特開 2023-74359 半導体パッケージ用ステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023074359

(43)【公開日】2023-05-29

(54)【発明の名称】半導体パッケージ用ステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20230522BHJP

   H01S 5/0231 20210101ALI20230522BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20230522BHJP

【ＦＩ】

H01L23/12 S

H01S5/0231

H01L23/36 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021187285

(22)【出願日】2021-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】中澤 勝哉

【テーマコード（参考）】

5F136

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F136BB07

5F136DA33

5F136FA03

5F173MB01

5F173MC12

5F173MD05

5F173MD07

5F173ME15

(57)【要約】

【課題】アイレットの下面側に放熱部品を容易に配置することが可能な半導体パッケージ用ステムを提供する。
【解決手段】本半導体パッケージ用ステムは、第１面から第２面に貫通する貫通孔が形成されたアイレットと、前記貫通孔に挿入されたリードと、前記アイレットの第２面に接合された金属ベースと、を有し、前記リードは、前記アイレットの第２面側で屈曲して、平面視で前記アイレットの側面から突出し、前記金属ベースは、前記リードと離隔して配置され、前記アイレットと平面視で重複する位置にある前記リードは、側面視で、前記金属ベースの厚さの範囲内に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面から第２面に貫通する貫通孔が形成されたアイレットと、
前記貫通孔に挿入されたリードと、
前記アイレットの第２面に接合された金属ベースと、を有し、
前記リードは、前記アイレットの第２面側で屈曲して、平面視で前記アイレットの側面から突出し、
前記金属ベースは、前記リードと離隔して配置され、
前記アイレットと平面視で重複する位置にある前記リードは、側面視で、前記金属ベースの厚さの範囲内に配置されている、半導体パッケージ用ステム。

【請求項2】

前記リードは、前記アイレットを貫通する第１部分と、前記第１部分と連続し、前記アイレットの下面に平行な第２部分と、を有する、請求項１に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項3】

前記第１部分と前記第２部分とのなす角は、直角である、請求項２に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項4】

前記リードを複数有し、
各々の前記リードは、前記第１部分及び前記第２部分を有し、
各々の前記第２部分同士は、互いに平行である、請求項２又は３に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項5】

前記アイレットの第２面の外周部は、前記金属ベースから露出する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項6】

前記アイレットに設けられた第２貫通孔に一端側が挿入され、前記アイレットの第１面から他端側が突出する金属ブロックを有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項7】

前記金属ブロックの一端側は、前記金属ベースと接合されている、請求項６に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項8】

前記金属ブロックは、台座部、及び前記台座部から突出する柱状部を備え、
前記台座部は前記第２貫通孔に挿入され、前記柱状部は前記第１面から突出する部分を備え、
前記柱状部は、半導体素子を搭載する素子搭載面を含み、
平面視において、前記台座部の外周部が前記柱状部の周囲に露出している、請求項６又は７に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項9】

前記素子搭載面の一部は、前記第２貫通孔内に位置している、請求項８に記載の半導体パッケージ用ステム。

【請求項10】

前記柱状部の周囲に露出する前記台座部の外周部において、前記素子搭載面側の幅は、前記柱状部の他の面側の幅よりも狭い、請求項８又は９に記載の半導体パッケージ用ステム。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

