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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-20
(45)【発行日】2024-10-01
(54)【発明の名称】電子装置
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20240924BHJP
H01L 23/02 20060101ALI20240924BHJP
H01L 23/08 20060101ALI20240924BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 C
H01L23/02 J
H01L23/08 C
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021074861
(22)【出願日】2021-04-27
(65)【公開番号】P2022169064
(43)【公開日】2022-11-09
【審査請求日】2023-03-02
(73)【特許権者】
【識別番号】391039896
【氏名又は名称】ＮＧＫエレクトロデバイス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000004064
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100134991
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 和樹
(74)【代理人】
【識別番号】100148507
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 弘行
(72)【発明者】
【氏名】白井 直哉
(72)【発明者】
【氏名】三原 芳和
(72)【発明者】
【氏名】山本 智康
【審査官】栗栖 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２１９４４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０１６６４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１１１０４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１６１６６０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２３／００－２３／２６
Ｈ０１Ｌ ２３／３４－２３／４７３
Ｈ０１Ｌ ２５／００－２５／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャビティを有するパッケージを備え、前記パッケージは、２５℃と１００℃との間で９ｐｐｍ／℃以上１５ｐｐｍ／℃以下の線膨張係数を有するヒートシンクと、
前記ヒートシンク上に設けられ、セラミックスからなり、平面視において前記キャビティを囲む枠体と、
を備え、
平面視において、前記枠体の外縁は、第１方向に沿って延びる第１直線部と、前記第１方向と直交する第２方向に沿って延びる第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とをつなぐ面取り部と、を含み、
前記パッケージの前記キャビティ内に収められた電子部品と、
前記パッケージの前記キャビティを封止する蓋体と、
前記蓋体を前記パッケージの前記枠体に接合する接着層と、
をさらに備え、
前記接着層は、熱硬化性接着材からなり、前記枠体の前記外縁の前記面取り部において前記枠体の側面を覆う部分を有しており、前記ヒートシンクから離れている、電子装置。
【請求項2】
請求項１に記載の電子装置であって、平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の内縁との間の最短距離を距離ａと定義し、かつ、前記交点と、前記枠体の前記外縁との間の最短距離を距離ｂと定義して、
