JP2001168220A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 枠体と絶縁端子部材との接合部のボイドやロ
ウ材不足等による気密性の劣化と、ロウ材溜まりによる
基体と枠体と端子部材との間の残留熱応力で接合信頼性
が損なわれていたのを解消すること。 【解決手段】 枠体２の切欠部２ａから上面にかけて溝
２ｂが形成され、その溝２ｂは、切欠部２ａの幅をＸ，
溝２ｂの幅をＹ，枠体２の厚さをＺ，溝２ｂの深さをＷ
とした場合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信やマイクロ
波通信、ミリ波通信等の高い周波数で作動する各種半導
体素子を収容する半導体素子収納用パッケージに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、光通信やマイクロ波通信または
ミリ波通信等の高い周波数で作動する各種半導体素子を
収容するパッケージのなかで、一例としてマイクロ波通
信に用いられる半導体素子収納用パッケージ（以下、半
導体パッケージという）を図３に示す。同図において、
一般に上面に半導体素子１６が載置される載置部１１ａ
を有する鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃ
ｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金
属材料から成る基体１１と、載置部１１ａを囲繞するよ
うにして基体１１の上面に銀ロウ等のロウ材Ａのプリフ
ォームを介して接合され、側部に切欠部１２ａを有する
鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金
属材料から成る枠体１２とを有する。

【０００３】また、切欠部１２ａにロウ材Ａを介して接
合されるとともに、ロウ付けの際の接着層と成るメタラ
イズ層１３ａおよび、枠体１２の内側から外側にかけて
導出されるメタライズ配線層１３ｂを有する酸化アルミ
ニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラミックスから成る絶縁端子
部材１３と、枠体１２の上面に銀ロウ等のロウ材Ｂのプ
リフォームを介して接合され、枠形状を有する鉄−ニッ
ケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料か
ら成るシールリング１４と、このシールリング１４の上
面に取着され、半導体素子１６を気密に封止する蓋体１
５とから構成されており、基体１１の載置部１１ａに半
導体素子１６を低融点ガラス、樹脂接着剤、ロウ材等の
接着剤を介して接着固定するとともに、半導体素子１６
の電極をボンディングワイヤ（図示せず）を介して絶縁
端子部材１３のメタライズ配線層１３ｂに電気的に接続
する。しかる後、シールリング１４の上面に蓋体１５を
低融点ガラス、半田等から成る封止材を介して接合し、
基体１１と枠体１２と絶縁端子部材１３とシールリング
１４と蓋体１５とから成る容器内部に半導体素子１６を
気密に収容することによって製品としての半導体装置と
なる。

【０００４】なお、枠体１２と絶縁端子部材１３との接
合は、基体１１上のロウ材Ａが溶融された際に、切欠部
１２ａの内周側面に毛細管現象によって這い上がる現象
を利用して、切欠部１２ａの内周側面とメタライズ層１
３ａとをロウ付けすることによって行なわれる。また、
枠体１２と絶縁端子部材１３との間のボイド等の欠陥に
よる枠体１２内部の気密性を損なうことがないように、
ロウ材Ａおよび／またはロウ材Ｂのボリュームとその溶
融の際の熱容量とが適度になるように調整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体パッケージにおいては、ロウ材Ａおよび／または
ロウ材Ｂのボリュームと、その溶融の際の半導体パッケ
ージの熱容量とを適度に調整すれば、枠体１２と絶縁端
子部材１３との接合は良好となり気密性を損なうような
ものではなかったが、絶縁端子部材１３の高さがより高
い場合には、枠体１２と絶縁端子部材１３との接合部
が、ボイドやロウ材不足等の欠陥によって、枠体１２内
部の気密性を損なうという問題点を有していた。

【０００６】そして、毛細管現象を利用してロウ材Ａ，
Ｂの進出を良好にするには、ロウ材Ａのボリュームを従
来よりも増大させるか、溶融の際の熱容量を従来よりも
増加させるか、あるいは、それらを適度に増大、増加さ
せるかのいずれかの選択となる。

