JP6349238B2 - 半導体装置用ステム及び半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置用ステム及び半導体装置に関するものである。

従来、発光素子等の半導体素子を搭載する半導体装置用ステムとしては、鉄又は鉄合金からなるアイレットと、アイレットに形成された貫通孔内にガラスによって封着されたリードピンと、アイレットの上面に立設された放熱体とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このステムでは、リードの材料にはコバール又は５２アロイ、放熱体の材料には熱伝導率の高い銅又は銅合金が用いられる。このようなステムでは、ガラスよりもアイレットの熱膨張係数が大きいため、アイレット側からガラスが締め付けられる。これにより、リードピンがアイレットに対して気密に固着される。そして、上記ステムを有する半導体装置では、放熱体の側面に半導体素子が接合され、半導体素子とリードピンとが電気的に接続され、窓を備えた金属キャップがアイレットの上面に抵抗溶接される。このようにして、半導体素子が金属キャップの内部に気密封止される。

実公平０４−１４８６０号公報

ところで、上記半導体装置では、半導体素子から発する熱が放熱体に拡散されてからアイレットを経て放熱される。しかし、アイレットを構成する鉄は抵抗溶接には適するものの、熱伝導率は放熱体を構成する銅に比べて低いため、上述したステムでは、十分な放熱特性を得ることができない。このため、半導体素子の温度上昇によって、例えば半導体素子から放出される光の出力や波長が変動するなどの問題が生じやすくなる。

本発明の一観点によれば、本体部と、前記本体部の上面に設けられ、半導体素子が固定される固定部とを有する基体部と、前記本体部を厚さ方向に貫通し、内壁面に段差部を有する貫通孔と、前記貫通孔の内壁面に接着剤を介して外周面が接着された筒状のブッシュと、前記ブッシュに挿通され、封止材により前記ブッシュに固定されたリードピンとを有するリード部と、前記本体部の上面に、前記固定部及び前記リード部を取り囲むように環状に形成されたシール部と、を備え、前記ブッシュは、前記ブッシュの外周面の一部から外側に突出して前記段差部に係止された突出部を有し、前記突出部の上面は、前記本体部の上面から上方に突出するように形成されており、前記封止材は、前記リードピンの外周面と前記ブッシュの内壁面との間の空間に充填するように形成されており、前記本体部及び前記固定部は、前記ブッシュよりも熱伝導率の高い材料からなり、前記ブッシュは、前記封止材よりも熱膨張係数の大きい材料からなり、前記シール部は、前記本体部よりも抵抗率の大きい材料からなる。

本発明の一観点によれば、放熱特性を向上させることができるという効果を奏する。

一実施形態の半導体装置用ステムを示す概略断面図（図２における１−１断面図）。 一実施形態の半導体装置用ステムを示す概略平面図。 （ａ）は、一実施形態のアイレットを示す概略断面図、（ｂ）は、一実施形態のリード部を示す概略断面図。 一実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。 一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。 一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。 変形例の半導体装置用ステムを示す概略断面図。

以下、一実施形態を添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、特徴を分かりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。

図１に示すように、半導体装置用ステム（ステム）１０は、アイレット（基体部）２０と、リード部３０と、リードピン３５と、シール部４０とを有している。アイレット２０は、本体部２１と、半導体素子が固定される固定部２２とを有している。

本体部２１及び固定部２２の材料としては、熱伝導率の高い材料を用いることができる。例えば、本体部２１及び固定部２２の材料としては、銅（Ｃｕ）や銅合金を用いることができる。本体部２１と固定部２２とは、例えば、同一の材料（ここでは、銅）により形成されている。これら本体部２１及び固定部２２は、固定部２２に固定される半導体素子から発する熱を拡散する放熱板として機能する。

本体部２１は、例えば、円板状に形成されている。本体部２１の直径は、例えば、９．０程度とすることができる。本体部２１の厚さは、例えば、１．０〜１．５ｍｍ程度とすることができる。ここで、本明細書において、「円板状」とは、平面形状が略円形で所定の厚さを有するものを指す。なお、「円板状」においては、直径に対する厚さの大小は問わない。また、部分的に凹部や凸部等が形成されているものも「円板状」に含まれるものとする。

