电子部件收纳用封装件以及电子装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电子部件收纳用封装件以及电子装置，在使用将带板弯曲而制作的框体的电子部件收纳用封装件中，对由于热膨胀而导致在框体的接合部产生的变形等进行抑制，从而使接合性能优良，使电子部件长期正常并且稳定地工作。电子部件收纳用封装件具备：基体(1)，其在上侧主面具有电子部件的承载部(1a)；和框体(2)，其按照包围承载部(1a)的方式被接合至基体(1)，框体(2)构成为：在多个位置折弯1张带板，被设置在一端(2a)侧且在前端侧宽度比根部(2d)宽的突出部(2c)通过嵌合而接合至被设置在另一端(2b)侧且与突出部(2c)对应的嵌合部(2e)。能够成为接合部的接合性能优良的电子部件收纳用封装件。
【专利说明】电子部件收纳用封装件以及电子装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于收容电子部件的电子部件收纳用封装件以及电子装置。
【背景技术】
[0002]在图3A以及图3B中表示现有的气密密封型的封装件(下面，简称为封装件)的一个例子(例如，参照专利文献I)。图3A是封装件的主视图，图3B是图3A的A-A剖视图。在该图中，21是基体，22是框体。基体21由例如铜钨等热传导率好的金属构成。在基体21的上侧主面的外周部，设置有由铁(Fe)-镍(Ni)-钴(Co)合金等金属构成的框体22。该框体22通过银(Ag)焊剂等钎料而被钎焊在基体21。
[0003]框体22是将带状的金属板相对于长度方向折弯为直角并成为框体状，将折弯成该框体状的带状金属板的两端面彼此在一侧壁的面内对置并气密地接合。该接口部22a是将钩状或者笔直的端面彼此抵接，中间夹着Ag焊剂等钎料并接合而成的。
[0004]此外，在专利文献I中，在框体22的接口部22a附近的外周侧壁面，与接口部22a并行地形成凹状的凹部22b，进一步地，在与外周侧壁面的凹部22b对置的内壁面形成凸状的突起部22c。通过该凹部22与突起部22c，由于与基体21的热膨胀率的差异，将在框体22产生的伸张应力分散，一定程度上防止接口部22a脱离。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2010-62181号公报
[0008]-要解决的课题_
[0009]但是，在上述现有的封装件中，由于框体22与基体21的热膨胀系数差，存在框体22上产生弯曲或变形的情况。若对接口部22a作用拉伸力等，则存在接合材变形从而封装件的气密性降低的情况这样的问题。
[0010]此外，若由于框体22的热膨胀或热收缩，压缩对置的端面彼此的方向或者拉伸方向的力被施加到接口部22a，则存在以下问题点:接口部22a脱离，或者按照接口部22a附近的壁面向外侧或者内侧弯曲的方式变形，接口部22a位置偏移，侧面不为一面而产生阶差。
实用新型内容
[0011]本实用新型鉴于上述问题点而完成，其目的在于，提供一种能够对由于封装件的制造工序等中的基体与框体的热膨胀系数差，而导致在框体产生的弯曲或者变形，在接口部附近产生的变形进行抑制的电子部件收纳用封装件以及电子装置。
[0012]-解决课题的手段-
[0013]本实用新型的一实施方式涉及的电子部件收纳用封装件具备:基体，其在上侧主面具有电子部件的承载部；和框体，其按照包围所述承载部的方式被接合至所述基体，所述框体是在多个位置折弯I张带板并将被设置在一端侧且在前端侧宽度比根部宽的突出部通过嵌合而被接合至被设置在另一端侧且与所述突出部对应的嵌合部而成。
[0014]本实用新型的一实施方式涉及的电子装置具备:上述本实用新型的电子部件收纳用封装件；电子部件，其被承载在所述承载部；盖体，其按照堵塞所述框体的内侧的方式而被安装在所述框体的上表面。
[0015]-实用新型效果_
[0016]由于本实用新型的一实施方式涉及的电子部件收纳用封装件是在前端侧宽度比根部宽的突出部被嵌合并接合于与该突出部对应的嵌合部而成的，因此能够通过嵌合的突出部与嵌合部，对由于基体与框体的热膨胀或者热收缩而产生的框体的接合部处的水平方向的位置偏移进行抑制。