【０００７】単にロウ材Ａのボリュームを従来よりも増
大させた場合、熱容量は従来と同様であるが、ロウ材Ａ
は毛細管現象によって切欠部１２ａの内周側面に這い上
がるようなことはなく、基体１１と絶縁端子部材１３と
の接合界面にロウ材Ａが従来よりも多量に溜まってしま
う。そのため、枠体１２と絶縁端子部材１３との接合部
はボイドやロウ材不足等の欠陥によって枠体１２内部の
気密性が損なわれてしまう。

【０００８】一方、溶融の際の熱容量を従来よりも増加
させ、ロウ材Ａのボリュームを従来と同様にした場合、
ロウ材Ａは毛細管現象によって切欠部１２ａの内周側面
に這い上がるが、絶縁端子部材１３の高さに対して、ロ
ウ材Ａのボリュームが少ないために、枠体１２と絶縁端
子部材１３との接合部にロウ材不足等による欠陥が生じ
て気密性が損なわれてしまう。また、加熱する熱量の増
加によって、基体１１と枠体１２と絶縁端子部材１３と
の間の熱膨張差による残留熱応力が従来よりも大きくな
る。そのため、それらの接合信頼性が非常に低いものと
なるという問題点も有していた。

【０００９】他方、ロウ材Ａおよび／またはロウ材Ｂ
（従来ロウ材Ｂは枠体１２と絶縁端子部材１３との接合
における毛細管現象は起こさない）のボリュームを従来
よりも適度に増大させるとともに、溶融の際の熱容量を
従来よりも適度に増加させた場合には、枠体１２と絶縁
端子部材１３との接合部のロウ材Ａおよび／またはロウ
材Ｂのボリュームが適度となるとともに、基体１１と絶
縁端子部材１３との接合界面にロウ材Ａおよび／または
ロウ材Ｂが多量に溜まるようなことはない。そのため、
接合部の気密性は非常に良好なものとなる。しかし、熱
容量の増加によって、基体１１と枠体１２と絶縁端子部
材１３との間の熱膨張差による残留熱応力が従来よりも
大きくなる。そのため、それらの接合信頼性が非常に低
いものとなってしまうという問題点も有していた。ま
た、ロウ材Ａおよび／またはロウ材Ｂのボリュームの増
大や熱容量の増加は、半導体パッケージの製造コストを
大幅に上昇させてしまうという問題点も有していた。

【００１０】なお、枠体１２と絶縁端子部材１３との接
合にも用いられるもう一つのロウ材Ｂはそのボリューム
を従来よりも増大させ、熱容量は従来と同様とした場合
であっても、溶融時に枠体１２の側面ならびにシールリ
ング１４の側面を流れる量が増大するとともに、基体１
１と枠体１２との間にロウ材溜まりが発生し、枠体１２
内部の気密性が良好となるように切欠部１２ａの内周側
面とメタライズ層１３ａとの間に完全に埋まるようなこ
とがなかった。すなわち、ロウ材Ｂが埋まる部位（接合
部）は、ボイドやロウ材不足等の欠陥が発生するという
問題点があった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑み完成されたもの
で、その目的は、絶縁端子部材１３の高さがより高い場
合であっても、枠体１２と絶縁端子部材１３との接合部
のボイドやロウ材不足、ロウ材溜まりによる基体１１と
枠体１２と絶縁端子部材１３との間の残留熱応力等の問
題の発生を有効に防止することによって、接合部の気密
性と接合信頼性とを良好なものとし得るとともに、製造
コストを従来と同程度に維持できる半導体パッケージを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体パッケー
ジは、上面に半導体素子が載置される載置部を有する基
体と、該基体上面に前記載置部を囲繞するように取着さ
れ、前記基体側で内外を貫通する切欠部を有する枠体
と、前記切欠部に嵌合され、ロウ材により接合される絶
縁端子部材と、前記枠体の上面に取着される蓋体とを具
備する半導体素子収納用パッケージにおいて、前記枠体
には前記切欠部から上面にかけて溝が形成されており、
該溝の大きさは、前記切欠部の幅をＸ，前記溝の幅を
Ｙ，前記枠体の厚さをＺ，前記溝の深さをＷとした場
合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４であるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】本発明の半導体パッケージによれば、枠体
の切欠部に嵌合し接合される絶縁端子部材の高さがより
高い場合であっても、枠体と絶縁端子部材との接合部の
ボイドやロウ材不足等と、基体と枠体と絶縁端子部材と
の間の残留熱応力とを有効に防止することができるパッ
ケージ構造として、枠体には切欠部から上面にかけて溝
を形成し、この溝の大きさ、寸法を、切欠部の幅をＸ，
溝の幅をＹ，枠体の厚さをＺ，溝の深さをＷとした場
合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４としたも
のである。このような寸法の溝が形成されることによっ
て、ロウ材の増大を抑えることでパッケージの製造コス
トを従来と同程度に維持でき、枠体と絶縁端子部材のロ
ウ接合部の気密性と、基体と枠体と絶縁端子部材のロウ
接合部の接合信頼性を良好なものとすることができる。
その結果、半導体素子の作動を良好なものとすることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の半導体パッケージの実施の
形態の一例を示す斜視図（ロウ材は図示せず）であり、
図２はこの半導体パッケージの発明の要部の拡大斜視図
（ロウ材は図示せず）である。

