(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、隣り合う第１及び第２の素子搭載部と、前記第1及び第２の素子搭載部をそれぞれ取り囲むように四角枠状に形成された互いにパターン幅の等しい第1及び第２の枠状パターンと、前記第1及び第２の枠状パターンの上面に形成されたはんだ層を備え、前記第1の枠状パターンと前記第２の枠状パターンは、互いに隣接する略平行な辺部の少なくとも一部を共有しており、この共有辺部と、前記第１の枠状パターンの前記共有辺部を除く辺部と、前記第２の枠状パターンの前記共有辺部を除く辺部の分岐点となる三又部に、前記第１の枠状パターンの外周縁と前記第２の枠状パターンの外周縁の接続部分が前記三又部の中心方向に入り込んだ凹部を設けたことを特徴とするはんだプリコート基板。
【請求項２】
請求項1記載のはんだプリコート基板であって、前記三又部に内接する内接円の直径が、前記第１の枠状パターンまたは前記第２の枠状パターンの前記三又部を除く辺部に内接する内接円の直径より大きくなるように前記凹部を設けたことを特徴とするはんだプリコート基板。
【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搭載するはんだプリコート基板のパターン形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体集積回路素子、半導体レーザ（ＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光半導体素子は、これらの電子部品を収納するためのパッケージ内に気密封止され、各種電子機器の部品として用いられる。このようなパッケージの形態の一つとして、半導体素子を搭載するはんだプリコート基板と、蓋体である中空キャップ部品（ＬＩＤ）から構成されるものがある。はんだプリコート基板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックからなり、その上面に半導体素子を搭載するための素子搭載部を有している。この素子搭載部を取り囲むように形成された四角枠状のパターン上に、予めソルダペースト等を用いてはんだ層が設けられている。
【０００３】
はんだプリコート基板を用いたパッケージにおいては、一般に、素子搭載部に半導体素子を搭載し、素子の電極と基板の配線導体を電気的に接続した後、ＬＩＤを枠状パターンのはんだ層上面に熱圧着し、はんだをリフローさせてＬＩＤを基板に固着させる工程が行われる。この時、枠状パターンのパターン幅にばらつきがあると、はんだ層の高さばらつきが生じ、気密封止の信頼性が低下する。このような問題に対処するため、特許文献１では、枠状パターンの各角部を円弧状に形成することで全周にわたって枠状パターンの幅を一定とし、はんだ層の高さばらつきを抑制している。
【特許文献１】特開２００５−３４０４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、はんだプリコート基板を用いたパッケージにおいては、枠状パターンのパターン幅にばらつきがあると、枠状パターン上に形成されるはんだ層の高さばらつきが生じ、気密封止の信頼性が低下するという問題があった。特許文献１の構成は、１つの素子搭載部を１つの枠状パターンが取り囲む場合には有効であるが、複数の素子搭載部を有し、それぞれを囲む枠状パターンの形状が複雑になってくると、特許文献１の構成のみでは対処することが難しい。
【０００５】
例えば、隣り合う複数の素子搭載部を有し、それぞれの枠状パターンが互いに隣接する略平行な辺部の一部を共有することにより、この共有辺部とそれぞれの枠状パターンの辺部が分岐する三又部が形成されている場合には、三又部のパターン幅が他の辺部のパターン幅よりも大きくなり、三又部のはんだ層の高さが部分的に極端に高くなってしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、隣り合う複数の素子搭載部を有するはんだプリコート基板において、高さばらつきの少ないはんだ層を形成し、蓋体との気密封止の信頼性に優れたはんだプリコート基板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】
【０００７】
本発明によるはんだプリコート基板は、基板上に、隣り合う第１及び第２の素子搭載部と、第1及び第２の素子搭載部をそれぞれ取り囲むように四角枠状に形成された互いにパターン幅の等しい第1及び第２の枠状パターンと、第1及び第２の枠状パターンの上面に形
成されたはんだ層を備え、第1の枠状パターンと第２の枠状パターンは、互いに隣接する略平行な辺部の少なくとも一部を共有しており、この共有辺部と、第１の枠状パターンの共有辺部を除く辺部と、第２の枠状パターンの共有辺部を除く辺部の分岐点となる三又部に、第１の枠状パターンの外周縁と第２の枠状パターンの外周縁の接続部分が三又部の中心方向に入り込んだ凹部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、三又部に設けられた凹部により、三又部のパターン幅を、第１及び第２の枠状パターンの三又部を除く辺部のパターン幅と同等にすることができ、全周にわたって高さばらつきの小さいプリコートはんだ層を形成することができるため、蓋体との気密封止の信頼性に優れたはんだプリコート基板を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図面に基づいて説明する。