JPS59123248A - 半導体容器 - Google Patents

半導体容器

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JPS59123248A
JPS59123248A JP58097026A JP9702683A JPS59123248A JP S59123248 A JPS59123248 A JP S59123248A JP 58097026 A JP58097026 A JP 58097026A JP 9702683 A JP9702683 A JP 9702683A JP S59123248 A JPS59123248 A JP S59123248A
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container
lead frame
metal
cover
oxide layer
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Olin Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は広範囲の応用途に適用可能であるが、それは特
に小量の電力あるいは相当の電力を消費するような集積
回路及び固別装置用のパッケージに用いるのに適してお
り、特にその関係において以下に説明する。
〔背景技術〕
半導体装置の動作時に、半導体チップあるいはダイ（ｄ
ｉｅ）の面上には熱か発生する。従来の気密性パッケー
ジにおいては、発生した熱の大部分はまずシリコンナソ
プの厚さを通して伝達され、次にチップをとりつけてい
るはんだつけ材あるいは接着剤を辿り最後に基板を通っ
て伝わっていく。
基板それ自身はしはしは低熱伝導性のセラミックスによ
って構成され、それによって熱放散を更にさ寸たけてい
る。更に、シリコンの熱伝導度はそれ程良くなく、シリ
コンチップの厚みによって衣わされる熱伝達への抵抗性
は、パッケージの全体的な熱特性においてかなり重大で
ある。単位面積当たり特に大針の熱を発生するチップの
場合には、チップを通っての熱伝達はナツプの表面での
機能密度の制限因子となり、更に／あるいは個別電力装
置の電力率の制限因子となる。そうであるうえに、シリ
コンの熱伝導度はなお重要である、というのはこの温度
はチツゾ衣面上の「接合温度」を持ち上ける効果を有す
るからである。一般に接合温度が１０℃上昇する毎に装
置の耐用年数は半分になる。
シリコンの劣悪な熱伝導度に付随する問題は、シリコン
ウェハの直径が増大するとプロセス処理に心安なウェハ
の最小厚みか増大−るので、悪化する。実際に、ウェハ
の直径が増大すると与えられた寸法と複雑さのコストは
減少するため、ウェハ直径の増大は望ましい。不十分な
熱伝導度の問題を最小にすることか望ましいような特定
の応用に対しては、ウェハあるいは個々のダイはウェハ
の作成か完了した後に薄くされる。ウェハを薄くするこ
とは、コスト高で困姉な工程である。技術の進歩と共に
チップの表面での機能当りのセルの大きさか減少するに
つれて、熱伝導度に関する問題はより悪化することにな
る。
現在の従来樹脂実装技術では、封止の樹脂と直接的冗接
しているチップの表面及び裏面からの直接的な熱の除去
が行なわれている。チップの裏面は、チップをとりつけ
るリードフレーム上のとりつけパッドに接触している。
このパッドは金属であるため、裏面での熱特性ははゞ前
面でのそれて等しい。熱は樹脂を辿してリードフレーム
あるいはパッケージの外表面へ伝達される。樹脂は比較
的不良な熱伝導体であるので、熱の大部分は実際にはリ
ードフレームを題して放散され、リードフレーム材料と
して高伝導度の合金か用いられている時は特にそうであ
る。熱はチップの表面と逆の面の両方から放散されるか
、それか不良葬体の樹脂を辿して伝達されることは重要
な欠点である。
一般的に、従来のデュアルインラインパッケージとクワ
ッドバック（Ｑｕａｄ　ｐａｃｋｓ）中に納められた電
子部品の重力消費はささやか漱であり、この動作時に発
生する熱は比較的小さい。しかし、単一のチップ上に取
入れられる機能の数が大きくなり、更に／あるいはチッ
プ上の機能の間隔かより接近してくると、発生−る熱は
重要な問題点となる。また、［電力機能」に対−る外部
部品を減らすために集積回路中に、比較的「犬電方」の
部品を取入れる最近の傾向では、熱の発生か増大する。
従って、発生熱の増大分を放散させる能力は更に重要と
なる。
熱を除去する因子の他に、経済的な方法で容器を製造し
、必要とされる信頼性高い封止あるいは気密封止を形成
することも重要である。過去においては、米国特許第３
，７４０，９２０号、第３．９１４，８５８号に述べら
れているように、半導体パッケージを接着するために接
着剤を用いることが知られている。
電気部品を金属の容器に気密封止するための方法もまた
、米国特許第２，９９９，１９４号、第３，９８８，８
２５号、第３，１１３，２５２号に述べられている。
ガラスあるいはセラミックスか、その表面に高融点酸化
物の薄膜を有するベース合金へ接着されているような、
ガラスあるいはセラミックスと金属の合成物あるいは封
正については、米国特許第３，５４６，３６３号、第３
，６１８，２０３号、第３，６７６，２９２号、第３，
７２６，９８７号、第３，８２６，６２７号、第３，８
２６，６２９号、第３，８３７，８９５号、第３，８５
２，１４８号、第４，１４９，９１０号に述べられてい
