JP2552419Y2 - Package for storing semiconductor elements - Google Patents

Package for storing semiconductor elements

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JP2552419Y2
JP2552419Y2 JP2578991U JP2578991U JP2552419Y2 JP 2552419 Y2 JP2552419 Y2 JP 2552419Y2 JP 2578991 U JP2578991 U JP 2578991U JP 2578991 U JP2578991 U JP 2578991U JP 2552419 Y2 JP2552419 Y2 JP 2552419Y2
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lid
semiconductor element
sealing
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glass
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芭蕉義博
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は半導体素子を収容するた
め半導体素子収納用パッケージの改良に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a semiconductor device housing package for housing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子、特に半導体集積回路
素子を収容するためのパッケージは図3 に示すように、
アルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成り、中央
部に半導体素子を収容する空所を形成するための凹部を
有し、上面に封止用の低融点ガラス層12が被着された絶
縁基体11と、同じくアルミナセラミックス等の電気絶縁
材料から成り、中央部に半導体素子を収容する空所を形
成するための凹部を有し、下面に封止用の低融点ガラス
層14が被着させた蓋体13と、内部に収容する半導体素子
15を外部の電気回路に電気的に接続するための外部リー
ド端子16とから構成されており、絶縁基体11の上面に外
部リード端子16を載置させるとともに予め被着させてお
いた封止用の低融点ガラス層12を溶融させることによっ
て外部リード端子16を絶縁基体11に仮止めし、次に前記
絶縁基体11の凹部に半導体素子15を取着するとともに該
半導体素子15の各電極(入出力電極)をボンディングワ
イヤ17を介して外部リード端子16に接続し、しかる後、
絶縁基体11と蓋体13とをその相対向する各々の主面に被
着させておいた封止用の低融点ガラス層12、14を溶融一
体化させ、絶縁基体11と蓋体13とから成る容器を気密に
封止することによって製品としての半導体装置となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a package for accommodating a semiconductor element, particularly a semiconductor integrated circuit element, is as shown in FIG.
An insulating base 11 made of an electrically insulating material such as alumina ceramics, having a concave portion for forming a cavity for accommodating a semiconductor element in a central portion, and a low-melting glass layer 12 for sealing applied on an upper surface; A lid body also made of an electrically insulating material such as alumina ceramics, having a recess in the center for forming a cavity for accommodating a semiconductor element, and a low-melting glass layer 14 for sealing adhered to the lower surface. 13 and the semiconductor element housed inside
And an external lead terminal 16 for electrically connecting the external lead circuit 15 to an external electric circuit.The external lead terminal 16 is placed on the upper surface of the insulating base 11 and is sealed in advance. The external lead terminal 16 is temporarily fixed to the insulating base 11 by melting the low melting point glass layer 12 of FIG. Output electrode) to the external lead terminal 16 via the bonding wire 17, and then
The low-melting glass layers 12 and 14 for sealing in which the insulating base 11 and the lid 13 are adhered to the respective main surfaces facing each other are fused and integrated, and the insulating base 11 and the lid 13 are separated from each other. A semiconductor device as a product is obtained by hermetically sealing the container.

【0003】尚、前記絶縁基体11の上面及び蓋体13の下
面に被着させた封止用の低融点ガラス層12、14は、該低
融点ガラス12、14を絶縁基体11及び蓋体13に強固に接着
させるためその熱膨張係数がアルミナセラミックス等の
熱膨張係数に合わせたガラス、例えば酸化鉛(PbO)70.0
重量%、酸化ホウ素(B2 O 3 )8.6重量%、酸化チタン(T
iO2 )7.8重量%、酸化ジルコニウム(ZrO2 )6.7重量%を
含むガラスが使用されている。
The low-melting glass layers 12 and 14 for sealing, which are attached to the upper surface of the insulating base 11 and the lower surface of the lid 13, are made of the insulating base 11 and the lid 13. Glass whose thermal expansion coefficient matches the thermal expansion coefficient of alumina ceramics, etc., to firmly adhere to, for example, lead oxide (PbO) 70.0
Wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) 8.6 wt%, titanium oxide (T
Glass containing 7.8% by weight of iO 2 ) and 6.7% by weight of zirconium oxide (ZrO 2 ) is used.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、近時、
ICカード等、情報処理装置は薄型化が急激に進み、該
情報処理装置に搭載される半導体装置もその厚みを薄く
したものが要求されるようになり、同時に半導体装置を
構成する半導体素子収納用パッケージもその蓋体の厚み
を0.2mm 程度としてパッケージ全体の厚みを薄型化する
ことが要求されるようになってきた。
[Problems to be solved by the invention] However, recently,
Information processing devices such as IC cards are rapidly becoming thinner, and semiconductor devices mounted on the information processing devices are required to have a reduced thickness. It has been required to reduce the thickness of the package as a whole by making the thickness of the lid about 0.2 mm.