【００１６】これらの図において、１は基体、２は枠
体、３は絶縁端子部材、４はシールリング、５は蓋体、
６はＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子である。これら基体１
と枠体２と絶縁端子部材３とシールリング４と蓋体５と
で、内部に半導体素子６を収容するための容器が構成さ
れる。

【００１７】基体１は、半導体素子６を支持するための
支持部材ならびに半導体素子６から発せられる熱を放散
するための放熱板として機能し、その上面の略中央部に
半導体素子６を載置するための載置部１ａを有してお
り、この載置部１ａに半導体素子６が鉛（Ｐｂ）−錫
（Ｓｎ）半田等の接着剤を介して接着固定されるととも
にこの接着剤を介して半導体素子６から発せられた熱が
伝えられ、外部に効率良く放熱され、半導体素子６の作
動性を良好なものとする。

【００１８】この基体１は、鉄−ニッケル−コバルト合
金や銅−タングステン合金等の、セラミックスよりも熱
伝導性に優れた金属材料から成り、例えば、鉄−ニッケ
ル−コバルト合金から成る場合、鉄−ニッケル−コバル
ト合金のインゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来
周知の金属加工法を施すことによって所定の形状に製作
される。

【００１９】なお、基体１には、その表面に耐蝕性に優
れ、かつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には、
厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と、厚さ０．５〜５μ
ｍの金（Ａｕ）層を順次、メッキ法により被着させてお
くと、基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止することが
できるとともに、基体１上面に半導体素子６を強固に接
着固定させることができる。したがって、基体１の表面
には、０．５〜９μｍのニッケルや０．５〜５μｍの金
等の金属層をメッキ法により被着させておくことが好ま
しい。

【００２０】また、基体１は、その上面に半導体素子６
が載置される載置部１ａを囲繞するように枠体２が接合
されており、この枠体２の内側に半導体素子６を収容す
るための空所が形成される。

【００２１】この枠体２は、鉄−ニッケル−コバルト合
金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、
鉄−ニッケル合金の場合は、この合金のインゴットに圧
延加工やプレス加工等の金属加工を施すことによって所
定の形状に製作され、また、枠体２の基体１への接合
は、基体１の上面と枠体２の下面とを、基体１上面に敷
設した適度なボリュームを有するプリフォームとされた
銀ロウ等のロウ材を介してロウ接合される。

【００２２】また、この枠体２は、側面に切欠部２ａお
よび、この切欠部の上面に溝２ｂが形成されており、こ
の切欠部２ａに、半導体素子６とボンディングワイヤと
を介することや外部電気回路とリード端子（図示せず）
とを介することで、電気的な入出力を行なうための絶縁
端子部材３が嵌合される。また、切欠部２ａの側面に
は、端子部材３のメタライズ層３ａが、基体１上面と枠
体２上面とに、それぞれ敷設した適度なボリュームを有
するプリフォームとされた銀ロウ等のロウ材を介して、
適度な熱容量によってロウ接合される。