距離ａに対する距離ｂの割合が１０％以上５０％以下である、電子装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の電子装置であって、前記蓋体はセラミックスからなる、電子装置。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子装置であって、平面視において、前記蓋体の縁は、前記第１方向に沿って延びる第３直線部と、前記第２方向に沿って延びる第４直線部とを含み、
平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の前記外縁との間の最短距離を距離ｂと定義し、かつ、前記第３直線部と前記第４直線部との仮想的な交点と、前記蓋体の縁との間の最短距離を距離ｃと定義して、
距離ｂに対する距離ｃの割合が０％以上１２０％以下である、電子装置。
【請求項5】
請求項４に記載の電子装置であって、前記蓋体の前記縁は、前記第３直線部と前記第４直線部とをつなぐ面取り部を含む、電子装置。
【請求項6】
請求項５に記載の電子装置であって、平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の内縁との間の最短距離を距離ａと定義して、
距離ａに対する距離ｃの割合が１０％以上５０％以下である、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、パッケージおよび電子装置に関し、特に、ヒートシンクを有するパッケージと、それを含む電子装置とに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特開２００５－１５０１３３号公報（特許文献１）は、半導体素子収納用容器を開示している。半導体素子収納用容器は、基体（パッケージ）と、蓋体とで構成されている。パッケージは、金属板からなるヒートシンクと、セラミック枠体と、外部接続端子とを有している。ヒートシンクとセラミック枠体とで形成されるキャビティ部には、半導体素子が搭載される。半導体素子が搭載された後、エポキシ樹脂等の樹脂接着材を用いてセラミック枠体に蓋体が接合される。樹脂接着材によってセラミック枠体に接合された蓋体は、キャビティ部の上面を覆うことによって、キャビティを気密に封止する。ヒートシンクは、銅（Ｃｕ）と他の金属との複合金属板からなる。ヒートシンクに高熱伝導率を付与するために、ヒートシンクとセラミック枠体との間の熱膨張係数の近似性を若干犠牲にして、ヒートシンクの線膨張係数を８ｐｐｍ／℃以上としてもよい。上記公報が主張するところによれば、そのようにヒートシンクの熱膨張係数が高くても、蓋体が樹脂材からなることによって、パッケージと蓋体との接合信頼性は確保することができる。
【0003】
特開２００７－１１５７３１号公報（特許文献２）は、放熱基板（ヒートシンク）用のクラッド材（複合金属板）を開示している。クラッド材は、銅層とモリブデン層とが、合計５層以上、交互に積層されることによって構成されている。これにより、熱膨張係数を１４ｐｐｍ／℃以下に抑えつつ、Ｃｕ単体に近い高熱伝導率を得ることができる。熱伝導率が高いことによって、ヒートシンクの放熱性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００５－１５０１３３号公報
【文献】特開２００７－１１５７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特開２００５－１５０１３３号公報に記載されているように、パッケージと蓋体との接合信頼性は、蓋体が樹脂材を含むことによって確保しやすくなる。しかしながら、本発明者らの検討によれば、この接合信頼性は、ヒートシンクの熱膨張係数が過度に高い場合、確保することが困難である。蓋体が、樹脂材ではなくセラミックスからなる場合、蓋体の剛性が高くなるので、接合信頼性の確保は、より困難となる。以下、このことについて説明する。なお、本明細書における以下の記載において、温度Ｔ（℃）における線膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）は、温度２５℃（室温）における長さがＬ２５でありかつ温度Ｔにおける長さがＬＴであるとき、
