JP3815455B2 - Semiconductor carrier - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に使用される高出力半導体レーザなどの半導体素子を搭載するマウント部を有する半導体キャリヤに係り、特に、低熱膨張率で高放熱性で耐衝撃性に優れた半導体キャリヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信の大容量化に伴い、高出力の半導体レーザ素子が用いられるようになったが、このような半導体レーザ素子は発熱量が大きい。このため、この種の半導体レーザ素子を半導体キャリアに搭載して半導体レーザモジュールを構成した場合、半導体レーザ素子から発生した熱の放熱性が悪いことにより、半導体レーザ素子の消費電力が増大するという問題が生じた。そこで、半導体レーザ素子からの発熱を効率良く放熱でき、かつ消費電力が小さくなる半導体レーザモジュールが特許文献1(特開2001−284700号公報)にて提案されるようになった。
【0003】
ところで、上述の特許文献1にて提案された半導体レーザモジュールにおいては、ペルチェモジュールを用いて冷却するため、放熱効率が向上する反面、大型になって、ペルチェモジュールによる消費電力も大きいという問題があった。そこで、光通信に使用される高出力半導体レーザなどの半導体素子を搭載するマウント部を有する半導体キャリヤとしては、製造が容易で、低熱膨張率で、高放熱性のタングステン−銅(WCu)合金の焼結体またはモリブデン−銅(MoCu)合金の焼結体で構成されるようになった。このような低熱膨張率で、高放熱性の合金からなる焼結体を用いれば、ペルチェモジュールを用いることなく、半導体レーザ素子から発生した熱を効率よく放熱することができるようになる。
【0004】
この場合、この種の焼結体を正確かつ容易に成形するため、MIM(Metal Injection Molding)法により所定の形状に成形した後、焼結することにより半導体キャリヤを作製するようにしている。そして、図2(a)(b)に示すように、この種の半導体キャリヤ20は、半導体レーザを搭載するマウント部21を有するキャリヤベース22を備えて、これらのマウント部21とキャリヤベース22が焼結により一体的に形成されている。キャリヤベース22は、平板状で若干変形した形状の本体部23と、本体部23上に形成された円板状のリード固定部24と、本体部22からL字状に折曲して形成された一対の取付部25,26とを有している。そして、各取付部25,26には、この半導体キャリヤ20を外部部材に取り付けるための取付開口25a,26aがそれぞれ形成されている。
【0005】
なお、キャリヤベース22の上部に位置するマウント部21は、その一側壁の表面は平面化されており、この平面化された面に半導体レーザなどの半導体素子が固定、保持されることとなる。そして、このように形成された半導体キャリヤ20を外部部材の固定部上に配置し、取付部25,26にネジを螺着することにより、半導体キャリヤ20は外部部材に固定されるようになる。これにより、マウント部21に固定された半導体レーザからの出射光は、外部部材の固定部に対して水平方向に出射されることとなる。
【0006】
この場合、各取付部25,26は互いに所定の距離だけ離間して本体部22からL字状に折曲して形成されているが、これは、MIM(Metal Injection Molding)法により成形する際に、成形型のキャビティー内に空気などのガスが滞留するのを防止するためである。これにより、各取付部25,26での強度が低下して、半導体キャリヤ20を外部部材の固定部上に固定した状態で機械的な衝撃荷重を附加する実験を行うと、各取付部25,26と本体部22との境界部付近で破損が発生するという問題を生じた。
【特許文献1】
特開2001−284700号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者等は、各取付部25,26での強度を補強するために、図2(c)に示されるように、各取付部25,26の間に本体部22から突出するリブ部27を形成した半導体キャリヤ20aを作製して破壊強度の検討を行った。ところが、上述のようにリブ部27を設けた半導体キャリヤ20aを外部部材の固定部上に固定し、この状態で機械的な衝撃荷重を附加する実験を行ったところ、やはり本体部22と各取付部25,26との境界部(この場合は、リブ部27の延長部分)で破壊され、捩れ剛性が低いことが分かった。
【0008】
本発明は上記の如き問題点を解消するためになされたものであって、成形性を低下させることなく、容易に製造でき、捩れ剛性などの機械的強度が大きく、かつ、低熱膨張率で高放熱性で耐衝撃性に優れた半導体キャリヤを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半導体キャリヤは半導体素子を搭載するマウント部を有するキャリヤベースを備えている。そして、キャリヤベースは本体部と、キャリヤベースを外部部材に取り付けるための取付部とを有し、取付部は取付用開口を備えた第1取付部と第2取付部が所定の間隔を隔てて形成されていて、これらの第1取付部と第2取付部が本体部からL字状に折曲して形成されている。また、第1取付部と第2取付部との間には、これらの各取付部からそれぞれ内方に延出する内方延出部と、本体部から垂直に突出するリブ部が一体的に形成されている。
