(57)【要約】【課題】セラミック基体の土手部幅が狭く、厚さが薄いパッケージであってもアウター側リード先端部をＩ字形状や、Ｌ字形状や、Ｊ字形状にすることができる半導体受光素子収納用セラミックパッケージを提供する。【解決手段】半導体受光素子１３を収納するためのキャビティ部１４を形成するための土手部１５を外周部に設ける四角形状のセラミック基体１１と、これに接合してリード中間部１６の両側のそれぞれにアウター側リード先端部１７と、インナー側リード先端部１８を延設する複数本からなるリード端子１２を有する半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０であって、リード端子１２が土手部１５上面から外部に突出するアウター側リード先端部１７と、土手部１５上面から土手部１５内周側壁面に当接するリード中間部１６と、キャビティ部１４底面に当接するインナー側リード先端部１８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体受光素子を収納するためのキャビティ部を形成するための土手部を外周部に設ける四角形状のセラミック基体と、該セラミック基体に接合してリード中間部の両側のそれぞれにアウター側リード先端部と、インナー側リード先端部を延設する複数本からなるリード端子を有する半導体受光素子収納用セラミックパッケージであって、
前記リード端子が前記セラミック基体の前記土手部上面から外部に突出する前記アウター側リード先端部と、前記土手部上面から該土手部内周側壁面に当接する前記リード中間部と、前記キャビティ部底面に当接する前記インナー側リード先端部を有することを特徴とする半導体受光素子収納用セラミックパッケージ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体受光素子収納用セラミックパッケージにおいて、前記リード端子の前記リード中間部から延設する前記アウター側リード先端部が前記土手部外周縁に対して略直角に並列して外部に突出して延設していると共に、前記リード中間部が隣接するリード間間隔を挟幅させながら前記インナー側リード先端部方向の前記土手部上面及び前記土手部内周側壁面の中央方向に延設し、しかも、前記インナー側リード先端部が前記キャビティ部底面周縁に対して略直角に並列して前記キャビティ部底面に延設していることを特徴とする半導体受光素子収納用セラミックパッケージ。
【請求項３】
請求項１又はこれに従属する請求項２記載の半導体受光素子収納用セラミックパッケージにおいて、前記セラミック基体が前記土手部上面の前記リード端子の前記リード中間部を当接させる部位に段差からなる切り欠き部を有することを特徴とする半導体受光素子収納用セラミックパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置や電子装置等に用いるために撮像素子や、半導体素子等の半導体受光素子を収納するための半導体受光素子収納用セラミックパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型や、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の撮像素子や、シリコンや、ガリウム砒素の半導体素子等の半導体受光素子を収納するための半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、素子を搭載させた装置、例えば、デジタルカメラや、デジタルビデオカメラや、デジタルカメラ付き携帯電話等の高性能化から素子との電気的導通をとるための金属製からなる多数本のリード端子を有している。また、このような半導体受光素子収納用セラミックパッケージには、電子装置の小型化の要求による軽薄短小化が求められていることから小型で気密信頼性を向上できるセラミック製が好適となっている。この半導体受光素子収納用セラミックパッケージのキャビティ部には、半導体受光素子が実装された後、パッケージにガラス板等からなる蓋体を接合して、半導体受光素子をキャビティ部に中空状態で気密封止すると共に、半導体受光素子に外部からの光を取り入れることができるようにしている。そして、半導体受光素子が実装されたパッケージは、半導体受光素子で外部からの光を電気信号に変換させると共に、電気信号をリード端子を介して外部に取り出している。
【０００３】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、セラミック基体５１の上面の外周部に、セラミック基体５１の内側に延設し外側に突出するようにして多数本からなる金属製のリード端子５２の下面側を、ガラスや、樹脂等の絶縁性接着材５３で接合している。更に、リード端子５２の上面側、及びリード端子５２から露出している絶縁性接着材５３の上には、セラミック基体５１の内側に延設するリード端子５２のインナー側リード先端部５２ａの上面側を窓枠状の開口部５４から露出させるようにしてセラミック枠体５５をガラスや、樹脂等の絶縁性接着材５３ａで接合している。この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、セラミック基体５１の上面と、セラミック枠体５５の内周壁面で形成されるキャビティ部５６に半導体受光素子５７を搭載させるようになっている。そして、半導体受光素子５７は、キャビティ部５６底面に露出するインナー側リード先端部５２ａの上面とボンディングワイヤ５８を介して電気的に導通させ、パッケージの外部に突出するリード端子５２のアウター側リード先端部５２ｂで外部と電気的に導通することができるように実装される。
