JPS6155945A - フラツトパツケ−ジのキヤツプシ−ル方法 - 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】 この発明はフラットパッケージのキャンプシール方法に
関し、より詳しくはフラットパッケージ本体とキャップ
と全低融点ガラスを介してシールしてなる半導体装置や
水晶振動子のキャップシールに好適するものである。

従来の技術 半導体装置や水晶振動子等の電子部品において・半導体
素子や水晶片等の素子は為湿気等によって特性変動を起
こすため、パッケージングされている。樹脂でパッケー
ジングするものもあるが１信頼性の点でカンケースやセ
ラミックパッケージに封入したものに比較して劣るので
、尚信頼性全要求されろ用途にけ、カンケースやセラミ
ックパッケージが用−られている。とごろがカンケース
やセラミックパッケージを用いるものでは、水分の浸入
はないが、実公昭４０−３６１８７号公報に開示されて
いるように、早出を用いてシールすると、スラックスの
蒸気によって素子が劣化するため、特公昭４０−５１７
２号公報に開示されているようにガラスでシールしたも
のが考えられている。

第３図は従来のガラスシール型セラミックフラットパッ
ケージの一例のキャップを除いた平面図全示し、第４図
は第３図の■−Ｎ機に沿う断面図を示す。図において１
，１はパッケージ本体で１アルミナ、ステアタイト等の
セラミックよりなる低板２と枠体３との間に、ガラス４
′ｔ−介して一対の４２合金（Ｆｅ；５８％、Ｎｉ１４
２％）等よりなるリード５，６を気密に封着したもので
ある。７はアルミナ、ステアタイト等のセラミックより
なるキャップで、低融点ガラス８ｔ−介して前記枠体３
に気密に！ｔｍされている。図中、二点鎖線９は水晶片
等の素子で、４亀性接層剤等を介して、前記一対（７）
ＩＪ−）”５．６に跨って接続固層式れている。

ところで、上記の構成においては、キャップ７のシール
用ガラスに、リード５，６？封層するガラス４．Ｊ：り
融点の低い低融点ガラスａ’２使用してはいるが、低融
点ガラス８の溶融のために、全体全抵抗式加熱炉等で加
熱するため、素子９が高温になったり、素子９全接続固
層する導電性接層剤として有機物質全書むもの全円いて
いる場合は、Ｏの導電性接層剤からガスか発生して、素
子９の特性劣化の原因になっていた。

そこで本件出願人は、別途キャップの下面の少なくとも
パッケージ本体とのシール箇所に低融点ガラス全被層し
ておき１前記キヤツプの上面にヒータ全押し当てて、キ
ャップの伝導熱で低融点ガラス全溶融させてパッケージ
本体とキャップと全シール方法全提案している。

第５図はこの発明の背景となる上記シール方法について
説明するための分解断面図全示す。図におｔρて、次の
点全除いては第４図と同一であるので、同一部分には同
−参照符号全村して、その説明全省略する。！！４図と
の相違点は、パッケージ本体１の底板２の下に鉄１　ｆ
ｉｌ　ｌアルミニウム等の良熱伝導体よりなる放熱板１
０全配置したことと、キャップ７の上面にセラミックヒ
ータ等のヒータ１１全押圧していることである。

上記の構成によれば、ヒータ１１からのキャップ７の伝
導熱によって、その下面に被層されている低融点ガラス
８か加熱溶融されて、キャップ７がパッケージ本体１の
枠体３に融層シールされる。

このとき、枠体３およびガラス４の熱抵抗によって、リ
ード５，６の温度上昇が抑止され、しかもリード５，６
の熱はガラス４および底板２全伝導して放熱板１０に放
熱される。このため、リード５．６の温度は低く抑えら
れ、素子９やこの素子９をリード５．６に接続固層する
接層剤の温度は低く、素子９の自身の高温による劣化が
ないのみならず、接着剤が有機物質全書む導電性接層剤
であっても有害なガス全発生することがなく、素子９が
発生ガスによって劣化することもない。

上記の製法全採用する場合、底板２およびキャップ７は
アルミナ等の熱伝導率の大きいセラミックで形成し、一
方枠体３はフォルステライト等の熱伝導率の小さいセラ
ミックで形成する方が望ましい。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上記第５図のように、単にフラットパッケー
ジ本体１ｉ放熱板ｌＯの上ＫＭ１１２激したのみでは、
放熱板１０やフラットパッケージ本体１の底板２の平面
度によって全面が密層しない場合があり、＊度がばらつ
き不安定であった。また、リード５，６の温度がセラミ
ックの熱伝導率の／／ｌ。

程度の熱伝導率しかないガラス４全介し、きらに底板２
全介して放熱板１０に放散されるため、リード５，６の
温度低下に限度があった。もし、リード５．６の温度？
均一にでき、より低下することができれば、素子９や導
電性接層剤等の選択範囲が広がり有利である。

問題点全解決するための手段 この発明は、放熱板にパッケージ本体が嵌合し得る大き
さでかつ深さがフラットノぐツナージ本体の下面からリ
ードの下面までの高さとほぼ等しい凹部全形成し、この
凹部の底面とフラットパッケージ本体の下面との間およ
び前記凹部の周囲の凸部上面とリードの下面との間を熱
的に結合した状態でキャップ全シールすること全特徴と
するものである。

より好ましくは、凹Ｗｂ底面とフラットノぐツケージ本
体の下面との間および凸部上面とリードの下面との間の
熱的結合全、四部底面とフラットノ（ツケージ不体の下
面との間および／または凸部上面とリード下面との間に
介挿された弾性熱伝導体で実ｂａＩするものである。

