JPH06151656A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

半導体素子収納用パッケージ

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JPH06151656A
JPH06151656A JP4302764A JP30276492A JPH06151656A JP H06151656 A JPH06151656 A JP H06151656A JP 4302764 A JP4302764 A JP 4302764A JP 30276492 A JP30276492 A JP 30276492A JP H06151656 A JPH06151656 A JP H06151656A
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JP
Japan
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metal member
semiconductor element
insulating
package
semiconductor chip
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JP4302764A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Ueda
義明 植田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体素子を収容する絶縁容器と金属部材との
間に大きな熱応力が発生するのを皆無とし、絶縁容器に
金属部材を強固に取着することによって内部に収容する
半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させ
ることができる半導体素子収納用パッケージを提供する
ことにある。 【構成】内部に半導体素子3を収容するための空所を有
する絶縁容器4の外表面に金属部材8を取着して成る半
導体素子収納用パッケージにおいて、前記金属部材8に
帯状のスリットAを複数個、平行に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子を収容するた
めの半導体素子収納用パッケージの改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子を収容するための半導
体素子収納用パッケージは図3に示すように、酸化アル
ミニウム質焼結体から成り、上面に半導体素子10を収容
するための凹部11a 及び該凹部11a 周辺から外周縁かけ
て導出するタングステン、モリブデン、マンガン等の高
融点金属粉末から成るメタライズ配線層12を有する絶縁
基体11と、半導体素子10の各電極を外部電気回路に接続
するために前記メタライズ配線層12に銀ロウ等のロウ材
を介し取着された外部リード端子13と、蓋体14とから構
成されており、絶縁基体11の凹部11a 底面に半導体素子
10をガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定
するとともに各電極をメタライズ配線層12にボンディン
グワイヤ15を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基
体11の上面に蓋体14をガラス、樹脂、ロウ材等の封止材
を介して接合させ,絶縁基体11と蓋体14とから成る容器
内部に半導体素子10を気密に封入することによって製品
としての半導体装置となる。
【0003】尚、かかる従来の半導体素子収納用パッケ
ージは絶縁基体11の下面にコバール金属(鉄ーニッケル
ーコバルト合金)や42アロイ(鉄ーニッケル合金)等
から成る平板状の金属部材16がロウ材を介して取着され
ており、該金属部材16によって絶縁基体11に蓄積された
半導体素子10の発する熱を外部に良好に放散させるよに
なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子収納用パッケージにおいては、絶縁基体
11が通常、酸化アルミニウム質焼結体から成り、その熱
膨張係数が6.5 〜7.5 ×10-6/ ℃であるのに対し、金属
部材16を構成するコバール金属等の熱膨張係数は9.0 ×
10-6/ ℃であり、両者の熱膨張係数が若干相違するた
め、絶縁基体11に金属部材16をロウ材を介して取着する
と、絶縁基体11と金属部材16との取着部に両者の熱膨張
係数の相違に起因する熱応力が内在したものとなってい
る。そのためこの絶縁基体11や金属部材16に半導体素子
10を収容する際や半導体装置を外部電気回路に接続する
際等において小さな外力が印加されると該外力は前記内
在熱応力と相俊って大きくなり、絶縁基体11にクラック
や割れ等を発生させてしまい、その結果、絶縁容器の気
密封止が破れ、内部に収容する半導体素子10を長期間に
わたり正常、且つ安定に作動させることができないとい
う欠点を有していた。
【0005】またこの半導体素子収納用パッケージは絶
縁基体11と金属部材16の熱膨張係数が若干相違するため
半導体素子10が作動時に多量の熱を発生し、その熱が絶
縁基体11と金属部材16に伝わると両者間に両者の熱膨張
係数の相違に起因する大きな熱応力が発生し、該熱応力
によって絶縁基体11にクラックや割れが発生し、半導体
素子10の気密封止が破れて半導体素子10を安定に作動さ
せることが不可となったり、金属部材16が絶縁基体11よ
り外れ、金属部材16の放熱効果が喪失して半導体素子10
を安定に作動させることができなくなったりするという
欠点も有していた。
【0006】尚、上記欠点を解消するために金属部材16
を絶縁基体11と熱膨張係数が近似する銅ータングステン
合金等で形成することが考えられるが該銅ータングステ
ン合金等は硬く、脆弱であるため金属加工が極めて困難
で、所定形状の金属部材16を容易に得ることができない
という欠点を誘発し、また前記銅ータングステン合金は
極めて高価であり、かかる銅ータングステン合金を金属
部材16として使用すると半導体素子収納用パッケージが
