JP2009027080A - Structure of semiconductor apparatus and its welding sealing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize the electrode of a non-cylindrical package. <P>SOLUTION: The structure of the semiconductor apparatus pressurizes a rectangular hermetic package by two electrodes facing each other, and at least one of the electrodes is provided with a suppressing means for suppressing an energizing route for performing energizing. The rectangular hermetic package equalizes the melting conditions of a long side and a short side that the projection of the rectangular hermetic package has. Thus, the electrodes of the rectangular hermetic package are optimized by suppressing the energizing route of the electrodes and equalizing the melting conditions of the long side and short side of the projection part without changing existing equipment and an existing method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体デバイスの構造、及びその溶着封止方法に関し、特に、気密封止が要求される矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの構造、及びその溶着封止方法に関する。   The present invention relates to a structure of a semiconductor device and a method for welding and sealing the semiconductor device, and more particularly to a structure of a semiconductor device for welding a rectangular hermetic package that requires hermetic sealing and a method for welding and sealing the semiconductor device.

従来、気密筐体として金属を用いた高品位な半導体デバイスは、気密性の実現を優先として、円筒形状を成していた。この円筒形状の半導体デバイスの具体例について、図10に示す。   Conventionally, a high-quality semiconductor device using a metal as an airtight casing has a cylindrical shape with priority given to airtightness. A specific example of this cylindrical semiconductor device is shown in FIG.

図10に示す円筒形状を備えた半導体デバイスは、瞬時に金属溶着を完了できるプロジェクション抵抗溶接工法を適用する上で、機構的に優位な形状である。   The semiconductor device having the cylindrical shape shown in FIG. 10 has a mechanically advantageous shape in applying a projection resistance welding method capable of instantaneously completing metal welding.

なぜなら、円筒形状を備えた半導体デバイスは、CAP及びベースの接合状態として、安定した内部空間を形成し、維持されているからである。   This is because a semiconductor device having a cylindrical shape forms and maintains a stable internal space as a bonded state of the CAP and the base.

また、半導体デバイスのうち一部のデバイス(水晶振動子等)には、長辺が10mm程度のオーバル形状のもの(図11)も存在している。   Some of the semiconductor devices (such as crystal resonators) have an oval shape (FIG. 11) having a long side of about 10 mm.

そして、気密及びシールドのみを目的としたこれらのプロジェクション部は、成型上さほど形状精度を要求せず、溶接作業条件に幅を持てることから、ラフな溶着作業を行っても実用上は問題にはならない。   And these projection parts for the purpose of airtightness and shielding only do not require shape accuracy as much as molding and have a wide range of welding work conditions, so even if rough welding work is performed, there is no problem in practical use Don't be.

ここで、プロジェクションの溶着に関するものが、特許文献1及び2に記載されている。
実開昭63−145589号公報 実開平5−65485号公報
Here, Patent Documents 1 and 2 relate to projection welding.
Japanese Utility Model Publication No. 63-145589 Japanese Utility Model Publication No. 5-65485

これらの半導体デバイスに対し、高機能化を図ったミリ波帯デバイスなどは、長辺側が50mm超もあるのに対して、短辺側は10mm幅程しかない高い縦横比形状を成していることを特徴としている(図12)。   In contrast to these semiconductor devices, the millimeter-wave band devices and the like with high functionality have a high aspect ratio shape with a short side of only about 10 mm, whereas the long side has a length of more than 50 mm. (FIG. 12).

これは、要求電気特性において、fc(カットオフ周波数)を利用する為の形状であり、要求される高周波特性を満足させるために、ミリ波帯デバイスには円筒形状のデバイスと比べ、更に形状精度(気密溶着後)の制約も加わる。   This is a shape for using fc (cut-off frequency) in the required electrical characteristics. In order to satisfy the required high frequency characteristics, the millimeter wave band device has a more accurate shape than the cylindrical device. The restriction (after airtight welding) is also added.

また、図13にはミリ波帯デバイスの断面図を示し、図14には円筒形状の半導体デバイスの断面図を示す。   FIG. 13 is a cross-sectional view of a millimeter wave band device, and FIG. 14 is a cross-sectional view of a cylindrical semiconductor device.

