JPH0346259A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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】
〔概要〕
シールフレームに蓋をシーム溶接した半導体装置の構成
に関し、 パッケージ基体の同一面にシールフレームト外リードと
を設けた半導体装置の小型化を目的とし、半導体チップ
を収容する凹所の形成されたパッケージ基体の上面には
、該凹所を囲い少なくともコーナ部に適当な丸みを有す
る金属のシールフレームが取着され、該シールフレーム
に！Ｉ！置した金属の蓋が、該シールフレームの内縁エ
ツジに沿ってシーム溶接されてなることを特徴とする特
許装置、 および、半導体チップを収容する凹所の形成されたパッ
ケージ基体の上面に形成され、該凹所の周囲を囲み、丸
みを帯びたコーナ部を有するシールフレーム上に、該凹
所を塞ぐように該シールフレームの内縁エツジに沿って
曲げ加工されてコーナ部を有する金属の蓋を載置する工
程と、該シールフレームの内側からの支持アームによっ
て支持される電極が、該金属の蓋の内縁エツジを該シー
ルフレームの内縁エツジに向けて押すと共に、該電極に
電流を流し該シールフレームの内縁エツジと該金属の蓋
とを溶接する工程と、を有することを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
に関し、 パッケージ基体の同一面にシールフレームト外リードと
を設けた半導体装置の小型化を目的とし、半導体チップ
を収容する凹所の形成されたパッケージ基体の上面には
、該凹所を囲い少なくともコーナ部に適当な丸みを有す
る金属のシールフレームが取着され、該シールフレーム
に！Ｉ！置した金属の蓋が、該シールフレームの内縁エ
ツジに沿ってシーム溶接されてなることを特徴とする特
許装置、 および、半導体チップを収容する凹所の形成されたパッ
ケージ基体の上面に形成され、該凹所の周囲を囲み、丸
みを帯びたコーナ部を有するシールフレーム上に、該凹
所を塞ぐように該シールフレームの内縁エツジに沿って
曲げ加工されてコーナ部を有する金属の蓋を載置する工
程と、該シールフレームの内側からの支持アームによっ
て支持される電極が、該金属の蓋の内縁エツジを該シー
ルフレームの内縁エツジに向けて押すと共に、該電極に
電流を流し該シールフレームの内縁エツジと該金属の蓋
とを溶接する工程と、を有することを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
本発明はパッケージ基体の凹所に半導体チップを収容し
、該凹所を囲う金属のシールフレームに金属蓋をシーム
溶接した半導体装置に関する。
、該凹所を囲う金属のシールフレームに金属蓋をシーム
溶接した半導体装置に関する。
最近の半導体装置は、半導体チップのパッシベーション
技術が向上してモールドパッケージのものが多いが、高
信頼性を必要としたり特殊環境下で使用されるものにつ
いては、依然として金属やセラ逅ツク等を組み合わせて
気密封止したパッケージが使用されている。
技術が向上してモールドパッケージのものが多いが、高
信頼性を必要としたり特殊環境下で使用されるものにつ
いては、依然として金属やセラ逅ツク等を組み合わせて
気密封止したパッケージが使用されている。
第６図は半導体チップをセラくツクパッケージに収容し
た従来の半導体装置の構成例を示す断面図である。
た従来の半導体装置の構成例を示す断面図である。
第６図において、半導体装置１はセラミックにてなるパ
ッケージ基体２の凹所３に半導体チップ４を収容し、凹
所３を囲うように基体２の上面には金属（コバール等）
のシールフレーム６を取着し、そのシールフレーム６に
金属（コバール等）の蓋７をシーム溶接してなる。
ッケージ基体２の凹所３に半導体チップ４を収容し、凹
所３を囲うように基体２の上面には金属（コバール等）
のシールフレーム６を取着し、そのシールフレーム６に
