JPH0340454A - ピン、グリッドアレイパッケージ - Google Patents
ピン、グリッドアレイパッケージInfo
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- JPH0340454A JPH0340454A JP458290A JP458290A JPH0340454A JP H0340454 A JPH0340454 A JP H0340454A JP 458290 A JP458290 A JP 458290A JP 458290 A JP458290 A JP 458290A JP H0340454 A JPH0340454 A JP H0340454A
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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。
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、ピン、グリッドアレイパッケージに関するも
ので、更に詳しくはピン、グリッドアレイパッケージの
半導体素子搭載部として、銅−タングステンあるいは銅
−モリブデンよりなる非合金組成体を用いたものである
。
ので、更に詳しくはピン、グリッドアレイパッケージの
半導体素子搭載部として、銅−タングステンあるいは銅
−モリブデンよりなる非合金組成体を用いたものである
。
［従来の技術］
従来、半導体用セラミックパッケージはグリーンセラミ
ックシートに必要金属層をスクリーンプリント法により
印刷しこれを積層し焼結−体化して、このセラミック体
の金属層に必要な金属部材をろう付けにより取りつける
方法か、又はプレス法によってセラミック枠体を成形し
、これにメタライズを施して、このメタライズ部を介し
て金属部材とろう付性により接着しパッケージとしてき
た。
ックシートに必要金属層をスクリーンプリント法により
印刷しこれを積層し焼結−体化して、このセラミック体
の金属層に必要な金属部材をろう付けにより取りつける
方法か、又はプレス法によってセラミック枠体を成形し
、これにメタライズを施して、このメタライズ部を介し
て金属部材とろう付性により接着しパッケージとしてき
た。
しかし、積層パッケージの中でも、半導体素子を接着す
る部分、いわゆる半導体素子搭載部がセラミック上のメ
タライズ部によって構成されているパッケージでは、セ
ラミックを焼結−体化する際に起るシート自身の歪或い
は積層時の外的な力によって生ずる歪により半導体素子
搭載部のセラミックに反りや、うねりを生ずることがあ
るという欠点があり、半導体素子の接着強度が弱いとか
又半導体素子が水平に搭載されない等の欠点が生じ、半
導体素子搭載部の平坦なパッケージを製作するためにす
でに特願昭５８−２１４３４１号として提案された発明
等がなされてきた。
る部分、いわゆる半導体素子搭載部がセラミック上のメ
タライズ部によって構成されているパッケージでは、セ
ラミックを焼結−体化する際に起るシート自身の歪或い
は積層時の外的な力によって生ずる歪により半導体素子
搭載部のセラミックに反りや、うねりを生ずることがあ
るという欠点があり、半導体素子の接着強度が弱いとか
又半導体素子が水平に搭載されない等の欠点が生じ、半
導体素子搭載部の平坦なパッケージを製作するためにす
でに特願昭５８−２１４３４１号として提案された発明
等がなされてきた。
最近、技術の発展に伴って大型の素子を搭載するパッケ
ージが要求されるようになり、したがってパッケージ自
体も大型化され、セラミックの歪を僅少にとどめたり、
接合する半導体素子搭載部材との膨脂差を解消せしめた
りすることがますます困難さを増してきた。
ージが要求されるようになり、したがってパッケージ自
体も大型化され、セラミックの歪を僅少にとどめたり、
接合する半導体素子搭載部材との膨脂差を解消せしめた
りすることがますます困難さを増してきた。
第２図は従来法によって製作された超ＬＳＩを搭載する
ためのパッケージであって、ビン・グリッド・アレイ（
Ｐｉｎ Ｇｒｌｄ Ａｒｒａｙ）と呼ばれるパッケージ
の要部断面図である。ビン・グリッド・アレイは外径寸
法は約２５Ｉｌｆｆｉ角あるいはそれ以上の大型パッケ
ージであって、セラミツク１上面に植設されたリードと
なるべきビン４の数は７０本以上から数百本にも及ぶも
のであり中に封入される半導体素子も大型のものである
。
ためのパッケージであって、ビン・グリッド・アレイ（
Ｐｉｎ Ｇｒｌｄ Ａｒｒａｙ）と呼ばれるパッケージ
の要部断面図である。ビン・グリッド・アレイは外径寸
法は約２５Ｉｌｆｆｉ角あるいはそれ以上の大型パッケ
ージであって、セラミツク１上面に植設されたリードと
なるべきビン４の数は７０本以上から数百本にも及ぶも
のであり中に封入される半導体素子も大型のものである
。
第２図に示した従来法では無酸素銅板２をセラミックに
接着し得ないため中間にコバール３を介在せしめる提案
がなされたがコバールと無酸素鋼との大きな膨脂係数差
のために不具合が多かった。又無酸素銅とセラミックを
直接接着した場合もセラミックにクラックが入り製作不
可能であった。
接着し得ないため中間にコバール３を介在せしめる提案
がなされたがコバールと無酸素鋼との大きな膨脂係数差
のために不具合が多かった。又無酸素銅とセラミックを
直接接着した場合もセラミックにクラックが入り製作不
可能であった。
又第２図のようなビン・グリッド・アレイでは無酸素銅
板２上の半導体素子接着部５にもコバール又はモリブデ
ン或いはタングステン等の薄板を接着し半導体素子のシ
リコンと無酸素銅との熱膨脂差の対策を施す必要があっ
た。
板２上の半導体素子接着部５にもコバール又はモリブデ
ン或いはタングステン等の薄板を接着し半導体素子のシ
リコンと無酸素銅との熱膨脂差の対策を施す必要があっ
た。
一方、シリコン素子と銅を主体とする端子板が接続され
る構造の半導体装置において、両者の中間に、鋼中にタ
ングステン又はモリブデンを分散せしめて焼結してなる
電極を介在せしめた装置も知られている（特開昭５０−
６２７７６号公報参照）。
る構造の半導体装置において、両者の中間に、鋼中にタ
ングステン又はモリブデンを分散せしめて焼結してなる
電極を介在せしめた装置も知られている（特開昭５０−
６２７７６号公報参照）。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は前記諸欠点、諸問題を一挙に解決するだけでな
く、大型化を可能にしたビン、グリッドアレイパッケー
ジを提供することを目的とする。又、用いる材質につい
ては、特開昭５０＝６２７７８号公報記載の技術では、
銅とタングステン又はモリブデンとの混合物が焼結体で
あるため、熱膨脹係数、熱伝導率ともＷ（又はＭ ｏ
）／ Ｃｕの複合剤があてはまらず、実質的には空孔が
存在するもので、メツキ性、気密性や熱伝導等の基板に
要求される特性の点で問題がある。
く、大型化を可能にしたビン、グリッドアレイパッケー
ジを提供することを目的とする。又、用いる材質につい
ては、特開昭５０＝６２７７８号公報記載の技術では、
銅とタングステン又はモリブデンとの混合物が焼結体で
あるため、熱膨脹係数、熱伝導率ともＷ（又はＭ ｏ
）／ Ｃｕの複合剤があてはまらず、実質的には空孔が
存在するもので、メツキ性、気密性や熱伝導等の基板に
要求される特性の点で問題がある。
本発明では、Ｗ（又はＭｏ）／Ｃｕの複合材料における
この点の問題も解決するものである。
この点の問題も解決するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、セラミック枠体と、重量％で９９〜７０％の
タングステン又はモリブデン多孔体を芯材としこれに
１〜３０％の銅を溶融して充填してなる非合金組成体か
らな、る板状の半導体素子搭載部とが、ろう付けにより
直接接合された構造であるビン、グリッドアレイパッケ
ージである。
タングステン又はモリブデン多孔体を芯材としこれに
１〜３０％の銅を溶融して充填してなる非合金組成体か
らな、る板状の半導体素子搭載部とが、ろう付けにより
直接接合された構造であるビン、グリッドアレイパッケ
ージである。
本発明で使用する非合金組成体は、上記のとおりタング
ステン又はモリブデン多孔体を芯材として、それに鋼材
を溶融して充填せしめた複合材料である。これは溶浸法
と呼ばれる方法であって、この方法によると、毛細管現
象によりタングステン又はモリブデンの多孔体の空隙率
は溶融した銅によりほぼ完全に充填されるので、非合金
組成体の密度は実質１００％になる。
ステン又はモリブデン多孔体を芯材として、それに鋼材
を溶融して充填せしめた複合材料である。これは溶浸法
と呼ばれる方法であって、この方法によると、毛細管現
象によりタングステン又はモリブデンの多孔体の空隙率
は溶融した銅によりほぼ完全に充填されるので、非合金
組成体の密度は実質１００％になる。
前記材料の持つ特性のうち熱膨脹係数及び熱伝導率を第
１表で銅−タングステン組成体について、第２表で銅−
モリブデン組成体について示した。
１表で銅−タングステン組成体について、第２表で銅−
モリブデン組成体について示した。
第１表
第２表
第１表及び第２表から明らかなように、銅−タングステ
ン、銅−モリブデン組成体は、銅の含有量の比較的少い
領域においてはセラミックの持つ熱膨脹係数５０〜７５
Ｘ１０−７に適合する熱膨脹係数を有し、しかもその値
はＷ（又はＭｏ）／ Ｃｕの複合則に基づく理論値とほ
ぼ一致するため、銅含有率を変えることによって任意に
必要とする熱膨脹係数を有する複合金属材料を得ること
ができる。したがって現在使用されている金属よりも熱
膨脹係数がセラミックのそれに適合する金属材料を得る
ことができる。
ン、銅−モリブデン組成体は、銅の含有量の比較的少い
領域においてはセラミックの持つ熱膨脹係数５０〜７５
Ｘ１０−７に適合する熱膨脹係数を有し、しかもその値
はＷ（又はＭｏ）／ Ｃｕの複合則に基づく理論値とほ
ぼ一致するため、銅含有率を変えることによって任意に
必要とする熱膨脹係数を有する複合金属材料を得ること
ができる。したがって現在使用されている金属よりも熱
膨脹係数がセラミックのそれに適合する金属材料を得る
ことができる。
［実施例］
第１図は本願発明によって製作されたビン、グリッド・
アレイの要部断面図である。第１図中セラミック枠体で
ある部分１１は常法のセラミックシート積層法により、
必要なメタライズパターンを施されたセラミックシート
を３〜４層（第１図は３層のものに示している）積層し
、焼結一体化する。他方浸漬法により作成した銅１５％
、タングステン８５％の組成体を所定の板状形に底形し
たものを用意し、これにニッケルメッキ１〜３μを施す
。次にセラミック枠体１１の接着すべき面に前記金属組
成体をろう付性により接着し半導体素子搭載部１２とす
る。このろう付の際に上方に植設されるビン１３も同時
にろう付される。その後ニッケルメッキ及び金メツキを
施して完成体とした。
アレイの要部断面図である。第１図中セラミック枠体で
ある部分１１は常法のセラミックシート積層法により、
必要なメタライズパターンを施されたセラミックシート
を３〜４層（第１図は３層のものに示している）積層し
、焼結一体化する。他方浸漬法により作成した銅１５％
、タングステン８５％の組成体を所定の板状形に底形し
たものを用意し、これにニッケルメッキ１〜３μを施す
