JPH0936145A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0936145A
JPH0936145A JP7178465A JP17846595A JPH0936145A JP H0936145 A JPH0936145 A JP H0936145A JP 7178465 A JP7178465 A JP 7178465A JP 17846595 A JP17846595 A JP 17846595A JP H0936145 A JPH0936145 A JP H0936145A
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JP
Japan
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semiconductor element
adhesive
semiconductor device
resin
insulating substrate
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JP7178465A
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Masaji Furukawa
正司 古川
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Publication date
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    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体素子の電極やボンディングワイヤ等の酸
化腐食を有効に防止し、且つ半導体素子の外部電気回路
への電気的接続を確実とした半導体装置を提供すること
にある。 【構成】絶縁基体1と蓋体2とから成る容器4内部に半
導体素子3を接着剤5を介して接着固定してなる半導体
装置であって、前記接着剤5が樹脂から成り、且つ内部
に粒径が20μm以下の吸湿材が、樹脂100重量%に
対し10乃至300重量%含有されている。

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
ージの内部に半導体素子を収容してなる半導体装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子収納用パッケージの内
部に半導体素子を収容して成る半導体装置は、まず酸化
アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その
上面の略中央部に半導体素子を収容するための凹部及び
該凹部周辺から外周縁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
メタライズ配線層を有する絶縁基体と、半導体素子を外
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
線層に銀ロウ等のロウ材を介し取着された外部リード端
子と、蓋体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、次に前記半導体素子収納用パッケージの絶
縁基体に設けた凹部底面に半導体素子をエポキシ樹脂か
ら成る接着剤を介して接着固定するとともに該半導体素
子の各電極をメタライズ配線層にボンディングワイヤを
介して電気的に接続し、しかる後、前記絶縁基体の上面
に蓋体をロウ材、ガラス、樹脂等の封止部材により接合
させ、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体素子
を気密に収容することによって半導体装置となる。
【0003】
【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一般に半導体素子収納用パッ
ケージの絶縁基体が表面に多量の凹凸を有する酸化アル
ミニウム質焼結体で形成されており、絶縁基体の表面に
水分が付着し易く、絶縁基体表面に一旦、水分が付着す
ると該水分が半導体素子とともに容器内部に取り込ま
れ、その結果、半導体素子の各電極やボンディングワイ
ヤ等が容器内部に取り込まれた水分によって酸化腐食を
受け、半導体素子を長期間にわたり正常に作動させるこ
とができないという欠点を有していた。
【0004】またこの従来の半導体装置は絶縁基体の凹
部底面に半導体素子がエポキシ樹脂から成る接着材を介
して固定されており、該エポキシ樹脂から成る接着剤は
硬化に時間を要することから半導体素子の固定が絶縁基
体の凹部底面に対し傾き易く、半導体素子が傾いて固定
されていると半導体素子の各電極を所定のメタライズ配
線層にボンディングワイヤを介して確実、強固に電気的
接続することができず、半導体素子の外部電気回路への
電気的接続の信頼性が低いものとなる欠点も有してい
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、その目的は半導体素子の電極やボンディングワイヤ
等の酸化腐食を有効に防止し、且つ半導体素子の外部電
気回路への電気的接続を確実とした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】本発明は絶縁基体と蓋体
とから成る容器内部に半導体素子を接着剤を介して接着
固定してなる半導体装置であって、前記接着剤が樹脂か
ら成り、且つ内部に粒径が20μm以下の吸湿材が、樹
脂100重量%に対し10乃至300重量%含有されて
いることを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明の半導体装置によれば、容器内部に半導
体素子を接着固定する接着剤に吸湿材を含有させたこと
から容器内部に取り込まれた水分は前記吸湿材に吸収さ
れて半導体素子の電極やボンディングワイヤ等に接触す
