JPH03173155A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

半導体素子収納用パッケージ

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JPH03173155A
JPH03173155A JP1312726A JP31272689A JPH03173155A JP H03173155 A JPH03173155 A JP H03173155A JP 1312726 A JP1312726 A JP 1312726A JP 31272689 A JP31272689 A JP 31272689A JP H03173155 A JPH03173155 A JP H03173155A
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JP
Japan
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external lead
semiconductor element
lid
lead terminal
lead terminals
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Hiroshi Matsumoto
弘 松本
Masaaki Iguchi
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  • 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。

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を収容する半導体素子収納用パッケ
ージの改良に関するものである。
(従来の技術) 従来、半導体素子を収容するためのパッケージ、特にガ
ラスの溶着によって封止するガラス封止型半導体素子収
納用パッケージは、絶縁基体と蓋体とから成り、内部に
半導体素子を収容する空所を有する絶縁容器と、該容器
内に収容される半導体素子を外部電気回路に電気的に接
続するための外部リード端子とから構成されており、絶
縁基体及び蓋体の相対向する主面に予め封止用のガラス
部材を被着形成すると共に、絶縁基体主面に外部リード
端子を固定し、半導体素子の各電極と外部リード端子と
をワイヤボンド接続した後、絶縁基体及び蓋体のそれぞ
に被着させた封止用のガラス部材を溶融一体止させるこ
とによって内部に半導体素子を気密に封止している。
(発明が解決しようとする課題) しかし乍ら、この従来のガラス封止型半導体素子収納用
パッケージは通常、外部リード端子がコバール(29W
tXNi−16WtX Co−5514tXFe合金)
や42Alloy(42WtX Ni−58WtχFe
合金)の導電性材料から成っており、該コバールや42
A11oy等は透磁率が高く、且つ導電率が低いことか
ら以下に述べる欠点を有する。
即ち、 ■コバールや42A l loyは鉄(Fe)、ニッケ
ル(Ni)、コバル) (Co)といった強磁性体金属
のみから成っており、その透磁率は250〜700 (
CGS)と高い。そのためこのコバールや42A l 
loy等から成る外部リード端子に電流が流れると外部
リード端子中に透磁率に比例した大きな自己インダクタ
ンスが発生し、これが逆起電力を誘発してノイズとなる
と共に、該ノイズが半導体素子に入力されて半導体素子
に誤動作を生じさせる、 ■コバールや42Alloyはその導電率が3.0〜3
.5χ(IACS)と低い。そのためこのコバールや4
2A11oy等から成る外部リード端子に信号を伝搬さ
せた場合、信号の伝搬速度が極めて遅いものとなり、高
速駆動を行う半導体素子はその収容が不可となってしま
う、 ■半導体素子収納用パッケージの内部に収容する半導体
素子の高密度化、高集積化の進展に伴い、半導体素子の
電極数が大幅に増大しており、半導体素子の各電極を外
部電気回路に接続する外部リード端子の線幅も極めて細
くなってきている。そのため外部リード端子は上記■に
記載のコバールや42^11oyの導電率が低いことと
相俊って電気抵抗が極めて大きなものになってきており
、外部リード端子に信号を伝搬させると、該外部リード
端子の電気抵抗に起因して信号が大きく減衰し、内部に
収容する半導体素子に信号を正確に入力することができ
ず、半導体素子に誤動作を生じさせてしまう、 等の欠点を有していた。
(発明の目的) 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は
外部リード端子で発生するノイズ及び外部リード端子に
おける信号の減衰を極小となし、内部に収容する半導体
素子への信号の入出力を確実に行うことを可能として半
導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させる
ことができる半導体素子収納用パッケージを提供するこ
とにある。
また本発明の他の目的は高速駆動を行う半導体素子を収
容することができる半導体素子収納用パッケージを提供
することにある。
(課題を解決するこめの手段) 本発明は絶縁基体と蓋体とから成り、内部に半導体素子
を収容するための空所を有する絶縁容器と、該容器内に
収容される半導体素子を外部電気回路に接続するための
外部リード端子とから成る半導体素子収納用パッケージ
において、前記絶縁基体及び蓋体を酸化アルミニウム質
焼結体で、外部リード端子を銅から成る板状体の上下面
に、該板状体の厚みに対し30乃至40%の厚みを有す
るニッケル31.5乃至32.5れ%、コバルト16.
5乃至17.5WtX 、鉄50.0乃至52.0Wt
2 ノ合金カラ成ルfil 板jt接合させた金属体で
形成したことを特徴とするものである。
(実施例) 次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの一実施例を示し、1は絶縁基体、2は蓋体である。
この絶縁基体lと蓋体2とにより絶縁容器3が構成され
る。
前記絶縁基体1及び蓋体2はそれぞれの中央部に半導体
素子を収容する空所を形成するための凹部が設けてあり
、絶縁基体1の凹部底面には半導体素子4が樹脂、ガラ
ス、ロウ剤等の接着剤を介し取着固定される。
前記絶縁基体1及び蓋体2は酸化アルミニウム質焼結体
から成り、第1図に示すような絶縁基体l及び蓋体2に
対応した形状を有するプレス型内に、酸化アルミニウム
(41,03) 、シリカ(Si(h)、マグネシア(
MgO)等の原料粉末を充填させるとともに一定圧力を
印加して成形し、しかる後、成形品を約1500℃の温
度で焼成することによって製作される。
尚、前記絶縁基体1及び蓋体2を形成する酸化アルミニ
ウム質焼結体はその熱膨張係数が65〜75XIO−’
/ ℃であり、後述する封止用ガラス部材の熱膨張係数
との関係において絶縁基体l及び蓋体2と封止用ガラス
部材間に大きな熱膨張の差が生じることはない。
また前記絶縁基体l及び蓋体2にはその相対向する主面
に封止用のガラス部材6が予め被着形成されており、該
絶縁基体1及び蓋体2の各々に被着されている封止用ガ
ラス部材6を加熱溶融させ一体化させることにより絶縁
容器3内の半導体素子4を気密に封止する。
前記絶縁基体1及び蓋体2の相対向する主面に被着され
る封止用ガラス部材6は、例えばホウケイ酸鉛系ガラス
にフィラーを添加したものから成り、原料粉末としての
酸化鉛(PbO)70.0〜90.0れ%、酸化ホウ素
(B、o、 )12.0〜13.0賀t%、シリカ(5
i(h )0.5〜3.OWtX及びフル1−(Atz
os)0.5〜3.0 WtXにフィラーとしてチタン
酸鉛(PbTiOl)、β−ユークリプタイト(Liz
Al□Slx’s) 、コージライト(MgzAlnS
isO+s)、ジルコン(ZrSi04)、酸化スズ(
Snow)、ウイレマイト(ZnzSiOs)等を20
〜40Vo lχ添加混合すると共に、該混合粉末を9
50〜1100℃の温度で加熱溶融させることによって
製作される。このホウケイ酸鉛系のガラスはその熱膨張
係数が50〜70X10−’/ ”Cである。
前記封止用ガラス部材6はその熱膨張係数が50〜70
X10−’/ ’Cであり、絶縁基体l及び蓋体2の各
々の熱膨張係数と近似することから絶縁基体l及び蓋体
2の各々に被着されている封止用ガラス部材6を加熱溶
融させ一体化させることにより絶縁容器3内の半導体素
子4を気密に封止する際、絶縁基体l及び蓋体2と封止
用ガラス部材6との間には両者の熱膨張係数の相違に起
因する熱応力が発生することは殆どなく、絶縁基体1と
蓋体2とを封止用ガラス部材6を介し強固に接合するこ
とが可能となる。
尚、前記封止用ガラス部材6はフィラーを添加したホウ
ケイ酸鉛系ガラスの粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
して得たガラスペーストを従来周知の厚膜手法を採用す
ることによって絶縁基体1及び蓋体2の相対向する主面
に被着形成される。
また前記封止用ガラス部材6はフィラーを添加したホウ
ケイ酸鉛系のガラスに限定されるものではなく、熱膨張
係数が50〜70X10−’/ ’eの範囲のガラスで
あればいかなるものでも使用することができる。
前記絶縁基体1と蓋体2との間には導電性材料から成る
外部リード端子5が配されており、該外部リード端子5
は半導体素子4の各電極がワイヤ7を介し電気的に接続
され、外部リード端子5を外部電気回路に接続すること
によって半導体素子4が外部電気回路に接続されること
となる。
前記外部リード端子5は絶縁基体1と蓋体2の相対向す
る主面に被着させた封止用ガラス部材6を溶融一体止さ
せ、絶縁容器3を気密封止する際に同時にwA総基体1
と蓋体2との間に取着される。
前記外部リード端子5は銅から成る板状体の上下面に、
該板状体の厚みに対し30乃至40%の厚みを有するニ
ッケル31.5乃至32.5Wt%、コバルト16.5
乃至17..5WtX 、鉄50.0乃至52.0Wt
X (7)合金から成るtit ’rFiを接合させた
金属体から成り、その透磁率は約93(CGS) 、導
電率は62.3χ(IACS) 、熱膨張係数は約71
xlO−’/ ℃である。
尚、前記外部リード端子5は銅(Cu)の板状体の上下
面に二ソケルーコバルトー鉄合金(Ni−Co−Fe合
金)を圧接し、しかる後、これを圧延することによって
形成される。
また前記外部リード端子5はニッケル(Ni)、コバル
ト(Co)、鉄(Fe)の量及び板状体と薄板の厚みが
上述の範囲を外れると外部リード端子5は透磁率が所望
する小さな値に、導電率が大きな値にならず、また熱膨
張係数が絶縁基体及び蓋体の熱膨張係数と合わなくなる
。そのため外部リード端子5は銅から成る板状体の上下
面に、該板状体の厚みに対し30乃至40%の厚みを有
するニッケル31.5乃至32.5WtX、:I ハJ
L/ ) 16.5乃至17.5WtX、鉄50.0乃
至52.0Wt%の合金から成る薄板を接合させた金属
体で形成したものに限定される。
前記外部リード端子5はそのi3m率が93 (CGS
)であり、i3磁率が低いことから外部リード端子5に
電流が流れたとしても外部リード端子5中には大きな自
己インダクタンスが発生することはなく、その結果、前
記自己インダクタンスにより誘発される逆起電力に起因
したノイズを極小となし、内部に収容する半導体素子4
を常に正常に作動させることができる。
また前記外部リード端子5はその導電率が62.3χ(
IACS)以上であり、電気を流し易いことから外部リ
ード端子5の信号伝搬速度を極めて速いものとなすこと
ができ、絶縁容器3内に収容した半導体素子4を高速駆
動させたとしても半導体素子4と外部電気回路との間に
おける信号の出し入れは常に安定、且つ確実となすこと
ができる。
また同時に外部リード端子5の導電率が高いことから外
部リード端子5の線幅が細(なったとしても外部リード
端子5の電気抵抗を低(抑えることができ、その結果、
外部リード端子5における信号の減衰を極小として内部
に収容する半導体素子4に外部電気回路から供給される
電気信号を正確に入力することができる。
また更に前記外部リード端子5はその熱膨張係数が約7
1xlO−’/ ℃であり、封止用ガラス部材6の熱膨
張係数と近似することから外部リード端子5を絶縁基体
lと蓋体2の間に封止用ガラス部材6を用いて固定する
際、外部リード端子5と封止用ガラス部材6との間には
両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生するこ
とはなく、外部リード端子5を封止用ガラス部材6で強
固に固定することも可能となる。
かくして、この半導体素子収納用パッケージによれば絶
縁基体1の凹部底面に半導体素子4を取着固定するとと
もに該半導体素子4の各電極をボンディングワイヤ7に
より外部リード端子5に接続させ、しかる後、絶縁基体
lと蓋体2とを該絶縁基体工及び蓋体2の相対向する主
面に予め被着させておいた封止用ガラス部材6を溶融一
体止させることによって接合させ、これによって最終製
品としての半導体装置が完成する。
(発明の効果) 本発明の半導体素子収納用パンケージによれば、半導体
素子を収容するための絶縁容器を構成する絶縁基体及び
蓋体を酸化アルミニウム質焼結体で、外部リード端子を
銅から成る板状体の上下面に、該板状体の厚みに対し3
07’l至40%の厚みを有するニッケル31.5乃至
32.5Wt%、コバルト16.5乃至17.5Wt%
、鉄50.0乃至52.(Etχの合金から成る薄板を
接合させた透磁率が約93(CGS) 、導電率が62
.3χ(IACS) 、熱膨張係数が約71X10−’
/ tの金属体で形成したことから外部リード端子に電
流を流したとしても該外部リード端子中に大きな自己イ
ンダクタンスが発生することはなく、その結果、前記自
己インダクタンスにより誘発される逆起電力に起因した
ノイズを極小となし、内部に収容する半導体素子を常に
正常に作動させることが可能となる。
また外部リード端子の信号伝搬速度を掻めて速いものと
なすことができ、wA縁容器内に収容した半導体素子を
高速駆動させたとしても半導体素子と外部電気回路との
間における信号の出し入れを常に安定、且つ確実となす
ことが可能となる。
更に外部リード端子の線幅が細くなったとしても外部リ
ード端子の電気抵抗を低く抑えることができ、その結果
、外部リード端子における信号の減衰を極小として内部
に収容する半導体素子に外部電気回路から供給される電
気信号を正確に入力することが可能となる。
また更に外部リード端子はその熱膨張係数が絶縁基体、
蓋体及び封止用ガラス部材の各々の熱膨張係数と近似し
、絶縁基体と蓋体との間に外部リード端子を挟み、各々
を封止用ガラス部材で取着接合したとしても絶縁基体及
び蓋体と封止用ガラス部材との間、外部リード端子と封
止用ガラス部材との間のいずれにも熱膨張係数の相違に
起因する熱応力は発生せず、すべてを強固に取着接合す
ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図、第2図は第1図に示すパッケージの絶
縁基体上面より見た平面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 絶縁基体と蓋体とから成り、内部に半導体素子を収容す
    るための空所を有する絶縁容器と、該容器内に収容され
    る半導体素子を外部電気回路に接続するための外部リー
    ド端子とから成る半導体素子収納用パッケージにおいて
    、前記絶縁基体及び蓋体を酸化アルミニウム質焼結体で
    、外部リード端子を銅から成る板状体の上下面に、該板
    状体の厚みに対し30乃至40%の厚みを有するニッケ
    ル31.5乃至32.5Wt%、コバルト16.5乃至
    17.5Wt%、鉄50.0乃至52.0Wt%の合金
    から成る薄板を接合させた金属体で形成したことを特徴
    とする半導体素子収納用パッケージ。
JP1312726A 1989-08-25 1989-11-30 半導体素子収納用パッケージ Expired - Lifetime JP2736461B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629449A (ja) * 1992-07-13 1994-02-04 Hitachi Metals Ltd リードフレーム用部材

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JPS5916353A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Sumitomo Electric Ind Ltd リ−ドフレ−ム

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