【0010】
ここで、取付部と本体部との境界部での強度を補強するために、各取付部にこれから内方に延出する内方延出部を設けたり、本体部から各取付部間に突出するリブ部を設けたり、あるいは各取付部の厚みを厚くしたりして強度補強の効果を確認する実験(後述のMIL−STD−883C規格に規定される機械的衝撃試験)を行った。この結果、これらのいずれであっても単独での補強においては、強度向上効果が極めて少ないことが分かった。
【0011】
そこで、本発明の半導体キャリヤにおいては、第1取付部と第2取付部との間に内方延出部とリブ部が一体的に形成されるようにしている。このように構成した本発明の半導体キャリヤを用いて、上記の如き機械的衝撃試験を行ったところ、本体部と取付部との境界部で、亀裂が発生することが防止でき、かつ破壊が生じることも防止でき、これらの本体部と取付部との境界部での捻り剛性が向上していることが分かった。この場合、内方延出部の幅を2mm以上にし、かつリブ部の高さを2mm以上にすると、捻り剛性などの機械的強度が向上するという実験結果が得られた。このことから、内方延出部の幅は2mm以上にするのが望ましく、リブ部の高さも2mm以上にするのが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
ついで、本発明を光半導体モジュールに用いられる半導体キャリヤに適用した場合の一実施の形態を図1に基づいて説明する。なお、図1は、本発明の半導体キャリヤをステムタイプの光半導体モジュールに用いられる半導体キャリヤに適用した一例を模式的に示す図であり、図1(a)は斜視図であり、図1(b)は正面図である。
【0013】
1.半導体キャリヤ
本発明の半導体キャリヤ10は、図1に示すように、半導体レーザを搭載するマウント部11を有するキャリヤベース12を備えていて、これらのマウント部11とキャリヤベース12が、WCu合金あるいはMoCu合金の焼結体により一体的に形成されている。キャリヤベース12は、平板状で若干変形した形状の本体部13と、本体部13上に形成された円板状のリード固定部14と、本体部13からL字状に折曲して形成されて中心部に開口15a,16aを備えた一対の取付部15,16とを備えている。なお、キャリヤベース12の上部に位置するマウント部11は、その一側壁の表面は平面化されており、六角柱状に形成されている。そして、この平面化された面に半導体レーザなどの半導体素子が固定、保持されることとなる。
【0014】
また、本体部13は、小型化するために取付部15,16側から中央部に向けてテーパー状に狭まり、かつ中央部から先端部の間は長方形状になるように形成されている。なお、その中央部には、リード固定部14に形成されたリード線挿通孔14a,14a,14aに連通する貫通孔(図示せず)が形成されている。円板状のリード固定部14にはリード線挿通孔14a,14a,14aが形成されていて、このリード線挿通孔14a,14a,14aは本体部13に形成された貫通孔に連通するように形成されている。これにより、マウント部11に固定された半導体レーザなどの半導体素子は、これらのリード線挿通孔14a,14a,14aに挿通、固定されたリード線に接続された外部回路に接続されるようになる。
【0015】
一対の取付部15,16は、本体部13からL字状に折曲して形成されていて、中心部に取付用開口15a,16aが形成されている。この場合、取付部15には、この取付部15より内方(図1の左側)に向けて延出する内方延出部15bが取付部15と一体的に形成されている。また、取付部16には、この取付部16より内方(図1の右側)に向けて延出する内方延出部16bが形成されている。さらに、内方延出部15bと内方延出部16bとの間には、本体部13から突出するリブ部17が形成されている。そして、これらの本体部13と、リード固定部14と、取付部15,16と、内方延出部15bと、内方延出部16bと、リブ部17は焼結により一体的に形成されている。
【0016】
このように構成される半導体キャリヤ10は、ヒートシンクの機能を有しており、上述のようにWCu合金の焼結体あるいはMoCu合金の焼結体で構成されている。この場合、WCu合金の焼結体においては、Wの結晶粒の平均粒径が3μm以下で、Cuの含有割合がこの焼結体の質量に対して5wt%以上で30wt%以下になるようなものが望ましい。これは、熱膨張係数が同じであっても、焼結体組織のWの結晶粒あるいはMoの結晶粒の粒径が細かいほど、高い熱伝導度が得られたためである。また、MoCu合金の焼結体においては、Moの結晶粒の平均粒径が3μm以下で、Cuの含有割合がこの焼結体の質量に対して5wt%以上で30wt%以下になるようなものが望ましい。これも、熱膨張係数が同じであっても、焼結体組織のWの結晶粒あるいはMoの結晶粒の粒径が細かいほど、高い熱伝導度が得られたためである。
【0017】
2.内方延出部の幅およびリブ部の高さについての検討