ここで、関連するプロジェクション抵抗溶接工法(図15)では、場所(長辺中央に対して短辺側)による溶融偏りが発生し、気密を確保できないだけでなく、シールドさえも維持できない結果を招いていた。   Here, in the related projection resistance welding method (FIG. 15), a melting bias occurs due to the location (short side with respect to the center of the long side), and not only cannot be secured, but also the shield cannot be maintained. It was.

また、今まで採用されてきた金属ハーメ手法であるパラレルギャップシームウェルド工法やレーザーウェルド工法であっても、ミリ波帯デバイスにおけるハーメは、実現不可能であった。   Further, even with the parallel gap seam weld method and the laser weld method, which are metal herme methods that have been adopted so far, the herme in the millimeter wave band device cannot be realized.

また、瞬時に作業完了となるプロジェクションウェルド工法をミリ波帯デバイスに適用することが理想の溶接工法ではあるが、円筒形状のデバイスと異なり、矩形型のプロジェクションを全周囲に渡って同一の高さ及び形状に成型することは技術的に困難であった。   Also, the ideal welding method is to apply the projection weld method that completes the work instantly to the millimeter wave band device, but unlike the cylindrical device, the rectangular projection has the same height all around. And it was technically difficult to mold into a shape.

また、ミリ波帯デバイスは、プロジェクション部の形状が小さいことが必然的に要求されており、より困難性を高めていた。   In addition, the millimeter wave band device is inevitably required to have a small shape of the projection portion, and the difficulty is further increased.

このように、ミリ波帯デバイスでは、溶着後の形状精度が要求され、プロジェクション部の形状も低く細い突起形状のみしか許されておらず、合わせて高い縦横比を成す形状であるので、関連するプロジェクション抵抗溶接工法を適用することができないという問題があった(図16)。   As described above, in the millimeter wave band device, shape accuracy after welding is required, the shape of the projection part is low, and only a thin protrusion shape is allowed. There was a problem that the projection resistance welding method could not be applied (FIG. 16).

ミリ波帯デバイスについて更に図17に示すと、被ハーメデバイス26と溶接電極27,28の構造は、高い縦横比の長辺側及び短辺側それぞれのプロジェクション部24において、加圧力、通電電流、発熱・放熱特性のいずれも極端な不均等さが発生する。   Further regarding the millimeter wave band device, FIG. 17 shows that the structure of the device to be hermet 26 and the welding electrodes 27 and 28 is such that the applied force and energization current are increased in the projection portion 24 on the long side and the short side with a high aspect ratio. In both heat generation and heat dissipation characteristics, extreme unevenness occurs.

従って、この状態が抵抗溶接時に障害となり、溶着がプロジェクション部24の全周囲にわたって均一に行うことができず、気密封止できない原因となっていた(図17)。   Therefore, this state becomes an obstacle at the time of resistance welding, and welding cannot be performed uniformly over the entire periphery of the projection part 24, which causes a hermetic seal (FIG. 17).

また、2つ以上の構成部品から成り高周波特性の制約によって矩形型となるミリ波デバイスのパッケージでは、使用周波数が高いほどパッケージ内の空間域で導波管モードでの伝搬波帰還を抑制する用途上、幅が狭く且つ縦横比がより大きくなる傾向にある。   In addition, for millimeter-wave device packages that consist of two or more components and are rectangular due to high-frequency characteristics constraints, the higher the operating frequency, the more the propagation wave feedback in the waveguide mode is suppressed in the spatial region of the package. In addition, the width is narrow and the aspect ratio tends to be larger.

また、修復作業が不可能なプロジェクション抵抗溶接工法においては、一連の加圧、通電、冷却と一工程で完結しなければならず、比較的実現の容易な円筒形状のハーメチックパッケージと比較しても、極端な矩形型は実用上の弊害となる。   In addition, the projection resistance welding method, which cannot be repaired, must be completed in a single step of a series of pressurization, energization, and cooling, compared to a cylindrical hermetic package that is relatively easy to implement. The extreme rectangular shape is a practical problem.

