電子装置
【課題】基体に対する電力増幅回路素子の接合強度を向上させることができるとともに、常に安定して動作させることが可能な電子装置を提供する。
【解決手段】基体１ａの上面に枠体１ｂを取着させて枠体１ｂの内側にキャビティ４を形成するとともに、該キャビティ４内に、基体上面に設けられた接続パッド７に導電性接着剤９を介して電気的に接続される接続電極５を下面に有する電力増幅回路素子２を収容し、更に前記電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａ上面に凹部８を設けた電子装置１０であって、前記枠体１ｂの上面に、電力増幅回路素子２の上面に当接される金属製の放熱板３を接合する。
【解決手段】基体１ａの上面に枠体１ｂを取着させて枠体１ｂの内側にキャビティ４を形成するとともに、該キャビティ４内に、基体上面に設けられた接続パッド７に導電性接着剤９を介して電気的に接続される接続電極５を下面に有する電力増幅回路素子２を収容し、更に前記電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａ上面に凹部８を設けた電子装置１０であって、前記枠体１ｂの上面に、電力増幅回路素子２の上面に当接される金属製の放熱板３を接合する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の各種電子機器に用いられる電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、携帯電話等の電子機器にはパワーアンプ等の電子装置が組み込まれている。このような従来の電子装置としては、例えば図３に示すように、基体３１ａの上面に枠体３１ｂを取着させて枠体３１ｂの内側にキャビティ３４を形成し、このキャビティ３４内に電子部品素子３２をフェイスダウンボンディングにより収容させた構造のものが知られており、キャビティ３４を樹脂材３３で封止することによって電子部品素子３２が外気と遮断された形でキャビティ３４内に収容される。
【０００３】尚、上述した電子装置の基体及び枠体は、従来周知のプレス成形法により一体的に形成するのが一般的である。即ち、キャビティに対応した貫通穴を有するグリーンシート及びキャビティに対応した貫通穴を有するグリーンシートを含む複数個のグリーンシートを積層するとともに、この積層体を上下方向に圧縮してプレス成形し、これを高温で焼成することによって基体及び枠体が一体的に形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の電子装置においては、基体及び枠体がプレス成形法により形成されており、枠体を基体に対して一体化するにあたりグリーンシートの積層体を上下方向に圧縮した際、枠体の内側に位置するグリーンシートには圧力が殆ど印加されなくなっている。それ故、枠体の直下に印加された圧力が周囲に逃げることによって、枠体の内側に位置するグリーンシートが盛り上がるように変形することが多く、そのようにして得られた基体の上面に電子部品素子を載置させた場合、電子部品素子の下面がキャビティ底面の盛り上がりと接触してしまうため、接続電極が設けられている電子部品素子の下面と接続パッドが設けられている基体上面との距離にバラツキを生じ、電子部品素子の接続電極と基体の接続パッドを導電性接着剤により全て強固に接合することが困難になるという欠点を有していた。
【０００５】そこで上記欠点を解消するために、電子部品素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成し、電子部品素子と基体との間の距離を広くあけておくことにより、基体と電子部品素子との接触を有効に防止することが検討されている。
【０００６】しかしながら、電子部品素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した場合、基体と電子部品素子の接触は少なくなるものの、電子部品素子と基体との距離が広くあくことにより、電子部品素子の発する熱が基体側に伝導されにくくなってしまう。それ故、電子部品素子に電力増幅回路等の多量の熱を発する回路が設けられる場合は、電子装置の使用に伴い電子部品素子の内部で発生した熱が蓄積されて高温となることにより、電子部品素子（電力増幅回路素子）の電気的特性が大きく変動することとなり、その結果、電子装置の性能が不安定になる欠点が誘発される。
【０００７】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、基体に対する電子部品素子（電力増幅回路素子）の接合強度を向上させることができるとともに、常に安定して動作させることが可能な高信頼性の電子装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電子装置は、基体の上面に枠体を取着させて枠体の内側にキャビティを形成するとともに、該キャビティ内に、基体上面に設けられた接続パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続される接続電極を下面に有する電力増幅回路素子を収容し、更に前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体上面に凹部を設けた電子装置であって、前記枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことを特徴とするものである。
