JPH05343553A - 半導体集積回路装置およびそれに用いる封止ガラス - Google Patents

半導体集積回路装置およびそれに用いる封止ガラス

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JPH05343553A
JPH05343553A JP14440791A JP14440791A JPH05343553A JP H05343553 A JPH05343553 A JP H05343553A JP 14440791 A JP14440791 A JP 14440791A JP 14440791 A JP14440791 A JP 14440791A JP H05343553 A JPH05343553 A JP H05343553A
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JP
Japan
Prior art keywords
sealing glass
basicity
package substrate
semiconductor chip
cap
Prior art date
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Pending
Application number
JP14440791A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohide Sugao
博英 菅生
Junichi Kitano
淳一 北野
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AKITA KAGAKU KOGYO KK
Hitachi Ltd
Akita Electronics Systems Co Ltd
Original Assignee
AKITA KAGAKU KOGYO KK
Hitachi Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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Publication date
Application filed by AKITA KAGAKU KOGYO KK, Hitachi Ltd, Akita Electronics Co Ltd filed Critical AKITA KAGAKU KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミックパッケージのリードのメッキ工程
で発生するブリッジ不良を低減する。 【構成】 半導体チップ3を搭載したパッケージ基板1
上に封止ガラス4を用いてキャップを接合したセラミッ
クパッケージにおいて、前記封止ガラス4の塩基度を2.
0以下にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、例えばサーディップ(CERDIP;(CERamic D
ual In-line Package)のように、封止ガラスを用いて半
導体チップの封止を行うセラミックパッケージに適用し
て有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】セラミックパッケージの一種であるサー
ディップの製造工程では、半導体チップを搭載したセラ
ミック製のパッケージ基板上に封止ガラスを用いてキャ
ップを接合した後、パッケージの外方に延在するリード
の表面に錫(Sn)や半田などのメッキを施している。
【0003】上記サーディップの製造に用いる封止ガラ
スは、酸化鉛(PbO)を主成分とし、これにSi
2 、ZnO、SnO2 、Al2 3 などの各種セラミ
ック成分を適量配合した組成からなり、絶縁性が高く、
かつ低融点であるという特徴を備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記サーデ
ィップの製造工程では、リードの表面にメッキを施す
際、封止ガラスの成分がメッキ前処理液の酸あるいは、
メッキ浴中の酸と反応してリードの付け根付近に還元析
出し、この析出物を介して隣り合ったリード同士が短絡
するブリッジ不良が問題となっている。
【0005】従来、このブリッジ不良を防止する対策と
して、例えばメッキの前処理工程(酸洗浄工程)で使用
する混酸の塩酸濃度を下げたり、メッキ浴の添加剤をゼ
ラチン系のものからイソプロピルアルコール系のものに
変更したりするなどの対策が採られてきた。
【0006】しかし、これらの対策は、封止ガラスの組
成によって有効となる場合とならない場合とがあり、そ
の原因についても明らかでないことから、ブリッジ不良
を確実に低減する対策とはなっていない。
【0007】本発明は、上記した問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的は、セラミックパッケージの
メッキ工程で発生するブリッジ不良を確実に低減するこ
とのできる技術を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の
とおりである。
【0010】本発明のセラミックパッケージは、半導体
チップを搭載したパッケージ基板上に、塩基度2.0以下
の封止ガラスを用いてキャップを接合したものである。
【0011】
【作用】本発明者は、セラミックパッケージのリードの
メッキ工程で発生するブリッジ不良の発生率と封止ガラ
スの塩基度との間に相関関係があることを各種の実験に
より突き止め、封止ガラスの塩基度を2.0以下にするこ
とによって上記ブリッジ不良の発生率を著しく低減する
ことができるという知見を得た。
【0012】ここで、封止ガラスの塩基度とは、封止ガ
ラスを構成する各種セラミック成分のうち、酸性セラミ
ック成分(例えばSiO2 、TiO2 、Al2 3 、B
2 3 など)の総量と、塩基性セラミック成分(例えば
ZrO2 、PbO、ZnO、SnO2 など)の総量との
比、すなわち、 塩基度=Σ(塩基性セラミック成分)〔重量%〕 /Σ(酸性セラミック成分)〔重量%〕 である。
【0013】封止ガラスの塩基度を2.0以下にすること
によってブリッジ不良が低減される理由は、封止ガラス