図１、図２は、本発明の実施の形態１におけるはんだプリコート基板のパターン形状を示す平面図及び要部拡大平面図である。図中、同一部分には同一符号を付している。本実施の形態におけるはんだプリコート基板は、基板１上に、隣り合う第１の素子搭載部２ａと第２の素子搭載部２ｂが設けられ、これらの素子搭載部２ａ、２ｂを取り囲むように四角枠状で互いにパターン幅の等しい第1の枠状パターン３ａ及び第２の枠状パターン３ｂが形成されている。また、これらの第1及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂの上面には、基板１と蓋体である中空キャップ部品（以下ＬＩＤと記す）を接合するためのプリコートはんだ層（図示せず）が形成されている。
【００１０】
基板１は、酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス等のセラミックからなり、上面の第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂから、上面の外周部、側面または下面にかけて、金属材料からなる配線導体（図示せず）が導出されている。第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂには、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体集積回路素子や、ＬＤ、ＬＥＤ等の光半導体素子、またはその他種々の素子を含む電子部品（図示せず）が搭載される。
【００１１】
互いにパターン幅が等しい第1の枠状パターン３ａと第２の枠状パターン３ｂは、それぞれ全周にわたってほぼ均一のパターン幅となるように、各角部が円弧状に形成されている。第1及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂの上面には、プリコートはんだ層が形成されている。プリコートはんだ層は、第1及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂの上面に、ソルダペーストを供給してリフローすることで形成される。
【００１２】
第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂに搭載された電子部品の電極は、第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂに露出した配線導体にボンディングワイヤやはんだ等を介して電気的に接続される。さらに、配線導体の他方の導出部分を外部電気回路に電気的に接続することにより、電子部品の電極が外部電気回路に接続される。その後、金属等からなるＬＩＤ（図示せず）を第１及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂのプリコートはんだ層上面に熱圧着し、さらにはんだをリフローさせてＬＩＤを基板に固着させ、電子部品が気密封止される。
【００１３】
本実施の形態では、第1の枠状パターン３ａと第２の枠状パターン３ｂは、互いに隣接する略平行な辺部の少なくとも一部を共有した共有辺部３ｃを有し、「日の字型」となっている。この共有辺部３ｃと、第１の枠状パターン３ａの共有辺部３ｃを除く辺部と、第２の枠状パターン３ｂの共有辺部３ｃを除く辺部の分岐点は、三又部４となっている。この三又部４には、図２に示すように、第１の枠状パターン３ａの外周縁３２ａと第２の枠状パターン３ｂの外周縁３２ｂの接続部分３２ｃが三又部４の中心４ａ方向に入り込んだ
凹部５が設けられている。
【００１４】
このように、第１の枠状パターン３ａの外周縁３２ａと第２の枠状パターン３ｂの外周縁３２ｂの接続部分３２ｃが三又部４の中心４ａ方向に入り込んだ凹部５を設けることにより、三又部４のパターン幅が、第１及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂの三又部４を除く辺部のパターン幅と同等になる。これにより、三又部４を含む第１及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂ上にプリコートはんだ層を形成する際に、三又部４に大きなはんだの溜まりが形成されるのを抑制できるため、三又部４のはんだ層の高さが部分的に極端に高くなることを抑制できる。
【００１５】
よって、本実施の形態によれば、隣り合う第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂを備え、これらを取り囲む第1の枠状パターン３ａと第２の枠状パターン３ｂが互いに隣接する略平行な辺部の少なくとも一部を共有することにより三又部４が形成されたはんだプリコート基板において、三又部４の中心４ａ方向に入り込んだ凹部５を設けることにより、高さばらつきの小さいプリコートはんだ層を形成することができ、蓋体であるＬＩＤとの気密封止の信頼性に優れたはんだプリコート基板を得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、第１の枠状パターン３ａの外周縁３２ａと第２の枠状パターン３ｂの外周縁３２ｂの接続部分３２ｃが三又部４の中心４ａ方向に入り込んだ凹部５を設けることにより、三又部４のパターン幅が、第１及び第２の枠状パターン３ａ、３ｂの三又部４を除く辺部のパターン幅と同等になる構成とした。本発明の実施の形態２では、上記実施の形態１と同様の構成において、さらに、三又部４に内接する内接円の直径が、第１の枠状パターン３ａまたは第２の枠状パターン３ｂの三又部４を除く辺部に内接するパターン内接円の直径より大きく（１．１倍程度）なるように凹部５を設けたものである。