図２に示すように、本体部２１の外縁部には、平面視において、外周側から中心側に窪んだ形状の２つの切り欠き部２１Ｘが形成されている。切り欠き部２１Ｘは、例えば、ステム１０に半導体素子を搭載する際の半導体素子搭載面の位置出しに用いることができる。２つの切り欠き部２１Ｘは、例えば、対向配置されている。各切り欠き部２１Ｘの平面形状は、例えば、Ｖの字状に形成されている。

また、本体部２１の外縁部には、平面視において、外周側から中心側に窪んだ形状の切り欠き部２１Ｙが切り欠き部２１Ｘとは別に形成されている。切り欠き部２１Ｙは、例えば、ステム１０の回転方向の位置出しに用いることができる。切り欠き部２１Ｙの平面形状は、例えば、コの字状に形成されている。なお、切り欠き部２１Ｘ，２１Ｙは、必要に応じて設ければよく、その形成を省略することもできる。

ここで、本明細書において、「平面視」とは、図１等のＺ方向から視ることを言い、「平面形状」とは、図１等のＺ方向から視た形状のことを言う。
図３（ａ）に示すように、本体部２１には、所要の箇所（ここでは、２箇所）に、当該本体部２１を厚さ方向（Ｚ方向）に貫通する貫通孔２１Ｚが形成されている。すなわち、各貫通孔２１Ｚは、本体部２１の上面２１Ａ及び下面を貫通するように形成されている。各貫通孔２１Ｚは、例えば、開口部Ａ１と、本体部２１の上面２１Ａ側に形成され、開口部Ａ１よりも平面形状が大きく形成された開口部Ａ２とを有している。本例の開口部Ａ１は、例えば略円柱状に形成されている。本例の開口部Ａ２は、例えば略円柱状に形成され、開口部Ａ１よりも大径に形成されている。これら開口部Ａ１及び開口部Ａ２は連通するように形成されている。このため、各貫通孔２１Ｚ（開口部Ａ１及び開口部Ａ２）の断面形状は、略Ｔの字状に形成されている。換言すると、各貫通孔２１Ｚの内壁面には、開口部Ａ２の内壁面と、開口部Ａ２から露出する本体部２１の上面２１Ｂと、開口部Ａ１の内壁面とによって段差部Ｂ１が形成されている。

固定部２２は、ステム１０が半導体素子を搭載した半導体装置として使用されるときに半導体素子が搭載され固定される部分である。この固定部２２は、本体部２１の上面２１Ａに立設されている。固定部２２は、半導体素子を搭載する素子搭載面２２Ａが本体部２１の上面２１Ａに対して略垂直になるように設けられている。固定部２２は、例えば、本体部２１と一体に形成されている。なお、固定部２２を、本体部２１の上面２１Ａ上に銀ろう等を用いて接合するようにしてもよい。

次に、図３（ｂ）に従って、リード部３０の構造について説明する。
リード部３０は、リードピン３１と、ブッシュ３２と、封止材３４とを有している。リードピン３１は、例えば、円柱状に形成されている。ブッシュ３２は、リードピン３１の軸方向（長手方向）の中途部分に、封止材３４を介して固定されている。ブッシュ３２は、例えば、リードピン３１が挿通される円筒状に形成されている。すなわち、ブッシュ３２の平面視中央部には、当該ブッシュ３２を厚さ方向に貫通する貫通孔（中空部）３２Ｚが形成されている。ブッシュ３２の一端部（ここでは、上端部）には、径方向外側に向かって突出するとともに外周面に沿って延びる環状（ここでは、円環状）のフランジ３３が形成されている。そして、リードピン３１は、ブッシュ３２の貫通孔３２Ｚに、当該リードピン３１の軸方向をブッシュ３２の厚さ方向に向けて挿入され、貫通孔３２Ｚ内において周囲を封止材３４に封止されている。すなわち、ブッシュ３２の貫通孔３２Ｚ内には、リードピン３１が封止材３４によって封着された状態で挿通して固定されている。換言すると、封止材３４は、貫通孔３２Ｚ内に配置されるリードピン３１の外周面を封止するように形成され、そのリードピン３１の外周面と貫通孔３２Ｚの内壁面との間の空間を充填するように形成されている。

ここで、リードピン３１の材料としては、例えば、コバールや５２アロイ等の鉄合金を用いることができる。ブッシュ３２の材料としては、アイレット２０の本体部２１を構成する金属（ここでは、銅）よりも剛性が高く、本体部２１を構成する金属及び封止材３４を構成する材料よりも熱膨張係数が大きい材料を用いることができる。例えば、ブッシュ３２の材料としては、鉄や鉄合金（例えば、鋼鉄やステンレス）を用いることができる。封止材３４の材料としては、例えば、軟質ガラス等のガラスや絶縁性樹脂を用いることができる。

このようなリード部３０では、ブッシュ３２の剛性が高く、ブッシュ３２が封止材３４よりも熱膨張係数が大きくなる。このため、封止材３４がブッシュ３２側から締め付けられ、リードピン３１がブッシュ３２に対して気密に固着される。

図１に示すように、フランジ３３を含まないブッシュ３２は、例えば、その直径が本体部２１の開口部Ａ１と略同一径に設定されており、開口部Ａ１に対して嵌合可能に構成されている。また、フランジ３３を含むブッシュ３２は、例えば、その直径が本体部２１の開口部Ａ２と略同一径に設定されており、開口部Ａ２に対して嵌合可能に構成されている。フランジ３３の厚さは、例えば、開口部Ａ２の深さよりも厚く設定されている。

リード部３０は、本体部２１の貫通孔２１Ｚに、リードピン３１及びブッシュ３２の軸方向を本体部２１の厚さ方向（Ｚ方向）に向けて挿通されている。具体的には、リード部３０は、ブッシュ３２が貫通孔２１Ｚの段差部Ｂ１に嵌合されるように、貫通孔２１Ｚに挿通されている。より具体的には、リード部３０は、ブッシュ３２のフランジ３３の下面が段差部Ｂ１の上面２１Ｂに係止されるように、貫通孔２１Ｚに挿通されている。そして、貫通孔２１Ｚ内において、フランジ３３の外周面を含むブッシュ３２の外周面が接着剤５０によって貫通孔２１Ｚの内壁面に接着されることにより、リード部３０がアイレット２０に固着されている。このとき、リードピン３１とアイレット２０とは、それらの間に設けられた封止材３４によって電気的に絶縁された状態となっている。封止材３４と本体部２１との間にはブッシュ３２及び接着剤５０が設けられるため、封止材３４と本体部２１とは直接接触していない。また、フランジ３３の上面は、本体部２１の上面２１Ａよりも上方に突出するように形成されている。なお、接着剤５０としては、例えば、銀ろう等のろう材を用いることができる。

接着剤５０とブッシュ３２と封止材３４とを間に挟んで貫通孔２１Ｚに固定されたリードピン３１の一部は、本体部２１の上面２１Ａから上方に突出するように形成されている。また、リードピン３１の一部は、本体部２１の下面から下方に突出するように形成されている。このようなリードピン３１は、例えば、ステム１０に搭載される半導体素子と電気的に接続される。なお、リードピン３１の数を３つ以上に変更してもよい。

リードピン３５は、本体部２１の下面に形成されている。リードピン３５は、例えば、本体部２１の下面に溶接等により接合されており、本体部２１と電気的に接続されている。リードピン３５は、例えば、略円柱状に形成されている。このリードピン３５は、軸方向をＺ方向に向けて本体部２１の下面から下方に突出するように形成されている。リードピン３５の材料としては、例えば、コバールや５２アロイ等の鉄合金を用いることができる。リードピン３５は、例えば、接地用のリードとして用いられる。この場合には、リードピン３５が接地されるとアイレット２０も接地される。

図２に示すように、シール部４０は、本体部２１の上面２１Ａ上に、固定部２２及びリード部３０を取り囲むように形成されている。シール部４０は、例えば、銀ろう等のろう材（図示略）を用いたろう付けにより本体部２１の上面２１Ａに接合されている。シール部４０は、例えば、略円環状に形成されている。シール部４０の材料としては、例えば、本体部２１を構成する材料（ここでは、銅）よりも抵抗率の大きい材料、つまり本体部２１を構成する材料よりも抵抗溶接に適した材料を用いることができる。例えば、シール部４０の材料としては、鉄や鉄合金（例えば、コバール）を用いることができる。

次に、図４に従って、ステム１０に半導体素子６０が実装された半導体装置１１の構造について説明する。
半導体装置１１は、ステム１０と、半導体素子６０と、キャップ７０とを有している。半導体素子６０としては、例えば、発光素子を用いることができる。発光素子としては、例えば、波長が７８０ｎｍの半導体レーザチップを用いることができる。

半導体素子６０は、例えば、光出射面（ここでは、上端面）を上側に向けた状態で、固定部２２の素子搭載面２２Ａに搭載され固定されている。半導体素子６０の電極（図示略）は、例えば、ボンディングワイヤ等によりリードピン３１の少なくとも１つと電気的に接続されている。

キャップ７０は、例えば、中空ハット状に形成されている。キャップ７０は、天板部の平面視略中央に開口部７１Ｘ（窓）が設けられた円筒形に類似したキャップ本体部７１と、開口部７１Ｘの下側に接着剤７３によって封着された透明部材７４とを有している。キャップ本体部７１は、その外周底部が外側に屈曲して突出した環状（ここでは、円環状）のフランジ７２を有している。そして、キャップ７０は、フランジ７２の下面がシール部４０上に接合されることにより、アイレット２０と接合されている。これにより、固定部２２に固定された半導体素子６０がキャップ７０の内部に気密封止されている。

なお、キャップ本体部７１の材料としては、例えば、鉄や銅等の金属又はそれらの金属を少なくとも一種以上含む合金を用いることができる。接着剤７３の材料としては、例えば、低融点ガラスを用いることができる。透明部材７４の材料としては、例えば、ガラスを用いることができる。

以上説明した半導体装置１１では、半導体素子６０の光出射面（ここでは、上端面）から出射された光が、透明部材７４を透過して開口部７１ＸからＺ方向（ここでは、上方）に出射される。また、半導体装置１１では、半導体素子６０の発する熱が固定部２２及び本体部２１に拡散されて放熱される。このとき、本体部２１及び固定部２２が熱伝導率の高い銅又は銅合金から構成されているため、半導体素子６０の発する熱を効率良く放熱することができる。

次に、半導体装置１１の製造方法について説明する。
まず、図５に示す工程では、アイレット２０と、２つのリード部３０とを準備する。アイレット２０は、例えば、冷間鍛造プレス等により本体部２１及び固定部２２を一体に形成して製造することができる。このように、冷間鍛造プレス等により一体に形成することにより、放熱性が高く、精度の良い部品を製造することができる。なお、本体部２１と固定部２２とが別体である場合には、例えば、冷間鍛造プレス等により本体部２１を形成し、その本体部２１の上面２１Ａ上に、ろう付け等により固定部２２を接合することによって、アイレット２０を製造することもできる。

一方、各リード部３０は例えば以下のような方法により製造される。まず、リードピン３１と、フランジ３３を有するブッシュ３２と、必要な量の封着用の封止材３４との各部品を用意する。次に、例えばカーボン製の治具上に、リードピン３１をブッシュ３２の貫通孔３２Ｚ内に挿通し、且つ貫通孔３２Ｚ内の隙間に所要量の封止材３４を埋め込んだ状態で位置合わせしてセットする。そして、これらの部品をセットしたカーボン製の治具を加熱炉に入れ、封止材３４（ここでは、軟質ガラス）が溶融される温度まで加熱することによって、リードピン３１が貫通孔３２Ｚ内で封止材３４によって封着され、リードピン３１がブッシュ３２に固定される。これにより、リード部３０を製造することができる。このとき、ブッシュ３２を構成する材料（ここでは、鉄）が封止材３４を構成する材料（ここでは、軟質ガラス）よりも熱膨張係数が大きいため、封止材３４がブッシュ３２側から締め付けられる。これにより、リードピン３１をブッシュ３２に対して気密に固着させることができる。

次に、本体部２１の貫通孔２１Ｚに形成された段差部Ｂ１において、開口部Ａ２によって露出された本体部２１の上面２１Ｂ上に所要量の接着剤５０を配置する。例えば、段差部Ｂ１の上面２１Ｂ上に所要量の接着剤５０を塗布する。

続いて、図５に示すように、各リード部３０を、アイレット２０の上方であって、各貫通孔２１Ｚと平面視で重なる位置に配置する。次いで、リード部３０を図中上側から本体部２１に向かって移動させ、リード部３０を貫通孔２１Ｚ内に挿通させる。このとき、図６に示すように、リード部３０のブッシュ３２が段差部Ｂ１に嵌合される。具体的には、フランジ３３が形成されていない部分のブッシュ３２が開口部Ａ１に嵌合され、フランジ３３が開口部Ａ２に嵌合される。このとき、ブッシュ３２のフランジ３３の下面が段差部Ｂ１の上面２１Ｂに係止される。これにより、リードピン３１が貫通孔２１Ｚに挿通された状態であって、ブッシュ３２が貫通孔２１Ｚに嵌合された状態でリード部３０が位置決めされる。すなわち、フランジ３３の下面及び段差部Ｂ１の上面２１Ｂを位置決めの基準として、リード部３０が貫通孔２１Ｚ内に挿通される。このため、フランジ３３の形成を省略した場合に比べて、リード部３０の取付位置精度を向上させることができる。

また、リード部３０が位置決めされるとき、段差部Ｂ１の上面２１Ｂ上に配置された接着剤５０が貫通孔２１Ｚの内壁面に沿って本体部２１の厚さ方向（Ｚ方向）に広がる。これにより、ブッシュ３２の外周面と貫通孔２１Ｚの内壁面との間に接着剤５０が形成される。

次に、接着剤５０を用いてリード部３０をアイレット２０に接合する。例えば、接着剤５０として銀ろうを用いる場合には、リード部３０を位置決めした後、熱処理を施すことによって、接着剤５０（銀ろう）を溶融させて、リード部３０とアイレット２０とをろう付け（接合）する。なお、熱処理における加熱温度は１０００℃程度とすることができる。本工程では、リード部３０が挿通方向と反対方向（ここでは、上方）に浮き上がるのを抑制するために、ブッシュ３２の上面に重り８０を載置した状態でろう付けが実施される。このとき、ブッシュ３２（フランジ３３）の上面が本体部２１の上面２１Ａよりも上方に突出して形成されているため、重り８０によってブッシュ３２の上面側から本体部２１の上面２１Ｂに向かって好適に荷重を加えることができる。これにより、リード部３０が上方に浮き上がることを好適に抑制することができる。この結果、リード部３０の取付位置精度をより向上させることができる。その後、必要に応じて、貫通孔２１Ｚの外側に流れ出た接着剤５０を取り除くためのエッチング処理を行うようにしてもよい。

なお、重り８０の形状は、ブッシュ３２に荷重を加えることのできる形状であれば特に限定されないが、本実施形態ではフランジ３３と同様に円筒状に形成されている。また、重り８０としては、例えば、カーボン製の重りを用いることができる。

続いて、本体部２１の下面にリードピン３５を、例えばスポット溶接によって接合する。
次いで、図７に示す工程では、本体部２１の上面２１Ａに、固定部２２及びリード部３０を取り囲むように環状のシール部４０を接合する。例えば、本体部２１の上面２１Ａにシール部４０を、銀ろう等のろう材によりろう付けする。なお、本体部２１とシール部４０との接合を、本体部２１とリード部３０との接合と同時に行うようにしてもよい。以上の製造工程により、本実施形態のステム１０を製造することができる。

