JP2783735B2 - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
半導体素子収納用パッケージInfo
- Publication number
- JP2783735B2 JP2783735B2 JP4268470A JP26847092A JP2783735B2 JP 2783735 B2 JP2783735 B2 JP 2783735B2 JP 4268470 A JP4268470 A JP 4268470A JP 26847092 A JP26847092 A JP 26847092A JP 2783735 B2 JP2783735 B2 JP 2783735B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- semiconductor element
- insulating base
- metallized
- metal frame
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子を収容するた
めの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。
めの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。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子を収容するための半導
体素子収納用パッケージは、通常、酸化アルミニウム質
焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面の略中央部
に半導体素子を収容するための凹部及び該凹部周辺から
周縁部にかけて導出されたタングステン、モリブデン、
マンガン等の高融点金属粉末から成るメタライズ配線層
を有する絶縁基体と、半導体素子を外部電気回路に電気
的に接続するために前記メタライズ配線層に銀ロウ等の
ロウ材を介してロウ付けされた外部リード端子と、コバ
ール金属や４２アロイ等の金属から成る蓋体とから構成
されており、絶縁基体の凹部底面に半導体素子を取着固
定するとともに該半導体素子の各電極をボンディングワ
イヤを介してメタライズ配線層に接続し、しかる後、絶
縁基体上面に金属製蓋体を溶接し、絶縁基体と金属製蓋
体とから成る容器内部に半導体素子を気密に封止するこ
とによって最終製品としての半導体装置となる。
体素子収納用パッケージは、通常、酸化アルミニウム質
焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面の略中央部
に半導体素子を収容するための凹部及び該凹部周辺から
周縁部にかけて導出されたタングステン、モリブデン、
マンガン等の高融点金属粉末から成るメタライズ配線層
を有する絶縁基体と、半導体素子を外部電気回路に電気
的に接続するために前記メタライズ配線層に銀ロウ等の
ロウ材を介してロウ付けされた外部リード端子と、コバ
ール金属や４２アロイ等の金属から成る蓋体とから構成
されており、絶縁基体の凹部底面に半導体素子を取着固
定するとともに該半導体素子の各電極をボンディングワ
イヤを介してメタライズ配線層に接続し、しかる後、絶
縁基体上面に金属製蓋体を溶接し、絶縁基体と金属製蓋
体とから成る容器内部に半導体素子を気密に封止するこ
とによって最終製品としての半導体装置となる。
【０００３】尚、前記従来の半導体素子収納用パッケー
ジは通常、絶縁基体の上面にコバール金属や４２アロイ
等の金属材料から成る金属枠体を予めロウ付けしておく
とともに該金属枠体に金属製蓋体をシームウエルド法等
により溶接させることによって金属製蓋体は絶縁基体の
上面に取着され、これによって絶縁基体と金属製蓋体と
から成る容器が気密に封止される。
ジは通常、絶縁基体の上面にコバール金属や４２アロイ
等の金属材料から成る金属枠体を予めロウ付けしておく
とともに該金属枠体に金属製蓋体をシームウエルド法等
により溶接させることによって金属製蓋体は絶縁基体の
上面に取着され、これによって絶縁基体と金属製蓋体と
から成る容器が気密に封止される。
【０００４】また前記絶縁基体への金属枠体のロウ付け
はまず絶縁基体の上面に金属枠体より若干大きめの面積
にタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属
粉末から成るメタライズ金属層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って被着形成
し、次に前記メタライズ金属層上に銀ロウ等のロウ材と
金属枠体とを順次載置させ、最後に前記ロウ材に約８０
０℃の温度を印加し、ロウ材を加熱溶融させることによ
って行われる。
はまず絶縁基体の上面に金属枠体より若干大きめの面積
にタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属
粉末から成るメタライズ金属層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って被着形成
し、次に前記メタライズ金属層上に銀ロウ等のロウ材と
金属枠体とを順次載置させ、最後に前記ロウ材に約８０
０℃の温度を印加し、ロウ材を加熱溶融させることによ
って行われる。
【０００５】しかしながら、近時、半導体素子は高密度
化、高速化が急激に進み、該半導体素子を上記従来の半
導体素子収納用パッケージに収容した場合、以下に述べ
