JPH0338836Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は半導体チツプを搭載するための集積回
路容器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の集積回路容器は、一般に、一面
に、へこみ部（キヤビテイ部）と、該へこみ部を
取り囲む周面部とが形成されたセラミツク絶縁体
からなる容器基板と、上記へこみ部上に形成され
たガラス又は貴金属からなる層と、上記周面部上
に形成された封着用ガラス層とを有している。

上記ガラス又は貴金属からなる層は、半導体チ
ツプが搭載されるべき部分である。半導体チツプ
は、このガラス又は貴金属からなる層を溶融させ
ることにより、上記へこみ部に付着される。この
ため、へこみ部はチツプ搭載用部分とも呼ばれ
る。

また、上記封着用ガラス層は、上記半導体チツ
プのリードが接続されるリードフレームを介在さ
せた状態で、容器蓋が熱的に封着されるべき部分
である。容器蓋は、この封着用ガラス層を加熱し
て溶融させることにより、上記リードフレームを
介在させた状態に上記周面部に付着される。この
ため、上記周面部はリードフレーム接合用部分や
気密封着用部分とも呼ばれる。

この従来の集積回路容器は、次のような工程を
経て作られる。

まず、アルミナを主原料とするセラミツク粉体
を加圧成形することによってチツプ搭載用部分を
凹形に、気密封着用部分（リードフレーム接合用
部分）をできるだけ平坦に形成する。このように
して得られたプレス成形体を1400〜1500℃で大気
中で焼成し、セラミツク焼結体を得る。このセラ
ミツク焼結体からなる容器基板のへこみ部（チツ
プ搭載用部分）に貴金属ペースト又はガラスペー
ストを塗布焼結する。しかる後、容器基板の気密
封着用部分に低融点ガラス粉末を塗布焼成するこ
とによつて、集積回路容器を得る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、この集積回路容器は、容器基板として
セラミツク絶縁体を使用しているため、次のよう
な欠点をもっている。

第１に、集積回路容器の中に半導体チツプを組
込む際に自動装置を使つて連続的に作業するため
に容器同志が衝突し合うことが多く、容器が欠け
たり、または容器が不完全な焼結体の場合には、
熱衝撃によつてクラツクが発生する等の欠点があ
る。

第２に、絶縁材料中、比較的熱伝導性のよいア
ルミナセラミツクを容器基板として用いている
が、最近特にバイポーラ集積回路の集積度が上が
るにつれて、アルミナセラミツクを容器基板とし
て用いた容器でも、集積回路チツプからの熱の放
散性の面で限界となつてきた。

本考案の目的は、上記欠点を除去し、衝撃によ
る欠けや クラツクの防止を可能とし、且つ、熱
伝導性に優れた集積回路容器を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、一面に、へこみ部と、該へこ
み部を取り囲む周面部とが形成された金属からな
る容器基板と、該容器基板の上記面のうち、少な
くとも上記周面部上に形成された電気絶縁層と、
上記へこみ部上に形成されたガラス又は貴金属か
らなる層と、上記周面部上の上記電気絶縁層上に
形成された封着用ガラス層とを有し、上記ガラス
又は貴金属からなる層は、半導体チツプが搭載さ
れるべき部分であり、上記封着用ガラス層は、上
記半導体チツプのリードが接続されるリードフレ
ームを介在させた状態で、容器蓋が熱的に封着さ
れるべき部分であり、上記絶縁層は、上記封着用
ガラス層より高温の溶融温度をもち、かつ、上記
容器基板と実質的に同じ熱膨張係数を有している
ことを特徴とする集積回路容器が得られる。

〔実施例〕

次に本考案の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図を参照すると、本考案の一実施例による
集積回路容器は、一面に、へこみ部１ａと、へこ
み部１ａを取り囲む周面部１ｂとが、形成された
金属からなる容器基板１を有している。集積回路
には、リードフレームが搭載されるが、リードフ
レームと容器基板１が接触する恐れがある部位は
電気的に絶縁しておく必要があり、第１図に示す
ように周面部１ｂには電気絶縁層２が不可欠であ
る。なお、周面部１ｂに加えて、折り曲げられた
リードフレームが近接する周縁部１ｃ、裏面１ｄ
にも電気絶縁層を形成してもよい。周面部１ｂ上
の電気絶縁層２の上には封着用ガラス層４：が形
成される。さらに、へこみ部１ａ上にはガラス又
は貴金属からなる層３が形成される。

ガラス又は貴金属からなる層３は、半導体集積
回路チツプ（図示せず）が搭載されるべき部分で
あり、封着用ガラス層４は、上記半導体集積回路
チツプのリードが接続されるリードフレーム（図
示せず）を介在させた状態で、容器蓋（図示せ
ず）が熱的に封着されるべき部分である。

絶縁層２は、封着用ガラス層４より高温の溶融
温度をもち、かつ、容器基板１と実質的に同じ熱
膨張係数を有している。

本実施例による集積回路容器は、以下のように
して作られる。容器基板１としてコバール42合金
等半導体業界にとつて比較的なじみのある材料を
使用した場合を例にとる。

