DE1952789C3 - Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente - Google Patents

Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente

Info

Publication number
DE1952789C3
DE1952789C3 DE1952789A DE1952789A DE1952789C3 DE 1952789 C3 DE1952789 C3 DE 1952789C3 DE 1952789 A DE1952789 A DE 1952789A DE 1952789 A DE1952789 A DE 1952789A DE 1952789 C3 DE1952789 C3 DE 1952789C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
openings
ceramic
encapsulation
electronic component
ceramic plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1952789A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1952789A1 (de
DE1952789B2 (de
Inventor
Takahiko Kodaira Ihochi (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE1952789A1 publication Critical patent/DE1952789A1/de
Publication of DE1952789B2 publication Critical patent/DE1952789B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1952789C3 publication Critical patent/DE1952789C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/053—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body
    • H01L23/055—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body the leads having a passage through the base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01028—Nickel [Ni]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01073—Tantalum [Ta]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1517—Multilayer substrate
    • H01L2924/15172—Fan-out arrangement of the internal vias
    • H01L2924/15174—Fan-out arrangement of the internal vias in different layers of the multilayer substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Description

50
Die Erfindung bezieht sich auf eine luftdicht;; Kapselung für elektronische Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente, mit einem elektrisch isolierenden Trägerkörper aus zwei aufeinanderliegenden, dicht miteinander verbundenen Keramikplättchen, die mehrere öffnungen aufweisen, durch welche die mit den Elektroden des elektronischen Bauelements verbundenen Zuleitungen luftdicht nach außen geführt sind, und mit einer mit dem Trägerkörper verbundenen Kappe.
Eine derartige, keramische Werkstoffe verwendende Kapselung ist insbesondere für integrierte Schallungen bestimmt, die eine große Anzahl von Zuleitungen aufweisen.
Bei der Herstellung von elektronischen Einrichtungen ist es üblich, ein elektronisches Bauelement, wie einen Transistor, eine Diode, einen Widerstand, einen Kondensator, einen Leiter oder irgendeine Kombination dieser Einzelelemente in einer luftdichten Kapselung einzukapseln, da diese Bauelemente gegenüber Änderungen der ümgebungsbedingungen empfindlich sind.
Eine große Schwierigkeit bei der Herstellung derartiger gekapselter Einrichtungen besteht darin, in der Kapsel Zuleitungen zu den Elektroden der Bauelemente, die in einem luftdichten Raum untergebracht sind, ohne Beeinflussung oder Verringerung der Luftdichtigkeit der Kapselung vorzusehen. Bei einer bekannten Kapselung, bei der eine Anzahl von Zuleitungen aus einer Keramikkapselung durch ein niedrigschmelzendes Glas als Bindemittel oder durch auf der Innenwand metallisierte Löcher in der Keramikkapselung ausgeführt werden, treten Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Luftdichtigkeit der Kapselung auf, da Kriechstrecken sich im Glas in der Nähe der Zuleitungen oder :rt den Löchern bilden, so daß gewöhnlich die Zuverlässigkeit der elektronischen Bauelemente veiringert wird. Ferner sind fertigungstechnisch gesehen die bekannten Kapselungen für eine Massenproduktion ungeeignet, und sie zeigen keine große Reproduzierbarkeit.
