JPH04245461A - ガラス封止型半導体パッケージ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス封止型半導体パッ
ケージに係り、特に、半導体チップを収容したセラミッ
ク製のベースにセラミック製のリッドを被覆し、両者間
をガラスの融着によって封止したガラス封止型半導体パ
ッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のガラス封止型半導体パッ
ケージを示したもので、セラミック製のベース１の外周
囲には低融点ガラス層２がプリントされ、この低融点ガ
ラス層２にはリードフレーム３が融着されている。セラ
ミック製のベース１の中央部にはＩＣチップ４が収容さ
れ、このＩＣチップ４とリードフレーム３とはボンディ
ングワイヤ５によってボンディングされている。セラミ
ック製のリッド６には外周囲に低融点ガラス層７がプリ
ントされている。これらのセラミック製ベース１とセラ
ミック製リッド６は、低融点ガラス層２と７とを圧接し
た状態でシール炉内で加熱され、低融点ガラス層２と７
の融着により封止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のガラス封止型半導体パッケージの低融点ガラス層２
は、リードフレーム３の固定とパッケージのシールとの
両方の機能を達成する必要があるため、比較的厚くする
必要があるため、プリントが均一でなくその表面の平坦
性が悪い。また、低融点ガラス層２と７の融着時にボン
ディングペーストからガスが比較的多量に発生してパッ
ケージ内が高圧になりがちである。このような低融点ガ
ラス層２のプリントの不均一性及びボンディングペース
トからのガスの多量発生のために、従来のガラス封止型
半導体パッケージはシール後に、図４に示したようにシ
ール部に内部ヒケ８や内部空隙、即ち内部ボイド９が発
生し易く、シール不良が多発するという問題があった。

【０００４】更に、低融点ガラス層２は上述のように比
較的厚いため、パッケージのシール時における低融点ガ
ラス層２と７との加熱及び圧接によって溶融状態の低融
点ガラス２と７が流動し、これによってリードフレーム
３が変位・変形してしまい、ボンディングワイヤ５に悪
影響を及ぼすといった問題もある。

【０００５】そこで、本発明の目的はシール不良を防止
することができ、かつ低融点ガラス層の溶融時のリード
フレームの変位・変形を防止することができるガラス封
止型半導体パッケージを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるガラス封止型半導体パッケージは、セ
ラミック製のベースと、このセラミック製ベースの外周
囲に、上記セラミック製ベースの中央部を取囲むように
輪帯状に積層されたベース側高融点ガラス層と、このベ
ース側高融点ガラス層の上に接合されたリードフレーム
と、このリードフレームが接合された上記ベース側高融
点ガラス層の一部に、上記セラミック製ベースの中央部
を取囲むように輪帯状に積層されたベース側低融点ガラ
ス層と、上記セラミック製ベースに被覆されたセラミッ
ク製のリッドと、このセラミック製リッドの外周囲に輪
帯状に積層され上記ベース側低融点ガラス層に融着され
たリッド側低融点ガラス層とを具備したものである。

【０００７】なお、上記構成のうち、望ましい態様は次
の通りである。上記セラミック製リッドと上記リッド側
低融点ガラス層との間にリッド側高融点ガラス層が介在
積層されている。上記ベース側低融点ガラス層は、上記
リードフレームにボンディングされたボンディングワイ
ヤに接触しないように、上記ベース側高融点ガラス層の
少なくとも内周部を除いた部分に積層されている。

【０００８】

【作用】セラミック製ベース上のガラス層はベース側高
融点ガラス層とベース側低融点ガラス層とから構成され
ている。このベース側高融点ガラス層はリードフレーム
を固定する役割を果たし、他方、ベース側低融点ガラス
層はリッド側低融点ガラス層と共にシールの役割を果し
ている。このようにセラミック製ベース側のガラス層を
二層構造にすることによってベース側低融点ガラス層を
比較的薄くすることができ、その平坦性が良くなる。

【０００９】また、ベース側低融点ガラス層はベース側
高融点ガラス層の一部にのみ積層され、従来に比べて積
層領域を小さくできるため、ボンディングペーストから
発生するガスによる内圧上昇に起因する内部ヒケの発生
が少なくなる。ベース側低融点ガラス層は比較的薄くで
きるためパッケージのシール時に加熱及び加圧されても
流動性が少なく、かつまたベース側高融点ガラス層がリ
ードフレームを固定しているため、ベース側及びリッド
側低融点ガラス層の融着シール時に発生しがちであった
リードフレームの変位や変形が抑制される。

【００１０】

【実施例】以下に本発明によるガラス封止型半導体パッ
ケージの一実施例を図３及び図４と同部分には同一符号
を付して示した図１及び図２を参照して説明する。図１
において、セラミック製のベース１の外周囲にはベース
側高融点ガラス層１０がプリントされ、このベース側高
融点ガラス層１０には炉通しによってリードフレーム３
が融着される。セラミック製ベース１の中央部にはＩＣ
チップ４が収容され、このＩＣチップ４とリードフレー
ム３とはボンディングワイヤ５によってボンディングさ
れている。

【００１１】リードフレーム３が融着されたベース側高
融点ガラス層１０にはベース側低融点ガラス層１１がプ
リントされ、このベース側低融点ガラス層１１のプリン
トは、ベース側高融点ガラス層１０の外周部側に行われ
る、具体的にはベース側低融点ガラス層１１がリードフ
レーム３とボンディングワイヤ５とのボンディング部に
接触しないように、ベース側高融点ガラス層１０の内周
部を除いた領域に行われる。

【００１２】セラミック製のリッド６には外周囲にリッ
ド側高融点ガラス層１２がプリントされ、このリッド側
高融点ガラス層１２にはリッド側低融点ガラス層１３が
プリントされる。なお、ベース側及びリッド側低融点ガ
ラス層１１、１３の厚さは、従来の図３の低融点ガラス
層２、７よりも充分薄く定められおり、プリント後のツ
ール炉通しの際に低融点ガラス１１、１３が高融点ガラ
ス層１０、１２の表面の凹凸を埋めて自身の表面の平坦
性を良好にすることができる。

【００１３】これらのセラミック製ベース１とセラミッ
ク製リッド６は、図２に示されたようにベース側及びリ
ッド側低融点ガラス層１１と１３とを圧接した状態でシ
ール炉内で加熱され、両低融点ガラス層１１と１３の融
着により封止される。この時、ベース側及びリッド側低
融点ガラス層１１、１３の表面は夫々良好な平坦性を有
しているため、シール部における内部巣の発生が大幅に
抑制される。また、シール時に溶融されるベース側低融
点ガラス層１１の積層領域は従来に比べて小さいため、
ボンディングペーストの分解ガスによる内圧上昇に起因
する内部ヒケの発生も充分に抑えられる。更に、ベース
側及びリッド側低融点ガラス層１１と１３は比較的薄く
かつ積層領域が小さいのでシール時の加熱及び加圧を受
けても流動性が小さく、かつまたベース側高融点ガラス
層１０がリードフレーム３を固定しているため、上記シ
ール時の加熱及び加圧によるリードフレーム３の変位・
変形を充分小さく抑えることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるガラス封止型半導体パッケージは、セラミック製
のベースと、このセラミック製ベースの外周囲に、上記
セラミック製ベースの中央部を取囲むように輪帯状に積
層されたベース側高融点ガラス層と、このベース側高融
点ガラス層の上に接合されたリードフレームと、このリ
ードフレームが接合された上記ベース側高融点ガラス層
の一部に、上記セラミック製ベースの中央部を取囲むよ
うに輪帯状に積層されたベース側低融点ガラス層と、上
記セラミック製ベースに被覆されたセラミック製のリッ
ドと、このセラミック製リッドの外周囲に輪帯状に積層
され上記ベース側低融点ガラス層に融着されたリッド側
低融点ガラス層とを具備したものであるため、ベース側
低融点ガラス層が比較的薄くかつその積層領域を小さく
することができ、シール部の内部ヒケや内部ボイドの発
生を抑制することができ、良好なシール性を得ることが
できる。

【００１５】更に、リードフレームがベース側高融点ガ
ラス層の上に接合され、かつベース側低融点ガラス層を
比較的薄くすることができるため、ベース側低融点ガラ
ス層とベース側低融点ガラス層との融着シール時に発生
しがちなリードフレームの変位や変形を充分に小さくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガラス封止型半導体パッケージの
一実施例を示した断面図。

【図２】上記実施例のシール状態を示した断面図。

【図３】従来のガラス封止型半導体パッケージを示した
断面図。

【図４】従来のガラス封止型半導体パッケージを示した
平面図。

【符号の説明】

１　　セラミック製のベース ３　　リードフレーム ６　　セラミック製のリッド １０　　ベース側高融点ガラス層 １１　　ベース側低融点ガラス層 １２　　リッド側高融点ガラス層 １３　　リッド側低融点ガラス層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック製のベースと、このセラミック
   製ベースの外周囲に、上記セラミック製ベースの中央部
   を取囲むように輪帯状に積層されたベース側高融点ガラ
   ス層と、このベース側高融点ガラス層の上に接合された
   リードフレームと、このリードフレームが接合された上
   記ベース側高融点ガラス層の一部に、上記セラミック製
   ベースの中央部を取囲むように輪帯状に積層されたベー
   ス側低融点ガラス層と、上記セラミック製ベースに被覆
   されたセラミック製のリッドと、このセラミック製リッ
   ドの外周囲に輪帯状に積層され上記ベース側低融点ガラ
   ス層に融着されたリッド側低融点ガラス層とを具備する
   ことを特徴とするガラス封止型半導体パッケージ。
2. 【請求項２】上記セラミック製リッドと上記リッド側低
   融点ガラス層との間にリッド側高融点ガラス層が介在積
   層されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス
   封止型半導体パッケージ。
3. 【請求項３】上記ベース側低融点ガラス層は、上記リー
   ドフレームにボンディングされたボンディングワイヤに
   接触しないように、上記ベース側高融点ガラス層の少な
   くとも内周部を除いた部分に積層されていることを特徴
   とする請求項１に記載のガラス封止型半導体パッケージ
   。