JP2701550B2 - Glass sealed IC package - Google Patents
Glass sealed IC packageInfo
- Publication number
- JP2701550B2 JP2701550B2 JP3014634A JP1463491A JP2701550B2 JP 2701550 B2 JP2701550 B2 JP 2701550B2 JP 3014634 A JP3014634 A JP 3014634A JP 1463491 A JP1463491 A JP 1463491A JP 2701550 B2 JP2701550 B2 JP 2701550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass frit
- glass
- package
- sealed
- fluidity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガラス封止型IC用パッ
ケージに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass-sealed IC package.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のガラス封止型IC用パッケージは
図7に示すように、中央部に凹部を設けたセラミック基
板13の凹部底面にメタライズ層12を設け、凹部上段
水平面にガラスフリット27をスクリーン印刷により形
成して焼成した後ガラスフリット27の上にリードフレ
ーム15を加熱圧着して接合しケースを形成する。一
方、セラミックのキャップ16の封着面にガラスフリッ
ト27と同じ流動性を有するガラスフリット27aをス
クリーン印刷し焼成して形成し、ガラス封止型ICパッ
ケージを構成する。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, a conventional glass-sealed IC package is provided with a metallized layer 12 on a bottom surface of a concave portion of a ceramic substrate 13 having a concave portion in a central portion, and a glass frit 27 on a horizontal plane above the concave portion. After being formed by screen printing and firing, the lead frame 15 is heated and pressed onto the glass frit 27 and joined to form a case. On the other hand, a glass frit 27a having the same fluidity as the glass frit 27 is screen-printed and fired on the sealing surface of the ceramic cap 16 to form a glass-sealed IC package.
【0003】図8は従来のガラス封止型パッケージの使
用例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an example of use of a conventional glass-sealed package.
【0004】図8に示すように、ケースのメタライズ層
12の上にICチップ11をマウントし、ICチップ1
1の電極とリードフレーム15の内部リードとの間を金
属細線14により接続し、ケースの上面にキャップ16
のガラスフリット27aを合わせて載置し、420〜4
80℃の温度で加熱しガラスフリット27,27aを熔
融させ気密封止する。As shown in FIG. 8, an IC chip 11 is mounted on a metallized layer 12 of a case, and the IC chip 1 is mounted.
The first electrode and the internal lead of the lead frame 15 are connected by a thin metal wire 14, and a cap 16
The glass frit 27a of FIG.
The glass frit 27, 27a is melted by heating at a temperature of 80 ° C. and hermetically sealed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来のガラス封止
型IC用パッケージは、気密封止のための封止温度を4
20〜480℃の高温に設定する必要があった。This conventional glass-sealed IC package requires a sealing temperature of 4 for hermetic sealing.
It was necessary to set a high temperature of 20 to 480 ° C.
【0006】これは、ガラスフリットの熱膨張率をセラ
ミック基板やリードフレームに合わせるため、各種のフ
ィラーを添加しており、そのフィラーの影響で高温でな
ければ良好なガラス流動性が得られないからである。し
かし、最近、半導体素子の拡散プロセスが低温化してき
ており、アルミニウム配線も420℃以下でアロイ処理
が行われているため、パッケージを高温度で封止した場
合にはアロイ温度以上にICチップがさらされて不純物
の拡散領域が拡大し、能動素子の特性がばらつき回路特
性の変動を生ずるという問題点がある。This is because various fillers are added to match the coefficient of thermal expansion of the glass frit to the ceramic substrate or lead frame, and good glass fluidity cannot be obtained unless the temperature is high due to the influence of the fillers. It is. However, recently, the diffusion process of semiconductor devices has been lowered in temperature, and alloy processing has been performed on aluminum wiring at a temperature of 420 ° C. or less. Therefore, when the package is sealed at a high temperature, the IC chip is heated to a temperature higher than the alloy temperature. As a result, the diffusion region of the impurity is enlarged, and the characteristics of the active element are varied, which causes a problem that the circuit characteristics fluctuate.
