JPH01239958A - 気密封止型半導体素子 - Google Patents
気密封止型半導体素子Info
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- JPH01239958A JPH01239958A JP63067675A JP6767588A JPH01239958A JP H01239958 A JPH01239958 A JP H01239958A JP 63067675 A JP63067675 A JP 63067675A JP 6767588 A JP6767588 A JP 6767588A JP H01239958 A JPH01239958 A JP H01239958A
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- ceramic container
- semiconductor element
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Classifications
-
- 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]
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超高周波帯などで使用される半導体素子をセ
ラミック製容器内に気密封止してなる気密封止型半導体
素子に関するものである。
ラミック製容器内に気密封止してなる気密封止型半導体
素子に関するものである。
第３図（ａ）に示すように、従来、気密封止型半導体素
子においては、底面部に外部との接続用のり一ドト１・
・・を取り付けたセラミック製容器２における凹部２ａ
内に金属パターン３を形成しておき、ベレット状に成型
した金系のろう材４を挿入して金属パターン３上で溶融
させることにより、金属パターン３上に半導体素子５を
接着するようになっている。
子においては、底面部に外部との接続用のり一ドト１・
・・を取り付けたセラミック製容器２における凹部２ａ
内に金属パターン３を形成しておき、ベレット状に成型
した金系のろう材４を挿入して金属パターン３上で溶融
させることにより、金属パターン３上に半導体素子５を
接着するようになっている。
この場合、半導体素子５の接着は可能な限り低い温度で
行う必要があるため、ろう材４としては融点が３００℃
前後の金系合金、代表的には、Ａｕ −Ｇｅ （Ｇｅは
１２％）、八ｕ−Ｇａ （Ｇａは１５％） 、Ａｕ
Ｓｎ （Ｓｎは２０％）などが使用される。
行う必要があるため、ろう材４としては融点が３００℃
前後の金系合金、代表的には、Ａｕ −Ｇｅ （Ｇｅは
１２％）、八ｕ−Ｇａ （Ｇａは１５％） 、Ａｕ
Ｓｎ （Ｓｎは２０％）などが使用される。
ところで、ろう材４として使用する上記の金系合金は一
般に固く、かつ、もろいため、加工が極めて困難であり
、ろう材４を円板状のベレットとして成型する場合、最
小サイズに成型しても厚さが３０〜５０μｍ程度、直径
が３００〜５００μｍ程度が限度である。
般に固く、かつ、もろいため、加工が極めて困難であり
、ろう材４を円板状のベレットとして成型する場合、最
小サイズに成型しても厚さが３０〜５０μｍ程度、直径
が３００〜５００μｍ程度が限度である。
ところが、半導体素子５のチップサイズは１辺が３００
〜４００μｍ程度であるので、直径が３００〜５００μ
ｍのろう材４を用いて接着を行うと、ろう材４が過剰と
なって、セラミック製容器２における半導体素子５の接
着部位にろう材４の溢れ止めを設けねばならないなどの
煩雑さが生じるものである。
〜４００μｍ程度であるので、直径が３００〜５００μ
ｍのろう材４を用いて接着を行うと、ろう材４が過剰と
なって、セラミック製容器２における半導体素子５の接
着部位にろう材４の溢れ止めを設けねばならないなどの
煩雑さが生じるものである。
又、半導体素子５の接着時に一々ろう材４をセラミック
製容器２内に挿入しなければならないので、供給装置の
複雑化を招くとともに、半導体素子５の接着の自動化が
困難になるという問題も有していた。
製容器２内に挿入しなければならないので、供給装置の
複雑化を招くとともに、半導体素子５の接着の自動化が
困難になるという問題も有していた。
なお、セラミック製容器２に対する半導体素子５の接着
の自動化を図る場合、ろう材４の供給方法としては線材