【0005】そこで上述した従来の半導体素子収納用パ
ッケージの蓋体厚みを0.2mm 程度とし、パッケージ全体
の厚みを薄くした場合、パッケージの蓋体は通常、アル
ミナセラミックス等の電気絶縁材料より成り、該アルミ
ナセラミックスは脆弱で機械的強度が弱いことから蓋体
の厚みを薄くすると蓋体の機械的強度が大幅に低下して
しまい、その結果、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部
に半導体素子を気密に封止し、半導体装置となした後、
蓋体に外力が印加されると該外力によって蓋体が容易に
破損し、容器内部の気密封止が破れて内部に収容する半
導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させる
ことができなくなるという欠点を有していた。
[0005] Therefore, when the thickness of the lid of the above-mentioned conventional package for housing a semiconductor element is set to about 0.2 mm and the thickness of the entire package is reduced, the lid of the package is usually made of an electrically insulating material such as alumina ceramics. Since alumina ceramics are fragile and have low mechanical strength, reducing the thickness of the lid significantly reduces the mechanical strength of the lid, and as a result, the semiconductor element is placed inside the container consisting of the insulating base and the lid. After hermetically sealing and forming a semiconductor device,
When an external force is applied to the lid, the lid is easily damaged by the external force, and the hermetic sealing of the inside of the container is broken, and the semiconductor element housed therein cannot be operated normally and stably for a long period of time. Had the disadvantage that

【0006】また上記欠点を解消するために蓋体を機械
的強度に優れ、且つ熱膨張係数が絶縁基体及び封止用の
低融点ガラス層と近似するコバール金属や42アロイで
形成することが考えられる。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, it is considered that the lid is made of Kovar metal or 42 alloy which has excellent mechanical strength and a thermal expansion coefficient similar to that of the insulating base and the low melting point glass layer for sealing. Can be

