JP2691308B2 - Package for storing semiconductor elements - Google Patents

Package for storing semiconductor elements

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JP2691308B2
JP2691308B2 JP1308608A JP30860889A JP2691308B2 JP 2691308 B2 JP2691308 B2 JP 2691308B2 JP 1308608 A JP1308608 A JP 1308608A JP 30860889 A JP30860889 A JP 30860889A JP 2691308 B2 JP2691308 B2 JP 2691308B2
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    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体素子を収容する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。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a semiconductor device housing package for housing a semiconductor device.

(従来の技術) 従来、半導体素子を収容するためのパッケージ、特に
ガラスの溶着によって封止するガラス封止型半導体素子
収納用パッケージは、絶縁基体と蓋体とから成り、内部
に半導体素子を収容する空所を有する絶縁容器と、該容
器内に収容される半導体素子を外部電気回路に電気的に
接続するための外部リード端子とから構成されており、
絶縁基体及び蓋体の相対向する主面に予め封止用のガラ
ス部材を被着形成すると共に、絶縁基体主面に外部リー
ド端子を固定し、半導体素子の各電極と外部リード端子
とをワイヤボンド接続した後、絶縁基体及び蓋体のそれ
ぞに被着させた封止用のガラス部材を溶融一体化させる
ことによって内部に半導体素子を気密に封止している。
(Prior Art) Conventionally, a package for accommodating a semiconductor element, particularly a package for accommodating a glass-encapsulated semiconductor element sealed by welding glass, includes an insulating base and a lid, and accommodates the semiconductor element inside. And an external lead terminal for electrically connecting a semiconductor element housed in the container to an external electric circuit,
A glass member for sealing is applied in advance on the opposing main surfaces of the insulating base and the lid, and external lead terminals are fixed on the main surface of the insulating base, and each electrode of the semiconductor element and the external lead terminal are wired. After the bond connection, the semiconductor element is hermetically sealed inside by fusing and integrating a sealing glass member attached to each of the insulating base and the lid.

(発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、この従来のガラス封止型半導体素子収納
用パッケージは通常、外部リード端子がコバール(29Wt
% Ni−16Wt% Co−55Wt% Fe合金)や42Alloy(42Wt%
Ni−58Wt% Fe合金)の導電性材料から成っており、該
コバールや42Alloy等は透磁率が高く、且つ導電率が低
いことから以下に述べる欠点を有する。
(Problems to be Solved by the Invention) However, this conventional package for housing a glass-sealed semiconductor element usually has an external lead terminal of Kovar (29 Wt).
% Ni-16Wt% Co-55Wt% Fe alloy) and 42Alloy (42Wt%
Ni-58Wt% Fe alloy), and Kovar and 42Alloy have the following disadvantages due to their high magnetic permeability and low electric conductivity.

