JPH03129756A - 気密封止型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
気密封止型半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH03129756A JPH03129756A JP2187753A JP18775390A JPH03129756A JP H03129756 A JPH03129756 A JP H03129756A JP 2187753 A JP2187753 A JP 2187753A JP 18775390 A JP18775390 A JP 18775390A JP H03129756 A JPH03129756 A JP H03129756A
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- H10W72/541—Dispositions of bond wires
- H10W72/5449—Dispositions of bond wires not being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. fan-out arrangements
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は気密封止型半導体装置およびその製造方法に
係わり、特に低融点ガラス封止型半導体装置のような半
導体チップを固着した基体と、該基体上に接着部材によ
って蓋体を接着して半導体チップを気密封止するような
タイプの気密封止型半導体装置に関する。
係わり、特に低融点ガラス封止型半導体装置のような半
導体チップを固着した基体と、該基体上に接着部材によ
って蓋体を接着して半導体チップを気密封止するような
タイプの気密封止型半導体装置に関する。
(従来の技術)
低融点ガラス封止型半導体装置は、第8図に示すように
、低融点ガラス3が塗布され、キャップ(蓋体)となる
セラミック基板1と、半導体チップ5が固着され、低融
点ガラス4が塗布されたベース(基体)となるセラミッ
ク基板2とから主に構成されている。この種のパッケー
ジは、低融点ガラス3.4どうしを合致させ、その後、
加熱することにより低融点ガラス3.4を溶かして融着
し、これらを固化させることによって半導体チップ5を
気密封止するものである。
、低融点ガラス3が塗布され、キャップ(蓋体)となる
セラミック基板1と、半導体チップ5が固着され、低融
点ガラス4が塗布されたベース(基体)となるセラミッ
ク基板2とから主に構成されている。この種のパッケー
ジは、低融点ガラス3.4どうしを合致させ、その後、
加熱することにより低融点ガラス3.4を溶かして融着
し、これらを固化させることによって半導体チップ5を
気密封止するものである。
第8図に示す従来の低融点ガラス封止型半導体装置につ
いて更に詳細に説明する。セラミック基板2の所定の場
所には、半導体チップ5が、熱硬化性マウント剤9によ
って接輪されている。この熱硬化性マウント剤9には、
作業性が良いこと、接着時の信頼性が高いこと、金ペー
スト等に比較して安価であるといった優れた面を持った
ポリイミド系のマウント剤が、通常、使用される。低融
点ガラス4上には、リードフレーム6が取り付けられて
おり、このリードフレーム6は、半導体チップ5のボン
ディングワイヤ7によって電気的に接続されている。そ
して、キャップとなるセラミック基板1とセラミック基
板2とを、リードフレーム6を挟み込むようにして低融
点ガラス3、及び4によって接着することにより、半導
体チップ5が気密封止されている。
いて更に詳細に説明する。セラミック基板2の所定の場
所には、半導体チップ5が、熱硬化性マウント剤9によ
って接輪されている。この熱硬化性マウント剤9には、
作業性が良いこと、接着時の信頼性が高いこと、金ペー
スト等に比較して安価であるといった優れた面を持った
ポリイミド系のマウント剤が、通常、使用される。低融
点ガラス4上には、リードフレーム6が取り付けられて
おり、このリードフレーム6は、半導体チップ5のボン
ディングワイヤ7によって電気的に接続されている。そ
して、キャップとなるセラミック基板1とセラミック基
板2とを、リードフレーム6を挟み込むようにして低融
点ガラス3、及び4によって接着することにより、半導
体チップ5が気密封止されている。
このような低融点ガラス封止型半導体装置の製造方法は
、まず、セラミック基板2上に、これの半導体チップ5
が固着される固着予定部分を除いて、低融点ガラス4を
印刷の要領で塗布し、これを形成する。次に、リードフ
レーム6を低融点ガラス4上に取り付け、そして、セラ
ミ1ツク基板2上の固着予定部分に、熱硬化性マウント
剤91;よって半導体チップ5を固着する。次に、ワイ
ヤボンディングにより、リードフレーム6と、半導体チ
ップ5とをボンディングワイヤ7によって電気的に接続
する。次に、セラミック基板1を、セラミック基板2上
に低融点ガラス3.4どぅしを合致させて載置する。そ
して、加熱し、低融点ガラス3.4を、融点以上の温度
にして溶かしてこれらを融着した後、冷却して固化させ
ることによってセラミック基板1と、セラミック基板2
とを接着する。
、まず、セラミック基板2上に、これの半導体チップ5
が固着される固着予定部分を除いて、低融点ガラス4を
印刷の要領で塗布し、これを形成する。次に、リードフ
レーム6を低融点ガラス4上に取り付け、そして、セラ
ミ1ツク基板2上の固着予定部分に、熱硬化性マウント
剤91;よって半導体チップ5を固着する。次に、ワイ
ヤボンディングにより、リードフレーム6と、半導体チ
ップ5とをボンディングワイヤ7によって電気的に接続
する。次に、セラミック基板1を、セラミック基板2上
に低融点ガラス3.4どぅしを合致させて載置する。そ
して、加熱し、低融点ガラス3.4を、融点以上の温度
にして溶かしてこれらを融着した後、冷却して固化させ
ることによってセラミック基板1と、セラミック基板2
とを接着する。
以上のようにして、低融点ガラス封止型半導体装置が製
造される。
造される。
しかしながら、従来の低融点ガラス封止型半導体装置で
は、接着部材である低融点ガラスの部分に外観巣や、内
部巣等の接着不良が多発しており、パッケージングにお
けるアセンブリ歩留りの低下や、気密性に関しての信頼
性の低下等の問題が生じている。この原因は、熱硬化性
マウント剤が硬化する際に発生する分解ガスに起因して
いる。
は、接着部材である低融点ガラスの部分に外観巣や、内
部巣等の接着不良が多発しており、パッケージングにお
けるアセンブリ歩留りの低下や、気密性に関しての信頼
性の低下等の問題が生じている。この原因は、熱硬化性
マウント剤が硬化する際に発生する分解ガスに起因して
いる。
(発明が解決しようとする課題)
以上のように、従来の低融点ガラス封止型に代表される
ような基体と蓋体とを接着部材(低融点ガラス)によっ
て接着するタイプの気密封止型半導体装置では、半導体
チップを基体上に固着させるための熱硬化性マウント剤
が硬化する際に発生する分解ガスにより、接着部材の部
分に外観巣や内部巣等の接着不良を多発している。この
ため、パッケージングにおけるアセンブリ歩留りの低下
や、気密性に関しての信頼性の低下等が生じている。
ような基体と蓋体とを接着部材(低融点ガラス)によっ
て接着するタイプの気密封止型半導体装置では、半導体
チップを基体上に固着させるための熱硬化性マウント剤
が硬化する際に発生する分解ガスにより、接着部材の部
分に外観巣や内部巣等の接着不良を多発している。この
ため、パッケージングにおけるアセンブリ歩留りの低下
や、気密性に関しての信頼性の低下等が生じている。
この発明は上記のような点に鑑みて為されたもので、そ
の目的は、基体と蓋体とを接着部材によって接着するタ
イプの気密封止型半導体装置において、接着部材の部分
において発生する外観巣や内部巣を抑制し、気密性に関
する信頼性の向上、並びにアセンブリ歩留りの向上を達
成し、安価、かつ信頼性の高い気密封止型半導体装置お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
の目的は、基体と蓋体とを接着部材によって接着するタ
イプの気密封止型半導体装置において、接着部材の部分
において発生する外観巣や内部巣を抑制し、気密性に関
する信頼性の向上、並びにアセンブリ歩留りの向上を達
成し、安価、かつ信頼性の高い気密封止型半導体装置お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
この発明の気密封止型半導体装置は、接着面を有する基
体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少なく
とも一方に固着部材によって固着された半導体チップと
、前記基体及び蓋体の前記接着面F1互間で前記半導体
チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを接
着するための接着部材と、を有する気密封止型半導体装
置において、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られていることを特徴とする。
体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少なく
とも一方に固着部材によって固着された半導体チップと
、前記基体及び蓋体の前記接着面F1互間で前記半導体
チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを接
着するための接着部材と、を有する気密封止型半導体装
置において、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られていることを特徴とする。
さらに、前記連通部は前記基体及び蓋体の接着面の少な
くとも一方を円弧状として得られることを特徴とする。
くとも一方を円弧状として得られることを特徴とする。
さらに、前記接着部材は低融点ガラスであることを特徴
とする。
とする。
さらに、前記固着部材は熱硬化性マウント剤であること
を特徴とする。
を特徴とする。
また、その第1の態様による製造方法は、接着面を有す
る基体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少
なくとも一方に固着部材によって固着された半導体チッ
プと、前記基体及び蓋体の前記接着面相互間で前記半導
体チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを
接着するための接着部材と、を有する気密封止型半導体
装置の製造方法において、 前記基体の接着面と前記蓋体の接着面とを相対させて載
置し、 前記基体及び蓋体の接着面相互間に、前記半導体チップ
の固着部と外界とを連通させるための連通部を設けてお
き、 前記加熱により前記固着部材から発生する基体を前記連
通部を介して外界に散逸させ、前記接着部材を溶かすと
ともに、前記接着部材によって前記連通部を塞ぎ、 前記連通部が塞がれた後、前記接着部材を冷却して固化
させることを特徴とする。
る基体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少
なくとも一方に固着部材によって固着された半導体チッ
プと、前記基体及び蓋体の前記接着面相互間で前記半導
体チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを
接着するための接着部材と、を有する気密封止型半導体
装置の製造方法において、 前記基体の接着面と前記蓋体の接着面とを相対させて載
置し、 前記基体及び蓋体の接着面相互間に、前記半導体チップ
の固着部と外界とを連通させるための連通部を設けてお
き、 前記加熱により前記固着部材から発生する基体を前記連
通部を介して外界に散逸させ、前記接着部材を溶かすと
ともに、前記接着部材によって前記連通部を塞ぎ、 前記連通部が塞がれた後、前記接着部材を冷却して固化
させることを特徴とする。
また、その第2の態様による製造方法は、接着面を有す
る基体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少
なくとも一方に固着部材によって固着された半導体チッ
プと、前記基体及び蓋体の前記接着面相互間で前記半導
体チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを
接着するための接着部材とを有し、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られている気密封止型半導体装置の製造方法において、 (a) 前記基体の接着面上に少なくとも前記半導体
チップが固着される固着予定領域を除いて第1の接着部
材を塗布する工程、 (b) ”前記固着予定領域に固着部材によって前記
半導体チップを固着する工程、 (C) 前記蓋体の接着面上に第2の接着部材を塗布
する工程、 (d) 前記第1の接着部材が塗布された前記基体の
接着面と前記第2の接着部材が塗布された前記蓋体の接
着面とを相対させ、前記基体及び蓋体の接着面の少なく
とも一方に設けられている連通部によって前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させて載置する工程、 (e) 前記(d)の工程の後、加熱し、この熱によ
って前記固着部材から発生した気体を前記連通部を介し
て外界に散逸させる工程、(f) 前記(e)の工程
の後、前記第1及び第2の接着部材を溶かすとともに、
これらを一体化させて前記連通部を塞ぐ工程、 (g) 前記(f)の工程で前記連通部が塞がれた後
、冷却し、前記第1及び第2の接着部材を固化させ、前
記−基体と前記蓋体とを接着し、前記半導体チップを気
密封止する工程、 以上の工程の結合からなることを特徴とする。
る基体及び蓋体と、前記基体及び蓋体の前記接着面の少
なくとも一方に固着部材によって固着された半導体チッ
プと、前記基体及び蓋体の前記接着面相互間で前記半導
体チップを囲繞して設けられた前記基体と前記蓋体とを
接着するための接着部材とを有し、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られている気密封止型半導体装置の製造方法において、 (a) 前記基体の接着面上に少なくとも前記半導体
チップが固着される固着予定領域を除いて第1の接着部
材を塗布する工程、 (b) ”前記固着予定領域に固着部材によって前記
半導体チップを固着する工程、 (C) 前記蓋体の接着面上に第2の接着部材を塗布
する工程、 (d) 前記第1の接着部材が塗布された前記基体の
接着面と前記第2の接着部材が塗布された前記蓋体の接
着面とを相対させ、前記基体及び蓋体の接着面の少なく
とも一方に設けられている連通部によって前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させて載置する工程、 (e) 前記(d)の工程の後、加熱し、この熱によ
って前記固着部材から発生した気体を前記連通部を介し
て外界に散逸させる工程、(f) 前記(e)の工程
の後、前記第1及び第2の接着部材を溶かすとともに、
これらを一体化させて前記連通部を塞ぐ工程、 (g) 前記(f)の工程で前記連通部が塞がれた後
、冷却し、前記第1及び第2の接着部材を固化させ、前
記−基体と前記蓋体とを接着し、前記半導体チップを気
密封止する工程、 以上の工程の結合からなることを特徴とする。
(作用)
上記のような気密封止型半導体装置によれば、基体及び
蓋体の接着面の少なくとも一方に、予め前記半導体チッ
プの固着部と外界とを連通させるための連通部が設けら
れている。
蓋体の接着面の少なくとも一方に、予め前記半導体チッ
プの固着部と外界とを連通させるための連通部が設けら
れている。
これにより、前記基体と蓋体とを接着部材によって接着
する際における熱工程で、半導体チップを基体あるいは
蓋体の一方の接着面に固着させるための固着部材から発
生するガスを、前記連通部より外界に散逸させられる。
する際における熱工程で、半導体チップを基体あるいは
蓋体の一方の接着面に固着させるための固着部材から発
生するガスを、前記連通部より外界に散逸させられる。
又、その製造方法によれば、前記基体及び蓋体の接着面
相互間に前記接着部材を介在させ、前記接着面どうしを
相対させて載置し、前記基体及び蓋体の接着面相互間に
半導体チップの固着部と外界とを連通させるための連通
部を設け、固着部材より発生するガスを前記連通部を介
して外界に散逸させ、前記接着部材を溶かすとともに前
記接着部材によって前記連通部を塞ぎ、前記連通部が塞
がれた後、前記接着部材を冷却して固化させて前記基体
と蓋体とを接着する。
相互間に前記接着部材を介在させ、前記接着面どうしを
相対させて載置し、前記基体及び蓋体の接着面相互間に
半導体チップの固着部と外界とを連通させるための連通
部を設け、固着部材より発生するガスを前記連通部を介
して外界に散逸させ、前記接着部材を溶かすとともに前
記接着部材によって前記連通部を塞ぎ、前記連通部が塞
がれた後、前記接着部材を冷却して固化させて前記基体
と蓋体とを接着する。
これにより、固着部材から発生する気体の装置内残留及
び接着部材を突き抜は噴出等が抑制される。
び接着部材を突き抜は噴出等が抑制される。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明の実施例に係わる気密封
止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
止型半導体装置およびその製造方法について説明する。
第1図は、この発明の第1の実施例に係わる低融点ガラ
ス封止型半導体装置の斜視図である。
ス封止型半導体装置の斜視図である。
第1図に示すように、第1の実施例に係わる低融点ガラ
ス封止型半導体装置は、キャップ(蓋体)となるセラミ
ック基板1と、ベース(基体)となるセラミック基板2
と、これらを接着するための低融点ガラス3.4とを主
要な構成部材とする。
ス封止型半導体装置は、キャップ(蓋体)となるセラミ
ック基板1と、ベース(基体)となるセラミック基板2
と、これらを接着するための低融点ガラス3.4とを主
要な構成部材とする。
低融点ガラス3は、セラミック基板1の接着面に予め塗
布されており、同様に低融点ガラス4は、セラミック基
板2の接着面の半導体チップ5の固着予定領域を除いて
予め塗布されている。
布されており、同様に低融点ガラス4は、セラミック基
板2の接着面の半導体チップ5の固着予定領域を除いて
予め塗布されている。
半導体チップ5は、セラミック基板2の接着面上の固着
予定領域に熱硬化性マウント剤9によって固着されてい
る。低融点ガラス4上にはリードフレーム6が取り付け
られており、このリードフレーム6の一端は、パッケー
ジの外部に露出して外部端子を成し、その他端は、ボン
ディングワイヤ7によって半導体チップ5に電気的に接
続される。尚、リードフレーム6は、低融点ガラス4上
に載置された後、例えば炉内を通過させ所定温度で加熱
することによって低融点ガラス4上に溶着される。そし
てキャップとなるセラミック基板1とセラミック基板2
との間にリードフレーム6を挾み込むようにして低融点
ガラス3及び4を合致させ、その後、所定の温度で加熱
することにより低融点ガラス3及び4を溶かして互いに
融着し、′さらに冷却してこれらを固化させる。
予定領域に熱硬化性マウント剤9によって固着されてい
る。低融点ガラス4上にはリードフレーム6が取り付け
られており、このリードフレーム6の一端は、パッケー
ジの外部に露出して外部端子を成し、その他端は、ボン
ディングワイヤ7によって半導体チップ5に電気的に接
続される。尚、リードフレーム6は、低融点ガラス4上
に載置された後、例えば炉内を通過させ所定温度で加熱
することによって低融点ガラス4上に溶着される。そし
てキャップとなるセラミック基板1とセラミック基板2
との間にリードフレーム6を挾み込むようにして低融点
ガラス3及び4を合致させ、その後、所定の温度で加熱
することにより低融点ガラス3及び4を溶かして互いに
融着し、′さらに冷却してこれらを固化させる。
これにより、半導体チップ5はパッケージ内に気密封止
された状態にて収容できる。
された状態にて収容できる。
上記構成の半導体パッケージにおいて、セラミック基板
1及び2は、例えば所定の曲率をもって湾曲し、円弧を
有するようなものを用いる。
1及び2は、例えば所定の曲率をもって湾曲し、円弧を
有するようなものを用いる。
即ち、セラミック基板1及び2は、反りを持つ形状に予
め形成されたものか、あるいはセラミック基板1を作製
した際、反りを持つ形状になったものを用いる。
め形成されたものか、あるいはセラミック基板1を作製
した際、反りを持つ形状になったものを用いる。
この発明に係わるパッケージでは、反りによって生じる
セラミック基板の凹部面を接着面として設定する。
セラミック基板の凹部面を接着面として設定する。
セラミック基板1及び2の凹部面、即ち接着面には低融
点ガラス3及び4がそれぞれ塗布される。この貼、基体
となる側のセラミック基板2では、半導体チップ5の固
着予定領域を除いた領域に低融点ガラス4が塗布される
。そして、固着予定領域には、半導体チップ5が熱硬化
性マウント剤9によって固着される。
点ガラス3及び4がそれぞれ塗布される。この貼、基体
となる側のセラミック基板2では、半導体チップ5の固
着予定領域を除いた領域に低融点ガラス4が塗布される
。そして、固着予定領域には、半導体チップ5が熱硬化
性マウント剤9によって固着される。
次に、第2図(a)乃至(c)を参照して、上述の第1
の実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装置の製造
方法について説明する。
の実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装置の製造
方法について説明する。
第2図(a)乃至(c)は、上述した実施例に係わる低
融点ガラス封止型半導体装置の製造プロセスを、それぞ
れ工程順に模式的に示す斜視図である。
融点ガラス封止型半導体装置の製造プロセスを、それぞ
れ工程順に模式的に示す斜視図である。
先ず、第2図(a)に示すように、予め反りを持つ形状
を持つ、例えばセラミック基板1及び2を準備する。次
に、セラミック基板1及び2の各々の凹部面に低融点ガ
ラス3及び4を、例えば印刷方式にて塗布する。
を持つ、例えばセラミック基板1及び2を準備する。次
に、セラミック基板1及び2の各々の凹部面に低融点ガ
ラス3及び4を、例えば印刷方式にて塗布する。
尚、ベースとなるセラミック基板2の凹部面への低融点
ガラス4の塗布は、例えば半導体チップ固着予定領域を
除く部分に行なわれる。
ガラス4の塗布は、例えば半導体チップ固着予定領域を
除く部分に行なわれる。
次に、リードフレーム(図示せず)を、基板2上の低融
点ガラス4上に載置し、例えば図示せぬ炉に入れ基板2
を加熱し、リードフレームを低融点ガラス4上に溶着す
る。次に、セラミック基板2の凹部面における半導体チ
ップの固着予定領域に対して半導体チップ5(図示せず
)を熱硬化性マウント剤(図示せず)によって固着する
。次に、ワイヤボンディングにより、リードフレームと
半導体チップとをワイヤ(図示せず)によって電気的に
接続する。
点ガラス4上に載置し、例えば図示せぬ炉に入れ基板2
を加熱し、リードフレームを低融点ガラス4上に溶着す
る。次に、セラミック基板2の凹部面における半導体チ
ップの固着予定領域に対して半導体チップ5(図示せず
)を熱硬化性マウント剤(図示せず)によって固着する
。次に、ワイヤボンディングにより、リードフレームと
半導体チップとをワイヤ(図示せず)によって電気的に
接続する。
次に、第2図(b)に示すように、接着工程として、セ
ラミック基板1とセラミック基板2とを、これらが持つ
円弧によって空間が生じる向きに対向させ、図示せぬ炉
に入れ加熱する。図示せぬ炉に入れた接着工程当初は、
低融点ガラス3及び4が溶けていないために両基板の各
々の凹部面相互間には空間8が生じている。接着工程の
時間が経つにつれ、図示せぬ炉内の温度が上昇し、これ
とともに熱硬化性マウント剤の温度が上昇する。
ラミック基板1とセラミック基板2とを、これらが持つ
円弧によって空間が生じる向きに対向させ、図示せぬ炉
に入れ加熱する。図示せぬ炉に入れた接着工程当初は、
低融点ガラス3及び4が溶けていないために両基板の各
々の凹部面相互間には空間8が生じている。接着工程の
時間が経つにつれ、図示せぬ炉内の温度が上昇し、これ
とともに熱硬化性マウント剤の温度が上昇する。
熱硬化性マウント剤は、これがある温度になると分角t
ガスを発生する。
ガスを発生する。
この時、この発明によれば、発生した分解ガスは空間8
から放出される。これにより、気密封止達成後において
も、装置内部に分解ガスが残留したり、あるいは分解ガ
スが接着部材である低融点ガラス3及び4を突き抜は噴
出すること等が防止される。
から放出される。これにより、気密封止達成後において
も、装置内部に分解ガスが残留したり、あるいは分解ガ
スが接着部材である低融点ガラス3及び4を突き抜は噴
出すること等が防止される。
第3図は、例えば炉内における加熱時間と、熱硬化性マ
ウント剤の温度、並びにその重量との関係を示す図であ
る。
ウント剤の温度、並びにその重量との関係を示す図であ
る。
第3図中の曲線aは熱硬化性マウント剤の重量の減少率
を示す曲線、曲線すは熱硬化性マウント剤の温度を示す
曲線である。
を示す曲線、曲線すは熱硬化性マウント剤の温度を示す
曲線である。
実験に用いられた熱硬化性マウント剤は、半導体装置に
おけるマウント剤として通常用いられるポリイミド系の
ものである(以下、ポリイミド系マウント剤と称す)。
おけるマウント剤として通常用いられるポリイミド系の
ものである(以下、ポリイミド系マウント剤と称す)。
尚、第3図に示されたグラフの見方は、次の通りである
。例えば加熱時間がt3の時、重量の減少率を示す曲線
aと点Cでぶつかる。これにより、減少率は約82.5
%であることが判る。
。例えば加熱時間がt3の時、重量の減少率を示す曲線
aと点Cでぶつかる。これにより、減少率は約82.5
%であることが判る。
又、同様に加熱時間がt3の時、温度を示す曲gbと点
dでぶつかる。この時、ポリイミド系マウント剤の温度
は約450℃であることが判る。
dでぶつかる。この時、ポリイミド系マウント剤の温度
は約450℃であることが判る。
同図は、ポリイミド系マウント剤の重量の減少率が約8
2.5%の時、ポリイミド系マウント剤の温度は約45
0℃であることも同時に判る仕組となっている。
2.5%の時、ポリイミド系マウント剤の温度は約45
0℃であることも同時に判る仕組となっている。
第3図に示す曲線a及び曲線すから判明するように、ポ
リイミド系マウント剤の重量は、ポリイミド系マウント
剤の温度が大体350℃を越えた辺りから急激に減少す
る。
リイミド系マウント剤の重量は、ポリイミド系マウント
剤の温度が大体350℃を越えた辺りから急激に減少す
る。
ポリイミド系マウント剤の重量が減少するのは、ポリイ
ミド系マウント剤の温度が上昇するとともに、これを構
成する物質が気化するためである。この気化が行なわれ
ている間、ポリイミド系マウント剤は分解ガスを発生す
る。同図によると、分解ガスを発生する期間は加熱時間
t1まで続く。
ミド系マウント剤の温度が上昇するとともに、これを構
成する物質が気化するためである。この気化が行なわれ
ている間、ポリイミド系マウント剤は分解ガスを発生す
る。同図によると、分解ガスを発生する期間は加熱時間
t1まで続く。
加熱時間t1は大体40分前後である。
又、曲線a及び曲線すに示すように、ポリイミド系マウ
ント剤の重量が激しく減少している期間、ポリイミド系
マウント剤の温度が大体450℃近辺で略一定となる傾
向が判明する。
ント剤の重量が激しく減少している期間、ポリイミド系
マウント剤の温度が大体450℃近辺で略一定となる傾
向が判明する。
即ち、ポリイミド系マウント剤の分解ガスのピークは、
これの温度が大体450℃近辺になった時である。ピー
クを過ぎると、曲線aに示すようにポリイミド系マウン
ト剤の重量は一定となり、もはや気化が行なわれていな
いものと推測できる。
これの温度が大体450℃近辺になった時である。ピー
クを過ぎると、曲線aに示すようにポリイミド系マウン
ト剤の重量は一定となり、もはや気化が行なわれていな
いものと推測できる。
ところで低融点ガラスは、例えば、約450℃で溶解し
始め、低融点ガラスの状態が固相から液相に変わる。
始め、低融点ガラスの状態が固相から液相に変わる。
即ち、上記組成の低融点ガラスである場合、その温度が
大体450℃の時、固相から液相への遷移状態にある。
大体450℃の時、固相から液相への遷移状態にある。
遷移状態にある低融点ガラスは、ある程度の粘性を持つ
ようになっているが、無理な外力を加えなければ、固相
時の形状を維持しえる状態にある。つまり、第2図(b
)示した空間8を形成し得る状態にある。
ようになっているが、無理な外力を加えなければ、固相
時の形状を維持しえる状態にある。つまり、第2図(b
)示した空間8を形成し得る状態にある。
即ち、低融点ガラスが遷移状態となる時点、あるいはそ
れ以前に分解ガスの発生が終了すれば、第2図(b)示
した空間8から、分解ガスが略全で放出される。例えば
第3図に示す分解ガスの発生が終了する加熱時間t1よ
り後の加熱時間t3において、低融点ガラスの状態が固
相から液相に変われば第2図(b)示した空間8より分
解ガスを略全で放出できる。
れ以前に分解ガスの発生が終了すれば、第2図(b)示
した空間8から、分解ガスが略全で放出される。例えば
第3図に示す分解ガスの発生が終了する加熱時間t1よ
り後の加熱時間t3において、低融点ガラスの状態が固
相から液相に変われば第2図(b)示した空間8より分
解ガスを略全で放出できる。
次に、第2図(c)に示すように、接着工程の時間が経
ち、低融点ガラス3及び4が液相となることにより流動
性をもつ。そして、例えばキャップとなるセラミック基
板1の重みにより空間8へと低融点ガラス3及び4が流
れ込む。次に、加熱を止め、低融点ガラス3及び4を固
相に戻すことにより接着が完了する。
ち、低融点ガラス3及び4が液相となることにより流動
性をもつ。そして、例えばキャップとなるセラミック基
板1の重みにより空間8へと低融点ガラス3及び4が流
れ込む。次に、加熱を止め、低融点ガラス3及び4を固
相に戻すことにより接着が完了する。
以上のような工程により、上述の一実施例に係わる低融
点ガラス封止型半導体装置が製造される。
点ガラス封止型半導体装置が製造される。
次に、第4図(a)乃至第4図(d)を参照して、低融
点ガラス封止型半導体装置の良品及び不良品と、セラミ
ック基板の形状との相関関係について説明する。
点ガラス封止型半導体装置の良品及び不良品と、セラミ
ック基板の形状との相関関係について説明する。
第4図<a>は、ベースとなるセラミ・ツク基板の形状
及びキャップとなるセ、ラミ・ツク基板の形状と、良品
及び不良品とを対比させて示す分布図である。
及びキャップとなるセ、ラミ・ツク基板の形状と、良品
及び不良品とを対比させて示す分布図である。
同図の横軸は、キャップとなるセラミック基板1の基板
2との当接面からの最大に離れた位置までの変位量を示
し、縦軸は、ベースとなるセラミツ′り基板2の基板1
との当接面からの最大に離れた位置までの変位量を示す
。
2との当接面からの最大に離れた位置までの変位量を示
し、縦軸は、ベースとなるセラミツ′り基板2の基板1
との当接面からの最大に離れた位置までの変位量を示す
。
これらセラミック基板の形状の見方は、第4図(b)乃
至第4図(d)の断面図に示す。
至第4図(d)の断面図に示す。
同図(b)に示すセラミック基板は、この発明に係わる
形状を成す基板形状の一つであり、その当接面からの低
融点ガラスが塗布される凹状面における最大の変位量は
マイナスで表す。
形状を成す基板形状の一つであり、その当接面からの低
融点ガラスが塗布される凹状面における最大の変位量は
マイナスで表す。
同図(C)に示すセラミック基板は、この発明に係わる
形状を成し得る基板形状の一つであるが、セラミック基
板の凸状面に低融点ガラスが塗布されたものであり、当
接面からの最大の変位量はプラスで表す。
形状を成し得る基板形状の一つであるが、セラミック基
板の凸状面に低融点ガラスが塗布されたものであり、当
接面からの最大の変位量はプラスで表す。
同図(d)に示すセラミック基板は、波型の形状を有し
ており、基板の低融点ガラスが塗布される面の一直線上
に載るそれぞれの点からの最大の変位点までの変位量を
プラスで表す。
ており、基板の低融点ガラスが塗布される面の一直線上
に載るそれぞれの点からの最大の変位点までの変位量を
プラスで表す。
同図(a)の分布図に示すように、0で表す良品の分布
をみると、基板1及び2が、互いにマイナスの変位を持
つ領域(第3象限)に分布している。そのマイナスの変
位量の分布は、大体20μmから120μm程度の範囲
に多い。又、このマイナスの変位量の上限は、低融点ガ
ラス封止型パッケージの大きさ、即ち基板1及び基板2
の大きさによって種々変化するが、例えば−例を挙げる
と、基板1及び2の大きさが52mmx15mm程度の
ものであれば、大体120μm程度である。
をみると、基板1及び2が、互いにマイナスの変位を持
つ領域(第3象限)に分布している。そのマイナスの変
位量の分布は、大体20μmから120μm程度の範囲
に多い。又、このマイナスの変位量の上限は、低融点ガ
ラス封止型パッケージの大きさ、即ち基板1及び基板2
の大きさによって種々変化するが、例えば−例を挙げる
と、基板1及び2の大きさが52mmx15mm程度の
ものであれば、大体120μm程度である。
一方、・及び×で示す不良品の分布をみると、基板1及
び基板2が、互いにプラスの変位を持つ領域(第1象限
)、あるいはどちらか一方がプラスの変位を持つ領域(
第2、第4象限)に分布している。
び基板2が、互いにプラスの変位を持つ領域(第1象限
)、あるいはどちらか一方がプラスの変位を持つ領域(
第2、第4象限)に分布している。
ここで、・で示す不良品は、基本的に第4図(c)に示
すような基板の凸状面どうしの接着、あるいは基板の凸
状面と凹状面との接着の場合であり、×で示す不良品は
、第4図(d)に示すような波型形状の基板どうしの接
着、あるいはベース、キャップのいずれかに波型の基板
が使用され接着された場合を示している。
すような基板の凸状面どうしの接着、あるいは基板の凸
状面と凹状面との接着の場合であり、×で示す不良品は
、第4図(d)に示すような波型形状の基板どうしの接
着、あるいはベース、キャップのいずれかに波型の基板
が使用され接着された場合を示している。
゛第4図(a)からも判るように、この発明によれば、
接着工程時に熱硬化性マウント剤から発生する分解ガス
の装置内残留や、分解ガスの噴出がほとんどない。
接着工程時に熱硬化性マウント剤から発生する分解ガス
の装置内残留や、分解ガスの噴出がほとんどない。
従って、従来の装置で多発していた分解ガスのパッケー
ジ内残留に起因する低融点ガラス3及び4の部分におけ
る内部巣や、分解ガスが低融点ガラス3及び4を突き抜
は噴出することに起因する外観巣等を抑制できる。そし
て、上述のごとき内部巣や、外観巣の発生が抑制される
ので、良品を高歩留りで製造することが可能である。
ジ内残留に起因する低融点ガラス3及び4の部分におけ
る内部巣や、分解ガスが低融点ガラス3及び4を突き抜
は噴出することに起因する外観巣等を抑制できる。そし
て、上述のごとき内部巣や、外観巣の発生が抑制される
ので、良品を高歩留りで製造することが可能である。
第5図は第2の実施例に係わる低融点ガラス封止型半導
体装置を概略的に示した斜視図である。
体装置を概略的に示した斜視図である。
第5図において、第2図(a)と同一の部分については
同一の参照符号を付し、異なる部分についてのみ説明す
る。
同一の参照符号を付し、異なる部分についてのみ説明す
る。
同図に示すように、第1の実施例で説明したような空間
を生じさせるためには、その基板形状が、少なくとも基
板1及び2の接着面に円弧を有するものであれば良い。
を生じさせるためには、その基板形状が、少なくとも基
板1及び2の接着面に円弧を有するものであれば良い。
又、第6図に示すように、基板1及び2の中程の部分を
凹ませ、少なくともこれら基板の接着面に円弧を有する
ようにしても良い。
凹ませ、少なくともこれら基板の接着面に円弧を有する
ようにしても良い。
尚、特に図示はしないが、基板1及び2の双方が、それ
らの接着面にそれぞれ円弧を有するものでなくとも、一
方の基板の少なくとも接着面が上述の空間を形成し得る
ように、例えば円弧を有していても良い。
らの接着面にそれぞれ円弧を有するものでなくとも、一
方の基板の少なくとも接着面が上述の空間を形成し得る
ように、例えば円弧を有していても良い。
第7図(a)乃至第7図(C)は第3の実施例に係わる
低融点ガラス封止型半導体装置をそれぞれ製造工程順に
示す概略的な斜視図である。第7図(a)乃至第7図(
Calにおいて、第2図(a)乃至(C)と同一の部分
については同一の参照符号を付し、異なる部分について
のみ説明する。
低融点ガラス封止型半導体装置をそれぞれ製造工程順に
示す概略的な斜視図である。第7図(a)乃至第7図(
Calにおいて、第2図(a)乃至(C)と同一の部分
については同一の参照符号を付し、異なる部分について
のみ説明する。
同図(a)に示すように、第1の実施例で説明したよう
な空間を生じさせるため、ベースとなるセラミック基板
2の接着面に溝状の凹部が形成されている。このような
形状のセラミック基板2の接着面上に上記実施例と同様
に、図示せぬ半導体チ°ツブを熱硬化性マウント剤によ
って固着し、キャップとなるセラミック基板1を載置す
る。
な空間を生じさせるため、ベースとなるセラミック基板
2の接着面に溝状の凹部が形成されている。このような
形状のセラミック基板2の接着面上に上記実施例と同様
に、図示せぬ半導体チ°ツブを熱硬化性マウント剤によ
って固着し、キャップとなるセラミック基板1を載置す
る。
次に、同図(b)に示すように、図示せぬ炉に入れて加
熱し、空間8から図示せぬ熱硬化性マラント剤より発生
する分解ガスを散逸させる。
熱し、空間8から図示せぬ熱硬化性マラント剤より発生
する分解ガスを散逸させる。
次に、同図(c)に示すように、さらに加熱を続けて低
融点ガラス3及び4を溶かし、例えばセラミック基板1
の重みによって空間8を低融点ガラス−3及び4で充填
する。そして、゛冷却、固化させることにより、基板1
と2とを互いに接着するとともに、図示せぬ半導体チッ
プを気密封止する。
融点ガラス3及び4を溶かし、例えばセラミック基板1
の重みによって空間8を低融点ガラス−3及び4で充填
する。そして、゛冷却、固化させることにより、基板1
と2とを互いに接着するとともに、図示せぬ半導体チッ
プを気密封止する。
これらのような第2、第3の実施例によっても、第1の
実施例と同様な効果が得られることは勿論である。
実施例と同様な効果が得られることは勿論である。
[発明の効果コ
以上説明したようにこの発明によれば、基体と蓋体とを
接着部材によって接着するタイプの気密封止型半導体装
置において、接着部材の部分において発生する外観巣や
内部巣が抑制され、気密性に関する信頼性の向上、並び
にアセンブリ歩留りの向上が遠戚され、安価、かつ信頼
性の高い気密封止型半導体装置およびその製造方法を提
供できる。
接着部材によって接着するタイプの気密封止型半導体装
置において、接着部材の部分において発生する外観巣や
内部巣が抑制され、気密性に関する信頼性の向上、並び
にアセンブリ歩留りの向上が遠戚され、安価、かつ信頼
性の高い気密封止型半導体装置およびその製造方法を提
供できる。
第1図はこの発明の第1の実施例に係わる低融点ガラス
封止型半導体装置の斜視図、第2図(a)乃至第2図(
c)は上記実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装
置の製造プロセスをそれぞれ工程順に模式的に示す斜視
図、第3図は加熱時間と熱硬化性マウント剤の温度並び
にその重量との関係を示す図、第4図(a)はベースと
なるセラミック基板の形状及びキャップとなるセラミッ
ク基板の形状と良品及び不良品とを対比させて示す分布
図、第4図(b)乃至第4図(d)は第4図(a)の分
布図のみかたを説明するための基板の断面図、第5図は
第2の実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装置の
概略的な斜視図、第6図は第2の実施例に係わる低融点
ガラス封止型半導体装置の変形例を示す斜視図、第7図
(a)乃至第7図(c)は第3の実施例に係わる低融点
ガラス封止型半導体装置をそれぞれ製造工程順に示す概
略的な斜視図、第8図は従来の低融点ガラス封止型半導
体装置の斜視図である。 1゜ 2・・・セラミ ク基板、 3゜ 4・・・低融点ガ ラス、 5・・・半導体チップ、 8・・・空間、 9・・・熱硬化 性マウン ト削。
封止型半導体装置の斜視図、第2図(a)乃至第2図(
c)は上記実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装
置の製造プロセスをそれぞれ工程順に模式的に示す斜視
図、第3図は加熱時間と熱硬化性マウント剤の温度並び
にその重量との関係を示す図、第4図(a)はベースと
なるセラミック基板の形状及びキャップとなるセラミッ
ク基板の形状と良品及び不良品とを対比させて示す分布
図、第4図(b)乃至第4図(d)は第4図(a)の分
布図のみかたを説明するための基板の断面図、第5図は
第2の実施例に係わる低融点ガラス封止型半導体装置の
概略的な斜視図、第6図は第2の実施例に係わる低融点
ガラス封止型半導体装置の変形例を示す斜視図、第7図
(a)乃至第7図(c)は第3の実施例に係わる低融点
ガラス封止型半導体装置をそれぞれ製造工程順に示す概
略的な斜視図、第8図は従来の低融点ガラス封止型半導
体装置の斜視図である。 1゜ 2・・・セラミ ク基板、 3゜ 4・・・低融点ガ ラス、 5・・・半導体チップ、 8・・・空間、 9・・・熱硬化 性マウン ト削。
Claims (6)
- (1)接着面を有する基体及び蓋体と、前記基体及び蓋
体の前記接着面の少なくとも一方に固着部材によって固
着された半導体チップと、前記基体及び蓋体の前記接着
面相互間で前記半導体チップを囲繞して設けられた前記
基体と前記蓋体とを接着するための接着部材と、を有す
る気密封止型半導体装置において、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られていることを特徴とする気密封止型半導体装置。 - (2)前記連通部は前記基体及び蓋体の接着面の少なく
とも一方を円弧状として得られることを特徴とする請求
項(1)記載の気密封止型半導体装置。 - (3)前記接着部材は低融点ガラスであることを特徴と
する請求項(1)記載の気密封止型半導体装置。 - (4)前記固着部材は熱硬化性マウント剤であることを
特徴とする請求項(1)記載の気密封止型半導体装置。 - (5)接着面を有する基体及び蓋体と、前記基体及び蓋
体の前記接着面の少なくとも一方に固着部材によって固
着された半導体チップと、前記基体及び蓋体の前記接着
面相互間で前記半導体チップを囲繞して設けられた前記
基体と前記蓋体とを接着するための接着部材と、を有す
る気密封止型半導体装置の製造方法において、 前記基体及び蓋体の接着面相互間に前記接着部材を介在
させ、前記接着面どうしを相対させて載置し、 前記基体及び蓋体の接着面相互間に前記半導体チップの
固着部と外界とを連通させるための連通部を設けておき
、 前記加熱により前記固着部材から発生する基体を前記連
通部を介して外界に散逸させ、 前記接着部材を溶かすとともに前記接着部材によって前
記連通部を塞ぎ、 前記連通部が塞がれた後、前記接着部材を冷却して固化
させることを特徴とする気密封止型半導体装置の製造方
法。 - (6)接着面を有する基体及び蓋体と、前記基体及び蓋
体の前記接着面の少なくとも一方に固着部材によって固
着された半導体チップと、前記基体及び蓋体の前記接着
面相互間で前記半導体チップを囲繞して設けられた前記
基体と前記蓋体とを接着するための接着部材とを有し、 前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも一方には、これ
らを前記接着部材により接着する以前に、前記半導体チ
ップの固着部と外界とを連通させるための連通部が設け
られている気密封止型半導体装置の製造方法において、 (a)前記基体の接着面上に少なくとも前記半導体チッ
プが固着される固着予定領域を除いて第1の接着部材を
塗布する工程、 (b)前記固着予定領域に固着部材によって前記半導体
チップを固着する工程、 (c)前記蓋体の接着面上に第2の接着部材を塗布する
工程、 (d)前記第1の接着部材が塗布された前記基体の接着
面と前記第2の接着部材が塗布された前記蓋体の接着面
とを相対させ、前記基体及び蓋体の接着面の少なくとも
一方に設けられている連通部によって前記半導体チップ
の固着部と外界とを連通させて載置する工程、 (e)前記(d)の工程の後、加熱し、この熱によって
前記固着部材から発生した気体を前記連通部を介して外
界に散逸させる工程、 (f)前記(e)の工程の後、前記第1及び第2の接着
部材を溶かすとともに、これらを一体化させて前記連通
部を塞ぐ工程、 (g)前記(f)の工程で前記連通部が塞がれた後、冷
却し、前記第1及び第2の接着部材を固化させ、前記基
体と前記蓋体とを接着し、前記半導体チップを気密封止
する工程、 以上の工程の結合からなることを特徴とする気密封止型
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19900113946 EP0409257A3 (en) | 1989-07-21 | 1990-07-20 | Low-melting point glass sealed semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US07/969,525 US5237206A (en) | 1989-07-21 | 1992-10-30 | Low-melting point glass sealed semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18929489 | 1989-07-21 | ||
| JP1-189294 | 1989-07-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129756A true JPH03129756A (ja) | 1991-06-03 |
| JPH0793387B2 JPH0793387B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16238925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2187753A Expired - Fee Related JPH0793387B2 (ja) | 1989-07-21 | 1990-07-16 | 気密封止型半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0409004A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0793387B2 (ja) |
| KR (1) | KR930006591B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014167990A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Canon Inc | 実装部材の製造方法および電子部品の製造方法。 |
| JP2024102790A (ja) * | 2023-01-19 | 2024-07-31 | 鴻創應用科技有限公司 | セラミックウェハ及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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