｛（ＬＴ－Ｌ２５）／（Ｔ－２５）｝／Ｌ２５
によって定義される。また本明細書において、上記の線膨張係数のことを、２５℃とＴ（℃）との間での線膨張係数と称することもある。また、複合金属板の線膨張係数は、面内方向に沿った長さに基づいて算出される。ここで面内方向は、複合金属板の積層方向（厚み方向）に垂直な方向である。
｛（ＬＴ－Ｌ２５）／（Ｔ－２５）｝／Ｌ２５
によって定義される。また本明細書において、上記の線膨張係数のことを、２５℃とＴ（℃）との間での線膨張係数と称することもある。また、複合金属板の線膨張係数は、面内方向に沿った長さに基づいて算出される。ここで面内方向は、複合金属板の積層方向（厚み方向）に垂直な方向である。
【0006】
本発明者らの検討によれば、ヒートシンクの熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以上の場合、ヒートサイクル下において、枠体と蓋体とを互いに接合するための樹脂接着層にクラックが発生しやすい。本発明者らは、－６５℃と１５０℃との間でのヒートサイクル試験の結果として、このようなクラックを実際に観察した。当該クラックがキャビティと外部雰囲気との間を延びることによって、キャビティの気密性が失われてしまう。
【0007】
一方で、上記特開２００７－１１５７３１号公報に開示されているように、高熱伝導率を得ることを目的とした材料の熱膨張係数は、必ずしも９ｐｐｍ／℃未満には限られない。熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃未満であるという制約下では、必要な熱伝導率を確保することができないことがあり、その結果、ヒートシンクの放熱性が不十分となることがある。
【0008】
本開示は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒートシンクの放熱性を高くしつつ、枠体と蓋体との間の接合信頼性を確保することができるパッケージと、それを含む電子装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一実施の形態におけるパッケージは、蓋体によって封止されることになるキャビティを有している。パッケージは、２５℃と１００℃との間で９ｐｐｍ／℃以上１５ｐｐｍ／℃以下の線膨張係数を有するヒートシンクと、前記ヒートシンク上に設けられ、セラミックスからなり、平面視において前記キャビティを囲む枠体と、を含む。平面視において、前記枠体の外縁は、第１方向に沿って延びる第１直線部と、前記第１方向と直交する第２方向に沿って延びる第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とをつなぐ面取り部と、を含む。
【0010】
平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の内縁との間の最短距離を距離ａと定義し、かつ、前記交点と、前記枠体の前記外縁との間の最短距離を距離ｂと定義して、距離ａに対する距離ｂの割合が１０％以上５０％以下であってよい。蓋体はセラミックスからなっていてよい。
【0011】
一実施の形態における電子装置は、前記パッケージと、前記パッケージの前記キャビティ内に収められた電子部品と、前記パッケージの前記キャビティを封止する前記蓋体と、を含む。平面視において、前記蓋体の縁は、前記第１方向に沿って延びる第３直線部と、前記第２方向に沿って延びる第４直線部とを含む。平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の前記外縁との間の最短距離を距離ｂと定義し、かつ、前記第３直線部と前記第４直線部との仮想的な交点と、前記蓋体の縁との間の最短距離を距離ｃと定義して、距離ｂに対する距離ｃの割合が０％以上１２０％以下である。
【0012】
平面視において、前記第１直線部と前記第２直線部との仮想的な交点と、前記枠体の内縁との間の最短距離を距離ａと定義して、前記蓋体の前記縁は、前記第３直線部と前記第４直線部とをつなぐ面取り部を含んでよい。距離ａに対する距離ｃの割合が１０％以上５０％以下であってよい。