前記弾性熱伝導体としては、例えばシリコンゴムが好適
する。

作用 上記の手段によれば）フラットパッケージ本体の底面は
従来通り放熱板と熱的に結合されるとともくいリードか
熱伝導率の小さいガラス全弁することなく放熱板の凸部
と熱的に結合されるので、リードは従来に比較して格段
に低温度に保持される。

さらに、凹！ｌＳ底面とフラットパッケージ本体の下面
との間および／ｌたけ凸部上面とリードの下面との間に
、シリコンゴム等の弾性熱伝導体全介在させた場合は、
放熱板やフラットパッケージ本体の平面度が思い場合や
、リードの封止高さに若干ばらつきがあっても、放熱板
とフラットバンク−シネ体との間および放熱板とリード
との熱的結合か確実になる。

実施例 以下、この発明の一実施例全図面全参照して説明する。

第５図と同様であるため、同一部分には同−参照符号全
村している。放熱板１２け７ラツトバツケ一ジ本体１が
嵌合し得る凹＄１３と、その周縁部である凸部１４とを
有し、前記凹部１３と凸部１４ニハ、弾性熱伝導体の一
例としてのシリコンゴム１５．１６が配置されている。

そして、前記凹部１３内にフラットパッケージ本体１が
収納されており、フラットパッケージ本体１の枠体３上
には、下面周縁部に低融点ガラス８全被着したキャップ
７がａｍされている。さらに１このキャップ７の上にヒ
ータ１１が押し当てられている。

こ＼で、前記放熱板１２の凹部１３の深さｄけ、７ラツ
）　パッケージ本体１の底板２の下面からり−ド５，６
の下面までの高石りと等しく設定されており、シリコン
ゴム１５，１６の厚さｔ　、　ｔ’も等しく設定式れて
いる。

したがって、上記のようにキャップ７の上にヒータ１１
全押し当てると、放熱板１２の四部１３の底面の平坦部
や凸部１４の平坦度やフラットパッケージ本体１の底板
２の下面の平坦度が少々恋〈ても、あるいは四部１３の
深さｄやリード５゜６の耐層７ｉＩＪざｈが少々ばらつ
いていても１シリコンゴム１５．１６の弾性変形によっ
てフラットパッケージ本体１およびリード５，６とが放
熱板１２に＠Ｉｉ実に熱的に結合される。

このため、キャップ７の下面に被着されている低融点ガ
ラス８を溶融してキャップ７全枠体３にシールする際に
、リード５，６の熱はガラス４−底板２−シリコンゴム
１５−放熱板１２の経路で放散されるのみならず、ソリ
コンゴム１６−放熱板１２の凸ｉ１４の経路でも放散さ
れ、特に後者の経路の熱抵抗が前者の経路の熱抵抗に比
較して著しく小さいので、リード５．６の熱全格段に低
下させることができる。

なお、上記実施例は、放熱板１２の四部１３の底面とフ
ラットパッケージ本体１の下面との間および凸ｇ’１ｓ
１４の上面とリード５．６の下面との間に・それぞれシ
リフンゴム１５．ｘ６に一介挿する場＠について説明し
たが、いずれか−万のみでもよいし、各部の寸法り、ｄ
の精度が高い場合は、いずれか一方もしくは両方のシリ
コンゴムを省略してもよい。

発明の効果 この発明によれば、以上のようにリードと放熱板と？熱
的に結合したことによって、リードの熱？効率よく放熱
板に放散することができ、リードの温度上昇全従来方法
に比較して格段に低く抑えることができ、素子や導電性
ｗＩ層剤の選択範囲全広げることができる。

【図面の簡単な説明】

Ｎ１図はこの発明の一実施例のキャップシール方法につ
いて説明するためのシール前の組立状態の断面図で、第
２図は第１図の各部の寸法関係について説明するだめの
要部分解断面図である０第３図はフラットパッケージの
一例のキャップ全除いた平面図で、Ｎ４図は第３図の■
−Ｎ線に対応する断面図である。 第５図はこの開明の背景となるキャップシール方法につ
いて説明するためのシール前の分解断面図である。 １・・・・・・フラットパッケージ本体１．２・・・・
　底板、 ３・・・・・　枠体、 ４・・・・・・ガラス、 ５．６・・・・リート°、 ７・・・・　キャップ、 ８・・・・　低融点ガラス、 １１・・・・・・　ヒータ、 牟２・・・・・・放熱板、 １３・・・・・・凹部） １４・・・・・・凸部、 １５．１６・・・・・・弾性熱伝導体。 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ガラスを介してリードが気密に封着されたセラミッ
   ク製のフラットパッケージ本体を放熱板上に載置し、フ
   ラットパッケージ本体の上面に少なくとも下面周縁部に
   低融点ガラスを被着したキャップを載置し、キャップの
   上面にヒータを押し当てて前記低融点ガラスを溶融させ
   てキャップをシールする方法において、 前記放熱板にフラットパッケージ本体が嵌合し得る大き
   さでかつ深さがフラットパッケージ本体の下面からリー
   ドの下面までの高さにほぼ等しい凹部を形成し、この凹
   部の底面とフラットパッケージ本体の下面との間および
   前記凹部の周囲の凸部上面とリードの下面との間を熱的
   に結合してキャップをシールすることを特徴とするフラ
   ットパッケージのキャップシール方法。 ２　前記放熱板の凹部の底面とフラットパッケージ本体
   の下面との間および凹部の周囲の凸部上面とリードの下
   面との間の熱的結合を、凹部の底面とフラットパッケー
   ジ本体の下面との間および／または凸部の上面とリード
   の下面との間に介挿された弾性熱伝導体にて実施する、
   特許請求の範囲第１項記載のフラットパッケージのキャ
   ップシール方法。