JP3201946B2 - 半導体パッケージ - Google Patents
半導体パッケージInfo
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- JP3201946B2 JP3201946B2 JP00597796A JP597796A JP3201946B2 JP 3201946 B2 JP3201946 B2 JP 3201946B2 JP 00597796 A JP00597796 A JP 00597796A JP 597796 A JP597796 A JP 597796A JP 3201946 B2 JP3201946 B2 JP 3201946B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体素子をパッ
ケージ内部に収めて気密にするための半導体パッケージ
の技術に関する。
ケージ内部に収めて気密にするための半導体パッケージ
の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は特開平６−２６３４７７号公報に
掲載された従来のシール構造の説明図である。図６中、
１はアルミニウム（Ａｌ）で構成され被封着部材となる
ベース板であり、ベース板１にはもう一方の被封着部材
である端子ピン２をシールするための孔１ａが複数配設
されている。端子ピン２は５０％Ｎｉ−Ｆｅ合金、４２
％Ｎｉ−Ｆｅ合金、又はニッケルメッキを施したコバー
ル（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ−
Ｆｅ）、又はアルミニウム製の金属で構成され、ベース
板１の孔１ａに後述する封着用ガラスを介してセットさ
れる。また、封着用ガラス３は封着温度が７００℃以下
の鉛（ＰｂＯ）系ガラスで構成され、端子ピン２がシー
ルされる孔３ａを有するドーナッツ状の成形体である。
掲載された従来のシール構造の説明図である。図６中、
１はアルミニウム（Ａｌ）で構成され被封着部材となる
ベース板であり、ベース板１にはもう一方の被封着部材
である端子ピン２をシールするための孔１ａが複数配設
されている。端子ピン２は５０％Ｎｉ−Ｆｅ合金、４２
％Ｎｉ−Ｆｅ合金、又はニッケルメッキを施したコバー
ル（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ−
Ｆｅ）、又はアルミニウム製の金属で構成され、ベース
板１の孔１ａに後述する封着用ガラスを介してセットさ
れる。また、封着用ガラス３は封着温度が７００℃以下
の鉛（ＰｂＯ）系ガラスで構成され、端子ピン２がシー
ルされる孔３ａを有するドーナッツ状の成形体である。
【０００３】そして、ベース板１の孔１ａに封着用ガラ
ス３をセットし、さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子
ピン２をセットして、例えば、酸素濃度が１．０ｐｐｍ
以下の窒素雰囲気にて温度５２０℃、時間２０分でシー
ル処理を行うことにより、ベース板１と端子ピン２とが
封着用ガラス３によってシールされる。
ス３をセットし、さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子
ピン２をセットして、例えば、酸素濃度が１．０ｐｐｍ
以下の窒素雰囲気にて温度５２０℃、時間２０分でシー
ル処理を行うことにより、ベース板１と端子ピン２とが
封着用ガラス３によってシールされる。
【０００４】上述のように、封着用ガラス３に溶融、軟
化点の低いガラス（封着温度は約５２０℃）を採用した
ため、被封着材料としてのベース板１にアルミニウム
（融点約６５０℃）を採用することができる。
化点の低いガラス（封着温度は約５２０℃）を採用した
ため、被封着材料としてのベース板１にアルミニウム
（融点約６５０℃）を採用することができる。
【０００５】そして、一般に、１５０〜３００℃の環境
下で、半田付けにより図示しない半導体素子とベース板
１とを接合し、半導体素子の電極と端子ピン２とを図示
しないワイヤを用いたワイヤボンディングにより配線接
続する。また、半導体素子とベース板１との接合は、ベ
ース板１に接着剤を塗布して半導体素子をベース板１に
接着する方法でも行われる。その後、ワイヤの配線接続
の済んだベース板１に図示しない蓋をかぶせてベース板
１と蓋とを例えば抵抗溶接法によって接合し、パッケー
ジ内部を気密にして半導体パッケージが完成する。
下で、半田付けにより図示しない半導体素子とベース板
１とを接合し、半導体素子の電極と端子ピン２とを図示
しないワイヤを用いたワイヤボンディングにより配線接
続する。また、半導体素子とベース板１との接合は、ベ
ース板１に接着剤を塗布して半導体素子をベース板１に
