(57)【要約】【課題】セラミック配線基板を用いたＬＣＣを実装基板へ２次実装した際、実装基板のランドとＬＣＣの外部端子との接合界面にせん断応力が生じ、接合部でセラミック基材と外部端子の焼結箇所が剥離して導電路に生じる断線を防止する。【解決手段】セラミック基材５１の上面にダイパターン１１と複数の配線パターン２１を、下面に外部端子４１を、側面に配線パターン２１と同数の半円状の凹溝１０１に形成された端面電極３１を備えたＬＣＣセラミック配線基板１の構成で、配線パターン２１と外部端子４１に接続される端面電極３１が、配線パターン２１端面と外部端子４１端面を覆った構造にすることで、比較の形態のＬＣＣを実装基板に半田実装した場合、環境温度変化でセラミック配線基板１のセラミック基材５１と外部端子４１との境界で発生する剥離による電送路の断線が防止できるセラミック配線基板１が実現できる。【選択図】図１
2008042064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基材と、
前記セラミック基材の上面に形成されたダイパターンおよび複数の配線パターンと、
前記セラミック基材の下面に形成された複数の外部端子と、
前記セラミック基材の少なくとも対向する一対の側面部に、前記セラミック基材の上面から下面まで形成された複数の凹溝と、
前記凹溝中に形成され、前記配線パターンと前記外部端子とを接続する複数の端面電極とを備え、
前記端面電極は前記セラミック基材の下面よりも下方へ突出しており、
前記セラミック基材の側面部側において前記外部端子の端面は、前記端面電極の下方へ突出した部分に接していることを特徴とするセラミック配線基板。
【請求項２】
前記凹溝は、前記外部端子が形成されている前記セラミック基材の下面側の角部において、面取りが施されていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック配線基板。
【請求項３】
少なくとも前記端面電極の下面側端面および前記外部端子の一部が絶縁層によって覆われていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミック配線基板。
【請求項４】
前記絶縁層がソルダーレジスト、フリットガラスおよび薄膜セラミックから選択された少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３記載のセラミック配線基板。
【請求項５】
前記セラミック基材がアルミナ、窒化アルミニウムまたは低温焼成型ガラスセラミックから選択された少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセラミック配線基板。
【請求項６】
前記セラミック基材の上面側の中央領域にキャビティを設けたことを特徴とする請求項５に記載のセラミック配線基板。
【請求項７】
上部基板と下部基板とが積層されてなるパッケージであって、
前記上部基板の中央領域には第１開口が形成されており、
前記下部基板は、上下方向に延びる凹溝を外周に有しているとともに、前記第１の開口を通して露出している導電性ダイパターンと該凹溝まで達する複数の配線パターンとを上面に有しており、
前記下部基板の下面には、前記凹溝にまで達する外部端子が形成されており、
前記凹溝内には前記配線パターンおよび前記外部端子と接続している端面電極が形成されており、
前記凹溝に臨んでいる、前記外部端子の端面は、前記端面電極により覆われていることを特徴とするパッケージ。
【請求項８】
前記凹溝は、前記外部端子が形成されている前記下部基板の下面側の角部において面取りが施されていることを特徴とする請求項７に記載のパッケージ。
【請求項９】
上層基板と中間基板と下層基板とがこの順番で積層されてなるパッケージであって、
前記上層基板の中央領域には第１開口が形成されており、
前記中間基板は、上下方向に延びる第１の凹溝を外周に、該第１の凹溝にまで達する複数の配線パターンを上面に有しており、
前記中間基板の中央領域には前記第１の開口よりも開口面積が小さい第２の開口が形成されており、
前記下層基板は、上下方向に延びるとともに前記第１の凹溝と接続している第２の凹溝を外周に、前記第１の開口および第２の開口を通して露出している導電性ダイパターンを上面に有しており、
前記下層基板の下面には、前記第２の凹溝にまで達する外部端子が形成されており、
前記第１および第２の凹溝内には前記配線パターンおよび前記外部端子と接続している端面電極が形成されており、
前記第２の凹溝に臨んでいる、前記外部端子の端面は、前記端面電極により覆われていることを特徴とするパッケージ。
【請求項１０】
前記第２の凹溝は、前記外部端子が形成されている前記下層基板の下面側の角部において面取りが施されていることを特徴とする請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１１】
少なくとも前記端面電極の下面側端面および前記外部端子の一部が絶縁層によって覆われていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一つに記載のパッケージ。
【請求項１２】
撮像領域と、その外周領域に複数のボンディングパッドを備えている光学デバイスと、請求項６に記載のセラミック配線基板とを備えた光学デバイス装置であって、
前記光学デバイスは前記ダイパターン上に設置され、前記キャビティ内に配置されており、
前記ボンディングパッドは前記配線パターンと金属細線によって電気的に接続されており、
前記撮像領域の上方に配置され前記セラミック配線基板に接着された透明部材をさらに備えていることを特徴とする光学デバイス装置。
【請求項１３】
撮像領域と、その外周領域に複数のボンディングパッドを備える光学デバイスと、請求項７から１１のいずれか一つに記載のパッケージとを備えた光学デバイス装置であって、
前記光学デバイスは前記ダイパッド上に設置され、前記第１および第２の開口の少なくとも一方内に配置されており、
前記ボンディングパッドは前記配線パターンと金属細線によって電気的に接続されており、
前記撮像領域の上方に配置され前記上層基板または上部基板に接着された透明部材をさらに備えていることを特徴とする光学デバイス装置。
【請求項１４】
セラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記セラミックグリーンシートの表裏面に複数の導電性のパターンを形成する工程と、
前記セラミックグリーンシートのうち、前記導電性のパターンが形成されている部分の任意の位置に穴を開けて、スルーホールを形成する工程と、
前記スルーホール表面に、前記導電性のパターンのうち該スルーホールに臨む端面を覆うように端面電極を形成する工程と
を含むことを特徴とするセラミック配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等の電子部品を実装するための配線基板、特にリードレスチップキャリアとして用いられるセラミック配線基板とそれを用いた半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードレスチップキャリア（以下、ＬＣＣとよぶ）として用いられる配線基板としては、ガラスエポキシ樹脂基材等のプラスチック基材を用いるものとアルミナ等のセラミック基材を用いるものとがある。このようなＬＣＣでは、基材の表裏面にそれぞれ形成された配線パターンや外部装置等と接続するために、基材の端面部に端面電極を設けている。
【０００３】
プラスチック基材を用いるＬＣＣでは、この端面電極を一般に以下のようにして形成している。すなわち、大形状の樹脂基材の表裏面上に、ＬＣＣとして必要な配線パターンや外部端子をそれぞれ複数個一括して形成し、さらにＬＣＣとしたときに外周領域となる位置にスルーホールを設け、このスルーホール内に金属メッキ等で導電路を形成した後、スルーホールを２等分するように、金型による打ち抜き、あるいはダイシング等による切断を行うことで作製している。しかしながら、この打ち抜き加工やダイシング等において、金属メッキで形成された端面電極部分にめくれやクラックが生じやすく、これらが生じると断線不良を発生しやすい。
【０００４】
このような課題に対して、金属箔張り積層板の所定の位置にスルーホールを開口し、このスルーホールを軸方向に沿ってほぼ２等分するように切断した後に、このスルーホールの内壁に電解金属メッキを施して導電路を形成する作製方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この作製方法においては、スルーホールを軸方向に沿って切断した後に、スルーホールの内壁に電解金属メッキを施すので、切断の衝撃等によりスルーホールの内壁の基材表面にクラック等が発生しても、このクラック等が発生した内壁の上から電解金属メッキを行うことができ、断線等の発生を防止できるとしている。
【０００６】
さらに同様な課題に対して、樹脂基材の端面部に形成されたすべての端面電極の表裏面にランド部を設ける構成とすることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような構成とすることで、スルーホールを切断等して端面電極を形成する場合に、金属メッキ層が絶縁層から剥離することを有効に抑制できるとしている。
【０００７】
一方、セラミック基材を用いるＬＣＣでは、グリーンシートの状態でスルーホールを形成し、このスルーホール内部に導体ペーストを埋め込み、その後表裏面に配線パターンを導体ペーストでそれぞれ形成してから積層する。そして、この積層した状態で焼成を行った後、スルーホールを２等分するように形成してあるブレークラインに沿って分割することで、個片化してＬＣＣを形成することが一般的に行われている。
【０００８】
このようなセラミック基材を用いるＬＣＣにおいては、セラミック基材の薄型化により、その端面に形成した半円状の切り欠き部の内面の全面にメタライズ層を被着させてなる端面電極に金属メッキ等を行う場合に、端面と切り欠き部との境界の角部が欠けたり、切り欠き部の周縁部にクラックが発生したりするという課題を有していた。さらに、ＬＣＣを回路基板に実装する場合の半田付けにおいて端面電極と外部端子との間で剥離が生じ、最終的に断線に至る不良が生じることがあり、信頼性の面で課題を有していた。
【０００９】
これに対して、切り欠き部等に生じるクラックについては、切り欠き部の形状を工夫することで改善できることが示されている。すなわち、セラミック基材の端面に形成された切り欠き部の内面の全面にはメタライズ層が形成され、かつこの切り欠き部が第１の切り欠きと、この第１の切り欠きの中央部をさらに切り欠いてなる第２の切り欠きとからなる構成も提案されている(例えば、特許文献３参照)。このような構成とすることで、セラミック基材の端面と切り欠き部との境界の角部や切り欠き部の周縁部が欠けたり、クラックが発生するのを防止することができるとしている。
【特許文献１】特開平９−１８１３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３８６９０号公報
【特許文献３】特開２００５−１５９０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記第１の例においては、スルーホールの中心線に沿って２等分するように切断する場合に、スルーホールの内壁に形成するメッキ層からなる導電路のクラックや剥離等については防止可能である。しかしながら、ＬＣＣを回路基板に実装する際、回路基板の接続用ランドとＬＣＣの外部端子とのハンダ付け部の接合界面に大きな熱応力が生じ、その結果、特に接着力の弱い端面電極部分のメッキ膜等が剥離して断線が生じることについては開示も示唆もされていない。
【００１１】
また、上記第２の例では、ＬＣＣを個片化するために切断するときに発生するスルーホール内壁の剥離を、ランドを形成しておくことで防止している。このようにランドを形成すれば、切断時の剥離防止には効果があると思われるが、このようなＬＣＣを回路基板に実装する場合には、上記と同様に熱応力が生じて接着力の弱いスルーホール内壁部分が剥離し、断線に至ることが生じやすい。しかしながら、この第２の例においても、このような点に対しては第１の例と同様に何らの対策もされていない。
【００１２】
また、上記第３の例は、多数個取り配線基板にメタライズ層を形成するためのメッキ工程で、ラックの導通用端子で多数個取り配線基板を固定する際に、固定加重の不均衡によって生じる欠けやクラック等による断線等を防止するもので、第１の例および第２の例と同様に回路基板に実装した場合の熱応力対策については特に考慮されていない。
【００１３】
本発明は、ＬＣＣを回路基板に実装する場合に生じやすい端面電極部分の剥離を確実に防止し、高信頼性を有するセラミック配線基板とそれを用いた光学デバイス装置、パッケージおよびセラミック配線基板の製造方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のセラミック配線基板は、セラミック基材と、前記セラミック基材の上面に形成されたダイパターンおよび複数の配線パターンと、前記セラミック基材の下面に形成された複数の外部端子と、前記セラミック基材の少なくとも対向する一対の側面部に、前記セラミック基材の上面から下面まで形成された複数の凹溝と、前記凹溝中に形成され、前記配線パターンと前記外部端子とを接続する複数の端面電極とを備え、前記端面電極は前記セラミック基材の下面よりも下方へ突出しており、前記セラミック基材の側面部側において前記外部端子の端面は、前記端面電極の下方へ突出した部分に接している構成を有している。
【００１５】
このような構成とすることにより、セラミック配線基板をＬＣＣとして実装基板に半田で接続した場合、外部端子とセラミック基材の接合界面が端面電極で覆われているので温度サイクルや熱衝撃等の熱ストレスが接合界面に生じても外部端子とセラミック基材の接合界面の剥離を防止することができる。
【００１６】
また上記構成において凹溝は、外部端子が形成されているセラミック基材の下面側の角部において面取りが施されていてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、外部端子と端面電極の接合点が鋭角ではなくなり、熱ストレスを分散させることができるので熱機械応力耐性を向上したセラミック配線基板を提供することができる。
【００１８】
また上記構成において、少なくとも端面電極の下面側端面および外部端子の一部が絶縁層によって覆われていてもよい。その絶縁層は、ソルダーレジスト、フリットガラスおよび薄膜セラミックから選択された少なくとも１つを含む絶縁層であってもよい。
【００１９】
このような構成とすることにより、端面電極と外部端子の接合界面への応力集中の回避と、接合界面が絶縁層によって補強されるのでより熱機械応力耐性を向上させたセラミック配線基板を提供することができる。
【００２０】
また上記構成においてセラミック基材がアルミナ、窒化アルミニウムまたは低温焼成セラミックから選択された少なくとも１つを含むセラミック配線基板であってもよい。また上記構成においてセラミック基材の表面側の中央領域にキャビティを設けてもよい。
【００２１】
このような構成とすることにより、発熱量の大きい半導体素子を搭載でき、また、半導体素子をキャビティ底面に搭載するのでより薄型の半導体装置を提供することができる。
【００２２】
また上記目的を達成するために、本発明の第１のパッケージは、上部基板と下部基板とが積層されてなるパッケージであって、前記上部基板の中央領域には第１開口が形成されており、前記下部基板は、上下方向に延びる凹溝を外周に有しているとともに、前記第１の開口を通して露出している導電性ダイパターンと該凹溝まで達する複数の配線パターンとを上面に有しており、前記下部基板の下面には、前記凹溝にまで達する外部端子が形成されており、前記凹溝内には前記配線パターンおよび前記外部端子と接続している端面電極が形成されており、前記凹溝に臨んでいる、前記外部端子の端面は、前記端面電極により覆われている構成としている。
【００２３】
このような構成とすることにより、中空型ＬＣＣパッケージとして実装基板に半田で接続した場合、外部端子と下部基板の接合界面が端面電極で覆われているので温度サイクルや熱衝撃等の熱ストレスが接合界面に生じても外部端子と下部基板の接合界面の剥離を防止することができる。
【００２４】
また上記目的を達成するために、凹溝は、外部端子が形成されている下部基板の下面側の角部において面取りが施されていてもよい。
【００２５】
このような構成とすることにより、外部端子と端面電極の接合点が鋭角ではなくなり、熱ストレスを分散させることができるので熱機械応力耐性を向上した中空型ＬＣＣパッケージを提供することができる。
【００２６】
また、本発明の第２のパッケージは、上層基板と中間基板と下層基板とがこの順番で積層されてなるパッケージであって、前記上層基板の中央領域には第１開口が形成されており、前記中間基板は、上下方向に延びる第１の凹溝を外周に、該第１の凹溝にまで達する複数の配線パターンを上面に有しており、前記中間基板の中央領域には前記第１の開口よりも開口面積が小さい第２の開口が形成されており、前記下層基板は、上下方向に延びるとともに前記第１の凹溝と接続している第２の凹溝を外周に、前記第１の開口および第２の開口を通して露出している導電性ダイパターンを上面に有しており、前記下層基板の下面には、前記第２の凹溝にまで達する外部端子が形成されており、前記第１および第２の凹溝内には前記配線パターンおよび前記外部端子と接続している端面電極が形成されており、前記第２の凹溝に臨んでいる、前記外部端子の端面は、前記端面電極により覆われている。
【００２７】
このような構成とすることにより、中空型ＬＣＣパッケージとして実装基板に半田で接続した場合、外部端子と下層基板の接合界面が端面電極で覆われているので温度サイクルや熱衝撃等の熱ストレスが接合界面に生じても外部端子と下層基板の接合界面の剥離を防止することができる。
【００２８】
また上記目的を達成するために、第２の凹溝は、外部端子が形成されている下層基板の下面側の角部において面取りが施されていてもよい。
【００２９】
このような構成とすることにより、外部端子と端面電極の接合点が鋭角ではなくなり、熱ストレスを分散させることができるので熱機械応力耐性を向上した中空型ＬＣＣパッケージを提供することができる。
【００３０】
また上記構成において、少なくとも端面電極の下面側端面および外部端子の一部が絶縁層によって覆われていてもよい。その絶縁層は、ソルダーレジスト、フリットガラスおよび薄膜セラミックから選択された少なくとも１つを含む絶縁層であってもよい。
【００３１】
このような構成とすることにより、端面電極と外部端子の接合界面への応力集中の回避と、接合界面が絶縁層によって補強されるのでより熱機械応力耐性を向上させた中空型ＬＣＣパッケージを提供することができる。
【００３２】
また上記目的を達成するために、本発明の第１の光学デバイス装置は、撮像領域と、その外周領域に複数のボンディングパッドを備えている光学デバイスと、上記のセラミック配線基板とを備えた光学デバイス装置であって、前記光学デバイスは前記ダイパターン上に設置され、前記キャビティ内に配置されており、前記ボンディングパッドは前記配線パターンと金属細線によって電気的に接続されており、前記撮像領域の上方に配置され前記セラミック配線基板に接着された透明部材をさらに備えている構成を有している。
【００３３】
このような構成とすることにより、光学デバイス装置を実装基板に半田で接続した場合、外部端子とセラミック基材の接合界面が端面電極で覆われているので温度サイクルや熱衝撃等の熱ストレスが接合界面に生じても外部端子とセラミック基材の接合界面の剥離を防止することができる。
【００３４】
また上記目的を達成するために、本発明の第２の光学デバイス装置は、撮像領域と、その外周領域に複数のボンディングパッドを備える光学デバイスと、上記のパッケージとを備えた光学デバイス装置であって、前記光学デバイスは前記ダイパッド上に設置され、前記第１および第２の開口の少なくとも一方内に配置されており、前記ボンディングパッドは前記配線パターンと金属細線によって電気的に接続されており、前記撮像領域の上方に配置され前記上層基板に接着された透明部材をさらに備えている構成を有している。
【００３５】
ここで光学デバイスは、受光素子（固体撮像素子、フォトダイオード）、発光素子（レーザー、ＬＥＤ）などを例として挙げることができる。
【００３６】
このような構成とすることにより、固体撮像装置を実装基板にハンダで接続した場合、外部端子とセラミック基材の接合界面が端面電極で覆われているので温度サイクルや熱衝撃等の熱ストレスが接合界面に生じても外部端子とセラミック基材の接合界面の剥離を防止することができる。
【００３７】
さらに、本発明のセラミック配線基板の製造方法は、セラミックグリーンシートを準備する工程と、前記セラミックグリーンシートの表裏面に複数の導電性のパターンを形成する工程と、前記セラミックグリーンシートのうち、前記導電性のパターンが形成されている部分の任意の位置に穴を開けて、スルーホールを形成する工程と、前記スルーホール表面に、前記導電性のパターンのうち該スルーホールに臨む端面を覆うように端面電極を形成する工程とを含むことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
まず本発明に至るまでに検討した配線基板（以下、比較の形態の配線基板という）について説明をする。
【００３９】
図３は、比較の形態の配線基板９の製造過程を順に示した図である。
【００４０】
最初に図３（ａ）に示すように、焼結前のアルミナや窒化アルミニウム等の粉体とバインダーと他の微量の添加物とを混練した混合物がシート状に加工されたグリーンシート（セラミックグリーンシート）７９を準備し、それをスルーホール形成用の打ち抜き金型８９にセットする。
【００４１】
つぎに図３（ｂ）に示すように、打抜き金型８９によりグリーンシート７９に、断面が円形もしくは楕円形の複数のスルーホール９９、９９を形成する。グリーンシート７９を上方から見た場合に、スルーホール９９，９９は碁盤の目のように複数の直線上に並んで、グリーンシート７９をマトリックス状に分割している。
【００４２】
つぎに図３（ｃ）に示すように、スルーホール９９，９９の内壁に端面電極３９とするためのペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属の層を印刷法や充填法で形成する。なお、スルーホール９９，９９の内壁は凹溝１０９となる。
【００４３】
つぎに図３（ｄ）に示すように、後ほどセラミック基材５９となる各部分の領域の中央部に半導体素子を搭載するための矩形状のダイパターン１９と、グリーンシート７９上をダイパターン１９周囲から放射状に、凹溝１０９に向かって延設されている複数の配線パターン２９を、ペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属でスクリーン印刷法やフォトリソグラフ法により形成する。この方法により、セラミック配線基板９の両面外周となる部分に形成された配線パターン２９および外部端子４９は端面電極３９の上下の端面を覆う構造をなす。
【００４４】