【発明の効果】
【0013】
一実施の形態によれば、枠体の外縁において、第１直線部と第２直線部とをつなぐ角部が面取り部によって構成される。これにより、熱膨張収縮の差異に起因して角部近傍で接着層に加わる応力集中が、軽減される。よって、放熱性を高くすることにともなってヒートシンクの線膨張係数が９ｐｐｍ／℃以上であっても、当該線膨張係数が１５ｐｐｍ／℃以下であれば、接着層における過度な応力集中を避けることができる。よって、ヒートシンクの放熱性を高くしつつ、枠体と蓋体との間の接合信頼性を確保することができる。
【0014】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】一実施の形態に係る電子装置の構成を、キャビティ内部が見えるようにその一部の図示を省略して示す概略斜視図である。
【図4】本発明の一実施の形態における電子装置が有するパッケージの構成を、金属端子の図示を省略しつつ、概略的に示す平面図である。
【図9】ヒートシンク用の複合金属板（Ａ型）の線膨張係数ＣＴＥＡと、ヒートシンク用の複合金属板（Ｂ型）の線膨張係数ＣＴＥＢと、枠体用のセラミック材料の線膨張係数ＣＴＥＣとを例示するグラフ図である。
【図10】比較例の電子装置における接着層の応力分布のシミュレーション結果を示す部分斜視図である。
【図11】一実施の形態に係る電子装置における接着層の応力分布のシミュレーション結果を例示する部分斜視図である。
【図12】変形例の電子装置における接着層の応力分布のシミュレーション結果を例示する部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
図１は、本実施の形態における電子装置９０Ｃの構成を、キャビティＣＶ内部が見えるようにその一部の図示を省略して示す概略斜視図である。図２および図３のそれぞれは、図１の電子装置９０Ｃの線ＩＩ－ＩＩおよび線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿う概略断面図である。
【0018】
電子装置９０Ｃは、キャビティＣＶを有するパッケージ１０Ｃと、キャビティＣＶ内に収められた電子部品８と、配線部９と、蓋体８０Ｃと、接着層７０とを有している。パッケージ１０Ｃは、ヒートシンク１３と、枠体１４Ｃと、金属端子１５とを有している。電子部品８は、例えば、高周波用の電力用半導体素子であり、この場合、パッケージ１０Ｃは、高周波パッケージである。電子部品８は、配線部９によってパッケージ１０Ｃの金属端子１５に電気的に接続されていてよい。蓋体８０Ｃは、接着層７０によって枠体１４Ｃに接合されることによって、キャビティＣＶを封止している。
【0019】
蓋体８０Ｃはセラミックスからなる。このセラミックスは、主成分としてアルミナを含んでいてよい。また、このセラミックスは、枠体１４Ｃのセラミックスと同じであってよく、あるいは異なってもよい。
【0020】
なお、蓋体８０Ｃの材料はセラミックスに限定されるものではない。例えば、蓋体８０Ｃは樹脂材を含んでいてよい。樹脂材は、例えば、液晶ポリマーである。なお当該樹脂材中には、無機フィラーが分散されていてもよく、無機材フィラーは、例えばシリカ粒である。樹脂材中に無機フィラーが分散されていることによって、蓋体８０Ｃの強度および耐久性を高めることができる。
【0021】
接着層７０は、枠体１４Ｃと蓋体８０Ｃとの間に配置された部分を有することによって、これらを互いに接合している。接着層７０は、硬化状態にある熱硬化性接着材からなる。この熱硬化性接着材は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシリコーン樹脂の少なくともいずれかを主成分として含んでいてよい。特にエポキシ樹脂は、耐熱性、機械的強度および耐薬品性をバランス良く備えている点で好ましい。硬化状態にある熱硬化性接着剤が上記の特性を好適に有するためには、主成分としてのエポキシ樹脂の含有量が２０～４０ｗｔ％（重量％）であることが好ましく、残部は硬化剤などの副成分からなってよい。