JP7597006B2

JP7597006B2 - Semiconductor packages and electrical sockets

Info

Publication number: JP7597006B2
Application number: JP2021181364A
Authority: JP
Inventors: 寛良飯盛
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2024-12-10
Anticipated expiration: 2041-11-05
Also published as: JP2023069479A

Description

本開示は、半導体パッケージ及び通電用ソケットに関する。 This disclosure relates to a semiconductor package and a socket for electrical connection.

ＣＡＮパッケージなどの半導体パッケージでは、ステムの下面から複数のリード端子が引き出されている。半導体パッケージの電気的特性を測定する際に、半導体パッケージの複数のリード端子を通電用ソケットに挿入する（例えば、特許文献１参照）。 In semiconductor packages such as CAN packages, multiple lead terminals are extended from the underside of the stem. When measuring the electrical characteristics of a semiconductor package, the multiple lead terminals of the semiconductor package are inserted into a current-carrying socket (see, for example, Patent Document 1).

特開平０８－３１３５８６号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-313586

リード端子は所望の長さにカットされるため、リード端子の先端は平坦加工されている。従って、リード端子の先端と通電用ソケットのテーパー状の誘い込み部又は平坦部との接触でリード端子に負荷がかかってリード端子が曲がる。通電用ソケットの誘い込み部も摩耗してしまう。 The tip of the lead terminal is flattened in order to cut it to the desired length. Therefore, when the tip of the lead terminal comes into contact with the tapered guide portion or flat portion of the current-carrying socket, a load is applied to the lead terminal, causing it to bend. The guide portion of the current-carrying socket also wears out.

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的はリード端子の曲がりと通電用ソケットの摩耗を抑制することができる半導体パッケージ及び通電用ソケットを得るものである。 This disclosure has been made to solve the problems described above, and its purpose is to obtain a semiconductor package and a current-carrying socket that can suppress bending of lead terminals and wear of the current-carrying socket.

本開示に係る半導体パッケージは、ステムと、前記ステムの上面に実装された半導体素子と、前記ステムを貫通し、前記半導体素子に電気的に接続された複数のリード端子とを備え、前記ステムの下面から引き出された前記複数のリード端子の先端が球面状であり、前記複数のリード端子の先端は球面状のガラスであることを特徴とする。
The semiconductor package according to the present disclosure comprises a stem, a semiconductor element mounted on an upper surface of the stem, and a plurality of lead terminals which penetrate the stem and are electrically connected to the semiconductor element, wherein the tips of the plurality of lead terminals which are pulled out from the lower surface of the stem are spherical, and the tips of the plurality of lead terminals are made of spherical glass .

本開示では、ステムから引き出されたリード端子の先端が球面状である。これにより、リード端子を通電用ソケットに挿入する際にリード端子の先端が通電用ソケットの誘い込み部に引っ掛かり難くなる。従って、リード端子への負荷を減らし、リード端子が曲がるのを抑制することができる。また、リード端子の先端と誘い込み部との接触面積が減少するため、通電用ソケットの誘い込み部の摩耗も抑制することができる。 In the present disclosure, the tip of the lead terminal pulled out from the stem is spherical. This makes it less likely that the tip of the lead terminal will get caught in the guide portion of the socket for current application when the lead terminal is inserted into the socket for current application. This reduces the load on the lead terminal and prevents the lead terminal from bending. In addition, the contact area between the tip of the lead terminal and the guide portion is reduced, which also reduces wear on the guide portion of the socket for current application.

実施の形態１に係る半導体パッケージを示す側面図である。1 is a side view showing a semiconductor package according to a first embodiment; 実施の形態１に係る通電用ソケットを示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an electrical socket according to a first embodiment. 半導体パッケージのリード径と通電用ソケットのスリーブの開口径の関係を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing the relationship between the lead diameter of a semiconductor package and the opening diameter of a sleeve of a current-carrying socket. FIG. 半導体パッケージの電気特性の測定方法を示す側面図である。1 is a side view showing a method for measuring electrical characteristics of a semiconductor package. 半導体パッケージの電気特性の測定方法を示す下面図である。1 is a bottom view showing a method for measuring electrical characteristics of a semiconductor package. 半導体パッケージの電気特性の測定方法を示す側面図である。1 is a side view showing a method for measuring electrical characteristics of a semiconductor package. 実施の形態２に係る半導体パッケージを示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a semiconductor package according to a second embodiment. 実施の形態３に係る通電用ソケットを示す上面図である。FIG. 11 is a top view showing an electrical socket according to a third embodiment. 図８のＩ－ＩＩに沿った断面図である。9 is a cross-sectional view taken along line I-II of FIG. 8.