る。
〔発明の要約〕
本発明で強調されるべき問題点は、電気部品用のパッケ
ージであって、単位面積当りに大量の熱を発生ずるチッ
プに対して熱の伝達を行わせ、それによってチップの表
面の温度を減少させることのできるパッケージを得るこ
とである。
不発明の特長は、上述の従来の構成の限界及び欠点の１
つあるいは複数個をとりのぞくような、電子部品用容器
を得ることである。
本発明の別の特長は、電子部品の表面からのすぐれた熱
伝達を供給できるような、電子部品用の容器を得ること
である。
本発明の更に他の特長は、強力で信頼できる接着封止を
有するような、電子部品用容器を得ることである。
本発明の更に他の特長は、気密封止された、電子部品用
容器を得ることである。
本発明の更に他の特長は、製造コストか比較的安価な、
電子部品用容器を得ることである。
このように、電子装置、特に車力用個別装置を収納でき
るようになった容器の各種実施例が得られることになる
。この容器は、電子装置をその表面に接着された金属あ
るいは金属合金の基板部品を含んでいる。金属あるいは
金属合金のリードフレームが基礎部品に接着され、かつ
それから電気的には絶縁されている。電子装置がリード
フレームへ接着され、金属あるいは金属合金のカバーが
リードフレームに接着されて、容器内へ電子装置を封止
する。修正例の各々は、電子装置で発生した熱を容器か
ら効率良く除去するための方法を含んでいる。
本発明及び本発明のそれ以上の展開は、以下に図面に示
した好適実施例を用いて、説明する。
本発明は特に、相当址の電力を消費する個別装置用のパ
ッケージに関するものである。それら電力装置はしはし
ば装置それ自身の寿命に有害な程の多量の熱を発生する
。ここに述べる本発明は複数固の実施例を与えているが
、それらは異なる形状の各種容器内に実装された電力装
置からの熱の除去を促進するための異なる方法を与えて
いる。
本発明の各独の実施例の中では、電子装置、電気装置、
半導体装置は互に置きかえて読むことかできる。
〔発明の実施態様〕
第１図を参照すると、その中に電力装置１２を封入され
た容器１０か示されている。被覆層１４はその上に薄い
高融点酸化物層を有している。金属あるいは金属合金の
基板１２は被覆１４の第２の表面２０に接着された第１
の表面１８を有する。
金属あるいは金属合金のリードフレーム２２は薄い高融
点酸化物層で被覆されている。金属あるいは金属合金の
カバー２４は、すくなくともリードフレーム２２の上面
に妻着された表面上に薄い高融点酸化物層を有している
。
高融点酸化物層を有する金属あるいは金属合金を必要と
するような本発明の実施例中に用いるための望甘しい合
金は、２から１２％までのアルミニウムと残余の銅を含
む銅ベースの合金である。
望ましい合金は、２から１０％までのアルミニラム、０
．００１から３％までのシリコン、を含み更に望ましく
け、４．５％までの鉄、１％までのクロム、０．５％ま
でのジルコニウム、１％までのコバルト、及びそれらの
混合物、から成る群から選ばれた粒径調整元素を含み、
そして残余の銅を含んでいる。２．５から３．１％まで
のアルミニウム、１．５から２．１％までのシリコン、
そして残余の銅を含むＣＤＡ合金Ｃ６３８１は特に本発
明こ対して有用な材料である。望みの雰囲気において、
接着の障害とならない不純物は存在しうる。
本発明において有用な合金、及び銅ベース合金について
述べ、それらを製造する方法について述べた、カウル（
Ｃａｕｌｅ）等に与えられた米国特許第３，３４１．３
６９号、第３，４７５，２２７号に述べられたように合
金Ｃ６３８１はそれの次面のうちの１つあるいは複数個
に高融点酸化物層が形成されている。この酸化層は、ア
ルミナ、シリカ、スズ、鉄クロミア、助船、マンガンの
ような元素で構成された複合酸化物を含んでもよい。最
も望甘しくけ、高融点酸化物層は本質的に酸化アルミニ
ウム（Ａｌ２Ｏ３）である。基板に対する高融点酸化物
を形成することは任意の所望の方法で行われる。
例えば、合金Ｃ６３８１のような銅ベースの合金は、非
常に低濃度の酸素を含む気体中で予備酸化されろ。Ｃ６
３８１は、４％の水素、９６％の窒素、それと気体中に
混せられた微量の水から得られる微量の酸素を含む容器
中に入れられる。この気体は約６３０Ｃから約８２０℃
の間の成る温度に加熱される。温度と加熱気体中に置か
れる時間に依存して、望みの厚さの同融点酸化物層が合
金の数面上に形成される。
本発明は合金Ｃ６３８１の応用のみに制限されるもので
なく、それらの入面上に連続あるいは半連続な酸化物層
を形成−る能力のある広範囲の金属あるいは台金を含ん
でいる。望甘しくは、金属あるいは合金は、はんだがラ
ス及び／あるいは接着剤へ接着するのに適した薄い高融
点酸化物層を形成する。ニッケルベースや鉄ベース合金
のような他の金属合金のいくつかの例が米国特許第３，
６９８，９６４号、第３，７３０，７７９号、第３，８
１０，７５４号に述べられている。合金Ｃ６３８１は、
それか加熱されると上記のような膜を形成できるような
市販の合金であるために、本発明に対して特に適してい
る。鋼あるいは銅ベースの合金部品は、任意の従来の方
法によっである金属の上に高融点酸化物を形成できる金
属あるいは合金を被覆したような合成金属も含捷れる。
このある金属というのは、他の銅合金であるか、あるい
は特定の応用例において望まれるようなバルクの性質を
有する任意の他の金属あるいは合金である。