【0007】また、アロイ温度以上になると、ICチッ
プ表面の絶縁層からH2 などのガスが発生し、これがア
ルミニウム配線を侵食して断線を発生させる等の問題点
がある。Further, when the temperature is higher than the alloy temperature, a gas such as H 2 is generated from the insulating layer on the surface of the IC chip, which erodes the aluminum wiring and causes disconnection.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
中央部に素子搭載用の凹部を設けたセラミック基板の前
記凹部外縁上の接合面に低流動性の第1のガラスフリッ
トを設けこの第1のガラスフリット上に接合したリード
フレームを有するケースと、前記セラミック基板の外縁
部に対応する接合面に低流動性の第2のガラスフリット
を設けたキャップとを備えたガラス封止型IC用パッケ
ージにおいて、前記ケースの前記リードフレーム又は前
記キャップの第2のガラスフリットのいずれかの上にパ
ッケージを気密封止するための高流動性の第3のガラス
フリットを設けたことを特徴とする。A first configuration of the present invention, in order to solve the problems],
A case having a lead frame formed by joining the low fluidity of the first glass frit bonding surface on the concave outer edge of the ceramic substrate having a recess for device mounting provided on the first glass frit on the central portion, in low flow of the second glass-sealed IC package with a cap having a glass frit bonding surface corresponding to the outer edge of the ceramic substrate, the lead frame or front of the case
Characterized in that a high flow of the third glass frit for hermetically sealing the path <br/> Kkeji on any of the second glass frit serial cap.
【0009】本発明の第2のガラス封止型IC用パッケ
ージの構成は、中央部に素子搭載用の凹部を設けたセラ
ミック基板の前記凹部外縁上の接合面に低流動性の第1
のガラスフリットと高流動性の第3のガラスフリットと
を積層し、この第3のガラスフリット上に接合してリー
ドフレームを設けたケースと、前記セラミック基板の外
縁部に対応する接合面に低流動性の第2のガラスフリッ
トと高流動性の第3のガラスフリットとを積層して設け
たキャップとを有することを特徴とする。A second glass-sealed IC package according to the present invention comprises a ceramic substrate having a concave portion for mounting an element in a central portion, a first surface having low flowability on a bonding surface on an outer edge of the concave portion.
And the third glass frit with high fluidity
And a case in which a lead frame is provided by bonding on the third glass frit, a second glass frit having low fluidity and a second glass frit having high fluidity are provided on a bonding surface corresponding to an outer edge of the ceramic substrate. provided 3 of a glass frit are laminated
Characterized in that it closed the cap was.
【0010】[0010]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0011】図1は本発明の第1の実施例を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【0012】図1に示すように、中央部に凹部を設けた
セラミック基板13の凹部底面に素子搭載用のメタライ
ズ層12を設け、PbO−B2 O3 系硝子の母材に硅化
ジルコニウム(ZrSiO4 )やウィレマイト(Zn2
SiO4 )等のフィラーを混在させた日本電気硝子製の
LS−3001(商品コード番号)等の低流動性のガラ
スフリット17をスクリーン印刷により塗布して焼成す
る。次に、ガラスフリット17上にリードフレーム15
を加熱圧着して接合しケースを形成する。[0012] As shown in FIG. 1, the metallization layer 12 of the element mounted on a bottom surface of the recess of the ceramic substrate 13 having a recess in the central portion is provided, silicide zirconium (ZrSiO the base material of the PbO-B 2 O 3 -based glass 4 ) and Willemite (Zn 2
A low-fluid glass frit 17 such as LS-3001 (product code number) manufactured by NEC Corporation and having a filler such as SiO 4 mixed therein is applied by screen printing and fired. Next, the lead frame 15 is placed on the glass frit 17.
Are bonded by heating and pressing to form a case.
【0013】一方、セラミックのキャップ16の封着面
にガラスフリット17と同じ材質のガラスフリット17
aをスクリーン印刷により塗布して焼成した後ガラスフ
リット17aの上にPbO−B2 O3 系硝子LS−30
01のフィラーを25〜35%減少させた高流動性のガ
ラスフリット18をスクリーン印刷して焼成し2層構造
のガラスフリットを形成し、ガラス封止型IC用パッケ
ージを構成する。On the other hand, a glass frit 17 of the same material as the glass frit 17 is provided on the sealing surface of the ceramic cap 16.
PbO-B 2 O 3 -based glass LS-30 on a glass frit 17a after firing was applied by screen printing to a
The glass frit 18 having a two-layer structure is formed by screen-printing and firing a high-fluidity glass frit 18 in which the filler No. 01 is reduced by 25 to 35% to form a glass-sealed IC package.
