JPH036028Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案はフラツトパツケージに関し、より詳
しくはセラミツク製のパツケージ本体およびキヤ
ツプを低融点ガラスを介してシールしてなる半導
体装置や水晶振動子に好適するものである。

従来の技術 半導体装置や水晶振動子等の電子部品におい
て、半導体素子や水晶片等の素子は、湿気等によ
つて特性変動を起こすため、パツケージングされ
ている。樹脂でパツケージングするものもある
が、信頼性の点でカンケースやセラミツクパツケ
ージに封入したものに比較して劣るので、高信頼
性を要求される用途には、カンケースやセラミツ
クパツケージが用いられている。ところがカンケ
ースやセラミツクパツケージを用いるものでは、
水分の浸入はないが、実公昭40−36187号公報に
開示されているように、半田を用いてシールする
と、フラツクスの蒸気によつて素子が劣化するた
め、特公昭40−5172号公報に開示されているよう
にガラスでシールしたものが考えられている。

第３図は従来のガラスシール型セラミツクフラ
ツトパツケージの一例のキヤツプを除いた平面図
を示し、第４図は第３図の−線に対応する断
面図を示す。図において、１はパツケージ本体
で、アルミナ，ステアタイト等のセラミツクより
なる底板２と枠体３との間に、ガラス４を介して
一対の42合金（Fe；58％，Ni；42％）等よりな
る板状リード５，６を気密に封着したものであ
る。７はアルミナ，ステアタイト等のセラミツク
よりなるキヤツプで、低融点ガラス８を介して、
前記枠体３に気密に封着されている。図中、二点
鎖線９は水晶片等の素子で導電性接着剤等を介し
て、前記一対のリード５，６に跨つて接続固着さ
れている。

ところで、上記の構成においては、キヤツプ７
のシール用ガラスに、リード５，６を封着するガ
ラス４より軟化点の低い低融点ガラス８を使用し
てはいるが、低融点ガラス８の溶融のために、全
体を抵抗式加熱炉等で加熱するため、素子９自身
が高温になつて特性劣化したり、素子９を有機物
質を含む導電性接着剤を用いてリード５，６に接
続固着している場合は、導電性接着剤からガスが
発生して、発生ガスの影響で素子９の特性劣化を
起すことがあつた。

そこで本件出願人は、別途キヤツプの下面の少
なくともパツケージ本体とのシール箇所に低融点
ガラスを被着しておき、前記キヤツプの上面にヒ
ータを押し当てて、キヤツプの伝導熱で低融点ガ
ラスを溶融させてパツケージ本体とキヤツプとを
シール方法を提案している。

第５図はこの考案の背景となる上記シール方法
について説明するための分解断面図を示す。図に
おいて、次の点を除いては第４図と同一であるの
で、同一部分には同一参照符号を付して、その説
明を省略する。第４図との相違点は、パツケージ
本体１の底板２の下に鉄，銅，アルミニウム等の
良熱伝導体よりなる放熱板１０を配置したこと
と、キヤツプ７の上面にセラミツクヒータ等のヒ
ータ１１を押圧していることである。

上記の構成によれば、ヒータ１１からのキヤツ
プ７の伝導熱によつて、その下面に被着されてい
る低融点ガラス８が加熱溶融されて、キヤツプ７
がパツケージ本体１の枠体３に融着シールされ
る。このとき、枠体３およびガラス４の熱抵抗に
よつて、リード５，６の温度上昇が抑止され、し
かもリード５，６の熱はガラス４および底板２を
伝導して放熱板１０に放熱される。このため、リ
ード５，６の温度は低く抑えられ、素子９やこの
素子９をリード５，６に接続固着する接着剤の温
度上昇は低く、素子９自身の高温による特性劣化
がないのみならず、接着剤が有機物質を含む導電
性接着剤であつても有害なガスを発生することが
なく、素子９が発生ガスによつて特性劣化を起す
こともない。

上記の製法を採用する場合、キヤツプ７はアル
ミナ等の熱伝導率の大きいセラミツクで形成し、
一方枠体３はフオルステライト等の熱伝導率の小
さいセラミツクで形成する方が望ましい。

考案が解決しようとする問題点 ところで、上記のように、キヤツプ７の下面に
低融点ガラス８を被着しておいて、キヤツプ７の
上からヒータ１１を押し当てて、前記低融点ガラ
ス８を溶融させて枠体３に融着シールする場合、
枠体３の温度が余り高くないことおよび枠体３の
上面が微視的には凹凸面になつていることによつ
て、低融点ガラス８が枠体３に融着しにくい。

一方、低融点ガラス８を枠体３に融着しやすい
ように、枠体３の上面を研磨して平滑面とするこ
とは加工が面倒で大量生産に適さないし、キヤツ
プ７にヒータ１１を長時間押し当てて枠体３の温
度を高くすると、リード５，６の温度が上昇し、
応じて水晶片等の素子９自身が温度上昇により特
性劣化を起したり、素子９をリード５，６に接続
固着する接着剤からガスを発生して、素子９が特
性劣化を起こしやすい。

