(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体素子が載置される載置領域を有する基体と、
該基体の上面であって前記載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する開口部を有する枠体と、
前記開口部に挿入された入出力端子とを備えた素子収納用パッケージであって、
前記入出力端子は、第１の絶縁基板と、該第１の絶縁基板の上面に配設された第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板の下面に配設された第３の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板との間に配設された複数の第１の配線導体と、前記第１の絶縁基板と第３の絶縁基板との間に配設された第２の配線導体と、前記第２の絶縁基板の上面であって平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の内側に配設されるとともに前記第１の配線導体と電気的に接続された複数の第１の内部端子および前記第２の配線導体に接続された第２の内部端子と、平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の外側であって前記第２の絶縁基板を切り欠いて露出した前記第１の配線導体の上面に配された複数の第１の外部端子および平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の外側であって前記第２の絶縁基板の上面に配され、前記第２の配線導体に接続された第２の外部端子とを具備し、平面視した場合に前記第２の配線導体が前記第１の配線導体の間に配置されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記第２の絶縁基板は、上面および下面に開口する複数の貫通孔を有し、該貫通孔に充填された貫通導体をさらに備え、
該貫通導体を介して前記第１の配線導体および前記第１の内部端子ならびに前記第２の配線導体および前記第２の内部端子が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項３】
前記第１の配線導体および前記第２の配線導体は、前記入出力端子の前記枠体で囲まれた領域の内側に位置する第１の側面まで引き出されており、
前記第１の側面に配設されるとともに前記第１の配線導体および前記第１の内部端子ならびに前記第２の配線導体および前記第２の内部端子と電気的に接続された第１の側面導体をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の素子収納用パッケージ。
【請求項４】
前記第１の配線導体および前記第２の配線導体を平面透視した場合に、前記第１の配線導体および前記第２の配線導体の少なくとも一部が重なり合っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の素子収納用パッケージ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の素子収納用パッケージと、
前記素子収納用パッケージの前記載置領域内に載置された前記半導体素子と、
前記枠体と接合された、前記半導体素子を封止する蓋体とを備えた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＤ（レーザダイオード）、ＰＤ（フォトダイオード）に代表される半導体素子を収納する素子収納用パッケージおよびこれを備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を収納する素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう。）としては、例えば、特許文献１に記載されたパッケージが知られている。特許文献１に記載されたパッケージは、このパッケージ内に載置される半導体素子と外部電気回路とを電気的に接続するためのセラミック端子部材（入出力端子）を備えている。セラミック端子部材は、セラミックスからなる平板部と、パッケージの内外を導通するように平板部の上面に形成されたメタライズ配線層と、平板部の上面に接合された、パッケージの内外を遮断する立壁部とを具備している。
【０００３】
特許文献１に記載されたパッケージにおいて、立壁部は平面視した場合に枠体と重なり合うように、平板部の上面の中央部分と平板部との間に形成されている。メタライズ配線層は、平板部の上面であって立壁部が形成されていない領域において露出している。メタライズ配線層はこの露出する部分において半導体素子および外部電気回路に電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、素子収納用パッケージには小型化することが求められている。そのため、入出力端子も小型化することが求められている。しかしながら、素子収納用パッケージを従来よりも小型化した場合、立壁部の厚みも小さくなるため入出力端子に製造工程上で不可避の位置ずれが生じることによって、パッケージの内外を遮断することが難しくなる。
【０００６】