即ち、 コバールや42Alloyは鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コ
バルト(Co)といった強磁性体金属のみから成ってお
り、その透磁率は250〜700(CGS)と高い。そのためこ
のコバールや42Alloy等から成る外部リード端子に電流
が流れると外部リード端子中に透磁率に比例した大きな
自己インダクタンスが発生し、これが逆起電力を誘発し
てノイズとなると共に、該ノイズが半導体素子に入力さ
れて半導体素子に誤動作を生じさせる、 コバールや42Alloyはその導電率が3.0〜3.5%(IAC
S)と低い。そのためこのコバールや42Alloy等から成る
外部リード端子に信号を伝搬させた場合、信号の伝搬速
度が極めて遅いものとなり、高速駆動を行う半導体素子
はその収容が不可となってしまう、 半導体素子収納用パッケージの内部に収容する半導体
素子の高密度化、高集積化の進展に伴い、半導体素子の
電極数が大幅に増大しており、半導体素子の各電極を外
部電気回路に接続する外部リード端子の線幅も極めて細
くなってきている。そのため外部リード端子は上記に
記載のコバールや42Alloyの導電率が低いことと相俊っ
て電気抵抗が極めて大きなものになってきており、外部
リード端子に信号を伝搬させると、該外部リード端子の
電気抵抗に起因して信号が大きく減衰し、内部に収容す
る半導体素子に信号を正確に入力することができず、半
導体素子に誤動作を生じさせてしまう、 等の欠点を有していた。
That is, Kovar and 42Alloy are made of only ferromagnetic metals such as iron (Fe), nickel (Ni), and cobalt (Co), and have high magnetic permeability of 250 to 700 (CGS). Therefore, when a current flows through the external lead terminal made of Kovar or 42Alloy, a large self-inductance is generated in the external lead terminal in proportion to the magnetic permeability, which induces a back electromotive force to become noise, and the noise becomes a semiconductor. The conductivity of Kovar or 42Alloy is 3.0 to 3.5% (IAC
S) and low. Therefore, when a signal is propagated to an external lead terminal made of Kovar or 42Alloy, the signal propagation speed becomes extremely slow, and semiconductor devices that perform high-speed driving cannot be accommodated. The number of electrodes of a semiconductor element has increased significantly with the progress of higher density and higher integration of semiconductor elements housed inside the semiconductor device, and wires of external lead terminals for connecting each electrode of the semiconductor element to an external electric circuit. The width has also become extremely narrow. For this reason, the external lead terminal has become extremely large in electrical resistance in tandem with the low conductivity of Kovar and 42 Alloy described above, and when a signal is propagated to the external lead terminal, the external lead terminal becomes The signal is greatly attenuated due to the electric resistance, and the signal cannot be accurately input to the semiconductor element housed therein, thereby causing a malfunction in the semiconductor element.

(発明の目的) 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的
は外部リード端子で発生するノイズ及び外部リード端子
における信号の減衰を極小となし、内部に収容する半導
体素子への信号の入出力を確実に行うことを可能として
半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させ
ることができる半導体素子収納用パッケージを提供する
ことにある。
(Object of the Invention) The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to minimize the noise generated at the external lead terminals and the signal attenuation at the external lead terminals to minimize the semiconductor device housed therein. An object of the present invention is to provide a package for housing a semiconductor element capable of reliably inputting / outputting a signal and allowing a semiconductor element to operate normally and stably for a long period of time.

また本発明の他の目的は高速駆動を行う半導体素子を
収容することができる半導体素子収納用パッケージを提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor element housing package capable of housing a semiconductor element which operates at high speed.

(課題を解決するための手段) 本発明は内部に半導体素子を収容するための空所を有
する絶縁容器に外部リード端子をガラス部材を介して取
着して成る半導体素子収納用パッケージにおいて、前記
絶縁容器をスピネルもしくはステアタイト質焼結体で、
外部リード端子を透磁率200(CGS)以下、熱膨張係数70
乃至〜85×10-7/℃、導電率50%(IACS)以上の金属
で、ガラス部材を酸化鉛70.0乃至90.0Wt%、酸化ホウ素
10.0乃至15.0Wt%、シリカ0.5乃至3.0Wt%、アルミナ0.
5乃至3.0Wt%、酸化亜鉛及び酸化ビスマス3.0Wt%以下
から成るガラス成分にチタン酸鉛、β−ユークリプタイ
ト、コージライト、ジルコン、酸化錫、ウイレマイト及
びチタン酸錫の少なくとも1種から成るフィラーを15.0
乃至30.0Vol%添加したガラスで形成したことを特徴と
するものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a package for housing semiconductor elements, wherein external lead terminals are attached via a glass member to an insulating container having a space for housing semiconductor elements therein. The insulation container is made of spinel or steatite sintered body.
External lead terminals have a magnetic permeability of 200 (CGS) or less and a thermal expansion coefficient of 70
~ ~ 85 × 10 -7 / ℃, metal with a conductivity of 50% (IACS) or more, glass member lead oxide 70.0 to 90.0 Wt%, boron oxide
10.0 to 15.0 Wt%, silica 0.5 to 3.0 Wt%, alumina 0.
5 to 3.0 Wt%, zinc oxide and bismuth oxide 3.0 Wt% or less in the glass component, at least one of lead titanate, β-eucryptite, cordierite, zircon, tin oxide, willemite, and tin titanate. 15.0
It is characterized in that it is made of glass with 3 to 30.0 Vol% added.

