JP2000277653A - 配線基板の製造方法 - Google Patents
配線基板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外力印加によって外部リード端子が破断してし
まう。 【解決手段】絶縁基体１に被着されている配線層２に外
部リード端子３をロウ材を介して取着する際に外部リー
ド端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ 2 乃至１３
０００ｋｇｆ／ｍｍ2 にし、外部リード端子３の露出表
面にニッケルから成るめっき層４を被着させた後にめっ
き層４を熱処理し、ニッケルから成るめっき層４の粒径
を２μｍ乃至５μｍとする。
まう。 【解決手段】絶縁基体１に被着されている配線層２に外
部リード端子３をロウ材を介して取着する際に外部リー
ド端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ 2 乃至１３
０００ｋｇｆ／ｍｍ2 にし、外部リード端子３の露出表
面にニッケルから成るめっき層４を被着させた後にめっ
き層４を熱処理し、ニッケルから成るめっき層４の粒径
を２μｍ乃至５μｍとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を収容
するための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路
基板等に用いられる配線基板の製造方法に関するもので
ある。
するための半導体素子収納用パッケージや混成集積回路
基板等に用いられる配線基板の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、配線基板、例えば、半導体素子を
収容するための半導体素子収納用パッケージに使用され
る配線基板は、一般に酸化アルミニウム質焼結体等の電
気絶縁材料から成り、上面の略中央部に半導体素子を収
容するための凹部及び該凹部周辺から外周端にかけて導
出されたタングステン、モリブデン、マンガン等の高融
点金属粉末から成る配線層を有する絶縁基体と、半導体
素子を外部電気回路に電気的に接続するために前記配線
層に銀ロウを介して取着された鉄−ニッケル−コバルト
合金（54重量％Ｆｅ−29重量％Ｎｉ−17重量％Ｃｏ）か
ら成る外部リード端子とから構成されており、絶縁基体
の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材等の接
着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の各電極
を前記配線層にボンディングワイヤを介して電気的に接
続し、しかる後、前記半導体素子を封止樹脂や蓋体等を
用いて気密封止することによって半導体装置となる。
収容するための半導体素子収納用パッケージに使用され
る配線基板は、一般に酸化アルミニウム質焼結体等の電
気絶縁材料から成り、上面の略中央部に半導体素子を収
容するための凹部及び該凹部周辺から外周端にかけて導
出されたタングステン、モリブデン、マンガン等の高融
点金属粉末から成る配線層を有する絶縁基体と、半導体
素子を外部電気回路に電気的に接続するために前記配線
層に銀ロウを介して取着された鉄−ニッケル−コバルト
合金（54重量％Ｆｅ−29重量％Ｎｉ−17重量％Ｃｏ）か
ら成る外部リード端子とから構成されており、絶縁基体
の凹部底面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材等の接
着剤を介して接着固定するとともに半導体素子の各電極
を前記配線層にボンディングワイヤを介して電気的に接
続し、しかる後、前記半導体素子を封止樹脂や蓋体等を
用いて気密封止することによって半導体装置となる。
【０００３】かかる半導体装置は外部リード端子が外部
電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介し
て接続され、これによって半導体素子の各電極が外部電
気回路に電気的に接続されることとなる。
電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介し
て接続され、これによって半導体素子の各電極が外部電
気回路に電気的に接続されることとなる。
【０００４】また、前記半導体素子収納用パッケージに
使用される配線基板は外部リード端子と外部電気回路と
の電気的接続を良好とするために、また外部リード端子
が酸化腐食するのを有効に防止するために、通常、外部
リード端子の外表面にはニッケル及び必要に応じて金が
電解めっき法等により被着されている。
使用される配線基板は外部リード端子と外部電気回路と
の電気的接続を良好とするために、また外部リード端子
が酸化腐食するのを有効に防止するために、通常、外部
リード端子の外表面にはニッケル及び必要に応じて金が
電解めっき法等により被着されている。
【０００５】このような配線基板は、一般に以下の方法
によって製作される。
によって製作される。
【０００６】即ち、（１）まず上面の略中央部に凹部及
び該凹部周辺から外周端にかけて導出されたタングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成る
配線層を有する絶縁基体を準備、（２）次に、前記配線
層の露出する所定の表面に銀−銅共晶ロウ材（融点が７
７９℃）を介して外部リード端子を載置させるとともに
約８００℃の温度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて
配線層に外部リード端子をロウ付け、取着させ、（３）
そして最後に前記外部リード端子の露出表面にニッケル
および必要に応じて金から成るめっき層を所定厚みに被
着させることによって製作されている。
び該凹部周辺から外周端にかけて導出されたタングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から成る
配線層を有する絶縁基体を準備、（２）次に、前記配線
層の露出する所定の表面に銀−銅共晶ロウ材（融点が７
７９℃）を介して外部リード端子を載置させるとともに