【００２３】基体１上面と枠体２上面とに、それぞれ敷
設した適度なボリュームを有するプリフォームとされた
銀ロウ等のロウ材において、基体１上面のロウ材は、毛
細管現象によって切欠部２ａの側面に這い上がってい
き、この切欠部２ａとメタライズ層３ａとを適度な熱容
量で接合し、一方、枠体２上面のロウ材は、溝２ｂを伝
わって切欠部２ａとメタライズ層３ａとを適度な熱容量
で接合する。そのため、枠体２と絶縁端子部材３との接
合部にボイドやロウ材不足等の欠陥を全く発生させず、
更には、接合後における基体１と枠体２と絶縁端子部材
３との熱膨張差による残留熱応力を従来程度に小さいも
のとすることができる。その結果、枠体２内部の気密性
および基体１と枠体２と絶縁端子部材３との接合信頼性
を良好なものとすることができる。

【００２４】なお、溝２ｂの寸法は、図２に示すよう
に、切欠部２ａの幅をＸ、溝２ｂの幅をＹ、枠体２の厚
さをＺ、溝２ｂの深さをＷとした場合、Ｘ／５≦Ｙ≦Ｘ
かつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４とする。このような寸法の範
囲の場合には、枠体２内部の気密性および基体１と枠体
２と絶縁端子部材３との接合信頼性を良好なものとする
ことができる。

【００２５】ところで、溝２ｂの幅ＹがＸ／５未満の場
合には、枠体２上面に敷設してあるロウ材が溝２ｂを伝
わりにくくなる傾向がある。そのため、切欠部２ａの内
周上面と絶縁端子部材３の上面に形成されているメタラ
イズ層３ａとの接合部にボイドやロウ材不足等の欠陥を
発生させることとなり、枠体２内部の気密性を損なわせ
る傾向にある。具体的には、このような場合のサンプル
を１００個作成して気密性検査を行なったところ、気密
性の良好なサンプル数は１２個のみであり、その他のサ
ンプルは気密性がなかった。一方、溝２ｂの幅Ｙが切欠
部２ａの幅Ｘを超える場合には、切欠部２ａの両側面と
絶縁端子部材３の両側面に形成されているメタライズ層
３ａとの接合部にボイドやロウ材不足等の欠陥を発生さ
せることとなり、枠体２内部の気密性を損なわせる傾向
にある。具体的には、このような場合のサンプルを１０
０個作成して気密性検査を行なったところ、気密性の良
好なサンプル数は１５個のみであり、その他のサンプル
は気密性がなかった。

【００２６】そこで、切欠部２ａの幅Ｙとの関係がＸ／
５≦Ｙ≦Ｘとなるようなサンプルを１００個作成して気
密性検査を行なったところ、気密性の良好なサンプルは
７６個であり、大幅に気密性の改善が行なえた。したが
って、切欠部２ａの幅Ｘと溝２ｂの幅Ｙとの関係は、Ｘ
／５≦Ｙ≦Ｘとする。

【００２７】なお、切欠部２ａの幅Ｘと溝２ｂの幅Ｙと
の関係がＸ／４≦Ｙ≦Ｘとなるようなサンプルを１００
個作成して気密性検査を行なったところ、１００個とも
全て気密性は良好であった。したがって、Ｘ／４≦Ｙ≦
Ｘであれば好ましい。

【００２８】ところで、溝２ｂの枠体２の厚さ方向の深
さＷがＺ／６未満の場合には、枠体２上面に敷設してあ
るロウ材が溝２ｂを伝わりにくくなる傾向がある。その
ため切欠部２ａの内周上面と絶縁端子部材３の上面に形
成されているメタライズ層３ａとの接合部にボイドやロ
ウ材不足等の欠陥を発生させることとなり、枠体２内部
の気密性を損なわせる傾向にある。具体的には、このよ
うな場合のサンプルを１００個作成して気密性検査を行
なったところ、気密性の良好なサンプル数は１４個のみ
であり、その他のサンプルは気密性がなかった。一方、
溝２ｂの枠体２の厚さ方向の深さＷが３Ｚ／４を超える
場合には、枠体２上面に敷設してあるロウ材が溝２ｂを
非常に伝わり易くなる傾向がある。そのため、枠体２と
シールリング６との接合部のロウ材不足によって、枠体
２内部の気密性を損なわせる傾向にある。具体的には、
このような場合のサンプルをそれぞれ１００個作成して
気密性検査を行なったところ、気密性の良好なサンプル
数はそれぞれ１９個のみ、１７個のみであり、その他の
サンプルは気密性がなかった。