問題点を解決するための手段 この考案はセラミツク製フラツトパツケージ本
体とセラミツク製キヤツプとを低融点ガラスを介
して封着したものにおいて、前記キヤツプをフラ
ツトパツケージ本体と同等以上に熱伝導率のセラ
ミツクで構成するとともに、フラツトパツケージ
本体とキヤツプとを、低融点ガラスよりも軟化点
の高いガラスをフラツトパツケージ本体側に介在
して低融点ガラスで封着したことを特徴とするも
のである。

作 用 上記の手段によれば、フラツトパツケージ本体
の上面にあらかじめガラスを被着しておいて、こ
のガラス上に下面に低融点ガラスを被着したキヤ
ツプを載置してキヤツプの上面にヒータを押し当
てて、下面に被着されている低融点ガラスを伝導
熱で溶融して、フラツトパツケージ本体の上面に
被着されているガラスに融着することができ、上
記ガラス表面はフラツトパツケージ本体に比較し
て平滑面であり、かつ低融点ガラスよりも軟化点
が高いので、低融点ガラスの溶融時に溶融するこ
となく、せいぜい軟化するだけであり、流出する
ことなく低融点ガラスを容易，確実に融着でき
る。しかも、ガラスの熱伝導率がセラミツクより
なる枠体のそれより格段に小さいので、リードの
温度上昇を抑制できる。

実施例 第１図はこの考案の一実施例のフラツトパツケ
ージの第４図に対応する断面図である。

図において、次の点を除いては第４図と同様で
あり、同一部分には同一参照符号を付して、その
説明を省略する。第４図との相違点は、枠体３と
低融点ガラス８との間に、この低融点ガラス８よ
りも軟化点の高いガラス１２を介在していること
である。ガラス１２の軟化点は、低融点ガラス８
の軟化点より200℃以上高いようにするとよい。

第２図は上記フラツトパツケージの製造方法に
ついて説明するためのキヤツプ融着前の分解断面
図を示す。以下、この第２図を参照して上記フラ
ツトパツケージの製造方法について説明する。ま
ず、枠体３が単体の時点で、枠体３の上面に例え
ば軟化点が800℃のガラス１２を被着する。次に、
この枠体３と底板２との間に軟化点が442℃のガ
ラス４を介してリード５，６を気密に封着して、
フラツトパツケージ本体１を製作する、そして、
素子９の両面の電極を導電性接着剤を介してリー
ド５，６に電気的および機械的に接続固着する。
一方、キヤツプ７の下面に軟化点を420℃の低融
点ガラス８をスクリーン印刷等で被着し、焼成し
てキヤツプ７に融着させておき、このキヤツプ７
を前記フラツトパツケージ本体３の上に重ね合せ
る。この組立体を放熱板１０の上に載置し、キヤ
ツプ７の上からヒータ１１を押圧すると、キヤツ
プ７の伝導熱で低融点ガラス８が溶融して、ガラ
ス１２に融着される。ここで、低融点ガラス８，
ガラス４およびガラス１２の軟化点Ｔ１，Ｔ２お
よびＴ３は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係に設定され
ているので、低融点ガラス８の溶融によつて、ガ
ラス４および１２が流動することはない。そし
て、ガラス１２の表面は枠体３の上面に比較して
平滑面であり、かつその成分も枠体３より低融点
ガラス８に近いので、枠体３に融着するよりも、
より容易，確実に低融点ガラス８をガラス１２に
融着できる。しかも、ガラス１２はセラミツクよ
りなる枠体３に比較して、熱伝導率が約1/10程度
であるので、リード５，６の温度上昇が低く抑え
られ、したがつて素子９や接着剤の温度上昇も抑
制される結果、素子９自身の過熱による特性劣化
および接着剤の発生ガスによる素子９の特性劣化
がなくなる。

考案の効果 この考案によれば、以上のように、フラツトパ
ツケージ本体とキヤツプとが低融点ガラスおよび
ガラスを介して確実に融着封止されたフラツトパ
ツケージが得られ、しかも封止時に素子の特性劣
化がなく、信頼性の高い水晶振動子，半導体装置
等の電子部品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のフラツトパツケ
ージの断面図で、第２図は第１図のフラツトパツ
ケージの製造方法について説明するためのキヤツ
プシール前の分解断面図である。第３図は従来の
フラツトパツケージのキヤツプを除いた平面図
で、第４図は第３図の−線に対応する断面図
である。第５図はこの考案の背景となるキヤツプ
シール方法について説明するためのキヤツプシー
ル前の分解断面図である。 １……フラツトパツケージ本体、７……キヤツ
プ、８……低融点ガラス、９……素子（水晶片）、
１２……ガラス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 セラミツクフラツトパツケージ本体に低融点ガ
   ラスを介してセラミツクキヤツプを封着してなる
   フラツトパツケージにおいて、 前記キヤツプをフラツトパツケージ本体と同等
   以上の熱伝導率のセラミツクで構成するととも
   に、フラツトパツケージ本体とキヤツプとを、低
   融点ガラスよりも軟化点の高いガラスをフラツト
   パツケージ本体側に介在して低融点ガラスで封着
   したことを特徴とするフラツトパツケージ。