それから、直線上に並んでいるスルーホール９９，９９の並びに沿ってグリーンシート７９を切断し、複数の個片を形成する。切断は金型切断やダイシングなどで行う。各個片は、ダイパターン１９、配線パターン２９、端面電極３９、外部端子４９を有している。そして、個片化されたグリーンシート７９を高温焼成して各セラミック配線基板９とし仕上がり外形寸法にする。個片化は、高温焼成後にダイシングやブレイクによって行なっても良い。また、個片化された各セラミック基材５９間の境界線の間隔は、予めグリーンシート７９の焼成による収縮を見込んで寸法設計がなされている。
【００４５】
最後に図３（ｅ）に示すように、高融点金属からなるダイパターン１９、複数の配線パターン２９と端面電極３９および外部端子４９の各表面を無電解メッキや電解メッキによりニッケルと金を積層した導電性薄膜６９メッキ層を形成する。
【００４６】
上述の製造方法では、スルーホール９９内に端面電極３９を形成する工程の後にグリーンシート７９上にダイパターン１９や配線パターン２９を形成する工程がある。工程の順番がこのようであるため、セラミック配線基板９の両面外周に形成された配線パターン２９と外部端子４９が端面電極３９の上下の両端を覆う構造となる。このような端面電極３９構造の比較の形態のセラミック配線基板９を使用したＬＣＣパッケージを、図５に示すように実装基板２２９に実装して半導体装置２０９を作成した場合、２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板９の接合部のセラミック基材５９と外部端子４９間での剥離が誘発する端面電極３９と外部端子４９の接続部近傍の断線２３９およびそこから進行する接続半田１９９のクラックＣによる導通不良を生じさせる。
【００４７】
以上述べた比較の形態における導通不良の問題を解決するため、本願発明者らは様々な検討を行った結果、本願発明を想到するに至った。
【００４８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、これらの図において、それぞれの構成部材の厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、各構成部材の電極や端子の個数も実際とは異なり、図示しやすい数量としている。さらに、各構成部材の材質も下記説明の材質に限定するものではない。
【００４９】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、第１の実施の形態にかかるセラミック配線基板１の概略上面斜視図であり、図１（ｂ）は概略下面斜視図である。また、図２（ａ）は、本実施の形態にかかるセラミック配線基板１の概略平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）に示すＢ部の拡大図である。
【００５０】
本実施の形態のセラミック配線基板１は、セラミック基材５１上面に中央部のダイパターン１１とダイパターン１１周囲の複数の配線パターン２１とを、下面には外部端子４１を、側面部には複数の端面電極３１を備えている。このセラミック配線基板１によるパッケージ形態は、ＬＣＣ（Ｌｅａｄｌｅｓｓ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれる構造であり、小型、薄型化に優れたパッケージ形態の一つである。
【００５１】
また、本実施の形態では、セラミック基材５１は、例えば１層のセラミックからなる絶縁層で構成されており、セラミック材料は、例えばアルミナ、窒化アルミニウム等の焼結体を用いてもよいし、あるいはガラスを添加した低温焼成型ガラスセラミック材料等の焼結体を用いてもよい。ただし、高熱伝導性を要求される場合には、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック材料等の焼結体を用いることが好ましい。
【００５２】
ガラスセラミック材料の上に形成されるダイパターン１１、配線パターン２１および外部端子４１は、ガラスセラミック材料からなるセラミック基材５１の上面および下面に、例えば無電解銅メッキと電解銅メッキとを併用して形成した後、所定のパターン形状にエッチングを行うことで形成することができるし、例えばＣｕペースト、Ａｇペーストを、例えば印刷法で形成することもできる。また、アルミナや窒化アルミニウム等の材料の上に形成されるダイパターン１１、配線パターン２１および外部端子４１は、アルミナや窒化アルミニウム等の材料からなるセラミック基材５１の上面および下面に、例えば所定のパターン形状にタングステンペースト、モリブデンペーストやモリブデンとマンガンの混合ペーストを例えば印刷法で形成することもできる。
【００５３】
また、セラミック基材５１の側面部（端面）には上面から下面まで延びて形成された、断面が半円状の凹溝１０１の中（凹溝１０１の溝内）に端面電極３１が形成されている。端面電極３１は、金属ペースト、例えばセラミック基材５１がガラスセラミックではＣｕペーストやＡｇペースト、セラミック基材５１がアルミナや窒化アルミニウム等のセラミックではタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガン混合物等の高融点金属からなるペーストを、例えば充填法や印刷法を適用して形成することができる。また他の方法としては、例えば無電解銅メッキと電解銅メッキとを併用して形成することもできる。
【００５４】
そして、端面電極３１は、セラミック基材５１の上面に形成された配線パターン２１および下面に形成された外部端子４１の両パターン層と、セラミック基材５１側面の半円状凹溝１０１の上下角部で接続されており、端面電極３１と上面の配線パターン２１と下面の外部端子４１の３要素は一体化して電気的に接続された構造を有している。
【００５５】
以上の構成により、本実施の形態のセラミック配線基板１における端面電極３１は、セラミック基材５１の上面および下面からそれぞれ上方および下方に突出しており、この突出している部分に配線パターン２１および外部端子４１の端面（セラミック基材５１の側面側に存する端面）が接続して、配線パターン２１および外部端子４１のセラミック基材５１の側面側に存する両端面もしくは外部端子４１のセラミック基材５１の側面側に存する端面を覆う構造上の特徴を備える。
【００５６】
上記の構造上の特徴により、比較の形態での問題点が解決できる。即ち、セラミック配線基板１に半導体素子が搭載されたＬＣＣパッケージを実装基板に半田付けをする際に、端面電極３１および外部端子４１の半田濡れ性を改善でき、且つ２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板接合部のセラミック基材５１と外部端子４１間で剥離を誘発し、端面電極３１と外部端子４１の接続部近傍で断線およびそこから進行する接続部半田のクラックによる導通不良を防止し、導通に関する信頼性を向上させることができる。
【００５７】
また、セラミック配線基板１上面のダイパターン１１領域にキャビティーを設けた構造であってもよい。即ち、セラミック基材５１のダイパターン１１が形成されている領域が
凹んでいて、そこに半導体素子を配置してもよい。
【００５８】
なお、ダイパターン１１、配線パターン２１、端面電極３１および外部端子４１には、その表面がニッケルと金の積層膜で覆われた導電性薄膜６１を形成することが好ましい。この場合に、例えば銅メッキ膜、厚膜銅配線、タングステン配線、モリブデン配線、モリブデンとマンガンの混合材からなる配線上に、例えばニッケルメッキを行った後、金メッキを行って導電性薄膜６１を形成することが好ましい。   
【００５９】
上述の構成および材質にすることにより、例えばダイパターン１１面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン上でのボンダビリティの向上を図ることができる。
【００６０】
以下、図３に示す比較の形態のセラミック配線基板９の製造方法と対比して本実施の形態のセラミック配線基板１の製造方法について図４を用いて説明する。
【００６１】
最初に図４（ａ）に示すように、焼結前のアルミナや窒化アルミニウム等の粉体とバインダーと他の微量の添加物で混練された混合物がシート状に加工されたグリーンシート（セラミックグリーンシート）７１を準備する。このグリーンシート７１は後ほど切り分けられ焼成されて複数のセラミック基材５１となる。
【００６２】
次に図４（ｂ）に示すように、グリーンシート７１のうち、後ほど個々のセラミック基材５１となる各部分の領域内の上面の中央部に半導体素子を搭載するための矩形状のダイパターン１１と、ダイパターン１１周囲から放射状に延設されている複数の配線パターン２１とをグリーンシート７１の上面（図において）に、複数の外部端子４１のパターンを下面に、ペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属を用いてスクリーン印刷法により形成する。なお、高融点金属層からなるダイパターン１１と配線パターン２１とは、フォトリソグラフィプロセスとドライエッチングプロセスによりパターン形成を行なってもよい。
【００６３】
次に図４（ｃ）から図４（ｄ）に示すように、打抜き金型８１によりグリーンシート７１に、断面が円形もしくは楕円形の複数のスルーホール９１，９１を形成する。グリーンシート７１を上方から見た場合に、スルーホール９１，９１は碁盤の目のように複数の直線上に並んでいて、グリーンシート７１をマトリックス状に分割している。また、スルーホール９１，９１の内壁は凹溝１０１となる。ここでのスルーホール９１，９１の形成手段にパンチング法を用いて説明したが、レーザービームで形成してもよい。なお、図４（ｂ）のダイパターン１１、複数の配線パターン２１、外部端子４１のパターンの形成を図４（ｃ）のスルーホール９１形成のあとに行なってもよい。
【００６４】
次に図４（ｅ）に示すように、スルーホール９１の内壁にペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属の層を印刷法や充填法で形成して端面電極３１とする。この方法により端面電極３１は、配線パターン２１の凹溝１０１に臨む端面と外部端子４１の凹溝１０１に臨む端面を完全に覆う構造となる。
【００６５】
そして直線上に並んでいるスルーホール９１，９１の並びに沿ってグリーンシート７１を切断し、複数の個片を形成する。切断はダイシングで行う。各個片は、ダイパターン１１、配線パターン２１、端面電極３１、外部端子４１を有している。また、切断はレーザーで行なってもよいし、切断金型で行なってもよい。そして、個片化された各グリーンシート７１を高温焼成して各セラミック配線基板１にし、仕上がり外形寸法にする。グリーンシート７１においてスルーホール９１，９１によって形成されている各セラミック配線基板１となるもの同士の間の境界線は、当該境界線同士の間の間隔が予めグリーンシート７１の焼成による収縮を見込んで寸法設計がなされているため、その寸法設計に応じた位置に形成されている。
【００６６】
最後に図４（ｆ）に示すように、高融点金属からなるダイパターン１１、複数の配線パターン２１、端面電極３１および外部端子４１の各表面に無電解メッキや電解メッキにより金とニッケルを積層した導電性薄膜６１メッキ層を形成する。
【００６７】
上述の製造法方によれば、端面電極がセラミック配線基板１の両面外周に形成された配線パターン２１および外部端子４１両方のセラミック基材５１の側面側の端面を完全に覆う構造が実現できる。このような端面電極３１構造にすることで、本実施の形態のセラミック配線基板１を使用したＬＣＣパッケージは、図５に示した比較形態のセラミック配線基板９を用いたパッケージのようなクラックＣの発生を抑制し、２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板１の接合部のセラミック基材５１と外部端子４１間で剥離が誘発され端面電極３１と外部端子４１の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良を防止できる。  
