JP2577088Y2 - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

半導体素子収納用パッケージ

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JP2577088Y2 JP1993014889U JP1488993U JP2577088Y2 JP 2577088 Y2 JP2577088 Y2 JP 2577088Y2 JP 1993014889 U JP1993014889 U JP 1993014889U JP 1488993 U JP1488993 U JP 1488993U JP 2577088 Y2 JP2577088 Y2 JP 2577088Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は半導体素子を収容するた
めの半導体素子収納用パッケージに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子を収容する半導体素子
収納用パッケージはアルミナセラミックス等の電気絶縁
材料から成り、その上面の略中央部に半導体素子を収容
するための凹部を有し、且つ該凹部周辺から下面にかけ
て導出されたタングステン、モリブデン、マンガン等の
高融点金属粉末から成るメタライズ配線層を有する絶縁
基体と、半導体素子を外部電気回路に電気的に接続する
ために前記メタライズ配線層に銀ロウ等のロウ材を介し
取着された外部リード端子と、アルミナセラミックス等
の電気絶縁材料から成る絶縁蓋体とから構成されてお
り、絶縁基体の凹部底面に半導体素子を接着剤を介して
取着固定し、半導体素子の各電極とメタライズ配線層と
をボンディングワイヤを介して電気的に接続するととも
に絶縁基体の上面に絶縁蓋体をガラス、樹脂等の封止材
により接合させ、絶縁基体と絶縁蓋体とから成る容器の
内部に半導体素子を気密に封止することによって製品と
しての半導体装置となる。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子収納用パッケージは絶縁基体や絶縁蓋体
に使用されているアルミナセラミックスがノイズに対す
るシールド効果に弱いこと、及び近時、半導体素子は高
速駆動が行われるようになってきており、ノイズの影響
を極めて受け易いものとなってきていること等から外部
近接位置にノイズ発生源があると内部に収容する半導体
素子にノイズが極めて容易に入り込み、その結果、前記
入り込んだノイズによって半導体素子に誤動作を発生さ
せてしまうという欠点を有していた。
【0004】また高速駆動を行う半導体素子はそれ自体
がノイズを発生し易く、半導体素子の発生したノイズが
他の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与えるという
問題も有していた。
【0005】
【考案の目的】本考案は上記欠点に鑑み案出されたもの
でその目的は、内部に収容する半導体素子に外部よりノ
イズが入り込むのを有効に防止し、半導体素子を正常、
且つ安定に作動させることができる半導体素子収納用パ
ッケージを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案は半導体素子が載
置される載置部を有する絶縁基体と絶縁蓋体から成り、
絶縁基体と絶縁蓋体とを導電性封止材を介し接合するこ
とによって内部に半導体素子を気密に収容するようにな
した半導体素子収納用パッケージであって、前記導電性
封止材は絶縁蓋体の絶縁基体側の全面に予め被着されて
いることを特徴とするものである。
【0007】
【実施例】次に本考案を添付図面に基づき詳細に説明す
る。
【0008】図1は本考案の半導体素子収納用パッケー
ジの一実施例を示す断面図であり、1は絶縁基体、2は
絶縁蓋体である。この絶縁基体1と絶縁蓋体2とで半導
体素子3を収容するための容器4が構成される。
【0009】前記絶縁基体1はアルミナセラミックス等
の電気絶縁材料から成り、その上面略中央部に半導体素
子3を収容するための空所を形成する凹部1aが設けて
あり、該凹部1a底面には半導体素子3がエポキシ樹脂
等の接着剤を介して取着される。
【0010】前記絶縁基体1はアルミナセラミックスか
ら成る場合、例えば、アルミナ(Al2 3 )、シリカ
(SiO2 )、カルシア(CaO)、マグネシア(Mg
O)等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合し
て泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクターブレ
ード法やカレンダーロール法等を採用することによって
セラミックグリーンシート(セラミック生シート)を形
成し、しかる後、前記セラミックグリーンシートに適当
な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積層し、高温(約
1600℃)で焼成することによって製作される。
【0011】また前記絶縁基体1には凹部1a周辺から
下面にかけて導出する複数のメタライズ配線層5が形成