金属（コバール等）の蓋７をシーム溶接してなる。
パッケージ基体２は多層配線構造であり、半導体チップ
４は、ボンディングワイヤ５およびパッケージ基体２内
に形成された配線を介して、パッケージ基体２の下面よ
り導出された外リード８に接続されており、シールフレ
ーム６と金属蓋７との溶接９は、シールフレーム６の上
面と金属蓋７の外縁部との重なり部分に形成される。
４は、ボンディングワイヤ５およびパッケージ基体２内
に形成された配線を介して、パッケージ基体２の下面よ
り導出された外リード８に接続されており、シールフレ
ーム６と金属蓋７との溶接９は、シールフレーム６の上
面と金属蓋７の外縁部との重なり部分に形成される。
第７図は従来の前記半導体装置における金属蓋のシーム
溶接方法の説明図である。
溶接方法の説明図である。
第７図において、上下方向に移動可能であり適当な押圧
力で金属蓋７の外縁部をシールフレーム６に押し付ける
電極１０は、支持アーム１２に嵌合する軸１１が回動自
在であり、例えば８ボルト、１４０〜１８０アンペア程
度の電力が加えられた状態で金属蓋７に接触し、シール
フレーム６に沿って移動する。すると、金属蓋７とシー
ルフレーム６との接触部に発生するジュール熱によって
金属蓋７の一部が溶融され、金属蓋７とシールフレーム
６は溶接９にて接合されるようになる。
力で金属蓋７の外縁部をシールフレーム６に押し付ける
電極１０は、支持アーム１２に嵌合する軸１１が回動自
在であり、例えば８ボルト、１４０〜１８０アンペア程
度の電力が加えられた状態で金属蓋７に接触し、シール
フレーム６に沿って移動する。すると、金属蓋７とシー
ルフレーム６との接触部に発生するジュール熱によって
金属蓋７の一部が溶融され、金属蓋７とシールフレーム
６は溶接９にて接合されるようになる。
以上説明したように従来の半導体装置１は、金属蓋７の
外縁部がシールフレーム６に溶接された構成であり、ジ
ュール熱を集中的に発生させる電極１０はテーパ状であ
り、金属蓋７の外縁端に接触す電極１０を支持するアー
ム１２は、シールフレー・ムロより外側を移動するよう
になる。
外縁部がシールフレーム６に溶接された構成であり、ジ
ュール熱を集中的に発生させる電極１０はテーパ状であ
り、金属蓋７の外縁端に接触す電極１０を支持するアー
ム１２は、シールフレー・ムロより外側を移動するよう
になる。
しかながら、半導体装置１の半導体チップ４に冷却フィ
ンを設けようとすると、その冷却フィンはパッケージ基
体２の下面に取着することになり、外リード８は冷却フ
ィンの邪魔にならないように基体２の上面より導出させ
ることになる。
ンを設けようとすると、その冷却フィンはパッケージ基
体２の下面に取着することになり、外リード８は冷却フ
ィンの邪魔にならないように基体２の上面より導出させ
ることになる。
このような冷却フィンおよび、パッケージ基体２の上面
から外リード８の導出された半導体装置は、電極１０を
使用して金属蓋７を溶接しようとすると、外リード８と
シールフレーム６との間に支持アーム１２のためのスペ
ースが必要になり、基体２が大形化されるという問題点
があった。
から外リード８の導出された半導体装置は、電極１０を
使用して金属蓋７を溶接しようとすると、外リード８と
シールフレーム６との間に支持アーム１２のためのスペ
ースが必要になり、基体２が大形化されるという問題点
があった。
前記問題点に鑑みてなされた本発明は、その実施例を示
す第１図によれば、半導体チップ４を収容する凹所２５
の形成されたパッケージ基体２２の上面には、凹所２５
を囲う金属のシールフレーム２６が取着され、少なくと
もコーナ部で適当な丸みを有するシールフレーム２６に
載置した金属の蓋２７が、シールフレーム２６の内縁エ
ツジに沿うシーム溶接２８によって、シールフレーム２
６に接合されたことを特徴とする半導体装置、 ならびにシーム溶接２８を行う方法として、シールフレ
ーム２６上に凹所２５を塞ぐように金属の蓋２７を載置
する工程と、シールフレーム２６の内側から支持アーム
によって支持される電極にてシールフレーム２６の内縁
