[go: up one dir, main page]

DE3007141A1 - Gehaeuse fuer eine halbleitervorrichtung - Google Patents

Gehaeuse fuer eine halbleitervorrichtung

Info

Publication number
DE3007141A1
DE3007141A1 DE19803007141 DE3007141A DE3007141A1 DE 3007141 A1 DE3007141 A1 DE 3007141A1 DE 19803007141 DE19803007141 DE 19803007141 DE 3007141 A DE3007141 A DE 3007141A DE 3007141 A1 DE3007141 A1 DE 3007141A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
housing
alloy
housing according
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803007141
Other languages
English (en)
Inventor
Lynn Edward Fussell
Robert E Saulsberry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of DE3007141A1 publication Critical patent/DE3007141A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/492—Bases or plates or solder therefor
    • H01L23/4924—Bases or plates or solder therefor characterised by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/043—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body
    • H01L23/045—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having a conductive base as a mounting as well as a lead for the semiconductor body the other leads having an insulating passage through the base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Description

j 3007U1
Patentanwälte
Dipl.-lng. Dlpl.-Chem. Dipl.-lng.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED 25. Februar 1980
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas / V.St.A.
Unser Zeichen: T 3304
Gehäuse für eine Halbleitervorrichtung
Die Erfindung betrifft hermetisch dichte Gehäuse für Halbleitervorrichtungen und insbesondere ein Gehäuse, in welchem eine öse aus einer Eisen-Nickellegierung unter Bildung einer Borsilicatglas-M^talldichtung hermetisch versiegelt wird.
Das normale System zur Herstellung hermetisch angepaßter Abdichtungen zum Einkapseln von Halbleitervorrichtungen bestand darin, ösen und Zuführungen, die beide aus einer Fe-, Ni-, Co-Legierung bestanden, unter Verwendung einer eine Vorstufe eines Borsilicatglases bildenden Verbindung, z.B. Corning 7052 oder Mansol 88, zu verschmelzen. Die Kombination ist besonders gut aufeinander abgestimmt, da der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung im wesentlichen der gleiche ist wie der des Glases.
030037/0705
Dr.Ha/Ma
'-■·■ 3007H1
In letzter Zeit erforderte jedoch eine drohende Verknappung von Kobalt die Entwicklung anderer Systeme zur Herstellung angepaßter Dichtungen. Die Industrie nahm bisher an, daß jedes alternative System die Verwendung einer Öse erfordern würde, die etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizient besitzt wie das abdichtende Glas.
Die vorliegende Erfindung hat jedoch ergeben, daß eine Öse aus einer Eisen-Nickellegierung eine hermetische Abdichtung mit Borsilicatglas ergibt, obwohl die Wärmeausdehnungskoeffizienten um 2,8 χ 10 über einen Temperaturbereich von 30 bis 4500C differieren. Die Integrität der Dichtung bleibt während Temperaturänderungen während der Herstellung der Vorrichtung und beim anschließenden Durchtesten unter Umgebungsbedingungen bewahrt und man erhält ein äußerst zuverlässiges Abdichtungssystem. Die Erzielung eines äußerst zuverlässigen Gehäuses, insbesondere des TO-5-Gehäuses, das extreme Wärmeschocks oder Wärmezyklen ohne Sprünge oder Risse in dem Glas und/oder ohne Feststellen in der Abdichtung aushält, war schwierig.
Bei einer spezifischen Ausführungsform wurde ein TO-18-Gehäuse unter Verwendung einer öse aus Legierung 42 (42 % Ni, 57 % Fe plus Verunreinigungen) mit Corningglas 7052 und Zuführungen aus Legierung 42 versiegelt. Die hermetische Dichtigkeit dieser Ausführungsform wurde von Raumtemperatur bis zu 5000C untersucht. Es wurde keine Leckstelle gefunden.
Aus der gleichen Materialkombination wurde auch ein TO-5-Gehäuse zusammengesetzt und in gleicher Weise getestet; auch dies behielt seine hermetische Dichtheit bei.
030037/0705
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar ein modifiziertes TO-5-Gehäuse mit einem Ösenträger 11 aus Legierung 42 in Kombination mit einer Abdichtung 12 aus 7052 Glas und F-15-Zuführungen 13. Diese Teile werden in ein Graphitschiffchen gegeben und kommen in einen Ofen, dessen Temperatur hoch genug ist (z.B. 10000C), um das Glas unter Bildung der Dichtung zu schmelzen. Die Art des Zusammenbaus und die Ofenparameter sind bekannt.
Der erhaltene Sockel kann dann als solcher versandt werden oder es wird ein Halbleiterchip 14 unter Verwendung eines Lötmittelplättchens 15 darauf befestigt, worauf Drahtverbindungen 16 und ein Deckel 17 zur Vervollständigung einer Halbleitervorrichtung in bekannter Weise angebracht werden.
Bei einer anderen Ausführungsform, die besonders wichtig für größere Gehäuse ist, befindet sich in dem Glaskörper unterhalb des ösenträgers ein zentral angeordneter Keramikeinsatz. Dieser Einsatz kann bis unterhalb der Abdichtungsebene des Düsenträgers reichen; wenn er dies nicht tut, wird er einfach wegen seines Kompensationseffekts verwendet. Wenn er unter die Abdichtungsebene reicht, dient er außer seiner Kompensationswirkung als Abstandshalter. Abstandshalter werden in vielen TO-Gehäusen mit mehreren Zuführungen verwendet, z.B. in TO-99-Gehäusen und TO-100-Gehäusen, um das Gehäuse zur Erzielung einer Konvektionskühlung von dem Montierbrett im Abstand zu halten.
Der Einsatz oder Abstandshalter besitzt einen Durchmesser von etwa einem Viertel bis zur Hälfte des Durchmessers des Glaskörpers und reicht durch mindestens die Hälfte der Dicke des Glases. So ergibt z.B. ein Mulliteinsatz, der vorzugsweise einen Überschuß an SiO» enthält, in Kombination mit den vorstehend gegebenen Beispielen der Erfindung, infolge seines
030037/0705
Wärmeausdehnungskoeffizienten, der etwas größer ist als der von 7052 Glas, einen Kompensationseffekt.
Andere Eisen-Nickellegierungen können anstelle der Legierung 42 verwendet werden, einschließlich Legierungen mit einem Nickelgehalt von 38 bis 46 %, obwohl diese nicht unbedingt äquivalente Ergebnisse liefern. Das 7052 Borsilicatglas kann durch andere ersetzt werden, einschließlich Mansol 88, Owens-Illinois EN-1, Schott 8243. Für die Zuführungen kann anstelle von F-15-Legierung eine andere, einschließlich der Legierung 42, verwendet werden.
Fig. 2 zeigt die Wärmeausdehnungskurven für Legierung 42 (Kurve II) und für Corningglas 7052 (Kurve I). Der Unterschied zwischen diesen Kurven wurde bisher als größer angenommen als der maximale Unterschied, wie er noch mit einer angepaßten hermetisch dichten Dichtung über den angegebenen Temperaturbereich verträglich ist.
0 30037/0705

