JP2002151613A - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
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- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子収納用パッケージにおいて、熱応
力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効
に防止できない。 【解決手段】 上面に半導体素子７の搭載部１ａを有す
る絶縁基体１と、絶縁基体１の上面に搭載部１ａを取り
囲むように接合された枠体２と、枠体２の上面に封止剤
４を介して接合される略平板状の金属製蓋体３とからな
る半導体素子収納用パッケージであって、金属製蓋体３
は、下面の前記枠体２の開口に対向する部位に沿って枠
体２の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角が30〜85
°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突起部３ａ
を形成してあることを特徴とする半導体素子収納用パッ
ケージである。
力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効
に防止できない。 【解決手段】 上面に半導体素子７の搭載部１ａを有す
る絶縁基体１と、絶縁基体１の上面に搭載部１ａを取り
囲むように接合された枠体２と、枠体２の上面に封止剤
４を介して接合される略平板状の金属製蓋体３とからな
る半導体素子収納用パッケージであって、金属製蓋体３
は、下面の前記枠体２の開口に対向する部位に沿って枠
体２の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角が30〜85
°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突起部３ａ
を形成してあることを特徴とする半導体素子収納用パッ
ケージである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部からの機械的
衝撃あるいは水分の浸入から半導体素子を保護するため
の半導体素子収納用パッケージに関するものであり、特
に高周波用半導体素子を搭載した携帯電話に代表される
移動体通信機器に使用される半導体素子収納用パッケー
ジに関するものである。
衝撃あるいは水分の浸入から半導体素子を保護するため
の半導体素子収納用パッケージに関するものであり、特
に高周波用半導体素子を搭載した携帯電話に代表される
移動体通信機器に使用される半導体素子収納用パッケー
ジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信機器は軽薄短小化が急
激に進展し、これに伴って搭載される半導体素子を気密
に封止する半導体素子収納用パッケージも軽薄短小化が
進んでいる。
激に進展し、これに伴って搭載される半導体素子を気密
に封止する半導体素子収納用パッケージも軽薄短小化が
進んでいる。
【０００３】このような半導体素子収納用パッケージ
は、一般に酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウ
ム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化珪素質焼結体等の
電気絶縁材料から成り、上面に半導体素子の搭載部を有
する絶縁基体と、絶縁基体の上面に前記搭載部を取り囲
むように接合された枠体と、枠体の上面に半田やろう材
等により接合される略平板状の蓋体とから構成されてい
る。なお、蓋体の材料としては、半導体素子収納用パッ
ケージの軽薄短小化に併せ、薄型加工が可能な鉄−ニッ
ケル−コバルト合金等の金属が用いられている。
は、一般に酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウ
ム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化珪素質焼結体等の
電気絶縁材料から成り、上面に半導体素子の搭載部を有
する絶縁基体と、絶縁基体の上面に前記搭載部を取り囲
むように接合された枠体と、枠体の上面に半田やろう材
等により接合される略平板状の蓋体とから構成されてい
る。なお、蓋体の材料としては、半導体素子収納用パッ
ケージの軽薄短小化に併せ、薄型加工が可能な鉄−ニッ
ケル−コバルト合金等の金属が用いられている。
【０００４】しかしながら、このような半導体素子収納
用パッケージでは、熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋
体とを、弾性率が高く歪み等の応力を緩和しにくい半田
やろう材等の金属により接合しているために、半導体素
子が作動する際に発生する熱によって枠体と金属製蓋体
との間に大きな応力が発生するとともにこの応力が枠体
に作用して枠体にクラックが入ってしまい、その結果、
容器の気密封止が破れ、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な
いという欠点を有していた。
用パッケージでは、熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋
体とを、弾性率が高く歪み等の応力を緩和しにくい半田
やろう材等の金属により接合しているために、半導体素
子が作動する際に発生する熱によって枠体と金属製蓋体
との間に大きな応力が発生するとともにこの応力が枠体
に作用して枠体にクラックが入ってしまい、その結果、
容器の気密封止が破れ、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な
いという欠点を有していた。
【０００５】他方、枠体と金属製蓋体との接合を、弾性
率の低い樹脂接着剤により行なう方法が提案されてい
る。この提案によれば、例えば熱硬化性のエポキシ系樹
脂をスクリーン印刷法やディスペンサ法を用いて枠体と
金属製蓋体との接合部分に塗布し、枠体と金属製蓋体と