として供給するのがより好都合であるが、上記の金系合
金はもろく、固いため、最小径としても直径０．５〜１
．０ｍｍ程度の太さとなり、実用には供し得ないもので
ある。
の自動化を図る場合、ろう材４の供給方法としては線材
として供給するのがより好都合であるが、上記の金系合
金はもろく、固いため、最小径としても直径０．５〜１
．０ｍｍ程度の太さとなり、実用には供し得ないもので
ある。
又、第３図（ｂ）に示すように、セラミック製容器２に
対するキャップ部材６の接着は、セラミック製容器２と
キャップ部材６との対向する表面に、予め金属パターン
２ｂ・６ａをそれぞれ形成しておき、リング状のろう材
７を両金属パターン２ｂ・６ａ間で溶融させることによ
り行うものである。
対するキャップ部材６の接着は、セラミック製容器２と
キャップ部材６との対向する表面に、予め金属パターン
２ｂ・６ａをそれぞれ形成しておき、リング状のろう材
７を両金属パターン２ｂ・６ａ間で溶融させることによ
り行うものである。
ところが、この場合も、接着に際してリング状のろう材
７をセラミック製容器２及びキャップ部材６とは別個に
供給しなければならない点が、供給装置を複雑化させる
要因となる。
７をセラミック製容器２及びキャップ部材６とは別個に
供給しなければならない点が、供給装置を複雑化させる
要因となる。
本発明に係る気密封止型半導体素子は、以上の問題点を
解決するために、セラミック製容器と、このセラミック
製容器内に配置される半導体素子と、半導体素子をセラ
ミック製容器内に気密封止するキャップ部材とを構成要
素として少なくとも有する気密封止型半導体素子におい
て、互いに接着すべき構成要素の一方の表面に形成され
た金系合金のろう材からなる薄膜と、この金系合金のろ
う材の薄膜を覆うように形成された金薄膜とを予め備え
、上記ろう材の薄膜及び金薄膜が溶融されることにより
構成要素同士の接着が行われていることを特徴とするも
のである。
解決するために、セラミック製容器と、このセラミック
製容器内に配置される半導体素子と、半導体素子をセラ
ミック製容器内に気密封止するキャップ部材とを構成要
素として少なくとも有する気密封止型半導体素子におい
て、互いに接着すべき構成要素の一方の表面に形成され
た金系合金のろう材からなる薄膜と、この金系合金のろ
う材の薄膜を覆うように形成された金薄膜とを予め備え
、上記ろう材の薄膜及び金薄膜が溶融されることにより
構成要素同士の接着が行われていることを特徴とするも
のである。
上記の構成によれば、セラミック製容器と半導体素子、
又はセラミック製容器とキャップ部材など、構成要素同
士の接着に使用されるろう材を、互いに接合すべき構成
要素の一方の表面に薄膜として予め形成するようにした
ので、ろう材の量を過不足のないように調整することが
容易に行えるようになる。従って、ろう材の溢れ止めを
設けるなどの煩雑さは省くことができる。
又はセラミック製容器とキャップ部材など、構成要素同
士の接着に使用されるろう材を、互いに接合すべき構成
要素の一方の表面に薄膜として予め形成するようにした
ので、ろう材の量を過不足のないように調整することが
容易に行えるようになる。従って、ろう材の溢れ止めを
設けるなどの煩雑さは省くことができる。
又、ろう材が予め構成要素の表面に形成されるので、構
成要素同士の接合に際してろう材を別個に供給する必要
がな（なる結果、供給装置の簡略化を実現することが可
能になる。又、ろう材はもともと構成要素上の所定位置
に存在しているので、構成要素同士の接着の自動化も容
易に行える。
成要素同士の接合に際してろう材を別個に供給する必要
がな（なる結果、供給装置の簡略化を実現することが可
能になる。又、ろう材はもともと構成要素上の所定位置
に存在しているので、構成要素同士の接着の自動化も容
易に行える。
更に又、金系合金からなるろう材は金薄膜により被覆さ
れているので、ろう材を溶融して接着を行うまでの期間
に、ろう材が雰囲気により酸化したり、変質するのを防
止でき、これにより、接着の安定化と再現性とを確保で
きるものである。
れているので、ろう材を溶融して接着を行うまでの期間
に、ろう材が雰囲気により酸化したり、変質するのを防
止でき、これにより、接着の安定化と再現性とを確保で
きるものである。
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
第２図に示すように、気密封止型半導体素子ＩＯは、セ
ラミック製容器１１、半導体素子１２及びキャップ部材
