JPH0677251U - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内部に収容する半導体素子に外部よりノイズが
入り込むのを有効に防止し、半導体素子を正常、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。 【構成】半導体素子３が載置される載置部を有する絶縁
基体１と絶縁蓋体２から成り、絶縁基体１と絶縁蓋体２
とを導電性封止材８を介し接合することによって内部に
半導体素子３を気密に収容するようになした半導体素子
収納用パッケージであって、前記導電性封止材８は絶縁
蓋体２の絶縁基体１側の全面に予め被着されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージはアルミナセラミッ クス等の電気絶縁材料から成り、その上面の略中央部に半導体素子を収容するた めの凹部を有し、且つ該凹部周辺から下面にかけて導出されたタングステン、モ リブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成るメタライズ配線層を有する絶縁 基体と、半導体素子を外部電気回路に電気的に接続するために前記メタライズ配 線層に銀ロウ等のロウ材を介し取着された外部リード端子と、アルミナセラミッ クス等の電気絶縁材料から成る絶縁蓋体とから構成されており、絶縁基体の凹部 底面に半導体素子を接着剤を介して取着固定し、半導体素子の各電極とメタライ ズ配線層とをボンディングワイヤを介して電気的に接続するとともに絶縁基体の 上面に絶縁蓋体をガラス、樹脂等の封止材により接合させ、絶縁基体と絶縁蓋体 とから成る容器の内部に半導体素子を気密に封止することによって製品としての 半導体装置となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の半導体素子収納用パッケージは絶縁基体や絶縁蓋体 に使用されているアルミナセラミックスがノイズに対するシールド効果に弱いこ と、及び近時、半導体素子は高速駆動が行われるようになってきており、ノイズ の影響を極めて受け易いものとなってきていること等から外部近接位置にノイズ 発生源があると内部に収容する半導体素子にノイズが極めて容易に入り込み、そ の結果、前記入り込んだノイズによって半導体素子に誤動作を発生させてしまう という欠点を有していた。

【０００４】 また高速駆動を行う半導体素子はそれ自体がノイズを発生し易く、半導体素子 の発生したノイズが他の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与えるという問題 も有していた。

【０００５】

【考案の目的】

本考案は上記欠点に鑑み案出されたものでその目的は、内部に収容する半導体 素子に外部よりノイズが入り込むのを有効に防止し、半導体素子を正常、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 。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は半導体素子が載置される載置部を有する絶縁基体と絶縁蓋体から成り 、絶縁基体と絶縁蓋体とを導電性封止材を介し接合することによって内部に半導 体素子を気密に収容するようになした半導体素子収納用パッケージであって、前 記導電性封止材は絶縁蓋体の絶縁基体側の全面に予め被着されていることを特徴 とするものである。

【０００７】

【実施例】

次に本考案を添付図面に基づき詳細に説明する。

【０００８】 図１は本考案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であり、 １は絶縁基体、２は絶縁蓋体である。この絶縁基体１と絶縁蓋体２とで半導体素 子３を収容するための容器４が構成される。

【０００９】 前記絶縁基体１はアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成り、その上面 略中央部に半導体素子３を収容するための空所を形成する凹部１ａが設けてあり 、該凹部１ａ底面には半導体素子３がエポキシ樹脂等の接着剤を介して取着され る。

【００１０】 前記絶縁基体１はアルミナセラミックスから成る場合、例えば、アルミナ（Ａ ｌ₂ Ｏ₃ ）、シリカ（ＳｉＯ₂ ）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ） 等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれ を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによっ てセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる後、前記 セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積層し、 高温（約１６００℃）で焼成することによって製作される。

【００１１】 また前記絶縁基体１には凹部１ａ周辺から下面にかけて導出する複数のメタラ イズ配線層５が形成されており、該メタライズ配線層５の凹部１ａ周辺部には半 導体素子３の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続され、また下 面に導出された部位には外部電気回路と接続される外部リード端子７が銀ロウ等 のロウ材を介し取着される。