【0007】しかしながら、コバール金属や42アロイ
は絶縁基体を構成するアルミナセラミックスや封止用の
低融点ガラスと熱膨張係数が近似するものの若干の差を
有しており(コバール金属や42アロイ:4.4 〜5.0 ×
10-6/ ℃、アルミナセラミックス及び封止用の低融点ガ
ラス:6.5〜7.5 ×10-6/ ℃) 、該コバール金属や42ア
ロイ等を広面積の蓋体に使用した場合、前記熱膨張係数
の差が無視できなくなり、封止用の低融点ガラス層を溶
融させ、絶縁基体と蓋体とから成る容器を気密に封止す
る際、封止用の低融点ガラスを溶融させる熱が蓋体と絶
縁基体及び封止用低融点ガラス層の両者に印加されると
両者の熱膨張係数の相違に起因した熱応力によって封止
用低融点ガラス層にクラックや割れが発生したり、封止
用低融点ガラス層と蓋体との間に剥離が発生したりし、
その結果、容器の気密封止が破れ、内部に収容する半導
体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させるこ
とができないという欠点を誘発してしまう。
However, Kovar metal and 42 alloy have a slight difference in thermal expansion coefficient from those of alumina ceramics and low-melting glass for sealing which constitute an insulating base (Kovar metal and 42 alloy: 4.4 alloy). ~ 5.0 ×
10 −6 / ° C., alumina ceramics and low melting glass for sealing: 6.5 to 7.5 × 10 −6 / ° C.), when the Kovar metal or 42 alloy is used for a large-area lid, the thermal expansion coefficient When the melting point of the low-melting glass layer for sealing is melted and the container formed of the insulating base and the lid is hermetically sealed, the heat for melting the low-melting glass for sealing is generated by the lid. When applied to both the insulating substrate and the low-melting glass layer for sealing, cracks and cracks may occur in the low-melting glass layer for sealing, Peeling occurs between the low melting glass layer and the lid,
As a result, the hermetic sealing of the container is broken, and this causes a disadvantage that the semiconductor element housed therein cannot be operated normally and stably for a long period of time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本考案は絶縁基体と金属
製蓋体との間に半導体素子及び該半導体素子の各電極が
ボンディングワイヤにより接続された外部リード端子と
を挟持し、封止用ガラスのガラス溶着によって内部に半
導体素子を気密に封止する半導体素子収納用パッケージ
において、前記金属製蓋体の一主面に平面積が0.04乃至
4.0mm2、深さが蓋体の厚みに対し25.0乃至75.0%の凹部
を複数個、該凹部平面積の合計が蓋体の平面積の10.0乃
至50.0%となるようにして形成したことを特徴とするも
のである。
According to the present invention, a semiconductor element and an external lead terminal to which each electrode of the semiconductor element is connected by a bonding wire are sandwiched between an insulating base and a metal lid, and a sealing member is provided. In a semiconductor element housing package in which a semiconductor element is hermetically sealed inside by glass welding of glass, one main surface of the metal lid has a flat area of 0.04 to
A plurality of recesses having a thickness of 4.0 mm 2 and a depth of 25.0 to 75.0% with respect to the thickness of the lid are formed so that the total area of the recesses is 10.0 to 50.0% of the planar area of the lid. It is assumed that.

【0009】[0009]

【実施例】次に本考案を添付図面に基づき詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1及び図2は本考案の半導体素子収納用
パッケージの一実施例を示し、1 は絶縁基体、2 は蓋体
である。この絶縁基体1 と蓋体2 とで半導体素子3 を収
容するための容器が構成される。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a package for accommodating a semiconductor device according to the present invention, wherein 1 is an insulating base and 2 is a lid. The insulating base 1 and the lid 2 constitute a container for housing the semiconductor element 3.

【0011】前記絶縁基体1 はアルミナセラミックス等
の電気絶縁材料から成り、その上面中央部に半導体素子
3 を収容するための凹部1aが設けてあり、該凹部1a底面
には半導体素子3 がガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を
介して取着固定される。
The insulating substrate 1 is made of an electrically insulating material such as alumina ceramics, and has a semiconductor element in the center of its upper surface.
The semiconductor device 3 is attached and fixed to the bottom surface of the recess 1a via an adhesive such as glass, resin, brazing material, or the like.

【0012】前記絶縁基体1 は例えば、酸化アルミニウ
ム(Al2 O 3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、マグネシア(MgO) 、
カルシア(CaO) 等の原料粉末を図1 に示す絶縁基体1 の
形状に対応したプレス型内に充填させるとともに一定圧
力を印加して成形し、しかる後、成形品を約15000 ℃の
温度で焼成することによって製作される。
The insulating substrate 1 is made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), magnesia (MgO),
Raw material powder such as calcia (CaO) is charged into a press die corresponding to the shape of the insulating substrate 1 shown in Fig. 1 and molded by applying a constant pressure, and then the molded product is fired at a temperature of about 15000 ° C. It is produced by doing.

【0013】また前記絶縁基体1 の上面にはコバール金
属(Fe-Ni-Co 合金) や42アロイ(Fe-Ni合金) 等の金属か
ら成る外部リード端子4 の一端が封止用の低融点ガラス
5 を介して仮止めされており、該外部リード端子4はコ
バール金属等のインゴット(塊)を従来周知の圧延加工
法及び打ち抜き加工法を採用し所定の板状に形成するこ
とによって製作される。
On the upper surface of the insulating base 1, one end of an external lead terminal 4 made of a metal such as Kovar metal (Fe-Ni-Co alloy) or 42 alloy (Fe-Ni alloy) has a low melting point glass for sealing.
The external lead terminal 4 is temporarily fixed via a metal plate 5 and is formed by forming an ingot (lumps) of Kovar metal or the like into a predetermined plate shape by employing a conventionally known rolling and punching method. .

