JPH06120368A - 半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置

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JPH06120368A
JPH06120368A JP4296313A JP29631392A JPH06120368A JP H06120368 A JPH06120368 A JP H06120368A JP 4296313 A JP4296313 A JP 4296313A JP 29631392 A JP29631392 A JP 29631392A JP H06120368 A JPH06120368 A JP H06120368A
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conductor layer
lead frame
conductor
glass
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JP4296313A
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Masaji Kodaira
正司 小平
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードフレームの多ピン化を図るとともに、
パッケージを多機能化させ、電気的特性を改善して高速
素子の搭載も可能とする。 【構成】 リードフレーム20を低融点ガラス18によ
りガラス溶着した半導体パッケージにおいて、前記パッ
ケージ本体のセラミック10基体上にアルミニウムの導
体層12が形成されるとともに、該アルミニウムの導体
層12の表面を酸化して形成した酸化被膜14を挟んで
アルミニウムの導体層16が形成され、これら複数の導
体層12、16を形成した層上に前記リードフレーム2
0がガラス溶着されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリードフレームをガラス
溶着してなる半導体パッケージ及びこれを用いた半導体
装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】セラ
ミック基板にリードフレームをガラス溶着した半導体パ
ッケージとして、サーディップ、サークワッドタイプ等
の製品が提供されている。これらの製品はパッケージ本
体にセラミックを使用した製品として比較的安価に製造
でき、耐熱性が高い等の利点を有する一方、電気的特性
等の機能面ではそれほど高機能を有しないという問題点
があった。
【0003】したがって、サーディップあるいはサーク
ワッドタイプの半導体パッケージはそれほど多ピンの製
品は製造されず、さほど高速な素子も搭載されなかった
が、最近はこれらの半導体パッケージも多ピン化の傾向
にあり、高速素子を搭載可能とする優れた電気的特性等
を有するとともに、多層セラミックパッケージと同等の
機能を備えた製品が求められるようになってきた。本発
明はこれら問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、セラミック基体にリードフレームを
ガラス溶着して成るパッケージで、多層セラミックパッ
ケージと同じような多機能を有する半導体パッケージ及
びこれを用いた半導体装置を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、リードフレーム
を低融点ガラスによりガラス溶着した半導体パッケージ
において、前記パッケージ本体のセラミック基体上にア
ルミニウムの導体層が形成されるとともに、該アルミニ
ウムの導体層の表面を酸化して形成した酸化被膜を挟ん
でアルミニウムの導体層が形成され、これら複数の導体
層を形成した層上に前記リードフレームがガラス溶着さ
れたことを特徴とする。また、前記半導体パッケージに
半導体チップが搭載され、導体層のうちの一つを接地層
とし、導体層の他の一つを電源層として、前記半導体チ
ップと接地層、電源層、リードフレームとをそれぞれ接
続して成ることを特徴とする。
【0005】
【作用】セラミック基体上にアルミニウムを被着して導
体層を形成するとともに、該アルミニウムの導体層の表
面を酸化することによって表面に電気的絶縁性を有する
酸化被膜を形成し、この酸化被膜の上層にさらにアルミ
ニウムを被着させることによって電気的絶縁層を層間に
挟んだ複数の導体層を形成する。リードフレームはこれ
ら導体層の層上に低融点ガラスを介してガラス溶着す
る。導体層は接地層、電源層として使用することがで
き、これによってパッケージの電気的特性を改善するこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に従
って詳細に説明する。図1は本発明に係る半導体パッケ
ージの一実施例の製造方法を示す説明図である。図1
(a) はパッケージ本体となるセラミック基体10を形成
した状態を示す。セラミック基体10はセラミック粉末
を粉末成形し焼成して得る。
【0007】次に、上記セラミック基体10にアルミニ
ウム金属を蒸着し、第1の導体層12を形成する。図1
(b) は第1の導体層12を被着した状態を示す。実施例
では導体層12はセラミック基体10の上面で半導体チ
ップを接合する範囲を除いてほぼ全面に設けた。
【0008】次に、第1の導体層12にアルマイト処理
を施して導体層12の表面にアルミニウムの酸化被膜を
形成する。このアルマイト処理は陽極酸化法による。陽
極酸化法では前記導体層12に陽極側の電極を押接して
アルミニウムの酸化被膜14を形成する(図1(c) )。
陽極酸化法によって形成されるアルミニウムの酸化被膜
14はγAl2O3 ・H2Oのアルミナ結晶として析出し、導
体層12の表面全体を被覆する。アルミナは電気的絶縁
体であるから、この陽極酸化処理によって導体層12の
表面に電気的絶縁層が形成されることになる。
【0009】なお、陽極酸化法では電極が接触する部分
には酸化膜が形成されないから、導体層12に電極を接
触させる場合には導体層12の内周縁部でボンディング
ワイヤを接続する部分に電極を接触させて陽極酸化処理
を施す。図1(c) はこのようにして導体層12の内周縁
部を除いて酸化被膜14を形成した状態を示す。次に、
上記の酸化被膜14の上層にアルミニウムを蒸着して第
2の導体層16を形成する(図1(d) )。こうして、第
1層と第2層の層間に電気的絶縁性を有する酸化被膜1
4を挟んで2つの導体層12、16が形成される。
【0010】上記のようにセラミック基体10に導体層
12、16を形成した後、低融点ガラス18を用いてリ
ードフレーム20をガラス溶着して半導体パッケージを