されており、該メタライズ配線層5の凹部1a周辺部に
は半導体素子3の各電極がボンディングワイヤ6を介し
て電気的に接続され、また下面に導出された部位には外
部電気回路と接続される外部リード端子7が銀ロウ等の
ロウ材を介し取着される。
【0012】前記メタライズ配線層5は半導体素子3の
各電極を外部電気回路と接続される外部リード端子7に
電気的に接続させる作用を為し、タングステン、モリブ
デン、マンガン等の高融点金属粉末により形成されてい
る。
【0013】尚、前記メタライズ配線層5はタングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に適当な
有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを従来
周知のスクリーン印刷法を採用し、絶縁基体1となるセ
ラミックグリーンシートに予め所定パターンに印刷塗布
しておくことによって絶縁基体1の凹部1a周辺から下
面にかけて被着形成される。
【0014】また前記メタライズ配線層5はその露出す
る表面にニッケル、金等の良導電性で、耐蝕性に優れ、
且つロウ材と濡れ性の良い金属をメッキ法により1. 0
乃至20. 0μmの厚みに層着させておくとメタライズ
配線層5の酸化腐食を有効に防止することができるとと
もにメタライズ配線層5とボンディングワイヤ6との接
続及びメタライズ配線層5と外部リード端子7とのロウ
付けを極めて強固なものとなすことができる。従って、
前記メタライズ配線層5の酸化腐食を防止し、メタライ
ズ配線層5とボンディングワイヤ6との接続及びメタラ
イズ配線層5と外部リード端子7とのロウ付けを強固と
するにはメタライズ配線層5の露出する表面にニッケ
ル、金等を1. 0乃至20. 0μmの厚みに層着させて
おくことが好ましい。
【0015】更に前記メタライズ配線層5にロウ付けさ
れる外部リード端子7は内部に収容する半導体素子3を
外部電気回路に接続する作用を為し、外部リード端子7
を外部電気回路に接続することによって内部に収容され
る半導体素子3はメタライズ配線層5及び外部リード端
子7を介し外部電気回路と電気的に接続されることとな
る。
【0016】前記外部リード端子7はコバール金属(F
e−Ni−Co合金)や42アロイ(Fe−Ni合金)
等の金属材料から成り、コバール金属等のインゴット
(塊)を圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金
属加工法を採用することによって所定の板状に形成され
る。
【0017】また前記外部リード端子7はメタライズ配
線層5と同様、その露出表面にニッケル、金等を従来周
知のメッキ法により1. 0乃至20. 0μmの厚みに層
着させておけば外部リード端子7を外部電気回路に確実
に強固に接続することができる。従って、外部リード端
子7の露出する表面にもニッケル、金等を1. 0乃至2
0. 0μmの厚みに層着させておくことが好ましい。
【0018】前記絶縁基体1は更にその上面にアルミナ
セラミックス等の電気絶縁材料から成る絶縁蓋体2が導
電性封止材8を介して接合され、これによって絶縁基体
1と絶縁蓋体2とから成る容器4内部に半導体素子3が
気密に封止される。
【0019】前記絶縁蓋体2はアルミナセラミックスか
ら成る場合、例えばアルミナ(Al2 3 )、シリカ
(SiO2 )、カルシア(CaO)、マグネシア(Mg
O)等に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た原料
粉末を所定形状のプレス金型内に充填するとともに一定
圧力で押圧して形成し、しかる後、前記成形品を約15
00℃の温度で焼成することによって製作される。
【0020】また前記絶縁基体1と絶縁蓋体2とを接合
させる導電性封止材8は、導電性ガラスや導電性樹脂か
ら成り、例えば、導電性ガラスから成る場合には酸化鉛
(PbO)60.0容量%、酸化チタン(TiO2
0.1容量%、酸化ホウ素(B2 3 )9.0容量%、
酸化亜鉛(ZnO)9.0容量%を含むガラス粉末に導
電性材料である金、銀、銅等から成る金属粉末を70〜
95容量%含有させたものが好適に使用され、封止の作
業性を向上させるために絶縁蓋体2の絶縁基体1側に予
め被着されている。
【0021】前記導電性ガラスから成る導電性封止材8
の絶縁蓋体2への被着は金、銀、銅等の導電性材料を含
有するガラス粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合す
ることによって得たガラスペーストを絶縁蓋体2の絶縁
基体1側表面に従来周知のスクリーン印刷法等により所
定厚みに印刷塗布することによって行われる。
【0022】更に前記導電性封止材8は絶縁蓋体2と絶
縁基体1との接合領域のみならず絶縁蓋体2の絶縁基体
1側全面に被着されている。そのため半導体素子3を収
容する絶縁基体1の凹部1aは前記導電性封止材8によ
ってシールドされることとなり、その結果、外部ノイズ
が絶縁蓋体2を介して入り込むのが有効に防止され、容
器4内部の半導体素子3を長期間にわたり、正常、且つ
