JPS6255705B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6255705B2 JPS6255705B2 JP55005775A JP577580A JPS6255705B2 JP S6255705 B2 JPS6255705 B2 JP S6255705B2 JP 55005775 A JP55005775 A JP 55005775A JP 577580 A JP577580 A JP 577580A JP S6255705 B2 JPS6255705 B2 JP S6255705B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- glass sleeve
- pair
- semiconductor device
- electrodes
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
- H10W76/13—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection
- H10W76/138—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection having another interconnection being formed by a cover plate parallel to the conductive base, e.g. sandwich type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラススリーブを溶着して半導体チツ
プとその両端に延在する外部引き出し電極を挾着
するような構造を有する半導体装置（ガラススリ
ーブ型半導体装置と呼ぶ）に関する。
プとその両端に延在する外部引き出し電極を挾着
するような構造を有する半導体装置（ガラススリ
ーブ型半導体装置と呼ぶ）に関する。
ガラススリーブ型半導体装置は、第１図、第２
図にその一例の構造を示すように、通常シリコン
から成り所定のpn接合を有する半導体６と、該
半導体の少なくとも一主表面に形成された、熱、
電気伝導性の良好な金属電極部５および他方の金
属電極膜７により構成される半導体チツプ１と、
その両端に存在する一対の外部引き出し電極２
（例えば、鉄とニツケルの合金が中央部に存在
し、該合金部を銅管で被覆してなる導電性物質
で、ガラススリーブ３の溶着部には、硼砂を焼き
付けてあり、ガラスとのぬれ性を良くしてあ
る。）と、該外部引き出し電極２のそれぞれの一
端に溶接され、外部引き出し電極と一体構造を有
する導電性の良好な一対のリード線４（例えば銅
線が利用される）そして前記ガラススリーブ３と
を有する。
図にその一例の構造を示すように、通常シリコン
から成り所定のpn接合を有する半導体６と、該
半導体の少なくとも一主表面に形成された、熱、
電気伝導性の良好な金属電極部５および他方の金
属電極膜７により構成される半導体チツプ１と、
その両端に存在する一対の外部引き出し電極２
（例えば、鉄とニツケルの合金が中央部に存在
し、該合金部を銅管で被覆してなる導電性物質
で、ガラススリーブ３の溶着部には、硼砂を焼き
付けてあり、ガラスとのぬれ性を良くしてあ
る。）と、該外部引き出し電極２のそれぞれの一
端に溶接され、外部引き出し電極と一体構造を有
する導電性の良好な一対のリード線４（例えば銅
線が利用される）そして前記ガラススリーブ３と
を有する。
このようなガラススリーブ型半導体装置の製造
に際しては、前記半導体チツプ１と、その両端に
一体構造化された外部引き出し電極２とリード線
４を所定関係に置き、両端の外部引き出し電極２
を包むように、ガラススリーブ３を耐熱性のある
カーボン等の治具を用いて固定し、ガラススリー
ブが溶解するのに十分な温度の不活性雰囲気内に
必要な時間保持し、ガラススリーブが溶解したの
ちに、冷却する工程よりなる。ある温度まで冷却
するとガラススリーブ３は外部引き出し電極２と
固着する。半導体チツプの主表面面積は通常外部
引き出し電極面積に比べて小さいので、ガラスと
半導体チツプとは直接固着しない。
に際しては、前記半導体チツプ１と、その両端に
一体構造化された外部引き出し電極２とリード線
４を所定関係に置き、両端の外部引き出し電極２
を包むように、ガラススリーブ３を耐熱性のある
カーボン等の治具を用いて固定し、ガラススリー
ブが溶解するのに十分な温度の不活性雰囲気内に
必要な時間保持し、ガラススリーブが溶解したの
ちに、冷却する工程よりなる。ある温度まで冷却
するとガラススリーブ３は外部引き出し電極２と
固着する。半導体チツプの主表面面積は通常外部
引き出し電極面積に比べて小さいので、ガラスと
半導体チツプとは直接固着しない。
そしてガラススリーブの固着温度以下の冷却過
程において、半導体チツプ全体の見かけ上の熱膨
脹係数とガラススリーブの見かけ上の熱膨脹係数
では、通常、ガラススリーブの見かけ上の熱膨脹
係数が大であるので、半導体チツプ１はその両端
から圧接され、半導体チツプ１と外部引き出し電
極２とが、電気的、機械的に接続され、半導体装
置としての機能を有するようになる。
程において、半導体チツプ全体の見かけ上の熱膨
脹係数とガラススリーブの見かけ上の熱膨脹係数
では、通常、ガラススリーブの見かけ上の熱膨脹
係数が大であるので、半導体チツプ１はその両端
から圧接され、半導体チツプ１と外部引き出し電
極２とが、電気的、機械的に接続され、半導体装
置としての機能を有するようになる。
この種半導体装置の圧接強度は、前述したよう
に半導体チツプとガラススリーブの熱膨脹係数の
差によつて決まるが、圧接力が弱いと外部から加
わる引張力に弱い欠点があり、反対に圧接力が強
過ぎると半導体チツプ上に形成された金属電極部
材のそ性変形による素子の劣化または残留応力に
よるガラススリーブの破損を生じる欠点がある。
に半導体チツプとガラススリーブの熱膨脹係数の
差によつて決まるが、圧接力が弱いと外部から加
わる引張力に弱い欠点があり、反対に圧接力が強
過ぎると半導体チツプ上に形成された金属電極部
材のそ性変形による素子の劣化または残留応力に
よるガラススリーブの破損を生じる欠点がある。
従つて圧接力をいかにコントロールするかがこ
の構造での素子の信頼性を大きく左右する。
の構造での素子の信頼性を大きく左右する。
本発明は、前記の半導体チツプへの圧接力を適
度にすることによつて半導体装置の信頼性を向上
することを目的とし、従来のガラススリーブ型半
導体装置の製造方法を変更することなく、該半導
体装置の信頼性向上を得ることができるものであ
る。
度にすることによつて半導体装置の信頼性を向上
することを目的とし、従来のガラススリーブ型半
導体装置の製造方法を変更することなく、該半導
体装置の信頼性向上を得ることができるものであ
る。
本発明者らの実験によれば、電極材の硬度と圧
接力との関連は、第３図に示すようになる。この
結果から、該半導体チツプ上に形成された金属電
極のビツカース硬度が20以下になると、該半導体
チツプにかかる圧接力は、急激に低下することが
確認された。さらに、圧接力が低下する原因につ
いて調べた結果、電極材の硬度が低過ぎると、素
子製造時にスリーブより加わる圧接力により、電
極材が変形し、実質的な締付け代が減少するため
であることがわかつた。
接力との関連は、第３図に示すようになる。この
結果から、該半導体チツプ上に形成された金属電
極のビツカース硬度が20以下になると、該半導体
チツプにかかる圧接力は、急激に低下することが
確認された。さらに、圧接力が低下する原因につ
いて調べた結果、電極材の硬度が低過ぎると、素
子製造時にスリーブより加わる圧接力により、電
極材が変形し、実質的な締付け代が減少するため
であることがわかつた。
また、本発明者らの他の実験によれば、電極の
硬度とくり返し熱疲労との関連は第４図に示すよ
うになり、この結果から該半導体チツプ上に形成
される金属電極のビツカース硬度が50以上になる
と、該半導体装置にかかるくり返し熱疲労による
不良発生率が急激に増大することが確認された。
硬度とくり返し熱疲労との関連は第４図に示すよ
うになり、この結果から該半導体チツプ上に形成
される金属電極のビツカース硬度が50以上になる
と、該半導体装置にかかるくり返し熱疲労による
不良発生率が急激に増大することが確認された。
なお、以上の実験では、該金属電極として、メ
ツキにより形成したAgを用い、メツキ条件、熱
処理条件等を可変することにより、ビツカース硬
度の異なる数種の実験サンプルを作製した。
ツキにより形成したAgを用い、メツキ条件、熱
処理条件等を可変することにより、ビツカース硬
度の異なる数種の実験サンプルを作製した。
以上のことから本発明による該半導体上に形成
される金属のビツカース硬度の最適値は20〜50の
範囲にあることが明らかである。
される金属のビツカース硬度の最適値は20〜50の
範囲にあることが明らかである。
本発明によれば、半導体チツプ製造工程におい
て、半導体上の金属電極のビツカース硬度が、20
〜50の範囲となるように製造した半導体チツプを
用い、従来の工程にしたがつてガラススリーブ型
半導体装置を製造することにより、ガラススリー
ブ型半導体装置の信頼性を向上させるという効果
がある。
て、半導体上の金属電極のビツカース硬度が、20
〜50の範囲となるように製造した半導体チツプを
用い、従来の工程にしたがつてガラススリーブ型
半導体装置を製造することにより、ガラススリー
ブ型半導体装置の信頼性を向上させるという効果
がある。
なお、以上では金属電極材料としてAgを用い
た場合について述べたが、他の金属材料をも使用
できることは当然であり、その硬度は金属膜付着
条件や熱処理条件を変えることによつて制御する
ことが可能である。
た場合について述べたが、他の金属材料をも使用
できることは当然であり、その硬度は金属膜付着
条件や熱処理条件を変えることによつて制御する
ことが可能である。
第１図はガラススリーブ型半導体装置の断面
図、第２図は半導体チツプの断面図、第３図は、
半導体上の金属電極のビツカース硬度に対する、
該半導体チツプにかかる圧接力の関係を示す図、
第４図は、半導体上の金属電極のビツカース硬度
に対する、該半導体装置のくり返し熱疲労による
不良発生率の関係を示す図である。 １……半導体チツプ、２……外部引き出し電
極、３……ガラススリーブ、４……リード線、５
……半導体チツプの金属電極、６……半導体。
図、第２図は半導体チツプの断面図、第３図は、
半導体上の金属電極のビツカース硬度に対する、
該半導体チツプにかかる圧接力の関係を示す図、
第４図は、半導体上の金属電極のビツカース硬度
に対する、該半導体装置のくり返し熱疲労による
不良発生率の関係を示す図である。 １……半導体チツプ、２……外部引き出し電
極、３……ガラススリーブ、４……リード線、５
……半導体チツプの金属電極、６……半導体。
Claims (1)
- １ 一対の主表面間に所定のpn接合を有し、一
対の主表面上にそれぞれ電極膜を有する半導体チ
ツプと、上記一対の電極膜にそれぞれ接続された
一対の電極と、一対の電極と加熱下で接着され、
半導体チツプを一対の電極間に挾着するガラスス
リーブとを有するガラススリーブ型半導体装置に
おいて、上記半導体チツプの少なくとも一方の電
極膜の硬度が、ビツカース法による硬度表現にお
いて、20〜50の範囲にあることを特徴とする半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP577580A JPS56104463A (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP577580A JPS56104463A (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56104463A JPS56104463A (en) | 1981-08-20 |
| JPS6255705B2 true JPS6255705B2 (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=11620484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP577580A Granted JPS56104463A (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56104463A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553259B2 (ja) * | 1972-08-10 | 1980-01-24 | ||
| JPS5336496B2 (ja) * | 1973-03-16 | 1978-10-03 | ||
| JPS5317070A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-16 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1980
- 1980-01-23 JP JP577580A patent/JPS56104463A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56104463A (en) | 1981-08-20 |
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