of the page of FIG. 7C). According to this configuration, the stress applied along the longitudinal direction of the metal substrate 10 is divided into three parts, and the deformation of the metal substrate 10 and the frame 20 due to the stress can be further reduced. Therefore, the durability of the electronic component mounting package 1 can be further improved.
  • the frame members 21O and 21Q which are curved in plan view, have an angular U shape in plan view, but may be a simple U shape or a combination of a pair of L shapes. may be
  • the frame body 20 of Modification 7 has a plurality of frame members 21T and 21U and a plurality of pairs of side portions ⁇ 23t1, 23t2 ⁇ and ⁇ 23u1, 23u2 ⁇ . Separating portions 23t and 23u are provided between the portions. Interposed members 31u and 31u are located in the separating portions 23t and 23u, respectively.
  • the frame 20 has a separation portion 23u at a position deviated from the center in the longitudinal direction on one long side (the long side on the upper side of the paper surface of FIG. 7D). The same applies to the other long side portion (the long side portion on the lower side of the paper surface of FIG. 7D). More specifically, the frame 20 has two angular U-shaped frame members 21T and 21U. The two frame members 21T, 21U are asymmetric with respect to a plane that bisects the frame 20 in the longitudinal direction. Also in this configuration, the stress generated between the metal substrate 10 and the frame 20 can be separated in the longitudinal direction, and the deformation of the metal substrate 10 and the frame 20 caused by the stress can be reduced. Therefore, the durability of the electronic component mounting package 1 can be improved.
  • Modification 8 8A is an exploded perspective view showing a metal substrate, a frame, and an intervening member in an electronic component mounting package of Modification 8.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view showing a metal substrate, a frame, and an intervening member in the electronic component mounting package of Modification 8.
  • FIG. Modification 8 is the same as the above-described embodiment, except that the configurations of intervening members 12a and 12b are different. The configuration of the intervening members 12a and 12b of Modification 8 can be similarly applied to Modifications 1 and 4 to 7 described above.
  • the intervening members 12 a and 12 b of Modification 8 are integrated with the metal substrate 10 .
  • integrated may mean integrally formed from a single material.
  • the intervening members 12a and 12b are made of the same metal as the metal substrate 10, the difference in coefficient of thermal expansion between the metal substrate 10 and the intervening members 12a and 12b is small, and the intervening members 12a and 12b and the metal The stress generated between the substrate 10 can be reduced.
  • the intervening members 12a and 12b are made of metal, when a signal or power is transmitted between one side and the other side of the intervening member 12a in a plan view, crosstalk or power generated between these signals or power may occur. Noise propagation can be reduced. The same applies to the other intervening member 12b.
  • the intervening members 12a and 12b with the metal substrate 10, it is possible to reduce the number of components of the electronic component mounting package 1 and the number of assembly man-hours. Furthermore, in the step of bonding the frame 20 to the metal substrate 10, the alignment of the frame 20 becomes easier.
  • At least one intervening member may be integrated with the metal substrate 10 and the remaining intervening members may not be integrated with the metal substrate 10 .
  • Modification 9A is an exploded perspective view showing a frame, a lid, and an intervening member in the electronic component mounting package of Modification 9.
  • FIG. 9B is a vertical cross-sectional view showing a frame, a lid, and an intervening member in the electronic component mounting package of Modification 9.
  • FIG. Modification 9 is the same as the above-described embodiment, except that the configurations of intervening members 12a and 12b are different. The configuration of the intervening members 12a and 12b of Modification 9 is similarly applicable to Modifications 4 to 7 described above.
  • the intervening members 51 a and 51 b of Modification 9 are integrated with the lid 50 .
  • integrated may mean integrally formed from a single material. According to this configuration, it is possible to reduce the number of components of the electronic component mounting package 1 and reduce the number of assembly man-hours. Furthermore, in the step of joining the lid 50, alignment of the lid 50 can be facilitated.
  • a concave portion 53 may be positioned on the surface of the lid body 50 facing the metal substrate 10 . The concave portion 53 may be configured to avoid the lead wire (bonding wire or the like) connected to the lead terminal 40 (see FIG. 1).
  • the electronic component mounting package 1 has a plurality of intervening members, at least one intervening member may be integrated with the lid 50 and the remaining intervening members may not be integrated with the lid 50 . At least one of the intervening members that are not integrated with the lid 50 may be integrated with the metal substrate 10 as in the eighth modification.
  • the electronic component mounting package and the electronic device according to the present disclosure are not limited to the above embodiments.
  • the metal substrate 10 is shown as the substrate having the mounting portion 11 and to which the frame 20 is bonded.
  • SiC substrates have a smaller coefficient of thermal expansion than ceramics. Therefore, when the frame is made of ceramic and a SiC substrate is applied as the substrate, stress is generated between the frame and the SiC substrate after the bonding process, and the configuration of the present disclosure is useful. be.
