(57)【要約】【課題】内部に収納された電子部品を搭載する基板１がはんだ接合に起因する熱応力によってクラック発生が防止することのできる高信頼度な電子部品用パッケージを提供する。【解決手段】電子部品５を搭載するための基板１と、基板１の側面において基板の厚み方向に形成されたはんだ接合用の接合端子７と、基板１の電子部品５が搭載される側の面の外周部に載置され、接合端子７を介して基板１にはんだ接合されるフレーム状の金属製の枠体２と、枠体２の開口部を塞ぐ金属製の蓋体３を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載するための基板と、
上記基板の側面において上記基板の厚み方向に形成されたはんだ接合用の接合端子と、
上記基板の上記電子部品が搭載される側の面の外周部に載置され、上記接合端子を介して上記基板にはんだ接合される金属製の枠体と、
上記枠体の開口部を塞ぐ金属製の蓋体を備えたこと特徴とする電子部品用パッケージ。
【請求項２】
上記接合端子は、断面が略半円形のスルーホール型の接合端子であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項３】
上記接合端子は、上記基板の外周部において上記基板の厚み方向に形成されたスルーホールであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項４】
上記基板を載置する金属製のキャリアを備え、上記接合端子は上記キャリアにもはんだ接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品用パッケージ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品用パッケージを用いた電子部品装置であって、
高周波半導体素子を含む電子部品が基板に搭載されていることを特徴とする電子部品装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波半導体素子などの電子部品を搭載した基板（例えば、セラミック基板）をその内部に収納する電子部品用パッケージの構造、および該電子部品用パッケージを用いた電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種電子部品をその内部に気密状態で収納する従来の電子部品容器（電子部品用パッケージ）としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１には、電子部品（水晶片）を搭載したセラミック部材からなる底面部と、金属部材からなる枠体状の側面部によって容器本体を形成し、この容器本体に金属部材からなる蓋体を電子ビームにより接合することによって、内部を気密状態で封止することのできる電子部品容器が示されている。
そして、容器本体の側面部を放熱の良い金属部材（コバール）によって形成することにより、容器本体と蓋体とを接合した際に、容器本体の側面部の熱が速やかに放熱されるため、側面部にクラック（ひび割れ）が発生するのを防止できることが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２７４７５２号公報（図１、および段落００１３、段落００３４の記載）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示された電子部品容器では、容器本体と蓋体を接合する際に発生する側面部の熱がセラミック部材の底面部にも直接伝搬し、底面部周辺の温度が上昇する。
このため、室温まで冷却される際に生じる熱応力によって、底面部の周辺部にクラックが発生する可能性があった。
また、特許文献１に示された電子部品容器では、蓋体を容器本体の側面部に接合する前に、セラミック部材からなる底面部（セラミック基板）に枠体状の金属性の側面部がはんだ付け等によって接合されるが、はんだ付温度から室温まで冷却される際に生じる熱応力によってもセラミック部材からなる底面部の周辺部にクラックが生じる可能性があった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、パッケージを製作する際に、内部に収納された電子部品を搭載するセラミック基板がはんだ接合に起因する熱応力によってクラック発生が防止することのできる高信頼度な電子部品用パッケージを提供することを目的とする。
また、この電子部品用パッケージを用いた高信頼度な電子部品装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子部品用パッケージは、電子部品を搭載するための基板と、上記基板の側面において上記基板の厚み方向に形成されたはんだ接合用の接合端子と、上記基板の上記電子部品が搭載される側の面の外周部に載置され、上記接合端子を介して上記基板にはんだ接合されるフレーム状の金属製の枠体と、上記枠体の開口部を塞ぐ金属製の蓋体を備える。
【０００７】
また、この発明に係る電子部品用パッケージは、上記基板を載置する金属製のキャリアを備え、上記接合端子は上記キャリアにもはんだ接合される。
【０００８】
また、この発明に係る電子部品装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品用パッケージを用いた電子部品装置であって、高周波半導体素子を含む電子部品が基板に搭載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による一実施の形態について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による電子部品用パッケージの構造を説明するための断面図である。
