JPH0637199A - 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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JPH0637199A
JPH0637199A JP4189148A JP18914892A JPH0637199A JP H0637199 A JPH0637199 A JP H0637199A JP 4189148 A JP4189148 A JP 4189148A JP 18914892 A JP18914892 A JP 18914892A JP H0637199 A JPH0637199 A JP H0637199A
Authority
JP
Japan
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metal
semiconductor element
insulating base
metal frame
insulating substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4189148A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Uchiyama
浩文 内山
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP4189148A priority Critical patent/JPH0637199A/ja
Publication of JPH0637199A publication Critical patent/JPH0637199A/ja
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    • 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
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    • 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
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    • H01L2924/16315Shape

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】金属枠体の絶縁基体からの剥離を有効に防止
し、絶縁基体と金属製蓋体とから成る容器の気密封止を
完全とし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】上面外周部に金属枠体8が取着された絶縁基体
1と金属製蓋体2とから成り、内部に半導体素子3を収
容するための空所を有する半導体素子収納用パッケージ
であって、前記金属枠体8の絶縁基体1側の面を先細状
とした。

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、LSI(大規模集積回路)等の半
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、ムラ
イト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質
焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面略中央部に
半導体素子13を収容するための凹部11a 及び該凹部11a
周辺より外周端にかけて導出されたタングステン、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13を外部
電気回路に電気的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14と金属製蓋体15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13を取着固定するとともに
該半導体素子13の各電極をボンディングワイヤ16を介し
てメタライズ配線層12に接続し、しかる後、絶縁基体11
上面に金属製蓋体15を取着させ、絶縁基体11と金属製蓋
体15とから成る容器内部に半導体素子13を気密に封止す
ることによって最終製品としての半導体装置となる。
【0003】尚、前記絶縁基体11はその上面にコバール
金属や42アロイ等から成る平板状の金属枠体17が予め
ロウ付けされており、該金属枠体17に金属製蓋体15をシ
ームウエルド等により溶接することによって金属製蓋体
15は絶縁基体11に取着され、容器が気密に封止される。
【0004】また前記金属枠体17が取着される絶縁基体
11の上面には予めタングステン、モリブデン等の高融点
金属粉末から成るメタライズ金属層18が被着されてお
り、該メタライズ金属層18に金属枠体17をロウ材19を介
しロウ付けすることによって金属枠体17が絶縁基体11に
取着される。
【0005】
【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おいては、絶縁基体11
と該絶縁基体11の上面に取着される金属枠体17との熱膨
張係数が相違すること及び絶縁基体11と金属枠体17との
対接面積が広いこと等から金属枠体17に金属製蓋体15を
溶接し、絶縁基体11と金属製蓋体15とから成る容器内部
に半導体素子13を気密に封止する際等において絶縁基体
11と金属枠体17に熱が印加され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するととも
に該熱応力によって金属枠体17が絶縁基体11に被着させ
たメタライズ金属層18と一緒に絶縁基体11より剥離して
しまい、その結果、容器内部の気密封止が破れ、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ないという欠点を有していた。
【0006】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は金属枠体の絶縁基体からの剥離を有効に
防止し、絶縁基体と金属製蓋体とから成る容器の気密封