の接合部分を重ね合わせ加圧・加熱して枠体と金属製蓋
体とを接合することにより、半導体素子が作動する際に
発生する熱によって熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋
体との間に大きな応力が発生したとしても、弾性率の低
い樹脂接着剤が応力を緩和して枠体にクラックが入るの
を有効に防止できるというものである。
率の低い樹脂接着剤により行なう方法が提案されてい
る。この提案によれば、例えば熱硬化性のエポキシ系樹
脂をスクリーン印刷法やディスペンサ法を用いて枠体と
金属製蓋体との接合部分に塗布し、枠体と金属製蓋体と
の接合部分を重ね合わせ加圧・加熱して枠体と金属製蓋
体とを接合することにより、半導体素子が作動する際に
発生する熱によって熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋
体との間に大きな応力が発生したとしても、弾性率の低
い樹脂接着剤が応力を緩和して枠体にクラックが入るの
を有効に防止できるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな樹脂接着剤による接合では金属製蓋体と樹脂接着剤
との接合が表面の微細な凹凸による投錨効果のみである
ことから、昨今の半導体装置の小型化に合わせて枠体と
金属製蓋体との接合面積が小面積化する封止設計では十
分な接合強度が得られず、半導体素子が作動する際に発
生する熱により熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋体と
の間に発生する大きな応力あるいは２次実装以降の組立
て時の機械的衝撃等により、金属製蓋体と樹脂接着剤の
接合が破壊され、容器の気密信頼性が低下してしまうと
いう問題点を有していた。
うな樹脂接着剤による接合では金属製蓋体と樹脂接着剤
との接合が表面の微細な凹凸による投錨効果のみである
ことから、昨今の半導体装置の小型化に合わせて枠体と
金属製蓋体との接合面積が小面積化する封止設計では十
分な接合強度が得られず、半導体素子が作動する際に発
生する熱により熱膨張係数の異なる枠体と金属製蓋体と
の間に発生する大きな応力あるいは２次実装以降の組立
て時の機械的衝撃等により、金属製蓋体と樹脂接着剤の
接合が破壊され、容器の気密信頼性が低下してしまうと
いう問題点を有していた。
【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
案出されたものであり、その目的は、熱応力あるいは外
部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、
かつ気密信頼性の高い半導体素子収納用パッケージを提
供することにある。
案出されたものであり、その目的は、熱応力あるいは外
部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、
かつ気密信頼性の高い半導体素子収納用パッケージを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体素子収納
用パッケージは、上面に半導体素子の搭載部を有する絶
縁基体と、この絶縁基体の上面に搭載部を取り囲むよう
に接合された枠体と、この枠体の上面に封止剤を介して
接合される略平板状の金属製蓋体とからなる半導体素子
収納用パッケージであって、金属製蓋体は、下面の枠体
の開口に対向する部位に沿って枠体の内壁側に、下面の
平坦部に対する傾斜角が30〜85°で、高さが0.02〜0.25
ｍｍの傾斜を有する突起部を形成してあることを特徴と
するものである。
用パッケージは、上面に半導体素子の搭載部を有する絶
縁基体と、この絶縁基体の上面に搭載部を取り囲むよう
に接合された枠体と、この枠体の上面に封止剤を介して
接合される略平板状の金属製蓋体とからなる半導体素子
収納用パッケージであって、金属製蓋体は、下面の枠体
の開口に対向する部位に沿って枠体の内壁側に、下面の
平坦部に対する傾斜角が30〜85°で、高さが0.02〜0.25
ｍｍの傾斜を有する突起部を形成してあることを特徴と
するものである。
【０００９】本発明の半導体素子収納用パッケージによ
れば、金属製蓋体の下面の枠体の開口に対向する部位に
沿って枠体の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角が
30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突起
部を形成したことから、枠体と金属製蓋体とを接合した
際に、封止剤と金属製蓋体との間にずりせん断方向の力
に対する接着力が加わるとともに外部からの機械的衝撃
が突起部で効果的に分散されることから接合が非常に強
固なものとなり、その結果、熱応力あるいは外部からの
機械的衝撃に対して枠体と金属製蓋体との接合破壊が起
こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッケ
ージとすることができる。
れば、金属製蓋体の下面の枠体の開口に対向する部位に
沿って枠体の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角が
30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突起
部を形成したことから、枠体と金属製蓋体とを接合した
際に、封止剤と金属製蓋体との間にずりせん断方向の力
に対する接着力が加わるとともに外部からの機械的衝撃
が突起部で効果的に分散されることから接合が非常に強
固なものとなり、その結果、熱応力あるいは外部からの
機械的衝撃に対して枠体と金属製蓋体との接合破壊が起
こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッケ
ージとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体素子収納用
パッケージを図面に基づき詳細に説明する。
パッケージを図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は、図