(実施例) 次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。(Example) Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図及び第2図は本発明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とにより絶縁容器3が構成
される。
1 and 2 show an embodiment of a package for accommodating a semiconductor element according to the present invention, wherein 1 is an insulating base and 2 is a lid. The insulating container 3 is constituted by the insulating base 1 and the lid 2.

前記絶縁基体1及び蓋体2はそれぞれの中央部に半導
体素子を収容する空所を形成するための凹部が設けてあ
り、絶縁基体1の凹部底面には半導体素子4が樹脂、ガ
ラス、ロウ剤等の接着剤を介し取着固定される。
The insulating base 1 and the lid 2 are each provided with a concave portion for forming a space for accommodating a semiconductor element at the center thereof, and the semiconductor element 4 is formed of resin, glass, brazing agent on the bottom surface of the concave portion of the insulating base 1. It is attached and fixed via an adhesive such as.

前記絶縁基体1及び蓋体2はスピネルもしくはステア
タイト質焼結体から成り、第1図に示すような絶縁基体
1及び蓋体2に対応した形状を有するプレス型内に、ス
ピネルの場合はマグネシア(MgO)、アルミナ(Al2O3
等の原料粉末を、ステアタイト質焼結体の場合はマグネ
シア(MgO)、シリカ(SiO2)等の原料粉末を充填させ
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1200〜1700℃の温度で焼成することによって製作
される。
The insulating substrate 1 and the lid body 2 are made of spinel or a steatite sintered body, and in a press die having a shape corresponding to the insulating substrate 1 and the lid body 2 as shown in FIG. (MgO), Alumina (Al 2 O 3 )
Raw material powder such as magnesia (MgO) or silica (SiO 2 ) in the case of a steatite sintered body, and molding by applying a constant pressure. It is manufactured by firing at a temperature of ~ 1700 ° C.

尚、前記絶縁基体1及び蓋体2を形成するスピネルも
しくはステアタイト質焼結体はその熱膨張係数が70乃至
85×10-7/℃であり、後述する封止用ガラス部材の熱膨
張係数との関係において絶縁基体1及び蓋体2と封止用
ガラス部材間に大きな熱膨張の差が生じることはない。
The thermal expansion coefficient of the spinel or steatite sintered body forming the insulating base 1 and the lid 2 is 70 to
85 × 10 −7 / ° C., and there is no large difference in thermal expansion between the insulating substrate 1 and the lid 2 and the sealing glass member in relation to the thermal expansion coefficient of the sealing glass member described later. .

また前記絶縁基体1及び蓋体2にはその相対向する主
面に封止用のガラス部材6が予め被着形成されており、
該絶縁基体1及び蓋体2の各々に被着されている封止用
ガラス部材6を加熱溶融させ一体化させることにより絶
縁容器3内の半導体素子4を気密に封止する。
Further, a glass member 6 for sealing is previously formed on the opposing main surfaces of the insulating base 1 and the lid 2.
The semiconductor element 4 in the insulating container 3 is hermetically sealed by heating and melting the sealing glass member 6 attached to each of the insulating base 1 and the lid 2 to be integrated.

前記絶縁基体1及び蓋体2の相対向する主面に被着さ
れる封止用ガラス部材6は、酸化鉛70.0乃至90.0Wt%、
酸化ホウ素10.0乃至15.0Wt%、シリカ0.5乃至3.0Wt%、
アルミナ0.5乃至3.0Wt%、酸化亜鉛及び酸化ビスマス3.
0Wt%以下から成るガラス成分にフィラーとしてのチタ
ン酸鉛、β−ユークリプタイト、コージライト、ジルコ
ン、酸化錫、ウイレマイト及びチタン酸錫の少なくとも
1種を15.0乃至30.0Vol%以下添加したガラスから成
り、上記各成分を所定の値に秤量混合すると共に、該混
合粉末を950〜1100℃の温度で加熱溶融させることによ
って製作される。このガラス部材6の熱膨張係数は60乃
至80×10-7/℃である。
The sealing glass member 6 adhered to the main surfaces of the insulating base 1 and the lid 2 facing each other is made of lead oxide 70.0 to 90.0 Wt%,
Boron oxide 10.0 to 15.0 Wt%, silica 0.5 to 3.0 Wt%,
Alumina 0.5 to 3.0 Wt%, zinc oxide and bismuth oxide 3.
It is composed of glass containing 0 wt% or less of lead titanate, β-eucryptite, cordierite, zircon, tin oxide, willemite and tin titanate as a filler in an amount of 15.0 to 30.0 Vol% or less. It is manufactured by weighing and mixing each of the above components to a predetermined value and heating and melting the mixed powder at a temperature of 950 to 1100 ° C. The coefficient of thermal expansion of the glass member 6 is 60 to 80 × 10 -7 / ° C.