止を完全とし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。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上面外周部に金
属枠体が取着された絶縁基体と金属製蓋体とから成り、
内部に半導体素子を収容するための空所を有する半導体
素子収納用パッケージであって、前記金属枠体の絶縁基
体側の面を先細状としたことを特徴とするものである。
【0008】
【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を収容するた
めの容器が構成される。
【0009】前記絶縁基体1 はその上面中央部に半導体
素子3 を収容する空所を形成するための凹部1aが設けて
あり、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取着固定される。
【0010】前記絶縁基体1 は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭
化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合には、アルミナ(Al
2 O 3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、カルシア(CaO) 、マグネシ
ア(MgO) 等の原料粉末に適当な有機溶剤、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を採用することによっ
てシート状のセラミックグリーンシート( セラミック生
シート) を形成し、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。
【0011】また前記絶縁基体1 には凹部1a周辺から外
周端にかけて複数個のメタライズ配線層4 が被着形成さ
れており、該メタライズ配線層4 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5 を介し電気
的に接続され、また絶縁基体1 の外周端に導出された部
位には外部電気回路と接続される外部リード端子6 が銀
ロウ等のロウ材を介して取着されている。
【0012】前記メタライズ配線層4 は半導体素子3 の
各電極を外部電気回路に接続する際の導電路として作用
を為し、タングステン、モリブデン、マンガン等の高融
点金属粉末により形成されている。
【0013】尚、前記メタライズ配線層4 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従来
周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用し、絶縁基
体1 と成るセラミックグリーンシートに予め印刷塗布し
ておくことによって絶縁基体1 の凹部1a周辺から外周端
にかけて被着形成される。
【0014】また前記メタライズ配線層4 はその表面に
ニッケル、金等の良導電性で、且つ耐蝕性及びロウ材と
の濡れ性が良好な金属をメッキ法より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4 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4 とボンディングワイヤ5 との接続及びメタライ
ズ配線層4 と外部リード端子6 とのロウ付けを極めて強
固となすことができる。従って、メタライズ配線層4 の
酸化腐食を防止し、メタライズ配線層4 とボンディング
ワイヤ5 との接続及びメタライズ配線層4 と外部リード
端子6 とのロウ付けを強固となすにはメタライズ配線層
4 の表面にニッケル、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】更に前記メタライズ配線層4 にロウ付けさ
れる外部リード端子6 は内部に収容する半導体素子3 を
外部電気回路に接続する作用を為し、外部リード端子6
を外部電気回路に接続することによって内部に収容され
る半導体素子3 はメタライズ配線層4 及び外部リード端
子6 を介し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6 はコバール金属や42
アロイ等の金属か成り、コバール金属等のインゴット(
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】尚、前記外部リード端子6 はその表面にニ
ッケル、金等から成る良導電性で、且つ耐蝕性に優れた
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6 の酸化腐食を有効に防止す
るとともに外部リード端子6と外部電気回路との電気的
接続を良好となすことができる。そのため外部リード端
子6 はその表面にニッケル、金等をメッキ法により1.0
乃至20.0μm の厚みに層着させてくことが好ましい。
【0018】また前記絶縁基体1 はその上面にメタライ
ズ金属層7 が被着形成されており、該メタライズ金属層
7 上には金属枠体8 が銀ロウ等のロウ材9 を介してロウ
付けされている。
【0019】前記絶縁基体1 上面のメタライズ金属層7
は金属枠体8 を絶縁基体1 の上面に取着させる際の下地
金属層として作用し、タングステン、モリブデン、マン
ガン等の高融点金属粉末により形成され、例えばメタラ
イズ配線層4 と同様、即ち、タングステン、モリブデ
ン、マンガ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従来周知のスクリ
ーン印刷法等の厚膜手法を採用し、絶縁基体1 と成るセ
ラミックグリーンシートに予め印刷塗布しておくことに
よって絶縁基体1 の上面に被着形成される。
【0020】また前記メタライズ金属層7 にロウ付けさ
れる金属枠体8 は金属製蓋体2 を絶縁基体1 に取着する
際の下地金属部材として作用し、金属枠体8 に金属製蓋
体2をシームウエルド法等により溶接することによって
金属製蓋体2 は絶縁基体1 上に取着される。
【0021】前記金属枠体8 はコバール金属や42アロイ
等の金属から成り、コバール金属等のインゴット( 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枠状に形成される。
【0022】前記金属枠体8 はまた図2 に示すようにそ
の下面、即ち、絶縁基体1 側の面が先細状となってお
