JPH0160947B2 - - Google Patents
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- JPH0160947B2 JPH0160947B2 JP58184850A JP18485083A JPH0160947B2 JP H0160947 B2 JPH0160947 B2 JP H0160947B2 JP 58184850 A JP58184850 A JP 58184850A JP 18485083 A JP18485083 A JP 18485083A JP H0160947 B2 JPH0160947 B2 JP H0160947B2
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- Japan
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- metal
- diameter
- diameter portion
- round hole
- terminal portion
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Classifications
-
- 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
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
- H10W76/13—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection
- H10W76/132—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection having other interconnections through an insulated passage in the conductive base
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の放熱形金属パツケージ
構造に関する。特に発熱する半導体を搭載し、放
熱性、気密性、部品の接合性を良くした金属製パ
ツケージの構造に関する。
構造に関する。特に発熱する半導体を搭載し、放
熱性、気密性、部品の接合性を良くした金属製パ
ツケージの構造に関する。
第１図は従来例半導体金属パツケージの斜視
図、第２図は従来例半導体放熱形金属パツケージ
の斜視図である。
図、第２図は従来例半導体放熱形金属パツケージ
の斜視図である。
金属製パツケージは通常第１図に代表例を示す
ように、ガラス封着金属１と電気信号入出力用の
電極リード２がガラス封着部３によつて絶縁封着
されている構造が多いが、放熱の必要なパワート
ランジスタなどでは、第２図に代表例を示すよう
に放熱金属４をガラス封着金属１と接合した構造
のものが良く知られている。
ように、ガラス封着金属１と電気信号入出力用の
電極リード２がガラス封着部３によつて絶縁封着
されている構造が多いが、放熱の必要なパワート
ランジスタなどでは、第２図に代表例を示すよう
に放熱金属４をガラス封着金属１と接合した構造
のものが良く知られている。
一般に金属製の電気信号入出力用の電極リード
２を絶縁し封着する場合に、生産性を高め、安価
に製造することから、ガラス類が多用されてきて
いる。この場合、ガラス封着金属１はコンプレツ
シヨン方式に用いられるFe−Ni合金またはFe合
金、マツチド方式に用いられるFe−Ni−Co合金
の二通りが代表的であるが、これらはいずれも熱
伝導率が小さく、高出力トランジスタチツプを実
装してパワートランジスタ、FETアンプなどと
してデバイス化する場合に、放熱に対し機能的に
不十分である。そのために熱伝導率の良好な銅を
代表とする金属をベースにガラス封着金属を接合
した金属パツケージが多く開発されている。
２を絶縁し封着する場合に、生産性を高め、安価
に製造することから、ガラス類が多用されてきて
いる。この場合、ガラス封着金属１はコンプレツ
シヨン方式に用いられるFe−Ni合金またはFe合
金、マツチド方式に用いられるFe−Ni−Co合金
の二通りが代表的であるが、これらはいずれも熱
伝導率が小さく、高出力トランジスタチツプを実
装してパワートランジスタ、FETアンプなどと
してデバイス化する場合に、放熱に対し機能的に
不十分である。そのために熱伝導率の良好な銅を
代表とする金属をベースにガラス封着金属を接合
した金属パツケージが多く開発されている。
しかし異種金属同士のろう付時およびパツケー
ジにペレツト類をろう付けするときなど熱ストレ
スを受けるときに、膨張差に起因するガラス封着
部３への応力が、ガラスのクラツクおよびガラス
と金属の界面よりのはがれを生じさせて気密不良
につながる事故がしばしば発生していた。
ジにペレツト類をろう付けするときなど熱ストレ
スを受けるときに、膨張差に起因するガラス封着
部３への応力が、ガラスのクラツクおよびガラス
と金属の界面よりのはがれを生じさせて気密不良
につながる事故がしばしば発生していた。
さらにパツケージにペレツト類をろう付けした
後にキヤツプをシールする工法は、プロジエクシ
ヨン溶接、レーザ溶接などが一般に行われている
が、溶接性、作業性などからパツケージのキヤツ
プ接合部はFe系、またはFe−Ni系合金が多く用
られている。このようなことから良好な熱伝導率
を必要とする金属パツケージには、異種金属の組
合せが必要とされている。
後にキヤツプをシールする工法は、プロジエクシ
ヨン溶接、レーザ溶接などが一般に行われている
が、溶接性、作業性などからパツケージのキヤツ
プ接合部はFe系、またはFe−Ni系合金が多く用
られている。このようなことから良好な熱伝導率
を必要とする金属パツケージには、異種金属の組
合せが必要とされている。
しかし膨張係数の異なるFe系合金とCuとをろ
う付けにした場合は、膨張差により冷却工程でバ
イメタル的に力が働き、金属パツケージに大きな
反りが発生する。従つて高気密、高精度を要求さ
れ、しかも異種金属によつて構成される金属パツ
ケージの製造は複雑で難しく製造コストも高いも
のとなる。
う付けにした場合は、膨張差により冷却工程でバ
イメタル的に力が働き、金属パツケージに大きな
反りが発生する。従つて高気密、高精度を要求さ
れ、しかも異種金属によつて構成される金属パツ
ケージの製造は複雑で難しく製造コストも高いも
のとなる。
本発明者らは、電極リードを外部に引出す部分
の構造を変更することによつて、上記の問題を解
決できることに着目し、本発明を完成するに至つ
た。
の構造を変更することによつて、上記の問題を解
決できることに着目し、本発明を完成するに至つ
た。
本発明は、高品質で均一性に優れ、熱応力によ
るガラス封着部の気密不良を発生しない半導体放
熱形金属パツケージの構造を提供することを目的
とする。
るガラス封着部の気密不良を発生しない半導体放
熱形金属パツケージの構造を提供することを目的
とする。
第一発明の特徴は、一面に発熱半導体を搭載す
ることができるように構成され、上記一面と他面
との間に電極リードが貫通するための複数の丸穴
を有する熱伝導率の良好な金属からなる金属製本
体と、上記丸穴に挿入され固着された気密端子部
とを備えた半導体装置の金属パツケージにおい
て、上記気密端子部は、貫通する電極リードをそ
れぞれほぼ中心軸として、その外径が円筒形状の
大径部分と、その外径が上記大径部分より小さい
円筒形状の小径部分とにより構成され、その大径
部分とその小径部分との外側が連続するように
Fe−Ni−Co合金製薄肉材料により形成され、上
記大径部分の外径がちようど上記丸穴の内径に嵌
挿できる大きさに形成され、その小径部分の内側
に上記電極リードを指示する絶縁材料が充填され
た構造で、耐熱性、耐気密性、信頼性を高めるこ
とができることにある。
ることができるように構成され、上記一面と他面
との間に電極リードが貫通するための複数の丸穴
を有する熱伝導率の良好な金属からなる金属製本
体と、上記丸穴に挿入され固着された気密端子部
とを備えた半導体装置の金属パツケージにおい
て、上記気密端子部は、貫通する電極リードをそ
れぞれほぼ中心軸として、その外径が円筒形状の
大径部分と、その外径が上記大径部分より小さい
円筒形状の小径部分とにより構成され、その大径
部分とその小径部分との外側が連続するように
Fe−Ni−Co合金製薄肉材料により形成され、上
記大径部分の外径がちようど上記丸穴の内径に嵌
挿できる大きさに形成され、その小径部分の内側
に上記電極リードを指示する絶縁材料が充填され
た構造で、耐熱性、耐気密性、信頼性を高めるこ
とができることにある。
第二発明の特徴は、上記小径部分の外径がちよ
うど上記丸穴の内径に嵌挿できる大きさに形成さ
れ、その大径部分の内側に上記電極リードを支持
する絶縁材料が充填された構造で、耐熱性、耐気
密性、信頼性を高めることができることにある。
うど上記丸穴の内径に嵌挿できる大きさに形成さ
れ、その大径部分の内側に上記電極リードを支持
する絶縁材料が充填された構造で、耐熱性、耐気
密性、信頼性を高めることができることにある。
次に本発明実施例半導体放熱形金属パツケージ
の構造を図面に基づいて詳しく説明する。
の構造を図面に基づいて詳しく説明する。
第３図、第４図は本第一発明実施例半導体放熱
形金属パツケージの断面図、第５図は本第一発明
実施例半導体放熱形金属パツケージの端子部断面
図、第６図、第７図は本発明実施例半導体放熱形
金属パツケージの応用例平面図である。
形金属パツケージの断面図、第５図は本第一発明
実施例半導体放熱形金属パツケージの端子部断面
図、第６図、第７図は本発明実施例半導体放熱形
金属パツケージの応用例平面図である。
本発明実施例半導体放熱形金属パツケージは、
第３図および第４図に示すように、発熱半導体チ
ツプ８および基板類９を搭載する銅製本体７と、
この銅製本体７に設けられた複数個の貫通孔に挿
入されてろう付けされた気密端子部１２と、上記
銅製本体７の上面外周部にろう付けされたステン
レスリング６とによつて全体が構成されている。
図面に示した構成から、基板類９が除かれて、発
熱半導体チツプ８が直接銅製本体７に搭載される
構成の場合もある。
第３図および第４図に示すように、発熱半導体チ
ツプ８および基板類９を搭載する銅製本体７と、
この銅製本体７に設けられた複数個の貫通孔に挿
入されてろう付けされた気密端子部１２と、上記
銅製本体７の上面外周部にろう付けされたステン
レスリング６とによつて全体が構成されている。
図面に示した構成から、基板類９が除かれて、発
熱半導体チツプ８が直接銅製本体７に搭載される
構成の場合もある。
ここで本発明の特徴とする構造は、気密端子部
１２とその取付け構造にある。気密端子部１２
は、第５図に示すように小径円筒部分と大径円筒
部分とがFe−Ni−Co合金で連続するように形成
され、電気信号入出力用の電極リード２はこの両
円筒部分に共通にそのほぼ中心に配置され、その
電気信号入出力用の電極リード２は小径部分の内
部に充填されたガラス封着部３によつて封着支持
される。しかも、この気密端子部１２は、本体１
１に取付けられるときには、その大径部分によつ
て取付けられる。すなわち、大径部分の外径は本
体１１に設けられた丸穴１０の内径にちようど嵌
挿される大きさであり、大径部分の周囲がこの丸
穴１０の内側に嵌挿されろう付けされる。
１２とその取付け構造にある。気密端子部１２
は、第５図に示すように小径円筒部分と大径円筒
部分とがFe−Ni−Co合金で連続するように形成
され、電気信号入出力用の電極リード２はこの両
円筒部分に共通にそのほぼ中心に配置され、その
電気信号入出力用の電極リード２は小径部分の内
部に充填されたガラス封着部３によつて封着支持
される。しかも、この気密端子部１２は、本体１
１に取付けられるときには、その大径部分によつ
て取付けられる。すなわち、大径部分の外径は本
体１１に設けられた丸穴１０の内径にちようど嵌
挿される大きさであり、大径部分の周囲がこの丸
穴１０の内側に嵌挿されろう付けされる。
したがつて、熱衝撃によつてガラス封着部３に
膨張または収縮があつても、大径部分と小径部分
の段差が作られる可撓性リング５の部分がこれを
吸収することができる。
膨張または収縮があつても、大径部分と小径部分
の段差が作られる可撓性リング５の部分がこれを
吸収することができる。
さらに各部品について詳しく説明する。銅製本
体７は、機械加工後寸法の安定性に優れた無電解
の厚メツキを施して、端子部１２をろう付けする
穴径の均一性と、ステンレスリング６のろう付け
性の向上をはかつている。またステンレスリング
６の材質は銅に膨張率が非常に近く、かつ銅製本
体７とのプロジエクシヨン溶接などによる接合性
に優れたオーステナイト系ステンレスを用い、さ
らにろう付け性および寸法安定性の向上をはかる
ため無電解メツキ１１が施されている。
体７は、機械加工後寸法の安定性に優れた無電解
の厚メツキを施して、端子部１２をろう付けする
穴径の均一性と、ステンレスリング６のろう付け
性の向上をはかつている。またステンレスリング
６の材質は銅に膨張率が非常に近く、かつ銅製本
体７とのプロジエクシヨン溶接などによる接合性
に優れたオーステナイト系ステンレスを用い、さ
らにろう付け性および寸法安定性の向上をはかる
ため無電解メツキ１１が施されている。
気密端子部１２は前記したように可撓性に優れ
た形状のFe−Ni−Co合金製の可撓性リング５と
Fe−Ni−Co合金製の電気信号入出力用の電極リ
ード２をマツチド方式によりガラス封着したもの
で、安価にかつ大量に生産することができる。
た形状のFe−Ni−Co合金製の可撓性リング５と
Fe−Ni−Co合金製の電気信号入出力用の電極リ
ード２をマツチド方式によりガラス封着したもの
で、安価にかつ大量に生産することができる。
以上説明した銅製本体７、ステンレスリング６
および気密端子部１２の３点を不活性雰囲気炉中
でろう付けすることによつて、本発明の半導体放
熱形金属パツケージを得ることができる。この半
導体放熱形金属パツケージは構成材料のうち膨張
係数の異なるFe−Ni−Co合金を極力薄くし、か
つ加熱時の銅との膨張差に起因する応力を小さく
して、端子自身の可撓性によりガラス封着部３に
到達するひずみを極力小さくする構造であるた
め、ガラス部の破損を生じることはない。また、
ろう付け前のろう付け治具への組込みも、上記３
点の部品が同一方向に揃つているため自動化をは
かることができ、また第６図に示す四角形のパツ
ケージや第７図に示す丸形パツケージなど形状も
任意に設定することができる。また、端子の位置
も自由に変えられるので、MICなどの高密度な
回路に対しても使用することができ、その応用範
囲を拡大することができる。
および気密端子部１２の３点を不活性雰囲気炉中
でろう付けすることによつて、本発明の半導体放
熱形金属パツケージを得ることができる。この半
導体放熱形金属パツケージは構成材料のうち膨張
係数の異なるFe−Ni−Co合金を極力薄くし、か
つ加熱時の銅との膨張差に起因する応力を小さく
して、端子自身の可撓性によりガラス封着部３に
到達するひずみを極力小さくする構造であるた
め、ガラス部の破損を生じることはない。また、
ろう付け前のろう付け治具への組込みも、上記３
点の部品が同一方向に揃つているため自動化をは
かることができ、また第６図に示す四角形のパツ
ケージや第７図に示す丸形パツケージなど形状も
任意に設定することができる。また、端子の位置
も自由に変えられるので、MICなどの高密度な
回路に対しても使用することができ、その応用範
囲を拡大することができる。
第８図および第９図は第二の発明の実施例構造
を示す断面図である。気密端子部１２は第８図に
示すように、この場合には大径部分の内側にガラ
ス封着部３が設けられて電気信号入出力用の電極
リード２が支持され、小径部分はその内側が空洞
になつている。本体への取付けは第９図に示すよ
うにこの小径部物の外側が本体１１に設けられた
丸穴１０の内側に嵌挿されてろう付けされる。
を示す断面図である。気密端子部１２は第８図に
示すように、この場合には大径部分の内側にガラ
ス封着部３が設けられて電気信号入出力用の電極
リード２が支持され、小径部分はその内側が空洞
になつている。本体への取付けは第９図に示すよ
うにこの小径部物の外側が本体１１に設けられた
丸穴１０の内側に嵌挿されてろう付けされる。
この構造によつても同様に熱衝撃による歪をこ
の気密端子部１２の外側のFe−Ni−Co合金で形
成された可撓性リング５の部分で吸収することが
できる。
の気密端子部１２の外側のFe−Ni−Co合金で形
成された可撓性リング５の部分で吸収することが
できる。
以上述べたように本発明によれば、熱衝撃によ
る機械的な歪が封止部分に直接作用しないので、 (1) 耐熱性、耐気密性に非常に優れている、 (2) 設計範囲が広がり、回路実装形状が任意に選
べる、 (3) 変形が少なく、高精度なパツケージを得るこ
とができる など品質の高い均一な優れたパツケージを供給す
ることができる優れた効果がある。
る機械的な歪が封止部分に直接作用しないので、 (1) 耐熱性、耐気密性に非常に優れている、 (2) 設計範囲が広がり、回路実装形状が任意に選
べる、 (3) 変形が少なく、高精度なパツケージを得るこ
とができる など品質の高い均一な優れたパツケージを供給す
ることができる優れた効果がある。
第１図は従来例半導体金属パツケージの斜視
図。第２図は従来例半導体放熱形金属パツケージ
の斜視図。第３図、第４図は本第一発明実施例半
導体放熱形金属パツケージの断面図。第５図は本
第一発明実施例半導体放熱形金属パツケージの端
子部断面図。第６図、第７図は本発明半導体放熱
形金属パツケージの応用例平面図。第８図は本第
二発明実施例半導体放熱形金属パツケージの端子
部断面図。第９図は本第二発明実施例半導体放熱
形金属パツケージの断面図。 １……ガラス封着金属、２……電気信号入出力
用の電極リード、３……ガラス封着部、４……放
熱金属、５……可撓性リング、６……ステンレス
リング、７……銅製本体、８……発熱半導体チツ
プ、９……基板類、１０……丸穴ろう付部、１１
……無電解メツキ、１２……気密端子部。
図。第２図は従来例半導体放熱形金属パツケージ
の斜視図。第３図、第４図は本第一発明実施例半
導体放熱形金属パツケージの断面図。第５図は本
第一発明実施例半導体放熱形金属パツケージの端
子部断面図。第６図、第７図は本発明半導体放熱
形金属パツケージの応用例平面図。第８図は本第
二発明実施例半導体放熱形金属パツケージの端子
部断面図。第９図は本第二発明実施例半導体放熱
形金属パツケージの断面図。 １……ガラス封着金属、２……電気信号入出力
用の電極リード、３……ガラス封着部、４……放
熱金属、５……可撓性リング、６……ステンレス
リング、７……銅製本体、８……発熱半導体チツ
プ、９……基板類、１０……丸穴ろう付部、１１
……無電解メツキ、１２……気密端子部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一面に発熱半導体を搭載することができるよ
うに構成され、上記一面と他面との間に電極リー
ドが貫通するための複数の丸穴を有する熱伝導率
の良好な金属からなる金属製本体と、 上記丸穴に挿入され固着された気密端子部と を備えた半導体装置の金属パツケージにおいて、 上記気密端子部は、 貫通する電極リードをそれぞれほぼ中心軸とし
て、その外径が円筒形状の大径部分と、その外径
が上記大径部分より小さい円筒形状の小径部分と
により構成され、その大径部分とその小径部分と
の外側が連続するように上記金属製本体とは異種
の金属であるFe−Ni−Co合金製薄肉材料により
形成され、上記大径部分の外径がちようど上記丸
穴の内径に嵌挿できる大きさに形成され、その小
径部分の内側に上記電極リードを指示する絶縁材
料が充填された構造であることを特徴とする半導
体装置の金属パツケージ。 ２ 一面に発熱半導体を搭載することができるよ
うに構成され、上記一面と他面との間に電極リー
ドが貫通するための複数の丸穴を有する熱伝導率
の良好な金属からなる金属製本体と、 上記丸穴に挿入され固着された気密端子部と を備えた半導体装置の金属パツケージにおいて、 上記気密端子部は、 貫通する電極リードをそれぞれほぼ中心軸とし
て、その外径が円筒形状の大径部分と、その外径
が上記大径部分より小さい円筒形状の小径部分と
により構成され、その大径部分とその小径部分と
の外側が連続するように上記金属製本体とは異種
の金属であるFe−Ni−Co合金製薄肉材料により
形成され、上記小径部分の外径がちようど上記丸
穴の内径に嵌挿できる大きさに形成され、その大
径部分の内側に上記電極リードを指示する絶縁材
料が充填された構造であることを特徴とする半導
体装置の金属パツケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184850A JPS6076150A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 半導体装置の金属パツケ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184850A JPS6076150A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 半導体装置の金属パツケ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076150A JPS6076150A (ja) | 1985-04-30 |
| JPH0160947B2 true JPH0160947B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=16160396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184850A Granted JPS6076150A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 半導体装置の金属パツケ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076150A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951011A (en) * | 1986-07-24 | 1990-08-21 | Harris Corporation | Impedance matched plug-in package for high speed microwave integrated circuits |
| US10319654B1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-11 | Cubic Corporation | Integrated chip scale packages |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP58184850A patent/JPS6076150A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6076150A (ja) | 1985-04-30 |
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