JPS62194648A - ガラスパツケ−ジ型電子装置 - Google Patents

ガラスパツケ−ジ型電子装置

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JPS62194648A
JPS62194648A JP61035114A JP3511486A JPS62194648A JP S62194648 A JPS62194648 A JP S62194648A JP 61035114 A JP61035114 A JP 61035114A JP 3511486 A JP3511486 A JP 3511486A JP S62194648 A JPS62194648 A JP S62194648A
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glass
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富男 山田
Sakae Kikuchi
栄 菊地
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Hitachi Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラスパッケージ型電子装置、特に、セラミッ
クの本体(ベース)に金属板からなるキャップをガラス
で気密的に接合したガラスパッケージ型電子装置に関す
る。
〔従来の技術〕
半導体装置等電子装置(電子部品)のパッケージ形態の
一つとして、気密封止が知られている。
この気密封止については、工業調査会発行「電子材料J
 1982年8月号、昭和57年8月1日発行、P52
〜P57に記載されている。この文献には、気密封止構
造として、リードレス・チップ・キャリア(L CC)
が紹介されている。このリードレス・チップ・キャリア
の封止形態としては、Au−5nソルダーによるものと
、ガラスシールによるものとがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
気密封止の形態として、前述のようにAu−3nソルダ
ーによるものと、ガラスシールによるものとがあるが、
前者は、セラミックのベース(本体)に金属板からなる
キャンプをAu−3nソルダーによって気密的に接着し
たものであり、後者は、セラミックのベースにセラミッ
クからなるキャップをガラスシールによって気密的に接
着したものである。
ところで、大型コンピュータ等の高信頼度が要請される
電子装置は、前述のような気密封止構造の高信頼度の電
子部品(電子装置)を組み込む必要がある。
しかし、前述のようなAu−’Snソルダー構造あるい
はガラスシール構造の電子部品を大型コンピュータに組
み込むとした場合、以下に記すような点において問題が
あることが本発明者によってあきらかにされた。
すなわち、前記Au−3nソルダーによる電子部品は、
ソルダーとして高価なAu−3nソルダーを使用するこ
とと、Au−5nソルダーによる接着のためにキャップ
表面に金メッキを施す必要がある等という理由から製造
コストが高くなり、多くの電子部品を組み込む必要のあ
る大型コンピュータの製造コストが高くなる。
一方、大型コンピュータ等にあっては、組み込む電子部
品の数は極めて多い。このため、これらの電子部品はマ
ザーボードに実装された後、マザーボードのコンピュー
タへの組み込みによって組み込まれる。また前記マザー
ボードは多段に積み重ねられるようにしてコンピュータ
に組み込まれる。したがって、限られた空間に多数のマ
ザーボードを収容するなめには、このマザーボード上に
実装される電子部品の高さはより低いことが臨まれる。
しかし、ガラスシール構造の電子部品にあっては、キャ
ップの機械的強度を得るために、前述のAu−3nソル
ダー構造の場合の金属キャップに比較して、キャンプの
厚さはたとえば、2倍と厚くしている。このため、コン
ピュータの小型化がし難くなる。また、マザーボード上
に水冷構造等の冷却機構を組み込む場合、マザーボード
上の冷却を必要とする総ての電子部品の高さが揃わない
と、冷却機構の組み込みができなくなる場合もあり、ガ
ラスシール構造はこの要求にそぐわない。
本発明の目的は薄型気密構造の電子部品を提供すること
にある。
本発明の他の目的は製造コストが低度な薄型気密構造の
電子部品を提供することにある。
本発明の他の目的は高信頼度の薄型気密構造の電子部品
を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、 下記のとおりである。
すなわち、本発明のガラスパッケージ型電子装置は、セ
ラミックのベース上に鉄−ニッケル合金からなる金属板
の表面にアルミニュウム被膜を形成した薄いキャップを
低融点ガラスによって気密的に接着した構造となってい
る。
〔作用〕
上記した手段によれば、本発明のガラスパッケージ型電
子装置は、キャップとして金属板を使用しているが、こ
の金属板の表面にガラスとの接着性が良好なアルミニュ
ウム被膜を設けているため、キャップとベースとの気密
性は高く、信輔度が高くなる。また、このガラスパッケ
ージ型電子装置にあっては、キャップは金属板が母材と
なっているため、機械的強度は高く、セラミック板より
も薄くできることから、電子部品の高さを低くでき、A