本発明は望寸しくは金属部品と近い熱膨張／収縮係数を
有する任意の適したはんだガラスあるいはセラミックス
部品を利用−る。ガラスか薄い高融点酸化物層へ接着さ
れて、容器１０を気密封止する。金属部品を互に接着す
ることの他に、そればそれらを電気的には互に絶縁する
。ガラスと銅合金が望ましくも、同一かあるいは接近し
た熱膨張係数を有しているとすると、このシステムでの
熱応力は本質的になくなり、最終製品中での熱応力に付
随する問題は軽減される。しかし、望捷しい合金のＣ６
３８やＣ６３８１の上に存在する尚融点酸化物層の固有
な性質は、合金よりも大幅に小さい膨張／収縮の係数を
有するはんだガラスへの接着を可能とする。機械的に強
固な接着がＣ６６８とＣＶ４３２（収縮係数１２７Ｘ１
０−７／Ｃ）とい間に達成されたことか示された。
第１戎は、本発明に従って使用できるような、名種はん
たガラスの例が示されている。
第１表 はんだガラスあるいは　　　　　熱膨張係数　ｉｎ．／
ｉｎ．／℃セラミックの型 フェロ社（Ｆｅｒｒｏ）１　　　　　　　　　　　　１
６７×１０−７Ｎｏ．ＲＮ−３０６６−Ｈ フェロ社（Ｆｅｒｒｏ）１　　　　　　　　　　　　１
６０×１０−７Ｎｏ．ＲＮ−３０６６−Ｓ オーウエンス　イリノイ社２　　　　　　　　１６０×
１０−７Ｎｏ．ＥＪ３ オーウエンス　イリノイ社２　　　　　　　　１２７×
１０−７Ｎｏ．ＣＶ４３２ １．米国オハイオ州クリーブランド市フェロ社（Ｆｅｒ
ｒｏ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の専売成分２．米国
オハイオ州トレド市オーウェンスイリノイ社（Ｏｗｅｎ
ｓ　Ｉｌｌｉｎｏｉｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の
専売成分 容器１０は特に電力用個別半導体装置と共に用いるよう
になっているため、端子リード２３の数は少なく、代表
的には６本であり、それら−べては図示のようにパッケ
ージの１つの側面からとり出されている。容器の残りの
側面上では、リードで占められた空間がここでは単にス
ペーサで占められ、そのスペーサは単なるリードフレー
ム２２である。
半導体装置１２は、熱害電性接着剤を用いる等の任意の
従来の方法によって基板１６上へとりっけられる。更に
、軍刀装置１２がらリードフレーム２２へのリード線２
５は従来の方法でとりつけられる。
第１図に示された発明の概念は、被覆１４の除去と電力
装置を基板１６上へ直接置くこととである。基板は、本
質的に純粋銅のような高い熱伝導度を有する材料である
ことか望ましい。
被懐１４を基板１６へ接着するために、最も便利なのは
、それらの全表面１８と２０が接触するように材料σ接
着に行うことである。このように、半導体チッフあるい
はダイ１２を設置するために用いられる中央領域２８は
、高伝尋度層１６を露出させるために被徴層１４を除去
するべく、研削でることが必要である。このことにより
電力装置１２を高伝株度層上へ直接とりつけることか可
能となり、それによって、熱放散能力か最大化される。
第２図を参照すると、そこには第１図の容器と非常に似
た容器３０の部分か示されており、同じ部品の場合には
同じ参照番号が用いられている。
端子リード３２は、それらがパッケージの下へまわりこ
むような形状をしている。これは特に装置をとりつける
時に必要な表面領域を最小化するために便利である。こ
の構成に対して、容器３０の気密封止の後に、基板１６
の底面に絶縁層３４が付加されている。この絶縁層は例
えば尚温エポキシ、ポリサルフオン（ｐｏｌｙｓｕｌｆ
ｏｎｅ）、あるいはポリイミドのような樹脂誘電体であ
ることか望せしい。
リードがパッケージの１側面のみからとり出されている
ようなパッケージを使用する句加的な例か、第６図、第
４図に示されている。このζ成は一般的には個別装置パ
ッケージで関するものであるか、集積回路パッケージの
ある型にも使用される。パッケージ４０は、銅あるいは
銅合金で形成された高熱伝導率基板４２を有している。
ガラス接着可能な銅合金の被覆層４４か基板の上表面４
６に接着される。曽４４にはパッケージ４０の外壁５０
から中央領域５２へ延びるみそ４８か設けられている。
個別装置５４が、従来の方法で領域５２で基板４２へ接
着される。ガラス接着可能な銅合金でできたリードフレ
ーム５６がガラス５８でみぞ４８に接着される。リード
フレーム５６と端子リード６０はみぞ４８へ接着され、
被覆層４４によって接触しないように絶縁されている。
みそ中の被覆層４４の厚さは、リードフレームの上衣面
６２かみそでない領域での被覆層の上表面６４とはソ同
−高さであるように選ばれるのか望捷しい。カバー板６
６はガラス接着可能な銅でできており、封止ガラス６８
の層でもって層４４及びガラス５８へ封止される。リー
ドフレーム５６をとりがこむガラス５８は第一にみその
領域に限られることを注意しておく。
第６図及び第４図に示された形状は高熱発生の装置に特
に適した利点を有している。第１図の同様な実施例と比
較して、パッケージ中に装置を封止才るのにより少ない
ガラスですむ。ガラスがこのパッケージの最も弱い部分
であるので、このパッケージの故障はしはしはガラス中
のクラックによって引き起こされる。また、ガラスは一
般的に金属よりも高価であり、従って、パッケージは、
より経済的に製造できる。別の一つの重要な利点はガラ
スが金属よりも熱伝導度で劣っているトイうことである
。従って、パッケージ中のガラスのあるものを金属で置
きかえることによって、チップから放射される熱はより
容易に放散される。金属あるいは金属合金は、既に述べ
たように、酸化物あるいは高融点酸化物の表面を有する
銅金属あるいは合金であることか望ましい。封止ガラス
は気密封止パッケージを形成するためのものとして述べ
られたか、接着剤を用いてパッケージを互に接着−るこ
とも本発明の範囲に含まれる。それらの接着剤のいくつ
かの例は以下の表に与えである。
　　　　　型　　　　　　　　　名称　　　　　　　製
造者ａ、２成分室温構成　　ボンドマスク　　　ナショ
ナル　　エポキシ　　　　　　　Ｍ６８８　　　　　　
アドヒーシブ社ｂ、１成分熱硬化封　　　モルトン　　
　　　モルトン　　止エポキシ　　　　　　４１０Ｂ　
　　　　　　ケミカル社ｃ、熱樹脂　　　　　　　　フ
ィリップス　　　フィリップス　　　　　　　　　　　
　　　　リトン　　　　　　　ベトロリウムｄ、封止エ
ポキシ　　　　プラスコン　　ブラスコンエレクトロニ
ッ　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ７２００　　　　
クマテリアルズ　　　　　　　　　　　　　　　プラス
コン　　　　　　〃　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ
７２００ＬＳ更に、中心領域５２は本質的に円形である
ように描いであるか、正方形や長方形のような任意の望
みの形にこの領域を形成することも本発明の範囲に含せ
れる。
第５図を参照−ると、本発明の別の実施例か示されてお
り、それは相当の批の電力を消費し、かなりの量の熱を
発生する個別装置に特に適するものである。第５図に示
したように、パッケージ８０は基板８２を含み、基板８
２はカップ８３の形状に−かれており、側壁８６の一部
か除かれ、あるいはみそ８４か形成されパッケージ８０
から外方へ端子リード８８をとりた−ために用いられる
。このみぞ８４は壁８６中でカップ８３の外端あるいは
最上端８９から下へ延ひている。そのみそは壁を完全に
突き抜けている。基板８２の内衆面９４上にガラス接着
可能な被覆層９２か設けられて、基板と本質的に同じ形
状をしている。更に、基板８２の外衣面９８上にも層９
２と似た被覆９６を設けることが望せしい。両面に被覆
を設けることによって、以下に述べるように、被覆層と
封止ガラスとの間で、金属からガラス接層への強度と破
損に対する耐性が最大のものとなる。しかしながら、基
板上に単一の被覆のみを設けることも本発明の範囲に含
まれる。上に述べたような銅金属あるいは合金の被覆９
２と９６は、それらの端１００及び１０２上に、望まし
くは高融点酸化物の、薄い酸化物層を有していることが
望若しい。
被覆９２あるいは９６と似た材料でできたガラス接着可
能な銅あるいは銅合金のカバー１０４が個別要素１０６
をカップ８３中へ封入才る。封止ガラス１０８はカバー
１０４を、端１００及び１０２ヘノツナ８４の部分で接
着−る。また封止ガラスは被覆９２の内次面１１０の一
部にそっても接着される。封止ガラスはまたリードフレ
ーム９０をとっかこんで、リードフレームをみそ８４へ
接着し、それを基板８２及び被覆９２及び９６から絶縁
−る。
第４図のみそ４８と似た形状のみぞ８４の下側の端１１
１は、リードフレームの最上面１１４がカップの最上面
８９と本質的に同じ高さになるように位置することが望
ましい。このことによって、装置１０６をパッケージ８
０内に封止するための封止ガラス１１２の連続層かカバ
ー１０４と次面８９及び１１４との間に形成できる。封
止ガラス１１２は端１００及び１０２上の高融点酸化物
層と強力な接層をつくりたす。しかしながら基板８２ば
その表面上に高融点酸化物層を有していないので、ガラ
スはその表面に強力な接着を形成しない。年−の被覆の
みを用いた場合には、カバーとカップとの間の接着は２
つの被覆による接着で得られる強度より小さい強度しか
与えない。
このカップの形は、例えは丸いとか、角が丸い正方形と
か角の丸い長方形とか任意の望みの形でよい。特定の応
用に対して特定の形状か設計される。また第５図には単
一みそが示されているか、パッケージ８０の他の壁土に
１固あるいは複数個のみぞを設けることも本発明の範囲
に含まれる。
第５図では装置１０６は被包９２の内表面にとりつけら
れているように描かれているか、この被覆を除去して装
置１０６を基板８２に直接接着し、それによってパッケ
ージ８０からの熱伝導を改善−ることも本発明の範囲に
含まれる。
第６図を参照すると、第５図の修正例が示されており、
そこではみそか１固あるいは複数固の孔ないし窓１２２
で置換えられている。孔１２２はカップ１２６の側壁１
２４中にパンチあるいはドリルで開けられる。このよう
にすることによって、カップ開口の上端に連続した上面
１２８か設けられる。第５図のみそ８４へのリードフレ
ーム９０の接着と同様にして、リードフレーム１３０か
ガラス１３２によって孔１２２へ封止される。もし必要
かあれは、ガラスはカップの内表面上へも延はされて、
第５図に示されたようにリードフレームをカップの内表
面から絶縁することもできる。
また、カップはそれを使用する環境に従って任意の望み
の形状に形成することかできる。本実施例の利点はカッ
プの口のまわりに連続した端１２８が得られるというこ
とである。カバー１３４は、はんだうけ等の従来技術に
よって、この端へ接着される。またカバーは上述のよう