約８００℃の温度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて
配線層に外部リード端子をロウ付け、取着させ、（３）
そして最後に前記外部リード端子の露出表面にニッケル
および必要に応じて金から成るめっき層を所定厚みに被
着させることによって製作されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法で配線基板を製作した場合、外部リード端
子が鉄−ニッケル−コバルト合金（54重量％Ｆｅ−２９
重量％Ｎｉ−17重量％Ｃｏ）から成り、そのヤング率が
１４０００ｋｇｆ／ｍｍ2 〜１５０００ｋｇｆ／ｍｍ2
と高く柔軟性に劣るものであること、外部リード端子の
外表面に被着されているニッケルのめっき層は粒径が約
０．３〜１μｍと小さく、結晶の粒界が極めて多いため
に転位（個々の結晶を構成するニッケル原子の外力によ
ってすべりを生じた領域と生じていない領域との境界
線）の移動が悪く、硬くて脆く、変形し難いこと等から
配線基板に激しい振動が加わり、外部リード端子がロウ
付け部を支点として激しく振動した場合、この振動にと
もなう応力によってまず硬くて脆いニッケルめっき層に
亀裂が生じ、次いでこの亀裂部分に応力が集中してニッ
ケルめっき層に破断が生じ、最終的に前記亀裂部の下地
の外部リード端子に応力が集中して外部リード端子が破
断してしまうという欠点を有していた。
来の製造方法で配線基板を製作した場合、外部リード端
子が鉄−ニッケル−コバルト合金（54重量％Ｆｅ−２９
重量％Ｎｉ−17重量％Ｃｏ）から成り、そのヤング率が
１４０００ｋｇｆ／ｍｍ2 〜１５０００ｋｇｆ／ｍｍ2
と高く柔軟性に劣るものであること、外部リード端子の
外表面に被着されているニッケルのめっき層は粒径が約
０．３〜１μｍと小さく、結晶の粒界が極めて多いため
に転位（個々の結晶を構成するニッケル原子の外力によ
ってすべりを生じた領域と生じていない領域との境界
線）の移動が悪く、硬くて脆く、変形し難いこと等から
配線基板に激しい振動が加わり、外部リード端子がロウ
付け部を支点として激しく振動した場合、この振動にと
もなう応力によってまず硬くて脆いニッケルめっき層に
亀裂が生じ、次いでこの亀裂部分に応力が集中してニッ
ケルめっき層に破断が生じ、最終的に前記亀裂部の下地
の外部リード端子に応力が集中して外部リード端子が破
断してしまうという欠点を有していた。
【０００８】本発明は、上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、激しい振動が加わったとしても外部リ
ード端子に破断が生じることがなく、搭載した電子部品
を長期間にわたって所定の外部電気回路に確実強固に電
気的接続することができる配線基板の製造方法を提供す
ることにある。
で、その目的は、激しい振動が加わったとしても外部リ
ード端子に破断が生じることがなく、搭載した電子部品
を長期間にわたって所定の外部電気回路に確実強固に電
気的接続することができる配線基板の製造方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の製造
方法は、（１）外表面に配線層が被着された絶縁基体を
準備する工程と、（２）前記配線層上にロウ材を介して
外部リード端子を載置させるとともに８５０℃以上の温
度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて配線層に外部リ
ード端子を取着するとともに外部リード端子のヤング率
を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ
2 にする工程と、（３）前記外部リード端子の露出表面
にニッケルから成るめっき層を被着させる工程と、
（４）前記ニッケルから成るめっき層を６００℃以上
で、かつ前記ロウ材の融点未満の温度で熱処理し、ニッ
ケルから成るめっき層の粒径を２μｍ乃至５μｍとする
工程、とから成ることを特徴とするものである。
方法は、（１）外表面に配線層が被着された絶縁基体を
準備する工程と、（２）前記配線層上にロウ材を介して
外部リード端子を載置させるとともに８５０℃以上の温
度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて配線層に外部リ
ード端子を取着するとともに外部リード端子のヤング率
を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ
2 にする工程と、（３）前記外部リード端子の露出表面
にニッケルから成るめっき層を被着させる工程と、
（４）前記ニッケルから成るめっき層を６００℃以上
で、かつ前記ロウ材の融点未満の温度で熱処理し、ニッ
ケルから成るめっき層の粒径を２μｍ乃至５μｍとする
工程、とから成ることを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の配線基板の製造方法は、前記
ニッケルから成るめっき層の厚みが１μｍ乃至１０μｍ
であることを特徴とするものである。
ニッケルから成るめっき層の厚みが１μｍ乃至１０μｍ
であることを特徴とするものである。
【００１１】本発明の配線基板の製造方法によれば、配
線層上にロウ材を介して外部リード端子を載置させると
ともに８５０℃以上の温度で熱処理し、前記ロウ材を溶
融させて配線層に外部リード端子を取着するとともに前
記外部リード端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2
乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の低いものとして柔軟性
に富むものとし、かつ外部リード端子の外表面にニッケ
ルから成るめっき層を被着させるとともに該ニッケルか
ら成るめっき層を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の融
点未満の温度で熱処理し、ニッケルの結晶を２μｍ乃至
５μｍの大きなものに粒成長させて転位の移動が容易で
変形しやすいものにしたことから、配線基板に激しい振
動が加わり、外部リード端子がロウ付け部を支点として
