JPS62285456A - ガラス封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム - Google Patents
ガラス封止型半導体装置用リ−ドフレ−ムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
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-
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- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
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】
３、発明の詳細な説明
くＩ竜業七の利用分野〉
本発明は、ガラス封止型゛ｈ導体装置用リードフレーム
にＩＨ＋する。
にＩＨ＋する。
〈従来の技術〉
゛ｒ−専体集積回路素ｆ−（Ｉ Ｃ素子、ＬＳＩ素ｒ、
超ＬＳＩ素ｒ−等がある）の実装においては、これらを
環境から物理的、化学的に保護するためにパッケージン
グが行われている。
超ＬＳＩ素ｒ−等がある）の実装においては、これらを
環境から物理的、化学的に保護するためにパッケージン
グが行われている。
このパッケージングの内てち、高イ、−頼性を要求され
るものには、多層セラミックパッケージや低融点ガラス
セラミックパッケージか使用されており、特に低融点ガ
ラスセラミックパッケージは経済性をも兼ね備えている
ことから、その需要が増大しつつある。
るものには、多層セラミックパッケージや低融点ガラス
セラミックパッケージか使用されており、特に低融点ガ
ラスセラミックパッケージは経済性をも兼ね備えている
ことから、その需要が増大しつつある。
従来におけるガラス封ＩＬ Ｉ’Ｊ ”Ｉ’４体装置（
ガラス封１［−型ＩＣパッケージ）の構造を第２図に」
＾ついて説明する。
ガラス封１［−型ＩＣパッケージ）の構造を第２図に」
＾ついて説明する。
ガラス村上１１１１ Ｃパッケージ４は、プレス打抜き
加［、エツチング加下等により所定の形状に成形された
金属製のリードフレーｌ−１′ を外部リードおよび内
）１Ｓ配線に用いるものであり、搭載するＩｃチップ８
の各電極と、対応するインナーリードロとをＡ１等のワ
イヤ１０によりワイヤボンディングして電気的接続を行
い、このリードフレーム１′の両面側をアルミナ等のセ
ラミック製のキャップ２ａおよび２ｂで被冠し、リード
フレームｌと両キャップ２ａ、２ｂとの接合部７に低融
点ガラス３を介在させＩＣパッケージの封止を行ったも
のである。
加［、エツチング加下等により所定の形状に成形された
金属製のリードフレーｌ−１′ を外部リードおよび内
）１Ｓ配線に用いるものであり、搭載するＩｃチップ８
の各電極と、対応するインナーリードロとをＡ１等のワ
イヤ１０によりワイヤボンディングして電気的接続を行
い、このリードフレーム１′の両面側をアルミナ等のセ
ラミック製のキャップ２ａおよび２ｂで被冠し、リード
フレームｌと両キャップ２ａ、２ｂとの接合部７に低融
点ガラス３を介在させＩＣパッケージの封止を行ったも
のである。
また、ＩＣチップ８−Ｆおよびインナーリード６上には
ＡｎワイヤｌＯとの密着性を向上させるためにＡｎ層９
が形成されている。
ＡｎワイヤｌＯとの密着性を向上させるためにＡｎ層９
が形成されている。
このようなＩＣパッケージ４の封１に作業は、通常、Ｉ
Ｃパッケージ４を炉中に通し低融点ガラスの軟化点以上
の温度（４００〜５００℃程度）に加熱することにより
行われる。
Ｃパッケージ４を炉中に通し低融点ガラスの軟化点以上
の温度（４００〜５００℃程度）に加熱することにより
行われる。
その際、接合部７付近のＡｌ２９は、加熱により酸化し
、その酸化層を通して低融点ガラス３と密接に接合がな
されるが、このＡＱ酸化層の厚さは３００人以ＦＦ極め
て薄いために、［・分な接合強度を持つには至っていな
い。
、その酸化層を通して低融点ガラス３と密接に接合がな
されるが、このＡＱ酸化層の厚さは３００人以ＦＦ極め
て薄いために、［・分な接合強度を持つには至っていな
い。
このように、より高い信頼性を要求され５ガラス封旧型
ＩＣパツケージでは、封ロー特性即ち、接合部７におけ
る低融点ガラス３とリードフレーム１′との密着性を向
上させることが必要となる。
ＩＣパツケージでは、封ロー特性即ち、接合部７におけ
る低融点ガラス３とリードフレーム１′との密着性を向
上させることが必要となる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の［目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、
