JP2531445B2 - ガラス封止型icパッケ―ジ - Google Patents

ガラス封止型icパッケ―ジ

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JP2531445B2 JP5200845A JP20084593A JP2531445B2 JP 2531445 B2 JP2531445 B2 JP 2531445B2 JP 5200845 A JP5200845 A JP 5200845A JP 20084593 A JP20084593 A JP 20084593A JP 2531445 B2 JP2531445 B2 JP 2531445B2
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス封止型ICパッ
ケージの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に従来のガラス封止型ICパッケー
ジの構造を示す。ICチップ3を搭載したベース4とキ
ャップ2とでリード5をはさみ、ガラス6で封止したも
ので、チップ3とキャップ2の間は中空状態となってい
る。
【0003】制作過程としては、中央部を除いたベース
4表面にあらかじめガラス6を印刷し、ガラス6上にリ
ード5を加熱、圧着する。ろう材7によりベース4の中
央部にICチップ3を固定し,チップ3上の電極とリー
ド5をボンディングワイヤー8で接続する。一方、中央
部を除くキャップ2表面にガラス6を印刷し、ベース4
にかぶせて加熱し、ガラス6を溶融させて気密封止す
る。したがって、キャップ2とベース4の厚さおよび封
止時のガラス6幅は自由に変更できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のガラス封止型I
Cパッケージでは、チップ3とキャップ2の間は中空状
態となっている。このため薄型のパッケージでは、圧力
試験により変形したキャップ2が、チップ3及びボンデ
ィングワイヤー8と接触し、チップ3を傷つけたり、ワ
イヤー8が変形することが問題となる。これはキャップ
2が薄いために発生したものであり、パッケージ変形が
大きい場合にはキャップ2が破壊する事故につながる。
【0005】従来、キャップ2を厚くしたり封止時のガ
ラス6幅を広くとりキャップ変形を小さく抑えることで
この問題を回避してきた。しかしながら、キャップ2が
割れない程度にガラス6幅を広くするにはチップ3を小
さくする必要があり、またパッケージを薄くするために
はキャップ2を厚くした以上にベース4を薄くする必要
がある。このように、従来の方法ではICの大型化、パ
ッケージの薄型化に限度があるという問題点があった。
【0006】本発明の目的は、高い圧力下においても変
形を抑えたパッケージを提供し、ICの信頼性および生
産性の高いICパッケージを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明のICパッケ
ージは、ガラス封止型ICパッケージにおいて、キャッ
プとチップとの間を絶縁体材料で連結し、絶縁体の少な
くともチップとの接触部をチップを傷つけない材料で形
成したことを特徴とする。
【0008】さらに第2の発明のICパッケージは、ガ
ラス封止型ICパッケージにおいて、キャップのチップ
対向部に絶縁体材料を設け、キャップとチップの間は連
結せず、絶縁体の少なくともチップ対向部のチップ側表
面がチップを傷つけない材料で形成されることを特徴と
する。また、ガラス封止型ICパッケージにおいて、チ
ップ表面に絶縁体材料を設け、キャップとチップの間は
連結せず、絶縁体の少なくともチップとの接触部がチッ
プを傷つけない材料で形成されていてもよい。また、ガ
ラス封止型ICパッケージにおいて、キャップのチップ
対向部に絶縁体材料を設け、キャップとチップの間は連
結せず、チップの表面が絶縁体との接触により傷つかな
い材料で形成されていていもよい。 チップとの接触によ
る摩擦によってもチップを傷つけない絶縁体材料として
は、エポキシ樹脂などがある。絶縁体ガラスなどチップ
を傷つける恐れのある絶縁体材料を用いる場合も、絶縁
体の少なくともチップとの接触部またはチップとの対向
部をチップを傷つけない材料(エポキシ樹脂、ゴムな
ど)で形成するか、あるいはチップの表面を絶縁体材料
との接触によってもチップが傷つかない材料(ガラス膜
など)でコーティングすればよい。
【0009】
【作用】図3は従来パッケージの圧力試験におけるキャ
ップ変形の説明図である。封止時のガラス幅によって、
パッケージ変形量(キャップ2とチップ3の間隔減小
量)が変化する様子を、キャップ厚が0.25,0.2
8,0.3mmの各場合について示した。ガラス6幅が
小さいほど、またキャップ2が薄いほど、パッケージ変
形は大きくなり、同図に横線で示したパッケージ変形の
許容値以上になった場合は、変形したキャップ2がチッ
プ3やワイヤー8と接触したりキャップ2が破壊する等
の不良事故が起こる。このため、キャップ厚が0.3m
mの場合はガラス幅を3mm以上に、キャップ厚が0.
25mmの場合はガラス幅を4mm以上にする必要があ
る。このように、パッケージ薄型化のためにキャップ2
を薄くするほど、ガラス幅は広くすることになる。
【0010】しかしながら、パッケージの大きさは自由
に変えられず、ガラス6幅を広くするにはチップ3を小
さくする必要がある。従来このことがICの大型化およ
びパッケージの薄型化に支障となってきた。
【0011】図1に第1の発明のガラス封止型ICパッ
ケージの構造を示した。本発明においては、キャップ2
とチップ3の間を、チップの絶縁不良を起こさないよう
に絶縁体材料1で連結している。こうすることにより、
高い圧力下でもキャップ2の変形は抑えられ、キャップ
2とチップ3およびワイヤー8とが接触することはなく
なる。また、キャップ2に発生する応力も変形に比例し
て小さくなり、キャップが破壊する事故も防ぐことがで
き、ICの信頼性および生産性を高めることができる。
【0012】
【実施例】次に、図1及び図4から図7を参照して第1
の発明及び第2の発明について説明する。 (例1)図1は第1の発明の一実施例を示すガラス封止
型ICパッケージの断面図である。キャップ2とチップ
3の間に弾性率1500kgw/mm2 、熱膨張係数
2.1x10- 6 、 ガラス転移温度250℃のエポキシ
樹脂を充填し、キャップ2及びベース3を2/3倍に薄
くしている。この構成の場合、通常の圧力試験の1.5
倍の高圧力まで、キャップ2とチップ3やワイヤー8と
の接触及びキャップ2の割れは起きなかった。有限要素
法による数値計算から、応力はキャップ2の外側表面に
発生し、約10kgw/mm2 であった。キャップ材料
の破壊強度は30kgw/mm2 以上であり、キャップ
割れの可能性はない。また、チップ1で発生した熱を効
率よくキャップに逃がす効果もある。
【0013】(例2)図4は、弾性率1500kgw /
のエポキシ樹脂1をチップ3上に取り付けた第2の発
明の一実施例である。エポキシ樹脂1とキャップ2が接
触することによって、圧力試験時のキャップ2とワイヤ
ー8との接触を防いでいる。数値計算によれば、キャッ
プ2がエポシキ樹脂1に接触した時、キャップ2の外側
に20kgw/mm2 程度の応力が発生するが、キャッ
プ割れにはつながらない。パッケージの薄型化のために
キャップ2をさらに薄くした場合、圧力試験時のキャッ
プ2表面の応力は高くなるが、エポキシ樹脂1を厚くす
ることによって、この応力が小さくなるように調整でき
る。
【0014】(例3)図5は、弾性率7000kgw/
mm2の絶縁体ガラス1をキャップ2の内側に取り付け
た第2の発明の一実施例である。こうすることにより、
圧力試験ではキャップ2とチップ3及びワイヤ−8との
接触事故やキャップ割れは起きなかった。ここでは、
ップ3表面はガラス膜9でコーティングしており、圧力
試験中にガラス1がチップ3と接触した時にチップを擦
ることを防いでいる。この実施例の構成では、絶縁体材
料1を取り付けたキャップ2とベース側をガラス封止す
ればよく、製造がしやすい。
【0015】(例4)図6は、図5の構成例の絶縁体ガ
ラス1の部分を、チップ3との対向部のチップ側表面
弾性率200kgw/mm2のゴム材料を使用した第2
の発明の一実施例である。こうすることにより摩擦でチ
ップ3を傷つけることはなくなり、チップ表面をコーテ
ィングする必要がない。
【0016】
【発明の効果】以上にように本発明は、パッケージ変形
時にキャップとチップの間に絶縁体材料がはさまれるよ
うにしたものであり、これによって高い圧力下において
もパッケージの変形を抑え、ICの信頼性および生産性
を高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例を示した構成断面図であ
る。
【図2】従来のICパッケージの構成を示した断面図で
ある。
【図3】従来パッケージの変形の説明図である。
【図4】第2の発明の一実施例を示した構成断面図であ
る。
【図5】第2の発明の実施態様を示した構成断面図であ
【図6】第2の発明の実施態様を示した構成断面図であ
【符号の説明】
1 絶縁態材料 1a ゴム材料 1b ガラス材料 2 キャップ 3 ICチップ 4 ベース 5 リードフレーム 6 封止ガラス 7 ろう材 8 ボンディングワイヤー 9 コーティング材料

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICチップを搭載したベースとキャップ
    とでリードをはさみ、ガラスで封止するガラス封止型I
    Cパッケージにおいて、キャップとチップとの間を絶縁
    体材料で連結し、前記絶縁体の少なくとも前記チップと
    の接触部が前記チップを傷つけない材料で形成される
    とを特徴とするICパッケージ。
  2. 【請求項2】 ICチップを搭載したベースとキャップ
    とでリードをはさみ、ガラスで封止するガラス封止型I
    Cパッケージにおいて、前記キャップの前記チップ対向部 に絶縁体材料を設け、
    前記キャップと前記チップの間は連結せず、 前記絶縁体の少なくとも前記チップ対向部のチップ側表
    面が前記チップを傷つけない材料で形成される ことを特
    徴とするICパッケージ。
  3. 【請求項3】 ICチップを搭載したベースとキャップ
    とでリードをはさみ、ガラスで封止するガラス封止型I
    Cパッケージにおいて、 前記チップ表面に絶縁体材料を設け、前記キャップと前
    記チップの間は連結せず、 前記絶縁体の少なくとも前記チップとの接触部が前記チ
    ップを傷つけない材料で形成されることを特徴とするI
    Cパッケージ。
  4. 【請求項4】 ICチップを搭載したベースとキャップ
    とでリードをはさみ、ガラスで封止するガラス封止型I
    Cパッケージにおいて、 前記キャップの前記チップ対向部に絶縁体材料を設け、
    前記キャップと前記チップの間は連結せず、 前記チップの表面が前記絶縁体との接触により傷つかな
    い材料で形成されることを特徴とするICパッケージ。
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