【０００９】また本発明の電子装置は、前記凹部内に樹脂材が充填されていることを特徴とするものである。
【００１０】更に本発明の電子装置は、前記凹部が電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在されていることを特徴とするものである。
【００１１】また更に本発明の電子装置は、前記キャビティの上部が前記放熱板により封止されていることを特徴とするものである。
【００１２】更にまた本発明の電子装置は、前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体の内部に複数個のサーマルビアホールが形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】そして本発明の電子装置は、前記枠体が前記基体の上面にプレス成形にて一体的に形成されるとともに、前記凹部の内面が上記プレス成形時の圧力によって圧縮変形されていることを特徴とするものである。
【００１４】本発明の電子装置によれば、枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことにより、電力増幅回路素子の発する熱が放熱板を介して枠体及び基体に効率良く伝導されるようになる。従って、電力増幅回路素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体との距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子の温度上昇は有効に抑えられ、電力増幅回路素子の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００１５】また本発明の電子装置によれば、凹部内に樹脂材を充填しておくことにより、電力増幅回路素子を樹脂材によって良好に封止することができるとともに、電力増幅回路素子をキャビティ内の所定位置に強固に接着・固定することができる。
【００１６】更に本発明の電子装置によれば、凹部を電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在させておくことにより、電力増幅回路素子を封止する樹脂の一部が凹部の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子の直下にアンダーフィル樹脂を同時に形成することができる。
【００１７】また更に本発明の電子装置によれば、キャビティの上部を放熱板により封止しておくことにより、樹脂等を用いて電力増幅回路素子を封止する必要が無くなり、これによって製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電子装置の断面図であり、同図に示す電子装置は、基体１ａの上面に枠体１ｂを形成して枠体１ｂの内側にキャビティ４を形成し、このキャビティ４内に電力増幅回路素子２を収容させた構造を有している。
【００１９】前記基体１ａの材料としては、例えば８００〜１２００℃の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料等が好適に用いられる。セラミック成分としては、例えば、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージェライト等の絶縁セラミック材料、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2等の誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性体セラミック材料等が用いられ、平均粒径０．５〜６．０μｍ、好ましくは０．５〜２．０μｍに粉砕したものが用いられる。尚、セラミック材料は２種以上を混合して用いてもよい。
【００２０】また、ガラス成分のフリットは、焼成処理することによってコージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネル構造の結晶相を析出するガラスを用いるのが好ましく、そのようなガラス材料としては、例えば、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。これらのガラスフリットは、ガラス化範囲が広く、また屈伏点が例えば６００〜８００℃に設定されている。
【００２１】このような材質から成る基体１ａは、図１に示すように複数個の絶縁層を積層してなる多層構造を有しており、絶縁層の層間に介在される回路配線（図示せず）や層間に形成されるビアホール導体（図示せず）等によって基体１ａの内部に所定の電気回路を形成している。
【００２２】上述した絶縁層は、各々の厚みが例えば２０〜３００μｍに設定され、また基体１ａの内部に設けられる回路配線やビアホール導体，後述する接続パッド７等はＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料から成り、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。
【００２３】尚、前記ビアホール導体の直径は例えば５０〜３００μｍに設定され、その材質はセラミック材料との相性を考慮して選択される。ビアホール導体の材質は、上述したＡｇ合金以外に、例えば、Ｃｕ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｐｄ系導電材料等が用いられ、このようなビアホール導体は、基体１ａの表面部に露出するように形成しても構わない。