前記封止用ガラス部材6は、その熱膨張係数が60乃至
80×10-7/℃であり、絶縁基体1及び蓋体2の各々の熱
膨張係数と近似することから絶縁基体1及び蓋体2の各
々に被着されている封止用ガラス部材6を加熱溶融させ
一体化させることにより絶縁容器3内の半導体素子4を
気密に封止する際、絶縁基体1及び蓋体2と封止用ガラ
ス部材6との間には両者の熱膨張係数の相違に起因する
熱応力が発生することは殆どなく、絶縁基体1と蓋体2
とを封止用ガラス部材6を介し強固に接合することが可
能となる。
The sealing glass member 6 has a coefficient of thermal expansion of 60 to 60.
80 × 10 −7 / ° C., which is close to the thermal expansion coefficient of each of the insulating base 1 and the lid 2, so that the sealing glass member 6 attached to each of the insulating base 1 and the lid 2 is When the semiconductor element 4 in the insulating container 3 is hermetically sealed by heating, melting, and integrating, there is a difference in thermal expansion coefficient between the insulating base 1 and the lid 2 and the sealing glass member 6. Almost no thermal stress is generated due to the insulating base 1 and the lid 2.
Can be firmly joined via the sealing glass member 6.

尚、前記封止用ガラス部材6は酸化鉛(PbO)が70.0W
t%未満であるとガラスの熱膨張が小さくなって絶縁基
体1及び蓋体2の熱膨張と合わなくなり、また90.0Wt%
を越えるとガラスの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気
密封止の信頼性が大きく低下するため酸化鉛(PbO)は7
0.0乃至90.0Wt%の範囲に限定される。
The sealing glass member 6 contains 70.0 W of lead oxide (PbO).
If it is less than t%, the thermal expansion of the glass becomes small and it does not match the thermal expansion of the insulating substrate 1 and the lid 2, and 90.0 Wt%
If the temperature exceeds 1.0, the chemical resistance of the glass will deteriorate and the reliability of the hermetic sealing of the insulating container 3 will be greatly reduced.
It is limited to the range of 0.0 to 90.0 Wt%.

また酸化ホウ素(B2O3)が10.0Wt%未満であるとガラ
スの熱膨張が大きくなって絶縁基体1と蓋体2の熱膨張
と合わなくなり、また15.0Wt%を越えるとガラスの耐薬
品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信頼性が大きく
低下するため酸化ホウ素(B2O3)は10.0乃至15.0Wt%の
範囲に限定される。
Further, when the content of boron oxide (B 2 O 3 ) is less than 10.0 Wt%, the thermal expansion of the glass becomes large, and the thermal expansion of the insulating substrate 1 and the lid 2 does not match, and when it exceeds 15.0 Wt%, the chemical resistance of the glass is high. Boron oxide (B 2 O 3 ) is limited to the range of 10.0 to 15.0 Wt% because the reliability is deteriorated and the reliability of the airtight sealing of the insulating container 3 is significantly reduced.

またアルミナ(Al2O3)が0.5Wt%未満であるとガラス
の結晶化が進んで絶縁容器3の気密封止が困難となり、
また3.0Wt%を越えるとガラスの熱膨張が小さくなって
絶縁基体1及び蓋体2の熱膨張と合わなくなることから
アルミナ(Al2O3)は0.5乃至3.0Wt%の範囲に限定され
る。
Further, when the amount of alumina (Al 2 O 3 ) is less than 0.5 Wt%, the crystallization of the glass progresses and it becomes difficult to hermetically seal the insulating container 3,
On the other hand, if it exceeds 3.0 Wt%, the thermal expansion of the glass becomes small and it does not match the thermal expansion of the insulating substrate 1 and the lid 2. Therefore, alumina (Al 2 O 3 ) is limited to the range of 0.5 to 3.0 Wt%.

またシリカ(SiO2)が0.5Wt%未満であるとガラスの
結晶化が進んで絶縁容器3の気密封止が困難となり、ま
た3.0Wt%を越えると絶縁容器3に外部リード端子5を
ガラス部材6を介して取着する際、ガラスの溶融温度が
上がり、絶縁容器3内部に収容する半導体素子に熱劣化
を招来させることからシリカ(SiO2)は0.50乃至3.0Wt
%の範囲に限定される。
If silica (SiO 2 ) is less than 0.5 Wt%, the crystallization of the glass will proceed and it will be difficult to hermetically seal the insulating container 3. If it exceeds 3.0 Wt%, the external lead terminal 5 will be attached to the insulating container 3 as a glass member. Silica (SiO 2 ) is 0.50 to 3.0 Wt because the melting temperature of the glass rises when attaching via 6 and causes thermal deterioration of the semiconductor element housed inside the insulating container 3.
Limited to the range of%.

また酸化亜鉛(ZnO)が3.0Wt%を越えるとガラスの結
晶化が進んで絶縁容器3の気密封止が困難となることか
ら酸化亜鉛(ZnO)は3.0Wt%以下に限定される。
If zinc oxide (ZnO) exceeds 3.0 wt%, crystallization of the glass proceeds and it becomes difficult to hermetically seal the insulating container 3. Therefore, zinc oxide (ZnO) is limited to 3.0 wt% or less.

また酸化ビスマス(Bi2O3)が3.0Wt%を越えるとガラ
スの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信頼性
が大きく低下するため酸化ビスマス(Bi2O3)は3.0Wt%
以下に限定される。
The bismuth oxide (Bi 2 O 3) bismuth oxide because the reliability of the hermetic sealing of the chemical resistance of the glass is deteriorated insulating container 3 exceeds 3.0 wt% significantly decreases (Bi 2 O 3) is 3.0 Wt%
Limited to:

更にフィラーとして添加されるチタン鉛(PbTiO3)、
β−ユークタプタイト(Li2Al2Si2O8)、コージライト
(Mg2Al4Si5O18)、ジルコン(ZrSiO4)、酸化錫(Sn
O2)、ウイレマイト(Zn2SiO4)及びチタン酸錫(Sn4Si
O4)の少なくとも1種が15.0Vol%未満、或いは30.0Vol
%を越えるとガラスの熱膨張が絶縁基体1と蓋体2の熱
膨張と合わなくなることからその添加は15.0〜30.0Vol
%の範囲に限定される。
Further, lead titanium (PbTiO 3 ) added as a filler,
β-Euctaptite (Li 2 Al 2 Si 2 O 8 ), cordierite (Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 ), zircon (ZrSiO 4 ), tin oxide (Sn
O 2 ), willemite (Zn 2 SiO 4 ) and tin titanate (Sn 4 Si
At least one of O 4 ) is less than 15.0Vol% or 30.0Vol
%, The thermal expansion of the glass will not match the thermal expansion of the insulating substrate 1 and the lid 2, so the addition of 15.0-30.0 Vol.
Limited to the range of%.

前記封止用ガラス部材6は前述した成分から成るガラ
スに適当な有機溶剤、溶媒を添加して得たガラスペース
トを従来周知の厚膜手法を採用することによって絶縁基
体1及び蓋体2の相対向する主面に被着形成される。
The sealing glass member 6 is made of a glass paste obtained by adding a suitable organic solvent and a solvent to the glass composed of the above-described components, by employing a conventionally known thick-film technique, by using a conventionally known thick-film technique. It is formed on the opposite main surface.

