JPH0249726Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案はフラツトパツケージに関し、より詳
しくはパツケージ本体とキヤツプとを低融点ガラ
スを介してシールしてなる半導体装置や水晶振動
子に好適するものである。

従来の技術 半導体装置や水晶振動子等の電子部品におい
て、半導体素子や水晶片等の素子は、湿気等によ
つて特性変動を起こすため、パツケージングされ
ている。樹脂でパツケージングするものもある
が、信頼性の点でカンケースやセラミツクパツケ
ージに封入したものに比較して劣るので、高信頼
性を要求される用途には、カンケースやセラミツ
クパツケージが用いられている。ところがカンケ
ースやセラミツクパツケージを用いるものでは、
水分の浸入はないが、実公昭40−36187号公報に
開示されているように、半田を用いてシールする
と、フラツクスの蒸気によつて素子が劣化するた
め、特公昭40−5172号公報に開示されているよう
にガラスでシールしたものが考えられている。

第３図は従来のガラスシール型セラミツクフラ
ツトパツケージの一例のキヤツプを除いた平面図
を示し、第４図は第３図の−線に対応する断
面図を示す。図において、１はパツケージ本体
で、アルミナ，ステアタイト等のセラミツクより
なる底板２と枠体３との間に、ガラス４を介して
一対の42合金（Fe；58％、Ni；42％）等よりな
るリード５，６を気密に封着したものである。７
はアルミナ，ステアタイト等のセラミツクよりな
るキヤツプで、低融点ガラス８を介して前記枠体
３に気密に封着されている。図中、二点鎖線９は
水晶片等の素子で、導電性接着剤等を介して、前
記一対のリード５，６に跨つて接続固着されてい
る。

ところで、上記の構成においては、キヤツプ７
のシール用ガラスに、リード５，６を封着するガ
ラス４より融点の低い低融点ガラス８を使用して
はいるが、低融点ガラス８の溶融のために、全体
を抵抗式加熱炉等で加熱するため、素子９が高温
になつたり、素子９を接続固着する導電性接着剤
が有機物質を含んでいる場合は、この導電性接着
剤からガスが発生して、素子９の特性劣化の原因
となつていた。

そこで本件出願人は、別途キヤツプの下面の少
なくともパツケージ本体とのシール箇所に低融点
ガラスを被着しておき、前記キヤツプの上面にヒ
ータを押し当てて、キヤツプの伝導熱で低融点ガ
ラスを溶融させてパツケージ本体とキヤツプとを
シールする方法を提案している。

第５図はこの考案の背景となる上記シール方法
について説明するための分解断面図を示す。図に
おいて、次の点を除いては第４図と同一であるの
で、同一部分には同一参照符号を付して、その説
明を省略する。第４図との相違点は、パツケージ
本体１の底板２の下に鉄、銅、アルミニウム等の
良熱伝導体よりなる放熱板１０を配置したこと
と、キヤツプ７の上面にセラミツクヒータ等のヒ
ータ１１を押圧していることである。

上記の構成によれば、ヒータ１１からのキヤツ
プ７の伝導熱によつて、その下面に被着されてい
る低融点ガラス８が加熱溶融されて、キヤツプ７
がパツケージ本体１の枠体３に融着シールされ
る。このとき、枠体３およびガラス４の熱抵抗に
よつて、リード５，６の温度上昇が抑止され、し
かもリード５，６の熱はガラス４および底板２を
伝導して放熱板１０に放熱される。このため、リ
ード５，６の温度は低く抑えられ、素子９やこの
素子９をリード５，６に接続固着する接着剤の温
度は低く、素子９の自身の高温による劣化がない
のみならず、接着剤が有機物質を含む導電性接着
剤であつても有害なガスを発生することがなく、
素子９が発生ガスによつて劣化することもない。

上記の製法を採用する場合、底板２およびキヤ
ツプ７はアルミナ等の熱伝導率の大きいセラミツ
クで形成し、一方枠体３はフオルステライト等の
熱伝導率の小さいセラミツクで形成する方が望ま
しい。

考案が解決しようとする問題点 ところが、上記のように枠体３とキヤツプ７と
を平面同士で融着したものでは、密着強度が比較
的小さく、外力等によつてキヤツプ７が剥離する
ことがあつた。特に、枠体３とキヤツプ７とを熱
伝導率の異なる材料で形成した場合、両者の熱膨
脹係数の違いによつて、上記の問題点が顕著にな
る。

それゆえ、この考案は、シール強度が大きく信
頼性の高いフラツトパツケージを提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段 この考案は、キヤツプをフラツトパツケージ本
体よりも熱伝導率の大きいセラミツク材料で形成
するとともに、パツケージ本体のキヤツプシール
面に、肩部および根元部が曲面状の突起部を形成
し、この突起部を低融点ガラス中に埋設したこと
を特徴とするものである。

