JPS61145849A - シリコン半導体用容器 - Google Patents
シリコン半導体用容器Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、シリコン半導体を収納する容器の構成の重
要に関する。
要に関する。
（従来の技術）
従来、シリコン半導体用容器の構成材としてアル電すが
使用されていたが、アルミナの熱膨脹係数は高＜ （α
ｘ６ Ｇ〜８０ Ｘ １０−’ ） シ９ ：Ｆし半導
体チップ（８１チツプ）の熱膨脹係数（α寓２５〜３０
Ｘ１０″″？）との間にかなプの差があるため、Ｓｔチ
ッグに割れ等が生じその性能に障害を与え、加えて、Ｓ
ｌチップの大型化に伴い、その傾向は益々顕著になって
きたものであ、Ｄ、ＬＳＩ。
使用されていたが、アルミナの熱膨脹係数は高＜ （α
ｘ６ Ｇ〜８０ Ｘ １０−’ ） シ９ ：Ｆし半導
体チップ（８１チツプ）の熱膨脹係数（α寓２５〜３０
Ｘ１０″″？）との間にかなプの差があるため、Ｓｔチ
ッグに割れ等が生じその性能に障害を与え、加えて、Ｓ
ｌチップの大型化に伴い、その傾向は益々顕著になって
きたものであ、Ｄ、ＬＳＩ。
超ＬＳＩ化に際し、シｌチップとの整合性は重要な条件
となってきたのである。
となってきたのである。
（発明が解決しようとする問題点）
そこで、この発明は上記従来のものの欠点を改良したも
のであり、 Ｂｔチップに割れなどの生じることが、な
く、シかも、従来から用いられた金具（リード）の構成
材にも影響を与えることのない半導体用容器を得ようと
するものである。
のであり、 Ｂｔチップに割れなどの生じることが、な
く、シかも、従来から用いられた金具（リード）の構成
材にも影響を与えることのない半導体用容器を得ようと
するものである。
（問題点を解決するための手段）
そのために、前記半導体用容器を低温で焼成でき、Ｓｌ
チップに近い熱膨脹係数をもつガラスセラミックで形成
し、金具をガラスにより封着することＫよ！１ｓｉチッ
プに割れなどが入らず、しかも、従来の金具に対しても
、整合性のあるものとしたのである。
チップに近い熱膨脹係数をもつガラスセラミックで形成
し、金具をガラスにより封着することＫよ！１ｓｉチッ
プに割れなどが入らず、しかも、従来の金具に対しても
、整合性のあるものとしたのである。
（作用）
上記のように構成するものであるから、半導体用容器は
上記Ｓｉチップと間に、熱膨脹係数において相違がない
ので、容器の膨張が８１チツプに影響を与えることがな
く、更には、金具に対しても、ガラスによプ封着するの
で、気密性のある信頼性の高い半導体用容器が得られる
ものである。
上記Ｓｉチップと間に、熱膨脹係数において相違がない
ので、容器の膨張が８１チツプに影響を与えることがな
く、更には、金具に対しても、ガラスによプ封着するの
で、気密性のある信頼性の高い半導体用容器が得られる
ものである。
（実施例）
これを図に示す実施例によシ更に説明すれば、（１）は
低膨脹性材料（熱膨脹係数２０〜４５Ｘ１０−’）で構
成する蓋体、（２）は蓋体（１）と同様の材料よ）構成
する枠体であり、（３） １１！同様の材料で構成する
基板である。（４）は、蓋体（１１と枠体（２）を封着
するガラスであシ、（５）は枠体（２）と基板（３）を
金具（リード）（８）とともに封着す、る封着用ガラス
であって、（６）＃′ｉシリコン半導体チップ（Ｓｉチ
ップ）（寸法１１０１１１１ｘ１０ｉ、２（ｌｓ＋ｘ２
０ｍ、２０ｍｘ４０ｍ）、（７）Ｆｉ上記Ｓｌチップ（
６）と金具（８）と連結するワイヤである。なお、上記
半導体をセンサーとして用いる場合、第２図に示すよう
にＳｉチップ（６）の下底に位置する基板（３）に孔（
９）を設け、外気に連通するようにパイプ顛を取付ける
ものである。
低膨脹性材料（熱膨脹係数２０〜４５Ｘ１０−’）で構
成する蓋体、（２）は蓋体（１）と同様の材料よ）構成