【００２４】また前記基体１ａの製作には従来周知のセラミックグリーンシート積層法が用いられる。具体的には、まず、上述のセラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿状になすとともに、従来周知のドクターブレード法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得る。次に、得られたセラミックグリーンシートに、絶縁層の層間に介在される回路配線（図示せず）や層間に形成されるビアホール導体を形成し積層する。そして最後に、この積層体を高温で焼成することによって基体１ａが得られる。
【００２５】更に前記基体１ａの上面に取着される枠体１ｂは、その内側にキャビティ４を形成するためのものであり、先に述べた基体１ａと同じ材質で構成するのが好ましく、その場合、焼成前の積層体にキャビティ４の基となる穴を有したセラミックグリーンシートを積み重ね、これらを同時焼成することで基体１ａと一体的に形成される。
【００２６】尚、前記枠体１ｂは単層構造でも多層構造でも構わないが、多層構造を採用する場合、焼成前の積層体に穴を有した多層のセラミックグリーンシートを積み重ねて形成しても良いし、焼成前の積層体に穴を有したセラミックグリーンシートを一層毎積み重ねて形成しても良い。
【００２７】以上のような製法によって基体１ａ及び枠体１ｂを形成する場合、枠体１ｂの内側に位置する基体１ａの中央部には大きな圧縮応力が印加される。従って、本実施形態においては、電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの上面に凹部８を形成し、上述の圧縮応力を凹部内面の変形により吸収させることによって基体１ａと電力増幅回路品素子２との接触を有効に防止するようにしている。これによって、基体１ａ上面に設けられる接続パッド７の高さバラツキ、接続パッド７と電力増幅回路素子２の下面に形成された接続電極５との間隔バラツキを有効に防止し、接続電極５と接続パッド７を良好な状態で接続することができる。
【００２８】そして、前記キャビティ４の内側に収容される電力増幅回路素子２としては、ＩＣなどの半導体素子が用いられ、その表面にはアルミニウム（Ａｌ）などの配線が所定パターンに形成され、例えば電気信号の増幅に用いられるパワーアンプ用のＩＣを用いる場合は複数のトランジスタで構成されている。
【００２９】前記電力増幅回路素子２の下面には複数個の接続電極５が被着・形成されており、従来周知のフェイスダウンボンディング、具体的には、接続電極５を導電性接着剤９を介して基体上面の接続パッド７に電気的に接続させることによって基体１ａの上面に搭載される。このフェイスダウンボンディングに使用される導電性接着剤９としては、半田を用いても良いし、Ａｕのスタッドバンプを用いても良い。
【００３０】また前記電力増幅回路素子２の下面にはアンダーフィル樹脂１１が、外周部には封止樹脂１２が被着・形成されており、これらの樹脂１１，１２は接着性ならびに封止性に優れたエポキシ樹脂等から成っているため、アンダーフィル樹脂１１で基体１ａに対する電力増幅回路素子２の接合強度を高めることができるとともに、電力増幅回路素子２を外気より良好に遮断することができる。
【００３１】ここで、基体１ａの上面に被着・形成される接続パッド７は、前述したように、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料等から成り、導電性接着剤が接合しやすいように、メッキ等の表面処理を施して表面に酸化膜等が形成されにくくしておくことが好ましい。メッキ材料としてはＡｕが好適に用いられ、その下地としてＮｉ等から成る中間メッキ層を介在させておいても良い。
【００３２】そして、本実施形態の電子装置において重要な点は、枠体１ｂの上面に、電力増幅回路素子２の上面に面当接される金属製の放熱板３を接合させた点である。
【００３３】前記放熱板３は、鉄、洋白、りん青銅等の良熱伝導性の金属によって例えば１００μｍ〜３００μｍの厚みに形成されており、かかる放熱板３には電力増幅回路素子２の発する熱が良好に伝導されるようになっているため、電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの上面に凹部８を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体１ａとの距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子２の温度上昇が有効に抑えられ、これによって電力増幅回路素子２の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００３４】しかもこの場合、電力増幅回路素子２の上面は放熱板３によって下方に付勢されているため、電力増幅回路素子２が基体１ａの変形等に起因して若干反っている場合であっても、その反りは放熱板３の押圧によって良好に矯正されることとなり、これによっても電力増幅回路素子２と基体１ａとの電気的接続を良好に保つことができる。