まず、厚さ0.3〜0.5mmのコバール42合金の薄板
を素材とし、冷間プレスによつてへこみ部１ａを
所定の面積及び深さに形成する加工と、周面部外
周輪郭形状を打抜く加工を連続的に、或いは同時
に行うことによつて容器基板１を作る。なお、へ
こみ部１ａの成形は張出し加工あるいはせん断途
中止めによつて行われる。

次に、容器基板１の金属材料と実質的に同じ熱
膨張係数をもち、かつ、封着用ガラス４より高温
の溶融温度をもつ硼硅酸ガラス粉末又は低融点結
晶化ガラスを、スプレー、静電塗装、またはスク
リーン印刷によつて、容器基板１のリードフレー
ムを組付ける部分（周面部）に、又は容器基板１
の全面に、10〜50μmの厚さに塗装して、電気絶
縁層２を作る。続いて、大気中又は中性雰囲気中
において、900〜1150℃の温度又は結晶化温度領
域（約500℃）で絶縁層２のガラス粉末を溶融し、
容器基板１の金属表面のグレージングを行なう。

続いて、容器基板１のへこみ部１ａ上に貴金属
メツキ又は貴金属ペースト塗布焼結による貴金属
層か、電気絶縁物からなるガラスの塗布焼結によ
るガラス層３が形成される。この層３を貴金属層
とするか、ガラス層とするかは、この層３の上に
設置される半導体集積回路チツプの種類などに応
じて決定される。

最後に、気密封着のための低溶融点ガラス粉末
を、容器基板１の周面部１ｂ上の絶縁層２上に、
スクリーン印刷で塗布し、仮焼成を行なつて、封
着用ガラス層４を形成し、これによつて集積回路
容器が完成する。

絶縁層２として、容器基板１の熱膨張係数と実
質的に同じ熱膨張係数をもつ材料を選択するの
は、上述した容器蓋を容器基板１に封着用ガラス
層４の加熱溶融によつて封着させる時、あるいは
使用時の集積回路チツプからの発熱などによる温
度変化によつて、容器基板１と絶縁層２とが曲面
状にたわむことを防止して、絶縁層２のクラツク
の発生を防ぐためである。このようにして、容器
基板１と絶縁層２との密着性が良好に保たれ、絶
縁層２の信頼性も良好に保たれる。

第２図を参照すると、本考案の別の実施例によ
る集積回路容器は、容器基板１のへこみ部１ａが
鍛造やエツチングにより形成される点が第１図の
実施例と異なつている。

以上に本考案の実施例を説明したが、本考案が
上述した実施例に限定されるものでないことは言
うまでもない。

例えば、更に高熱伝導性が容器に要求される場
合には、例えば、Cuを容器基板１として用いれ
ばよい。この場合、絶縁層２の熱膨張係数は容器
基板１としてのCuの熱膨張係数に合わされる。
また、リードフレームの材料は、容器基板と同様
にCuを使用することが望ましい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る集積回路容
器は、従来のセラミツク基板を用いたものに比
べ、金属を母材とする容器基板から構成されるか
ら、ICチツプ等の実装中に容器同志の衝突が起
きても、容器のカケやクラツクの発生を防止する
ことが可能である。

また、金属からなる容器基板は熱伝導性が良い
から、ICチツプの発熱を良好に放熱することが
可能である。

一方、金属からなる容器基板の少なくとも周面
部上に設けられる絶縁層は、容器基板の母材であ
る金属と等しい熱膨張率を有するから、金属基板
と良く密着し、しかも、容器蓋を容器基板に封着
用ガラス層の加熱溶融によつて気密封着させる時
などの温度変化によつて、容器基板と絶縁層とが
曲面状にたわむことを防止して絶縁層のクラツク
事故も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による集積回路容器
の断面図、第２図は本考案の別の実施例による集
積回路容器の断面図である。 １……容器基板、１ａ……へこみ部、１ｂ……
周面部、２……電気絶縁層、３……ガラス又は貴
金属からなる層、４……封着用ガラス層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一面に、へこみ部と、該へこみ部を取り囲む周
   面部とが形成された金属からなる容器基板と、該
   容器基板の少なくとも上記周面部上に形成された
   電気絶縁層と、上記へこみ部上に形成されたガラ
   ス又は貴金属からなる層と、上記周面部上の上記
   電気絶縁層上に形成された封着用ガラス層とを有
   し、上記ガラス又は貴金属からなる層は、半導体
   チツプが搭載されるべき部分であり、上記封着用
   ガラス層は、上記半導体チツプのリードが接続さ
   れるリードフレームを介在させた状態で、容器蓋
   が熱的に封着されるべき部分であり、上記絶縁層
   は、上記封着用ガラス層より高温の溶融温度をも
   ち、かつ、上記容器基板と実質的に同じ熱膨張係
   数を有していることを特徴とする集積回路容器。