JPH03167845A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

半導体素子収納用パッケージ

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JPH03167845A
JPH03167845A JP1308606A JP30860689A JPH03167845A JP H03167845 A JPH03167845 A JP H03167845A JP 1308606 A JP1308606 A JP 1308606A JP 30860689 A JP30860689 A JP 30860689A JP H03167845 A JPH03167845 A JP H03167845A
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glass
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弘 松本
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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    • H01L2224/4809Loop shape
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    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

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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) 本発明は半導体素子を収容する半導体素子収納用パソケ
ージの改良に関するものである。
(従来の技術) 従来、半導体素子を収容するためのパッケージ、特にガ
ラスの溶着によって封止するガラス封止型半導体素子収
納用パッケージは、m縁基体と蓋体とから威り、内部に
半導体素子を収容する空所を有する絶縁容器と、該容器
内に収容される半導体素子を外部電気回路に電気的に接
続するための外部リード端子とから構威されており、絶
縁基体及び蓋体の相対向する主面に予め封止用のガラス
部材を被着形成すると共に、絶縁基体主面に外部リード
端子を固定し、半導体素子の各電極と外部リード端子と
をワイヤボンド接続した後、絶縁基体及び蓋体のそれぞ
に被着させた封止用のガラス部材を溶融一体化させるこ
とによって内部に半導体素子を気密に封止している。
(発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、この従来のガラス封止型半導体素子収納用
パッケージは通常、外部リード端子がコバール(29W
tχNi−16 WtX Co−55 WtχFe合金
)や42AIIoy(42 WtχNi−58 WtX
 Fe合金)の導電性材料から戒っており、該コバール
や42^11oy等は導電率が低いことから以下に述べ
る欠点を有する。
即ち、 ■コバールや42A11oyはその導電率が3.0〜3
.5χ(IACS)と低い。そのためこのコバールや4
2A 1 1oy等から成る外部リード端子に信号を伝
搬させた場合、信号の伝搬速度が極めて遅いものとなり
、高速駆動を行う半導体素子はその収容が不可となって
しまう、 ■半導体素子収納用パッケージの内部に収容する半導体
素子の高密度化、高集積化の進展に伴い、半導体素子の
電極数が大幅に増大しており、半導体素子の各電極を外
部電気回路に接続する外部リード端子の線幅も極めて細
くなってきている。そのため外部リード端子は上記のに
記載のコバールや42A 1 toyの導電率が低いこ
とと相俊って電気抵抗が極めて大きなものになってきて
おり、外部リード端子に信号を伝搬させると、該外部リ
ード端子の電気抵抗に起因して信号が大きく減衰し、内
部に収容する半導体素子に信号を正確に入力することが
できず、半導体素子に誤動作を生じさせてしまう、 等の欠点を有していた。
(発明の目的) 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は
外部リード端子における信号の減衰を極小となし、内部
に収容する半導体素子への信号の入出力を確実に行うこ
とを可能として半導体素子を長期間にわたり正常、且つ
安定に作動させることができる半導体素子収納用パフケ
ージを提供することにある。
また本発明の他の目的は高速駆動を行う半導体素子を収
容することができる半導体素子収納用パッケージを提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は内部に半導体素子を収容するための空所を有す