の塩基度が小さくなる程、酸性溶液中へのセラミック成
分の溶解が少なくなり、これにより、前処理での分極反
応時およびメッキ通電時にリードの付け根付近に還元析
出する析出物の量が少なくなるからであると考えられ
る。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の一実施例であるサーディッ
プの断面図、図2は、このサーディップの斜視図であ
る。
【0015】このサーディップのパッケージ基板1上に
は、例えばAu−Sn共晶合金系のろう材2を介して半
導体チップ3が搭載されている。上記パッケージ基板1
上には、封止ガラス4を介してセラミックのキャップ5
が接合されており、上記半導体チップ3は、このパッケ
ージ基板1とキャップ5とによって隔成されたキャビテ
ィ6内に封止されている。
【0016】このサーディップの側面からは、例えば4
2アロイからなる所定本数のリード7が外方に延在して
おり、それぞれのリード7の表面には、Snまたは半田
からなるメッキ(図示せず)が施されている。
【0017】また、半導体チップ3のボンディングパッ
ドはリード7のインナー部分とワイヤ8で電気的に接続
されている。
【0018】本実施例のサーディップの特徴は、上記封
止ガラス4の塩基度を2.0以下にした点にある。
【0019】下記の表1は、塩基度を2.0に調整した封
止ガラス4の組成の一例である。
【0020】
【表1】
【0021】一方、下記の表2は、塩基度が3.7である
ガラスの組成の一例(比較例1)であり、表3は、塩基
度が19であるガラスの組成の一例(比較例2)であ
る。
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】次に、表1の組成を有する本実施例の封止
ガラス、表2の組成を有する封止ガラス(比較例1)お
よび表3の組成を有する封止ガラス(比較例2)のそれ
ぞれを用いてサーディップを組立てた後、リードの表面
にSnのメッキを施した場合のブリッジ不良発生率を測
定し、図3に示す結果を得た。
【0025】図3から明らかなように、塩基度2.0の封
止ガラスを用いることにより、ブリッジ不良の発生率を
ほぼ0%まで低減することができた。
【0026】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0027】本発明の封止ガラスは、前記表1の組成の
ものに限定されず、塩基度が2.0以下となる範囲でセラ
ミック成分の種類およびそれらの含有率を種々変更した
組成のものも含まれる。
【0028】例えば前記表2に示すガラス(比較例1)
の場合、塩基性セラミック成分であるPbOの含有率を
63.99重量%から51.99重量%まで低減し、酸性セ
ラミック成分であるSiO2 およびTiO2 をそれぞれ
6.0重量%ずつ増量配合することにより、塩基度2.0の
封止ガラスを得ることができる。
【0029】また、前記表3に示すガラス(比較例2)
の場合、塩基性セラミック成分であるPbOの含有率を
80.72重量%から52.92重量%まで低減し、酸性セ
ラミック成分であるSiO2 ,TiO2 ,B2 3 ,A
2 3 をそれぞれ4.0重量%,4.0重量%,6.0重量
%,13.8重量%増量配合することにより、塩基度2.0
の封止ガラスを得ることができる。
【0030】なお、塩基性セラミック成分であるPbO
の含有率を低減する場合、鉛ガラスとしての特性を失わ
せないためには、その含有率を50重量%以上にするこ
とが望ましい。
【0031】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となったサーディップに適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、封止ガラスを用いて半導体チップの封止を行う
各種セラミックパッケージ、さらにはチップコンデンサ
などに適用することもできる。
【0032】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0033】封止ガラスの塩基度を2.0以下にすること
により、セラミックパッケージのリードのメッキ工程で
発生するブリッジ不良を著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
断面図である。
【図2】この半導体集積回路装置の斜視図である。
【図3】封止ガラスの塩基度とブリッジ不良発生率との
関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 パッケージ基板 2 ろう材 3 半導体チップ 4 封止ガラス 5 キャップ 6 キャビティ 7 リード 8 ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 淳一 秋田県由利郡仁賀保町平沢字井戸尻81 秋 田化学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップを搭載したパッケージ基板
    上に封止ガラスを用いてキャップを接合したセラミック
    パッケージを有する半導体集積回路装置であって、前記
    封止ガラスの塩基度を2.0以下にしたことを特徴とする
    半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 塩基度が2.0以下であることを特徴とす
    る請求項1記載の半導体集積回路装置に用いる封止ガラ
    ス。
  3. 【請求項3】 PbOの含有率が50重量%以上である
    ことを特徴とする請求項2記載の封止ガラス。
JP14440791A 1991-06-17 1991-06-17 半導体集積回路装置およびそれに用いる封止ガラス Pending JPH05343553A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011013776A1 (ja) * 2009-07-31 2011-02-03 旭硝子株式会社 半導体デバイス用封着ガラス、封着材料、封着材料ペースト、および半導体デバイスとその製造方法
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