発光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、円板状のアイレットに、アイレットの上面から突出する金属ブロックを設け、金属ブロックの一面を、半導体素子を搭載する素子搭載面とする構造が知られている。アイレットにはリードを挿入する複数の貫通孔が設けられ、リードは貫通孔内にガラス等の封止部により封止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－２３５２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような半導体パッケージ用ステムでは、リードはアイレットを貫通してアイレットの下面から突出し、アイレットの下面と垂直な方向に延伸する。そのため、アイレットの下面側にヒートスプレッダ等の放熱部品を配置する場合、ヒートスプレッダ等にリードを挿入する孔を設けることが必要となるため、アイレットの下面側に放熱部品を配置することは容易ではなかった。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、アイレットの下面側に放熱部品を容易に配置することが可能な半導体パッケージ用ステムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本半導体パッケージ用ステムは、第１面から第２面に貫通する貫通孔が形成されたアイレットと、前記貫通孔に挿入されたリードと、前記アイレットの第２面に接合された金属ベースと、を有し、前記リードは、前記アイレットの第２面側で屈曲して、平面視で前記アイレットの側面から突出し、前記金属ベースは、前記リードと離隔して配置され、前記アイレットと平面視で重複する位置にある前記リードは、側面視で、前記金属ベースの厚さの範囲内に配置されている。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、半導体パッケージ用ステムにおいて、アイレットの下面側に放熱部品を容易に配置することが可能な半導体パッケージ用ステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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斜視図である。

【図2】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である。

【図3】図２（ｂ）のＢ部の部分拡大断面図である。

【図4】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の主要部を例示する図（その１）である。

【図5】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の主要部を例示する図（その２）である。

【図6】半導体パッケージ用ステムの実装形態の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

〈第１実施形態〉
図１は、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斜視図であり、図１（ａ）は上面側から視た斜視図、図１（ｂ）は下面側から視た斜視図である。図２は、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であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【0011】

図１及び図２を参照すると、第１実施形態に係る半導体パッケージ用ステム１は、アイレット１０と、金属ブロック３０と、第１リード４１と、第２リード４２と、封止部５０と、金属ベース６０とを有する。

【0012】

アイレット１０は、円板状の部材である。本願において、円板状とは、平面形状が略円形で所定の厚さを有するものを指す。直径に対する厚さの大小は問わない。また、部分的に凹部や凸部、貫通孔等が形成されているものも含むものとする。

【0013】

また、本願において、平面視とは対象物をアイレット１０の上面１０ａの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物をアイレット１０の上面１０ａの法線方向から視た形状を指すものとする。また、本願において、平行、垂直、及び直角は、±５度以内の差を許容するものとする。ただし、厳密に平行、厳密に垂直、及び厳密に直角と記載する場合は、この限りではない。

【0014】

アイレット１０の側面には、例えば、対向する平面である切り欠き部１１及び１２を形成することができる。切り欠き部１１及び１２は、例えば、半導体パッケージ用ステム１が半導体素子を搭載する際の素子搭載面の位置出し等に用いることができる。切り欠き部１１及び１２は、半導体パッケージ用ステム１の回転方向の位置出し等に用いてもよい。切り欠き部１１及び１２は、必要に応じて設ければよい。

【0015】

アイレット１０の直径は、特に制限がなく、目的に応じて適宜決定できるが、例えば、φ５．６ｍｍやφ９．０ｍｍ等である。アイレット１０の厚さは、特に制限がなく、目的に応じて適宜決定できるが、例えば、０．５～３ｍｍ程度である。

【0016】

アイレット１０は、例えば、鉄やステンレス等の金属材料から形成できる。アイレット１０を、複数の金属層（銅層や鉄層等）が積層された金属材料（例えば、所謂クラッド材）から形成してもよい。アイレット１０の表面にめっきを施してもよい。アイレット１０の表面に施すめっきとしては、例えば、金めっきが挙げられる。

【0017】

アイレット１０には、上面１０ａから下面１０ｂに貫通する貫通孔１０ｘが形成されている。金属ブロック３０は、アイレット１０に設けられた貫通孔１０ｘに一端側が挿入され、アイレット１０の上面１０ａから他端側が突出する。本実施形態では、一例として、金属ブロック３０は、台座部３１と、台座部３１の上面３１ａから突出する柱状部３２とを備えている。台座部３１と柱状部３２は、一体に形成されている。柱状部３２は、半導体素子（例えば、レーザ等の発光素子）を搭載する素子搭載面３０ｒを含んでいる。素子搭載面３０ｒは、アイレット１０の上面１０ａに対して垂直になるように設けられている。なお、台座部３１の上面３１ａは平坦面であるとは限らない。