エツジ２９に金属の蓋２７を溶接する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
す第１図によれば、半導体チップ４を収容する凹所２５
の形成されたパッケージ基体２２の上面には、凹所２５
を囲う金属のシールフレーム２６が取着され、少なくと
もコーナ部で適当な丸みを有するシールフレーム２６に
載置した金属の蓋２７が、シールフレーム２６の内縁エ
ツジに沿うシーム溶接２８によって、シールフレーム２
６に接合されたことを特徴とする半導体装置、 ならびにシーム溶接２８を行う方法として、シールフレ
ーム２６上に凹所２５を塞ぐように金属の蓋２７を載置
する工程と、シールフレーム２６の内側から支持アーム
によって支持される電極にてシールフレーム２６の内縁
エツジ２９に金属の蓋２７を溶接する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
上記手段によれば、シールフレームに金属蓋をシーム溶
接させる電極支持用アームを金属蓋の内側にすることお
よび、シーム溶接用電極はシールフレームの外側に出な
いようにすることが可能になり、外リードとシールフレ
ームとの間に支持アームのためのスペースが不必要にな
る。
接させる電極支持用アームを金属蓋の内側にすることお
よび、シーム溶接用電極はシールフレームの外側に出な
いようにすることが可能になり、外リードとシールフレ
ームとの間に支持アームのためのスペースが不必要にな
る。
従って、外リードとシールフレームとは、装置を大形化
させることなくパッケージ基体の同一面に設けることが
可能となり、特に冷却用のフィンを必要とする半導体装
置に対し、金属蓋の外縁部が溶接された従来構成より小
型化できる。
させることなくパッケージ基体の同一面に設けることが
可能となり、特に冷却用のフィンを必要とする半導体装
置に対し、金属蓋の外縁部が溶接された従来構成より小
型化できる。
以下に、図面を用いて本発明の実施例による半導体装置
を説明する。
を説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体装置の断面図、
第２図は第１図に示すシールフレームの斜視図、第３図
は第１図に示す金属蓋の斜視図、第４図は第１図に示す
シールフレームに金属蓋をシーム溶接する方法の説明図
、第５図はシーム溶接に使用した電極の斜視図である。
第２図は第１図に示すシールフレームの斜視図、第３図
は第１図に示す金属蓋の斜視図、第４図は第１図に示す
シールフレームに金属蓋をシーム溶接する方法の説明図
、第５図はシーム溶接に使用した電極の斜視図である。
前出図と共通部分に同一符号を使用した第１図において
、冷却フィンを取着する半導体装置２１は、セラミック
にてなるパッケージ基体２２の中心にあけられた透孔に
、例えばモリブデンにてなる金属ステージ２３が嵌合し
、パッケージ基体２２の下面および金属ステージ２３の
下面には銅等にてなる金属底板２４が接合され、底板２
４の下面に冷却フィン（図示せず）が取着されるように
なる。
、冷却フィンを取着する半導体装置２１は、セラミック
にてなるパッケージ基体２２の中心にあけられた透孔に
、例えばモリブデンにてなる金属ステージ２３が嵌合し
、パッケージ基体２２の下面および金属ステージ２３の
下面には銅等にてなる金属底板２４が接合され、底板２
４の下面に冷却フィン（図示せず）が取着されるように
なる。
パッケージ基体２２の上面に開口する凹所２５の周囲に
は、コバール等の金属にてなるシールフレーム２６を取
着し、その外側に複数本の外リード８が突出し、凹所２
５の底面となるステージ２３の上面には半導体チップ４
を搭載し、シールフレーム２Ｇにはコバール等の金属に
てなる蓋２７がシーム溶接される。
は、コバール等の金属にてなるシールフレーム２６を取
着し、その外側に複数本の外リード８が突出し、凹所２
５の底面となるステージ２３の上面には半導体チップ４
を搭載し、シールフレーム２Ｇにはコバール等の金属に