な封止ガラスや接着剤のような封止コンパウンド１３６
で封止される。
再ひ第１図を参照すると、装置１２は、気密パッケージ
１０からの熱の放散をよくするために、基板１６へ直接
接着されている。第６図及び第４図に示されたように、
この実施例では側壁の金属対ガラスの比を大きくとって
、それによって熱伝達紙を増大させている。第１図中の
ガラスにおきかわった第２図の追加金机は、パッケージ
１０にくらべてパッケージ４０の熱放散特性を改善して
いる。第５図の実施例は、パッケージ８０が角を丸くし
た長方形あるいは円形であるのか望ましいことから、パ
ッケージ全体の大きさを最小化している。パッケージか
小さくなるとチップからの放散熱はパッケージの壁を通
して放散するのに移動する距離か短かくなる。最後に第
６図に示された実施例ではカバーか基板へ、封止ガラス
よりも高い熱伝導度を有するはんだ材料あるいは導電性
はんだで接着されているため、熱放散は最大化されてい
る。最終のはんだ接着温度も、通常ガラス封止に付随す
る温度よりも低い温度となり、従って個別装置が完成後
マツケージ中でさらされる最大温度も最小温度に保たれ
ることになる。このことは装置が温度に敏感な場合に特
に有利である。
半導体装置の動作中に発生ずる熱は主に、半導体チップ
あるいはダイの表面上で発生ずるっ従来の気密パッケー
ジにおいては、熱の大部分は、苔ずシリコンチップの厚
みを通し、次にチップを基板へとりつけている接着剤あ
るいははんだ材料を通し、最後に基板を通して運ばれる
。シリコンの熱伝導率はそれ程よくないため、シリコン
チップの厚みを辿しての熱伝達に対する抵抗はパッケー
ジの全体の熱特性に対してかなり重大である。チップが
単位面積当り特に大散の熱を発生する場合には、チップ
を通しての熱伝達がチップの表面上での機能密度の制限
因子となり、あるいは個別装置の電力率の制限因子とな
る。シリコンの熱伝導度が絶対的な制限因子とはならな
くとも、シリコンを通しての熱伝達のだめに必要な温度
降下は重要である、というのはこの温度差かチップの表
面の「接合温度」を上昇させる効果をもつからである。
およそ、接合温度か１０℃増大する毎に期待される装置
の表面寿命は半分に減する。シリコンの乏しい熱伝導率
に付随する問題は、シリコンウニハの直径か増大すると
、ウェハ処理の間の取扱いの点で必要とされる最小厚み
もまた増大するという事実によってより悪化される。し
かし、ウェハの直径の増大と共に与えられた寸法と複雑
さについて、ダイ当りのコストは減少するため、ウェハ
直径の増大は望ましいことである。しはしは、ウェハあ
るいは固々のダイは、製造か完了した後に機械的に薄く
される。
現状の樹脂パンケージでは、チソプの表面・裏面ともに
封入樹脂と接触しており、チップの表面からの直接的な
熱の除去を行わせる。実際には、裏面上では、チップの
とりつけられているリードフレーム上のとりつけパッド
を通して接触が得られている。しかし、このパッドは金
属であるため、裏面での熱特性は前面のそれにはゞ等し
い。樹脂パッケージでは、熱はパッケージを通してリー
ドフレームへ、あるいはパッケージを通して直接外表面
へ運ばれる。樹脂は比較的熱の不良導体であり、比較的
高伝導度の銅合金を用いた場合には、はとんどの熱はリ
ードフレームを通して放散される。熱はチッソの表面及
び逆の面の両方から放散されるが、それが不良導体の樹
脂を通して運ばれる必要があるということは重大な欠点
である。本発明の実施例は、第７図と第８図に示された
ように、パッケージ熱特性にすぐれた特徴を有している
。それはチップの表面から直接的に熱を除去するだめの
より効率良い手段を提供している。
第７図を参照すると、チップ１４２を含むパッケージ１
４０が示されている。高い熱伝導度をもつ基板１４４に
は、それの内表面１４６上に任意の従来の手段でチップ
が接着されている。リードフレーム１４８は接着材料１
５０によって表面１４６へ接着される。カバー１５２は
接着材料１５６によってリードフレームの上面１５４へ
接着される。カバー１５２は、従来の方法によってチッ
プ１４２とリードフレーム１４８との間につながれたリ
ード線１６２のだめの空間を得るだめに設けられた２つ
の外方への突出物１５８と１６０を有している。このカ
バ−１５２の内弄面１６４は、内表面とチップ１４２の
上面１６６との間に最小の空間を与えるように形成され
ている。製造上の余裕のために表面１６４と面１６６と
の間に空間を設ける必要かある。製造余裕か負の空間を
与え、表面１６４とチップの面との間に密着りた接触が
可能な場合には、チツプの面上に過度の圧力か生じ、故
障の原因となりつる。カバーの面１６４とチップの面と
の間の最小限のすき間は、例えは金属粉を充填した有機
重合体のような熱的伝導性の誘電物質１６８で充填する
のが望ましい。
それらは銅や銀の粉を混ぜたエポキシやポリイミドのよ
うな熱的伝導性接着剤である。カバーの界面とチップの
面との間のすき壕を最小にするととによって、また熱伝
導性誘電体を用いることによって、チップ表面から金属
の内人面への比較的良好な熱伝導経路が形成される。同
時に、チップを通り基板１４４中への熱の放散が起こる
。このようにして、カバーと基板によってとりかこ甘れ
た空間への熱の放射と同時に、チップの表面及びチップ
の裏面からの全体的な熱の放散か起こる。
パッケージ１４０は気密あるいは非気密封止される。も
し非気密封止が望捷しい場合には、材料１５０及び１５
６は上述のようにエポキシであってもよい。その場合に
