(57)【要約】【課題】ベースの主面領域をより有効に利用して放熱体を拡張可能で、放熱性に優れる半導体装置用ステムを提供する。【解決手段】ベース１の第一主面に突出するインナーリード２ａを第一主面と平行に、かつベース１の外周縁方向へ折り曲げて形成し、ベース１の第一主面に接合する接合突起１ａでインナーリード２ａの高さを越える位置に放熱体４を保持することで、放熱体４はリード２の存在に制約されること無くベース１の第一主面領域を有効利用して拡張することが可能となり、放熱性に優れたものとなる。【選択図】図１
2009193978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状をなして表裏の第一および第二の主面間方向に貫通して貫通孔を形成したベースと、前記ベースの前記貫通孔に挿通して配置し、前記ベースの第一主面側に突出する部位が前記ベースの第一主面に沿ってインナーリードをなすリードと、前記貫通孔に充填して前記ベースと前記リードとの間に介在し、前記リードを前記貫通孔に気密、かつ絶縁的に封着する封着ガラスと、前記ベースの第一主面の上方に配置する放熱体と、前記ベースの第一主面上で前記放熱体を前記インナーリードの高さを超えた位置に保持する接合突起とを備え、前記インナーリードの先端部が前記放熱体の外周縁よりも外側へ延出していることを特徴とする半導体装置用ステム。
【請求項２】
前記ベースの第一主面と表裏をなす第二主面にアースリードを接合したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用ステム。
【請求項３】
前記接合突起は、前記ベースと一体に形成するか、もしくは前記放熱体と一体に形成するか、もしくは前記ベースおよび前記放熱体と別体に形成してなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置用ステム。
【請求項４】
前記リードは、前記ベースの第一主面側に突出する部分を、前記ベースの外周縁に向けて前記ベースの第一主面と平行に折り曲げて前記インナーリードを形成し、前記接合突起は、前記インナーリードの高さを超える所定の段差を有し、前記ベースの第一主面上で前記貫通孔を避けた位置に配置し、前記放熱体は、前記貫通孔から前記ベースの外周縁へ向けて延びる前記インナーリードの一部を、前記インナーリードと所定の間隙を保って傘状に覆う形状をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置用ステム。
【請求項５】
前記ベースは、円板状をなし、前記ベースの軸心を対称中心として略点対称の複数箇所に前記貫通孔を有し、接合突起が前記複数の貫通孔で囲まれた前記ベースの第一主面の中央部に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置用ステム。
【請求項６】
前記ベースが鉄または銅あるいはそれらを含む合金からなり、前記リードが鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなり、前記封着ガラスがソーダバリウム系軟質ガラスからなり、前記放熱体が鉄または銅あるいはそれらを含む合金からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用ステム。
【請求項７】
前記アースリードが鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置用ステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に用いられる半導体装置用ステムに係り、特に放熱体を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置用ステムとしては、例えば、特許文献１に記載するものがある。図２は、特許文献１に記載する半導体装置用ステムを示し、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図であり、１０１はアイレット、１０１ａは接合突起、１０２はリード、１０３はアースリード、１０４は放熱体、１０５は端子孔、１０６は絶縁ガラスを各々示している。
【０００３】
図２において、半導体装置用ステムは、アイレット１０１に表裏の主面間を貫通して二つの端子孔１０５が開口しており、端子孔１０５の夫々にリード１０２を挿通し、端子孔１０５に充填した絶縁ガラス１０６がリード１０２をアイレット１０１に封着している。
【０００４】
アイレット１０１の主面には、端子孔１０５に掛からない位置に接合突起１０１ａが設けてあり、接合突起１０１ａの上に放熱体１０４を立設している。放熱体１０４はアイレット１０１の主面との間に間隙を保って端子孔１０５の上方に張り出しており、アイレット１０１には放熱体１０４と反対側の面にアースリード１０３が接合してある。
【０００５】
これによれば、端子孔１０５及び絶縁ガラス１０６に制限されずに、より大きな放熱体１０４を立設できるので、放熱体１０４に固着した半導体素子や回路基板（図示せず）が動作する際の損失に伴う熱の放熱性を向上させることができた。
【特許文献１】特開平２−２３４４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の構成では、アイレット１０１の上に端子孔１０５及び絶縁ガラス１０６が存在することによる制約を受けずに放熱体１０４を立設できる。しかしながら、端子孔１０５に挿通して配置したリード１０２は、放熱体１０４を配置したアイレット１０１の主面上に突出してインナーリードをなし、このインナーリードの存在が放熱体１０４の拡張に制約をもたらし、アイレット１０１の有効面積を充分に利用出来ないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、ベース（アイレット）の放熱体側主面に存在するインナーリードに制約を受けずに、ベース（アイレット）の主面領域を従来に較べてより有効に利用して放熱体を拡張可能とし、放熱体に固着した半導体素子（図示せず）が動作する際の損失に伴う熱の放熱性を従来以上に向上させることが出来る半導体装置用ステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の半導体装置用ステムは、板状をなして表裏の第一および第二の主面間方向に貫通して貫通孔を形成したベースと、前記ベースの前記貫通孔に挿通して配置し、前記ベースの第一主面側に突出する部位が前記ベースの第一主面に沿ってインナーリードをなすリードと、前記貫通孔に充填して前記ベースと前記リードとの間に介在し、前記リードを前記貫通孔に気密、かつ絶縁的に封着する封着ガラスと、前記ベースの第一主面の上方に配置する放熱体と、前記ベースの第一主面上で前記放熱体を前記インナーリードの高さを超えた位置に保持する接合突起とを備え、前記インナーリードの先端部が前記放熱体の外周縁よりも外側へ延出していることを特徴とする。
また、前記ベースの第一主面と表裏をなす第二主面にアースリードを接合したことを特徴とする。
【０００９】
また、前記接合突起は、前記ベースと一体に形成するか、もしくは前記放熱体と一体に形成するか、もしくは前記ベースおよび前記放熱体と別体に形成してなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記リードは、前記ベースの第一主面側に突出する部分を、前記ベースの外周縁に向けて前記ベースの第一主面と平行に折り曲げて前記インナーリードを形成し、前記接合突起は、前記インナーリードの高さを超える所定の段差を有し、前記ベースの第一主面上で前記貫通孔を避けた位置に配置し、前記放熱体は、前記貫通孔から前記ベースの外周縁へ向けて延びる前記インナーリードの一部を、前記インナーリードと所定の間隙を保って傘状に覆う形状をなすことを特徴とする。
【００１１】
また、前記ベースは、円板状をなし、前記ベースの軸心を対称中心として略点対称の複数箇所に前記貫通孔を有し、接合突起が前記複数の貫通孔で囲まれた前記ベースの第一主面の中央部に位置することを特徴とする。
【００１２】
また、前記ベースが鉄または銅あるいはそれらを含む合金からなり、前記リードが鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなり、前記封着ガラスがソーダバリウム系軟質ガラスからなり、前記放熱体が鉄または銅あるいはそれらを含む合金からなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記アースリードが鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接合突起で保持する放熱体がベースの第一主面上においてインナーリードの高さを超えて位置し、インナーリードの先端部が放熱体の外周縁よりも外側へ延出するので、放熱体はインナーリードの存在に制限されることなく、ベースの第一主面の上方においてベースの全面積に相当する領域を有効に利用してベースの外周縁方向へ拡張することが可能となる。よって、本発明の半導体装置用ステムによれば、半導体装置を大型化せずとも、従来のものよりも、半導体素子の動作の際に生ずる損失に伴う熱の放熱性を向上させ、半導体素子のサイズや放熱体への搭載位置の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態における半導体装置用ステムを示し、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、１はベース、１ａは接合突起、２はリード、２ａはインナーリード、３は封着ガラス、４は放熱体、５は貫通孔、６は半導体素子、７はアースリードを各々示している。
【００１６】
図１において、半導体装置用ステムは、鉄または銅あるいは、それらを含む合金からなる円板状のベース１を有しており、円板状のベース１には軸心を対称中心として略点対称の位置にある四箇所に貫通孔５を形成している。各々の貫通孔５には鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなるリード２を挿通し、貫通孔５に充填したソーダバリウム系軟質ガラスからなる封着ガラス３がリード２とベース１との間に介在してリード２を貫通孔５に気密、かつ絶縁的に封着している。
【００１７】
各々のリード２はベース１の第一主面側に突出する部分を折り曲げてインナーリード２ａを形成しており、インナーリード２ａをベース１の外周縁に向けて、かつベース１の第一主面と平行に配置し、インナーリード２ａとベース１の第一主面との間に所定の間隙をあけている。
【００１８】
ベース１の第一主面には、四箇所の貫通孔５で囲んだベース１の中央部に、接合突起１ａがベース１と一体に形成してある。接合突起１ａはその主面とベース１の第一主面との間に所定の段差を有して突出し、主面がインナーリード２ａの高さを超える位置にある。接合突起１ａの主面には、鉄または銅あるいはそれらを含む合金からなる円板状の放熱体４が金属系ロウ材などにて接合してあり、接合突起１ａが放熱体４をインナーリード２ａとの間に所定の間隙をあけて保持している。放熱体４は、各々の貫通孔５からベース１の外周縁へ向けて延びるインナーリード２ａの一部を傘状に覆っており、インナーリード２ａの先端部は放熱体４の外周縁よりも外側へ延出している。
【００１９】
ベース１には第一主面と表裏をなす第二主面の中央にアースリード７が立設しており、アースリード７は鉄ニッケル系合金または鉄ニッケルコバルト合金からなり、電気熔接やロー付け等でベース１に接合してある。
【００２０】
上述した半導体装置用ステムを用いる半導体装置では、放熱体４の第一主面に半導体素子６を固着し、半導体素子６に形成した接続電極（図示せず）と放熱体４の外周縁よりも外側へ延出した個々のインナーリード２ａの先端部との間に金属ワイヤー（図示せず）でワイヤーボンディングを施して半導体素子６とインナーリード２ａとを電気接続させる。ベース１の第一主面を覆って金属蓋体（図示せず）を配置し、ロー付けや電気熔接等で金属蓋体（図示せず）をベース１に接合し、金属蓋体の内部に放熱体４および半導体素子６を気密封止する。
【００２１】
かかる構成の半導体装置用ステムによれば、ベース１の第一主面側においてインナーリード２ａがベース１の第一主面と平行をなし、かつ接合突起１ａがインナーリード２ａの高さを超える段差を有して、接合突起１ａの主面に接合する放熱体４をインナーリード２ａの高さを超える位置に保持するので、放熱体４はリード２の存在に制限されることなく、ベース１の第一主面の上方において第一主面の全面積に相当する領域を有効に利用して拡張することが可能となり、インナーリード２ａの先端部が放熱体４の外周縁から延出する限りにおいて、ベース１の外周縁方向へ最大限に拡張することが可能となる。
【００２２】
また、ベース１の第二主面に立設したアースリード７は、回路基板（図示せず）に実装する場合に、この回路基板へ熱を伝える機能を果たすので、放熱体４の拡張に加えて、更に放熱性を高める効果を有する。このアースリード７は通電が伴わぬダミーリードとしても良い。
【００２３】
よって、従来のものよりも、半導体素子６の動作の際に生ずる損失に伴う熱の放熱性を向上させることができ、半導体素子６のサイズや放熱体４への半導体素子６の搭載位置の自由度を高めることが可能である。
【００２４】
尚、本実施の形態において、貫通孔５はベース１の軸心を対称中心として点対称の四箇所の位置に設けたが、これに限定するものではなく、貫通孔５およびリード２の数と位置は任意に決定できる。また、接合突起１ａはベース１の中心部に形成したが、これに限定するものではなく、貫通孔５を避けることを満たせばベース１の第一主面上の任意に形成することができる。あるいは接合突起１ａは放熱体４と一体に形成することも可能であり、さらに接合突起１ａはベース１および放熱体４と別体に形成することも可能である。また、インナーリード２ａは、ワイヤーボンドを容易に施すことを目的として、先端部に平面状にワイヤーボンド面を形成しても良い。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、半導体装置用ステムとして有用であり、特に大型の半導体素子を搭載し、高出力の半導体装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置用ステムを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図
【図２】従来の半導体装置用ステムを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図
【符号の説明】
【００２７】
１  ベース
１ａ、１０１ａ  接合突起
２、１０２  リード
２ａ  インナーリード
３、  封着ガラス
４、１０４  放熱体
５  貫通孔
６  半導体素子
７、１０３  アースリード
１０１  アイレット
１０５  端子孔
１０６  絶縁ガラス
【図１】
2009193978.tif 000003
【図２】
2009193978.tif 000004