  • the configuration of the present disclosure is particularly effective when the ratio of the coefficient of thermal expansion of the substrate to the coefficient of thermal expansion of the frame (frame member) is 1.4 or more or 0.7 or less.
  • the present disclosure can be used for electronic component mounting packages and electronic devices.

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Abstract

電子部品搭載用パッケージは、電子部品の搭載部を有する金属基板と、金属基板と異なる熱膨張係数を有する部材から構成され、金属基板上に位置する枠体と、金属基板上に位置する介在部材とを備える。そして、枠体は、互いに間を開けて位置する少なくとも一対の側面部を有し、介在部材は、一対の側面部の間に位置し、枠体と介在部材とによって搭載部が囲まれる。

Description

電子部品搭載用パッケージ及び電子装置
　本開示は、電子部品搭載用パッケージ及び電子装置に関する。
　特開２０１５－０１８８８４号公報には、金属基板上に半導体素子の収容部を囲むようにセラミックの枠体が位置する半導体素子収納用基板が記載されている。
　本開示に係る電子部品搭載用パッケージは、
　電子部品の搭載部を有する金属基板と、
　前記金属基板と異なる熱膨張係数を有する部材から構成され、前記金属基板上に位置する枠体と、
　前記金属基板上に位置する介在部材と、
　を備え、
　前記枠体は、互いに間を開けて位置する少なくとも一対の側面部を有し、
　前記介在部材は、前記一対の側面部の間に位置し、
　前記枠体と前記介在部材とによって前記搭載部が囲まれている。
　本開示に係る電子装置は、
　上記の電子部品搭載用パッケージと、
　前記電子部品搭載用パッケージに搭載された電子部品と、
　を備える。
本開示の実施形態に係る電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す斜視図である。 実施形態の電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す分解斜視図である。 実施形態の電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す側面図である。 実施形態において金属基板と枠体と介在部材とを示す平面図である。 枠体の変形例１を示す平面図である。 枠体の変形例２を示す斜視図である。 変形例３の電子部品搭載用パッケージにおいて介在部材の箇所を示す拡大側面図である。 変形例３の電子部品搭載用パッケージにおいて介在部材の箇所を示す拡大平面図である。 枠体の変形例４を説明する図である。 枠体の変形例５を説明する図である。 枠体の変形例６を説明する図である。 枠体の変形例７を説明する図である。 変形例８の電子部品搭載用パッケージにおいて金属基板と枠体と介在部材とを示す分解斜視図である。 変形例８の電子部品搭載用パッケージにおいて金属基板と枠体と介在部材とを示す縦断面図である。 変形例９の電子部品搭載用パッケージにおいて枠体と蓋体と介在部材とを示す分解斜視図である。 変形例９の電子部品搭載用パッケージにおいて枠体と蓋体と介在部材とを示す縦断面図である。
　以下、本開示の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本開示の実施形態に係る電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す斜視図である。図２は、実施形態の電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す分解斜視図である。図３は、実施形態の電子部品搭載用パッケージ及び電子装置を示す側面図である。図４は、実施形態において金属基板と枠体と介在部材とを示す平面図である。図１は、蓋体５０を取り付けていない状態を示している。
　本開示の実施形態に係る電子部品搭載用パッケージ１は、図２に示すように、金属基板１０と、枠体２０と、介在部材３１ａ、３１ｂと、リード端子４０と、蓋体５０とを備える。蓋体５０は、電子部品搭載用パッケージ１の構成要素ではなく、電子部品搭載用パッケージ１とは別に用意されるものであってもよい。
　本開示の実施形態に係る電子装置１００は、電子部品搭載用パッケージ１と、電子部品搭載用パッケージ１に搭載される電子部品７０とを備える。
