JP2740604B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2740604B2 JP30276692A JP30276692A JP2740604B2 JP 2740604 B2 JP2740604 B2 JP 2740604B2 JP 30276692 A JP30276692 A JP 30276692A JP 30276692 A JP30276692 A JP 30276692A JP 2740604 B2 JP2740604 B2 JP 2740604B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子収納用パッケ
ージ内に半導体素子を収容して成る半導体装置の改良に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータ等の情報処理装置に
は半導体素子を半導体素子収納用パッケージ内に気密に
収容した半導体装置が使用されている。
【0003】かかる情報処理装置に使用される半導体装
置は通常、図2に示すように、まず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
の非晶質ガラス部材22が被着された絶縁基体21と、同じ
く電気絶縁材料から成り、中央部に半導体素子を収容す
るための空所を形成する凹部を有し、下面に封止用の非
晶質ガラス部材24が被着された蓋体23と、内部に収容す
る半導体素子を外部の電気回路に電気的に接続するため
の複数個の外部リード端子25とにより構成される半導体
素子収納用パッケージを準備し、絶縁基体21の上面に外
部リード端子25を載置させるとともに予め被着させてお
いた封止用の非晶質ガラス部材22を溶融させることによ
って外部リード端子25を絶縁基体21に仮止めし、次に前
記絶縁基体21の凹部に半導体素子26を接着固定するとと
もに該半導体素子26の各電極をボンディングワイヤ27を
介して外部リード端子25に接続し、しかる後、絶縁基体
21と蓋体23とをその相対向する主面に被着させておいた
封止用の非晶質ガラス部材22、24を約400 ℃の温度で溶
融一体化させ、絶縁基体21と蓋体23とから成る容器に気
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。
【0004】尚、前記従来の半導体装置は外部リード端
子25の一端が外部電気回路基板の配線導体( 不図示) に
半田を介して接続され、これによって内部に収容する半
導体素子26は外部リード端子25を通して外部電気回路に
接続されることとなる。
【0005】また前記外部リード端子25は外部電気回路
基板の配線導体との接続を容易とするため内部に半導体
素子26を気密に封止した後、露出表面に予め半田もしく
は錫メッキ層28が電解メッキ法や無電解メッキ法等によ
り所定厚みに被着されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体装置においては、半導体素子収納用パッケー
ジ内部に半導体素子を収容した後、外部リード端子の露
出表面に半田もしくは錫メッキ層をメッキ法により被着
させる際、メッキ液の酸が非晶質ガラス部材と反応して
導電性の塩を形成し、これが隣接する外部リード端子間
を電気的に短絡させ、半導体素子を正常に作動させるこ
とができなくなるという欠点を有していた。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は隣接する外部リード端子間の電気的短絡
を皆無とし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る半導体装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は半導体素子と、
前記半導体素子を内部に収容する容器と、前記容器に非
晶質ガラス部材を介して取着され、容器内部に収容され
ている半導体素子を外部電気回路に接続する複数個の外
部リード端子とから成る半導体装置であって、前記外部
リード端子は表面に半田もしくは錫メッキ層が被着さ
れ、且つ非晶質ガラス部材の露出表面が結晶質ガラス材
で被覆されていることを特徴とするものである。
【0009】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1 は本発明の半導体装置の一実施例を示し、1 は
電気絶縁材料より成る絶縁基体、2 は同じく電気絶縁材
料より成る蓋体である。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4 が構成される。
【0010】前記絶縁基体1 及び蓋体2 にはそれぞれの
中央部に半導体素子3 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1a底面には半導体
素子3 がガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤を介し接着固
定される。
【0011】前記絶縁基体1 及び蓋体2 は酸化アルミニ
ウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質
焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体
等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質
焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム(Al 2 O
3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、カルシア(CaO) 、マグネシア
(MgO) 等に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して原料粉
末を調整し、次に前記原料粉末を所定形状の金型内に充
填するとともにこれを一定の圧力で押圧して成形品を
得、しかる後、前記成形品を約1600℃の温度で焼成する
ことによって製作される。
【0012】また前記絶縁基体1 及び蓋体2 はその相対
向する各々の主面に非晶質ガラス部材5 、6 が予め厚さ
0.03mm程度に被着形成されており、該絶縁基体1 及び蓋
体2の各々の主面に被着されている非晶質ガラス部材5
、6 を加熱溶融させ、一体化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4 内部に半導体素子3 が
気密に収容されている。
【0013】前記絶縁基体1 及び蓋体2 の相対向する主