１の要部断面図である。これらの図において、１は絶縁
基体、２は枠体、３は金属製蓋体、３ａは突起部、４は
封止剤であり、主にこれらで本発明の半導体素子収納用
パッケージが構成される。
ジの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は、図
１の要部断面図である。これらの図において、１は絶縁
基体、２は枠体、３は金属製蓋体、３ａは突起部、４は
封止剤であり、主にこれらで本発明の半導体素子収納用
パッケージが構成される。
【００１２】絶縁基体１は、その上面の略中央部に半導
体素子７を搭載するための搭載部１ａが設けてあり、こ
の搭載部１ａには半導体素子７がガラス・樹脂・ろう材
等から成る接着剤を介して接着固定される。また、絶縁
基体１の上面には、搭載部１ａを取り囲んで枠体２が接
合されている。
体素子７を搭載するための搭載部１ａが設けてあり、こ
の搭載部１ａには半導体素子７がガラス・樹脂・ろう材
等から成る接着剤を介して接着固定される。また、絶縁
基体１の上面には、搭載部１ａを取り囲んで枠体２が接
合されている。
【００１３】このような絶縁基体１・枠体２は、酸化ア
ルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニ
ウム質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等
の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質
焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化
珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末
に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混
合して泥漿物を作り、この泥漿物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のシート成形法を採
用しシート状にしてセラミックグリーンシート（セラミ
ック生シート）を得、しかる後、それらセラミックグリ
ーンシートに適当な打抜き加工を施すとともにこれを複
数枚積層し、約1600℃の高温で焼成することによって製
作される。
ルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニ
ウム質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等
の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質
焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化
珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末
に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混
合して泥漿物を作り、この泥漿物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のシート成形法を採
用しシート状にしてセラミックグリーンシート（セラミ
ック生シート）を得、しかる後、それらセラミックグリ
ーンシートに適当な打抜き加工を施すとともにこれを複
数枚積層し、約1600℃の高温で焼成することによって製
作される。
【００１４】また、絶縁基体１には、搭載部１ａ周辺か
ら下面にかけて複数の配線導体層５が被着形成されてお
り、この配線導体層５の搭載部１ａの周辺部には半導体
素子７の各電極がボンディングワイヤ８を介して電気的
に接続され、また、絶縁基体１の下面に導出された部位
には外部電気回路（図示せず）が半田等の接続部材を介
して電気的に接続される。
ら下面にかけて複数の配線導体層５が被着形成されてお
り、この配線導体層５の搭載部１ａの周辺部には半導体
素子７の各電極がボンディングワイヤ８を介して電気的
に接続され、また、絶縁基体１の下面に導出された部位
には外部電気回路（図示せず）が半田等の接続部材を介
して電気的に接続される。
【００１５】配線導体層５は、半導体素子７の各電極を
外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用
し、例えばタングステン・モリブデン・マンガン等の高
融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加
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
法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミック
グリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、これを
セラミックグリーンシートと同時に焼成することによっ
て絶縁基体１の搭載部１ａ周辺から下面にかけて所定パ
ターンに被着形成される。
外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用
し、例えばタングステン・モリブデン・マンガン等の高
融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加
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
法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミック
グリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、これを
セラミックグリーンシートと同時に焼成することによっ
て絶縁基体１の搭載部１ａ周辺から下面にかけて所定パ
ターンに被着形成される。
【００１６】なお、配線導体層５はその表面にニッケル
・金等の良導電性で耐蝕性およびろう材との濡れ性が良