接着する方法でも行われる。その後、ワイヤの配線接続
の済んだベース板１に図示しない蓋をかぶせてベース板
１と蓋とを例えば抵抗溶接法によって接合し、パッケー
ジ内部を気密にして半導体パッケージが完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体パッケージでは、ベース板１への半導体素子の装着は
通常高温の下で行われるので、半導体パッケージが常温
の状況に戻されると、ベース板１と半導体素子との接合
部には、特に高温の下での熱膨張に起因した応力が発生
している。この応力は、半導体素子の欠損やクラック、
半導体素子とワイヤ５とのボンディング部でのこの応力
に起因した断線、半導体素子とベース板１との接合部に
おける半導体素子のベース板１からの剥離、半導体素子
の電気的特性の変動等の原因となり、半導体パッケージ
の信頼性に問題があった。
体パッケージでは、ベース板１への半導体素子の装着は
通常高温の下で行われるので、半導体パッケージが常温
の状況に戻されると、ベース板１と半導体素子との接合
部には、特に高温の下での熱膨張に起因した応力が発生
している。この応力は、半導体素子の欠損やクラック、
半導体素子とワイヤ５とのボンディング部でのこの応力
に起因した断線、半導体素子とベース板１との接合部に
おける半導体素子のベース板１からの剥離、半導体素子
の電気的特性の変動等の原因となり、半導体パッケージ
の信頼性に問題があった。
【０００７】この発明は係る問題点を解決するためにな
されたもので、半導体素子を実装した半導体パッケージ
に発生している熱膨張に起因した応力を低減して、半導
体素子に与える不都合を排除した信頼性の高い半導体パ
ッケージを得ることを目的とする。
されたもので、半導体素子を実装した半導体パッケージ
に発生している熱膨張に起因した応力を低減して、半導
体素子に与える不都合を排除した信頼性の高い半導体パ
ッケージを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
パッケージは、ベースは、半導体素子を構成する材料の
熱膨張率に近いカーボン繊維強化アルミニウム合金で構
成すると共に、封着用ガラスは、融点がカーボン繊維強
化アルミニウム合金の融点より低いガラスで構成し、端
子ピンは、カーボン繊維強化アルミニウム合金で構成し
たものである。
パッケージは、ベースは、半導体素子を構成する材料の
熱膨張率に近いカーボン繊維強化アルミニウム合金で構
成すると共に、封着用ガラスは、融点がカーボン繊維強
化アルミニウム合金の融点より低いガラスで構成し、端
子ピンは、カーボン繊維強化アルミニウム合金で構成し
たものである。
【０００９】また、ベースは、筺体の形状としたもので
ある。
ある。
【００１０】また、ベースは、両面実装基板としたもの
である。
である。
【００１１】
【００１２】また。端子ピンの端部の形状は、コネクタ
ピンの形状としたものである。
ピンの形状としたものである。
【００１３】
実施の形態１．前述のように従来の半導体パッケージで
は、ベース板１の材料としてアルミニウム（熱膨張係
数、２４×１０-6／℃）を採用しているため、熱膨張係
数がガリウムヒ素やシリコン等の半導体素子に用いられ
る材料の熱膨張係数（４〜７×１０-6／℃）よりはるか
に大きかった。一般に、接合された材料間で発生してい
る熱膨張に起因した応力は、それら接合された材料間の
熱膨張係数の差に比例するため、熱膨張に起因した応力
を低減するには、ベース板１の材料の熱膨張係数と半導
体素子に用いられる材料の熱膨張係数との差を小さくす
ることが望ましい。
は、ベース板１の材料としてアルミニウム（熱膨張係
数、２４×１０-6／℃）を採用しているため、熱膨張係
数がガリウムヒ素やシリコン等の半導体素子に用いられ
る材料の熱膨張係数（４〜７×１０-6／℃）よりはるか
に大きかった。一般に、接合された材料間で発生してい
る熱膨張に起因した応力は、それら接合された材料間の
熱膨張係数の差に比例するため、熱膨張に起因した応力
を低減するには、ベース板１の材料の熱膨張係数と半導
体素子に用いられる材料の熱膨張係数との差を小さくす
ることが望ましい。
【００１４】一般に、異質な材料を組み合わせることに
よって、単体の材料では持ち合わせなかった特性を実現
し、要求に適合する材料を複合材料という。前記従来例
ではベース板１をアルミニウムで構成したが、前述の目
的を達成するために、実施の形態１ではベース板１を複
合材料、特にカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
する。カーボン繊維強化アルミニウム合金とは、カーボ
ン繊維を補強材料としてアルミニウム合金中に分散させ
たものである。ここでカーボン繊維強化アルミニウム合
金としては表１に示す諸元のものを採用する。なお、こ
のカーボン繊維強化アルミニウム合金の融点は６５０℃
前後である。
よって、単体の材料では持ち合わせなかった特性を実現
し、要求に適合する材料を複合材料という。前記従来例
ではベース板１をアルミニウムで構成したが、前述の目
的を達成するために、実施の形態１ではベース板１を複
合材料、特にカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
する。カーボン繊維強化アルミニウム合金とは、カーボ
ン繊維を補強材料としてアルミニウム合金中に分散させ
たものである。ここでカーボン繊維強化アルミニウム合
金としては表１に示す諸元のものを採用する。なお、こ
のカーボン繊維強化アルミニウム合金の融点は６５０℃
前後である。
【００１５】
【表１】
【００１６】図１はこの発明の実施の形態１にかかる半
導体パッケージの構成を示す図である。図１中、前記従
来例と同一又は相当部分には同一の符号を付しその説明
を省略する。図１に示すように、カーボン繊維強化アル
ミニウム合金で構成されたベース板１には、ベース板１
の面に対して垂直に開けた孔１ａが複数配設されてい
る。それと共に、ベース板１には両端に蓋６と接合する
切欠部１ｂが設けられている。孔１ａは封着用ガラス３
がセットされるものであり、封着用ガラス３は融点が４
００〜６００℃のガラスで構成されたドーナッツ状の成
形体である。さらに封着用ガラス３には端子ピン２をシ
ールするための孔３ａが設けられている。ここで、端子
ピン２はＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等の金属で構成され
ている。また、カーボン繊維強化アルミニウム合金で構
成された蓋６は、底面のない略筺体の形状をなしてお
り、蓋６の側面端部を折り曲げて形成した端部６ａがベ
ース板１の切欠部１ｂと当接するようになっている。
導体パッケージの構成を示す図である。図１中、前記従
来例と同一又は相当部分には同一の符号を付しその説明
を省略する。図１に示すように、カーボン繊維強化アル
ミニウム合金で構成されたベース板１には、ベース板１
の面に対して垂直に開けた孔１ａが複数配設されてい
る。それと共に、ベース板１には両端に蓋６と接合する
切欠部１ｂが設けられている。孔１ａは封着用ガラス３
がセットされるものであり、封着用ガラス３は融点が４
００〜６００℃のガラスで構成されたドーナッツ状の成
形体である。さらに封着用ガラス３には端子ピン２をシ
ールするための孔３ａが設けられている。ここで、端子
ピン２はＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等の金属で構成され
ている。また、カーボン繊維強化アルミニウム合金で構
成された蓋６は、底面のない略筺体の形状をなしてお
り、蓋６の側面端部を折り曲げて形成した端部６ａがベ
ース板１の切欠部１ｂと当接するようになっている。
【００１７】図１に示す半導体パッケージを製作するに
は、ベース板１の孔１ａに封着用ガラス３をセットし、
さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子ピン２をセットし
て、例えば、公知の技術でシール処理を行うことによ
り、ベース板１と端子ピン２とが封着用ガラス３によっ
てシールされる（封着用ガラス３には、融点が４００〜
６００℃、つまり６００℃以下のガラスを採用したの
で、封着用ガラス３を、従来のアルミニウムの融点より
低い融点を持つこのカーボン繊維強化アルミニウム合金
（融点、６５０℃前後）で構成したベース板１の封着に
用いることができる。）。
は、ベース板１の孔１ａに封着用ガラス３をセットし、
さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子ピン２をセットし
て、例えば、公知の技術でシール処理を行うことによ
り、ベース板１と端子ピン２とが封着用ガラス３によっ
てシールされる（封着用ガラス３には、融点が４００〜
６００℃、つまり６００℃以下のガラスを採用したの
で、封着用ガラス３を、従来のアルミニウムの融点より
低い融点を持つこのカーボン繊維強化アルミニウム合金
（融点、６５０℃前後）で構成したベース板１の封着に
用いることができる。）。
【００１８】そして、端子ピン２をシールしたベース板
１に半田付けにより半導体素子４を実装（接合）する。
さらに、半導体素子４の電極と端子ピン２とを、例えば
ワイヤボンディングにより、ワイヤ５を用いて電気的に
接続する。なお、ワイヤ５は金（Ａｕ）又はアルミニウ
ム等の金属で構成されている。
１に半田付けにより半導体素子４を実装（接合）する。
さらに、半導体素子４の電極と端子ピン２とを、例えば
ワイヤボンディングにより、ワイヤ５を用いて電気的に
接続する。なお、ワイヤ５は金（Ａｕ）又はアルミニウ
ム等の金属で構成されている。
【００１９】そして、カーボン繊維強化アルミニウム合
金で構成された蓋６をベース板１にかぶせて蓋６の端部
６ａとベース板１の端部１ｂとを当接させ、パッケージ
内部が気密になるよう例えば抵抗溶接法によってその当
接した端部同士を接合することで半導体パッケージが完
成する。その結果、パッケージ内部は気密構造となり、
半導体素子４は外部の環境変化から保護される。
金で構成された蓋６をベース板１にかぶせて蓋６の端部
６ａとベース板１の端部１ｂとを当接させ、パッケージ
内部が気密になるよう例えば抵抗溶接法によってその当
接した端部同士を接合することで半導体パッケージが完
成する。その結果、パッケージ内部は気密構造となり、
半導体素子４は外部の環境変化から保護される。
【００２０】従って、上記実施の形態１によれば、ベー
ス板１を、従来のアルミニウムの代わりに熱膨張率が６
〜１２×１０-6／℃のカーボン繊維強化アルミニウム合
金で構成したので、ガリウムヒ素やシリコン等の半導体
素子４に用いられる材料の熱膨張係数（４〜７×１０-6
／℃）は、アルミニウムの熱膨張係数（２４×１０-6／
℃）より、むしろカーボン繊維強化アルミニウム合金の
熱膨張係数（６〜１２×１０-6／℃）に近いから、ベー
ス板１の材料の熱膨張係数と半導体素子４に用いられる
材料の熱膨張係数との差を小さくして、半導体素子４を
実装した半導体パッケージに発生している熱膨張に起因
した応力が低減されて、半導体素子４に与える不都合を
排除した信頼性の高い半導体パッケージを得ることがで
きる。
ス板１を、従来のアルミニウムの代わりに熱膨張率が６
〜１２×１０-6／℃のカーボン繊維強化アルミニウム合
金で構成したので、ガリウムヒ素やシリコン等の半導体
素子４に用いられる材料の熱膨張係数（４〜７×１０-6
／℃）は、アルミニウムの熱膨張係数（２４×１０-6／
℃）より、むしろカーボン繊維強化アルミニウム合金の
熱膨張係数（６〜１２×１０-6／℃）に近いから、ベー
ス板１の材料の熱膨張係数と半導体素子４に用いられる
材料の熱膨張係数との差を小さくして、半導体素子４を
実装した半導体パッケージに発生している熱膨張に起因
した応力が低減されて、半導体素子４に与える不都合を
排除した信頼性の高い半導体パッケージを得ることがで
きる。
【００２１】また、封着用ガラス３には、融点がカーボ
ン繊維強化アルミニウム合金の融点より低い融点が４０
０〜６００℃のガラスを採用したので、封着用ガラス３
を、従来のアルミニウムの融点より低い融点を持つこの
カーボン繊維強化アルミニウム合金（融点、６５０℃前
後）で構成したベース板１の封着に用いることができ
る。
ン繊維強化アルミニウム合金の融点より低い融点が４０
０〜６００℃のガラスを採用したので、封着用ガラス３
を、従来のアルミニウムの融点より低い融点を持つこの
カーボン繊維強化アルミニウム合金（融点、６５０℃前
後）で構成したベース板１の封着に用いることができ
る。
【００２２】そして、一般に、アルミニウムの縦弾性係
数、横弾性係数、及びポアソン比はそれぞれ７０００ｋ
ｇ／ｍｍ2、２６００ｋｇ／ｍｍ2、０．３３であり、ア
ルミニウム合金の強化のための複合材料としての表１に
示したカーボン繊維強化アルミニウム合金の諸元と比較
して、ベース板１をアルミニウムで構成するよりも、ア
ルミニウムの強化のための複合材料であるカーボン繊維
強化アルミニウム合金で構成した方が強度的に有利であ
るから、堅牢な半導体パッケージを得ることができる。
数、横弾性係数、及びポアソン比はそれぞれ７０００ｋ
ｇ／ｍｍ2、２６００ｋｇ／ｍｍ2、０．３３であり、ア
ルミニウム合金の強化のための複合材料としての表１に
示したカーボン繊維強化アルミニウム合金の諸元と比較
して、ベース板１をアルミニウムで構成するよりも、ア
ルミニウムの強化のための複合材料であるカーボン繊維
強化アルミニウム合金で構成した方が強度的に有利であ
るから、堅牢な半導体パッケージを得ることができる。
【００２３】さらに、カーボン繊維強化アルミニウム合
金の比重（２．５１〜２．５３ｇ／ｃｍ3 ）が従来例の
ようなベース板１に採用した材料であるアルミニウムの
比重（一般に、２．７ｇ／ｃｍ3 ）より小さいからパッ
ケージ筺体を軽量に構成することができる。
金の比重（２．５１〜２．５３ｇ／ｃｍ3 ）が従来例の
ようなベース板１に採用した材料であるアルミニウムの
比重（一般に、２．７ｇ／ｃｍ3 ）より小さいからパッ
ケージ筺体を軽量に構成することができる。
【００２４】上記実施の形態１ではカーボン繊維強化ア
ルミニウム合金を採り上げた例を示したが、代替可能な
材料として、強化繊維としてＳｉＣ（炭化ケイ素）を使
用したアルミニウム合金や、いわゆる急冷アルミニウム
合金を用いてもよい。
ルミニウム合金を採り上げた例を示したが、代替可能な
材料として、強化繊維としてＳｉＣ（炭化ケイ素）を使
用したアルミニウム合金や、いわゆる急冷アルミニウム
合金を用いてもよい。
【００２５】実施の形態２．実施の形態１では、ベース
板１は平板の形状であり、蓋６は底面のない略筺体の形
状であるが、図２に示すように、ベース板１を蓋のない
略筺体の形状に、また蓋６を平板の形状にして、ベース
板１に蓋６をかぶせてベース板１の外周部１ｃと蓋６の
外周部６ｃとを当接させ、パッケージ内部が気密になる
よう例えば抵抗溶接法によってその当接した外周部同士
を接合して半導体パッケージを構成してもよい。このよ
うにすれば、例えば、図２のように、カーボン繊維強化
アルミニウム合金で構成した蓋のない略筺体内部に基板
７を設けて基板７上に半導体素子４を配置し、また筺体
の側面に端子ピン２を配置して、半導体素子４と端子ピ
ン２とをワイヤ５で接続するような構成とすることがで
きる。
板１は平板の形状であり、蓋６は底面のない略筺体の形
状であるが、図２に示すように、ベース板１を蓋のない
略筺体の形状に、また蓋６を平板の形状にして、ベース
板１に蓋６をかぶせてベース板１の外周部１ｃと蓋６の
外周部６ｃとを当接させ、パッケージ内部が気密になる
よう例えば抵抗溶接法によってその当接した外周部同士
を接合して半導体パッケージを構成してもよい。このよ
うにすれば、例えば、図２のように、カーボン繊維強化
アルミニウム合金で構成した蓋のない略筺体内部に基板
７を設けて基板７上に半導体素子４を配置し、また筺体
の側面に端子ピン２を配置して、半導体素子４と端子ピ
ン２とをワイヤ５で接続するような構成とすることがで
きる。
【００２６】従って、上記実施の形態２によれば、ベー
ス１は、蓋のない筺体の形状としたことにより、端子ピ
ン２を配置できる面積が増えるので、半導体パッケージ
への外部配線に応じて端子ピン２を配置する位置の設計
自由度が大きくなる。
ス１は、蓋のない筺体の形状としたことにより、端子ピ
ン２を配置できる面積が増えるので、半導体パッケージ
への外部配線に応じて端子ピン２を配置する位置の設計
自由度が大きくなる。
【００２７】実施の形態３．実施の形態１、２ではベー
ス板１の一方の面に半導体素子４を実装しているが、ベ
ース板１を両面実装可能なベース板にして半導体素子４
を実装すれば半導体素子４の配線に便利である。図３は
例えば実施の形態１の変形例としての実施の形態３にか
かる半導体パッケージの構成を示す図である。図３中、
ベース板１はカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
された両面実装用の基板であり、ベース板１にはベース
板１の面に対して垂直に開けた孔１ａが複数配設されて
いる。それと共に、ベース板１の両面には両端に切欠部
１ｂが設けてあり、ベース板１の両面側からそれぞれ蓋
６１、６１と接合するようになっている。蓋６１、６２
の形状は前記実施の形態１に示した蓋６の形状と同様で
ある、即ち、蓋６１、６２は底面のない略筺体の形状で
あり、ベース板１に形成した切欠部１ｂと当接するため
に、側面端部を折り曲げて形成した端部６ａを有してい
る。孔１ａは封着用ガラス３がセットされるものであ
り、封着用ガラス３は融点が４００〜６００℃のガラス
で構成されたドーナッツ状の成形体である。さらに封着
用ガラス３には端子ピン２をシールするための孔３ａが
設けられている。ここでも、端子ピン２はＦｅ−Ｎｉ合
金、コバール等の金属で構成されている。
ス板１の一方の面に半導体素子４を実装しているが、ベ
ース板１を両面実装可能なベース板にして半導体素子４
を実装すれば半導体素子４の配線に便利である。図３は
例えば実施の形態１の変形例としての実施の形態３にか
かる半導体パッケージの構成を示す図である。図３中、
ベース板１はカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
された両面実装用の基板であり、ベース板１にはベース
板１の面に対して垂直に開けた孔１ａが複数配設されて
いる。それと共に、ベース板１の両面には両端に切欠部
１ｂが設けてあり、ベース板１の両面側からそれぞれ蓋
６１、６１と接合するようになっている。蓋６１、６２
の形状は前記実施の形態１に示した蓋６の形状と同様で
ある、即ち、蓋６１、６２は底面のない略筺体の形状で
あり、ベース板１に形成した切欠部１ｂと当接するため
に、側面端部を折り曲げて形成した端部６ａを有してい
る。孔１ａは封着用ガラス３がセットされるものであ
り、封着用ガラス３は融点が４００〜６００℃のガラス
で構成されたドーナッツ状の成形体である。さらに封着
用ガラス３には端子ピン２をシールするための孔３ａが
設けられている。ここでも、端子ピン２はＦｅ−Ｎｉ合