ついで、内方延出部の幅(図1のx)およびリブ部の高さ(図1のy)について検討した。そこで、図1に示すように、内方延出部15b,16bの幅xが3.0mmで、リブ部17の高さyが0mmで、取付部15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリア10を作製し、これを試料a1とした。この場合、内方延出部15b,16bがないときの各取付部15,16の幅Xは3.85mmで、高さYは4.5mmで、開口部の直径は2.6mmになるように形成されており、以下においても同様である。
【0018】
また、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが0mmで、取付部15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリア10を作製して試料a2とし、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが0mmで、取付部15,16の厚みzが1.2mmになるよう半導体キャリア10を作製して試料a3とし、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが0mmで、取付部15,16の厚みzが1.5mmになるように半導体キャリア10を作製して試料a4とした。
【0019】
さらに、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが1.0mmで、取付部15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリア10を作製して試料a5とし、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが2.0mmで、取付部15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリア10を作製して試料a6とし、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが3.0mmで、取付部15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリアを作製して試料a7とした。
【0020】
ついで、これらの各試料a1〜a7を用いて、これらをそれぞれM2ネジを用いて0.9Kgfのトルクで試験用治具にネジ止めした後、MIL−STD−883C規格に規定される機械的衝撃試験を行った。この場合の試験条件としては、各試料a1〜a7に1500Gの衝撃力が加わるように、±X方向、±Y方向および±Z方向に0.5msの持続時間の衝撃パルスを5回ずつ繰り返して、各試料a1〜a7が固定された試験用治具に付与した。その結果、下記の表1に示すような試験結果が得られた。なお、表1の亀裂、破壊の発生回数においては、このような試験を2回行った場合の亀裂、破壊の発生回数を示している。そして、1/2は2回の内1回だけ亀裂、破壊が生じたことを示し、2/2は2回とも亀裂、破壊が生じたことを示している。
【0021】
【表1】
【0022】
上記表1の結果から明らかなように、内方延出部15b,16bのみを形成しても、リブ部17のみを形成しても、あるいは取付部15,16の厚みのみを厚くしても、亀裂、破壊が生じることが分かった。そこで、本発明においては、上述のようにこれらを複合させるようにし、内方延出部15b,16bを取付部15,16の内側に一体的に形成するとともに、リブ部17を内方延出部15b,16b間にこれらと一体的に形成するようにした。この場合、内方延出部の幅xをどの程度に設定し、リブ部の高さyをどの程度に設定するのが望ましいかを以下に検討した。
【0023】
そこで、内方延出部15b,16bの幅xが2.0mmで、リブ部17の高さyが2.0mmで、15,16の厚みzが1.5mmになるように半導体キャリア10を作製して試料b1とした。この場合、内方延出部15b,16bがないときの各取付部15,16の幅Xは3.85mmで、高さYは4.5mmで、開口部の直径は2.6mmになるように形成されており、以下においても同様である。また、内方延出部15b,16bの幅xが2.0mmで、リブ部17の高さyが2.0mmで、15,16の厚みzが1.0mmになるように半導体キャリアを作製して試料b2とした。さらに、内方延出部15b,16bの幅xが0mmで、リブ部17の高さyが2.0mmで、15,16厚みzが1.5mmになるような半導体キャリアを作製して試料b3とした。
【0024】
そして、これらの各試料b1〜b3を用いて、上述と同様の試験条件で、MIL−STD−883C規格に規定される機械的衝撃試験を行ったところ、下記の表2に示すような試験結果が得られた。なお、表2の亀裂、破壊の発生個数においては、このような試験を各試料b1〜b3を3個ずつ用いて行った場合の亀裂、破壊の発生個数を示している。そして、0/3は亀裂、破壊が生じた個数が0であることを示し、1/3は亀裂、破壊が個数が1個であることを示している。
【0025】
【表2】
【0026】
上記表2の結果から明らかなように、取付部15,16間に内方延出部15b,16bを設けることなく、取付部15,16の厚みを厚くし、リブ部17を設けるようにした試料b3においては、亀裂、破壊が生じたものがあった。一方、内方延出部15b,16bおよびリブ部17の両方を形成した試料b1と試料b2とを比較すると、試料b1のように取付部15,16の厚みを厚くしても、あるいは、試料b2のように取付部15,16の厚みを厚くしなくても、亀裂、破壊が生じることはなかった。