【００３５】また前記凹部８を、図２に示す如く電力増幅回路素子２の外周よりも外側まで延在させておくようにすれば、電力増幅回路素子２を封止する樹脂の一部が凹部８の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子２の直下にアンダーフィル樹脂１１を同時に形成することができるので、樹脂を形成する工程を少なくすることができる。
【００３６】更に前記電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの内部に複数個のサーマルビアホール６を形成しておけば、電力増幅回路素子２の発する熱の一部が凹部８内の樹脂材１１やサーマルビアホール６を介して外部に放散されるようになるため、電子装置の使用に伴う電力増幅回路素子２の温度上昇をより効果的に抑えることができる。
【００３７】かくして上述した電子装置は、マザーボード等の外部回路基板上に搭載された上、マザーボード等と共に電子機器の内部に組み込まれることにより電子装置として機能することとなる。
【００３８】尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良等が可能である。
【００３９】例えば上述の実施形態において、枠体及び基体の内部に、一端を放熱板の接合部もしくは接合部近傍にサーマルビアホールを設けておけば、放熱板の熱がサーマルビアホールを介して枠体及び基体に良好に伝導することとなるため、放熱板の温度を常に低く保つことができ、電力増幅回路素子から放熱板への伝熱がより効率的なものとなる。
【００４０】また上述の実施形態において、キャビティ４の上部を放熱板３で封止するようにすれば、電力増幅回路素子２を封止するための樹脂をキャビティ４内に別途、形成する必要が無くなり、電子装置の製造工程を簡略化することができる利点もある。
【００４１】更に上述の実施形態においては、放熱板３を平板状になしているが、これに代えて、放熱板３の表面に電力増幅回路素子の形状に合わせた凹凸をつけたり、放熱性を更に高めるためのフィンを形成・取付けするようにしても構わない。
【００４２】
【発明の効果】本発明の電子装置によれば、枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことにより、電力増幅回路素子の発する熱が放熱板を介して枠体及び基体に効率良く伝導されるようになる。従って、電力増幅回路素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体との距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子の温度上昇は有効に抑えられ、電力増幅回路素子の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００４３】また本発明の電子装置によれば、凹部内に樹脂材を充填しておくことにより、電力増幅回路素子を樹脂材によって良好に封止することができるとともに、電力増幅回路素子をキャビティ内の所定位置に強固に接着・固定することができる。
【００４４】更に本発明の電子装置によれば、凹部を電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在させておくことにより、電力増幅回路素子を封止する樹脂の一部が凹部の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子の直下にアンダーフィル樹脂を同時に形成することができる。
【００４５】また更に本発明の電子装置によれば、キャビティの上部を放熱板により封止しておくことにより、樹脂等を用いて電力増幅回路素子を封止する必要が無くなり、これによって製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る電子装置の上面からみた要部拡大図である。
【図３】従来の電子装置の断面図である。
【符号の説明】
１ａ・・・基体
１ｂ・・・枠体
２・・・・電力増幅回路素子
４・・・・キャビティ
５・・・・接続電極
６・・・・サーマルビアホール
７・・・・接続パッド
８・・・・凹部
９・・・・導電性接着剤
１１・・・アンダーフィル樹脂
１２・・・封止樹脂
１３・・・延在部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の各種電子機器に用いられる電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、携帯電話等の電子機器にはパワーアンプ等の電子装置が組み込まれている。このような従来の電子装置としては、例えば図３に示すように、基体３１ａの上面に枠体３１ｂを取着させて枠体３１ｂの内側にキャビティ３４を形成し、このキャビティ３４内に電子部品素子３２をフェイスダウンボンディングにより収容させた構造のものが知られており、キャビティ３４を樹脂材３３で封止することによって電子部品素子３２が外気と遮断された形でキャビティ３４内に収容される。
