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公開番号2025117300
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024012061
出願日2024-01-30
発明の名称半導体パッケージ用ステム、半導体パッケージ用ステムの製造方法、半導体パッケージ
出願人新光電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250804BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体パッケージ用ステムの放熱性を向上する。
【解決手段】本半導体パッケージ用ステムは、第1孔部と、前記第1孔部に連通し、前記第1孔部よりも内径が大きい第2孔部と、を含む貫通孔を備えたアイレットと、前記貫通孔内に配置されたリードと、前記第1孔部の内側面と前記リードの側面との間に配置され、前記第2孔部側に延伸する封着部材と、前記第2孔部の内側面と前記封着部材の外側面との間に配置される嵌めこみ部材と、を有し、前記嵌めこみ部材は、前記アイレットよりも剛性が高く、前記嵌めこみ部材の熱膨張係数は、前記封着部材の熱膨張係数よりも大きく、前記アイレットの熱膨張係数よりも小さい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１孔部と、前記第１孔部に連通し、前記第１孔部よりも内径が大きい第２孔部と、を含む貫通孔を備えたアイレットと、
前記貫通孔内に配置されたリードと、
前記第１孔部の内側面と前記リードの側面との間に配置され、前記第２孔部側に延伸する封着部材と、
前記第２孔部の内側面と前記封着部材の外側面との間に配置される嵌めこみ部材と、を有し、
前記嵌めこみ部材は、前記アイレットよりも剛性が高く、
前記嵌めこみ部材の熱膨張係数は、前記封着部材の熱膨張係数よりも大きく、前記アイレットの熱膨張係数よりも小さい、半導体パッケージ用ステム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記封着部材は、ガラスから構成され、
前記嵌めこみ部材は、融点が９００℃以上の金属接合材により、前記第２孔部と接合されている、請求項１に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項３】
前記金属接合材は、高純度の銀を含む、請求項２に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項４】
前記アイレットは、銅又は銅合金から構成され、
前記嵌めこみ部材は、鉄又は鉄合金から構成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項５】
前記アイレットの上面に金属ブロックが配置され、
前記第１孔部は、前記アイレットの上面に開口し、
前記第２孔部は、前記アイレットの下面に開口する、請求項１に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項６】
前記アイレットの上面に金属ブロックが配置され、
前記第２孔部は、前記アイレットの上面に開口し、
前記第１孔部は、前記アイレットの下面に開口する、請求項１に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項７】
前記アイレットの上面に、平面視で前記金属ブロック及び前記リードを囲むように環状に配置されたシール部をさらに有する、請求項５又は６に記載の半導体パッケージ用ステム。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体パッケージ用ステムと、
前記金属ブロックに固定され、前記リードと電気的に接続された半導体素子と、
前記シール部上に接合されたキャップと、を有する、半導体パッケージ。
【請求項９】
第１孔部と、前記第１孔部に連通し、前記第１孔部よりも内径が大きい第２孔部と、を含む貫通孔を備えたアイレットと、リードと、ガラスから構成された中空の封着部材と、中空の嵌めこみ部材と、融点が９００℃以上である中空の金属接合材と、を準備する工程と、
前記第２孔部に前記金属接合材及び前記嵌めこみ部材をこの順番で挿入し、前記第１孔部、前記金属接合材、及び前記嵌めこみ部材に前記封着部材を挿入し、前記封着部材に前記リードを挿入する工程と、
前記封着部材及び前記金属接合材を加熱して溶融させ、その後凝固させて、前記第１孔部の内側面と前記リードの側面、及び前記嵌めこみ部材の内側面と前記リードの側面を、前記封着部材により封着すると共に、前記第２孔部の内側面と前記嵌めこみ部材の外側面とを前記金属接合材により接合する工程と、を有し、
前記嵌めこみ部材は、前記アイレットよりも剛性が高く、
前記嵌めこみ部材の熱膨張係数は、前記封着部材の熱膨張係数よりも大きく、前記アイレットの熱膨張係数よりも小さい、半導体パッケージ用ステムの製造方法。
【請求項１０】
第１孔部と、前記第１孔部に連通し、前記第１孔部よりも内径が大きい第２孔部と、を含む貫通孔を備えたアイレットと、リードと、ガラスから構成された中空の封着部材と、金属接合材として融点が９００℃以上の金属を含むめっきが表面に施された中空の嵌めこみ部材と、を準備する工程と、
前記封着部材及び前記めっきを加熱して溶融させ、その後凝固させて、前記第１孔部の内側面と前記リードの側面、及び前記嵌めこみ部材の内側面と前記リードの側面を、前記封着部材により封着すると共に、前記第２孔部の内側面と前記嵌めこみ部材の外側面とを前記めっきにより接合する工程と、を有し、
前記嵌めこみ部材は、前記アイレットよりも剛性が高く、
前記嵌めこみ部材の熱膨張係数は、前記封着部材の熱膨張係数よりも大きく、前記アイレットの熱膨張係数よりも小さい、半導体パッケージ用ステムの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージ用ステム、半導体パッケージ用ステムの製造方法、及び半導体パッケージに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
発光素子等の半導体素子を搭載する半導体パッケージ用ステムにおいて、例えば、鉄等から構成された円板状のアイレットに貫通孔を形成し、貫通孔内にリードを封着部材により気密封止する構造が知られている。
【０００３】
また、半導体パッケージ用ステムの放熱性を向上するため、アイレットの材料として鉄等に代えて銅等が用いられる場合がある。しかし、銅は鉄よりも剛性が低いため、アイレットとリードとの間の気密性が低下するおそれがある。これは、アイレットの剛性が低いと、封着部材に対して十分な応力を掛けることができないことに起因する。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するため、アイレットと封着部材との間にアイレットよりも剛性の高いブッシュを介在させる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１００５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のブッシュは、アイレットの厚さ方向の全体に設けられるため、ブッシュを設けるために貫通孔の穴径を大きくする必要がある。そのため、アイレットの放熱面の面積が減少し、十分な放熱性が得られなかった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、半導体パッケージ用ステムの放熱性の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本半導体パッケージ用ステムは、第１孔部と、前記第１孔部に連通し、前記第１孔部よりも内径が大きい第２孔部と、を含む貫通孔を備えたアイレットと、前記貫通孔内に配置されたリードと、前記第１孔部の内側面と前記リードの側面との間に配置され、前記第２孔部側に延伸する封着部材と、前記第２孔部の内側面と前記封着部材の外側面との間に配置される嵌めこみ部材と、を有し、前記嵌めこみ部材は、前記アイレットよりも剛性が高く、前記嵌めこみ部材の熱膨張係数は、前記封着部材の熱膨張係数よりも大きく、前記アイレットの熱膨張係数よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、半導体パッケージ用ステムの放熱性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る半導体パッケージ用ステムを例示する図（その１）である。
第１実施形態に係る半導体パッケージ用ステムを例示する図（その２）である。
第１実施形態に係る半導体パッケージ用ステムを例示する図（その３）である。
第１実施形態に係る半導体パッケージ用ステムの製造工程について説明する断面図である。
金属接合材にめっきを用いる例を示す図である。
第１実施形態の変形例１に係る半導体パッケージ用ステムを例示する断面図である。
第１実施形態の変形例２に係る半導体パッケージ用ステムを例示する図である。
第２実施形態に係る半導体パッケージを例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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