【００６８】
このように比較形態のセラミック配線基板９の製造方法で得られたセラミック配線基板９を使用したＬＣＣパッケージに比べて本実施の形態のセラミック配線基板１の製造方法で得られたセラミック配線基板１を使用したＬＣＣパッケージは、２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板１接合部のセラミック基材５１と外部端子４１間での剥離が誘発する端面電極３１と外部端子４１の接続部近傍の断線２３１およびそこから進行する接続半田１９１のクラックによる導通不良（図５参照）を防止して、接合信頼性が飛躍的に向上する。
【００６９】
つぎに、本実施の形態のＬＣＣ用セラミック配線基板１を用いた半導体装置２０１を説明していく。図６（ａ）は、本実施の形態にかかるセラミック配線基板１を用いた半導体装置２０１の概略上面斜視図、図６（ｂ）は樹脂封止前の概略上面斜視図である。また、図７（ａ）は、本実施の形態にかかるセラミック配線基板１を用いた半導体装置２０１の概略正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【００７０】
本実施の形態の半導体装置２０１の構成要素は、セラミック基材５１の上面において中央部にダイパターン１１を、その周囲に複数の配線パターン２１を有し、端面部に複数の端面電極３１および下面に外部端子４１を備えるセラミック配線基板１と、複数のＡｌ電極１７１を備えた半導体素子１５１と、Ａｌ電極１７１とセラミック基材５１面上の配線パターン２１を電気的に接続する金属細線１８１と、半導体素子１５１をセラミック基材５１面上のダイパターン１１に固着するダイボンド材１６１と、半導体素子１５１および金属細線１８１を覆う封止樹脂１４１を備えている。
【００７１】
つぎに前記半導体装置２０１の構成の詳細を説明する。セラミック基材５１は上述の材料および構成のものを用いる。また、シリコンやIII−Ｖ属化合物からなる半導体素子１５１は裏面を加工して所望の厚さに仕上げられて、主面内側に回路が形成され、外周に複数のＡｌ電極１７１が配置されている。また、半導体素子１５１をダイパターン１１に固着するダイボンド材１６１は、例えばペースト状のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよいし、シート状のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。ただし、高発熱半導体素子や半導体素子１５１とダイパターン１１間の電位差を低くする半導体素子１５１を固着する場合は、例えば銀や銅等の金属フィラーを分散させた樹脂ペーストを用いることが好ましい。また、金属細線１８１はワイヤーボンディングが可能な金、銅、アルミニウム等の材質が好ましい。そして、封止樹脂１４１は熱硬化性樹脂を主成分とするペースト状樹脂で、エポキシ樹脂では例えばビスフェノール樹脂、ノボラック樹脂、ビフェニール樹脂等が望ましく、特にビフェニールＡ型樹脂、ビフェニールＳ型樹脂、ビフェニールＦ型樹脂は汎用性に優れ且つ常温で液状のため、本実施の形態の樹脂封止１４１への適用に望ましい。      
【００７２】
半導体装置２０１に本実施の形態のセラミック配線基板１を用いる構成とすることで、２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板１接合部のセラミック基材５１と外部端子４１間での剥離が誘発する端面電極３１と外部端子４１の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良を防止できる。
【００７３】
つぎに、図８（ａ）から図８（ｅ）を参照して本実施の形態の半導体装置２０１の製造方法を説明していく。
【００７４】
最初に図８（ａ）に示すように、上面にダイパターン１１と複数の配線パターン２１を備え、下面に複数の外部端子４１を有するセラミック配線基板１を準備する。
【００７５】
つぎに図８（ｂ）に示すように、セラミック配線基板１のダイパターン１１面上にダイボンド材１６１を、例えばディスペンサーを用いて塗布する。ディスペンスノズルは、シングルノズルであってもマルチノズルでも構わない。またスタンピング法などの転写方式でダイボンド材１６１を供給してもよい。ダイボンド材１６１は、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする熱硬化性ペーストあり、エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などが望ましい。ビスフェノール樹脂の中でも、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が最も汎用され、常温で液状であり、好ましい。ただし、高伝熱性を要求される場合には、例えばＡｇなどの金属フィラーを分散させた樹脂ペーストを用いることが好ましい。また熱硬化性樹脂ペーストの代わりに、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とするテープ状接着剤を用いてもよい。テープ状接着剤の場合は、半導体素子１５１をダイシングにより分割する前にあらかじめウエハ裏面に貼り付け、ダイシングをウエハとともに一括して行い、裏面にテープ状接着剤を備えた半導体素子１５１に分割する。
【００７６】
つぎに図８（ｃ）に示すように、ダイボンド材１６１の上に半導体素子１５１を搭載して、セラミック配線基板１のダイパターン１１との位置合わせを行ない、その後熱硬化炉内でダイボンド材１６１を約１２０〜１７０℃で２時間保存し加熱硬化してダイパターン１１上に半導体素子１５１を固着する。そして、加熱時の硬化炉内は不活性ガス雰囲気であることが望ましい。
【００７７】
つぎに図８（ｄ）に示すように、半導体素子１５１主面上の複数のＡｌ電極（図示せず）とそれらに対応するセラミック配線基板１の各配線パターン２１間を金細線１８１でワイヤーボンダーにより接続する。また、金属細線１８１は銅であってもよいし、Ａｌであってもよい。
【００７８】
最後に図８（ｅ）に示すように、印刷法で液状の熱硬化性エポキシ樹脂を半導体素子１５１と金属細線１８１を覆うように塗布して、脱泡処理後に熱硬化炉で約１４０〜２００℃で４時間保存して加熱硬化させる。また他の熱硬化性エポキシ樹脂塗布法としてディスペンサー塗布法を使用してもよい。
【００７９】
本実施の形態に係るセラミック配線基板１を使用したＬＣＣ型半導体装置２０１の製造方法は、セラミック配線基板１が配線パターン２１の端面と外部端子４１の端面を端面電極３１が覆う構造を備えるために、２次実装後の温度サイクル試験でセラミック配線基板１接合部のセラミック基材５１と外部端子４１間での剥離が誘発する端面電極３１と外部端子４１の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良（図５参照）を防止し、導通に関する接合信頼性が飛躍的に向上する。
【００８０】
（第２の実施の形態）
図９（ａ）は、第２の実施の形態にかかるセラミック配線基板２の概略下面図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＤ−Ｄ線断面図（上下を逆に示している）で、図９（ｃ）は図９（ｂ）に示すＥ部の拡大図である。
【００８１】
本実施の形態のセラミック配線基板２は、セラミック基材５２の上面に中央部のダイパターン１２とダイパターン１２周囲の複数の配線パターン２２とを備え、下面には外部端子４２を、側面部には複数の端面電極３２を備えており、このセラミック配線基板２によるパッケージ形態は、ＬＣＣ構造であり、小型、薄型化に優れたパッケージ形態の一つである。
【００８２】
また、本実施の形態におけるセラミック基材５２の材質である、ガラスを添加した低温焼成型ガラスセラミック材料およびセラミック材料の焼結体は第１の実施の形態と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８３】
ガラスセラミック材料上へのダイパターン１２、配線パターン２２および外部端子４２の形成は、セラミック基材５２の上面および下面に、例えば無電解銅メッキと電解銅メッキとを併用して銅層を形成した後、所定のパターン形状にエッチングすることで行うことができるし、例えばＣｕペースト、Ａｇペーストを、例えば印刷法により塗布することで行うこともできる。また、アルミナや窒化アルミニウム等の材料の上へのダイパターン１２、配線パターン２２および外部端子４２の形成は、セラミック基材５２の上面および下面に、例えば所定のパターン形状にタングステンペースト、モリブデンペーストやモリブデンとマンガンの混合ペーストを例えば印刷法により塗布することで行える。
【００８４】
セラミック配線基板２では、端面電極３２形成部のセラミック基材５２側面が上部と下部とで形状が異なっている。上部は、上面に対して垂直な面であり、下部はセラミック基材５２下面に対して２０°から７０°の範囲の傾斜を、好ましくは４５°の傾斜を有する傾斜部１２２とからなる本実施の形態特有の形状を備えている。
【００８５】
この各セラミック基材５２側面に形成される複数の端面電極３２は、セラミック基材５２側面の凹溝１０２内に形成され、この凹溝１０２は製造工程の途中で形成されるスルーホールに由来する。グリーンシートにスルーホールを形成する際に、スルーホールの中心が同一の上側の円柱孔と下側の円錐孔が所定の深さで繋がり、且つ上面の孔径が下面の孔径より小さい形状のスルーホールが形成される。このスルーホールを、中心軸を含む面で分割し、半円状で、半円状の凹溝１０２が形成される。この凹溝１０２に端面電極３２を形成するには、焼成前のスルーホール内に中空状の金属ペースト、例えばガラスセラミックではＣｕペーストやＡｇペーストを用い、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックではタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガン混合物等の高融点金属からなるペーストを用いて例えば充填法や印刷法で形成することができる。また他の方法としては、例えば無電解銅メッキと電解銅メッキとを併用して形成することもできる。
【００８６】
そして、端面電極３２は、上面の配線パターン２２および下面の外部端子４２の両パターン層と、セラミック基材５２側面の半円状凹溝１０２の上下角部部で接続されており、電極部の下方が傾斜したセラミック基材５２側面に形成された端面電極３２と上面の配線パターン２２と下面の外部端子４２の３要素は一体化して電気的に接続された構造を有している。即ち、端面電極３２は、セラミック基材５２の上面および下面からそれぞれ上方および下方に突出しており、この突出している部分に配線パターン２２および外部端子４２の端面（セラミック基材５２の側面側に存する端面）が接続して、配線パターン２２および外部端子４２のセラミック基材５２の側面側に存する両端面もしくは外部端子４２のセラミック基材５２の側面側に存する端面を覆う構造上の特徴を備える。
【００８７】
以上の構成とすることで、本実施の形態のセラミック配線基板２側面に形成されて、電極部の下方が傾斜した端面電極３２は、端面電極３２が配線パターン２２と外部端子４２の両端面もしくは外部端子４２の端面を覆う構造を備える。
【００８８】
