JPH0974158A - 高電力混成集積回路用パッケージ - Google Patents

高電力混成集積回路用パッケージ

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JPH0974158A
JPH0974158A JP7248298A JP24829895A JPH0974158A JP H0974158 A JPH0974158 A JP H0974158A JP 7248298 A JP7248298 A JP 7248298A JP 24829895 A JP24829895 A JP 24829895A JP H0974158 A JPH0974158 A JP H0974158A
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Naoto Nakatani
直人 中谷
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Nippon Avionics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 パッケージ寸法を大きくすることなくリード
ピン数を十分に増やせる高電力混成集積回路用パッケー
ジを提供する。 【解決手段】 数アンペアの大電流が流れる大電流用パ
ッケージリード24と、比較的小さい電流が流れる小電
流用パッケージリード26とを混在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーICなどの
大電力回路と、信号処理用あるいは回路保護用のASI
CやICなどの小電力回路とを混載した高電力混成集積
回路を気密封止するために用いるパッケージに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】この種の高電力混成集積回路(以下高電
力ハイブリッドIC、高電力HICという)では、大電
流の入出力があるため、最大電流の大きさに対応した線
径が大きいリードピンを用いる必要がある。
【0003】例えばこの大電流用のリードピンをガラス
封止用ガラスと熱膨張率が略同じ鉄・コバルト・ニッケ
ル合金(以下コバールという)で作り、パッケージの金
属枠に貫通させてガラス封止することが考えられる。こ
の場合、線径が大きいコバールでリードピンを作ると、
コバールは脆いため曲げ加工が困難である。そこで本願
の出願人は、このコバール製のリードピンの外部突出端
に小径の銅製のリードを溶接することを提案した(実願
平2−35295号)。また小径のリードピンを複数本
並列接続して大電流を流せるようにすることも考えられ
ている。
【0004】
【従来の技術の問題点】大径のコバール製リードピン
と、銅製のリードピンとを接続する方法では、リードピ
ンの数を増やすことが困難であった。すなわち10アン
ペア程度の電流に耐え得るコバール製リードピンの線径
(直径)は1mm程度となり、この場合には枠体部のガ
ラス封止を考慮するとリードピッチは5.08mmとす
るのが一般的であるからである。従って25×50mm
程度の寸法のフラットパッケージで、対向する2辺から
リードを引き出すものでは、20ピン程度のピン数しか
確保できないという問題があった。
【0005】また小電流用のリードを複数本並列接続す
る方法では、電流が大きくなるのにつれて並列接続する
リード数も増え、リードと回路基板との接続を行うワイ
ヤボンディング本数が増えるため、パッケージの小型化
が困難となる。例えば厚さ0.25mmで0.38mm
幅のリードでは、リードのピッチは通常1.27mmで
あり、この場合には前記した25×50mm程度のフラ
ットパッケージでは50本以上のリードピンを設けるこ
とが可能である。しかしこのリードピンの使用可能な電
流は高々1アンペア程度であり、数アンペアを流すのな
ら数本のリードピンの並列接続ですむが、10アンペア
を越える大電流を流す場合は10本以上のリードピンを
並列接続しなければならなくなるからである。
【0006】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、パッケージ寸法を大きくすることなくリー
ドピン数を十分に増やすことができる高電力混成集積回
路用パッケージを提供することを目的とする。
【0007】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、数アンペア
の大電流が流れる大電流用パッケージリードと、比較的
小さい電流が流れる小電流用パッケージリードとを混在
させたことを特徴とする高電力混成集積回路用パッケー
ジ、により達成される。
【0008】ここにパッケージリードは断面積を大きく
したものを大電流用とし、小さくしたものを小電流用と
することができる(請求項2)。底板部にコバール製の
枠体部を接合し、この枠体部の開口をコバール製キャッ
プで塞ぐ一方、大電流用パッケージリードはこの枠体部
に貫通させてここにガラス封止することができる(請求
項3)。
【0009】ここに底板部をセラミック基板とした場合
には、小電流用パッケージリードもこの枠体部に貫通さ
せてガラス封止することができる(請求項4)。またセ
ラミック基板を多層とし、小電流用パッケージリードは
この基板に設けてその内層回路導体に接続する構造とし
てもよい(請求項5)。底板部を銅タングステン製と
し、小電流用パッケージリードをこの底板部に貫通しこ
こにガラス封止してもよい(請求項6)。
【0010】
【発明の実施態様】図1は本発明の一実施態様の斜視図
であり、この図ではキャップおよび内部の回路は省かれ
ている。図2はその2種のパッケージリードを含む断面
図である。
【0010】これらの図で符号10は底板部であり積層
セラミック基板で作られている。例えばアルミナ、窒化
アルミ(AlN)で作られている。12はコバール合金
製の枠体部であり、底板部10の上にハンダ付けあるい
はロー付けされる。底板部10の上には図2に示すよう
に、大電力回路を構成するパワーFET(電界効果トラ
ンジスタ)14や、小電力回路を形成する信号処理用あ
るいは保護回路用のASIC16やIC18などが搭載
されている。
【0011】これらのFET14やIC16、18は、
大電流用リード線20および小電流用のリード線22に
よって基板10のパッド(図示せず)に接続されてい
る。なおリード線20は直径約300μmのアルミ線で
ある。
【0012】枠体部12には所定数の大電流用パッケー
ジリード24と、所定数の小電流用パッケージリード2
6とが貫通し、それぞれガラス28、30によってガラ
ス封止されている。大電流用パッケージリード24は図
2に示すように、大径のコバール製内部リード24A
と、この内部リード24Aの外部突出端に溶接された銅
製の外部リード24Bとで作られている。内部リード2
4Aの部分が枠体部12にガラス封止28されている。
【0013】小電流用パッケージリード26はコバール
製である。これらの大電流用および小電流用のパッケー
ジリード24、26は、それぞれ大電流用リード線20
Aおよび小電流用リード線22Aによって基板10の所
定のパッド(図示せず)に接続されている。以上のよう
に基板10に部品14、16、18を実装し、リード線
20、20A、22、22Aで接続した後、枠体部12
の開口は、コバール製のキャップ32によって塞がれ
る。このキャップ32は例えばマイクロパラレルシーム
接合法によって固定される。
【0014】大電流用パッケージリード24の数は、こ
のパッケージの大電流回路の入出力端子数に一致させて
おくのが望ましい。また小電流用パッケージリード26
の数は、小電力回路の入出力端子数に一致させておくの
が望ましい。この結果大電流回路の各入出力端子はそれ
ぞれ1本のパッケージリード24に接続すれば足り、ま
た小電流用パッケージリード26は小径でそのガラス封
止30も小径であるからそのリード数を十分に増やすこ
とができる。このためリード数を十分多く確保しつつパ
ッケージの小型化が可能になる。
【0015】図3は他の実施態様の斜視図である。この
実施態様は、底板部110を銅タングステンなどの金属
製とし、この底板部110に小電流用パッケージリード
126を貫通させてガラス封止したものである。また大
電流用パッケージリード124はコバール製の枠体部1
12に貫通させてガラス封止した。なおこのリード12
4は、前記図1、2の実施態様のリード24と同様にコ
バールと銅線を溶接したものである。また他の構成も図
1、2のものとほぼ同じである。この図3の実施態様に
よれば底板部112を金属製としたから、放熱性が向上
する。
【0016】図4は他の実施態様の断面図である。この
実施例は底板部210がアルミナあるいは窒化アルミ
(AlN)で作られた積層セラミック基板であり、その
内層回路導体(ダングステン導体)210Aがこの基板
210に固定されたコバール製の微小リード226に接
続されている。すなわち微小リード226は、通常のフ
ラットパッケージに広く用いられているICリードと同
様に、基板210の上面に形成したパッド(図示せず)
にロー付けされている。微小リード226は小電流用パ
ッケージリードとなるものであり、多数設けることが容
易である。
【0017】なお大電流用パッケージリード224の固
定構造や、部品14、16、18、キャップ32などの
固定構造は前記図1、2に示したものと同じであるか
ら、同一部分に同一符号を付してその説明は繰り返さな
い。
