JP2670208B2 - 半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
半導体素子収納用パッケージInfo
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明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するものである。
めの半導体素子収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、半導体素子、特にＬＳＩ等の半導体
集積回路素子を収容するための半導体素子収納用パッケ
ージは、一般にアルミナセラミックス等の電気絶縁材料
から成り、その上面略中央部に半導体集積回路素子を収
容するための凹部及び該凹部周辺から外周縁にかけて導
出されたタングステン、モリブデン、マンガン等の高融
点金属粉末から成るメタライズ配線層を有する絶縁基体
と、半導体集積回路素子を外部電気回路に電気的に接続
するために前記メタライズ配線層の絶縁基体外周縁部に
銀ろう等のろう材を介して取着された多数の外部リード
端子と、蓋体とから構成されており、絶縁基体の凹部底
面に半導体集積回路素子を接着剤を介して載置固定する
とともに該半導体集積回路素子の各電極をボンディング
ワイヤーを介してメタライズ配線層に接続し、しかる
後、絶縁基体の上面に蓋体を封止剤を介して接合させ、
絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体集積回路素
子を気密に封止することによって最終製品としての半導
体装置となる。
集積回路素子を収容するための半導体素子収納用パッケ
ージは、一般にアルミナセラミックス等の電気絶縁材料
から成り、その上面略中央部に半導体集積回路素子を収
容するための凹部及び該凹部周辺から外周縁にかけて導
出されたタングステン、モリブデン、マンガン等の高融
点金属粉末から成るメタライズ配線層を有する絶縁基体
と、半導体集積回路素子を外部電気回路に電気的に接続
するために前記メタライズ配線層の絶縁基体外周縁部に
銀ろう等のろう材を介して取着された多数の外部リード
端子と、蓋体とから構成されており、絶縁基体の凹部底
面に半導体集積回路素子を接着剤を介して載置固定する
とともに該半導体集積回路素子の各電極をボンディング
ワイヤーを介してメタライズ配線層に接続し、しかる
後、絶縁基体の上面に蓋体を封止剤を介して接合させ、
絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体集積回路素
子を気密に封止することによって最終製品としての半導
体装置となる。
【０００３】かかる従来の半導体素子収納用パッケージ
は通常、容器内部に半導体集積回路素子を気密に封止し
た後、外部リード端子を外部電気回路基板の配線導体に
Ｐｂ−Ｓｎ半田等の半田材を介し接合させることによっ
て外部電気回路基板上に実装され、同時に内部に収容す
る半導体集積回路素子が外部電気回路と電気的に接続さ
れることとなる。
は通常、容器内部に半導体集積回路素子を気密に封止し
た後、外部リード端子を外部電気回路基板の配線導体に
Ｐｂ−Ｓｎ半田等の半田材を介し接合させることによっ
て外部電気回路基板上に実装され、同時に内部に収容す
る半導体集積回路素子が外部電気回路と電気的に接続さ
れることとなる。
【０００４】また、上記従来の半導体素子収納用パッケ
ージでは通常、外部リード端子は４２アロイ（Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金）、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金）等の金属
板をエッチング加工法を採用し、所定の棒状に加工する
ことによって製作され、その表面には外部リード端子を
外部電気回路基板の配線導体にＰｂ−Ｓｎ半田等の半田
材を介して接合させる際、その接合を確実、強固なもの
と為すために１０乃至１００μｍ程度の半田層が予め被
着されている。
ージでは通常、外部リード端子は４２アロイ（Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金）、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金）等の金属
板をエッチング加工法を採用し、所定の棒状に加工する
ことによって製作され、その表面には外部リード端子を
外部電気回路基板の配線導体にＰｂ−Ｓｎ半田等の半田
材を介して接合させる際、その接合を確実、強固なもの
と為すために１０乃至１００μｍ程度の半田層が予め被
着されている。
【０００５】尚、前記外部リード端子の表面に被着され
た半田層は、外部リード端子を溶融した半田中に浸漬す
ることによって外部リード端子の表面に被着される。
た半田層は、外部リード端子を溶融した半田中に浸漬す
ることによって外部リード端子の表面に被着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子収納用パッケージにおいては、外部リー
ド端子が４２アロイ等の金属板をエッチング加工するこ
とによって製作する際、その側面に曲状の凹部が形成さ
れるとともに角部が９０゜以下の鋭角となってしまい、
外部リード端子を溶融した半田中に浸漬して外部リード
端子の表面に半田層を被着させた場合、該半田層は外部
リード端子の側面で厚く、各角部で極めて薄いものとな
る。