【０００４】
この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０を構成するセラミック基体５１や、セラミック枠体５５は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック粉末にバインダー等を混合して形成される造粒粉末をプレス型で成形し、高温で焼成して焼成体にして作製している。そして、この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０には、キャビティ部５６に半導体受光素子５７が実装された後、ガラス板等からなる蓋体５９をセラミック枠体５５の上面に接合することで、半導体受光素子５７を気密に封止している。
【０００５】
図４に示すように、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０を構成するリード端子５２は、セラミックと熱膨張係数が近似する平板状の金属板をエッチング加工や、パンチング加工等を用いて成形するリードフレーム６０として作製され、それぞれのリード端子５２がタイバー部６１で連接している状態となっている。このリード端子５２は、多数本からなり、並列するインナー側リード先端部５２ａのそれぞれのリードピッチより並列するアウター側リード先端部５２ｂのそれぞれのリードピッチをリード中間部５２ｃで拡幅させ、並列の中央から両側方向に配列させている。
【０００６】
そして、リードフレーム６０は、セラミック基体５１と、セラミック枠体５５の間に挟み込むようにして接合されることで半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０を構成している。通常、この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、複数本が等ピッチ間隔で配列するリード端子５２のアウター側リード先端部５２ｂを短いＩ字形状で水平に突出させてボード等にブリッジ状に半田等で接合して外部と電気的に導通できるようにしている。あるいは、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、複数本が等ピッチ間隔で配列するリード端子５２のアウター側リード先端部５２ｂをセラミック基体５１の側面に沿ってＬ字形状や、Ｊ字形状に折り曲げる折曲部分をボード等に半田等で接合して外部と電気的に導通できるようにしている。従って、アウター側リード先端部５２ｂは、セラミック基体５１、及びセラミック枠体５５の外周縁に対して略直角に外部に延設して複数本が等ピッチ間隔で並列している。また、通常、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、リード端子５２のインナー側リード先端部５２ａを半導体受光素子５７とのワイヤボンドが容易にできるようにセラミック枠体５５の内周縁に対して略直角に複数本が等ピッチ間隔で並列してキャビティ部５６に延設している。
【０００７】
上記の複数本からなるリード端子５２は、インナー側リード先端部５２ａからアウター側リード先端部５２ｂに向かってリード中間部５２ｃのリード間間隔を放射状に拡幅させながら並列の中央から両側方向に配列しているので、両側に行くに従って折曲角度が鋭角となり折曲部分であるリード中間部５２ｃにおける隣接するリード間の隙間である絶縁間隔が狭くなっている。上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、通常、リード端子５２のリード中間部５２ｃをセラミック基体５１と、セラミック枠体５５から露出させないようにしている。なお、リード端子５２は、リードフレーム６０のタイバー部６１を削除することでそれぞれが電気的に独立状態にできるようになっている。
【０００８】
しかしながら、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ５０は、装置の小型化に伴いパッケージも小型化が求められているので、セラミック枠体５５の枠幅が狭くなり、多数のリード端子５２のリード中間部５２ｃをセラミック基体５１と、セラミック枠体５５から露出させないように接合させることが難しくなっている。このようなリード端子５２のリード中間部５２ｃがセラミック基体５１と、セラミック枠体５５から露出する場合には、アウター側リード先端部５２ｂを短いＩ字形状で水平に突出させることができなくなる。また、アウター側リード先端部５２ｂをセラミック基体５１の側面に沿ってＬ字形状や、Ｊ字形状に折り曲げる場合には、セラミック基体５１が薄く、リード端子５２のリード中間部５２ｃでＬ字形状や、Ｊ字形状に折り曲げることとなり、折り曲げができない部分が発生すると共に、等ピッチ間隔とすることができないという問題が発生している。
【０００９】