　電子部品７０は、電力用途の半導体素子であってもよいし、その他の用途の半導体素子であってもよい。電子部品７０は、キャパシタ、抵抗などのその他の電子素子であってもよいし、発熱する部品であってもよい。
　金属基板１０は、電子部品７０が搭載される搭載部１１を上面に有する。搭載部１１は金属基板１０の他の部位と同様に導電性を有していてもよい。金属基板１０は、平板状であってもよいし、搭載部１１が周囲より凹んでいてもよいし、搭載部１１が周囲より突出していてもよいし、いずれかの箇所に段部を有していてもよい。
　金属基板１０は、金属から構成される。金属基板１０の材質は、Ｃｕ（銅：９５質量％以上の銅を含有する金属）、アルミ、アルミ合金などであってもよい。当該材質により、金属基板１０の放熱性の向上及び材料コストの低減を図ることができる。その他、金属基板１０の材質は、ＣｕＷ（銅タングステン）、ＣＭＣ（銅・モリブデン・銅の複合材料）、ＣＰＣ（銅・銅モリブデン・銅の複合材料）などの銅合金であってもよいし、その他の金属であってもよい。
　枠体２０は、搭載部１１の周囲に沿って、金属基板１０の上面に位置する。枠体２０は絶縁性を有する。枠体２０は、金属基板１０とは異なる熱膨張係数を有する材料から構成される。枠体２０の材質は、Ａｌ２Ｏ３質セラミック、ＡｌＮ質セラミック、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２質セラミックなどのセラミックであってもよい。セラミックであることで、高い絶縁性及び高い強度が得られる。
　枠体２０は、互いに間を開けて位置する少なくとも一対の側面部｛２３ａ１、２３ａ２｝、｛２３ｂ１、２３ｂ２｝を有する（図２～図４を参照）。一対を成す側面部の符号を鉤括弧で括って示す。以下では、互いに間を開けて位置する一対の側面部の間のことを「分離部」と呼ぶ。枠体２０は、少なくとも１つの分離部２３ａ、２３ｂを有する。
　枠体２０は、第１枠部材２１Ａと、第２枠部材２１Ｂとを有していてもよい。第１枠部材２１Ａは、単一の素材から一体的に構成されていてもよい。同様に、第２枠部材２１Ｂは、単一の素材から一体的に構成されていてもよい。
　なお、枠体２０は、図１～図４の構成に限られない。図５Ａは、枠体の変形例１を示す平面図である。図５Ａに示すように、枠体２０は、１つの枠部材２１から構成され、１つの分離部２３ａを有する構成であってもよい。図５Ｂは、枠体の変形例２を示す斜視図である。図５Ｂに示すように、第１枠部材２１Ａは、単一の素材から一体的に構成された基部２８ａと、導体などの他の素材部２８ｂとを有してもよい。他の素材部２８ｂは、第１枠部材２１Ａの長手方向において基部２８ａを複数に分断しないように位置していてもよい。第２枠部材２１Ｂ、変形例１の枠部材２１、並びに、後述する変形例４～７の枠部材２１Ｃ～２１Ｈ、２１Ｊ～２１Ｍ、２１Ｏ～２１Ｒ、２１Ｔ、２１Ｕについても同様である。
　介在部材３１ａは、図３及び図４に示すように、分離部２３ａ（一対の側面部２３ａ１、２３ａ２の間）でかつ金属基板１０の上面に位置する。もう一方の介在部材３１ｂは、もう一方の分離部２３ｂ（一対の側面部２３ｂ１、２３ｂ２の間）でかつ金属基板１０の上面に位置する。
　枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとは接合材ｆを介して接合される。すなわち、枠体２０の側面部２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２は、介在部材３１ａ、３１ｂと接合材ｆを介して接合され、介在部材３１ａ、３１ｂと枠体２０との間は接合材ｆが位置することで密閉される。
　枠体２０及び介在部材３１ａ、３１ｂは、接合材（不図示）を介して金属基板１０に接合される。枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとを合わせた構成によって搭載部１１が囲まれる。
　上記のように枠体２０が分離部２３ａ、２３ｂを有し、分離部２３ａ、２３ｂに介在部材３１ａ、３１ｂが位置することで、搭載部１１の周囲を枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとで囲うことができる。さらに、上記の構成により、枠体２０と金属基板１０との間に応力が生じた場合でも、当該応力が介在部材３１ａ、３１ｂの箇所で分断される。したがって、応力に起因した金属基板１０及び枠体２０の変形が低減され、枠体２０の耐久性を向上できる。応力は、例えば、高温状態で金属基板１０と枠体２０及び介在部材３１ａ、３１ｂとが接合された後、温度が常温に低下する際に、金属基板１０の熱収縮量と枠体２０の熱収縮量とに差が生じることで発生する。
