JPH083014Y2 - ガラス封止型半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

ガラス封止型半導体素子収納用パッケージ

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JPH083014Y2
JPH083014Y2 JP13946589U JP13946589U JPH083014Y2 JP H083014 Y2 JPH083014 Y2 JP H083014Y2 JP 13946589 U JP13946589 U JP 13946589U JP 13946589 U JP13946589 U JP 13946589U JP H083014 Y2 JPH083014 Y2 JP H083014Y2
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JP
Japan
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semiconductor element
glass
insulating
insulating base
package
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JP13946589U
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JPH0379438U (ja
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清志 富田
元秀 荒山
正幸 坂下
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 (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
用パッケージに関し、より詳細にはガラスによってパッ
ケージの封止を行うガラス封止型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ガラス封止型半導
体素子収納用パッケージはアルミナ質焼結体から成り、
上面中央部に半導体素子を載置するための載置部を有
し、且つ上面外周部に封止用のガラス部材が被着された
絶縁基体と、下面に封止用のガラス部材が被着された蓋
体と、内部に収容する半導体素子を外部の電気回路に電
気的に接続するための外部リード端子とにより構成され
ており、絶縁基体の半導体素子載置部に半導体素子を接
着材を介し取着固定するとともに該半導体素子の各電極
をボンディングワイヤを介して絶縁基体の上面に仮止め
されている外部リード端子に接続し、しかる後、絶縁基
体と蓋体とをその相対向する主面に予め被着させておい
た封止用のガラス部材を溶融一体化させ、絶縁基体と蓋
体とから成る絶縁容器を気密に封止することによって半
導体装置となる。
尚、前記ガラス封止型半導体素子収納用パッケージは
通常、絶縁基体がアルミナ質焼結体等の電気絶縁材より
成り、アルミナ(Al2O3)、シリカ(SiO2)、マグネシ
ア(MgO)、カルシア(CaO)等の原料粉末を従来周知の
乾式プレス成形法を採用することによって所定形状に成
形し、しかる後、これを約1500℃の温度で焼成すること
によって製作される。
(考案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
用パッケージは絶縁基体を構成するアルミナ質焼結体の
アルミナ(AL2O3)含有量が一般に85.0Wt%前後であ
り、臨界応力拡大係数が約 と低く、且つ抗折強度もJIS R 1601に規定する3点曲げ
抗折強度で30乃至35Kg/cm2と弱い。そのためこのアルミ
ナ質焼結体から成る絶縁基体の厚みを0.5mm程度の薄い
厚さとし、ICカードやメモリーカード等の厚みが薄い電
子装置に組み込まれるガラス封止型半導体素子収納用パ
ッケージとした場合、絶縁基体は曲げ応力に対する強度
が極めて弱く、耐衝撃性に劣るものとなり、絶縁基体に
曲げ応力や衝撃力等の外力が印加されると該外力によっ
て容易にクラックや割れが発生してしまい、その結果、
絶縁容器の気密封止が容易に破れ、内部に収容する半導
体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させるこ
とができないという欠点を有していた。
(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
は絶縁基体の厚みを薄くしたとしても絶縁容器の気密封
止の信頼性を高いものとなし、内部に収容する半導体素
子を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが
できるガラス封止型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) 本考案は相対向する主面にガラス部材を被着させた絶
