JPH0483364A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0483364A JPH0483364A JP2197044A JP19704490A JPH0483364A JP H0483364 A JPH0483364 A JP H0483364A JP 2197044 A JP2197044 A JP 2197044A JP 19704490 A JP19704490 A JP 19704490A JP H0483364 A JPH0483364 A JP H0483364A
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- glass
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- base
- sealing
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
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- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
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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。
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、半導体装置の製造技術、特に、低融点ガラス
による気密封止パンケージの形成技術に関し、例えば、
低融点ガラスにより封着される気密封止パッケージを備
えている半導体集積回路装置(以下、ICという、)の
製造に利用して有効な技術に関する。
による気密封止パンケージの形成技術に関し、例えば、
低融点ガラスにより封着される気密封止パッケージを備
えている半導体集積回路装置(以下、ICという、)の
製造に利用して有効な技術に関する。
気密封止パッケージを備えているICの製造方法として
、セラミックから形成されたベースまたはキャップに低
融点ガラスをスクリーン印刷により塗布するととも番こ
、これをガラスの軟化温度付近(約400℃)にて仮焼
付けすることにより、低融点ガラス層を予め形成してお
き、ベースに半導体ペレット(以下、ペレットという。
、セラミックから形成されたベースまたはキャップに低
融点ガラスをスクリーン印刷により塗布するととも番こ
、これをガラスの軟化温度付近(約400℃)にて仮焼
付けすることにより、低融点ガラス層を予め形成してお
き、ベースに半導体ペレット(以下、ペレットという。
)やリードフレーム等を組み付けた後、ベースとキャッ
プとを合わせるとともに、合わせ面間にリードフレーム
を挾み込んだ状態で、高温度(440℃以上)に加熱処
理することにより、前記低融点ガラス層を溶融固化させ
て封着部を形成し、この封着部によりベースとキャップ
との接合面間を封着させるようにした方法、がある。
プとを合わせるとともに、合わせ面間にリードフレーム
を挾み込んだ状態で、高温度(440℃以上)に加熱処
理することにより、前記低融点ガラス層を溶融固化させ
て封着部を形成し、この封着部によりベースとキャップ
との接合面間を封着させるようにした方法、がある。
なお、低融点ガラスを用いたリード線のガラス気密封止
方法を述べである例として、特開昭53−90867号
公報がある。
方法を述べである例として、特開昭53−90867号
公報がある。
また、気密封止パッケージを備えているICを述べであ
る例としては、株式会社工業調査会発行「電子材料19
87年11月号別冊」昭和62年11月発行 P138
〜P145、がある。
る例としては、株式会社工業調査会発行「電子材料19
87年11月号別冊」昭和62年11月発行 P138
〜P145、がある。
このような低融点ガラスを用いた気密封止パッケージを
備えている半導体装置の製造方法においては、封止ガラ
スとして低融点ガラスが使用されているため、リードフ
レーム取り付は工程や、ペレットボンディング工程およ
びパッケージ成形工程等の各工程を経る毎に、低融点ガ
ラスが溶融ないしは軟化することにより、リードが沈み
込んだり、位置ずれを起こし、その結果、リードの高さ
方向およびピッチ方向についての位置精度が低化すると
いう問題点があることが、本発明者によって明らかにさ
れた。
備えている半導体装置の製造方法においては、封止ガラ
スとして低融点ガラスが使用されているため、リードフ
レーム取り付は工程や、ペレットボンディング工程およ
びパッケージ成形工程等の各工程を経る毎に、低融点ガ
ラスが溶融ないしは軟化することにより、リードが沈み
込んだり、位置ずれを起こし、その結果、リードの高さ
方向およびピッチ方向についての位置精度が低化すると
いう問題点があることが、本発明者によって明らかにさ
れた。
本発明の目的は、リードの位置精度の低下を防止するこ
とができる半導体装置の製造技術を提供することにある
。
とができる半導体装置の製造技術を提供することにある
。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
[課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。
を説明すれば、次の通りである。
すなわち、電子回路が作り込まれている半導体ペレット
と、この半導体ペレットに電気的に接続され、前記電子
回路を外部に取り出す複数本のリードと、半導体ペレッ
トおよびリードのインナ部群を気密封止するパッケージ
とを備えており、このパッケージは前記半導体ペレット
が組み付けられているベースと、このベースに半導体ペ
レットを被覆するように被せられているキャップと、封
止ガラスが用いられてベースとキャップとの合わせ面間
に形成され、ベースとキャップとを封着しており、前記
リード群が貫通されている封着部とを備えている半導体