【0027】
このことは、捻り剛性に対しては、取付部15,16間にリブ部17を設けるとともに、取付部15,16間に内方延出部15b,16bを設けた方が、取付部15,16の厚みを厚くするよりは効果的であることを意味する。したがって、内方延出部15b,16bを取付部15,16の内側に一体的に形成するとともに、リブ部17を内方延出部15b,16b間にこれらと一体的に形成する必要がある。この場合、内方延出部15b,16bの幅は2mm以上にするのが望ましく、リブ部17の高さも2mm以上にするのが望ましい。
【0028】
3.半導体キャリヤの作製
ついで、上述のような構成となる半導体キャリヤ10の作製手順を以下に詳細に説明する。まず、Wの含有割合が95〜70質量%で、Cuの含有割合が5〜30質量%になるように調整した平均粒径が1μmのW−Cu複合金属粉末を用意した。この後、このW−Cu複合金属粉末をジェットミルに投入した。このとき、ジェットミルの圧力を3〜10barにし、ジェットミルの回転数を5000rpmにした。この状態でジェットミルを20分間回転させて、W−Cu複合金属粉末が互いに凝集しないようにして、W−Cu複合金属粉末を微細化、球状化した。これにより、平均粒径が0.1〜0.3μmのW−Cu複合金属粉末を得た。
【0029】
なお、W−Cu複合金属粉末に代えて、W粉末とCu粉末の混合金属粉末を用いるようにしてもよい。この場合も、Wの割合が95〜70質量%で、Cuの割合が5〜30質量%になるように調整する必要がある。また、ジェットミルを用いることに代えて、ボールミルを用いてW−Cu複合金属粉末あるいはW粉末とCu粉末の混合金属粉末を粉砕するようにしてもよい。この場合は、回転数が5000rpmで20〜200時間ボールミルを回転させて、複合金属粉末あるいは混合金属粉末を平均粒径が0.1〜0.3μmになるまで粉砕する必要がある。
【0030】
ついで、このようにして得られた平均粒径が0.1〜0.3μmのW−Cu複合金属粉末40〜45vol%に対して、バインダーを60〜55vol%添加し、100〜200℃に加熱しながら混合、混練して成形用組成物とした。なお、バインダーとしては、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、アクリル、POM系樹脂などの有機系樹脂に、パラフィンワックス、カルナウパワックス、蜜蝋などのワックスを添加したものを用いるのが望ましい。
【0031】
ついで、得られた成形用組成物をペレタイザーによりペレット化した。これを型締圧が20tの射出成型機のホッパ内に投入し、射出温度が160℃で、金型温度が25℃の金型内に射出成形した。この後、金型を水冷して射出物を固化させて半導体キャリヤ10になるグリーン体(成形体)を得た。この後、得られたグリーン体を図示しない脱バインダ装置内に配置した後、脱バインダ装置内に1リットル/分の流量の窒素ガスを流入させて、窒素雰囲気にした。そして、昇温速度が0.1℃/分で加熱し、550℃の温度を2時間保持して、グリーン体を脱バインダ処理した。
【0032】
この脱バインダ処理により、上述したバインダは揮散して(除去されて)、WとCuからなるブラウン体とした。この後、室温まで冷却してブラウン体を脱バインダ装置から取り出した。ついで、得られたブラウン体を図示しない脱酸素装置内に配置した。この後、脱酸素装置内に1〜10リットル/分の流量の水素ガスを流入させて、銅の融点温度以下の500℃〜1000℃の温度環境で、ブラウン体を水素ガスの気流に充分に曝して、ブラウン体を脱酸素処理した。
【0033】
この脱酸素処理により、ブラウン体を構成するタングステン粒子表面の酸化層は充分に還元されて、銅との濡れ性が向上するようになる。ついで、脱酸素処理されたブラウン体を焼結炉に入れ、水素気流中で、昇温速度が5℃/1時間で、1000〜1500℃の焼結温度になるまで昇温した。この後、この焼結温度を2時間保持することにより焼結した。これにより、図1に示すような半導体キャリヤ10が得られる。
【0034】
【発明の効果】
上述したように、本発明の半導体キャリヤ10においては、第1取付部15と第2取付部16との間に内方延出部15b,16bとリブ部17が一体的に形成されるようにしている。この結果、本体部13と取付部15,16との境界部で、亀裂が発生することが防止でき、かつ破壊が生じることも防止でき、これらの本体部13と取付部15,16との境界部での捻り剛性が向上した。この場合、内方延出部の幅を2mm以上にし、かつリブ部の高さを2mm以上にすると、捻り剛性などの機械的強度が向上するので、内方延出部の幅は2mm以上にするのが望ましく、リブ部の高さも2mm以上にするのが望ましい。
【0035】
なお、上述した実施形態においては、本発明の半導体キャリヤを光半導体モジュールに適用する例について説明したが、本発明の半導体キャリヤは、光半導体モジュールに限らず、各種の半導体素子を搭載、収容する半導体パッケージなどの半導体装置に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体キャリヤをステムタイプの光半導体モジュールに用いられる半導体キャリヤに適用した一例を模式的に示す図であり、図1(a)は斜視図であり、図1(b)は正面図である。
