JPH08115993A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08115993A
JPH08115993A JP25181394A JP25181394A JPH08115993A JP H08115993 A JPH08115993 A JP H08115993A JP 25181394 A JP25181394 A JP 25181394A JP 25181394 A JP25181394 A JP 25181394A JP H08115993 A JPH08115993 A JP H08115993A
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JP
Japan
Prior art keywords
frame
resin
semiconductor element
semiconductor device
frame body
Prior art date
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Pending
Application number
JP25181394A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitomi Imamura
ひとみ 今村
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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Publication date
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Publication of JPH08115993A publication Critical patent/JPH08115993A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】内部に収容される半導体素子の気密封止を完全
とし、半導体素子を長期間にわたり正常、かつ安定に作
動させることができる半導体装置を提供することにあ
る。 【構成】基体1上に複数個の外部リード端子4と四角形
状の開口Aを有する方形環状の枠体2とを接着剤5を介
して順次、取着し、前記枠体2の開口A内に半導体素子
3を収容するとともに該半導体素子3を枠体2の開口A
内に充填させた樹脂製充填剤7で気密に封止して成る半
導体装置であって、前記枠体2の内側各角部で、枠体2
の上部側に突起2aまたは窪みを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子収納用パッ
ケージ内に半導体素子を収容して成る半導体装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータ等の情報処理装置に
は半導体素子を半導体素子収納用パッケージ内に気密に
収容した半導体装置が使用されている。
【0003】かかる情報処理装置に使用される半導体装
置は、通常、まずアルミナセラミックス等の電気絶縁材
料から成り、その上面略中央部に半導体素子が搭載され
る搭載部を有する四角形状の基体と、同じく電気絶縁材
料から成り、前記基体の半導体素子搭載部を囲繞するよ
うに中央部に開口を有する方形環状の枠体と、内部に収
容する半導体素子を外部電気回路に電気的に接続するた
めの複数個の外部リード端子とから構成される半導体素
子収納用パッケージを準備し、基体の上面に外部リード
端子及び枠体を順次載置させ、各々をエポキシ樹脂等の
樹脂製接着剤で取着するとともに枠体の開口内に位置す
る基体の半導体素子搭載部に半導体素子を固定し、しか
る後、前記半導体素子の各電極をボンディングワイヤを
介して外部リード端子に接続させるとともに枠体の開口
内にエポキシ樹脂等の樹脂製充填剤を充填し、半導体素
子を気密に封止することによって半導体装置となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体装置においては、基体の上面に外部リード端
子及び枠体を順次載置させ、各々をエポキシ樹脂等の樹
脂製接着剤で取着することによって半導体素子収納用パ
ッケージを製作する際、樹脂製接着剤の一部が方形環状
をなす枠体の内側各角部を上面に達するまで這い上がる
とともに表面を平滑として硬化してしまい、その結果、
枠体の開口内にエポキシ樹脂等の樹脂製充填剤を充填
し、半導体素子を気密に封止すると樹脂製接着剤と樹脂
製充填剤との密着性が樹脂製接着剤の表面が平滑である
ことに起因して悪くなるとともにその密着性の悪い領域
が枠体の上面から下面にかけて存在したものとなってい
る。そのためこの半導体装置では樹脂製接着剤と樹脂製
充填剤の界面に、例えば樹脂製充填剤と枠体の熱膨張係
数の差に起因して発生する熱応力等が作用すると樹脂製
充填剤が樹脂製接着剤より容易に剥がれて枠体の上面か
ら下面にかけて延びるクラックが多数発生し、これによ
って半導体素子の気密封止が破れ、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。
【0005】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は内部に収容される半導体素子の気密封止
を完全とし、半導体素子を長期間にわたり正常、かつ安