てなる蓋２７がシーム溶接される。
パッケージ基体２２は多層配線構造であり、半導体チッ
プ４は、ボンディングワイヤ５およびパッケージ基体２
２内に形成された配線を介して、パッケージ基体２２の
上面より導出された外リード８に接続されている。
プ４は、ボンディングワイヤ５およびパッケージ基体２
２内に形成された配線を介して、パッケージ基体２２の
上面より導出された外リード８に接続されている。
シールフレーム２６と金属蓋２７との溶接２８は、シー
ルフレーム２６の上面内側コーナ部（内縁エツジ）と、
該コーナに沿う如く曲げ加工された金属蓋２７のコーナ
部との接合部分に形成される。
ルフレーム２６の上面内側コーナ部（内縁エツジ）と、
該コーナに沿う如く曲げ加工された金属蓋２７のコーナ
部との接合部分に形成される。
パッケージ基体２２の上面に例えば銀ろう材でろう接さ
れたシールフレーム２６は、金属蓋２７を溶接するため
第２図に示す如く四隅に適当な半径ｒの丸みを有する角
形であり、シールフレーム２６の内縁エツジ２９と金属
蓋２７との溶接は、該丸みの中心部３０間に分けて行う
ようになる。
れたシールフレーム２６は、金属蓋２７を溶接するため
第２図に示す如く四隅に適当な半径ｒの丸みを有する角
形であり、シールフレーム２６の内縁エツジ２９と金属
蓋２７との溶接は、該丸みの中心部３０間に分けて行う
ようになる。
第３図において、シールフレーム２６に嵌合する金属蓋
２７は、シールフレーム２６の内縁エツジ２９に沿って
曲げ加工された皿形であり、シールフレーム２６に金属
蓋２７を溶接させる電極は、金属蓋２７の内縁エツジ３
１に当接するようになる。
２７は、シールフレーム２６の内縁エツジ２９に沿って
曲げ加工された皿形であり、シールフレーム２６に金属
蓋２７を溶接させる電極は、金属蓋２７の内縁エツジ３
１に当接するようになる。
第４図において、適当な押圧力で金属１２１の内縁エツ
ジ３１を押す電極３２は、支持アーム３４に嵌合する軸
３３が回動自在であり、例えば８ボルト、１４０〜１８
０アンペア程度の電力が加えられた状態で内縁エツジ３
１に接触し、内縁エツジ３１に沿って移動する。すると
、内縁エツジ２９と３１との接触部に発生するジュール
熱によって金属蓋２７はシールフレーム２６に溶接され
るようになるが、支持アーム３４は金属Ｍ２７の内側で
電極３２を支持するように配設されるため、シールフレ
ーム２６に近接せしめて外リード８を配置可能とする。
ジ３１を押す電極３２は、支持アーム３４に嵌合する軸
３３が回動自在であり、例えば８ボルト、１４０〜１８
０アンペア程度の電力が加えられた状態で内縁エツジ３
１に接触し、内縁エツジ３１に沿って移動する。すると
、内縁エツジ２９と３１との接触部に発生するジュール
熱によって金属蓋２７はシールフレーム２６に溶接され
るようになるが、支持アーム３４は金属Ｍ２７の内側で
電極３２を支持するように配設されるため、シールフレ
ーム２６に近接せしめて外リード８を配置可能とする。
シールフレーム２６の中心部３０間を溶接する電極３２
は、第５図に示すようにテーパーをα、大きい方の外径
をり、厚さをもとしたとき、コーナ丸み半径ｒが０．５
１であるシールフレーム２６に対し、α＝６０度、
Ｄ ＝ ６ ｍｍ、厚さｔ＝５ｍｍのものを使用した。
は、第５図に示すようにテーパーをα、大きい方の外径
をり、厚さをもとしたとき、コーナ丸み半径ｒが０．５
１であるシールフレーム２６に対し、α＝６０度、
Ｄ ＝ ６ ｍｍ、厚さｔ＝５ｍｍのものを使用した。
以上説明したように本発明によれば、シールフレームに
金属蓋をシーム溶接させる電極支持用アームが金属蓋の
内側に設けることおよび、シーム溶接用電極はシールフ
レームの外側に出ないようにすることが可能になる。
金属蓋をシーム溶接させる電極支持用アームが金属蓋の
内側に設けることおよび、シーム溶接用電極はシールフ
レームの外側に出ないようにすることが可能になる。
従って、外リードとシールフレームとは、装置を大形化
させることなくパッケージ基体の同一面に設け、特に冷
