專利名稱：半導體器件用封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于半導體器件用封裝，特別是涉及由半導體構(gòu)成的加速度傳感器的封裝的蓋的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
圖2為以往的加速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，同圖(a)為傳感器主體的立體圖，同圖(b)為容納該傳感器主體的封裝的剖面圖。
傳感器主體10如圖2(a)所示，具有用于固定在封裝上的固定部11，從該固定部11由4根梁12支撐、通過加速度而位移的錘部13，設(shè)置在梁12的表面上的壓敏電阻元件14。這些固定部11、梁12及錘部13由硅結(jié)合為一體。
容納傳感器主體的封裝如圖2(b)所示，是將傳感器主體10容納在陶瓷容器20中，并將陶瓷蓋30作為陶瓷容器20的蓋而形成的。
陶瓷容器20由底部21和側(cè)壁部22構(gòu)成。傳感器主體10固定在該底部21上。側(cè)壁部22的上側(cè)設(shè)置了段差部22a，且設(shè)置了從該段差部22a通過側(cè)壁部22貫穿到底部21外側(cè)的金屬端子23。金屬端子23和傳感器主體10表面的壓敏電阻元件14之間，由金屬布線24連接。陶瓷蓋30由粘合劑固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22上。另外，確保了傳感器主體10的錘部13、陶瓷容器20及陶瓷蓋30之間的距離，使錘部13由加速度位移時，不與它們碰觸。
該加速度傳感器利用封裝里面的金屬端子23搭載在器件上。當給與加速度時，傳感器主體10的錘部13位移，4根梁12撓曲，設(shè)置在這些梁12上的壓敏電阻元件14的電阻值，分別根據(jù)撓曲量發(fā)生變化。因此，能夠根據(jù)各壓敏電阻元件14的電阻值，計算出加速度的3維的方向和大小。
而且，下述專利文獻1中，記載了通過將陶瓷蓋真空鍍膜、并由具有導電性的密封機將此真空鍍膜后的蓋和基板密封，使陶瓷封裝具有電磁防護性的制造方法。另外，專利文獻2中記載了將涂敷了濃色系涂料的淡色系金屬板粘合在封裝表面，并通過將此涂料用激光光線燒灼而蓋章，達到良好的蓋章和散熱效果的半導體器件。
特開平5-251577號公報[專利文獻2]特開平8-17951號公報發(fā)明內(nèi)容但是，由于上述加速度傳感器中，陶瓷容器20的蓋使用的是陶瓷蓋30，所以有以下問題。
(1)陶瓷板的厚度小于0.2mm時，會發(fā)生翹曲和破裂，所以薄膜化比較困難，且無法使封裝的全體厚度變薄。尤其是在具有GPS(全球定位系統(tǒng))功能的移動電話等上搭載加速度傳感器在發(fā)展中，需要更進一步的小型化。
(2)對封裝進行的蓋章，為了處理速度和工序的簡化，與利用油墨的印刷等相比，利用激光光線的方法較好。但是用激光光線對陶瓷蓋章需要很高的能量，所以必須準備輸出極高的激光振蕩器，不能使用普通的制造裝置。
本發(fā)明的目的在于達到半導體器件用封裝的薄型化和簡單且良好的蓋章特性。
本發(fā)明的半導體器件用封裝由內(nèi)部具有容納半導體器件的空間的陶瓷容器和與上述陶瓷容器的側(cè)壁部上端粘合且密封該陶瓷容器內(nèi)部的蓋構(gòu)成，其特征在于上述蓋由表面或表面及里面實施了黑色電泳涂漆的不銹鋼板或42合金板形成；或者在不銹鋼板的表面及里面鍍銅，通過將該鍍銅氧化進行黑色處理而形成；或者由耐熱性聚酰亞胺帶或玻璃環(huán)氧樹脂板形成。
由于本發(fā)明由不銹鋼和42合金之類的金屬板、耐熱性聚酰亞胺帶或玻璃環(huán)氧樹脂板構(gòu)成，所以即使比使用了陶瓷板的陶瓷蓋薄，也不易破損。另外，由于在金屬板表面進行了黑色處理等，所以即使不使用強大的激光光線，也能夠容易地蓋章。
粘合陶瓷容器和上述蓋時，使用的是熱固性樹脂?；蛘呤褂锰崆霸谏w的整個內(nèi)側(cè)面涂敷熱塑性樹脂，粘合時加熱、壓接的方法。


