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JPS60115247A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS60115247A
JPS60115247A JP58222191A JP22219183A JPS60115247A JP S60115247 A JPS60115247 A JP S60115247A JP 58222191 A JP58222191 A JP 58222191A JP 22219183 A JP22219183 A JP 22219183A JP S60115247 A JPS60115247 A JP S60115247A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cap
metallization
soldering
base
ceramic
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.)
Pending
Application number
JP58222191A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Hamano
浜野　寿夫
Kaoru Tachibana
薫 立花
Eiji Aoki
英二 青木
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP58222191A priority Critical patent/JPS60115247A/ja
Priority to EP84308084A priority patent/EP0143607B1/en
Priority to DE8484308084T priority patent/DE3476296D1/de
Priority to IE3034/84A priority patent/IE56188B1/en
Priority to US06/675,795 priority patent/US4626960A/en
Priority to KR1019840007462A priority patent/KR850004174A/ko
Publication of JPS60115247A publication Critical patent/JPS60115247A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は半導体装置、特に、半導体チップ搭載セラミッ
クペースをセラミック製キャップで封止して成る半導体
装置に係る。
技術の背景 従来、リードペースあるいはリードレスペースに半導体
チップを搭載してそれを封止するタイプの半導体装置で
は、キャップは一般に加工性、半田付は性、経済性など
の理由から金属製であった。
しかし、放熱フィンをペースの裏面に取付け、リードを
パッケージのフェイス側に配置するフェイスダウンタイ
プの半導体装置において、リードピンを溶融半田に浸漬
するリード外装処理法を採用する場合、又、プリント基
板への半田実装を行う場合、キャップ上への半田の付着
を避けるために又金属製キャップとリードとのショート
を避けるためにキャップをセラミック製にすることが望
ましい。
第１図はセラミック製キャップを用いたフェイスダウン
タイプの半導体装置の典型例を示す。セラミック製ぺ７
ス１の下側フェイス面のキャビティ内に半導体チップ２
を搭載し、セラミック製ギャッｆ３で封止されている。
ペース１はフェイス側に多数のリードピン４を有し、半
導体チッ：７’２とリードピン４との間は細線５および
内部メタライゼーションライン６で電気的に接続されて
いる。
内部メタライゼーションライン６は半導体チップ２の近
くで細線５をポンディングするために一部分露出ｉ５、
残シはペース１の内部を通ってリード４に達している。
ペース１にキャラ７″３を半田付けするために、いずれ
もセラミック製であるペース１とキャップ３の接合部に
それぞれ半田付用メタライゼーションパターン７および
８を形成し、それを利用して半田付け９した。この時、
半田付けは体積計算に基づく半田薄片パターンをペース
１とキャップ３０間に挾持して加熱し、溶融・固化する
ことによって行なったが、半田部９に空隙が生ずるのを
避けるだめにＣ特にセラミック製キャップはそシがある
ので空隙を生じやすい）キャップ３を加圧したところ、
第２図および第３図に見られるように、余剰半田１０が
キャビティ内に飛ばされて内部メタライゼーションライ
ン６上に付着しショートを生ずるという不都合が起きた
。この場合、キャップ３を取り外して観察するとキャビ
ティの四隅で最も多く余剰半田の流れ込みが見られた。
又、ギャッｆ３の側面にメタライゼーションが施されて
いないので半田の這い上りがなく（側面にメニスカスの
形成なし）、シール性に問題があった。
以上はフェイスダウンタイプの半導体装置について説明
したが、この不都合はセラミック製キャップを半田付け
する場合に共通である。
発明の目的 本発明は、本発明者らが見い出した以上の如き不都合を
除去し、セラミック製ベースに半導体チップを搭載し、
セラミック製キャップで半田付は封止する場合の歩留シ
を向上させることを目的とする。
発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、半導体チップを搭
載した絶縁体の容器を絶縁体のキャップで封止してなシ
、前記容器とキャップとのハンダ接合面にはそれぞれメ
タライズ・ぞターンが形成され、且つ前記キャップ側の
メタライズｉ９ターンは前記容器との接合領域からはみ
出す様に形成されていることを特徴とする半導体装置を
提供する。
以下発明の実施例に基づいて詳述する。
発明の実施例 第４図は本発明の詳細な説明する図である。
セラミック例えばアルミナ製ベース１１のキャビティの
底のダイスステージに半導体チップ１２を搭載し、セラ
ミック例えばアルミナ製のキャップ１３で封止する。半