【0018】

金属ブロック３０の一端側は、金属ベース６０と接合されている。本実施形態では、一例として、台座部３１は、アイレット１０の貫通孔１０ｘに挿入されて下面（金属ブロック３０の下面３０ｂ）が金属ベース６０と接合されている。柱状部３２は、アイレット１０の上面１０ａから突出する部分を備えている。柱状部３２は、大部分がアイレット１０の上面１０ａから突出している。柱状部３２は、全ての部分がアイレット１０の上面１０ａから突出してもよいが、柱状部３２の台座部３１側は、貫通孔１０ｘ内に位置することが好ましい。金属ブロック３０の下面３０ｂは、例えば、アイレット１０の下面１０ｂと略面一である。

【0019】

平面視において、台座部３１の上面３１ａの外周部は、柱状部３２の周囲に露出している。柱状部３２の周囲に露出する台座部３１の上面３１ａの外周部において、素子搭載面３０ｒ側の幅は、柱状部３２の他の面側の幅よりも狭い。言い換えれば、平面視において、柱状部３２の中心は、台座部３１の中心に対してＡ－Ａ線方向に沿って第１リード４１及び第２リード４２側にオフセットしている。柱状部３２の周囲に露出する台座部３１の上面３１ａの外周部において、素子搭載面３０ｒ側の幅は例えば０．０５ｍｍ程度であり、柱状部３２の他の面側の幅は例えば０．５ｍｍ程度である。このような形状とすることで、アイレット１０に第１リード４１及び第２リード４２を配置する領域を十分に確保できる。

【0020】

平面視において、台座部３１は略矩形であるが、台座部３１の素子搭載面３０ｒ側（第１リード４１及び第２リード４２側）の第１辺の両端の角部が丸みを帯びており、第１辺に対向する第２辺の両端の角部が第１辺の両端の角部よりも半径の大きな丸みを帯びている。台座部３１を上記のような形状とすることで、アイレット１０の形状に沿って台座部３１を配置することが容易となる。

【0021】

平面視において、柱状部３２は略矩形であるが、柱状部３２の素子搭載面３０ｒ側の第１辺の両端の角部が丸みを帯びており、第１辺に対向する第２辺の両端の角部が第１辺の両端の角部と同程度の丸みを帯びている。柱状部３２は、半導体パッケージ用ステム１が半導体素子を搭載した半導体パッケージとして使用されるときに半導体素子を搭載し固定する部分であり、半導体素子から発する熱を放散する放熱板としての機能も有する。柱状部３２を上記のような形状とすることで、柱状部３２の体積を十分に確保でき、放熱性を向上できる。

【0022】

金属ブロック３０の上面３０ａとアイレット１０の上面１０ａとの距離（柱状部３２のアイレット１０の上面１０ａからの突出量）は、例えば、３～４ｍｍ程度である。金属ブロック３０には、アイレット１０よりも熱伝導率の高い材料を用いることができる。アイレット１０の材料が鉄であれば、例えば、金属ブロック３０の材料は銅である。

【0023】

図３は、図２（ｂ）のＢ部の部分拡大断面図である。図３に示すように、素子搭載面３０ｒの一部は、貫通孔１０ｘ内に位置していることが好ましい。金属ブロック３０は製造上の理由により、素子搭載面３０ｒの台座部３１側はダレ領域となる。ダレ領域は、Ｒ状となり平坦にはならない。素子搭載面３０ｒの一部が貫通孔１０ｘ内に位置していることで、素子搭載面３０ｒのダレ領域を貫通孔１０ｘ内に入り込ませることができる。素子搭載面３０ｒのダレ領域は、すべて貫通孔１０ｘ内に位置していることが好ましい。これにより、アイレット１０の上面１０ａから突出する部分の素子搭載面３０ｒの平坦な領域の面積を大きくできる。その結果、より大きな素子が搭載できる。