１３を構成要素として少なくとも備え、セラミック製容
器１１に設けた凹部１１ａ内に半導体素子１２を挿入し
て、この半導体素子１２をセラミック製容器１１に接着
するとともに、セラミック製容器■１の上面部にキャッ
プ部材１３を接着することにより、半導体素子１２をセ
ラミック製容器１１内に気密封止してなるものである。
ラミック製容器１１、半導体素子１２及びキャップ部材
１３を構成要素として少なくとも備え、セラミック製容
器１１に設けた凹部１１ａ内に半導体素子１２を挿入し
て、この半導体素子１２をセラミック製容器１１に接着
するとともに、セラミック製容器■１の上面部にキャッ
プ部材１３を接着することにより、半導体素子１２をセ
ラミック製容器１１内に気密封止してなるものである。
なお、セラミック製容器１１の底面部には、図示しない
導通部により半導体素子１２の上面に設けた端子にＡｕ
ワイヤーにより電気的に導通されて、半導体素子１２と
外部との接続に供されるリード１４・１４・・・が取り
付けられている。
導通部により半導体素子１２の上面に設けた端子にＡｕ
ワイヤーにより電気的に導通されて、半導体素子１２と
外部との接続に供されるリード１４・１４・・・が取り
付けられている。
次に、気密封止型半導体素子１０の組立手順につき説明
する。
する。
第１図（ａ）に示すように、まず、セラミ、７り製容器
１１の製造に際して、凹部１１ａにおける底部に、金系
合金からなるろう材１５を所定膜厚の薄膜として形成す
る。続いて、このろう材１５を覆うように所定膜厚の金
薄膜１６を形成してろう材１５を保護する。更に、セラ
ミック製容器１１の底面部には、リード１４・１４・・
・を取り付けておく。又、第１図（ｂ）に示すように、
セラミック製容器１１の凹部１１ａを取り囲む上面部に
は、金属パターン１７を形成しておく。
１１の製造に際して、凹部１１ａにおける底部に、金系
合金からなるろう材１５を所定膜厚の薄膜として形成す
る。続いて、このろう材１５を覆うように所定膜厚の金
薄膜１６を形成してろう材１５を保護する。更に、セラ
ミック製容器１１の底面部には、リード１４・１４・・
・を取り付けておく。又、第１図（ｂ）に示すように、
セラミック製容器１１の凹部１１ａを取り囲む上面部に
は、金属パターン１７を形成しておく。
一方、キャップ部材１３の製造に際して、金属パターン
１７に対応するキャップ部材１３の周１ゑ部に、金系合
金からなるろう材１８を所定膜厚の薄膜として形成して
おく。更に、ろう材１８を覆うように金薄膜１９を形成
し、ろう材１８を保護しておく。
１７に対応するキャップ部材１３の周１ゑ部に、金系合
金からなるろう材１８を所定膜厚の薄膜として形成して
おく。更に、ろう材１８を覆うように金薄膜１９を形成
し、ろう材１８を保護しておく。
次に、実際の気密封止型半導体素子１０の組立に際して
は、まず、図示しない溶融装置によりろう材１５及び金
薄膜１６を溶融させた状態で、第１図（ａ）のように、
半導体素子１２を図示しない供給装置によりセラミック
製容器１１の凹部１１ａ内に挿入し、溶融したろう材１
５により半導体素子１２を凹部１１ａ内の所定位置に接
着し、半導体素子１２の上面に設けた電極と、セラミッ
ク容器１１の底面部に設けた図示しない導通部とを、Ａ
ｕワイヤーにて電気的に導通させる。この状態で、半導
体素子１２はリード１４・１４・・・と接続される。
は、まず、図示しない溶融装置によりろう材１５及び金
薄膜１６を溶融させた状態で、第１図（ａ）のように、
半導体素子１２を図示しない供給装置によりセラミック
製容器１１の凹部１１ａ内に挿入し、溶融したろう材１
５により半導体素子１２を凹部１１ａ内の所定位置に接
着し、半導体素子１２の上面に設けた電極と、セラミッ
ク容器１１の底面部に設けた図示しない導通部とを、Ａ
ｕワイヤーにて電気的に導通させる。この状態で、半導
体素子１２はリード１４・１４・・・と接続される。
続いて、溶融装置によりキャップ部材１３上のろう材１
８及び金薄膜１９を溶融させた状態で、第１図（ｂ）の
ように、キャンプ部材１３をセラミック製容器１１上に
押し付け、溶融したろう材１８をセラミック製容器１１
の金属パターン１７上で凝固させることにより、キャン
プ部材１３とセラミック製容器１１とを密封状態で接合
し、キャップ部材１３により半導体素子１２をセラミッ
ク製容器１１内に気密封止する。
８及び金薄膜１９を溶融させた状態で、第１図（ｂ）の
ように、キャンプ部材１３をセラミック製容器１１上に