　リード端子４０は、導体であり、電子部品搭載用パッケージ１の内と外との間で電気信号又は電力を伝送するための部材である。リード端子４０は、薄い板状であってもよく、平面視で枠体２０よりも外方から枠体２０の内側近傍にかけて延在する。リード端子４０は枠体２０の上面に接合される。枠体２０は、リード端子４０が接合される部分に、リード端子４０の厚みに対応した凹部を有していてもよいし、当該凹部が無くてもよい。
　蓋体５０は、搭載部１１を上方から覆う。ここで、上方とは、金属基板１０に対して枠体２０が位置する方向である。蓋体５０は板状であってもよい。蓋体５０は、絶縁性を有してもよい。蓋体５０は、セラミック又は樹脂から構成されてもよい。電子部品７０は、搭載部１１に搭載され、電子部品７０とリード端子４０とが電気的に接続される。蓋体５０は、枠体２０上及びリード端子４０上に接合材ｆ１（図３参照）を介して接合される。蓋体５０の接合により、搭載部１１が封止される。
　＜詳細な構成＞
　枠体２０は、図２に示すように、複数の分離部２３ａ、２３ｂを有していてもよい。すなわち、枠体２０は、間に介在部材３１ａ、３１ｂが位置する複数対の側面部｛２３ａ１、２３ａ２｝、｛２３ｂ１、２３ｂ２｝を有してもよい。当該構成によれば、枠体２０が複数の枠部材（図２では第１枠部材２１Ａ、第２枠部材２１Ｂ）に分かれるので、枠体２０に加わる応力を複数に分断できる。したがって、応力に起因した枠体２０の変形が低減され、枠体２０の耐久性をより向上できる。
　図４に示すように、枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとを合わせた構成は、第１短辺部Ａ１、第１長辺部Ａ２、第２短辺部Ａ３及び第２長辺部Ａ４を有する四辺形に沿った形状を有してもよい。そして、枠体２０は、第１短辺部Ａ１、第１長辺部Ａ２の一部、並びに、第２長辺部Ａ４の一部を有する第１枠部材２１Ａと、第２短辺部Ａ３、第１長辺部Ａ２の別の一部、並びに、第２長辺部Ａ４の別の一部を有する第２枠部材２１Ｂとを含んでもよい。別の一部とは、第１枠部材２１Ａに含まれる部分とは別の一部という意味である。第１枠部材２１Ａは、平面視でＵ字状又は角張ったＵ字状であってもよい。同様に、第２枠部材２１Ｂは、平面視でＵ字状又は角張ったＵ字状であってもよい。第１枠部材２１Ａと第２枠部材２１Ｂとは、長手方向において枠体２０を二等分する平面に対して対称であってもよい。
　上記構成の第１枠部材２１Ａ及び第２枠部材２１Ｂを有することで、長方形状の搭載部１１を確保することができる。さらに、第１枠部材２１Ａ及び第２枠部材２１Ｂの上記の形状により、枠体２０の長い部分（第１長辺部Ａ２及び第２長辺部Ａ４）に分離部２３ａ、２３ｂが位置することとなり、長い部分に加わる応力を分断できる。したがって、応力に起因した枠体２０及び金属基板１０の変形量をより低減でき、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性をより向上できる。
　介在部材３１ａ、３１ｂは、金属から構成されてもよい。金属から構成されることで、金属基板１０と介在部材３１ａ、３１ｂとの熱膨張率の差が小さくなり、介在部材３１ａ、３１ｂと金属基板１０との間に生じる応力を低減できる。また、金属から構成されることで、平面視で介在部材３１ａを挟んだ一方と他方とで信号又は電力が伝送される場合に、これらの信号又は電力の間に生じるクロストーク又はノイズの伝播を減少することができる。もう一方の介在部材３１ｂについても同様である。なお、介在部材３１ａ、３１ｂの金属素材は、金属基板１０と同一の素材であってもよい。介在部材３１ａ、３１ｂと金属基板１０の熱膨張率の差をより小さくすることができる。また、介在部材３１ａ、３１ｂの一部に他の材質部が含まれていてもよい。
　なお、介在部材３１ａ、３１ｂは、樹脂、セラミック、低融点ガラスなど、様々な部材から構成されてもよい。介在部材３１ａ、３１ｂは、セラミックよりも高い非誘電率を有する部材、セラミックよりも高い熱伝導率を有する部材から構成されてもよい。
　金属基板１０と枠体２０とを接合する接合材（不図示）は、有機接合材であってもよい。有機接合材は、主成分が有機系物質である接合材であり、エポキシ樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム・エラストマー等であってもよい。当該接合材は、接合温度（接合処理に必要な温度）がろう材等に比較して低い。したがって、上記の接合材を適用することで、金属基板１０と枠体２０を接合する際に生じる熱応力を低減でき、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。
　同様に、金属基板１０と介在部材３１ａ、３１ｂとを接合する接合材（不図示）は、有機接合材であってもよい。当該接合材は、接合温度がろう材等に比較して低いため、金属基板１０と枠体２０を接合する際に生じる熱応力を低減できる。したがって、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。
　枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとを接合する接合材ｆは、金属基板１０と枠体２０とを接合する接合材と同一であってもよい。当該構成によれば、金属基板１０と枠体２０と介在部材３１ａ、３１ｂとを接合する工程の統一化を図って、電子部品搭載用パッケージ１の製造コストを低減できる。さらに、接合材ｆが有機接合材であることで、金属と比較して柔軟性に優れるため枠体２０に加わる応力を分離部２３ａ、２３ｂの箇所で吸収することができる。
　リード端子４０と枠体２０とを接合する接合材（不図示）は、有機接合材であってもよい。仮に、セラミックの枠体２０にリード端子４０をろう付けする場合、枠体２０の接合部分にメタライズ処理を要する。しかし、有機接合材を適用することで、上記のメタライズ処理を省けることとなって、電子部品搭載用パッケージ１の製造コストを低減できる。なお、リード端子４０と枠体２０との接合はろう付けにより行われてもよく、リード端子４０と枠体２０の接合強度を向上させることができる。この場合、金属基板１０と枠体２０とが接合される前に、リード端子４０と枠体２０とが接合されてもよい。
　（変形例３）
　図６Ａは、変形例３の電子部品搭載用パッケージにおいて介在部材の箇所を示す拡大側面図である。図６Ｂは、変形例３の電子部品搭載用パッケージにおいて介在部材の箇所を示す拡大平面図である。変形例３の電子部品搭載用パッケージ１及び電子装置１００は、介在部材３１ａ、３１ｂが異なる他は、上記実施形態と同様である。変形例３の介在部材３１ａ、３１ｂの構成は、前述した変形例１、並びに、後述する変形例４～７にも同様に適用可能である。
　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、介在部材３１ａは、有機接合材であってもよい。もう一方の介在部材３１ｂについても同様である。当該構成の場合、介在部材３１ａ、３１ｂと枠体２０とは、別の接合材により接合しなくてもよい。すなわち、枠体２０の分離部２３ａ、２３ｂを、硬化前又は硬化した接合材で埋め、当該接合材を溶融及び硬化させることで、当該硬化した接合材が介在部材３１ａ、３１ｂとなり、かつ、介在部材３１ａ、３１ｂと枠体２０とを接合することができる。有機接合材は、金属基板１０と枠体２０とを接合する接合材と同一であってもよい。この場合、金属基板１０と枠体２０とを接合する温度と、介在部材３１ａ、３１ｂを固定する温度とが近いため、電子部品搭載用パッケージ１の組み付け工程が容易になる。ここで、一対の側面部｛２３ａ１、２３ａ２｝、｛２３ｂ１、２３ｂ２｝の間の距離は、例えば１．５ｍｍ以下であってもよい。この場合は、より容易に分離部２３ａ、２３ｂを接合材で埋めることができる。
　変形例３によれば、介在部材３１ａ、３１ｂが有機接合材であるため、枠体２０に加わる応力を分離部２３ａ、２３ｂの箇所でより吸収することができる。したがって、応力に起因する金属基板１０及び枠体２０の変形が低減し、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性をより向上できる。さらに、介在部材３１ａ、３１ｂを製作する工程と介在部材３１ａ、３１ｂを固定する工程とをまとめることができ、製造工程数の削減により電子部品搭載用パッケージ１の製造コストを低減できる。
　＜試験結果＞
　比較例の構成と、変形例３の構成とで、金属基板の反りを比較した。上記の比較例は、搭載部１１を囲う枠体として、分離部２３ａ、２３ｂを有さずに一体的な構成を採用した。比較例と変形例３とで、枠体はセラミック、金属基板はＣｕから構成し、分離部２３ａ、２３ｂの箇所以外は、枠体及び金属基板を同一の寸法とした。試験では、１２０～１５０℃で枠体及び金属基板を接合し、常温に冷却した後の反りを計測した。試験の結果、変形例３の反りが、比較例の反りの６５％～８０％程度に小さくなるという結果が得られた。
　（変形例４－７）
　図７Ａ～図７Ｄは、枠体の変形例を説明する図であり、図７Ａは変形例４、図７Ｂは変形例５、図７Ｃは変形例６、図７Ｄは変形例７についてそれぞれ示す。図７Ａ～図７Ｄに示すように、枠体２０の分離部２３ｃ～２３ｈ、２３ｊ～２３ｍ、２３ｏ～２３ｒ、２３ｔ、２３ｕの位置は様々に変更可能である。同様に、枠体２０を構成する枠部材２１Ｃ～２１Ｈ、２１Ｊ～２１Ｍ、２１Ｏ～２１Ｒ、２１Ｔ、２１Ｕの数及び形状は様々に変更可能である。変形例４～７の電子部品搭載用パッケージは、枠部材２１Ｃ～２１Ｈ、２１Ｊ～２１Ｍ、２１Ｏ～２１Ｒ、２１Ｔ、２１Ｕの数及び形状、介在部材３１ｃ～３１ｈ、３１ｊ～３１ｍ、３１ｏ～３１ｒ、３１ｔ、３１ｕの数、形状及び配置の他は、上述した実施形態と同様に構成される。