【0014】前記外部リード端子4は内部に収容する半
導体素子3を外部電気回路に接続する作用を為し、その
一端には半導体素子3の各電極がボンディングワイヤ6
を介して接続され、外部リード端子4 を外部電気回路に
接続することによって半導体素子3 は外部電気回路と電
気的に接続されることとなる。
The external lead terminal 4 serves to connect the semiconductor element 3 housed therein to an external electric circuit, and one end of each of the electrodes of the semiconductor element 3 is provided with a bonding wire 6.
The semiconductor element 3 is electrically connected to the external electric circuit by connecting the external lead terminal 4 to the external electric circuit.

【0015】尚、前記外部リード端子4はその表面にニ
ッケル、金等から成る良導電性で、且つ耐蝕性に優れた
金属をメッキにより1.0 乃至20.0μm 厚みに層着させて
おくと外部リード端子4 の酸化腐食を有効に防止すると
ともに外部リード端子4 とボンディングワイヤ6 、外部
電気回路との電気的接続を良好となすことができる。そ
のため外部リード端子4 はその表面にニッケル、金等を
メッキにより1.0 乃至20.0μm の厚みに層着させておく
ことが好ましい。
The external lead terminal 4 may be formed by plating a metal having good conductivity and excellent corrosion resistance made of nickel, gold or the like to a thickness of 1.0 to 20.0 μm by plating. 4 can be effectively prevented and the electrical connection between the external lead terminals 4 and the bonding wires 6 and the external electric circuit can be made good. Therefore, it is preferable that nickel, gold or the like be layered on the surface of the external lead terminal 4 by plating to a thickness of 1.0 to 20.0 μm.

【0016】また前記絶縁基体1 に外部リード端子4 を
仮止めする封止用の低融点ガラス5は例えば、酸化鉛(Pb
O)75.0 重量%、酸化チタン(TiO2 )9.0重量%、酸化ホ
ウ素(B2 O 3 )7.5重量%、酸化亜鉛(ZnO)2.0重量%から
成り、該ガラス組成粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して得たガラスペーストを従来周知のスクリーン印
刷法により絶縁基体1 の上面に所定厚みに印刷塗布し、
しかる後、これを約400 ℃の温度で焼成することによっ
て絶縁基体1 の上面所定位置に被着される。また低融点
ガラス5 を用いて外部リード端子4 を絶縁基体1 の上面
に仮止めする方法としては、絶縁基体1 の上面に被着さ
せた低融点ガラス5 の上に外部リード端子4 の一端を載
置し、しかる後、これを約400 ℃の温度に加熱し、低融
点ガラス5 を加熱溶融させることによって行われる。
The sealing low-melting glass 5 for temporarily fixing the external lead terminals 4 to the insulating base 1 is made of, for example, lead oxide (Pb
O) 75.0% by weight, titanium oxide (TiO 2 ) 9.0% by weight, boron oxide (B 2 O 3 ) 7.5% by weight, zinc oxide (ZnO) 2.0% by weight. The glass paste obtained by adding and mixing is applied by printing to a predetermined thickness on the upper surface of the insulating substrate 1 by a conventionally known screen printing method,
Thereafter, this is baked at a temperature of about 400 ° C. to be attached to a predetermined position on the upper surface of the insulating substrate 1. As a method of temporarily fixing the external lead terminals 4 to the upper surface of the insulating base 1 using the low melting glass 5, one end of the external lead terminals 4 is placed on the low melting glass 5 attached to the upper surface of the insulating base 1. This is carried out by mounting and then heating it to a temperature of about 400 ° C. to heat and melt the low-melting glass 5.