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    1/ Gehäuse für eine Halbleitervorrichtung, enthaltend einen ösenträger aus Eisen-Nickellegierung, in welchem Fe-Ni-Co-Zuführungen hermetisch mit einem Borsilicatglas eingeschmolzen sind.
  2. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung des ösenträgers im wesentlichen aus 42 % Ni, Rest Eisen, besteht.
  3. 3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen im wesentlichen aus 29 % Ni, 17 % Co, Rest Eisen, bestehen.
  4. 4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas einen Wärmeausdehnungskoeffizient von etwa
    4,6 χ 10~ cm/cm/0C besitzt.
    030037/0705
    Dr.Ha/Ma
  5. 5. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Einsatz aus einen SiO2-Überschuß aufweisendem Mullit besitzt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient etwas größer ist als der von Corningglas 7052.
    030037/0705
DE19803007141 1979-03-02 1980-02-26 Gehaeuse fuer eine halbleitervorrichtung Withdrawn DE3007141A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1675679A 1979-03-02 1979-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3007141A1 true DE3007141A1 (de) 1980-09-11

Family

ID=21778792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803007141 Withdrawn DE3007141A1 (de) 1979-03-02 1980-02-26 Gehaeuse fuer eine halbleitervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS55146949A (de)
DE (1) DE3007141A1 (de)
FR (1) FR2450503A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1142868A (en) * 1966-05-19 1969-02-12 Associated Semiconductor Mft Improvements in and relating to semiconductor device headers
US3618203A (en) * 1969-08-25 1971-11-09 Olin Mathieson Method of making a glass or ceramic-to-composite metal seal
US4128697A (en) * 1977-04-22 1978-12-05 Corning Glass Works Hermetic glass-metal compression seal
DE2824426C2 (de) * 1978-06-03 1982-09-02 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Gehäuse zur Kapselung von elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen

Also Published As

Publication number Publication date
FR2450503A1 (fr) 1980-09-26
JPS55146949A (en) 1980-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4128697A (en) Hermetic glass-metal compression seal
DE69103556T2 (de) Temperaturfühlerelement und Sonde mit einem solchen Element.
EP0657023B1 (de) Fieberthermometer
DE69302521T2 (de) Packungsstruktur eines Drucksensoraufbaus mit Halbleitern
DE102016202763B4 (de) Angepasste Durchführung
DE2754756C2 (de) Gaslaser mit einem zylinderförmigen Entladungskolben
DE3007141A1 (de) Gehaeuse fuer eine halbleitervorrichtung
DE2159701A1 (de) Schweißmaterial und Verfahren zur Anwendung eines derartigen Materials
EP1477786B1 (de) Verwendung metallischer Galliumlegierungen als Thermometerflüssigkeit
DE1596949A1 (de) Entglasendes Loetglas
DE4219953C2 (de) Herstellung von Druckglasdurchführungen mit Fassungen aus ausscheidungshärtbaren Legierungen
DE907808C (de) Stromdurchfuehrung durch Waende aus Glas oder Quarz
DE2330243A1 (de) Verfahren zur herstellung einer durchfuehrung eines metallelements durch einen keramischen teil mit hilfe eines schmelzvorganges
DE29823379U1 (de) Hochtemperatursensor
DE855003C (de) Bleilegierung
DE1005184B (de) Elektrische Gasentladungsvorrichtung, insbesondere Quecksilberdampf-Hochdrucklampe
DE1564390A1 (de) Halbleitervorrichtung,insbesondere fuer hohe Spannungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2628823C3 (de) Glaskeramischer Werkstoff zur Verkapselung von Halbleiterbauelementen
DE3805636A1 (de) Sensor zur induktiven wegaufnahme
DE911155C (de) Elektrischer Kondensator mit einem Sicherungsdraht in einem evakuierten Gehaeuse innerhalb der Durchfuehrung durch das Kondensatorgehaeuse
DE637136C (de) Elektronenroehre
SU952786A1 (ru) Стекло дл спаивани с металлом
AT202723B (de) Glas-Metallverbindung
AT263393B (de) Verbundmaterial
AT72642B (de) Luftdichte Drahteinführung für Gefäße, insbesondere Glasgefäße.

Legal Events

Date Code Title Description
8140 Disposal/non-payment of the annual fee for main application