　図７Ａに示すように、変形例４の枠体２０は、複数の枠部材２１Ｃ～２１Ｈと、複数対の側面部｛２３ｃ１、２３ｃ２｝～｛２３ｈ１、２３ｈ２｝とを有し、各対の側面部の間に分離部２３ｃ～２３ｈを有する。分離部２３ｃ～２３ｈには、介在部材３１ｃ～３１ｈがそれぞれ位置し、介在部材３１ｃ～３１ｈを介して複数の枠部材２１Ｃ～２１Ｈが連結される。
　図７Ａに示すように、枠体２０を構成する複数の枠部材２１Ｃ～２１Ｈの各々は、平面視で矩形状であってもよい。当該形状であることで、枠部材２１Ｃ～２１Ｈの各々において応力がいずれかの箇所に集中するということが低減される。したがって、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。さらに、当該構成によれば、枠部材２１Ｃ～２１Ｈの製作の際、１つのブロック（例えば焼成前のセラミックブロック）から枠部材２１Ｃ～２１Ｈとなる部分を切り出す際に、無駄となる部分を低減でき、枠部材２１Ｃ～２１Ｈとなる部分の取り数を増やすことができる。
　枠部材２１Ｃは、平面視における角部ｅにラウンド形状（外に凸のラウンド形状）を有してもよい。言い換えれば、枠部材２１Ｃは、金属基板１０に対向する底面と、底面とは反対側の上面と、底面と上面と間に位置する複数の側面とを有し、複数の側面のうち隣り合う２つの側面（第１側面と第２側面）の間の角部ｅの断面外形が、外に凸の角部ｅであれば、外に凸の曲線を含んでいてもよい。当該構成によれば、金属基板１０と枠部材２１Ｃとの間に加わる応力が、枠部材２１Ｃの角部ｅで集中することが低減され、枠部材２１Ｃの耐久性を向上できる。他の枠部材２１Ｄ～２１Ｈについても同様の形状をしていてもよい。
　なお、ラウンド形状は、全ての角部ｅに有する必要はなく、１つの角部ｅにラウンド形状があれば、当該角部ｅに応力が収集することを減らし、当該角部ｅの耐久性を向上できる。また、枠部材が内に凸の角部（隅部）を有する場合、当該角部においては内に凸のラウンド形状（断面外形が内に凸の曲面を含む形状）を有していてもよく、当該構成においても同様の効果が奏される。
　変形例４においては、枠体２０は、１つの長辺部に２つの枠部材２１Ｃ、２１Ｈを有する。当該構成によれば、応力が長い範囲に渡って加わることを低減し、応力に起因する金属基板１０と枠体２０との変形量を低減できる。もう一方の長辺部においても同様である。
　さらに、変形例４においては、枠体２０の１つの角部（図７Ａの紙面右上の角部）において、矩形状の２つの枠部材２１Ｃ、２１Ｄがそれぞれの長手方向が交差するように位置する。そして、一方の枠部材２１Ｃの側面部２３ｄ１と、もう一方の枠部材２１Ｄの側面部２３ｄ２とが、間を開けて対向し、分離部２３ｄが構成される。一方の側面部２３ｄ１は、枠部材２１Ｃの長手方向に沿った側面の一部であり、もう一方の側面部２３ｄ２は、枠部材２１Ｄの長手方向に交差する側面に相当する。上記の構成によれば、枠体２０の角部における応力の集中を低減し、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。枠体２０の他の３つの角部においても同様である。
　図７Ｂに示すように、変形例５の枠体２０は、複数の枠部材２１Ｊ～２１Ｍと、複数対の側面部｛２３ｊ１、２３ｊ２｝～｛２３ｍ１、２３ｍ２｝とを有し、各対の側面部の間に分離部２３ｊ～２３ｍを有する。分離部２３ｊ～２３ｍには、介在部材３１ｊ～３１ｍがそれぞれ位置する。
　変形例５においては、枠体２０の長辺部と短辺部との両方に分離部２３ｊ～２３ｍを有する。したがって、短辺部においても、応力が分断されることとなり、金属基板１０と枠体２０との変形量を低減できる。したがって、短辺部においても枠体２０の耐久性が向上する。
　変形例５においては、各枠部材２１Ｊ～２１Ｍは、平面視で、Ｌ字形状を有する。当該構成によれば、枠部材２１Ｊ～２１Ｍの製作の際、１つのブロック（例えば焼成前のセラミックブロック）から枠部材２１Ｊ～２１Ｍとなる部分を切り出す際に、無駄となる部分を低減でき、枠部材２１Ｊ～２１Ｍとなる部分の取り数を増やすことができる。また、各枠部材２１Ｊ～２１Ｍが有する角部の数が減ることで角部にかかる応力を分散させることができるため、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。
　図７Ｃに示すように、変形例６の枠体２０は、複数の枠部材２１Ｏ～２１Ｒと、複数対の側面部｛２３ｏ１、２３ｏ２｝～｛２３ｒ１、２３ｒ２｝とを有し、各対の側面部の間に分離部２３ｏ～２３ｒを有する。分離部２３ｏ～２３ｒには、介在部材３１ｏ～３１ｒがそれぞれ位置する。
　変形例６においては、複数の枠部材２１Ｏ～２１Ｒが、平面視で矩形状の枠部材２１Ｐ、２１Ｒと、平面視で曲がった形状の枠部材２１Ｏ、２１Ｑとを含む。より具体的には、枠体の１つの長辺部（図７Ｃの紙面上方の長辺部）に３つの枠部材２１Ｏ、２１Ｒ、２１Ｑが含まれ、枠体２０の１つの長辺部が２つの分離部２３ｑ、２３ｒで分割される。もう一方の長辺部（図７Ｃ紙面下方の長辺部）についても同様である。当該構成によれば、金属基板１０の長手方向に沿って加わる応力が３つに分断され、応力に起因した金属基板１０及び枠体２０の変形をより低減できる。よって、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性をより向上できる。
