JPH03173154A - 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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JPH03173154A
JPH03173154A JP1312725A JP31272589A JPH03173154A JP H03173154 A JPH03173154 A JP H03173154A JP 1312725 A JP1312725 A JP 1312725A JP 31272589 A JP31272589 A JP 31272589A JP H03173154 A JPH03173154 A JP H03173154A
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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ッケ
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、絶縁基体と蓋体とから成り、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成されており、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(29し
χNi−16WtχCo−55wt%Fe合金)や42
A11oy(42WtχNi−58WtχFe合金)の
導電性材料から成っており、該コバールや42A11o
y等は透磁率が高く、且つ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42Alloyは鉄(Fe)、ニッケル(
Ni)、コバル) (Co)といった強磁性体金属のみ
から成っており、その透磁率は250〜700 (CG
S)と高い。そのためこのコバールや42^11oy等
から成る外部リード端子に電流が流れると外部リード端
子中に透磁率に比例した大きな自己インダクタンスが発
生し、これが逆起電力を誘発してノイズとなると共に、
該ノイズが半導体素子に入力されて半導体素子に誤動作
を生じさせる、 ■コバールや42A l loy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42A11oy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■に
記載のコバールや42A 11oy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
外部リード端子で発生するノイズ及び外部リード端子に
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ッ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。
(課題を解決するこめの手段) 本発明は絶縁基体と蓋体とから成り、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と、該容器内に
収容される半導体素子を外部電気回路に接続するための
外部リード端子とから成る半導体素子収納用パッケージ
において、前記絶縁基体及び蓋体を酸化アルミニウム質
焼結体で、外部リード端子をニッケル31.5乃至32
.5Wt%、コバルト16.5乃至17.5Wt%、鉄
50.0乃至52.0讐tχの合金から成る板状体の上
下面に、該板状体の厚みに対し60乃至80χの厚みの
銅板を接合させた金属体で形成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lと蓋体2とにより絶縁容器3が構成され
る。
前記絶縁基体1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成するための凹部が設けてあり
、絶縁基体1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
から成り、第1図に示すような絶縁基体l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
(^120.)、シリカ(SiO□)、マグネシア(M
gO)等の原料粉末を充填させるとともに一定圧力を印
加して成形し、しかる後、成形品を約1500℃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1及び蓋体2を形成する酸化アルミニ
ウム質焼結体はその熱膨張係数が65〜75XIO−’
/ ’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l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しることはない。
また前記絶&!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が予め被着形成されており、
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。
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、例えばホウケイ酸鉛系ガラス
にフィラーを添加したものから成り、原料粉末としての
酸化鉛(PbO)70.0〜90.〇−t%、酸化ホウ
素(B2O2)12゜0〜13.0れ%、シリカ(St
O□)0.5〜3.0れχ及びアルミナ(八1□03)
0.5〜3.OWtχにフィラーとしてチタン酸鉛(P
bTi03)、β−ユークリプタイト(Lx2AlzS
izOa) 、コージライト(MgJ14SisO+ 
s)、ジルコン(ZrSi04)、酸化スズ(Snot
)、ウイレマイト(ZrSi04)等を20〜40vO
1χ添加混合すると共に、該混合粉末を950〜110
0℃の温度で加熱溶融させることによって製作される。
このホウケイ酸鉛系のガラスはその熱膨張係数が50〜
70X10−’/ ”Cである。
前記封止用ガラス部材6はその熱膨張係数が50〜70
xlO−’/ ℃であり、絶縁基体1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。
尚、前記封止用ガラス部材6はフィラーを添加したホウ
ケイ酸鉛系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l及び蓋体2の相対向する主面
に被着形成される。
また前記封止用ガラス部材6はフィラーを添加したホウ
ケイ酸鉛系のガラスに限定されるものではなく、熱膨張
係数が50〜70xlO−’/ ℃の範囲のガラスであ
ればいかなるものでも使用することができる。
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1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はニッケル31.5乃至32.5
WtX 、コバルト16.5乃至17.5Wt! 、鉄
50,0乃至52.0れχの合金から成る板状体の上下
面に、該板状体の厚みに対し60乃至80χの厚みの銅
板を接合させた金属体から成り、その透磁率は約93 
(CGS)、導電率は62.3χ(IAC5) 、熱膨
張係数は約71 X 10−’/℃である。
尚、前記外部リード端子5はニッケルーコバルト−鉄合
金(Ni−Co−Fe合金)の板状体の上下面に銅(C
u)板を圧接し、しかる後、これを圧延することによっ
て形成される。
また前記外部リード端子5はニッケル(Ni)、コバル
) (Co)、鉄(Fe)の量及び板状体と銅板の厚み
が上述の範囲を外れると外部リード端子5は透磁率が所
望する小さな値に、導電率が大きな値にならず、また熱
膨張係数も絶縁基体及び蓋体の熱膨張係数と合わなくな
る。そのため外部リード端子5はニッケル31.5乃至
32.5Wt%、コバルト16.5乃至17.5Wt%
、鉄50.0乃至52.OWtχの合金から成る板状体
の上下面に、該板状体の厚みに対し60乃至80χの厚
みの銅板を接合させた金属体で形成したものに限定され
る。
前記外部リード端子5はその透磁率が93 (CGS)
であり、透磁率が低いことから外部リード端子5に電流
が流れたとしても外部リード端子5中には大きな自己イ
ンダクタンスが発生することはなく、その結果、前記自
己インダクタンスにより誘発される逆起電力に起因した
ノイズを極小となし、内部に収容する半導体素子4を常
に正常に作動させることができる。
また前記外部リード端子5はその導電率が62.3χ(
IACS)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。
また同時に外部リード端子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。
また更に前記外部リード端子5はその熱膨張係数が約7
1xlO−’/ ℃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パッケージによれば絶
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の各電極をボンディングワイヤ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
1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
体止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成する。
(発明の効果) 本発明の半導体素子収納用パンケージによれば、半導体
素子を収容するための絶縁容器を構成する絶縁基体及び
蓋体を酸化アルミニウム質焼結体で、外部リード端子を
ニッケル31.5乃至32.5WtZ 、コバル目6.
5乃至17.5れ%、鉄50.0乃至52.0Wtχの
合金から成る板状体の上下面に、該板状体の厚みに対し
60乃至80χの厚みの銅板を接合させた透磁率が約9
3(CGS) 、導電率が62.3χ(IACS) 、
熱膨張係数が約71xlO−’/ ’cの金属体で形成
したことから外部リード端子に電流を流したとしても該
外部リード端子中に大きな自己インダクタンスが発生す
ることはなく、その結果、前記自己インダクタンスによ
り誘発される逆起電力に起因したノイズを極小となし、
内部に収容する半導体素子を常に正常に作動させること
が可能となる。
また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。
更に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。
また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。 1 ・・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. 絶縁基体と蓋体とから成り、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と、該容器内に収容され
    る半導体素子を外部電気回路に接続するための外部リー
    ド端子とから成る半導体素子収納用パッケージにおいて
    、前記絶縁基体及び蓋体を酸化アルミニウム質焼結体で
    、外部リード端子をニッケル31.5乃至32.5Wt
    %、コバルト16.5乃至17.5Wt%、鉄50.0
    乃至52.0Wt%の合金から成る板状体の上下面に、
    該板状体の厚みに対し60乃至80%の厚みの銅板を接
    合させた金属体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。
JP1312725A 1989-08-25 1989-11-30 半導体素子収納用パッケージ Expired - Lifetime JP2736460B2 (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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