JPH06151642A - Ic package - Google Patents
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- JPH06151642A JPH06151642A JP31407892A JP31407892A JPH06151642A JP H06151642 A JPH06151642 A JP H06151642A JP 31407892 A JP31407892 A JP 31407892A JP 31407892 A JP31407892 A JP 31407892A JP H06151642 A JPH06151642 A JP H06151642A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣパッケージに係
り、より詳細には、気密信頼性を有し、かつ高周波用パ
ッケージとして有効なＩＣパッケージに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an IC package, and more particularly, to an IC package having hermetic reliability and being effective as a high frequency package.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＩＣパッケージとしては、種々の
形態のものが知られ、そのなかで、パッケージ基板にメ
タルを用いたパッケージとしては、通常、該基板とし
て、銅−タングステン合金が用いられている。そして、
該銅−タングステン合金（タングステン１０％）を用い
たパッケージは、熱伝導率が２０９W/m ・ K と良く、高
周波用パッケージとして有効である。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of IC packages are known. Among them, a package using a metal for a package substrate usually uses a copper-tungsten alloy as the substrate. There is. And
The package using the copper-tungsten alloy (tungsten 10%) has a good thermal conductivity of 209 W / m · K and is effective as a high frequency package.
【０００３】しかし、このメタルパッケージの場合、コ
スト面で高価格であるため、使用範囲が限定されるとい
う問題がある。ところで、近年、この銅−タングステン
合金を用いたパッケージ基板と、同程度の熱伝導率を有
し、かつガラスに近い熱膨張率である、Ｃｕ−Ｍｏ−Ｃ
ｕよりなるクラッドメタルが知られている。However, in the case of this metal package, since it is expensive in terms of cost, there is a problem that the range of use is limited. By the way, in recent years, Cu-Mo-C, which has a thermal conductivity similar to that of a package substrate using the copper-tungsten alloy and a thermal expansion coefficient close to that of glass.
A clad metal made of u is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
Ｃｕ−Ｍｏ−Ｃｕよりなるクラッドメタルをパッケージ
基板とすることについて、種々の試作・研究をした結
果、上述したメタルパッケージの場合、クラッドメタル
の厚み比の気密性評価試験の結果（図４参照）で示すよ
うに、気密性の点で難点があることが判明した。Therefore, the inventor of the present invention
As a result of various trial manufactures and studies on using a clad metal made of Cu-Mo-Cu as a package substrate, in the case of the above-mentioned metal package, the result of the airtightness evaluation test of the clad metal thickness ratio (see FIG. 4). As shown in, it was found that there is a problem in terms of airtightness.
【０００５】本発明は、上述した課題に対処して創案し
たものであって、その目的とする処は、クラッドメタル
をパッケージ基板として用い、銅−タングステン合金を
用いたパッケージ基板と同程度の熱伝導率を有し、かつ
シールガラスとのマッチングが良好で、しかも生産性の
良いＩＣパッケージを提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to use a clad metal as a package substrate and to generate a heat of the same degree as a package substrate using a copper-tungsten alloy. An object of the present invention is to provide an IC package which has conductivity, has good matching with a seal glass, and has high productivity.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明のＩＣパッケージは、異
種金属を同種金属で挟んで形成した三層構造のクラッド
メタルをパッケージ基板とし、該クラッドメタルは、そ
の厚み比率が、１：３．６：１〜１：５：１で、かつそ
の熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後、熱膨張率が６．０
〜６．８×１０-6／℃である構成としている。The IC package of the present invention as a means for solving the above problems uses a clad metal having a three-layer structure formed by sandwiching different kinds of metals with the same kind of metal as a package substrate. The clad metal has a thickness ratio of 1: 3.6: 1 to 1: 5: 1, a thermal conductivity of about 220 W / m · K, and a thermal expansion coefficient of 6.0.
˜6.8 × 10 −6 / ° C.
【０００７】また、本発明のＩＣパッケージは、前記発
明において、パッケージ基板表面に、Ｎｉメッキまたは
Ａｕメッキ等の酸化防止用金属のコート材を配し、該コ
ート材の表面に低融点ガラスよりなる上下のシール材で
サンドイッチしてリードフレームを設け、かつ該シール
材を介してパッケージ基板にウィンドフレームを設けた
構成としている。また、パッケージ基板が、銅−モリブ
デン−銅、または銅−コバール−銅の三層構造よりなる
クラッドメタルである構成としている。Further, in the IC package of the present invention, in the above-mentioned invention, a coating material of an anti-oxidation metal such as Ni plating or Au plating is arranged on the surface of the package substrate, and the surface of the coating material is made of low melting point glass. The lead frame is sandwiched between the upper and lower sealing materials, and the window frame is provided on the package substrate through the sealing materials. Further, the package substrate is a clad metal having a three-layer structure of copper-molybdenum-copper or copper-kovar-copper.