Die eingangs genannte luftdichte Kapselung ist aus der französischen Patentschrift 1 505 944 bekanntgeworden. Die Zuleitungen zum elektronischen Bauelement durchsetzen danach die beiden Keramikplättchen »in einer Linie«, d. h., daß die zugehörigen Öffnungen beider Plättchen für jede Zuleitung fluchten. Hierbei treten noch Schwierigkeiten hinsichtlich der Aufrechterhahung einer ausreichenden Luftdichtigkeit auf.
In ähnlichem Zusammenhang ist es aus jTBM Technical Disclosure Bulletin«, Bd. S, Nr. 11, April 1966, S. 1687, bekannt, Zuleitungen zu den Elektroden eines Halbleiterkörpers devart auszubilden, daß diese in Form von Aluminium-Leiterbahnen streckenweise zwischen zwei der luftdichten Kapselung der Halbleiteranordnung dienenden Glasschichten verlaufen und durch öffnungen der dem Halbleiterkörper zugewandten ersten Glasschicht zum Halbleiterkörper hingeführt sind, und aus der USA.-Patcntschrift 3 370 203 bekannt, drahtförmige Zuleitungen für luftdicht gekapselte Haiblcileranordnungen streckenweise zwischen zwei miteinander verbundenen, z. B. auch aus Keramik bestehenden rahmen- bzw. plattenförmigen Trägerkötpcrn zu führen, wobei die Zuleitungen einerseits mit den in der Ebene der Halbleiteranordnung verlaufenden Zuleitungsteiicn elektrisch lci'end verbunden und andererseits dur:h öffnungen in dem unteren Trägerteil nach außen geführt sind. Diese beiden Kapselungstypen sind dem erstgenannten zwar bereits überlegen, bieten aber auch noch nicht die höchstmögliche Sicherheit der Aufrechtcrhaltung einer ausreichenden Luftdichtigkeit, da unter Umständen noch Kriechstrecken längs der Zuleitungen auftreten.
Bei einer ungckapselten Vielschichtplatte zur Aufnahme einzeln verkapselter elektronischer Bauelemente mit beispielsweise sechs Epoxyglasschichtcn ist es aus »Computer Design«, Februar 1965, S. 34, bekannt, einen Teil der zur Herstellung von leitenden Verbindungen zwischen verschiedenen Epoxyglasschichtcn in den einzelnen Schichten gebohrten oder geätzten Löcher gegenseitig zu versetzen, ohne daß der Zweck dieser Maßnahme erläutert wird.
i 952 739
In ist daher Aufgahe der Erfindung, eine luftuVhte Kapselung für elektronische Bauelemente der eingangs genannten Art sü weiterzuentwickeln, daß •sie eine erhöhte Luftdichtigkeit bei einer großen Anzahl von Zuleitungen hat, insbesondere für eine integrierte Schaltung geeignet ist, wobei die Kapselung mn guter Reproduzierbarkeit herstellbar sein soll.
Diese Aufgabe wird erlindungsgemäß dadurch gelo-i, daß die Öffnungen in den beiden Keraniikpüittchen veuetzt zueinander angeordnet sind und Ui- durch diese öffnungen führenden Zuleitungsleiie durch Leiterbahnen miteinander elektrisch !eilend verbunden sind, die in der zwischen den beiden Keramikplättchen liegenden Ebene angeordnet sind.
Zweckmäßig sind äußere Metallzuleitungen an der frei liegenden Grundfläche des dem elektronischen Bauelement abgewandten Keramikplättchen befestigt.
Nach einer Ausführungsart der Erfindung kann oii-io solche äußere Metallzuleitung in einer der Öffnungen des dem elektronischen Bauelement abgeuandte.i Keramikplättchens mit dem durch diese Oiinung führenden Zuleitungsteil verbunden sein und üner die frei liegende Grundfläche dieses Plättchens hinausragen.
Nach einer anderen Ausführungsart weisen sämtliche Zuleitungsteile innerhalb der öffnungen beider Plättchen selbst öffnungen auf, und die äußeren Metallzuleitungen sind an Metallschichten befestigt, die auf der frei liegenden Grundfläche des dem elektronischen Bauelement abgewandten Keramikplättchens im Bereich der hier mündenden öffnungen aufgebracht sind.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert; darin zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Kapselung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2a und 2b bis 2d eine perspektivische Ansicht bzw Querschnitte, die die verschiedenen Stufen bei der Fertigung eines Keramik-Trägerkörpers für die Kapselung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, und
F i g. 3 eine Teilschnittansicht der Kapselung nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der luftdichten Kapselung gemäß der Erfindung dargestellt, dir: einen Trägerkörper 10 mit einer typischen Größe von 22,5 X 25 mm hat, der ein erstes gesintertes Keramikplättchen 11 mit öffnungen 13 a und 13 b und ein zweites gesintertes Keramikplättchen 12 aufweist, das dicht mit dem Keramikplättchen 11 zusammengefügt ist, wobei das Keramikplättchen 12 Durchgangsöffmingen 14a und 14b hat, die mit Zuleitungsteilen 18a bzw. 18b in Form von elektrisch leitenden Schichten ausgekleidet sind, die sich an untere Mctallschichten 19a und 1^b anschließen, an denen Mctallzuleitungen 22 a bzw. 22 b anhaftend befestigt sind. In der Praxis werden 40 Mctallzuleitungen an den entsprechenden unteren Metallschichten anhaftend befestigt. Auf der Deckfläche des ersten Keramikplättchens 11 ist mittels einer metallisierten Schicht 16 ein elektronisches Bauelement 20 wie eine integrierte Schaltung aus einem Halbleiterkörper nit mehreren Elektroden 26 η und 26b angeordnet. PHinne Anschlußdrähte 21« und 21 h, /.. B. aus Gold oder Aluminium, verbinden die »bereu, auf dem Ki'ramikplättchcn 11 angebrachten jsteile 17« und I7b mit den Elektroden 26,i bzw. 26b. Die oberen Zuleitungsteile 17« und 17b verlaufen weiter entlang der Innenwand der Öffnungen 13« bzw. 13b, so daß sie einen elektrischen kontakt mit den mittleren Leiterbahnen 15a bzw. 15 b herstellen, die sich zwischen den KeramikpHütchcn 11 und 12 von den Öffnungen 14« bzw. 14 b aus zu den Zuleitungstetlen 17a und 17b erstrecken. Eine Abdeckung oder ein Dichtgiied 27 mit einer ίο Metallkappe 25 und einem Metallllansch 23, der an der Kappe 25 angeschweißt ist, bedeckt die Deckfiiidie des ersten Keramikplätlchens 11, das unmittelbar das elektronische Bauelement 20 trägt, und liegt am Umfangsabschnitt des ersten Keramikplättchens j5 11 über eine metallisierte Schicht 24 an, so daß ein luftdichter Raum durch die Abdeckung 27 und den Trägerkörper 10 gebildet wird.
Das elektronische Bauelement 20, das gegenüber Änderungen der Umgebungsbedingungen empfind-2G Hch ist, wird also vor der sich ändernden, funktio'isbeeinträchtigendein umgebenden Atmosphäre geschützt, da es von den äußeren Zuleitungen 22« und 22b durch eine untere, mittlere und obere Leiterschicht getrennt ist, die die hohe Luftdichtigkeit der a5 Kapselung gewährleisten, und da die öffnungen 13 a und 13 b vollständig durch das zweite Keramikplättchen 12 abgedichtet sind.
Ein wichtiges Merkmal des obigen Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Öffnungen 13 a und 13 b so angeordnet sind, daß sie sich nicht nit den öffnungen 14 a und 14 b decken, sondern gegen diese versetzt sind, und daß die öffnungen 13 a und 13 b mit den öffnungen 14a und 14b durch die mittleren Leiterbahnen 15« bzw. 15 b verbunden sind, die sich an der Grenzfläche 15 zwischen den Keramikplättchen 11 und 12 erstrecken, die als Doppelplättchen gesintert sind.
Ein abgewandeltes Ausführungsheispiel, bei dem die Befestigungsstelle der Zuleitungen sich von der des eben beschriebenen A.usführungsbeispiels unterscheidet, ist in F i g. 3 gezeigt, wo gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in F i g. 1 bezeichnen.
In der in F i g. 3 abgebildeten Kapselung ist ein Ende der äußeren Zuleitung 22 b in der öffnung 14 b befestigt, deren Innenwand mit dem als Leiterschicht ausgebildeten Zuleitungsteil 18 b beschichtet ist, und springt von der entgegengesetzten Oberfläche des Keramikplättchens 12 etwas vor.
Im folgenden sollen die Fertigungsschritte des Tiägerkörpcrs für die oben beschriebene Kapselung an Hand von Fig. 2 erläutert werden.
Gemäß F i g. 2 werden zwei Rohkeramikplättchen \\ und 12 (die aus verdichtetem, aber nicht gesintertem Keramikpulver bestehen) hergestellt, auf deren Deck- und Grundfläche eine Anzahl Metallschichten 16, 17a, 17 b und 24 bzw. eine Anzahl Metallschichten 15«, 15 b, 19 a und 19 b durch Auftragen von MetalltiiUc, Jic Molybdän- und Mangan-Pulvc enthält, durch Masken mit vorbestimmtem Muster erzeugt werden. Dann werden gemäß F i g. 2 b Öffnungen 13a und 13b im ersten Keramikplättchen Al gelocht, während Öffnungen 14a u.id 14b im zweiten Keramikplättchen 32 so gelocht werden, daß die Öffnung 13 a sich nicht mit der Öffnung 14 a und die Öffnung 13b sich nicht'mit der Öffnung 14b deckt. Gemäß Fig. 2c werden dann die Innenwände der Durchgangsöffnungen 13a und 13b, 14« und 14b mit Mctallschichten durch ein Beschichtungsverfah-
ren überzogen, wobei eine größere Menge Metalltinte durch die Löcher mit Hilfe von Vakuum geführt wird.
Auf diese Weise erreicht die Metallschicht 17« ebenso wie die Metallschicht 17b als Zulcitungslcil die Deckfläche des ersten Keramikpliittchens 11. Ahnlich erreichen mit den Leiterbahnen in Form der Metallschichten 15 a, 15 b verbundene Zuleilimgsteile 18a und 18fr die Grundfläche des zweiten Keramikplältchcns 12, urn den Kontakt mit den vorher gefertigten Mctallsdiiditcn 19« und 19fr herzustellen. Nachdem die beiden Keramikplättcheii Il und 12 übereinandcrgelegl oder miteinander laminiert und bei einer höheren Temperatur von etwa 150 C verpreßt worden sind, werden die so lami- ,5 nierten Plättchen in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre gesintert, so daß der fertige Trägerkörper 10, wie in Fig. 2d abgebildet, erhalten wird. Wenn AluminiumoxyclkeramikwcrkstofT als Ausgangsmaterial für die Keramikplättehcn 11 und 12 verwendet wird, wird die Sintertemperatur vorzugsweise auf etwa !50!) bis lfiOO'C eingestellt. Die Verwendung von Keramikwerkstoff ist jedoch nicht erfindungswesentlich, es können auch andere bekannte Werkstoffe verwenden werden, z. B. Steatit as und Zirkon.
Gewünschtenfalls können zusätzlich die freiliegenden Flächen der Metallschichten 16, !7a, 17fr, 18a, 18fr, 19a und \9b mit Nickel plattiert werden, um zuverlässige Leitungsbahnen zu schaffen, die von der Deckfläche zur Grundfläche des Trägerkürpers 10 (der durch Sinterung der Keramikplättehcn 11 und 12 entstanden ist) führen.
Bei Verwendung des so erhaltenen Trägerkörper wird die luftdichte Kapselung v/ie folgt zusammen gebaut:
Gemäß Fig. 1 v/erden äußere Metallzuleitunger 22a und 22b zuerst an den Mctsillschichten 19« unc 19 b befestigt. Ein Halbleiterkörper 20 wird dam auf der Metallschicht 16 montiert, und Anschluß drahte 21 α und 21 b werden anhaftend befestigt, urr die notwendigen Verbindungen nach außen zu ergeben. F.in Metallflansch 23 wird mit dem Umfangs abschnitt der Oberfläche des Trägerkörpers 10 ver bunden. Darauf wird eine Metallkappe 25 den-Flansch 23 angepaßt, um mit diesem durch ein elektrisches Widcr.standsschweißgcr.ii verschweißt zi werden.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemä'ßc Kapselung vorteilhafl herstellbar ist. da die in F i g. 2 a bis 2d gezeigten Fertigungssehritte einfach sind und keine Schwierigkeiten bei der Massenherstellung von Kapselungen im Gegensatz zu den bekannten Herstellungsverfahren bieten, bei denen die Handhabung von feinen Zulcitungsdrähtcn notwendig ist, die in Löcher in der Kapselung einzusetzen sind. Ferner erlaubt das elektrische Widerstandsschweißen ein leichtes Abdichten und gewährleistet eine hohe Luftdichtigkeit. Durch die Erfindung können also Kapselungen für elektronische Bauelemente mit hoher Luftdichtigkeit und guter Reproduzierbarkcit hergestellt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelenii-'nte, mit einem elektrisch isolierenden Trägerkörper aus zwei aufeinanderlegenden, dicht miteinander verbundenen Keramikplättchen, die mehrere öffnungen aufweisen, durch welche die mit den Elektroden des elektronischen Bauelements verbundenen Zuleitungen luftdicht nach außen ge- ίο führt sind, und mit einer mit dem Trägerkörper verbundenen Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (13a, 13ft; 14c, 14 ft) in den beiden Keramikplättchen (11, 12) veisetzt zueinander angeordnet sind und die durch diese Öffnungen führenden Zuleitungsteile (17a, 17ft; 18a, 186) durch Leiterbahnen (15a, 15b) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, die in der zwischen den beiden Keramikplättchen (11. 12) liegenden Ebene angeordnet sind.
2. Kapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Metallzuleitungen (22a, 22 ft) an der frei liegenden Grundfläche des dem elektronischen Bauelement (20) abgewandten l\eramikplättchens (12) befestigt sind.
3. Kapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Metallzuleitung (22 ft) in einer der öffnungen (14ft) des dem elektronischen Bauelement (20) abgewandten Keramikplättchens (12) mit dem durch diese Öffnung (14 ft) führenden Zuieitungsteil (18 ft) verbunden ist und über die frei Uegcndc Grundfläche dieses Keramikplättchens (12) hinausragt (Fig. 3).
4. Kapselung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsteilc (17a, 17ft; 18fl, 18ft) innerhalb der Öffnungen (13a, 13ft; 14 a, 14 ft) in den Keramikplättchen (11, 12) selbst öffnungen aufweisen, und daß äußere Metallzuleitungen (22a, 22ft) an Metallschichten (19a, 19ft) befestigt sind, die auf der frei liegenden Grundfläche des dem elektronischen Bauelement (20) abgewandten Keramikplättchens (12) im Bereich der hier mündenden Ölfnungen (14a, 14ft) aufgebracht sind.
DE1952789A 1968-10-21 1969-10-20 Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente Expired DE1952789C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP43076079A JPS5128829B1 (de) 1968-10-21 1968-10-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1952789A1 DE1952789A1 (de) 1970-04-30
DE1952789B2 DE1952789B2 (de) 1971-09-30
DE1952789C3 true DE1952789C3 (de) 1974-04-18

Family

ID=13594790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1952789A Expired DE1952789C3 (de) 1968-10-21 1969-10-20 Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5128829B1 (de)
DE (1) DE1952789C3 (de)
FR (1) FR2023323A1 (de)
GB (1) GB1277254A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3703280A1 (de) * 1987-02-04 1988-08-18 Licentia Gmbh Schaltungsanordnung mit einem oder mehreren integrierten schaltkreisen

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615059U (de) * 1979-07-11 1981-02-09
JPS5651846A (en) * 1979-10-04 1981-05-09 Fujitsu Ltd Ic package
US4320438A (en) * 1980-05-15 1982-03-16 Cts Corporation Multi-layer ceramic package
DE3125360A1 (de) * 1981-06-27 1983-01-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "elektronisches bauelement"
DE3147790A1 (de) * 1981-12-03 1983-06-09 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Leistungsmodul und verfahren zu seiner herstellung
DE3147789A1 (de) * 1981-12-03 1983-06-09 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Leistungsmodul und verfahren zu seiner herstellung
JPS5987893A (ja) * 1982-11-12 1984-05-21 株式会社日立製作所 配線基板とその製造方法およびそれを用いた半導体装置
US4750092A (en) * 1985-11-20 1988-06-07 Kollmorgen Technologies Corporation Interconnection package suitable for electronic devices and methods for producing same
GB2209867B (en) * 1987-09-16 1990-12-19 Advanced Semiconductor Package Method of forming an integrated circuit chip carrier
US5702985A (en) * 1992-06-26 1997-12-30 Staktek Corporation Hermetically sealed ceramic integrated circuit heat dissipating package fabrication method
DE19548050A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Siemens Matsushita Components Elektronisches Bauelement, insbesondere mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement - OFW-Bauelement -

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3703280A1 (de) * 1987-02-04 1988-08-18 Licentia Gmbh Schaltungsanordnung mit einem oder mehreren integrierten schaltkreisen

Also Published As

Publication number Publication date
DE1952789A1 (de) 1970-04-30
GB1277254A (en) 1972-06-07
DE1952789B2 (de) 1971-09-30
JPS5128829B1 (de) 1976-08-21
FR2023323A1 (de) 1970-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2201585B1 (de) Elektrisches vielschichtbauelement
DE69024313T2 (de) Oberflächenmontierbare Netzwerkvorrichtung
EP1756537B1 (de) Temperaturfühler und verfahren zu dessen herstellung
DE1952789C3 (de) Luftdichte Kapselung für elektronische Bauelemente
DE3837975A1 (de) Elektronisches steuergeraet
DE19928788A1 (de) Elektronische Keramikkomponente
DE1614114A1 (de) Mehrschichtiges elektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10317675B4 (de) Keramisches Multilayersubstrat und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1393605B1 (de) Leiterplatte mit mindestens einem elektronischen bauteil
DE1064574B (de) Schaltungselement zur Verwendung in sogenannten gedruckten Schaltungen
DE1916789C3 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Mehrschichtschaltung
EP0219627B1 (de) Mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatte
DE2601956C3 (de) Optoelektronisches Koppelelement
DE19709259A1 (de) Gehäuse mit mehrlagigen Bodenleiter
DE69734426T2 (de) Filmkapazität und Halbleiterpackung oder Anordnung damit
DE3930858C2 (de) Modulaufbau
EP1425167A2 (de) Verfahren zur herstellung eines keramischen substrats und keramisches substrat
DE3619636A1 (de) Gehaeuse fuer integrierte schaltkreise
DE10059688A1 (de) Substrat für das Packaging eines elektronischen Bauelements und piezoelektrisches Resonanzbauelement unter Verwendung desselben
DE3885624T2 (de) UV-Lichtdurchlässiges Gehäuse für integrierte Schaltungen.
DE3134680A1 (de) "keramisches mikro-einkapselungsgehaeuse fuer elektronische schaltungen"
DE69114757T2 (de) Kunststoffummantelte Halbleiteranordnung.
CH660258A5 (de) Keramikgehaeuse fuer einen hybridschaltkreis.
DE3436842C2 (de)
DE3030763A1 (de) Packung fuer eine integrierte schaltung in plaettchenform

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee