JP2532943Y2

JP2532943Y2 - 半導体パッケージ

Info

Publication number: JP2532943Y2
Application number: JP1990091292U
Authority: JP
Inventors: 剛古野; 元秀荒山; 忠寿山本; 善信位田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2005-08-30
Also published as: JPH0448680U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、セラミックスからなる半導体パッケージに
関するものである。

〔従来の技術〕

半導体パッケージは、第７図に示すように、セラミッ
クス製の基体11および蓋体15により構成され、基体11の
キャビティ部12に金ペースト14によって半導体チップ13
を取付け、外部リード（不図示）にワイヤボンディング
した後、蓋体15をかぶせてガラス封止するようになって
いた。

また、基体11は、第６図に示すように中央にキャビテ
ィ部12をもった板状体であり、通常アルミナセラミック
スからなり、プレス成形によって形成されていた。

〔従来技術の課題〕

近年、半導体パッケージの低コスト化に伴い、高価な
金ペースト14に代えて、JMIガラスと呼ばれる、銀エポ
キシ系の接着剤が用いられるようになってきた。ところ
が、金ペーストはセラミックスからなる基体11と化学反
応を起こして強固に固着されるが、JMIガラスを用いた
場合は基体11との接着強度が低く、半導体チップ13がは
がれやすいという問題点があった。

そこで、基体11を形成するセラミックスの原料を調整
して、表面を粗しく、キャビティ部12でのJMIガラスと
の接着強度を高めることが行われていた。しかし、表面
を粗くしてもその凹凸は、せいぜい数μｍレベルと小さ
いため、ガラスが入りこみにくく、接着強度が低かっ
た。また、バレル研磨によって表面粗さが変化し、それ
に伴って接着強度も変わってしまうため表面粗さの管理
が難しかった。

〔課題を解決するための手段〕

上記に鑑みて本考案は、半導体パッケージを構成する
基体のキャビティ部下面に凹凸部を形成することによっ
て、接着面積を大きくするとともにアンカー効果によ
り、JMIガラスの接着強度を高めたものである。

また、上記凹凸部とは、基体の成形時にプレス金型に
よってあらかじめ定められた形状の凹部、凸部を形成し
たものであり、表面粗さのレベルよりも大きな凹凸とす
ることによって、ガラスの入り込みを良くし、バレル研
磨の影響をなくすことができる。

〔実施例〕

以下本考案実施例を説明する。

第１図に半導体パッケージを構成する基体１のみの平
面図を示す。この基体１はセラミックスからなる板状体
で、中央にキャビティ部２を有し、該キャビティ部２の
下面は、多数の平行な溝を形成して凹凸部３としてあ
る。この凹凸部３は第２図に拡大断面図を示すように、
一定の深さｄで、Ｖ字状の凹部および凸部がピッチＰで
並んだものである。

この基体１に半導体チップを取付ける際は、上記凹凸
部３上にJMIガラスを介して接着するが、接着面積が大
きくなることと、アンカー効果によって、接着強度を大
きくできる。

また、キャビティ部２の下面四隅は平坦部４としてあ
るが、これは半導体チップを取り付ける際に治具が接触
して位置決め精度を高くするためである。

さらに凹凸部３の深さｄは0.01mm以上なければ接着強
度を高める効果が乏しく、大きいほど効果的であるが、
基板１自体の肉厚が薄いため、深さｄが0.3mmより大き
くするとキャビティ部２の強度が弱くなってしまう。し
たがって凹凸部３の深さｄは0.01〜0.3mmのものが良
い。

また、凹凸部３のピッチＰについては、大きすぎると
接着強度を高める効果が乏しくなるため、ピッチＰは3.
0mm以下、好ましくは1.0mm以下のものが優れていた。さ
らに、第２図のようにＶ溝を形成する場合は、プレス成
形時にパンチが抜けやすいように、Ｖ字の角度αを30°
以上としたものが良かった。

次に、上記凹凸部３の形状についてさまざまな他の例
を説明する。

第３図（ａ）（ｂ）に示す凹凸部３はＶ字溝を縦横に
形成し、突部先端に平端面としたものである。また、こ
の他に、溝形状を角溝あるいは丸溝としたり、これらの
溝を同心円状に形成することもできる。

第４図（ａ）（ｂ）に示す凹突起部３は互いに独立し
た円形の凹部を多数形成したものであり、逆に第５図
（ａ）（ｂ）に示す凹凸部３は、互いに独立した四角形
の凸部を多数形成したものである。

このように、凹凸部３としては、さまざまな形状とし
たことができるが、いずれも、その深さｄについては0.
01〜0.3mm、ピッチＰについては3.0mm以下、好ましくは
1.0mm以下としたものが優れていた。

また、このような凹凸部３を形成するためには、プレ
ス成形に用いる金型のキャビティをプレスする面に、あ
らかじめ上記凹凸部３と逆の凹凸形状を形成しておけば
よく、プレス成形を行うだけで容易に上記の如き凹凸部
３を形成することができる。

実験例１本考案実施例として第１図に示す基体１を試作した。
材料は、Al₂Ｏ₃を主成分とし、TiO₂、MnO₂、Fe₂Ｏ₃、Cr
₂Ｏ₃などの着色剤および、SiO₂、MgO、CaOなどの焼結助
剤を含んだ黒色系アルミナセラミックスを用いた。ま
た、キャビティ部２の大きさは9.8×15.9mmで凹凸部３
のピッチＰは0.15mm深さｄは0.15mm、Ｖ字溝の角度αは
52°とした。

また、比較例として、キャビティ部２の下面を平坦面
としたものも用意し、それぞれ10個の試料に対し、キャ
ビティ部に半導体チップを固着し、この半導体チップを
はがすチップオフテストを行い、接着強度を測定して、
平均値を求めた。

結果は第１表に示すように、本考案実施例のものはJM
Iガラスを用いても、従来の金ペーストと同程度の優れ
た接着強度を示した。

実験例２前記実験例で用いた本考案実施例の基体１について、
焼成後のバレル研磨時間を変化させて、それぞれ前記と
同じチップオフテストを行った。

結果は第２表に示すように、本考案実施例では、バレ
ル研磨の時間を変化させても半導体チップの接着強度に
変化はなく、優れた接着強度を維持していた。

〔考案の効果〕叙上のように、本考案によれば、半導体パッケージを
構成する基体のキャビティ部下面に凹凸部を形成したこ
とによって、半導体チップ取付け時に接着面積が大き
く、アンカー効果もあることからJMIガラスを用いて
も、従来の金ペーストと同程度の接着強度とすることが
できる。そのため高価な金ペーストを用いる必要がな
く、半導体パッケージを低コストとすることが可能とな
る。また上記基体は、焼成後のバレル研磨を行っても接
着性に変化がないため、製造時の管理が容易になり、し
かも、比較的大きな凹凸であるからガラスが入り込みや
すいなど多くの特徴をもった半導体パッケージを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の半導体パッケージを構成する基
体のみの平面図、第２図は第１図中のＡ−Ａ線拡大断面
図である。第３図〜第５図は、第１図に示す基体の凹凸部の他の実
施例を示しており、第３図（ａ）、第４図（ａ）、第５
図（ａ）はそれぞれ平面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）
中のＢ−Ｂ線断面図、第４図（ｂ）は同図（ａ）中のＣ
−Ｃ線断面図、第５図（ｂ）は同図（ａ）中のＤ−Ｄ線
断面図である。第６図は従来の半導体パッケージを構成する基体の斜視
図、第７図は従来の半導体パッケージを示す断面図であ
る。 1:基体、2:キャビティ部 3:凹凸部、4:平坦部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官浅野清 (56)参考文献特開昭63−55943（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−101652（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】半導体チップを取付けるためのキャビティ
部を有するセラミックス製の基体と、セラミックス製の
蓋体とからなる半導体パッケージにおいて、上記キャビ
ティ部下面にプレス成形法により形成した深さ0.01〜0.
3mmの凹凸部を具備したことを特徴とする半導体パッケ
ージ。