【０００３】尚、上述した電子装置の基体及び枠体は、従来周知のプレス成形法により一体的に形成するのが一般的である。即ち、キャビティに対応した貫通穴を有するグリーンシート及びキャビティに対応した貫通穴を有するグリーンシートを含む複数個のグリーンシートを積層するとともに、この積層体を上下方向に圧縮してプレス成形し、これを高温で焼成することによって基体及び枠体が一体的に形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の電子装置においては、基体及び枠体がプレス成形法により形成されており、枠体を基体に対して一体化するにあたりグリーンシートの積層体を上下方向に圧縮した際、枠体の内側に位置するグリーンシートには圧力が殆ど印加されなくなっている。それ故、枠体の直下に印加された圧力が周囲に逃げることによって、枠体の内側に位置するグリーンシートが盛り上がるように変形することが多く、そのようにして得られた基体の上面に電子部品素子を載置させた場合、電子部品素子の下面がキャビティ底面の盛り上がりと接触してしまうため、接続電極が設けられている電子部品素子の下面と接続パッドが設けられている基体上面との距離にバラツキを生じ、電子部品素子の接続電極と基体の接続パッドを導電性接着剤により全て強固に接合することが困難になるという欠点を有していた。
【０００５】そこで上記欠点を解消するために、電子部品素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成し、電子部品素子と基体との間の距離を広くあけておくことにより、基体と電子部品素子との接触を有効に防止することが検討されている。
【０００６】しかしながら、電子部品素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した場合、基体と電子部品素子の接触は少なくなるものの、電子部品素子と基体との距離が広くあくことにより、電子部品素子の発する熱が基体側に伝導されにくくなってしまう。それ故、電子部品素子に電力増幅回路等の多量の熱を発する回路が設けられる場合は、電子装置の使用に伴い電子部品素子の内部で発生した熱が蓄積されて高温となることにより、電子部品素子（電力増幅回路素子）の電気的特性が大きく変動することとなり、その結果、電子装置の性能が不安定になる欠点が誘発される。
【０００７】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、基体に対する電子部品素子（電力増幅回路素子）の接合強度を向上させることができるとともに、常に安定して動作させることが可能な高信頼性の電子装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電子装置は、基体の上面に枠体を取着させて枠体の内側にキャビティを形成するとともに、該キャビティ内に、基体上面に設けられた接続パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続される接続電極を下面に有する電力増幅回路素子を収容し、更に前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体上面に凹部を設けた電子装置であって、前記枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことを特徴とするものである。
【０００９】また本発明の電子装置は、前記凹部内に樹脂材が充填されていることを特徴とするものである。
【００１０】更に本発明の電子装置は、前記凹部が電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在されていることを特徴とするものである。
【００１１】また更に本発明の電子装置は、前記キャビティの上部が前記放熱板により封止されていることを特徴とするものである。
【００１２】更にまた本発明の電子装置は、前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体の内部に複数個のサーマルビアホールが形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】そして本発明の電子装置は、前記枠体が前記基体の上面にプレス成形にて一体的に形成されるとともに、前記凹部の内面が上記プレス成形時の圧力によって圧縮変形されていることを特徴とするものである。
【００１４】本発明の電子装置によれば、枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことにより、電力増幅回路素子の発する熱が放熱板を介して枠体及び基体に効率良く伝導されるようになる。従って、電力増幅回路素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体との距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子の温度上昇は有効に抑えられ、電力増幅回路素子の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００１５】また本発明の電子装置によれば、凹部内に樹脂材を充填しておくことにより、電力増幅回路素子を樹脂材によって良好に封止することができるとともに、電力増幅回路素子をキャビティ内の所定位置に強固に接着・固定することができる。
【００１６】更に本発明の電子装置によれば、凹部を電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在させておくことにより、電力増幅回路素子を封止する樹脂の一部が凹部の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子の直下にアンダーフィル樹脂を同時に形成することができる。