また、接合する際における溶接時の通電電流経路また溶接部分の発熱・放熱経路を検討すると、なんら対策を講じない場合(図17)には、短片側と長辺側ではバランスが極端に異なっている。   In addition, if the current path during welding and the heat generation / heat radiation path of the welded part are examined when joining, if no measures are taken (Fig. 17), the balance is extremely different between the short side and the long side. Yes.

例えば、技術的に確立されている円筒形パッケージ(図10)の溶着接合を例に比較すると、円筒形状パッケージは加圧、通電、放熱経路共に均等であるが、矩形型パッケージ(図12)では導電性の良好な銅合金を使用した電極を用いた場合でも、作業時20KA以上の高電流が、瞬間的に流れる状況におかれる。   For example, in the case of welding connection of a cylindrical package (FIG. 10) established technically as an example, the cylindrical package is uniform in terms of pressure, energization, and heat dissipation, but in the rectangular package (FIG. 12) Even when an electrode using a copper alloy with good conductivity is used, a high current of 20 KA or more instantaneously flows during operation.

また通電電流経路が中央部と周辺端部において大きな差異を発生する矩形型パッケージにおいては、プロジェクション長が3〜5倍にも及び(通電電流も同倍)、加圧、発熱、放熱の溶接条件バランスが崩れた結果、中央のみ過剰溶着が発生し端部は未溶着となる。   In addition, for rectangular packages where the energization current path has a large difference between the center and the peripheral edge, the projection length is 3 to 5 times (same energization current), and welding conditions for pressurization, heat generation, and heat dissipation As a result of the balance being lost, excessive welding occurs only in the center and the end portion is not welded.

更に、溶接域における条件バランス(加圧、通電電流、放熱等)の悪い矩形型(特に縦横比の高い場合)であるほど悪化状況は顕著である。   Furthermore, the worse the condition is, the worse the condition balance (pressurization, energization current, heat dissipation, etc.) in the welding zone is, the worse the rectangular shape (especially when the aspect ratio is high).

つまり、溶着が不均一であることは、気密維持がされていない事を示唆しており、且つ、パッケージの異常変形にもつながり望むべき結果ではない。   In other words, non-uniform welding suggests that airtightness is not maintained, and it is not a desirable result because it leads to abnormal deformation of the package.

このため、関連するプロジェクション抵抗溶接工法では、この異形なプロジェクション部にハーメを行う場合には、溶着条件緩和策として、突起形状の拡大そして通電電流・加圧力等を多大にするだけでは気密封止することができないという問題があった。   For this reason, in the related projection resistance welding method, when this irregular shaped projection part is to be hermetically sealed, it is possible to hermetically seal simply by enlarging the protrusion shape and enlarging the energizing current and the applied pressure as measures to relax the welding conditions. There was a problem that could not be done.

また、図18に示すように、このミリ波帯のデバイスでは、被ハーメデバイス26が形状の制約を受けるので、プロジェクションシール工法の適用を、より困難にしているという問題があった。   Further, as shown in FIG. 18, in this millimeter wave band device, there is a problem that the application of the projection seal method is made more difficult because the hermetic device 26 is restricted in shape.

ここで、図18のA方向及びB方向とは、図17に記載したミリ波帯デバイスに対し、矢印で示したAとBの方向にユーザが観察した場合の方向をいい、以下、後述する図面においても同様に、図17のA方向及びB方向により観察することとする。   Here, the A direction and the B direction in FIG. 18 refer to directions when the user observes the A and B directions indicated by arrows with respect to the millimeter-wave band device described in FIG. 17, and will be described later. Similarly, in the drawing, observation is made in the A direction and the B direction in FIG.

更に、近接しているガラス端子部23(図13)へのストレスを軽減(抑制)するため、多大な通電電流によって溶着を促進することができないという問題もある。   Furthermore, in order to reduce (suppress) the stress to the glass terminal part 23 (FIG. 13) which adjoins, there also exists a problem that welding cannot be accelerated | stimulated by a huge energizing current.

ここで、特許文献1及び2に記載されたプロジェクションに関するものについて検討すると、特許文献1にはヘッダーが通電経路を担うものが記載され、特許文献2には電極に段差を設けたものが記載されている。   Here, when considering the projections described in Patent Documents 1 and 2, Patent Document 1 describes that the header bears the energization path, and Patent Document 2 describes that the electrode is provided with a step. ing.

しかしながら、何れの特許文献にも、電極の通電する通電経路を抑制すると共に、プロジェクション部の長辺側と短辺側の溶融条件を均等化する旨について、一切記載されていない。   However, none of the patent documents describes that the energization path through which the electrodes are energized is suppressed and the melting conditions on the long side and the short side of the projection part are equalized.

そこで、本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、既存設備及び既存の工法を変更することなく、電極の通電する通電経路を抑制すると共に、プロジェクション部の長辺側と短辺側の溶融条件を均等化することにより、矩形型ハーメチックパッケージの電極の最適化を図ることができる半導体デバイスの構造、及びその溶着封止方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and without restricting the existing equipment and existing construction method, while suppressing the energization path through which the electrodes are energized, the long side and the short side of the projection unit An object of the present invention is to provide a structure of a semiconductor device that can optimize the electrodes of a rectangular hermetic package by equalizing the melting conditions, and a welding and sealing method thereof.

本発明に係る半導体デバイスの構造は、矩形型ハーメチックパッケージを、対向する2つの電極で加圧する半導体デバイスの構造において、前記電極の少なくとも一方は、通電する通電経路を抑制する抑制手段を備え、前記矩形型ハーメチックパッケージは、当該矩形型ハーメチックパッケージのプロジェクションが有する長辺側と短辺側との溶融条件を均等化することを特徴とする。   The structure of the semiconductor device according to the present invention is a structure of a semiconductor device in which a rectangular hermetic package is pressurized with two electrodes facing each other, and at least one of the electrodes includes suppression means for suppressing an energization path for energization, The rectangular hermetic package is characterized by equalizing the melting conditions of the long side and the short side of the projection of the rectangular hermetic package.

本発明に係る半導体デバイスの溶着封止方法は、矩形型ハーメチックパッケージを、対向する2つの電極で加圧する半導体デバイスにおける溶着封止方法であって、前記電極の少なくとも一方が、通電する通電経路を抑制する抑制ステップと、前記矩形型ハーメチックパッケージが、当該矩形型ハーメチックパッケージのプロジェクションが有する長辺側と短辺側との溶融条件を均等化する均等化ステップと、を備えることを特徴とする。   A method for welding and sealing a semiconductor device according to the present invention is a method for welding and sealing a semiconductor device in which a rectangular hermetic package is pressurized with two electrodes facing each other, wherein at least one of the electrodes has a current-carrying path. The suppressing step of suppressing, and the rectangular hermetic package includes an equalizing step of equalizing the melting conditions of the long side and the short side of the projection of the rectangular hermetic package.

本発明によれば、半導体デバイスの構造は、電極の通電する通電経路を抑制すると共に、プロジェクション部の長辺側と短辺側の溶融条件を均等化することにより、通電経路を意図的に調整することができるので、矩形型ハーメチックパッケージの電極の最適化を図ることができる半導体デバイスの構造、及びその溶着封止方法を実現できる。   According to the present invention, the structure of the semiconductor device intentionally adjusts the energization path by suppressing the energization path through which the electrode is energized and equalizing the melting conditions on the long side and the short side of the projection part. Therefore, it is possible to realize a semiconductor device structure capable of optimizing the electrodes of the rectangular hermetic package and a method for welding and sealing the semiconductor device.

本発明に係る実施例は、通電電流経路、溶接部分の発熱及び放熱経路を、プロジェクション溶接各部位毎に溶着状態を制御するため、従来から使用されている電極にスリット等の障害を設け、既存設備及び工法を変更する事なく、電気抵抗、放熱経路を意図的に調整でき、電極の最適化を図ることを可能としたものである(図1)。   In the embodiment according to the present invention, the existing current electrode is provided with obstacles such as slits in order to control the welding state for each portion of the projection welding in order to control the welding current for each part of the projection welding. The electrical resistance and heat dissipation path can be adjusted intentionally without changing the equipment and construction method, and the electrodes can be optimized (FIG. 1).