金、コバール等の金属で構成されている。
【００２８】図３に示す半導体パッケージを製作するに
は、ベース板１の孔１ａに封着用ガラス３をセットし、
さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子ピン２をセットし
て、公知の技術でシール処理を行うことにより、ベース
板１と端子ピン２とが封着用ガラス３によってシールさ
れる。これによって半導体素子４の実装が可能な両面実
装基板が完成する。
は、ベース板１の孔１ａに封着用ガラス３をセットし、
さらに封着用ガラス３の孔３ａに端子ピン２をセットし
て、公知の技術でシール処理を行うことにより、ベース
板１と端子ピン２とが封着用ガラス３によってシールさ
れる。これによって半導体素子４の実装が可能な両面実
装基板が完成する。
【００２９】そして、ベース板１の両面に半導体素子４
１、４２をそれぞれ半田付け等により接着しベース板１
の両面に半導体素子４１、４２を実装する。さらに、ベ
ース板１の両面に実装された半導体素子４１、４２の電
極と端子ピン２とを、例えばワイヤボンディングによ
り、ワイヤ５を用いて電気的に接続する。ここで、ワイ
ヤ５は金（Ａｕ）又はアルミニウム等の金属で構成す
る。
１、４２をそれぞれ半田付け等により接着しベース板１
の両面に半導体素子４１、４２を実装する。さらに、ベ
ース板１の両面に実装された半導体素子４１、４２の電
極と端子ピン２とを、例えばワイヤボンディングによ
り、ワイヤ５を用いて電気的に接続する。ここで、ワイ
ヤ５は金（Ａｕ）又はアルミニウム等の金属で構成す
る。
【００３０】さらに、ベース板１の両面についてカーボ
ン繊維強化アルミニウム合金で構成された蓋６１、６２
をそれぞれベース板１にかぶせて蓋６１、６２のそれぞ
れの端部６ａとベース板１の端部１ｂとを当接させ、パ
ッケージ内部が気密となるよう例えば抵抗溶接法によっ
て蓋６１、６２とベース板１とをそれそれ接合すること
で半導体パッケージが完成する。その結果、パッケージ
内部は気密構造となり、半導体素子４１、４２は外部の
環境から保護される。
ン繊維強化アルミニウム合金で構成された蓋６１、６２
をそれぞれベース板１にかぶせて蓋６１、６２のそれぞ
れの端部６ａとベース板１の端部１ｂとを当接させ、パ
ッケージ内部が気密となるよう例えば抵抗溶接法によっ
て蓋６１、６２とベース板１とをそれそれ接合すること
で半導体パッケージが完成する。その結果、パッケージ
内部は気密構造となり、半導体素子４１、４２は外部の
環境から保護される。
【００３１】従って、上記実施の形態３によれば、ベー
ス板１を、両面実装基板としたことにより、ベース板１
の表裏面を両面実装用の基板に有効に活用して半導体素
子４を配置した半導体パッケージを得ることができる。
ス板１を、両面実装基板としたことにより、ベース板１
の表裏面を両面実装用の基板に有効に活用して半導体素
子４を配置した半導体パッケージを得ることができる。
【００３２】実施の形態４．実施の形態１、２ではベー
ス板１のみをカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
し、端子ピン２はＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等の金属で
構成されていたが、さらに端子ピン２をカーボン繊維強
化アルミニウム合金で構成してもよい。即ち、図４に示
す端子ピン２をベース１に封着用ガラス３でシールした
構成において、端子ピン２をカーボン繊維強化アルミニ
ウム合金で構成する。
ス板１のみをカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
し、端子ピン２はＦｅ−Ｎｉ合金、コバール等の金属で
構成されていたが、さらに端子ピン２をカーボン繊維強
化アルミニウム合金で構成してもよい。即ち、図４に示
す端子ピン２をベース１に封着用ガラス３でシールした
構成において、端子ピン２をカーボン繊維強化アルミニ
ウム合金で構成する。
【００３３】従って、上記実施の形態４によれば、ベー
ス板１だけでなく端子ピン２をも熱膨張率が６〜１２×
１０-6／℃のカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
したので、端子ピン２の熱膨張率をガラス３の熱膨張係
数（３〜２０×１０-6／℃）に近づけて、ガラス３と端
子ピン２との間に発生する熱膨張に起因した応力を低減
し、封着用ガラス３にクラックが発生する事態を回避す
ることができる。
ス板１だけでなく端子ピン２をも熱膨張率が６〜１２×
１０-6／℃のカーボン繊維強化アルミニウム合金で構成
したので、端子ピン２の熱膨張率をガラス３の熱膨張係
数（３〜２０×１０-6／℃）に近づけて、ガラス３と端