具体的には、この副成分は、例えば、１～１０ｗｔ％の硬化剤と、５０～７０ｗｔ％の無機フィラーと、０．５～２ｗｔ％のカップリング剤と、０．５～２ｗｔ％の触媒と、０．１～５ｗｔ％の低応力剤とであってよい。硬化剤としてはフェノキシ樹脂化合物が用いられてよい。無機フィラーとしてはシリカが用いられてよい。触媒としては有機リンまたはホウ素塩が用いられてよい。低応力剤としてはシリコーン(silicone)が用いられてよい。接着層７０の、蓋体８０Ｃとパッケージ１０Ｃとの間での厚みは、例えば、１００μｍ以上３６０μｍ以下である。接着層７０は、蓋体８０Ｃの曲げ弾性率よりも小さな曲げ弾性率を有していてよい。
【0022】
パッケージ１０Ｃにおいて、ヒートシンク１３と、枠体１４Ｃと、金属端子１５とは、接合材（図示せず）を用いて互いに接合されていてよい。接合材は、例えば、銀ろうである。セラミックと金属との銀ろうによる接合を可能にするため、枠体１４Ｃの、ヒートシンク１３および金属端子１５に接合される面には、タングステンまたはモリブデンなどからなる金属層が設けられていてよい。なお、接合材による接合の後、典型的には、パッケージ１０Ｃに、めっき処理が施されている。
【0023】
ヒートシンク１３は金属からなる。ヒートシンク１３の、蓋体８０Ｃに面する搭載面には、電子部品８が搭載されている。ヒートシンク１３は、２５℃と１００℃との間で９ｐｐｍ／℃以上１５ｐｐｍ／℃以下の線膨張係数を有している。線膨張係数が９ｐｐｍ／℃以上であることが許容されることにより、ヒートシンク１３へ、高い熱伝導率を付与することが容易となり、例えば、３３０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上３６０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下程度の、高い熱伝導率を付与することができる。なお、ここでの熱伝導率の値は、２５℃での値であってよい。一方で、ヒートシンク１３の線膨張係数が１５ｐｐｍ／℃以下であることによって、ヒートシンク１３と枠体１４Ｃとの間での過度な膨張／収縮の差異が避けられる。ヒートシンク１３は、複合金属板であってよく、例えば、複数のＣｕ板と複数のＭｏ（モリブデン）板とが交互に積層された複合金属板（クラッド材）であってよい。この積層構造は、例えば、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの５層構造である。
【0024】
なおヒートシンク１３をなす金属中にはセラミック粒子が分散されていてよい。セラミック粒子は、例えば、ＳｉＣ（炭化珪素）またはダイヤモンドからなる。
【0025】
枠体１４Ｃは、ヒートシンク１３上に設けられており、平面視においてキャビティＣＶを囲んでいる。枠体１４Ｃはセラミックスからなる。当該セラミックスは、主成分として、例えばアルミナを含む。枠体１４Ｃの曲げ弾性率は、通常、接着層７０の曲げ弾性率よりも大きい。金属端子１５は枠体１４Ｃ上に接合されている。金属端子１５は、パッケージ１０Ｃおよび蓋体８０Ｃによって封止されたキャビティＣＶの内部と外部とをつなぐ電気的経路を構成している。キャビティＣＶの内部においては、金属端子１５に電子部品８が配線部９によって電気的に接続されている。配線部９は、例えば、ボンディングワイヤである。接着層７０は、パッケージ１０Ｃ上において、キャビティを囲むように設けられている。図１を参照して、接着層７０は、金属端子１５上の部分と、枠体１４Ｃ上の部分とを有していてよい。
【0026】
電子装置９０Ｃのヒートシンク１３の外面（図１～図３における下面）は、支持部材（図示せず）に取り付けられることになる。支持部材は、例えば、実装ボードまたは放熱部材である。ヒートシンク１３は、支持部材への取り付けのための固定具（例えば、ねじ）が通る貫通部（図示せず）を有していてもよい。
【0027】
蓋体８０Ｃは、図２に示されているように、キャビティに面する内面８１ｉと、その反対の外面８１ｏとを有している。典型的には、内面８１ｉ上には、枠体１４Ｃの枠形状におおよそ対応した枠形状を有する突起である枠部８１ｐが設けられている。この場合、接着層７０は、枠部８１ｐに接する。
【0028】
【0029】
平面視において、枠体１４Ｃの外縁は、図５の横方向（第１方向）に沿って延びる直線部ＬＮ１（第１直線部）と、図５の縦方向（第１方向と直交する方向）に沿って延びる直線部ＬＮ２（第２直線部）と、直線部ＬＮ１と直線部ＬＮ２とをつなぐ面取り部ＣＭ１と、を含む。
【0030】
平面視において、直線部ＬＮ１と直線部ＬＮ２との仮想的な交点ＰＴ１（図５）と、枠体１４Ｃの内縁との間の最短距離を距離ａと定義し、かつ、交点ＰＴ１と、枠体１４Ｃの外縁との間の最短距離を距離ｂと定義する。距離ａに対する距離ｂの割合は、１０％以上５０％以下であることが好ましい。
【0031】
なお、図５においては、平面視において面取り部ＣＭ１が、直線部ＬＮ１および直線部ＬＮ２の各々に対して、同じ角度（４５度）をなしている。しかしながら、面取り部ＣＭ１の角度は、４５度に限定されるものではない。また、図５においては、平面視において直線状の面取り部ＣＭ１が示されているが（図１１も参照）、代わりに、平面視において曲線状（典型的には円弧状）の面取り部が用いられてもよい（図１２も参照）。
【0032】
図６は、接着層７０（図１～図３）を用いて枠体１４Ｃ（図５）に取り付けられることになる蓋体８０Ｃの構成を概略的に示す部分平面図である。なお、図６の横方向は図５の横方向に対応しており、図６の縦方向は図５の縦方向に対応している。
【0033】
平面視において、蓋体８０Ｃの縁は、図６の横方向（第１方向）に沿って延びる直線部ＬＮ３（第３直線部）と、図６の縦方向（第２方向）に沿って延びる直線部ＬＮ４（第４直線部）とを含む。平面視において、直線部ＬＮ３と直線部ＬＮ４との仮想的な交点ＰＴ２と、蓋体８０Ｃの縁との間の最短距離を距離ｃと定義する。距離ｂ（図５）に対する距離ｃ（図６）の割合は、０％以上１２０％以下である。なお、当該割合が０％の場合、交点ＰＴ２は蓋体８０Ｃの縁の頂点である。平面視において、直線部ＬＮ１（図５）と直線部ＬＮ３（図６）とは実質的に、共通の直線上にあってよい。また平面視において、直線部ＬＮ２（図５）と直線部ＬＮ４（図６）とは実質的に、共通の直線上にあってよい。また平面視において、交点ＰＴ１（図５）と交点ＰＴ２（図６）とは実質的に重なっていてよい。
【0034】
蓋体８０Ｃの縁は、直線部ＬＮ３と直線部ＬＮ４とをつなぐ面取り部ＣＭ２を含んでよい。距離ａ（図５）に対する距離ｃの割合は、１０％以上５０％以下であってよい。平面視において、面取り部ＣＭ２（図６）は、面取り部ＣＭ１（図５）と実質的に重なってよく、その場合、面取り部ＣＭ２および面取り部ＣＭ１は共通の形状を有する。
【0035】
次に、電子装置９０Ｃの製造方法について、以下に説明する。
【0036】
パッケージ１０Ｃが準備される。パッケージ１０Ｃのヒートシンク１３上に電子部品８が搭載される。例えば、ヒートシンク１３上に電子部品８がはんだ付けされる。次に、電子部品８が金属端子１５に配線部９によって電気的に接続される。
【0037】
次に、蓋体８０Ｃがパッケージ１０Ｃ上に載置される。具体的には、蓋体８０Ｃがパッケージ１０Ｃの枠体１４Ｃへ、半硬化状態にある接着層７０を介して取り付けられる。次に、蓋体８０Ｃがパッケージ１０Ｃへ所定の荷重で押し付けられる。適切な荷重は、パッケージ１０Ｃの寸法設計に依存するが、例えば５００ｇ以上１ｋｇ以下程度である。荷重での押し付けが行われながら、接着層７０が加熱される。加熱された接着層７０は、まず軟化状態へと変化する。これにより接着層７０の粘度が低下する。その結果、接着層７０が濡れ広がる。このとき、面取り部ＣＭ１（図１）が設けられていることによって、接着層７０は、矢印ＦＬ（図３）に示されているように、枠体１４Ｃの側面を覆うように流れやすくなる。その後、加熱による硬化反応の進行にともなって、接着層７０は硬化状態へと変化する。その結果、パッケージ１０Ｃに蓋体８０Ｃが接合される。これによりキャビティＣＶが封止される。
【0038】
以上により、電子装置９０Ｃが得られる。
【0039】
