JPS60262447A - ガラススリ−ブ形半導体装置 - Google Patents
ガラススリ−ブ形半導体装置Info
- Publication number
- JPS60262447A JPS60262447A JP59118954A JP11895484A JPS60262447A JP S60262447 A JPS60262447 A JP S60262447A JP 59118954 A JP59118954 A JP 59118954A JP 11895484 A JP11895484 A JP 11895484A JP S60262447 A JPS60262447 A JP S60262447A
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- JP
- Japan
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- sleeve
- glass sleeve
- electrode
- residual stress
- slag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
- H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
- H01L23/051—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body another lead being formed by a cover plate parallel to the base plate, e.g. sandwich type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Die Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はガラススリーブ形半導体装置に係如、特に、ス
ラグ電極と半導体ベレットの接触を完全なものとする構
成に関するものである。
ラグ電極と半導体ベレットの接触を完全なものとする構
成に関するものである。
ガラススリーブ形半導体装置は第１図の如き構造となっ
ている。即ち、鉄−ニッケル合金を銅で被覆したジュメ
ット線と呼ばれるものの表面に酸化銅層を設け、所定の
長さに切断して得た１対のスラグ電極ｌの間に１個のＰ
ｆｆｉ接合が形成された（図示していない）半導体基体
２の一面に銀等のバンプ電極３を固着した半導体ベレッ
ト４を配置して、両スラグ電極１間にわたってガラスス
リーブ５を設け、加熱することでこのガラススリーブ５
を溶かし、スラグ電極ｌに溶着させて、半導体ベレット
４を気密封止している。スラグ電極ｌには銅等のリード
６が溶接されていることが多い。
ている。即ち、鉄−ニッケル合金を銅で被覆したジュメ
ット線と呼ばれるものの表面に酸化銅層を設け、所定の
長さに切断して得た１対のスラグ電極ｌの間に１個のＰ
ｆｆｉ接合が形成された（図示していない）半導体基体
２の一面に銀等のバンプ電極３を固着した半導体ベレッ
ト４を配置して、両スラグ電極１間にわたってガラスス
リーブ５を設け、加熱することでこのガラススリーブ５
を溶かし、スラグ電極ｌに溶着させて、半導体ベレット
４を気密封止している。スラグ電極ｌには銅等のリード
６が溶接されていることが多い。
本形半導体装置では、スラグ電極１と半導体ベレット４
の間は接着されておらず、圧接されてい、る。
の間は接着されておらず、圧接されてい、る。
この圧接力は、従来、半導体ベレット４とガラススリー
ブ５の熱膨張係数差によって得るものであるとされ、具
体的には、半導体ベレツ）ｌを構成する半導体基体２と
バンプ電極３の厚みの比で制御されていた（特開昭５８
−１１２３４５号公報）。
ブ５の熱膨張係数差によって得るものであるとされ、具
体的には、半導体ベレツ）ｌを構成する半導体基体２と
バンプ電極３の厚みの比で制御されていた（特開昭５８
−１１２３４５号公報）。
本発明者等の実験によれば、こうした一連の半導体ベレ
ット４とガラススリーブ５の熱膨張係数差によって半導
体ペレット４とスラグ電極ｌの間の圧接力を得ることは
適切ではなく、大きな圧接力は得られないことが確めら
れた。
ット４とガラススリーブ５の熱膨張係数差によって半導
体ペレット４とスラグ電極ｌの間の圧接力を得ることは
適切ではなく、大きな圧接力は得られないことが確めら
れた。
圧接力のばらつきは装置の信頼性に大きな影響を及ぼし
、圧接力の小さなものは、熱的なゆさぶりで断線不良を
起す問題があった。
、圧接力の小さなものは、熱的なゆさぶりで断線不良を
起す問題があった。
本発明の目的は、半導体ペレットとスラグ電極の接触を
完全なものとし信頼性を高めたガラススリーブ形半導体
装置を提供することにある。
完全なものとし信頼性を高めたガラススリーブ形半導体
装置を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、スラグ電極材とスリーブ
ガラス材の熱膨張係数差を大きくしてスラグを極とガラ