激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード端子に作用
したとしてもその応力は前記外部リード端子及びニッケ
ルめっき層が適度に変形することによって吸収され、そ
の結果、外部リード端子に破断を発生するのが有効に防
止されて外部リード端子を介して半導体素子等の電子部
品の各電極を所定の外部電気回路に確実、強固に電気的
接続させることが可能となる。
線層上にロウ材を介して外部リード端子を載置させると
ともに８５０℃以上の温度で熱処理し、前記ロウ材を溶
融させて配線層に外部リード端子を取着するとともに前
記外部リード端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2
乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の低いものとして柔軟性
に富むものとし、かつ外部リード端子の外表面にニッケ
ルから成るめっき層を被着させるとともに該ニッケルか
ら成るめっき層を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の融
点未満の温度で熱処理し、ニッケルの結晶を２μｍ乃至
５μｍの大きなものに粒成長させて転位の移動が容易で
変形しやすいものにしたことから、配線基板に激しい振
動が加わり、外部リード端子がロウ付け部を支点として
激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード端子に作用
したとしてもその応力は前記外部リード端子及びニッケ
ルめっき層が適度に変形することによって吸収され、そ
の結果、外部リード端子に破断を発生するのが有効に防
止されて外部リード端子を介して半導体素子等の電子部
品の各電極を所定の外部電気回路に確実、強固に電気的
接続させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１は本発明の製造方法によって製作さ
れた配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納用
パッケージに使用した場合の一実施例を示し、かかる半
導体素子収納用パッケージは配線基板Ａと蓋体Ｂとで形
成されている。
細に説明する。図１は本発明の製造方法によって製作さ
れた配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納用
パッケージに使用した場合の一実施例を示し、かかる半
導体素子収納用パッケージは配線基板Ａと蓋体Ｂとで形
成されている。
【００１３】前記配線基板Ａは、絶縁基体１と配線層２
と外部リード端子３とから形成されており、絶縁基体１
はその上面に半導体素子５を収容するための空所を形成
する凹部１ａが設けてあり、該凹部１ａ底面には半導体
素子５がガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して接着
固定される。
と外部リード端子３とから形成されており、絶縁基体１
はその上面に半導体素子５を収容するための空所を形成
する凹部１ａが設けてあり、該凹部１ａ底面には半導体
素子５がガラス、樹脂、ロウ材等の接着材を介して接着
固定される。
【００１４】また前記絶縁基体１には凹部１ａの周辺か
ら外周端部にかけて複数個の配線層２が被着形成されて
おり、配線層２のうち凹部１ａの周辺領域には半導体素
子５の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に
接続され、また絶縁基体１の外周端部に導出する領域に
は外部電気回路と接続される外部リード端子３が銀ロウ
等のロウ材を介してロウ付け取着されている。
ら外周端部にかけて複数個の配線層２が被着形成されて
おり、配線層２のうち凹部１ａの周辺領域には半導体素
子５の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に
接続され、また絶縁基体１の外周端部に導出する領域に
は外部電気回路と接続される外部リード端子３が銀ロウ
等のロウ材を介してロウ付け取着されている。
【００１５】前記配線層３は半導体素子５の各電極を外
部電気回路に接続する際の導電路として作用し、タング
ステンやモリブデン、マンガン等の金属材料によって形
成されている。
部電気回路に接続する際の導電路として作用し、タング
ステンやモリブデン、マンガン等の金属材料によって形
成されている。
【００１６】なお、前記配線層２はその露出表面にニッ
ケル、金等の耐蝕性に優れ、かつロウ材等と濡れ性が良
い金属をめっき法により１μｍ〜２０μｍの厚みに被着
させておくと、配線層２の酸化腐蝕を有効に防止するこ
とができるとともに配線層２へのボンディングワイヤ６
の接続及び外部リード端子３のロウ付けを強固となすこ
とができる。従って、前記配線層２はその露出表面にニ
ッケル、金等の耐蝕性に優れ、かつロウ材等と濡れ性が
良い金属をめっき法により１μｍ〜２０μｍの厚みに被
着させておくことが好ましい。
ケル、金等の耐蝕性に優れ、かつロウ材等と濡れ性が良
い金属をめっき法により１μｍ〜２０μｍの厚みに被着
させておくと、配線層２の酸化腐蝕を有効に防止するこ
とができるとともに配線層２へのボンディングワイヤ６
の接続及び外部リード端子３のロウ付けを強固となすこ
とができる。従って、前記配線層２はその露出表面にニ
ッケル、金等の耐蝕性に優れ、かつロウ材等と濡れ性が
良い金属をめっき法により１μｍ〜２０μｍの厚みに被
着させておくことが好ましい。
【００１７】また前記配線層２には外部リード端子３が
ロウ付けされており、該外部リード端子３は外部電気回
路に半田等を介して接続され、これによって半導体素子
５はその各電極がボンディングワイヤ６及び配線層２を
介して外部電気回路に接続されることとなる。
ロウ付けされており、該外部リード端子３は外部電気回
路に半田等を介して接続され、これによって半導体素子
５はその各電極がボンディングワイヤ６及び配線層２を
介して外部電気回路に接続されることとなる。
【００１８】前記外部リード端子３はヤング率が７００
０ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の金属