【００１７】
本実施の形態におけるはんだプリコート基板の構成について図２を流用して説明する。上記実施の形態１と同様に、三又部４には凹部５が設けられており、三又部４に内接する内接円６は、第１の枠状パターン３ａの内周縁３１ａ、第２の枠状パターン３ｂの内周縁３１ｂ、及び凹部５の頂点（接続部分３２ｃ）の３点に接している。一方、第１の枠状パターン３ａの三又部４を除く辺部に内接するパターン内接円７は、第１の枠状パターン３ａの内周縁３１ａと外周縁３２ａの２点に接している。
【００１８】
本実施の形態では、三又部４に内接する内接円６の直径６ａを、第１の枠状パターン３ａ（または第２の枠状パターン３ｂ）の三又部４を除く辺部に内接するパターン内接円７の直径７ａよりも大きく設計している。それらの直径の比は１．１倍程度であることが望ましい。このような構成では、はんだは、内接円６の直径６ａの大きい三又部４に集まる方が表面自由エネルギー的に安定するため、三又部４に内接円６、７の直径の比に応じた部分的なはんだ凸部（図示せず）が形成される。このようなはんだ凸部を備えることにより、ＬＩＤをプリコートはんだ層の上面に熱圧着する後続の工程において、はんだ凸部に加圧力が集中し、熱圧着が容易になる。
【００１９】
具体的には、三又部４の内接円６と三又部４を除く辺部のパターン内接円７の直径の比を１．１倍程度に設計した場合、それぞれの箇所におけるプリコートはんだ層の高さの比は１．２倍程度になるというデータを得ている。この程度のプリコートはんだ層の高さの違いは、ＬＩＤと基板１を全周にわたって均一にはんだ付けすることを妨げるものではなく、むしろ、上述のように、三又部４に形成される部分的なはんだ凸部によって、ＬＩＤを基板１上に固着する際の熱圧着が容易となり、良好な熱圧着性が得られる。
【００２０】
これに対し、三又部４にはんだ凹部５を設けない場合には、三又部４の内接円６と三又
部４を除く辺部のパターン内接円７の直径の比は１．５倍程度となり、それぞれの箇所におけるプリコートはんだ層の高さの比は１．７倍程度となる。このように直径の比が大きくなりすぎると、三又部４に形成されるはんだ凸部が適切な高さを超えてしまい、ＬＩＤと基板１を全周にわたって均一にはんだ付けすることが困難となり、良好な熱圧着性が得られない。
【００２１】
従って、はんだ凸部がＬＩＤと基板１を全周にわたって均一にはんだ付けすることを妨げない程度の高さであり、部分的なはんだ凸部があることで良好な熱圧着性が得られる程度の高さとなるように、凹部５の深さ、言い換えると三又部４の内接円６の直径６ａを設計することが望ましい。
【００２２】
本実施の形態によれば、隣り合う第１及び第２の素子搭載部２ａ、２ｂを備え、これらを取り囲む第1の枠状パターン３ａと第２の枠状パターン３ｂが互いに隣接する略平行な辺部の少なくとも一部を共有することにより三又部４が形成されたはんだプリコート基板において、三又部４に内接する内接円の直径が、第１の枠状パターン３ａまたは第２の枠状パターン３ｂの三又部４を除く辺部に内接するパターン内接円の直径より大きく（１．１倍程度）なるように凹部５を設けることにより、上記実施の形態１と同様の効果に加え、三又部４に形成される部分的なはんだ凸部によって、ＬＩＤを基板１上に固着する際の熱圧着が容易となり、良好な熱圧着性が得られる効果がある。
【００２３】
なお、上記実施の形態１、２では、隣り合う２つの素子搭載部を有し、枠状パターンが「日の字型」のはんだプリコート基板を例に挙げて説明したが、素子搭載部及び枠状パターンの数、形状、及び配置については特に限定されるものではなく、複数の素子搭載部を有し、これらを取り囲む枠状パターンに三又部がある場合に本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明にかかるはんだプリコート基板は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体集積回路素子や、ＬＤ、ＬＥＤ等の光半導体素子を搭載し気密封止した電子部品に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１によるはんだプリコート基板のパターン形状を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるはんだプリコート基板のパターン形状を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基板、２ａ  第１の素子搭載部、２ｂ  第２の素子搭載部、３ａ  第１の枠状パターン、３ｂ  第２の枠状パターン、３ｃ  共有辺部、４  三又部、４ａ  三又部中心、
５  凹部、６  三又部内接円、６ａ  直径、７  パターン内接円、７ａ  直径、３１ａ  第１の枠状パターンの内周縁、３１ｂ  第２の枠状パターンの内周縁、３２ａ  第１の枠状パターンの外周縁、３２ｂ  第２の枠状パターンの外周縁、３２ｃ  接続部分。
【図１】
0005025360.tif 000002
【図２】
0005025360.tif 000003