【0017】前記外部リード端子4 が仮止めされた絶縁
基体1 はまたその上面に蓋体2 が、該蓋体2 の下面に被
着させた封止用の低融点ガラス7 と絶縁基体1 の上面に
被着させた封止用の低融点ガラス5 とを溶融一体化させ
ることよって接合され、これによって絶縁基体1 と蓋体
2 とから成る容器内部に半導体素子3 が気密に封止され
る。
The insulating base 1 to which the external lead terminals 4 are temporarily fixed is also provided with a lid 2 on the upper surface thereof, a sealing low-melting glass 7 adhered to the lower surface of the lid 2 and the insulating base 1. The low-melting glass for sealing 5 adhered to the upper surface is joined by melting and integrating, thereby forming the insulating base 1 and the lid.
The semiconductor element 3 is hermetically sealed inside the container composed of

【0018】前記蓋体2 はコバール金属(Fe-Ni-Co合
金) や42アロイ(Fe-Ni 合金) 等の鉄合金から成り、
該コバール金属等のインゴット( 塊) を従来周知の金属
圧延加工法及び打ち抜き加工法を採用し、所定の板状に
成形することによって製作される。
The lid 2 is made of an iron alloy such as Kovar metal (Fe-Ni-Co alloy) or 42 alloy (Fe-Ni alloy).
The ingot (lumps) of the Kovar metal or the like is manufactured by forming a predetermined plate shape using a conventionally known metal rolling method and a punching method.

【0019】前記蓋体2 を構成する鉄合金はアルミナセ
ラミックス等の脆性材料ではないためその厚みを0.2mm
程度としても外力印加によって破損することはない。従
って、蓋体2 の厚みを0.2mm 程度としパッケージの全体
厚みを薄型化しても容器内部の気密封止を維持すること
ができ容器内部に収容する半導体素子3 を長期間にわた
り正常、且つ安定に作動させることが可能となる。
Since the iron alloy constituting the lid 2 is not a brittle material such as alumina ceramics, its thickness is 0.2 mm.
It is not damaged even when the external force is applied. Therefore, even if the thickness of the lid 2 is set to about 0.2 mm and the overall thickness of the package is reduced, the hermetic sealing inside the container can be maintained, and the semiconductor element 3 accommodated in the container can be normally and stably maintained for a long time. It can be activated.

【0020】前記蓋体2 はまたその下面に平面積を0.04
乃至4.0mm 2 、深さを蓋体2 の厚みに対し25.0乃至75.0
%とした凹部Aが複数個形成されており、該凹部Aによ
って蓋体2 の弾性率が大幅に向上され、これによって封
止用の低融点ガラス5 、7 を溶融させ、絶縁基体1 と蓋
体2 とから成る容器を気密封止する際、封止用の低融点
ガラス5 、7 を溶融させる熱が蓋体2 と絶縁基体1 及び
封止用低融点ガラス5、7 の両者に印加されたとしても
両者間に発生する熱応力は蓋体2 を変形させることによ
って吸収され、その結果、封止用低融点ガラス5 、7 に
クラックや割れが発生したり、封止用低融点ガラス5 、
7 と蓋体2 との間に剥離が発生したりすることは皆無と
なる。
The lid 2 has a flat surface of 0.04
To 4.0 mm 2 , the depth is 25.0 to 75.0 with respect to the thickness of the lid 2.
%, The elastic modulus of the lid 2 is greatly improved by the concave A, whereby the low-melting glass 5, 7 for sealing is melted, and the insulating base 1 and the lid are removed. When hermetically sealing the container composed of the body 2, heat for melting the low melting point glass 5, 7 for sealing is applied to both the lid 2, the insulating base 1, and the low melting point glass 5, 7 for sealing. Even if the thermal stress generated between them is absorbed by deforming the lid 2, cracks and cracks may occur in the low-melting glass for sealing 5, 7 or the low-melting glass for sealing 5 ,
No peeling occurs between 7 and the lid 2.

【0021】尚、前記蓋体2 に形成する凹部A はその平
面積が0.04mm2 未満、あるいは4.0mm 2 を越えると蓋体
2 の弾性率向上効果( 応力緩和効果) が乏しくなり、蓋
体2と絶縁基体1 及び封止用低融点ガラス5 、7 との間
に発生する熱応力を完全に吸収することができなくな
る。従って、蓋体2 に形成する各凹部A はその平面積が
0.04乃至4.0mm 2 に特定される。
When the plane area of the recess A formed in the cover 2 is less than 0.04 mm 2 or more than 4.0 mm 2 , the cover A
2, the effect of improving the elastic modulus (stress relaxation effect) becomes poor, and it becomes impossible to completely absorb the thermal stress generated between the lid 2 and the insulating base 1 and the low-melting-point glasses 5, 7. Therefore, each recess A formed in the lid 2 has a flat area.
Specified in 0.04 to 4.0 mm 2.