前記絶縁基体1及び蓋体2との間には導電性材料から
成る外部リード端子5が配されており、該外部リード端
子5は半導体素子4の各電極がワイヤ7を介し電気的に
接続され、外部リード端子5を外部電気回路に接続する
ことによって半導体素子4が外部電気回路に接続される
こととなる。
An external lead terminal 5 made of a conductive material is arranged between the insulating substrate 1 and the lid body 2, and each electrode of the semiconductor element 4 is electrically connected to the external lead terminal 5 via a wire 7. By connecting the external lead terminals 5 to the external electric circuit, the semiconductor element 4 is connected to the external electric circuit.

前記外部リード端子5は絶縁基体1と蓋体2の相対向
する主面に被着させた封止用ガラス部材6を溶融一体化
させ、絶縁容器3を気密封止する際に同時に絶縁基体1
と蓋体2との間に取着される。
The external lead terminals 5 are formed by melting and integrating a sealing glass member 6 attached to the opposing main surfaces of the insulating base 1 and the lid 2, and simultaneously sealing the insulating container 3 with the insulating base 1.
And the cover 2.

前記外部リード端子5は非磁性体金属である銅(Cu)
から成る芯体の外表面に銅(Cu)/コバール(Fe−Ni−
Co合金)/銅(Cu)の接合金属を被着させたもの、或い
はコバール(Fe−Ni−Co合金)もしくはインバー合金
(36.5Wt% Ni−63.5Wt% Fe合金)の上下面に非磁性体
金属である銅(Cu)を接合させたもの等から成り、その
透磁率は200(CGS)以下、導電率は50%(IACS)以上、
熱膨張係数は70乃至85×10-7/℃の導電性材料から成
る。
The external lead terminal 5 is made of a non-magnetic metal such as copper (Cu).
(Cu) / Kovar (Fe-Ni-
Co alloy) / copper (Cu) bonded metal, or Kovar (Fe-Ni-Co alloy) or Invar alloy (36.5Wt% Ni-63.5Wt% Fe alloy) on top and bottom It is made of metal such as copper (Cu) bonded together, its magnetic permeability is 200 (CGS) or less, conductivity is 50% (IACS) or more,
It is made of a conductive material having a coefficient of thermal expansion of 70 to 85 × 10 −7 / ° C.

前記外部リード端子5はその透磁率が200(CGS)以下
であり、透磁率が低いことから外部リード端子5に電気
が流れたとしても外部リード端子5中には大きな自己イ
ンダクタンスが発生することはなく、その結果、前記自
己インダクタンスにより誘発される逆起電力に起因した
ノイズを極小となし、内部に収容する半導体素子4を常
に正常に作動させることができる。
Since the magnetic permeability of the external lead terminal 5 is 200 (CGS) or less and the magnetic permeability is low, a large self-inductance is not generated in the external lead terminal 5 even if electricity flows to the external lead terminal 5. As a result, the noise caused by the counter electromotive force induced by the self-inductance can be minimized, and the semiconductor element 4 housed inside can always be normally operated.

また前記外部リード端子5はその導電率が50%(IAC
S)以上であり、電気を流し易いことから外部リード端
子5の信号伝搬速度を極めて速いものとなすことがで
き、絶縁容器3内に収容した半導体素子4を高速駆動さ
せたとしても半導体素子4と外部電気回路との間におけ
る信号の出し入れは常に安定、且つ確実となすことがで
きる。
The external lead terminal 5 has a conductivity of 50% (IAC
S) This is the above, and since it is easy to conduct electricity, the signal propagation speed of the external lead terminal 5 can be made extremely high. Even if the semiconductor element 4 housed in the insulating container 3 is driven at high speed, the semiconductor element 4 Signals can be always sent and received between the power supply and the external electric circuit in a stable and reliable manner.

また同時に外部リード端子5の導電率の高いことから
外部リード端子5の線幅が細くなったとしても外部リー
ド端子5の電気抵抗を低く抑えることができ、その結
果、外部リード端子5における信号の減衰を極小として
内部に収容する半導体素子4に外部電気回路から供給さ
れる電気信号を正確に入力することができる。
At the same time, since the electrical conductivity of the external lead terminal 5 is high, even if the line width of the external lead terminal 5 becomes thin, the electrical resistance of the external lead terminal 5 can be suppressed to a low level. It is possible to accurately input the electric signal supplied from the external electric circuit to the semiconductor element 4 housed inside by minimizing the attenuation.