図７は、比較例のパッケージ１０Ｓの構成を、金属端子の図示を省略しつつ、図４と同様の視野で概略的に示す平面図である。図８は、パッケージ１０Ｓ（図７）を有する電子装置９０Ｓの構成を、図３と同様の視野で示す部分断面図である。パッケージ１０Ｓは、面取り部ＣＭ１（図５）を有しない枠体１４Ｓを含む。ヒートサイクル下においては、図８に示されているように、ヒートシンク１３には膨張／収縮ＥＸ１が生じ、枠体１４Ｓには膨張／収縮ＥＸ２が生じ、蓋体８０Ｓには膨張／収縮ＥＸ３が生じる。
【0040】
図９は、ヒートシンク用の複合金属板（Ａ型）の線膨張係数ＣＴＥＡと、ヒートシンク用の複合金属板（Ｂ型）の線膨張係数ＣＴＥＢと、枠体用の典型的なセラミック材料の線膨張係数ＣＴＥＣとを例示するグラフ図である。なお、金属材料の線膨張係数はＪＩＳ Ｚ ２２８５、セラミック材料の線膨張係数はＪＩＳ Ｒ １６１８にそれぞれ準拠して測定された。Ａ型とＢ型とでは、複合金属板の材料設計が異なっている。３３０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上３６０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下程度の高熱伝導率が意図された場合において、複合金属板の線膨張係数は、その材料設計によって、線膨張係数ＣＴＥＡと線膨張係数ＣＴＥＢとの間で調整可能である。しかしながら、そのような調整が行われたとしても、ヒートサイクルの温度範囲（典型的な試験においては、－６５℃～＋１５０℃）においては、複合金属板の線膨張係数は、枠体用の典型的なセラミック材料の線膨張係数ＣＴＥＣよりもかなり大きい。
【0041】
上記の線膨張係数の相違に起因して、図８に示されているように、膨張／収縮ＥＸ２に比して、膨張／収縮ＥＸ１は、かなり大きい。また、蓋体８０Ｓがセラミックからなる場合は、膨張／収縮ＥＸ３に比しても、膨張／収縮ＥＸ１の方が大きい。これら、膨張／収縮の差異に起因して、電子装置９０Ｓには応力が加わる。当該応力は枠体１４Ｓの平面視における角部ＣＮ（図７）近傍に集中しやすく、その結果、接着層７０にクラックＣＲ（図８）が発生しやすい。
【0042】
また、枠体１４Ｃ（図３）と異なり、枠体１４Ｓは面取り部ＣＭ１（図５）を有していない。よって枠体１４Ｓは、図８に示されているように、より外側（図８における右側）まで延在している。その結果、接着層７０が、枠体１４Ｓの上面（蓋体８０Ｓに面する面）上において、端部ＥＤを有しやすい。端部ＥＤ近傍には、上記応力が特に集中しやすく、これがクラックＣＲの発生原因となることがある。
【0043】
これに対して、本実施の形態によれば、面取り部ＣＭ１（図１）が設けられていることによって、接着層７０が、前述したように、枠体１４Ｃの側面を覆うように流れ出やすくなる（図３：矢印ＦＬ参照）。これにより、端部ＥＤ（図８：比較例）のような構造は形成されにくい。よって、端部ＥＤを起点してのクラックＣＲ（図８）の発生を抑制することができる。
【0044】
なお、面取り部ＣＭ１を枠体１４Ｃに設けることによるこのような作用は、蓋体の材料に依らない。すなわち蓋体が樹脂材を含む場合にもこの作用は生じる。
【0045】
また、本実施の形態によれば、枠体１４Ｃ（図５）の外縁において、直線部ＬＮ１と直線部ＬＮ２とをつなぐ角部が面取り部ＣＭ１によって構成される。これにより、角部ＣＮ（図１および図３参照）における応力集中をもたらす熱膨張収縮の差異が生じる範囲ＤＣ（図４）が、比較例における範囲ＤＳ（図７）に比して小さくなる。その結果、熱膨張収縮の差異に起因して角部ＣＮ近傍で接着層７０に加わる応力集中が、軽減される。よって、放熱性を高くすることにともなってヒートシンク１３の線膨張係数が９ｐｐｍ／℃以上であっても、当該線膨張係数が１５ｐｐｍ／℃以下であれば、接着層７０における過度な応力集中を避けることができる。よって、ヒートシンク１３の放熱性を高くしつつ、枠体１４Ｃと蓋体８０Ｃとの間の接合信頼性、具体的には接着層７０の接合信頼性、を確保することができる。
【0046】
なお、図４および図７のように、平面視においてパッケージの構成が、中心位置ＣＴを対称中心としての点対称性を有している場合、応力が集中するのは、蓋体の材料に依らず、角部ＣＮである。よって、枠体１４Ｃに面取り部ＣＭ１を設けることによる上記作用は、蓋体が樹脂材を含む場合であっても生じる。