【0024】

図１及び図２の説明に戻り、アイレット１０には、上面１０ａから下面１０ｂに貫通する貫通孔１０ｙが形成されている。第１リード４１及び第２リード４２は、例えば、別々の貫通孔１０ｙに挿入されている。第１リード４１及び第２リード４２は、互いに絶縁された状態で１つの貫通孔１０ｙに挿入されてもよい。第１リード４１及び第２リード４２は、アイレット１０の下面１０ｂ側で屈曲して、平面視でアイレット１０の側面から突出している。第１リード４１及び第２リード４２の直径は、例えば、０．３～１ｍｍ程度とすることができる。

【0025】

第１リード４１は、アイレット１０を貫通する第１部分４１Ａと、第１部分４１Ａと連続し、アイレット１０の下面１０ｂに平行な第２部分４１Ｂとを有する。同様に、第２リード４２は、アイレット１０を貫通する第１部分４２Ａと、第１部分４２Ａと連続し、アイレット１０の下面１０ｂに平行な第２部分４２Ｂとを有する。

【0026】

第１リード４１の第１部分４１Ａは、アイレット１０を上面１０ａから下面１０ｂに貫通する貫通孔１０ｙに、アイレット１０の上面１０ａに垂直となるように挿入されている。同様に、第２リード４２の第１部分４２Ａは、アイレット１０を厚さ方向に貫通する貫通孔１０ｙに、アイレット１０の上面１０ａに垂直となるように挿入されている。アイレット１０の各々の貫通孔１０ｙ内において、第１リード４１の第１部分４１Ａ及び第２リード４２の第１部分４２Ａの周囲は封止部５０に封止されている。

【0027】

第１リード４１において、第１部分４１Ａと第２部分４１Ｂとのなす角は、例えば、直角である。また、第２リード４２において、第１部分４２Ａと第２部分４２Ｂとのなす角は、例えば、直角である。第１リード４１の第２部分４１Ｂと、第２リード４２の第２部分４２Ｂとは、例えば、互いに平行である。ただし、これには限定されず、第１リード４１の第２部分４１Ｂは、第２リード４２の第２部分４２Ｂと非平行であってもよい。

【0028】

第１リード４１の第１部分４１Ａは、例えば、第２リード４２の第１部分４２Ａと平行である。第１リード４１の第１部分４１Ａ及び第２リード４２の第１部分４２Ａの一部は、アイレット１０の上面１０ａ及び下面１０ｂから突出している。第１リード４１の第１部分４１Ａ及び第２リード４２の第１部分４２Ａにおいて、アイレット１０の上面１０ａからの突出量は、例えば、１～３ｍｍ程度である。第１リード４１の第１部分４１Ａ及び第２リード４２の第１部分４２Ａにおいて、アイレット１０の下面１０ｂからの突出量は、例えば、０．５～１．５ｍｍ程度である。

【0029】

第１リード４１の第２部分４１Ｂ及び第２リード４２の第２部分４２Ｂの一部は、平面視でアイレット１０の側面から突出している。第１リード４１の第２部分４１Ｂ及び第２リード４２の第２部分４２Ｂにおいて、平面視でアイレット１０の側面からの突出量は、例えば、１～３ｍｍ程度である。ただし、第１リード４１の第２部分４１Ｂ及び第２リード４２の第２部分４２Ｂにおいて、平面視でアイレット１０の側面からの突出量は、使用方法により適宜変更してかまわない。ここで、使用方法とは、第１リード４１及び第２リード４２をソケットに挿入する場合や、第１リード４１及び第２リード４２に線材をはんだ付けする場合等である。

【0030】

第１リード４１及び第２リード４２は、例えば、５０％鉄－ニッケル合金やコバール等の金属から形成されており、封止部５０は、例えば、ガラス材等の絶縁材料から形成されている。第１リード４１及び第２リード４２は、例えば、半導体パッケージ用ステム１に搭載される半導体素子と電気的に接続される。なお、搭載する半導体素子の仕様に合わせて、リードの数を増減させてもよい。

【0031】

金属ベース６０は、アイレット１０の下面１０ｂに、貫通孔１０ｘの一端側を塞ぐように接合されている。例えば、平面視で、金属ベース６０の外形はアイレット１０の外形よりも小さく、金属ベース６０にはアイレット１０の外形よりもはみ出す部分がない。金属ベース６０は、第１リード４１及び第２リード４２と離隔して配置されている。つまり、金属ベース６０は、第１リード４１及び第２リード４２が通る部分には設けられていない。言い換えれば、金属ベース６０には、第１リード４１及び第２リード４２が通る貫通孔１０ｙは形成されていない。

【0032】

アイレット１０と平面視で重複する位置にある第１リード４１及び第２リード４２は、側面視で、金属ベース６０の厚さの範囲内に配置されている、つまり、アイレット１０と平面視で重複する位置にある第１リード４１及び第２リード４２は、側面視で、金属ベース６０の下面６０ｂよりもアイレット１０側に配置されている。ここで、側面視とは、アイレット１０の上面１０ａと厳密に平行な方向から対象物を視ることである。

【0033】

なお、アイレット１０と平面視で重複する位置にない第１リード４１及び第２リード４２は、側面視で、金属ベース６０の下面６０ｂよりも下側に位置する部分を有してもよい。例えば、第１リード４１及び第２リード４２の平面視でアイレット１０の側面から突出する部分の一部が金属ベース６０の下面６０ｂよりも下側に位置してもよい。

【0034】

金属ベース６０の厚さは、第１リード４１及び第２リード４２の直径よりも厚い範囲内で適宜決定できるが、例えば、０．５～３ｍｍ程度とすることができる。金属ベース６０の厚さは、アイレット１０の厚さよりも薄くてもよいし厚くてもよい。金属ベース６０の熱伝導率は、アイレット１０の熱伝導率と同等以上である。例えば、アイレット１０の材料が鉄である場合、金属ベース６０の材料として、アイレット１０よりも熱伝導率の良い銅を用いることができる。この場合、半導体パッケージ用ステム１の放熱性能を向上できる。

【0035】

金属ベース６０の材料が銅である場合、アイレット１０の下面１０ｂの外周部には、金属ベース６０を配置しないことが好ましい。言い換えれば、アイレット１０の下面１０ｂの外周部は、金属ベース６０から露出することが好ましい。半導体パッケージ用ステム１を用いて半導体パッケージを作製する際に、アイレット１０の上面１０ａの外周部にキャップを溶接する場合がある。溶接の際に、アイレット１０の下面１０ｂの外周部はアイレット１０を固定する治具の受け部分として使用されるため、その領域にやわらかい銅が存在すると銅が変形するおそれがあるからである。

【0036】

ただし、従来と同様のキャップを使用しない場合には、アイレット１０の下面１０ｂの外周部に金属ベース６０を配置してもよいし、金属ベース６０が平面視でアイレット１０の外側にはみ出してもよい。これらの場合は、金属ベースの体積が増えるため、放熱性能を向上できる。

【0037】

アイレット１０の材料が鉄である場合、金属ベース６０の材料として、鉄を用いてもよい。このようにアイレット１０と金属ベース６０とが同一材料により形成されている場合、アイレット１０と金属ベース６０の熱膨張係数が同一となる。そのため、アイレット１０と金属ベース６０の熱による変形を抑制でき、半導体パッケージ用ステム１に半導体素子を搭載した半導体パッケージを作製したときに、半導体パッケージの気密性を向上できる。

