JPH071799Y2 - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パッケージ、特に、半導体素子を収納するた
めの半導体素子収納用パッケージに関する。

〔従来の技術〕

情報処理の高速化・大容量化に伴って、情報処理に適用
される半導体装置に関しても、より高い周波数において
より大きな電力を扱い得るよう改良の努力がなされてい
る。例えば、能動半導体素子として、従来のシリコンを
素材とした半導体素子に代え、ガリウム・砒素等の化合
物半導体を素材としたショットキーバリア型電界効果ト
ランジスタ等が開発され、高周波域において大電力を扱
えるように改良されつつある。

そこで、このような高周波、大電力を扱う半導体素子を
収納するパッケージとして、金属基体と、その金属基体
上に取り付けられた金属枠体と、金属枠体に嵌め込まれ
てろう付けされた端子取付け部材とを備えたものが既に
知られている。

第５図に示すように、前記端子取付け部材は、セラミッ
クからなる平板部１と、平板部１上に固定された立壁部
２とを有している。平板部１の上面中央には、立壁部２
と直交する方向に延びる端子取付け用金属層３が形成さ
れている。また、立壁部２の外側縁面と平板部１の両側
面とには、その全面に、ろう付け用金属層４が形成され
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

端子取付け用部材において、端子取付け用金属層３と、
平板部１の側面に形成されたろう付け用金属層４とは互
いに接近しており、両者間のギャップＧは狭い。このギ
ャップＧが狭くなると、両金属層3,4間に発生する浮遊
容量が大きくなり、高周波特性が低下してしまう。した
がって、高周波特性を改善するには、ギャップＧを広げ
る必要がある。

そこで、前記従来の構成では、端子取付け部材を大型化
したり、端子取付け用金属層３の幅を狭くしたりする改
良がなされている。しかし、その構成では、多端子の半
導体素子に対応ができなくなったり、金属層３へのリー
ド取り付け強度が低下したりするという問題が生じる。

本考案の目的は、端子取付け用部材を大型化したり端子
取付け用金属層を狭くすることなく、端子取付け用金属
層とろう付け用金属層との間に発生する浮遊容量を小さ
くすることの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。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る半導体素子収納用パッケージは、金属基体
と、金属枠体と、端子取付け部材とを備えている。前記
金属枠体は、金属基体上に取り付けられ、切欠き部を有
している。前記端子取付け部材は、金属枠体の切欠き部
に嵌め込まれてろう付けされたセラミックからなる部材
である。

前記端子取付け部材は、平板部と平板部上に固定された
立壁部とを有している。平板部の上面中央には、立壁部
と交わる方向に延びる端子取付け用金属層が設けられて
いる。また、立壁部の外側縁面と、平板部の側面のうち
前記外側縁面を延長した部分とにはろう付け用金属層が
設けられている。

〔作用〕

本考案に係る半導体素子収納用パッケージでは、半導体
素子は、金属基体と金属枠体とで囲まれた空間内に収納
され、端子取付け部材の端子取付け用金属層にボンディ
ングされて使用される。

この半導体素子収納用パッケージにおいては、端子取付
け部材のろう付け用金属層は、立壁部の外側縁面と、平
板部の側面のうち前記外側縁面を延長した部分とにのみ
設けられている。このため、ろう付け用金属層が端子取
付け用金属層に及ぼす影響は小さくなり、両者間に発生
する浮遊容量が小さくなる。この結果、端子取付け用部
材を大型化したり、端子取付け用金属層を狭くしたりす
ることなく、高周波特性を改善することができる。

〔実施例〕

第２図には、本考案の一実施例として、電界効果トラン
ジスタを収納するための半導体素子収納用パッケージが
示されている。第２図で明らかなように、この半導体素
子収納用パッケージは、矩形平板状の金属基体１と、金
属基体１上に取り付けられた金属枠体３と、金属枠体３
の上面に固定され得る蓋体２とを備えている。金属枠体
３に形成された１対の切欠き部3aには、それぞれ端子取
付け部材４が嵌め込まれてろう付けされている。両端子
取付け部材４には、それぞれ入出力端子５がろう付けさ
れている。

