JPH03252155A - 半導体パッケージ - Google Patents
半導体パッケージInfo
- Publication number
- JPH03252155A JPH03252155A JP5059690A JP5059690A JPH03252155A JP H03252155 A JPH03252155 A JP H03252155A JP 5059690 A JP5059690 A JP 5059690A JP 5059690 A JP5059690 A JP 5059690A JP H03252155 A JPH03252155 A JP H03252155A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- ceramic substrate
- plating
- bonding
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
この発明は、ピングリッドアレイ等の半導体パッケージ
に関し、詳しくはヒートシンクとセラミック基板°を接
合してなる半導体パッケージに関する。
に関し、詳しくはヒートシンクとセラミック基板°を接
合してなる半導体パッケージに関する。
［従来の技術］
近時、半導体素子の高密度化、高集積化にともないその
発熱量が増大し、半導体素子を正常に作動させるために
、その発熱をいかに効率よく放熱するかが検討課題とな
っている。その有力な方法として、高熱伝導性のＣｕ−
Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏ等のヒートシンク材に必要なメッキを備
えたヒートシンクをセラミック基板にＡｇろ−付けする
構造がある６第２図は、従来例のＡｇろ−付けによる半
導体パッケージである。図において、セラミック基板１
０には、セラミック１にＷメタライズ等の導体配線４が
備えられ、その導体配線の内部表面の露出部にＮｉメッ
キが施されている。さらにスルーホールを通して外部表
面に導体配線を導出している。その導出部にピングリッ
ドアレイ等のビン９はＡｇろ−（図示せず）で接合され
ることにより備えられる。一方、半導体素子搭載部とな
るヒートシンク材２はセラミック基板１０の一方の主面
にＡｇろ−８で接合されて備えられる。
発熱量が増大し、半導体素子を正常に作動させるために
、その発熱をいかに効率よく放熱するかが検討課題とな
っている。その有力な方法として、高熱伝導性のＣｕ−
Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏ等のヒートシンク材に必要なメッキを備
えたヒートシンクをセラミック基板にＡｇろ−付けする
構造がある６第２図は、従来例のＡｇろ−付けによる半
導体パッケージである。図において、セラミック基板１
０には、セラミック１にＷメタライズ等の導体配線４が
備えられ、その導体配線の内部表面の露出部にＮｉメッ
キが施されている。さらにスルーホールを通して外部表
面に導体配線を導出している。その導出部にピングリッ
ドアレイ等のビン９はＡｇろ−（図示せず）で接合され
ることにより備えられる。一方、半導体素子搭載部とな
るヒートシンク材２はセラミック基板１０の一方の主面
にＡｇろ−８で接合されて備えられる。
導体配線の内部表面の露出部、Ａｇろ−で接合されるピ
ンおよびヒートシンク材のそれぞれの表面は、Ｎｉメッ
キされ、その上にＡｕメッキされる。（ただし、ピンの
メッキは図示せず、） 次いで、メッキ導通パターンを
カットし、ショート・リーク検査等をして半導体パッケ
ージとなる。
ンおよびヒートシンク材のそれぞれの表面は、Ｎｉメッ
キされ、その上にＡｕメッキされる。（ただし、ピンの
メッキは図示せず、） 次いで、メッキ導通パターンを
カットし、ショート・リーク検査等をして半導体パッケ
ージとなる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、従来法による半導体パッケージは、次のような
課題がある。（１）熱膨張係数は、セラミックが約７
Ｘｌ０−６／”Ｃ１Ｃｕ−Ｗ等のヒートンク材が約６
Ｘｌ０−６／’Ｃで、両者は同程度であるが、Ａｇろ−
が約２０Ｘ １０−６／”Ｃと極めて高く、またＡｇろ
−の接合のための加熱温度は約８６０℃と高いので、ス
トレスによる残留応力が内在して、接合不良の原因とな
る。［２１Ａｇろ−の腐食防止のためヒートシンク材表
面およびＡｇろ一部は露出面にＡｕメッキが必要である
。
課題がある。（１）熱膨張係数は、セラミックが約７
Ｘｌ０−６／”Ｃ１Ｃｕ−Ｗ等のヒートンク材が約６
Ｘｌ０−６／’Ｃで、両者は同程度であるが、Ａｇろ−
が約２０Ｘ １０−６／”Ｃと極めて高く、またＡｇろ
−の接合のための加熱温度は約８６０℃と高いので、ス
トレスによる残留応力が内在して、接合不良の原因とな
る。［２１Ａｇろ−の腐食防止のためヒートシンク材表
面およびＡｇろ一部は露出面にＡｕメッキが必要である
。
以上のため、ヒートシンクとセラミック基板の接合に、
Ａｇろ−に替わり、接合のための加熱温度がより低くか
つ経済的な接合材を用いた半導体パッケージの提供を目
的とする。
Ａｇろ−に替わり、接合のための加熱温度がより低くか
つ経済的な接合材を用いた半導体パッケージの提供を目
的とする。
［課題を解決するための手段］
上述の課題を解決するため、本発明は導体配線および該
導体配線の露出部を被膜するメッキ、を備えたセラミッ
