JP2958211B2 - 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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JP2958211B2 JP11988393A JP11988393A JP2958211B2 JP 2958211 B2 JP2958211 B2 JP 2958211B2 JP 11988393 A JP11988393 A JP 11988393A JP 11988393 A JP11988393 A JP 11988393A JP 2958211 B2 JP2958211 B2 JP 2958211B2
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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ものであ
る。
【0002】
【従来技術】従来、半導体素子を収容する半導体素子収
納用パッケージは図3及び図4に示すように、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
央部に半導体素子を収容するための凹部11aを有し、
且つ前記凹部11aから上面外周部にかけて導出する複
数のメタライズ配線層12と、上面外周部で前記メタラ
イズ配線層12の各々に電気的に接続された複数のメタ
ライズパッド13を有する四角形状の絶縁基体11と、
一端が前記メタライズパッド13に銀ろう等のろう材を
介して取着され、他端が絶縁基体11の外部に向け所定
間隔で延出する多数の外部リード端子14と、蓋体15
とから構成され、絶縁基体11の凹部11a底面に半導
体素子16を樹脂、ガラス、半田等の接着剤を介して取
着固定するとともに半導体素子16の各電極(電源電
極、信号電極)をボンディングワイヤ17を介してメタ
ライズ配線層12に接続し、しかる後、前記絶縁基体1
1の上面に蓋体15をガラス、樹脂、半田等の封止材を
介して接合し、絶縁基体11と蓋体15とから成る絶縁
容器の内部に半導体素子16を気密に封止することによ
って最終製品としての半導体装置となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近時、半
導体素子は高密度化、高集積化が急激に進みその電極数
が大幅に増大してきており、これに伴い半導体素子の各
電極に接続される外部リード端子の数も急激に増大し、
各外部リード端子はその線幅が極めて細く、インダクタ
ンスも約20nH程度と高いものとなってきている。こ
のため外部リード端子を介して半導体素子の電源電極に
駆動のための電力を供給した場合、外部リード端子のイ
ンダクタンスが高いことに起因して半導体素子への供給
電源電圧に変動が生じ、これが大きなノイズとして信号
に入り込み、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】尚、ここでいう半導体素子の電源電極とは
グランド電位の電極を含むものである。
【0005】また、同時に半導体装置はその小型化の要
求が強く、このため半導体素子収納用パッケージに使用
される絶縁基体の形状も小型とすることが望まれてい
る。
【0006】しかしながら、従来の半導体素子収納用パ
ッケージでは絶縁基体の上面外周部に外部リード端子を
接合させるためのメタライズパッドを所定間隔で形成す
るための領域が必要であり、この分絶縁基体が大きくな
っており絶縁基体の大きさを小さくすることが困難であ
った。
【0007】
【目的】本発明は、上記欠点に鑑み案出されたもので、
その目的は電源電圧の変動に伴う大きなノイズの発生を
有効に防止して内部に収容する半導体素子を正常、且つ
安定に作動させることができるとともに絶縁基体の大き
さを小さいものとなす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。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、主面外周部に
多数のメタライズパッドが所定間隔で被着形成された四
角形状の絶縁基体と、前記絶縁基体のメタライズパッド
にロウ材を介して接合され、半導体素子の電源電極、信
号電極に各々電気的に接続される多数の外部リード端子
とを有する半導体素子収納用パッケージであって、前記
メタライズパッドのうち絶縁基体の角部を隔てて隣接す
る2つは電気的に接触しており、且つ半導体素子の電源
電極のうち同電位の電源電極に電気的に接続される外部
リード端子が各々接合されていることを特徴とするもの
である。
【0009】
【作用】2本の外部リード端子を合わせたインダクタン
スは低いものとなり、これを半導体素子の同電位の電源
電極に接続させたので外部リード端子の高インダクタン
スに起因する電源電圧の変動を小さいものとすることが
できる。
【0010】また、絶縁基体の角部を隔てたメタライズ
パッドを接触させることによりメタライズパッドを形成
する領域の一部を重複させることができ、その分絶縁基
体の大きさを小さいものとなすことができる。
【0011】
【実施例】次に本発明を添付の図面に基づき詳細に説明
する。図1は本発明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、図2は図1に示した半導体
素子収納用パッケージの上面図である。