また、引用文献１に記載されたパッケージは、入出力端子に位置決め用の溝部を有しているが、立壁部の厚みを小さくした場合、立壁部における溝部の側方に位置する部分の厚みが極端に小さくなる可能性がある。そのため、立壁部にクラックが生じてパッケージの内外を遮断することが難しくなる。一方、立壁部の厚みを大きくした場合、メタライズ配線層における露出する部分が小さくなることから、半導体素子および外部電気回路に電気的に接続することが難しくなる。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な素子収納用パッケージおよびこれを用いた半導体装置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】
【０００８】
本発明の一つの態様に基づく素子収納用パッケージは、上面に半導体素子が載置される載置領域を有する基体と、該基体の上面であって前記載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する開口部を有する枠体と、前記開口部に挿入された入出力端子とを備えている。
【０００９】
そして、前記入出力端子は、第１の絶縁基板と、該第１の絶縁基板の上面に配設された第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板の下面に配設された第３の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板との間に配設された複数の第１の配線導体と、前記第１の絶縁基板と第３の絶縁基板との間に配設された第２の配線導体と、前記第２の絶縁基板の上面であって平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の内側に配設されるとともに前記第１の配線導体と電気的に接続された複数の第１の内部端子および前記第２の配線導体に接続された第２の内部端子と、平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の外側であって前記第２の絶縁基板を切り欠いて露出した前記第１の配線導体の上面に配された複数の第１の外部端子および平面視した場合に前記枠体で囲まれた領域の外側であって前記第２の絶縁基板の上面に配され、前記第２の配線導体に接続された第２の外部端子とを具備し
、平面視した場合に前記第２の配線導体が前記第１の配線導体の間に配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一つの態様に基づく素子収納用パッケージにおいては、入出力端子が上記の構成を具備していることから、第２の絶縁基板において素子収納用パッケージの内外を安定して遮断することができる。また、内部端子および外部端子が第二の絶縁基板の上面に位置していることから、半導体素子および外部電気回路に容易に電気的に接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態にかかる素子収納用パッケージおよびこれを備えた半導体装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す素子収納用パッケージのＸ１−Ｘ１断面図である。
【図３】図２に示す素子収納用パッケージの領域Ａ１を拡大した拡大断面図である。
【図４】図１に示す素子収納用パッケージのＸ２−Ｘ２断面図である。
【図５】図２に示す素子収納用パッケージの領域Ａ２を拡大した拡大断面図である。
【図６】図１に示す素子収納用パッケージおよびこれを備えた半導体装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示す素子収納用パッケージのＹ−Ｙ断面図である。
【図８】図７に示す素子収納用パッケージの領域Ｂを拡大した拡大断面図である。
【図９】第２の実施形態にかかる素子収納用パッケージおよびこれを備えた半導体装置を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示す素子収納用パッケージのＺ−Ｚ断面図である。
【図１１】図１０に示す素子収納用パッケージの領域Ｃ１を拡大した拡大断面図である。
【図１２】図９に示す素子収納用パッケージの平面図である。
【図１３】図１２に示す素子収納用パッケージの領域Ｃ２を拡大した平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態にかかる素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージとも言う）およびこれを備えた半導体装置について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る素子収納用パッケージは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１３】
図１〜５に示すように、本実施形態にかかるパッケージ１は、上面に半導体素子３が載置される載置領域を有する基体５と、基体５の上面であって載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する開口部７ａを有する枠体７と、枠体７の開口部７ａに挿入された入出力端子９と、を備えている。
【００１４】
さらに、入出力端子９は、第１の絶縁基板１１と、第１の絶縁基板１１の上面に配設された第２の絶縁基板１３と、第１の絶縁基板１１と第２の絶縁基板１３との間に配設された配線導体１５（以下、第１の配線導体１５という）と、第２の絶縁基板１３の上面であ
って平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の内側に配設されるとともに第１の配線導体１５と電気的に接続された内部端子１７と、第２の絶縁基板１３の上面であって平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の外側に配設されるとともに第１の配線導体１５と電気的に接続された外部端子１９とを具備している。