[0017]本实用新型的一实施方式涉及的电子装置通过具备:上述结构的电子部件收纳用封装件；承载于承载部的电子部件；按照堵塞框体的内侧的方式而被安装在框体的上表面的盖体，从而能够提供一种在框体的接合部难以产生接合不良，密封性能优良，使电子部件长期地正常并且稳定地工作的电子装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1A是表示本实用新型的电子部件收纳用封装件的实施方式的一个例子的主视图。
[0019]图1B是图1A所示的一实施方式例的俯视图。
[0020]图2A是表示本实用新型的电子部件收纳用封装件的另一实施方式的一个例子的主视图。
[0021]图2B是图2A所示的一实施方式例的俯视图。
[0022]图3A是表示现有的电子部件收纳用封装件的例子的主视图。
[0023]图3B是图3A的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0024]下面，对本实用新型的电子部件收纳用封装件进行详细说明。图1A是表示本实用新型的封装件的实施方式的一个例子的主视图，图1B是透视了图1A的盖体4的俯视图。在这些图中，I表不基体，2表不框体,3表不输入输出端子。
[0025]本实用新型的一实施方式涉及的封装件如图1A以及图1B所示，具备:金属制的基体1，其形成有在上侧主面承载着电子部件的承载部Ia ;四角框状的金属制的框体2，其按照在基体I的上侧主面包围承载部Ia的方式而被设置。另外，在本一实施方式中，表示在框体2形成有导线端子3的安装部2f，在安装部2f安装有导线端子3的例子。
[0026]框体2形成为将细长的矩形形状的金属板在例如4个位置折弯成直角，在除了折弯角的框体2的平直的一侧壁位置将一端2a与另一端2b接合。这样，由于不是切削金属块来形成框形状，而是将细长的金属板折弯来形成框体2，因此能够在不产生不必要的金属屑，不需要大量的加工时间的情况下，经济地形成制造容易的框体2。
[0027]框体2在其一端侧2a，具有宽度比根部2d宽的突出部2c。根部2d是连接突出部2c与一端2a的宽度窄的连接部。另一方面,在框体2的另一端侧2b,对应于一端2a的形状，能够与突出部2c以及根部2d嵌合地，具有能够收容突出部2c以及根部2d的形状的凹槽形状的嵌合部2e。
[0028]并且，通过将这些突出部2c以及根部2d与嵌合部2e嵌合，通过将Ag钎料等流入这些突出部2c以及根部2d与嵌合部2e之间的间隙来进行接合，从而形成框体2。
[0029]框体2通过使宽度宽的突出部2c与能够与其嵌合的嵌合部2e嵌合来将两个端部接合，从而在例如电子部件收纳用封装件的制造工序等中，即使由于与基体I的热膨胀系数差而导致在框体2产生弯曲或变形，在接合部压缩方向或者拉伸方向的力作用，也能够确保嵌合部分的长度。因此，能够确保框体2的接合部处的强度。
[0030]此外，即使在接合工序中施加压缩方向或者拉伸方向的力，突出部2c与嵌合部2e之间的间隙也几乎不变。因此，在将钎料流入该间隙来进行接合时，钎料能够在中途不中断的情况下遍及接合部的整体。
[0031]此外，即使由于框体2的热膨胀或热收缩，导致向一端2a与另一端2b的接合部施加压缩方向或者拉伸方向的力，也由于被嵌合的突出部2c与嵌合部2e，难以位置偏移或脱落。
[0032]此外，突出部2c的形状不仅限于如图1A所示的例子那样，将根部侧设为一边的底边，将前端侧设为另一边的底边的梯形形状那样的形状，也可以是圆形、三角形、四角形，只要是在前端侧宽度比根部2d宽的形状，就可以是任意的形状。
[0033]例如，在如图2A所示的例子那样，在一定宽度的根部2d的前端具有宽度比根部2d宽，或者直径大的椭圆形状的突出部2c的情况下，向两端2a、2b的接合部施加的压缩方向或者拉伸方向的力能够沿着突出部2c的外周部或嵌合部2e的内周部的形状被分散，避免力集中在突出部2c或嵌合部2e的特定位置。此外，由于一定宽度的根部2d的宽度比突出部2c窄，容易变形，因此能够吸收施加到接合部的力。
[0034]进一步地，由于与具有和突出部2c的短径相同长度的直径的圆形相比较，椭圆形状的接合面积增大，因此通过将突出部2c与嵌合部2e形成为椭圆形状，能够提高突出部2c与嵌合部2e的接合强度。
[0035]此外，在如图1A所示那样将梯形形状的突出部2c以及形成为能够与其嵌合的形状的凹部的嵌合部2e嵌合并接合的情况下，通过将直线状的前端面2g与嵌合部2e抵接，能够不容易产生框体2的一端2a与另一端2b在框体2的一侧壁的面内方向上旋转这样的变形。通过抑制这种变形，能够抑制在接合部的上表面以及下表面产生的阶差。