【0022】また前記凹部A はその深さが蓋体2 の厚み
に対し25.0%未満であると蓋体2 の弾性率向上効果( 応
力緩和効果) が乏しくなり、また75.0%を越えると蓋体
2 の機械的強度が大幅に低下してしまう。従って、凹部
A の深さは蓋体2 の厚みに対し25.0乃至75.0%の範囲に
特定される。
If the depth of the recess A is less than 25.0% of the thickness of the lid 2, the effect of improving the elastic modulus (stress relaxation effect) of the lid 2 becomes poor.
The mechanical strength of 2 is greatly reduced. Therefore, the concave
The depth of A is specified in the range of 25.0 to 75.0% with respect to the thickness of the lid 2.

【0023】更に前記各凹部A はその平面積の合計が蓋
体2 の平面積に対し10.0%未満となると蓋体2 の弾性率
向上効果( 応力緩和効果) が乏しくなり、また50.0%を
越えると蓋体2 の機械的強度が大幅に低下してしまう。
従って、各凹部A の平面積の合計は蓋体2 の平面積に対
し10.0〜50.0%の範囲に特定される。
Further, when the total area of the recesses A is less than 10.0% with respect to the area of the cover 2, the effect of improving the elastic modulus (stress relaxation effect) of the cover 2 becomes poor, and exceeds 50.0%. Then, the mechanical strength of the lid 2 is greatly reduced.
Therefore, the sum of the plane areas of the recesses A is specified in the range of 10.0 to 50.0% with respect to the plane area of the lid 2.

【0024】また更に、前記蓋体2 の表面を高融点ガラ
スで被覆しておくと、該高融点ガラスは導電性である蓋
体2 の電気的絶縁を図り、蓋体2 に半導体素子3 の電極
を外部リード端子4 に接続するボンディングワイヤ6 が
接触し、半導体素子3 の電極間に短絡を生じたり、半導
体素子3 に外部から不要な電気が流れ、半導体素子3の
特性に変化が生じるのを有効に防止することができる。
従って、半導体素子3を信頼性高く安定に作動させるた
めには蓋体2 の表面を高融点ガラスで被覆しておくこと
が好ましい。
Further, when the surface of the lid 2 is coated with high-melting glass, the high-melting glass serves to electrically insulate the lid 2 which is conductive, and the lid 2 is provided with a semiconductor element 3. When the bonding wire 6 connecting the electrode to the external lead terminal 4 comes into contact, a short circuit may occur between the electrodes of the semiconductor element 3 or unnecessary electricity may flow from the outside to the semiconductor element 3 to cause a change in the characteristics of the semiconductor element 3. Can be effectively prevented.
Therefore, in order to operate the semiconductor element 3 with high reliability and stability, it is preferable to cover the surface of the lid 2 with high melting point glass.

【0025】前記蓋体2 の表面を被覆する高融点ガラス
としては、例えば酸化鉛(PbO) 40.0乃至60.0重量%、酸
化ケイ素(SiO 2)20.0 乃至40.0重量%、酸化ホウ素(B2
O 3)5.0乃至10.0重量%を含むガラス、或いは酸化ケイ
素(SiO 2)40.0 乃至60.0重量%、酸化バリウム(BaO)20.
0 乃至35.0重量%、酸化カルシウム(CaO) 5.0 乃至15.0
重量%を含むガラスが蓋体2 の熱膨張係数に近似した熱
膨張係数を有し、蓋体2 に強固に被覆させることが可能
となるため好適に使用される。
Examples of the high melting point glass covering the surface of the lid 2 include 40.0 to 60.0% by weight of lead oxide (PbO), 20.0 to 40.0% by weight of silicon oxide (SiO 2 ), and boron oxide (B 2
O 3 ) glass containing 5.0 to 10.0% by weight, or silicon oxide (SiO 2 ) 40.0 to 60.0% by weight, barium oxide (BaO) 20.
0 to 35.0% by weight, calcium oxide (CaO) 5.0 to 15.0
The glass containing by weight is preferably used because it has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the lid 2 and allows the lid 2 to be firmly covered.