する枠体であり、（３） １１！同様の材料で構成する
基板である。（４）は、蓋体（１１と枠体（２）を封着
するガラスであシ、（５）は枠体（２）と基板（３）を
金具（リード）（８）とともに封着す、る封着用ガラス
であって、（６）＃′ｉシリコン半導体チップ（Ｓｉチ
ップ）（寸法１１０１１１１ｘ１０ｉ、２（ｌｓ＋ｘ２
０ｍ、２０ｍｘ４０ｍ）、（７）Ｆｉ上記Ｓｌチップ（
６）と金具（８）と連結するワイヤである。なお、上記
半導体をセンサーとして用いる場合、第２図に示すよう
にＳｉチップ（６）の下底に位置する基板（３）に孔（
９）を設け、外気に連通するようにパイプ顛を取付ける
ものである。
そこで、蓋体（１）、枠体（２）、基板（３）の構成材
としては、熱膨脹係数が２０〜４５Ｘ１０ の範囲に
ある材料を用い、特に、酸化物系としては、この出願と
同一出願人の出願にかかる発明の結晶化ガラス体のうち
上記範囲の熱膨脹係数を具えるものを用いる。すなわち
、好ましくは熱膨脹係数２０〜４５Ｘ１０ のガラス
又は結晶化ガラス中に表面にｆ３ ｉ ０ ｓ被膜をも
たせたガラス−セラミック複合体（＃開閉５９−６４５
４５）、ＳｉＯ，：４０〜５２重量％。ＡＪＩＯＩ ：
２７〜３７重量％。ＭＰＯ：１０〜２０重量％、 Ｂ
＊Ｏｓ ： ２〜８重量％。Ｃ＆０：２〜８重量％。Ｚ
ｎＯ雪： Ｏ−１〜３重量−からなる結晶化ガラス成分
を粉砕してフリット化し、成形後、再度焼成結晶化させ
てなる結晶化ガラス体。（特開昭５９−８３９５７）。
としては、熱膨脹係数が２０〜４５Ｘ１０ の範囲に
ある材料を用い、特に、酸化物系としては、この出願と
同一出願人の出願にかかる発明の結晶化ガラス体のうち
上記範囲の熱膨脹係数を具えるものを用いる。すなわち
、好ましくは熱膨脹係数２０〜４５Ｘ１０ のガラス
又は結晶化ガラス中に表面にｆ３ ｉ ０ ｓ被膜をも
たせたガラス−セラミック複合体（＃開閉５９−６４５
４５）、ＳｉＯ，：４０〜５２重量％。ＡＪＩＯＩ ：
２７〜３７重量％。ＭＰＯ：１０〜２０重量％、 Ｂ
＊Ｏｓ ： ２〜８重量％。Ｃ＆０：２〜８重量％。Ｚ
ｎＯ雪： Ｏ−１〜３重量−からなる結晶化ガラス成分
を粉砕してフリット化し、成形後、再度焼成結晶化させ
てなる結晶化ガラス体。（特開昭５９−８３９５７）。
５ｉｎｓ ： ５７〜６３重量−０んｅ、ｏ、 ： ２
０〜２８重量−０［）Ｏ： １０〜１８重量％。ＺｎＯ
１１２〜６重量−からなる主成分にＢ、Ｏ，及び／又は
Ｐ、０． ： ０−１〜６重量−添加した結晶化ガラス
成分を粉砕してフリット化し、成形後、再度焼成結晶化
させてなる結晶化ガラス体（特開昭５９−９２９４３）
。５ｌｏｔ：５５〜６３重量−０Ａ石０．２０〜２８重
量％。ＹｔＯ＊：１〜８重量％。
０〜２８重量−０［）Ｏ： １０〜１８重量％。ＺｎＯ
１１２〜６重量−からなる主成分にＢ、Ｏ，及び／又は
Ｐ、０． ： ０−１〜６重量−添加した結晶化ガラス
成分を粉砕してフリット化し、成形後、再度焼成結晶化
させてなる結晶化ガラス体（特開昭５９−９２９４３）
。５ｌｏｔ：５５〜６３重量−０Ａ石０．２０〜２８重
量％。ＹｔＯ＊：１〜８重量％。
Ｍ）Ｏ： １０〜２０重量％からなる主成分に、Ｂ、０
゜及び／又はＰ＊０． ： ０．１〜５重量％添加した
結晶化ガラス成分を粉砕してフリット化し、成形後、再
度焼成結晶化させてなる結晶化ガラス体（特開昭５９・
−１３７３４１）であり、これらの結晶ガラス体は、
Ｓｉチップの熱膨脹係数に近いという大きな特徴の他に
今後の半導体素子の高密度に伴う高速性、すなわち、誘
電率が小さい材料力を要求される分野にも適用できるも
のと考えられる。その他、５ＩＣ１Ｓｔ、Ｎ、ムライト
（３ＡＪ＊Ｏａ°２ＳｉＯ＊）が用いられる。
゜及び／又はＰ＊０． ： ０．１〜５重量％添加した
結晶化ガラス成分を粉砕してフリット化し、成形後、再
度焼成結晶化させてなる結晶化ガラス体（特開昭５９・