。次にセラミック枠体１１の接着すべき面に前記金属組
成体をろう付性により接着し半導体素子搭載部１２とす
る。このろう付の際に上方に植設されるビン１３も同時
にろう付される。その後ニッケルメッキ及び金メツキを
施して完成体とした。
［発明の効果］
以上説明したごとく、本発明はセラミック材料に金属材
料を半導体素子搭載部材として取りつけたビン、グリッ
ドアレイパッケージであって、用いる金属材料の持つ熱
膨脹係数が混合する金属の複合則の理論値に近似し、し
かもセラミック例えばムライトなどにも適合しているた
め、この金属材料をセラミック部と容易に置き換えるこ
とができ反りや歪のない平坦な半導体搭載部を持つパッ
ケージをつくり出せるし、したがって大型化も容易であ
る。更には熱伝導率が大きいため放熱部材として用いる
こともでき大容量化された半導体素子にも高い熱放散を
必要とするパッケージにも最適であり、又本金属材料に
メツキ層を形成することにより直接半導体素子を接着で
きるためパッケージの部品点数を減らしたり形状をシン
プルにしたりすることができ今後のビン、グリッドアレ
イパッケージとして必須のものとなるものである。
料を半導体素子搭載部材として取りつけたビン、グリッ
ドアレイパッケージであって、用いる金属材料の持つ熱
膨脹係数が混合する金属の複合則の理論値に近似し、し
かもセラミック例えばムライトなどにも適合しているた
め、この金属材料をセラミック部と容易に置き換えるこ
とができ反りや歪のない平坦な半導体搭載部を持つパッ
ケージをつくり出せるし、したがって大型化も容易であ
る。更には熱伝導率が大きいため放熱部材として用いる
こともでき大容量化された半導体素子にも高い熱放散を
必要とするパッケージにも最適であり、又本金属材料に
メツキ層を形成することにより直接半導体素子を接着で
きるためパッケージの部品点数を減らしたり形状をシン
プルにしたりすることができ今後のビン、グリッドアレ
イパッケージとして必須のものとなるものである。
第１図は本発明の実施例のビン、グリッドアレイパッケ
ージの要部断面図、第２図は従来技術によるビン、グリ
ッドパッケージの要部断面図である。 ｌ・・・セラミック、２・・・無酸素銅板、３・・・コ
バール、４・・・ビン、 ５・・・半導体素子接着部、１１・・・セラミック枠体
、１２・・・半導体素子搭載部、１３・・・ビン。
ージの要部断面図、第２図は従来技術によるビン、グリ
ッドパッケージの要部断面図である。 ｌ・・・セラミック、２・・・無酸素銅板、３・・・コ
バール、４・・・ビン、 ５・・・半導体素子接着部、１１・・・セラミック枠体
、１２・・・半導体素子搭載部、１３・・・ビン。
Claims (1)
- セラミック枠体と、重量％で９９〜７０％のタングステ
ン又はモリブデン多孔体を芯材としこれに１〜３０％の
銅を溶融して充填してなる非合金組成体からなる板状の
半導体素子搭載部とが、ろう付けにより直接接合された
構造であることを特徴とするピン、グリッドアレイパッ
ケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP458290A JPH0340454A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ピン、グリッドアレイパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP458290A JPH0340454A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ピン、グリッドアレイパッケージ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57157684A Division JPS5946050A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 半導体用セラミツクパツケ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0340454A true JPH0340454A (ja) | 1991-02-21 |
| JPH0465543B2 JPH0465543B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=11588034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP458290A Granted JPH0340454A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ピン、グリッドアレイパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0340454A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5062776A (ja) * | 1973-10-05 | 1975-05-28 |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP458290A patent/JPH0340454A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5062776A (ja) * | 1973-10-05 | 1975-05-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0465543B2 (ja) | 1992-10-20 |
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