JPH01183140A - 半導体素子パッケージ - Google Patents

半導体素子パッケージ

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Publication number
JPH01183140A
JPH01183140A JP63006947A JP694788A JPH01183140A JP H01183140 A JPH01183140 A JP H01183140A JP 63006947 A JP63006947 A JP 63006947A JP 694788 A JP694788 A JP 694788A JP H01183140 A JPH01183140 A JP H01183140A
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JP
Japan
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ceramic plate
stem
metal
light emitting
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP63006947A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniharu Kato
邦治 加藤
Yoshiaki Ueda
義明 植田
Yoshiyuki Harada
原田 義行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
NTT Inc
Original Assignee
Kyocera Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP63006947A priority Critical patent/JPH01183140A/ja
Publication of JPH01183140A publication Critical patent/JPH01183140A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/753—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Semiconductor Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子パッケージに関する。
〔従来の技術〕
半導体素子パッケージは、素子の機能や特性、用途に応
じて各種の構造が開発されている。近年発展が目覚まし
い光半導体素子パッケージにおいても各種の構造が開発
されているが、放熱実装や端子接続に関する基本的な構
造は、発光や受光機能を有しない半導体素子パッケージ
と共通する点が多い。それと同時に、特に発光機能を有
する光半導体では、素子に対する光の出射方向によって
は、該素子の搭載位置が発光機能を有しない半導体素子
と異なる場合がある。したがって、従来技術の説明とし
ては、発光や受光機能を有しない半導体素子パッケージ
の構造的特徴を有しながら、それとは特異な構造も有し
ている光半導体素子パッケージについて述べる。
第6図は従来の光半導体素子パッケージの斜視図であり
、光半導体素子が実装されている一例を示している。特
に熱抵抗が小さいことを要求される発光素子IAはサブ
マウント2を介して、金属材質のステム4と一体で形成
されているヘッダ3部にろう材で固定されている。ここ
で、発光素子IAは紙面上方向に光を放射する半導体レ
ーザや発光ダイオードなどである。発光素子IAへの電
気的接続はワイヤ7A、7Bによってヘッダ3と接続す
る端子5Aと端子5Bにそれぞれ接続されて行なわれる
。発光素子IAの光出力をモニタするための受光素子I
Bは、上面がメタライズされた絶縁板9を介してステム
4にろう材で固定されている。受光素子IBは、ワイヤ
7C,7Dによってそれぞれ端子5C,5Dと電気的に
接続されている。端子5Aはステム4と電気的に接続さ
れているが、端子5B、5C,5Dはステム4とは通常
、ビーズ形状の絶縁材6によって電気的には絶縁されて
いる。
本半導体素子が発光・受光機能を有しない半導体素子パ
ッケージと異なるのは、発光素子IAをステム4の上面
に垂直に突立ったヘッダ3に搭載する点である。これに
対して、ステム4の上面に平行に受光素子IBを搭載す
る点や端子とステム4間の絶縁方法は共通する点である
。
〔発明が解決しようとする課題〕
通常、このようなパッケージに搭載された発光素子IA
や受光素子IBなどの半導体素子の信頼性を確保するた
め、パッケージにはキャップが被せられ、気密封止され
る。それによってキャップ内部は外界から遮断される。
この気密状態を保持するため、端子5B、5C,5Dと
ステム4間も絶縁材6により気密固定されている。しか
しながら、通常、ビーズ形状の絶縁材6としては従来ガ
ラスが使われていたため、端子が外力等で曲げられると
ガラスにクラックが入り易く、キャップ内部の気密状態
が保持できないという欠点があった。これに対して、絶
縁材6としてセラミックスを用いた例もあり、強度的に
改善は見られるが、寸法形状が小さいため組立作業性が
悪く、コスト高になる欠点があった。さらに、第6図に
おいて、発光素子IAと受光素子IBとの電気的接続を
一部共通にする場合は、絶縁板9を省略して受光素子I
Bをステム4に直接固定し、端子5Dを省いた3端子構
成とすることができる。しかしながら、発光素子IAと
受光素子IBを電気的に完全に独立しようとする場合、
第6図に示したように、受光素子IB搭載用にステム4
の上面に絶縁板9を配置しておく必要があり、部材費、
組立費などでパッケージの低コスト化を困難にしていた
。
本発明の目的は、気密性の信頼度を高く確保しながら、
構成部品点数を低減し、低コストの半導体素子パッケー
ジを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体素子パッケージは、金属支持母体に搭載
された半導体素子に電気的接続を行うための電気端子が
セラミック板に固定材で気密固定され、該金属支持母体
とは電気的に絶縁されており、該セラミック板は該金属
支持母体に固定材で気密固定されている。
〔作用〕
金属材質を支持母体とするパッケージであるので、従来
通り熱抵抗の小さいことを必要とする半導体素子の搭載
に適用でき、外部端子とパッケージ間の気密固定は一枚
のセラミック板で複数行うので、部品点数を削減すると
共に、組立作業性の向上を図ることができる。さらに、
セラミック板上に金属配線をパータニングにより形成す
るだけで、金属材質の支持母体に搭載された半導体素子
とは電気的に絶縁状態で他の半導体素子あるいは電気部
品を搭載可能である。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
第1図は本発明の半導体素子パッケージの一実施例の斜
視図である。
発光素子11Aは、金属で作られたステム14と一体で
形成されているヘッダ13にサブマウント12を介して
ろう材で固定されている。発光素子11Aは、図の上方
向に光を放射する半導体レーザや発光ダイオードなどで
ある。発光素子11Aへの電気的接続はワイヤ17A、
17Bによって、ヘッダ13およびステム14を介して
端子15Aと端子15Bにそれぞれ接続されて行なわれ
ている。端子15B、15C,15Dはセラミック板1
6によってステム14とは電気的には絶縁されている。
ここで、端子15C,15Dはどこにも接続されていな
いが、本発明の効果を明らかにするため特に図示されて
いる。すなわち、端子15B、15C,15Dはセラミ
ック板16にろう材18で気密固定されており、セラミ
ック板16は、ざらにステム14にろう材で気密固定さ
れている。
以上説明したように、複数の端子15A〜15Dの気密
固定を1枚のセラミック板16で行うため、個々の端子
で行う従来の場合に比べて部品数が少なくて済む上に、
セラミック板16の寸法形状が比較的大きくて取扱い易
いため組立作業性が改善される。
第2図は本発明の半導体素子パッケージの他の実施例の
斜視図である。
本実施例では、半導体素子が1つのチップに集積された
半導体集積回路21Aがサブマウント22を介してステ
ム24と一体になったヘッダ23にろう材で固定されて
いる。半導体集積回路21Aはワイヤ27B〜27Hに
ょフて端子25B〜25Hにそれぞれ電気的に接続され
ている。端子25Aはステム24と直接接続されており
、ヘッダ23と導通状態にある。サブマウント22が導
電性のものであれば、半導体集積回路21Aは裏面側で
ヘッダ23を介して端子25Aと電気接続できる。
本実施例でも端子25B〜25Hはセラミック板26に
ろう材28で気密固定されており、該セラミック板26
は、ざらにステム24にろう材で気密固定されている。
したがって、セラミック板1枚で7本分の端子の気密固
定が可能となるため、端子側々に気密固定する場合に比
べて気密固定用部品数の低減効果およびその組立作業性
改善効果が、端子数の少ない第1図の実施例よりも一層
明確である。
第3図は本発明の半導体素子パッケージの他の実施例の
斜視図である。
本実施例は、発光素子11Aの搭載方法および電気的接
続方法は第1図で示した実施例と同様である。発光素子
11Aの光出力モニタ用の受光素子11Bは、セラミッ
ク板16上に蒸着などにより直接形成された金属パッド
20にろう材で固定されている。発光素子11Aと受光
素子11B間の電気的接続を完全に独立とする場合、端
子15Cとはワイヤ17Cにより接続を行い、端子15
Dとはあらかじめセラミック板16にパターニングされ
た金属配線19によって接続されている。端子15B、
15C,15Dはもちろんセラミック板16にろう材1
8により気密固定されており、該セラミック板16はス
テム14に気密固定されてしる。
したがって、本実施例では、金属パッド20を形成する
ことにより気密固定用のセラミック板16上に半導体素
子などの部品を、ステム14とは電気的に絶縁して搭載
することができるため、該絶縁のための新たな部品を必
要とせず、低コスト化に効果がある。さらに、セラミッ
ク板16上のあらかじめ必要な部分に金属配線をパター
ニングすることもできるので、ワイヤリング等の作業が
簡略化できる利点がある。
また、金属パッド2oの部分を発光素子11Aの端子1
5Aと電気的接続を行う場合には、金属パッド20部分
にスルーホールを設けることによって容易に接続は可能
であるし、端子15B−と接続を行う場合には、端子1
5Dと金属パッド20間の接続方法と同様に金属配線の
形成によって可能である。
なお、端子15A〜15Dとセラミック板16間をろう
材18で気密固定を行う部分およびセラミック板16と
ステム14間をろう材18で気密固定を行う部分には、
金属パッド20を形成するのと同様に、ろう付けのため
のメタライズ領域をセラミック板16上に形成する必要
がある。しかし、スクリーン印刷等により容易トメタラ
イズ領域を形成することができるためパッケージの低コ
スト化の障害にはならない。
第4図は本発明の半導体素子パッケージの他の実施例の
斜視図である。半導体集積回路21Aの搭載方法および
電気的接続方法は第2図で示した実施例と同様である。
本実施例では、電気回路素子21Bが、セラミック板2
6上に端子25Dと端子25E間の接続を介する形であ
らかじめパターニングで形成された金属配線29上に搭
載されている。この図かられかるように、本実施例では
容易に他の電気回路素子を搭載することができる。
第5図は本発明の半導体素子パッケージの他の実施例の
斜視図である。
発熱の影響を受けやすい受光素子付き発光素子51Aは
サブマウント52を介して金属で作られたステム54と
一体で形成されているヘッダ53にろう材で固定されて
いる。受光素子付き発光素子51Aへの電気的接続はワ
イヤ57A。
57C,57Iによってヘッド53およびステム54を
介して端子55A、55C,55Gにそれぞれ接続され
ることにより行なわれる。端子55C,55Gはセラミ
ック板56Bにろう材58で気密固定されている。端子
55Aはステム54と直接接続されており、ヘッダ53
と導通状態にある。上記以外の端子55B、55D。
55E、55F、55Hは、セラミック板56Aに気密
固定されている。さらに、これらの端子55A、55B
、55D、55E、55F。
55Hは、セラミック板56B上に形成された金属バッ
ド60A、60B、60D、60E。
60F、60Hとそれぞれ電気的に接続されている。こ
の接続は、セラミック板56B上に形成されら金属配線
59、セラミック板56Bの各バッド60A〜60Hに
形成されたスルーホールによって容易に行なえる。端子
55C,55Gは、セラミック板56B上に形成された
金属配線59により金属パッド60C,60Gにそれぞ
れ接続されている。半導体集積回路51Bは金属バッド
60A上に固定されており、各端子55B。
55C,55D、55E、55F、55G。
55Hとは金属パッド60B、60C,60D。
60F、60G、60Hとワイヤ57B。
57C,57D、57E、57F、57G。
57Hを通じて電気的に接続されている。電気回路素子
51Cは金属パッド60Dと60Eからそれぞれ延びて
いる金属配線59間で固定されている。これによって、
受光素子付き発光素子51Aの発光状態を半導体集積回
路51Bによって制御する。図のようにセラミック板を
2層化することにより、半導体集積回路51Bが搭載さ
れる最上面セラミック板56Bの金属配線は簡略であり
ながら、セラミック板56Bで所望の配線が可能となる
。このセラミック板をさらに多層化することにより、さ
らに複雑な端子間の接続もできるようになるのは言うま
でもない。本実施例では、受光素子付き発光素子の例を
示したが、この受光素子が半導体集積回路側に集積され
た光半導体集積回路となって発光素子を制御するような
機能を有する場合でも本実施例のパッケージは対応可能
である。
なお、ヘッド53とステム54は一体になフていると説
明したが、必ずも材質が一致していなくても、本発明の
特徴はそこなわれない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、金属支持母体に搭載され
た半導体素子に電気的接続を行うための電気端子をセラ
ミック板に固定材で気密固定し、該セラミック板を金属
支持母体に固定材で気密固定することにより、気密性の
信頼度が高く、かつ構成部品点数が少ない、低コストの
半導体素子パッケージを提供することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はいずれも本発明の半導体素子パッケー
ジの一実施例を示す斜視図、第6図は従来の半導体素子
パッケージを示す斜視図である。 11A・・・発光素子、  IIB・・・受光素子、1
2.22.52−・・サブマウント、13.23.53
−・・ヘッダ、 14.24.54・・・ステム、 15A〜15D、25A〜25H,55A〜55H・・
・端子、 16、□26.56A、56B・・・セラミック板、1
7A〜17C,27B〜27H,57A〜57I・・・
ワイヤ、 18.28.58−・・ろう材、 19.29.59・・・金属配線、 20.60A〜60H・・・金属パッド、21B、51
C・・・電気回路素子、 21A、51B−・・半導体集積回路、51A・・・受
光素子付き発光素子。 特許出願人  日本電信電話株式会社 京セラ株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属材質を支持母体とする半導体素子パッケージに
    おいて、該金属支持母体に搭載された半導体素子に電気
    的接続を行うための電気端子がセラミック板に固定材で
    気密固定され、該金属支持母体とは電気的に絶縁されて
    おり、該セラミック板は該金属支持母体に固定材で気密
    固定されていることを特徴とする半導体素子パッケージ
    。 2、該セラミック板上に金属パッドや金属配線がパター
    ニングされている請求項1に記載の半導体素子パッケー
    ジ。 3、金属配線がパターニングされている複数のセラミッ
    ク板が積層構造をなしている請求項2に記載の半導体素
    子パッケージ。
JP63006947A 1988-01-18 1988-01-18 半導体素子パッケージ Pending JPH01183140A (ja)

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JP63006947A JPH01183140A (ja) 1988-01-18 1988-01-18 半導体素子パッケージ

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JP63006947A JPH01183140A (ja) 1988-01-18 1988-01-18 半導体素子パッケージ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227724A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体発光装置

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