る欠点を有したものとなる。
化、高速化が急激に進み、該半導体素子を上記従来の半
導体素子収納用パッケージに収容した場合、以下に述べ
る欠点を有したものとなる。
【０００６】即ち、 (1) 半導体素子を構成するシリコンと半導体素子収納用
パッケージの絶縁基体を構成する酸化アルミニウム質焼
結体の熱膨張係数がそれぞれ3.0 〜3.5 ×10-6/℃、7.5
×10-6/ ℃であり、大きく相違することから両者に半
導体素子を作動させた際等に発生する熱が印加されると
両者間に大きな熱応力が発生し、該熱応力によって半導
体素子が破損したり、半導体素子が絶縁基体より剥離し
て半導体装置としての機能を喪失させてしまう。
パッケージの絶縁基体を構成する酸化アルミニウム質焼
結体の熱膨張係数がそれぞれ3.0 〜3.5 ×10-6/℃、7.5
×10-6/ ℃であり、大きく相違することから両者に半
導体素子を作動させた際等に発生する熱が印加されると
両者間に大きな熱応力が発生し、該熱応力によって半導
体素子が破損したり、半導体素子が絶縁基体より剥離し
て半導体装置としての機能を喪失させてしまう。
【０００７】(2) 半導体素子収納用パッケージの絶縁基
体を構成する酸化アルミニウム質焼結体の熱伝導率が約
20W/m ・K と低いため、絶縁基体が半導体素子の作動時
に発生する熱を大気中に良好に放散させることができ
ず、半導体素子が該半導体素子の発する熱によって高温
となり、半導体素子に熱破壊を起こさせたり、特性に熱
変化を与え、誤動作を生じさせたりする。
体を構成する酸化アルミニウム質焼結体の熱伝導率が約
20W/m ・K と低いため、絶縁基体が半導体素子の作動時
に発生する熱を大気中に良好に放散させることができ
ず、半導体素子が該半導体素子の発する熱によって高温
となり、半導体素子に熱破壊を起こさせたり、特性に熱
変化を与え、誤動作を生じさせたりする。
【０００８】(3) 半導体素子収納用パッケージの絶縁基
体を構成する酸化アルミニウム質焼結体はその誘電率が
9 〜10( 室温1MHz) と高いため、絶縁基体に設けたメタ
ライズ配線層を伝わる電気信号の伝播速度が遅く、その
ため信号の高速伝播を要求する半導体素子はその収容が
不可となる。
体を構成する酸化アルミニウム質焼結体はその誘電率が
9 〜10( 室温1MHz) と高いため、絶縁基体に設けたメタ
ライズ配線層を伝わる電気信号の伝播速度が遅く、その
ため信号の高速伝播を要求する半導体素子はその収容が
不可となる。
【０００９】等の欠点を有していた。
【００１０】そこで上記欠点を解消するために半導体素
子収納用パッケージの絶縁基体を熱伝導率が半導体素子
を構成するシリコンと近似し、低誘電率で、且つ熱伝導
率が高い窒化アルミニウム質焼結体やガラス成分を多量
に含有したガラスセラミックス焼結体で形成することが
検討されている。
子収納用パッケージの絶縁基体を熱伝導率が半導体素子
を構成するシリコンと近似し、低誘電率で、且つ熱伝導
率が高い窒化アルミニウム質焼結体やガラス成分を多量
に含有したガラスセラミックス焼結体で形成することが
検討されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この窒
化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス焼結体を
絶縁基体に使用した半導体素子収納用パッケージは、窒
化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス焼結体の
熱膨張係数が5.0 ×10-6/ ℃以下であるのに対し、金属
枠体を構成するコバール金属や42アロイ等の熱膨張係数
が7.0 ×10-6/ ℃程度であり、両者相違するため、絶縁
基体に被着させたメタライズ金属層に金属枠体をロウ付
けする際、絶縁基体のメタライズ金属層と金属枠体との
接合部に絶縁基体と金属枠体の熱膨張係数の相違に起因
する大きな熱応力が内在し、その結果、金属枠体に金属
製蓋体を溶接により取着する時、金属枠体に外力が印加
されると該外力が前記内在応力と相俊って大きくなり、
金属枠体を絶縁基体より剥離させて容器の気密封止を破
り、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有し
ていた。
化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス焼結体を
絶縁基体に使用した半導体素子収納用パッケージは、窒
化アルミニウム質焼結体やガラスセラミックス焼結体の
熱膨張係数が5.0 ×10-6/ ℃以下であるのに対し、金属
枠体を構成するコバール金属や42アロイ等の熱膨張係数
が7.0 ×10-6/ ℃程度であり、両者相違するため、絶縁
基体に被着させたメタライズ金属層に金属枠体をロウ付
けする際、絶縁基体のメタライズ金属層と金属枠体との
接合部に絶縁基体と金属枠体の熱膨張係数の相違に起因
する大きな熱応力が内在し、その結果、金属枠体に金属
製蓋体を溶接により取着する時、金属枠体に外力が印加
されると該外力が前記内在応力と相俊って大きくなり、
金属枠体を絶縁基体より剥離させて容器の気密封止を破
り、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有し
ていた。
【００１２】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラ
スセラミックス焼結体から成る絶縁基体に被着させたメ
タライズ金属層に金属枠体を強固にロウ付けし、容器の