圖1為表示本發(fā)明實施例1的加速度傳感器的剖面圖。
圖2為以往的加速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為表示本發(fā)明實施例2的加速度傳感器的剖面圖。
圖4為表示本發(fā)明實施例3的加速度傳感器的剖面圖。
圖5為表示本發(fā)明實施例4的加速度傳感器的剖面圖。
圖6為表示本發(fā)明實施例5的加速度傳感器的剖面圖。
具體實施例方式圖1為表示本發(fā)明實施例1的加速度傳感器的剖面圖，與圖2中的一樣的要素使用了同樣的符號。
該加速度傳感器具有與圖2同樣的傳感器主體10及容納該傳感器主體的陶瓷容器20，用于密封該陶瓷容器20的上部、與圖2不同的蓋30A。
即，傳感器主體10例如如圖2(a)所示，具有用于固定在封裝上的固定部11，從該固定部11由4根梁12支撐、通過加速度位移的錘部13，設(shè)置在梁12的表面上的壓敏電阻元件14，這些固定部11、梁12及錘部13由硅結(jié)合為一體。
陶瓷容器20具有底部21和側(cè)壁部22，設(shè)置在該底部21中央的突起部21a上，由粘合劑固定了傳感器主體10的固定部11。側(cè)壁部22的上側(cè)設(shè)置了段差部22a，且設(shè)置了從該段差部22a通過側(cè)壁部22貫穿到底部21外側(cè)的、用于連接外部的金屬端子23。金屬端子23和傳感器主體10表面的壓敏電阻元件14之間，由金屬布線24連接。
蓋30A是在鎳和鐵以42％和58％的比例形成的42合金板31表面實施了黑色電泳涂漆32形成的。電泳涂漆32能夠通過在42合金板31的表面鍍鉻，并在該鍍鉻上形成黑色化合物得到。42合金板31和電泳涂漆32的厚度分別為100μm和10μm左右。
蓋30A由熱固性樹脂41固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上側(cè)，并密封使外部濕氣不進入內(nèi)部空間。熱固性樹脂41固化后的厚度調(diào)整為20～30μm，且由該熱固性樹脂41的塑性變形吸收蓋30A與陶瓷容器20的熱膨脹系數(shù)的差。而且，確保了傳感器主體10的錘部13、陶瓷容器20及蓋30A之間的距離，使錘部13由加速度位移時，不與它們碰觸。
該加速度傳感器的動作與圖2一樣，利用封裝里面的金屬端子23搭載在器件上。當給與加速度時，傳感器主體10的錘部13位移，4根梁12撓曲，設(shè)置在這些梁12上的壓敏電阻元件14的電阻值，分別根據(jù)撓曲量發(fā)生變化。因此，能夠根據(jù)各壓敏電阻元件14的電阻值，計算出加速度的3維的方向和大小。
如上所述，該實施例1的加速度傳感器有以下優(yōu)點。
(a)由于封裝的蓋使用的是在42合金板31的表面實施了黑色電泳涂漆32的蓋30A，所以蓋的厚度能夠制成0.1mm左右，整個封裝能夠制成1mm左右的厚度。另外封裝的縱、橫尺寸在6.2mm左右。
(b)蓋30A的表面實施了黑色的電泳涂漆32，所以能夠用低輸出的激光光線進行蓋章，能夠使用普通的制造裝置。
(c)由于是金屬制的蓋，所以對外部的沖擊具有很強的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易，所以能夠控制成本。
而且，黑色的電泳涂漆32能夠由將鍍鋁氧化形成所謂的耐酸鋁來制成。由于耐酸鋁具有絕緣性，所以如果也形成在蓋的內(nèi)側(cè)，就能夠防止由金屬布線24的接觸引起的電短路。
圖3為表示本發(fā)明實施例2的加速度傳感器的剖面圖，與圖1中的一樣的要素使用了同樣的符號。
該加速度傳感器具有與圖1同樣的傳感器主體10及容納該傳感器主體的陶瓷容器20，用于密封該陶瓷容器20的上部、與圖1不同的蓋30B。
蓋30B是在厚度為100μm左右的不銹鋼33的雙面分別實施厚度為10μm左右的鍍銅34a、34b，并通過將其氧化進行黑色處理而形成。該蓋30B與實施例1一樣，由厚度為20～30μm左右的熱固性樹脂41固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上側(cè)。其他結(jié)構(gòu)及動作與實施例1一樣。