上記の構成を有しているので、第１の実施の形態の効果に加えて、端面電極３２の外部端子側がセラミック基材５２下面に対して２０°から７０°の範囲で傾斜し、好ましくは４５°の傾斜を有する傾斜部１２２を有しているため外部端子４２を実装基板に半田付けした場合、２次実装後の温度サイクル試験の低温環境で生じるセラミック配線基板２側面の圧縮応力は傾斜面に沿った分力の発生により圧縮応力の剥離成分が小さくなり、セラミック配線基板２接合部のセラミック基材５２と外部端子４２間での剥離が誘発する端面電極３２と外部端子４２の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良（図５参照）を防止して、導通に関する信頼性を向上させることができる。
【００８９】
なお、ダイパターン１２、配線パターン２２、端面電極３２および外部端子４２の表面には、金とニッケルの積層膜からなる導電性薄膜６２を形成することが好ましい。この場合に、例えば銅メッキ膜、厚膜銅配線、タングステン配線、モリブデン配線、モリブデンとマンガンの混合材配線上に、例えばニッケルメッキを行った後、金メッキを行って導電性薄膜６２を形成することが好ましい。   
【００９０】
上述の構成および材質にすることにより、例えばダイパターン１２面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン２２上でのボンダビリティの向上が図れる。またセラミック配線基板２に半導体素子が搭載されたＬＣＣパッケージを実装基板に半田付けする際に端面電極３２および外部端子４２のはんだ濡れ性を改善できる。
【００９１】
以下、本実施の形態のセラミック配線基板２の製造方法について図１０を用いて簡単に説明する。
【００９２】
最初に図１０（ａ）に示すように、焼結前のアルミナや窒化アルミニウム等の粉体とバインダーと他の微量の添加物で混練された混合物がシート状に加工されたグリーンシート（セラミックグリーンシート）７２を準備する。このグリーンシート７２は後ほど切り分けられ焼成されて複数のセラミック基材５２となる。
【００９３】
つぎに図１０（ｂ）に示すように、グリーンシート７２のうち、後ほど個々のセラミック基材５２となる各部分の領域の上面の中央部に半導体素子が搭載される矩形状のダイパターン１２と、ダイパターン１２周囲からセラミック基材５２上を放射状に延設されている複数の配線パターン２２とを、下面に複数の外部端子４２パターンを、ペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属でスクリーン印刷法により形成する。あるいは、高融点金属層のダイパターン１２と配線パターン２２の形成法にフォトリソグラフィプロセスとドライエッチングプロセスによりパターン形成を行なってもよい。また、例えばガラスセラミックではＣｕペーストやＡｇペーストを用いて各パターンを形成してもよい。
【００９４】
つぎに図１０（ｃ）から図１０（ｄ）に示すように、打抜き金型８３によりグリーンシート７２に、断面が円形もしくは楕円形の複数のスルーホール９２，９２を形成する。なお、図１０（ｃ）、（ｄ）はほかの図とは上下が逆に描かれている。グリーンシート７２を上方から見た場合に、スルーホール９２，９２は碁盤の目のように複数の直線上に並んで、グリーンシート７２をマトリックス状に分割している。また、スルーホール９２，９２の内壁は凹溝１０２となる。打抜き金型８３の雄型は、打ち抜き方向に対して下側が円柱で上側が傾斜を有する円柱であるので、傾斜部１２２が形成される。また、スルーホール９２断面は下側が楕円柱で上側が傾斜を有する楕円柱であってもよい。なお、スルーホール９２の形成は、ダイパターン１２、複数の配線パターン２２、複数の外部端子４２パターンの形成する前に行なってもよい。
【００９５】
つぎに図１０（ｅ）に示すように、グリーンシート７２に端面電極３２を形成するために、スルーホール９２の内壁にペースト状のタングステン、モリブデンまたはモリブデンとマンガンの混合物からなる高融点金属の層を印刷法や充填法で形成する。例えば、ガラスセラミック基材では、スルーホール９２の内壁に銅ペーストや銀ペーストを塗布して、もしくは無電解銅メッキや電解銅メッキによって端面電極３２を形成してもよい。この方法により、セラミック配線基板２の両面外周に形成された配線パターン２２と外部端子４２は端面電極３２の両端面を覆う構造となる。
【００９６】
そして直線上に並んでいるスルーホール９２，９２の並びに沿ってグリーンシート７２を切断し、複数の個片を形成する。切断はダイシングで行う。各個片は、ダイパターン１２、配線パターン２２、端面電極３２、外部端子４２を有している。また、切断はレーザーで行なってもよいし、切断金型で行なってもよい。そして、個片化された各グリーンシート７２を高温焼成して各セラミック配線基板２にし、仕上がり外形寸法にする。グリーンシート７２においてスルーホール９２，９２によって形成されている各セラミック配線基板２となるものの間の境界線は、当該境界線同士の間の間隔が予めグリーンシート７２の焼成による収縮を見込んで寸法設計がなされているため、その寸法設計に応じた位置に形成されている。
【００９７】
最後に図１０（ｆ）に示すように、高融点金属からなるダイパターン１２、複数の配線パターン２２、端面電極３２および外部端子４２の各表面を無電解メッキや電解メッキにより金とニッケルを積層した導電性薄膜６２メッキ層を形成する。
【００９８】
上述の製造法方の実施により、端面電極３２が、セラミック配線基板２の両面外周部に形成された配線パターン２２および外部端子４２両方のセラミック基材５２側面側の端面を完全に覆い、且つ外部端子４２端面と接続された端面電極３２の一部がセラミック基材５２側面に対して傾斜を有する構造が実現できる。
【００９９】
このような配線パターン２２および端面電極３２構造にすることで、例えばセラミック配線基板２に半導体素子が搭載されたＬＣＣパッケージを実装基板に半田付けする際に、端面電極３２および外部端子４２のはんだ濡れ性を改善できる。
【０１００】
さらに本実施の形態のセラミック配線基板２を使用したＬＣＣパッケージは、端面電極３２の外部端子４２側がセラミック基材５２下面に対して２０°から７０°の範囲で好ましくは４５°の傾斜を有しているため外部端子４２を実装基板に半田付けした場合、２次実装後の温度サイクル試験の低温環境で生じるセラミック配線基板２側面への圧縮応力のうち傾斜面に沿った分力が小さくなる。従って、セラミック配線基板２と外部の実装基板との接合部におけるセラミック基材５２と外部端子４２間での剥離が誘発する端面電極３２と外部端子４２の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良（図５参照）を防止して、導通に関する信頼性をより一層向上させることができる。また、ダイパターン１２面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン２２上でのボンダビリティの向上が図れる。
【０１０１】
また、本実施の形態のセラミック配線基板２を用いた半導体装置の構成及び製造方法については、セラミック配線基板２の構造が異なるが、それ以外は第１の実施の形態の内容と同じであり、ここでの詳細な説明は省略するが、上述した理由により第１の実施の形態で得られた２次実装接続部の接続信頼性より優れた信頼性が得られる。
【０１０２】
（第３の実施の形態）
図１１（ａ）は、第３の実施の形態にかかるセラミック配線基板３の概略下面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示すＦ−Ｆ線に沿った断面図で、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）に示すＧ部の拡大図である。
【０１０３】
本実施の形態のセラミック配線基板３は、セラミック基材５３の上面には中央部のダイパターン１３とダイパターン１３周囲の複数の配線パターン２３とを備え、下面には周辺に配置された複数の外部端子４３とこの外部端子４３の一部の上を覆う絶縁膜１３３を備え、側面部には複数の端面電極３３を備えており、このセラミック配線基板３によるパッケージ形態は、ＬＣＣ構造であり、小型、薄型化に優れたパッケージ形態の一つである。この絶縁膜１３３は端面電極３３の下面側端面部と外部端子４３の一部とを覆っている。
【０１０４】
また、本実施の形態におけるセラミック基材５３の材質である、ガラスを添加した低温焼成型ガラスセラミック材料およびセラミック材料の焼結体は第１の実施の形態と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１０５】
ガラスセラミック材料の上へのダイパターン１３、配線パターン２３および外部端子４３の形成は、セラミック基材５３の上面および下面に、例えば無電解銅メッキと電解銅メッキとを併用して銅層を形成した後、所定のパターン形状にエッチングすることで行うことができるし、例えばＣｕペースト、Ａｇペーストを、例えば印刷法で形成することもできる。また、アルミナや窒化アルミニウム等の材料の上へのダイパターン１３、配線パターン２３および外部端子４３の形成は、セラミック基材５３の上面および下面に、例えば所定のパターン形状にタングステンペースト、モリブデンペーストやモリブデンとマンガンの混合ペーストを例えば印刷法によって塗布することで行うことができる。
【０１０６】
セラミック配線基板３は、下面最外周の凹溝１０３の角部で端面電極３３と接続される外部端子４３面上の一部とセラミック基材５３露出面上にソルダレジストや低融点ガラスの絶縁膜１３３が形成された本実施の形態特有の構造を備えている。  
【０１０７】
端面電極３３は、セラミック基材５３の上面の配線パターン２３および下面の外部端子４３の両パターン層と、セラミック基材５３側面の半円状凹溝１０３の上下角部部で接続されており、セラミック基材５３側面に形成された端面電極３３と上面の配線パターン２３と下面の外部端子４３の３要素は一体化して電気的に接続された構造を有している。
【０１０８】
本実施の形態のセラミック配線基板３側面に形成された端面電極３３は、配線パターン２３および外部端子４３両方のセラミック基材５３側面側における端面を覆う構造上の特徴を備えている。
【０１０９】
なお、ダイパターン１３、配線パターン２３、端面電極３３および外部端子４３の表面には、金とニッケルの積層膜からなる導電性薄膜６３を形成することが好ましい。この場合に、例えば銅メッキ膜、厚膜銅配線、タングステン配線、モリブデン配線、モリブデンとマンガンの混合材配線上に、例えばニッケルメッキを行った後、金メッキを行って導電性薄膜６３を形成することが好ましい。
【０１１０】
本実施形態のセラミック配線基板３は第１の実施の形態のセラミック配線基板と同様の効果を有するとともに、外部端子４３上の角部の一部に絶縁膜１３３が配置されているために、外部端子４３を実装基板に半田付けした場合、２次実装後の温度サイクル試験の低温環境で生じるセラミック配線基板３側面への圧縮応力時の応力集中点が外部端子４３の中心側に移動し、その結果、セラミック基材５３と外部端子４３との圧縮応力の剥離成分が減少し、セラミック配線基板３接合部のセラミック基材５３と外部端子４３間での剥離が誘発する端面電極３３と外部端子４３の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良（図５参照）を防止して、導通に関する信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
また、上述の構成および材質にすることにより、例えばダイパターン１３面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン２３上でのボンダビリティの向上が図れる。またセラミック配線基板３に半導体素子が搭載されたＬＣＣパッケージを実装基板に半田付けする際に端面電極３３および外部端子４３のはんだ濡れ性を改善できる。