気密封止を完全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
導体素子収納用パッケージを提供することにある。
で、その目的は窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラ
スセラミックス焼結体から成る絶縁基体に被着させたメ
タライズ金属層に金属枠体を強固にロウ付けし、容器の
気密封止を完全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
導体素子収納用パッケージを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は絶縁基体の表面
に設けたメタライズ金属層に金属枠体をロウ付けすると
ともに該金属枠体に金属製蓋体を取着し、内部に半導体
素子を気密に収容するようになした半導体素子収納用パ
ッケージであって、前記絶縁基体を窒化アルミニウム質
焼結体もしくはガラスセラミックス焼結体で形成し、且
つメタライズ金属層に金属枠体をロウ付けするロウ材の
ビッカース硬度（Ｈｖ）をＨｖ≦４０としたことを特徴
とするものである。
に設けたメタライズ金属層に金属枠体をロウ付けすると
ともに該金属枠体に金属製蓋体を取着し、内部に半導体
素子を気密に収容するようになした半導体素子収納用パ
ッケージであって、前記絶縁基体を窒化アルミニウム質
焼結体もしくはガラスセラミックス焼結体で形成し、且
つメタライズ金属層に金属枠体をロウ付けするロウ材の
ビッカース硬度（Ｈｖ）をＨｖ≦４０としたことを特徴
とするものである。
【００１４】
【作用】本発明の半導体素子収納用パッケージによれ
ば、窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラスセラミッ
クス焼結体から成る絶縁基体と金属枠体の熱膨張係数の
相違により発生する熱応力は両者の間に介在するロウ材
で吸収され、これによって絶縁基体に被着させたメタラ
イズ金属層に金属枠体を強固にロウ付けすることが可能
となる。
ば、窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラスセラミッ
クス焼結体から成る絶縁基体と金属枠体の熱膨張係数の
相違により発生する熱応力は両者の間に介在するロウ材
で吸収され、これによって絶縁基体に被着させたメタラ
イズ金属層に金属枠体を強固にロウ付けすることが可能
となる。
【００１５】
【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 及び図2 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、図中、1 は絶縁基体、2 は金属製
蓋体である。この絶縁基体1 と金属製蓋体2 とで半導体
素子3 を収容する容器が構成される。
る。図1 及び図2 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、図中、1 は絶縁基体、2 は金属製
蓋体である。この絶縁基体1 と金属製蓋体2 とで半導体
素子3 を収容する容器が構成される。
【００１６】前記絶縁基体1 は窒化アルミニウム質焼結
体やガラスセラミックス焼結体から成り、その上面中央
部に半導体素子3 を収容するための空所を形成する凹部
1aが設けてあり、該凹部1a底面には半導体素子3 がロウ
材、ガラス、樹脂等の接着剤を介して取着される。
体やガラスセラミックス焼結体から成り、その上面中央
部に半導体素子3 を収容するための空所を形成する凹部
1aが設けてあり、該凹部1a底面には半導体素子3 がロウ
材、ガラス、樹脂等の接着剤を介して取着される。
【００１７】前記絶縁基体1 を構成する窒化アルミニウ
ム質焼結体やガラスセラミックス焼結体はその熱膨張係
数が5.0 ×10-6/ ℃以下であり、半導体素子3 を構成す
るシリコンの熱膨張係数(3.0〜3.5 ×10-6/ ℃) に近似
することから絶縁基体1 の凹部1a底面に半導体素子3 を
取着した後、絶縁基体1 と半導体素子3 の間に、例えば
半導体素子3 の作動時に発生する熱が印加されたとして
も両者間には大きな熱応力が発生することはなく、該熱
応力によって半導体素子3 を破損させたり、半導体素子
3 を絶縁基体1 より剥離させて半導体装置としての機能
を喪失させることは皆無となる。
ム質焼結体やガラスセラミックス焼結体はその熱膨張係
数が5.0 ×10-6/ ℃以下であり、半導体素子3 を構成す
るシリコンの熱膨張係数(3.0〜3.5 ×10-6/ ℃) に近似
することから絶縁基体1 の凹部1a底面に半導体素子3 を
取着した後、絶縁基体1 と半導体素子3 の間に、例えば
半導体素子3 の作動時に発生する熱が印加されたとして
も両者間には大きな熱応力が発生することはなく、該熱
応力によって半導体素子3 を破損させたり、半導体素子
3 を絶縁基体1 より剥離させて半導体装置としての機能
を喪失させることは皆無となる。
【００１８】また前記絶縁基体1 は凹部1a底面に取着さ
れる半導体素子3 が多量の熱を発生するタイプのもので
あれば、熱伝導率が80W/m ・K 以上の窒化アルミニウム
質焼結体で形成しておけば絶縁基体1 が半導体素子3 の
発する熱を大気中に良好に放散し、半導体素子3 を常に
低温として長期間にわたり正常に作動させることが可能
となる。
れる半導体素子3 が多量の熱を発生するタイプのもので