また更に前記外部リード端子5はその熱膨張係数が70
乃至85×10-7/℃であり、封止用ガラス部材6の熱膨張
係数と近似することから外部リード端子5を絶縁基体1
と蓋体2の間に封止用ガラス部材6を用いて固定する
際、外部リード端子5と封止用ガラス部材6との間には
両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生するこ
となく、外部リード端子5を封止用ガラス部材6で強固
に固定することも可能となる。
Further, the external lead terminal 5 has a thermal expansion coefficient of 70.
85 × 10 −7 / ° C., which is close to the coefficient of thermal expansion of the sealing glass member 6.
When the sealing glass member 6 is fixed between the lid 2 and the lid 2, thermal stress is generated between the external lead terminal 5 and the sealing glass member 6 due to the difference in thermal expansion coefficient between the two. It is also possible to firmly fix the external lead terminal 5 with the sealing glass member 6 without doing so.

かくして、この半導体素子収納用パッケージによれば
絶縁基体1の凹部底面に半導体素子4を取着固定すると
ともに該半導体素子4の各電極をボンディングワイヤ7
により外部リード端子5に接続させ、しかる後、絶縁基
体1と蓋体2とを該絶縁基体1及び蓋体2の相対向する
主面に予め被着させておいた封止用ガラス部材6を溶融
一体化させることによって接合させ、これによって最終
製品としての半導体装置が完成する。
Thus, according to the package for accommodating the semiconductor element, the semiconductor element 4 is attached and fixed to the bottom surface of the concave portion of the insulating base 1 and each electrode of the semiconductor element 4 is connected to the bonding wire 7.
After that, the sealing glass member 6 in which the insulating substrate 1 and the lid 2 are previously adhered to the opposing main surfaces of the insulating substrate 1 and the lid 2 is removed. The semiconductor device as a final product is completed by joining by melting and integrating.

(発明の効果) 本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、半導
体素子を収容するための絶縁容器をスピネルもしくはス
テアタイト質焼結体で、外部リード端子を透磁率が200
(CGS)以下、導電率が50%(IACS)以上、熱膨張係数
が70乃至85×10-7/℃の金属で、ガラス部材を酸化鉛70.
0乃至90.0Wt%、酸化ホウ素10.0乃至15.0Wt%、シリカ
0.5乃至3.0Wt%、アルミナ0.5乃至3.0Wt%、酸化亜鉛及
び酸化ビスマス3.0Wt%以下から成るガラス成分にフィ
ラーとしてのチタン酸鉛、β−ユークリプタイト、コー
ジライト、ジルコン、酸化錫、ウイレマイト及びチタン
酸錫の少なくとも1種を15.0乃至30.0Vol%添加して成
るガラスで形成したことから外部リード端子に電流を流
したとしても該外部リード端子中に大きな自己インダク
タンスが発生することはなく、その結果、前記自己イン
ダクタンスにより誘発される逆起電力に起因したノイズ
を極小となし、内部に収容する半導体素子を常に正常に
作動させることが可能となる。
(Effect of the Invention) According to the package for accommodating a semiconductor element of the present invention, the insulating container for accommodating the semiconductor element is a spinel or steatite sintered body, and the external lead terminals have a magnetic permeability of 200.
(CGS) or less, conductivity of 50% (IACS) or more, thermal expansion coefficient of 70 to 85 × 10 -7 / ℃ metal, glass oxide lead oxide 70.
0-90.0Wt%, Boron oxide 10.0-15.0Wt%, Silica
Lead titanate, β-eucryptite, cordierite, zircon, tin oxide, willemite as a filler in a glass component consisting of 0.5 to 3.0 Wt%, alumina 0.5 to 3.0 Wt%, zinc oxide and bismuth oxide of 3.0 Wt% or less, and Since at least one kind of tin titanate is formed of glass to which 15.0 to 30.0 Vol% is added, even if a current is applied to the external lead terminal, a large self-inductance does not occur in the external lead terminal. As a result, the noise caused by the back electromotive force induced by the self-inductance can be minimized, and the semiconductor element housed inside can be normally operated normally.