　変形例６において、平面視で曲がった形状の枠部材２１Ｏ、２１Ｑは、平面視で、角張ったＵ字状であるが、単なるＵ字状であってもよいし、一対のＬ字状の組合せであってもよい。
　図７Ｄに示すように、変形例７の枠体２０は、複数の枠部材２１Ｔ、２１Ｕと、複数対の側面部｛２３ｔ１、２３ｔ２｝、｛２３ｕ１、２３ｕ２｝とを有し、各対の側面部の間に分離部２３ｔ、２３ｕを有する。分離部２３ｔ、２３ｕには、介在部材３１ｕ、３１ｕがそれぞれ位置する。
　変形例７において、枠体２０は、１つの長辺部（図７Ｄの紙面上方の長辺部）において、長手方向の中央から偏った位置に分離部２３ｕを有する。もう一方の長辺部（図７Ｄの紙面下方の長辺部）においても同様である。より具体的には、枠体２０は、２つの角張ったＵ字状の枠部材２１Ｔ、２１Ｕを有する。２つの枠部材２１Ｔ、２１Ｕは、長手方向において枠体２０を二等分する平面に対して非対称である。当該構成においても、金属基板１０と枠体２０との間に生じる応力を、長手方向において分断することができ、応力に起因した金属基板１０及び枠体２０の変形を低減できる。よって、電子部品搭載用パッケージ１の耐久性を向上できる。
　（変形例８）
　図８Ａは、変形例８の電子部品搭載用パッケージにおいて金属基板と枠体と介在部材とを示す分解斜視図である。図８Ｂは、変形例８の電子部品搭載用パッケージにおいて金属基板と枠体と介在部材とを示す縦断面図である。変形例８は、介在部材１２ａ、１２ｂの構成が異なる他は、上述の実施形態と同様である。変形例８の介在部材１２ａ、１２ｂの構成は、前述した変形例１、変形例４～変形例７にも同様に適用可能である。
　変形例８の介在部材１２ａ、１２ｂは、金属基板１０と一体化されている。ここで、一体化とは、単一の素材により一体的に形成されていることを意味してもよい。当該構成によれば、介在部材１２ａ、１２ｂが金属基板１０と同一素材の金属となるので、金属基板１０と介在部材１２ａ、１２ｂの熱膨張率の差が小さくなり、介在部材１２ａ、１２ｂと金属基板１０との間に生じる応力を低減できる。また、介在部材１２ａ、１２ｂが金属であることで、平面視で介在部材１２ａを挟んだ一方と他方とで信号又は電力が伝送される場合に、これらの信号又は電力の間に生じるクロストーク又はノイズの伝播を減少することができる。もう一方の介在部材１２ｂについても同様である。
　さらに、介在部材１２ａ、１２ｂが金属基板１０と一体化されることで、電子部品搭載用パッケージ１の部品点数の削減、並びに、組み立て工数の削減を図ることができる。さらに、金属基板１０に枠体２０を接合する工程において、枠体２０の位置合わせが容易になる。
　なお、電子部品搭載用パッケージ１が複数の介在部材を有する場合、少なくとも１つの介在部材が金属基板１０と一体化され、残りの介在部材が金属基板１０と一体化されなくてもよい。
　（変形例９）
　図９Ａは、変形例９の電子部品搭載用パッケージにおいて枠体と蓋体と介在部材とを示す分解斜視図である。図９Ｂは、変形例９の電子部品搭載用パッケージにおいて枠体と蓋体と介在部材とを示す縦断面図である。変形例９は、介在部材１２ａ、１２ｂの構成が異なる他は、上述の実施形態と同様である。変形例９の介在部材１２ａ、１２ｂの構成は、前述した変形例４から変形例７にも同様に適用可能である。
　変形例９の介在部材５１ａ、５１ｂは、蓋体５０と一体化されている。ここで、一体化とは、単一の素材により一体的に形成されていることを意味してもよい。当該構成によれば、電子部品搭載用パッケージ１の部品点数の削減、並びに、組み立て工数の削減を図ることができる。さらに、蓋体５０を接合する工程において、蓋体５０の位置合わせを容易にすることができる。蓋体５０においては、金属基板１０に対向する面には凹部５３が位置してもよい。凹部５３は、リード端子４０（図１を参照）に接続されたリード線（ボンディングワイヤ等）を避ける構成であってもよい。
　なお、電子部品搭載用パッケージ１が複数の介在部材を有する場合、少なくとも１つの介在部材が蓋体５０と一体化され、残りの介在部材が蓋体５０と一体化されなくてもよい。蓋体５０と一体化されていない介在部材のうち少なくとも１つの介在部材が変形例８のように金属基板１０と一体化されてもよい。