【００１２】 前記メタライズ配線層５は半導体素子３の各電極を外部電気回路と接続される 外部リード端子７に電気的に接続させる作用を為し、タングステン、モリブデン 、マンガン等の高融点金属粉末により形成されている。

【００１３】 尚、前記メタライズ配線層５はタングステン、モリブデン、マンガン等の高融 点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを従来周知 のスクリーン印刷法を採用し、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予 め所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の凹部１ａ周辺から 下面にかけて被着形成される。

【００１４】 また前記メタライズ配線層５はその露出する表面にニッケル、金等の良導電性 で、耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の良い金属をメッキ法により１. ０乃至 ２０. ０μｍの厚みに層着させておくとメタライズ配線層５の酸化腐食を有効に 防止することができるとともにメタライズ配線層５とボンディングワイヤ６との 接続及びメタライズ配線層５と外部リード端子７とのロウ付けを極めて強固なも のとなすことができる。従って、前記メタライズ配線層５の酸化腐食を防止し、 メタライズ配線層５とボンディングワイヤ６との接続及びメタライズ配線層５と 外部リード端子７とのロウ付けを強固とするにはメタライズ配線層５の露出する 表面にニッケル、金等を１. ０乃至２０. ０μｍの厚みに層着させておくことが 好ましい。

【００１５】 更に前記メタライズ配線層５にロウ付けされる外部リード端子７は内部に収容 する半導体素子３を外部電気回路に接続する作用を為し、外部リード端子７を外 部電気回路に接続することによって内部に収容される半導体素子３はメタライズ 配線層５及び外部リード端子７を介し外部電気回路と電気的に接続されることと なる。

【００１６】 前記外部リード端子７はコバール金属（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）や４２アロイ （Ｆｅ−Ｎｉ合金）等の金属材料から成り、コバール金属等のインゴット（塊） を圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を採用することによっ て所定の板状に形成される。

【００１７】 また前記外部リード端子７はメタライズ配線層５と同様、その露出表面にニッ ケル、金等を従来周知のメッキ法により１. ０乃至２０. ０μｍの厚みに層着さ せておけば外部リード端子７を外部電気回路に確実に強固に接続することができ る。従って、外部リード端子７の露出する表面にもニッケル、金等を１. ０乃至 ２０. ０μｍの厚みに層着させておくことが好ましい。

【００１８】 前記絶縁基体１は更にその上面にアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から 成る絶縁蓋体２が導電性封止材８を介して接合され、これによって絶縁基体１と 絶縁蓋体２とから成る容器４内部に半導体素子３が気密に封止される。

【００１９】 前記絶縁蓋体２はアルミナセラミックスから成る場合、例えばアルミナ（Ａｌ ₂ Ｏ₃ ）、シリカ（ＳｉＯ₂ ）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等 に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た原料粉末を所定形状のプレス金型内 に充填するとともに一定圧力で押圧して形成し、しかる後、前記成形品を約１５ ００℃の温度で焼成することによって製作される。

【００２０】 また前記絶縁基体１と絶縁蓋体２とを接合させる導電性封止材８は、導電性ガ ラスや導電性樹脂から成り、例えば、導電性ガラスから成る場合には酸化鉛（Ｐ ｂＯ）６０．０容量％、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）０．１容量％、酸化ホウ素（Ｂ ₂ Ｏ₃ ）９．０容量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）９．０容量％を含むガラス粉末に導 電性材料である金、銀、銅等から成る金属粉末を７０〜９５容量％含有させたも のが好適に使用され、封止の作業性を向上させるために絶縁蓋体２の絶縁基体１ 側に予め被着されている。

【００２１】 前記導電性ガラスから成る導電性封止材８の絶縁蓋体２への被着は金、銀、銅 等の導電性材料を含有するガラス粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合するこ とによって得たガラスペーストを絶縁蓋体２の絶縁基体１側表面に従来周知のス クリーン印刷法等により所定厚みに印刷塗布することによって行われる。