面に被着される非晶質ガラス部材5、6 は例えば、酸化
鉛20.0乃至50.0重量%、酸化亜鉛3.0 乃至13.0重量%、
酸化珪素3.0 乃至13.0重量%、酸化ホウ素3.0 乃至13.0
重量%を含むガラス成分にフィラーとしてのウイレマイ
ト系化合物を30.0乃至50.0重量%、チタン酸鉛系化合物
を10.0乃至30.0重量%添加したガラスから成り、該ガラ
ス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等の厚膜手法
を採用することにより絶縁基体1 と蓋体2 の相対向する
各々の主面に厚さ0.3mm 程度に被着される。
【0014】前記絶縁基体1 及び蓋体2 を接合する非晶
質ガラス部材5 、6 はまたその露出表面が結晶質ガラス
材9 によって被覆されており、該結晶質ガラス材9 は後
述する外部リード端子7 の表面に半田もしくは錫メッキ
層10をメッキ法により被着させる際、メッキ液と非晶質
ガラス部材5 、6 とが反応して導電性の塩を形成するの
を有効に防止する作用を為す。
【0015】前記結晶質ガラス材9 は酸化鉛60.0乃至7
0.0重量%、酸化珪素5.0 乃至10.0重量%、酸化亜鉛5.0
乃至10.0重量%、酸化ジルコニウム5.0 乃至10.0重量
%、酸化ホウ素7.0 乃至10.0重量%を含むガラスから成
り、該ガラス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非晶質ガラス部材5 、6 の露出
表面に所定厚み(5乃至20mm) に塗布し、しかる後、これ
を約450 ℃の温度で加熱溶融させることによって非晶質
ガラス部材5 、6 の表面に被着される。
【0016】尚、前記結晶質ガラス材9 はその加熱処理
温度が非晶質ガラス部材5 、6 の溶融温度に近似するた
め非晶質ガラス部材5 、6 の露出表面に結晶質ガラス材
9 を被着させる際、非晶質ガラス部材5 、6 が完全に溶
融することはなく、容器4 の封止がそのまま維持されて
容器4 内部に収容する半導体素子3 の気密封止の信頼性
を極めて高いものとなすことができる。
【0017】更に前記絶縁基体1 と蓋体2 との間には導
電性材料、例えばコバール金属( 鉄ーニッケルーコバル
ト合金) や42アロイ( 鉄ーニッケル合金) 等の金属材料
から成る外部リード端子7 が配されており、該外部リー
ド端子7 に は半導体素子3の各電極がボンディングワ
イヤ8 を介して電気的に接続され、外部リード端子7を
外部電気回路基板の配線導体に半田を介し接続すること
によって半導体素子3は外部電気回路に接続されること
となる。
【0018】前記外部リード端子7 は絶縁基体1 と蓋体
2 とから成る容器4 を非晶質ガラス部材5 、6 を溶融一
体化させて気密封止する際に同時に絶縁基体1 と蓋体2
との間に取着固定される。
【0019】また前記外部リード端子7 は、該外部リー
ド端子7 を外部電気回路基板の配線導体に容易に接続さ
せるために表面に予め半田もしくは錫メッキ層10が所定
厚み(2.0乃至30.0μm)に被着されており、該半田もしく
は錫メッキ層10は従来周知の電解メッキ法や無電解メッ
キ法、具体的には容器4 に外部リード端子7 を取着固定
したものを半田もしくは錫メッキ浴中に浸漬するととも
に外部リード端子7 に電界を印加し、外部リード端子7
表面に半田もしくは錫を析出させることによって外部リ
ード端子7 の表面に所定厚みに被着される。この場合、
絶縁基体1 と蓋体2 とを接合させ、且つ容器4 に外部リ
ード端子7 を固定している非晶質ガラス部材5 、6 はそ
の露出表面に結晶質ガラス材9 が被着され、被覆されて
いるため非晶質ガラス部材5 、6 に半田もしくは錫メッ
キ浴のメッキ液が接触することは一切なく、その結果、
非晶質ガラス部材5 、6 とメッキ液の酸とが反応して導
電性の塩を形成することは皆無で、各外部リード端子7
の各々の電気的独立を維持することができ、これによっ
て半導体素子3 を長期間にわたり正常に作動させること
が可能となる。
【0020】前記外部リード端子7 はコバール金属等の
インゴット( 塊) を圧延加工法や打ち抜き加工法等、従
来周知の金属加工法を採用することによって所定の板状
に形成される。
【0021】かくして本発明の半導体装置によれば、外
部リード端子7 を半田を介して外部電気回路基板の配線
導体に接合させ、内部の半導体素子3 を外部電気回路に
電気的に接続することによってコンピュータ等の情報処
理装置に搭載されることとなる。
【0022】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明の半導体装置によれば絶縁基体と
蓋体と外部リード端子とを接合固定する非晶質ガラス部
材の露出表面を結晶質ガラス材で被覆したことから外部
リード端子の表面に半田もしくは錫メッキ層を被着させ
る際、非晶質ガラス部材にメッキ液が接触して導電性の
塩を形成することは一切なく、その結果、各外部リード
端子の各々の電気的独立を維持し、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す断面図で
ある。
【図2】従来の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1・・・・・絶縁基体 2・・・・・蓋体 3・・・・・半導体素子 4・・・・・容器 5、6・・・非晶質ガラス部材 7・・・・・外部リード端子 9・・・・・結晶質ガラス材 10・・・・・半田もしくは錫メッキ層

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子と、前記半導体素子を内部に収
    容する容器と、前記容器に非晶質ガラス部材を介して取
    着され、容器内部に収容されている半導体素子を外部電
    気回路に接続する複数個の外部リード端子とから成る半
    導体装置であって、前記外部リード端子は表面に半田も
    しくは錫メッキ層が被着され、且つ非晶質ガラス部材の
    露出表面が結晶質ガラス材で被覆されていることを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記結晶質ガラス材が酸化鉛60.0乃至70.0
    重量%、酸化珪素5.0 乃至10.0重量%、酸化亜鉛5.0 乃
    至10.0重量%、酸化ジルコニウム5.0 乃至10.0重量%、
    酸化ホウ素7.0 乃至10.0重量%を含むガラスから成るこ
    とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
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