る絶縁容器に外部リード端子をガラス部材を介して取着
して戒る半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶
縁容器を酸化アルミニウム質焼結体で、外部リード端子
を熱膨張係数65乃至75X10−’/ ’C、導電率
252(IACS)以上の金属で、ガラス部材をシリカ
30.0乃至50.0Wt% 、酸化鉛10.0乃至3
0.0Wt% 、酸化ホウ素5.0.乃至15.0Wt
%、酸化バリウム5.0乃至15.0Wt!酸化ビスマ
ス5.0乃至10.0WtX , 7ルミ+1.0乃至
10.OWt$ , 力/Lzシア10.OWt2以下
から戒るガラスで形戒したことを特徴とするものである
(実施例) 次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する.第1図
及び第2図は本発明の半導体素子収納用パッケージの一
実施例を示し、1は絶縁基体、2は蓋体である。この絶
縁基体1と蓋体2とにより絶縁容器3が構威される。
前記絶縁基体l及び蓋体2はそれぞれの中央部に半導体
素子を収容する空所を形或するための凹部が設けてあり
、絶縁基体lの凹部底面には半導体素子4が樹脂、ガラ
ス、ロウ剤等の接着剤を介し取着固定される。
前記絶縁基体1及び蓋体2は酸化アルミニウム質焼結体
から或り、第1図に示すような絶縁基体1及び蓋体2に
対応した形状を有するプレス型内に、酸化アルミニウム
( AlzOi ) 、シリカ(SiOz)、マクネシ
ア( MgO )等の原料粉末を充填させるとともに一
定圧力を印加して威形し、しかる後、戒形品を約150
0℃の温度で焼成することによって製作される。
尚、前記絶縁基体l及び蓋体2を形或する酸化アルミニ
ウム質焼結体はその熱膨張係数が65〜75XIO−7
/ ’Cであり、後述する封止用ガラス部材の熱膨張係
数との関係において絶縁基体1及び蓋体2と封止用ガラ
ス部材間に大きな熱膨張の差が生じることはない。
また前記絶縁基体1及び蓋体2にはその相対向する主面
に封止用のガラス部材6が予め被着形或されており、該
絶縁基体1及び蓋体2の各々に被着されている封止用ガ
ラス部材6を加熱熔融させ一体化させることにより絶縁
容器3内の半導体素子4を気密に封止する。
前記絶縁基体1及び蓋体2の相対向する主面に被着され
る封止用ガラス部材6は、シリヵ30.0乃至50.0
WtX ,酸化鉛10.0乃至30.0Wt% ,酸化
ホウ素5.0.乃至15.0Wt% ,酸化ハリウム5
.0乃至15.OWt2酸化ビスマス5.0乃至10.
0Wt% ,アルミナ1.0乃至10.0Wt% , 
カルシ710WtX以下より形成されるガラスから戒り
、上記各戒分を所定の値に秤量混合すると共に、該混合
粉末を1300〜1400℃の温度で加熱溶融させるこ
とによって製作される。
このガラス部材6はその熱膨張係数が55乃至70×1
0−’/ ”Cである. 前記封止用ガラス部材6はその熱膨張係数が55乃至7
0xlO−’/ ℃であり、絶縁基体l及び蓋体2の各
々の熱膨張係数と近似することから絶縁基体l及び蓋体
2の各々に被着されている封止用ガラス部材6を加熱溶
融させ一体化させることにより絶縁容器3内の半導体素
子4を気密に封止する際、絶縁基体1及び蓋体2と封止
用ガラス部材6との間には両者の熱膨張係数の相違に起
因する熱応力が発生することは殆どなく、絶縁基体1と
蓋体2とを封止用ガラス部材6を介し強固に接合するこ
とが可能となる。
?、前記封止用ガラス部材6はシリカ(Sing)が3
0.0Wt%未満であるとガラスの結晶化が進んで絶縁
容器3の気密封止が困難となり、また50.0Wt%を
越えるとガラスの熱膨張が小さくなって絶縁基体1と蓋
体2の熱膨張と合わなくなることからシリカ(SiO■
)は30.0乃至50.0匈tXの範囲に限定される。
また酸化鉛(PbO)が10.0Wt%未満であるとガ
ラスの熱膨張が小さくなって絶縁基体1と蓋体2の熱膨
張と合わなくなり、また30.OWtχを越えるとガラ
スの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信頼性
が大きく低下するため酸化鉛(PbO)は10.0乃至
30.0Wt% (7)範囲に限定される。
また酸化ホウ素(Btus)が5.OtWtχ未満であ
るとガラスの結晶化が進んで絶縁容器3の気密封止が困
難となり、また15.OWtχを越えるとガラスの耐薬
品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信頼性が大きく
低下するため酸化ホウ素(ttzoi)は5.0乃至1
5.0Wt%の範囲に限定される。
また酸化バリウム(Bad)が5.00χ未満であると