【００１７】また更に本発明の電子装置によれば、キャビティの上部を放熱板により封止しておくことにより、樹脂等を用いて電力増幅回路素子を封止する必要が無くなり、これによって製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電子装置の断面図であり、同図に示す電子装置は、基体１ａの上面に枠体１ｂを形成して枠体１ｂの内側にキャビティ４を形成し、このキャビティ４内に電力増幅回路素子２を収容させた構造を有している。
【００１９】前記基体１ａの材料としては、例えば８００〜１２００℃の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料等が好適に用いられる。セラミック成分としては、例えば、クリストバライト、石英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージェライト等の絶縁セラミック材料、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2等の誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の磁性体セラミック材料等が用いられ、平均粒径０．５〜６．０μｍ、好ましくは０．５〜２．０μｍに粉砕したものが用いられる。尚、セラミック材料は２種以上を混合して用いてもよい。
【００２０】また、ガラス成分のフリットは、焼成処理することによってコージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶やスピネル構造の結晶相を析出するガラスを用いるのが好ましく、そのようなガラス材料としては、例えば、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。これらのガラスフリットは、ガラス化範囲が広く、また屈伏点が例えば６００〜８００℃に設定されている。
【００２１】このような材質から成る基体１ａは、図１に示すように複数個の絶縁層を積層してなる多層構造を有しており、絶縁層の層間に介在される回路配線（図示せず）や層間に形成されるビアホール導体（図示せず）等によって基体１ａの内部に所定の電気回路を形成している。
【００２２】上述した絶縁層は、各々の厚みが例えば２０〜３００μｍに設定され、また基体１ａの内部に設けられる回路配線やビアホール導体，後述する接続パッド７等はＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料から成り、その厚みは例えば５〜２５μｍに設定される。
【００２３】尚、前記ビアホール導体の直径は例えば５０〜３００μｍに設定され、その材質はセラミック材料との相性を考慮して選択される。ビアホール導体の材質は、上述したＡｇ合金以外に、例えば、Ｃｕ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｐｄ系導電材料等が用いられ、このようなビアホール導体は、基体１ａの表面部に露出するように形成しても構わない。
【００２４】また前記基体１ａの製作には従来周知のセラミックグリーンシート積層法が用いられる。具体的には、まず、上述のセラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿状になすとともに、従来周知のドクターブレード法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得る。次に、得られたセラミックグリーンシートに、絶縁層の層間に介在される回路配線（図示せず）や層間に形成されるビアホール導体を形成し積層する。そして最後に、この積層体を高温で焼成することによって基体１ａが得られる。
【００２５】更に前記基体１ａの上面に取着される枠体１ｂは、その内側にキャビティ４を形成するためのものであり、先に述べた基体１ａと同じ材質で構成するのが好ましく、その場合、焼成前の積層体にキャビティ４の基となる穴を有したセラミックグリーンシートを積み重ね、これらを同時焼成することで基体１ａと一体的に形成される。
【００２６】尚、前記枠体１ｂは単層構造でも多層構造でも構わないが、多層構造を採用する場合、焼成前の積層体に穴を有した多層のセラミックグリーンシートを積み重ねて形成しても良いし、焼成前の積層体に穴を有したセラミックグリーンシートを一層毎積み重ねて形成しても良い。
【００２７】以上のような製法によって基体１ａ及び枠体１ｂを形成する場合、枠体１ｂの内側に位置する基体１ａの中央部には大きな圧縮応力が印加される。従って、本実施形態においては、電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの上面に凹部８を形成し、上述の圧縮応力を凹部内面の変形により吸収させることによって基体１ａと電力増幅回路品素子２との接触を有効に防止するようにしている。これによって、基体１ａ上面に設けられる接続パッド７の高さバラツキ、接続パッド７と電力増幅回路素子２の下面に形成された接続電極５との間隔バラツキを有効に防止し、接続電極５と接続パッド７を良好な状態で接続することができる。
【００２８】そして、前記キャビティ４の内側に収容される電力増幅回路素子２としては、ＩＣなどの半導体素子が用いられ、その表面にはアルミニウム（Ａｌ）などの配線が所定パターンに形成され、例えば電気信号の増幅に用いられるパワーアンプ用のＩＣを用いる場合は複数のトランジスタで構成されている。