装置において、 前記封着部が融点の相異なる2種類の封止ガラスにより
構成されていることを特徴とする。
と、この半導体ペレットに電気的に接続され、前記電子
回路を外部に取り出す複数本のリードと、半導体ペレッ
トおよびリードのインナ部群を気密封止するパッケージ
とを備えており、このパッケージは前記半導体ペレット
が組み付けられているベースと、このベースに半導体ペ
レットを被覆するように被せられているキャップと、封
止ガラスが用いられてベースとキャップとの合わせ面間
に形成され、ベースとキャップとを封着しており、前記
リード群が貫通されている封着部とを備えている半導体
装置において、 前記封着部が融点の相異なる2種類の封止ガラスにより
構成されていることを特徴とする。
また、前記半導体装置についての製造方法であって・
ベースおよびキャップの少なくとも一方における封着部
に対応する領域に融点の相異なる2種類の封止ガラスが
それぞれ塗布される工程と、この両ガラス塗布層部上に
リード群が当接さ札高温側低融点ガラスの融点以上の温
度により加熱され、この高温側低融点ガラスの塗布層部
が溶融固化して成るガラス層部に前記リード群が取り付
けられる工程と、 ベースとキャップとが前記リード群を挟み込むように配
されて合わされるとともに、低温側低融点ガラス以上の
温度により加熱され、封着部が形成される工程と、 を備えていることを特徴とする特 〔作用〕 前記した手段によれば、ガラス封着部形成工程において
、リード群が取り付けられた高温側低融点ガラス層部は
溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶融した状態
において、リード群は高温側低融点ガラス層部上に支え
られた状態になる。
に対応する領域に融点の相異なる2種類の封止ガラスが
それぞれ塗布される工程と、この両ガラス塗布層部上に
リード群が当接さ札高温側低融点ガラスの融点以上の温
度により加熱され、この高温側低融点ガラスの塗布層部
が溶融固化して成るガラス層部に前記リード群が取り付
けられる工程と、 ベースとキャップとが前記リード群を挟み込むように配
されて合わされるとともに、低温側低融点ガラス以上の
温度により加熱され、封着部が形成される工程と、 を備えていることを特徴とする特 〔作用〕 前記した手段によれば、ガラス封着部形成工程において
、リード群が取り付けられた高温側低融点ガラス層部は
溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶融した状態
において、リード群は高温側低融点ガラス層部上に支え
られた状態になる。
したがって、リード群は高温側低融点ガラスに取り付け
られた初期の状態で位置精度を維持することになる。
られた初期の状態で位置精度を維持することになる。
他方、ガラス封着部は低温側低融点ガラスが溶融固化す
ることにより、適正に成形されるため、品質および信軌
性の良好な気密封止パッケージが製造されることになる
。
ることにより、適正に成形されるため、品質および信軌
性の良好な気密封止パッケージが製造されることになる
。
第1図は本発明の一実施例である気密封止パッケージを
備えているICを示す縦断面図、第2図以鋒は本発明の
一実施例であるそのICの製造方法を示す各説明図であ
る。
備えているICを示す縦断面図、第2図以鋒は本発明の
一実施例であるそのICの製造方法を示す各説明図であ
る。
本実施例において、本発明に係る半導体装置は、表面実
装形の気密封止パッケージを備えているICの一例であ
るフラット・パッケージ・オブ・ガラスIC(以下、F
PG・rcという、〕として構成されている。
装形の気密封止パッケージを備えているICの一例であ
るフラット・パッケージ・オブ・ガラスIC(以下、F
PG・rcという、〕として構成されている。
このFPG−1c26における気密封止パッケージ25
は、半導体ペレット(以下、ペレットという、)22が
金−シリコン共晶層からなるボンディング層21により
接合されたベース11と、ベースに被着されるキャップ
17とがその合わせ面間に低融点ガラスからなる封着部
24により封着されることにより構成されている。気密
封止パッケージ25の内部にはリード9群がベースとキ
ヤ、7プとの合わせ面間のガラス封着部24を貫通する
ようにして挿入されており、このリード群は後述するよ
うに多連リードフレームが用いられて形成されている。
は、半導体ペレット(以下、ペレットという、)22が
金−シリコン共晶層からなるボンディング層21により
接合されたベース11と、ベースに被着されるキャップ
17とがその合わせ面間に低融点ガラスからなる封着部
24により封着されることにより構成されている。気密
封止パッケージ25の内部にはリード9群がベースとキ
ヤ、7プとの合わせ面間のガラス封着部24を貫通する
ようにして挿入されており、このリード群は後述するよ
うに多連リードフレームが用いられて形成されている。
パンケージ25の内部において、各リードとペレットの
各電極との間にはワイヤ23がその両端部をポンディン
グされて橋絡されており、パッケージ25の外部におい
て、リード群は同一長さの直線形状に成形されている。
各電極との間にはワイヤ23がその両端部をポンディン
グされて橋絡されており、パッケージ25の外部におい
て、リード群は同一長さの直線形状に成形されている。
そして、このガラス封着部24は融点が相異なる2種類
の封止ガラスにより構成されている。このように構成さ
れているFPC−IC26は、次のような製造方法によ
り製造されている。
の封止ガラスにより構成されている。このように構成さ
れているFPC−IC26は、次のような製造方法によ
り製造されている。
以下、本発明の一実施例であるこのFPG−ICの製造
方法を説明する。この説明により、前記FP(1,−I
Cについての構成の詳細が明らかにされる。
方法を説明する。この説明により、前記FP(1,−I
Cについての構成の詳細が明らかにされる。
本実施例において、FPG−ICの製造方法には、第2
図に示されている多連リードフレーム1が使用されてい
