JPS5940552A - 半導体装置のキヤツプ取付構造 - Google Patents

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】 本発明はセラミックパッケージ型の半導体装置のキャン
プ取付構造に関するものである。

一般に、セラミックパッケージ型の半導体装置は、外部
導出リードを設は友セラミックベースの上面凹部内に半
導体素子ペレットを固着しかつ電気的接続を行なった上
で前記上面四部に金属キャンプを被せ、これを接着する
ことによりペレット等を気密封止する構成となっている
。そして、通常では前記セラミックベースに対するキャ
ップの接着材としてＡｕ、＝ｓｎろう材を使用している
。

ところで、前記したＡ４．、−８Ｑろう材は価格が極め
て高いという欠点があバこれが直ちに半導体装置の高価
格化に結びつくという問題かめる。

このため最近の半導体装置ではキャップの接Ｍ材として
半田を利用したものが提案され、低価格化を実現してい
る。

しかしながら、単に半田を従来のＡｕ　−ｓｎろう材に
代えてキャップの気密封止を行なうのみでは、接着面等
における半田の方向性のない溶融によって半田内にボイ
ド（気泡）が生じ易く、このボイドの発生によ＃）完密
性が低下され或いにキャップの固着強度か低下さｎる等
、半導体装置の信頼性が損なわれるという問題か生じて
いる。

したがって本発明の目的は、半田内にボイドが発生する
ことを防止してパッケージの気密性の向上およびギャッ
プの固着強度の向上を図り、これによシ半導体装置の信
頼性金高めることができる半導体装置のキャップ取付構
造を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明に、キャンプに
形成した半田層の周辺部に突起若しくは突条を形成し、
キャンプをセラミックベースに押圧固着する際に半田層
が突起や突条部位から溶融接着されるようにしたもので
ある。

以下、本発明を図示の実施列Ｖこより説明する。

第１図および第２図に本発明ｍ造を適用した半導体装ｔ
を示し、第１図は全体断面図、第２図は要部の拡大断面
図でおる。図において、■はセラミックベースであｐｌ
その外側面には下方に突起した外部導出リード２を取着
し、かつ上面中央部には方形の四部３を形成している。

この凹部３の内底面には半導体素子ベレット４を固着す
ると共に凹ｓ３内筒位置の段部上には前記外部導出り−
ド２に接続されるボスト部５ｔｌ−設け、ベレット４の
電極パッドとボスト部５とをワイヤ６にて電気的に接続
している。また、前記セラミックベース１の上面の凹部
３周囲には、第２因に詳、■を示すように、タングステ
ン又はモリブデンのメタライズ層８．ニッケルメッキ層
り、金めつ＠層ｌＯからなる多層処理部７全形成してい
る。

一方、１１は４２アロイまたはコパール等の方形の金属
仮相からなるキーヤツブであり、その内面（下面）には
クランド等により一体に形成した半ＬＢ層１２全形成し
ている。そして、更にこのキャップｉｔの半田層１２に
は前記凹部３の周囲に相当・ｒる位ａｂこ内面方向に向
かって突設（７１こ突起１３を形成している。なお、本
実施１ｕｌｌでは、この突起１３はキャップ１１の全周
にわたって連続した突条として形成しておシ、製法は金
橘板材に半田層１２をクラッドし金型によシ、キャップ
１１の外形の形成と同時にキャップの外面周囲全内面方
向に同かつて打ち出して突条１４を形成する。

したがって、以上のように構成され窺セラミンクベース
ｌとキャップ１１に、第１図のようにセラミックベース
ｌ上にキャップ１１を載せてこれ全押圧させながら図外
の炉内を通過させる。これによシ、キャンプ１１０半田
層１２は炉内で溶融され、押圧力と相俟って金層１０お
よびニッケルメッキ層９に溶着し、キャップ１１をセラ
ミックベース１に固着する。そして、このとき、半田層
１２にキャップ内面方向に突出湯れ几突条１３において
最先に溶融され、以後溶融箇所がこの突条１３部位を中
心にして拡がるように進行してベースに溶着きれるよう
になシ、所謂半田溶融の方向性が生じるようになる。こ
の結釆、従来のように半田溶融に方向性がないことが原
因とさ７するボイドの発生（半田が内周側、外周側から
同時に溶融が進行されると両者間に空気が閉じ込められ
てボイドが発生Ｊ−る）が防止できる。つまシ、本例で
は半ＦＪ１層１２と多層部７との間の空気は半田の方向
性のめる溶融に伴なって内周側および／または外周側へ
押されるようにして除去さｎることになり、空気が閉じ
込められてボイドか発生することはない。

これによシ、ボイドが原因とされる気密性の低下やキャ
ップ固着強度の低下も起ることになく、半導体装置の信
頼性の向上および価格の低減の両方を達成することがで
きる。

々お、前記突条１３は必ずしもキャップ１１の全周面に
わたって連続形成する必要はなく、第３図体）のように
各辺に対応して突条１３Ａｔ−不連続に設けたもの、或
Ｌｎｔｚ同図（９）のように突起１３Ｂを直列配置した
ものでめってもよい。

以上のように本発明のキャップ取付構造によれば、キャ
ップに形成し九半田層の周辺部に突起若しくは突条を形
成し、キャップの溶着の際に半田層が突起、突条部位か
ら溶融が進行されるように構成しているので、キャップ
溶着時に半田の溶融に方向性か生じ、半田層内の空気を
有効に排除することができるので、接着部位におけるボ
イドの発生を防止し、これにより気密性の同上、固着強
度の向上を図って半導体装置のイｇ頼件の向上を達成す
ることができるという効果を賽する。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明構造を適用した半導体装置の全体構成の
断面図、 第２図は要部の拡大図、 第３図（Ｎ、（Ｂ）は夫々異なる実ＩＡ列の平面図であ
る。 ｌ・・・セラミックペース、３・・・凹部、４・・・ベ
レット、６・・・ワイヤ、７・・・多層処理部、１１・
・・キャップ、１２・・・半田層、１３・・・突条（突
起）、１３Ａ・・・突命、１３Ｂ・・・突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、セラミック等のベース上に金属製のΦヤツブ盆半ｌ
   ′Ｔ１によシ固着して半導体素子ペレットを気密封止し
   てなる半導体装置において、前記キャンプには予め半田
   層を形成しておくと共にこの半田層の周辺部には突起若
   しくは突条を形成し、キャップをセラミックベースに押
   圧固着する際に前記半田層は前記突起や突条部位から溶
   融され得るように構成し几ことを特徴とする半導体装置
   のキャンプ取付構造。 ２、突条はキャップの全周囲に連続形成してなる特許請
   求の範囲第１項記載の半導体装置のキャップ取付構造。