【0018】以上の各実施態様では、大電流用パッケー
ジリード24、124、224はいずれも大径のコバー
ル製内部リード24Aと、小径の銅線製の外部リード2
4Bとを接続した構造としている。ここにガラス封止2
8とコバールとの熱膨張率が略同一であるため、気密封
止の信頼性が向上する。しかし本発明はこれに限定され
るものではない。
【0019】また小電流用パッケージリードは前記実施
態様以外の形式も可能であり、小電力ICに広く用いら
れているフラットパッケージ型リードPGA(Pin
Grid Array)、BGA(Ball Grid
Array)などの構造も用いることが可能である。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、同一パ
ッケージに大電流用パッケージリードと小電流用パッケ
ージリードとをそれぞれ適宜数ずつ設け混在させたもの
であるから、大径のリードだけで構成した場合のように
パッケージが大型化することなく十分な数のリードを設
けることができる。また小電流用パッケージリードを複
数本並列接続して大電流用パッケージリードとする場合
のように、多数のリードにワイヤボンディングを行って
並列接続する必要がなくなるから、パッケージの小型化
に適する。
【0021】ここに大電流用と小電流用の各パッケージ
リードは、それぞれの断面積が大または小のリードピン
を用いることにより構成可能である(請求項2)。大電
流用パッケージリードおよび枠体部をコバール製とし、
このパッケージリードをここに貫通させてガラス封止す
るのがよい(請求項3)。この場合コバール製の大電流
用パッケージリードは大径で脆いから、ガラス封止部付
近だけをコバール製とし、その外部端出端には銅線を溶
接しておけば、この銅線が曲げ易く加工し易くなる。
【0022】底板部をセラミック製とした場合には、小
電流用パッケージリードも枠体部に貫通させガラス封止
するのが望ましい(請求項4)。底板部を積層セラミッ
ク基板とし、その内層回路導体に小電流用パッケージリ
ードを接続した場合には、この小電流用パッケージリー
ドの数を容易に増やすことができる(請求項5)。さら
に底板部を銅タングステン製とした場合には、放熱性が
向上する(請求項6)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す透視図
【図2】同じく断面図
【図3】他の実施態様の斜視図
【図4】他の実施態様の断面図
【符号の説明】
10、110、210 底板部 12、112、212 枠体部 14 高電力回路部品としてのパワーFET 16 小電力回路部品としてのASIC 18 小電力回路部品としてのIC 20、20A 大電流用リード線 22、22A 小電流用リード線 24、124、224 大電流用パッケージリード 26、126、226 小電流用パッケージリード 28、30 ガラス封止 32 キャップ 210A 内層回路導体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数アンペアの大電流が流れる大電流用パ
    ッケージリードと、比較的小さい電流が流れる小電流用
    パッケージリードとを混在させたことを特徴とする高電
    力混成集積回路用パッケージ。
  2. 【請求項2】 大電流用パッケージリードは小電流用パ
    ッケージリードよりも断面積が大きいリードピンで作ら
    れている請求項1の高電力混成集積回路用パッケージ。
  3. 【請求項3】 大電力回路と信号処理回路とが一側面に
    形成された底板部に、鉄・コバルト・ニッケル合金製の
    枠体部が前記大電力回路および信号処理回路を囲むよう
    に一体的に接合され、前記枠体部の開口が鉄・コバルト
    ・ニッケル合金製キャップで気密封止され、前記大電流
    用パッケージリードは前記枠体部を貫通してガラス封止
    されている請求項2の高電力混成集積回路用パッケー
    ジ。
  4. 【請求項4】 底板部はセラミック基板からなり、小電
    流用パッケージリードは前記枠体部を貫通してガラス封
    止されている請求項3の高電力混成集積回路用パッケー
    ジ。
  5. 【請求項5】 底板部は積層セラミック基板からなり、
    小電流用パッケージリードは前記底板部に設けられこの
    底板部の内層回路導体に接続されている請求項3の高電
    力混成集積回路用パッケージ。
  6. 【請求項6】 底板部は銅タングステン製であり、小電
    流用パッケージリードは底板部を貫通してガラス封止さ
    れている請求項3の高電力混成集積回路用パッケージ。
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