は、基板、リードフレート、カバーを形成するだめに用
いられる金属あるいは金属合金としては、望ましくは酸
化物被覆を有する、銅あるいは銅合金のような任意の物
質でよい。
最も望ましくは、上に述べた型の薄い高融点酸化物被覆
はエポキシと非常に強力な接着を形成し、それによって
接着次面に汚染の拡散に対する障壁を作ることかわかっ
ており、従ってパッケージの予想寿命を増大する。
パッケージは気密接着されてよく、物質１５０と１５６
は上述のような型のガラス封止材料であるのか望ましい
。再び、基板、リードフレーム、カバーを形成するだめ
に用いられる金属あるいは金属合金は強力なガラスと金
属の封止を供給するための酸化物被覆を有している。上
述のようにその上に高融点酸化物層を有する銅金属ある
いは合金を選んではんだガジスヘ接着することか望まし
い。もし必要かあれは、銅のような高い熱伝導度を有す
る金属あるいは合金を基板あるいはリードフレームへ接
着し熱特性を改善することか望ましい。
第８図は第７図のパンケージに似たパッケージ１８０を
示しており、それはチッソ１８２からの非常に良好な熱
放散を与えるように設計されている。基板１８４、リー
ドフレーム１８６、接着材料１８８，１９０は、本質的
に第７図の実施例と同じである。しかし、よりよい熱特
性を与え、チップの面とカバーの間の小さな空間に関す
る問題をなくすために、チップの面とカバー１９１の内
表面１９４との間に熱接触を確立するために熱的伝導性
のバネ１９２が用いられている。このバネのチップに接
する表面にはエポキシやポリイミドのような誘電体の非
常に薄い層か被覆してあり、それによってバネがチップ
の表面を短絡しないようになっている。この誘電体層は
非常に薄い。それは要求される絶縁破壊重圧が一般的に
１００ボルト以下であり、最大動作爾圧が１０ボルト程
度であるためである。もし通猟チップ入面を保憔するだ
めに施こされる保護処理が十分信頼性高いものであれは
、この誘電体層をバネの上にとりつけることは不要とな
る。
この明細書でこれまで行なった従来技術の引用は、ここ
に参考のために行ったものである。
本発明に従えは、小量の電力あるいは相当量の電力を消
費する集積回路及び個別装置のパッケージに用いるのに
特に適しており、これ寸で述べてきた特徴、手段、目的
を満たすような、複数の実施例か可能であることが明ら
かになったであろう。
本発明はそれの実施例との組合せで説明してきたか、こ
れ才での説明から、当業者には数多くの変更、修正、変
形が可能であることは明らかであろう。従って、そのよ
うな変更、修正、変形のすべては本発明の特許請求の範
囲 と考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従う電子部品用の容器の断面図であ
る。 第２図は、基板の底面上に御脂誘電体を有する、電子部
品用の容器の一部−面図である。 第６図は、端子リードか望捷しくけ単一のみそからとり
出されているような、電気部品用の容器の断■図である
。 第４図は、第６図の（４）−（４）断面図である。 第５図は、カソノ型の基板を有する、電子部品用の容器
の断面図である。 第６図は、カンフ型の基板を有し、端子リードか容器壁
上の孔からとり出されている、電子部品用の容器の断面
図である。 第７図は、部品の面とカバーとの間に誘電体をとりつけ
られた、電子部品用の容器の断面図である。 第８図は、部品の面とカバーとの間に熱伝等性のバネを
含む、電子部品用の容器の断面図である。 １０・・・容器 １２・・・電気装置 １４・・・被覆層 １６・・・基板 １８・・・表面 ２０・・・　〃 ２２・・・リードフレーム ２４・・・カバー ４４・・・被覆層 ４６・・・表面 ４８・・・みそ ５０・・・壁 ５６・・・リードフレーム ５８・・・ガラス ６０・・・端子リード ８０・・・パッケージ ８２・・・基板 ８４・・・みそ ８８・・・端子リード ９０・・・リードフレーム ９２・・・被覆層 ９４・・・表面 ９６・・・破俊 １０４・・・カバー １１２・・・封止ガラス １２２・・・孔 １２６・・・カノプ １３０・・・リードフレーム １３２・・・ガラス １３４・・・カバー １３６・・・封止コンバウンド １４０・・・パッケージ １４２・・・チップ １４４・・・基板 １４８・・・リードフレーム １５０・・・接着材料 １５２・・・カバー １５６・・・接着材料 １６８・・・誘電体材料 １８０・・・パッケージ １８２・・・チップ １８４・・・基板 １８６・・・リードフレーム １９０・・・接着材料 １９２・・・バネ １９４・・・底面 代理人　浅利皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）電子装置（１２）を収納するようにした容器（１
    ０）であって、 第１の金属あるいは金属合金基板（１６）と、それのす
    くなくとも第１の表面上に第１の薄い高融点酸化物層を
    有する第１の金属あるいは釡属合金被覆（１４）とであ
    って、上記基数の第１の表面（１８）が上記第１の金属
    あるいは金属合金被覆の第２の表面（２０）へ接着され
    ており、上記電子装置か上記基板の上記第１の表面（１
    ８）へ接着されており、それによって上記装置で発生し
    た熱の上口容器（１０）の外側への伝達を促進している
    ような、第１の基板（１６）と第１の被栓（１４）、 金属あるいは金属合金のリードフレーム（２２）であっ