次に、固定部２２の素子搭載面２２Ａに半導体素子６０を搭載し、その半導体素子６０とリード部３０のリードピン３１とをボンディングワイヤ等により電気的に接続する。
続いて、天板部の中央に開口部７１Ｘが設けられたキャップ本体部７１と、その開口部７１Ｘの下側に接着剤７３によって封着された透明部材７４とを有するキャップ７０を準備する。次いで、アイレット２０上にキャップ７０を接合する。例えば、本体部２１の上面２１Ａに形成されたシール部４０上にキャップ本体部７１のフランジ７２を抵抗溶接する。以上の製造工程により、ステム１０とキャップ７０とによって形成される収容部に半導体素子６０が気密封止され、本実施形態の半導体装置１１が得られる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）アイレット２０を構成する本体部２１及び固定部２２を、熱伝導率の高い銅又は銅合金から構成するようにした。このため、固定部２２に固定された半導体素子６０から発する熱を効率良く放熱することができる。これにより、半導体素子６０が高出力の半導体素子であっても、その半導体素子６０の温度上昇を好適に抑制することができる。

（２）ところで、従来のステムにおいて、鉄からなるアイレットの材料を単純に銅に変更した場合には、アイレットとリードピンとの間の気密性が低下するという問題がある。これは、銅は鉄に比べて剛性が低いため、アイレットを銅で構成した場合には、封止材であるガラスに対して十分な応力を掛けることができないことに起因する。

これに対し、本実施形態のリード部３０では、鉄又は鉄合金からなるブッシュ３２の貫通孔３２Ｚ内に、リードピン３１を軟質ガラスからなる封止材３４によって封着するようにした。これにより、ブッシュ３２から封止材３４に対して十分に応力を掛けることができる。このため、封止材３４をブッシュ３２側から締め付けることができ、リードピン３１をブッシュ３２に対して気密に固着することができる。すなわち、ブッシュ３２とリードピン３１との間の気密性を向上させることができる。さらに、銀ろう等からなる接着剤５０によってリード部３０を本体部２１に固着するようにした。これにより、リード部３０（リードピン３１）と本体部２１との間の気密性を確保することができる。

（３）本体部２１の上面２１Ａに、その本体部２１を構成する材料よりも抵抗率の大きい材料（ここでは、鉄又は鉄合金）からなるシール部４０を形成するようにした。これにより、本体部２１が抵抗溶接の困難な銅又は銅合金からなる場合であっても、シール部４０上にキャップ７０を容易に抵抗溶接することができる。

（４）リード部３０が挿通される貫通孔２１Ｚの内壁面に段差部Ｂ１を形成し、ブッシュ３２の上端部に、その上端部の外周面から外側に突出して段差部Ｂ１の上面２１Ｂに係止されるフランジ３３を形成するようにした。これにより、リード部３０をアイレット２０に取り付ける際に、フランジ３３の下面及び段差部Ｂ１の上面２１Ｂを位置決めの基準として、リード部３０を貫通孔２１Ｚ内に挿通させることができる。このため、フランジ３３の形成を省略した場合に比べて、リード部３０の取付位置精度を向上させることができ、ステム１０の組立性を向上させることができる。

（５）また、貫通孔２１Ｚの内壁面に段差部Ｂ１を形成したため、その段差部Ｂ１の上面２１Ｂ上に接着剤５０を好適に配置することができる。これにより、リード部３０を貫通孔２１Ｚに挿通させたときに、リード部３０のブッシュ３２の外側面と貫通孔２１Ｚの内壁面との間に接着剤５０を好適に充填することができる。この結果、リード部３０とアイレット２０（本体部２１）との間の気密性を好適に確保することができる。

（６）ブッシュ３２（フランジ３３）の上面を、本体部２１の上面２１Ａから上方に突出して形成するようにした。このため、リード部３０をアイレット２０に接合する際に、重り８０によってブッシュ３２の上面側から本体部２１の上面２１Ｂに向かって好適に荷重を加えることができる。この結果、リード部３０の取付位置精度をより向上させることができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、ブッシュ３２（フランジ３３）の上面を、本体部２１の上面２１Ａよりも上方に突出するように形成したが、ブッシュ３２の形状はこれに限定されない。

例えば図８に示すように、ブッシュ３２（フランジ３３）の上面を、本体部２１の上面２１Ａと面一になるように形成してもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・上記実施形態におけるフランジ３３は、フランジ３３の下面が段差部Ｂ１の上面２１Ｂに係止される形状であれば、その形状は特に限定されない。
・例えば、フランジ３３の直径を、開口部Ａ２の直径よりも一回り小さく設定するようにしてもよい。この場合には、例えば、フランジ３３の外側面と開口部Ａ２の内側面とは接着剤５０を介しても接触されない。

・また、ブッシュ３２の上端部の外周面に沿って環状に形成されたフランジ３３に代えて、ブッシュ３２の上端部の外周面の一部のみから外側に突出して段差部Ｂ１の上面２１Ｂに係止される突出部を形成するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ブッシュ３２の上端部にフランジ３３を形成するようにしたが、ブッシュ３２の軸方向の中途部にフランジ３３を形成するようにしてもよい。
あるいは、ブッシュ３２の下端部にフランジ３３を形成するようにしてもよい。この場合には、貫通孔２１Ｚの内壁面のうち本体部２１の下面側の内壁面に段差部Ｂ１を形成し、リード部３０を本体部２１の下面側から貫通孔２１Ｚに挿通する。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・上記実施形態では、リードピン３１を略円柱状に形成するようにした。これに限らず、例えば、リードピン３１を、三角柱状、四角柱状等の多角柱状や楕円柱状に形成してもよい。

・上記実施形態では、ブッシュ３２を略円筒状に形成するようにした。これに限らず、例えば、ブッシュ３２を、三角筒状、四角筒状等の多角筒状や楕円筒状に形成してもよい。

・上記実施形態では、開口部Ａ１及び開口部Ａ２を略円柱状に形成するようにした。これに限らず、例えば、開口部Ａ１，Ａ２を、三角柱状、四角柱状等の多角柱状や楕円柱状に形成してもよい。

１０ 半導体装置用ステム
１１ 半導体装置
２０ アイレット（基体部）
２１ 本体部
２１Ａ，２１Ｂ 上面
２１Ｚ 貫通孔
２２ 固定部
２２Ａ 素子搭載面
３０ リード部
３１ リードピン
３２ ブッシュ
３３ フランジ（突出部）
３４ 封止材
４０ シール部
５０ 接着剤
６０ 半導体素子
７０ キャップ
Ａ１ 開口部（第１開口部）
Ａ２ 開口部（第２開口部）
Ｂ１ 段差部

Claims (4)

1. 本体部と、前記本体部の上面に設けられ、半導体素子が固定される固定部とを有する基体部と、
   前記本体部を厚さ方向に貫通し、内壁面に段差部を有する貫通孔と、
   前記貫通孔の内壁面に接着剤を介して外周面が接着された筒状のブッシュと、前記ブッシュに挿通され、封止材により前記ブッシュに固定されたリードピンとを有するリード部と、
   前記本体部の上面に、前記固定部及び前記リード部を取り囲むように環状に形成されたシール部と、
   を備え、
   前記ブッシュは、前記ブッシュの外周面の一部から外側に突出して前記段差部に係止された突出部を有し、
   前記突出部の上面は、前記本体部の上面から上方に突出するように形成されており、
   前記封止材は、前記リードピンの外周面と前記ブッシュの内壁面との間の空間に充填するように形成されており、
   前記本体部及び前記固定部は、前記ブッシュよりも熱伝導率の高い材料からなり、
   前記ブッシュは、前記封止材よりも熱膨張係数の大きい材料であって、前記本体部よりも剛性の高い材料からなり、
   前記シール部は、前記本体部よりも抵抗率の大きい材料からなることを特徴とする半導体装置用ステム。
2. 前記段差部は、第１開口部の内壁面と、前記本体部の上面側に前記第１開口部と連通するように形成され、前記第１開口部よりも大径に形成された第２開口部の内壁面とによって構成され、
   前記突出部は、前記ブッシュの上端部の外周面に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用ステム。
3. 前記本体部及び前記固定部は、銅又は銅合金からなり、
   前記ブッシュは、鉄又は鉄合金からなり、
   前記封止材は、軟質ガラスからなり、
   前記シール部は、鉄又は鉄合金からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置用ステム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置用ステムと、
   前記固定部に固定され、前記リードピンと電気的に接続された半導体素子と、
   前記シール部上に接合されたキャップと、
   を有することを特徴とする半導体装置。