JPH03133159A - セラミックパッケージ - Google Patents

セラミックパッケージ

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JPH03133159A
JPH03133159A JP1271396A JP27139689A JPH03133159A JP H03133159 A JPH03133159 A JP H03133159A JP 1271396 A JP1271396 A JP 1271396A JP 27139689 A JP27139689 A JP 27139689A JP H03133159 A JPH03133159 A JP H03133159A
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corner
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    • H01L23/02Containers; Seals
    • H01L23/04Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はセラミックパッケージに関し、特にクラック発
生を防止しうるセラミックパッケージに関する。
(従来の技術) 半導体素子等を収納するパッケージとして、ベースなど
にセラミックからなる基体(以下セラミックベースとい
う)を用いたセラミックパッケージがある。
一般にセラミックは圧縮応力には強いが引張応力には弱
いことが知られている。
上記のセラミックパッケージは、収納時、あるいは半導
体素子搭載時等には、複数個、レール等の案内部を備え
た収納部に収納され、該収納部から1個ずつ取り出され
て所定の加工工程に流される。収納部内ではセラミック
パッケージが順送りされて搬送されるが、その際、案内
部とセラミックパッケージとの間には搬送の必要性から
所定の隙間(遊び)が必要であるため、セラミックパッ
ケージはその遊びの範囲内で横振れし、そのため前後の
セラミックパッケージ同士がぶつかり合って、特にセラ
ミックベースの角部に欠けやクランクが生じ易い。
このような欠けやクラックを防止するために、第9図に
示すようにセラミックベースのコーナー部、辺部に面取
りを施して、応力集中を極力避けるようにしている。
(発明が解決しようとする課題) 上記のように面取りを施すことによって、コーナ一部の
欠けは防止することができたが、クランクの発生は完全
には防止できなかった。
発明者が観察したところ、クラック発生個所は、面取り
を施すことによって形成された新たな角部からではなく
、第9図に示すように、角部よりも内方の部位から発生
する例が多い。特に積層タイプのセラミックパッケージ
では、上下の導通パターンを接続するための導体を充填
したビア(Via)10が設けられていて、クランクは
この強度的に弱いビアに向けて、ビアに近いパッケージ
端縁から走っているのが認められた。
このような大きなりラックが生じると、ビア近傍の配線
パターンに断線が生じるなど重大な問題となる。
本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであり、
その目的とするところはクランクの発生を有効に防止し
得るセラミックパッケージを提供するにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的による本発明では、セラミックベースを用いて
半導体素子等の電子部品を収納するセラミックパッケー
ジにおいて、平面形状が矩形状をなす前記セラミックベ
ースの隣接する側壁面が形成する各コー°ナ一部に、第
1の面取り部と、この第1の面取り部の両側に位置して
セラミックベースの側壁面に至る第2の面取り部とを形
成したことを特徴としている。
第2の面取り部とセラミックベース側壁面とで形成され
る角部の位置が、セラミックベースに設けられているビ
アのうち前記角部が存在する側のセラミックベース辺側
の所定の2つのビア間にあるようにするのが好適である
前記第2の面取り部とセラミックベース側壁面とで形成
する角部の角の補角が、セラミックパッケージが収納さ
れる収納部でのセラミックパッケージの振れ角と同一も
しくはこれより若干大きいように設定するとよい。
(作用) セラミックベースのコーナ一部に、第1の面取り部とこ
の第1の面取り部の両側に位置する第2の面取り部とを
形成したので、第2の面取り部とセラミックベース側壁
面とで形成する角部がセラミックベースの辺の中央側に
寄り、他の部材と衝突してバウンドする際の回転モーメ
ントが軽減され、他側の角部が2次衝突する際の衝撃を
大幅に軽減できること、また、第1、第2の面取り部を
設けることによって、上記角部の角度を大きな鈍角に形
成でき、応力集中が緩和されることにより、クラック発
生を有効に防止できる。
また、上記角部の位置をビアとビアとの間に位置するよ
うにすることで、角部とビアとの距離が遠くなり、強度
的に弱いビアに向けてのクランクの発生も防止できるよ
うになり、配線パターンの断線を防止できる。
(実施例) 以下では本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。
発明者はまず、クラック発生のメカニズムを検討してみ
た。
そのために、第1図に示す装置を用い、セラミックパッ
ケージ20を傾斜レール21に沿わせて滑落させ、スト
ッパ22に衝突させ、この状態を高速ビデオテープに撮
ってクラック発生のメカニズムを探求した。
その結果、第2図に示すようにセラミックパッケージ2
0は通常ストッパ22面に対して多少なりとも傾斜した
姿勢で落下し、面取りを施した際に形成された新たな角
部でストッパ22に衝突しく同図(b))、バウンドし
たのち(同図(C))反対側の角部でストッパ22に再
度衝突する。調べてみるとクランクの発生は同図(b)
の最初の衝突時ではなく、2回目の衝突時に発生するこ
とがわかった。この理由は、最初の衝突時には、セラミ
ックパッケージ20はレール21から滑落してくる際の
そのままの姿勢でストッパ22に衝突するだけであるの
で、セラミックパッケージ2゜には圧縮応力が加わるの
みでクラックが発生しないと考えられる。しかし、2回
目の衝突時には、最初の衝突による反力によりバウンド
する際、最初の衝突個所(角部)を中心とする図の矢印
方向への大きな回転モーメントが作用し、反対側の角部
が大きな回転エネルギー(セラミックは重量も大きい)
をもってストッパ22に打ちつけられることとなり、ち
ょうど細長い棒を、その一端を把持して他端側を浅い角
度で平坦面にぶつけたのと同じような状態となり、セラ
ミックパッケージ2Oの衝突面に大きな引張応力が加わ
り、その結果2回目の衝突時にクランクが発生すること
が判明した。
発明者は上記知見の下に本発明を完成した。
第3図は本発明に従うセラミックパッケージ20の一実
施例を示す。
本実施例では、コーナ一部にほぼ従来の面取り部(第1
面取り部23)に加えてその両側に第2の面取り部24
.24を形成する。この第2の面取り部24は平面もし
くは凹面とする。
第2の面取り部24とパッケージ側壁面とで形成される
新たな角部25は、コーナ一部のとア26aとその隣接
するビア26bとの間の図の1点鎖線で示す領域A内に
位置している。いずれにしても、上記角部25を、セラ
ミックベース20に設けられているビアのうち、角部2
5が存在する側のセラミックベースの辺に近い所定の2
つのビア間となるようにしてビアから遠ざかる位置に設
定するのが好ましい。
図では、セラミックパッケージ20の1角部のみを示し
たが、他の3つの角部にも同じように第1および第2の
面取り部を形成する。
なお第1の面取り部23の面形状は平坦面でも、アール
面でも、凹面でも、あるいは多角面でもよく、特に限定
されない。
また第4図に示すように、コーナ一部の第1、第2の面
取り部に加えて辺の面取り部を設けてもよい。
以上のように本実施例では、第1の面取り部23の他に
、その両側に第2の面取り部24を設けたので、他の部
材等と衝突する際、第5図に示すように、第1の衝突個
所(角部25a)から第2の衝突個所(角部25b)ま
での距離Xが従来の角部23aから角部23bまでの距
離Yよりも格段に短くなる。すなわち、本実施例の場合
、第1の衝突個所も、第2の衝突個所もセラミックパッ
ケージ20の一辺のより内方側となる。これにより第1
の衝突の反力によるセラミックパッケージに加わる回転
モーメントが従来よりも小さくなり、回転エネルギーが
小さくなって、第2の衝突の際のIi撃、またそれによ
る引張応力が従来よりも格段に小さくなった。これによ
り、第2の衝突によるクラックの発生を防止できるよう
になった。
また本実施例では第2の衝突個所となる角部25bがビ
ア26から遠くなっているので、ビア形成による強度的
弱点をもカバーでき、クラックの発生がより少なくなっ
た。
上記実施例から見る限り、角部25a、25bをできる
だけパッケージの辺の中央側に寄せればよいので、例え
ば第2の面取り部24を形成するのではなく、第6図の
2点u4線で示すように単に第1の面取り部23を大き
くしてその角部をパッケージの辺の中央側に寄せればよ
いとも考えられる。しかしながらこの場合には、角部2
5の角度θ2が上記実施例の角部25の角度θ1よりも
格段に大きくなってしまう。このため応力集中がそれだ
け大きくなり、クランク発注を防止することができなか
った。
またそれならば面取り部を大きなアール面に形成して、
辺との接線となる部位を辺の中央側に寄せればよいとも
考えられるが、この場合には、第1の衝突個所がアール
面の中途部となったり、バウンドの仕方によってはパッ
ケージが大きく回り込み、第2の衝突個所がアール面の
中途部となって、第1の衝突個所と第2の衝突個所との
間の距離が大きくなり、やはりクランク発生が完全には
防止できなかった。
表1は、本実施例、大きなアール面の面取りを施した場
合、従来例の各セラミックパッケージの第1図に示す装
置でのクランク発生率を示す。
表      1 条件A、Bは、滑落距離りをそれぞれ3Qcm。
60cmとした場合である。斜面の斜度θは60″′で
ある。またサンプルはビングリッドアレイタイプの半導
体装置用セラミックパッケージを用いた。
各サンプルの面取りの大きさを第7図(a)、(b)、
(C)にそれぞれ示した。
これから明らかなように、本実施例ではクラックの発生
率が格段に減少していることがわかる。
なお本実施例での、第1の面取り部23は平坦面の場合
辺に対して約45@となるが、第2の面取り部240角
度は概ね次のようになる。
すなわち、半導体装置用セラミックパッケージのように