安定に作動させることができる。
【0023】また同時に内部に収容した半導体素子3等
から発生するノイズも絶縁蓋体2を介して外部に漏れる
ことが有効に防止され、半導体素子3の発生するノイズ
が他の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与えること
も極小となる。
【0024】尚、前記導電性封止材8に使用される導電
性ガラスは含有される金、銀、銅等の量が70容量%未
満であると導電性封止材8の電気抵抗が高くなってシー
ルド効果が弱くなり、95容量%を越えると導電性封止
材8における金属粉末の含有量が多くなりすぎ、ガラス
と絶縁基体1及び絶縁蓋体2との接着強度が低下して気
密封止の信頼性が劣化する傾向にある。従って、前記導
電性封止材8に使用される導電性ガラスは含有される
金、銀、銅等の量を70〜95容量%の範囲としておく
ことが好ましい。
【0025】また前記導電性封止材8は絶縁基体1と絶
縁蓋体2とを接合させた際、絶縁基体1に形成したメタ
ライズ配線層のうち半導体素子3の接地電極が接続され
るものに電気的に接続されるようにしておくと、導電性
封止材8が接地されてノイズに対するシールドがより強
くなり、半導体素子3をより安定に作動させることがで
きる。従って、絶縁蓋体2に被着させた導電性封止材8
は絶縁基体1と絶縁蓋体2とを接合させた際には絶縁基
体1に形成したメタライズ配線層のうち半導体素子3の
接地電極が接続されるものに電気的に接続させておくこ
とが好ましい。
【0026】かくして本考案の半導体素子収納用パッケ
ージによれば絶縁基体1の凹部1a底面に半導体素子3
を接着剤を介して取着するとともに半導体素子3の各電
極をメタライズ配線層5にボンディングワイヤ6を介し
て電気的に接続し、しかる後、絶縁基体1と絶縁蓋体2
とを導電性封止材8により接合させ、絶縁基体1と絶縁
蓋体2とから成る容器4の内部に半導体素子3を気密に
封止することによって製品としての半導体装置となる。
【0027】尚、本考案は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では導電性
封止材8としてガラス粉末に金、銀、銅等の金属粉末を
含有させたものを使用したが樹脂に銀等の金属粉末を含
有させた導電性樹脂を使用してもよい。
【0028】
【考案の効果】本考案の半導体素子収納用パッケージに
よれば、絶縁基体と絶縁蓋体とを接合させ、絶縁基体と
絶縁蓋体とから成る容器内部に半導体素子を気密に封止
する封止材を導電性とするとともに、該封止材を絶縁基
体と絶縁蓋体の接合領域のみならず絶縁蓋体の絶縁基体
側の全面に被着させたことから絶縁基体と絶縁蓋体とを
導電性封止材を介して接合し、内部に半導体素子を気密
に収容封止した際、内部に収容される半導体素子は前記
導電性封止材でシールドされることとなり、その結果、
外部ノイズが絶縁蓋体を介して入り込むのを有効に防止
でき、容器内部の半導体素子を長期間にわたり、正常、
且つ安定に作動させることができる。
【0029】また同時に内部に収容した半導体素子から
発生するノイズも絶縁蓋体を介して外部に漏れることが
有効に防止され、内部に収容する半導体素子の発生する
ノイズが他の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与え
るということも殆ど無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・絶縁基体 2・・・絶縁蓋体 3・・・半導体素子 4・・・容器 8・・・導電性封止材

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子が載置される載置部を有する絶
    縁基体と、絶縁蓋体とから成り、絶縁基体と絶縁蓋体と
    を導電性封止材を介し接合することによって内部に半導
    体素子を気密に収容するようになした半導体素子収納用
    パッケージであって、前記導電性封止材はガラスもしく
    は有機樹脂に金属粉末を70〜95容積%含有させてな
    り、かつ絶縁蓋体の絶縁基体側の全面に被着されている
    ことを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
JP1993014889U 1993-03-29 1993-03-29 半導体素子収納用パッケージ Expired - Fee Related JP2577088Y2 (ja)

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JPS6286841A (ja) * 1985-10-14 1987-04-21 Mitsubishi Electric Corp 高周波混成集積回路
JPS63110756A (ja) * 1986-10-29 1988-05-16 Nec Corp トランジスタの容器
JP2890640B2 (ja) * 1990-03-30 1999-05-17 日本電気株式会社 Icパッケージ

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