子ピン２との間に発生する熱膨張に起因した応力を低減
し、封着用ガラス３にクラックが発生する事態を回避す
ることができる。
【００３４】実施の形態５．実施の形態１〜４では専ら
端子ピン２と半導体素子４とをワイヤ５で接続する場合
について説明したが、半導体パッケージを外部配線に接
続する利便性を考慮して、例えば図５に示すように、こ
の端子ピン２の外部側の先端部２ａをコネクタの凸部
（コネクタピン）の形状にしてもよい。このようにすれ
ば、半導体パッケージのための外部の配線ケーブル６と
接続するコネクタの凹部７への取り付け、取り外しが容
易になる。
端子ピン２と半導体素子４とをワイヤ５で接続する場合
について説明したが、半導体パッケージを外部配線に接
続する利便性を考慮して、例えば図５に示すように、こ
の端子ピン２の外部側の先端部２ａをコネクタの凸部
（コネクタピン）の形状にしてもよい。このようにすれ
ば、半導体パッケージのための外部の配線ケーブル６と
接続するコネクタの凹部７への取り付け、取り外しが容
易になる。
【００３５】従って、上記実施の形態５によれば、端子
ピン２の端部の形状は、コネクタピンの形状としたの
で、配線ケーブルに接続する外部のコネクタの凹部に対
して半導体パッケージの着脱を容易に行うことができ
る。
ピン２の端部の形状は、コネクタピンの形状としたの
で、配線ケーブルに接続する外部のコネクタの凹部に対
して半導体パッケージの着脱を容易に行うことができ
る。
【００３６】
【発明の効果】この発明によれば、ベースは、半導体素
子を構成する材料の熱膨張率に近いカーボン繊維強化ア
ルミニウム合金で構成すると共に、封着用ガラスは、融
点がカーボン繊維強化アルミニウム合金の融点より低い
ガラスで構成したので、ガリウムヒ素やシリコン等の半
導体素子に用いられる材料の熱膨張係数は、アルミニウ
ムの熱膨張係数より、むしろカーボン繊維強化アルミニ
ウム合金の熱膨張係数に近いから、ベースの材料の熱膨
張係数と半導体素子に用いられる材料の熱膨張係数との
差を小さくして、半導体素子を実装した半導体パッケー
ジに発生した熱膨張に起因した残留応力が低減されて、
半導体素子に与える不都合を排除した信頼性の高い半導
体パッケージを得ることができる。また、従来のアルミ
ニウムの融点より低い融点を持つカーボン繊維強化アル
ミニウム合金で構成したベースの封着に用いることがで
きる。さらに、端子ピンをカーボン繊維強化アルミニウ
ム合金で構成したので、端子ピンの熱膨張率をガラスの
熱膨張係数に近づけて、ガラスと端子ピンとの間に発生
する熱膨張に起因した応力を低減し、封着用ガラスにク
ラックが発生する事態を回避することができる。
子を構成する材料の熱膨張率に近いカーボン繊維強化ア
ルミニウム合金で構成すると共に、封着用ガラスは、融
点がカーボン繊維強化アルミニウム合金の融点より低い
ガラスで構成したので、ガリウムヒ素やシリコン等の半
導体素子に用いられる材料の熱膨張係数は、アルミニウ
ムの熱膨張係数より、むしろカーボン繊維強化アルミニ
ウム合金の熱膨張係数に近いから、ベースの材料の熱膨
張係数と半導体素子に用いられる材料の熱膨張係数との
差を小さくして、半導体素子を実装した半導体パッケー
ジに発生した熱膨張に起因した残留応力が低減されて、
半導体素子に与える不都合を排除した信頼性の高い半導
体パッケージを得ることができる。また、従来のアルミ
ニウムの融点より低い融点を持つカーボン繊維強化アル
ミニウム合金で構成したベースの封着に用いることがで
きる。さらに、端子ピンをカーボン繊維強化アルミニウ
ム合金で構成したので、端子ピンの熱膨張率をガラスの
熱膨張係数に近づけて、ガラスと端子ピンとの間に発生
する熱膨張に起因した応力を低減し、封着用ガラスにク
ラックが発生する事態を回避することができる。
【００３７】また、ベースは、筺体の形状としたことに
より、端子ピンを配置できる面積が増えるので、半導体
パッケージへの外部配線に応じて端子ピンを配置する位
置の自由度が大きくなる。
より、端子ピンを配置できる面積が増えるので、半導体
パッケージへの外部配線に応じて端子ピンを配置する位
置の自由度が大きくなる。
【００３８】また、ベースを、両面実装基板としたこと
により、ベースの表裏面を両面実装用の基板に有効に活
用して半導体素子を配置した半導体パッケージを得るこ
とができる。
により、ベースの表裏面を両面実装用の基板に有効に活
用して半導体素子を配置した半導体パッケージを得るこ
とができる。
【００３９】
【００４０】また、端子ピンの端部の形状を、コネクタ
ピンの形状としたので、配線ケーブルに接続する外部の
コネクタの凹部に対して半導体パッケージの着脱を容易
に行うことができる。
ピンの形状としたので、配線ケーブルに接続する外部の
コネクタの凹部に対して半導体パッケージの着脱を容易
に行うことができる。
【図１】 実施の形態１に係る半導体パッケージの構成
図である。
図である。
【図２】 実施の形態２に係る半導体パッケージの構成
図である。
図である。
【図３】 実施の形態３に係る半導体パッケージの構成
図である。
図である。
【図４】 実施の形態４に係る半導体パッケージの説明
図である。
図である。
【図５】 実施の形態５に係る半導体パッケージの説明
図である。
図である。
【図６】 従来のシール構造の説明図である。
４ 半導体素子、５ ワイヤ、６ 蓋、７ 基板、８
配線ケーブル、９ コネクタの凹部。
配線ケーブル、９ コネクタの凹部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/04 H01L 23/12 C22C 1/09
Claims (4)
- 【請求項１】 ベースに設けられた孔と前記ベースを貫
通する端子ピンとを封着用ガラスにてシールすると共
に、前記ベースを覆う蓋を設けて内部に半導体素子を配
置して密閉した半導体パッケージにおいて、前記ベース
は、前記半導体素子を構成する材料の熱膨張率に近いカ
ーボン繊維強化アルミニウム合金で構成すると共に、前
記封着用ガラスは、融点が前記カーボン繊維強化アルミ
ニウム合金の融点より低いガラスで構成し、前記端子ピ
ンは、前記カーボン繊維強化アルミニウム合金で構成し
たことを特徴とする半導体パッケージ。たことを特徴と
する半導体パッケージ。 - 【請求項２】 前記ベースは、筺体の形状としたことを
特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。 - 【請求項３】 前記ベースは、両面実装基板であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の半導体パッケー
ジ。 - 【請求項４】 前記端子ピンの端部の形状は、コネクタ
ピンの形状であることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00597796A JP3201946B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00597796A JP3201946B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199624A JPH09199624A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3201946B2 true JP3201946B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=11625909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00597796A Expired - Fee Related JP3201946B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201946B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2706474C2 (ru) * | 2014-12-19 | 2019-11-19 | Сосьете Де Продюи Нестле С.А. | Аэрированный продукт на жировой основе и его приготовление |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10221706B4 (de) * | 2002-05-16 | 2006-04-20 | Schott Ag | TO-Gehäuse für Hochfrequenzanwendungen |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP00597796A patent/JP3201946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2706474C2 (ru) * | 2014-12-19 | 2019-11-19 | Сосьете Де Продюи Нестле С.А. | Аэрированный продукт на жировой основе и его приготовление |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09199624A (ja) | 1997-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |