(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側主面に半導体素子が熱電冷却素子を介して載置される載置部を有する基体と、前記上側主面に前記載置部を囲繞するように取着された金属製の枠体と、該枠体を貫通してまたは切り欠いて形成された入出力端子の取付部と、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された複数のメタライズ配線層を有する誘電体から成る平板部および該平板部の上面に前記複数のメタライズ配線層を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から構成されるとともに前記取付部に嵌着された入出力端子とを具備して成り、前記枠体の上面に蓋体が接合される半導体素子収納用パッケージにおいて、前記メタライズ配線層の前記枠体内側に位置する部位に前記熱電冷却素子のリード線を電気的に接続する板状の金属片が前記メタライズ配線層の上面に存在するように載置接合されているとともに、前記熱電冷却素子のリード線が前記平板部上で前記金属片の上面に溶接されていることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記金属片は、前記平板部の端から突出しないように載置接合されていることを特徴とする請求項１記載の半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】
前記金属片の上面に前記リード線を挟み込む溝が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を収納するための半導体素子収納用パッケージに関し、特に半導体素子収納用パッケージに設けられる入出力端子における熱電冷却素子のリード線の接続部を改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波信号を用いる半導体素子を収納するための半導体素子収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）を図６〜図８に示す。同図において、１０１は基体、１０２は枠体、１０３は蓋体、１０４は半導体素子、１０７は入出力端子を示す。これら基体１０１、枠体１０２、蓋体１０３および入出力端子１０７とで、半導体素子１０４を半導体パッケージ内に収容する容器が主に構成される。
【０００３】
基体１０１は、半導体素子１０４を載置する載置部１０１ａを有し、載置部１０１ａには半導体素子１０４がペルチェ素子等の熱電冷却素子１０５を間に介して金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）ロウ材等の接着剤により接着固定されるものであり、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。
【０００４】
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ロウ等のロウ材で接合され、側部に入出力端子１０７を嵌着する、貫通孔または切欠部から成る取付部１０２ａが形成されたものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成る。
【０００５】
入出力端子１０７は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），窒化アルミニウム（ＡｌＮ），ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）等のセラミックスから成り、枠体１０２の内外に突出する平板部１０７ａの突出部１１７ａ，１１７ｂと枠体１０２に嵌着される立壁部１０７ｂとを有しており、半導体パッケージの内外を導出するようにモリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ），タングステン（Ｗ）等から成る金属ペーストを焼結したメタライズ配線層１１２が平板部１０７ａの上面に被着されて半導体素子１０４と外部電気回路基板とを電気的に接続する。
【０００６】
また、入出力端子１０７は、枠体１０２を貫通してまたは切り欠いて形成された取付部１０２ａに銀ロウ等のロウ材で嵌着される。
【０００７】
その入出力端子１０７の熱電冷却素子１０５のリード線１１５のメタライズ配線層１１２との接続部は、図８のように、入出力端子１０７のメタライズ配線層１１２上の部位にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成る板状の金属端子（金属片）１０６がその一端を入出力端子１０７から枠体１０２の内側に突出するようにして、銀ロウ等のロウ材を介して接合されている。これにより、金属端子１０６にリード線１１５を接続して、隣接するメタライズ配線層１１２間に短絡を発生させることなく溶接または半田等により容易に接続することができ、その結果、内部に収容する熱電冷却素子１０５および半導体素子１０４を常に正常かつ安定に作動させ得るものが提案されている（特開平１１−２１４５９７号公報参照）。
【０００８】
リード端子１１６は、入出力端子１０７のメタライズ配線層１１２に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、外部電気回路と入出力端子１０７との高周波信号の入出力を行うものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成る。
【０００９】
シールリング１０８は、枠体１０２の上面に銀ロウ等のロウ材で接合され入出力端子１０７を上方より挟持するとともに、上面に蓋体１０３をシーム溶接等により接合するための接合媒体として機能する。
【００１０】
光ファイバ固定部材１０９は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成り、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金のインゴットをプレス加工により所定の筒状に製作される。
【００１１】
また、光ファイバ固定部材１０９は、光ファイバ１１０を挿通可能な孔を有する筒体であり、枠体２の内側の端部がサファイアやガラス等の透光性材料から成る窓部材１１１で塞がれており、外側の端部の孔から光ファイバ１１０の一端が挿通固定される。
【００１２】
光ファイバ１１０は、その端部に金属製フランジ１１０ａをＹＡＧレーザ溶接法等を採用して光ファイバ固定部材１０９に溶接することにより枠体１０２に固定され、これにより光ファイバ１１０を介して内部に収容する半導体素子１０４と外部との光信号の授受が可能となる。
【００１３】
また、メタライズ配線層１１２の枠体１０２外側の部位には、外部電気回路との高周波信号の入出力を行うために、導電性を有するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成るリード端子１１６が銀ロウ等のロウ材で接合されるとともに、枠体１０２内側の部位には、半導体素子１０４と電気的に接続するためのボンディングワイヤー１１４が接合される。
【００１４】
そして、基体１０１の載置部１０１ａに半導体素子１０４が熱電冷却素子１０５を間に介して接着固定され、半導体素子１０４の電極をボンディングワイヤー１１４を介してメタライズ配線層１１２に接続させるとともに、熱電冷却素子１０５の電極に接続されたリード線１１５をメタライズ配線層１１２に半田を介して電気的に接続する。次に、枠体１０２の上面に蓋体１０３を接合させ、基体１０１と枠体１０２と入出力端子１０７とシールリング１０８と蓋体１０３とから成る容器内部に、半導体素子１０４及び熱電冷却素子１０５を気密に収容する。最後に、枠体１０２の光ファイバ固定部材１０９に光ファイバ１１０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させ、光ファイバ１１０を枠体１０２に固定することによって最終製品としての半導体装置として機能し、光ファイバ１１０を介して内部に収容する半導体素子１０４と外部との光信号の授受が可能となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−２１４５９７号に記載された半導体パッケージにおいては、熱電冷却素子１０５のリード線１１５を金属端子１０６の先端に押さえつけて、リード線１１５を半田付けまたは溶接する際に、金属端子１０６の先端が上下に動いてしまいリード線１５を定位置で接合することが困難であった。その結果、リード線１１５と金属端子１０６間での接続の信頼性性が低下し、導通不良が発生して熱電冷却素子１０５の冷却機能が働かなくなり、半導体素子１０４を正常に作動させることができなくなる場合があった。
【００１６】
また、入出力端子１０７の平板部１０７ａに枠体１０２の内側に突出している金属端子１０６自体は、熱電冷却素子１０５や半導体素子１０４を実装する際、障害物となり作業性が低下する場合があった。さらに、金属端子１０６が障害物となるため、熱電冷却素子１０５自体を大きくすることができず冷却能力が低下し、半導体素子１０４の長期信頼性の低下につながる場合があった。半導体素子１０４の作動時に発生する熱を抑えるために、半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子１０７の平板部１０７ａの幅を小さくしたりして熱電冷却素子１０５自体を大きくして冷却する構成を採り得るが、その場合、半導体パッケージの大型重量化やリード線１１５と金属端子１０６間での接続強度が低下し導通不良等が発生する場合があった。
【００１７】
さらに、板状の金属端子１０６の代わりに棒状の接続端子を立設し、その棒状部にリード線１５を巻き付けてロウ付けする構成も採り得るが、その場合リード線１５の巻き付け作業が煩雑なうえ、製品毎で一様な巻き付けが困難であり、巻き付けられたリード線１５へのロウ材の濡れ具合や体積が不均一になり易い。そのため、製造の作業性が悪く歩留まりが低下するとともに、棒状の接続端子部で電気抵抗等の特性が製品によって変化し易くなるという問題点があった。
【００１８】