【００２９】前記電力増幅回路素子２の下面には複数個の接続電極５が被着・形成されており、従来周知のフェイスダウンボンディング、具体的には、接続電極５を導電性接着剤９を介して基体上面の接続パッド７に電気的に接続させることによって基体１ａの上面に搭載される。このフェイスダウンボンディングに使用される導電性接着剤９としては、半田を用いても良いし、Ａｕのスタッドバンプを用いても良い。
【００３０】また前記電力増幅回路素子２の下面にはアンダーフィル樹脂１１が、外周部には封止樹脂１２が被着・形成されており、これらの樹脂１１，１２は接着性ならびに封止性に優れたエポキシ樹脂等から成っているため、アンダーフィル樹脂１１で基体１ａに対する電力増幅回路素子２の接合強度を高めることができるとともに、電力増幅回路素子２を外気より良好に遮断することができる。
【００３１】ここで、基体１ａの上面に被着・形成される接続パッド７は、前述したように、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料等から成り、導電性接着剤が接合しやすいように、メッキ等の表面処理を施して表面に酸化膜等が形成されにくくしておくことが好ましい。メッキ材料としてはＡｕが好適に用いられ、その下地としてＮｉ等から成る中間メッキ層を介在させておいても良い。
【００３２】そして、本実施形態の電子装置において重要な点は、枠体１ｂの上面に、電力増幅回路素子２の上面に面当接される金属製の放熱板３を接合させた点である。
【００３３】前記放熱板３は、鉄、洋白、りん青銅等の良熱伝導性の金属によって例えば１００μｍ〜３００μｍの厚みに形成されており、かかる放熱板３には電力増幅回路素子２の発する熱が良好に伝導されるようになっているため、電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの上面に凹部８を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体１ａとの距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子２の温度上昇が有効に抑えられ、これによって電力増幅回路素子２の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００３４】しかもこの場合、電力増幅回路素子２の上面は放熱板３によって下方に付勢されているため、電力増幅回路素子２が基体１ａの変形等に起因して若干反っている場合であっても、その反りは放熱板３の押圧によって良好に矯正されることとなり、これによっても電力増幅回路素子２と基体１ａとの電気的接続を良好に保つことができる。
【００３５】また前記凹部８を、図２に示す如く電力増幅回路素子２の外周よりも外側まで延在させておくようにすれば、電力増幅回路素子２を封止する樹脂の一部が凹部８の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子２の直下にアンダーフィル樹脂１１を同時に形成することができるので、樹脂を形成する工程を少なくすることができる。
【００３６】更に前記電力増幅回路素子２の直下に位置する基体１ａの内部に複数個のサーマルビアホール６を形成しておけば、電力増幅回路素子２の発する熱の一部が凹部８内の樹脂材１１やサーマルビアホール６を介して外部に放散されるようになるため、電子装置の使用に伴う電力増幅回路素子２の温度上昇をより効果的に抑えることができる。
【００３７】かくして上述した電子装置は、マザーボード等の外部回路基板上に搭載された上、マザーボード等と共に電子機器の内部に組み込まれることにより電子装置として機能することとなる。
【００３８】尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良等が可能である。
【００３９】例えば上述の実施形態において、枠体及び基体の内部に、一端を放熱板の接合部もしくは接合部近傍にサーマルビアホールを設けておけば、放熱板の熱がサーマルビアホールを介して枠体及び基体に良好に伝導することとなるため、放熱板の温度を常に低く保つことができ、電力増幅回路素子から放熱板への伝熱がより効率的なものとなる。
【００４０】また上述の実施形態において、キャビティ４の上部を放熱板３で封止するようにすれば、電力増幅回路素子２を封止するための樹脂をキャビティ４内に別途、形成する必要が無くなり、電子装置の製造工程を簡略化することができる利点もある。
【００４１】更に上述の実施形態においては、放熱板３を平板状になしているが、これに代えて、放熱板３の表面に電力増幅回路素子の形状に合わせた凹凸をつけたり、放熱性を更に高めるためのフィンを形成・取付けするようにしても構わない。
【００４２】
【発明の効果】本発明の電子装置によれば、枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことにより、電力増幅回路素子の発する熱が放熱板を介して枠体及び基体に効率良く伝導されるようになる。従って、電力増幅回路素子の直下に位置する基体の上面に凹部を形成した構造のように電力増幅回路素子と基体との距離が広くあく場合であっても、電力増幅回路素子の温度上昇は有効に抑えられ、電力増幅回路素子の電気的特性の変動を少なくして、電子装置の性能を安定化させることができる。
【００４３】また本発明の電子装置によれば、凹部内に樹脂材を充填しておくことにより、電力増幅回路素子を樹脂材によって良好に封止することができるとともに、電力増幅回路素子をキャビティ内の所定位置に強固に接着・固定することができる。
