JPS6330131Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体装置用ステムに関し、特にリー
ド線の頂部に接続細線を超音波でボンデイングす
る半導体装置用ステムに関する。

パワートランジスタ等に用いられる半導体装置
用ステムとして第１図に示す構成のものがある。
図において、１は略菱形状の鉄製のステム基板
で、長手方向の両端にシヤーシ等への取付孔２を
有し、略中央部には放熱板嵌合孔３を有し、その
近傍にリード線封着孔４を有する。５は銅製の放
熱板で、前記嵌合孔３に嵌合しかしめたのちロウ
付けされている。６は鉄・ニツケル合金製のリー
ド線で、前記封着孔４に挿通されガラス７を介し
て気密絶縁的に封着されている。ここで、リード
線６はその頂面部に超音波で接続細線をボンデイ
ングするために釘状頭部６ａを有し、かつリード
線６が振動して超音波エネルギを吸収しないよう
に、ガラス７がステム基板１の上面よりも突出し
て前記釘状頭部６ａの下部まで封着されている。

この種の半導体装置用ステムは、一般に第２図
に示すように、グラフアイト製の下側封着治具１
０上にステム基板１を載置し、そのリード線封着
孔４にリード線６を釘状頭部６ａを下向きにして
ガラスタブレツト７′とともに配置し、その上か
らグラフアイト製の上側封着治具１１を被せ中性
もしくは弱還元性雰囲気中で約1000℃に加熱して
ガラスタブレツト７′を溶融せしめて、リード線
６をガラス７を介してステム基板１に気密絶縁的
に封着したのち、放熱板嵌合孔３に放熱板５を嵌
合して気密にロウ付けして製造している。

しかしながら、このような製造方法では、封着
治具の使用数が多くまた製造工数も多いのみなら
ず、リード線６の釘状頭部６ａがグラフアイト製
の下側封着治具１０と接触した状態で高温加熱さ
れるので、釘状頭部６ａへの浸炭現象が起り、封
着後の仕上げメツキの付着性も悪く、接続細線の
ボンデイング性も悪いという問題点があつた。

そこで、リード線６を第２図とは逆にその釘状
頭部６ａを上側にして封着することも考えられる
が、リード線封着孔４の孔容積とガラスタブレツ
ト７′の体積とのばらつきによつて、相対的にガ
ラスタブレツト７′の体積が不足すると、第３図
Ａのように、ガラス７がリード線６の釘状頭部６
ａの下側まで埋まらず、超音波ボンデイング時に
リード線６が振動するのを確実に防止できない。
またガラスタブレツト７′の体積が多過ぎると、
第３図Ｂに示すように、ガラス７の余剰分がリー
ド線６の釘状頭部６ａの上面よりもはみ出して、
接続細線のボンデイング作業が困難になつたり、
ガラス７が剥れたりクラツクが入るという問題点
があつた。

本考案はこのような問題点を解決するために提
案されたもので、リード線封着孔の釘状頭部側の
端部に面取部を形成し、ガラスをその量に応じて
この面取部の内周端ないし外周端の間から釘状頭
部の下面全面まで封着したことを特徴とする。

以下、本考案の実施例を図面により説明する。
第４図において、第１図と同一部分または対応部
分には同一参照符号を付したのでその説明を省略
する。第１図との相違点は、ステム基板１のリー
ド線封着孔４の上端に面取部４ａが形成されてい
ることである。

第５図はその製造方法を説明するための封着前
の組立状態を示す縦断面図である。図において、
１２はグラフアイト製の封着治具で、その上に、
ステム基板１の嵌合孔３に周面に無電解ニツケル
メツキ層よりなるロウ材層を形成した放熱板５を
嵌合しかしめて仮固着したステム組立体が、半導
体素子取付面を上方に向けて載置されている。そ
してステム基板１のリード線封着孔４内にリード
線６を釘状頭部６ａを上側にしてガラスタブレツ
ト７′とともに配置されている。この状態におい
て、全体を中性もしくは弱還元性雰囲気中で約
1000℃に加熱すると、放熱板５の周面の無電解ニ
ツケルメツキ層が溶融して、放熱板５がステム基
板１に気密にロウ付けされるとともに、ガラスタ
ブレツト７′が溶融してリード線６とステム基板
１とが気密絶縁的に封着される。

上記の製造方法を用いれば、封着治具１２が１
個のみでよく、製造工数も減少するし、リード線
６の釘状頭部６ａが封着治具１２と接触していな
いので、浸炭現象も起らず、釘状頭部６ａへの仕
上げメツキも良好に行なえるため、接続細線のボ
ンデイングも容易かつ確実に行なえる。また、リ
ード線封着孔４の容積とガラスタブレツト７′の
体積とのばらつきによつて、相体的にガラスタブ
レツト７′の体積が少ないときは、第６図Ａのよ
うに、リード線封着孔４に面取部４ａを残して、
すなわち面取部４ａの内周端から釘状頭部６ａの
下面全面にわたつてガラス７により封着される
し、ガラスタブレツト７′の体積が多いときは、
第６図Ｂのように、面取部４ａが埋まるように、
すなわち面取部４ａの外周端から釘状頭部６ａの
下面全面にわたつてガラス７により封着される。
すなわち、第６図Ａと第６図Ｂとの間でガラスタ
ブレツト７′の体積のばらつきが許容されること
になり、従来構造のものに比較して格段に良品率
の向上が図れる。

なお、上記実施例は特定の構成について説明し
たが、本考案の精神を逸脱しない範囲で各種の変
形が可能である。

以上のように本考案によれば、ガラスタブレツ
トの体積が少々ばらついてもリード線の釘状頭部
の下面全面までガラスを付着させることができ、
釘状頭部の上面に接続細線を超音波ボンデイング
する際に、リード線が振動したり、釘状頭部の上
面よりも盛り上つたガラスによつてボンデイング
治具が邪魔されるといつたことがなくなり、容易
かつ確実にボンデイングできるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置用ステムの縦断面
図、第２図は第１図のステムの製造方法を説明す
るための封着前の組立状態を示す縦断面図、第３
図ＡおよびＢは従来のステムで起りやすい不良状
態を示す要部拡大縦断面図、第４図は本考案の一
実施例の半導体装置用ステムの縦断面図、第５図
は第４図のステムの製造方法を説明するための封
着前の組立状態を示す縦断面図、第６図Ａおよび
Ｂは本考案のステムの異なる状態を示す縦断面図
である。 １……ステム基板、４……リード線封着孔、４
ａ……面取部、５……放熱板、６……リード線、
６ａ……釘状頭部、７……ガラス、７′……ガラ
スタブレツト、１２……封着治具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステム基板のリード線封着孔内にガラスを介し
   て釘状頭部を有するリード線を気密絶縁的に封着
   してなる半導体装置用ステムにおいて、 前記リード線封着孔の釘状頭部側の端部に面取
   部を形成し、ガラスをその量に応じてこの面取部
   の内周端ないし外周端の間から釘状頭部の下面全
   面まで封着したことを特徴とする半導体装置用ス
   テム。