押し付け、溶融したろう材１８をセラミック製容器１１
の金属パターン１７上で凝固させることにより、キャン
プ部材１３とセラミック製容器１１とを密封状態で接合
し、キャップ部材１３により半導体素子１２をセラミッ
ク製容器１１内に気密封止する。
なお、気密封止型半導体素子１０の製造において、セラ
ミック製容器１１に対する半導体素子１２の接着及びセ
ラミック製容器１１に対するキャップ部材１３の接着は
、上記の実施例のように自動的に行うことが好ましいが
、それに限らず、上記の接着を手動で行うようにしても
良いものである。
ミック製容器１１に対する半導体素子１２の接着及びセ
ラミック製容器１１に対するキャップ部材１３の接着は
、上記の実施例のように自動的に行うことが好ましいが
、それに限らず、上記の接着を手動で行うようにしても
良いものである。
本発明に係る気密封止型半導体素子は、以上のように、
セラミック製容器と、このセラミック製容器内に配置さ
れる半導体素子と、半導体素子をセラミック製容器内に
気密封止するキャップ部材とを構成要素として少なくと
も有する気密封止型半導体素子において、互いに接着す
べき構成要素の一方の表面に形成された金系合金のろう
材からなる薄膜と、この金系合金のろう材の薄膜を覆う
ように形成された金薄膜とを予め備え、上記ろう材の薄
膜及び金薄膜とが溶融されることにより構成要素同士の
接着が行われている構成である。
セラミック製容器と、このセラミック製容器内に配置さ
れる半導体素子と、半導体素子をセラミック製容器内に
気密封止するキャップ部材とを構成要素として少なくと
も有する気密封止型半導体素子において、互いに接着す
べき構成要素の一方の表面に形成された金系合金のろう
材からなる薄膜と、この金系合金のろう材の薄膜を覆う
ように形成された金薄膜とを予め備え、上記ろう材の薄
膜及び金薄膜とが溶融されることにより構成要素同士の
接着が行われている構成である。
これにより、セラミック製容器と半導体素子、又はセラ
ミック製容器とキャップ部材など、構成要素同士の接着
に使用されるろう材を、互いに接着すべき構成要素の一
方の表面に薄膜として予め形成するようにしたので、ろ
う材の量を過不足のないように調整することが容易に行
えるようになる。従って、ろう材の溢れ止めを設けるな
どの煩雑さは省くことができるようになる。
ミック製容器とキャップ部材など、構成要素同士の接着
に使用されるろう材を、互いに接着すべき構成要素の一
方の表面に薄膜として予め形成するようにしたので、ろ
う材の量を過不足のないように調整することが容易に行
えるようになる。従って、ろう材の溢れ止めを設けるな
どの煩雑さは省くことができるようになる。
又、ろう材が予め構成要素の表面に形成されるので、構
成要素同士の接着に際してろう材を別個に供給する必要
がなくなる結果、供給装置の簡略化を実現することが可
能になる。更に、ろう材はもともと構成要素上の所定位
置に存在しており、構成要素同士の接合時にろう材の供
給を行うことは不要であるので、構成要素同士の接着の
自動化も容易に行えるという効果を奏する。
成要素同士の接着に際してろう材を別個に供給する必要
がなくなる結果、供給装置の簡略化を実現することが可
能になる。更に、ろう材はもともと構成要素上の所定位
置に存在しており、構成要素同士の接合時にろう材の供
給を行うことは不要であるので、構成要素同士の接着の
自動化も容易に行えるという効果を奏する。
又、金系合金からなるろう材は金薄膜により被覆されて
いるので、ろう材を溶融して接合を行うまでの期間に、
ろう材が雰囲気により酸化したり、変質するのを防止で
き、これにより、接着の安定化と再現性とを確保できる
という効果を併せて奏する。
いるので、ろう材を溶融して接合を行うまでの期間に、
ろう材が雰囲気により酸化したり、変質するのを防止で
き、これにより、接着の安定化と再現性とを確保できる
という効果を併せて奏する。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示すものであって
、第１図（ａ）はセラミック製容器に半導体素子を接着
する様子を示す縦断面略図、第１図（ｂ）はセラミック
製容器にキャップ部材を接着する様子を示す縦断面略図
、第２図は完成した気密封止型半導体素子の縦断面略図
、第３図（ａ）は従来例においてセラミック製容器に半
導体素子を接着する様子を示す縦断面略図、第３図（ｂ
）は従来例においてセラミック製容器にキャップ部材を