縁基体と蓋体とで外部リード端子を挟持し、前記ガラス
部材を溶融一体化することにより半導体素子を内部に気
密封止するガラス封止型半導体素子収納用パッケージに
おいて、前記絶縁基体を臨界応力拡大係数が 以上、抗折強度がJIS R 1601に規定する3点曲げ抗折強
度で45Kg/mm2以上の電気絶縁材により形成したことを特
徴とするものである。
(実施例) 次に本考案を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説
明する。
第1図及び第2図は本考案のガラス封止型半導体素子
収納用パッケージの一実施例を示し、1は電気絶縁材よ
り成る絶縁基体、2は同じく電気絶縁材より成る蓋体で
ある。この絶縁基体1と蓋体2とで絶縁容器3が構成さ
れる。
前記絶縁基体1はその上面中央部に半導体素子を載置
固定するための載置部1aを有しており、該載置部1aには
半導体素子4がガラス、樹脂等の接着材を介し取着固定
される。
前記絶縁基体1は臨界応力拡大係数が 以上、抗折強度がJIS R 1601に規定の3点曲げ抗折強度
で45Kg/mm2以上の電気絶縁材、具体的にはアルミナ(Al
2O3)の含有量が95.0Wt%以上のアルミナ質焼結体、或
いはジルコニア(ZrO2)質焼結体等が好適に使用され
る。
尚、前記絶縁体基体1は例えばアルミナ(Al2O3)の
含有量が95.Wt%以上のアルミナ質焼結体から成る場
合、主原料としてのアルミナ(Al2O3)に焼結助剤とし
てのシリカ(SiO2)、マグネシア(MgO)等を若干量添
加して原料粉末を得、次に前記原料粉末を従来周知の乾
式プレス成形法により所定形状に成形し、最後に成形品
を約1700℃の高温で焼成することによって製作され、ま
たジルコニア質焼結体から成る場合は、主原料としての
ジルコニア(ZrO2)に焼結助剤としてのイットリア(Y2
O3)、カルシア(CaO)、マグネシア(MgO)等を添加し
た原料粉末を乾式プレス成形法により所定形状に成形
し、しかる後、これを約1400乃至1500℃の温度で焼成す
ることによって製作される。
前記絶縁基体1はその臨界応力拡大係数が 以上、抗折強度が45Kg/mm2以上の電気絶縁材で構成され
ていることから本考案のガラス封止型半導体素子収納用
パッケージをICカードやメモリーカード等の厚みが薄い
装置に使用する際、絶縁基体1の厚みを0.2乃至0.7mmの
薄いものに成したとしても絶縁基体1の曲げ応力に対す
る強度及び耐衝撃性を極めて強く、優れたものとなすこ
とができ、その結果、絶縁基体1に曲げ応力や衝撃力等
の外力が印加されたとしても該外力によって絶縁基体1
にクラックや割れ等が発生することは殆ど無く、内部に
収容する半導体素子4の気密封止を完全として半導体素
子4を長期間にわたり正常、且つ安定に作動させること
が可能となる。
尚、前記絶縁基体1を構成する電気絶縁材はその臨界
応力拡大係数が 未満であると絶縁基体1の耐衝撃性が劣化し、絶縁基体
1に外力(衝撃力)が印加されると該外力によって容易
に破損してしまう。従って絶縁基体1を構成する電気絶
縁材はその臨界応力拡大係数を 以上とする必要がある。
また同時に前記絶縁基体1を構成する電気絶縁材はそ
の抗折強度が45Kg/mm2未満であると絶縁基体1の厚みを
薄くした際の曲げ応力に対する機械的強度が不足し、絶
縁基体1に外力(曲げ応力)が印加されると該外力によ
って容易に破損してしまう。従って絶縁基体1を構成す
る電気絶縁材はその抗折強度をJIS R 1601に規定する3
点曲げ抗折強度で45Kg/mm2以上とする必要がある。
また前記蓋体2は絶縁基体1と同様のアルミナ質焼結
体やジルコニウム質焼結体、或いはサファイアや透光性
アルミナ等の電気絶縁材よりなり、絶縁基体1の上面に
封止用ガラス5を介して取着固定される。
前記絶縁基体1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5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5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5は、例えば酸化鉛(PbO)75.0Wt
%、酸化チタン(TiO2)9.0Wt%、酸化ホウ素(B2O3
7.5Wt%、酸化亜鉛(ZnO)2.0Wt%等のガラスから成
り、該ガラス粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合し
て得たガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等の
厚膜手法を採用することにより絶縁基体1及び蓋体2の
相対向する各々の主面に被着される。
尚、前記封止用ガラス部材5はその熱膨張係数を絶縁
基体1及び蓋体2の熱膨張係数に近似した値にしておく
と絶縁基体1と蓋体2とを封止用ガラス部材5を介して
接合し、絶縁容器3を気密に封止する際、絶縁基体1及