また外部リード端子の信号伝搬速度を極めて速いもの
となすことができ、絶縁容器内に収容した半導体素子を
高速駆動させたとしても半導体素子と外部電気回路との
間における信号の出し入れを常に安定、且つ確実となす
ことが可能となる。
In addition, the signal propagation speed of the external lead terminal can be made extremely fast, so that even when the semiconductor element housed in the insulating container is driven at high speed, the transfer of signals between the semiconductor element and the external electric circuit is always stable, In addition, it is possible to make sure.

更に外部リード端子の線幅が細くなったとしても外部
リード端子の電気抵抗を低く抑えることができ、その結
果、外部リード端子における信号の減衰を極小として内
部に収容する半導体素子に外部電気回路から供給される
電気信号を正確に入力することが可能となる。
Furthermore, even if the line width of the external lead terminal is reduced, the electric resistance of the external lead terminal can be kept low. The supplied electric signal can be input accurately.

また更に、外部リード端子はその熱膨張係数が絶縁基
体、蓋体及び封止用ガラス部材の各々の熱膨張係数と近
似し、絶縁基体と蓋体との間に外部リード端子を挟み、
各々を封止用ガラス部材で取着接合したとしても絶縁基
体及び蓋体と封止用ガラス部材との間、外部リード端子
と封止用ガラス部材との間のいずれにも熱膨張係数の相
違に起因する熱応力は発生せず、すべてを強固に取着接
合することも可能となる。
Furthermore, the external lead terminal has a thermal expansion coefficient close to that of each of the insulating substrate, the lid and the sealing glass member, and the external lead terminal is sandwiched between the insulating substrate and the lid,
Even if each of them is attached and bonded with a sealing glass member, the thermal expansion coefficient is different between the insulating base and the lid and the sealing glass member, and between the external lead terminal and the sealing glass member. No thermal stress is caused by this, and it is possible to firmly attach and join all of them.

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

第1図は本発明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、第2図は第1図に示すパッケージの絶
縁基体上面より見た平面図である。 1:絶縁基体、2:蓋体、3:絶縁容器、5:外部リード端子、
6:封止用ガラス部材
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a package for housing a semiconductor element according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the package shown in FIG. 1: Insulating substrate, 2: Lid, 3: Insulating container, 5: External lead terminal,
6: Glass member for sealing

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内部に半導体素子を収容するための空所を
有する絶縁容器に外部リード端子をガラス部材を介して
取着して成る半導体素子収納用パッケージにおいて、前
記絶縁容器をスピネルもしくはステアタイト質焼結体
で、外部リード端子を透磁率200(CGS)以下、熱膨張係
数70乃至85×10-7/℃、導電率50%(IACS)以上の金属
で、ガラス部材を酸化鉛70.0乃至90.0Wt%、酸化ホウ素
10.0乃至15.0Wt%、シリカ0.5乃至3.0Wt%、アルミナ0.
5乃至3.0Wt%、酸化亜鉛及び酸化ビスマス3.0Wt%以下
から成るガラス成分にチタン酸鉛、β−ユークリプタイ
ト、コージライト、ジルコン、酸化錫、ウイレマイト及
びチタン酸錫の少なくとも1種から成るフィラーを15.0
乃至30.0Vol%添加したガラスで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 package for storing a semiconductor element, wherein an external lead terminal is attached via a glass member to an insulating container having a space for housing a semiconductor device inside, and the insulating container is a spinel or steatite. The external lead terminal is a metal sintered body with a magnetic permeability of 200 (CGS) or less, a thermal expansion coefficient of 70 to 85 × 10 -7 / ° C, and a conductivity of 50% (IACS) or more. 90.0Wt%, boron oxide
10.0 to 15.0 Wt%, silica 0.5 to 3.0 Wt%, alumina 0.
5 to 3.0 Wt%, zinc oxide and bismuth oxide 3.0 Wt% or less in the glass component, at least one of lead titanate, β-eucryptite, cordierite, zircon, tin oxide, willemite, and tin titanate. 15.0
A package for housing a semiconductor element, which is made of glass containing 3 to 30.0% by volume.
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