JPH0653341A - 半導体装置用クラッドキャップ - Google Patents
半導体装置用クラッドキャップInfo
- Publication number
- JPH0653341A JPH0653341A JP20686392A JP20686392A JPH0653341A JP H0653341 A JPH0653341 A JP H0653341A JP 20686392 A JP20686392 A JP 20686392A JP 20686392 A JP20686392 A JP 20686392A JP H0653341 A JPH0653341 A JP H0653341A
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- Japan
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- package
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- cap
- clad
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パッケージとの重なり代が小さくなっても、
いわゆるヒートサイクル性が低下しないクラッドキャッ
プを提供することを目的とする。 【構成】 鉄とニッケルとを主成分とする合金材料から
なる心材層と、この心材層の前記パッケージ側の表面に
形成され、ニッケルを主成分とする材料からなる内表面
層と、前記心材層における前記内表面層とは反対側の表
面に形成され、ステンレス鋼からなる外表面層との３層
構造をなし、前記心材層、内表面層及び外表面層との合
計板厚Ｔが０．１〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の
板厚Ｎと外表面層の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔ
で、かつ、前記Ｇ／Ｎが、０．２〜５．０であることを
特徴とする。
いわゆるヒートサイクル性が低下しないクラッドキャッ
プを提供することを目的とする。 【構成】 鉄とニッケルとを主成分とする合金材料から
なる心材層と、この心材層の前記パッケージ側の表面に
形成され、ニッケルを主成分とする材料からなる内表面
層と、前記心材層における前記内表面層とは反対側の表
面に形成され、ステンレス鋼からなる外表面層との３層
構造をなし、前記心材層、内表面層及び外表面層との合
計板厚Ｔが０．１〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の
板厚Ｎと外表面層の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔ
で、かつ、前記Ｇ／Ｎが、０．２〜５．０であることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子が装着され
たパッケージの凹部を覆ってはんだ付けされる薄板状の
半導体装置用クラッドキャップ（以下、単にクラッドキ
ャップという。）に関する。
たパッケージの凹部を覆ってはんだ付けされる薄板状の
半導体装置用クラッドキャップ（以下、単にクラッドキ
ャップという。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、従来のクラッドキャ
ップ２は、セラミック製のパッケージ１に形成された凹
部３を覆って、はんだ４により前記凹部３内の気密性を
保持するように装着されている。図中５は、半導体素子
（半導体チップ）であり、６はリードフレームであり、
７は、リードフレーム６と半導体素子５とを結線する金
線である。
ップ２は、セラミック製のパッケージ１に形成された凹
部３を覆って、はんだ４により前記凹部３内の気密性を
保持するように装着されている。図中５は、半導体素子
（半導体チップ）であり、６はリードフレームであり、
７は、リードフレーム６と半導体素子５とを結線する金
線である。
【０００３】前記クラッドキャップ２としては、図３に
示すように、心材層８と内表面層１０と外表面層９とか
らなる３層構造をしたものがある。ここで、前記心材層
８にはＦｅ合金が採用され、前記内表面層にはＮｉ等が
採用され、外表面層にはオーステナイト系ステンレスが
採用されている。
示すように、心材層８と内表面層１０と外表面層９とか
らなる３層構造をしたものがある。ここで、前記心材層
８にはＦｅ合金が採用され、前記内表面層にはＮｉ等が
採用され、外表面層にはオーステナイト系ステンレスが
採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体素子５が大型化する傾向にあるが、パッケージ１の外
形寸法を大きくすることは避けなければならないので、
図２に示すように、前記パッケージ１とクラッドキャッ
プ２との重なり代が小さくなりつつある。
体素子５が大型化する傾向にあるが、パッケージ１の外
形寸法を大きくすることは避けなければならないので、
図２に示すように、前記パッケージ１とクラッドキャッ
プ２との重なり代が小さくなりつつある。
【０００５】しかしながら、このようにパッケージ１と
クラッドキャップ２との重なり代が小さくなると、半導
体装置が温度が繰り返し変化する環境に置かれたときの