び蓋体2と封止用ガラス部材5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5を介し
強固に接合することが可能となる。従って、封止用ガラ
ス部材5はその熱膨張係数を絶縁基体1及び蓋体2の熱
膨張係数に合わせておくことが望ましい。
また前記絶縁基体1と蓋体2との間には導電性材料、
例えばコバール(Fe-Ni-Co合金)や42Alloy(Fe-Ni合
金)等の金属から成る外部リード端子6が配されてお
り、該外部リード端子6は半導体素子4の各電極がボン
ディングワイヤ7を介して電気的に接続され、外部リー
ド端子6を外部回路に接続することによって半導体素子
4が外部回路と接続されることとなる。
前記外部リード端子6は、絶縁容器3を封止用ガラス
部材5を溶融一体化させて気密封止する際に同時に絶縁
基体1と蓋体2の間に取着固定される。
尚、前記外部リード端子6は外部回路との電気的導通
を良好とするために、また酸化腐蝕するのを有効に防止
するためにその外表面にニッケル(Ni)、金(Au)等の
良導電性で、且つ耐蝕性に優れた金属をメッキにより層
着させておく好ましい。
かくしてこのガラス封止型半導体素子収納用パッケー
ジによれば、絶縁基体1の半導体素子載置部1a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6に接続
させた後、絶縁基体1と蓋体2に予め被着させておいた
封止用ガラス部材5を加熱溶融させ、一体化させること
によってその内部に半導体素子4を気密に封止する。
(考案の効果) 本考案のガラス封止型半導体素子収納用パッケージに
よれば、絶縁基体を臨界応力拡大係数が 以上、抗折強度がJIS R 1601に規定する3点曲げ抗折強
度で45Kg/mm2以上の電気絶縁材により形成したことから
絶縁基体の厚さを0.2乃至0.7mm程度の薄いものになした
としても絶縁基体の曲げ応力に対する強度及び耐衝撃性
を極めて強く優れたものとなすことができ、その結果、
絶縁基体に曲げ応力や衝撃力等の外力が印加されても該
外力によって絶縁基体にクラックや割れ等を発生するこ
とは殆どなく、絶縁容器の気密封止を完全として内部に
収容する半導体素子を長期間にわたり正常、且つ安定に
作動させることが可能となる。
また本考案によれば絶縁基体の厚みを薄くできること
から本考案のパッケージを使用した半導体装置の厚みも
極めて薄いものとなすことができ、これによってICカー
ドやメモリーカード等、厚みが薄い電子装置にも充分に
組み込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のガラス封止型半導体素子収納用パッケ
ージの分解斜視図、第2図は第1図のパッケージを使用
して形成された半導体装置の断面図である。 1……絶縁基体、2……蓋体 3……絶縁容器、5……ガラス部材 6……外部リード端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−154647(JP,A) 特開 平1−165147(JP,A) 特開 昭62−71251(JP,A) 特公 昭60−25398(JP,B1) 特表 平2−501967(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対向する主面にガラス部材を被着させた
    絶縁基体と蓋体とで外部リード端子を挟持し、前記ガラ
    ス部材を溶融一体化することにより半導体素子を内部に
    気密封止するガス封止型半導体素子収納用パッケージに
    おいて、前記絶縁基体を臨界応力拡大係数が 以上、抗折強度がJIS R 1601に規定する3点曲げ抗折強
    度で45Kg/mm2以上の電気絶縁材により形成したことを特
    徴とするガラス封止型半導体素子収納用パッケージ。
JP13946589U 1989-11-30 1989-11-30 ガラス封止型半導体素子収納用パッケージ Expired - Lifetime JPH083014Y2 (ja)

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JP13946589U JPH083014Y2 (ja) 1989-11-30 1989-11-30 ガラス封止型半導体素子収納用パッケージ

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JP13946589U JPH083014Y2 (ja) 1989-11-30 1989-11-30 ガラス封止型半導体素子収納用パッケージ

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JPH0379438U JPH0379438U (ja) 1991-08-13
JPH083014Y2 true JPH083014Y2 (ja) 1996-01-29

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