前記金属基体１の上面と金属枠体３とにより形成される
空間内には、電界効果トランジスタ（図示せず）が収納
されるようになっている。このとき、金属基体１は、電
界効果トランジスタの接地端子及び放熱板として使用さ
れる。また、金属基体１の両端部には、貫通孔ａが設け
られている。この貫通孔ａは、電界効果トランジスタを
収納した半導体素子収納用パッケージを外部電気回路基
板に固定する際に、ねじを挿通する孔として使用される
ものである。

金属基体１及び金属枠体３は、例えば、アルミニウムを
主体とする金属（アルミニウム単独もしくはアルミニウ
ムに若干の不純物を含んだ金属）からなっている。例え
ば、使用されるアルミニウムを主体とする金属は、比重
が約2.7で、無酸素銅やコバール等の比重（8.36以上）
と比較すると約1/3となっている。これにより、金属基
体１及び金属枠体３は、従来品よりも約1/3軽量となっ
ている。また、アルミニウムを主体とする金属は、非磁
性体であるので、電界効果トランジスタを作動させた際
に金属基体１や金属枠体３に電流が流れたとしても、不
要な磁界を発生することはない。したがって、この場合
には、不要な磁界によって電界効果トランジスタの特性
が劣化することはない。さらに、アルミニウムを主体と
する金属は耐酸化性に優れていることから、金属基体１
や金属枠体３の外表面に酸化防止のための耐酸化性に優
れた金属を被覆する必要がない。したがって、この場合
には、半導体素子収納用パッケージの製造工程を簡略化
して、コストの削減をはかることができる。

なお、前記蓋体２も、金属基体１及び金属枠体３と同様
の金属から構成されている。この蓋体２は、電界効果ト
ランジスタ等を枠体３内に収納した後に、枠体３の上面
に気密封止状態で固着されるものである。

前記金属枠体３の相対向する２側壁に形成された１対の
切欠き部3aには、前記入出力端子取付け部材４が嵌め込
まれている。この取付け部材４は、例えば、アルミナ等
を含むセラミックからなる部材である。第１図に示すよ
うに、この端子取付け部材４は、直方体状の平板部10
と、平板部10上に固定された立壁部11とを有している。
平板部10の上面中央には、立壁部11と直交する方向に延
びる端子取付け用金属層12が形成されている。また、立
壁部11の外側縁面と、平板部10の側面のうち前記外側縁
面を延長した部分とには、ろう付け用金属層13が設けら
れている。なお、金属層12,13は、例えば、タングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属から構成され
ている。

立壁部11によって覆われていない端子取付け用金属層12
の２部分のうち、一方には入出力端子５（第２図）が固
着されるようになっている。また、その他方には、電界
効果トランジスタ等の入出力端子がボンディングされる
ようになっている。。一方、ろう付け用金属層13は、第
２図の枠体３の切欠き3a内に端子取付け部材４が嵌め込
まれたとき、切欠き3aと対向するようになっている。そ
して、ろう付け用金属層13と切欠き3aの面との間にろう
付けが施されることによって、端子取付け部材４が枠体
３に固定されるようになっている。

なお、この実施例では、平板部10の側面には、立壁部の
外側縁面を延長した部分にのみろう付け用金属層13が形
成されているので、端子取付け用金属層12とろう付け用
金属層13との間に生じる浮遊容量は小さい。また、この
端子取付け部材４では、立壁部11を境にして端子取付け
用金属層12の一方端が外部回路と、他方端が内部回路と
それぞれ接続されるものであり、電気的特性としては同
軸線路に近いものになっている。

次に、上述の半導体素子収納用パッケージの製造方法を
説明する。

まず、端子取付け部材４を形成する場合には、第3A図に
示すように、未焼成セラミック基板（グリーンシート）
からなる平板部10を用意する。その未焼成平板部10上
に、端子取付け用金属層12を形成する。次に、第3B図に
示すように、平板部10上に立壁部11を載置し、ろう付け
用金属層13を形成する。そして、全体を焼成することに
よって焼結一体化させ、第１図に示す端子取付け部材を
得る。