ガラスの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信
頼性が大きく低下し、また15.0Wt%を越えるとガ
ラスの結晶化が進んで絶縁容器3の気密封止が困難とな
るため酸化バリウ゛ム(Bad)は5.0乃至is.o
titxの範囲に限定される。
また酸化ビスマス(Bit’s)が5.O WtX未満
であるとガラスの結晶化が進んで絶縁容器3の気密封止
が困難となり、また10.Owtχを越えるとガラスの
耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の信頼性が大
きく低下するため酸化ビスマス(Bit’s)は5.0
乃至10.0Wt%の範囲に限定される。
また77L/ミナ( Altos )が1.O WtX
未満であるとガラスの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の
気密封止の信頼性が大きく低下し、また10.0Wt%
を越えるとガラスの熱膨張が小さくなって絶縁基体1と
蓋体2の熱膨張と合わなくなるためアルξナ(^1x(
h )は1.0乃至10.0Wt%の範囲に限定される
更にカルシア( CaO )が10.0Wt%を越える
とガラスの耐薬品性が劣化して絶縁容器3の気密封止の
信頼性が大きく低下するためカルシア(Cab)は10
.OWt2以下に限定される。
前記封止用ガラス部材6は前述した戒分から成るガラス
の粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加して得たガラスペ
ーストを従来周知の厚膜手法を採用することによって絶
縁基体1及び蓋体2の相対向する主面に被着形成される
前記絶縁基体1と蓋体2との間には導電性材料から成る
外部リード端子5が配されており、該外部リード端子5
は半導体素子4の各電極がワイヤ7を介し電気的に接続
され、外部リード端子5を外部電気回路に接続すること
によって半導体素子4が外部電気回路に接続されること
となる。
前記外部リード端子5は絶縁基体lと蓋体2の相対向す
る主面に被着させた封止用ガラス部材6を溶融一体化さ
せ、絶縁容器3を気密封止する際に同時に絶縁基体1と
蓋体2との間に取着される。
前記外部リード端子5は非磁性体金属である銅(Cu)
から成る、芯体の外表面にニッケルーコバルトー鉄合金
(Ni−Co−Fe合金)を被着させたもの、或いは板
状のニッケルーコバルトー鉄合金(Ni−Co−Fe合
金)もしくはインバー合金(36.5WtχNi−63
.5WtχFe合金)の上下面に非磁性体金属である銅
(Cu)を接合させたもの等から戒り、その導電率は2
5χ(IACS)以上、熱膨張係数は65乃至75xl
O−’/℃である。
前記外部リード端子5はその導電率が25.0$(IA
CS)以上であり、電気を流し易いことから外部リード
端子5の信号伝搬速度を極めて速いものとなすことがで
き、絶縁容器3内に収容した半導体素子4を高速駆動さ
せたとしても半導体素子4と外部電気回路との間におけ
る信号の出し入れは常に安定、且つ確実となすことがで
きる。
また外部リード端子5の導電率が高いことから外部リー
ド端子5の線幅が細くなったとしても外部リード端子5
の電気抵抗を低く抑えることができ、その結果、外部リ
ード端子5における信号の減衰を極小として内部に収容
する半導体素子4に外部電気回路から供給される電気信
号を正確に入力することができる。
更に前記外部リード端子5はその熱膨張係数が65乃至
75X10−’/ ”Cであり、封止用ガラス部材6の
熱膨張係数と近似することから外部リード端子5を絶縁
基体1と蓋体2の間に封止用ガラス部材6を用いて固定
する際、外部リード端子5と封止用ガラス部材6との間
には両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生す
ることはなく、外部リード端子5を封止用ガラス部材6
で強固に固定することも可能となる。
かくして、この半導体素子収納用バ・ノケージによれば
絶縁基体1の凹部底面に半導体素子4を取着固定すると
ともに該半導体素子4の各電極をポンディングワイヤ7
により外部リード端子5に接続させ、しかる後、絶縁基
体lと蓋体2とを該絶縁基体1及び蓋体2の相対向する
主面に予め被着させておいた封止用ガラス部材6を溶融
一体化させることによって接合させ、これによって最終
製品としての半導体装置が完戒する。
(発明の効果) 本発明の半導体素子収納用パッケージによれば、絶縁基
体及び蓋体を酸化アルミニウム質焼結体で、外部リード
端子を熱膨張係数65乃至75X10−’/ ”C、導
電率25%(IACS)以上の金属で、ガラス部材をシ
リカ30.0乃至50.0旧χ、酸化鉛10.0乃至3
0.OWtχ、酸化ホウ素5.0.乃至15.0Wt!
 ,酸化ハリウム5.0乃至15.0WtX酸化ビスマ
ス5.0乃至10.0Wt% 、7ル5ナ1.0乃至1
0.0Wtz 、カルシ710WtX以下から成るガラ
スで形成したことから外部リード端子の信号伝搬速度を
極めて速いものとなすことができ、絶縁容器内に収容し
た半導体素子を高速駆動させたとしても半導体素子と外
部電気回路との間における信号の出し入れを常に安定、
且つ確実となすことが可能となる。
また外部リード端子の線幅が細くなったとしても外部リ
ード端子の電気抵抗を低く抑えることができ、その結果
、外部リード端子における信号の減衰を極小として内部
に収容する半導体素子に外部電気回路から供給される電
気信号を正確に入力することが可能となる。
更に外部リード端子はその熱膨張係数が絶縁基体、蓋体
及び封止用ガラス部材の各々の熱膨張係数と近似し、絶
縁基体と蓋体との間に外部リード端子を挟み、各々を封
止用ガラス部材で取着接合したとしても絶縁基体及び蓋
体と封止用ガラス部材との間、外部リード端子と封止用
ガラス部材との間のいずれにも熱膨張係数の相違に起因
する熱応力は発生せず、すべてを強固に取着接合するこ
とも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図、第2図は第1図に示すパッケージの絶
縁基体上面より見た平面図である。 ■ ・・絶縁基体  2 ・・蓋体 3 ・・絶縁容器 5 ・・外部リード端子 6 ・・封止用ガラス部材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  内部に半導体素子を収容するための空所を有する絶縁
    容器に外部リード端子をガラス部材を介して取着して成
    る半導体素子収納用パッケージにおいて、前記絶縁容器
    を酸化アルミニウム質焼結体で、外部リード端子を熱膨
    張係数65乃至75×10^−^7/℃、導電率25%
    (IACS)以上の金属で、ガラス部材をシリカ30.
    0乃至50.0Wt%、酸化鉛10.0乃至30.0W
    t%、酸化ホウ素5.0、乃至15.0Wt%、酸化バ
    リウム5.0乃至15.0Wt%酸化ビスマス5.0乃
    至10.0Wt%、アルミナ1.0乃至10.0Wt%
    、カルシア10.0Wt%以下から成るガラスで形成し
    たことを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5851405A (ja) * 1981-09-12 1983-03-26 京セラ株式会社 電気絶縁性炭化珪素焼結体の製法
JPS58130546A (ja) * 1981-12-28 1983-08-04 Ibiden Co Ltd 炭化珪素質基板およびその製造方法
JPS6265954A (ja) * 1985-09-18 1987-03-25 Nippon Electric Glass Co Ltd アルミナ封着用硼珪酸ガラス

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5851405A (ja) * 1981-09-12 1983-03-26 京セラ株式会社 電気絶縁性炭化珪素焼結体の製法
JPS58130546A (ja) * 1981-12-28 1983-08-04 Ibiden Co Ltd 炭化珪素質基板およびその製造方法
JPS6265954A (ja) * 1985-09-18 1987-03-25 Nippon Electric Glass Co Ltd アルミナ封着用硼珪酸ガラス

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