材料からなり、配線層２に銀ロウ等のロウ材を介して取
着されている。
０ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の金属
材料からなり、配線層２に銀ロウ等のロウ材を介して取
着されている。
【００１９】前記外部リード端子３はそのヤング率が７
０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 で
柔軟性に富むことから、半導体素子収納用パッケージに
激しい振動が加わり、外部リード端子３がロウ付け部を
支点として激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード
端子３に作用したとしてもその応力は前記外部リード端
３が適度に変形することによって吸収され、その結果、
外部リード端子３に破断を発生するのが有効に防止され
て外部リード端子３を介して内部に収容する半導体素子
５を所定の外部電気回路に確実、強固に電気的接続させ
ることが可能となる。
０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 で
柔軟性に富むことから、半導体素子収納用パッケージに
激しい振動が加わり、外部リード端子３がロウ付け部を
支点として激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード
端子３に作用したとしてもその応力は前記外部リード端
３が適度に変形することによって吸収され、その結果、
外部リード端子３に破断を発生するのが有効に防止され
て外部リード端子３を介して内部に収容する半導体素子
５を所定の外部電気回路に確実、強固に電気的接続させ
ることが可能となる。
【００２０】なお、前記外部リード端子３はそのヤング
率が７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると外部リード端
子３の剛性が不足して小さな外力印加によっても容易に
変形し、外部リード端子３の外部電気回路への電気的接
続の作業性が悪いものになるとともに外部リード端子３
を外部電気回路に半田等を介して接続した後、外部リー
ド端子３に外力が印加されると外部リード端子３が揺動
し、該揺動に伴って外部リード端子３を外部電気回路に
接続している半田等に外れが発生して外部リード端子３
の外部電気回路への電気的接続の信頼性が大きく低下し
てしまい、また１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 を超えると外
部リード端子３の柔軟性が劣化し、外部振動の印加に伴
う応力によって破断が発生してしまう。従って、前記外
部リード端子３は、そのヤング率が７０００ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲に特定され
る。
率が７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 未満になると外部リード端
子３の剛性が不足して小さな外力印加によっても容易に
変形し、外部リード端子３の外部電気回路への電気的接
続の作業性が悪いものになるとともに外部リード端子３
を外部電気回路に半田等を介して接続した後、外部リー
ド端子３に外力が印加されると外部リード端子３が揺動
し、該揺動に伴って外部リード端子３を外部電気回路に
接続している半田等に外れが発生して外部リード端子３
の外部電気回路への電気的接続の信頼性が大きく低下し
てしまい、また１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 を超えると外
部リード端子３の柔軟性が劣化し、外部振動の印加に伴
う応力によって破断が発生してしまう。従って、前記外
部リード端子３は、そのヤング率が７０００ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲に特定され
る。
【００２１】また前記外部リード端子３はその露出外表
面に粒径が２μｍ乃至５μｍのニッケルから成るめっき
層４が被着されており、該ニッケルから成るめっき層４
によって外部リード端子３と外部電気回路との電気的接
続が良好となるとともに外部リード端子３の酸化腐蝕が
有効に防止されている。
面に粒径が２μｍ乃至５μｍのニッケルから成るめっき
層４が被着されており、該ニッケルから成るめっき層４
によって外部リード端子３と外部電気回路との電気的接
続が良好となるとともに外部リード端子３の酸化腐蝕が
有効に防止されている。
【００２２】前記ニッケルから成るめっき層４は、ニッ
ケルの粒径が２μｍ乃至５μｍであり、粒径が大きいこ
とから転位の移動が容易で変形し易いものとなってお
り、これによって半導体素子収納用パッケージに激しい
振動が加わり、外部リード端子３がロウ付け部を支点と
して激しく振動し、振動に伴う応力がニッケルから成る
めっき層４に作用したとしてもその応力はニッケルから
成るめっき層４を適度に変形させることによって吸収さ
れ、その結果、ニッケルから成るめっき層４に亀裂や破
断を発生することはない。
ケルの粒径が２μｍ乃至５μｍであり、粒径が大きいこ
とから転位の移動が容易で変形し易いものとなってお
り、これによって半導体素子収納用パッケージに激しい
振動が加わり、外部リード端子３がロウ付け部を支点と
して激しく振動し、振動に伴う応力がニッケルから成る
めっき層４に作用したとしてもその応力はニッケルから
成るめっき層４を適度に変形させることによって吸収さ
れ、その結果、ニッケルから成るめっき層４に亀裂や破
断を発生することはない。
【００２３】なお、前記ニッケルから成るめっき層４は
その粒径が２μｍ未満となると結晶の粒界が多く、転位
（個々の結晶を構成するニッケル原子の外力によってす
べりを生じた領域と生じていない領域との境界線）の移
動が悪くなって、硬くて脆く、変形し難いものとなり、
外部より激しい振動が加わった際に亀裂が生じるととも
に破断が発生してしまい、また５μｍを超えるとニッケ
ルから成るめっき層４に多量にピンホール（開口）が形
成されて外部リード端子３の露出外表面を完全に被覆す