図１において、１はセラミック基板（単に、基板とも略す）、２はフレーム状をした金属製の枠体、３は金属製のカバー（蓋体）、４は金属（例えば、アルミ）の板であるキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ：荷台）、５は電子部品（例えば、高周波半導体素子やその周辺回路）、６はボンディングワイヤ、７は枠体２とキャリア４をはんだ接合するための接合端子であるキャスタレーション（ｃａｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）、８ははんだ接合部である。
【００１０】
なお、キャスタレーション７は、セラミック基板１の側面において城郭風に形成されている断面が略半円形のスルーホール型の接合端子であり、単に「接合端子」とも略す。
また、１４はセラミック基板１をキャリア４にはんだ接合するためのパッド、１５はキャリア４に設けられたネジ穴である。
【００１１】
図２は、セラミック基板１の構造を説明するための斜視図である。
図２において、７はキャスタレーション（接合端子）、９は高周波半導体素子５を収容するキャビティ、１０はワイヤボンディングパッド、１１は枠体２をセラミック基板１に接合するための接合用のパッドである。
図３は、実施の形態１による電子部品用パッケージの組立手順を説明するための図である。
図３において、１２はキャリア４に塗布されたソルダペーストである。
【００１２】
セラミック基板１は、例えば、１６ｍｍ×１６ｍｍ×１ｍｍのアルミナ製の基板であり、その周辺部端面には、半径０．５ｍｍのキャスタレーション（断面が略半円形のスルーホール型の接合端子）が一辺につき６個ずつ形成されている。枠体２は、１７ｍｍ×１７ｍｍ×１ｍｍの金属（例えば、コバール）製であり、表面にはＮｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）メッキが施されており、１５ｍｍ×１５ｍｍの開口部を有する。
【００１３】
カバー（蓋体）３は、１７ｍｍ×１７ｍｍ×０．１ｍｍの金属（例えば、コバール）製であり、表面にはＮｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）メッキが施されている。
キャリア４は、２３ｍｍ×２３ｍｍ×１ｍｍの金属（例えば、コバール）製であり、表面にはＮｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）メッキが施されており、四隅にネジ止め用のネジ穴１５が形成されている。
【００１４】
図３に基づいて、本実施の形態による電子部品用パッケージの製作工程について説明する。
まず、図３（ａ）のように、キャリア４上にソルダペースト１２（６３Ｓｎ−３７Ｐｂはんだ：融点１８３℃）をはんだ印刷により供給し、セラミック基板１をキャリア４に載置すると共に、枠体２をセラミック基板１の周辺部に形成されている接合用パッド１１の上に載置する。
【００１５】
そして、２３０℃のホットプレートを用いて加熱してソルダペースト１２を溶融させることにより、図３（ｂ）のようにはんだ接合部８を形成する。
これにより、セラミック基板１ははんだ接合によりキャリア４に固着されると共に、枠体２もセラミック基板１にはんだ接合により固着される。
次に、高周波半導体素子５をセラミック基板１に搭載し、ボンディングワイヤ６（Ａｕ線：太さ２５μｍ）によってセラミック基板１の配線パターンと接合する。
最後に図３（ｃ）のように、カバー（蓋体）３を溶接によって枠体２に接合し、気密封止された電子部品用パッケージを作製する。
【００１６】
なお、上述の説明では、セラミック基板１の素材としてアルミナを用いた場合について述べたが、セラミック基板１は窒化アルミやガラスセラミック等の場合であってもよい。
また、枠体２、カバー（蓋体）３、キャリア４の素材として、コバールを用いた場合を説明したが、Ｃｕ（銅）やＮｉ（ニッケル）等であってもよい。
また、はんだ接合するための接合材料として６３Ｓｎ−３７Ｐｂソルダペーストを用いたが、金属組成はこれに限るものではなく、９５Ｓｎ−５Ｓｂ（融点２４０℃）や９６．５Ｓｎ−３．５Ａｇ（融点２２０℃）に置き換えても同様の効果を得ることが可能である。
【００１７】
また、接合材料としてエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなる接着剤を用いても同様の効果を得ることが可能である。
また、カバー（蓋体）３と枠体２の接合については、はんだ付や接着剤による接合も可能である。
また、パッケージ単体での気密封止を必要としない場合にはカバー（蓋体）３や枠体２を省略する場合もあり、ネジ止めを必要としない場合にはキャリア４が省略される場合もある。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態による電子部品用パッケージは、電子部品（高周波半導体素子５）を搭載するための基板（セラミック基板）１と、基板１の側面において基板の厚み方向に形成されたはんだ接合用の接合端子７と、基板１の電子部品が搭載される側の面の外周部に載置され、接合端子７を介して基板１にはんだ接合されるフレーム状の金属製の枠体２と、枠体２の開口部を塞ぐ金属製の蓋体３を備えている。
このように基板（セラミック基板）１の側面に接合端子を形成することにより、基板１の端部におけるはんだ接合部との接触面積が大きくなる。
従って、はんだ接合によって発生する熱応力を分散することが可能となり、セラミック基板１にクラックが発生するのを防止できる。
【００１９】
また、接合端子は、断面が略半円形のスルーホール型の接合端子であるので、接合部材との接触面積の大きな接合端子を生産性良く形成することができる。
【００２０】
また、セラミック基板１を載置する金属製のキャリア４を備え、接合端子（キャスタレーション）７はキャリア４にもはんだ接合することにより、セラミック基板１に枠体２をはんだ接合する時に発生する熱は金属製のキャリア４に伝搬され、セラミック基板１の外周端部の温度上昇を低く抑えることができ、熱応力によるセラミック基板１のクラック発生をさらに確実に防止することができる。
【００２１】
また、本実施の形態による電子部品用パッケージを用いることにより、高周波半導体素子５が搭載されているセラミック基板１は、はんだ接合時の熱応力に起因するにクラックの発生を防止でき、密封封止された高信頼度な電子部品装置が実現できる。
【００２２】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２による電子部品用パッケージの構造を説明するための断面図である。
図４において、１はセラミック基板（単に、基板とも略す）、２はフレーム状をした金属製の枠体、３はカバー（蓋体）、４は金属（例えば、アルミ）の板であるキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ：荷台）、５は高周波半導体素子、６はボンディングワイヤ、８ははんだ接合部、１４ははんだ接合用のパッドである。
また、１３はセラミック基板１の外周部に形成されたスルーホールであり、前述の実施の形態１における接合端子７に相当するものである。
図５は、実施の形態２による電子部品用パッケージのセラミック基板１の構造を説明するための斜視図である。
【００２３】
図４および図５に示すように、本実施の形態による電子部品用パッケージは、実施の形態による電子部品用パッケージにおいて、接合端子７に代えて、セラミック基板１の外周部にセラミック基板１を枠体２にはんだ接合するためのスルーホールを形成したことを特徴とする。
その他の各部材の寸法例や素材の例は、実施の形態１の場合と同様であるので、説明は省略する。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態による電子部品用パッケージは、実施の形態１による電子部品用パッケージの接合端子７に代えて、基板（セラミック基板）１の外周部において基板の厚み方向に形成されたスルーホールを備えている。
これにより、実施の形態１の場合と同様に、基板１の端部におけるはんだ接合部との接触面積が大きくでき、はんだ接合によって基板（セラミック基板）１の端部に発生する熱応力を分散することが可能となり、基板１にクラックが発生するのを防止できる。
【００２５】
また、基板（セラミック基板）１を載置する金属製のキャリア４を備え、スルーホールを介してキャリア４にもはんだ接合することにより、基板１に枠体２をはんだ接合する時に発生する熱は金属製のキャリア４に伝搬され、基板１の外周端部の温度上昇を低く抑えることができ、熱応力による基板１のクラック発生を確実に防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明による電子部品用パッケージは、電子部品を搭載するための基板と、基板の側面において基板の厚み方向に形成されたはんだ接合用の接合端子と、基板の電子部品が搭載される側の面の外周部に載置され、接合端子を介して基板にはんだ接合されるフレーム状の金属製の枠体と、枠体の開口部を塞ぐ金属製の蓋体を備えるので、基板の端部における接合部材との接触面積が大きくなり、はんだ接合によって発生する熱応力を分散することが可能となり、基板にクラックが発生するのを防止できる。
【００２７】
また、この発明による電子部品用パッケージは、基板を載置する金属製のキャリアを備え、接合端子はキャリアにもはんだ接合されるので、基板に枠体をはんだ接合する際に発生する熱は金属製のキャリアに伝搬され、基板の外周端部の温度上昇を低く抑えることができ、熱応力によるセラミック基板のクラック発生をさらに確実に防止することができる。
【００２８】
また、この発明による電子部品装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品用パッケージを用いた電子部品装置であって、高周波半導体素子を含む電子部品が基板に搭載されているので、はんだ接合時の熱応力に起因するに基板のクラック発生を防止でき、密封封止された高信頼度な電子部品装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による電子部品用パッケージの構造を説明するための断面図である。
【図２】実施の形態１による電子部品用パッケージのセラミック基板の構造を説明するための斜視図である。
【図３】実施の形態１による電子部品用パッケージの組立手順を説明するための図である。
【図４】実施の形態２による電子部品用パッケージの構造を説明するための断面図である。
【図５】実施の形態２による電子部品用パッケージのセラミック基板の構造を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１  基板（セラミック基板）          ２  枠体
３  カバー（蓋体）                  ４  キャリア
５  電子部品                        ６  ボンディングワイヤ
７  接合端子（キャスタレーション）
８  はんだ接合部
９  キャビティ                    １０  ワイヤボンディングパッド
１１  パッド                        １２  ソルダペースト
１３  スルーホール                  １４  パッド
【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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