如上所述，該實施例2的加速度傳感器有以下優(yōu)點。
(a)封裝的蓋使用的是在不銹鋼33的雙面上形成了進行黑色處理后的鍍銅34a、34b的蓋30B，所以蓋的厚度能夠制成0.1mm左右，整個封裝能夠制成1mm左右的厚度。
(b)由于蓋30B的表面實施了黑色處理，所以能夠用低輸出的激光光線進行蓋章，且能夠能夠使用普通的制造裝置。
(c)由于是金屬制的蓋，所以對外部的沖擊具有很強的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易，所以能夠控制成本。
(e)由于通過氧化進行黑色處理后的鍍銅34呈現(xiàn)絕緣性，所以金屬布線24即使與蓋30B接觸，也不必擔心會發(fā)生電短路。
圖4為表示本發(fā)明實施例3的加速度傳感器的剖面圖，與圖1中的一樣的要素使用了同樣的符號。
該加速度傳感器具有與圖1同樣的傳感器主體10及容納該傳感器主體的陶瓷容器20，用于密封該陶瓷容器20的上部、與圖1不同的蓋30C。
蓋30C由厚度為100μm左右的耐熱性聚酰亞胺帶35構(gòu)成、與實施例1一樣，由厚度為20～30μm左右的熱固性樹脂41固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上側(cè)。其他結(jié)構(gòu)及動作與實施例1一樣。
如上所述，該實施例3的加速度傳感器有以下優(yōu)點。
(a)封裝的蓋使用的是耐熱性聚酰亞胺帶35，所以蓋的厚度能夠制成0.1mm左右，整個封裝能夠制成1mm左右的厚度。
(b)由于蓋30C是耐熱性聚酰亞胺，所以能夠用低輸出的激光光線進行蓋章，且能夠能夠使用普通的制造裝置。
(c)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易，所以能夠控制成本。
(d)由于耐熱性聚酰亞胺呈現(xiàn)出絕緣性，所以金屬布線24即使與與蓋30C接觸，也不必擔心會發(fā)生電短路。
而且，可以使用厚度同樣為100μm左右的玻璃環(huán)氧樹脂板代替耐熱性聚酰亞胺帶35。由此，能夠得到與使用了耐熱性聚酰亞胺帶35的蓋30C同樣的優(yōu)點。
圖5為表示本發(fā)明實施例4的加速度傳感器的剖面圖，與圖1中的一樣的要素使用了同樣的符號。
該加速度傳感器具有與圖1同樣的傳感器主體10及容納該傳感器主體的陶瓷容器20，用于密封該陶瓷容器20的上部、與圖1有若干不同的蓋30D。
蓋30D是在厚度為100μm左右的42合金板31的表面實施與實施例1一樣的黑色的電泳涂漆32，并在里面、即整個內(nèi)側(cè)面涂敷20～30μm厚的熱塑性樹脂36而形成的。該蓋30D，由熱壓固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上側(cè)。其他結(jié)構(gòu)和動作與實施例1一樣。
如上所述，該實施例4的加速度傳感器有以下優(yōu)點。
(a)封裝的蓋使用的是在42合金板31的表面實施了黑色電泳涂漆32的蓋30D，所以蓋的厚度能夠制成0.1mm左右。
(b)蓋30D的表面實施了黑色的電泳涂漆32，所以能夠用低輸出的激光光線進行蓋章，能夠使用普通的制造裝置。
(c)由于是金屬制的蓋，所以對外部的沖擊具有很強的抵抗性。
(d)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易，所以能夠控制成本。
(e)由于整個內(nèi)側(cè)面涂敷了熱塑性樹脂36，所以金屬布線24即使與與蓋30D接觸，也不必擔心會發(fā)生電短路。
(f)由于被涂敷的熱塑性樹脂36成為了粘合劑，所以就不需要在陶瓷容器上加上蓋的時候的粘合劑涂抹工程。
而且，用不銹鋼33代替42合金板31、用黑色處理后的鍍銅34代替黑色的電泳涂漆32，也能夠得到同樣的優(yōu)點。
圖6為表示本發(fā)明的實施例5的加速度傳感器的剖面圖，與圖1中的一樣的要素使用了同樣的符號。