【００２９】そこで、枠体２の厚さＺと溝２ｂの深さＷ
との関係が、Ｚ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４となるようなサンプ
ルを１００個作成して気密性検査を行なったところ気密
性の良好なサンプルは６３個であり、大幅に気密性の改
善が行なえた。したがって、枠体２の厚さＺと溝２ｂの
深さＷとの関係は、Ｚ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４とする。

【００３０】また、溝２ｂの残部（Ｚ−Ｗ）が０．２ｍ
ｍ未満の場合には、この溝２ｂの残部が、枠体２と絶縁
端子部材３との接合時の応力に耐え得ない傾向にある。
すなわち、溝２ｂの残部が薄すぎるために変形等を起こ
して、ロウ材が切欠部２ａの内周上面と絶縁端子部材３
の上面のメタライズ層３ａとの間を完全に埋めることが
できなくなる場合がある。したがって、Ｚ−Ｗ≧０．２
ｍｍであることが好ましい。

【００３１】なお、枠体２の厚さＺと溝２ｂの枠体２の
厚さ方向の深さＷとの関係がＺ／５≦Ｗ≦２Ｚ／３かつ
Ｚ−Ｗ≧０．２ｍｍとなるようなサンプルを１００個作
成して気密性検査を行なったところ、１００個とも全て
気密性は良好であった。したがって、Ｚ／５≦Ｗ≦２Ｚ
／３かつＺ−Ｗ≧０．２ｍｍであればより好ましい。

【００３２】このように、上記のような寸法を有する溝
２ｂを枠体２に形成することによって、絶縁端子部材３
の高さがより高い場合であっても、適度な熱容量で、枠
体２上面に敷設してある適度なボリュームを有するロウ
材が溝２ｂを伝わることとなり、また、基体１上面に敷
設してある適度なボリュームを有するロウ材が切欠部２
ａの内周側面を毛細管現象によって這い上がるので、枠
体２と絶縁端子部材３との接合部をボイドやロウ材不足
等の欠陥や、ロウ材溜まり等による基体１と枠体２と絶
縁端子部材３との間の残留熱応力を有効に防止すること
ができる。そのため接合部の気密性と接合信頼性とを良
好なものとでき、その結果、半導体素子６の作動性を良
好なものとできる。また、ロウ材のボリュームを増大さ
せたり、熱容量を増加させてロウ接合する必要がないの
で製造コストを従来と同程度に維持できる。

【００３３】なお、枠体２には、その表面に耐蝕性に優
れ、かつロウ材との濡れ性に優れる金属、具体的には、
厚さ０．５〜９μｍのニッケル層と厚さ０．５〜５μｍ
の金層を順次、メッキ法により被着させておくと、枠体
２が酸化腐蝕するのを有効に防止することができる。し
たがって、枠体２の表面には、０．５〜９μｍのニッケ
ルや０．５〜５μｍの金等の金属層をメッキ法により被
着させておくことが好ましい。

【００３４】溝２ｂを有する枠体２の切欠部２ａには、
酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶
縁体と、この絶縁体上面に電気的に絶縁されるように設
けたメタライズ層３ａおよびメタライズ配線層３ｂとか
ら成る絶縁端子部材３が嵌合され、ロウ材を介して接合
されている。メタライズ層３ａは基体１と枠体２と端子
部材３とのロウ材接合用の媒体として機能し、一方、メ
タライズ配線層３ｂは半導体素子６の電極を外部電気回
路に接続する際の導電路として機能し、ボンディングワ
イヤを介して電気的に接続される。

