JPH0383364A - ガラス封止型電子部品用パッケージ - Google Patents

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、電子部品用パッケージ、特に、本体部及び蓋
部がガラスよりも熱膨張率の小さい材料から構成されて
いるガラス封止型電子部品用パッケージに関する。

〔従来の技術およびその課題〕

−ａに、ガラス封止型電子部品用パッケージは、中央に
電子部品収納用凹部を有しかつ凹部周縁の端面に第１ガ
ラス層を有する本体部と、その上に重ね合わされる第２
ガラス層を有する首部と、第１及び第２ガラス層間に挟
まれた多数の外部リード端子とを有している。また、−
船釣なパッケージはＡｆｔｚＯｓからなり、パッケージ
自体の熱膨張率はガラスよりも大きい。このため、第１
及び第２ガラス層を溶融・冷却することによりパッケー
ジを封止する際に、パッケージ自体による収縮に基づい
てガラス層に圧縮応力が働くので、ガラス層のボイドや
クラックの発生が抑制される。これにより、たとえリー
ド端子間に小さなボイドが発生しても、ボイドとパッケ
ージ内部あるいは外部との間を連通させてリーク発生の
原因となるりラックは生じにくい。

ところが最近、パッケージ自体の放熱特性を改善するた
め、熱伝導率の高いＳｉＣ，Ａｊ！Ｎ、ムライト等を用
いてパッケージを構成する場合がある。これらの熱伝導
率の高い材料でパッケージを構成した場合には、熱膨張
率がガラスよりも小さくなる。このため、ガラス封止時
の加熱後に冷却されたときパッケージ自体があまり収縮
しないので、ガラス層には、ボイドやクラックを発生さ
せたりそれらを助長したりする方向に引っ張り応力が働
＜、シたがって、熱膨張率が小さい材料でパッケージを
構成した場合には、ボイドやクランクが大きくなりやす
く、それがリークの原因となる。

一般的な外部リード端子のパターンを第９図に示す、第
９図は、パターンの左下１／４部分を示している。この
一般的なパターンでは、隅部Ａにおいてパターン間に大
きな間隔が形成されている。

本発明者が検討した結果、この、隅部Ａにおいて大きな
ボイドが発生しやすく、そこからクラックが成長してリ
ークを生じさせる場合が多いことがわかった。

本発明の目的は、ガラスよりも熱膨張率が小さい材料か
らパッケージを構成した場合でも、ガラス層におけるボ
イドやクランクに基づくリークの発生を抑制することの
できるガラス封止型電子部品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］ 本発明に係るガラス封止型電子部品用パッケージは、本
体部と、蓋部と、それらの間に配置された多数の外部リ
ード端子とを備えている。

前記本体部は、矩形状で、中央に電子部品収納用凹部を
有し、凹部周縁の端面に第１ガラス層を有している。前
記蓋部は、電子部品収納用凹部を覆っており、第１ガラ
ス層に融合状態で重ね合わされる第２ガラス層を有して
いる。前記外部リード端子は、第１及び第２ガラス層間
に挾まれた状態で配置される。

ここで、本体部及び蓋部は、ガラスよりも熱膨張率が小
さい材料で構成されている。また、外部リード端子は、
本体部の各辺内におけるリード端子間隔りに対する本体
部の隅部におけるリード端子間隔Ｅの比Ｅ／Ｄが６以下
に設定されている。

〔作用］ 本発明に係るガラス封止型電子部品用パッケージを製造
する際には、本体部の第１ガラス層に外部リード端子を
まず仮止めする。次に、電子部品収納用凹部に電子部品
を収納し、蓋部を本体部に被せる。そして、加熱するこ
とによりガラス層を溶融させてパッケージを封止する。