ススリーブの溶着部におけるガラススリーブ内での残留
応力み半４値を６０Ｋｐ／ｍ以上とすることにある。
ガラス材の熱膨張係数差を大きくしてスラグを極とガラ
ススリーブの溶着部におけるガラススリーブ内での残留
応力み半４値を６０Ｋｐ／ｍ以上とすることにある。
本発明の一実施例として、第１図の構造のガラススリー
ブ形半導体装置において、スラグ電極１２バンプ電極３
を含めた半導体ペレット４、ガラススリーブ５の各々の
熱膨張係数はｒ４ｘｌｏ−７／ｃ。
ブ形半導体装置において、スラグ電極１２バンプ電極３
を含めた半導体ペレット４、ガラススリーブ５の各々の
熱膨張係数はｒ４ｘｌｏ−７／ｃ。
６
１０ＸＩＯ−’／Ｃ，１００ＸＩＯ−７／Ｕ とした。
このよとなっている。
次に、本発明を１得るに至った考察と実験結果について
説明する。
説明する。
従来、スラグ電極ｌと半導体ペレット４の圧接力を高め
るためには、両者１．４の熱膨張係数差を大きくシ、溶
着加熱作業後に、半導体ペレット４よりガラススリーブ
５の方がより大きく収縮すれば良いと考えられていたが
、半導体ペレット４は厚さが薄いため、充分な圧接力を
得られないと考え、むしろ、従来、放置されていたスラ
グｉ＆ｒ、極１とガラススリーブ５の関係に着目し、両
者ｌ。
るためには、両者１．４の熱膨張係数差を大きくシ、溶
着加熱作業後に、半導体ペレット４よりガラススリーブ
５の方がより大きく収縮すれば良いと考えられていたが
、半導体ペレット４は厚さが薄いため、充分な圧接力を
得られないと考え、むしろ、従来、放置されていたスラ
グｉ＆ｒ、極１とガラススリーブ５の関係に着目し、両
者ｌ。
５の熱膨張係数差を大きくして、ガラススリーブ５がス
ラグ電極ｌよシ大きく収縮すれば、ガラススリーブ５内
に残留応力を生じ、この残留応力を緩和するべく、ガラ
ススリーブ５内には半導体ペレット４の部分に位置する
ガラススリーブ５を引き寄せるような残留応力を生じ、
その結果、スラグ電極ｌと半導体ペレット４の圧接力が
高まるのではないかと考えた。
ラグ電極ｌよシ大きく収縮すれば、ガラススリーブ５内
に残留応力を生じ、この残留応力を緩和するべく、ガラ
ススリーブ５内には半導体ペレット４の部分に位置する
ガラススリーブ５を引き寄せるような残留応力を生じ、
その結果、スラグ電極ｌと半導体ペレット４の圧接力が
高まるのではないかと考えた。
そこで、本発明者等は、半導体ペレット４の熱膨張係数
、寸法は固定し、スラグ電極１１ガラススリーブ５の材
料により熱膨張係数を変え、ガラススリーブ５内での残
留応力を測定してみた。
、寸法は固定し、スラグ電極１１ガラススリーブ５の材
料により熱膨張係数を変え、ガラススリーブ５内での残
留応力を測定してみた。
第２図はその実験結果を示している。
用いたサンプルは、半導体ペレット４の平均熱膨張係数
が７６ＸｌＯ’−７／Ｃ，ガラススリーブ５の熱膨張係
数は１００ＸＩＯ−’／Ｃと固定し、スラグ電極ｌの熱
膨張係数を５５〜９ｏｘｔＯ−’／Ｃと変化させたもの
を用いた。ガラススリーブ５内での残留応力は偏光顕微
鏡で容易に実測できる。
が７６ＸｌＯ’−７／Ｃ，ガラススリーブ５の熱膨張係
数は１００ＸＩＯ−’／Ｃと固定し、スラグ電極ｌの熱
膨張係数を５５〜９ｏｘｔＯ−’／Ｃと変化させたもの
を用いた。ガラススリーブ５内での残留応力は偏光顕微
鏡で容易に実測できる。
第２図によれば、半導体ペレット４部におけるガラスス
リーブ５内の残留応力はスラグ電極１との溶着部におけ
るガラススリーブ５内の残留応力を犬きくする程大きく
なり、従って、スラグ電極ｌとガラススリーブ４の材料
の熱膨張係数差を大きくすることが良く、スラグ電極ｌ
と半導体ペレット４の圧接力に大きな影響を及ぼすこと
が明らかになった。
リーブ５内の残留応力はスラグ電極１との溶着部におけ
るガラススリーブ５内の残留応力を犬きくする程大きく
なり、従って、スラグ電極ｌとガラススリーブ４の材料
の熱膨張係数差を大きくすることが良く、スラグ電極ｌ
と半導体ペレット４の圧接力に大きな影響を及ぼすこと
が明らかになった。
そこで、ガラススリーブ５内の溶着部の残留応力の異な
るサンプルに断続通電により熱ストレスを加え（熱のゆ
さぶり）、断線不良の発生率を調べた。第３図はその結
果を示す。
るサンプルに断続通電により熱ストレスを加え（熱のゆ
さぶり）、断線不良の発生率を調べた。第３図はその結
果を示す。
第３図によれば、溶着部でのガラススリーブ５内の残留
応力が６０ Ｋｇ ／ ｃｄ以上であれば、断続通電に
よシ断線不良を生じないことが明らかである。
応力が６０ Ｋｇ ／ ｃｄ以上であれば、断続通電に
よシ断線不良を生じないことが明らかである。
本発明は本発明者等の考察とその裏付けとなった実験結
果より得られたものである。
果より得られたものである。
ガラススリーブ５内における残留応力は大きい程良いが
、あまり大きくすると、溶着部で残留応力によりクラッ
クを生じ、気密封止性を失ってしまうので、ガラススリ
ーブ５として用いられる材料そのものが持つ引張強度以
内にとどめておくべきである。即ち、残留応力の上限は
スリーブガラス材の引張応力である。