    て、第２の高融点酸化物層で被覆されており、上記第１
    の尚融点酸化物層へ接着され、上記第１及び第２の高融
    点酸化物層によって上記第１の金属あるいは金属合金被
    覆から絶縁されており、更に上記電子装置（１２）へ電
    気的に接続されているような、リードフレーム（２２）
    、金属あるいは全属合金カバー（２４）であって、それ
    の表面上のすくなくとも一部分上に第６の薄い高融点酸
    化物層を有しており、上記第３の酸化物層か上記第２の
    尚融点酸化物層へ接着され、それによって上記電子装置
    が上記基板と上記カバーとの間に封止されているような
    、カバー（２４）、を含むことを特徴とする、容器（１
    ０）。 （２）特許請求の範囲第１項の容器であって、更に、上
    記第１及び第２と上記第２及び第３の薄い高融点酸化物
    層の間に接着されて、上記容器を気密封止しているガラ
    ス部品、 を含むことを特徴とする容器。 （３）特許請求の範囲第１項の容器であって、更に上記
    被覆の壁（５０）中にみそ（４８）を含み、上記リード
    フレームか上記みその中において上配被傑（４４）へ接
    着され、また上記電子装置へ接続されており、上配り−
    ドフレームが更に上記容器の外部に上記カバーと上記被
    覆との間に突出する端子リード（６０）を営んでいるこ
    とを特徴と−る容器。 （４）特許請求の範囲第６項の容器であって、更に、上
    記第１及び第２と上記第２及び第３の高融点酸化物層の
    間の上記みその領域中のガラス部品と、上記第１と第６
    の高融点酸化物層の間の残りの接着領域中のガラス部品
    （５８）であって、上記容器を気密封止するガラス部品
    （５８）を含むことを特徴とする容器。 （５）特許請求の範囲第４項の容器であって、上記被覆
    、上記リードフレーム、上記カバーが、２から１２％ま
    でのアルミニウムと残りの本質的に銅とを含む銅ベース
    の合金かあるいは銅であることによって特徴づけられる
    容器。 （６）特許請求の範囲第１項の容器であって、更に、上
    記第１及び第２の酸化物と上記第２及び第６の薄い高融
    点酸化物層を接着して、上記容器を封止する接着剤部品
    を含むことを特徴とでる容器。 （７）電子装置を収納するようにした容器であって、カ
    ップ型の基礎部品（８２）であって、外側端（８９）か
    ら延びるすくなくとも１個のみぞ（８４）を側壁中に有
    し、更に以下のように特徴づけられる基礎部品（８２）
    、 第１の金属あるいは金属合金のカップ型被覆（９２）で
    あって、外端上、上記みその端上、そしてそれの内表面
    上に第１の酸化物層を有するような被覆（９２）、 金属あるいは金属合金のカップ型基板（８２）であって
    、内面（９４）を上記第１の金属あるいは金属合金の被
    覆の外表面へ接着されているような基板（８２）、 上記電子装置（１０６）か上記部品の底面に接着されて
    いること、 第２の酸化物層でおおわれた金属あるいは金属合金のリ
    ードフレーム（９０）であって、上記みぞ内に接着され
    、上記電子装置へ接続されており、それにつながれた端
    子リード（８８）を上記容器の外部へ突出させており、
    上記リードフレーム上の上記第２の酸化物層をみそ中の
    第１の酸化物層へ接着させて、上記みぞ内でリードフレ
    ームを電気的に絶縁しながら封止しているような第１の
    封止部品（１０８）を含むような、リードフレーム（９
    ０）、 金檎あるいは金属合金のカバー（１０４）であって、そ
    れのすくなくとも１つの面上に第６のば化物層を有して
    おり、上記第６の酸化物層を上記第１の封止部品及び上
    記被覆の外端上の第１の酸化物層へ接着しそれによって
    、上記電力装置を上記基板部品と上記カバーとの間に封
    止する第２の封止部品（１１２）を含む、カバー（１０
    ４）、を含むことを特徴とする、容器。 （８）特許請求の範囲第７項の容器であって、上記基礎
    部品が更に、 第２の金属あるいは金属合金のカップ型の被覆（９６）
    であって、すくなくともそれの外端上及びみぞ端上に第
    ４の酸化物層を有しており、上記基板の外表面上へ接着
    されており、上記第１の封止コンパウンドが上記みぞ内
    の上記第４の酸化物層に接着されており、上記第２の封
    止コンパウンドが上記第４の酸化物層と上記第３の酸化
    物層との間の上記第２の部品の残りの端において接着さ
    れているような、第２の被覆（９６）、を含むことを特
    徴とする、容器。 （９）特許請求の範囲第８項の容器であって、上記第１
    及び第２の封止コンパウンドか、上記容器を気密封止す
    るだめのガラス部品であることを特徴とする、容器。 （１０）特許請求の範囲第９項の容器であって、上記金
    属あるいは金属合金のカップ型被覆（９２）。 （９６）、リードフレーム（９０）、カバー（１０４）
    が２から１２％までのアルミニウムと残りの本質的に銅
    とを含むような銅ベースの合金かあるいは銅であること
    を特徴とする、容器。 （１１）特許請求の範囲第８項の容器であって、上記第
    １及び第２の封止部品が、上記容器を封止する接着剤部