u−3nソルダーによる電子部品の高さと同一の高さに
することができる。さらに、このガラスパッケージ型電
子装置は、コストの高い金を使用していないことから、
製造コストが安価となる。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
第1図は本発明の一実施例によるガラスパッケージ型電
子装置を示す断面図、第2図は同じくキャソブとベース
との接着状態を示す部分的な拡大断面図である。
この実施例では、リードレス・チップ・キャリア構造の
ガラスパッケージ型電子装置に本発明を適用した例を示
す。
ガラスパッケージ型電子装置は、第1図に示されるよう
に、セラミックからなる本体(ベース)lと、このベー
ス1の主面(上面)に重ねられるキャップ2と、このキ
ャップ2を前記ベースlに気密的に接着するガラス3と
からなっている。
前記ベース1は、3枚のセラミック板を重ね合わせた構
造となっていて、最下段のセラミック板は平坦なベース
セラミック板4となり、その主面中央にメタライズ層5
を有している。このメタライズ層5上には、Siからな
るチップ(半導体素子)6がAu−Si共品層等からな
る接合材7によって固定されている。また、前記ベース
セラミック板4の主面には枠状のリード用セラミック板
8が重ねられている。このリード用セラミック板8はそ
の主面に部分的にメタライズ層9が設けられている。ま
た、前記リード用セラミック板8の主面には枠状の封止
用セラミック板10が重ねられている。前記リード用セ
ラミック板8およびメタライズ層9の長さおよび幅は前
記ベースセラミンク板4と同一となっているが、前記封
止用セラミック板10の枠部分の幅は、前記リード用セ
ラミック板8の枠幅よりも狭くなっている。したがって
、封止用セラミック板10がリード用セラミック板8に
重ねられた状態にあっても、リード用セラミック板8の
内側部分に延在するメタライズ層9は露出する。この露
出したメタライズ層9には、前記チップ6の電極に一端
が接続されたアルミニュウム線からなるワイヤ11の他
端が接続されている。前記ベースセラミック板4および
リード用セラミック板8ならびに封止用セラミック板1
0は焼成によって形成される。また、この焼成に先立っ
て、前記リード用セラミック板8とベースセラミック板
4の側面およびベースセラミック板4の下面に亘ってメ
タライズ層12が形成される。このメタライズ層12は
外部端子となり、前記リード用セラミック板8のメタラ
イズN9と電気的に接続されている。
一方、前記キャップ2は、たとえば、0.25mm程度
の厚さの金属体(金属板)13が母材となっている。こ
の金属板13は、前記ベース1を形成するセラミックの
熱膨張係数に近位した熱膨張係数を有する42−アロイ
等の鉄−ニッケル系の金属で形成されている。また、前
記金属板13の表裏面には、たとえば、数μmの厚さの
アルミニュウムからなる被膜14が設けられている。こ
の被膜14はクラッドによって形成されている。
前記キャンプ2は低融点のガラス3によってベース1に
接着されている。この接着は極めて良好で気密性に富ん
でいる。すなわち、前記キャップ2はその表面にアルミ
ニュウムからなる被膜14を存しているが、この被膜1
4を構成するアルミニュウムは空気に触れるとただちに
酸化膜を形成してしまうが、この酸化膜は前記ガラス3
との接着性を強固にする役割を果たす。このようにアル
ミニュウムよりなる被膜は、その表面に粗い面で、ガラ
ス3との接着性が良好となるような表面処理の施された
被膜のようになり、有利である。また、前記キャップ2
はクラツド材をプレスで切断成形することによって製造
されるが、この際、第2図に示されるように、その破断
部分にあっては、表面の被膜14が破断面側に引き込ま
れる。したがって、キャップ2をガラス3によってベー
スlに接着した場合、キャンプ2の端では、ガラス3が
前記破断面に延在した引き込まれ被膜15上に重なるた
め、酸化し易い42−アロイからなる母材の金属板13
が露出しなくなり、キャップ2の腐食に対する信転度が
高(なる。
また、このような構造のガラスパッケージ型電子装置に
あっては、キャップ2は金属板I3を用いていることか
ら、その全体の高さは、たとえば、2mm以下となり、
従来のAu−3nソルダーによるリードレス・チ・ノブ
・キャリアと同一高さにできる。したがって、これらA
u−3nソルダーによるリードレス・チップ・キャリア
と混載させてマザーボードに組み込み、大型コンピュー
タ等に組み込むことができるようになる。この場合、本
発明のガラスパッケージ型電子装置の高さは、従来のA
u−5nソルダーによるリードレス・チップ・キャリア
等と同一となっていることから、水冷による冷却体を組
み込む場合も何等支障はない。
また、前記ガラスパッケージ型電子装置は、キャップ2
の露出する表面はアルミニュウムで被われているため、
完成品となった状態で行うメッキ処理は不要となり、そ
の製造において工数の低減が図れる。
また、前記ガラスパッケージ型電子装置にあっては、キ
ャップ2は金属体を使用していることから、セラミック
のキャップのようにα線を放出することがないため、α
線がチップ6に進入した場合におけるメモリの崩壊等の
おそれもな(なり、チップ6をα線遮蔽用コート膜で被
う必要もなくなる。
このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。
(1)本発明のガラスパッケージ型電子装置は、金属板
からなるキャップを使用していても、キャップの表面に
ガラスとの接着性が良い被膜が設けられているため、セ
ラミックからなるベースにガラスによってキャップを気
密的にかつ強固に接着することができるため、耐湿性が
高く信頬度が高いという効果が得られる。
(2)上記(1)により、本発明のガラスパッケージ型
電子装置は、コストの安いガラスによって封止されてい
ることから、Au−3nソルダーを使用したこの種電子
装置に比較して製造コストが安いという効果が得られる
(3)上記(1)により、本発明のガラスパッケージ型
電子装置にあっては、キャンプは金属板を用いているこ
とから、キャップの厚さがセラミック板の場合に比較し
て薄くできるため、電子装置の高さを低く抑えることが
できるという効果が得られる。
(4)本発明のガラスパッケージ型電子装置にあっては
、キャップの露出する表面はアルミニニウムで被われて
いるため、完成品となった状態で行うメッキ処理は不要
となり、その製造において工数の低減が図れるという効
果が得られる。
(5)本発明のガラスパッケージ型電子装置にあっては
、キャップが金属体となっていることから、セラミック
のキャップのようにα線を放出することがないため、チ
ップをα線遮蔽用コート膜で被う必要もなくなり、その
製造において工数の低減が図れるという効果が得られる
(6)上記(1)〜(5)により、本発明によれば、薄
型で信頼度が高いガラスパッケージ型電子装置を安価に
提供することがで、きるという相乗効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、前記キャップ
の表面に設けるガラスとの接着性の良い被膜は、蒸着、
メッキ等によるものであっても前記実施例と同様に効果
が得られる。また、前記金属板の表面を梨地のような粗
い面に表面処理し、ガラスとの接着面積の増大を図るガ
ラスパッケージ型電子装置であっても、前記実施例同様
な効果が得られる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるリードレス・チップ
・キャリアにおける封止技術に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、たとえば、
デュアルインライン型の半導体装置における気密封止技
術などに適用できる。
本発明は少なくとも本体とキャンプとをガラスで気密的
に接着する技術には適用できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
本発明のガラスパッケージ型電子装置は、セラミックの
ベース上に鉄−ニッケル合金からなる金属板の表面にガ
ラスとの接着性が良好なアルミニュウム被膜を形成した
薄いキャップを低融点ガラスによって気密的に接着した
構造となっていることから、キャップとベースとの気密
性は高く、信頬度が高くなるとともに、機械的強度が高
い金属キャップである故キャップを薄Xでき電子装置の
高さを低くできる。さらに、封止はコストの高い金を使
用することなく安価なガラスによるため電子装置の製造
コストが低度となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるガラスパッケージ型電
子装置を示す断面図、 第2図は同じくキャップとベースとの接着状態を示す部
分的な拡大断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、本体と、この本体にガラスを介して接着されたキャ
    ップと、からなるガラスパッケージ型電子装置であって
    、前記キャップは金属体によって形成されているととも
    に、少なくとも前記ガラスに接触するキャップ表面はガ
    ラスとの接合性が良好となる表面処理が施されているこ
    とを特徴とするガラスパッケージ型電子装置。 2、前記キャップのガラスに接触する表面はガラスとの
    接合性が良好となる被膜が設けられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のガラスパッケージ型電
    子装置。 3、前記被膜はアルミニュウム被膜であることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載のガラスパッケージ型電
    子装置。 4、前記キャップのガラスに接触する表面は粗い面とな
    っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    ガラスパッケージ型電子装置。
JP61035114A 1986-02-21 1986-02-21 ガラスパツケ−ジ型電子装置 Pending JPS62194648A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0690497A3 (en) * 1994-06-30 1997-06-11 Motorola Inc Semiconductor device and manufacturing method
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