高価となる欠点も誘発してしまう。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は半導体素子を収容する絶縁容器と金属部
材との間に大きな熱応力が発生するのを皆無とし、絶縁
容器に金属部材を強固に取着することによって内部に収
容する半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作
動させることができる半導体素子収納用パッケージを提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は内部に半導体素
子を収容するための空所を有する絶縁容器の外表面に金
属部材を取着して成る半導体素子収納用パッケージにお
いて、前記金属部材に帯状のスリットを複数個、平行に
形成したことを特徴とするものである。
【0009】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1 及び図2 は本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの一実施例を示し、1 は絶縁基体、2 は蓋体である。
この絶縁基体1 と蓋体2 とで半導体素子3 を収容する絶
縁容器4 が構成される。
【0010】前記絶縁基体1 は例えば、酸化アルミニウ
ム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面に凹部
1aを有し、該凹部1a底面には半導体素子3 がガラス、樹
脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定される。
【0011】尚、前記絶縁基体1 は酸化アルミニウム質
焼結体から成る場合、酸化アルミニウム(Al 2 O 3 ) 、
シリカ(SiO2 ) 、カルシア(CaO) 、マグネシア(MgO) 等
に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすと
ともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダ
ーロール法等を採用することによってセラミックグリー
ンシート( セラミック生シート) を得、しかる後、前記
セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施す
とともに複数枚積層し、高温( 約1600℃) で焼成するこ
とによって製作される。
【0012】また前記絶縁基体1 は凹部1a周辺から外周
縁にかけて複数個のメタライズ配線層5 が被着形成され
ており、該メタライズ配線層5 の凹部1a周辺部には半導
体素子3 の各電極がボンディングワイヤ6 を介して電気
的に接続され、また外周縁に導出させた部位には外部電
気回路と接続される外部リード端子7 が銀ロウ等のロウ
材を介して取着される。
【0013】前記メタライズ配線層5 はタングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成り、該
タングステン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶
媒を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体1 となる
セラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン
印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによ
って絶縁基体1 の凹部1a周辺から外周縁にかけて被着さ
れる。
【0014】尚、前記メタライズ配線層5 はその露出表
面にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ
性の良い金属をメッキ法により1.0 乃至20.0μm の厚み
に層着させておくとメタライズ配線層5 の酸化腐食を有
効に防止することができるとともにメタライズ配線層5
とボンディングワイヤ6 との接続及びメタライズ配線層
5 への外部リード端子の取着を強固となすことができ
る。従って、メタライズ配線層5 の酸化腐食を防止し、
メタライズ配線層5 とボンディングワイヤ6 及び外部リ
ード端子7 との取着を強固とするにはメタライズ配線層
5 の露出表面にニッケル、金等を1.0 乃至20.0μm の厚
みに層着させておくことが好ましい。
【0015】また前記メタライズ配線層5 に銀ロウ等の
ロウ材を介して取着される外部リード端子7 はコバール
金属( 鉄ーニッケルーコバルト合金) や42アロイ( 鉄ー
ニッケル合金) 等の金属材料から成り、外部リード端子
7 を外部電気回路に接続することによって絶縁基体1 の
凹部1a内に収容される半導体素子3 はメタライズ配線層
5 及び外部リード端子7 を介して外部電気回路に電気的
に接続されることとなる。
【0016】前記外部リード端子7 はコバール金属のイ
ンゴット( 塊) を圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来
周知の金属加工法を採用することによって所定の板状に
形成される。
【0017】また前記外部リード端子7 はその露出表面
にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性
の良い金属をメッキ法により1.0 乃至20.0μm の厚みに
層着させておくと外部リード端子7 の酸化腐食を有効に
防止することができるとともに外部リード端子7 を半田
等のロウ材を介し外部電気回路に強固に接続することが
可能となる。従って、前記外部リード端子7 はその露出
表面にニッケル、金等を1.0 乃至20.0μm の厚みに層着
させておくことが好ましい。
【0018】前記絶縁基体1 はまたその下面に厚さが例
えば、0.2mm 程度の金属部材8 が取着されており、該金
属部材8 は絶縁基体1 に伝達蓄積された半導体素子3 の
作動時に発する熱を吸収し、該吸収した熱を大気中に放
散させる作用を為す。この場合、半導体素子3 の発する
熱はその一部が金属部材8 によって大気中に放散される
ため半導体素子3 が該素子3 自身の発する熱によって高
温となることはなく、その結果、半導体素子3 に熱破壊
や特性に熱変化を来すことを皆無として長期間にわたり
正常、且つ安定に作動させることが可能となる。
【0019】前記金属部材8 はコバール金属や42アロイ
等の熱伝導率が0.035 cal/cm・sec・℃以上の金属材料
から成り、絶縁基体1 の下面に銀ロウ等のロウ材を介し
取着される。 また前記金属部材8 は図2 に示すように
その中央部に帯状のスリットAが複数個、平行に形成さ
れており、該複数個のスリットAは絶縁基体1に金属部
材8 をロウ付け取着させる際、或いは金属部材8 を取着
させた絶縁基体1 に半導体素子3 の作動時に発生する熱
が印加された際に絶縁基体1 と金属部材8 との間に発生
する両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力を小さな
ものとする作用を為し、これによって絶縁基体1に金属
部材8 を絶縁基体1 にクラックや割れ等を発生させるこ
となく強固に取着させることが可能となる。
【0020】尚、前記金属部材8に形成するスリットA
はその幅Tを0.2 乃至3.0mm としておくと絶縁基体1と
金属部材8との間に発生する熱応力が極めて小さくな
り、絶縁基体1に金属部材8を絶縁基体1にクラックや
割れ等が発生するのを皆無として強固に取着させること
ができる。従って、前記金属部材8に形成するスリット
Aはその幅Tを0.2 乃至3.0mm としておくことが好まし
い。
【0021】また前記金属部材8の隣接するスリットA
間の距離tを0.2 乃至3.0mm としておくと絶縁基体1と
金属部材8との間に発生する熱応力を小さなものとして
金属部材8を絶縁基体1に強固に取着することができ
る。従って、前記金属部材8の隣接するスリットA間の
距離tは0.2 乃至3.0mm としておくことが好ましい。
【0022】更に前記スリットAは板状のコバール金属
等から成る金属部材8に従来周知の打ち抜き加工法やエ
ッチング処理を施すことによって帯状に、且つ複数個が
平行となるように形成される。この場合、金属部材8を
構成するコバール金属等は金属加工し易い材質であるこ
とからスリットAを有する所定形状の金属部材8を極め
て容易に得ることができる、また同時にコバール金属等
は極めて安価であることからコバール金属等を金属部材
8として使用した半導体素子収納用パッケージも安価と
なすことができる。
【0023】かくして本発明の半導体素子収納用パッケ
ージによれば絶縁基体1の凹部1a底面に半導体素子3 を
ガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定する
とともに半導体素子3 の各電極をメタライズ配線層5 に
ボンディングワイヤ6 を介して電気的に接続し、しかる
後、絶縁基体1 の上面に蓋体2 をガラス、樹脂、ロウ材
等から成る封止材を介して接合させ、絶縁基体1 と蓋体
2 とから成る絶縁容器4 内部に半導体素子3 を気密に収
容することによって製品としての半導体装置が完成す
る。
【0024】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明の半導体素子収納用パッケージに
よれば絶縁容器に取着される金属部材に帯状のスリット
を複数個、平行に形成したことから絶縁容器に金属部材
をロウ付け取着させる際に両者に熱が印加されたとして
も、或いは金属部材を取着させた絶縁容器に半導体素子
の作動時に発生する熱が印加されたとしても絶縁容器と
金属部材との間には大きな熱応力が発生することは一切
なく、その結果、絶縁容器に金属部材を絶縁容器にクラ
ックや割れ等を発生させることなく強固に取着させるこ
とが可能となる。
【0026】従って、この本発明の半導体素子収納用パ
ッケージによれば絶縁容器内に収容される半導体素子の
気密封止が完全となり、同時に半導体素子が作動時に発
する熱を大気中に良好に放散させることが可能となって
半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図である。
【図2】図1 に示すパッケージの金属部材の平面図であ
る。
【図3】従来の半導体素子収納用パッケージの断面図で
ある。
【符号の説明】
1・・・・・絶縁基体 2・・・・・蓋体 3・・・・・半導体素子 4・・・・・絶縁容器 8・・・・・金属部材 A・・・・・スリット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に半導体素子を収容するための空所を
    有する絶縁容器の外表面に金属部材を取着して成る半導
    体素子収納用パッケージにおいて、前記金属部材に帯状
    のスリットを複数個、平行に形成したことを特徴とする
    半導体素子収納用パッケージ。
  2. 【請求項2】前記スリットの幅が0.2乃至3.0mm
    であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子収
    納用パッケージ。
JP4302764A 1992-11-13 1992-11-13 半導体素子収納用パッケージ Pending JPH06151656A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4302764A JPH06151656A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 半導体素子収納用パッケージ

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JP4302764A JPH06151656A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 半導体素子収納用パッケージ

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518659B1 (en) 2000-05-08 2003-02-11 Amkor Technology, Inc. Stackable package having a cavity and a lid for an electronic device
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