好な金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させ
ておくと、配線導体層５の酸化腐蝕を有効に防止するこ
とができるとともに配線導体層５とボンディングワイヤ
８との接続および配線導体層５と外部電気回路の配線導
体との半田付けを強固となすことができる。したがっ
て、配線導体層５の酸化腐蝕を防止し、配線導体層５と
ボンディングワイヤ８との接続および配線導体層５と外
部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすために
は、配線導体層５の表面にニッケル・金等をめっき法に
より１〜20μｍの厚みに被着させておくことが好まし
い。
・金等の良導電性で耐蝕性およびろう材との濡れ性が良
好な金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させ
ておくと、配線導体層５の酸化腐蝕を有効に防止するこ
とができるとともに配線導体層５とボンディングワイヤ
８との接続および配線導体層５と外部電気回路の配線導
体との半田付けを強固となすことができる。したがっ
て、配線導体層５の酸化腐蝕を防止し、配線導体層５と
ボンディングワイヤ８との接続および配線導体層５と外
部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすために
は、配線導体層５の表面にニッケル・金等をめっき法に
より１〜20μｍの厚みに被着させておくことが好まし
い。
【００１７】また、枠体２の上面には、金属製蓋体３が
封止剤４を介して接合されている。金属製蓋体３は、半
導体素子７をパッケージ内部に気密に封止する作用を成
すとともに外部からの衝撃により半導体素子７が破壊さ
れることを防止する機能を有し、鉄・アルミニウム・銅
・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金
・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成
されている。
封止剤４を介して接合されている。金属製蓋体３は、半
導体素子７をパッケージ内部に気密に封止する作用を成
すとともに外部からの衝撃により半導体素子７が破壊さ
れることを防止する機能を有し、鉄・アルミニウム・銅
・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金
・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成
されている。
【００１８】本発明の半導体素子収納用パッケージにお
いては、金属製蓋体３の下面の枠体２の開口に対向する
部位に沿って枠体２の内壁側に、下面の平坦部に対する
傾斜角αが30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を
有する突起部３ａを形成することが重要である。
いては、金属製蓋体３の下面の枠体２の開口に対向する
部位に沿って枠体２の内壁側に、下面の平坦部に対する
傾斜角αが30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を
有する突起部３ａを形成することが重要である。
【００１９】本発明の半導体素子収納用パッケージによ
れば、金属製蓋体３の下面の枠体２の開口に対向する部
位に沿って枠体２の内壁側に、下面の平坦部に対する傾
斜角αが30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有
する突起部３ａを形成したことから、封止剤４と金属製
蓋体３との間にずりせん断方向の力に対する接着力が加
わるとともに外部からの機械的衝撃が突起部３ａで効果
的に分散され、その結果、熱応力あるいは外部からの機
械的衝撃に対して枠体２と金属製蓋体３との接合破壊が
起こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッ
ケージとすることができる。
れば、金属製蓋体３の下面の枠体２の開口に対向する部
位に沿って枠体２の内壁側に、下面の平坦部に対する傾
斜角αが30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有
する突起部３ａを形成したことから、封止剤４と金属製
蓋体３との間にずりせん断方向の力に対する接着力が加
わるとともに外部からの機械的衝撃が突起部３ａで効果
的に分散され、その結果、熱応力あるいは外部からの機
械的衝撃に対して枠体２と金属製蓋体３との接合破壊が
起こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッ
ケージとすることができる。
【００２０】なお、突起部３ａの傾斜角αが30°未満の
場合、金属製蓋体３を枠体２から引き剥がす方向の外力
が加わった際にずりせん断方向の力に対する接合強度が
弱くなり、金属製蓋体３と枠体２とのの接合強度が向上
しなくなる傾向がある。また、突起部３ａの傾斜角αが
85°を超えた場合、封止剤４と金属製蓋体３の間の応力
が傾斜角部に集中してしまい、外部からの機械的衝撃が
突起部３ａで効果的に分散されなくなる傾向がある。従
って、突起部３ａの金属製蓋体３の平坦部に対する傾斜
角αは30〜85°の範囲とすることが好ましい。
場合、金属製蓋体３を枠体２から引き剥がす方向の外力
が加わった際にずりせん断方向の力に対する接合強度が
弱くなり、金属製蓋体３と枠体２とのの接合強度が向上
しなくなる傾向がある。また、突起部３ａの傾斜角αが
85°を超えた場合、封止剤４と金属製蓋体３の間の応力
が傾斜角部に集中してしまい、外部からの機械的衝撃が
突起部３ａで効果的に分散されなくなる傾向がある。従
って、突起部３ａの金属製蓋体３の平坦部に対する傾斜
角αは30〜85°の範囲とすることが好ましい。
【００２１】また、突起部３ａの高さが0.02ｍｍ未満の
場合、突起部３ａの高さが後述する封止剤４の厚みとほ
ぼ同一となり応力を有効に分散することが困難となる傾
向があり、0.25ｍｍを超えると一般的な薄型半導体装置
においては、ボンディングワイヤ８と接触しショートし
てしまう危険性がある。従って、突起部３ａの高さは0.
02〜0.25ｍｍの範囲とすることが好ましい。
場合、突起部３ａの高さが後述する封止剤４の厚みとほ
ぼ同一となり応力を有効に分散することが困難となる傾
向があり、0.25ｍｍを超えると一般的な薄型半導体装置
においては、ボンディングワイヤ８と接触しショートし
てしまう危険性がある。従って、突起部３ａの高さは0.
02〜0.25ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００２２】突起部３ａは、金属製蓋体３の下面の枠体
２の開口部に対向する部位に沿って枠体２の内壁側に傾
斜を有する形状に設けられるが、枠体２と突起部３ａの
間に封止剤４の液溜り９が形成されるように枠体２の内
壁近傍に形成されることが好ましい。
２の開口部に対向する部位に沿って枠体２の内壁側に傾
斜を有する形状に設けられるが、枠体２と突起部３ａの
間に封止剤４の液溜り９が形成されるように枠体２の内
壁近傍に形成されることが好ましい。
【００２３】また、突起部３ａは、図１に示すような台
形状の他に枠状等の他の形状でも良く、金属性蓋体３の
軽量化・薄型化の観点からは枠状であることが特に好ま
しい。
形状の他に枠状等の他の形状でも良く、金属性蓋体３の
軽量化・薄型化の観点からは枠状であることが特に好ま
しい。
【００２４】なお、枠状の突起部３ａの断面形状は、三
角形・台形等種々の形状が用いられ、さらに、図３・図
４に金属製蓋体３の要部断面図で示すように、突起部３
ａの反対側に凹部を有する台形状・円弧状であってもよ
い。
角形・台形等種々の形状が用いられ、さらに、図３・図
４に金属製蓋体３の要部断面図で示すように、突起部３
ａの反対側に凹部を有する台形状・円弧状であってもよ
い。
【００２５】このような金属製蓋体３は、例えば鉄−ニ
ッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金の
インゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突
起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス
成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定
の寸法に形成される。または、ケミカルエッチングによ
り突起部３ａの形成および所定の外寸への成形も可能で
ある。
ッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金の
インゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突
起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス
成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定
の寸法に形成される。または、ケミカルエッチングによ
り突起部３ａの形成および所定の外寸への成形も可能で
ある。
【００２６】なお、金属製蓋体３が鉄−ニッケル合金・
鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄
合金から成る場合は、金属製蓋体３の腐蝕防止のため
に、その表面をニッケルや金・半田等の各種金属めっき
により被覆することが好ましい。
鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の鉄
合金から成る場合は、金属製蓋体３の腐蝕防止のため
に、その表面をニッケルや金・半田等の各種金属めっき
により被覆することが好ましい。
【００２７】また、封止剤４は、枠体２と金属製蓋体３
とを接合する機能を有し、ガラス・樹脂接着剤・ろう材
等からなる。
とを接合する機能を有し、ガラス・樹脂接着剤・ろう材
等からなる。
【００２８】封止剤４は、応力緩和の観点からは、低弾
性である樹脂接着剤が好ましく、枠体２あるいは金属製
蓋体３の接合部に従来周知のスクリーン印刷法等を採用
して印刷・塗布した後、加熱・乾燥するとともに両者の
接合部分を重ねあわせて加圧・加熱することにより、枠
体２と金属製蓋体３とを強固に接合することができる。
性である樹脂接着剤が好ましく、枠体２あるいは金属製
蓋体３の接合部に従来周知のスクリーン印刷法等を採用
して印刷・塗布した後、加熱・乾燥するとともに両者の
接合部分を重ねあわせて加圧・加熱することにより、枠
体２と金属製蓋体３とを強固に接合することができる。
【００２９】封止剤４は、硬化後の厚みが１〜50μｍの
範囲であることが好ましく、１μｍ未満であると応力緩
和が有効に働かなくなる傾向があり、また、50μｍを超
えると封止剤４の透湿量が増加し、半導体素子７が水分
により劣化しやすくなる傾向がある。従って、封止剤４
は、硬化後の厚みが１〜50μｍの範囲であることが好ま
しい。
範囲であることが好ましく、１μｍ未満であると応力緩
和が有効に働かなくなる傾向があり、また、50μｍを超
えると封止剤４の透湿量が増加し、半導体素子７が水分
により劣化しやすくなる傾向がある。従って、封止剤４
は、硬化後の厚みが１〜50μｍの範囲であることが好ま
しい。
【００３０】このような封止剤４としては、耐湿性ある
いは接合強度の観点からは緻密な３次元網目構造を有す
る熱硬化性のエポキシ系樹脂接着剤が特に好ましく、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性
エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フ
ェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系
・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・ア
ミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系
等の硬化剤を添加したものが用いられる。
いは接合強度の観点からは緻密な３次元網目構造を有す
る熱硬化性のエポキシ系樹脂接着剤が特に好ましく、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性
エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フ
ェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系
・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・ア
ミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系
等の硬化剤を添加したものが用いられる。
【００３１】なお、２種類以上のエポキシ樹脂を混合し
て用いてもよく、さらに軟質微粒子を添加することによ
り、さらにエポキシ系樹脂接着剤の弾性率を低下させる
ことが可能となる。このような軟質微粒子としては、例
えばシリコンゴムやシリコンレジン・ＬＤＰＥ・ＨＤＰ
Ｅ・ＰＭＭＡ・架橋ＰＭＭＡ・ポリスチレン・架橋ポリ
スチレン・エチレン−アクリル共重合・ポリメタクリル
酸エチル・ブチルアクリレート・ウレタン等のプラスチ
ック粉末が用いられる。
て用いてもよく、さらに軟質微粒子を添加することによ
り、さらにエポキシ系樹脂接着剤の弾性率を低下させる
ことが可能となる。このような軟質微粒子としては、例
えばシリコンゴムやシリコンレジン・ＬＤＰＥ・ＨＤＰ
Ｅ・ＰＭＭＡ・架橋ＰＭＭＡ・ポリスチレン・架橋ポリ
スチレン・エチレン−アクリル共重合・ポリメタクリル
酸エチル・ブチルアクリレート・ウレタン等のプラスチ
ック粉末が用いられる。
【００３２】また、封止剤４に導電性の充填剤を含有さ
せるとともに、図５に断面図で示すように枠体２の上面
に、搭載部１ａを取り囲み絶縁基体１に被着形成された
配線導体層５と電気的に接続する枠状導体層６を被着形
成することにより、金属製蓋体３と配線導体層５とが電
気的に接続され、外部への電磁波の放射を防ぐシールド
効果や外部からの電磁波の侵入を防止するイミュニティ
効果が良好に得られる半導体素子収納用パッケージとす
ることができる。
せるとともに、図５に断面図で示すように枠体２の上面
に、搭載部１ａを取り囲み絶縁基体１に被着形成された
配線導体層５と電気的に接続する枠状導体層６を被着形
成することにより、金属製蓋体３と配線導体層５とが電
気的に接続され、外部への電磁波の放射を防ぐシールド
効果や外部からの電磁波の侵入を防止するイミュニティ
効果が良好に得られる半導体素子収納用パッケージとす
ることができる。
【００３３】枠状導体層６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・可塑剤等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等の厚膜手法を採用して枠体２と
なるセラミックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布し
ておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成
することによって枠体２の上面に所定パターンに被着形
成される。
ン・マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶
媒・可塑剤等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等の厚膜手法を採用して枠体２と
なるセラミックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布し
ておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成
することによって枠体２の上面に所定パターンに被着形
成される。
【００３４】また、封止剤４に含有される導電性の充填
剤としては、例えばアクリル系樹脂やフェノール系樹脂
・ウレタン系樹脂・ベンゾグアナミン樹脂・メラミン系
樹脂・ポリジビニルベンゼン・ポリスチレン樹脂等の各
種有機系樹脂材料を核にもち、表層にニッケル・金・銀
・銅等の導電性材料を被覆した粒子やカーボン粉末ある
いはニッケル・金・銀・銅・半田等の金属粉末等が用い
られる。
剤としては、例えばアクリル系樹脂やフェノール系樹脂
・ウレタン系樹脂・ベンゾグアナミン樹脂・メラミン系
樹脂・ポリジビニルベンゼン・ポリスチレン樹脂等の各
種有機系樹脂材料を核にもち、表層にニッケル・金・銀
・銅等の導電性材料を被覆した粒子やカーボン粉末ある
いはニッケル・金・銀・銅・半田等の金属粉末等が用い
られる。
【００３５】なお、導電性の充填剤としては、平均粒径
が0.1〜30μｍの充填剤を0.5〜200重量％含有させるこ
とが好ましく、平均粒径が0.1μｍ未満では封止剤４の
導通抵抗高くなり、金属製蓋体３と枠状導体層６との電
気的接続が困難となる傾向があり、また、30μｍを超え
ると加圧しながら加熱硬化する際の加重で導電性粒子が
大きく変形して金属被膜が破損し、良好な導電性を得ら
れなくなる傾向がある。したがって、導電性の充填剤の
平均粒径は0.1〜30μｍの範囲が好ましい。
が0.1〜30μｍの充填剤を0.5〜200重量％含有させるこ
とが好ましく、平均粒径が0.1μｍ未満では封止剤４の
導通抵抗高くなり、金属製蓋体３と枠状導体層６との電
気的接続が困難となる傾向があり、また、30μｍを超え
ると加圧しながら加熱硬化する際の加重で導電性粒子が
大きく変形して金属被膜が破損し、良好な導電性を得ら
れなくなる傾向がある。したがって、導電性の充填剤の
平均粒径は0.1〜30μｍの範囲が好ましい。
【００３６】さらに、導電性の充填剤の含有量が0.5重
量％未満では、封止剤４の導電性が低下する傾向があ
り、また、200重量％を超えると封止剤４の濡れ性が低
下する傾向がある。したがって、導電性の充填剤の含有
量は0.5〜200重量％の範囲が好ましい。
量％未満では、封止剤４の導電性が低下する傾向があ
り、また、200重量％を超えると封止剤４の濡れ性が低
下する傾向がある。したがって、導電性の充填剤の含有
量は0.5〜200重量％の範囲が好ましい。
【００３７】かくして本発明の半導体素子収納用パッケ
ージによれば、枠体２を有する絶縁基体１の搭載部１ａ
に半導体素子７をガラス・樹脂・ろう材等から成る接着
剤を介して接着固定するとともに半導体素子７の各電極
をボンディングワイヤ８により配線導体層５に接続さ
せ、しかる後、枠体２と金属製蓋体３とを封止剤４を介
して接続して絶縁基体１と枠体２と金属製蓋体３とから
成る容器の内部に半導体素子７を気密に収容することに
よって最終製品としての半導体装置が完成する。
ージによれば、枠体２を有する絶縁基体１の搭載部１ａ
に半導体素子７をガラス・樹脂・ろう材等から成る接着
剤を介して接着固定するとともに半導体素子７の各電極
をボンディングワイヤ８により配線導体層５に接続さ
せ、しかる後、枠体２と金属製蓋体３とを封止剤４を介
して接続して絶縁基体１と枠体２と金属製蓋体３とから
成る容器の内部に半導体素子７を気密に収容することに
よって最終製品としての半導体装置が完成する。
【００３８】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明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、半導体素子７と
配線導体５との電気的接続を半田バンプ等の導電性接続
部材で行なっても良い。
れるものではなく、本発明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、半導体素子７と
配線導体５との電気的接続を半田バンプ等の導電性接続
部材で行なっても良い。
【００３９】
【発明の効果】本発明の半導体素子収納用パッケージに
よれば、金属製蓋体の下面の枠体の開口に対向する部位
に沿って枠体の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角
が30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突
起部を形成したことから、枠体と金属製蓋体とを接合し
た際に、封止剤と金属製蓋体との間にずりせん断方向の
力に対する接着力が加わるとともに外部からの機械的衝
撃が突起部で効果的に分散されることから接合が非常に
強固なものとなり、その結果、熱応力あるいは外部から
の機械的衝撃に対して枠体と金属製蓋体との接合破壊が
起こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッ
ケージとすることができる。
よれば、金属製蓋体の下面の枠体の開口に対向する部位
に沿って枠体の内壁側に、下面の平坦部に対する傾斜角
が30〜85°で、高さが0.02〜0.25ｍｍの傾斜を有する突
起部を形成したことから、枠体と金属製蓋体とを接合し
た際に、封止剤と金属製蓋体との間にずりせん断方向の
力に対する接着力が加わるとともに外部からの機械的衝
撃が突起部で効果的に分散されることから接合が非常に
強固なものとなり、その結果、熱応力あるいは外部から
の機械的衝撃に対して枠体と金属製蓋体との接合破壊が
起こり難く、気密信頼性の良好な半導体素子収納用パッ
ケージとすることができる。
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの実施の
形態の一例を示す断面図である。
形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体素子収納用パッケージの要部
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の半導体素子収納用パッケージにおける
金属製蓋体の他の実施例を示す要部断面図である。
金属製蓋体の他の実施例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の半導体素子収納用パッケージにおける
金属製蓋体のさらに他の実施例を示す要部断面図であ
る。
金属製蓋体のさらに他の実施例を示す要部断面図であ
る。
【図５】本発明の半導体素子収納用パッケージの他の実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
１・・・・・・絶縁基体 １ａ・・・・・・搭載部 ２・・・・・・枠体 ３・・・・・・金属製蓋体 ３ａ・・・・・・突起部 ４・・・・・・封止剤 ５・・・・・・配線導体層 ７・・・・・・半導体素子