従って、本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、熱電冷却素子のリード線をメタライズ配線層にロウ付けされた金属片に確実に接続することができ、その結果、内部に収容する熱電冷却素子および半導体素子を長期間にわたり正常かつ安定に作動させることである。また、リード線のメタライズ配線層への接続作業が簡易化され、接続部での電気抵抗等の特性が製品によって一定したものとすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体パッケージは、上側主面に半導体素子が熱電冷却素子を介して載置される載置部を有する基体と、前記上側主面に前記載置部を囲繞するように取着された金属製の枠体と、該枠体を貫通してまたは切り欠いて形成された入出力端子の取付部と、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された複数のメタライズ配線層を有する誘電体から成る平板部および該平板部の上面に前記複数のメタライズ配線層を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から構成されるとともに前記取付部に嵌着された入出力端子とを具備して成り、前記枠体の上面に蓋体が接合される半導体素子収納用パッケージにおいて、前記メタライズ配線層の前記枠体内側に位置する部位に前記熱電冷却素子のリード線を電気的に接続する板状の金属片が前記メタライズ配線層の上面に存在するように載置接合されているとともに、前記熱電冷却素子のリード線が前記平板部上で前記金属片の上面に溶接されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、上記の構成により、熱電冷却素子のリード線を金属片に溶接するとき、リード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなることから、リード線を容易に接続できる。そのため、熱電冷却素子のリード線と金属片との間での接続信頼性が向上し、熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、半導体素子を正常に作動させることができる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、前記金属片は、前記平板部の端から突出しないように載置接合されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、上記の構成により、入出力端子の平板部の枠体内側に位置する金属片は、入出力端子のメタライズ配線層の端から枠体内側に突出していないため、熱電冷却素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。さらに、半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の幅を小さくせずに熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し、半導体素子の長期信頼性を向上させることができる。
【００２３】
本発明において、好ましくは、前記金属片の上面に前記リード線を挟み込む溝が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
本発明は、上記の構成により、リード線を固定する際の位置決めが容易にでき、確実にリード線と金属片を接合することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は本発明の半導体パッケージについて実施の形態の例を示す断面図であり、図２は図１の斜視図を示し、図３は図２の半導体パッケージの入出力端子におけるリード線の接合部を示す拡大斜視図である。また、図４は図２の半導体パッケージの他の入出力端子におけるリード線の接合部を示す拡大斜視図である。図５は図２の半導体パッケージの他の入出力端子におけるリード線の接合部を示す拡大斜視図である。
【００２７】
図１において、１は基体、２は枠体、３は蓋体、７は入出力端子、８はシールリングであり、これらで半導体素子４を内部に収容するための容器が主に構成される。
【００２８】
基体１は、その上面にＩＣ，ＬＳＩ，半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体素子４が熱電冷却素子５を間に介して載置するための載置部１ａを有している。
【００２９】
この基体１は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ−Ｗ等の金属材料や、アルミナ，窒化アルミニウム，ムライト等のセラミックスから成り、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。一方、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ペースト状と成すとともに、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成し、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作製される。
【００３０】
なお、基体１が金属材料からなる場合、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層を順次メッキ法により被着させておくのがよく、基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、基体１上面の載置部１ａに半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して強固に接着固定させることができる。
【００３１】
一方、基体１がセラミックスから成る場合、半導体素子４をペルチェ素子等の熱電冷却素子５を間に介して載置する載置部１ａ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層を順次メッキ法により被着させておくのがよく、基体１上面の載置部１ａに半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して強固に接着固定させることができる。