該加速度傳感器具有與圖1同樣的傳感器主體10及容納該傳感器主體的陶瓷容器20，用于密封該陶瓷容器20的上部、與圖1有若干不同的蓋30E。
蓋30E是在厚度為100μm左右的耐熱性聚酰亞胺帶35的整個里面涂敷了厚度為20～30μm的熱塑性樹脂36形成的。該蓋30E，由熱壓固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上側(cè)。其他結(jié)構(gòu)和動作與實施例1一樣。
如上所述，該實施例5的加速度傳感器有以下優(yōu)點。
(a)封裝的蓋使用的是耐熱性聚酰亞胺帶35，所以蓋的厚度能夠制成0.1mm左右，整個封裝能夠制成1mm左右的厚度。
(b)由于蓋30E是耐熱性聚酰亞胺，所以能夠用低輸出的激光光線進行蓋章，能夠使用普通的制造裝置。
(c)由于使用了比陶瓷便宜的材料且加工容易，所以能夠控制成本。
(d)由于耐熱性聚酰亞胺和熱塑性樹脂呈現(xiàn)出絕緣性，所以金屬布線24即使與與蓋30E接觸，也不必擔心會發(fā)生電短路。
(e)不需要陶瓷容器上加上蓋的時候的粘合劑涂抹工程。
而且，可以使用厚度同樣為100μm左右的玻璃環(huán)氧樹脂板代替耐熱性聚酰亞胺帶35。由此，能夠得到與使用了耐熱性聚酰亞胺帶35的蓋30E同樣的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種半導體器件用封裝，由內(nèi)部具有容納半導體器件的空間的陶瓷容器和與上述陶瓷容器的側(cè)壁部上端粘合且密封該陶瓷容器內(nèi)部的蓋構(gòu)成，其特征在于上述蓋是由表面或表面及里面實施了黑色電泳涂漆的不銹鋼板或42合金板形成的。
2.一種半導體器件用封裝，由內(nèi)部具有容納半導體器件的空間的陶瓷容器和與上述陶瓷容器的側(cè)壁部上端粘合且密封該陶瓷容器內(nèi)部的蓋構(gòu)成，其特征在于上述蓋是在不銹鋼板的表面及里面進行鍍銅并通過將該鍍銅氧化進行黑色處理而形成的。
3.一種半導體器件用封裝，由內(nèi)部具有容納半導體器件的空間的陶瓷容器和與上述陶瓷容器的側(cè)壁部上端粘合且密封該陶瓷容器內(nèi)部的蓋構(gòu)成，其特征在于上述蓋是由耐熱性聚酰亞胺帶或玻璃環(huán)氧樹脂板形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、或3所述的半導體器件用封裝，其特征在于在上述陶瓷容器和上述蓋的粘合中使用了熱固性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導體器件用封裝，其特征在于通過將熱塑性樹脂涂敷在上述蓋內(nèi)側(cè)的整個面，并加熱、壓接，將該蓋和上述陶瓷容器粘合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的半導體器件用封裝，其特征在于上述半導體器件是由硅形成為一體的加速度傳感器；上述陶瓷容器的底部具有用于將該加速度傳感器的固定部粘合的突起部。
全文摘要
提供厚度較薄且具有良好的蓋章特性的半導體器件用封裝。將容納加速度傳感器10等半導體器件的陶瓷容器20覆蓋并密封的蓋30A是在42合金板31表面設(shè)置了電泳涂漆32形成的。電泳涂漆32通過在100μm左右厚度的42合金板31的表面鍍鉻，并在該鍍鉻上形成黑色化合物得到的。蓋30A由熱固性樹脂41固定在陶瓷容器20的側(cè)壁部22的上部。熱固性樹脂41固化后的厚度調(diào)整為20～30μm。以往的陶瓷蓋由于強度等原因，厚度必須為200μm以上，且激光加工很困難。通過使用該蓋30A，厚度能夠減半，且利用激光的蓋章也變得容易。
文檔編號H01L23/02GK1794443SQ20051010806
公開日2006年6月28日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者豬野好彥 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社