る。この多連リードフレーム1は4270イ等のような
鉄系(鉄またはその合金)材料からなる薄板が用いられ
て、打ち抜きプレス加工またはエツチング加工等のよう
な適当な手段により一体成形されており、この多連リー
ドフレームlには複数の単位リードフレーム2が横方向
に1列に並設されている。但し、図面では一単位のみが
図示されている(以下、同し。)。
図に示されている多連リードフレーム1が使用されてい
る。この多連リードフレーム1は4270イ等のような
鉄系(鉄またはその合金)材料からなる薄板が用いられ
て、打ち抜きプレス加工またはエツチング加工等のよう
な適当な手段により一体成形されており、この多連リー
ドフレームlには複数の単位リードフレーム2が横方向
に1列に並設されている。但し、図面では一単位のみが
図示されている(以下、同し。)。
単位リードフレーム2は位置決め孔3aが開設されてい
る外枠3を一対備えており、両外枠3は所定の間隔で平
行にそれぞれ延設されている。隣り合う単位リードフレ
ーム2.2間には一対のセクション枠4が両外枠3.3
間に互いに平行で外枠に直行するように配されて一体的
に架設されており、これら外枠、セクション枠により形
成される略正方形の枠体内に単位リードフレーム2が構
成されている。
る外枠3を一対備えており、両外枠3は所定の間隔で平
行にそれぞれ延設されている。隣り合う単位リードフレ
ーム2.2間には一対のセクション枠4が両外枠3.3
間に互いに平行で外枠に直行するように配されて一体的
に架設されており、これら外枠、セクション枠により形
成される略正方形の枠体内に単位リードフレーム2が構
成されている。
各単位リードフレーム2において、外枠3およびセクシ
ョン枠4の各接続部には略正方形形状に形成されている
タイバー支持部5が、それぞれ径方向内向きに配されて
一体的に突設されており、各タイバー支持部5は内側角
部が略45度に切り欠かれている。各タイバー支持部5
にはスリット6が切欠部の傾斜面に沿うように配されて
それぞれ穿設されており、このスリット6によりその内
側にはタイバー吊り部材7がアーチ形状に形成されてい
る。各タイバー吊り部材7の内側には4本のタイバー8
が、前記外枠3とセクション枠4とにより形成される枠
体と同心的な略正方形の枠形状になるようにそれぞれ配
設されており、これらタイバー8はその両端においてタ
イバー吊り部材7に略45度の角度で接続されることに
より、これらに吊持されている。そして、隣り合うタイ
バー8.8は略90度の角度で交差するようになってい
る。
ョン枠4の各接続部には略正方形形状に形成されている
タイバー支持部5が、それぞれ径方向内向きに配されて
一体的に突設されており、各タイバー支持部5は内側角
部が略45度に切り欠かれている。各タイバー支持部5
にはスリット6が切欠部の傾斜面に沿うように配されて
それぞれ穿設されており、このスリット6によりその内
側にはタイバー吊り部材7がアーチ形状に形成されてい
る。各タイバー吊り部材7の内側には4本のタイバー8
が、前記外枠3とセクション枠4とにより形成される枠
体と同心的な略正方形の枠形状になるようにそれぞれ配
設されており、これらタイバー8はその両端においてタ
イバー吊り部材7に略45度の角度で接続されることに
より、これらに吊持されている。そして、隣り合うタイ
バー8.8は略90度の角度で交差するようになってい
る。
これらタイバー8には複数本のリード9が長手方向に等
間隔に配されて、互いに平行で、タイバー8と直交する
ように一体的にそれぞれ突設されている。各リード9の
内側端部は先端が正方形形状に整列するように配設され
ることにより、インナ部9aをそれぞれ構成しており、
インナ部9aの先端部表面には後述するワイヤポンディ
ングのボンダビリティ−を高めるためのアルミニュウム
被膜(図示せず)が蒸着等のような適当な手段により被
着されている。他方、各リード9のアウタ部9bをそれ
ぞれ構成する外側端部は、外枠3およびセクション枠4
から離間されて切り離されている。
間隔に配されて、互いに平行で、タイバー8と直交する
ように一体的にそれぞれ突設されている。各リード9の
内側端部は先端が正方形形状に整列するように配設され
ることにより、インナ部9aをそれぞれ構成しており、
インナ部9aの先端部表面には後述するワイヤポンディ
ングのボンダビリティ−を高めるためのアルミニュウム
被膜(図示せず)が蒸着等のような適当な手段により被
着されている。他方、各リード9のアウタ部9bをそれ
ぞれ構成する外側端部は、外枠3およびセクション枠4
から離間されて切り離されている。
本実施例において、前記FPG−ICについての製造方
法には、第3図および第4図に示されているベース11
が使用されており、ベース11は後記するキャップと協
働して気密封止パッケージを形成し得るように構成され
ている。このベース1−1は本体12を備えており、本
体12はアルミナ(Altos)を主成分とするセラミ
ックが用いられて、平面形状が略正方形の平盤形状に形
成されている。本体12のキャップとの合わせ面になる
一平面(以下、合わせ面または上面ということがある。
法には、第3図および第4図に示されているベース11
が使用されており、ベース11は後記するキャップと協
働して気密封止パッケージを形成し得るように構成され
ている。このベース1−1は本体12を備えており、本
体12はアルミナ(Altos)を主成分とするセラミ
ックが用いられて、平面形状が略正方形の平盤形状に形
成されている。本体12のキャップとの合わせ面になる
一平面(以下、合わせ面または上面ということがある。
)上にはキャビティー凹所13aが同心的に配されて、
平面形状が正方形の窪み形状で、かつ、一定深さになる
ように一体的に形成されている。キャビティー凹所13
aの底面にはポンディング床14が中央部に配されて、
ペレットよりも若干大きめの形状になるように被着され
ており、このポンディング床14は金(Au)等が用い
られて蒸着法等のような適当な手段によりメタライズさ
れている。
平面形状が正方形の窪み形状で、かつ、一定深さになる