定に作動させることができる半導体装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に複数
個の外部リード端子と四角形状の開口を有する方形環状
の枠体とを接着剤を介して順次、取着し、前記枠体の開
口内に半導体素子を収容するとともに該半導体素子を枠
体の開口内に充填させた樹脂製充填剤で気密に封止して
成る半導体装置であって、前記枠体の内側各角部で、枠
体の上部側に突起または窪みを設けたことを特徴とする
ものである。
【0007】また本発明は前記突起の高さが0.05mm以
上、或いは前記窪みの深さが0.1mm 以上であることを特
徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明の半導体装置によれば、方形環状を成す
枠体の内側各角部で、枠体の上部側に突起または窪みを
設けたことから枠体を樹脂製接着剤を介して基体上に取
着する際、樹脂製接着剤の一部が枠体の内側各角部を上
面側に這い上がろうとしてもその這い上がりは前記突起
又は窪みで有効に阻止され、その結果、枠体の上面から
下面にかけて表面が平滑な樹脂製接着剤が存在すること
はない。そのため枠体の開口内に樹脂製充填剤を充填し
半導体素子を気密に封止すると、枠体の上部においては
樹脂製充填剤が枠体自体と直接接触して強固に密着し、
樹脂製充填剤等に応力等が作用したとしても枠体の上面
から下面にかけて延びるクラックが発生することは一切
なく、その結果、半導体素子の気密封止は常に完全とな
り、半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動
させることが可能となる。
【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は本発明の半導体装置の一実施例を示し、1 は
四角形状をなす基体、2 は方形環状の枠体である。
【0010】前記基体1はその上面の略中央部に半導体
素子3を搭載するための搭載部1aを有し、該搭載部1
aには半導体素子3が樹脂等から成る接着剤を介して接
着固定される。
【0011】前記基体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、ガラスセラミックス焼結体等の無機物や鉄
ーニッケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属
材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体の無機
物から成る場合には、アルミナ(Al 2 O 3 ) 、シリカ(S
iO2 ) 、カルシア(CaO) 、マグネシア(MgO) 等に適当な
有機溶剤、溶媒を添加混合した原料粉末を基体1 に対応
した形状を有するプレス型内に充填するとともに一定圧
力を印加して成形し、しかる後、前記成形品を約1600℃
の温度で焼成することによって製作される。
【0012】また前記基体1の上面には外部リード端子
4を間に挟んで枠体2が樹脂製接着剤5を介して取着さ
れている。
【0013】前記枠体2はその中央部に四角形状の開口
Aが形成されており、基体1の半導体素子3が接着固定
される搭載部1aを囲繞するような方形環状となってい
る。
【0014】この枠体2はその中央部の開口Aと基体1
の上面とで半導体素子3を内部に収容するための空所を
形成し、基体1の半導体素子搭載部1a上に半導体素子
3を樹脂等の接着剤を介して接着固定すれば半導体素子
3は枠体2の開孔A内に収容されることとなる。
【0015】前記枠体2は基体1と同様、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、ガラスセラミックス焼結体
等の無機物や鉄ーニッケルーコバルト合金や鉄ーニッケ
ル合金等の金属材料から成り、基体1と同様の方法によ
って四角形状の開口Aを有する方形環状に製作される。
【0016】また前記方形環状の枠体2はその内側各角
部で、枠体2の上部側に突起2aが設けてあり、該突起
2aは基体1上に枠体2を樹脂製接着剤5を介して接着
固定する際、樹脂製接着剤5の一部が枠体2の内側各角
部を上面側に這い上がろうとするのを有効に阻止する作
用を為す。
【0017】尚、前記突起2aはその高さが0.05mm以上
であると樹脂製接着剤5が枠体2の上面側に這い上がろ
うとするのを完全に阻止することができる。従って、前
記突起2aはその高さを0.05mm以上としておくことが好
ましい。
【0018】前記基体1と枠体2との間にはまた外部リ
ード端子4が挟持されており、該外部リード端子4の一
端には半導体素子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、また他端側は半田等のロウ材
を介して外部電気回路に電気的に接続される。
【0019】前記外部リード端子4は鉄ーニッケルーコ
バルト合金や鉄ーニッケル合金等の鉄合金や銅ーニッケ
ルー珪素ー亜鉛等から成る銅合金から成り、例えば鉄ー
ニッケルーコバルト合金等のインゴット(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。
【0020】尚、前記外部リード端子4はその表面に
銀、アルミニウム等をメッキ法や蒸着法、クラッド法よ
り0.5 乃至20.0μm の厚みに被着させておくと、外部リ
ード端子4にボンディングワイヤ6を接合させる際、そ
の接合を極めて強固となすことができる。従って、前記
外部リード端子4はその表面に銀、アルミニウム等を0.
5 乃至20.0μm の厚みに被着させておくことが好まし
い。
【0021】また前記外部リード端子4は基体1及び枠
体2に樹脂製接着剤5を介して取着されており、該樹脂
製接着剤5はビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラ
ック型エポキシ樹脂、クリシジルエステル型エポキシ樹
脂、クリシジルアミン型エポキシ樹脂、鎖状脂肪酸エポ
キシ樹脂、脂環状エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂
等のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂、フェノール樹脂、
シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂で形成される。
【0022】更に前記樹脂製接着剤5を介して基体1と
枠体2との間に外部リード端子4を取着させるには、先
ず、基体1の上面外周部に、例えばビスフェノールA型
エポキシ樹脂60乃至80重量%とノボラック型エポキシ樹
脂20乃至40重量%から成るエポキシ樹脂に対しイミダゾ
ール系硬化剤を添加した樹脂ペーストをスクリーン印刷
法を用いて印刷塗布し、次に前記基体1の上面に外部リ
ード端子4を載置させるとともにこれを約150℃の温
度に加熱し、樹脂ペーストを熱硬化させることによって
基体1の上面に外部リード端子4を固定し、次に枠体2
の下面に同じく例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂
60乃至80重量%とノボラック型エポキシ樹脂20乃至40重
量%から成るエポキシ樹脂に対しイミダゾール系硬化剤
を添加した樹脂ペーストをスクリーン印刷法を用いて印
刷塗布するとともにこれを前記外部リード端子4が固定
された基体1の上面に載置し、しかる後、枠体2の下面
に塗布した樹脂ペーストを約150℃の温度で熱硬化さ
せることによって行われる。
【0023】また一方、前記枠体2の四角形状の開口A
内には樹脂製充填剤7が充填されており、該樹脂製充填
剤7によって枠体2の開孔A内に収容された半導体素子
3は気密に封止される。
【0024】前記半導体素子3を気密に封止するための
樹脂製充填剤7はエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェ
ノール樹脂等から成り、例えばポリイミド樹脂となる液
状の樹脂を枠体2の開孔A内に半導体素子3が完全に埋
まるように充填させるとともにこれを約350℃の温度
で熱硬化させることによって枠体2内に半導体素子3を
気密に封止するようにして配される。この場合、枠体2
の上部側に設けた突起2aの作用によって枠体2の上面
側には表面平滑な樹脂製接着剤5が存在しないことから
半導体素子3を気密に封止するために枠体2の開口A内
に樹脂製充填剤7を充填すると、枠体2の上部において
樹脂製充填剤7が枠体2自体と直接接触して強固に密着
することとなり、その結果、樹脂製充填剤7等に応力が
作用したとしても枠体2の上面から下面にかけて延びる
クラックが発生することは一切なく、半導体素子の気密
封止を常に完全とし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可能となる。
【0025】かくして本発明の半導体装置によれば、外
部リード端子4を半田を介して外部電気回路の配線導体
に接合させ、内部の半導体素子3を外部電気回路に電気
的に接続することによってコンピュータ等の情報処理装
置に実装されることとなる。
【0026】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、例えば上述の実施例では枠体2の内側各角
部で、枠体2の上部側に突起2aを設け、該突起2aに
よって基体1と枠体2とを取着する樹脂製接着剤5が枠
体2の上面側に這い上がるのを阻止したが、これを枠体
2の内側各角部で、枠体2の上部側に窪みを設け、該窪
みによって基体1と枠体2とを取着する樹脂製接着剤5
が枠体2の上面側に這い上がるのを阻止してもよい。こ
の場合、窪みの深さは0.1mm 以上であると樹脂製接着剤
5の枠体2上面側への這い上がりが有効に阻止される。
従って、窪みの深さは0.1mm 以上としておくことが好ま
しい。
【0027】
【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、方形環状
を成す枠体の内側各角部で、枠体の上部側に突起または
窪みを設けたことから枠体を樹脂製接着剤を介して基体
上に取着する際、樹脂製接着剤の一部が枠体の内側各角
部を上面側に這い上がろうとしてもその這い上がりは前
記突起又は窪みで有効に阻止され、その結果、枠体の上
面から下面にかけて表面が平滑な樹脂製接着剤が存在す
ることはない。そのため枠体の開口内に樹脂製充填剤を
充填し半導体素子を気密に封止すると、枠体の上部にお
いては樹脂製充填剤が枠体自体と直接接触して強固に密
着し、樹脂製充填剤等に応力等が作用したとしても枠体
の上面から下面にかけて延びるクラックが発生すること
は一切なく、その結果、半導体素子の気密封止は常に完
全となり、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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1・・・・基体 1a・・・半導体素子搭載部 2・・・・枠体 2a・・・突起 3・・・・半導体素子 4・・・・外部リード端子 5・・・・樹脂製接着剤 7・・・・樹脂製充填剤 A・・・・開口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体上に複数個の外部リード端子と四角形
    状の開口を有する方形環状の枠体とを接着剤を介して順
    次、取着し、前記枠体の開口内に半導体素子を収容する
    とともに該半導体素子を枠体の開口内に充填させた樹脂
    製充填剤で気密に封止して成る半導体装置であって、前
    記枠体の内側各角部で、枠体の上部側に突起または窪み
    を設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記突起の高さが0.05mm以上であることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】前記窪みの深さが0.1mm 以上であることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
JP25181394A 1994-10-18 1994-10-18 半導体装置 Pending JPH08115993A (ja)

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Cited By (4)

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