JPH0547949A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0547949A
JPH0547949A JP3201031A JP20103191A JPH0547949A JP H0547949 A JPH0547949 A JP H0547949A JP 3201031 A JP3201031 A JP 3201031A JP 20103191 A JP20103191 A JP 20103191A JP H0547949 A JPH0547949 A JP H0547949A
Authority
JP
Japan
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brazing
wall surface
lead base
cap
brazing material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3201031A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Yoshikado
明 芳門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3201031A priority Critical patent/JPH0547949A/ja
Publication of JPH0547949A publication Critical patent/JPH0547949A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置に関し、特にLCCのリードベー
スにキャップをろう接する際、過剰なろう材が局部的に
這い上がることを防ぐことを目的とする。 【構成】 半導体素子が形成されたチップ3が搭載され
るものであって、周縁部に凸状のろう接部11を有し、か
つセラミックからなるリードベース1と、リードベース
1のろう接部11の上壁面11a にろう材4によってろう接
されて封着されるものであって、金属からなるキャップ
2を有し、前記リードベース1は、ろう接部11の上壁面
11a と内側壁面11b に、メタライズ層5が被着されてい
るものであるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係わり、特
にLCCのリードベースのろう接部の上壁面と内側壁面
にメタライズを施し、キャップをろう接する際、過剰な
ろう材が局部的に異常に這い上がることを防いでなる半
導体装置に関する。
【0002】近年、電子機器の多機能、高性能、小形・
軽量化などを実現するために、半導体装置の大容量、高
速、高密度実装化の要請がますます強まっている。こう
した要請に応えるゲートアレイなどを中心とした半導体
装置においては、数十〜数百本の入出力端子が必要とな
っており、しかも実装面積(シャドウエリア)を小さく
したり低背実装ができるように、LCC(laedlesschip
carrier)とかPGA(pin grid array)、QFP(quad
flat package)といったパッケージがよく用いられる。
【0003】こうしたパッケージの中で、LCCパッケ
ージ(以下、LCCと呼ぶ)やPGAパッケージなどに
おいては、半導体素子チップが搭載される前の基板は一
般にリードベースと呼ばれ、このリードベースから多数
のリードが導出された構成になっている。そして、この
リードベースにチップが搭載されてリードとボンディン
グされ、キャップで封止されて半導体装置に仕上がる
と、プリント板などに実装されて使用される。
【0004】例えばPGAパッケージの場合には、数百
μmφのリードピンがリードベースの上面または下面か
ら格子状または千鳥格子状に垂直に突出した構成になっ
ている。従って、プリント板に実装する際には、プリン
ト板に設けられたスルーホールにリードピンを挿入して
はんだ付けされる。
【0005】それに対して、LCCの場合には、プリン
ト板などに表面実装できるように数百μm□のパッドが
リードベースの周囲から下面方向に周り込んだ構成にな
っている。従って、LCCはSMD(surface mountdev
ice) の一種である。
【0006】ところで、PGAパッケージのリードベー
スは、格子状に突出しているリードピンのピッチが決め
られている。そのため、チップの大きさに対してパッケ
ージのシャドウエリヤがかなり大きいので、キャップを
封着する余裕が比較的大きく取れる。
【0007】ところが、LCCのリードベースの場合に
は、パッケージの周囲から導出するリードの本数でパッ
ケージの大きさが決まり、一般にはチップの大きさに対
してパッケージがそれ程大きくない。そのため、チップ
が高機能化してチップサイズが大きくなってくると、キ
ャップを封着する糊代がだんだん狭くなってくる傾向に
あり、キャップの封着する際一工夫が必要になる。
【0008】
【従来の技術】図3はLCCの一例の一部切欠き斜視
図、図4は図3の要部の拡大断面図である。図におい
て、1はリードベース、2はキャップ、3はチップ、4
はろう材、5はメタライズ層、6はワイヤ、7はパッ
ド、8は挟持治具、11はろう接部、11a は上壁面、11b
は内側壁面、11c は外側壁面、12はステージ、13は配線
パターン、20はLCCである。
【0009】図3において、LCC20のリードベース1
は、Al2 3 とかAlNなどのセラミック製である。
そして、リードベース1の中央部は窪んでステージ12に
なっており、そのステージ12にチップ3が載置される。
【0010】ステージ12の周りには、チップ3のパッド
に対応して数十〜数百本の配線パターン13で設けられて
いる。この配線パターン13には、ステージ12に載置され
たチップ3がワイヤボンディングなどによって接続さ
れ、樹脂によってポッティングされる。
【0011】一方、リードベース1の周りは、凸状に一
段高くなった壁がろう接部11となっている。そして、配
線パターン13は、このろう接部11の壁の中を潜って内側
壁面11b から外側壁面11c に導出され、リードベース1
の下面に回り込んでパッド7となっている。
【0012】また、ろう接部11の上壁面11a には、キャ
ップ2がろう接できるように、予め、例えばMoやWな
どのメタライズと、その上にNiめっきなどを施したメ
タライズ層5が被着されている。
【0013】キャップ2は、例えばコバールにNiめっ
きを施した板である。そして、このキャップ2とろう接
部11のメタライズ層5のろう接は、PbSnはんだとか
AuSnはんだなどのろう材4を用いて行われる。
【0014】ろう接に際しては、図4(A)に示したよ
うに、チップ3が搭載されているリードベース1を逆さ
まにして、キャップ2とメタライズ層5の間にろう材4
を挟む。そして、図4(B)に示したように、挟持治具
8などを用いてリードベース1とキャップ2を上下から
圧接しながら、例えば、水素ガスなどの還元雰囲気の加
熱コンベア炉の中を通してろう材4を溶かし、金属製の
キャップ2をリードベース1にろう接し封止する。
【0015】このようなリードベース1を逆さまに支持
しながらろう接する方法は倒立式と呼ばれ、逆にリード
ベース1を上向きにして、キャップ2を上から被せてろ
う接する方法は正立式と呼ばれる。溶けたろう材4の流
れの動から、倒立式がよく用いられる。
【0016】こうして、図4(C)に示したようなろう
接がなされる。ところで、近時、ろう接部11の上壁面11
a の幅Dが次第に狭くなり、糊代に相当するメタライズ
層5のろう接面積が小さくなってくる傾向にある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、LCC20の
パッケージの小型化が進む一方で、チップ3の高機能化
によってチップサイズの大型化が進んでいる。そのため
に、ろう接部11の上壁面11a の幅が狭くなって、ろう接
面積が狭くなるばかりでなく、ステージ12や配線パター
ン13と、ろう接部11の距離が接近するようになってい
る。
【0018】ところが、ろう材4の量をろう接面積に見
合って減らすと、ろう接強度が弱くなって封止の信頼性
を損なわれるので、ろう材4の量を減らしたくない。図
5はリードベースとキャップの間のろう材の流れを示す
断面図であり、リードベース1とキャップ2のろう接の
信頼性を損なわないように、ろう材4の量を減らさずに
ろう接した際のろう材4の挙動を示す。
【0019】すなわち、図5(A)に示したように、ろ
う材4がキャップ2の外側に盛り上がって外観不良にな
ってしまうことが間々起きる。一方、ろう材4がろう接
部11の内側壁面11b の方に局部的に這い上がった場合に
は、図5(B)に示したように、ろう接部分のろう材4
がいわゆる肉足らずになってろう接不良になってしまう
ことが間々起きる。この障害は、特にろう材4がAuS
nはんだで、キャップ2がNiめっき製の場合によく見
られる。
【0020】また、図5(C)に示したように、配線パ
ターン13にまで這い上がって、隣接する配線パターン13
やワイヤ6の間が短絡したり、あるいは配線パターン13
やワイヤ6がキャップ2と短絡してしまったりといった
重欠陥が起きてしまう問題があった。
【0021】そこで本発明は、リードベースのろう接凸
部の内壁をメタライズし、過剰なろう材が異常に這い上
がることを防いだパッケージを有してなる半導体装置を
提供することを目的としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、リー
ドベースと、キャップを有し、前記リードベースは、半
導体素子が形成されたチップが搭載されるものであっ
て、周縁部に凸状のろう接部を有するものであり、かつ
セラミックからなり、前記キャップは、リードベースの
ろう接部の上壁面にろう材によってろう接されて封着さ
れるものであって、金属からなり、前記リードベース
は、ろう接部の上壁面と内側壁面に、メタライズ層が被
着されているものであるように構成された半導体装置に
よって解決される。
【0023】
【作用】従来のLCCリードベースは、周縁部のろう接
部の上壁面にだけメタライズ層を設けてキャップのろう
接を行っていたが、本発明においては、ろう接部の内側
壁面にもメタライズ層を設けるようにしている。
【0024】そうすると、余剰のろう材が内側壁面のメ
タライズ層を濡らして逃げるので、ろう接の際に間々起
こるろう材の這い上がりといった異常な流れを抑えるこ
とができる。
【0025】しかも、ろう接部の上壁面がますます狭く
なり、ろう接面積が小さくなる傾向に対して、上壁面に
加えてメタライズ層を設けた内側壁面もろう接面として
寄与させることができる。従って、ろう接の信頼性が損
なわれることを防ぐこともできる。
【0026】こうして、本発明によれば、ろう接部の上
壁面と内側壁面の両壁面にメタライズ層を設け、ろう材
の異常な流れを抑えながら、余剰なろう材を有効にろう
接に利用することができる。
【0027】
【実施例】図1は本発明の実施例の分解斜視図、図2は
図1の要図の拡大断面図である。図において、1はリー
ドベース、2はキャップ、3はチップ、4はろう材、5
はメタライズ層、11はろう接部、11a は上壁面、11bは
内側壁面、12はステージ、13は配線パターン、20はLC
Cである。
【0028】図1において、LCC20のリードベース1
は、Al2 3 やAlNなどのセラミックで作られてお
り、リードベース1の中央部のステージ12にはチップ3
が載置される。また、ステージ12の周りには、チップ3
のパッドに対応して数十〜数百本の配線パターン13で設
けられており、この配線パターン13は、チップ3はワイ
ヤ6によってワイヤボンディングされている。そして、
図示してないがシリコン樹脂などによってポッティング
される。
【0029】一方、リードベース1の周りは凸状に一段
高くなった壁で囲われており、この壁がろう接部11とな
っている。このろう接部11の上壁面11a と内側壁面11b
の壁面には、例えばMoやWなどのメタライズを施こ
し、さらにその上にNiめっきなどを施したメタライズ
層5が被着されている。
【0030】キャップ2は、例えばNiなどの金属板で
あり、このキャップ2とろう接部11のメタライズ層5の
ろう接は、PbSnはんだやAuSnはんだなどのろう
材4を用いて行われる。
【0031】キャップ2のろう接は、図4(A)に示し
たように、リードベース1を逆さまにした倒立式のろう
接法によって、キャップ2とメタライズ層5の間にろう
材4を挟んで行う。
【0032】こうしてろう接が終わったあと、パッケー
ジを切断してろう材4の流れ具合を調べたところ、図2
に示したように、ろう材4がろう接部11のメタライズ層
5を被着した上壁面11a と内側壁面11b を覆うように流
れている。そして、ろう接部11のろう接面積が拡大され
て、ろう接の信頼性を向上できることが確認できた。
【0033】しかも、ろう材4の流れが内側壁面11b の
メタライズ層5で抑えられており、従来のようにリード
ベース1の中の方まで局部的に異常に流れ込むことも起
こらないことも確認できた。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、ますますキャップのろ
う接面が狭まる傾向にあるLCCパッケージに対して、
ろう接部の上壁面ばかりでなく内側壁面にもメタライズ
層を設けることによって、ろう接面積を拡大することが
できるとともに、ろう材の局部的な異常な流れ込みを抑
えることができる。
【0035】従って、電子機器の軽薄短小に応えて半導
体装置のパッケージもますます小型化し、その見返りと
してキャップのろう接面積が狭まる傾向にあるLCCパ
ッケージにおけるキャップのろう接の信頼性向上に対し
て、本発明は寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の分解斜視図である。
【図2】 図1の要図の拡大断面図である。
【図3】 LCCの一例の一部切欠き斜視図である。
【図4】 図3の要部の拡大断面図である。
【図5】 リードベースとキャップの間のろう材の流れ
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 リードベース 2 キャップ 3 チップ 4 ろう材 5 メタライズ層 11 ろう接部 11a 上壁面 11
b 内側壁面 12 ステージ 13 配線パターン 20 LCC

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードベース(1) と、キャップ(2) を有
    し、 前記リードベース(1) は、半導体素子が形成されたチッ
    プ(3) が搭載されるものであって、周縁部に凸状のろう
    接部(11)を有するものであり、かつセラミックからな
    り、 前記キャップ(2) は、前記リードベース(1) のろう接部
    (11)の上壁面(11a) にろう材(4) によってろう接されて
    封着されるものであって、金属からなり、 前記リードベース(1) は、ろう接部(11)の上壁面(11a)
    と内側壁面(11b) に、メタライズ層(5) が被着されてい
    るものであることを特徴とする半導体装置。
JP3201031A 1991-08-12 1991-08-12 半導体装置 Withdrawn JPH0547949A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3201031A JPH0547949A (ja) 1991-08-12 1991-08-12 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3201031A JPH0547949A (ja) 1991-08-12 1991-08-12 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0547949A true JPH0547949A (ja) 1993-02-26

Family

ID=16434301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3201031A Withdrawn JPH0547949A (ja) 1991-08-12 1991-08-12 半導体装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH0547949A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140875A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Seiko Epson Corp 電子デバイス、その製造方法、圧電発振器、及び電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140875A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Seiko Epson Corp 電子デバイス、その製造方法、圧電発振器、及び電子機器

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981112