り、該先細状と成っている面を絶縁基体1 に被着させた
メタライズ金属層7 に銀ロウ等のロウ材9 を介しロウ付
けすることによって金属枠体8は絶縁基体1 に取着され
ることとなる。この場合、金属枠体8 はその絶縁基体1
側の面が先細状となっているため、絶縁基体1 にロウ材
9 を介して取着した後、金属枠体8 と絶縁基体1 とに熱
が印加され、両者間に大きな熱応力が発生したとしても
該熱応力は金属枠体8 の内周側及び外周側に向かって大
きく分散し、その結果、金属枠体8 と絶縁基体1 との間
における単位面積当たりの熱応力の値が小さくなり、両
者間に剥離が発生するのを皆無として金属枠体8 を絶縁
基体1 に極めて強固に取着させておくことが可能とな
る。
【0023】尚、前記金属枠体8 はその下面と絶縁基体
1 の上面との角度θが30°≧θ≧60°となるようにして
先細状にすると絶縁基体1 と金属枠体8 の両者に熱が印
加されても金属枠体8 を絶縁基体1 に極めて強固に被着
させておくことが可能である。従って、前記金属枠体8
はその下面を絶縁基体1 の上面に対し30°乃至60°の角
度で先細状となるように形成しておくことが好ましい。
【0024】また前記金属枠体8 の先細状の下面はコバ
ール金属等から成る平板状の枠体を従来周知のプレス成
形法や研削加工法等を採用することによって所定の角度
に形成される。
【0025】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取着固定す
るとともに半導体素子3 の各電極をメタライズ配線層4
にボンディングワイヤ5 を介して電気的に接続し、しか
る後、絶縁基体1 の上面にロウ付けした金属枠体8 に金
属製蓋体2 をシームウエルド法等により溶接し、絶縁基
体1 と蓋体2 とから成る容器内部に半導体素子3 を気密
に封止することによって最終製品としての半導体装置が
完成する。
【0026】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り、例えば上述の実施例では金属枠
体8の下面を断面三角形状に先細状となしたが半円形状
に先細状となしてもよい。
【0027】また絶縁基体1 の上面に被着形成したメタ
ライズ金属層7 及び金属枠体8 の表面に耐蝕性に優れた
金属、例えばニッケル、金等を2.0 乃至20.0μm の厚み
に層着させておくとメタライズ金属層7 及び金属枠体8
が酸化腐食するのを有効に防止して変色等が発生するの
を皆無となすことができる。従って、絶縁基体1 の上面
に被着形成したメタライズ金属層7 及び金属枠体8 の表
面には耐蝕性に優れた金属を2.0 乃至20.0μm の厚みに
層着させておくこが好ましい。
【0028】
【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、絶縁基体の上面にロウ付け取着された金属枠体
の絶縁基体側の面を先細状としたことから金属枠体と絶
縁基体とに熱が印加され、両者間に大きな熱応力が発生
したとしても該熱応力は金属枠体の内周側及び外周側に
向かって大きく分散し、その結果、金属枠体と絶縁基体
との間における単位面積当たりの熱応力の値が小さくな
り、両者間に剥離が発生するのを皆無として金属枠体を
絶縁基体に極めて強固に取着させておくことが可能とな
る。そのためこの半導体素子収納用パッケージでは絶縁
基体と金属製蓋体とから成る容器内部に半導体素子を完
全に気密封止することができ、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。
【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要部拡大断面図であ
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・・・・・金属製蓋体 3・・・・・半導体素子 4・・・・・メタライズ配線層 6・・・・・外部リード端子 7・・・・・メタライズ金属層 8・・・・・金属枠体 9・・・・・ロウ材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上面外周部に金属枠体が取着された絶縁基
    体と金属製蓋体とから成り、内部に半導体素子を収容す
    るための空所を有する半導体素子収納用パッケージであ
    って、前記金属枠体の絶縁基体側の面を先細状としたこ
    とを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
JP4189148A 1992-07-16 1992-07-16 半導体素子収納用パッケージ Pending JPH0637199A (ja)

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JP4189148A JPH0637199A (ja) 1992-07-16 1992-07-16 半導体素子収納用パッケージ

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JP4189148A JPH0637199A (ja) 1992-07-16 1992-07-16 半導体素子収納用パッケージ

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JPH0637199A true JPH0637199A (ja) 1994-02-10

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ID=16236232

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JP4189148A Pending JPH0637199A (ja) 1992-07-16 1992-07-16 半導体素子収納用パッケージ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017604A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017604A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置

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