【図2】 従来例の半導体キャリヤを模式的に示す図であり、図2(a)は斜視図であり、図2(b)は正面図であり、図2(c)は他の従来例を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
10…半導体キャリヤ、11…マウント部、12…キャリヤベース、13…本体部、14…リード固定部、14a…リード線挿通孔、15…第1取付部、15a…取付用開口、15b…内方延出部、16…第2取付部、16a…取付用開口、16b…内方延出部、17…リブ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor carrier having a mount portion on which a semiconductor element such as a high-power semiconductor laser used for optical communication is mounted, and more particularly to a semiconductor carrier having a low thermal expansion coefficient, high heat dissipation, and excellent shock resistance.
[0002]
[Prior art]
With the increase in capacity of optical communication, high-power semiconductor laser elements have come to be used, but such semiconductor laser elements generate a large amount of heat. For this reason, when this type of semiconductor laser device is mounted on a semiconductor carrier to constitute a semiconductor laser module, the heat dissipation of the heat generated from the semiconductor laser device is poor and the power consumption of the semiconductor laser device increases. Occurred. Thus, a semiconductor laser module that can efficiently dissipate heat generated from the semiconductor laser element and reduce power consumption has been proposed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284700).
[0003]
By the way, the semiconductor laser module proposed in the above-mentioned Patent Document 1 is cooled using the Peltier module, so that the heat dissipation efficiency is improved, but on the other hand, there is a problem that the power consumption by the Peltier module is large. It was. Therefore, as a semiconductor carrier having a mount portion on which a semiconductor element such as a high-power semiconductor laser used for optical communication is mounted, it is easy to manufacture, has a low thermal expansion coefficient, and a high heat dissipation tungsten-copper (WCu) alloy. It came to be comprised with the sintered compact or the sintered compact of a molybdenum-copper (MoCu) alloy. If a sintered body made of an alloy having such a low thermal expansion coefficient and a high heat dissipation property is used, heat generated from the semiconductor laser element can be efficiently radiated without using a Peltier module.
[0004]
In this case, in order to form this type of sintered body accurately and easily, a semiconductor carrier is produced by forming into a predetermined shape by MIM (Metal Injection Molding) method and then sintering. As shown in FIGS. 2A and 2B, this type of
[0005]
The
[0006]
In this case, each of the
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284700
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present inventors, as shown in FIG. 2 (c), in order to reinforce the strength at the mounting
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be easily manufactured without degrading moldability, has high mechanical strength such as torsional rigidity, and has a high coefficient of thermal expansion. An object of the present invention is to provide a semiconductor carrier excellent in heat dissipation and impact resistance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the semiconductor carrier of the present invention includes a carrier base having a mount portion on which a semiconductor element is mounted. The carrier base has a main body portion and an attachment portion for attaching the carrier base to the external member. The attachment portion has a first attachment portion and a second attachment portion provided with attachment openings at a predetermined interval. The first mounting portion and the second mounting portion are bent from the main body portion into an L shape. Also, between the first mounting portion and the second mounting portion, an inward extending portion that extends inward from each of the mounting portions and a rib portion that protrudes vertically from the main body portion are integrally formed. Is formed.
[0010]
Here, in order to reinforce the strength at the boundary between the mounting portion and the main body portion, each mounting portion is provided with an inward extending portion that extends inward from this, or protrudes from the main body portion between each mounting portion. An experiment (mechanical impact test stipulated in the MIL-STD-883C standard to be described later) was conducted to confirm the effect of strengthening the strength by increasing the thickness of each mounting portion or by increasing the thickness of each mounting portion. As a result, it has been found that, in any of these cases, the strength improvement effect is extremely small in the reinforcement alone.
[0011]
Therefore, in the semiconductor carrier of the present invention, the inwardly extending portion and the rib portion are integrally formed between the first mounting portion and the second mounting portion. When the mechanical shock test as described above was performed using the semiconductor carrier of the present invention configured as described above, it was possible to prevent cracks from occurring at the boundary portion between the main body portion and the mounting portion and to cause breakage. This can also be prevented, and it has been found that the torsional rigidity at the boundary between the main body and the mounting portion is improved. In this case, an experimental result was obtained that when the width of the inwardly extending portion was 2 mm or more and the height of the rib portion was 2 mm or more, mechanical strength such as torsional rigidity was improved. For this reason, the width of the inward extending portion is desirably 2 mm or more, and the height of the rib portion is desirably 2 mm or more.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor carrier used in an optical semiconductor module will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing an example in which the semiconductor carrier of the present invention is applied to a semiconductor carrier used in a stem type optical semiconductor module, FIG. 1 (a) is a perspective view, and FIG. b) is a front view.
[0013]
1. Semiconductor Carrier As shown in FIG. 1, the
[0014]
Further, the
[0015]
The pair of
[0016]
The
[0017]
2. Next, the width of the inwardly extending portion and the height of the rib portion were examined. Next, the width of the inwardly extending portion (x in FIG. 1) and the height of the rib portion (y in FIG. 1) were examined. Therefore, as shown in FIG. 1, the width x of the inwardly extending
[0018]
Further, the
[0019]
Further, the
[0020]
Next, using each of these samples a1 to a7, these were each screwed to a test jig with a torque of 0.9 Kgf using M2 screws, and then mechanical shocks defined in the MIL-STD-883C standard. A test was conducted. As test conditions in this case, an impact pulse having a duration of 0.5 ms in the ± X direction, the ± Y direction, and the ± Z direction was repeated five times so that an impact force of 1500 G was applied to each sample a1 to a7. Each sample a1 to a7 was applied to a test jig fixed. As a result, test results as shown in Table 1 below were obtained. The number of occurrences of cracks and breaks in Table 1 indicates the number of occurrences of cracks and breaks when such a test is performed twice. 1/2 indicates that cracking and destruction occurred only once out of 2 times, and 2/2 indicates that cracking and destruction occurred twice.
[0021]
[Table 1]
[0022]
As is clear from the results in Table 1 above, only the inwardly extending
[0023]
Therefore, the
[0024]
Then, using these samples b1 to b3, the mechanical impact test defined in the MIL-STD-883C standard was performed under the same test conditions as above, and the test results as shown in Table 2 below were obtained. was gotten. The number of occurrences of cracks and fractures in Table 2 indicates the number of occurrences of cracks and fractures when such a test is performed using three samples b1 to b3. 0/3 indicates that the number of cracks and fractures is 0, and 1/3 indicates that the number of cracks and fractures is one.
[0025]
[Table 2]
[0026]
As is clear from the results of Table 2 above, the thickness of the
[0027]
This means that for the torsional rigidity, the
[0028]
3. Next, a manufacturing procedure of the
[0029]
Note that a mixed metal powder of W powder and Cu powder may be used instead of the W-Cu composite metal powder. Also in this case, it is necessary to adjust so that the ratio of W is 95 to 70 mass% and the ratio of Cu is 5 to 30 mass%. Further, instead of using a jet mill, a W-Cu composite metal powder or a mixed metal powder of W powder and Cu powder may be pulverized using a ball mill. In this case, it is necessary to rotate the ball mill at a rotational speed of 5000 rpm for 20 to 200 hours to pulverize the composite metal powder or the mixed metal powder until the average particle size becomes 0.1 to 0.3 μm.
[0030]
Subsequently, 60-55 vol% of binder is added to the W-Cu composite metal powder 40-45 vol% having an average particle size of 0.1-0.3 μm thus obtained, and heated to 100-200 ° C. While mixing and kneading, a molding composition was obtained. In addition, as a binder, what added wax, such as paraffin wax, carnapa wax, beeswax, to organic resins, such as a polypropylene (PP), a polystyrene (PS), polyethylene (PE), an acryl, and a POM resin, is used. Is desirable.
[0031]
Subsequently, the obtained molding composition was pelletized with a pelletizer. This was put into a hopper of an injection molding machine having a mold clamping pressure of 20 t, and injection molded into a mold having an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 25 ° C. Thereafter, the mold was cooled with water to solidify the injection, and a green body (molded body) to be the
[0032]
By the binder removal process, the above-described binder is volatilized (removed) to obtain a brown body made of W and Cu. Then, it cooled to room temperature and took out the brown body from the binder removal apparatus. Next, the obtained brown body was placed in a deoxygenation device (not shown). Thereafter, hydrogen gas at a flow rate of 1 to 10 liters / minute is flown into the deoxygenation device, and the brown body is sufficiently placed in a hydrogen gas stream in a temperature environment of 500 ° C. to 1000 ° C. below the melting point temperature of copper. The brown body was deoxygenated by exposure.
[0033]
By this deoxygenation treatment, the oxide layer on the surface of the tungsten particles constituting the brown body is sufficiently reduced, and the wettability with copper is improved. Next, the deoxygenated brown body was placed in a sintering furnace and heated in a hydrogen stream until the temperature rose to 1000-1500 ° C. at a rate of temperature rise of 5 ° C./1 hour. Thereafter, the sintering was performed by maintaining this sintering temperature for 2 hours. Thereby, the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the
[0035]
In the above-described embodiment, the example in which the semiconductor carrier of the present invention is applied to the optical semiconductor module has been described. However, the semiconductor carrier of the present invention is not limited to the optical semiconductor module, and various semiconductor elements are mounted and contained. It can be used for a semiconductor device such as a semiconductor package.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example in which a semiconductor carrier of the present invention is applied to a semiconductor carrier used in a stem type optical semiconductor module, FIG. 1 (a) is a perspective view, and FIG. Is a front view.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a semiconductor carrier of a conventional example, FIG. 2 (a) is a perspective view, FIG. 2 (b) is a front view, and FIG. 2 (c) is another conventional example. It is a front view which shows typically.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記キャリヤベースは本体部と、該キャリヤベースを外部部材に取り付けるための取付部とを有し、
前記取付部は取付用開口を備えた第1取付部と第2取付部が所定の間隔を隔てて形成されていて、これらの第1取付部と第2取付部が前記本体部からL字状に折曲して形成されているとともに、
前記第1取付部と第2取付部との間には、これらの各取付部からそれぞれ内方に延出する内方延出部と、前記本体部から突出するリブ部が形成されていることを特徴とする半導体キャリヤ。A semiconductor carrier comprising a carrier base having a mount portion for mounting a semiconductor element,
The carrier base has a main body portion and an attachment portion for attaching the carrier base to an external member;
The mounting portion is formed with a first mounting portion and a second mounting portion having a mounting opening at a predetermined interval, and the first mounting portion and the second mounting portion are L-shaped from the main body portion. It is formed by bending
Between the first mounting portion and the second mounting portion, an inward extending portion that extends inward from each of the mounting portions and a rib portion that protrudes from the main body portion are formed. A semiconductor carrier characterized by the above.
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