【0038】

なお、金属ベース６０は、金属ブロック３０と一体に形成されたものであってもよい。

【0039】

図４及び図５は、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の主要部を例示する図である。

【0040】

半導体パッケージ用ステム１を作製するには、まず、図４に示すように、台座部３１、及び台座部３１から突出する柱状部３２を備えた金属ブロック３０を作製する。金属ブロック３０を作製するには、例えば、棒状の材料に対して引き抜き加工を行って所定形状に成型し、切断して個片化する。個片化された各々の材料は、台座部３１及び柱状部３２となる部分である。その後、個片化された各々の材料に対して金型を用いてフォーミングを行う。具体的には、個片化された各々の材料に対して、柱状部３２となる部分を周囲から金型で押圧し、素子搭載面３０ｒとなる部分を平坦化する。これにより、押圧された部分は押圧されていない部分よりも小さくなる。つまり、押圧された部分は柱状部３２となり、押圧されていない部分が台座部３１となり、図４の形状ができ上る。平面視において、台座部３１の外周部は、柱状部３２の周囲に露出する。なお、ここでいう平坦とは、平面度が０．００５ｍｍＭＡＸ程度の面であることを示す。なお、図４では、素子搭載面３０ｒの平坦な部分を梨地模様で示している。

【0041】

次に、図５（ａ）に示すように、プレス加工等により、上面１０ａから下面１０ｂに貫通する貫通孔１０ｘや貫通孔１０ｙが形成されたアイレット１０を作製する。そして、貫通孔１０ｙに、あらかじめ所定形状の屈曲させた第１リード４１及び第２リード４２を挿入し、貫通孔１０ｙ内において第１リード４１及び第２リード４２の周囲を封止部５０で封止する。あるいは、貫通孔１０ｙに、屈曲していない第１リード４１及び第２リード４２を挿入し、貫通孔１０ｙ内において第１リード４１及び第２リード４２の周囲を封止部５０で封止した後、所定形状に屈曲させてもよい。

【0042】

次に、図５（ｂ）に示すように、図示しない金属接合材を金属ベース６０の上面６０ａ上に配置し、さらに金属接合材の上に図５（ａ）に示す構造体を配置する。そして、金属ブロック３０の台座部３１をアイレット１０の貫通孔１０ｘに挿入し、柱状部３２の少なくとも一部がアイレット１０の上面１０ａから突出するように配置する。金属ブロック３０の下面３０ｂは、金属接合材と接する。

【0043】

次に、図５（ｃ）に示すように、金属接合材を融点より高い温度まで加熱して溶融させ、その後凝固させる。この際、アイレット１０及び金属ブロック３０を金属ベース６０側に押圧してもよい。金属接合材は、溶融により略均一に薄くなるため、金属ブロック３０の下面３０ｂはアイレット１０の下面１０ｂと略面一となる。また、溶融した金属接合材の一部は、毛細管現象により隙間に入り込み、隙間を充填した状態で凝固する。これにより、アイレット１０と金属ベース６０と金属ブロック３０とが接合される。

【0044】

このように、金属ブロック３０の下面３０ｂは、金属接合材により金属ベース６０の上面６０ａに接合され、金属ブロック３０の側面３０ｃは金属接合材によりアイレット１０の貫通孔１０ｘの内壁面１０ｃに接合される。また、アイレット１０の下面１０ｂは、金属接合材により金属ベース６０の上面６０ａに接合される。以上により、半導体パッケージ用ステム１が完成する。

【0045】

なお、半導体パッケージ用ステム１に半導体素子を搭載した半導体パッケージの製造工程は、３００℃程度に加熱する工程を含む場合がある。そのため、アイレット１０と金属ベース６０と金属ブロック３０とを接合する金属接合材としては、融点が３５０℃以上の材料を選定することが好ましい。金属接合材としては、例えば、融点が８００℃程度である銀ろうを用いることができる。

【0046】

このように、半導体パッケージ用ステム１では、第１リード４１及び第２リード４２がアイレット１０の下面１０ｂ側で屈曲して、平面視でアイレット１０の側面から突出している。そして、アイレット１０と平面視で重複する位置にある第１リード４１及び第２リード４２は、側面視で、金属ベース６０の厚さの範囲内に配置されている。

