(57)【要約】【課題】放熱特性に優れた半導体装置用気密端子を提供する。【解決手段】貫通孔２が形成されたベース１と、貫通孔２に挿入され、半導体装置と外部装置とを電気的に接続するリード４と、リード４とベース１とを電気的に絶縁して固定し、貫通孔２からの空気の出入りを遮断するように、貫通孔２に形成されるガラス３と、ベース１に固着され、半導体装置を搭載すると共に、搭載した半導体装置の熱を放出するヒートシンク５とを備え、ヒートシンク５は、少なくとも１つの開口孔８を有する柱形状である。【選択図】図１
2008218512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置を搭載する半導体装置用気密端子であって、
貫通孔が形成されたベースと、
前記貫通孔に挿入され、前記半導体装置と外部装置とを電気的に接続するリードと、
前記リードと前記ベースとを電気的に絶縁して固定し、前記貫通孔からの空気の出入りを遮断するように、前記貫通孔に形成されるガラスと、
前記ベースに固着され、前記半導体装置を搭載すると共に、搭載した半導体装置の熱を放出するヒートシンクとを備え、
前記ヒートシンクは、少なくとも１つの開口孔を有する柱形状であることを特徴とする、半導体装置用気密端子。
【請求項２】
前記ベースは、鉄、鉄系合金又はステンレスで形成され、
前記ガラスは、ソーダバリウムガラスで形成され、
前記リードは、鉄−ニッケル−コバルト合金で形成され、
前記ヒートシンクは、無酸素銅、銅又は銅系合金で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置用気密端子。
【請求項３】
前記開口孔は、前記ヒートシンクの前記ベースとの固着面に貫通することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置用気密端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を実装する半導体装置用気密端子に関し、より特定的には、半導体レーザ等の光半導体素子を搭載するヒートシンクを備える半導体装置用気密端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置用気密端子の一例として、特許文献１に記載された半導体装置用気密端子がある。図５は、特許文献１に記載された従来の半導体装置用気密端子１００を示す図である。図６は、図５に示す半導体装置用気密端子１００のＹ―Ｙ’方向の断面図である。図５及び図６に示す通り、従来の半導体装置用気密端子１００は、ベース１０２と、リード１０４と、ガラス１０５と、ヒートシンク１０１と、銀ろう材１０３（図５には示さず）とで構成される。リード１０４は、ベース１０２に設けられた貫通孔に挿入され、半導体装置用気密端子１００に搭載される光半導体素子（図示せず）と外部装置とを電気的に接続する。ガラス１０５は、ベース１０２に設けられた貫通孔に充填され、ベース１０２とリード１０４とを電気的に絶縁しつつ固定する。ヒートシンク１０１は、銀ろう材１０３を介してベース１０２に固定され、光半導体素子を搭載する。ベース１０２は、熱伝導率が低い、鉄、鉄系合金又はステンレスで形成される。ヒートシンク１０１は、搭載した光半導体素子で発生する熱を逃がすために熱伝導率が高い、銅又は銅系合金で形成される。
【特許文献１】特開２０００−１８３４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記した従来の半導体装置用気密端子１００では、ベース１０２が熱伝導率の低い鉄材で形成されているので、ヒートシンク１０１からベース１０２を介して熱を放出する効果（放熱効果）は低いという問題があった。ここで、ヒートシンク１０１の体積を増加させることで、光半導体素子の放熱効果を高める方法がある。しかし、この方法を用いたとしても、光半導体素子を搭載するスペースを確保する必要があるためにヒートシンク１０１の体積増加には限界があり、放熱効果は大きくは向上しない。これらの理由によって、従来の半導体装置用気密端子１００には、放熱効果が低いという問題があった。
【０００４】
それ故に、本発明の目的は、放熱特性に優れた半導体装置用気密端子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成させるために、本発明は、半導体装置を搭載する半導体装置用気密端子に向けられている。そして、本発明の半導体装置用気密端子は、貫通孔が形成されたベースと、貫通孔に挿入され、半導体装置と外部装置とを電気的に接続するリードと、リードとベースとを電気的に絶縁して固定し、貫通孔からの空気の出入りを遮断するように、貫通孔に形成されるガラスと、ベースに固着され、半導体装置を搭載すると共に、搭載した半導体装置の熱を放出するヒートシンクとを備え、ヒートシンクは、少なくとも１つの開口孔を有する柱形状であることを特徴とする。
【０００６】
また、好ましくは、ベースは、鉄、鉄系合金又はステンレスで形成され、ガラスは、ソーダバリウムガラスで形成され、リードは、鉄−ニッケル−コバルト合金で形成され、ヒートシンクは、無酸素銅、銅又は銅系合金で形成される。
【０００７】
また、好ましくは、開口孔は、ヒートシンクのベースとの固着面に貫通する。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明によれば、ヒートシンクに開口孔を設けることでヒートシンクの表面積を広くし、ヒートシンクと外気（半導体パッケージが密閉されている場合には、ヒートシンクと当該半導体パッケージ内部の気体）との接触面積を増やしている。このことによって、本発明によれば、搭載した半導体素子で生じる熱を効率良く外気（又は半導体パッケージ内部の気体）に伝導させることが可能となるので、放熱特性に優れた半導体装置用気密端子を提供できる。