ることはなく、その結果、半導体素子の電極やボンディ
ングワイヤ等に酸化腐食を発生することは殆どなく、こ
れによって半導体素子を長期間にわたり正常に作動させ
ることが可能となる。
【0008】また本発明の半導体装置によれば、容器内
部に半導体素子を接着固定する接着剤に粒径が20μm
以下の吸湿材を、樹脂100重量%に対し10乃至30
0重量%含有させたことから接着剤の硬化に時間を要し
たとしても半導体素子は前記吸湿材によって水平に固定
され、その結果、半導体素子の各電極を所定のメタライ
ズ配線層にボンディングワイヤを介して確実、強固に電
気的接続することが可能となり、半導体素子を外部電気
回路に確実に電気的接続することができる。
【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
電気絶縁材料から成る絶縁基体、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4が構成される。
【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等の
電気絶縁材料から成り、その上面の略中央部に半導体素
子3を収容するための凹部1aが設けてあり、該凹部1
a底面には半導体素子3が接着剤5を介して接着固定さ
れる。
【0011】前記絶縁基体1は例えば酸化アルミニウム
質焼結体で形成されている場合、酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿
物を作るとともに該泥漿物をドクターブレード法やカレ
ンダーロール法等によりシート状に成形してセラミック
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
工を施すとともにこれを複数枚積層し、約1600℃の
高温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の凹部1a底面への半
導体素子3の固定は接着材5を介して行われ、該接着材
5はエポキシ樹脂等の樹脂により形成されている。
【0013】前記エポキシ樹脂等の樹脂より成る接着剤
5はまたその内部に粒径が20μm以下の吸湿材が、樹
脂100重量%に対し10乃至300重量%含有されて
おり、該吸湿材によって絶縁基体1の凹部1a底面に半
導体素子3を接着剤5を介して接着固定する際、前記吸
湿材がスペーサとして作用して接着剤5の硬化に時間を
要したとしても半導体素子3を絶縁基体1の凹部1a底
面に対して水平に固定することができ、その結果、半導
体素子3の各電極は後述する絶縁基体1に被着形成させ
た所定のメタライズ配線層にボンディングワイヤを介し
て確実、強固に電気的接続することが可能となり、半導
体素子3を外部電気回路に確実に電気的接続することが
できる。
【0014】更に前記接着剤5はその内部に粒径が20
μm以下の吸湿材が、樹脂100重量%に対し10乃至
300重量%含有されていることから絶縁基体1の表面
が粗いことに起因して水分が付着し、これがそのまま容
器4内部に取り込まれたとしても容器4内部の水分は接
着剤5中の吸湿剤に吸収されて半導体素子3の電極や半
導体素子3の電極とメタライズ配線層7とを電気的に接
続するボンディングワイヤ8等に接触することはなく、
その結果、半導体素子3の電極やボンディングワイヤ8
等に酸化腐食を発生することは殆どなく、これによって
半導体素子3を長期間にわたり正常に作動させることが
可能となる。
【0015】尚、前記接着剤5に含有される吸湿剤はそ
の粒径が20μmを越えると絶縁基体1の凹部1a底面
への塗布加工性が悪くなるとともに接着剤5の接着強度
が低下することから吸湿剤の粒径は20μm以下のもの
に特定される。
【0016】また前記接着剤5に含有される吸湿剤はそ
の含有量が、樹脂100重量%に対し10重量%未満で
あると半導体素子3を絶縁基体1の凹部底面に接着固定
する際、半導体素子3の傾きを有効に防止することがで
きなくなると同時に容器4内部に入り込んだ水分を効率
よく吸収することができなくなり、また300重量%を
越えると接着剤5の接着強度が著しく低下してしまう。
従って、前記接着剤5に含有される吸湿剤はその含有量
が樹脂100重量%に対し10乃至300重量%の範囲
に特定される。
【0017】更に前記接着剤5は絶縁基体1の凹部1a
底面に従来周知のポッテング法によって所定厚みに被着
塗布され、その厚みは半導体素子3を絶縁基体1の凹部
1a底面に強固に接着固定するために、50μm〜40
0μmの厚みとなっている。
【0018】また一方、前記絶縁基体1はその凹部1a
周辺から外周縁にかけて複数個のメタライズ配線層7が
被着形成されており、該メタライズ配線層7のうち凹部
1a周辺部に位置する領域には半導体素子3の各電極が
ボンディングワイヤ8を介して電気的に接続され、また
絶縁基体1の外周縁に導出された部位には外部リード端
子9がロウ材を介してロウ付け取着されている。
【0019】前記絶縁基体1に設けたメタライズ配線層
7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、該メタライズ配線層7は外部電気回路
に接続される外部リード端子9に半導体素子3の各電極
を電気的に接続させる作用を為す。
【0020】前記メタライズ配線層7は例えば、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となるセラミッ
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周辺から外周縁にかけて被着形成
される。
【0021】尚、前記メタライズ配線層7はその露出す
る表面にニッケル、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1μm乃至20μm
の厚みに層着させておくと、メタライズ配線層7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7とボンディングワイヤ8及び外部リード端子9