    品であることを特徴とする、容器。 （１２）電子装置を収納するようにした容器であって、
    カップ型の基礎部品（１２６）であって、側壁中にすく
    なくとも１つの孔（１２２）を有しており、更に孔の端
    上に第１の酸化物層を有する第１の金属あるいは金属合
    金の成形被覆を含んでおり、更に以下のことにより特徴
    づけられる、基礎部品（１２６）、 金属あるいは金属合金のカップ型基板であって、上記第
    １の被覆の外表面へ接着された内部表面を有する基板、 上記電子装置が上記基礎部品の底面上へ接着されている
    こと、 金属あるいは金属合金のリードフレーム（１３０）であ
    って、第２の酸化物層によっておおわれており、上記孔
    内に接着されており、上記電子装置へ接続されており、
    それへ接続された端子リードを上記容器へ突出させて有
    しており、上記リードフレーム上の上記第２の酸化物層
    を孔内の第１の酸化物層へ接着して、上記孔内ヘリード
    フレームを電気的に絶縁しながら封止するための第１の
    封止部品（１３２）を含んでいるような、リードフレー
    ム（１３０）、 金属あるいは金属合金のカバー（１３４）−あって、上
    記基礎部品の外端へ接着され、それによって電子装置が
    上記基礎部品と上記カバーとの間に封止されるようにし
    た、カバー（１３４）、を含むことを特徴と−る、容器
    。 （１３）特許請求の範囲第１２項の容器であって、更に
    、上記カバーを上記基礎部品の外端へ接着−るための第
    ２の封止部品（１３６）を含むことを特徴とする、容器
    。 （１４）特許請求の範囲第１３項の容器であって、更に
    、上記第１及び第２の封止コンパウンド（１３２）。 （１３６）か上記容器を気密封止するガラス部品である
    ことを特徴とする、容器。 （１５）特許請求の範囲第１２項の容器であって、更に
    、上記第１の封止コンパウンド（１３２）。 （１３６）が上記孔を封止する接着剤部品であることを
    特徴とする、容器。 （１６）電子装置（１４２）を収納するようにした容器
    （１４０）であって、 金属あるいは金属合金の基礎部品（１４４）であって、
    上記電子装置（１４２）が上記基礎部品の第１の表面へ
    接着されているような、基礎部品（１４４）、 金属あるいは金属合金のリードフレーム（１４８）であ
    って、上記基礎部品（１４４）へそれから電気的に絶縁
    された形で接着されており、上記電子装置が上記リード
    フレームへ電気的に接続されているような、リードフレ
    ーム（１４８）、金属あるいは金属合金のカバー（１５
    ２）であって、上記リードフレームへ接着されて上記電
    子装置を上記容器内へ封止しており、内部表面（１６４
    ）を有しており、上記内部表面（１６４）は上記電子装
    置と上記内部表面との間にすきま空間を与えるように位
    置しており、上記すぎま窒間か熱伝辱性の誘電体材料（
    １６８）によって充填されて、それによって上記電子装
    置で発生した熱が上記カバーと上記基礎部品（１４４）
    との両方中へ放散されるようになっている、カバー（１
    ５２）、を含むことを特徴とする、容器。 （１７）特許請求の範囲第１６項の容器であって、更に
    上記基礎部品を上記リードフレームへ、そして上記リー
    ドフレームを上記カバーへ接着する接着剤部品（１５０
    ）、（１５６）を會むことを特徴とする、容器。 （１８）特許請求の範囲第１６項の容器であって、更に
    上記基礎部品を上記リードフレームへ、そして上記リー
    ドフレームを上記カバーへ接着し、それによって上記容
    器を気密封止するためのガラス部品を含むことを特徴と
    する、容器。 （１９）電子装置を収納するようにした容器であって、
    金属あるいは金属合金の基礎部品（１８４）であって、
    上記電子装置（１８２）が上記基礎部品の第１の表面へ
    接着されているような、基礎部品（１８４）、 金属あるいは金属合金のリードフレーム（１８６）であ
    って、上記基礎部品へそれから電気的に絶縁される形で
    接着されており、上記電子装置が上記リードフレームへ
    電気的に接続されているような、リードフレーム（１８
    ６）、 金属あるいは金属合金のカバー（１９１）であつて、上
    記リードフレームへ接着されて上記電子装置を上記容器
    内へ封止するようにした、カバー（１９１）、 熱伝導性のバネ（１９２）であって、電子装置の表面及
    び上記カバーの内部面（１９４）と接触して、上記電子
    装置で発生した熱を伝達するようになった、バネ（１９
    ２）、 を含むことを特徴とする、容器。 （２０）特許請求の範囲第１９項の容器であって、更に
    、上記基礎部品を上記リードフレームへ、また上記リー
    ドフレームを上記カバーへ接着する接着剤部品を含むこ
    とを特徴とする、容器。 （２１）特許請求の範囲第１９項の容器であって、更に
    、上記基礎部品を上記リードフレームへ、また上記リー
    ドフレームを上記カバーへ接着し、それによって上記容
    器を気密封止するためのガラス部品を含むことを特徴と
    てろ、容器。
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