【0014】図2は本発明のガラス封止型IC用パッケ
ージの使用例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of use of the glass-sealed IC package of the present invention.
【0015】図2に示すように、ケースのメタライズ層
12の上にICチップ11をマウントし、ICチップ1
1の電極とリードフレーム15の内部リードとの間を金
属細線14により電気的に接続する。次に、ケースの上
面にキャップ16のガラスフリット18を合わせて載置
し、385〜390℃の温度に加熱してガラスフリット
18を熔融させ気密封止する。As shown in FIG. 2, the IC chip 11 is mounted on the metallized layer 12 of the case, and the IC chip 1 is mounted.
One electrode and the internal lead of the lead frame 15 are electrically connected by the thin metal wire 14. Next, the glass frit 18 of the cap 16 is placed on the upper surface of the case together with the glass frit 18 and heated to a temperature of 385 to 390 ° C. to melt the glass frit 18 and hermetically seal it.
【0016】ここで、ガラスフリット18はガラスフリ
ット17,17aが420℃のときの流動性と同等の流
動性を390℃で得られるため、385〜390℃の封
止が可能となり、アルミニウム配線のアロイ温度400
〜420℃のICチップを搭載した場合にも特性変動や
アルミニウム配線の消失等の不良の発生を抑制すること
ができるという利点がある。Here, since the glass frit 18 can obtain fluidity at 390 ° C. which is equivalent to the fluidity when the glass frit 17, 17a is at 420 ° C., sealing at 385-390 ° C. is possible, and aluminum wiring can be sealed. Alloy temperature 400
Even when an IC chip of up to 420 ° C. is mounted, there is an advantage that occurrence of defects such as characteristic fluctuation and loss of aluminum wiring can be suppressed.
【0017】図3は本発明の第2の実施例を示す断面図
である。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【0018】図3に示すように、低流動性のガラスフリ
ット17上に接合して設けたリードフレーム15を含む
ガラスフリット17の表面に高流動性のガラスフリット
18をスクリーン印刷し焼成してケースを形成し、キャ
ップ16の封着面には低流動性のガラスフリット17a
のみを設けた以外は第1の実施例と同様の構成を有して
おり、385〜390℃で封止可能である。As shown in FIG. 3, a high-flow glass frit 18 is screen-printed on the surface of the glass frit 17 including the lead frame 15 provided on the low-flow glass frit 17 and fired. Is formed on the sealing surface of the cap 16 with a glass frit 17a having low fluidity.
It has the same configuration as that of the first embodiment except that only this is provided, and can be sealed at 385 to 390 ° C.
【0019】図4は本発明の第3の実施例を示す断面図
である。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
【0020】図4に示すように、セラミック基板13の
凹部上段の水平面に設けた低流動性のガラスフリット1
7の上に高流動性のガラスフリット18aをスクリーン
印刷し、焼成して形成し、ガラスフリット18a上にリ
ードフレーム15を加熱圧着して接合した以外は第1の
実施例と同様の構成を有している。As shown in FIG. 4, a low-flow glass frit 1 provided on a horizontal surface above a concave portion of a ceramic substrate 13.
7 has a configuration similar to that of the first embodiment, except that a high-fluid glass frit 18a is screen-printed, fired and formed, and the lead frame 15 is bonded on the glass frit 18a by thermocompression bonding. doing.
【0021】図5は本発明の第4の実施例を示す断面図
である。FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
【0022】図5に示すように、低流動性のガラスフリ
ット17上に接合して設けたリードフレーム15を含む
ガラスフリット17の上に低流動性のガラスフリット1
7bをスクリーン印刷して焼成し、更にガラスフリット
17bの上に高流動性のガラスフリット18をスクリー
ン印刷し焼成して設けた以外は第2の実施例と同様の構
成を有している。As shown in FIG. 5, a low-flow glass frit 1 is placed on a glass frit 17 including a lead frame 15 provided on the low-flow glass frit 17.
7b is screen-printed and fired, and a high-fluid glass frit 18 is screen-printed and fired on the glass frit 17b.
【0023】ここで、ガラスフリット18はリードフレ
ームと直接接していないためガラスフリット18の導電
率が高い場合でも半導体装置のリード間のリーク電流を
増加させることがないという利点がある。Here, since the glass frit 18 is not in direct contact with the lead frame, there is an advantage that the leakage current between the leads of the semiconductor device does not increase even when the conductivity of the glass frit 18 is high.