同様に、被ハーメデバイス側プロジェクション部の突起形状において部位毎に溶着状態を意図的に制御する目的で、高さや幅を含めた形状を最適化することにより、プロジェクション部の全周囲に渡り、溶融条件の均等化を実現することが可能である。   Similarly, by optimizing the shape including the height and width for the purpose of intentionally controlling the welding state for each part in the projection shape of the projection part on the hermetic device side, It is possible to achieve equalization of the melting conditions.

ここで、プロジェクション部を溶着する場合の一例を、図2及び図3に示す。   Here, an example in the case of welding a projection part is shown in FIG.2 and FIG.3.

図2及び図3に示すプロジェクション部の形状は、それぞれ溶着部の高さがh1,h2であり、幅がw1,w2である。   2 and 3, the height of the welded part is h1 and h2, and the width is w1 and w2.

このことにより、プロジェクション形状(図2及び図3)及び電極形状(図1)は、互いに製造における精度の要求値を緩和させることも可能である。   Thus, the projection shape (FIGS. 2 and 3) and the electrode shape (FIG. 1) can alleviate the required accuracy of manufacturing.

従って、本実施例では、特別な装置等を付与すること無く、既存設備を使用して高い縦横比を持つミリ波帯デバイスの封止を要求される寸法精度でプロジェクションハーメを可能としたことを特徴とするものである。   Therefore, in this embodiment, projection hermes can be performed with dimensional accuracy required to seal a millimeter-wave band device having a high aspect ratio using existing equipment without providing any special equipment. It is characterized by.

なお、実施例では、ミリ波帯デバイスについて説明するが、本実施例はこれに限定されるものではなく、テラヘルツ波帯のデバイスやサブミリ波帯のデバイスなどにも適用できるようにしても良い。   In the embodiment, a millimeter wave band device will be described. However, the present embodiment is not limited to this, and may be applied to a terahertz band device, a sub millimeter wave band device, or the like.

次に、本発明に係る実施例について、図面を用いて説明する。   Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの構造
図1は、被溶接物及び溶接電極を含めた矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの構造を示したものである。
(1) Structure of a semiconductor device for welding a rectangular hermetic package FIG. 1 shows a structure of a semiconductor device for welding a rectangular hermetic package including a workpiece and a welding electrode.

図1に示す矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスは、電極1と電極2が、被ハーメデバイス3を挟み込むように形成されている。   The semiconductor device for welding the rectangular hermetic package shown in FIG. 1 is formed so that the electrode 1 and the electrode 2 sandwich the hermetic device 3.

また、電極1と電極2には、スリット、穴、堀込等に相当する調整溝4が設けられている。   Moreover, the electrode 1 and the electrode 2 are provided with the adjustment groove | channel 4 equivalent to a slit, a hole, a digging.

溶着部である高縦横比の長辺側及び短辺側それぞれのプロジェクション部は、発熱・放熱量、加圧力、通電電流量が、同一結果となることはない。   The projection portions on the long side and the short side of the high aspect ratio that are the welded portions do not produce the same results in heat generation / heat radiation amount, applied pressure, and energization current amount.

従って、これを解決する為に、通電、放熱経路が短く過溶着となる電極1及び電極2の中央近辺部では、スリット、穴、堀込等を設けることにより通電経路の延長を図り、また、放熱経路をも延長することにより短辺側の加圧バランスと溶着状態の均等化を実現する。   Therefore, in order to solve this problem, the energization path is extended by providing slits, holes, digging, etc. in the vicinity of the center of the electrode 1 and electrode 2 where the energization and heat dissipation paths are short and are over-welded. By extending the path, the pressure balance on the short side and the equalization of the welded state are realized.

ここで、長辺側5と短辺側6とを有する被ハーメデバイス3が設けられた電極2の概略図を図4に示す。   Here, FIG. 4 shows a schematic diagram of the electrode 2 provided with the Herme device 3 having the long side 5 and the short side 6.

