发明名称 半导体装置组件间之连接构造
摘要
申请公布号 TW113512 申请公布日期 1989.05.21
申请号 TW077104404 申请日期 1988.06.29
申请人 住友电气工业股份有限公司 发明人 三宅雅也;山川晃;竹内久雄;赤槷均;汤殟泰久;上仁之;頩目彰
分类号 H01L23/00 主分类号 H01L23/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1.一种半导体装置组件间之连接构造,它包括:一由氮化铝形成的基板构件,它有一可嵌装半导体装置的主表面;一将与此基板构件联结的连接构件,,此连接构件系以铁镍合金或铁镍钴合金为一主材料;一应力舒解构件,它系介于此基板构件与连接构件之间;以及一焊接材料,它用以使此基板构件,应力舒解构件及连接构件相联结,此应力舒解构件系由任何具有高塑性变形度之软质金属或软质合金形成,俾利用其塑性变形使此基板构件与连接构件在焊接时的冷却过程中因彼等之热膨胀系数间的差异所致之热应力得到舒解。2.如申请专利范围第1项之连接构造,其中之应力舒解构件系由任一选自铜,铜合金,镍合金,铁及铝之群中的材料形成。3.如申请专利范围第1项之连接构造,其中之连接构件包括一引线框架。4.如申请专利范围第3项之连接构造,其中当该引线框架之厚为0.1mm及宽为8mm时该应力舒解构件之厚度则系在0.01至1mm之范围内。5.如申请专利范围第1项之连接构造,其中之基板构件包括一烧结体。6.如申请专利范围第1项之连接构造,其中之连接构造尚包括一形成于该基板构件之结接表面上的金属表层。7.如申请专利范围第6项之连接构造,其中之金属表层包含:至少一由钨或钼选出的金属;至少一出氮化铝,氧化铝,氧氮化铝及氧化钙之群选出之铝化合物。8.如申请专利范围第6项之连接构造,其中尚包括一在该金属表层将与该焊接材料联结之表面上形成的镀层。9.如申请专利范围第8项之连接构造,其中尚包括一在该连接构件将与该焊接材料联结之表面上形成镀层。10.一种半导体装置组件间之连接构造,它包括:一由氮化铝形成的基板构件,它有一可嵌装半导体装置的主表面;一将与此基板构件联结的连接构件,此连接构件系以铁镍合金或铁镍钴合金为一主材料;以及一用以联结此基板构件与连接构件的焊接材料,此连接构件至少有一将与此基板构件联结的一表面系由任何具有高塑性变形度的软质金属或软质合金形成,俾利用其塑性变形使此基板构件与连接构件在焊接时的冷却过程中因彼等热膨胀系数间的差异所致之热应力得到舒解。11.一种依申请专利范围第10项所申请的连接构造,其中之连接构件至少将与该基板构件联结的表面系由铜,铜合金,镍,镍合金,铁及铝之群中选出之任一材料形成。12.如申请专利范围第10项之连接构造,其中之连接构件包括一引线框架。13.如申请专利范围第12项之连接构造,其中之连接构件至少有一将与该基板构件联结之部分包括一由铁镍合金或铁镍钴合金形成的内层部分及一由任一软质金属或软质合金形成的外层部分。14.如申请专利范围第13项之连接构造,其中该连接构件将与该基板构件联结之部分以外的其余部分系由铁镍合金或铁镍钴合金形成。15.一种用以使嵌装在一绝缘基板上之半导体装置气密封合的帽盖,它包括:一以氮化铝形成的覆盖构件,它设在受其保护之半导体装置之上;一将与此覆盖构件联结的框架构件,它系位于此覆盖构件之下方并环绕着该半导体装置,此此框架构件包括以铁镍合金或铁镍钴合金为一主材料;一介于此覆盖构件与框架构件间的应力舒解构件;以及一联结此覆盖构件,应力舒解构件及框架构件的焊接构件;此应加舒解构件系由任一具有高塑性变形度之软质金属或软质合金形成,俾利用其塑性变形使此覆盖构件与框架构件在焊接时的冷却过程中因彼等之热膨胀系数间的差异所致之热应力得到舒解。16.如申请专利范围第15项所述之帽盖,其中之应力舒解构件系由铜,铜合金,镍,镍合金,铁及铝之群中选出的任一材料形成。17.一种用以使嵌装在一绝绿基板上之半导体装置气密封合的帽盖,它包括:一以氮化铝形成的覆盖构件,它设在受其保护之半导体装置之上;一将与此覆盖构件联结的框架构件,它系位于此覆盖构件之下方并环绕着该半导体装置,此框架构件包括以铁镍合金或铁镍钴合金为一主材料;以及一联结此覆盖构件及框架构件之焊接材料,此框架横件至少有一将与该覆盖构件联结之一表面系由任何具高塑性变形度之软质金属或软质合金形成,俾利用其塑性变形使此覆艺构件与框架构件在焊接时的冷却过程中因彼等之热膨胀系数间的差异所致之热应力得到舒解。18.一依如申请专利范围第17项所申请之帽盖,其中之框架构件至少有一将与该覆盖构件联结的表面系由铜,铜合金,镍,镍合金,铁及铝之群选出的任一材料形成。19.如申请专利范围第17项之帽盖,其中之框架构件至少有一将与该覆盖构件联结的部分包括一由铁镍合金或铁镍钴合金形成的内层部分以及一由任一软质金属或软质合金形成的外层部分。图示简单说明:第1A,1B及1C图系显示半导体装置,例如一氧化铝基板与引线框架间之连接构造,之三组件间的习见构造的平面图及剖面图;图2A,2B显示半导体装置组件间之习知连接构造剖面图,例如使绝缘基板上嵌装半导体装置能气密封之帽盖之连接构造;第3A,3B图系显示依本发明制造半导体装置组件间之连接构造的程序示意图;第4A,4B及4C图系显示依本发明之半导体装置组件间连接构造另一实施例之平面图及剖面图,例如在引线框架、应力舒解构件及氮化铝基板间之连接构造。第5A,5B及5C图系显示依本发明之半导体组件间连接构造另一实施例之平面图及剖面图,例如在复合金属板引线框架及氮化铝基板间之连接构造。第6A,6B及6CI及6CⅡ系显示依本发明之半导体组件间连接构造另一实施例之平面图及剖面图,例如在三层复合构造之引线框架与氮化铝基板间之连接构造;第7图系显示本发明之又一实施例的剖面图,其中半导体装置组件间之一连接构造系施至一帽盖上;第8图系显示本发明之又一实施例的剖面图,其中半导体装置组件间之一连接构造系施至一帽盖上;第9图系显示在一引线框架与氮化铝基板间之连接构造的范例中其尺度关系的侧面图;第10图系说明测量一与氮化铝基板结接之引线框架的结接强度之测试法的侧面图;第11图系显示测量一帽盖例之框架构件中之扭曲部分的例示图;以及第12图系说明测量图11之帽盖气密性之测试法的例示图。
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