あれば、熱伝導率が80W/m ・K 以上の窒化アルミニウム
質焼結体で形成しておけば絶縁基体1 が半導体素子3 の
発する熱を大気中に良好に放散し、半導体素子3 を常に
低温として長期間にわたり正常に作動させることが可能
となる。
【００１９】尚、前記絶縁基体1 は例えば、窒化アルミ
ニウム質焼結体から成る場合、主原料としての窒化アル
ミニウム(AlN) に焼結助剤としてのイットリアやカルシ
ア及び適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状とな
すとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレ
ンダーロール法を採用することによってグリーンシート
( 生シート) を形成し、しかる後、前記グリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積層し、高
温( 約1800℃) で焼成することによって製作される。
ニウム質焼結体から成る場合、主原料としての窒化アル
ミニウム(AlN) に焼結助剤としてのイットリアやカルシ
ア及び適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状とな
すとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレ
ンダーロール法を採用することによってグリーンシート
( 生シート) を形成し、しかる後、前記グリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積層し、高
温( 約1800℃) で焼成することによって製作される。
【００２０】また前記絶縁基体1 には凹部1a周辺から外
周縁にかけて複数個のメタライズ配線層4 が被着形成さ
れており、該メタライズ配線層4 の凹部1a周辺部には半
導体素子3 の電極がボンディングワイヤ5 を介して電気
的に接続され、また絶縁基体1 の外周縁に導出する部位
には外部リード端子6 がロウ材を介してロウ付けされ
る。
周縁にかけて複数個のメタライズ配線層4 が被着形成さ
れており、該メタライズ配線層4 の凹部1a周辺部には半
導体素子3 の電極がボンディングワイヤ5 を介して電気
的に接続され、また絶縁基体1 の外周縁に導出する部位
には外部リード端子6 がロウ材を介してロウ付けされ
る。
【００２１】前記絶縁基体1 に設けたメタライズ配線層
4 はタングステン、モリブデン、マンガン等の金属粉末
から成り、該メタライズ配線層4 は外部電気回路に接続
される外部リード端子6 に半導体素子3 の各電極を電気
的に導通させる作用を為す。
4 はタングステン、モリブデン、マンガン等の金属粉末
から成り、該メタライズ配線層4 は外部電気回路に接続
される外部リード端子6 に半導体素子3 の各電極を電気
的に導通させる作用を為す。
【００２２】前記メタライズ配線層4 は例えば、タング
ステン等の金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得
た金属ペーストを絶縁基体1 となるグリーンシートに予
め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印
刷塗布しておくことによって絶縁基体1 の所定位置に被
着形成される。
ステン等の金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得
た金属ペーストを絶縁基体1 となるグリーンシートに予
め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印
刷塗布しておくことによって絶縁基体1 の所定位置に被
着形成される。
【００２３】尚、前記メタライズ配線層4 はその露出す
る外表面にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材
と濡れ性の良い金属をメッキ法により1.0 乃至20.0μm
の厚みに層着させておくとメタライズ配線層4 の酸化腐
食を有効に防止することができるとともにメタライズ配
線層4 とボンディングワイヤ5 及び外部リード端子6と
のロウ付け接合を強固なものとなすことができる。従っ
て、前記メタライズ配線層4 の表面にはニッケル、金等
の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の良い金属をメッ
キ法により1.0 乃至20.0μm の厚みに層着させておくこ
とが好ましい。
る外表面にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材
と濡れ性の良い金属をメッキ法により1.0 乃至20.0μm
の厚みに層着させておくとメタライズ配線層4 の酸化腐
食を有効に防止することができるとともにメタライズ配
線層4 とボンディングワイヤ5 及び外部リード端子6と
のロウ付け接合を強固なものとなすことができる。従っ
て、前記メタライズ配線層4 の表面にはニッケル、金等
の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の良い金属をメッ
キ法により1.0 乃至20.0μm の厚みに層着させておくこ
とが好ましい。
【００２４】また前記絶縁基体1 に設けたメタライズ配
線層4 は、絶縁基体1 を誘電率が6.3 程度と低いガラス
セラミックス焼結体で形成しておけばメタライズ配線層
4 を伝わる電気信号の伝播速度が極めて速いものとな
り、絶縁基体1 の凹部1a底面に取着される半導体素子3
が高速で電気信号の出し入れをする高速駆動タイプのも
のであれば、メタライズ配線層4 が被着形成される絶縁
基体1 は誘電率の低いガラスセラミックス焼結体で形成
しておくことが好ましい。
線層4 は、絶縁基体1 を誘電率が6.3 程度と低いガラス
セラミックス焼結体で形成しておけばメタライズ配線層
4 を伝わる電気信号の伝播速度が極めて速いものとな
り、絶縁基体1 の凹部1a底面に取着される半導体素子3
が高速で電気信号の出し入れをする高速駆動タイプのも
のであれば、メタライズ配線層4 が被着形成される絶縁
基体1 は誘電率の低いガラスセラミックス焼結体で形成
しておくことが好ましい。
【００２５】更に前記絶縁基体1 に被着したメタライズ
配線層4 にロウ付けされる外部リード端子6 はコバール
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り、半導体素子3 の
各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用を為す。
配線層4 にロウ付けされる外部リード端子6 はコバール
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り、半導体素子3 の
各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用を為す。
【００２６】前記外部リード端子6 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し、所定の棒状に形成するこ
とによって製作される。
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し、所定の棒状に形成するこ
とによって製作される。
【００２７】また前記外部リード端子6 と絶縁基体1 に
設けたメタライズ配線層4 とをロウ付けするロウ材は例
えば、金ー銀合金等のビッカース硬度(Hv)がHv≦40の軟
質なものが好適に使用され、ロウ材としてビッカース硬
度(Hv)がHv≦40のものを使用すると絶縁基体1 に設けた
メタライズ配線層4 に外部リード端子6 をロウ付け取着
する際、絶縁基体1 と外部リード端子6 との熱膨張係数
が相違し、両者間に大きな熱応力を発生したとしても該
応力はロウ材を変形させることによって吸収され、両者
のロウ付け部に大きな応力が内在するのが皆無となって
外部リード端子6 をメタライズ配線層4 に強固に取着さ
せることができる。従って、絶縁基体1のメタライズ配
線層4 に外部リード端子6 をロウ付けするロウ材として
は金ー銀合金等のビッカース硬度(Hv)がHv≦40の軟質な
ものを使用することが好ましい。
設けたメタライズ配線層4 とをロウ付けするロウ材は例
えば、金ー銀合金等のビッカース硬度(Hv)がHv≦40の軟
質なものが好適に使用され、ロウ材としてビッカース硬
度(Hv)がHv≦40のものを使用すると絶縁基体1 に設けた
メタライズ配線層4 に外部リード端子6 をロウ付け取着
する際、絶縁基体1 と外部リード端子6 との熱膨張係数
が相違し、両者間に大きな熱応力を発生したとしても該
応力はロウ材を変形させることによって吸収され、両者
のロウ付け部に大きな応力が内在するのが皆無となって
外部リード端子6 をメタライズ配線層4 に強固に取着さ
せることができる。従って、絶縁基体1のメタライズ配
線層4 に外部リード端子6 をロウ付けするロウ材として
は金ー銀合金等のビッカース硬度(Hv)がHv≦40の軟質な
ものを使用することが好ましい。
【００２８】また一方、前記絶縁基体1 はその上面にメ
タライズ金属層7 が被着形成されており、該メタライズ
金属層7 には金属枠体8 がロウ材9 を介してロウ付けさ
れている。
タライズ金属層7 が被着形成されており、該メタライズ
金属層7 には金属枠体8 がロウ材9 を介してロウ付けさ
れている。
【００２９】前記絶縁基体1 上面のメタライズ金属層7
はタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属
粉末から成り、該メタライズ金属層7 は金属枠体8 を絶
縁基体1 にロウ付けする際の下地金属層として作用す
る。
はタングステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属
粉末から成り、該メタライズ金属層7 は金属枠体8 を絶
縁基体1 にロウ付けする際の下地金属層として作用す
る。
【００３０】前記メタライズ金属層7 はタングステン等
の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た
金属ペーストを絶縁基体1 と成るグリーンシート上に従
来周知のスリーン印刷法等により予め所定厚みに印刷塗
布しておくことによって絶縁基体1 の上面に被着形成さ
れる。
の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た
金属ペーストを絶縁基体1 と成るグリーンシート上に従
来周知のスリーン印刷法等により予め所定厚みに印刷塗
布しておくことによって絶縁基体1 の上面に被着形成さ
れる。
【００３１】また前記メタライズ金属層7 にロウ材9 を
介してロウ付けされる金属枠体8 はコバール金属や４２
アロイ等の金属材料から成る金属製蓋体2 を絶縁基体1
に取着する際の下地金属部材として作用し、金属枠体8