【0047】

これにより、金属ベース６０の下面６０ｂにヒートスプレッダ等の放熱部品を配置する際に、ヒートスプレッダ等に第１リード４１及び第２リード４２を通すための孔をあけることが不要となる。その結果、アイレット１０の下面１０ｂ側にヒートスプレッダ等の放熱部品を容易に配置することが可能となる。また、金属ベース６０の下面６０ｂとヒートスプレッダ等の放熱部品との接触面積を大きくすることが可能となるため、放熱性能を向上できる。

【0048】

なお、半導体パッケージ用ステム１は、１本のリードを有してもよいし、３本以上のリードを有してもよい。

【0049】

図６は、半導体パッケージ用ステムの実装形態の一例である。図６に示す半導体パッケージ用ステム１の第１リード４１及び第２リード４２は、ソケット１００に挿入されている。ソケット１００は、例えば、配線基板に実装することができる。半導体パッケージ用ステム１をソケット１００と接続することで、半導体パッケージ用ステム１の交換が容易となる。

【0050】

また、半導体パッケージ用ステム１では、第１リード４１及び第２リード４２がアイレット１０の側面側に突出するため、第１リード４１及び第２リード４２の先端をアイレット１０の上面１０ａ側から視認できる。そのため、第１リード４１及び第２リード４２をソケット１００に接続したり、配線とはんだで接続したりすることが容易である。

【0051】

また、半導体パッケージ用ステム１では、台座部３１及び台座部３１から突出する柱状部３２を備えた金属ブロック３０を予め作製し、台座部３１がアイレット１０の貫通孔１０ｘに挿入されて柱状部３２がアイレット１０の上面１０ａから突出する部分を備えた構造とする。これにより、素子搭載面３０ｒの平坦な領域を十分に確保することが可能な半導体パッケージ用ステム１を実現できる。また、封止部５０にクラックが発生する問題を解消できる。また、図３に示したように、素子搭載面３０ｒをアイレット１０の上面１０ａよりも下方まで形成した場合には、素子搭載面３０ｒの平坦な領域を一層広く確保できる。

【0052】

また、半導体パッケージ用ステム１では、アイレット１０の下面１０ｂに貫通孔１０ｘの一端側を塞ぐように、アイレット１０の熱伝導率と同等以上の熱伝導率の金属ベース６０が接合されている。そして、金属ブロック３０の一端側（下面３０ｂ側）が貫通孔１０ｘに挿入されて貫通孔１０ｘ内で金属ベース６０と接合され、他端側（上面３０ａ側）がアイレット１０の上面１０ａから突出している。また、金属ブロック３０の下面３０ｂは、アイレット１０の下面１０ｂと略面一である。

【0053】

このような構造により、金属ブロック３０の素子搭載面３０ｒに半導体素子を搭載した際に放熱部となる金属ベース６０に、金属ブロック３０の下面３０ｂを近づけることができる。また、金属ブロック３０を貫通孔１０ｘ内に挿入することにより、金属ブロック３０の体積を増やすことができる。その結果、半導体パッケージ用ステム１の放熱性能を向上できる。

【0054】

以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 半導体パッケージ用ステム
１０ アイレット
１０ａ，３０ａ，６０ａ 上面
１０ｂ，３０ｂ，６０ｂ 下面
１０ｃ 内壁面
１０ｘ，１０ｙ 貫通孔
１１，１２ 切り欠き部
３０ 金属ブロック
３０ｃ 側面
３０ｒ 素子搭載面
３１ 台座部
３２ 柱状部
４１ 第１リード
４１Ａ，４２Ａ 第１部分
４２ 第２リード
４２Ｂ，４２Ｂ 第２部分
５０ 封止部
６０ 金属ベース
１００ ソケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】