前記凹部３内の気密性の保持（いわゆるヒートサイクル
性）が低下するといった欠陥が多発する。
クラッドキャップ２との重なり代が小さくなると、半導
体装置が温度が繰り返し変化する環境に置かれたときの
前記凹部３内の気密性の保持（いわゆるヒートサイクル
性）が低下するといった欠陥が多発する。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、パッケージとの重なり代が小さくなっても、いわゆ
るヒートサイクル性が低下しないクラッドキャップを提
供することを目的とする。
で、パッケージとの重なり代が小さくなっても、いわゆ
るヒートサイクル性が低下しないクラッドキャップを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のクラッドキャッ
プは、鉄を主成分とする合金材料からなる心材層と、こ
の心材層の前記パッケージ側の表面に形成され、ニッケ
ルを主成分とする材料からなる内表面層と、前記心材層
における前記内表面層とは反対側の表面に形成され、ス
テンレス鋼からなる外表面層との３層構造をなし、前記
心材層、内表面層及び外表面層との合計板厚Ｔが０．１
〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層
の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ
／Ｎが、０．２〜５．０であることを特徴とする。
プは、鉄を主成分とする合金材料からなる心材層と、こ
の心材層の前記パッケージ側の表面に形成され、ニッケ
ルを主成分とする材料からなる内表面層と、前記心材層
における前記内表面層とは反対側の表面に形成され、ス
テンレス鋼からなる外表面層との３層構造をなし、前記
心材層、内表面層及び外表面層との合計板厚Ｔが０．１
〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層
の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ
／Ｎが、０．２〜５．０であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のクラッドキャップによれば、合計板厚
が０．３ｍｍ以下であるので、環境の温度の変化に追従
してクラッドキャップの温度が変化し、クラッドキャッ
プとパッケージとの間に生ずる熱応力が低減され、もっ
て、いわゆるヒートサイクル性を著しく向上させること
ができる。
が０．３ｍｍ以下であるので、環境の温度の変化に追従
してクラッドキャップの温度が変化し、クラッドキャッ
プとパッケージとの間に生ずる熱応力が低減され、もっ
て、いわゆるヒートサイクル性を著しく向上させること
ができる。
【０００９】また、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層の
板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／
Ｎが、０．２〜５．０であるようにしたので、クラッド
キャップ自体の熱膨張係数を、パッケージの熱膨張係数
とほぼ等しくすることができ、クラッドキャップとパッ
ケージとの間に生ずる熱応力を低減することができ、い
わゆるヒートサイクル性を著しく向上させることができ
る。
板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／
Ｎが、０．２〜５．０であるようにしたので、クラッド
キャップ自体の熱膨張係数を、パッケージの熱膨張係数
とほぼ等しくすることができ、クラッドキャップとパッ
ケージとの間に生ずる熱応力を低減することができ、い
わゆるヒートサイクル性を著しく向上させることができ
る。
【００１０】
【実施例】以下に、表を参照して本発明の実施例のクラ
ッドキャップについて詳しく説明する。
ッドキャップについて詳しく説明する。
【００１１】まず、本実施例のクラッドキャップの製造
方法を示す。心材層となる４２アロイ（コバール）製の
薄板（板厚は後述するように適宜のものを使用する。）
の一表面に、外表面層となるＳＵＳ３０４製の薄板（そ
の板厚Ｇは後述する表１中に示すようなものとする。）
を接合する。さらに、前記４２アロイ製の薄板の他表面
に内表面層となるＬＣ−Ｎｉ製の薄板（同様にその板厚
Ｎは後述する表１中に示すようなものとする。）を接合
する。そして、このように３層構造となったものを、プ
レス等により所定の寸法に打ち抜いてクラッドキャップ
を製造する。
方法を示す。心材層となる４２アロイ（コバール）製の
薄板（板厚は後述するように適宜のものを使用する。）
の一表面に、外表面層となるＳＵＳ３０４製の薄板（そ
の板厚Ｇは後述する表１中に示すようなものとする。）
を接合する。さらに、前記４２アロイ製の薄板の他表面
に内表面層となるＬＣ−Ｎｉ製の薄板（同様にその板厚
Ｎは後述する表１中に示すようなものとする。）を接合
する。そして、このように３層構造となったものを、プ
レス等により所定の寸法に打ち抜いてクラッドキャップ
を製造する。
【００１２】このように、得られたクラッドキャップ
を、従来と同様に、アルミナ製のパッケージにはんだを
用いて取り付けて、半導体装置を得る。なお、クラッド
キャップとパッケージとの重なり代は、従来品の２ｍｍ