【0012】図1、図2において1は絶縁基体、2は蓋
体であり、前記絶縁基体1と蓋体2とで半導体素子3を
収容する絶縁容器4が構成される。
【0013】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る略矩形状の平板であり、その上
面中央部には半導体素子3を収容する空所を形成するた
めの凹部1aが形成されており、該凹部1aの底面には
半導体素子3が樹脂、ガラス、半田等の接着材を介して
取着固定される。
【0014】前記絶縁基体1は例えばアルミナセラミッ
クスから成る場合、アルミナ、シリカ、カルシア、マグ
ネシア等の原料粉末に適当なバインダー、溶剤を添加混
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を採用してシート状と
なすことにより複数のセラミックグリーンシート(セラ
ミック生シート)を得、しかる後、前記セラミックシー
トに各々適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを上下
に複数枚積層してセラミックグリーンシート積層体を
得、最後に前記セラミックグリーンシート積層体を還元
雰囲気中約1600℃の温度で焼成することによって製
作される。
【0015】また前記絶縁基体1はその凹部1a周辺か
ら絶縁基体1内部に伸び上面外周部に導出する複数のメ
タライズ配線層5が被着形成されており、前記メタライ
ズ配線層5の凹部1a周辺部には半導体素子3の各電極
(電源電極、信号電極)がボンディングワイヤー6を介
して接続され、またメタライズ配線層5の絶縁基体1上
面外周部に導出した部位は外部リード端子7がろう付け
されるメタライズパッド8が接続されている。
【0016】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から成り、タ
ングステン等の高融点金属粉末に適当なバインダー、溶
剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体1となる
セラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷
法等の厚膜手法を採用して予め印刷塗布しておくことに
よって絶縁基体1の凹部1a周辺から上面外周部に導出
するように被着形成される。
【0017】尚、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、金等の耐食性に優れ、且つ良導電性
の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
ィングワイヤー6との接続を強固となすことができる。
従って、前記メタライズ配線層5の酸化腐食を有効に防
止するとともにメタライズ配線層5とボンディングワイ
ヤー6との接続を強固となすためにはメタライズ配線層
5の露出する表面にニッケル、金等の耐食性に優れ、且
つ良導電性の金属をメッキ法により1.0乃至20.0
μmの厚みに層着させておくことが好ましい。
【0018】また、前記絶縁基体1の上面外周部には前
記メタライズ配線層5と電気的に接続された所定長さ、
所定幅のメタライズパッド8が所定間隔で被着形成され
ており、該メタライズパッド8には外部リード端子7が
銀ろう等のロウ材を介して接合されている。
【0019】前記メタライズパッド8はメタライズ配線
層5と同様にタングステン、モリブデン、マンガン等の
高融点金属粉末から成り、タングステン等の高融点金属
粉末に適当なバインダー、溶剤を添加混合して得た金属
ペーストを絶縁基体1となるセラミックグリーンシート
に従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して
予め印刷塗布しておくことによって絶縁基体1の上面外
周部に所定間隔で被着形成される。
【0020】また前記メタライズパッド8のうち絶縁基
体1の角部を挟んで隣接する2つのメタライズパッド8
a、8aは電気的に接触しており、これにより絶縁基体
1のメタライズパッド8を形成する領域の一部を角部に
おいて重複させることが可能となり、その分絶縁基体1
の大きさを小さいものとなすことができる。
【0021】尚、前記メタライズパッド8は、その露出
する表面にニッケル、金等の耐食性に優れ、且つ良導電
性の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、メタライズパッド8の酸化腐食
を有効に防止できるとともにメタライズパッド8と外部
リード端子7との接合を強固となすことができる。従っ
て、前記メタライズパッド8の酸化腐食を有効に防止す
るとともにメタライズパッド8と外部リード端子7との
接続を強固となすためにはメタライズパッド8の露出す
る表面にニッケル、金等の耐食性に優れ、且つ良導電性
の金属をメッキ法により1.0乃至20.0μmの厚み
に層着させておくことが好ましい。
【0022】更に前記メタライズパッド8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
を介して接合されており、該外部リード端子7を外部電
気回路の配線導体に半田等の導電性接着材を介して電気
的に接合させることにより内部に収容する半導体素子の
各電極(電源電極、信号電極)が外部電気回路に電気的
に接続されることとなる。
【0023】前記外部リード端子7は鉄ーニッケルーコ
バルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属から成り、例え
ば鉄ーニッケルーコバルト合金のインゴット(塊)に圧
延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を
施すことによって所定の板状に形成される。
【0024】また前記外部リード端子7はそのうち、絶
縁基体1の角部を隔てて隣接するメタライズパッド8
a、8aに接合される外部リード端子7a、7aが半導
体素子3の電源電極のうち同電位の電源電極に電気的に
接続されている。そのため半導体素子3の電源電極には
前記2本の外部リード端子7a、7aを介して並列に電
力が供給されることとなり、該2本の外部リード端子7
a、7aを合わせたインダクタンスは小さいものとなる
ので、外部リード端子7a、7aの高インダクタンスに
起因する電源電圧の変動は小さなものとなり、その結
果、電源電圧の変動に伴う半導体素子3の誤動作を有効
に防止することができる。
【0025】尚、前記絶縁基体1の角部を隔てたメタラ
イズパッド8a、8aに接合された外部リード端子7
a、7aは図2に示すようにその先端部で互いに連続す
るように形成しておくと絶縁基体1の大きさを最小のも
のとなすことができる。従って、前記外部リード端子7
a、7aはその先端部で互いに連続するように形成して
おくこととが好ましい。
【0026】また、前記外部リード端子7はその表面に
ニッケル、金等の耐食性に優れ、且つ良導電性の金属を
メッキ法により1.0乃至20.0μmの厚みに層着さ
せておくと外部リード端子7の酸化腐食を有効に防止す
ることができるとともに外部リード端子7と外部電気回
路の配線導体との接合が強固なものとなる。従って、外
部リード端子7の酸化腐食を有効に防止するとともに外
部リード端子7と外部電気回路の配線導体との接合を強
固なものとなすためには外部リード端子7の表面にニッ
ケル、金等の耐食性に優れ、且つ良導電性の金属をメッ
キ法により1.0乃至20.0μmの厚みに層着させて
おくことが好ましい。 かくして本発明の半導体素子収
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をガラス、樹脂、半田等の接着材を介して
取着固定するとともに該半導体素子3の各電極(電源電
極、信号電極)をボンディングワイヤー6を介してメタ
ライズ配線層5に接続し、最後に絶縁基体1の上面に蓋
体2をガラス、樹脂、半田等の封止材を介して接合させ
ることにより絶縁基体1と蓋体2とから成る絶縁容器4
の内部に半導体素子3が気密に封止されることになる。
【0027】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で有れば種々
の変更は可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明の半導体素子収納用パッケージに
よれば、絶縁基体の角部を隔てて隣接するメタライズパ
ッドには半導体素子の電源電極のうち同電位の電源電極
に電気的に接続される外部リード端子を各々接合したの
で、半導体素子の電源電極に2本の外部リード端子を介
して並列に電力が供給されることとなり、該2本の外部
リード端子を合わせたインダクタンスは小さいものとな
るので、外部リード端子の高インダクタンスに起因する
電源電圧の変動は小さなものとなり、その結果、電源電
圧の変動に伴う半導体素子の誤動作を有効に防止するこ
とができる。
【0029】また本発明の半導体素子収納用パッケージ
によれば、絶縁基体上面外周部に被着形成されたメタラ
イズパッドのうち該絶縁基体の角部を隔てて隣接する2
つは電気的に接触しているので、絶縁基体のメタライズ
パッドを形成する領域の一部を重複させることができ、
その分絶縁基体の大きさを小さいものとなすことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明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。
【図2】図1に示した半導体素子収納用パッケージの絶
縁基体側の平面図である。
【図3】従来の半導体素子収納用パッケージを示す断面
図である。
【図4】図2に示した半導体素子収納用パッケージの絶
縁基体側の平面図である。
【符号の説明】
1・・・・・・絶縁基体 2・・・・・・蓋体 3・・・・・・半導体素子 7、7a・・・外部リード端子 8、8a・・・メタライズパッド

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主面外周部に多数のメタライズパッドが所
    定間隔で被着形成された四角形状の絶縁基体と、前記絶
    縁基体のメタライズパッドにロウ材を介して接合され、
    半導体素子の電源電極、信号電極に各々電気的に接続さ
    れる多数の外部リード端子とを有する半導体素子収納用
    パッケージであって、前記メタライズパッドのうち絶縁
    基体の角部を隔てて隣接する2つは電気的に接触してお
    り、且つ半導体素子の電源電極のうち同電位の電源電極
    に電気的に接続される外部リード端子が各々接合されて
    いることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
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