【０００８】[0008]
【作用】本発明のＩＣパッケージは、パッケージ基板と
して、厚み比率が、１：３．６：１〜１：５：１で、か
つその熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後、熱膨張率が
６．０〜６．８×１０-6／℃の三層構造のクラッドメタ
ルを用いているので、シールガラスとのマッチングが良
好で、シールガラスクラック等の不具合の発生を軽減で
き、気密信頼性を向上させるように作用する。The IC package of the present invention has a thickness ratio of 1: 3.6: 1 to 1: 5: 1 as a package substrate, a thermal conductivity of about 220 W / mK, and a thermal expansion coefficient. Since the clad metal with a three-layer structure of 6.0 to 6.8 × 10 -6 / ° C is used, the matching with the sealing glass is good, and the occurrence of defects such as cracks in the sealing glass can be reduced, and the airtight reliability is obtained. Acts to improve.
【０００９】また、熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後と
従来の銅−タングステン合金を用いたパッケージ基板と
同様の性能を有し、かつその厚みを薄くできることよ
り、高周波帯域に使用可能なパッケージとすることがで
きるように作用する。また、クラッドメタルの表面にＮ
ｉメッキ等のコート材を配した構成とした場合にあって
は、シールガラスとの密着性を一層向上させることがで
きるように作用する。Further, the thermal conductivity is around 220 W / m · K, which has the same performance as that of a conventional package substrate using a copper-tungsten alloy, and the thickness thereof can be reduced, so that the package can be used in a high frequency band. And act as you can. In addition, N on the surface of the clad metal
In the case where a coating material such as i-plating is arranged, it works so that the adhesion with the seal glass can be further improved.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図４は、
本発明の一実施例を示し、図１は縦断面図、図２は製造
工程を説明するための工程図、図３は斜視図、図４はク
ラッドメタルの厚み比の気密性評価試験の結果を説明す
るためのグラフである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 are as follows.
1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a vertical sectional view, FIG. 2 is a process drawing for explaining a manufacturing process, FIG. 3 is a perspective view, and FIG. 4 is a result of an airtightness evaluation test of a thickness ratio of a clad metal. 3 is a graph for explaining
【００１１】本実施例のＩＣパッケージは、概略する
と、クラッドメタル（同種金属で異種金属を挟んで形成
したメタル）よりなるパッケージ基板１と、シール部２
と、ウィンドフレーム３、およびキャップ４とより構成
されている。The IC package of this embodiment is roughly described as follows: a package substrate 1 made of a clad metal (a metal formed by sandwiching different kinds of metals with the same kind of metal), and a seal portion 2.
And a wind frame 3 and a cap 4.
【００１２】パッケージ基板１は、銅−モリブデン−
銅、三層構造よりなるクラッドメタルが用いられてい
る。そして、パッケージ基板１の表面には、Ｎｉメッキ
よりなるコート材６が設けられ、ダイアタッチ部はＡｕ
メッキが施されている。該クラッドメタルは、下層に銅
板１ａ、中間層にモリブデン板１ｂ、上層に銅板１ｃを
有する積層板であって、厚み比率が、１：３．６：１〜
１：５：１で、かつその熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前
後、熱膨張率が６．０〜６．８×１０-6／℃である。そ
して、その表面にシール部２が設けられている。ここ
で、コート材として、Ｎｉメッキ仕様としたのは、シー
ル部２を形成するシールガラスとの密着性を良好にする
ためである。The package substrate 1 is made of copper-molybdenum-
Copper and a clad metal having a three-layer structure are used. The coating material 6 made of Ni plating is provided on the surface of the package substrate 1, and the die attach portion is made of Au.
It is plated. The clad metal is a laminated plate having a copper plate 1a as a lower layer, a molybdenum plate 1b as an intermediate layer, and a copper plate 1c as an upper layer, and has a thickness ratio of 1: 3.6: 1 to 1: 1.
It is 1: 5: 1, its thermal conductivity is around 220 W / m · K, and its thermal expansion coefficient is 6.0-6.8 × 10 −6 / ° C. And the seal part 2 is provided in the surface. Here, the reason why the coating material is Ni-plated is to improve the adhesion to the seal glass forming the seal portion 2.
【００１３】シール部２は、シールガラスで形成され、
リードフレーム（４５Ｎｉ合金）５がサンドイッチされ
ている。そして、該シールガラスは、通常のAl2O3 セラ
ミックで用いている低融点シールガラスが用いられてい
る。また、シール部２の上部には、ウィンドフレーム３
が設けられている。The seal portion 2 is made of seal glass,
A lead frame (45Ni alloy) 5 is sandwiched. As the seal glass, a low melting point seal glass used for ordinary Al 2 O 3 ceramics is used. In addition, on the upper part of the seal portion 2, the wind frame 3
Is provided.
【００１４】ウィンドフレーム３は、４５Ｎｉ合金で形
成され、ＣＡＰとのシールエリアがＮｉ＋Ａｕメッキ、
またはＡｕメッキが施されている。また、キャップ４
は、４５Ｎｉ合金で形成され、Ｎｉメッキが施されてい
る。The wind frame 3 is made of a 45Ni alloy, and the sealing area with CAP is Ni + Au plated,
Alternatively, it is plated with Au. Also, the cap 4
Is made of a 45Ni alloy and is plated with Ni.
【００１５】そして、本実施例のＩＣパッケージは、図
２に示すように、クラッドメタルよりなるパッケージ基
板１にコート材６を配した後、該表面にシールガラスを
印刷・焼成し、またウインドフレーム３にシールガラス
を印刷・焼成し、治具を用いて、両シールガラス間にリ
ードフレーム５を配して組み立て、加熱することで作製
している。In the IC package of this embodiment, as shown in FIG. 2, a coating material 6 is provided on a package substrate 1 made of a clad metal, a seal glass is printed and baked on the surface, and a wind frame is used. 3 is produced by printing and firing the seal glass, arranging the lead frame 5 between the seal glasses by using a jig, and assembling and heating.
【００１６】次に、本実施例のＩＣパッケージの作用・
効果を確認するために、気密信頼性評価試験を行った結
果について説明する。すなわち、図３に示す、１２ピン
パッケージを用い、その気密性評価試験を行った処、図
４のグラフに示すように、パッケージ基板１におけるク
ラッドメタルの厚み比率が、１：３．６：１〜１：５：
１の割合の場合、良好な気密性が得られ、従来の銅−タ
ングステン合金を用いた場合と同様の性能が確認でき、
その厚み比率が、１：４：１の割合が最適であることが
確認できた。Next, the operation of the IC package of this embodiment
In order to confirm the effect, the result of the airtight reliability evaluation test will be described. That is, when the airtightness evaluation test was performed using the 12-pin package shown in FIG. 3, as shown in the graph of FIG. 4, the thickness ratio of the clad metal in the package substrate 1 was 1: 3.6: 1. ~ 1: 5:
In the case of the ratio of 1, good airtightness was obtained, and the same performance as when using the conventional copper-tungsten alloy was confirmed,
It was confirmed that the thickness ratio of 1: 4: 1 was optimal.
【００１７】ところで、本試験で用いた物性値は、表１
に示す値であり、対応して示している銅−タングステン
合金の場合と、略同値のものであった。By the way, the physical property values used in this test are shown in Table 1.
And the values are substantially the same as those of the corresponding copper-tungsten alloy.
【表１】 [Table 1]
【００１８】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因に、前述した実施例におい
ては、パッケージ基板を形成するクラッドメタルとし
て、銅−モリブデン−銅、の三層構造のもので説明した
が、銅−コバール−銅、その他の三層構造よりなるクラ
ッドメタルを用いてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but includes configurations that can be modified and implemented within a range that does not change the gist of the present invention. Incidentally, in the above-described embodiment, the clad metal forming the package substrate has been described as having a three-layer structure of copper-molybdenum-copper. Metal may be used.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のＩＣパッケージによれば、パッケージ基板として、厚
み比率が、１：３．６：１〜１：５：１で、その熱伝導
率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後、熱膨張率が６．０〜６．８
×１０-6／℃の三層構造のクラッドメタルを用いている
ので、シールガラスとのマッチングが良好で、シールガ
ラスクラック等の不具合の発生を軽減でき、気密信頼性
を向上させることができるという効果を有する。As is apparent from the above description, according to the IC package of the present invention, the package substrate has a thickness ratio of 1: 3.6: 1 to 1: 5: 1 and a thermal conductivity of the package substrate. Is about 220 W / mK, and the coefficient of thermal expansion is 6.0 to 6.8.
Since the clad metal with a three-layer structure of × 10 -6 / ° C is used, the matching with the seal glass is good, the occurrence of defects such as cracks in the seal glass can be reduced, and the airtight reliability can be improved. Have an effect.
【００２０】また、本発明のＩＣパッケージによれば、
熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後と従来の銅−タングス
テン合金を用いたパッケージ基板と同様の性能を有し、
かつその厚みを薄くできることより、高周波帯域に使用
可能なパッケージとすることができ、更にクラッドメタ
ルの表面にＮｉメッキ等のコート材を配した構成とした
場合にあっては、シールガラスとの密着性を一層向上さ
せることができるという効果を有する。According to the IC package of the present invention,
It has a thermal conductivity of around 220 W / mK, which is similar to the performance of conventional package substrates using copper-tungsten alloy.
In addition, since its thickness can be reduced, it can be used as a package that can be used in the high frequency band. Furthermore, when a coating material such as Ni plating is arranged on the surface of the clad metal, it can be adhered to the seal glass. It has an effect that the property can be further improved.
【００２１】更に、本発明によれば、高コストとなる従
来の銅−タングステン合金を用いたパッケージ基板と同
様の性能を発揮するので、低コストによる高周波用パッ
ケージを提供できるという効果を有する。Further, according to the present invention, since the same performance as that of a conventional package substrate using a copper-tungsten alloy, which is high in cost, is exhibited, it is possible to provide a high frequency package at low cost.
【図１】 本発明の一実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】 製造工程を説明するための工程図である。FIG. 2 is a process drawing for explaining a manufacturing process.
【図３】 斜視図である。FIG. 3 is a perspective view.
【図４】 クラッドメタルの厚み比の気密性評価試験の
結果を説明するためのグラフである。FIG. 4 is a graph for explaining a result of an airtightness evaluation test of a thickness ratio of a clad metal.
１・・・クラッドメタルよりなるパッケージ基板、２・
・・シール部、３・・・ウィンドフレーム、４・・・キ
ャップ、５・・・リードフレーム、６・・・コート材、
１ａ・・・銅板、１ｂ・・・モリブデン板、１ｃ・・・
銅板1 ... Package substrate made of clad metal, 2.
..Seal part, 3 ... Wind frame, 4 ... Cap, 5 ... Lead frame, 6 ... Coating material,
1a ... copper plate, 1b ... molybdenum plate, 1c ...
Copper plate
Claims (3)
層構造のクラッドメタルをパッケージ基板とし、該クラ
ッドメタルは、その厚み比率が、１：３．６：１〜１：
５：１で、かつその熱伝導率が２２０Ｗ／ｍ・Ｋ前後、
熱膨張率が６．０〜６．８×１０-6／℃であることを特
徴とするＩＣパッケージ。1. A package substrate is a clad metal having a three-layer structure formed by sandwiching different kinds of metals with the same kind of metal, and the clad metal has a thickness ratio of 1: 3.6: 1 to 1: 1.
5: 1 and its thermal conductivity is around 220 W / mK,
An IC package having a coefficient of thermal expansion of 6.0 to 6.8 × 10 −6 / ° C.
はＡｕメッキ等の酸化防止用金属のコート材を配し、該
コート材の表面に低融点ガラスよりなる上下のシール材
でサンドイッチしてリードフレームを設け、かつ該シー
ル材を介してパッケージ基板にウィンドフレームを設け
てなる請求項１に記載のＩＣパッケージ。2. A lead frame is formed by arranging a coating material of an anti-oxidizing metal such as Ni plating or Au plating on the surface of a package substrate and sandwiching the surface of the coating material with upper and lower sealing materials made of low melting point glass. The IC package according to claim 1, wherein the IC package is provided with a window frame provided on the package substrate via the sealing material.
銅、または銅−コバール−銅の三層構造よりなるクラッ
ドメタルである請求項１に記載のＩＣパッケージ。3. The package substrate is copper-molybdenum-
The IC package according to claim 1, which is a clad metal having a three-layer structure of copper or copper-Kovar-copper.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31407892A JPH06151642A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Ic package |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31407892A JPH06151642A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Ic package |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151642A true JPH06151642A (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=18048967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31407892A Pending JPH06151642A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Ic package |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06151642A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842210A (en) * | 1986-04-07 | 1989-06-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and device for winding magnetic tape using magnetic alignment |
| US4844370A (en) * | 1986-02-03 | 1989-07-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and device for winding magnetic tape using magnetic alignment |
| US4909455A (en) * | 1986-01-30 | 1990-03-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and device for winding magnetic tape using magnetic alignment |
| WO2001000508A1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-01-04 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Semiconductor package clad material and semiconductor package using the same |
| JP2007173504A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Module for mounting semiconductor device, and semiconductor apparatus with semiconductor device mounted thereon |
| JP2007184479A (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Cooler, and semiconductor device having semiconductor element mounted thereon |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP31407892A patent/JPH06151642A/en active Pending
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