【０１１２】
以下、本実施の形態のセラミック配線基板３の製造方法について図１２を用いて簡単に説明する。
【０１１３】
最初に、第１の実施の形態の図４（ａ）から図４（ｅ）の工程で処理された複数のセラミック配線基板を準備する。
【０１１４】
つぎに、図１２（ａ）に示すように、高融点金属からなる各パターン２３，３３，４３表面に無電解メッキや電解メッキにより金とニッケルを積層した導電性薄膜６３メッキ層を形成する。
【０１１５】
最後に図１２（ｂ）に示すように、各セラミック配線基板３の下面最外周にソルダレジストや低融点ガラスからなる絶縁膜１３３を形成する。また、絶縁膜１３３は、個片化された複数のセラミック配線基板３を、複数の位置決め穴を備えた所定の位置決めトレーに収納して同時に印刷法、転写法、描画法もしくは噴射法を用いてソルダレジストあるいは低融点ガラスの層の形成を行ない、その後硬化もしくは焼結を行なって形成する。なお、絶縁膜１３３の形成はセラミック配線基板３を個片化する前の工程で行ない、その後個片化と、金とニッケルを積層した導電性薄膜６３の形成を行なってもよい。
【０１１６】
上述の製造法方の実施により、端面電極３３がセラミック配線基板３の両面外周に形成された配線パターン２３端面と外部端子４３端面を完全に覆うとともに、ダイパターン１３、配線パターン２３、端面電極３３および外部端子４３パターンの表面が金とニッケルの積層メッキで覆われ、且つ外部端子４３の外側の一部とセラミック基材５３の露出部外周角部近傍に絶縁膜１３３を有する構造が実現できる。
【０１１７】
このような配線パターン２３、端面電極３３および外部端子４３構造にすることで、例えばダイパターン１３面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン２３上でのボンダビリティの向上が図れる。またセラミック配線基板３に半導体素子が搭載されたＬＣＣパッケージを実装基板に半田付けする際に端面電極３３および外部端子４３のはんだ濡れ性を改善できる。
【０１１８】
さらに本実施の形態のセラミック配線基板を使用したＬＣＣパッケージは、外部端子４３の外側の一部が絶縁膜で覆われて半田付けされない領域を有しているため外部端子４３を実装基板に半田付けした場合、２次実装後の温度サイクル試験の低温環境で生じるセラミック配線基板３側面への圧縮応力の応力集中点がセラミック配線基板３接合部のセラミック基材５３と外部端子４３間での剥離発生点より中心側に移動し、その結果セラミック配線基板３接合部のセラミック基材５３と外部端子４３間での剥離が誘発する端面電極３３と外部端子４３の接続部近傍の断線およびそこから進行する接続半田のクラックによる導通不良（図５参照）を防止し、導通に関する信頼性をより一層向上させることができる。
【０１１９】
また、本実施の形態のセラミック配線基板３を用いた半導体装置の構成及び製造方法については、セラミック配線基板３の構造が異なるが、それ以外は第１の実施の形態の内容と同じであり、ここでの詳細な説明は省略するが、上述した理由により第１の実施の形態で得られた２次実装接続部の接続信頼性より優れた信頼性が得られる。
【０１２０】
（第４の実施の形態）
図１４（ａ）は、第４の実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージ（パッケージ）３０４の外囲器層２４４の概略上面斜視図、図１４（ｂ）は段差層２５４の概略上面斜視図、図１４（ｃ）はダイアタッチ層２６４の概略上面斜視図である。
【０１２１】
図１５（ａ）は、本実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージ３０４の概略上面斜視図、図１５（ｂ）は概略下面斜視図である。また、図１６（ａ）は、本発明の実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージ３０４の概略下面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示すＨ−Ｈ線に沿った概略の断面図で、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）に示すＪ部の拡大図である。
【０１２２】
以下に、図１４から図１６を参照して第４の実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０４の構成を説明する。
【０１２３】
本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０４は、図１４に図示するように、投影面の形状が矩形で、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックからなり、上層の外囲器層（上層基板）２４４と、中層の段差層（中間基板）２５４と、下層のダイアタッチ層（下層基板）２６４で構成される。
【０１２４】
外囲器層２４４には、中央部に半導体素子主面周辺に配置される複数のＡｌ電極から引き出された金属細線の他端を収納しうる大きさの第１開口２７４が形成されており、且つ四辺の各外周側面には上面から下面にまで至る複数の凹溝１０４が形成された構造をなし、外囲器層２４４アルミナ基板の焼成後の厚みは１００μｍから６００μｍの範囲とし好ましくは３００μｍとする。
【０１２５】
段差層２５４には、中央部に半導体素子を収納しうる大きさの第２開口２８４が形成さており、且つ四辺の各外周側面には外囲器層２７４に形成された凹溝１０４と一致する位置に上面から下面にまで至る複数の第１の凹溝１０４１が形成されている。そして段差層２５４の上面側には、第２開口２８４近傍から四辺の各外周の第１の凹溝１０４１角部までタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガンの混合物等のうちのいずれかの高融点金属を主成分とする配線パターン２４が形成されている。
【０１２６】
前記段差層２５４側面の第１の凹溝１０４１には高融点金属からなる端面電極３４が全面に形成されており、配線パターン２４と接続されている。そして、外囲器層２４４と段差層２５４の積層時に外囲器層２４４下面と段差層２５４上面が重なる領域を除く配線パターン２４や端面電極３４の表面にはニッケルの厚みが１μｍから５μｍの範囲とし好ましくは３μｍで、金の厚みが０．１μｍから２μｍの範囲とし好ましくは０．６μｍのニッケルと金の積層メッキ層が形成された構造をなし、段差層２５４アルミナ基板の焼成後の厚みは１００μｍから６００μｍの範囲とし好ましくは３００μｍとする。なお、配線パターン２４と端面電極３４の高融点金属膜の厚みは８μｍから３０μｍの範囲とし好ましくは１５μｍとする。そして、配線パターン２４や端面電極３４の高融点金属上層の金とニッケルの積層部の導電性薄膜６４はニッケルの厚みが１μｍから５μｍの範囲とし好ましくは３μｍで、金の厚みが０．１μｍから２μｍの範囲とし好ましくは０．６μｍに形成されている。
【０１２７】
ダイアタッチ層２６４は、四辺の各外周側面に上面から下面にまで至る複数の第２の凹溝１０４２が、外囲器層２４４に形成された凹溝１０４および段差層２５４に形成された第１の凹溝１０４１の位置と一致させて形成されている。第２の凹溝１０４２内には第１の凹溝１０４１と同様に端面電極３４が形成されている。そして上面の中央部には段差層２５４の第２開口２８４寸法と同じかもしくはそれより小さな矩形のタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガンの混合物等のうちのいずれかの高融点金属を主成分とするダイパターン１４が形成されている。ダイパターン１４は１箇所が端面電極３４まで繋がれている。さらにダイアタッチ層２６４の下面には、四辺の第２の凹溝１０４２角部から所定の長さで前記の高融点金属を主成分とする外部端子４４が複数の第２の凹溝１０４２毎に配置され、各外部端子４４はダイアタッチ層２６４側面に形成された対応する第２の凹溝１０４２内に形成された端面電極３４に接続されている。
【０１２８】
この端面電極３４と外部端子４４の接続部は、図１６（ｂ）と図１６（ｃ）に示すように端面電極３４が外部端子４４の第２の凹溝１０４２に臨んでいる端面を完全に覆って接続された構造をなしており、両電極を形成する高融点金属の端面電極３４と外部端子４４の表面にはニッケル上に金を積層したメッキ層が形成された構造をなしている。つまり、第１の実施形態と同じ構造である。ダイアタッチ層２６４アルミナ基板の焼成後の厚みは１５０μｍから５００μｍの範囲とし好ましくは２００μｍとする。そして、外部端子４４、ダイパターン１４および端面電極３４を構成する高融点金属の厚みは８μｍから３０μｍの範囲とし好ましくは１５μｍとし、外部端子４４やダイパターン１４や端面電極３４の高融点金属表面上のニッケルと金の積層部からなる導電性薄膜６４はニッケルの厚みが１μｍから５μｍの範囲とし好ましくは３μｍで、金の厚みが０．１μｍから２μｍの範囲とし好ましくは０．６μｍに形成されている。
【０１２９】
これらの、外囲器層２４４、段差層２５４およびダイアタッチ層２６４からなる導体印刷された３層のシートは、焼成積層されて積層体を形成し、この積層体の配線パターン２４、ダイパターン１４と端面電極３４と外部端子４４の露出面上にニッケルと金の積層メッキをこの積層体に施すことで本発明の中空型ＬＣＣパッケージ３０４が得られる。
【０１３０】
また、中空型ＬＣＣパッケージ３０４の段差層２５４とダイアタッチ層２６４の端面電極３４の金とニッケルの積層メッキは、前記の３層が積層された後に積層体の状態で行って電気的に接続された構造を有するものであって、各層毎に行なうものではない。また他の端面電極３４の高融点金属層と金とニッケルの積層導電性薄膜６４の形成手段として、段差層２５４とダイアタッチ層２６４を積層後にスルーホール部を印刷と電解メッキでホール内に導電性薄膜６４を形成し、その後に中空型パッケージ３０４に個片化してもよい。
【０１３１】
なお、ここでは図１４から図１６に図示したようにダイアタッチ層２６４側面に形成された第２の凹溝１０４２の幅と外部端子４４の幅が同じ寸法として説明してきたが、外部端子４４の幅が第２の凹溝１０４２の幅より大きい寸法であってもよい。
【０１３２】
上述のように、ダイアタッチ層２６４の端面電極３４と外部端子４４の接続構造を、端面電極３４が外部端子４４の第２の凹溝１０４２に臨んでいる端面を覆う構造とすることで、実装基板の接続ランドに、半導体素子を搭載したセラミックからなる中空型ＬＣＣパッケージ３０４の外部端子４４と端面電極３４とを半田リフローで接続して温度サイクル試験を実施した場合、低温環境で実装基板の接続ランドと中空型ＬＣＣパッケージ３０４の外部端子４４との間に大きな剥離力が発生し、繰返し熱疲労環境内で剥離や亀裂が進行して最後に電送路の断線に至る故障が防止できる高信頼性の中空型ＬＣＣパッケージ３０４が実現できる。
【０１３３】
また、本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０４を用いた光学デバイス装置２０４の構成を図２０に示す。図２０（ａ）は光学デバイス装置２０４の概略上面斜視図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に示すＰ−Ｐ線に沿った断面図である。
【０１３４】
光学デバイス装置２０４の一例として、中空型ＬＣＣパッケージ３０４と撮像素子である光学デバイス１５４とからなる構成を図２０を参照して説明する。
【０１３５】
光学デバイス１５４を搭載した光学デバイス装置２０４においては、中空型ＬＣＣパッケージ３０４のダイパターン１４上にダイボンド材１６４で光学デバイス１５４が固着されている。光学デバイス１５４は主面上の各Ａｌ電極１７４とそれに対応する中空型ＬＣＣパッケージ３０４の配線パターン２４間が金属細線１８４で電気的に接続されている。そして、透明部材３１４が中空型ＬＣＣパッケージ３０４の外囲器層２４４上面の封着面２９４に封着材３２４により取り付けられた構成をなしている。
【０１３６】
上述のような光学デバイス装置２０４の構成とすることで、第１の実施の形態のセラミック配線基板のところで説明した理由により２次実装時の接続部における信頼性が向上する。
【０１３７】
（第５の実施の形態）
図１３（ａ）は、第５の実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージの外囲器層（上部基板）２４４の概略上面斜視図、図１３（ｂ）はダイアタッチ層（下部基板）２６４’配線パターン層の概略上面斜視図である。
【０１３８】
本実施形態では、外囲器層２４４が第４の実施形態と同じであるので、この部分については説明を省略する。また、本実施形態のダイアタッチ層２６４’は、第４の実施形態のダイアタッチ層２６４に配線パターン２４’を加えたものとなっている。
【０１３９】
本実施形態のダイアタッチ層２６４’は、四辺の各外周側面に上面から下面にまで至る複数の凹溝１０４３が、外囲器層２４４に形成された凹溝１０４の位置と一致させて形成されている。凹溝１０４３内には端面電極３４が形成されている。そして上面の中央部には矩形のタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガンの混合物等のうちのいずれかの高融点金属を主成分とするダイパターン１４が形成されている。ダイパターン１４は１箇所が端面電極３４まで繋がれている。そしてダイパターン１４の周辺には、四辺の各外周の凹溝１０４３角部まで延びる、タングステン、モリブデン、モリブデンとマンガンの混合物等のうちのいずれかの高融点金属を主成分とする配線パターン２４’が形成されている。さらにダイアタッチ層２６４’の下面には、四辺の凹溝１０４３角部から所定の長さで延びる、前記の高融点金属を主成分とする外部端子が複数の凹溝１０４３毎に配置され、各外部端子は凹溝１０４３内に形成された端面電極３４に接続されている。
【０１４０】
次に、図１９に示す本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０７を用いた光学デバイス装置２０７の構成を説明する。図１９（ａ）は光学デバイス装置２０７の概略上面斜視図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）に示すＱ−Ｑ線に沿った断面図である。
【０１４１】
ここでは光学デバイス装置２０７の一例として、中空型ＬＣＣパッケージ３０７と撮像素子である光学デバイス１５４とからなる構成を図１９を参照して説明する。
【０１４２】
光学デバイス１５４を搭載した光学デバイス装置２０７においては、中空型ＬＣＣパッケージ３０７のダイパターン１４上にダイボンド材１６４で光学デバイス１５４が固着されている。光学デバイス１５４は主面上の各Ａｌ電極１７４とそれに対応する中空型ＬＣＣパッケージ３０７の配線パターン２４’間が金属細線１８４で電気的に接続されている。そして、透明部材３１４が中空型ＬＣＣパッケージ３０７の外囲器層２４４上面の封着面２９４に封着材３２４により取り付けられた構成をなしている。
【０１４３】
上述のような光学デバイス装置２０７の構成とすることで、第１の実施の形態のセラミック配線基板のところで説明した理由により２次実装時の接続部における信頼性が向上する。
【０１４４】
（第６の実施の形態）
図１７は、第６の実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージ３０５の構成を示す図で、図１７（ａ）は中空型ＬＣＣパッケージ３０５の概略下面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示すＫ−Ｋ線に沿った断面図で、図１７（ｃ）は図１７（ｂ）に示すＬ部の拡大図である。
【０１４５】
以下に、図１７を参照して本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０５の構成を説明する。
【０１４６】
本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０５は、図１７（ｂ）に図示するように、投影面の形状が矩形で、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックからなり、外囲器層（上層基板）２４５と、段差層（中間基板）２５５と、ダイアタッチ層（下層基板）２６５で構成されている。
【０１４７】
外囲器層２４５および段差層２５５の構造は、第４の実施の形態と同じであり、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ダイアタッチ層２６５は、傾斜部１２５が形成されている点が第４の実施形態と異なっているが、この点は第２の実施の形態と同様であり、この点を中心に以下に説明する。
【０１４８】
ダイアタッチ層２６５は、端面電極３５が形成されている側面が上面側の垂直面と下面側のダイアタッチ層２６５下面に対して２０°から７０°の範囲で好ましくは４５°の傾斜部１２５とからなる本実施の形態特有の形状を備えている。この傾斜部１２５は、四辺の各外周側面にダイアタッチ層２６５下面から厚みの３分の１以上の高さで形成されている。
【０１４９】
そして、四辺の各外周側面の垂直部と傾斜部１２５に沿って上面から下面に至る複数のダイアタッチ層２６５の第２の凹溝１０５２は、外囲器層２４５の凹溝１０５および段差層２５５の第１の凹溝１０５１の位置と一致させて形成されている。またダイアタッチ層２６５の上面の中央部には段差層２５５の第２開口２８５寸法と同じかもしくはそれより小さな矩形のタングステン、モリブデン、モリブデンとマンガンの混合物等のうちのいずれかの高融点金属を主成分とするダイパターン１５が形成されている。なお、ダイパターン１５は、ダイアタッチ層２６５周辺側面の第２の凹溝１０５２に形成された端面電極３５に配線パターン２５のうちの一つ以上を延在させて繋いでもよい。
【０１５０】
さらにダイアタッチ層２６５の下面には、四辺の外周部に前記の高融点金属を主成分とする複数の外部端子４５が配置され、各外部端子４５は端面電極３５と接続されている。この端面電極３５と外部端子４５の接続構造は、図１７（ｃ）に示すように第２の凹溝１０５２の垂直面と傾斜面に形成された端面電極３５が外部端子４５の第２の凹溝１０５２に臨んでいる端面を覆って接続された構造をなしており、両電極を形成する高融点金属層の表面にはニッケル上に金を積層したメッキ層が形成された構造をなしている。このダイアタッチ層２６５の焼成後の厚みは１５０μｍから５００μｍの範囲とし好ましくは２００μｍとする。
【０１５１】
そして、外部端子４５やダイパターン１５や配線パターン２５や端面電極３５の厚みは８μｍから３０μｍの範囲とし好ましくは１５μｍとする。また、外部端子４５部やダイパターン１５や端面電極３５部の高融点金属上のニッケルと金の積層部からなる導電性薄膜６５はニッケルの厚みが１μｍから５μｍの範囲とし好ましくは３μｍで、金の厚みが０．１μｍから２μｍの範囲とし好ましくは０．６μｍに形成されている。
【０１５２】
これらの外囲器層２４５、段差層２５５およびダイアタッチ層２６５からなり、導体印刷された３層のシートが焼成積層されて、積層体が得られ、この積層体の配線パターン２５とダイパターン１５と端面電極３５と外部端子４５の高融点金属層の露出面上にニッケルと金の積層メッキによる導電性薄膜６５を施すことで本発明の中空型ＬＣＣパッケージ３０５が得られる。また、中空型ＬＣＣパッケージ３０５の段差層２５５とダイアタッチ層２６５の端面電極３５のニッケルと金の積層メッキは３層が焼成積層された積層体の状態で行われて電気的に接続された構造を有し、各層毎に形成されるものではない。
【０１５３】
また、ここでは図１７（ａ）に図示したようにダイアタッチ層２６５側面に形成された第２の凹溝１０５２の幅が外部端子４５の幅と同じ寸法として説明してきたが、外部端子４５の幅が第２の凹溝１０５２の幅より大きい寸法であってもよい。
【０１５４】
本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０５は、ダイアタッチ層２６５の四方側面の凹溝１０５に垂直部と傾斜部１２５を形成し、四方の側面の端面電極３５と外部端子４５の接続構造が、外部端子４５の第２の凹溝１０５２を臨む端面を端面電極３５が覆う構造となるので、実装基板の接続ランドに半導体素子が搭載されてセラミックからなる中空型ＬＣＣパッケージ３０５の外部端子４５と端面電極３５を半田リフローで接続した場合、比較の形態構造で生じる温度サイクル試験の低温環境で接続ランドと外部端子４５との間に剥離応力が発生し、さらに温度サイクル試験や熱衝撃試験を継続することによる繰返し熱疲労環境内でダイアタッチ層２６５と外部端子４５の接続部界面で剥離や亀裂が進行して電送路が断線する故障を回避できる高接続信頼性の中空型ＬＣＣパッケージ３０５が実現できる。
【０１５５】
また上述のように、本実施の形態の配線パターン２５、端面電極３５および外部端子４５の構造にすることで、例えばダイパターン１５面上に搭載された半導体素子のＡｌ電極にＡｕワイヤーを用いてボールボンディングをする場合に、配線パターン１５上でのボンダビリティの向上が図れる。また半導体素子が搭載された中空型ＬＣＣパッケージ３０５を実装基板に半田付けする際に端面電極３５および外部端子４５のはんだ濡れ性を改善できる。
【０１５６】
また、本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０５を用いた光学デバイス装置の一例として、光学デバイスに固体撮像素子を用いた構成では、固体撮像型の光学デバイス装置は中空型ＬＣＣパッケージ３０５のダイパターン１５上にダイボンド材で光学デバイスが固着される。光学デバイスは主面上の各Ａｌ電極とそれに対応する中空型ＬＣＣパッケージ３０５の配線パターン１５間が金属細線で電気的に接続されている。そして、透明部材が中空型ＬＣＣパッケージ３０５の外囲器層２４５上面の封着面２９５に封着材で取り付けられた構成をなしている。
【０１５７】
上述のような光学デバイス装置の構成とすることで、第２の実施の形態のセラミック配線基板２のところで説明した理由により２次実装時の接続部における信頼性が向上する。
【０１５８】
（第７の実施の形態）
図１８は、第７の実施の形態にかかる中空型ＬＣＣパッケージ３０６の構成を示す図で、図１８（ａ）は中空型ＬＣＣパッケージ３０６の概略下面図、図１８（ｂ）は（ａ）に示すＭ−Ｍ線に沿った断面図で、図１８（ｃ）は図１８（ｂ）に示すＮ部の拡大図である。
【０１５９】
本実施形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０６は投影面の形状が矩形で、アルミナや窒化アルミニウムのうちのいずれかのセラミックからなり、外囲器層２４６（上層基板）と、段差層２５６（中間基板）と、ダイアタッチ層（下層基板）２６６とで構成される。
【０１６０】
外囲器層２４６と段差層２５６の構成は、第４の実施の形態の構成および部材の説明で述べた外囲器層２４４と段差層２５４の形状及び材質と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ダイアタッチ層２６６は、絶縁膜１３６が形成されている点が第４の実施形態と異なっているが、この点は第３の実施の形態と同様であり、この点を中心に以下に説明する。
【０１６１】
ダイアタッチ層２６６は、第４の実施の形態の構成に加えて、下面最外周の周辺の第２の凹溝１０６２角部で端面電極３６と接続される外部端子４６面上の一部とセラミック露出面上にソルダレジストや低融点ガラスからなる絶縁膜１３６が形成された構造を有する。この絶縁膜１３６は端面電極３６の下面側端面部と外部端子４６の一部とを覆っている。
【０１６２】
そして、外囲器層２４６、段差層２５６およびダイアタッチ層２６６を焼成積層し、ダイパターン１６、配線パターン２６、端面電極３６および外部端子４６の露出面上にニッケルと金の積層メッキを施し、その後に絶縁膜１３６を形成することで本発明の中空型ＬＣＣパッケージ３０６が得られる。
【０１６３】
上述のように、ダイアタッチ層２６６の端面電極３６と外部端子４６の接続で、端面電極３６が外部端子４６の第２の凹溝１０６２を臨んでいる端面を覆う構造とし、且つダイアタッチ層２６６下面最外周に絶縁膜１３６を環状に配置する構造とすることで、実装基板の接続ランドに半導体素子を搭載したセラミックからなる中空型ＬＣＣパッケージ３０６の外部端子４６と端面電極３６を半田リフローで接続して温度サイクル試験を実施した場合、低温環境で実装基板の接続ランドと中空型ＬＣＣパッケージ３０６の外部端子４６との間に発生する応力集中点を避けて半田付けされるために繰返し熱疲労環境内で剥離や亀裂が進行して最後に電送路の断線に至る故障が防止できる高信頼性の中空型ＬＣＣパッケージ３０６が実現できる。
【０１６４】
また、本実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージ３０６を用いた光学デバイス装置の一例として、光学デバイスに固体撮像素子を用いた構成では、固体撮像型の光学デバイス装置は中空型ＬＣＣパッケージ３０６のダイパターン１６上にダイボンド材で光学デバイスが固着される。光学デバイスの主面上の各Ａｌ電極とそれに対応する中空型ＬＣＣパッケージ３０６の配線パターン２６との間が金属細線で電気的に接続されている。そして、透明部材が中空型ＬＣＣパッケージ３０６の外囲器層２４６上面の封着面２９６に封着材で取り付けられた構成をなす。
【０１６５】
上述のような半導体装置の構成とすることで、第３の実施の形態のセラミック配線基板３で説明した理由により２次実装時の接続部における信頼性が向上する。
【０１６６】
（その他の実施形態）
上記の実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。光学デバイスは撮像素子のほか、フォトダイオードに代表される受光素子、レーザーやＬＥＤ等に代表される発光素子であっても構わない。また、第１から第３の実施形態に係るセラミック配線基板において、セラミック基材の上面中央部に窪み（キャビティ）を設け、そこにダイパターンを形成し、その上に光学デバイスを固定し、配線パターンと光学デバイスのボンディングパッドとを金属細線で接続した後に光学デバイスの上面を覆うように透明部材を被せてセラミック配線基板と接着固定しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明にかかるセラミック配線基板とそれを用いた固体撮像装置は、端面電極が外部端子の一方の端面を覆って接続される構造や、傾斜部がセラミック配線基板のダイアタッチ層側面の凹溝部に形成される構造や、薄い絶縁層がセラミック配線基板のダイアタッチ層下面外周部と外部端子の外周部面上に配置される構造とすることで実装基板の接続ランドに本発明のセラミック配線基板を用いた固体撮像装置の外部端子及び端面電極をハンダ付けした時に生じる接続部切断が解決できるので、小型薄型の電子機器などへの適用に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミック配線基板の構成を示す概略上面斜視図、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミック配線基板の構成を示す概略下面斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミック配線基板の構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面図で、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ部の拡大図である。
【図３】比較の形態の形態におけるセラミック配線基板の製造方法を説明する断面工程図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるセラミック配線基板の製造方法を説明する断面工程図である。
【図５】比較の形態の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装置の断線不良を説明する断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装置の構成を示す概略上方斜視図で、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装置の封止樹脂を省略した構成を示す概略上方斜視図である。
【図７】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装置の部分封止樹脂開封後の構成を示す概略平面図で、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装置の製造方法を説明する断面工程図である。
【図９】（ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるセラミック配線基板の構成を示す概略下面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿った断面図で、（ｃ）は（ｂ）に示すＥ部の拡大図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるセラミック配線基板の構成を示す概略下面図、（ｂ）は（ａ）に示すＦ−Ｆ線に沿った断面図で、（ｃ）  は（ｂ）に示すＧ部の拡大図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるセラミック配線基板の製造方法を説明する断面工程図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるセラミックＬＣＣ型半導体装  置の製造方法を説明する断面工程図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの外囲器層の構成を示す概略上方斜視図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージのダイアタッチ層の構成を示す概略上方斜視図である。
【図１４】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの外囲器層の構成を示す概略上方斜視図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージの段差層の構成を示す概略上方斜視図、（ｃ）は本発明の第４の実施の形態の中空型ＬＣＣパッケージのダイアタッチ層の構成を示す概略上方斜視図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの構成を示す概略上方斜視図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの構成を示す概略下方斜視図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの構成を示す概略下面図、（ｂ）は（ａ）に示すＨ−Ｈ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＪ部の拡大図である。
【図１７】（ａ）は本発明の第５の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの構成を示す概略下面図、（ｂ）は（ａ）に示すＫ−Ｋ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＬ部の拡大図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第６の実施の形態における中空型ＬＣＣパッケージの構成を示す概略下面図、（ｂ）は（ａ）に示すＭ−Ｍ線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＮ部の拡大図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣ半導体装置の構成を示す概略上方斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＱ−Ｑ線に沿った断面図である。
【図２０】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における中空型ＬＣＣ半導体装置の構成を示す概略上方斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＰ−Ｐ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１，２，３，９    セラミック配線基板
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１９  ダイパターン
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２９  配線パターン
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３９  端面電極
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４９  外部端子
５１，５２，５３，５９  セラミック基材
６１，６２，６３，６４，６５，６６，６９  導電性薄膜
７１，７２，７３，７９  グリーンシート
８１，８２，８３，８９  打ち抜き金型
９１，９２，９３，９９  スルーホール
１０１，１０２，１０３，１０４，１０４３，１０５，１０６，１０９  凹溝
１２２，１２５  傾斜部
１３３，１３６  絶縁膜
１４１，１４９  封止樹脂
１５１，１５４，１５９  光学デバイス
１６１，１６４，１６９  ダイボンド材
１７１，１７４  Ａｌ電極
１８１，１８４，１８９  金属細線
１９１，１９９  半田
２０１，２０９  半導体装置
２０４，２０７  光学デバイス装置
２１１，２１９  ランド
２２１，２２９  実装基板
２３１，２３９  断線
２４４，２４５，２４６  外囲器層
２５４，２５５，２５６  段差層
２６４，２６４’，２６５，２６６  ダイアタッチ層
２７４  第１開口
２８４，２８５  第２開口
２９４，２９５，２９６  封着面
３０４，３０５，３０６，３０７  中空型ＬＣＣパッケージ
３１４  透明部材
３２４  封着材
１０４１，１０５１，１０６１  第１の凹溝
１０４２，１０５２，１０６２  第２の凹溝
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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