形成する。半導体チップ22はセラミック基体10に接
合した後、第1の導体層12、第2の導体層16、リー
ドフレーム20と各々ワイヤボンディングして接続す
る。第1の導体層12、第2の導体層16は多層セラミ
ックパッケージと同じように接地層、電源層として使用
する。導体層12、16をそれぞれ接地電位、電源電位
とするためリードフレーム20の接地ライン、電源ライ
ンと導体層12、16とをワイヤボンディングして電気
的に接続する。なお、導体層12、16のどちらを接地
層とし、電源層とするかは製品に応じて適宜選択する。
【0011】導体層12、16を接地層、電源層とする
ことにより半導体チップ22と導体層12、16とを接
続することで簡単に接地ラインあるいは電源ラインに接
続することができる。これによりリードフレーム20の
接地ライン、電源ラインに割り当てられるリード数を減
らすことができ、パッケージの多ピン化に有効に対応す
ることができる。また、導体層12、16の中間に設け
たアルミニウムの酸化被膜14は誘電体として作用し、
導体層12と導体層16との間でコンデンサー成分を形
成することができる。アルミニウムの酸化被膜の膜厚は
1μm程度に制御して形成することができるから、誘電
体を電極間に挟む場合などとくらべてはるかに大きな電
気容量を得ることが可能である。これによって、パッケ
ージの電気的特性を改善しパッケージの高速信号特性を
改善することが可能になる。
【0012】セラミック基体10に設けた導体層を接地
層あるいは電源層として使用する場合は、導体層を接地
電位あるいは電源電位とする必要がある。この場合、上
記のようにリードフレーム20の接地ライン、電源ライ
ンと導体層12、16とをワイヤボンディングによって
接続する方法とは別に、図2に示すように導体層にリー
ドを直接接続するようにすることも可能である。図2に
示す方法は、セラミック基体10に導体層12、16を
形成した後、低融点ガラス18をスクリーン印刷する際
に導体層16を一部露出させる穴を設けておき、電源ラ
イン24の先端をL形に折曲して穴内に先端を挿入する
ことによって電源ライン24と導体層16とを接続する
方法である。
【0013】導体層16に接続する電源ライン24は信
号ラインとは異なり前方まで延出させずに外周位置で止
め、導体層16に接続して導体層16を電源電位とす
る。電源ライン24の先端を穴内に挿入し銀ガラス等の
導電性接着剤26を穴内にドッティングして電源ライン
24と導体層とを確実に接続する。下層の導体層12に
対しても電源ライン24とは別位置で同様にしてリード
フレームの接地ラインと接続することが可能である。た
とえば、導体層12の外周縁に接地ラインとの接続部を
設ける等による。
【0014】上記実施例では導体層12、16を形成す
る金属としてアルミニウムを使用したが、アルミニウム
以外の導体金属も使用可能である。しかしながら、導体
層間に形成する酸化被膜は好適な電気的絶縁性を有する
必要があり、この点電気的絶縁性の優れた酸化被膜が形
成できるアルミニウムまたはアルミニウム合金がもっと
も有効である。また、上記実施例では導体層を2層設け
た例について説明したが、陽極酸化法とアルミニウムの
蒸着を繰り返し使用することにより3層以上の導体層を
形成することも可能である。また、導体層を形成する場
合も、単に所定の全面に導体層を形成する他、任意のパ
ターンに形成することも可能である。また、導体層を複
数層とせずセラミック基体10上に単層で導体層を設け
てリードフレームをガラス溶着するタイプの製品も有効
である。
【0015】また、上記実施例では導体層12、16を
形成する際にアルミニウムを蒸着して形成したが、もち
ろんスパッタリング等の他の方法を使用してもよい。本
発明では複数の導体層を形成する方法として、焼成して
得たセラミック基体に対してアルミニウムを蒸着するこ
とと、陽極酸化法によって酸化被膜を形成する方法を採
用することによって、容易に複数の導体層が形成できる
という利点があり、サーディップあるいはサークワッド
タイプの半導体パッケージで多機能を備えた製品として
容易に製造できるという利点がある。
【0016】
【発明の効果】本発明に係る半導体パッケージ及びこれ
を用いた半導体装置によれば、上述したように、パッケ
ージ内にリードフレームの他に接地層、電源層として使
用できる導体層を別層で形成したことにより、リードフ
レームの多ピン化を図ることができるとともに、パッケ
ージを多機能化させることができ高速素子を搭載するこ
とが可能になる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体パッケージの一実施例の製造方法を示す
説明図である。
【図2】導体層と電源ラインとの接続方法を示す説明図
である。
【符号の説明】
10 セラミック基体 12、16 導体層 14 酸化被膜 18 低融点ガラス 20 リードフレーム 22 半導体チップ 24 電源ライン 26 導電性接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームを低融点ガラスによりガ
    ラス溶着した半導体パッケージにおいて、 前記パッケージ本体のセラミック基体上にアルミニウム
    の導体層が形成されるとともに、 該アルミニウムの導体層の表面を酸化して形成した酸化
    被膜を挟んでアルミニウムの導体層が形成され、 これら複数の導体層を形成した層上に前記リードフレー
    ムがガラス溶着されたことを特徴とする半導体パッケー
    ジ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体パッケージに半導
    体チップが搭載され、導体層のうちの一つを接地層と
    し、導体層の他の一つを電源層として、 前記半導体チップと接地層、電源層、リードフレームと
    をそれぞれ接続して成ることを特徴とする半導体装置。
JP4296313A 1992-10-08 1992-10-08 半導体パッケージ及びこれを用いた半導体装置 Pending JPH06120368A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5523621A (en) * 1994-05-15 1996-06-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having a multilayer ceramic wiring substrate
JP2007258714A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 高温工程に適した絶縁構造体及びその製造方法

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