導体チップ１２からペース１１のキャップ１３側に設け
られた例えば鉄ニツケル合金製のり−ビーン１４壕では
、ペース１１の表面および内部を走るタングステンペー
ストを焼成して作成したメタライゼーションライン１６
と、このメタライゼーションライン１６および半導体チ
ップ１２とにボンディングされた金またはアルミニウム
製細線１５とで、電気的に導通されている。
ことで、いずれもセラミック製であるペース１１とキャ
ラ７”１３を半田付けするために、ペース１１とキャッ
プ１３のそれぞれの接合領域にタングステンにッケル及
び金めつきをほどこす）の半田付用メタライゼーション
パターン１７および１８を形成するわけであるが、本発
明では、キャラｆ１３に形成する半田付用メタライゼー
ションライン１８をペース１１との接合領域よシ広く、
即ち、より内側まであるいはペース１１の側面まで延長
する。このときベース１１側の半田付用メタライゼーシ
ョンｉ＋ターン１７も広い方が好ましい。そして、ペー
ス１１とキャップ１３の接合領域のパターンとその面積
に基づく体積計算を施した金錫または鉛錫合金などの半
田薄片パターンをペース１１とキャップ１２の間に挾ん
で置き、キャップ１２の上からｌｋｌ？重程度の圧力を
加えながら３３０℃に加熱した後冷却して半田を固化さ
せる。
こうすることによって、封着時に加圧して半１１（封止
材）中の空隙を除去するようにしても、加圧によってペ
ース１１とキャップ１３の接合部から排出される余剰半
田が接合領域の外部（内側と外側の一方まだは両方）に
形成されているメタライゼーション延長部の表面に優先
的に付着するので、内部メタライゼーションライン１６
上に流れ込んだり、更には細線１５．半導体チップ１２
に飛び散るという不都合が除去される。又、キャラ７°
１２の側面にメタライゼーションが存在するので、キャ
ップ１２の端部とペース１１表面で形成される隅に半田
のメニスカスが形成され、半田付けによる密封性が改良
される。
こうして、半導体装置の歩留シが大幅に改善される。
第５図（イ）〜（ハ）はキャップに形成する本発明に依
る半田付用メタライゼーションパターンの例を示す。こ
れらの図はキャップの内側表面の平面図であり、破線が
ペースのキャビティの形状を示している。第５図（イ）
は半田付用メタライゼーションの幅を接合部よりも単純
に内側まで広げたものである。
余剰半田の不所望な流出・飛散の防止という本発明の目
的からはこの半田付用メタライゼーション・ぐターンは
キャップの裏面全面であってもよい。
しかし、半田はセラミックの成分よシもα線放出率が高
いので、半導体チップ内の素子に有害に作用するα線の
発生箪を抑制するために半田付用メタライゼーションパ
ターンを無意味に広く、内側まで形成しないことが好ま
しい。第５図（ロ）（ハ）は、余剰半田の流れ込みが四
隅で多い実験結果に基づいて、四隅のメタライゼーショ
ンパターンに特徴を持たせた例である。
第５図（イ）〜（ハ）は、半田付用メタライゼーション
領域をペースとの接合領域よシ内側に延長し４０例であ
る。これらでは、キャップの側面に半田付用メタライゼ
ーションを施さないものを想定しているが、これらと組
み合わせてキャップの側面にも半田付用メタライゼーシ
ョンを施してもよく、それは好ましい。第６図は第５図
（イ）の例のキャップの側面にも半田付用メタライゼー
ションを施しだ様子を示す。尚、キャップに形成する半
田付用メタライゼーションを、ペースとの接合部より内
側に広げることなくキャップの側面だけに広げること、
あるいはペースとの接合領域のパターンのほかにそれと
分離した／ＩＰターンを形成することも、思想的には本
発明の範囲内のものである。
第７図は、リードピンがキャップと逆の側にあるタイプ
の半導体装置を示すが、このタイプの半導体装置でもキ
ャップがセラミック製である限υ本発明の効果は及ぶも
のである。図中、第４図と類似部分を同一参照数字で示
した。
第８図は第４図の７エイスダウンタイノの半導体装置の
変形例で、キャップの面がペースの面と並んでいるもの
である。図中、第４図と対応する部分は同じ参照数字で
示した。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によシ、セラミ
ック製ペースのキャビティ内に半導体チップを搭載し、
セラミック製キャップを半田付けして封止する半導体装
置において、余剰半田がキャビティ内に流れ込んでショ
ートすることを防止し、製品歩留りを増大することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体装置の従来例の断面図、第２図は半田の
流れ込みを示す半導体装置の一部断面図、第３図は半田
の流れ込みを示すペースの平面図、第４図は本発明の実
施例の半導体装置の断面図、第５図（イ）〜（ハ）はキ
ャップの平面図、第６図はキャップの斜視図、第７図お
よび第８図はそれぞれ本発明の実施例の半導体装置の断
面図である。 １．１１・・・ペース、２．１２・・・半導体チップ、
３．１３・・・キャップ、４．１４・・・リード、５，
１５・・・細線、６．１６・・・内部メタライゼーショ
ンライン、７，８，１７．１８・・・半田付用メタライ
ゼーションパターン、９．１９・・・半田。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　之 ｉ　３図 第４図 第５図 （イ）　（ロ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体チップを搭載した絶縁体の容器を絶縁体のキャッ
    プで封止してなり、前記容器とキャップとのハンダ接合
    面にはそれぞれメタライズパターンが形成され、且つ前
    記キャップ側のメタライズパターンは前記容器との接合
    領域からはみ出ず様に形成されていることを特徴とする
    半導体装置。
JP58222191A 1983-11-28 1983-11-28 半導体装置 Pending JPS60115247A (ja)

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