【００１５】
このように本実施形態のパッケージ１においては、第２の絶縁基板１３が第１の絶縁基板１１の上面における平面視した場合に枠体７と重なり合う部分のみに形成されるのではなく、第１の絶縁基板１１の上面全体に形成されている。そのため、パッケージ１を小型化するために枠体７および入出力端子９を小型化した際に、入出力端子９が枠体７に対して製造工程上で不可避の位置ずれをした場合であってもパッケージ１の内外を安定して遮断することが可能となる。結果、パッケージ１の気密性を良好なものとすることができる。
【００１６】
加えて、内部端子１７および外部端子１９が第２の絶縁基板１３の上面に位置しており、内部端子１７および外部端子１９を極端に小さくする必要がないことから、半導体素子３および外部電気回路（不図示）に容易に電気的に接続することが可能となる。
【００１７】
本実施形態における基体５は、四角板形状であって、主面上に半導体素子３が載置される載置領域を有している。なお、本実施形態において載置領域とは、基体５を平面視した場合に半導体素子３と重なり合う領域を意味している。
【００１８】
本実施形態においては載置領域が主面の中央部に形成されているが、半導体素子３が載置される領域を載置領域としていることから、例えば、基体５の主面の端部に載置領域が形成されていても何ら問題ない。また、本実施形態の基体５は一つの載置領域を有しているが、基体５が複数の載置領域を有し、それぞれの載置領域に半導体素子３が載置されていてもよい。
【００１９】
基体５の主面における載置領域には半導体素子３が配設されている。入出力端子９などを介して半導体素子３と外部電気回路（不図示）との間で信号の入出力を行うことができる。このように、基体５の主面には半導体素子３が配設されることから、基体５としては、少なくとも半導体素子３が配設される部分には高い絶縁性を有していることが求められる。本実施形態にかかる基体５は、複数の絶縁性部材を積層することにより作製される。そして、この基体５の載置領域に半導体素子３が配設される。絶縁性部材としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００２０】
これらのガラス粉末およびセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製する。作製された複数のセラミックグリーンシートを積層することにより複数の積層体を作製する。複数の積層体をそれぞれ約１６００度の温度で一体焼成することにより基体５が作製される。
【００２１】
なお、基体５としては、複数の絶縁性部材が積層された構成に限られるものではない。一つの絶縁性部材により基体５が構成されていてもよい。また、基体５として、少なくとも半導体素子３が配設される部分に高い絶縁性を有していることが求められることから、例えば、金属部材上に絶縁性部材を積層した構成としてもよい。特に、基体５に対して高い放熱性が求められる場合、基体５が上記の構成であることが好ましい。金属部材は高い放熱性を有しているからである。金属部材上に絶縁性部材を積層した構成とすることで、基体５の放熱性を高めることができる。
【００２２】
金属部材としては、具体的には、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって基体５を構成する金属部材を作製することができる。
【００２３】
また、上述のように基体５としては、少なくとも半導体素子３が配設される部分には高い絶縁性を有していることが求められることから、本実施形態のパッケージ１のように、基体５が、載置領域上に配設された、半導体素子３を載置するための載置基板２１を備えていることが好ましい。半導体素子３と内部端子１７との高さのずれを小さくすることができるので、これらの電気的な接続を容易に行うことができるからである。
【００２４】
載置基板２１としては、絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００２５】
本実施形態のパッケージ１は、基体５の上面であって載置領域を囲むように配設された、内周面および外周面に開口する開口部７ａを有する枠体７を備えている。本実施形態における開口部７ａは入出力端子９を挿入するために枠体７に形成されたものである。そのため、本実施形態における開口部７ａのように、枠体７の内周面および外周面に開口する凹部を枠体７の下面側に形成するとともに、この凹部および基体５の上面によって貫通孔を形成して、開口部７ａとしてもよい。また、開口部７ａは、枠体７の内周面および外周面に開口するように枠体７の上面側に形成されてもよい。そして、入出力端子９は、枠体７と第２の絶縁基板１３の上面とが同一面となるように開口部７ａにはめ込まれるとともに、平面形状が枠体７と同じシールリングが、枠体７と重なるように第２の絶縁基板１３の上面に配設される。そして、入出力端子９は、ロウ材を介して枠体７とシールリングで形成された開口部７ａに配設される。その結果、入出力端子９によって枠体７の上端部の剛性が向上し、蓋体４５がシーム溶接でシールリングに接合固定される際に生じる枠体７の変形が抑制され、半導体装置４３の歩留まりが改善される。また、枠体７に、この枠体７の内周面および外周面に開口する貫通孔を形成して、開口部７ａとしてもよい。貫通孔は、例えばドリル孔あけ加工によって枠体７に形成することができる。
【００２６】
枠体７としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって枠体７を構成する金属部材を作製することができる。また、枠体７としてセラミック部材を用いてもよい。また、枠体７は、一つの部材からなっていてもよいが、複数の部材の積層構造であってもよい。
【００２７】
本実施形態の素子収納用パッケージ１は、基体５および枠体７の間に位置して、基体５および枠体７を接合する接合部材（不図示）を備えている。接合部材としては、例えばロウ材を用いることができる。例示的なロウ材としては、銀ロウが挙げられる。
【００２８】
本実施形態における枠体７の開口部７ａには、入出力端子９が挿入固定されている。入出力端子９は、第１の絶縁基板１１と、第１の絶縁基板１１の上面に配設された第２の絶縁基板１３と、第１の絶縁基板１１と第２の絶縁基板１３との間に配設された複数の配線導体１５（第１の配線導体１５）と、第２の絶縁基板１３の上面であって平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の内側に配設された複数の内部端子１７と、第２の絶縁基板１３の上面であって平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の外側に配設された複数の外部端
子１９とを具備している。
【００２９】
本実施形態における第１の絶縁基板１１は、四角板形状であって上面に複数の第１の配線導体１５が配設されている。第１の絶縁基板１１の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が１〜２０ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜２ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。
【００３０】
第１の絶縁基板１１としては、絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００３１】
本実施形態における第２の絶縁基板１３は、第１の絶縁基板１１と同様に四角板形状である。このように、第１の絶縁基板１１および第２の絶縁基板１３は平面視した場合の形状が略同一であることが好ましい。これにより、第２の絶縁基板１３の上面の面積を大きくすることができるので、入出力端子９を小型化しつつもリード端子２７と外部端子１９とを安定して接合することが可能となる。
【００３２】
加えて、第１の絶縁基板１１および第２の絶縁基板１３は平面視した場合の形状が略同一である場合には、後述の理由から入出力端子９の耐久性を向上させることができる。入出力端子９を枠体７の開口部７ａに挿入固定した場合、パッケージ１を気密封止するために枠体７から入出力端子９に押圧力が加えられることが好ましい。一方、第１の絶縁基板１１および第２の絶縁基板１３は平面視した際に、第２の絶縁基板１３が第１の絶縁基板１１よりも小さい構成である場合、第１の絶縁基板１１の上面における第２の絶縁基板１３と重なり合っている部分に枠体７からの応力が集中しやすくなる。
【００３３】
しかしながら、第１の絶縁基板１１および第２の絶縁基板１３は平面視した場合の形状が略同一である場合には、第１の絶縁基板１１の上面全体が第２の絶縁基板１３と重なり合うことになるので、第１の絶縁基板１１の上面における特定の領域に枠体７からの応力が集中する可能性を小さくできる。そのため、入出力端子９の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
また、本実施形態における第２の絶縁基板１３の上面には複数の内部端子１７および外部端子１９が配設されている。第２の絶縁基板１３の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が１〜２０ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜２ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。
【００３５】
また、第２の絶縁基板１３は上面および下面に開口する複数の貫通孔を有している。これらの貫通孔にはそれぞれ貫通導体２３が充填されている。これらの貫通導体２３を介して第１の配線導体１５および内部端子１７と、第１の配線導体１５および外部端子１９とをそれぞれ電気的に接続することができる。
【００３６】
第２の絶縁基板１３としては、絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００３７】
複数の第１の配線導体１５は、第１の絶縁基板１１の上面と第２の絶縁基板１３の下面との間にそれぞれ配設されている。また、複数の第１の配線導体１５は、それぞれ枠体７で囲まれた領域の内側から外側にかけて位置している。これにより、枠体７で囲まれた領
域の内側と外側との間で電気的な接続を図ることができる。これら複数の第１の配線導体１５は、互いに電気的に短絡することの無い様に所定の間隔をあけて平行に配設されている。
【００３８】
複数の第１の配線導体１５の間隔としては、入出力端子９を小型化しつつも第１の配線導体１５の間での電気的な短絡を抑制するため、０．３〜１．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
第１の配線導体１５としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を第１の配線導体１５として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。
【００４０】
入出力端子９は、第２の絶縁基板１３の上面であって平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の内側に配設された複数の内部端子１７を具備している。複数の内部端子１７はそれぞれ第１の配線導体１５と第２の絶縁基板１３の貫通孔に充填された貫通導体２３を介して電気的に接続されている。内部端子１７は、第１の配線導体１５と半導体素子３とを電気的に接続するための部材である。内部端子１７と半導体素子３とは、例えば、導線２５を介して、いわゆるワイヤーボンディングにより電気的に接続することができる。
【００４１】
導線２５などを介して内部端子１７と半導体素子３とを電気的に接続する場合、導線２５を内部端子１７に安定して接合する必要がある。本実施形態のパッケージ１においては、内部端子１７が平板形状である第２の絶縁基板１３の上面に配設されていることから、内部端子１７の上面の面積を容易に大きく確保することができる。そのため、導線２５を内部端子１７に容易に接合することができるので、導線２５と内部端子１７とを安定して接合することが可能となる。
【００４２】
また、入出力端子９は、第２の絶縁基板１３の上面であって平面視した場合に枠体７で囲まれた領域の外側に配設された複数の外部端子１９を具備している。複数の外部端子１９は、内部端子１７と同様に、それぞれ第１の配線導体１５と第２の絶縁基板１３の貫通孔に充填された貫通導体２３を介して電気的に接続されている。外部端子１９は、第１の配線導体１５と外部電気回路とを電気的に接続するための部材である。外部端子１９と外部電気回路とは、例えば、リード端子２７を介して電気的に接続することができる。
【００４３】
リード端子２７などを介して外部端子１９と外部電気回路とを電気的に接続する場合、リード端子２７を外部端子１９に安定して接合する必要がある。本実施形態のパッケージ１においては、外部端子１９が平板形状である第２の絶縁基板１３の上面に配設されていることから、外部端子１９の上面の面積を容易に大きく確保することができる。そのため、リード端子２７を外部端子１９に容易に接合することができるので、リード端子２７と外部端子１９とを安定して接合することが可能となる。
【００４４】
また、外部端子１９は、枠体７の外側に配置される第２の絶縁基板１３を切り欠いて露出させた、第１の絶縁基板１１の上面に形成された配線導体１５によって形成されてもよい。その結果、リード端子２７と外部端子１９との接合部は、第２の絶縁基板１３に形成された切欠き部によって保護されることにより、外的要因による接合部へのダメージが抑制されるとともに、リード端子２７と外部端子１９との接合材が、隣接する外部端子１９に濡れ広がり、電気的な短絡が生じることが抑制される。従って、半導体装置４３の歩留まりが改善されるとともに、半導体装置４３は長期間にわたって正常に作動することができる。
【００４５】
貫通導体２３、内部端子１７、外部端子１９、導線２５、リード端子２７としては、それぞれ第１の配線導体１５と同様に、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態のパッケージ１においては、第２の絶縁基板１３の貫通孔に充填された貫通導体２３を介して、第１の配線導体１５と内部端子１７とが電気的に接続されるとともに、第１の配線導体１５と外部端子１９とが電気的に接続されているが、特にこれに限られるものではない。
【００４７】
例えば、図６〜８に示すようにして、第１の配線導体１５と、内部端子１７および外部端子１９とが電気的に接続されていても良い。図６〜８に示す入出力端子９においては、第１の配線導体１５が、入出力端子９における枠体７で囲まれた領域の内側に位置する第１の側面および枠体７で囲まれた領域の外側に位置する第２の側面にまでそれぞれ引き出されている。そして、入出力端子９が、第１の側面に配設されるとともに第１の配線導体１５および内部端子１７と電気的に接続された第１の側面導体２９ａと、第２の側面に配設されるとともに第１の配線導体１５および外部端子１９と電気的に接続された第２の側面導体２９ｂとをさらに備えている。
【００４８】
このように、第１の側面導体２９ａおよび第２の側面導体２９ｂを介して第１の配線導体１５と、内部端子１７および外部端子１９とを電気的に接続する場合、第２の絶縁基板１３に貫通孔を形成する必要が無いので、容易に第１の配線導体１５と、内部端子１７および外部端子１９とを電気的に接続することができる。
【００４９】
また、本実施形態における入出力端子９は、平面透視した場合に枠体７と重なり合う部分を含む側面の一部に、上面および下面に開口する溝部を有している。このような溝部を有している場合には、入出力端子９を枠体７の開口部７ａに容易に挿入することができる。また、溝部の幅を枠体７の厚みと同じものとすることによって、入出力端子９の枠体７に対する位置ずれを小さくすることができる。
【００５０】
半導体素子３と内部端子１７とは、導線２５を介して直接に接続しても良いが、本実施形態のパッケージ１のように、基体５の上面であって載置領域と入出力端子９との間に位置して半導体素子３および入出力端子９を電気的に接続するコプレナー配線基板３１を備えていてもよい。コプレナー配線基板３１は、絶縁性基板３３、絶縁性基板３３の上面に配設された信号線路３５、および信号線路３５を間に挟むように絶縁性基板３３の上面に配設された一対のコプレナー導体３７を有している。
【００５１】
絶縁性基板３３としては、基体５を構成する絶縁性部材と同様に絶縁性の良好な部材を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。特に、絶縁性基板３３としては、伝送損失を抑制するため、基板よりも低誘電率の部材を用いることが好ましい。具体的には、ガラスセラミック材料、石英、或いは多孔質セラミック部材を用いることが好ましい。
【００５２】
線路導体は、半導体素子３と入出力端子９における内部端子１７とを電気的に接続するための部材である。そして、コプレナー配線基板３１が、線路導体を間に挟むように絶縁性基板３３の上面に配設された一対のコプレナー導体３７を有している。なお、コプレナー導体３７は、それぞれ基体５に配設された接地導体（不図示）と電気的に接続されることによって基準電位となっている。
【００５３】
次に、第２の実施形態の素子収納用パッケージ１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施形態のパッケージ１は、図９〜１３に示すように、第１の実施形態のパッケージ１と比較して、入出力端子９が、第１の絶縁基板１１の下面に配設された第３の絶縁基板３９を更に具備している。このように、入出力端子９を構成する絶縁基板は、第１の絶縁基板１１および２の絶縁基板のみからなるものでなく、第３の絶縁基板３９を含む３つ以上の絶縁基板からなる構成であっても何ら問題ない。
【００５５】
そして、本実施形態のパッケージ１における入出力端子９は、第１の絶縁基板１１と第３の絶縁基板３９との間に配設されるとともに内部端子１７および外部端子１９とそれぞれ電気的に接続された第２の配線導体４１をさらに備えている。
【００５６】
パッケージ１の小型化に伴って入出力端子９を小型化した場合、複数の第１の配線導体１５の間隔が狭くなる。複数の第１の配線導体１５の間隔が狭くなった場合、これらの第１の配線導体１５の間で電気的な短絡が生じる可能性がある。一方、複数の第１の配線導体１５の間隔を確保するためにこれらの第１の配線導体１５の幅を小さくした場合、半導体素子３に大きな入出力信号を伝送することが難しくなる。
【００５７】
しかしながら、本実施形態のパッケージ１においては、配線導体として、第１の絶縁基板１１と第２の絶縁基板１３との間に配設された第１の配線導体１５だけでなく、第１の絶縁基板１１と第３の絶縁基板３９との間に配設された第２の配線導体４１を備えている。そのため、同一平面で隣り合う配線導体１５，４１の間隔を広くすることができる。これによって、配線導体１５，４１の間で電気的な短絡が生じる可能性を抑制しつつも第１の配線導体１５および第２の配線導体４１の幅を大きくすることができる。
【００５８】
特に、本実施形態のパッケージ１においては、第１の配線導体１５および第２の配線導体４１を平面透視した場合に、第１の配線導体１５および第２の配線導体４１の少なくとも一部が重なり合っているが、このように第１の配線導体１５および第２の配線導体４１の幅を大きなものとした場合であっても、隣り合う配線導体１５，４１のそれぞれの間で電気的な短絡が生じる可能性を抑制することができる。
【００５９】
上記の実施形態に代表される素子収納用パッケージ１を具備する半導体装置４３は、図１，６，９にそれぞれ示すように、上記の実施形態に代表される素子収納用パッケージ１と、素子収納用パッケージ１の載置領域内に載置された半導体素子３と、枠体７と接合された、半導体素子３を封止する蓋体４５とを備えている。
【００６０】
半導体装置４３においては、基板の載置領域に半導体素子３が載置されている。また、半導体素子３および線路導体、並びに線路導体および内部端子１７は、それぞれ導線２５により接続されている。この半導体素子３に入出力端子９などを介して外部信号を入力することにより、半導体素子３から所望の出力を得ることができる。半導体素子３としては、例えば、ＬＤ素子に代表される、光ファイバに対して光を出射する発光素子、ＰＤ素子に代表される、光ファイバに対して光を受光する受光素子が挙げられる。
【００６１】
蓋体４５は、枠体７と接合され、半導体素子３を封止するように設けられている。蓋体４５は、枠体７の上面に接合されている。そして、基体５、枠体７および蓋体４５で囲まれた空間において半導体素子３を封止している。このように半導体素子３を封止することによって、長期間のパッケージ１の使用による半導体素子３の劣化を抑制することができ
る。蓋体４５としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。また、枠体７と蓋体４５は、例えばシーム溶接法によって接合することができる。また、枠体７と蓋体４５は、例えば、金−錫ロウを用いて接合してもよい。
【００６２】
以上、本発明の各実施形態にかかる素子収納用パッケージおよびこれを備えた光半導体装置について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・素子収納用パッケージ
３・・・半導体素子
５・・・基体
７・・・枠体
７ａ・・・開口部
９・・・入出力端子
１１・・・第１の絶縁基板
１３・・・第２の絶縁基板
１５・・・配線導体（第１の配線導体）
１７・・・内部端子
１９・・・外部端子
２１・・・    載置基板
２３・・・貫通導体
２５・・・導線
２７・・・リード端子
２９ａ・・・第１の側面導体
２９ｂ・・・第２の側面導体
３１・・・コプレナー配線基板
３３・・・絶縁性基板
３５・・・信号線路
３７・・・コプレナー導体
３９・・・第３の絶縁基板
４１・・・第２の配線導体
４３・・・半導体装置
４５・・・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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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