【0024】図6は本発明の第5の実施例を示す断面図
である。FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
【0025】図6に示すように、低流動性のガラスフリ
ット17上に接合して設けたリードフレーム15を含む
ガラスフリット17の上に低流動性のガラスフリット1
7bをスクリーン印刷し、焼成してケースを形成した以
外は第1の実施例と同様の構成を有しており、第4の実
施例と同様に低流動性のガラスフリット18がリードフ
レーム15に直接接することが無い。As shown in FIG. 6, the low-flow glass frit 1 is placed on the glass frit 17 including the lead frame 15 provided on the low-flow glass frit 17.
7b has the same configuration as that of the first embodiment except that a case is formed by screen printing and baking, and a low-fluid glass frit 18 is attached to the lead frame 15 similarly to the fourth embodiment. There is no direct contact.
【0026】なお、ガラスフリット18の代りに例えば
日本電気硝子製のLS1401(商品コード)等のPb
F2 系硝子のガラスフリットを使用して良く、355〜
360℃の低い温度の封止が可能である。Instead of the glass frit 18, for example, Pb such as LS1401 (product code) manufactured by NEC Corporation
Often using a glass frit F 2 based glass, 355~
Sealing at a low temperature of 360 ° C. is possible.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ケースに
設けたリードフレームを含む低流動性の第1のガラスフ
リットの上又はキャップに設けた低流動性の第2のガラ
スフリットの上のいずれかに高流動性の第3のガラスフ
リットを設けることにより、搭載するICチップのアロ
イ温度以下の低温封止を可能とし、半導体チップの特性
変動やアルミニウム配線の断線等の発生を防止し、半導
体装置の信頼性を向上させるという効果を有する。As described above, the present invention can be applied to a low-flow first glass frit including a lead frame provided in a case or a low-flow second glass frit provided to a cap. By providing a third glass frit having high fluidity in any of them, it is possible to seal the IC chip to be mounted at a low temperature equal to or lower than the alloy temperature, to prevent fluctuations in characteristics of the semiconductor chip and disconnection of the aluminum wiring, etc. This has the effect of improving the reliability of the semiconductor device.
【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明のガラス封止型IC用パッケージの使用
例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of use of the glass-sealed IC package of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5の実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
【図7】従来のガラス封止型IC用パッケージの一例を
示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional glass-sealed IC package.
【図8】従来のガラス封止型IC用パッケージの使用例
を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an example of use of a conventional glass-sealed IC package.
11 ICチップ 12 メタライズ層 13 セラミック基板 14 金属細線 15 リードフレーム 16 キャップ 17,17a,17b,18,18a,27,27a
ガラスフリットDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 IC chip 12 Metallized layer 13 Ceramic substrate 14 Fine metal wire 15 Lead frame 16 Cap 17, 17a, 17b, 18, 18a, 27, 27a
Glass frit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 盆子原 學 東京都港区芝五丁目7番1号日本電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−89347(JP,A) 特開 平2−90550(JP,A) 特開 昭61−168247(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor: Manabu Bonshihara 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside NEC Corporation (56) References JP-A-64-89347 (JP, A) JP-A Hei 2-90550 (JP, A) JP-A-61-168247 (JP, A)
Claims (5)
ミック基板の前記凹部外縁上の接合面に低流動性の第1
のガラスフリットを設けこの第1のガラスフリット上に
接合したリードフレームを有するケースと、前記セラミ
ック基板の外縁部に対応する接合面に低流動性の第2の
ガラスフリットを設けたキャップとを備えたガラス封止
型IC用パッケージにおいて、前記ケースの前記リード
フレーム又は前記キャップの第2のガラスフリットのい
ずれかの上にパッケージを気密封止するための高流動性
の第3のガラスフリットを設けたことを特徴とするガラ
ス封止型IC用パッケージ。1. A low-fluidity first surface on a bonding surface on an outer edge of a concave portion of a ceramic substrate provided with a concave portion for mounting an element in a central portion.
Comprising of a casing having a lead frame glass frit provided was bonded to the first glass frit on, and a cap having a second glass frit of low fluidity in the bonding surface corresponding to the outer edge of the ceramic substrate and the glass-sealed type package IC, and the lead frame or the second high fluidity of the third glass frit for hermetically sealing the package on either of the glass frit of the cap of the case A package for a glass-sealed IC, wherein the package is provided.