パッケージの封正特性即ち、接合部における低融点ガラ
スとリードフレームとの密着性を向トさせることにより
ＩＣパッケージの信頼性を高めることができるガラス封
ＩＦ型半導体装置用リードフレームを提供することにあ
る。
パッケージの封正特性即ち、接合部における低融点ガラ
スとリードフレームとの密着性を向トさせることにより
ＩＣパッケージの信頼性を高めることができるガラス封
ＩＦ型半導体装置用リードフレームを提供することにあ
る。
く問題点を解決するための手段〉
このような目的は、以ドの本発明によって達成される。
即ち、本発明は、ガラス封止型半導体装置に用いられ、
判導体４Ｌ積回路素ｒの対応する外電極と配線を行う複
数のリード部を有するガラス封止型゛ｆ導体装置用リー
ドフレームにおいて、前記各リード部の低融点ガラスに
より封ＩＦされる部分に、厚さ５００人以りのアルミナ
を被覆形成したことを特徴とするガラス封止型’ｔ”’
２体装置用リードフレームを提供するものである。
判導体４Ｌ積回路素ｒの対応する外電極と配線を行う複
数のリード部を有するガラス封止型゛ｆ導体装置用リー
ドフレームにおいて、前記各リード部の低融点ガラスに
より封ＩＦされる部分に、厚さ５００人以りのアルミナ
を被覆形成したことを特徴とするガラス封止型’ｔ”’
２体装置用リードフレームを提供するものである。
また、ガラス封止型半導体装置用リードフレームは、熱
Ｌ／張係数の低いＦｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金で構成されているのがよい。
Ｌ／張係数の低いＦｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金で構成されているのがよい。
以ド、本発明のガラス封＋Ｆ型゛ｔ’４体装置用り一ト
フレームを添付図面に示ｊ−好通実施例について詳細に
説明する。
フレームを添付図面に示ｊ−好通実施例について詳細に
説明する。
第１図は、本発明のガラス封ＩＦ撃’、し導体装置用リ
ードフレーム１を用いてパッケージングを行った状態を
示す部分断面側面図である。同図中で、第２図に示す従
来のカラス封正型ＩＣパッケージと同様の部分は同一の
数字を用いて示す。
ードフレーム１を用いてパッケージングを行った状態を
示す部分断面側面図である。同図中で、第２図に示す従
来のカラス封正型ＩＣパッケージと同様の部分は同一の
数字を用いて示す。
第１図に示すように、リードフレーム１には中央部に向
って延出するリード部５が所定数形成されており、搭載
するＩＣチップ８の各電極と、対応するリード部のイン
ナーリード６とをＡＭ等のワイヤ１０によりワイヤポン
ディングして、内部配線を行う。
って延出するリード部５が所定数形成されており、搭載
するＩＣチップ８の各電極と、対応するリード部のイン
ナーリード６とをＡＭ等のワイヤ１０によりワイヤポン
ディングして、内部配線を行う。
リードフレーム１は、金属製基板をプレス打扱き加Ｌ、
エツチング加り等により所定の形状に成形したもので、
その構成材料としては、例えばＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金のような鉄系合金等を用いることができ
る。特にインバー（Ｆ ｅ−３６，５％Ｎｉ合金）、コ
バール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金）、４２ア
ロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等の熱膨張係数の低いＦ
ｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ −Ｃｏ合金を用いるの
がよい。その理由は、セラミックとの熱１膨張係数の整
合性を有するからである。
エツチング加り等により所定の形状に成形したもので、
その構成材料としては、例えばＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金のような鉄系合金等を用いることができ
る。特にインバー（Ｆ ｅ−３６，５％Ｎｉ合金）、コ
バール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金）、４２ア
ロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等の熱膨張係数の低いＦ
ｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ −Ｃｏ合金を用いるの
がよい。その理由は、セラミックとの熱１膨張係数の整
合性を有するからである。
なお、ＩＣチップ８七およびインナーリード６Ｆには、
例えばＡｕ製のワイヤ１０と同材料であるＡＱ層９が形
成されており、ワイヤ１０はこのＡｎ層９を介してポン
ディグングされるのでその密着性が高まる。
例えばＡｕ製のワイヤ１０と同材料であるＡＱ層９が形
成されており、ワイヤ１０はこのＡｎ層９を介してポン
ディグングされるのでその密着性が高まる。
このようなり−トフレーム１は、一対のアルミナ等のセ
ラミック製のキャップ２ａおよび２ｂて被冠され、リー
ドフレームの各リード部５と両キャップ２ａ、２ｂとの
接合部７に低融点カラス３を介在させ、ζ４によりＩＣ
パッケージ４の封止を行う。
ラミック製のキャップ２ａおよび２ｂて被冠され、リー
ドフレームの各リード部５と両キャップ２ａ、２ｂとの
接合部７に低融点カラス３を介在させ、ζ４によりＩＣ
パッケージ４の封止を行う。
本発明のリードフレームｌは、各接合部７即ち各リード
部５の低融点ガラス３により村上する部分に、厚さ５０
０Å以上のアルミナ （Ａｆｆｉ□Ｏ１）層１３を、例えばイオンブレーティ
ング法により被覆形成する。
部５の低融点ガラス３により村上する部分に、厚さ５０
０Å以上のアルミナ （Ａｆｆｉ□Ｏ１）層１３を、例えばイオンブレーティ
ング法により被覆形成する。
従来のガラス封正型ＩＣパッケージ１′では、前述した
ように封ＩＦ作業時の加熱によって接合部７付近に、厚
さ３００Å以上のＡＱ層９の酸化層（ＡＩＬ２０．層）
が自然に形成されていたか、本発明では、リードフレー
ム１ＦにＪ（２さ５００Å以上のアルミナ層１３をｈ７
極的に被）室形成したことにより接合部７における詐り
−ト部５と低融点ガラス３との密着性が向トし、ＩＣパ
ッケージ４の気密性が高まる。
ように封ＩＦ作業時の加熱によって接合部７付近に、厚
さ３００Å以上のＡＱ層９の酸化層（ＡＩＬ２０．層）
が自然に形成されていたか、本発明では、リードフレー
ム１ＦにＪ（２さ５００Å以上のアルミナ層１３をｈ７
極的に被）室形成したことにより接合部７における詐り
−ト部５と低融点ガラス３との密着性が向トし、ＩＣパ
ッケージ４の気密性が高まる。
ここでアルミナ層１３のＪ′Ｊさを５００Å以上とする
理由は、厚さが５００λ未満では酸化１摸のノ２さが薄
く、十分な密着性の向トが図れないからである。
理由は、厚さが５００λ未満では酸化１摸のノ２さが薄
く、十分な密着性の向トが図れないからである。
なお、アルミナ層１３の被覆形成方法としてはイオンブ
レーティング法、真空蒸着、スパッタリング等、いかな
る方法を用いてもよいが、アルミナの被覆形成が比較的
良好になされるイオンブレーティング法または真空蒸着
法によるのが好ましい。
レーティング法、真空蒸着、スパッタリング等、いかな
る方法を用いてもよいが、アルミナの被覆形成が比較的
良好になされるイオンブレーティング法または真空蒸着
法によるのが好ましい。
なお、ＩＣチップ８は、キャップ２ｂの内側四部中央部
付近にＷメタライズ層１１および金めつき層Ｉ２を介し
て固着されている。Ｗメタライズ層１１はＷペーストの
印刷により形成されるが、セラミックとの密着性に優れ
ているのでＩＣチップをセラミラクトに確実に固定する
ために形成される。金めつき層１２は、ＩＣチップ８と
のＡｕ−３ｉ共晶付けを行うために形成される。
付近にＷメタライズ層１１および金めつき層Ｉ２を介し
て固着されている。Ｗメタライズ層１１はＷペーストの
印刷により形成されるが、セラミックとの密着性に優れ
ているのでＩＣチップをセラミラクトに確実に固定する
ために形成される。金めつき層１２は、ＩＣチップ８と
のＡｕ−３ｉ共晶付けを行うために形成される。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例について説明する。
（実Ｍｉ例１）
４２７０イ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）およびコバール（
Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金）からなるリードフ
レーム基板をそれぞれエツチングして、そのリード部の
厚さ０．１５ｍｍ、幅０．４０ｍｍ、長さ１２ｍｍおよ
びピッチ（リード間隔） ｌＪ［１ｌｌ１１の２４ビン
フラツトパツケージ用リードフレームを作成した。これ
らのリードフレームのガラス封正部分に各々、５０，３
００，５００，１０００゜２０００人のアルミナ（Ａｆ
ｆｉ□０３）層をイオンブレーティング法により被）Ｖ
形成した。ＩＣ素Ｙ−の搭載、配線を行った後、第１図
に示すようにこれらのリードフレームの上ＦＩ２ｉＩＩ
′ｉ′ｉに・対のアルミナキャップを配置し、両アルミ
ナキャップとの間隙に低融点ガラスとして市販のＩＣパ
ッケージ用フリット（密度４．７７ｇ／ｃｍ：ｌ、熱１
膨張係数５０±３ｘ ｌ Ｏ−７７−Ｃ、転移点３２０
℃、軟化点４００℃）を介在させ一温度り６０℃、１０
分間の加熱により封着してガラス封正型ＥＣパッケージ
を完成した。
Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金）からなるリードフ
レーム基板をそれぞれエツチングして、そのリード部の
厚さ０．１５ｍｍ、幅０．４０ｍｍ、長さ１２ｍｍおよ
びピッチ（リード間隔） ｌＪ［１ｌｌ１１の２４ビン
フラツトパツケージ用リードフレームを作成した。これ
らのリードフレームのガラス封正部分に各々、５０，３
００，５００，１０００゜２０００人のアルミナ（Ａｆ
ｆｉ□０３）層をイオンブレーティング法により被）Ｖ
形成した。ＩＣ素Ｙ−の搭載、配線を行った後、第１図
に示すようにこれらのリードフレームの上ＦＩ２ｉＩＩ
′ｉ′ｉに・対のアルミナキャップを配置し、両アルミ
ナキャップとの間隙に低融点ガラスとして市販のＩＣパ
ッケージ用フリット（密度４．７７ｇ／ｃｍ：ｌ、熱１
膨張係数５０±３ｘ ｌ Ｏ−７７−Ｃ、転移点３２０
℃、軟化点４００℃）を介在させ一温度り６０℃、１０
分間の加熱により封着してガラス封正型ＥＣパッケージ
を完成した。
こわらのＩＣパッケージを一５５℃と１５０℃の温度で
交互に２０回繰返し暴露し、その後パッケージの気密性
試験としてヘリウムガスによるリーク試験（日本電ｒ−
機械［業会：集ｈ″１回路のｆ；境および耐久性試験方
法に関する規格ＥＩＡＪ。
交互に２０回繰返し暴露し、その後パッケージの気密性
試験としてヘリウムガスによるリーク試験（日本電ｒ−
機械［業会：集ｈ″１回路のｆ；境および耐久性試験方
法に関する規格ＥＩＡＪ。
ＩＣ−１２−ｔ−１９８０，試験方法０６気密性試験）
を行い、そのリーク発生率をもって気密性を＋ｉｆ価し
た。その結果を表１に示す。
を行い、そのリーク発生率をもって気密性を＋ｉｆ価し
た。その結果を表１に示す。
表１から明らかなように、４２アロイ製およびコバール
製リードフレームのいずれにおいても、リードフレーム
のガラス村上部に形成されたアルミナ層か５００人以上
のものはリーク発生率か非常に少なく、気密性か非常に
良いことかわかる。
製リードフレームのいずれにおいても、リードフレーム
のガラス村上部に形成されたアルミナ層か５００人以上
のものはリーク発生率か非常に少なく、気密性か非常に
良いことかわかる。
表 １
〈発明の効果〉
本発明のガラス封止型半導体装置用リードフレームによ
れば、各リード部の低融点ガラスにより封止される部分
に厚さ５００Å以上のアルミナを被覆形成したことによ
り、リードフレームと低融点ガラスとの密着性が著しく
向Ｆし、パッケージ後のカラス割れの発生等を防ＩＦす
ることができる。
れば、各リード部の低融点ガラスにより封止される部分
に厚さ５００Å以上のアルミナを被覆形成したことによ
り、リードフレームと低融点ガラスとの密着性が著しく
向Ｆし、パッケージ後のカラス割れの発生等を防ＩＦす
ることができる。
よって、パッケージ内の気密か維持され、湿気の侵入に
よる短絡！！【故等を防１トし、ＩＣパッケージの信頼
性を高めることかできる。
よる短絡！！【故等を防１トし、ＩＣパッケージの信頼
性を高めることかできる。
第１図は、本発明のガラス封１−型゛ｈ導体装置川リー
ドフレームを用いたＩｃパッケージの構造を示す部分断
面側面図である。 第２図は、従来のガラス封ＩＬ型゛ｌ！−導体装置の構
造を示す部分断面側面図である。 符号の説明 １．１′ ・・・・リードフレーム、 ２ａ、２ｂ・・・・キャップ、 ３・・・・低融点ガラス、 ４・・・・ガラス封止型ｔＣパッケージ、５・・・・リ
ード部、 ６・・・・インナーリード、 ７・・・・接合部、 ８・・・・ＩＣチップ、 ９・・・・Ａ２層、 １０・・・・ワイヤ、 １１・・・・Ｗメタライズ層、 １２・・・・金めつき層、 １３・・・・アルミナ層、
ドフレームを用いたＩｃパッケージの構造を示す部分断
面側面図である。 第２図は、従来のガラス封ＩＬ型゛ｌ！−導体装置の構
造を示す部分断面側面図である。 符号の説明 １．１′ ・・・・リードフレーム、 ２ａ、２ｂ・・・・キャップ、 ３・・・・低融点ガラス、 ４・・・・ガラス封止型ｔＣパッケージ、５・・・・リ
ード部、 ６・・・・インナーリード、 ７・・・・接合部、 ８・・・・ＩＣチップ、 ９・・・・Ａ２層、 １０・・・・ワイヤ、 １１・・・・Ｗメタライズ層、 １２・・・・金めつき層、 １３・・・・アルミナ層、
Claims (2)
- （１）ガラス封止型半導体装置に用いられ、半導体集積
回路素子の対応する各電極と配線を行う複数のリード部
を有するガラス封止型半導体装置用リードフレームにお
いて、 前記各リード部の低融点ガラスにより封止される部分に
、厚さ５００Å以上のアルミナを被覆形成したことを特
徴とするガラス封止型半導体装置用リードフレーム。 - （２）前記ガラス封止型半導体装置用リードフレームは
、熱膨張係数の低いＦｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金で構成されている特許請求の範囲第１項に記載
のガラス封止型半導体装置用リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129394A JPS62285456A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | ガラス封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129394A JPS62285456A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | ガラス封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62285456A true JPS62285456A (ja) | 1987-12-11 |
Family
ID=15008486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129394A Pending JPS62285456A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | ガラス封止型半導体装置用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62285456A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278429A (en) * | 1989-12-19 | 1994-01-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having improved adhesive structure and method of producing same |
| US6313525B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-11-06 | Sony Corporation | Hollow package and method for fabricating the same and solid-state image apparatus provided therewith |
| US6531334B2 (en) | 1997-07-10 | 2003-03-11 | Sony Corporation | Method for fabricating hollow package with a solid-state image device |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129394A patent/JPS62285456A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278429A (en) * | 1989-12-19 | 1994-01-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having improved adhesive structure and method of producing same |
| US5407502A (en) * | 1989-12-19 | 1995-04-18 | Fujitsu Limited | Method for producing a semiconductor device having an improved adhesive structure |
| US6313525B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-11-06 | Sony Corporation | Hollow package and method for fabricating the same and solid-state image apparatus provided therewith |
| US6531334B2 (en) | 1997-07-10 | 2003-03-11 | Sony Corporation | Method for fabricating hollow package with a solid-state image device |
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