とのロウ付け接合を強固なものとなすことができる。従
って、前記メタライズ配線層7はその露出する表面にニ
ッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の良
い金属をメッキ法より1μm乃至20μmの厚みに層着
させておくことが好ましい。
【0022】また前記メタライズ配線層7にロウ付けさ
れる外部リード端子9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金属材料から成り、半導体素子3
の各電極を外部電気回路に電気的に接続する作用を為
す。
【0023】前記外部リード端子9は鉄ーニッケルーコ
バルト合金等のインゴット(塊)を従来周知の金属圧延
加工法及び打ち抜き加工法等を採用することによって所
定の板状に形成される。
【0024】更に前記外部リード端子9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乃至20μmの厚みに層着させ
ておくと、外部リード端子9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9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
前記外部リード端子9はその表面にニッケル、金等をメ
ッキ法により1乃至20μmの厚みに層着させておくこ
とが好ましい。
【0025】前記絶縁基体1の上面にはまた蓋体2が金
ー錫合金や半田等のロウ材、ガラス、樹脂等からなる封
止部材を介して接合されており、これによって絶縁基体
1の凹部1aはその内部が蓋体2によって気密に封止さ
れる。
【0026】前記蓋体2は例えば、酸化アルミニウム質
焼結体やムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体
等の電気絶縁材料、或い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金属材料から成り、例えば酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニ
ウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等
の原料粉末を従来周知のプレス成形法を採用することに
よって成形するとともにこれを約1500℃の温度で焼
成することによって形成される。
【0027】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。
【0028】
【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、容器内部
に半導体素子を接着固定する接着剤に吸湿材を含有させ
たことから容器内部に取り込まれた水分は前記吸湿材に
吸収されて半導体素子の電極やボンディングワイヤ等に
接触することはなく、その結果、半導体素子の電極やボ
ンディングワイヤ等に酸化腐食を発生することは殆どな
く、これによって半導体素子を長期間にわたり正常に作
動させることが可能となる。
【0029】また本発明の半導体装置によれば、容器内
部に半導体素子を接着固定する接着剤に粒径が20μm
以下の吸湿材を、樹脂100重量%に対し10乃至30
0重量%含有させたことから接着剤の硬化に時間を要し
たとしても半導体素子は前記吸湿材によって水平に固定
され、その結果、半導体素子の各電極を所定のメタライ
ズ配線層にボンディングワイヤを介して確実、強固に電
気的接続することが可能となり、半導体素子を外部電気
回路に確実に電気的接続することができる。
【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・・・・・・絶縁基体 1a・・・・・凹部 2・・・・・・蓋体 3・・・・・・半導体素子 4・・・・・・容器 5・・・・・・接着剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導
    体素子を接着剤を介して接着固定してなる半導体装置で
    あって、前記接着剤が樹脂から成り、且つ内部に粒径が
    20μm以下の吸湿材が、樹脂100重量%に対し10
    乃至300重量%含有されていることを特徴とする半導
    体装置。
JP7178465A 1995-07-14 1995-07-14 半導体装置 Pending JPH0936145A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7178465A JPH0936145A (ja) 1995-07-14 1995-07-14 半導体装置

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JP7178465A JPH0936145A (ja) 1995-07-14 1995-07-14 半導体装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7139139B2 (en) 2002-02-06 2006-11-21 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical module
JP2014165290A (ja) * 2013-02-23 2014-09-08 Kyocera Corp 電子装置および電子装置の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7139139B2 (en) 2002-02-06 2006-11-21 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical module
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