ように一体的に形成されている。キャビティー凹所13
aの底面にはポンディング床14が中央部に配されて、
ペレットよりも若干大きめの形状になるように被着され
ており、このポンディング床14は金(Au)等が用い
られて蒸着法等のような適当な手段によりメタライズさ
れている。
ベース本体12の合わせ面におけるキャビティー13a
の外方には、低温側低融点ガラス塗布層15および高温
側低融点ガラス塗布層16が、それぞれ250〜300
μm程度の厚さをもって均一に被着されており、両ガラ
ス塗布層15および16は正方形枠形状にそれぞれ形成
されることにより、キャビティー凹所13aを完全に取
り囲むようになっている。低温側低融点ガラス塗布層1
5は、約400°Cの融点で、約435℃の作業温度を
有する非結晶ガラスが使用されて構成されている。また
、高温側低融点ガラス塗布層16は、約460℃の融点
で、約500℃の作業温度を有する結晶ガラスが使用さ
れて構成されており、特に、熱膨張が小さく、機械的性
質の高いものが使用されている。高温側低融点ガラス塗
布層(以下、結晶ガラス塗布層ということがある。)1
6は、キャビティー凹所13aの外方における径方向の
略中央部に配されて、一定幅の正方形枠形状に形成され
ている。また、低温側低融点ガラス塗布層15(以下、
非結晶ガラス塗布層ということがある。)は、この結晶
ガラス塗布層16の両脇に配されて、それぞれ一定幅の
正方形枠形状に形成されている。これら塗布層15およ
び16は、特定の非結晶ガラス材料および結晶ガラス材
料がそれぞれ使用されているペーストがベース本体12
の合わせ面上にスクリーン印刷等のような適当な手段に
より塗布されることにより、ベース本体I2上に被着さ
れている。
の外方には、低温側低融点ガラス塗布層15および高温
側低融点ガラス塗布層16が、それぞれ250〜300
μm程度の厚さをもって均一に被着されており、両ガラ
ス塗布層15および16は正方形枠形状にそれぞれ形成
されることにより、キャビティー凹所13aを完全に取
り囲むようになっている。低温側低融点ガラス塗布層1
5は、約400°Cの融点で、約435℃の作業温度を
有する非結晶ガラスが使用されて構成されている。また
、高温側低融点ガラス塗布層16は、約460℃の融点
で、約500℃の作業温度を有する結晶ガラスが使用さ
れて構成されており、特に、熱膨張が小さく、機械的性
質の高いものが使用されている。高温側低融点ガラス塗
布層(以下、結晶ガラス塗布層ということがある。)1
6は、キャビティー凹所13aの外方における径方向の
略中央部に配されて、一定幅の正方形枠形状に形成され
ている。また、低温側低融点ガラス塗布層15(以下、
非結晶ガラス塗布層ということがある。)は、この結晶
ガラス塗布層16の両脇に配されて、それぞれ一定幅の
正方形枠形状に形成されている。これら塗布層15およ
び16は、特定の非結晶ガラス材料および結晶ガラス材
料がそれぞれ使用されているペーストがベース本体12
の合わせ面上にスクリーン印刷等のような適当な手段に
より塗布されることにより、ベース本体I2上に被着さ
れている。
他方、第5図および第6図に示されているように、ベー
ス11と協働して気密封止パッケージを形成するキャッ
プ17は本体18を備えており、このキャップ本体18
はベース本体12と路間−の正方形平盤形状に形成され
ている。キャップ本体1Bのベース11との合わせ面(
以下、下面ということがある。)上にはキャビティー凹
所13bが同心的に配されて、ベース例のキャビティー
凹所13aに対して大きめの相似形状の窪み形状で、一
定深さになるように一体的に形成されている。キャップ
本体18の合わせ面におけるキャビティー13bの外方
には、低温側低融点ガラス層19が、ベース側の低温側
低融点ガラス塗布層15と同一の材料が用いられるとと
もに、予め、焼成されることにより被着されている。す
なわち、このキャップ低温側低融点ガラス層19は、前
記低温側低融点ガラス層15と同質の非結晶ガラス材料
が使用されているペーストがキャップ本体1Bの合わせ
面上にスクリーン印刷等のような適当な手段により塗布
された後、加熱炉において、440℃以上に加熱されて
焼成されることにより、予め、キャップ本体18上に被
着されている。
ス11と協働して気密封止パッケージを形成するキャッ
プ17は本体18を備えており、このキャップ本体18
はベース本体12と路間−の正方形平盤形状に形成され
ている。キャップ本体1Bのベース11との合わせ面(
以下、下面ということがある。)上にはキャビティー凹
所13bが同心的に配されて、ベース例のキャビティー
凹所13aに対して大きめの相似形状の窪み形状で、一
定深さになるように一体的に形成されている。キャップ
本体18の合わせ面におけるキャビティー13bの外方
には、低温側低融点ガラス層19が、ベース側の低温側
低融点ガラス塗布層15と同一の材料が用いられるとと
もに、予め、焼成されることにより被着されている。す
なわち、このキャップ低温側低融点ガラス層19は、前
記低温側低融点ガラス層15と同質の非結晶ガラス材料
が使用されているペーストがキャップ本体1Bの合わせ
面上にスクリーン印刷等のような適当な手段により塗布
された後、加熱炉において、440℃以上に加熱されて
焼成されることにより、予め、キャップ本体18上に被
着されている。
前記のように構成されたベース11は前記構成に係る多
連リードフレーム1に各単位リードフレーム2毎に、第
7図および第8図に示されているようにそれぞれ組み付
けられる。すなわち、各ベース11はその両低融点ガラ
ス塗布層15および16が、単位リードフレーム2にお
けるアルミニウム被膜が被着されていない側の平面(以
下、下面ということがある。)に当接するように向けら
れるとともに、キャビティー凹所13aの開口縁がリー
ドのインナ部9aの先端群と整合するように配されてそ
れぞれセットされる。
連リードフレーム1に各単位リードフレーム2毎に、第
7図および第8図に示されているようにそれぞれ組み付
けられる。すなわち、各ベース11はその両低融点ガラ