接着する様子を示す縦断面略図である。 １１はセラミック製容器、１２は半導体素子、１３はキ
ャップ部材、１５・１８はろう材、１６・１９は金薄膜
である。
、第１図（ａ）はセラミック製容器に半導体素子を接着
する様子を示す縦断面略図、第１図（ｂ）はセラミック
製容器にキャップ部材を接着する様子を示す縦断面略図
、第２図は完成した気密封止型半導体素子の縦断面略図
、第３図（ａ）は従来例においてセラミック製容器に半
導体素子を接着する様子を示す縦断面略図、第３図（ｂ
）は従来例においてセラミック製容器にキャップ部材を
接着する様子を示す縦断面略図である。 １１はセラミック製容器、１２は半導体素子、１３はキ
ャップ部材、１５・１８はろう材、１６・１９は金薄膜
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミック製容器と、このセラミック製容器内に配
置される半導体素子と、半導体素子をセラミック製容器
内に気密封止するキャップ部材とを構成要素として少な
くとも有する気密封止型半導体素子において、 互いに接着すべき構成要素の一方の表面に形成された金
系のろう材からなる薄膜と、この金系のろう材の薄膜を
覆うように形成された金薄膜とを予め備え、上記ろう材
の薄膜及び金薄膜が溶融されることにより構成要素同士
の接着が行われていることを特徴とする気密封止型半導
体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067675A JPH01239958A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 気密封止型半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067675A JPH01239958A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 気密封止型半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239958A true JPH01239958A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13351809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067675A Pending JPH01239958A (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 気密封止型半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239958A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607843B2 (en) | 2000-02-02 | 2003-08-19 | Quallion Llc | Brazed ceramic seal for batteries with titanium-titanium-6A1-4V cases |
| US7041413B2 (en) | 2000-02-02 | 2006-05-09 | Quallion Llc | Bipolar electronics package |
| US7166388B2 (en) | 2000-02-02 | 2007-01-23 | Quallion Llc | Brazed ceramic seal for batteries |
| US7285355B2 (en) | 2000-04-26 | 2007-10-23 | Quallion Llc | Battery |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067675A patent/JPH01239958A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607843B2 (en) | 2000-02-02 | 2003-08-19 | Quallion Llc | Brazed ceramic seal for batteries with titanium-titanium-6A1-4V cases |
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