【0026】尚、前記組成の高融点ガラスはその融点が
600 乃至900 ℃と高いため絶縁基体1 と蓋体2 とを封止
用の低融点ガラス5 、7 を加熱溶融させて接合させる
際、高融点ガラスに封止用低融点ガラス5 、7 を加熱溶
融させるための熱が印加されたとしても溶融することは
なく、蓋体2 の電気的絶縁を維持することもできる。
The high melting point glass having the above composition has a melting point of
When the insulating base 1 and the lid 2 are joined by heating and melting the low-melting glass 5 and 7 for sealing, the low-melting glass 5 and 7 for sealing are heated to the high-melting glass because the temperature is as high as 600 to 900 ° C. Even if heat for melting is applied, it does not melt, and the electrical insulation of the lid 2 can be maintained.

【0027】また前記蓋体2 の下面に被着させた封止用
の低融点ガラス7 は、例えば絶縁基体1 の上面に被着さ
せた封止用の低融点ガラス5 と同じガラス、即ち、酸化
鉛(PbO)75.0 重量%、酸化チタン(TiO2 )9.0重量%、酸
化ホウ素(B2 O 3 )7.5重量%、酸化亜鉛(ZnO)2.0重量%
から成るガラスが使用され、絶縁基体1 の上面に封止用
の低融点ガラス5 を被着させる方法と同じ方法によって
蓋体2 の下面に被着される。
The low-melting glass 7 for sealing adhered to the lower surface of the lid 2 is, for example, the same glass as the low-melting glass 5 for sealing adhered to the upper surface of the insulating base 1, that is, lead oxide (PbO) 75.0 wt%, titanium oxide (TiO 2) 9.0 wt%, boron oxide (B 2 O 3) 7.5 wt%, zinc oxide (ZnO) 2.0 wt%
Is used, and is adhered to the lower surface of the lid 2 by the same method as the method of attaching the low-melting glass 5 for sealing to the upper surface of the insulating substrate 1.

【0028】前記蓋体2の下面に被着させた封止用の低
融点ガラス7 は絶縁基体1 の上面に被着させた封止用の
低融点ガラス5 と溶融一体化させることによって絶縁基
体1と蓋体2 とを接合させ、絶縁基体1 と蓋体2 とから
成る容器内部に半導体素子3を気密に封止する作用を為
す。
The sealing low-melting glass 7 adhered to the lower surface of the lid 2 is melted and integrated with the sealing low-melting glass 5 adhered to the upper surface of the insulating substrate 1 to form an insulating substrate. 1 and the lid 2 are joined to each other, so that the semiconductor element 3 is hermetically sealed in a container including the insulating base 1 and the lid 2.

【0029】かくして本考案の半導体素子収納用パッケ
ージによれば、絶縁基体1 の凹部1a底面に半導体素子3
を接着材を介して取着固定するとともに該半導体素子3
の各電極をボンディングワイヤ6 により外部リード端子
4 に接続させ、しかる後、絶縁基体1 と蓋体2 とをその
各々の相対向する主面に予め被着させておいた封止用の
低融点ガラス5 、7 を加熱溶融させ、接合させることに
よって、絶縁基体1 と蓋体2 とから成る容器内部に半導
体素子3 を気密に封止し、これによって製品としての半
導体装置が完成する。
Thus, according to the package for housing a semiconductor element of the present invention, the semiconductor element 3
And the semiconductor element 3
External terminals with bonding wires 6
4, and then the insulating base 1 and the lid 2 are heated and melted, and the low-melting-point glasses 5 and 7 for sealing, which have been previously adhered to the opposing main surfaces thereof, are joined together. As a result, the semiconductor element 3 is hermetically sealed inside the container including the insulating base 1 and the lid 2, thereby completing the semiconductor device as a product.

【0030】[0030]

【考案の効果】本考案の半導体素子収納用パッケージに
よれば、金属製蓋体の一主面に平面積が0.04乃至4.0mm
2 、深さが蓋体の厚みに対し25.0乃至75.0%の凹部を複
数個、該凹部平面積の合計が蓋体の平面積の10.0乃至5
0.0%となるようにして形成したことから蓋体の弾性率
が大幅に向上され、封止用の低融点ガラスを溶融させ絶
縁基体と蓋体とから成る容器を気密に封止する際、封止
用の低融点ガラスを溶融させるための熱が蓋体と絶縁基
体及び封止用低融点ガラスの両者に印加されたとしても
両者間に発生する熱応力は蓋体を変形させることによっ
て吸収され、その結果、封止用低融点ガラスにクラック
や割れが発生したり、封止用低融点ガラスと蓋体との間
に剥離が発生したりするのが皆無となって、容器の気密
封止を完全とし、内部に収容する半導体素子を長期間に
わたり正常、且つ安定に作動させることが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the package for storing a semiconductor element of the present invention, the plane area of one main surface of the metal lid is 0.04 to 4.0 mm.
2 , a plurality of recesses having a depth of 25.0 to 75.0% of the thickness of the lid, and the total area of the recesses is 10.0 to 5 times the planar area of the lid.
The elasticity of the lid is greatly improved because it is formed to be 0.0%. When the low-melting glass for sealing is melted and the container consisting of the insulating base and the lid is hermetically sealed, Even if heat for melting the low-melting glass for stopping is applied to both the lid, the insulating substrate, and the low-melting glass for sealing, the thermal stress generated between the two is absorbed by deforming the lid. As a result, cracks and cracks do not occur in the low-melting glass for sealing, and peeling does not occur between the low-melting glass for sealing and the lid, and the container is hermetically sealed. And the semiconductor element housed therein can be operated normally and stably for a long period of time.

【0031】また蓋体の厚みを薄くすることが可能なこ
とからパッケージの全体厚みも薄型化でき、近時の薄型
化が進む情報処理装置に搭載される半導体装置への適用
も可能となる。
Further, since the thickness of the lid can be reduced, the overall thickness of the package can be reduced, so that the present invention can be applied to a semiconductor device mounted on an information processing device which has recently become thinner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a package for housing a semiconductor device according to the present invention;

【図2】図1 に示すパッケージの蓋体の下面側から見た
平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the lid of the package shown in FIG. 1 as viewed from the lower surface side.

【図3】従来の半導体素子収納用パッケージの一実施例
を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of a conventional package for housing a semiconductor element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・絶縁基体 2・・・・金属製蓋体 3・・・・半導体素子 4・・・・外部リード端子 5,7・・封止用の低融点ガラス A・・・・凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating base 2 ... Metal cover 3 ... Semiconductor element 4 ... External lead terminal 5, 7 ... Low melting glass for sealing A ... Concavity

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】絶縁基体と金属製蓋体との間に半導体素子
及び該半導体素子の各電極がボンディングワイヤにより
接続された外部リード端子とを挟持し、封止ガラスの
ガラス溶着によって内部に半導体素子を気密に封止する
半導体素子収納用パッケージにおいて、前記金属製蓋体
の一主面に平面積が0.04乃至4.0mm2、深さが蓋体の厚み
に対し25.0乃至75.0%の凹部を複数個、該凹部平面積の
合計が蓋体の平面積の10.0乃至50.0%となるようにして
形成したことを特徴とする半導体素子収納用パッケー
ジ。
1. A sandwich the external lead terminals each electrode of the semiconductor element and the semiconductor element are connected by a bonding wire between the insulating substrate and the metallic lid, inside the glass fusing glass for sealing In the semiconductor element housing package for hermetically sealing a semiconductor element, a recess having a plane area of 0.04 to 4.0 mm 2 and a depth of 25.0 to 75.0% of the thickness of the lid is formed on one main surface of the metal lid. A semiconductor element storage package, wherein a plurality of the recesses are formed so that the sum of the plane areas of the recesses is 10.0 to 50.0% of the plane area of the lid.
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