、あまり大きくすると、溶着部で残留応力によりクラッ
クを生じ、気密封止性を失ってしまうので、ガラススリ
ーブ５として用いられる材料そのものが持つ引張強度以
内にとどめておくべきである。即ち、残留応力の上限は
スリーブガラス材の引張応力である。
以上の実験では、スラグ電極材料を変えているが、スリ
ーブガラス材料を変えても良いことは当然である。即ち
、溶着部でのガラススリーブ５内の残留応力が６０Ｋｇ
／−以上となるような、スラグ電極１とガラススリーブ
５の材料の各種の組合せが本発明によって実施できるの
で、スラグ電極１１ガラススリーブ５に要求される各種
の性能に応じて、材料を圧意に選択できる利点も有して
いる。
ーブガラス材料を変えても良いことは当然である。即ち
、溶着部でのガラススリーブ５内の残留応力が６０Ｋｇ
／−以上となるような、スラグ電極１とガラススリーブ
５の材料の各種の組合せが本発明によって実施できるの
で、スラグ電極１１ガラススリーブ５に要求される各種
の性能に応じて、材料を圧意に選択できる利点も有して
いる。
以上説明したように、本発明によれば、半導体ペレット
とスラグ電極の接触が完全で、信頼性の高いガラススリ
ーブ形半導体装置を得ることができる。
とスラグ電極の接触が完全で、信頼性の高いガラススリ
ーブ形半導体装置を得ることができる。
第１図はガラススリーブ形半導体装置を示す断面図、第
２図はガラススリーブ形半導体装置のスラグ電極に対す
るガラススリーブの溶着部の残留応力と半導体ベレット
部のガラススリーブの残留応力の関係を示す図、第３図
はガラススリーブ形半導体装置のスラグ電極に対するガ
ラススリーブの溶着部の残留応力と断線不良率の関係を
示す図である。 ｌ・・・スラグ電極、２・・・半導体基体、３・・・バ
ンプ電極、４・・・半導体ペレット、５・・・ガラスス
リーブ、６・・・リード。 も １ 口 乙 ｌｃｏ ８０ ＋００ １２０ 碧引キ詐力゛う７７＼留２収、カび℃そ、２）不 ３
図 １ｈｏ ８０ ７００ １２０
２図はガラススリーブ形半導体装置のスラグ電極に対す
るガラススリーブの溶着部の残留応力と半導体ベレット
部のガラススリーブの残留応力の関係を示す図、第３図
はガラススリーブ形半導体装置のスラグ電極に対するガ
ラススリーブの溶着部の残留応力と断線不良率の関係を
示す図である。 ｌ・・・スラグ電極、２・・・半導体基体、３・・・バ
ンプ電極、４・・・半導体ペレット、５・・・ガラスス
リーブ、６・・・リード。 も １ 口 乙 ｌｃｏ ８０ ＋００ １２０ 碧引キ詐力゛う７７＼留２収、カび℃そ、２）不 ３
図 １ｈｏ ８０ ７００ １２０
Claims (1)
- １．１対のスラグ電極の間に半導体基体の一面にバンプ
電極を有する半導体ベレットが配され、両スラグ電極に
溶着されたガラススリーブで半導体ヘレットを気密封止
されているガラススリーブ形半導体装置において、スラ
グ電極材とスリーブガラス材の熱膨張係数の差によりス
ラグ電極とガラススリーブの溶着部におけるガラススリ
ーブ内での残留応力は６０Ｋｇ１ｃｒｄ以上となってい
ることを特徴とするガラススリーブ形半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118954A JPS60262447A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | ガラススリ−ブ形半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118954A JPS60262447A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | ガラススリ−ブ形半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262447A true JPS60262447A (ja) | 1985-12-25 |
| JPH0467339B2 JPH0467339B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=14749372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118954A Granted JPS60262447A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | ガラススリ−ブ形半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262447A (ja) |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59118954A patent/JPS60262447A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467339B2 (ja) | 1992-10-28 |
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