　以上、本開示の実施形態について説明した。しかし、本開示に係る電子部品搭載用パッケージ及び電子装置は、上記実施形態に限られるものでない。例えば、上記実施形態では、搭載部１１を有しかつ枠体２０が接合される基板として金属基板１０を示したが、上記基板には、金属基板１０の替わりにＳｉＣ基板が適用されてもよい。ＳｉＣ基板はセラミックよりも熱膨張係数が小さい。したがって、枠体がセラミックから構成され、上記基板としてＳｉＣ基板が適用された場合、これらの接合処理の後に、枠体とＳｉＣ基板との間に応力が生じることとなり、本開示の構成は有用である。上記基板の熱膨張係数と枠体（枠部材）の熱膨張係数との比が１．４以上または０．７以下であるときに、本開示の構成は特に有効である。
　本開示は、電子部品搭載用パッケージ及び電子装置に利用できる。
　１　電子部品搭載用パッケージ
　１０　金属基板
　１１　搭載部
　１２ａ、１２ｂ　介在部材
　２０　枠体
　２１Ａ　第１枠部材
　２１Ｂ　第２枠部材
　２１、２１Ｃ～２１Ｈ、２１Ｊ～２１Ｍ、２１Ｏ～２１Ｒ、２１Ｔ、２１Ｕ　枠部材
　｛２３ａ１、２３ａ２｝～｛２３ｕ１、２３ｕ２｝　一対の側面部
　２３ａ～２３ｕ　分離部
　３１ａ～３１ｈ、３１ｊ～３１ｍ、３１ｏ～３１ｒ、３１ｔ、３１ｕ　介在部材
　４０　リード端子
　５０　蓋体
　５１ａ、５１ｂ　介在部材
　５３　凹部
　７０　電子部品
　１００　電子装置
　ｆ、ｆ１　接合材

Claims (13)

  1. 　電子部品の搭載部を有する金属基板と、
    　前記金属基板と異なる熱膨張係数を有する部材から構成され、前記金属基板上に位置する枠体と、
    　前記金属基板上に位置する介在部材と、
    　を備え、
    　前記枠体は、互いに間を開けて位置する少なくとも一対の側面部を有し、
    　前記介在部材は、前記一対の側面部の間に位置し、
    　前記枠体と前記介在部材とによって前記搭載部が囲まれている、
    　電子部品搭載用パッケージ。
  2. 　前記金属基板は９５質量％以上のＣｕであり、
    　前記枠体はセラミックを含む、
    　請求項１記載の電子部品搭載用パッケージ。
  3. 　前記枠体は、複数対の前記側面部を含む、
    　請求項１又は請求項２に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  4. 　前記枠体と前記介在部材とを合わせた構成は、平面視において、第１短辺部、第１長辺部、第２短辺部及び第２長辺部を有する四辺形に沿った形状を有し、
    　前記枠体は、前記第１短辺部と前記第１長辺部の一部と前記第２長辺部の一部とを有する第１枠部材と、前記第２短辺部と前記第１長辺部の別の一部と前記第２長辺部の別の一部とを有する第２枠部材と、を含む、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  5. 　前記枠体は、前記介在部材を介して連結される複数の枠部材を有し、
    　前記複数の枠部材のうち一つ又は複数は平面視で矩形状である、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  6. 　前記枠体と前記金属基板とが有機接合材を介して接合されている、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  7. 　前記介在部材は有機接合材である、
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  8. 　前記介在部材は、金属から構成される、
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  9. 　前記介在部材は前記金属基板と一体化されている、
    　請求項８記載の電子部品搭載用パッケージ。
  10. 　前記枠体の上に位置するリード端子を更に備え、
    　前記リード端子と前記枠体とが有機接合材を介して接合されている、
    　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  11. 　前記枠体は、前記金属基板に対向する底面と、前記底面とは反対側に位置する上面と、前記底面と前記上面との間に位置する複数の側面とを有し、前記複数の側面のうち隣り合う第１側面と第２側面との間の角部の断面外形が曲線を含む、
    　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  12. 　前記搭載部の上方に位置する蓋体を更に備え、
    　前記介在部材が前記蓋体と一体化されている、
    　請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージ。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の電子部品搭載用パッケージと、
    　前記電子部品搭載用パッケージに搭載された電子部品と、
    　を備える電子装置。
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