よりも条件的に厳しい０．５ｍｍとした。
を、従来と同様に、アルミナ製のパッケージにはんだを
用いて取り付けて、半導体装置を得る。なお、クラッド
キャップとパッケージとの重なり代は、従来品の２ｍｍ
よりも条件的に厳しい０．５ｍｍとした。
【００１３】このようにして得られた半導体装置にヒー
トサイクル試験を施して、本実施例のクラッドキャップ
による気密性の保持性能を試験した。なお、このヒート
サイクル試験の条件は、−６５℃から１５０℃の間を１
時間で昇温・降温させる１サイクルを、１０００サイク
ルまで繰り返したものである。
トサイクル試験を施して、本実施例のクラッドキャップ
による気密性の保持性能を試験した。なお、このヒート
サイクル試験の条件は、−６５℃から１５０℃の間を１
時間で昇温・降温させる１サイクルを、１０００サイク
ルまで繰り返したものである。
【００１４】試験結果を、表１及び表２に示す。なお、
表１は試験に使用したクラッドキャップの仕様とヒート
サイクル試験合否を示すもので、表２は表１に示した試
料の１００サイクル毎における不合格数を示すものであ
る。
表１は試験に使用したクラッドキャップの仕様とヒート
サイクル試験合否を示すもので、表２は表１に示した試
料の１００サイクル毎における不合格数を示すものであ
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】このように、表１及び表２に示すように、
前記心材層、内表面層及び外表面層との合計板厚Ｔが
０．１〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の板厚Ｎと外
表面層の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、
前記Ｇ／Ｎが、０．２〜５．０であるとき、１０００サ
イクルのヒートサイクル試験に終了まで気密性が確保さ
れることが判明した。
前記心材層、内表面層及び外表面層との合計板厚Ｔが
０．１〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の板厚Ｎと外
表面層の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、
前記Ｇ／Ｎが、０．２〜５．０であるとき、１０００サ
イクルのヒートサイクル試験に終了まで気密性が確保さ
れることが判明した。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のクラッド
キャップによれば、半導体素子が装着されたパッケージ
の凹部を覆ってはんだ付けされる薄板状の半導体装置用
クラッドキャップであって、鉄とニッケルとを主成分と
する合金材料からなる心材層と、この心材層の前記パッ
ケージ側の表面に形成され、ニッケルを主成分とする材
料からなる内表面層と、前記心材層における前記内表面
層とは反対側の表面に形成され、ステンレス鋼からなる
外表面層との３層構造をなし、前記心材層、内表面層及
び外表面層との合計板厚Ｔが０．１〜０．３ｍｍであ
り、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層の板厚Ｇとが
（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／Ｎが、０．
２〜５．０であるので、以下のような効果を有する。
キャップによれば、半導体素子が装着されたパッケージ
の凹部を覆ってはんだ付けされる薄板状の半導体装置用
クラッドキャップであって、鉄とニッケルとを主成分と
する合金材料からなる心材層と、この心材層の前記パッ
ケージ側の表面に形成され、ニッケルを主成分とする材
料からなる内表面層と、前記心材層における前記内表面
層とは反対側の表面に形成され、ステンレス鋼からなる
外表面層との３層構造をなし、前記心材層、内表面層及
び外表面層との合計板厚Ｔが０．１〜０．３ｍｍであ
り、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層の板厚Ｇとが
（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／Ｎが、０．
２〜５．０であるので、以下のような効果を有する。
【００１９】合計板厚が０．３ｍｍ以下であるので、環
境の温度の変化に追従してクラッドキャップの温度が変
化し、クラッドキャップとパッケージとの間に生ずる熱
応力が低減され、もって、いわゆるヒートサイクル性を
著しく向上させることができる。
境の温度の変化に追従してクラッドキャップの温度が変
化し、クラッドキャップとパッケージとの間に生ずる熱
応力が低減され、もって、いわゆるヒートサイクル性を
著しく向上させることができる。
【００２０】また、前記内表面層の板厚Ｎと外表面層の
板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／
Ｎが、０．２〜５．０であるようにしたので、クラッド
キャップ自体の熱膨張係数を、パッケージの熱膨張係数
とほぼ等しくすることができ、クラッドキャップとパッ
ケージとの間に生ずる熱応力を低減することができ、い
わゆるヒートサイクル性を著しく向上させることができ
る。
板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔで、かつ、前記Ｇ／