、例えば収納部内で1列に搬送されるような場合、角部
25の補角θ3 (第6図)をパッケージの収納部内で
の振れの範囲よりも若干大きい角度とする。このように
することで、第8図に示すように、最初の衝突からバウ
ンドしたのち、回転して他端側が他の部材に衝突する際
、この第2の衝突個所は第2の面取り部24全面か、あ
るいは角部25となるからである。なお角部23a(第
5図)で衝突するときは、角部23aの方が角部25よ
りも鋭角であるので欠けもしくはクラックが発生しやす
いので、この角部23aでの衝突を避けるのである。
例えばセラミックパッケージ20の収納部内の最大の振
れ角が2°であるときは、角部25の角度は178°か
、これよりも若干小さい角度とするのがよい。
なお、隣接するセラミックパッケージ20も収納部内で
反対方向に振れている可能性があるので、安全率を見て
、角部25の角度を176°もしくはこれよりも若干小
さい角度とするのが好ましい。
セラミックパッケージの種類は特に問われない。
例えば半導体素子を収納するピングリッドアレイタイプ
のパッケージ、チップキャリアタイプのパッケージなど
の他、各種電子部品を搭載するセラミック類の基板など
も本発明のセラミックパッケージに包含される。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、セラミックベースのコー
ナ一部に、第1の面取り部とこの第1の面取り部の両側
に位置する第2の面取り部とを形成したので、第2の面
取り部とセラ・ミックベース側壁面とで形成する角部が
セラミックベースの辺の中央側に寄り、他の部材と衝突
してバウンドする際の回転モーメントが軽減され、他側
の角部が2次衝突する際の衝撃を大幅に軽減できること
、また、第1、第2の面取り部を設けることによって、
上記角部の角度を大きな鈍角に形成でき、応力集中が緩
和されることにより、クランク発生を有効に防止できる
ようになった。
また、上記角部の位置をビアとビアとの間に位置するよ
うにすることで、角部とビヤとの距離が遠くなり、強度
的に弱いビアに向けてのクラックの発生も防止できるよ
うになり、配線パターンの断線を防止できるようになっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図はセラミックパッケージを斜面に沿わせて滑落さ
せる状態を示す説明図、第2図はセラミツクパッケージ
がストッパに衝突してバウンドし、他端が再衝突する状
態を示した説明図である。 第3図は第2の面取り部を形成した一例を示したパッケ
ージの部分平面図、第4図はさらに辺の角部に面取りを
施した部分斜視図、第5図は角部と角部間の距離を示す
説明図、第6図は角部の角の大きさの説明図、第7図は
テストサンプルの面取り形状を示し、(a)は実施例の
、(b)は大きなアール面とした場合の、(C)は従来
例のものを示す部分平面図、第8図はパッケージが収納
部内で横振れして2次衝突する際の説明図である。 第9図は従来の面取り形状とクシツクの発生状況を示す
説明図である。 20・・・セラミックパッケージ、  23・・・第1
の面取り部、 4・・・第2の面取り部、25・・・角
部、  26・・・ビア。 第 図 第 図 (&) (b) (C) (d、1 (e) (f) 第 6 第 (a) (b) 図 図 CL) 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、セラミックベースを用いて半導体素子等の電子部品
    を収納するセラミックパッケージにおいて、 平面形状が矩形状をなす前記セラミックベ ースの隣接する側壁面が形成する各コーナー部に、第1
    の面取り部と、この第1の面取り部の両側に位置してセ
    ラミックベースの側壁面に至る第2の面取り部とを形成
    したことを特徴とするセラミックパッケージ。 2、第2の面取り部とセラミックベース側壁面とで形成
    される角部の位置が、セラミックベースに設けられてい
    るビアのうち前記角部が存在する側のセラミックベース
    辺側の所定の2つのビア間であることを特徴とする請求
    項1記載のセラミックパッケージ。 3、前記第2の面取り部とセラミックベース側壁面とで
    形成する角部の角の補角が、セラミックパッケージが収
    納される収納部でのセラミックパッケージの振れ角と同
    一もしくはこれより若干大きいことを特徴とする請求項
    1または2記載のセラミックパッケージ。
JP1271396A 1989-10-18 1989-10-18 セラミックパッケージ Expired - Lifetime JP2746693B2 (ja)

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DE69009928T DE69009928T2 (de) 1989-10-18 1990-10-11 Keramische Packung für eine Halbleiteranordnung.
EP90311126A EP0424024B1 (en) 1989-10-18 1990-10-11 Ceramic package for a semiconductor device
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