−１３７３４１）であり、これらの結晶ガラス体は、
Ｓｉチップの熱膨脹係数に近いという大きな特徴の他に
今後の半導体素子の高密度に伴う高速性、すなわち、誘
電率が小さい材料力を要求される分野にも適用できるも
のと考えられる。その他、５ＩＣ１Ｓｔ、Ｎ、ムライト
（３ＡＪ＊Ｏａ°２ＳｉＯ＊）が用いられる。
そして、上記金具としては、通常の構成材として用いら
れるＦｅ −Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨脹係数α＝４５Ｘ１
０ ）、Ｍｏ（α＝３６Ｘ１０ ）。
れるＦｅ −Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨脹係数α＝４５Ｘ１
０ ）、Ｍｏ（α＝３６Ｘ１０ ）。
Ｗ（α−３４Ｘ １０ ）、 ４２ Ｎｉ−５８Ｆ
ｅ合金（α＝５５Ｘ１Ｇ ）でよく、また、封着ガラ
スとしては、熱膨脹係数２０〜６０Ｘ１０ 、転移点
３００℃以上であシ、特に蓋体（１）と枠体（２）間の
封着ガラス（４）としては、低融点ガラス、封着温度４
００〜５００℃を用い、枠体（２）、基板（３）間の封
着ガラス（５）としては、高融点ガラス、封着源［６０
０〜１１００℃とするものである。熱膨脹係数が４０〜
６０Ｘ１０−７のガラスの場合は、負膨張性材料（β−
ユークリナプタイトチタン酸鉛）又は低膨脹性材料（石
°英ガラス、コーディエライト粉末珪酸亜鉛）を添加し
て、金具と基板、蓋体等の整合性を考慮することが有効
である。
ｅ合金（α＝５５Ｘ１Ｇ ）でよく、また、封着ガラ
スとしては、熱膨脹係数２０〜６０Ｘ１０ 、転移点
３００℃以上であシ、特に蓋体（１）と枠体（２）間の
封着ガラス（４）としては、低融点ガラス、封着温度４
００〜５００℃を用い、枠体（２）、基板（３）間の封
着ガラス（５）としては、高融点ガラス、封着源［６０
０〜１１００℃とするものである。熱膨脹係数が４０〜
６０Ｘ１０−７のガラスの場合は、負膨張性材料（β−
ユークリナプタイトチタン酸鉛）又は低膨脹性材料（石
°英ガラス、コーディエライト粉末珪酸亜鉛）を添加し
て、金具と基板、蓋体等の整合性を考慮することが有効
である。
上記の結晶体ガラスによシ、縦、横１５１１ｊｌ、厚さ
１．０ ｆｉからなるガラスセラミック基板とこの基板
と同質で縦横同一寸法、厚さ０．８ ｔｍｌ縦横１１．
０霧の角孔を設けたセラミック枠体に、市販の厚さ０、
１ ＷのＦｅ −Ｎｉ−Ｃｏ合金（商標名コバール）ｔ
ｉｃよシ製作する３ ６ Ｐｉｎ （金具間の間隔１．
３ ａ ）の金具と、封着ガラスとして、硼珪酸系ガラ
スにβ−ニークリ必ズブタイト混合した高融点ガラスを
用い、常法によってこのガラスの厚さ３００〜４００μ
で封着した封止構造体を作成し、１００℃の熱湯に５分
間浸漬後、０℃の冷却水中において、急冷５分間保持の
急熱、急冷を１５回反復して、封着ガラス層の亀裂や状
態を調査した後、リークディテクタにかけて調べても、
何らの異常がなかった。
１．０ ｆｉからなるガラスセラミック基板とこの基板
と同質で縦横同一寸法、厚さ０．８ ｔｍｌ縦横１１．
０霧の角孔を設けたセラミック枠体に、市販の厚さ０、
１ ＷのＦｅ −Ｎｉ−Ｃｏ合金（商標名コバール）ｔ
ｉｃよシ製作する３ ６ Ｐｉｎ （金具間の間隔１．
３ ａ ）の金具と、封着ガラスとして、硼珪酸系ガラ
スにβ−ニークリ必ズブタイト混合した高融点ガラスを
用い、常法によってこのガラスの厚さ３００〜４００μ
で封着した封止構造体を作成し、１００℃の熱湯に５分
間浸漬後、０℃の冷却水中において、急冷５分間保持の
急熱、急冷を１５回反復して、封着ガラス層の亀裂や状
態を調査した後、リークディテクタにかけて調べても、
何らの異常がなかった。
硼珪酸ガラスとして熱膨脹係数α＝４５Ｘ１０、転移点
４５５℃のものを用い、このガラス１００部に対して、