【００３２】
枠体２は、基体１の上側主面に載置部１ａを囲繞するように取着され、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料から成る。例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のインゴットをプレス加工により所定の枠状となすことによって製作される。
【００３３】
また、枠体２には、内部に収容する半導体素子４との間で光信号を授受するための光ファイバ１０が挿通固定される光ファイバ固定部材９が枠体２を貫通して銀ロウ等のロウ材を介して接合されている。
【００３４】
入出力端子７は、基体１，枠体２に熱膨張係数が近似するアルミナセラミックス等のセラミックスから成り、枠体２の内外に突出する平板部７ａの突出部１７ａ，１７ｂと枠体２に嵌着される立壁部７ｂとを有しており、半導体パッケージの内外を導出するようにＭｏ−Ｍｎ等から成る金属ペーストを焼結したメタライズ配線層１２が平板部７ａ上面に被着されて、半導体素子４と外部電気回路基板とを電気的に接続する。
【００３５】
また、入出力端子７は、枠体２を貫通してまたは切り欠いて形成された取付部２ａに銀ロウ等のロウ材で嵌着される。
【００３６】
本発明において、図３に示すように、入出力端子７の平板部７ａの上面に形成されたメタライズ配線層１２の枠体２内側に位置する部位に、熱電冷却素子５のリード線１５を電気的に接続する板状の金属片６が、メタライズ配線層１２の上面に存在するように、即ちその上面から外部にはみ出ないようにロウ材により載置接合される。
【００３７】
この構成により、熱電冷却素子５のリード線１５を金属片６上に溶接で接合するとき、リード線１５を金属片６に押さえつけた際に、金属片６が上下動することがなくなることから、リード線１５を容易に接続できる。そのため、熱電冷却素子５のリード線１５と金属片６間での接続信頼性が向上し熱電冷却素子５の冷却機能が良好に働くことから、半導体素子４を正常に作動させることができる。
【００３８】
また、金属片６は、入出力端子７の平板部７ａの端から枠体２内側に突出していないため、熱電冷却素子５および半導体素子４を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。さらに、半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子７の平板部７ａの幅を小さくせずに熱電冷却素子５自体を大きくすることができるので冷却能力が向上し、半導体素子４を一定温度に冷却できる環境温度をより高く設定できるとともに、同一環境温度において、半導体素子４をより低い温度設定で冷却可能となり、半導体素子４の長期信頼性を向上させ得る。
【００３９】
この金属片６は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成ることから、リード線１５を金属片６に容易に溶接することができる。従って、リード線１５を隣接するメタライズ配線層１２間で短絡を発生させることなく電気的に接続することができる。
【００４０】
また、本発明において、金属片６の厚さを０．２５〜１ｍｍとするのが好ましい。０．２５ｍｍ未満だと、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になり易く、１ｍｍを超えると、熱電冷却素子５からリード線１５を溶接する金属片６までの距離が長くなりすぎて作業性が低下し易い。
【００４１】
金属片６の大きさは、一つのメタライズ配線層１２の枠体２内側に露出した形成領域の大きさについて幅をＸ、長さをＹとした場合、幅が０．５Ｘ〜Ｘであり、長さが０．５Ｙ〜Ｙであることが好ましい。幅が０．５Ｘ未満の場合、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になり易く、Ｘを超えると、隣接するメタライズ配線層１２との間隙が小さくなり、金属片６をロウ付けした際に短絡が発生し易い。また、長さが０．５Ｙ未満の場合、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になり易く、Ｙを超えると、金属片６が入出力端子７の枠体２内側に突出してしまい、リード線１５を溶接する際に上下動して溶接作業が困難になり、リード線１５と金属片６との接続が困難になり易い。
【００４２】
本発明の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を図４，図５にそれぞれ示す。図４は、金属片６の上面にリード線１５を挟み込む溝６ａを設けたものである。この溝６ａは、その長さ方向が信号の伝送方向に略平行とされているのがよく、その場合リード線１５の接続が容易に行なえ、また隣接するメタライズ配線層１２に接触して短絡するのを防ぐことができる。
【００４３】
この構成により、リード線１５を固定する際の位置決めが容易にでき、確実にリード線１５と金属片６を接合することができる。
【００４４】
さらに溝６ａの深さは、金属片６の厚さをＺとした場合に０．４Ｚ〜０．９Ｚとするのが好ましい。０．４Ｚ未満だと、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になり易く、０．９Ｚを超えると、溝６ａとリード線１５との接触面積が小さくなりリード線１５の固定が困難になる。