実施の形態に係る半導体パッケージ及び通電用ソケットについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 The semiconductor package and the power socket according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are given the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る半導体パッケージを示す側面図である。この半導体パッケージはＣＡＮパッケージである。レーザーダイオードなどの半導体素子１が金属製のステム２の上面に実装されている。複数のリード端子３がステム２を貫通し、封止ガラスによってステム２に固定されている。半導体素子１はリード端子３にワイヤ等により接続されている。レンズ４付きのキャップ５が半導体素子１を覆うようにステム２の上面に接合されている。 Embodiment 1.
1 is a side view showing a semiconductor package according to a first embodiment. This semiconductor package is a CAN package. A semiconductor element 1, such as a laser diode, is mounted on the upper surface of a metallic stem 2. A plurality of lead terminals 3 penetrate the stem 2 and are fixed to the stem 2 by sealing glass. The semiconductor element 1 is connected to the lead terminals 3 by wires or the like. A cap 5 with a lens 4 is joined to the upper surface of the stem 2 so as to cover the semiconductor element 1.

ステム２の下面から引き出されたリード端子３の先端に球面状のガラス６が設けられている。ガラス６の球面加工の方法は特に限定されず、例えば切削加工又は金型を用いてもよい。また、リード端子３の先端が球面状に加工されていればよく、リード端子３の先端自体を球面加工してもよい。リード端子３の球面加工の方法は特に限定されず、例えば、切削加工又はプレス加工でもよいし、先端の角部を落とすように面取りしてもよい。 A spherical glass 6 is provided at the tip of the lead terminal 3 that is pulled out from the underside of the stem 2. There is no particular limit to the method of processing the glass 6 into a spherical shape, and for example, cutting or a mold may be used. In addition, as long as the tip of the lead terminal 3 is processed into a spherical shape, the tip of the lead terminal 3 itself may be processed into a spherical shape. There is no particular limit to the method of processing the lead terminal 3 into a spherical shape, and for example, cutting or pressing may be used, or the corners of the tip may be removed by chamfering.

図２は、実施の形態１に係る通電用ソケットを示す断面図である。ソケット本体７は絶縁物からなる。ソケット本体７に複数のスリーブ８が設けられている。スリーブ８は筒状の金属物である。半導体パッケージの電気的特性を測定するための測定機器（不図示）がスリーブ８に電気的に接続されている。ソケット本体７の上面には、複数のスリーブ８の挿入口の周囲にそれぞれテーパー状の誘い込み部９が設けられている。即ち、ソケット本体７の上面において、すり鉢状に凹んだ誘い込み部９の底部にスリーブ８の挿入口が配置されている。ソケット本体７の上面には、隣接する誘い込み部９同士の間に平坦部１０が設けられている。 Figure 2 is a cross-sectional view showing the current-carrying socket according to the first embodiment. The socket body 7 is made of an insulating material. A plurality of sleeves 8 are provided on the socket body 7. The sleeves 8 are cylindrical metal objects. A measuring device (not shown) for measuring the electrical characteristics of the semiconductor package is electrically connected to the sleeves 8. On the upper surface of the socket body 7, tapered guide portions 9 are provided around the insertion openings of the plurality of sleeves 8. That is, on the upper surface of the socket body 7, the insertion openings of the sleeves 8 are located at the bottom of the guide portions 9 that are recessed in a mortar shape. On the upper surface of the socket body 7, flat portions 10 are provided between adjacent guide portions 9.

半導体パッケージの電気的特性を測定する際に、半導体パッケージの複数のリード端子３を通電用ソケットのスリーブ８に挿入する。図３は、半導体パッケージのリード径と通電用ソケットのスリーブの開口径の関係を示す断面図である。各リード端子３をスリーブ８に挿入して電気的にコンタクトさせるため、リード端子３の直径Ｄ_Ｌとスリーブ８の開口径Ｄ_Ｓとの差であるクリアランスはあまりない。そこで、以下に説明するような位置合わせを行う。 When measuring the electrical characteristics of a semiconductor package, multiple lead terminals 3 of the semiconductor package are inserted into a sleeve 8 of a current-carrying socket. Fig. 3 is a cross-sectional view showing the relationship between the lead diameter of the semiconductor package and the opening diameter of the current-carrying socket sleeve. Since each lead terminal 3 is inserted into the sleeve 8 to make electrical contact, there is not much clearance, which is the difference between the diameter D _L of the lead terminal 3 and the opening diameter D _S of the sleeve 8. Therefore, alignment is performed as described below.