ス塗布層15および16が、単位リードフレーム2にお
けるアルミニウム被膜が被着されていない側の平面(以
下、下面ということがある。)に当接するように向けら
れるとともに、キャビティー凹所13aの開口縁がリー
ドのインナ部9aの先端群と整合するように配されてそ
れぞれセットされる。
このベース11群のセット状態が維持されながら、多連
リードフレーム1が高温側低融点ガラスの作業温度であ
る約500℃の温度下の加熱炉を通されることにより、
低温側低融点ガラス塗布層15および高温側低融点ガラ
ス塗布層16が溶融された後、固化される。これに伴っ
て、低温側低融点ガラス塗布層15によって低温側低融
点ガラス層(以下、非結晶ガラス層ということがある。
リードフレーム1が高温側低融点ガラスの作業温度であ
る約500℃の温度下の加熱炉を通されることにより、
低温側低融点ガラス塗布層15および高温側低融点ガラ
ス塗布層16が溶融された後、固化される。これに伴っ
て、低温側低融点ガラス塗布層15によって低温側低融
点ガラス層(以下、非結晶ガラス層ということがある。
)15Aが、また、高温側低融点ガラス塗布層16によ
って高温側低融点ガラス層(以下、結晶ガラス層という
ことがある。)16Aが、それぞれ焼成される。これら
非結晶ガラス層15Aおよび結晶ガラス層16Aは焼成
されることにより、ベース本体12にそれぞれ溶着され
て一体化される。
って高温側低融点ガラス層(以下、結晶ガラス層という
ことがある。)16Aが、それぞれ焼成される。これら
非結晶ガラス層15Aおよび結晶ガラス層16Aは焼成
されることにより、ベース本体12にそれぞれ溶着され
て一体化される。
同時に、結晶ガラス層16A上には単位リードフレーム
2におけるインナ部9a群が機械的に固定された状態に
なる。この結晶ガラス層16Aによるリード9群の固定
状態は、結晶ガラス層16Aが機械的強度を有するため
、下から確実に支えられた状態になっている。
2におけるインナ部9a群が機械的に固定された状態に
なる。この結晶ガラス層16Aによるリード9群の固定
状態は、結晶ガラス層16Aが機械的強度を有するため
、下から確実に支えられた状態になっている。
このようにして、各単位リードフレーム2毎にベース1
1が組み付けられた多連リードフレーム1には各単位リ
ードフレーム2毎にペレット°ボンディング作業、続い
て、ワイヤ・ポンディング作業が実施される。このボン
ディング作業は多連リードフレーム1が横方向にピッチ
送りされることにより、各単位リードフレーム2毎に順
次実施される。
1が組み付けられた多連リードフレーム1には各単位リ
ードフレーム2毎にペレット°ボンディング作業、続い
て、ワイヤ・ポンディング作業が実施される。このボン
ディング作業は多連リードフレーム1が横方向にピッチ
送りされることにより、各単位リードフレーム2毎に順
次実施される。
このポンディング作業により、第9図および第10図に
示されているように、前工程においてバイポーラ形の集
積回路等の電子回路が作り込まれた半導体集積回路素子
としてのペレット22は、各単位リードフレーム2にお
けるベース11のボンディング床14に金箔を介して当
接されるとともに、420℃〜430℃の作業温度下で
こすり付けられることにより形成される金−シリコン共
晶ボンディング層21によって固着される。このとき、
単位リードフレーム2におけるリード9群は結晶ガラス
層16Aによって機械的に支持されているため、非結晶
ガラス層15Aが溶融しても沈み込むことがない、した
がって、リード9群はベース本体12に対して初期の位
置精度が維持されることになる。
示されているように、前工程においてバイポーラ形の集
積回路等の電子回路が作り込まれた半導体集積回路素子
としてのペレット22は、各単位リードフレーム2にお
けるベース11のボンディング床14に金箔を介して当
接されるとともに、420℃〜430℃の作業温度下で
こすり付けられることにより形成される金−シリコン共
晶ボンディング層21によって固着される。このとき、
単位リードフレーム2におけるリード9群は結晶ガラス
層16Aによって機械的に支持されているため、非結晶
ガラス層15Aが溶融しても沈み込むことがない、した
がって、リード9群はベース本体12に対して初期の位
置精度が維持されることになる。
そして、ベース11にボンディングされたペレット22
の電極パッドと、各単位リードフレーム2におけるリー
ド9のインナ部9aとの間にはアルミニウム系材料から
なるワイヤ23が、ボンディング工具としてウェッジが
使用されている超音波式ワイヤボンディング装置(所謂
、USボンダ)が使用されることにより、その両端部を
それぞれボンディングされて橋絡される。このときも、
リード9群の初期の精度は維持される。これにより、ペ
レット22に作り込まれている集積回路は、電極パッド
、ワイヤ23、リード9のインナ部9aおよびアウタ部
9bを介して電気的に外部に引き出されることになる。
の電極パッドと、各単位リードフレーム2におけるリー
ド9のインナ部9aとの間にはアルミニウム系材料から
なるワイヤ23が、ボンディング工具としてウェッジが
使用されている超音波式ワイヤボンディング装置(所謂
、USボンダ)が使用されることにより、その両端部を
それぞれボンディングされて橋絡される。このときも、
リード9群の初期の精度は維持される。これにより、ペ
レット22に作り込まれている集積回路は、電極パッド
、ワイヤ23、リード9のインナ部9aおよびアウタ部
9bを介して電気的に外部に引き出されることになる。
コノヨウニして、各単位リードフレーム2毎にベース1
1が組み付けられ、がっ、ペレットボンディング作業お
よびワイヤボンディング作業が順次実施された多連リー
ドフレーム1には、第11図および第12図に示されて
いる気密封止パッケージ25を形成するための封着処理
作業が実施される。
1が組み付けられ、がっ、ペレットボンディング作業お
よびワイヤボンディング作業が順次実施された多連リー
ドフレーム1には、第11図および第12図に示されて
いる気密封止パッケージ25を形成するための封着処理
作業が実施される。
すなわち、第11図および第12図に示されているよう
に、キャップ17はその低温側低融点ガラス層19が単
位リードフレーム2におけるベース11とは反対側の上
面に当接するように向けられているとともに、当該ベー
ス11と整合するように被せられてセットされる。この
セット状態が維持されつつ、ベース11とキャップ16
との間に適度な合わせ力を加えられながら、多連リード
フレーム1が非結晶ガラス層15Aおよび19の作業温
度である約435°Cの加熱炉を通されると、ベース1
1とキャップ16との非結晶ガラス層15A、19が溶
融されることによって非結晶ガラス層からなる封着部2
4が形成される。その結果、ベース11とキャップ16
との合わせ面同士がガラス封着部24により封着され、
キャビティー13内を気密封止するパッケージ25が形
成される。
に、キャップ17はその低温側低融点ガラス層19が単
位リードフレーム2におけるベース11とは反対側の上
面に当接するように向けられているとともに、当該ベー
ス11と整合するように被せられてセットされる。この
セット状態が維持されつつ、ベース11とキャップ16
との間に適度な合わせ力を加えられながら、多連リード
フレーム1が非結晶ガラス層15Aおよび19の作業温
度である約435°Cの加熱炉を通されると、ベース1
1とキャップ16との非結晶ガラス層15A、19が溶
融されることによって非結晶ガラス層からなる封着部2
4が形成される。その結果、ベース11とキャップ16
との合わせ面同士がガラス封着部24により封着され、
キャビティー13内を気密封止するパッケージ25が形
成される。
このとき、ガラス封着部24を形成するための加熱温度
は、非結晶ガラス層15Aおよび19が軟化する温度、
すなわち、435°C以下に設定されている。したがっ
て、気密封止パッケージ25のベース11に既に組み付
けられているベレー/ )22およびワイヤ23等の内
部構成部分に加わる熱ストレスによる悪影響は抑制され
ることになる。
は、非結晶ガラス層15Aおよび19が軟化する温度、
すなわち、435°C以下に設定されている。したがっ
て、気密封止パッケージ25のベース11に既に組み付
けられているベレー/ )22およびワイヤ23等の内
部構成部分に加わる熱ストレスによる悪影響は抑制され
ることになる。
また、結晶ガラス層16Aの融点である460℃以下で
あるため、結晶ガラス層16Aは軟化することはなく、
リード9群はこの結晶ガラス層16Aによって初期の位
置精度を維持したまま支持されることになる。
あるため、結晶ガラス層16Aは軟化することはなく、
リード9群はこの結晶ガラス層16Aによって初期の位
置精度を維持したまま支持されることになる。
他方、非結晶ガラス層15Aおよび19同士においては
、それが軟化温度程度に達することにより、確実なガラ
ス封着部24が安定的に形成されることになる。このと
き、結晶ガラス層16Aに亀裂等が形成されていたとし
ても、これら亀裂等は溶融した非結晶ガラス層15Aお
よび19により確実に封止される。
、それが軟化温度程度に達することにより、確実なガラ
ス封着部24が安定的に形成されることになる。このと
き、結晶ガラス層16Aに亀裂等が形成されていたとし
ても、これら亀裂等は溶融した非結晶ガラス層15Aお
よび19により確実に封止される。
ところで、低融点ガラス層とセラミンク表面との間にお
いては、ガラスの軟化温度程度では低融点ガラス層とセ
ラミック表面との接着は不確実ないしは不安定的な状態
になる。このため、気密封止性能が低下し、製品の品質
および信転性が低下することになる。
いては、ガラスの軟化温度程度では低融点ガラス層とセ
ラミック表面との接着は不確実ないしは不安定的な状態
になる。このため、気密封止性能が低下し、製品の品質
および信転性が低下することになる。
しかし、本実施例においては、前述した通り、ベース1
1にペレット22が搭載される前に、低温側低融点ガラ
ス層15Aおよび19が440°C以上に加熱されるこ
とにより、ベース本体12およびキャップ本体18の表
面にそれぞれ完全に接着されているため、この封着工程
における加熱温度が軟化温度程度であっても、ベース本
体12およびキャップ本体18の表面とガラス封着部2
4との間の接着状態は安全かつ強力で、しかも、安定的
に確保されることになる。
1にペレット22が搭載される前に、低温側低融点ガラ
ス層15Aおよび19が440°C以上に加熱されるこ
とにより、ベース本体12およびキャップ本体18の表
面にそれぞれ完全に接着されているため、この封着工程
における加熱温度が軟化温度程度であっても、ベース本
体12およびキャップ本体18の表面とガラス封着部2
4との間の接着状態は安全かつ強力で、しかも、安定的
に確保されることになる。
前述したようにしてガラス封着部24が形成され、気密
封止パッケージ25が成形された多連リードフレームl
は、はんだめっき処理工程において、全体的にはんだめ
っき被膜を被着される作業が実施される(図示せず)。
封止パッケージ25が成形された多連リードフレームl
は、はんだめっき処理工程において、全体的にはんだめ
っき被膜を被着される作業が実施される(図示せず)。
その後、めっき被膜を被着された多連リードフレーム1
は、リード切断成形工程において各単位リードフレーム
毎に順次、タイバー8を切り落されるとともに、各リー
ド9のアウタ部9bを所定長さの直線形状に成形される
。このようにして、第1図に示されている前記FPG−
IC26が製造されたことになる。
は、リード切断成形工程において各単位リードフレーム
毎に順次、タイバー8を切り落されるとともに、各リー
ド9のアウタ部9bを所定長さの直線形状に成形される
。このようにして、第1図に示されている前記FPG−
IC26が製造されたことになる。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
(1) ガラス封着部を融点の相異なる2種類の封止
ガラスにより構成することにより、ガラス封着部形成工