来の半導体素子収納用パッケージにおいては、外部リー
ド端子が４２アロイ等の金属板をエッチング加工するこ
とによって製作する際、その側面に曲状の凹部が形成さ
れるとともに角部が９０゜以下の鋭角となってしまい、
外部リード端子を溶融した半田中に浸漬して外部リード
端子の表面に半田層を被着させた場合、該半田層は外部
リード端子の側面で厚く、各角部で極めて薄いものとな
る。
【０００７】そのためこの従来の半導体素子収納用パッ
ケージでは、図３に示すように前記外部リード端子２１
を外部電気回路基板２２の配線導体２３に半田２４を介
して接合させると、該半田２４は外部リード端子２１表
面に被着させた半田層の層厚みが不均一であるため該外
部リード端子２１の側面上部に良好に這い上がらず、そ
の結果、外部リード端子２１と外部電気回路２２の配線
導体２３との接合は外部リード端子２１の下面と配線導
体２３との間のみの狭い面積で弱いものとなり、内部に
収容する半導体集積回路素子を確実、強固に外部電気回
路基板に電気的に接続することができないという欠点を
有していた。
ケージでは、図３に示すように前記外部リード端子２１
を外部電気回路基板２２の配線導体２３に半田２４を介
して接合させると、該半田２４は外部リード端子２１表
面に被着させた半田層の層厚みが不均一であるため該外
部リード端子２１の側面上部に良好に這い上がらず、そ
の結果、外部リード端子２１と外部電気回路２２の配線
導体２３との接合は外部リード端子２１の下面と配線導
体２３との間のみの狭い面積で弱いものとなり、内部に
収容する半導体集積回路素子を確実、強固に外部電気回
路基板に電気的に接続することができないという欠点を
有していた。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上記欠点に鑑み案出されたも
ので、その目的は外部リード端子を外部電気回路基板の
配線導体に強固に接合させ、内部に収容する半導体集積
回路素子を外部電気回路に確実、強固に電気的に接続す
ることが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。
ので、その目的は外部リード端子を外部電気回路基板の
配線導体に強固に接合させ、内部に収容する半導体集積
回路素子を外部電気回路に確実、強固に電気的に接続す
ることが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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体素子を
収容する容器に、エッチング加工により形成され、表面
に半田層を被着させた外部リード端子を複数個突設して
成る半導体素子収納用パッケージにおいて、前記外部リ
ード端子の表面に半田層の層厚を実質的に同一とするた
めの高融点金属より成る下地層を介在させたことを特徴
とするものである。
収容する容器に、エッチング加工により形成され、表面
に半田層を被着させた外部リード端子を複数個突設して
成る半導体素子収納用パッケージにおいて、前記外部リ
ード端子の表面に半田層の層厚を実質的に同一とするた
めの高融点金属より成る下地層を介在させたことを特徴
とするものである。
【００１０】
【実施例】次に本発明を添付の図面に基づき詳細に説明
する。
する。
【００１１】図１及び図２は本発明の半導体素子収納用
パッケージの一実施例を示し、１は絶縁基体、２は蓋体
である。この絶縁基体１と蓋体２とで半導体集積回路素
子を収容するための容器３が構成される。
パッケージの一実施例を示し、１は絶縁基体、２は蓋体
である。この絶縁基体１と蓋体２とで半導体集積回路素
子を収容するための容器３が構成される。
【００１２】前記絶縁基体１はその上面中央部に半導体
集積回路素子４を収容するための空所を形成する凹部１
ａが設けてあり、該凹部１ａ底面には半導体集積回路素
子４が樹脂、ガラス、ろう材等の接着剤を介して取着さ
れる。
集積回路素子４を収容するための空所を形成する凹部１
ａが設けてあり、該凹部１ａ底面には半導体集積回路素
子４が樹脂、ガラス、ろう材等の接着剤を介して取着さ
れる。
【００１３】前記絶縁基体１は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、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は、アルミナ、シリ
カ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶
剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従
来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採
用することによっ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、前記セラミックグリー
ンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積
層し、高温（約１６００℃）で焼成することによって製
作される。
体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、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は、アルミナ、シリ
カ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶
剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従
来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採
用することによっ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、前記セラミックグリー
ンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚積
層し、高温（約１６００℃）で焼成することによって製
作される。
【００１４】また、前記絶縁基体１にはその凹部１ａ底
面から外周縁にかけて導出するメタライズ配線層５が被
着形成されており、該メタライズ配線層５の凹部１ａ周
辺部には半導体集積回路素子４の各電極がボンディング
ワイヤー６を介して電気的に接続され、また外周縁部に
は外部電気回路と接続される外部リード端子７が銀ろう
等のろう材を介して取着される。 前記メタライズ配線
層５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、絶縁基体１となるセラミックグリーンシート
に予め印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の凹部
１ａ周辺から外周縁にかけて被着形成される。
面から外周縁にかけて導出するメタライズ配線層５が被
着形成されており、該メタライズ配線層５の凹部１ａ周
辺部には半導体集積回路素子４の各電極がボンディング
ワイヤー６を介して電気的に接続され、また外周縁部に
は外部電気回路と接続される外部リード端子７が銀ろう
等のろう材を介して取着される。 前記メタライズ配線
層５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、絶縁基体１となるセラミックグリーンシート
に予め印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の凹部
１ａ周辺から外周縁にかけて被着形成される。
【００１５】尚、前記メタライズ配線層５はその露出す
る表面にニッケル、金等の良導電性で、且つ耐食性に優
れた金属をメッキ法により１．０乃至２０．０μｍの厚
みに層着させておくとメタライズ配線層の酸化腐食を有
効に防止することができるとともにメタライズ配線層５
とボンディングワイヤー６との接続及びメタライズ配線
層５と外部リード端子７とのろう付け取着が極めて強固
なものとなる。従って、メタライズ配線層５の酸化腐食
を防止し、メタライズ配線層５とボンディングワイヤー
６との接続及びメタライズ配線層５と外部リード端子７
とのろう付け取着を強固なものとなすためにはメタライ
ズ配線層５の露出表面にニッケル、金等の良導電性で、
且つ耐食性に優れた金属を１．０乃至２０．０μｍの厚
みに層着させておくことが好ましい。
る表面にニッケル、金等の良導電性で、且つ耐食性に優
れた金属をメッキ法により１．０乃至２０．０μｍの厚
みに層着させておくとメタライズ配線層の酸化腐食を有
効に防止することができるとともにメタライズ配線層５
とボンディングワイヤー６との接続及びメタライズ配線
層５と外部リード端子７とのろう付け取着が極めて強固
なものとなる。従って、メタライズ配線層５の酸化腐食
を防止し、メタライズ配線層５とボンディングワイヤー
６との接続及びメタライズ配線層５と外部リード端子７
とのろう付け取着を強固なものとなすためにはメタライ
ズ配線層５の露出表面にニッケル、金等の良導電性で、
且つ耐食性に優れた金属を１．０乃至２０．０μｍの厚
みに層着させておくことが好ましい。
【００１６】また、前記メタライズ配線層５にろう付け
取着される外部リード端子７は、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ合金）や４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）の金属材
料より成り、該外部リード端子７は、コバール（Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金）や４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）等の
インゴット（塊）を圧延加工法により薄板状に形成する
とともに、エッチング加工によって所定の棒状に形成さ
れる。
取着される外部リード端子７は、コバール（Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｎｉ合金）や４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）の金属材
料より成り、該外部リード端子７は、コバール（Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金）や４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）等の
インゴット（塊）を圧延加工法により薄板状に形成する
とともに、エッチング加工によって所定の棒状に形成さ
れる。
【００１７】前記外部リード端子７は内部に収容する半
導体素集積回路子４を外部電気回路に電気的に接続する
作用を為し、外部リード端子７の一端を外部電気回路基
板８の配線導体９にＰｂ−Ｓｎ半田等の半田１０を介し
接合させることによって内部に収容される半導体集積回
路素子４はメタライズ配線層５及び外部リード端子７を