ドフレーム上にこの第1のガラスフリットと同じガラス
フリットを設けた請求項1記載のガラス封止型IC用パ
ッケージ。2. The glass-sealed IC package according to claim 1 , wherein the same glass frit as the first glass frit is provided on a lead frame on the first glass frit of the case.
ミック基板の前記凹部外縁上の接合面に低流動性の第1
のガラスフリットと高流動性の第3のガラスフリットと
を積層し、この第3のガラスフリット上に接合してリー
ドフレームを設けたケースと、前記セラミック基板の外
縁部に対応する接合面に低流動性の第2のガラスフリッ
トと高流動性の第3のガラスフリットとを積層して設け
たキャップとを有することを特徴とするガラス封止型I
C用パッケージ。3. A low- fluidity first surface having a low flowability on a bonding surface on an outer edge of the concave portion of a ceramic substrate provided with a concave portion for mounting an element in a central portion.
And the third glass frit with high fluidity
It was laminated, the third and the case was only set a rie <br/> lead frame bonded on a glass frit, low fluidity of the second glass frit bonding surface corresponding to the outer edge of the ceramic substrate And a third glass frit having high fluidity are laminated and provided.
Glass-sealed I characterized by having a cap
Package for C.
2 O3 系硝子である請求項1,2又は3記載のガラス封
止型IC用パッケージ。4. The base material glass of the glass frit is PbO-B
The glass-sealed IC package according to claim 1, wherein the package is a 2 O 3 glass.
bF2 系硝子である請求項1,2又は3記載のガラス封
止型IC用パッケージ。5. The base glass of high fluidity glass frit is P
4. The glass-sealed IC package according to claim 1, wherein the package is a bF 2 glass.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3014634A JP2701550B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Glass sealed IC package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3014634A JP2701550B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Glass sealed IC package |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04254356A JPH04254356A (en) | 1992-09-09 |
JP2701550B2 true JP2701550B2 (en) | 1998-01-21 |
Family
ID=11866632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3014634A Expired - Lifetime JP2701550B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Glass sealed IC package |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2701550B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61168247A (en) * | 1985-01-19 | 1986-07-29 | Nec Kansai Ltd | Ceramic package |
JPS6489347A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Nec Corp | Semiconductor device |
JP2646700B2 (en) * | 1988-09-27 | 1997-08-27 | 日本電気株式会社 | Semiconductor device package |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3014634A patent/JP2701550B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04254356A (en) | 1992-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4278990A (en) | Low thermal resistance, low stress semiconductor package | |
US4142203A (en) | Method of assembling a hermetically sealed semiconductor unit | |
JPH05256693A (en) | Cooling structure of infrared detector | |
US4229758A (en) | Package for semiconductor devices with first and second metal layers on the substrate of said package | |
JPH088395A (en) | Mounting structure for power device chip | |
CN114039574B (en) | Ceramic temperature sensing type resonator | |
JP2956786B2 (en) | Synthetic hybrid semiconductor structure | |
US4558346A (en) | Highly reliable hermetically sealed package for a semiconductor device | |
JP2701550B2 (en) | Glass sealed IC package | |
JPS59126665A (en) | Thick film hybrid integrated circuit | |
US3581166A (en) | Gold-aluminum leadout structure of a semiconductor device | |
US3471752A (en) | Semiconductor device with an insulating body interposed between a semiconductor element and a part of a casing | |
JPH05315467A (en) | Hybrid integrated circuit device | |
JP2669310B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and mounting method thereof | |
JP2581203B2 (en) | Semiconductor device | |
JP3232697B2 (en) | Resin-sealed semiconductor device | |
JP2531125B2 (en) | IC chip carrier module | |
JP2868868B2 (en) | Semiconductor device | |
JP3051225B2 (en) | Package for integrated circuit | |
JPS6153746A (en) | Semiconductor device | |
JP2726555B2 (en) | Resin-sealed semiconductor device | |
JP3360182B2 (en) | Semiconductor device | |
JPS62285456A (en) | Lead frame for glass seal type semiconductor device | |
JPH04320052A (en) | Semiconductor device | |
JPH0513609A (en) | Glass sealed ic |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970902 |