【００３５】この絶縁端子部材３の絶縁体は、例えば、
酸化アルミニウム（Ａｌ₂０₃），酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム
（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合してペースト状となすとともにこれを従来周知のド
クターブレード法やカレンダーロール法によりシート状
に成形してセラミックグリーンシート（セラミック生シ
ート）を得て、しかる後、このセラミックグリーンシー
トに適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に複数枚積
層して、約１６００℃の高温で焼成することによって製
作される。

【００３６】また、メタライズ層３ａおよびメタライズ
配線層３ｂは、タングステンやモリブデン（Ｍｏ）、マ
ンガン（Ｍｎ）等で形成されており。例えば、タングス
テン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属
ペーストを絶縁端子部材３の絶縁体となるセラミックグ
リーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により
所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁体に
形成される。

【００３７】このような絶縁端子部材３が嵌合し接合さ
れた枠体２の上面に、ロウ材を介してシールリング４が
接合される。

【００３８】このシールリング４は、鉄−ニッケル−コ
バルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、
例えば、鉄−ニッケル−コバルト合金の金属材料から成
るインゴットに圧延加工法や打ち抜き加工法等の従来周
知の金属加工法を施すことによって所定の形状に形成さ
れる。

【００３９】更に、このシールリング４の上面に、例え
ば、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等
の金属材料から成る蓋体５が、低融点ガラスや半田等の
封止材で接合され、これによって、半導体素子６が基体
１と枠体２と絶縁端子部材３とシールリング４と蓋体５
とから成る容器内部に気密に収容されることとなる。

【００４０】なお、蓋体５は、枠体２の上面に例えばシ
ームウェルド法等の溶接によって接合され、半導体素子
６を容器内部に気密に収容する場合もある。

【００４１】このように、本発明の半導体パッケージ
は、上面に半導体素子６が載置される載置部１ａを有す
る基体１と、基体１側（下側）で内外を貫通する切欠部
２ａと溝２ｂとを有する枠体２と、メタライズ層３ａお
よびメタライズ配線層３ｂを有するとともに切欠部２ａ
に嵌合される絶縁端子部材３とを具備するものであり、
枠体２の切欠部２ａから上面にかけて溝２ｂが形成さ
れ、この溝２ｂの寸法を、切欠部２ａの幅をＸ，溝２ｂ
の幅をＹ，枠体２の厚さをＺ，溝２ｂの深さをＷとした
場合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４とす
る。

【００４２】そして、シールリング４との間に適度なボ
リュームを有する銀ロウ等のロウ材を介し、適度な熱容
量でロウ材を溶融した後に、半導体素子６を載置部１ａ
に低融点ガラスや樹脂接着剤等の接着剤を介して接着固
定し、半導体素子６の電極をボンディングワイヤを介し
て絶縁端子部材３のメタライズ配線層３ｂに電気的に接
続する。しかる後、シールリング４の上面に蓋体５を低
融点ガラスや半田等から成る封止材を介して接合させる
ことにより、基体１と枠体２と絶縁端子部材３とシール
リング４と蓋体５とから成る容器内部に半導体素子６を
気密に収容した、製品としての半導体装置となる。

【００４３】かくして、本発明の半導体パッケージによ
れば、枠体２の切欠部２ａから上面にかけて溝２ｂを形
成し、この溝２ｂの大きさ、寸法が、切欠部２ａの幅を
Ｘ，溝２ｂの幅をＹ，枠体２の厚さをＺ，溝２ｂの深さ
をＷとした場合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ
／４とすることにより、絶縁端子部材３の高さがより高
い場合であっても、適度な熱容量で、枠体２上面に敷設
してある適度なボリュームを有するロウ材が溝２ｂを伝
わることとなり、また基体１上面に敷設してある適度な
ボリュームを有するロウ材が切欠部２ａの内周側面を毛
細管現象によって這い上がることとなる。その結果、枠
体２と絶縁端子部材３との接合部のボイドやロウ材不足
等の欠陥、ロウ材溜まりによる基体１と枠体２と絶縁端
子部材３との間の残留熱応力で接合信頼性が劣化すると
いった問題の発生を有効に防止することができる。