次に、第3C図に示すように、枠体３の切欠き3aに端子取
付け部材４を嵌め込み、ろう付け用金属層13と切欠き3a
の面との間をろう付けする。次に、金属基体１上に金属
枠体３を、アルミニウムろう材を用いてろう付けする。
さらに、入出力端子５を端子取付け用金属層12に銀ろう
材を用いてろう付けする。

そして、金属枠体３内の空間に電界効果トランジスタ等
を収納・固定し、電界効果トランジスタ等の各電極と端
子取付け用金属層12とをワイヤボンディングによって接
続する。さらに、金属枠体３の上面に、枠体２をガラス
や樹脂等を用いて気密状態で固定する。これによって、
パッケージ内に半導体素子が収納された半導体装置が得
られる。得られた半導体装置では、端子取付け部材４の
端子取付け用金属層12とろう付け用金属層13との間のギ
ャップが広くなるため、その間に発生する浮遊容量が小
さくなる。このため、端子取付け部材４を小型化するこ
とが可能となり、また端子取付け用金属層12の幅を広く
することが可能となる。したがって、入出力端子５や半
導体素子の端子取付け用金属層12への取付け強度が向上
する。

〔他の実施例〕

（ａ）第４図に示す端子取付け部材４を使用した半導体
素子収納用パッケージにも、本考案を同様に採用するこ
とができる。第４図では、立壁部11の下に存在する端子
取付け用金属層12の部分の幅よりも、外部に露出してい
る部分の幅の方が大きくなるように形成された端子取付
け部材４を使用している。なお、第４図に示す端子取付
け用金属層12の立壁部11で覆われた部分の幅ｔは、平板
部10の厚みＴと同一長さとなっている。これにより、端
子取付け用金属層12におけるインピーダンスが50Ωに設
定される。

（ｂ）端子取付け用部材として、入出力端子５の取付け
方向から見て、円形や他の多角形状に形成されたものを
採用することもできる。

（ｃ）前記切欠き3aは、基体１側に開いた切欠きであっ
たが、基体１側が閉じた形状とすることもできる。ま
た、蓋体２側が開いた形状の切欠き3aを採用することも
できる。

（ｄ）収納する半導体素子の入出力端子の数に合わせて
さらに多くの切欠き3aを設け、端子取付け部材４をその
切欠き3aに嵌め込み固定する構成を採用することもでき
る。

〔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、端子取
付け部材のろう付け用金属層を上述のような形状とした
ので、ろう付け用金属層と端子取付け用金属層との間に
生じる浮遊容量が小さくなる。したがって、本考案によ
れば、端子取付け部材を小型化することが可能となる。
また、端子取付け用金属層の幅を広くできるようになる
ので、ワイヤボンディングやリード線のろう付けが容易
となり、機械的強度を向上させることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に使用される端子取付け部材
の斜視図、第２図は本考案の一実施例の一部分解斜視
図、第3A図，第3B図及び第3C図は、本考案の一実施例の
製造工程を説明する斜視図、第４図は本考案の他の実施
例の第１図に相当する図、第５図は従来例の第１図に相
当する図である。 １……金属基体、３……金属枠体、４……端子取付け部
材、５……入出力端子、10……平板部、11……立壁部、
12……端子取付け用金属層、13……ろう付け用金属層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体素子を収納するための半導体素子収
   納用パッケージであって、 金属基体と、 前記金属基体上に取り付けられ、切欠き部を有する金属
   枠体と、 前記切欠き部に嵌め込まれてろう付けされ、セラミック
   からなる平板部と平板部上に固定された立壁部とを有す
   る端子取り付け部材とを備え、 前記端子取り付け部材は、前記平板部の上面中央に設け
   られかつ前記立壁部と交わる方向に延びる端子取り付け
   用金属層と、前記立壁部の外側縁面と前記平板部の側面
   のうち前記外側縁面を延長した部分とに設けられたろう
   付け用金属層とを有している、 半導体素子収納用パッケージ。