ク基板と、Ｎｉ、ＣｏまたはＣｒの１種または２種以上
のメッキを備えたヒートシンクとを低融点ガラスで接合
したことを特徴とする半導体パッケージである。
導体配線の露出部を被膜するメッキ、を備えたセラミッ
ク基板と、Ｎｉ、ＣｏまたはＣｒの１種または２種以上
のメッキを備えたヒートシンクとを低融点ガラスで接合
したことを特徴とする半導体パッケージである。
［作用］
上記の構成の低融点ガラスによる接合の作用は、（１）
低融点ガラスは熱膨張係数が約６ Ｘｌ０−６／”Ｃと
セラミック基板のセラミックおよびヒートシンク材とほ
ぼ一致しているので、接合面の残留応力が小さい。 （
２）従来、サーディプで使用された低融点ガラスであり
、入手は容易で、信頼性も安定したシール材である。
（３１接合のためのガラス層の形成は、セラミック基
板の一面に印刷する方法、プリフォームしたガラスフィ
ルムを用いる方法等で容易である。（４１接合のための
加熱温度は約４５０℃と低温であり、メッキ層の信頼性
を損なうことがない。 （（５）Ａｇろ一法では錆防止
のためにＡｕメッキを必要としたが、接合温度が比較的
低いので必要がない。
低融点ガラスは熱膨張係数が約６ Ｘｌ０−６／”Ｃと
セラミック基板のセラミックおよびヒートシンク材とほ
ぼ一致しているので、接合面の残留応力が小さい。 （
２）従来、サーディプで使用された低融点ガラスであり
、入手は容易で、信頼性も安定したシール材である。
（３１接合のためのガラス層の形成は、セラミック基
板の一面に印刷する方法、プリフォームしたガラスフィ
ルムを用いる方法等で容易である。（４１接合のための
加熱温度は約４５０℃と低温であり、メッキ層の信頼性
を損なうことがない。 （（５）Ａｇろ一法では錆防止
のためにＡｕメッキを必要としたが、接合温度が比較的
低いので必要がない。
ヒートシンク材にＮｉ、 ＣｏまたはＣｒの１ｍｔなは
２種以上のヒートシンク用メッキ６を備える理由は、ヒ
ートシンク材の錆の発生を防ぐためで、それらの酸化膜
により金属の不動態膜が形成される。
２種以上のヒートシンク用メッキ６を備える理由は、ヒ
ートシンク材の錆の発生を防ぐためで、それらの酸化膜
により金属の不動態膜が形成される。
その酸化膜は、ガラスに対して濡れ性がよい。
［実施例］
以下実施例について、図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示した断面図である。セラ
ミック基板１０は、セラミック１にＷメタライズ等によ
る導体配線４が備えられ、さらにスルーホールを通して
外部表面に導体配線４が導出されている。その導出部に
ピングリドアレイ等のピン９がＡｇろ一接合（Ａｇろ一
部は図示せず）して備えられる。その導体配線の内部表
面の露出部およびピン表面（Ａｇろ一部は図示していな
いがそれを含む）には、後工程でＮｉメッキおよびＡｕ
メッキのメッキ３が施される（ピンへのメッキは図示せ
ず）。そして、メッキ導通パターンをカットし、ショー
ト・リーク検査し準備される。
ミック基板１０は、セラミック１にＷメタライズ等によ
る導体配線４が備えられ、さらにスルーホールを通して
外部表面に導体配線４が導出されている。その導出部に
ピングリドアレイ等のピン９がＡｇろ一接合（Ａｇろ一
部は図示せず）して備えられる。その導体配線の内部表
面の露出部およびピン表面（Ａｇろ一部は図示していな
いがそれを含む）には、後工程でＮｉメッキおよびＡｕ
メッキのメッキ３が施される（ピンへのメッキは図示せ
ず）。そして、メッキ導通パターンをカットし、ショー
ト・リーク検査し準備される。
一方、ヒートシンク１１は、ヒートシンク材２の表面に
、Ｎｉ、 ＣｏまたはＣｒの１種丈たは２種以上のヒー
トシンク用メッキ６が常法によりメッキし準備される。
、Ｎｉ、 ＣｏまたはＣｒの１種丈たは２種以上のヒー
トシンク用メッキ６が常法によりメッキし準備される。
上記のセラミック基板１０とヒートシンク１１は、ホウ
ケイ酸鉛ガラス等の低融点ガラス７を必要部分に塗布し
、次いで、約４５０℃に加熱して接合され半導体パッケ
ージとなる。
ケイ酸鉛ガラス等の低融点ガラス７を必要部分に塗布し
、次いで、約４５０℃に加熱して接合され半導体パッケ
ージとなる。
本発明は、経済的に安価にできる利点も有する。
すなわち、高価なヒートシンク１１の接合が、検査され
た良品のセラミック基板１０との接合であるので、ヒー
トシンクを効率よく利用できる。
た良品のセラミック基板１０との接合であるので、ヒー
トシンクを効率よく利用できる。
［発明の効果］
本発明は、以上の説明のように、ヒートシンクとセラミ
ック基板との接合にサーブイブ用の低融点ガラスを用い
るため、従来法のＡｇろ一法の接合に比し、ヒートシン
ク材に防錆のための高価なＡｕメッキを施すことなく、
また熱膨張係数がセラミックおよびヒートシンクの両方
にほぼマツチしているため、接合後の残留応力が少なく
、品質および製造コスト面から極め優れた高放熱性で高
信頼性の半導体パッケージを提供できる効果がある。
ック基板との接合にサーブイブ用の低融点ガラスを用い
るため、従来法のＡｇろ一法の接合に比し、ヒートシン
ク材に防錆のための高価なＡｕメッキを施すことなく、
また熱膨張係数がセラミックおよびヒートシンクの両方
にほぼマツチしているため、接合後の残留応力が少なく
、品質および製造コスト面から極め優れた高放熱性で高
信頼性の半導体パッケージを提供できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の半導体パッケージの断面図
である。第２図は従来例の半導体パッケージの断面図で
ある。 １・・・セラミック、２・・・ヒートシンク材、３・・
・ＮｉメッキおよびＡｕメッキ、４・・・導体配線、６
・・・ヒートシンク用メッキ、７・・・低融点ガラス、
８・・・Ａｇろ−９・・・ピン、１０・・・セラミック
基板、１１・・・ヒートシンク。
である。第２図は従来例の半導体パッケージの断面図で
ある。 １・・・セラミック、２・・・ヒートシンク材、３・・
・ＮｉメッキおよびＡｕメッキ、４・・・導体配線、６
・・・ヒートシンク用メッキ、７・・・低融点ガラス、
８・・・Ａｇろ−９・・・ピン、１０・・・セラミック
基板、１１・・・ヒートシンク。
Claims (1)
- （１）ヒートシンクとセラミック基板を接合してなる半
導体パッケージにおいて、導体配線および該導体配線の
露出部を被膜するメッキを備えたセラミック基板と、Ｎ
ｉ、ＣｏまたはＣｒの１種または２種以上のメッキを備
えたヒートシンクとを低融点ガラスで接合したことを特
徴とする半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059690A JPH03252155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059690A JPH03252155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252155A true JPH03252155A (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=12863356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059690A Pending JPH03252155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03252155A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719433A (en) * | 1995-07-25 | 1998-02-17 | Thomson-Csf | Semiconductor component with integrated heat sink |
| US5828126A (en) * | 1992-06-17 | 1998-10-27 | Vlsi Technology, Inc. | Chip on board package with top and bottom terminals |
| US6392309B1 (en) * | 1995-08-25 | 2002-05-21 | Sony Corporation | Semiconductor device including solid state imaging device |
| JP2011210911A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体発光素子デバイスの製造方法 |
| US11175249B2 (en) | 2017-11-07 | 2021-11-16 | Netzsch Japan K.K. | Physical property value measurement device, physical property value measurement method, and recording medium |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP5059690A patent/JPH03252155A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5828126A (en) * | 1992-06-17 | 1998-10-27 | Vlsi Technology, Inc. | Chip on board package with top and bottom terminals |
| US5719433A (en) * | 1995-07-25 | 1998-02-17 | Thomson-Csf | Semiconductor component with integrated heat sink |
| US6392309B1 (en) * | 1995-08-25 | 2002-05-21 | Sony Corporation | Semiconductor device including solid state imaging device |
| JP2011210911A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体発光素子デバイスの製造方法 |
| US11175249B2 (en) | 2017-11-07 | 2021-11-16 | Netzsch Japan K.K. | Physical property value measurement device, physical property value measurement method, and recording medium |
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