【００４４】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の
変更を行なうことは何等支障ない。

【００４５】本発明は、絶縁端子部材３の高さがより高
い場合に、枠体２と絶縁端子部材３とのロウ接合部をい
かに良好なものとするかといった内容を記載している
が、この場合のみに限らず、要は、切欠部２ａの内周側
面が高い場合であれば本発明は有効なものとなる。すな
わち、例えば絶縁端子部材３の高さは従来通りで、この
絶縁端子部材３と基体１との間に、電気特性の改善や高
さ調整用等による金属板を介在させた場合であっても、
本発明は非常に有効なものとなる。

【００４６】また溝２ｂは、図２に示すようなその断面
形状が正方形，長方形等の形状に限らず、溶融したロウ
材を導いて枠体２と絶縁端子部材３とのロウ接合部を良
好にできるものであればよい。例えば、図４の（ａ）〜
（ｆ）に示すような形状を有していても良い。同図にお
いて、（ａ）は溝２ａの断面形状が長方形のもの、
（ｂ）は溝２ａの断面形状が半円形のもの、（ｃ）は溝
２ａの断面形状が台形で溝２ａの底面の幅が小さくされ
たもの（Ｘ＞Ｘ′）、（ｄ）は溝２ａの断面形状がＶ字
状（または山型）のもの、（ｅ）は溝２ａの断面形状が
逆台形で溝２ａの底面の幅が大きくされたもの（Ｘ＜
Ｘ′）、（ｆ）は溝２ａの断面形状がレ字状のものであ
る。また、このような溝２ｂは、１つの半導体パッケー
ジにおいて複数設けられていてもよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明の半導体パッケージによれば、枠
体の切欠部に嵌合し接合される絶縁端子部材の高さがよ
り高い場合であっても、枠体と絶縁端子部材との接合部
のボイドやロウ材不足等の欠陥、基体と枠体と絶縁端子
部材との間の残留熱応力による接合不良を有効に防止す
ることができる構造として、枠体の切欠部から上面にか
けて溝を形成し、この溝の大きさ、寸法を、切欠部の幅
をＸ，溝の幅をＹ，枠体の厚さをＺ，溝の深さをＷとし
た場合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４とし
たものである。

【００４８】このような大きさ、寸法の溝が形成される
ことによって、ロウ材のボリュームの増大や熱容量の増
加を抑制して、半導体パッケージの製造コストを従来と
同程度に維持できるとともに、枠体と絶縁端子部材のロ
ウ接合部の気密性と、基体と枠体と絶縁端子部材のロウ
接合部の接合信頼性を良好なものとすることができる。
その結果、半導体素子の作動を良好なものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体パッケージの実施の形態の一例
を示す分解斜視図である。

【図２】図１の半導体パッケージの要部の拡大斜視図で
ある。

【図３】従来の半導体パッケージの一例を示す分解斜視
図である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明の溝の各種実施形態を
示す溝の断面図である。

【符号の説明】

１：基体 １ａ：載置部 ２：枠体 ２ａ：切欠部 ２ｂ：溝 ３：絶縁端子部材 ３ａ：メタライズ層 ４：シールリング ５：蓋体 ６：半導体素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 浩 滋賀県蒲生郡蒲生町川合10番地の１ 京セ ラ株式会社滋賀工場内 Ｆターム(参考） 5J097 AA24 AA32 HA04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に半導体素子が載置される載置部を有
   する基体と、該基体上面に前記載置部を囲繞するように
   取着され、前記基体側で内外を貫通する切欠部を有する
   枠体と、前記切欠部に嵌合され、ロウ材により接合され
   る絶縁端子部材と、前記枠体の上面に取着される蓋体と
   を具備する半導体素子収納用パッケージにおいて、前記
   枠体には前記切欠部から上面にかけて溝が形成されてお
   り、該溝の大きさは、前記切欠部の幅をＸ，前記溝の幅
   をＹ，前記枠体の厚さをＺ，前記溝の深さをＷとした場
   合、Ｘ／５≦Ｙ≦ＸかつＺ／６≦Ｗ≦３Ｚ／４であるこ
   とを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。