却用のフィンを必要とする半導体装置に対し、従来のも
のより小型化することができた効果を有する。
させることなくパッケージ基体の同一面に設け、特に冷
却用のフィンを必要とする半導体装置に対し、従来のも
のより小型化することができた効果を有する。
第１図は本発明の一実施例による半導体装置、第２図は
第１図に示すシールフレーム、第３図は第１図に示す金
属蓋、 第４図は第１図に示す金属蓋の溶接方法の説明図、 第５図は溶接用電極、 第６図は従来の半導体装置、 第７図は従来の半導体装置における金属蓋の溶接方法の
説明図、 である。 図中において、 ４は半導体チップ、 ２１は半導体装置、 ２２はパッケージ基体、 ２５は凹所、 ２６は金属のシールフレーム、 ２７は金属の蓋、 ２９は内縁エツジ、 ３１は金属蓋の内縁エツジ、 ３２は電極、 ３４は支持アーム、 を示す。 ） 木極明の一家先例し：より半｛体装置 １１ 囚 ０ ’Ｊｇ１図に示すシールフレーム 彊 回 １１刷；示イを鳥ｌ 噛３圓 溶旙喝覧急 １５田 喝１田ＬＺ、？＼１＆：鳥五の凶−争方瓜の梯σ月回従
来の＋１体食五 ％Ｇ第
第１図に示すシールフレーム、第３図は第１図に示す金
属蓋、 第４図は第１図に示す金属蓋の溶接方法の説明図、 第５図は溶接用電極、 第６図は従来の半導体装置、 第７図は従来の半導体装置における金属蓋の溶接方法の
説明図、 である。 図中において、 ４は半導体チップ、 ２１は半導体装置、 ２２はパッケージ基体、 ２５は凹所、 ２６は金属のシールフレーム、 ２７は金属の蓋、 ２９は内縁エツジ、 ３１は金属蓋の内縁エツジ、 ３２は電極、 ３４は支持アーム、 を示す。 ） 木極明の一家先例し：より半｛体装置 １１ 囚 ０ ’Ｊｇ１図に示すシールフレーム 彊 回 １１刷；示イを鳥ｌ 噛３圓 溶旙喝覧急 １５田 喝１田ＬＺ、？＼１＆：鳥五の凶−争方瓜の梯σ月回従
来の＋１体食五 ％Ｇ第
Claims (2)
- （１）半導体チップ（４）を収容する凹所（２５）の形
成されたパッケージ基体（２２）の上面には、該凹所（
２５）を囲い少なくともコーナ部に適当な丸みを有する
金属のシールフレーム（２６）が取着され、該シールフ
レーム（２６）に載置した金属の蓋（２７）が、該シー
ルフレーム（２６）の内縁エッジ（２９）に沿ってシー
ム溶接されてなることを特徴とする半導体装置。 - （２）半導体チップ（４）を収容する凹所（２５）の形
成されたパッケージ基体（２２）の上面に形成され、該
凹所（２５）の周囲を囲み、丸みを帯びたコーナ部を有
するシールフレーム（２６）上に、該凹所（２５）を塞
ぐように該シールフレーム（２６）の内縁エッジ（２９
）に沿って曲げ加工されてコーナ部（３１）を有する金
属の蓋（２７）を載置する工程と、 該シールフレーム（２６）の内側からの支持アーム（３
４）によって支持される電極（３２）が、該金属の蓋（
２７）の内縁エッジ（３１）を該シールフレーム（２６
）の内縁エッジ（２９）に向けて押すと共に、該電極（
３２）に電流を流し該シールフレーム（２６）の内縁エ
ッジ（２９）と該金属の蓋（２７）とを溶接する工程と
、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183082A JP2689621B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183082A JP2689621B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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1989
- 1989-07-13 JP JP1183082A patent/JP2689621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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