【0047】
図５および図６を参照して、距離ｂに対する距離ｃの割合が０％以上１２０％以下である場合、角部ＣＮにおいて、枠体１４Ｃの上面上で接着層７０が端部ＥＤ（図８）を有してしまうことを避けやすい。これにより、接着層７０の端部ＥＤでの応力集中の発生を避けることができる。よって、ヒートサイクル下における接着層７０の接合信頼性を、より確実に確保することができる。
【0048】
蓋体８０Ｃの縁は面取り部ＣＭ２（図６）を含んでよい。これにより、平面視において、面取り部ＣＭ１（図５）を有する枠体１４Ｃの外縁に対して、蓋体８０Ｃの角部の縁をおおよそ一致させることができる。よって、角部ＣＮ（図１）において枠体１４Ｃと蓋体８０Ｃとの間に接着層７０を適切に配置しやすくなる。
【0049】
図５を参照して、以下の表に、距離ａに対する距離ｂの割合である欠損率（％）と、接着層７０におけるクラック発生と、枠体１４Ｃの強度との関係を検討した結果を示す。
【0050】
【表1】
【0051】
上記の表において、「クラック」の行において、「Ａ」は接着層７０のクラックの懸念が低いことを示し、「Ｃ」は当該懸念が高いことを示し、「Ｂ」は当該懸念がこれらの中間程度であることを示す。接着層７０のクラックの懸念を抑えるためには、欠損率は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましい。
【0052】
また、「枠強度」の行において、「Ａ」は枠体１４Ｃの強度についての懸念が低いことを示し、「Ｃ」は当該懸念が高いことを示し、「Ｂ」は当該懸念がこれらの中間程度であることを示す。枠体１４Ｃの強度についての懸念を抑えるためには、欠損率は、５０％以下が好ましく、４０％以下がより好ましい。なお、強度についての懸念とは、例えば、ハンドリングの際に枠体１４Ｃが破損してしまう懸念のことである。
【0053】
図１０～図１２は、比較例の電子装置９０Ｓ（図７および図８参照）、実施の形態に対応する電子装置９０Ｃ（図１～図６参照）、および変形例の電子装置９０Ｒにおける、接着層７０の応力分布のシミュレーション結果を例示する部分斜視図である。なお、変形例の電子装置９０Ｒは、各々が円弧状に面取りされている枠体１４Ｒおよび蓋体８０Ｒを有している。これら斜視図の各々において、部材間の区別と各部材の形状とを見やすくするために濃淡が付されており、さらに接着層７０に対しては、応力に応じた濃淡が重畳されている。この重畳は、応力が高いほど濃く（黒く）、応力が低いほど淡く（白く）なされている。
【0054】
比較例の電子装置９０Ｓ（図１０）においては、端部ＥＤ（図８参照）に相当する箇所が生じており、当該箇所の直上において、顕著な応力集中ＳＳ（図１０）が見られる。実施の形態に対応する電子装置９０Ｃ（図１１）における応力集中ＳＣは、図中、横方向に線状に広く分散しており、応力集中ＳＳ（図１０）に比して軽度である。変形例の電子装置９０Ｒ（図１２）における応力集中ＳＲも、図中、横方向に線状に広く分散しており、応力集中ＳＳ（図１０）に比して軽度である。応力集中ＳＳ（図１０）における応力値を１００％と定義すると、応力集中ＳＣ（図１１）における応力値は６８．７％であり、応力集中ＳＲ（図１２）における応力値は６８．１％である。
【0055】
上記シミュレーションの条件を下記に示す。なお、下記の表２中の線膨張係数は２５℃と１００℃との間での線膨張係数である。表２中の蓋体および枠体は、ともにアルミナを主成分とするセラミックスからなるが、副成分は少し異なる。表２中のヒートシンクは金属のみからなる。
【0056】
【表2】
【符号の説明】
【0057】
８ ：電子部品
１０Ｃ ：パッケージ
１３ ：ヒートシンク
１４Ｃ ：枠体
７０ ：接着層
８０Ｃ ：蓋体
９０Ｃ ：電子装置
ＣＭ１ ：面取り部
ＣＭ２ ：面取り部
ＣＶ ：キャビティ
１０Ｃ ：パッケージ
１３ ：ヒートシンク
１４Ｃ ：枠体
７０ ：接着層
８０Ｃ ：蓋体
９０Ｃ ：電子装置
ＣＭ１ ：面取り部
ＣＭ２ ：面取り部
ＣＶ ：キャビティ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