負膨張係数をもつβ−ユークリプタイト（α＝−１ｚｏ
ｘｔｏ ）を１０部混合してなるガラスを封着性ガラ
スとし、封着温度１０００℃×３０分にて封止を完了し
た。
４５５℃のものを用い、このガラス１００部に対して、
負膨張係数をもつβ−ユークリプタイト（α＝−１ｚｏ
ｘｔｏ ）を１０部混合してなるガラスを封着性ガラ
スとし、封着温度１０００℃×３０分にて封止を完了し
た。
上記と同一構成材によシ基板を作成し、低融点ガラス（
α＝４０Ｘ１０ 、転移点Ｔｆ＝３３０℃）を用い、
常法によシ封止構造体を形成し、上記の熱衝撃（ＭＩＬ
−８ＴＤ−１０１３−条件Ａ）を行ったが、何等の異常
も認められなかった。
α＝４０Ｘ１０ 、転移点Ｔｆ＝３３０℃）を用い、
常法によシ封止構造体を形成し、上記の熱衝撃（ＭＩＬ
−８ＴＤ−１０１３−条件Ａ）を行ったが、何等の異常
も認められなかった。
上記実施例の構成は、ＤＩＰ型容器であるがチップキャ
リア型、ピングリッドアレイ型にも適用できることは勿
論であシ、低融点ガラスとして市販のＳｔパツツベイー
ション、ダイオード封着ガラスを用いることもできるが
、組成系としてはＺｎＱ −Ｂ＝０．系の結晶化ガラス
が望ましいものである。
リア型、ピングリッドアレイ型にも適用できることは勿
論であシ、低融点ガラスとして市販のＳｔパツツベイー
ション、ダイオード封着ガラスを用いることもできるが
、組成系としてはＺｎＱ −Ｂ＝０．系の結晶化ガラス
が望ましいものである。
（発明の効果）
以上のとおシであるから、Ｓｌチップに対して基板、蓋
体、枠体と封着ガラスの構成材に整合性をも九せること
によシＳ１チップ上の割れの発生を防止し、性能上の障
害が生じることなく、しかも、大容量の半導体用容器と
して用いることができるという顕著な効果をもつもので
ある。
体、枠体と封着ガラスの構成材に整合性をも九せること
によシＳ１チップ上の割れの発生を防止し、性能上の障
害が生じることなく、しかも、大容量の半導体用容器と
して用いることができるという顕著な効果をもつもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第３図は、この発明の構成材をもって構成さ
れる半導体用容器を示す。 １・・・蓋体、２・・・枠体、３・・・基板、４・５・
・・封着用ガラス、６・・・Ｓｌチップ、７・・・ワイ
ヤ、８・・・金具。 特許出願人 代理人弁理士 藤木三幸 第１図 第２図 １υ 第３図 手続補正書 昭和６０年３月１ζ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ２、発明の名称 シリコン半導体用容器 ３、補正をする者 （４５４） 日本特殊陶業株式会社 代表者小川修次 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門−丁目２０番６号 ７、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の彌８
、補正の内容 （１１明細書第５頁第４行ｒ Ｓｉｎ、：５７−６３Ｊ
をｒ ８ｉ０．： ５５−６３」 と補正する。 （２） 同第５頁第１０行「昭５９−９２９４３Ｊを
「昭５９−９２９４３、第１表所載実施例Ａ３Ｊと補正
する。 （以 上）
れる半導体用容器を示す。 １・・・蓋体、２・・・枠体、３・・・基板、４・５・
・・封着用ガラス、６・・・Ｓｌチップ、７・・・ワイ
ヤ、８・・・金具。 特許出願人 代理人弁理士 藤木三幸 第１図 第２図 １υ 第３図 手続補正書 昭和６０年３月１ζ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 ２、発明の名称 シリコン半導体用容器 ３、補正をする者 （４５４） 日本特殊陶業株式会社 代表者小川修次 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門−丁目２０番６号 ７、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の彌８
、補正の内容 （１１明細書第５頁第４行ｒ Ｓｉｎ、：５７−６３Ｊ
をｒ ８ｉ０．： ５５−６３」 と補正する。 （２） 同第５頁第１０行「昭５９−９２９４３Ｊを
「昭５９−９２９４３、第１表所載実施例Ａ３Ｊと補正
する。 （以 上）
Claims (4)
- （１）熱膨脹係数が２０〜４５×１０である低膨脹性材
料により基板、蓋体又は枠体を形成し、金具をガラスに
て封着してなるシリコン半導体用容器。 - （２）上記低膨脹性材料として、酸化物系結晶化ガラス
体、ＳｉＣ、Ｓｉ＿３Ｎとムライトを用いる特許請求の
範囲第１項記載のシリコン半導体用容器。 - （３）上記金具は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、４２Ｎｉ−
５８Ｆｅ合金、Ｍｏ、Ｗ等よりなる特許請求の範囲第１
項記載のシリコン半導体用容器。 - （４）上記ガラスは熱膨脹係数２０〜６０×１０であつ
て、転移点３００℃以上をもつものとした特許請求の範
囲第１項記載のシリコン半導体用容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267450A JPS61145849A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | シリコン半導体用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267450A JPS61145849A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | シリコン半導体用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145849A true JPS61145849A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17445011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59267450A Pending JPS61145849A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | シリコン半導体用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145849A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016225383A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日本電気硝子株式会社 | 気密パッケージの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896757A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP59267450A patent/JPS61145849A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896757A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016225383A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日本電気硝子株式会社 | 気密パッケージの製造方法 |
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