図４及び図６は、半導体パッケージの電気特性の測定方法を示す側面図である。図５は、半導体パッケージの電気特性の測定方法を示す下面図である。複数のリード端子３の先端の位置は、リード端子３の湾曲によりバラツキがあり、そのままでは通電用ソケットのスリーブ８の位置と合わない。そこで、図４及び図５に示すように、複数のリード端子３の間隔でザグリを入れたリード矯正櫛歯１１，１２を左右方向よりリード端子３の根本部分に挿入する。 Figures 4 and 6 are side views showing a method for measuring the electrical characteristics of a semiconductor package. Figure 5 is a bottom view showing a method for measuring the electrical characteristics of a semiconductor package. The positions of the tips of the multiple lead terminals 3 vary due to the curvature of the lead terminals 3, and do not match the position of the sleeve 8 of the current-carrying socket as is. Therefore, as shown in Figures 4 and 5, lead correction comb teeth 11, 12 with countersunk grooves at intervals between the multiple lead terminals 3 are inserted into the base parts of the lead terminals 3 from the left and right.

次に、図６に示すように、リード矯正櫛歯１１，１２をリード端子３の先端まで移動させる。これにより、複数のリード端子３の広がり量を抑えることができる。この状態で複数のリード端子３を通電用ソケットのスリーブ８に挿入する。 Next, as shown in FIG. 6, the lead straightening comb teeth 11, 12 are moved to the tip of the lead terminal 3. This makes it possible to suppress the spread of the multiple lead terminals 3. In this state, the multiple lead terminals 3 are inserted into the sleeve 8 of the current-carrying socket.

リード矯正櫛歯１１，１２の間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを狭くすることでリード端子３の位置バラツキを抑制させ、スリーブ８へ挿入しやすくすることができる。しかし、リード矯正櫛歯１１，１２とリード端子３の間隔が減少すると、ステム２の根本にリード矯正櫛歯１１，１２を挿入した際にリード端子３に接触する可能性が高くなる。リード矯正櫛歯１１，１２が接触するとリード端子３が削れて不良品となってしまう。よって、リード矯正櫛歯１１，１２によるリード矯正には限界がある。これを補うために、ソケット本体７の上面に誘い込み部９が設けられている。 By narrowing the spacing A, B, C, and D between the lead straightening comb teeth 11 and 12, it is possible to suppress variation in the position of the lead terminal 3 and make it easier to insert it into the sleeve 8. However, if the spacing between the lead straightening comb teeth 11 and 12 and the lead terminal 3 is reduced, there is a high possibility that the lead straightening comb teeth 11 and 12 will come into contact with the lead terminal 3 when inserted into the base of the stem 2. If the lead straightening comb teeth 11 and 12 come into contact, the lead terminal 3 will be scraped off, resulting in a defective product. Therefore, there is a limit to the lead straightening using the lead straightening comb teeth 11 and 12. To compensate for this, a guide portion 9 is provided on the upper surface of the socket body 7.

従来はリード端子３の先端が平坦加工されていた。このため、リード端子３の先端の角部分が誘い込み部９又は平坦部１０に引っ掛かっていた。従って、リード端子３は負荷がかかって湾曲していた。これに対して、本実施の形態では、ステム２から引き出されたリード端子３の先端が球面状である。これにより、リード端子３を通電用ソケットに挿入する際にリード端子３の先端が通電用ソケットの誘い込み部９及び平坦部１０に引っ掛かり難くなる。従って、リード端子３への負荷を減らし、リード端子３が曲がるのを抑制することができる。また、リード端子３の先端と誘い込み部９との接触面積が減少するため、通電用ソケットの誘い込み部９の摩耗も抑制することができる。この結果、通電用ソケットの破損を防止することができる。 Conventionally, the tip of the lead terminal 3 was flattened. As a result, the corners of the tip of the lead terminal 3 were caught on the guide portion 9 or flat portion 10. Therefore, the lead terminal 3 was bent under load. In contrast, in this embodiment, the tip of the lead terminal 3 drawn out from the stem 2 is spherical. This makes it difficult for the tip of the lead terminal 3 to be caught on the guide portion 9 and flat portion 10 of the socket for current application when the lead terminal 3 is inserted into the socket for current application. This reduces the load on the lead terminal 3 and prevents the lead terminal 3 from bending. In addition, the contact area between the tip of the lead terminal 3 and the guide portion 9 is reduced, so that wear of the guide portion 9 of the socket for current application can also be suppressed. As a result, damage to the socket for current application can be prevented.