前記封止工程において、パッケージが冷える際に、パッ
ケージ自体の熱膨張率が小さいため、ガラス層に引っ張
り応力が働く。しかしながら、このパッケージの外部リ
ード端子では、本体部の各辺内におけるリード端子間隔
りに対する本体部の隅部におけるリード端子間隔Ｅの比
Ｅ／Ｄが６以下に設定されている。すなわち、従来の構
成に比べて、本体部の隅部における外部リード端子の間
隔Ｙは充分に小さく形成されていることになり、その隅
部には大きなボイドやクランクが発生しにくい。したが
って、たとえガラス層に引っ張り応力が働いたとしても
、リークの重大な原因となる本体部隅部における大きな
ボイド及びクランクの発生が抑制される。したがって、
本発明によるパッケージでは、リークが生じにくくなる
。

〔実施例〕

本発明の一実施例を示す第１図において、ガラス封止型
電子部品用パッケージは、主に、本体部１と、本体部１
に重ね合わされた蓋部２と、両者間に挟まれた外部リー
ド端子３とから構成されている。なお、第１図では、便
宜上厚みが強調されている。

本体部１は、第２図で明らかなように、概ね正方形の平
板状部材であり、ガラスよりも熱膨張率が小さい材料（
たとえばＳｉＣ，Ａ／！Ｎあるいはムライト）等の電気
絶縁材料からなっている。本体部１の中央部内には、上
方に開いた正方形状の凹部４が形成されている。凹部４
内には、電子部品５（たとえば半導体素子）が装着され
ている。

凹部４の周縁において、本体部１の上端面には第１ガラ
ス層６が形成されている。

蓋部２は、本体部１に対応する概ね正方形の平板状部材
であり、ガラスよりも熱膨張率が小さい材料（たとえば
ＳｉＣ，ＡｆＮあるいはムライト）等の電気絶縁材料か
らなっている０Ｍ部２の下面中央には、凹部４に対応す
る凹部７が形成されており、凹部４と凹部７とによって
電子部品を収納するための室が構成されている。凹部７
の周縁において、蓋部２の下端面には第２ガラスＮ８が
形成されている。第１ガラス層６と第２ガラス層８とは
溶融状態で互いに接合しており、これによってパッケー
ジ内部が気密状態で封止されている。

両ガラス層６，８間には外部リード端子３が多数配置さ
れている。各外部リード端子３の内側端部はパッケージ
内部の室に露出しており、その露出部と電子部品５の電
極との間にはポンディングワイヤ９が架は渡されている
。また、外部リード端子３の外側端部は、パフケージの
側面から外方に突出している。なお、外部リード端子３
は、コバール、４２アロイ等の導電性材料により構成さ
れている。

外部リード端子３の配置パターンの一例を第３図に示す
、第３図は、パターンの左下１７４部分を示している。

第３図で明らかなように、この実施例では本体部１の隅
部におけるパターンのリード端子間隔Ｅは従来の間隔（
第９図）に比べて狭くなっている。このリード端子間隔
Ｅは、本体部１の辺部分におけるパターンのリード端子
間隔りとの比Ｅ／Ｄが６以下になるように設定される。

なお、この比Ｅ／Ｄは４以下であることがより好ましい
。

外部リード端子３のパターンとしては、第４図のような
ものでもよい。第４図のパターンでは、本体部１の隅部
におけるパターンの間隔はパンケージの内側端部から外
方にかけて一定であり、隅部における１対の外部リード
端子３は第３図や第９図に示すような屈曲部を有してい
ない。

次に、上述の実施例の製造方法を説明する。

まず、粉末状の材料からブレス成形により、第５図に示
すような凹部を有する部材１ａを形成する。そして、部
材１ａの上端面にガラスペースト６ａをスクリーン印刷
する０次に、それらを仮焼きした後、第６図に示すよう
に外部リード端子３をガラス層６上に仮止めする。この
際には、加熱によってガラス層６を僅かに溶融させ、そ
の中に外部リード端子３を埋め込む、これにより、リー
ド端子３は、第３図あるいは第４図に示すようなパター
ンに配置される。このときガラス層６の表面は、第７図
あるいは第８図に示すように、外部リード端子３間で僅
かに富んだ形状となる。しかしながら、第３図あるいは
第４図に示す端子パターンを有しているものは、それぞ
れ第７図あるいは第８図のように端子３間で第１ガラス
層６の表面に生じる隅部Ａにおける窪みが、第９図に示
す従来例において生じる第１０図のような大きな窪みに
比べて小さい。