作 用 上記の手段によれば、パツケージ本体とキヤツ
プとが非平面で融着されるので、密着強度が増大
し、信頼性の高いフラツトパツケージが得られ
る。また、突起部の肩部が曲面状になつているの
で、溶融した低融点ガラスがその肩部に沿つて流
れ落ちやすく、さらに突起部の根元部が曲面状に
なつているので、熱衝撃によつて突起部が折損し
にくいのみならず、流れ落ちてきた低融点ガラス
が曲面部に沿つて流れやすいため、根元部に空洞
部が形成されにくく、信頼性の高いシールが実現
できる。

実施例 第１図はこの考案の一実施例のフラツトパツケ
ージの断面図を示す。図において、次の点を除い
ては、第４図と同一なので、同一部分には同一参
照符号を付して、その説明を省略する。第４図と
の相違点は、底板２およびキヤツプ７を熱伝導率
の大きいアルミナで形成するとともに、枠体３を
熱電導率の小さいフオルステライトで形成し、枠
体３の上面に突起部１２を形成して、この突起部
１２を低融点ガラス８中に埋設させていることで
ある。

上記突起部１２は第２図の要部拡大断面図から
明らかなように、肩部１２ａおよび根元部１２ｂ
が曲面状に形成されている。前記曲面部の曲率半
径は、例えば枠体３の幅が1.2mmで、突起部１２
の幅および高さがそれぞれ0.4mm程度の場合、
0.15〜0.2mm程度が良好な結果をもたらす。

上記の構成によれば、突起部１２の肩部１２ａ
および根元部１２ｂを曲面状にしているので、直
角状にする場合に比較して、枠体３の成型型の摩
耗、特に根元部に対応する角部の摩耗が少なくな
るのみならず、枠体３の成型後の乾燥や焼結時の
収縮差によつて、突起部１２が根元部１２ｂから
折損しにくい。

また、上記の構成によれば、第５図に示すキヤ
ツプシール方法でキヤツプ７をシールする際に、
キヤツプ７の下面に被着されている低融点ガラス
８に当接している突起部１２の熱容量が小さいこ
とによつて、この突起部１２の温度が急速に上昇
するので、低融点ガラス８が短時間で溶融し始め
る。さらに、溶融した低融点ガラス８は突起部１
２の肩部１２ａが曲面状になつているので、この
肩部１２ａに沿つて流れやすい。しかも、突起部
１２の根元部１２ｂが曲面状になつているので、
直角状になつている場合に比較して、熱衝撃によ
り折損し難いし、流れ落ちてきた低融点ガラス８
が根元部に沿つて流れやすいため、空洞部が形成
されることがなく、信頼性の高いシールが実現で
きる。

さらに、キヤツプ７のシール後にあつては、枠
体３とキヤツプ７とが突起部１２によつて複雑な
面でシールされており、しかもそのシール界面長
が大きいので、万一、両者に熱膨脹係数の差があ
つても従来よりもシール強度が格段に大きくな
り、キヤツプ７が外力等で剥離することがなくな
る。また、従来のように、枠体３とキヤツプ７と
を平面同士でシールしたものでは、万一低融点ガ
ラス８の溶融が不十分であつても、外観上判別で
きなかつたが、上記の構成によれば、万一低融点
ガラス８の溶融が不十分な場合、突起部１２が外
部から見えることによつて判別できるという利点
もある。

なお、上記実施例では、断面矩形状の突起部１
２を形成したが、断面台形状の突起部を形成して
もよい。

考案の効果 この考案は以上のように、キヤツプをフラツト
パツケージ本体よりも熱伝導率の大きいセラミツ
ク材料で形成するとともに、パツケージ本体のキ
ヤツプシール面に、肩部および根元部が曲面状の
突起部を形成したから、パツケージ本体とキヤツ
プとのシールが迅速かつ確実に行なえるのみなら
ず、密着強度が向上し、信頼性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のフラツトパツケ
ージの断面図で、第２図は第１図の要部拡大断面
図である。第３図は従来のフラツトパツケージの
キヤツプを除いた平面図で、第４図は第３図の
−線に対応する断面図である。第５図はキヤツ
プシール方法の一例について説明するためキヤツ
プシール前の分解断面図である。 １……パツケージ本体、２……底板、３……枠
体、４……ガラス、５，６……リード、７……キ
ヤツプ、８……低融点ガラス、１２……突起部、
１２ａ……肩部、１２ｂ……根元部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ガラスを介してリードが気密に封着されたセラ
   ミツク製のフラツトパツケージ本体に低融点ガラ
   スを介してキヤツプをシールしたフラツトパツケ
   ージにおいて、 前記キヤツプをフラツトパツケージ本体よりも
   熱伝導率の大きいセラミツク材料で形成するとと
   もに、フラツトパツケージ本体のキヤツプシール
   面に、肩部および根元部が曲面状の突起部を形成
   し、この突起部を低融点ガラスに埋設させたこと
   を特徴とするフラツトパツケージ。