(57)【要約】【課題】配線導体間の短絡を容易に検出することが可能な半導体素子収納用パッケージを提供すること。【解決手段】半導体素子収納用パッケージは、複数の絶縁層が積層されて成り、上面に半導体素子５を載置する載置部１ｂが形成された絶縁基体１の同じ絶縁層間に、一対の信号用配線導体４が形成され、一対の信号用配線導体４は一端同士が絶縁基体１の表面に導出され、かつ他端同士が絶縁基体１の表面に導出されてその表面に形成された接続導体３で接続されているとともに、同じ絶縁層間の一対の信号用配線導体４の間に、一端が絶縁基体１の表面に導出された他の配線導体２が形成されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層が積層されて成り、上面に半導体素子を載置する載置部が形成された絶縁基体の同じ前記絶縁層間に、一対の信号用配線導体が形成され、該一対の信号用配線導体は一端同士が前記絶縁基体の表面に導出され、かつ他端同士が前記絶縁基体の表面に導出されて該表面に形成された接続導体で接続されているとともに、同じ前記絶縁層間の前記一対の信号用配線導体の間に、一端が前記絶縁基体の表面に導出された他の配線導体が形成されていることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の電気的特性を変更させることができる半導体素子収納用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子の高集積化、高性能化および多機能化に伴い、半導体素子の電気的接続を変更させて半導体素子の電気的特性を変更させることができる半導体素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）が用いられている。このようなパッケージは、例えば、複数の絶縁層が積層されて成り、上面に半導体素子を載置する載置部が形成された絶縁基体を有しており、その絶縁基体の内部を通って表面に端部が導出される複数の信号用配線導体が形成されており、複数の信号用配線導体のうち所定の信号用配線導体（例えば一対の信号用配線導体）の端部には接続導体が接続されている。また、複数の信号用配線導体の一端部が半導体素子にボンディングワイヤ等を介して電気的に接続され、他端部は外部リード端子等を介して外部電気回路に電気的に接続されるか、または接続導体に接続される。そして、半導体素子の搭載時に、接続導体の一部をレーザ光等で切断することで、半導体素子の電気的接続を変更させ周波数特性等の電気的特性を変更させることができる。
【０００３】
上記パッケージは、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等のセラミックスから成り、上面に形成された凹部の底面に半導体素子を載置し搭載するための載置部を有する略長方体状の絶縁基体と、絶縁基体の凹部底面の載置部の周囲から絶縁基体内部を通って絶縁基体の上面や側面、下面等に導出された複数の配線導体と、絶縁基体の上面や側面、下面等に形成され、配線導体を介して半導体素子に電気的に接続されている電極パッドと、電極パッドに銀ろう等のろう材を介して接合された外部リード端子とを具備して成る（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００４】
このようなパッケージは、配線導体、接続導体等となる導体パターンや貫通導体となる貫通孔等を形成した複数枚のセラミックグリーンシートを積層し焼成して絶縁基体を形成し、絶縁基体の電極パッドに外部リード端子を接続し、さらに配線導体や接続導体等の露出している部位を酸化防止等して保護するためにＮｉメッキおよびＡｕメッキを施すことによって、作製される。
【０００５】
なお、パッケージにおいては配線導体の断線や短絡等が問題となるため、作製後にこれらの信頼性評価を行なっている。
【０００６】
そして、このパッケージの絶縁基体の載置部に半導体素子を樹脂接着剤や半田等を介して載置固定するとともに、半導体素子の電極と配線導体とをボンディングワイヤを介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体の上面の外周部に蓋体をエポキシ樹脂等の封止材を介して接合し、絶縁基体と蓋体とから成る容器内部に半導体素子を気密に収納することによって、製品としての半導体装置となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１１２６５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、半導体素子収納用パッケージにおいては配線導体同士の間隔が非常に狭くなってきており、上記従来のパッケージにおいては、絶縁基体の表面で接続導体によって接続されているとともに絶縁基体内部に形成された複数の信号用配線導体は、同程度の長さであるため、それぞれが電気抵抗等の点で同様の特性を有しており、また間隔が非常に狭いため、隣接する信号用配線導体間が絶縁基体内部で短絡していたとしても測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が小さく、短絡を検出するのが困難であるという問題点を有していた。
【０００９】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、半導体素子の電気的接続を変更させるために設けられた、絶縁基体の表面において端部同士が接続導体で接続されている信号用配線導体の短絡を容易に検出できる半導体素子収納用パッケージを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、複数の絶縁層が積層されて成り、上面に半導体素子を載置する載置部が形成された絶縁基体の同じ前記絶縁層間に、一対の信号用配線導体が形成され、該一対の信号用配線導体は一端同士が前記絶縁基体の表面に導出され、かつ他端同士が前記絶縁基体の表面に導出されて該表面に形成された接続導体で接続されているとともに、同じ前記絶縁層間の前記一対の信号用配線導体の間に、一端が前記絶縁基体の表面に導出された他の配線導体が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、絶縁基体の同じ絶縁層間に形成された一対の信号用配線導体は一端同士が絶縁基体の表面に導出され、かつ他端同士が絶縁基体の表面に導出されてその表面に形成された接続導体で接続されているとともに、同じ絶縁層間の一対の信号用配線導体の間に、一端が絶縁基体の表面に導出された他の配線導体が形成されていることから、一対の信号用配線導体間に特性の異なる他の配線導体が形成されているため、信号用配線導体と配線導体との間で短絡が生じている場合、特性が近似した信号用配線導体同士が短絡する場合と比較して、測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が大きくなるので容易に短絡を検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体素子収納用パッケージについて以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示し、信号用配線導体および配線導体の導体パターンの平面図、図２は、本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す平面図、図３は、図２のパッケージの断面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は配線導体、３は接続導体、４は信号用配線導体、５は半導体素子である。
【００１３】
本発明のパッケージは、複数の絶縁層が積層されて成り、上面に半導体素子５を載置する載置部１ｂが形成された絶縁基体１の同じ絶縁層間に、一対の信号用配線導体４が形成され、一対の信号用配線導体４は一端同士が絶縁基体１の表面に導出され、かつ他端同士が絶縁基体１の表面に導出されてその表面に形成された接続導体３で接続されているとともに、同じ絶縁層間の一対の信号用配線導体４の間に、一端が絶縁基体１の表面に導出された他の配線導体２が形成されている。
【００１４】
本発明の絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等のセラミックスなどの電気絶縁材料から成り、その上面の中央部に半導体素子５を収容するための凹部１ａが設けてあり、この凹部１ａの底面には半導体素子５がろう材，ガラス，樹脂等の接着材を介して接着固定される載置部１ｂが設けられている。
【００１５】
この絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、アルミナ，シリカ，カルシア，マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤，有機バインダー等を添加混合してスラリー状となし、これを従来周知のドクターブレード法でシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーンシートにビアホール等の貫通導体となる貫通孔の打ち抜き加工や配線導体となる配線パターン等の印刷加工を施して複数枚積層し、約１６００℃で焼成することによって製作される。
【００１６】
また、絶縁基体１には凹部１ａの底面の載置部１ｂ周囲から内部を通って上面に導出される複数の信号用配線導体４等の配線導体が形成されており、この配線導体の凹部１ａ側の一端部には半導体素子５の電極がボンディングワイヤ７を介して電気的に接続され、また絶縁基体１の上面に導出された他端部には外部リード端子６がろう材を介してろう付けされる。
【００１７】
なお、図３に示すように、配線導体の凹部１ａ側の一端部は、凹部１ａの底面の外周部に形成された、半導体素子５の上面と略同じ高さの段差に、導出されていてもよい。
【００１８】
配線導体は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀等の金属から成り、外部電気回路に接続される外部リード端子６を半導体素子５の各電極に電気的に接続させるためのものである。配線導体は、例えば上記金属の金属粉末を含有する金属ペーストを塗布焼成して成るメタライズ層から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダー，溶剤，可塑剤，分散剤等を添加混合して得た金属ペーストを、従来周知のスクリーン印刷法で絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに所定のパターンで印刷塗布し焼成することによって、絶縁基体１の所定位置に形成される。
【００１９】
また、配線導体はその露出する表面にニッケルメッキ層および金メッキ層が電解メッキ法等により順次被着されており、これにより配線導体の耐蝕性が大幅に向上するとともに、配線導体とボンディングワイヤ７との接合および配線導体と外部リード端子６とのろう付けが強固なものになる。
【００２０】
本発明において、図１，図３に示すように、絶縁基体１内部には複数の信号用配線導体４が形成されており、そのうち同じ絶縁層に一対の信号用配線導体４が形成されている。一対の信号用配線導体４は、その一端同士が絶縁基体１の表面（凹部１ａの底面）に導出され、他端同士が絶縁基体１の表面（上面）に導出されてその表面（上面）に形成された接続導体３で接続されている。この接続導体３は、メッキ処理をされた後、半導体素子５搭載時にレーザ光等により一部が切断されることにより、半導体素子５の電気的接続を変更して半導体素子５の電気的特性を変更させることができる。接続導体３はタングステン，モリブデン，マンガン等の高融点金属粉末から成り、配線導体と同様の方法によって絶縁基体１の表面に形成され、その露出する表面にニッケルメッキ層および金メッキ層が電解メッキ法等により順次被着されている。
【００２１】
そして、一対の信号用配線導体４は、図１，図３に示すように、他端同士が貫通導体を介して接続導体３に接続され、一端同士が絶縁基体１の凹部１ａに導出されており、一対の信号用配線導体４の間には、一端が絶縁基体１の表面（上面）に導出された他の配線導体２が形成されていることから、配線導体２と信号用配線導体４との間に短絡がある場合、特性が近似した信号用配線導体４同士が短絡する場合と比較して、測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が大きくなるので容易に短絡を検出することができる。
【００２２】
なお、他の配線導体２は、その一端が絶縁基体１の表面（上面）において接続導体３を介して一対の信号用配線導体４に電気的に接続されていてもよいし、電極パッド等に接続されていてもよい。
【００２３】
本発明において、他の配線導体２は、信号用配線導体４の長さ（２．０〜５．０ｍｍ程度）に対して１０％以上長さが異なっていることが好ましい。１０％未満の場合、配線導体２と信号用配線導体４との間に短絡がある場合、測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が小さくなるため、短絡を検出しにくくなる。また、他の配線導体２は、信号用配線導体４と略同じ長さである場合、同様の理由で幅が信号用配線導体４の幅（３０〜１５０μｍ程度）に対して１０％以上異なっていることが好ましい。
【００２４】
絶縁基体１の上面の電極パッド等には、外部リード端子６が配線導体と電気的に接続されるように取着されている。この外部リード端子６は、半導体素子５の各電極を外部電気回路に電気的に接続するものであり、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属から成る。外部リード端子６は、鉄−ニッケル−コバルト合金等のインゴット（塊）を圧延加工法や打ち抜き加工法等の従来周知の金属加工法によって所定の形状に形成され、銀ろう等のろう材を介して絶縁基体１の上面の電極パッド等に取着される。この電極パッドは、信号用配線導体４等の配線導体の絶縁基体１の表面（上面）に導出された一端に接続されている。
【００２５】
かくして、本発明のパッケージは、一対の信号用配線導体４間に特性の異なる他の配線導体２が形成されているため、信号用配線導体４と配線導体２との間で短絡が生じている場合、特性が近似した信号用配線導体４同士が短絡する場合と比較して、測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が大きくなるので容易に短絡を検出することができる。その結果、半導体素子５の電気的接続を変更させるために絶縁基体１の表面に形成された接続導体３で接続されている一対の信号用配線導体４を有するパッケージにおいて、配線導体２と信号用配線導体４との間の短絡を容易に検出することが可能になる。
【００２６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、絶縁基体の同じ絶縁層間に形成された一対の信号用配線導体は一端同士が絶縁基体の表面に導出され、かつ他端同士が絶縁基体の表面に導出されてその表面に形成された接続導体で接続されているとともに、同じ絶縁層間の一対の信号用配線導体の間に、一端が絶縁基体の表面に導出された他の配線導体が形成されていることから、一対の信号用配線導体間に特性の異なる他の配線導体が形成されているため、信号用配線導体と配線導体との間で短絡が生じている場合、特性が近似した信号用配線導体同士が短絡する場合と比較して、測定端子による短絡検査において抵抗値や静電容量の変化が大きくなるので容易に短絡を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示し、一対の信号用配線導体および他の配線導体の平面図である。
【図２】本発明の半導体素子収納用パッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。
【図３】図２の半導体素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
１ａ：凹部
１ｂ：載置部
２：配線導体
３：接続導体
４：信号用配線導体
５：半導体素子
６：外部リード端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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