介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
導体素集積回路子４を外部電気回路に電気的に接続する
作用を為し、外部リード端子７の一端を外部電気回路基
板８の配線導体９にＰｂ−Ｓｎ半田等の半田１０を介し
接合させることによって内部に収容される半導体集積回
路素子４はメタライズ配線層５及び外部リード端子７を
介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００１８】また前記外部リード端子７はその外表面に
高融点金属から成る下地層１１と半田から成る半田層１
２が順次被着されている。
高融点金属から成る下地層１１と半田から成る半田層１
２が順次被着されている。
【００１９】前記外部リード端子７の表面に被着される
下地層１１は外部リード端子７をエッチング加工法によ
って製作する際、外部リード端子７の側面に形成される
曲状の凹部を埋めて半田層１２を均一厚みに被着させる
作用を為し、融点が半田より高い金属材料、具体的には
鉛９５重量％、錫５重量％から成る高温半田や銀−銅か
ら成る銀ロウ等が使用される。
下地層１１は外部リード端子７をエッチング加工法によ
って製作する際、外部リード端子７の側面に形成される
曲状の凹部を埋めて半田層１２を均一厚みに被着させる
作用を為し、融点が半田より高い金属材料、具体的には
鉛９５重量％、錫５重量％から成る高温半田や銀−銅か
ら成る銀ロウ等が使用される。
【００２０】尚、前記下地層１１は例えば高温半田から
成る場合、高温半田を約３５０℃の温度で加熱溶融さ
せ、しかる後、これに外部リード端子７の一端側を約５
秒間浸漬することによって外部リード端子７の表面に被
着される。
成る場合、高温半田を約３５０℃の温度で加熱溶融さ
せ、しかる後、これに外部リード端子７の一端側を約５
秒間浸漬することによって外部リード端子７の表面に被
着される。
【００２１】又、前記外部リード端子７に被着させた下
地層１１の表面には半田（低温半田）から成る半田層１
２が被着されており、該半田層１２は外部リード端子７
を外部電気回路に確実、且つ強固に接合させる作用を為
す。
地層１１の表面には半田（低温半田）から成る半田層１
２が被着されており、該半田層１２は外部リード端子７
を外部電気回路に確実、且つ強固に接合させる作用を為
す。
【００２２】前記半田層１２はその下部に高融点金属か
らなる下地層１１が配されており、外部リード端子７の
表面が下地層１１で平滑となされているため、外部リー
ド端子７の外表面に実質的に同一の厚みで被着させるこ
とが可能となり、その結果、外部リード端子７を外部電
気回路基板８の配線導体９に半田１０を介して接合させ
る際、半田１０が外部リード端子７の側面上部に這い上
がり、外部リード端子７と配線導体９との接合が極めて
強固なものとなる。
らなる下地層１１が配されており、外部リード端子７の
表面が下地層１１で平滑となされているため、外部リー
ド端子７の外表面に実質的に同一の厚みで被着させるこ
とが可能となり、その結果、外部リード端子７を外部電
気回路基板８の配線導体９に半田１０を介して接合させ
る際、半田１０が外部リード端子７の側面上部に這い上
がり、外部リード端子７と配線導体９との接合が極めて
強固なものとなる。
【００２３】尚、前記半田層１２は錫６３重量％、鉛３
７重量％から成る半田（低温半田）が使用され、該半田
を２３０℃の温度で加熱溶融させるとともにこれに下地
層１１が被着された外部リード端子の一端を５秒間浸漬
することによって下地層１１の表面に厚さ１０乃至１０
０μｍの厚みに被着される。
７重量％から成る半田（低温半田）が使用され、該半田
を２３０℃の温度で加熱溶融させるとともにこれに下地
層１１が被着された外部リード端子の一端を５秒間浸漬
することによって下地層１１の表面に厚さ１０乃至１０
０μｍの厚みに被着される。
【００２４】また前記下地層１１及び半田層１２を有す
る外部リード端子７はその一端を外部電気回路基板８の
配線導体９に半田１０を介して接合させる際下地層１１
はその融点が高いためにいっさい溶融することはなく、
その結果、半田１０を外部リード端子７の側面上部に確
実に這い上がらせることを可能として、外部リード端子
７と配線導体９との接続強度を極めて強固となすことが
できる。
る外部リード端子７はその一端を外部電気回路基板８の
配線導体９に半田１０を介して接合させる際下地層１１
はその融点が高いためにいっさい溶融することはなく、
その結果、半田１０を外部リード端子７の側面上部に確
実に這い上がらせることを可能として、外部リード端子
７と配線導体９との接続強度を極めて強固となすことが
できる。
【００２５】かくして本発明の半導体素子収納用パッケ
ージによれば絶縁基体１の凹部１ａ底面に半導体集積回
路素子４を接着剤を介して取着するとともに半導体集積
回路素子４の各電極をメタライズ配線層５にボンディン
グワイヤー６を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁
基体１の上面に蓋体２をガラス、樹脂、ろう材等の封止
剤を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体２とから成る容
器３の内部を気密に封止することによって最終製品とし
ての半導体装置となる。
ージによれば絶縁基体１の凹部１ａ底面に半導体集積回
路素子４を接着剤を介して取着するとともに半導体集積
回路素子４の各電極をメタライズ配線層５にボンディン