【００４４】更に本発明の電子装置によれば、凹部を電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在させておくことにより、電力増幅回路素子を封止する樹脂の一部が凹部の中に流れ込むことによって、電力増幅回路素子の直下にアンダーフィル樹脂を同時に形成することができる。
【００４５】また更に本発明の電子装置によれば、キャビティの上部を放熱板により封止しておくことにより、樹脂等を用いて電力増幅回路素子を封止する必要が無くなり、これによって製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る電子装置の上面からみた要部拡大図である。
【図３】従来の電子装置の断面図である。
【符号の説明】
１ａ・・・基体
１ｂ・・・枠体
２・・・・電力増幅回路素子
４・・・・キャビティ
５・・・・接続電極
６・・・・サーマルビアホール
７・・・・接続パッド
８・・・・凹部
９・・・・導電性接着剤
１１・・・アンダーフィル樹脂
１２・・・封止樹脂
１３・・・延在部
【特許請求の範囲】
【請求項１】基体の上面に枠体を取着させて枠体の内側にキャビティを形成するとともに、該キャビティ内に、基体上面に設けられた接続パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続される接続電極を下面に有する電力増幅回路素子を収容し、更に前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体上面に凹部を設けた電子装置であって、前記枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことを特徴とする電子装置。
【請求項２】前記凹部内に樹脂材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】前記凹部が電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】前記キャビティの上部が前記放熱板により封止されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
【請求項５】前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体の内部に複数個のサーマルビアホールが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置。
【請求項６】前記枠体が前記基体の上面にプレス成形にて一体的に形成されるとともに、前記凹部の内面が上記プレス成形時の圧力によって圧縮変形されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１】基体の上面に枠体を取着させて枠体の内側にキャビティを形成するとともに、該キャビティ内に、基体上面に設けられた接続パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続される接続電極を下面に有する電力増幅回路素子を収容し、更に前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体上面に凹部を設けた電子装置であって、前記枠体の上面に、電力増幅回路素子の上面に当接される金属製の放熱板を接合したことを特徴とする電子装置。
【請求項２】前記凹部内に樹脂材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】前記凹部が電力増幅回路素子の外周よりも外側まで延在されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】前記キャビティの上部が前記放熱板により封止されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
【請求項５】前記電力増幅回路素子の直下に位置する基体の内部に複数個のサーマルビアホールが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置。
【請求項６】前記枠体が前記基体の上面にプレス成形にて一体的に形成されるとともに、前記凹部の内面が上記プレス成形時の圧力によって圧縮変形されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００３−３４７４６０（Ｐ２００３−３４７４６０Ａ）
【公開日】平成１５年１２月５日（２００３．１２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−１５３３１３（Ｐ２００２−１５３３１３）
【出願日】平成１４年５月２８日（２００２．５．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年１２月５日（２００３．１２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年５月２８日（２００２．５．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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