ることができず、外部リード端子３に酸化腐蝕が発生し
たり、外部電気回路との電気的接続の信頼性が低下した
りしてしまう。従って、前記ニッケルから成るめっき層
４はその粒径が２μｍ乃至５μｍの範囲に特定される。
その粒径が２μｍ未満となると結晶の粒界が多く、転位
（個々の結晶を構成するニッケル原子の外力によってす
べりを生じた領域と生じていない領域との境界線）の移
動が悪くなって、硬くて脆く、変形し難いものとなり、
外部より激しい振動が加わった際に亀裂が生じるととも
に破断が発生してしまい、また５μｍを超えるとニッケ
ルから成るめっき層４に多量にピンホール（開口）が形
成されて外部リード端子３の露出外表面を完全に被覆す
ることができず、外部リード端子３に酸化腐蝕が発生し
たり、外部電気回路との電気的接続の信頼性が低下した
りしてしまう。従って、前記ニッケルから成るめっき層
４はその粒径が２μｍ乃至５μｍの範囲に特定される。
【００２４】更に、前記ニッケルから成るめっき層４
は、その厚みが１μｍ未満となると外部リード端子３に
対する半田等の濡れ性が低下して外部リード端子３を外
部電気回路に強固に電気的接続することが困難となる傾
向にあり、また１０μｍを超えるとニッケルから成るめ
っき層４中にめっきの際に発生する応力が内在し、該内
在応力によって外部リード端子３に対する密着強度が低
いものとなってしまう傾向がある。従って、前記ニッケ
ルから成るめっき層４はその厚みを１μｍ乃至１０μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
は、その厚みが１μｍ未満となると外部リード端子３に
対する半田等の濡れ性が低下して外部リード端子３を外
部電気回路に強固に電気的接続することが困難となる傾
向にあり、また１０μｍを超えるとニッケルから成るめ
っき層４中にめっきの際に発生する応力が内在し、該内
在応力によって外部リード端子３に対する密着強度が低
いものとなってしまう傾向がある。従って、前記ニッケ
ルから成るめっき層４はその厚みを１μｍ乃至１０μｍ
の範囲としておくことが好ましい。
【００２５】また一方、前記絶縁基体１に外部リード端
子３を取着してなる配線基板Ａはその上面に蓋体Ｂが樹
脂、ガラス、ロウ材等からなる封止材を介して接合さ
れ、蓋体Ｂによって絶縁基体１の凹部１ａを塞ぎ、凹部
１ａ内に配されている半導体素子５を気密に封止するよ
うになっている。
子３を取着してなる配線基板Ａはその上面に蓋体Ｂが樹
脂、ガラス、ロウ材等からなる封止材を介して接合さ
れ、蓋体Ｂによって絶縁基体１の凹部１ａを塞ぎ、凹部
１ａ内に配されている半導体素子５を気密に封止するよ
うになっている。
【００２６】前記蓋体Ｂは酸化アルミニウム質焼結体や
ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体等のセラ
ミックス材料、あるいは鉄−ニッケル−コバルト合金や
鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニ
ウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等
の原料粉末を従来周知のプレス成型法を採用することに
よって板状に成形するとともにこれを約１５００℃の温
度で焼成することによって形成される。
ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体等のセラ
ミックス材料、あるいは鉄−ニッケル−コバルト合金や
鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニ
ウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等
の原料粉末を従来周知のプレス成型法を採用することに
よって板状に成形するとともにこれを約１５００℃の温
度で焼成することによって形成される。
【００２７】かくして上述の半導体素子収納用パッケー
ジによれば、配線基板Ａの絶縁基体１に設けた凹部１ａ
底面に半導体素子５をガラス、樹脂、ロウ材等の接着材
を介し接着固定するとともに該半導体素子５の各電極を
ボンディングワイヤ６により外部リード端子３が取着さ
れている配線層２に電気的に接続させ、しかる後、絶縁
基体１の上面に蓋体Ｂを樹脂やガラス、ロウ材等から成
る封止材を介して接合させ、配線基板Ａと蓋体Ｂとから
成る容器内部に半導体素子５を気密に収容することによ
って最終製品としての半導体装置となる。
ジによれば、配線基板Ａの絶縁基体１に設けた凹部１ａ
底面に半導体素子５をガラス、樹脂、ロウ材等の接着材
を介し接着固定するとともに該半導体素子５の各電極を
ボンディングワイヤ６により外部リード端子３が取着さ
れている配線層２に電気的に接続させ、しかる後、絶縁
基体１の上面に蓋体Ｂを樹脂やガラス、ロウ材等から成
る封止材を介して接合させ、配線基板Ａと蓋体Ｂとから
成る容器内部に半導体素子５を気密に収容することによ
って最終製品としての半導体装置となる。
【００２８】次に上述の半導体素子収納用パッケージに
使用されている配線基板の製造方法について図２（ａ）
乃至（ｃ）に基づき説明する。
使用されている配線基板の製造方法について図２（ａ）
乃至（ｃ）に基づき説明する。
【００２９】まず、図２（ａ）に示す如く、上面に凹部
１ａを有し、該凹部１ａの周辺から外周端部にかけて複
数個の配線層２が被着形成されている絶縁基体１を準備
する。
１ａを有し、該凹部１ａの周辺から外周端部にかけて複
数個の配線層２が被着形成されている絶縁基体１を準備
する。
【００３０】前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼
結体や窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体等
の電気絶縁材料から形成され、例えば酸化アルミニウム
質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿
物を作るとともに、該泥漿物をドクターブレード法やカ
レンダーロール法等によりシート状に成形してセラミッ
クグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる
後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加
工および穴あけ加工を施すとともにこれを複数枚積層
し、約１６００℃の高温で焼成することによって製作さ
れる。
結体や窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体等
の電気絶縁材料から形成され、例えば酸化アルミニウム
質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿
物を作るとともに、該泥漿物をドクターブレード法やカ
レンダーロール法等によりシート状に成形してセラミッ
クグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる
後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加
工および穴あけ加工を施すとともにこれを複数枚積層
し、約１６００℃の高温で焼成することによって製作さ
れる。
【００３１】また前記配線層２はタングステンやモリブ
デン、マンガン等の高融点金属粉末からなり、タングス
テン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミッ
クグリーンシートの表面に従来周知のスクリーン印刷法
等により予め所定パターンに印刷塗布しておき、セラミ
ックグリーンシートを焼成して絶縁基体１とする際に同
時に絶縁基体１の凹部１ａ周辺から外周端部にかけて所
定パターンに被着形成される。
デン、マンガン等の高融点金属粉末からなり、タングス
テン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミッ
クグリーンシートの表面に従来周知のスクリーン印刷法
等により予め所定パターンに印刷塗布しておき、セラミ
ックグリーンシートを焼成して絶縁基体１とする際に同
時に絶縁基体１の凹部１ａ周辺から外周端部にかけて所
定パターンに被着形成される。
【００３２】次に、前記配線層２上にロウ材を介して外
部リード端子３を載置させるとともに８５０℃以上の温
度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて図２（ｂ）に示
す如く、外部リード端子３を配線層２上に取着させると
ともに外部リード端子３のヤング率を７０００ｋｇｆ／
ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 に調整する。この
場合、外部リード端子３の配線層２上への取着と外部リ
ード端子３のヤング率の調整が同時に行え、作業性が極
めてよい。
部リード端子３を載置させるとともに８５０℃以上の温
度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて図２（ｂ）に示
す如く、外部リード端子３を配線層２上に取着させると
ともに外部リード端子３のヤング率を７０００ｋｇｆ／
ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 に調整する。この
場合、外部リード端子３の配線層２上への取着と外部リ
ード端子３のヤング率の調整が同時に行え、作業性が極
めてよい。
【００３３】また前記熱処理はその温度が８５０℃未満
であると鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る外部リ
ード端子３のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１
３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲の柔らかいものにするこ
とができなくなる。従って、前記熱処理は８５０℃以上
に特定される。
であると鉄−ニッケル−コバルト合金等から成る外部リ
ード端子３のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１
３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲の柔らかいものにするこ
とができなくなる。従って、前記熱処理は８５０℃以上
に特定される。
【００３４】なお、前記熱処理としては、外部リード端
子３の材料となる金属の軟化点よりも融点が高いロウ材
を用い、前記軟化点よりも高い温度で熱処理することに
よって行われ、例えば、外部リード端子３が鉄−ニッケ
ル−コバルト合金（軟化点が約８００℃）からなる場合
であれば、ロウ材として融点が約８５０℃の銀−銅ロウ
材（銀８５重量％、銅１５重量％）を用い、約９００℃
の温度で熱処理することによって行われる。
子３の材料となる金属の軟化点よりも融点が高いロウ材
を用い、前記軟化点よりも高い温度で熱処理することに
よって行われ、例えば、外部リード端子３が鉄−ニッケ
ル−コバルト合金（軟化点が約８００℃）からなる場合
であれば、ロウ材として融点が約８５０℃の銀−銅ロウ
材（銀８５重量％、銅１５重量％）を用い、約９００℃
の温度で熱処理することによって行われる。
【００３５】そして次に、図２（ｃ）に示す如く、前記
外部リード端子の露出表面にニッケルから成るめっき層
４を被着させる。
外部リード端子の露出表面にニッケルから成るめっき層
４を被着させる。
【００３６】前記ニッケルから成るめっき層４は、電解
めっき法や無電解めっき法を採用することによって外部
リード端子３の露出表面に形成され、例えば電解めっき
法による場合であれば、従来周知のワット浴すなわち硫
酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸から成るニッケルめ
っき浴中に外部リード端子３を浸漬し、次に外部リード
端子３に２〜１０Ａ／ｄｍ2 程度の電流密度のめっき用
電力を印加することによって外部リード端子３の表面に
形成される。
めっき法や無電解めっき法を採用することによって外部
リード端子３の露出表面に形成され、例えば電解めっき
法による場合であれば、従来周知のワット浴すなわち硫
酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸から成るニッケルめ
っき浴中に外部リード端子３を浸漬し、次に外部リード
端子３に２〜１０Ａ／ｄｍ2 程度の電流密度のめっき用
電力を印加することによって外部リード端子３の表面に
形成される。
【００３７】そして最後に、前記ニッケルから成るめっ
き層４を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の融点未満の
温度で熱処理し、ニッケルから成るめっき層４の粒径を
２μｍ乃至５μｍとすることによって製品としての（図
１に示す）配線基板Ａが完成する。
き層４を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の融点未満の
温度で熱処理し、ニッケルから成るめっき層４の粒径を
２μｍ乃至５μｍとすることによって製品としての（図
１に示す）配線基板Ａが完成する。
【００３８】前記ニッケルから成るめっき層４の熱処理
は、外部リード端子３の露出表面に被着させたニッケル
から成るめっき層４のニッケルの結晶を粒成長させてそ
の粒径を２μｍ乃至５μｍとする作用をなし、熱処理の
温度が６００℃未満であるとニッケルから成るめっき層
４のニッケルの結晶径を２μｍ乃至５μｍの大きなもの
とすることができず、また、外部リード端子３を配線層
２に取着しているロウ材の融点よりも高い温度で行うと
ロウ材が溶融して外部リード端子３か配線層２より外れ
てしまう。従って、前記ニッケルから成るめっき層４の
熱処理は、６００℃以上で、かつ外部リード端子３を配
線層２に取着しているロウ材の融点よりも低い温度に特
定される。
は、外部リード端子３の露出表面に被着させたニッケル
から成るめっき層４のニッケルの結晶を粒成長させてそ
の粒径を２μｍ乃至５μｍとする作用をなし、熱処理の
温度が６００℃未満であるとニッケルから成るめっき層
４のニッケルの結晶径を２μｍ乃至５μｍの大きなもの
とすることができず、また、外部リード端子３を配線層
２に取着しているロウ材の融点よりも高い温度で行うと
ロウ材が溶融して外部リード端子３か配線層２より外れ
てしまう。従って、前記ニッケルから成るめっき層４の
熱処理は、６００℃以上で、かつ外部リード端子３を配
線層２に取着しているロウ材の融点よりも低い温度に特
定される。
【００３９】また前記ニッケルから成るめっき層４の粒
径を２μｍ乃至５μｍとする熱処理は、例えば、ニッケ
ルから成るめっき層４がワット浴を用いた電解めっき法
で形成されている場合であれば、還元雰囲気中、約７５
０℃で熱処理することによって行われる。
径を２μｍ乃至５μｍとする熱処理は、例えば、ニッケ
ルから成るめっき層４がワット浴を用いた電解めっき法
で形成されている場合であれば、還元雰囲気中、約７５
０℃で熱処理することによって行われる。
【００４０】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば、前記ニッケルめっき
層４の上面に、必要に応じて金めっき層８を被着させて
おいてもよい。この場合、金めっき層８によって外部リ
ード端子３の酸化腐食がより一層、有効に防止されると
ともに半田等の濡れ性がより一層良好なものとなり、外
部リード端子３を外部電気回路に半田等を介してより強
固に電気的接続することが可能となる。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば、前記ニッケルめっき
層４の上面に、必要に応じて金めっき層８を被着させて
おいてもよい。この場合、金めっき層８によって外部リ
ード端子３の酸化腐食がより一層、有効に防止されると
ともに半田等の濡れ性がより一層良好なものとなり、外
部リード端子３を外部電気回路に半田等を介してより強
固に電気的接続することが可能となる。
【００４１】また前記金めっき層８は、電解めっき法、
無電解法等のめっき法により形成され、例えば、電解め
っき法による場合であれば、従来周知のシアン化金カリ
ウム系のめっき浴を用い、定法に従い液温５０〜８０
℃、ｐＨ４〜７の作業条件で所定の時間行うことにより
ニッケルから成るめっき層４の表面に所定厚みに被着さ
れる。この場合、金は極めて延性に優れた柔軟なもので
あることから、この金めっき層８に振動に伴う破断等が
生じることはない。
無電解法等のめっき法により形成され、例えば、電解め
っき法による場合であれば、従来周知のシアン化金カリ
ウム系のめっき浴を用い、定法に従い液温５０〜８０
℃、ｐＨ４〜７の作業条件で所定の時間行うことにより
ニッケルから成るめっき層４の表面に所定厚みに被着さ
れる。この場合、金は極めて延性に優れた柔軟なもので
あることから、この金めっき層８に振動に伴う破断等が
生じることはない。
【００４２】更に上述の実施例では、上面に半導体素子
を収容するための凹部を有し、半導体素子収納用パッケ
ージに用いられる配線基板の製造方法として説明した
が、外部リード端子を取着した構造の配線基板の製造方
法であれば適用可能であり、例えば、半導体素子、容量
素子、抵抗器等の電子部品を搭載する混成集積回路用の
配線基板の製造方法として適用しても良い。
を収容するための凹部を有し、半導体素子収納用パッケ
ージに用いられる配線基板の製造方法として説明した
が、外部リード端子を取着した構造の配線基板の製造方
法であれば適用可能であり、例えば、半導体素子、容量
素子、抵抗器等の電子部品を搭載する混成集積回路用の
配線基板の製造方法として適用しても良い。
【００４３】
【発明の効果】本発明の配線基板の製造方法によれば、
配線層上にロウ材を介して外部リード端子を載置させる
とともに８５０℃以上の温度で熱処理し、前記ロウ材を
溶融させて配線層に外部リード端子を取着するとともに
前記外部リード端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ
2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の低いものとして柔軟
性に富むものとし、かつ外部リード端子の外表面にニッ
ケルから成るめっき層を被着させるとともに該ニッケル