グワイヤー６を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁
基体１の上面に蓋体２をガラス、樹脂、ろう材等の封止
剤を介して接合させ、絶縁基体１と蓋体２とから成る容
器３の内部を気密に封止することによって最終製品とし
ての半導体装置となる。
【００２６】またかかる半導体装置は外部リード端子７
を外部電気回路基板８の配線導体９に半田１０を介して
接合され、これによって半導体装置は外部電気回路基板
８上に実装されるとともに内部に収容する半導体集積回
路素子４が外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
を外部電気回路基板８の配線導体９に半田１０を介して
接合され、これによって半導体装置は外部電気回路基板
８上に実装されるとともに内部に収容する半導体集積回
路素子４が外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
【００２７】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で有れば種
々の変更は可能である。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で有れば種
々の変更は可能である。
【００２８】
【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、外部リード端子の表面に高融点金属から成る下
地層を介して半田から成る半田層を被着させたことか
ら、半田層の下方表面が平滑になるとともに半田層の厚
みを実質的に同一となすことができ、これによって外部
リード端子を外部電気回路基板の配線導体に半田を介し
て接合させる際、半田が外部リード端子の側面上部に這
い上がり、外部リード端子と配線導体の接合強度が極め
て強固なものとなる。
よれば、外部リード端子の表面に高融点金属から成る下
地層を介して半田から成る半田層を被着させたことか
ら、半田層の下方表面が平滑になるとともに半田層の厚
みを実質的に同一となすことができ、これによって外部
リード端子を外部電気回路基板の配線導体に半田を介し
て接合させる際、半田が外部リード端子の側面上部に這
い上がり、外部リード端子と配線導体の接合強度が極め
て強固なものとなる。
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージの一実施
例を示す断面図である。
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
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図３】従来の半導体素子収納用パッケージの外部リー
ド端子を説明するための要部拡大断面図である。
ド端子を説明するための要部拡大断面図である。
１・・・絶縁基体 ２・・・蓋体 ３・・・容器 ５・・・メタライズ配線層 ７・・・外部リード端子 ８・・・外部電気回路基板 ９・・・配線導体 １０・・半田 １１・・下地層 １２・・半田層
Claims (1)
- 【請求項１】半導体素子を収容する容器に、エッチング
加工により形成され、表面に半田層を被着させた外部リ
ード端子を複数個突設して成る半導体素子収納用パッケ
ージにおいて、前記外部リード端子の表面に半田層の層
厚を実質的に同一とするための高融点金属より成る下地
層を介在させたことを特徴とする半導体素子収納用パッ
ケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10709992A JP2670208B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 半導体素子収納用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10709992A JP2670208B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 半導体素子収納用パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304239A JPH05304239A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2670208B2 true JP2670208B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=14450439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10709992A Expired - Fee Related JP2670208B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 半導体素子収納用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670208B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10709992A patent/JP2670208B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05304239A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |