JPH0547953A - 半導体装置用パツケージ - Google Patents
半導体装置用パツケージInfo
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- JPH0547953A JPH0547953A JP19816891A JP19816891A JPH0547953A JP H0547953 A JPH0547953 A JP H0547953A JP 19816891 A JP19816891 A JP 19816891A JP 19816891 A JP19816891 A JP 19816891A JP H0547953 A JPH0547953 A JP H0547953A
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- semiconductor device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱量の大きい高集積半導体素子を収容する
ガラス封止形半導体装置用パッケージに関し、高集積半
導体素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の
半導体装置を実現し得るパッケージの提供を目的とす
る。 【構成】 半導体素子３が収容される凹部を具えたベー
ス７とベース７の凹部開口面を封止するキャップ２を有
し、ベース７が中央に貫通孔74を具えたベース本体75と
貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、且つ、
アルミナと比較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い
素材からなる素子支持基板76と、アルミナまたはムライ
トからなるベース本体75が高融点ガラス77で接合されて
なるように構成する。
ガラス封止形半導体装置用パッケージに関し、高集積半
導体素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の
半導体装置を実現し得るパッケージの提供を目的とす
る。 【構成】 半導体素子３が収容される凹部を具えたベー
ス７とベース７の凹部開口面を封止するキャップ２を有
し、ベース７が中央に貫通孔74を具えたベース本体75と
貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、且つ、
アルミナと比較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い
素材からなる素子支持基板76と、アルミナまたはムライ
トからなるベース本体75が高融点ガラス77で接合されて
なるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発熱量の大きい高集積半
導体素子を収容するガラス封止形半導体装置用パッケー
ジに係り、特に低コストで信頼性が高く気密封止形の半
導体装置を実現し得るパッケージ構造に関する。
導体素子を収容するガラス封止形半導体装置用パッケー
ジに係り、特に低コストで信頼性が高く気密封止形の半
導体装置を実現し得るパッケージ構造に関する。
【０００２】低コストで信頼性の高い気密封止形の半導
体装置を実現し得るガラス封止形のパッケージは既に実
用化されているが、近年、半導体装置の高集積度化が推
進されるに伴い集積半導体素子が大型化すると共に発熱
量も大幅に増大し、従来のパッケージ構造では信頼性の
高い気密封止形の半導体装置を実現できなくなってきて
いる。そこでかかる高集積半導体素子を収容し低コスト
で信頼性が高い気密封止形の半導体装置を実現し得るパ
ッケージの開発が要望されている。
体装置を実現し得るガラス封止形のパッケージは既に実
用化されているが、近年、半導体装置の高集積度化が推
進されるに伴い集積半導体素子が大型化すると共に発熱
量も大幅に増大し、従来のパッケージ構造では信頼性の
高い気密封止形の半導体装置を実現できなくなってきて
いる。そこでかかる高集積半導体素子を収容し低コスト
で信頼性が高い気密封止形の半導体装置を実現し得るパ
ッケージの開発が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】図３は従来の半導体装置用パッケージを
示す側断面図である。図において従来の半導体装置用パ
ッケージは通常アルミナからなるベース１とキャップ２
で構成されている。ベース１の中央には半導体素子３を
収容するための凹部11が設けられており、凹部11が開口
する面の周縁に凹部11を取り囲むように複数のリード片
12が低融点ガラス13によって接合されている。
示す側断面図である。図において従来の半導体装置用パ
ッケージは通常アルミナからなるベース１とキャップ２
で構成されている。ベース１の中央には半導体素子３を
収容するための凹部11が設けられており、凹部11が開口
する面の周縁に凹部11を取り囲むように複数のリード片
12が低融点ガラス13によって接合されている。
【０００４】凹部11に収容された半導体素子３は高熱伝
導性の接合材４で凹部11の底に接合されており、半導体
素子３上の図示省略された接続電極とリード片12の間に
はワイヤー５がボンディングされている。かかるベース
１の凹部11は凹部開口面の周縁に低融点ガラス６で接合
されたキャップ２によって気密封止される。
導性の接合材４で凹部11の底に接合されており、半導体
素子３上の図示省略された接続電極とリード片12の間に
はワイヤー５がボンディングされている。かかるベース
１の凹部11は凹部開口面の周縁に低融点ガラス６で接合
されたキャップ２によって気密封止される。
【０００５】充分な機械的強度を有すると共に絶縁性や
誘電率など電気的特性にも優れたアルミナは、熱膨張係
数や熱伝導率の点からも半導体装置用パッケージを構成
する材料として優れており、低コストで信頼性が高い気
密封止形の半導体装置を実現し得るパッケージを形成す
ることができる。
誘電率など電気的特性にも優れたアルミナは、熱膨張係
数や熱伝導率の点からも半導体装置用パッケージを構成
する材料として優れており、低コストで信頼性が高い気
密封止形の半導体装置を実現し得るパッケージを形成す
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置の高
集積度化が推進されるに伴い集積半導体素子が大型化す
ると共に発熱量も大幅に増大し、かかる集積半導体素子
は熱抵抗が更に小さく半導体素子に加わるストレスを一
層低減できるパッケージに収容する必要がある。しか
し、アルミナからなる従来構造の半導体装置用パッケー
ジはかかる要望に対処できないという問題があった。
集積度化が推進されるに伴い集積半導体素子が大型化す
ると共に発熱量も大幅に増大し、かかる集積半導体素子
は熱抵抗が更に小さく半導体素子に加わるストレスを一
層低減できるパッケージに収容する必要がある。しか
し、アルミナからなる従来構造の半導体装置用パッケー
ジはかかる要望に対処できないという問題があった。
【０００７】本発明の目的は高集積半導体素子を収容し
低コストで信頼性が高い気密封止形の半導体装置を実現
し得るパッケージを提供することにある。
低コストで信頼性が高い気密封止形の半導体装置を実現
し得るパッケージを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明になる半導
体装置用パッケージを示す側断面図である。なお全図を
通し同じ対象物は同一記号で表している。
体装置用パッケージを示す側断面図である。なお全図を
通し同じ対象物は同一記号で表している。
【０００９】上記課題は半導体素子３が収容される凹部
を具えたベース７とベース７の凹部開口面を封止するキ
ャップ２を有し、ベース７が中央に貫通孔74を具えたベ
ース本体75と貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76から
なり、且つ、アルミナと比較して熱膨張係数が小さく熱
伝導率が高い素材からなる素子支持基板76と、アルミナ
またはムライトからなるベース本体75が、高融点ガラス
77で接合されてなる本発明の半導体装置用パッケージに
よって達成される。
を具えたベース７とベース７の凹部開口面を封止するキ
ャップ２を有し、ベース７が中央に貫通孔74を具えたベ
ース本体75と貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76から
なり、且つ、アルミナと比較して熱膨張係数が小さく熱
伝導率が高い素材からなる素子支持基板76と、アルミナ
またはムライトからなるベース本体75が、高融点ガラス
77で接合されてなる本発明の半導体装置用パッケージに
よって達成される。
【００１０】
【作用】図１において半導体素子が収容される凹部を具
えたベースとベースの凹部開口面を封止するキャップを
有し、ベースが中央に貫通孔を具えたベース本体と貫通
孔に嵌挿された素子支持基板からなり、且つ、アルミナ
と比較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い素材から
なる素子支持基板と、アルミナまたはムライトからなる
ベース本体が高融点ガラスで接合されてなる本発明の半
導体装置用パッケージは、特に低熱抵抗化と低ストレス
化が要求される素子支持基板にのみ要望に対処できる材
料、例えば窒化アルミニウム（AlＮ）や炭化ケイ素（Si
Ｃ）等からなるセラミック、或いはタングステン（Ｗ）
と銅（Cu）からなる複合金属材料を使用することが可能
になり、高集積半導体素子を収容し低コストで信頼性が
高い気密封止形の半導体装置を実現し得るパッケージを
形成することができる。
えたベースとベースの凹部開口面を封止するキャップを
有し、ベースが中央に貫通孔を具えたベース本体と貫通
孔に嵌挿された素子支持基板からなり、且つ、アルミナ
と比較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い素材から
なる素子支持基板と、アルミナまたはムライトからなる
ベース本体が高融点ガラスで接合されてなる本発明の半
導体装置用パッケージは、特に低熱抵抗化と低ストレス
化が要求される素子支持基板にのみ要望に対処できる材
料、例えば窒化アルミニウム（AlＮ）や炭化ケイ素（Si
Ｃ）等からなるセラミック、或いはタングステン（Ｗ）
と銅（Cu）からなる複合金属材料を使用することが可能
になり、高集積半導体素子を収容し低コストで信頼性が
高い気密封止形の半導体装置を実現し得るパッケージを
形成することができる。
【００１１】
【実施例】以下添付図により本発明の実施例について説
明する。なお図２は本発明の他の実施例を示す側断面図
である。
明する。なお図２は本発明の他の実施例を示す側断面図
である。
【００１２】大型化した半導体素子に加わるストレスを
低減するには半導体素子とベースの熱膨張係数を近似さ
せる必要がある。また低熱抵抗化を実現するには熱伝導
率の高い素材を用いてベースを形成する必要がある。表
１に各種素材の特性を示す。
低減するには半導体素子とベースの熱膨張係数を近似さ
せる必要がある。また低熱抵抗化を実現するには熱伝導
率の高い素材を用いてベースを形成する必要がある。表
１に各種素材の特性を示す。
【００１３】
【表１】 表１において熱膨張係数はアルミナよりもAlＮやSiＣ、
Ｗ−Cuの方が半導体素子の主成分であるシリコンに近
く、熱伝導率はアルミナやムライトに比べAlＮやSiＣ、
Ｗ−Cuの方が極めて高い。また機械的強度等についても
アルミナよりもAlＮやSiＣ、Ｗ−Cuの方が優れている。
（なお表１においてＷ−Cuに関する数値はCu10％時の数
値を代表例として示したものである。）即ち、熱膨張係
数がシリコンに近く熱伝導率の高いAlＮやSiＣ等の新素
材セラミックを用いることによって、熱抵抗が更に小さ
く半導体素子に加わるストレスを一層低減できるパッケ
ージの形成が可能になる。しかし、かかる新素材セラミ
ックは極めて高価で半導体装置の製造コストを高騰させ
るという問題がある。
Ｗ−Cuの方が半導体素子の主成分であるシリコンに近
く、熱伝導率はアルミナやムライトに比べAlＮやSiＣ、
Ｗ−Cuの方が極めて高い。また機械的強度等についても
アルミナよりもAlＮやSiＣ、Ｗ−Cuの方が優れている。
（なお表１においてＷ−Cuに関する数値はCu10％時の数
値を代表例として示したものである。）即ち、熱膨張係
数がシリコンに近く熱伝導率の高いAlＮやSiＣ等の新素
材セラミックを用いることによって、熱抵抗が更に小さ
く半導体素子に加わるストレスを一層低減できるパッケ
ージの形成が可能になる。しかし、かかる新素材セラミ
ックは極めて高価で半導体装置の製造コストを高騰させ
るという問題がある。
【００１４】本発明になる半導体装置用パッケージは図
１に示す如くベース７とキャップ２で構成されている。
ベース７は中央に貫通孔74を具えたベース本体75と貫通
孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、ベース本体
75と素子支持基板76は高融点ガラス77で接合されていて
素子支持基板76の上に凹部11が設けられている。
１に示す如くベース７とキャップ２で構成されている。
ベース７は中央に貫通孔74を具えたベース本体75と貫通
孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、ベース本体
75と素子支持基板76は高融点ガラス77で接合されていて
素子支持基板76の上に凹部11が設けられている。
【００１５】凹部11に収容された半導体素子３は高耐熱
で高熱伝導性の接合材４、例えばAgガラス等で素子支持
基板76に接合されており、凹部11が開口する面の周縁に
低融点ガラス13によって接合された複数のリード片12
と、半導体素子３上の図示省略された接続電極の間には
ワイヤー５がボンディングされている。
で高熱伝導性の接合材４、例えばAgガラス等で素子支持
基板76に接合されており、凹部11が開口する面の周縁に
低融点ガラス13によって接合された複数のリード片12
と、半導体素子３上の図示省略された接続電極の間には
ワイヤー５がボンディングされている。
【００１６】かかる半導体装置用パッケージにおいて低
熱抵抗化と低ストレス化が要求される素子支持基板76
は、小さい熱膨張係数と高い熱伝導率を有する素材、Al
ＮやSiＣ等のセラミックやＷ−Cu等の複合金属材料から
なり、半導体素子３を直接接合することのないベース本
体75はアルミナまたはムライトで形成されている。
熱抵抗化と低ストレス化が要求される素子支持基板76
は、小さい熱膨張係数と高い熱伝導率を有する素材、Al
ＮやSiＣ等のセラミックやＷ−Cu等の複合金属材料から
なり、半導体素子３を直接接合することのないベース本
体75はアルミナまたはムライトで形成されている。
【００１７】なおベース７と共に半導体装置用パッケー
ジを構成するキャップ２はアルミナで形成されており、
ベース７の凹部11はベース本体75の周縁に低融点ガラス
６で接合されたキャップ２によって気密封止される。
ジを構成するキャップ２はアルミナで形成されており、
ベース７の凹部11はベース本体75の周縁に低融点ガラス
６で接合されたキャップ２によって気密封止される。
【００１８】また本発明の他の実施例は図２に示す如く
ベース７とキャップ２と放熱フィン８で構成されてい
る。ベース７は中央に貫通孔74を具えたベース本体75と
貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、ベース
本体75に高融点ガラス77で接合された素子支持基板76は
背面に放熱フィン取付用のスタッド78を具えている。
ベース７とキャップ２と放熱フィン８で構成されてい
る。ベース７は中央に貫通孔74を具えたベース本体75と
貫通孔74に嵌挿された素子支持基板76からなり、ベース
本体75に高融点ガラス77で接合された素子支持基板76は
背面に放熱フィン取付用のスタッド78を具えている。
【００１９】凹部11に収容された半導体素子３は高耐熱
で高熱伝導性の接合材４、例えばAgガラス等で素子支持
基板76に接合されており、金属や高い熱伝導率を有する
セラミック等からなる放熱フィン８はスタッド78に嵌挿
され、放熱フィン８と素子支持基板76は例えば高熱伝導
性の接着剤79によって接合されている。
で高熱伝導性の接合材４、例えばAgガラス等で素子支持
基板76に接合されており、金属や高い熱伝導率を有する
セラミック等からなる放熱フィン８はスタッド78に嵌挿
され、放熱フィン８と素子支持基板76は例えば高熱伝導
性の接着剤79によって接合されている。
【００２０】このように半導体素子が収容される凹部を
具えたベースとベースの凹部開口面を封止するキャップ
を有し、ベースが中央に貫通孔を具えたベース本体と貫
通孔に嵌挿された素子支持基板からなり、アルミナと比
較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い素材からなる
素子支持基板と、アルミナまたはムライトからなるベー
ス本体が高融点ガラスで接合されてなる本発明の半導体
装置用パッケージは、特に低熱抵抗化と低ストレス化が
要求される素子支持基板にのみ要望に対処できる材料、
例えばAlＮSiＣ等からなるセラミック、或いはＷ−Cu等
の複合金属材料を使用することが可能になり、高集積半
導体素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の
半導体装置を実現し得るパッケージを形成することがで
きる。
具えたベースとベースの凹部開口面を封止するキャップ
を有し、ベースが中央に貫通孔を具えたベース本体と貫
通孔に嵌挿された素子支持基板からなり、アルミナと比
較して熱膨張係数が小さく熱伝導率が高い素材からなる
素子支持基板と、アルミナまたはムライトからなるベー
ス本体が高融点ガラスで接合されてなる本発明の半導体
装置用パッケージは、特に低熱抵抗化と低ストレス化が
要求される素子支持基板にのみ要望に対処できる材料、
例えばAlＮSiＣ等からなるセラミック、或いはＷ−Cu等
の複合金属材料を使用することが可能になり、高集積半
導体素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の
半導体装置を実現し得るパッケージを形成することがで
きる。
【００２１】なお低コストで信頼性が高いパッケージを
形成するためベース本体75はアルミナまたはムライトを
用いているが、ベース本体75にアルミナやムライト以外
のセラミックを用いても同等の効果が得られることはい
うまでもない。
形成するためベース本体75はアルミナまたはムライトを
用いているが、ベース本体75にアルミナやムライト以外
のセラミックを用いても同等の効果が得られることはい
うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば高集積半導体
素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の半導
体装置を実現し得るパッケージを提供することができ
る。
素子を収容し低コストで信頼性が高い気密封止形の半導
体装置を実現し得るパッケージを提供することができ
る。
【図１】 本発明になる半導体装置用パッケージを示す
側断面図である。
側断面図である。
【図２】 本発明の他の実施例を示す側断面図である。
【図３】 従来の半導体装置用パッケージを示す側断面
図である。
図である。
２ キャップ ３ 半導体素子 ４ 接合材 ５ ワイヤー ６ 低融点ガラス ７ ベース ８ 放熱フィン 11 凹部 12 リード片 13 低融点ガラス 74 貫通孔 75 ベース本体 76 素子支持基板 77 高融点ガラス 78 スタッド 79 接着剤
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子(3) が収容される凹部を具え
たベース(7) と該ベース(7) の凹部開口面を封止するキ
ャップ(2) を有し、 該ベース(7) が中央に貫通孔(74)を具えたベース本体(7
5)と該貫通孔(74)に嵌挿された素子支持基板(76)からな
り、 且つ、アルミナと比較して熱膨張係数が小さく熱伝導率
の高い素材からなる該素子支持基板(76)と、アルミナま
たはムライトからなる該ベース本体(75)が高融点ガラス
(77)で接合されてなることを特徴とする半導体装置用パ
ッケージ。 - 【請求項２】 請求項１記載の素子支持基板(76)を構成
する素材がAlＮまたはSiＣ、またはＷとCuからなる複合
金属材料であることを特徴とする半導体装置用パッケー
ジ。 - 【請求項３】 請求項１記載の素子支持基板(76)が背面
に放熱フィン取付用のスタッド(78)を具えてなることを
特徴とする半導体装置用パッケージ。 - 【請求項４】 請求項１記載のベース本体(75)がアルミ
ナとムライト以外のセラミックからなることを特徴とす
る半導体装置用パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19816891A JPH0547953A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 半導体装置用パツケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19816891A JPH0547953A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 半導体装置用パツケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547953A true JPH0547953A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16386600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19816891A Withdrawn JPH0547953A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 半導体装置用パツケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547953A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278353A2 (en) * | 1987-02-09 | 1988-08-17 | FMC Corporation | Process for making solid polyhalotriaryl phosphate esters |
| WO1996013056A3 (en) * | 1994-10-14 | 1996-07-11 | Nat Semiconductor Corp | Hermetically sealed hybrid ceramic integrated circuit package |
| JP2012222331A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パッケージ |
| JP2014120398A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Nabtesco Corp | 継電器 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19816891A patent/JPH0547953A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278353A2 (en) * | 1987-02-09 | 1988-08-17 | FMC Corporation | Process for making solid polyhalotriaryl phosphate esters |
| EP0278353B1 (en) * | 1987-02-09 | 1993-06-09 | FMC Corporation | Process for making solid polyhalotriaryl phosphate esters |
| WO1996013056A3 (en) * | 1994-10-14 | 1996-07-11 | Nat Semiconductor Corp | Hermetically sealed hybrid ceramic integrated circuit package |
| JP2012222331A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パッケージ |
| JP2014120398A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Nabtesco Corp | 継電器 |
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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 |