半导体器件用封装转让专利

申请号 : CN200510108064.4

文献号 : CN1794443B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 猪野好彦

申请人 : 冲电气工业株式会社

摘要 :

提供厚度较薄且具有良好的盖章特性的半导体器件用封装。将容纳加速度传感器10等半导体器件的陶瓷容器20覆盖并密封的盖30A是在42合金板31表面设置了电泳涂漆32形成的。电泳涂漆32通过在100μm左右厚度的42合金板31的表面镀铬,并在该镀铬上形成黑色化合物得到的。盖30A由热固性树脂41固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上部。热固性树脂41固化后的厚度调整为20~30μm。以往的陶瓷盖由于强度等原因,厚度必须为200μm以上,且激光加工很困难。通过使用该盖30A,厚度能够减半,且利用激光的盖章也变得容易。

权利要求 :

1.一种半导体器件用封装,由内部具有容纳半导体器件的空间的陶瓷容器和与上述陶瓷容器的侧壁部上端粘合且密封该陶瓷容器内部的盖构成,其特征在于:上述盖是由表面或表面及里面实施了黑色电泳涂漆的不锈钢板或表面或表面及里面实施了黑色电泳涂漆的42合金板形成的。

2.根据权利要求1所述的半导体器件用封装,其特征在于:在上述陶瓷容器和上述盖的粘合中使用了热固性树脂。

3.根据权利要求1所述的半导体器件用封装,其特征在于:通过将热塑性树脂涂敷在上述盖内侧的整个面,并加热、压接,将该盖和上述陶瓷容器粘合。

4.根据权利要求1所述的半导体器件用封装,其特征在于:

上述半导体器件是由硅形成为一体的加速度传感器;上述陶瓷容器的底部具有用于将该加速度传感器的固定部粘合的突起部。

说明书 :

技术领域

本发明是关于半导体器件用封装,特别是涉及由半导体构成的加速度传感器的封装的盖的结构。

背景技术

图2为以往的加速度传感器的结构图,同图(a)为传感器主体的立体图,同图(b)为容纳该传感器主体的封装的剖面图。
传感器主体10如图2(a)所示,具有:用于固定在封装上的固定部11,从该固定部11由4根梁12支撑、通过加速度而位移的锤部13,设置在梁12的表面上的压敏电阻元件14。这些固定部11、梁12及锤部13由硅结合为一体。
容纳传感器主体的封装如图2(b)所示,是将传感器主体10容纳在陶瓷容器20中,并将陶瓷盖30作为陶瓷容器20的盖而形成的。
陶瓷容器20由底部21和侧壁部22构成。传感器主体10固定在该底部21上。侧壁部22的上侧设置了段差部22a,且设置了从该段差部22a通过侧壁部22贯穿到底部21外侧的金属端子23。金属端子23和传感器主体10表面的压敏电阻元件14之间,由金属布线24连接。陶瓷盖30由粘合剂固定在陶瓷容器20的侧壁部22上。另外,确保了传感器主体10的锤部13、陶瓷容器20及陶瓷盖30之间的距离,使锤部13由加速度位移时,不与它们碰触。
该加速度传感器利用封装里面的金属端子23搭载在器件上。当给与加速度时,传感器主体10的锤部13位移,4根梁12挠曲,设置在这些梁12上的压敏电阻元件14的电阻值,分别根据挠曲量发生变化。因此,能够根据各压敏电阻元件14的电阻值,计算出加速度的3维的方向和大小。
而且,下述专利文献1中,记载了通过将陶瓷盖真空镀膜、并由具有导电性的密封机将此真空镀膜后的盖和基板密封,使陶瓷封装具有电磁防护性的制造方法。另外,专利文献2中记载了将涂敷了浓色系涂料的淡色系金属板粘合在封装表面,并通过将此涂料用激光光线烧灼而盖章,达到良好的盖章和散热效果的半导体器件。
[专利文献1]特开平5-251577号公报
[专利文献2]特开平8-17951号公报

发明内容

但是,由于上述加速度传感器中,陶瓷容器20的盖使用的是陶瓷盖30,所以有以下问题。
(1)陶瓷板的厚度小于0.2mm时,会发生翘曲和破裂,所以薄膜化比较困难,且无法使封装的全体厚度变薄。尤其是在具有GPS(全球定位系统)功能的移动电话等上搭载加速度传感器在发展中,需要更进一步的小型化。
(2)对封装进行的盖章,为了处理速度和工序的简化,与利用油墨的印刷等相比,利用激光光线的方法较好。但是用激光光线对陶瓷盖章需要很高的能量,所以必须准备输出极高的激光振荡器,不能使用普通的制造装置。
本发明的目的在于达到半导体器件用封装的薄型化和简单且良好的盖章特性。
本发明的半导体器件用封装由内部具有容纳半导体器件的空间的陶瓷容器和与上述陶瓷容器的侧壁部上端粘合且密封该陶瓷容器内部的盖构成,其特征在于:上述盖由表面或表面及里面实施了黑色电泳涂漆的不锈钢板或42合金板形成;或者在不锈钢板的表面及里面镀铜,通过将该镀铜氧化进行黑色处理而形成;或者由耐热性聚酰亚胺带或玻璃环氧树脂板形成。
由于本发明由不锈钢和42合金之类的金属板、耐热性聚酰亚胺带或玻璃环氧树脂板构成,所以即使比使用了陶瓷板的陶瓷盖薄,也不易破损。另外,由于在金属板表面进行了黑色处理等,所以即使不使用强大的激光光线,也能够容易地盖章。
粘合陶瓷容器和上述盖时,使用的是热固性树脂。或者使用提前在盖的整个内侧面涂敷热塑性树脂,粘合时加热、压接的方法。