Ｎが、０．２〜５．０であるようにしたので、クラッド
キャップ自体の熱膨張係数を、パッケージの熱膨張係数
とほぼ等しくすることができ、クラッドキャップとパッ
ケージとの間に生ずる熱応力を低減することができ、い
わゆるヒートサイクル性を著しく向上させることができ
る。
【図１】従来のクラッドキャップを用いた半導体装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】従来のクラッドキャップとパッケージとの重な
り代の大小を説明するための説明図である。
り代の大小を説明するための説明図である。
【図３】従来のクラッドキャップを用いた半導体装置の
一部を示す拡大断面図である。
一部を示す拡大断面図である。
１ パッケージ ２ クラッドキャップ ３ 凹部 ４ はんだ ５ 半導体素子
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体素子が装着されたパッケージの凹
部を覆ってはんだ付けされる薄板状の半導体装置用クラ
ッドキャップであって、鉄を主成分とする合金材料から
なる心材層と、この心材層の前記パッケージ側の表面に
形成され、ニッケルを主成分とする材料からなる内表面
層と、前記心材層における前記内表面層とは反対側の表
面に形成され、ステンレス鋼からなる外表面層との３層
構造をなし、前記心材層、内表面層及び外表面層との合
計板厚Ｔが０．１〜０．３ｍｍであり、前記内表面層の
板厚Ｎと外表面層の板厚Ｇとが（０．０２〜０．１）Ｔ
で、かつ、前記Ｇ／Ｎが、０．２〜５．０であることを
特徴とする半導体装置用クラッドキャップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20686392A JPH0653341A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 半導体装置用クラッドキャップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20686392A JPH0653341A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 半導体装置用クラッドキャップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653341A true JPH0653341A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16530291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20686392A Withdrawn JPH0653341A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 半導体装置用クラッドキャップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6974635B1 (en) | 1998-09-24 | 2005-12-13 | Neomax Materials Co., Ltd. | Package for electronic component, lid material for package lid, and production method for lid material |
| US7906845B1 (en) | 2008-04-23 | 2011-03-15 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor device having reduced thermal interface material (TIM) degradation and method therefor |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP20686392A patent/JPH0653341A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6974635B1 (en) | 1998-09-24 | 2005-12-13 | Neomax Materials Co., Ltd. | Package for electronic component, lid material for package lid, and production method for lid material |
| US7906845B1 (en) | 2008-04-23 | 2011-03-15 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor device having reduced thermal interface material (TIM) degradation and method therefor |
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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: 19991005 |