Claims (4)
- 【請求項１】 上面に半導体素子の搭載部を有する絶縁
基体と、該絶縁基体の上面に前記搭載部を取り囲むよう
に接合された枠体と、該枠体の上面に封止剤を介して接
合される略平板状の金属製蓋体とからなる半導体素子収
納用パッケージであって、前記金属製蓋体は、下面の前
記枠体の開口に対向する部位に沿って前記枠体の内壁側
に、前記下面の平坦部に対する傾斜角が３０〜８５°
で、高さが０．０２〜０．２５ｍｍの傾斜を有する突起
部を形成してあることを特徴とする半導体素子収納用パ
ッケージ。 - 【請求項２】 前記突起部を枠状に設けたことを特徴と
する請求項１記載の半導体素子収納用パッケージ。 - 【請求項３】 前記封止剤がエポキシ系樹脂接着剤であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導
体素子収納用パッケージ。 - 【請求項４】 前記エポキシ系樹脂接着剤が導電性の充
填材を含有することを特徴とする請求項３記載の半導体
素子収納用パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342409A JP2002151613A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 半導体素子収納用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342409A JP2002151613A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 半導体素子収納用パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151613A true JP2002151613A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18816972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000342409A Pending JP2002151613A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 半導体素子収納用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151613A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004047576A (ja) * | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Kyocera Corp | 高周波回路用パッケージ蓋体及びその製造方法並びにこれを用いた高周波回路用パッケージ |
| JP2008135727A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-06-12 | Kyocera Corp | 電子部品収納用パッケージ |
| JP2008147243A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Olympus Corp | 気密封止装置 |
| JP2010103244A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN108520866A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 焊接结构及半导体零件 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000342409A patent/JP2002151613A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004047576A (ja) * | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Kyocera Corp | 高周波回路用パッケージ蓋体及びその製造方法並びにこれを用いた高周波回路用パッケージ |
| JP2008135727A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-06-12 | Kyocera Corp | 電子部品収納用パッケージ |
| JP2008147243A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Olympus Corp | 気密封止装置 |
| JP2010103244A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8334591B2 (en) | 2008-10-22 | 2012-12-18 | Sony Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| CN108520866A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 焊接结构及半导体零件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070912 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100105 |