から成るめっき層を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の
融点未満の温度で熱処理し、ニッケルの結晶を２μｍ乃
至５μｍの大きなものに粒成長させて転位の移動が容易
で変形しやすいものにしたことから、配線基板に激しい
振動が加わり、外部リード端子がロウ付け部を支点とし
て激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード端子に作
用したとしてもその応力は前記外部リード端子及びニッ
ケルめっき層が適度に変形することによって吸収され、
その結果、外部リード端子に破断を発生するのが有効に
防止されて外部リード端子を介して半導体素子等の電子
部品の各電極を所定の外部電気回路に確実、強固に電気
的接続させることが可能となる。
配線層上にロウ材を介して外部リード端子を載置させる
とともに８５０℃以上の温度で熱処理し、前記ロウ材を
溶融させて配線層に外部リード端子を取着するとともに
前記外部リード端子のヤング率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ
2 乃至１３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 の低いものとして柔軟
性に富むものとし、かつ外部リード端子の外表面にニッ
ケルから成るめっき層を被着させるとともに該ニッケル
から成るめっき層を６００℃以上で、かつ前記ロウ材の
融点未満の温度で熱処理し、ニッケルの結晶を２μｍ乃
至５μｍの大きなものに粒成長させて転位の移動が容易
で変形しやすいものにしたことから、配線基板に激しい
振動が加わり、外部リード端子がロウ付け部を支点とし
て激しく振動し、振動に伴う応力が外部リード端子に作
用したとしてもその応力は前記外部リード端子及びニッ
ケルめっき層が適度に変形することによって吸収され、
その結果、外部リード端子に破断を発生するのが有効に
防止されて外部リード端子を介して半導体素子等の電子
部品の各電極を所定の外部電気回路に確実、強固に電気
的接続させることが可能となる。
【図１】本発明の製造方法によって製作された配線基板
を半導体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施
例を示す断面図である。
を半導体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施
例を示す断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の配線基板の製造方
法を説明するための各工程毎の断面図である。
法を説明するための各工程毎の断面図である。
Ａ・・・・・配線基板 Ｂ・・・・・蓋体 １・・・・・絶縁基体 １ａ・・・・凹部 ２・・・・・配線層 ３・・・・・外部リード端子 ４・・・・・ニッケルからなるめっき層 ５・・・・・半導体素子
Claims (2)
- 【請求項１】（１）外表面に配線層が被着された絶縁基
体を準備する工程と、（２）前記配線層上にロウ材を介
して外部リード端子を載置させるとともに８５０℃以上
の温度で熱処理し、前記ロウ材を溶融させて配線層に外
部リード端子を取着するとともに外部リード端子のヤン
グ率を７０００ｋｇｆ／ｍｍ2 乃至１３０００ｋｇｆ／
ｍｍ2 にする工程と、（３）前記外部リード端子の露出
表面にニッケルから成るめっき層を被着させる工程と、
（４）前記ニッケルから成るめっき層を６００℃以上
で、かつ前記ロウ材の融点未満の温度で熱処理し、ニッ
ケルから成るめっき層の粒径を２μｍ乃至５μｍとする
工程、とから成ることを特徴とする配線基板の製造方
法。 - 【請求項２】前記ニッケルから成るめっき層の厚みが１
μｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１に記
載の配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08052099A JP3623686B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08052099A JP3623686B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 配線基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277653A true JP2000277653A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3623686B2 JP3623686B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=13720599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08052099A Expired - Fee Related JP3623686B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3623686B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274289A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | フリップチップ用パッケージ及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP08052099A patent/JP3623686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274289A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | フリップチップ用パッケージ及びその製造方法 |
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|---|---|
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