【００４５】
図５は、内面にリード線１５を挟み込むように断面がコ字状とされた金属接合片６ｂがメタライズ配線層１２に載置接合されている構成のものである。この場合、コ字状の内面がリード線１５側（枠体２内側）に向いているのがよく、リード線１５の嵌入がし易くなる。
【００４６】
この構成により、さらにリード線１５を固定する際の位置決めが容易にでき、より確実にリード線１５と金属接合片６ｂを強固に接合することができる。特に、断面がコ字状となっているため、リード線１５が上下で挟まれて溶接されるので、図３や図４のものに比べ溶接部分の接触面積が大きくなりさらに強固に接合することができる。
【００４７】
金属接合片６ｂの開口部の奥行きと高さは、一つのメタライズ配線層１２の枠体２内側に露出した形成領域の長さをＬ、金属接合片６ｂの全体の厚みをＴとした場合、奥行きは０．４Ｌ〜０．９Ｌであり、高さは０．３Ｔ〜０．８Ｔとすることが好ましい。０．４Ｌ未満の場合、リード線１５を金属接合片６ｂに嵌入し溶接した際のリード線１５と金属接合片６ｂの接触面積が小さくなるので、リード線１５が金属接合片６ｂから外れ易くなる。０．９Ｌを超えると、金属接合片６ｂの加工が困難になる。また、高さが０．３Ｔ未満の場合、リード線１５を金属接合片６に嵌入するのが困難になり、０．８Ｔを超えると、リード線１５を金属片６に溶接する際に発生する熱が入出力端子７に早く伝わり吸収されるため、溶接作業が困難になる。
【００４８】
この金属接合片６ｂは、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成り、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のインゴットをプレス加工により所定の形状に製作される。
【００４９】
また、図９に示すように、金属接合片６ｃとして、平板部とその上面から上方に伸びるように立設された２本の柱状部とを有するものを用い、その２本の柱状部の間にリード線１５を挟み込み嵌入させる構成のものであってもよい。この場合、リード線１５の位置決めおよび固定がきわめて安定的に行なえるため、溶接する際の位置ずれはまったく生じないものとなる。また、この構成において、２本の柱状部を平板部と一体的に作製するか、または２本の柱状部を別体として抜き差しできるような穴を平板部上面に３つ以上設けることもできる。２本の柱状部を別体とした場合、柱状部の位置調整ができ、リード線１５の位置決めおよび固定をさらに容易に行なえ、リード線１５を強固に接合することができる。
【００５０】
本発明の光ファイバ固定部材９は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属から成り、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金のインゴットをプレス加工により所定の筒状に製作される。また、光ファイバ固定部材９は、光ファイバ１０を挿通可能な貫通孔を軸方向に有する筒体であり、枠体２の内側の端部がサファイアやガラス等の透光性材料から成る窓部材１１で塞がれており、外側の端部の開口から光ファイバ１０の一端が挿通固定される。
【００５１】
光ファイバ１０は、その端部に金属製フランジ１０ａを例えばレーザ溶接法を採用して光ファイバ固定部材９に溶接することにより枠体２に固定され、これにより光ファイバ１０を介して内部に収容する半導体素子４と外部との光信号の授受が可能となる。
【００５２】
リード端子１６は、入出力端子７のメタライズ配線層１２の枠体２外側に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、外部電気回路と入出力端子７との高周波信号の入出力を行うものであり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成る。その金属のインゴットを従来周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の棒状となるように製作される。
【００５３】
シールリング８は、枠体２の上面に銀ロウ等のロウ材で接合され入出力端子７を上方より挟持するとともに、上面に蓋体３をシーム溶接等により接合するための接合媒体として機能し、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る。
【００５４】
また、メタライズ配線層１２には、枠体２外側において、外部電気回路との高周波信号の入出力を行うために、導電性を有するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属材料から成るリード端子１６が銀ロウ等のロウ材で接合されるとともに、枠体２内側において、半導体素子６と電気的に接続するためのボンディングワイヤー１４が接合される。
【００５５】
そして、基体１の載置部１ａに半導体素子４を熱電冷却素子５を間に介して接着固定させ、半導体素子４の電極をボンディングワイヤー１４を介してメタライズ配線層１２に接続させるとともに、熱電冷却素子５の電極に接続されたリード線１５をメタライズ配線層１２に電気的に接続し、次に枠体２の上面に蓋体３を接合させ、基体１と枠体２と入出力端子７とシールリング８と蓋体３とから成る容器内部に半導体素子４及び熱電冷却素子５を気密に収容し、最後に枠体２の光ファイバ固定部材９に光ファイバ１０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させ、光ファイバ１０を枠体２に固定することによって、最終製品としての半導体装置となる。そして、光ファイバ１０を介して内部に収容する半導体素子４と外部との光信号の授受、送受が可能となる。
【００５６】
かくして、本発明は、熱電冷却素子のリード線を金属片に溶接するためにリード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなり、リード線を容易に接続できる。その結果、リード線と金属片との間での接続信頼性が向上し、熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、半導体素子を正常に作動させ得る。また、金属片が熱電冷却素子や半導体素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。さらに、半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の幅を小さくせずに、熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し、半導体素子の長期信頼性を向上させ得る。
【００５７】
また、本発明によれば、リード線を固定する際の位置決めが容易にでき、確実にリード線と金属片を接合することができる。
【００５８】
なお、本発明は上述の実施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、図４において、金属片６に設けた溝６ａには、Ｃ面やＲ面やテーパー面等の面取り部が形成されていてもよい。これにより、リード線１５を金属片６の溝６ａに上方から嵌合するのがさらに容易になる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は、入出力端子のメタライズ配線層の枠体内側に位置する部位に熱電冷却素子のリード線を電気的に接続する板状の金属片がメタライズ配線層の上面に存在するように載置接合されているとともに、前記熱電冷却素子のリード線が前記平板部上で前記金属片の上面に溶接されていることにより、熱電冷却素子のリード線を金属片上に溶接するためにリード線を金属片に押さえつけた際に、金属片が上下動することがなくなり、リード線を容易に接続できる。そのため、リード線と金属片との間での接続性が向上し熱電冷却素子の冷却機能が良好に働くことから、半導体素子を正常に作動させることができる。
【００６０】
また、入出力端子の平板部の内側に位置する金属片は、入出力端子の平板部の端から突出しないように載置接合されている場合に、熱電冷却素子等を実装する際の障害物とはならず作業性が向上する。さらに、半導体パッケージを大きくしたり、入出力端子の平板部の幅を小さくせずに、熱電冷却素子自体を大きくすることができるので、冷却能力が向上し、半導体素子の長期信頼性が向上する。
【００６１】
また本発明は、好ましくは金属片の上面にリード線を挟み込む溝が設けられていることにより、リード線を固定する際の位置決めが容易にでき、確実にリード線と金属片を接合することができる。
【００６２】
また本発明は、好ましくは金属片に代えて、リード線を挟み込むように断面がコ字状とされた金属接合片が載置接合されていることにより、さらにリード線を固定する際の位置決めが容易にでき、より確実にリード線と金属片を強固に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体パッケージについて実施の形態の例を示す断面図である。
【図２】図１の半導体パッケージの斜視図である。
【図３】図２の半導体パッケージの入出力端子における金属片周辺の拡大斜視図である。
【図４】図２の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示し、入出力端子における金属片周辺の拡大斜視図である。
【図５】図２の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示し、入出力端子における金属接合片周辺の拡大斜視図である。
【図６】従来の半導体パッケージの断面図である。
【図７】図６の半導体パッケージの斜視図である。
【図８】図７の半導体パッケージの入出力端子における金属片周辺の拡大斜視図である。
【図９】図２の半導体パッケージについて実施の形態の他の例を示し、入出力端子における金属接合片周辺の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１：基体
１ａ：載置部
２：枠体
２ａ：取付部
３：蓋体
４：半導体素子
５：熱電冷却素子
６：金属片
６ｂ，６ｃ：金属接合片
７：入出力端子
７ａ：平板部
７ｂ：立壁部
１２：メタライズ配線層
１５：リード線
【図１】
0003716185.tif 000002
【図２】
0003716185.tif 000003
【図３】
0003716185.tif 000004
【図４】
0003716185.tif 000005
【図５】
0003716185.tif 000006
【図６】
0003716185.tif 000007
【図７】
0003716185.tif 000008
【図８】
0003716185.tif 000009
【図９】
0003716185.tif 000010