図4に示す概略図に、電極側の通電経路上にスリット、穴等(図1の調整溝4に相当する。)を設けることにより、プロジェクション部での長辺側5と短片側6の溶着バランスを取ると共に、電気抵抗、発熱・放熱経路を最適化することができる。   In the schematic diagram shown in FIG. 4, a slit, a hole (corresponding to the adjustment groove 4 in FIG. 1) is provided on the electrode-side energization path, so that the long side 5 and the short piece 6 are welded at the projection portion. It is possible to optimize the electrical resistance, heat generation and heat dissipation paths while achieving balance.

この図4に示す概略図に最適化を図った場合の実施例を、図5及び図6に示す。   FIG. 5 and FIG. 6 show an embodiment in which optimization is achieved in the schematic diagram shown in FIG.

図5及び図6は、電極1と、被ハーメデバイス3と、調整溝4とを備えている。   5 and 6 include an electrode 1, a hermetic device 3, and an adjustment groove 4.

図5と図6との違いは、調整溝4の形状が異なっており、この調整溝4の形状は、希望する特性に応じて、スリット、穴、掘込などに変更可能である。   The difference between FIG. 5 and FIG. 6 is that the shape of the adjustment groove 4 is different, and the shape of the adjustment groove 4 can be changed to a slit, a hole, a digging or the like according to desired characteristics.

なお、図5及び図6では、電極1にて最適化した実施例を示しており、これは電極1に限定されるものではなく、電極2にて同様に最適化しても良い。   5 and FIG. 6 show an embodiment optimized with the electrode 1, which is not limited to the electrode 1, and may be similarly optimized with the electrode 2.

また、被ハーメデバイス3側のプロジェクション部(図2及び図3)にも同様に調整することにより、溶融状態の均等化を実現したものである。   Moreover, the equalization of a molten state is implement | achieved by adjusting similarly to the projection part (FIG.2 and FIG.3) by the side of the to-be-harmed device 3. FIG.

また、図7に示す被ハーメデバイス3に溶着する溶着部のプロジェクション部7は、図2及び図3に示したように、高さh1,h2や、幅w1,w2のように、任意のサイズに調整することにより、溶融状態の均等化を図ることができる。   Moreover, the projection part 7 of the welding part welded to the hermetic device 3 shown in FIG. 7 has an arbitrary height h1, h2 and widths w1, w2, as shown in FIGS. By adjusting the size, it is possible to equalize the molten state.

また、図5及び図6から、被ハーメデバイス3を取り除いた電極1を、図8及び図9に示す。   Moreover, the electrode 1 which remove | eliminated the to-be-harmed device 3 from FIG.5 and FIG.6 is shown in FIG.8 and FIG.9.

図8及び図9では、電極1に施された調整溝4の形状を認識することができる。
(2)矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの効果
本実施例1によれば、矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスは、電気抵抗や放熱経路を意図的に調整することができるので、溶接時に矩形型ハーメチックパッケージの電極の最適化を図ることができる。
In FIGS. 8 and 9, the shape of the adjustment groove 4 formed on the electrode 1 can be recognized.
(2) Effect of Semiconductor Device for Welding Rectangular Hermetic Package According to the first embodiment, the semiconductor device for welding the rectangular hermetic package can intentionally adjust the electric resistance and heat dissipation path, so that welding is performed. Sometimes it is possible to optimize the electrodes of the rectangular hermetic package.

従って、高い縦横比の金属製ミリ波デバイスにプロジェクションシール工法を適用することができる。   Therefore, the projection seal method can be applied to a metal millimeter wave device having a high aspect ratio.

また、この矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスは、溶着部であるプロジェクション部に、形状を最適化した構造を提供することにより、高い縦横比の金属製ミリ波デバイスにプロジェクションシール工法を適用することができる。   In addition, the semiconductor device to which this rectangular hermetic package is welded applies the projection seal method to a metal millimeter-wave device with a high aspect ratio by providing a structure whose shape is optimized for the projection part which is the welded part. be able to.

また、前記の効果を組み合わせた相乗効果により、高精度のプロジェクション形状加工を要求せずに、高い縦横比の金属製ミリ波デバイスにプロジェクションシール工法を適用することができる。   In addition, due to a synergistic effect obtained by combining the above effects, the projection seal method can be applied to a metal millimeter-wave device having a high aspect ratio without requiring high-precision projection shape processing.

(3)矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの構造
次に、本発明に係る実施例2における矩形型ハーメチックパッケージを溶着する半導体デバイスの構造について、以下に詳細に説明する。
(3) Structure of Semiconductor Device for Welding Rectangular Hermetic Package Next, the structure of the semiconductor device for welding the rectangular hermetic package in Example 2 according to the present invention will be described in detail below.

上記実施例1では、溶接行為の通電電流経路及び放熱経路の調整は、スリット、穴、掘込等に相当する調整溝4を電極1及び電極2の形状変更により実現しているが、被溶着物である被ハーメデバイス3側に、同等機能を有す材質又は基材と異なる同等機能の部品を追加することにより実現し、適用することができる。   In the first embodiment, the adjustment of the energizing current path and the heat radiation path of the welding action is realized by changing the shape of the electrode 1 and the electrode 2 while adjusting the grooves 4 corresponding to slits, holes, digging, etc. It can be realized and applied by adding a material having an equivalent function or a component having an equivalent function different from that of the base material to the hermetic device 3 side.

この場合、例えば、被ハーメデバイス3に、通電性の低いゴムやプラスチックなどを含む部品を使用すれば良い。   In this case, for example, a component including rubber or plastic having low electrical conductivity may be used for the hermetic device 3.

更に、調整溝4と同等材質による凹凸の形成等や、また基材とは分離した構成部品を、溶接、ろう付け、メッキ、接着等の工法により追加加工とした場合にも、適用することができる。   Furthermore, it can also be applied to the formation of irregularities made of the same material as that of the adjustment groove 4 or when the component parts separated from the base material are additionally processed by a method such as welding, brazing, plating, or adhesion. it can.

また、電極側で溶着条件の最適化が図れることにより、被ハーメデバイス側プロジェクション部の形状精度も、緩和することができるという格別な相乗効果を奏する。   In addition, by optimizing the welding conditions on the electrode side, there is a special synergistic effect that the shape accuracy of the hermetic device side projection part can be relaxed.

本発明に係る実施例1における矩形型ハーメチックパッケージのデバイス構造を示したものである。1 shows a device structure of a rectangular hermetic package in Example 1 according to the present invention. 本発明に係る実施例1におけるプロジェクション形状の一例を示したものである。2 shows an example of a projection shape in Example 1 according to the present invention. 本発明に係る実施例1におけるプロジェクション形状の一例を示したものである。2 shows an example of a projection shape in Example 1 according to the present invention. 本発明に係る実施例1における長辺側と短辺側とを有する被ハーメデバイスが設けられた電極の概略図である。It is the schematic of the electrode provided with the to-be-harmed device which has the long side and the short side in Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1における最適化した実施例の一例である。It is an example of the Example optimized in Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1における最適化した実施例の変形例である。It is a modification of the optimized Example in Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1における被ハーメデバイスのプロジェクション部を示した実施例の一例である。It is an example of the Example which showed the projection part of the to-be-harmed device in Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1における調整溝が施された電極を示した実施例の一例である。It is an example of the Example which showed the electrode in which the adjustment groove | channel was given in Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1における調整溝が施された電極を示した実施例の変形例である。It is a modification of the Example which showed the electrode in which the adjustment groove | channel was given in Example 1 which concerns on this invention. 円筒形状を有する半導体デバイスのパッケージの具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of the package of the semiconductor device which has a cylindrical shape. オーバル形状を有する半導体デバイスのパッケージの具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of the package of the semiconductor device which has an oval shape. ミリ波帯デバイスのパッケージの具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of the package of a millimeter wave band device. ミリ波帯デバイスのパッケージの断面を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the cross section of the package of a millimeter wave band device. 円筒形状の半導体デバイスのパッケージの断面を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the cross section of the package of a cylindrical-shaped semiconductor device. 関連するプロジェクション抵抗溶接工法のプロジェクション封止状況を説明する図である。It is a figure explaining the projection sealing condition of the related projection resistance welding method. プロジェクション抵抗溶接工法を円筒形状の半導体デバイスとミリ波帯デバイスに適用した場合の図である。It is a figure at the time of applying a projection resistance welding method to a cylindrical-shaped semiconductor device and a millimeter wave band device. プロジェクション抵抗溶接工法をミリ波帯デバイスに適用した場合の図である。It is a figure at the time of applying a projection resistance welding method to a millimeter wave band device. プロジェクション抵抗溶接工法をミリ波帯デバイスに適用した場合の図である。It is a figure at the time of applying a projection resistance welding method to a millimeter wave band device.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 電極
3 被ハーメデバイス
4 調整溝
5 長辺側
6 短辺側
7 プロジェクション部
21 CAP
22 BASE
23 ガラス端子部
24 プロジェクション部
25 内部空間
26 被ハーメパッケージ
27、28 電極
h1,h2 高さ
w1,w2 幅
1, 2 Electrode 3 Hermetic device 4 Adjustment groove 5 Long side 6 Short side 7 Projection part 21 CAP
22 BASE
23 Glass terminal portion 24 Projection portion 25 Internal space 26 Hermet package 27, 28 Electrode h1, h2 Height w1, w2 Width