また、リード端子３の先端に樹脂を設けると摩擦によりくずが発生しやすい。従って、リード端子３の先端は球面状のガラス６であることが好ましい。 In addition, if resin is provided at the tip of the lead terminal 3, it is easy for debris to be generated due to friction. Therefore, it is preferable that the tip of the lead terminal 3 is made of spherical glass 6.

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る半導体パッケージを示す側面図である。本実施の形態では、ステム２の下面から引き出された複数のリード端子３の先端が斜めにカットされている。これにより、複数のリード端子３の先端と通電用ソケットの誘い込み部９との接触面積を減らすことができる。従って、リード端子３への負荷を減らし、リード端子３が曲がるのを抑制することができる。また、通電用ソケットの誘い込み部９の摩耗も抑制することができる。この結果、通電用ソケットの破損を防止することができる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。 Embodiment 2.
7 is a side view showing a semiconductor package according to a second embodiment. In this embodiment, the tips of the multiple lead terminals 3 drawn out from the underside of the stem 2 are cut at an angle. This makes it possible to reduce the contact area between the tips of the multiple lead terminals 3 and the guide portion 9 of the power socket. This reduces the load on the lead terminals 3 and prevents the lead terminals 3 from bending. In addition, wear of the guide portion 9 of the power socket can be suppressed. As a result, damage to the power socket can be prevented. The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

実施の形態３．
図８は、実施の形態３に係る通電用ソケットを示す上面図である。図９は図８のＩ－ＩＩに沿った断面図である。複数のスリーブ８がソケット本体７に設けられている。複数のスリーブ８には、半導体パッケージの複数のリード端子３がそれぞれ挿入される。ソケット本体７の上面には、複数のスリーブ８の挿入口の周囲にそれぞれテーパー状の誘い込み部９が設けられている。 Embodiment 3.
Fig. 8 is a top view showing an energization socket according to a third embodiment. Fig. 9 is a cross-sectional view taken along line I-II in Fig. 8. A plurality of sleeves 8 are provided on a socket body 7. A plurality of lead terminals 3 of a semiconductor package are inserted into the plurality of sleeves 8, respectively. On the top surface of the socket body 7, tapered guide portions 9 are provided around the insertion openings of the plurality of sleeves 8, respectively.

本実施の形態では、ソケット本体７の上面において、隣接する誘い込み部９同士の間に平坦部１０が設けられていない。これにより、誘い込み部９の領域を拡大することができるため、リード端子３が誘い込み部９に接触してスリーブ８に誘い込まれやすくなる。従って、リード端子３への負荷を減らし、リード端子３が曲がるのを抑制することができる。また、通電用ソケットの誘い込み部９の摩耗も抑制することができる。この結果、通電用ソケットの破損を防止することができる。その他の構成及び効果は実施の形態１又は２と同様である。なお、半導体パッケージのリード端子３の先端は平坦でもよい。 In this embodiment, no flat portion 10 is provided between adjacent guide portions 9 on the upper surface of the socket body 7. This allows the area of the guide portion 9 to be expanded, making it easier for the lead terminal 3 to come into contact with the guide portion 9 and be guided into the sleeve 8. This reduces the load on the lead terminal 3 and prevents the lead terminal 3 from bending. It also reduces wear on the guide portion 9 of the current-carrying socket. As a result, it is possible to prevent damage to the current-carrying socket. The other configurations and effects are the same as those of the first or second embodiment. The tip of the lead terminal 3 of the semiconductor package may be flat.

１半導体素子、２ステム、３リード端子、６ガラス、７ソケット本体、８スリーブ、９誘い込み部、１０平坦部 1 Semiconductor element, 2 Stem, 3 Lead terminal, 6 Glass, 7 Socket body, 8 Sleeve, 9 Guide portion, 10 Flat portion

Claims

Stem and
a semiconductor element mounted on an upper surface of the stem;
a plurality of lead terminals passing through the stem and electrically connected to the semiconductor element;
the tips of the lead terminals drawn out from the lower surface of the stem are spherical;
A semiconductor package, wherein the tips of the plurality of lead terminals are made of spherical glass .