従来の受発光素子には、リードフレームから放射状に延びる複数本のリード端子がパッケージの外面から外側に向かって延びていると共に、その先端領域には、互いに平行に延びる接続先端部であるアウター側リード先端部が形成されているのが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来のパッケージには、上面が開口され、且つ、ベースフレームである基体とウィンドフレームである枠体とが一体成型されたパッケージにおいて、リードフレームであるインナー側リード先端部が側面よりパッケージ内部空間であるキャビティ部に挿入され、特に、図２にリード端子のピッチ間隔がアウター側リード先端部とインナー側リード先端部との途中部分のパッケージの外側で放射状に拡幅し、アウター側リード先端部のピッチ間隔をインナー側リード先端部のピッチ間隔より大きくするものが記載されている（例えば、特許文献２参照）。
上記のような半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、パッケージの厚さが大きくパッケージの側面部でリード端子の折れ曲がっている部分であるリード中間部を吸収でき、アウター側リード先端部でのＬ字形状や、Ｊ字形状を構成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３５３３３１号公報
【特許文献２】特開平６−２０４３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述したような従来の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、未だ解決すべき次のような問題がある。
特開２０００−３５３３３１号公報や、特開平６−２０４３８２号公報で開示されるような半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、パッケージ、すなわちセラミック基体の厚さが薄い場合には、セラミック基体の側面部でリード端子の折れ曲がっている部分であるリード中間部の吸収ができないので、Ｌ字形状や、Ｊ字形状を構成することができなくなっている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、セラミック基体の土手部幅が狭く、セラミック基体の厚さが薄いパッケージであってもアウター側リード先端部をＩ字形状や、Ｌ字形状や、Ｊ字形状にすることができる半導体受光素子収納用セラミックパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的に沿う本発明に係る半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、半導体受光素子を収納するためのキャビティ部を形成するための土手部を外周部に設ける四角形状のセラミック基体と、セラミック基体に接合してリード中間部の両側のそれぞれにアウター側リード先端部と、インナー側リード先端部を延設する複数本からなるリード端子を有する半導体受光素子収納用セラミックパッケージであって、リード端子がセラミック基体の土手部上面から外部に突出するアウター側リード先端部と、土手部上面から土手部内周側壁面に当接するリード中間部と、キャビティ部底面に当接するインナー側リード先端部を有する。
【００１３】
ここで、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、リード端子のリード中間部から延設するアウター側リード先端部が土手部外周縁に対して略直角に並列して外部に突出して延設していると共に、リード中間部が隣接するリード間間隔を挟幅させながらインナー側リード先端部方向の土手部上面及び土手部内周側壁面の中央方向に延設し、しかも、インナー側リード先端部がキャビティ部底面周縁に対して略直角に並列してキャビティ部底面に延設しているのがよい。
【００１４】
また、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、セラミック基体が土手部上面のリード端子のリード中間部を当接させる部位に段差からなる切り欠き部を有するのがよい。
【発明の効果】
【００１５】
上記本発明の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、半導体受光素子を収納するためのキャビティ部を形成するための土手部を外周部に設ける四角形状のセラミック基体と、セラミック基体に接合してリード中間部の両側のそれぞれにアウター側リード先端部と、インナー側リード先端部を延設する複数本からなるリード端子を有する半導体受光素子収納用セラミックパッケージであって、リード端子がセラミック基体の土手部上面から外部に突出するアウター側リード先端部と、土手部上面から土手部内周側壁面に当接するリード中間部と、キャビティ部底面に当接するインナー側リード先端部を有するので、セラミック基体の土手部内周側壁面でリード端子のリード中間部の折れ曲がっている部分を吸収でき、セラミック基体の土手部幅が小さくできる小型化の半導体受光素子収納用セラミックパッケージを提供できる。
【００１６】
特に、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、リード端子のリード中間部から延設するアウター側リード先端部が土手部外周縁に対して略直角に並列して外部に突出して延設していると共に、リード中間部が隣接するリード間間隔を挟幅させながらインナー側リード先端部方向の土手部上面及び土手部内周側壁面の中央方向に延設し、しかも、インナー側リード先端部がキャビティ部底面周縁に対して略直角に並列してキャビティ部底面に延設しているので、セラミック基体の土手部内周側壁面でリード端子のリード中間部の折れ曲がっている部分を吸収でき、セラミック基体の土手部幅が小さくなってもアウター側リード先端部をＩ字形状や、Ｌ字形状や、Ｊ字形状にすることができる半導体受光素子収納用セラミックパッケージを提供できる。
【００１７】
また、特に、上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、セラミック基体が土手部上面のリード端子のリード中間部を当接させる部位に段差からなる切り欠き部を有するので、キャビティ部に半導体受光素子を実装した後、ガラス板等からなる蓋体を土手部とリード端子のリード中間部上面を略面一に載置して接合でき、キャビティ部に中空状態で封止する半導体受光素子の気密信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る半導体受光素子収納用セラミックパッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図、Ｂ−Ｂ’線縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同半導体受光素子収納用セラミックパッケージの変形例の平面図、Ｃ−Ｃ’線縦断面図、Ｄ−Ｄ’線縦断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ平面図、Ｅ−Ｅ’線縦断面図である。
【図４】同半導体受光素子収納用セラミックパッケージを構成するリードフレームの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、四角形状のセラミック基体１１と、複数本からなるリード端子１２を有している。このセラミック基体１１は、例えば、セラミックの一例であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなる造粒粉末原料を金型を用いてプレスして成形体を形成している。この成形体は、中央部に半導体受光素子１３を収納するための凹部であるキャビティ部１４を形成するための土手部１５を外周部に設けるようにして形成している。あるいは、セラミック基体１１は、予め作製したセラミックグリーンシートをベタ状の板体と、キャビティ部１４の壁面となる部分を打ち抜いた板体とを重ね合わせて積層して成形体を形成している。そして、これらの成形体は、これを焼成することで、凹部の底面と、土手部１５の内周側壁面とからなるキャビティ部１４を設けるセラミック基体１１に作製している。
【００２０】
一方、リード端子１２は、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系等の合金金属板や、Ｃｕ板等をエッチング加工や、打ち抜き加工等でタイバー部（図示せず。図４参照）で複数本が連結するリードフレームとして形成されている。そして、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、セラミック基体１１に接合してリード中間部１６の両側のそれぞれにアウター側リード先端部１７と、インナー側リード先端部１８を延設するリード端子１２を有している。このリード端子１２は、複数本からなり、並列するインナー側リード先端部１８のそれぞれのリードピッチより並列するアウター側リード先端部１７のそれぞれのリードピッチをリード中間部１６で拡幅させ、並列の中央から両側方向に配列させている。
【００２１】
上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、複数本のそれぞれのリード端子１２にセラミック基体１１の土手部１５上面から外部に突出するアウター側リード先端部１７を有している。また、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、リード端子１２に土手部１５上面からキャビティ部１４の壁面である土手部１５内周側壁面に当接してリード中間部１６を有している。更に、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、リード端子１２にセラミック基体１１のキャビティ部１４底面に当接するインナー側リード先端部１８を有している。このリード端子１２は、土手部１５上面において、リード中間部１６の下面側をガラスや、樹脂等の絶縁性接着材１９で接合している。また、リード端子１２は、キャビティ部１４底面において、インナー側リード先端部１８の下面側をガラスや、樹脂等の絶縁性接着材１９で接合している。この絶縁性接着材１９は、通常、低い温度で溶解する低融点ガラスや、低い温度で加熱して容易に接合できる樹脂等が用いられている。
【００２２】
この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、セラミック基体１１に形成されたキャビティ部１４に半導体受光素子１３が搭載され、キャビティ部１４底面に露出するインナー側リード先端部１８の上面とボンディングワイヤ２０を介して電気的に導通させている。また、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、パッケージの外部に突出するリード端子１２のアウター側リード先端部１７で外部と電気的に導通することができるようにボード等に半田で接合して実装される。通常、リードフレームは、アウター側リード先端部１７を連接するタイバー部で支えられた状態となっているが、インナー側リード先端部１８にも、これを連接するタイバー部を設けるのがよい。これにより、リードフレームは、リード中間部１６をセラミック基体１１の土手部１５内周側壁面に当接させるために、予め、リード中間部１６及びインナー側リード先端部１８を折り曲げても、インナー側リード先端部１８に接続させるボンディングワイヤ２０の接続信頼性を高めるためのインナー側リード先端部１８上面の水平度（コプラナリティ）を確保することができる。なお、インナー側リード先端部１８に設けたタイバー部は、折り曲げた後、これを打ち抜いて除去している。
【００２３】
通常、この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、複数本が等ピッチ間隔で配列するリード端子１２のアウター側リード先端部１７を短いＩ字形状で水平に突出させてボード等にブリッジ状に接合して外部と電気的に導通できるようにしている。あるいは、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、アウター側リード先端部１７をセラミック基体１１の土手部１５側面に沿ってＬ字形状や、Ｊ字形状に折り曲げる折曲部分をボード等に半田等で接合して外部と電気的に導通できるようにしている。
【００２４】
上記の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、リード端子１２のリード中間部１６から延設するアウター側リード先端部１７がセラミック基体１１の土手部１５外周縁に対して実質的に直角に並列して外部に突出して延設しているのがよい。このリード端子１２のアウター側リード先端部１７は、セラミック基体１１の土手部１５外周縁に対して実質的に直角に並列して外部に突出して延設することでボード等に容易且つ確実に接合でき、接合信頼性を向上させることができる。これと共に、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、リード中間部１６が隣接するリード間間隔を挟幅させながらインナー側リード先端部１８方向のセラミック基体１１の土手部１５上面、及び土手部１５内周側壁面の中央方向に延設しているのがよい。この半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、セラミック基体１１の土手部１５内周側壁面でリード端子１２のリード中間部１６の折れ曲がっている部分を吸収でき、セラミック基体１１の土手部１５幅が小さくなってもアウター側リード先端部１７をＩ字形状や、Ｌ字形状や、Ｊ字形状にすることができる。しかも、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０は、インナー側リード先端部１８がセラミック基体１１のキャビティ部１４底面周縁に対して実質的に直角に並列してキャビティ部１４底面に延設しているのがよい。このリード端子１２のインナー側リード先端部１８は、ボンディングワイヤ２０の接続が容易且つ確実にでき、接続信頼性を向上させることができる。
【００２５】
図２に示すように、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０の変形例の半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０ａは、セラミック基体１１ａが土手部１５上面のリード端子１２のリード中間部１６を当接させる部位に段差からなる切り欠き部２１を有している。この切り欠き部２１の深さは、通常、リード端子１２の厚さ分と、セラミック基体１１ａにリード中間部１６を接合させるのに用いるガラスや、樹脂等の絶縁性接着材１９の厚さ分の合計厚さ程度であるのが好ましい。これにより、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０ａは、切り欠き部２１を設けないセラミック基体１１ａの土手部１５上面と、切り欠き部２１に接合されたリード端子１２のリード中間部１６の上面とを略面一とすることができる。従って、半導体受光素子収納用セラミックパッケージ１０ａは、キャビティ部１４に半導体受光素子１３を実装した後、ガラス板等からなる蓋体２２を略面一に隙間を少なくして載置して接合でき、キャビティ部１４に中空状態で封止する半導体受光素子１３の気密信頼性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の半導体受光素子収納用セラミックパッケージは、セラミック基体の土手部幅が狭く、セラミック基体の厚さが薄いパッケージであってもアウター側リード先端部をＩ字形状や、Ｌ字形状や、Ｊ字形状にすることができ、小型化が要求される、例えば、デジタルカメラや、デジタルビデオカメラや、デジタルカメラ付き携帯電話等に用いることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０、１０ａ：半導体受光素子収納用セラミックパッケージ、１１、１１ａ：セラミック基体、１２：リード端子、１３：半導体受光素子、１４：キャビティ部、１５：土手部、１６：リード中間部、１７：アウター側リード先端部、１８：インナー側リード先端部、１９：絶縁性接着材、２０：ボンディングワイヤ、２１：切り欠き部、２２：蓋体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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