に金属製蓋体2 をシームウエド法等により溶接すること
によって金属製蓋体2 は絶縁基体1 上に取着される。
介してロウ付けされる金属枠体8 はコバール金属や４２
アロイ等の金属材料から成る金属製蓋体2 を絶縁基体1
に取着する際の下地金属部材として作用し、金属枠体8
に金属製蓋体2 をシームウエド法等により溶接すること
によって金属製蓋体2 は絶縁基体1 上に取着される。
【００３２】前記金属枠体8 はコバール金属や42アロイ
等の金属材料から成り、該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枠状に形成され
る。
等の金属材料から成り、該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枠状に形成され
る。
【００３３】前記金属枠体8 はまた絶縁基体1 に設けた
メタライズ金属層7 にロウ材9 を介してロウ付けされ、
該ロウ材9 としては例えば、金ー銀合金等のビッカース
硬度(Hv)がHv≦40の軟質なものが使用される。
メタライズ金属層7 にロウ材9 を介してロウ付けされ、
該ロウ材9 としては例えば、金ー銀合金等のビッカース
硬度(Hv)がHv≦40の軟質なものが使用される。
【００３４】前記ロウ材9 はそのビッカース硬度(Hv)が
Hv≦40で軟質なものであることから絶縁基体1 に設けた
メタライズ金属層7 に金属枠体8 をロウ付け取着する
際、絶縁基体1 と金属枠体8 との熱膨張係数が相違し、
両者間に大きな熱応力を発生したとしても該応力はロウ
材9 を変形させることによって吸収され、両者のロウ付
け部に大きな応力が内在することは一切ない。従って、
ロウ付け後、金属枠体8に外力が印加されたとしても該
外力がロウ付け部に内在する応力と相俊って大となり、
金属枠体8 を剥離させることもない。
Hv≦40で軟質なものであることから絶縁基体1 に設けた
メタライズ金属層7 に金属枠体8 をロウ付け取着する
際、絶縁基体1 と金属枠体8 との熱膨張係数が相違し、
両者間に大きな熱応力を発生したとしても該応力はロウ
材9 を変形させることによって吸収され、両者のロウ付
け部に大きな応力が内在することは一切ない。従って、
ロウ付け後、金属枠体8に外力が印加されたとしても該
外力がロウ付け部に内在する応力と相俊って大となり、
金属枠体8 を剥離させることもない。
【００３５】尚、前記ロウ材9 はそのビッカース硬度(H
v)がHv≧40となると絶縁基体1 に設けたメタライズ金属
層7 に金属枠体8 をロウ付け取着する際、絶縁基体1 と
金属枠体8 との接合部に大きな応力が内在し、該内在応
力によって金属枠体8 が絶縁基体1 より剥離し易くな
る。従って、前記ロウ材9 はそのビッカース硬度(Hv)が
Hv≦40の軟質なものに特定される。
v)がHv≧40となると絶縁基体1 に設けたメタライズ金属
層7 に金属枠体8 をロウ付け取着する際、絶縁基体1 と
金属枠体8 との接合部に大きな応力が内在し、該内在応
力によって金属枠体8 が絶縁基体1 より剥離し易くな
る。従って、前記ロウ材9 はそのビッカース硬度(Hv)が
Hv≦40の軟質なものに特定される。
【００３６】かくして上述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 をロ
ウ材、ガラス、樹脂等の接着剤を介して取着するととも
に該半導体素子3 の各電極をボンディングワイヤ5 を介
してメタライズ配線層4 に電気的に接続し、しかる後、
絶縁基体1 の上面にロウ付けした金属枠体9 に金属製蓋
体2 をシームウエルド法等により溶接し、絶縁基体1 と
金属製蓋体2 とから成る容器内部に半導体素子3 を気密
に封止することによって最終製品としての半導体装置と
なる。
ジによれば絶縁基体1 の凹部1a底面に半導体素子3 をロ
ウ材、ガラス、樹脂等の接着剤を介して取着するととも
に該半導体素子3 の各電極をボンディングワイヤ5 を介
してメタライズ配線層4 に電気的に接続し、しかる後、
絶縁基体1 の上面にロウ付けした金属枠体9 に金属製蓋
体2 をシームウエルド法等により溶接し、絶縁基体1 と
金属製蓋体2 とから成る容器内部に半導体素子3 を気密
に封止することによって最終製品としての半導体装置と
なる。
【００３７】尚、本発明は上述した半導体素子収納用パ
ッケージ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。
ッケージ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。
【００３８】
【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、窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラスセラ
ミックス焼結体から成る絶縁基体にメタライズ金属層を
被着させるとともに該メタライズ金属層に金属枠体をビ
ッカース硬度（Ｈｖ）がＨｖ≦４０であるロウ材を介し
てロウ付け取着したことから絶縁基体に設けたメタライ
ズ金属層に金属枠体をロウ付け取着する際、絶縁基体と
金属枠体との熱膨張係数が相違し、両者間に大きな熱応
力を発生したとしても該応力はロウ材を変形させること
によって吸収され、両者のロウ付け部に大きな応力が内
在することは一切ない。従って、ロウ付け後、金属枠体
に外力が印加されたとしても該外力がロウ付け部に内在
する応力と相俊って大となり、金属枠体を絶縁基体より