Claims (6)

矩形型ハーメチックパッケージを、対向する2つの電極で加圧する半導体デバイスの構造において、
前記電極の少なくとも一方は、通電する通電経路を抑制する抑制手段を備え、
前記矩形型ハーメチックパッケージは、
当該矩形型ハーメチックパッケージのプロジェクションが有する長辺側と短辺側との溶融条件を均等化する
ことを特徴とする半導体デバイスの構造。
In the structure of a semiconductor device in which a rectangular hermetic package is pressurized with two opposing electrodes,
At least one of the electrodes includes a suppression unit that suppresses an energization path for energization,
The rectangular hermetic package is:
A semiconductor device structure characterized by equalizing the melting conditions of the long side and the short side of the projection of the rectangular hermetic package.
前記抑制手段は、
前記電極の前記通電経路を流れる有効な通電電流、又は当該電極に発生する熱の少なくとも何れか一方を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体デバイスの構造。
The suppression means is
The structure of the semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of an effective energization current flowing through the energization path of the electrode and heat generated in the electrode is adjusted.
前記抑制手段は、
前記通電経路を、スリット、穴、溝、凹部又は凸部の何れかによって抑制する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体デバイスの構造。
The suppression means is
The semiconductor device structure according to claim 1, wherein the energization path is suppressed by any one of a slit, a hole, a groove, a concave portion, or a convex portion.
前記矩形型ハーメチックパッケージは、
前記プロジェクションの形状が、長辺側と短辺側において異なることにより、前記溶融条件を均等化する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の半導体デバイスの構造。
The rectangular hermetic package is:
4. The structure of a semiconductor device according to claim 1, wherein the melting conditions are equalized by changing a shape of the projection between the long side and the short side. 5.
前記半導体デバイスは、
ミリ波帯のモジュールであるミリ波帯デバイスである
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の半導体デバイスの構造。
The semiconductor device is:
The semiconductor device structure according to claim 1, wherein the semiconductor device structure is a millimeter wave band device which is a millimeter wave band module.
矩形型ハーメチックパッケージを、対向する2つの電極で加圧する半導体デバイスにおける溶着封止方法であって、
前記電極の少なくとも一方が、通電する通電経路を抑制する抑制ステップと、
前記矩形型ハーメチックパッケージが、当該矩形型ハーメチックパッケージのプロジェクションが有する長辺側と短辺側との溶融条件を均等化する均等化ステップと、
を備えることを特徴とする溶着封止方法。
A welding sealing method in a semiconductor device in which a rectangular hermetic package is pressurized with two opposing electrodes,
A suppressing step of suppressing an energization path through which at least one of the electrodes is energized;
An equalizing step in which the rectangular hermetic package equalizes the melting conditions of the long side and the short side of the projection of the rectangular hermetic package;
A welding and sealing method comprising:
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