JPH01227460A - 電子部品用パッケージ - Google Patents

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、発熱する半導体素子等の電子部品を収納する
電子部品用パッケージに関する。

［従来の技術］ 近時、半導体素子等の電子部品は、高集積化、高密度化
に伴って、発熱量も多くなり、該発熱する電子部品を収
納する熱放散性の良い電子部品用パブケージの需要が益
々高まりつつある。

この熱放散性の良い電子部品用パッケージとしそ、従来
、半導体素子等の電子部品を搭載する金属製のステージ
の一部がパッケージ外部に露出した構造の、即ちステー
ジの一部が電子部品が発する熱をパッケージ外部に放散
させるヒートシンクを兼ねた構造のパッケージがある。

この従来のパッケージのヒートシンクは、一般に、モリ
ブデン、銅、銅−タングステン合金、またはそれらを組
み合わせた熱放散性の良い金属を用いて構成しである。

そして、上記ヒートシンク表面には、該表面の耐食性を
向上させるために、通常金めつきが施しである。

これは、半導体素子等の電子部品をパッケージ内部の上
記ヒートシンクを兼ねたステージ上にボンディングする
際等に、ヒートシンクを４００℃以上に加熱する必要が
あり、そうした場合に、パッケージ外部に露出したヒー
トシンク表面が酸化して腐食するからである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記モリブデン等からなる金属製のヒートシ
ンクは導電体であるとともに、該ヒートシンク表面に施
した金めつきも導電体である。

従って、上記従来のパッケージにおいては、パッケージ
内部の電子部品を搭載する上記ヒートシンクを兼ねたス
テージが、パッケージ外部に露出したヒートシンクと該
ヒートシンク表面に施した金めつきとを介して、パッケ
ージ外部と直接に電気的に導通した状態にある。

そのため、上記ヒートシンクを備えたパッケージ内部の
ステージ上に電子部品を搭載した装置においては、その
ハンドリングや取り扱い時に、上記パッケージ内部のス
テージ上に搭載した電子部品が、パッケージ外部から静
電気や電気的雑音の悪影響を直接に受けて極端な場合は
破壊したり等した。

なお、上記金属製のヒートシンクの難点を除去したもの
として、従来より、ヒートシンクに絶縁性等のある非金
属製の熱伝導率の大きなシリコンカーバイト（Ｓ　ｉ　
Ｃ）　、窒化アルミニウム（ＡｔＮ）、ベリリア（Ｂｅ
ｄ）等のセラミックを用いたパッケージがある。

しかしながら、上記シリコンカーバイト、窒化アルミニ
ウム、ベリリア等のセラミックからなるヒートシンクは
、アルミナセラミックのようにグリーンシートを用いて
積層して焼成するセラミック等のパッケージ本体と同時
に焼成することは難しく、手数のかかる粉末成形法等を
用いてパッケージ本体と別個に成形して焼成し、パッケ
ージ本体に接合する必要がある。

また、シリコンカーバイトは絶縁体でないため、該シリ
コンカーバイトからなるヒートシンクを備えたパッケー
ジは、上述従来の金属製のヒートシンクを備えたパッケ
ージと同様に、パブケージ外部から静電気や電気的雑音
がヒートシンクを介してパッケージ内部に侵入するのを
的確に防止できない。

さらに、ベリリアは毒性が強くその取り扱いに注意が必
要であるとともに、入手困難であり、工業的使用には適
さない。

そのため、上記シリコンカーバイト等のセラミックから
なるヒートシンクを用いたパッケージは、既述の金属製
のヒートシンクを用いたパッケージに比べて、製作に手
数のかかる高価なものとなってしまう。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたもの
で、その目的は、ヒートシンクを介してパッケージ外部
からその内部に静電気や電気的雑音が侵入することのな
い、耐食性に優れるとともに、熱放散性に優れた、安価
な金属製のヒートシンクを備えた電子部品用パッケージ
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の電子部品用パッケ
ージは、第１図にその構成例を示したように、電子部品
１が発する熱を外部に放散させる金属製のヒートシンク
２を倫えたパッケージ３において、上記パブケージ３外
部に露出したヒートシンク２表面を、窒化ホウ素または
窒化アルミニウムの被膜４で覆ったことを特徴とする。

［作用］ 本発明の電子部品用パッケージにおいては、パッケージ
３外部に露出した導電体である金属製のヒートシンク２
表面を覆う絶縁体である窒化ホウ素（ＢＮ）または窒化
アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｎ）の被膜４が、パッケージ３
内部の電子部品ｌを搭載したステージ５とパッケージ３
外部とのヒートシンク２を介しての電気的導通を遮断す
る。

また、ヒートシンク２表面を覆う耐酸化性に優れた窒化
ホウ素または窒化アルミニウムの被膜４が、ステージ５
上に電子部品ｌをボンディングする際の熱等で、パッケ
ージ３外部に露出したヒートシンク２表面が酸化して腐
食するのを防ぐ。

さらに、ヒートシンク２表面を覆う窒化ホウ素または窒
化アルミニウムの被膜４は、熱伝導性が優れており、該
被膜４でヒートシンク２表面を覆っても、ヒートシンク
２の熱放散性が損なわれることはほとんどない。

［実施例コ 次に、本発明の実施例を図面に従い説明する。

第１図は本発明の電子部品用パッケージの好適な実施例
を示し、詳しくは該パッケージの使用状態を示す断面図
である。以下、上記図中の実施例を説明する。

図において、６は、アルミナセラミックのグリーンシー
トを積層して焼成した、キャビティダウン型のセラミッ
クのパッケージ本体である。

このパッケージ本体６は、その内部に下方に開口した半
導体素子を収容するキャビティ７を備え、該キャビティ
７周囲のパッケージ本体６下面に上記キャビテイ７上面
を覆うキャブ１８周囲を係止させる段差部９を備えてい
る。

また、キャビテイ７底面中央に、パッケージ本体６外部
に通ずる透孔！０が穿設してあり、該透孔１０表面をパ
ッケージ本体６外部からステージ５を兼ねたモリブデン
等からなる板状をした金属製のヒートシンク２で覆っで
ある。

さらに、上記パッケージ本体６の内外に亙って、その内
側端部が上記透孔１０周囲のキャビテイ７底□面に露出
し、その外側端部がパッケージ本体６下面に露出した、
内部リードＩＩが備えである二そして、上記パッケージ
本体６下面に露出した内部リード１１端部に、外部リー
ド１２が接続しである。

以上は、従来のビートシンクを備えたキャビティダウン
型のパブケージと同様であるが、本発明のパッケージで
は、パッケージ３′外部に露出した金属製のヒートシン
ク２表面を、５０μｍ以下の薄い窒化ホウ素（ＢＮ）ま
たは窒化アルミニウム（Ａ　Ｉ　Ｎ）の被膜４で覆っで
ある。

ここで、上記ヒートシンク２表面を窒化ホウ素の被膜４
で覆うには、窒化ホウ素のコーティング剤の例えば電気
化学工業型のデンカボロンナイトライドロコート（商標
）等をスプレー状に塗布した後、ヒートシンク２を窒素
雰囲気下にある００℃の高温炉内にｌＯ分間装いて上記
塗布したコーティング剤をヒートシンク２表面に焼き付
けるようにする。

なおここで、ＣＶＤ法（化学気相蒸着法）等により、ヒ
ートシンク２表面を熱伝導率の優れた立方晶窒化ホウ素
の被膜４で覆えば、ヒートシンク２表面の熱放散性が上
記窒化ホウ素の被膜４で覆うより良好となって良い。

また、上記ヒートシンク２表面を窒化アルミニウムの被
膜４で覆うには、上記ＣＶＤ法またはＭＢＥ法（分子線
成長法）等により、ヒートシンク２表面を窒化アルミニ
ウムの薄い被膜４で覆うようにする。

第１図に示した電子部品用パッケージは、以上のように
構成したものである。

次に、その使用例を説明する。

同じ第１図に示したように、パッケージ本体６下面から
パッケージ本体のキャビティ７内に半導体素子等の電子
部品ｌを収容するとともに、上記キャビテイ７内底面の
透孔１０内に露出したヒートシンクを兼ねたステージ５
上に上記電子部品ｌをボンディングする。

そして、キャビティ７内のステージ５上に搭載した電子
部品の電極１ａとキャビテイ７内底面に露出した内部リ
ード１１端部とを、ワイヤ１３で接続する。

その後、キャビテイ７上面を板状をしたキャップ８で覆
うとともに、キャブ１８周囲をキャビティ７周囲のパッ
ケージ本体の段差部９に係止させた状態に取着する。

すると、外部リード１２に電気信号を流すと、該信号が
パッケージ本体の内部リードｌ１１該内部リードＩ！と
ワイヤ１３で接続したキャビティ７内のステージ５上の
電子部品の電極１’ａに伝わり、上記電気信号でキャビ
ティ７内に収納した電子部品ｌを動作させることができ
る。

上記キャビティダウン型のパッケージ３内部に電子部品
！を収納した装置においては、パッケージ３外部に露出
したヒートシンク２表面を絶縁体である窒化ホウ素また
は窒化アルミニウムの被膜４で覆っであるため、該装置
のハンドリングや取り扱い時に、パッケージ３外部から
上記ヒートシンク２を介して静電気や電気的雑音がパッ
ケージ３内部に侵入して、ヒートシンク２を兼ねたステ
ージ５上に搭載した電子部品ｌに悪影響を与えることが
ない。

また、上述実施例の表面を窒化ホウ素の被膜°４で覆っ
たヒートシンク２を、電子部品１をボンディングする際
に該ヒートシンク２に加える温度とほぼ同じ５００℃前
後の高温炉内に１００分間晒たところ、上記窒化ホウ素
の被膜４で覆ったヒートシンク２表面に全く変化が見ら
れず、上記窒化ホウ素の被膜４で覆ったヒートシンク２
表面が十分な耐食性のあることが確認された。

ちなみに、表面にモリブデン等の金属素材が直接に露出
したヒートシンク２は、４００℃前後の高温炉内に１分
間晒しただけで、その表面が酸化してその表面に多数腐
食した箇所が見られた。

なお、上記窒化ホウ素または窒化アルミニウムの被膜４
はその体積固有抵抗値がｔｏ”Ω・ｃｍ以上あり、上述
実施例の窒化ホウ素または窒化アルミニウムの被膜４で
覆ったヒートシンク２表面は十分な絶縁性がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の電子部品用パッケージに
おいては、パッケージ外部に露出した金属製のヒートシ
ンク表面を覆う窒化ホウ素または窒化アルミニウムの被
膜が、パッケージ外部からヒートシンクを介してパッケ
ージ内部のステージ上に搭載した電子部品に静電気や電
気的雑音が侵入して悪影響を５えるのを的確に遮断する
。

また、上記金属製のヒートシンク表面を覆う窒化ホウ素
または窒化アルミニウムの被膜が、パッケージ内部のス
テージ上に電子部品をボンディングする際に加える熱等
で、上記ヒートシンク表面が酸化して腐食するのを的確
に防ぐ。

さらに、上記ヒートシンク表面を熱伝導性の良い窒化ホ
ウ素または窒化アルミニウムの被膜で覆うようにしたた
め、ヒートシンクの熱放散性が上記窒化ホウ素または窒
化アルミニウムの被膜によりほとんど損なわれることが
ない。

そのため、本発明によれば、パッケージ外部から静電気
や電気的雑音がヒートシンクを介してパッケージ内部に
侵入して、パッケージ内部に収納した電子部品に悪影響
を与えることがない、耐食性に優れるとともに熱放散性
に優れた電子部品用パッケージを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子部品用パッケージの使用状態を
示す断面図である。 ■・・電子部品、　　２・・ヒートシンク、３・・パッ
ケージ、 ４・・窒化ホウ素または窒化アルミニウムの被膜、５・
・ステージ、　６・・パッケージ本体、７・・キャビテ
ィ、　　８・・キャップ、１１・・内部リード、　　Ｉ
２・・外部リード。 特許出願人　新光電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子部品が発する熱を外部に放散させる金属製のヒ
   ートシンクを備えたパッケージにおいて、上記パッケー
   ジ外部に露出したヒートシンク表面を、窒化ホウ素また
   は窒化アルミニウムの被膜で覆ったことを特徴とする電
   子部品用パッケージ。