【０００９】
また、本発明によれば、ヒートシンクに複数の開口孔を設けることで、更にヒートシンクの表面積を広くし、更に放熱性能に優れた半導体装置用気密端子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（本発明の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置用気密端子７の斜視図である。図２は、図１に示す半導体装置用気密端子７のＸ−Ｘ’方向の断面図である。図１及び図２に示す通り、半導体装置用気密端子７は、ベース１と、リード４と、ガラス３と、ヒートシンク５と、銀ろう材９（図１には示さず）とで構成される。ベース１には、貫通孔２が設けられる。リード４は、貫通孔２に挿入され、半導体装置用気密端子７に搭載される光半導体素子等の半導体素子（図示せず）と外部装置とを電気的に接続する。ガラス３は、貫通孔２に充填され、ベース１とリード４とを電気的に絶縁しつつ固定し、貫通孔２からの空気の出入りを遮断する。ヒートシンク５は、銀ろう材９によってベース１に固着され、素子実装部６に半導体素子を搭載し、当該半導体素子で発生した熱を放出する。そして、ヒートシンク５には、柱形状であり、開口部を有した空洞である開口孔８が設けられる。開口孔８の開口部は、ヒートシンク５の面のうち、ベース１に接触する面と素子実装部６の面とを除く面のいずれかに設けられる。
【００１１】
ベース１は、鉄、鉄系合金又はステンレス等の熱伝導率が低い材料で形成される。リード４は、鉄−ニッケル−コバルト合金等の導電材料で形成される。ガラス３は、ソーダバリウムガラス等で形成される。ヒートシンク５は、銅（無酸素銅を含む）又は銅系合金等の熱伝導率が高い材料で形成される。ここで、鉄の熱伝導率は０．１８［ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃］であり、無酸素銅の熱伝導率は０．９４１［ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃］である。このことから、ベース１を鉄で形成し、ヒートシンク５を無酸素銅で形成した場合には、ベース１の熱伝導率よりもヒートシンク５の熱伝導率の方が非常に高くなる。この様にヒートシンク５を熱伝導率が高い材料で形成することによって、より効率よく半導体素子の熱を放出することができる。
【００１２】
そして、本発明の特徴は、ヒートシンク５に開口孔８を設ける点にある。この特徴によって、ヒートシンク５の表面積が大幅に増大して、ヒートシンク５と外気との接触面積が大幅に増大する。このことによって、半導体素子を搭載したヒートシンク５は、半導体素子で発生した熱を、従来の半導体装置用気密端子１００が備えるヒートシンク１０１（図５を参照）よりも効率良く外気に放出することが可能となる。この結果として、本発明の半導体装置用気密端子７は、従来の半導体装置用気密端子１００よりも放熱特性に優れる。
【００１３】
図３は、開口孔８を複数設けたヒートシンク５を示す図である。図３に示すように、ヒートシンク５に開口孔８を複数設けることによって、ヒートシンク５の表面積が更に増加する。この結果として、本発明の半導体装置用気密端子７の放熱特性は更に向上する。
【００１４】
図４は、開口孔８を貫通孔とした場合の半導体装置用気密端子７の断面図である。図４に示す通り、ヒートシンク５の面のうち、ベース１に固着される面に、開口孔８を貫通させる。このことによって、ヒートシンク５をベース１に接触させたままの状態で、開口孔８の開口部から銀ろう材１０を入れて、ヒートシンク５をベース１に固着することができる。この結果として、ヒートシンク５の表面積増加による放熱特性の向上に加えて、ヒートシンク５のベース１に対する傾き不良を低減できる。また、開口孔８から容易に銀ろう材１０の有無が確認できるので、製造工程において、ヒートシンク５のベース１への固着忘れ等を低減することができる。
【００１５】
なお、以上では、半導体装置用気密端子７を含む半導体パッケージが密閉されておらず、ヒートシンク５が外気と接触する場合について説明した。しかし、半導体装置用気密端子７を含む半導体パッケージが密閉されているためにヒートシンク５が外気に接触していない場合であっても、当該半導体パッケージ内部の気体とヒートシンク５との接触面積が増加するので、半導体装置用気密端子７の放熱特性は向上する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の半導体装置用気密端子は半導体素子の実装等に利用可能であり、特に、半導体レーザ等の光半導体素子を実装する場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置用気密端子７の斜視図
【図２】図１に示す半導体装置用気密端子７のＸ−Ｘ’方向の断面図
【図３】開口孔８を複数設けたヒートシンク５を示す図
【図４】開口孔８を貫通孔とした場合の半導体装置用気密端子７の断面図
【図５】特許文献１に記載された従来の半導体装置用気密端子１００を示す図
【図６】図５に示す半導体装置用気密端子１００のＹ―Ｙ’方向の断面図
【符号の説明】
【００１８】
１、１０２    ベース
２    貫通孔
３、１０５    ガラス
４、１０４    リード
５、１０１    ヒートシンク
６    素子実装部
７、１００    半導体装置用気密端子
８    開口孔
９、１０、１０３    銀ろう材
【図１】
2008218512.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008218512.tif 000006
【図５】
2008218512.tif 000007
【図６】
2008218512.tif 000008