【００２２】 更に前記導電性封止材８は絶縁蓋体２と絶縁基体１との接合領域のみならず絶 縁蓋体２の絶縁基体１側全面に被着されている。そのため半導体素子３を収容す る絶縁基体１の凹部１ａは前記導電性封止材８によってシールドされることとな り、その結果、外部ノイズが絶縁蓋体２を介して入り込むのが有効に防止され、 容器４内部の半導体素子３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。

【００２３】 また同時に内部に収容した半導体素子３等から発生するノイズも絶縁蓋体２を 介して外部に漏れることが有効に防止され、半導体素子３の発生するノイズが他 の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与えることも極小となる。

【００２４】 尚、前記導電性封止材８に使用される導電性ガラスは含有される金、銀、銅等 の量が７０容量％未満であると導電性封止材８の電気抵抗が高くなってシールド 効果が弱くなり、９５容量％を越えると導電性封止材８における金属粉末の含有 量が多くなりすぎ、ガラスと絶縁基体１及び絶縁蓋体２との接着強度が低下して 気密封止の信頼性が劣化する傾向にある。従って、前記導電性封止材８に使用さ れる導電性ガラスは含有される金、銀、銅等の量を７０〜９５容量％の範囲とし ておくことが好ましい。

【００２５】 また前記導電性封止材８は絶縁基体１と絶縁蓋体２とを接合させた際、絶縁基 体１に形成したメタライズ配線層のうち半導体素子３の接地電極が接続されるも のに電気的に接続されるようにしておくと、導電性封止材８が接地されてノイズ に対するシールドがより強くなり、半導体素子３をより安定に作動させることが できる。従って、絶縁蓋体２に被着させた導電性封止材８は絶縁基体１と絶縁蓋 体２とを接合させた際には絶縁基体１に形成したメタライズ配線層のうち半導体 素子３の接地電極が接続されるものに電気的に接続させておくことが好ましい。

【００２６】 かくして本考案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１ａ 底面に半導体素子３を接着剤を介して取着するとともに半導体素子３の各電極を メタライズ配線層５にボンディングワイヤ６を介して電気的に接続し、しかる後 、絶縁基体１と絶縁蓋体２とを導電性封止材８により接合させ、絶縁基体１と絶 縁蓋体２とから成る容器４の内部に半導体素子３を気密に封止することによって 製品としての半導体装置となる。

【００２７】 尚、本考案は上述の実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱し ない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では導電性封止 材８としてガラス粉末に金、銀、銅等の金属粉末を含有させたものを使用したが 樹脂に銀等の金属粉末を含有させた導電性樹脂を使用してもよい。

【００２８】

【考案の効果】

本考案の半導体素子収納用パッケージによれば、絶縁基体と絶縁蓋体とを接合 させ、絶縁基体と絶縁蓋体とから成る容器内部に半導体素子を気密に封止する封 止材を導電性とするとともに、該封止材を絶縁基体と絶縁蓋体の接合領域のみな らず絶縁蓋体の絶縁基体側の全面に被着させたことから絶縁基体と絶縁蓋体とを 導電性封止材を介して接合し、内部に半導体素子を気密に収容封止した際、内部 に収容される半導体素子は前記導電性封止材でシールドされることとなり、その 結果、外部ノイズが絶縁蓋体を介して入り込むのを有効に防止でき、容器内部の 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。

【００２９】 また同時に内部に収容した半導体素子から発生するノイズも絶縁蓋体を介して 外部に漏れることが有効に防止され、内部に収容する半導体素子の発生するノイ ズが他の装置に入り込んで誤動作等の悪影響を与えるということも殆ど無くなる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・絶縁基体 ２・・・絶縁蓋体 ３・・・半導体素子 ４・・・容器 ８・・・導電性封止材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体素子が載置される載置部を有する絶
   縁基体と絶縁蓋体から成り、絶縁基体と絶縁蓋体とを導
   電性封止材を介し接合することによって内部に半導体素
   子を気密に収容するようになした半導体素子収納用パッ
   ケージであって、前記導電性封止材は絶縁蓋体の絶縁基
   体側の全面に予め被着されていることを特徴とする半導
   体素子収納用パッケージ。