[0036]进一步地，上述结构能够提高相对于由于电子部件收纳用封装件的制造工序或电子装置的工作时而产生的热导致的热膨胀或者热收缩的框体2的一端2a与另一端2b的接合性。也就是说，前端面2g与嵌合部2e被接合在相对于沿着框体2的一边的水平方向的热膨胀或者热收缩的垂直方向。其结果，由于在前端面2g与嵌合部2e的接合部，难以产生相对于框体2的一边垂直方向的剪切力，因此能够抑制框体2的一端2a与另一端2b的接合部处的接合不良。
[0037]这样，能够成为在电子部件收纳用封装件的制造工序等中，难以将两端2a、2b的接合脱落的部件。此外，缓和施加到接合部的力，框体2向外侧或者内侧弯曲变形，一端2a以及另一端2b向框体的外侧或者内侧位置偏移，在框体2的侧面产生阶差，不能成为一面的情况被抑制。
[0038]进一步地，突出部2c与嵌合部2e可以相对于框体2的上下方向形成在中央部。由此，在电子部件收纳用封装件的制造工序或者电子装置的工作时，向框体2的一端2a与另一端2b施加的力向框体2的上下方向的一方偏移的情况被抑制。其结果，应力向框体2的上下方向的一方偏移并容易从一方剥离的情况被抑制。
[0039]另外，被设置在一端侧的突出部2c以及嵌合部2e的形状优选不是锐角。例如在图1A所示的例子中，将梯形形状的突出部2c以及一端2a的连接部处的所有角部设为由曲面连接的形状。图2A所示的例子的椭圆形状的突出部2c以及根部2d之间的角部的形状等中也是同样的。
[0040]通过设置为这种形状，由于在将框体2的两端2a、2b接合时，突出部2c的周围或根部2d是没有角的曲面，因此钎料等接合材容易流过突出部2c的周围。因此，容易同样地将接合材设置在突出部2c与嵌合部2e之间，能够将突出部2c与嵌合部2e的接合强度设为相同程度。
[0041]本实用新型的基体I由金属或者绝缘体构成，例如由Fe-N1-Co合金、Fe-Ni合金、铜(Cu)-钨(W)、Cu-钥(Mo)合金等Cu系材料(以Cu或者Cu为主成分的合金)等构成。特别地，从优化基体I的热传导性从而使收容在内部的电子部件在工作时产生的热容易向外部扩散的观点出发，优选为Cu系材料。另外，也可以使用优良热传导性的陶瓷等。
[0042]这种基体I是通过对金属的铸模施加压延加工或穿孔加工等现有公知的金属加工法从而被制作为规定形状的。在基体I的上侧主面的中央部，设置有承载电子部件的承载部la。该基体I也起到使电子部件工作时产生得到热向外部散热的散热板的作用。
[0043]也存在着在承载部Ia的上侧主面承载有基台，电子部件被搭载在基台的情况。基台由铝(Al2O3)质烧结体、氮化铝(AlN)质烧结体、莫来石(3A1203 *2Si02)质烧结体等绝缘体构成，起到将基体I与电子部件电绝缘的作用。
[0044]此外，在基体I的上侧主面的承载部Ia的周围，按照围绕承载部Ia的方式立设有框体2。框体2通过Ag焊剂或Ag-Cu焊剂等钎料来与基体I接合，并且具有用于对使封装件内外导通的导线端子3进行安装的安装部2f。框体2起到对在基体I及其内侧收容电子部件的空地进行形成的作用。
[0045]框体2由Fe-N1-Co合金、Fe-Ni合金等金属构成,通过对各个金属的铸模施加压延加工或穿孔加工等现有公知的金属加工法而被制作为板形状。并且，也可以在作为框体2的被裁断为规定尺寸的金属板的预先被折弯的位置的一主面，从上端向下端形成槽部。若沿着该槽部来折弯，则能够容易地折弯。另外，作为框体2，也可以使用树脂等绝缘体。
[0046]若将框体2的突出部2c以及根部2d与嵌合部2e嵌合，在与基体I的之间夹着钎料的压片(preform)并装入钎料熔融炉，则熔融的钎料流过基体I以及框体2之间，并且钎料也流入框体2的一端2a以及另一端2b对置的接合部，除了基体I以及框体2，也能够接合框体2的两端2a、2b接合部。
[0047]在导线端子3的安装部2f，安装有Al2O3质烧结体、AlN质烧结体、3A1203 *2Si02质烧结体等陶瓷其它的绝缘体。例如，在安装部2f的绝缘体由Al2O3质烧结体构成的情况下，如下面那样制作。也就是说，向A1203、Si02、Mg0、CaO等原料粉末添加混合适当的有机粘合齐U、有机溶剂、可塑剂、分散剂等并成为泥状，通过现有已知的成形方法来将其成形为筒状或板状等。
[0048]接下来，通过在该安装部2f的内侧面或外侧面的位置，印刷涂敷向W、Mo、Mn等金属粉末混合适当的粘合剂、溶剂而成的导体浆料，来形成钎料接合用的金属层。然后，将这些陶瓷制成体切断为规定的尺寸，最后，通过以约1600°C的温度进行烧制，从而能够制作成为具有金属层的安装部2f的烧结体。将该安装部2f嵌合在框体2的切口部或贯通孔，通过Ag焊剂或Ag-Cu焊剂等钎料来将由Fe-N1-Co合金等金属构成的导线端子3与切口部或贯通孔的内侧接合。
[0049]导线端子3与外部电气电路(未图示)电连接。并且，导线端子3将从外部电路提供的电信号传递到电子部件来使电子部件驱动，并且进行电子部件与外部电路的信号的输入输出。优选地，导线端子3也可以安装在框体2的一端2a以及另一端2b并不接合的侧壁。
[0050]其结果，在电子部件收纳用封装件的制造工序或电子装置工作时，在框体2的一端2a与另一端2b之间产生的应力难以作用于安装部2f。因此，被安装在安装部2f的绝缘体从安装部2f剥离，或者产生裂缝的情况被抑制，能够提高制造电子部件收纳用封装件时的成品率，并且能够使电子装置正常工作。
[0051]并且，在将电子部件承载固定在上述结构的封装件的承载部Ia后，通过焊线来将导线端子3的框体2的内侧的部位与电子部件的电极电连接，通过焊锡附着法或焊接法等来将由Fe-N1-Co合金等金属或陶瓷等构成的盖体4安装在框体2的上表面，通过气密地密封电子部件，从而成为作为产品的电子装置。
[0052]根据本实用新型的电子装置，通过使用上述结构的封装件，能够容易并且经济地形成框体2，并且能够得到框体2的两端2a、2b接合部的密封性能优良，并使电子部件长期地正常并且稳定地工作的电子装置。
[0053]另外，本实用新型并不仅限于上述实施方式，可以在不脱离本实用新型的主旨的范围内，实施各种变更。例如，在上述实施方式中，也可以使用同轴连接器、高频线路形成的连接基板等其它方式的输入输出端子，来代替导线端子3。
[0054]此外，还可以在框体2的上表面，安装由Fe-N1-Co合金、Fe-Ni合金等金属构成的，通过对金属的铸模实施压延加工或穿孔加工等现有公知的金属加工法，而制作成框状形状的密封圈。
[0055]此外，虽然表不了突出部2c与嵌合部2e被设置一对在一端2a以及另一端2b的方式，但也可以设置多对突出部2c和嵌合部2e,由此来将一端2a以及另一端2b接合。
[0056]此外，也可以在突出部2c与嵌合部2e的接合部处的框体2的内侧面或外侧面，覆盖将框体2的一端2a与另一端2b接合的Ag钎料等钎料。由此，能够提高框体2的一端2a与另一端2b的接合强度,难以产生框体2的一端2a与另一端2b在框体2的一侧壁的面内方向旋转的变形。
[0057]符号说明:
[0058]1:基体
[0059]Ia:承载部
[0060]2:框体
[0061]2a: 一端
[0062]2b:另一端
[0063]2c:突出部
[0064]2d:根部
[0065]2e:嵌合部
[0066]2f:安装部
[0067]2g:前端面
[0068]3:导线端子
[0069]4:盖体
【权利要求】
1.一种电子部件收纳用封装件，具备: 基体，其在上侧主面具有电子部件的承载部；和 框体，其按照包围所述承载部的方式被接合至所述基体， 所述框体构成为:在多个位置折弯I张带板，被设置在一端侧且在前端侧宽度比根部宽的突出部通过嵌合而被接合至被设置在另一端侧且与所述突出部对应的嵌合部。
2.根据权利要求1所述的电子部件收纳用封装件，其特征在于， 所述突出部是将所述根部侧设为一条底边且在所述前端侧具有另一条底边的梯形形状。
3.根据权利要求1所述的电子部件收纳用封装件，其特征在于， 所述突出部在一定宽度的根部的前端具有宽度比该根部宽的椭圆形状的前端部。
4.一种电子装置，具备: 权利要求1?权利要求3的任意一项所述的电子部件收纳用封装件； 电子部件，其被承载在所述承载部；和 盖体，其按照堵塞所述框体的内侧的方式而被安装在所述框体的上表面。
【文档编号】H01L23/06GK204189779SQ201390000411
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年4月19日 优先权日:2012年4月27日
【发明者】内田刚生, 久岛洸, 浅野稔弘, 山冈壮大 申请人:京瓷株式会社