程において、リード群が取り付けられた高温側低融点ガ
ラス層部は溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶
融した状態において、リード群は高温側低融点ガラス層
部上に支えられた状態になり、その結果、リード群をし
て高温側低融点ガラスに取り付けられた時の位置精度を
維持させることができ、他方、ガラス封着部は低温側低
融点ガラスを溶融固化させることにより、適正に成形さ
せることができる。
ガラスにより構成することにより、ガラス封着部形成工
程において、リード群が取り付けられた高温側低融点ガ
ラス層部は溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶
融した状態において、リード群は高温側低融点ガラス層
部上に支えられた状態になり、その結果、リード群をし
て高温側低融点ガラスに取り付けられた時の位置精度を
維持させることができ、他方、ガラス封着部は低温側低
融点ガラスを溶融固化させることにより、適正に成形さ
せることができる。
(2)ガラス封着部を有する気密封止パンケージの成形
工程等において、リード群の位置精度を維持することに
より、リード群のパッケージに対しての高さ方向および
ピッチ方向についての位置精度を高めることができるた
め、ガラス封着部による気密封止バラゲージの品質およ
び信鯨性を高めることができる。
工程等において、リード群の位置精度を維持することに
より、リード群のパッケージに対しての高さ方向および
ピッチ方向についての位置精度を高めることができるた
め、ガラス封着部による気密封止バラゲージの品質およ
び信鯨性を高めることができる。
(3) ペレットがベースに組み付けられる前に、ベ
ースおよびキャップに形成された低温側低融点ガラス層
を融点以上に加熱しておくことにより、予め、低融点ガ
ラス層とベースおよびキヤ・ノブ表面とを完全、かつ、
安定的に接着させておくことができるため、封着工程に
おける加熱温度を低く設定することにより、所期の封着
性能を確保しながら、ベースに組み付けられたペレット
に対する熱ストレスを抑制することができ、ガラス封着
部による気密封止パッケージの品質および信転性を高め
ることができる。
ースおよびキャップに形成された低温側低融点ガラス層
を融点以上に加熱しておくことにより、予め、低融点ガ
ラス層とベースおよびキヤ・ノブ表面とを完全、かつ、
安定的に接着させておくことができるため、封着工程に
おける加熱温度を低く設定することにより、所期の封着
性能を確保しながら、ベースに組み付けられたペレット
に対する熱ストレスを抑制することができ、ガラス封着
部による気密封止パッケージの品質および信転性を高め
ることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例にll!定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は前記実施例にll!定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
例えば、高温側低融点ガラス層を形成するための材料と
しては、結晶ガラスに限らず、低温側低融点ガラスに対
して所定の融点温度差を確保することができる非結晶ガ
ラスから成る低融点ガラス等を用いてもよい。
しては、結晶ガラスに限らず、低温側低融点ガラスに対
して所定の融点温度差を確保することができる非結晶ガ
ラスから成る低融点ガラス等を用いてもよい。
また、ベースおよびキャップを形成するための材料とし
ては、アルミナセラミックに限らず、ムライト、窒化ア
ルミニウム、炭化シリコンセラミック、さらには、エポ
キシ樹脂等々を使用してもよい。
ては、アルミナセラミックに限らず、ムライト、窒化ア
ルミニウム、炭化シリコンセラミック、さらには、エポ
キシ樹脂等々を使用してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるFPG−IC1およ
びその製造方法に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、低融点ガラス封着部によ
る気密封止パッケージを備えている他のIC等のような
半導体装置全般に通用することができる。
をその背景となった利用分野であるFPG−IC1およ
びその製造方法に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、低融点ガラス封着部によ
る気密封止パッケージを備えている他のIC等のような
半導体装置全般に通用することができる。
〔発明の効果]
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
ガラス封着部を融点の相異なる2種類の封止ガラスによ
り構成することにより、ガラス封着部形成工程において
、リード群が取り付けられた高温側低融点ガラス層部は
溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶融した状態
において、リード群は高温側低融点ガラス層部上に支え
られた状態になり、その結果、リード群をして高温側低
融点ガラスに取り付けられた時の位置精度を維持させる
ことができ、他方、ガラス封着部は低温側低融点ガラス
を溶融固化させることにより、適正に成形させることが
できる。
り構成することにより、ガラス封着部形成工程において
、リード群が取り付けられた高温側低融点ガラス層部は
溶融されないため、低温側低融点ガラスが溶融した状態
において、リード群は高温側低融点ガラス層部上に支え
られた状態になり、その結果、リード群をして高温側低
融点ガラスに取り付けられた時の位置精度を維持させる
ことができ、他方、ガラス封着部は低温側低融点ガラス
を溶融固化させることにより、適正に成形させることが
できる。
第1図は本発明の一実施例であるFPG−ICを示す一
部切断正面図、 第2図以降は本発明の一実施例であるFPG・ICの製
造方法を示すものであり、第2図はそれに使用される多
連リードフレームを示す一部省略平面図、 第3図および第4図は同じくベースを示す平面図および
正面断面図、 第5図および第6図は同じくキャップを示す底面図およ
び正面断面図、 第7図および第8図はベースとリードフレームとの組付
後を示す一部省略平面図および正面断面図、 第9図および第10図はペレットおよびワイヤボンディ
ング後を示す一部省略平面図および正面断面図、 第11図および第12図は気密封止形パッケージ成形後
の多連リードフレームを示す一部省略一部切断平面図お
よび正面断面図、である。 1・・・多連リードフレーム、2・・・単位リードフレ
ーム、3・・・外枠、4・・・セクション枠、5・・・
タイバー支持部、6・・・スリット、7・・・タイバー
吊り部材、8・・・タイバー、9・・・リード、9a・
・・インナ部、9b・・・アウタ部、11・・・ベース
、12・・・ベース本倣13a、13b・・・キャビテ
ィー凹所、13・・・キャビティー 14・・・ポンデ
ィング床、15・・・低温側低融点ガラス塗布層、15
A・・・低温側低融点ガラス層(非結晶ガラス層)、1
6・・・高温側低融点ガラス塗布層、16A・・・高温
側低融点ガラス層(結晶ガラス層)、17・・・キャッ
プ、1B・・・キャップ本体、19・・・低温側低融点
ガラス層(非結晶ガラス層)、21・・・ボンデインク
層、22・・・ペレット、2309.ワイヤ、24・・
・ガラス封着部、25・・・気密封止パッケージ、26
・・・FPG−IC(半導体装置)。
部切断正面図、 第2図以降は本発明の一実施例であるFPG・ICの製
造方法を示すものであり、第2図はそれに使用される多
連リードフレームを示す一部省略平面図、 第3図および第4図は同じくベースを示す平面図および
正面断面図、 第5図および第6図は同じくキャップを示す底面図およ
び正面断面図、 第7図および第8図はベースとリードフレームとの組付
後を示す一部省略平面図および正面断面図、 第9図および第10図はペレットおよびワイヤボンディ
ング後を示す一部省略平面図および正面断面図、 第11図および第12図は気密封止形パッケージ成形後
の多連リードフレームを示す一部省略一部切断平面図お
よび正面断面図、である。 1・・・多連リードフレーム、2・・・単位リードフレ
ーム、3・・・外枠、4・・・セクション枠、5・・・
タイバー支持部、6・・・スリット、7・・・タイバー
吊り部材、8・・・タイバー、9・・・リード、9a・
・・インナ部、9b・・・アウタ部、11・・・ベース
、12・・・ベース本倣13a、13b・・・キャビテ
ィー凹所、13・・・キャビティー 14・・・ポンデ
ィング床、15・・・低温側低融点ガラス塗布層、15
A・・・低温側低融点ガラス層(非結晶ガラス層)、1
6・・・高温側低融点ガラス塗布層、16A・・・高温
側低融点ガラス層(結晶ガラス層)、17・・・キャッ
プ、1B・・・キャップ本体、19・・・低温側低融点
ガラス層(非結晶ガラス層)、21・・・ボンデインク
層、22・・・ペレット、2309.ワイヤ、24・・
・ガラス封着部、25・・・気密封止パッケージ、26
・・・FPG−IC(半導体装置)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電子回路が作り込まれている半導体ペレットと、こ
の半導体ペレットに電気的に接続され、前記電子回路を
外部に取り出す複数本のリードと、半導体ペレットおよ
びリードのインナ部群を気密封止するパッケージとを備
えており、このパッケージは前記半導体ペレットが組み
付けられているベースと、このベースに半導体ペレット
を被覆するように被せられているキャップと、封止ガラ
スが用いられてベースとキャップとの合わせ面間に形成
され、ベースとキャップとを封着しており、前記リード
群が貫通されている封着部とを備えている半導体装置に
おいて、 前記封着部が融点の相異なる2種類の封止ガラスにより
構成されていることを特徴とする半導体装置。 2、前記封着部は、高温側低融点ガラスとして結晶ガラ
スが使用され、低温側低融点ガラスとして非結晶ガラス
が使用されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法
であって、 ベースおよびキャップの少なくとも一方における封着部
に対応する領域に融点の相異なる2種類の封止ガラスが
それぞれ塗布される工程と、この両ガラス塗布層上にリ
ード群が当接され、高温側低融点ガラスの融点以上の温
度に加熱され、この高温側低融点ガラスの塗布層が溶融
固化して成るガラス層に前記リード群が取り付けられる
工程と、 ベースとキャップとが前記リード群を挟み込むように配
されて合わされるとともに、低温側低融点ガラス以上の
温度に加熱され、封着部が形成される工程と、 を備えていることを特徴とする半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197044A JPH0483364A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197044A JPH0483364A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483364A true JPH0483364A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16367786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197044A Pending JPH0483364A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483364A (ja) |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2197044A patent/JPH0483364A/ja active Pending
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