次に、電子部品５を本体部１の凹部４内に装着し、ボン
ディングワイヤ９を用いて電子部品５の電極と外部リー
ド端子３とを接続する。そして、蓋部２を本体部１の上
方から被せる。このとき、第２ガラス層８の下端面は第
７図あるいは第８図に破線で示す位置に配置される。す
なわち、隅部Ａにおいて、第２ガラス層８の下端面と第
１ガラス層６の上端面との間に形成される隙間は、従来
例の場合（第１０図）に比べて小さくなる。この状態で
、加熱により第１ガラス層６及び第２ガラス層８を溶融
させ、両者間を接合することによってパッケージを気密
封止する。パッケージが冷えるにつれ、ガラス層６，８
は本体部１及び蓋部２に比べて大きく収縮し、引っ張り
応力が働くようになる。しかし、第７図又は第８図に示
すように加熱前における両ガラス層６．８間の隙間は従
来に比べて小さいので、本体部１の隅部Ａに大きなボイ
ドやクラックが発生することが抑制される。

したがって、この場合には、本体部１の隅部Ａからのリ
ークは抑制される。

次に、実験結果に基づいて本発明を説明する。

なお、リークテストは米国ＭＩ　Ｌ−３ＴＤ−８８３Ｃ
１０１４，２の試験条件Ａ、、Ｃに従って行った。また
、本体部１の材料は、ＳｉＣ，蓋部２の材料はムライト
であった。使用した材料の各熱膨張係数を第１表に示す
。また、リード端子３の各寸法は第２表に示す通りであ
った。

得られた結果を第３表に示す。なお、分母は検体数、分
子はリークが発生した個数である。

第１表 第３表 第３表から明らかなように、第９図に示すパターンを有
する従来例では相当数のパッケージにリークが発生した
が、比Ｅ／Ｄが６以下の場合には、リークの発生が抑制
され、パッケージの気密封止性が向上した。そして、比
Ｅ／Ｄが４以下の場合がさらに好ましい結果をもたらし
た。

〔発明の効果〕

本発明に係るガラス封止型電子部品用パッケージでは、
本体部及び蓋部がガラスよりも熱膨張率が小さい材料で
構成されていても、気密封止後にリークの発生が抑制さ
れる。したがって、本発明によれば、より信頼性の高い
パッケージを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図はその外
観を示す斜視図、第３図はその外部リード端子のパター
ンを示す平面部分図、第４図は別の実施例の外部リード
端子のパターンを示す平面部分図、第５図及び第６図は
本発明の一実施例を製造する際の状態を示す縦断面図、
第７図及び第８図はそれぞれ第３図及び第４図のＴ−Ｔ
断面図、第９図は従来例の第３図に相当する図、第１０
図は従来例の第７図に相当する図である。 １・・・本体部、２・・・蓋部、３・・・外部リード端
子、４・・・凹部、６・・・第１ガラス層、８・・・第
２ガラス層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）矩形状で、中央に電子部品収納用凹部を有し、凹
   部周縁の端面に第１ガラス層を有する本体部と、前記第
   １ガラス層に融合状態で重ね合わされる第２ガラス層を
   有し、前記電子部品収納用凹部を覆う蓋部と、 前記第１及び第２ガラス層間に挟まれた多数の外部リー
   ド端子とを備え、 前記本体部及び蓋部はガラスよりも熱膨張率が小さい材
   料からなり、 前記外部リード端子は、前記本体部の各辺内におけるリ
   ード端子間隔Ｄに対する前記本体部の隅部におけるリー
   ド端子間隔Ｅの比Ｅ／Ｄが６以下に設定されている、 ガラス封止型電子部品用パッケージ。