剥離させることが皆無になるとともに容器の気密封止を
完全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可能となる。
よれば、窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラスセラ
ミックス焼結体から成る絶縁基体にメタライズ金属層を
被着させるとともに該メタライズ金属層に金属枠体をビ
ッカース硬度（Ｈｖ）がＨｖ≦４０であるロウ材を介し
てロウ付け取着したことから絶縁基体に設けたメタライ
ズ金属層に金属枠体をロウ付け取着する際、絶縁基体と
金属枠体との熱膨張係数が相違し、両者間に大きな熱応
力を発生したとしても該応力はロウ材を変形させること
によって吸収され、両者のロウ付け部に大きな応力が内
在することは一切ない。従って、ロウ付け後、金属枠体
に外力が印加されたとしても該外力がロウ付け部に内在
する応力と相俊って大となり、金属枠体を絶縁基体より
剥離させることが皆無になるとともに容器の気密封止を
完全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可能となる。
【００３９】また絶縁基体を窒化アルミニウム質焼結体
やガラスセラミックス焼結体で形成したことから絶縁基
体の熱膨張係数を半導体素子の熱膨張係数に近似させる
ことができ、その結果、絶縁基体に半導体素子を取着し
た後、絶縁基体と半導体素子との間に熱が印加されたと
しても両者間には大きな熱応力が発生することはなく、
該熱応力によって半導体素子を破損させたり、半導体素
子を絶縁基体より剥離させて半導体装置としての機能を
喪失させることも皆無となる。
やガラスセラミックス焼結体で形成したことから絶縁基
体の熱膨張係数を半導体素子の熱膨張係数に近似させる
ことができ、その結果、絶縁基体に半導体素子を取着し
た後、絶縁基体と半導体素子との間に熱が印加されたと
しても両者間には大きな熱応力が発生することはなく、
該熱応力によって半導体素子を破損させたり、半導体素
子を絶縁基体より剥離させて半導体装置としての機能を
喪失させることも皆無となる。
【００４０】更に絶縁基体を窒化アルミニウム質焼結体
で形成すれば絶縁基体の熱伝導率が80W/m ・K 以上とな
り、その結果、内部に収容する半導体素子が作動時に多
量の熱を発生したとしてもその熱は大気中に良好に放散
され、半導体素子を常に低温として長期間にわたり正常
に作動させることも可能となる。
で形成すれば絶縁基体の熱伝導率が80W/m ・K 以上とな
り、その結果、内部に収容する半導体素子が作動時に多
量の熱を発生したとしてもその熱は大気中に良好に放散
され、半導体素子を常に低温として長期間にわたり正常
に作動させることも可能となる。
【００４１】また更に絶縁基体を誘電率が低いガラスセ
ラミックス焼結体で形成すれば絶縁基体に設けたメタラ
イズ配線層を伝わる電気信号の伝播速度を極めて速いも
のとなすことができ、その結果、絶縁基体と蓋体とから
成る容器内部に高速で電気信号の出し入れをする高速駆
動タイプの半導体素子も収容することが可能となる。
ラミックス焼結体で形成すれば絶縁基体に設けたメタラ
イズ配線層を伝わる電気信号の伝播速度を極めて速いも
のとなすことができ、その結果、絶縁基体と蓋体とから
成る容器内部に高速で電気信号の出し入れをする高速駆
動タイプの半導体素子も収容することが可能となる。
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図ある。
例を示す断面図ある。
【図２】図１に示す半導体素子収納用パッケージの要部
拡大断面図である。
拡大断面図である。
１・・・・・絶縁基体 ２・・・・・蓋体 ３・・・・・半導体素子 ４・・・・・メタライズ配線層 ６・・・・・外部リード端子 ７・・・・・メタライズ金属層 ８・・・・・金属枠体 ９・・・・・ロウ材
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基体の表面に設けたメタライズ金属層
に金属枠体をロウ付けするとともに該金属枠体に金属製
蓋体を取着し、内部に半導体素子を気密に収容するよう
になした半導体素子収納用パッケージであって、前記絶
縁基体を窒化アルミニウム質焼結体もしくはガラスセラ
ミックス焼結体で形成し、かつメタライズ金属層に金属
枠体をロウ付けするロウ材をビッカース硬度（Ｈｖ）が
Ｈｖ≦４０の金ー銀合金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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268470A JP2783735B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 半導体素子収納用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268470A JP2783735B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 半導体素子収納用パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120363A JPH06120363A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2783735B2 true JP2783735B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17458953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4268470A Expired - Lifetime JP2783735B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 半導体素子収納用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783735B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2515051Y2 (ja) * | 1990-08-07 | 1996-10-23 | 京セラ株式会社 | 半導体素子収納用パッケージ |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP4268470A patent/JP2783735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06120363A (ja) | 1994-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11126847A (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JP2783735B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2883235B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2750248B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP3426741B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2813073B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2873105B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2514911Y2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2813072B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2710893B2 (ja) | リード付き電子部品 | |
| JP3488392B2 (ja) | 光半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2792636B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2740605B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 | |
| JP2784094B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH06120400A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2813074B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2548964Y2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH06169025A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH1167950A (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JP3318452B2 (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
| JPH08115990A (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH0745962Y2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2717727B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JP2740606B2 (ja) | 半導体素子収納用パッケージ | |
| JPH08204047A (ja) | 電子部品収納用パッケージ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090522 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090522 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100522 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110522 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110522 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 15 |