附图说明

图1为表示本发明实施例1的加速度传感器的剖面图。
图2为以往的加速度传感器的结构图。
图3为表示本发明实施例2的加速度传感器的剖面图。
图4为表示本发明实施例3的加速度传感器的剖面图。
图5为表示本发明实施例4的加速度传感器的剖面图。
图6为表示本发明实施例5的加速度传感器的剖面图。

具体实施方式

[实施例1]
图1为表示本发明实施例1的加速度传感器的剖面图,与图2中的一样的要素使用了同样的符号。
该加速度传感器具有:与图2同样的传感器主体10及容纳该传感器主体的陶瓷容器20,用于密封该陶瓷容器20的上部、与图2不同的盖30A。
即,传感器主体10例如如图2(a)所示,具有:用于固定在封装上的固定部11,从该固定部11由4根梁12支撑、通过加速度位移的锤部13,设置在梁12的表面上的压敏电阻元件14,这些固定部11、梁12及锤部13由硅结合为一体。
陶瓷容器20具有底部21和侧壁部22,设置在该底部21中央的突起部21a上,由粘合剂固定了传感器主体10的固定部11。侧壁部22的上侧设置了段差部22a,且设置了从该段差部22a通过侧壁部22贯穿到底部21外侧的、用于连接外部的金属端子23。金属端子23和传感器主体10表面的压敏电阻元件14之间,由金属布线24连接。
盖30A是在镍和铁以42%和58%的比例形成的42合金板31表面实施了黑色电泳涂漆32形成的。电泳涂漆32能够通过在42合金板31的表面镀铬,并在该镀铬上形成黑色化合物得到。42合金板31和电泳涂漆32的厚度分别为100μm和10μm左右。
盖30A由热固性树脂41固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上侧,并密封使外部湿气不进入内部空间。热固性树脂41固化后的厚度调整为20~30μm,且由该热固性树脂41的塑性变形吸收盖30A与陶瓷容器20的热膨胀系数的差。而且,确保了传感器主体10的锤部13、陶瓷容器20及盖30A之间的距离,使锤部13由加速度位移时,不与它们碰触。
该加速度传感器的动作与图2一样,利用封装里面的金属端子23搭载在器件上。当给与加速度时,传感器主体10的锤部13位移,4根梁12挠曲,设置在这些梁12上的压敏电阻元件14的电阻值,分别根据挠曲量发生变化。因此,能够根据各压敏电阻元件14的电阻值,计算出加速度的3维的方向和大小。
如上所述,该实施例1的加速度传感器有以下优点。
(a)由于封装的盖使用的是在42合金板31的表面实施了黑色电泳涂漆32的盖30A,所以盖的厚度能够制成0.1mm左右,整个封装能够制成1mm左右的厚度。另外封装的纵、横尺寸在6.2mm左右。
(b)盖30A的表面实施了黑色的电泳涂漆32,所以能够用低输出的激光光线进行盖章,能够使用普通的制造装置。
(c)由于是金属制的盖,所以对外部的冲击具有很强的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易,所以能够控制成本。
而且,黑色的电泳涂漆32能够由将镀铝氧化形成所谓的耐酸铝来制成。由于耐酸铝具有绝缘性,所以如果也形成在盖的内侧,就能够防止由金属布线24的接触引起的电短路。
[实施例2]
图3为表示本发明实施例2的加速度传感器的剖面图,与图1中的一样的要素使用了同样的符号。
该加速度传感器具有:与图1同样的传感器主体10及容纳该传感器主体的陶瓷容器20,用于密封该陶瓷容器20的上部、与图1不同的盖30B。
盖30B是在厚度为100μm左右的不锈钢33的双面分别实施厚度为10μm左右的镀铜34a、34b,并通过将其氧化进行黑色处理而形成。该盖30B与实施例1一样,由厚度为20~30μm左右的热固性树脂41固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上侧。其他结构及动作与实施例1一样。
如上所述,该实施例2的加速度传感器有以下优点。
(a)封装的盖使用的是在不锈钢33的双面上形成了进行黑色处理后的镀铜34a、34b的盖30B,所以盖的厚度能够制成0.1mm左右,整个封装能够制成1mm左右的厚度。
(b)由于盖30B的表面实施了黑色处理,所以能够用低输出的激光光线进行盖章,且能够能够使用普通的制造装置。
(c)由于是金属制的盖,所以对外部的冲击具有很强的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易,所以能够控制成本。
(e)由于通过氧化进行黑色处理后的镀铜34呈现绝缘性,所以金属布线24即使与盖30B接触,也不必担心会发生电短路。
[实施例3]
图4为表示本发明实施例3的加速度传感器的剖面图,与图1中的一样的要素使用了同样的符号。
该加速度传感器具有:与图1同样的传感器主体10及容纳该传感器主体的陶瓷容器20,用于密封该陶瓷容器20的上部、与图1不同的盖30C。
盖30C由厚度为100μm左右的耐热性聚酰亚胺带35构成、与实施例1一样,由厚度为20~30μm左右的热固性树脂41固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上侧。其他结构及动作与实施例1一样。
如上所述,该实施例3的加速度传感器有以下优点。
(a)封装的盖使用的是耐热性聚酰亚胺带35,所以盖的厚度能够制成0.1mm左右,整个封装能够制成1mm左右的厚度。
(b)由于盖30C是耐热性聚酰亚胺,所以能够用低输出的激光光线进行盖章,且能够能够使用普通的制造装置。
(c)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易,所以能够控制成本。
(d)由于耐热性聚酰亚胺呈现出绝缘性,所以金属布线24即使与与盖30C接触,也不必担心会发生电短路。
而且,可以使用厚度同样为100μm左右的玻璃环氧树脂板代替耐热性聚酰亚胺带35。由此,能够得到与使用了耐热性聚酰亚胺带35的盖30C同样的优点。
[实施例4]
图5为表示本发明实施例4的加速度传感器的剖面图,与图1中的一样的要素使用了同样的符号。
该加速度传感器具有:与图1同样的传感器主体10及容纳该传感器主体的陶瓷容器20,用于密封该陶瓷容器20的上部、与图1有若干不同的盖30D。
盖30D是在厚度为100μm左右的42合金板31的表面实施与实施例1一样的黑色的电泳涂漆32,并在里面、即整个内侧面涂敷20~30μm厚的热塑性树脂36而形成的。该盖30D,由热压固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上侧。其他结构和动作与实施例1一样。
如上所述,该实施例4的加速度传感器有以下优点。
(a)封装的盖使用的是在42合金板31的表面实施了黑色电泳涂漆32的盖30D,所以盖的厚度能够制成0.1mm左右。
(b)盖30D的表面实施了黑色的电泳涂漆32,所以能够用低输出的激光光线进行盖章,能够使用普通的制造装置。
(c)由于是金属制的盖,所以对外部的冲击具有很强的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易,所以能够控制成本。
(e)由于整个内侧面涂敷了热塑性树脂36,所以金属布线24即使与与盖30D接触,也不必担心会发生电短路。
(f)由于被涂敷的热塑性树脂36成为了粘合剂,所以就不需要在陶瓷容器上加上盖的时候的粘合剂涂抹工程。
而且,用不锈钢33代替42合金板31、用黑色处理后的镀铜34代替黑色的电泳涂漆32,也能够得到同样的优点。
[实施例5]
图6为表示本发明的实施例5的加速度传感器的剖面图,与图1中的一样的要素使用了同样的符号。
该加速度传感器具有:与图1同样的传感器主体10及容纳该传感器主体的陶瓷容器20,用于密封该陶瓷容器20的上部、与图1有若干不同的盖30E。
盖30E是在厚度为100μm左右的耐热性聚酰亚胺带35的整个里面涂敷了厚度为20~30μm的热塑性树脂36形成的。该盖30E,由热压固定在陶瓷容器20的侧壁部22的上侧。其他结构和动作与实施例1一样。
如上所述,该实施例5的加速度传感器有以下优点。
(a)封装的盖使用的是耐热性聚酰亚胺带35,所以盖的厚度能够制成0.1mm左右,整个封装能够制成1mm左右的厚度。
(b)由于盖30E是耐热性聚酰亚胺,所以能够用低输出的激光光线进行盖章,能够使用普通的制造装置。
(c)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易,所以能够控制成本。
(d)由于耐热性聚酰亚胺和热塑性树脂呈现出绝缘性,所以金属布线24即使与与盖30E接触,也不必担心会发生电短路。
(e)不需要陶瓷容器上加上盖的时候的粘合剂涂抹工程。
而且,可以使用厚度同样为100μm左右的玻璃环氧树脂板代替耐热性聚酰亚胺带35。由此,能够得到与使用了耐热性聚酰亚胺带35的盖30E同样的优点。