JP2005191481A - Hermetically sealing cover and method for manufacturing it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に好適なハーメチックシールカバーおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a hermetic seal cover suitable for a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
半導体パッケージの一種に、図１に斜視図として示すセラミックパッケージがある。セラミックパッケージに使用されるセラミック基板（１）は、中央部に半導体素子接合用のメタライズ層を有する下層板と、表面にリードパターンが形成され、かつ、中央部に開口を有する中間板と、該リードパターンのリードの内側先端部が露出する大きさの開口を有する上層板との３つが、一体化された構造を有する。セラミック基板（１）の長辺側部には、前記リードパターンの外側先端と導通するように接合された金属リード（２）が設けられる。そして、前記上層板の開口の縁部表面には、シールカバー材接着用のメタライズ層（３）が形成される。メタライズ層（３）および前記リードパターンは、通常、Ｍｏ−Ｍｎ系の導電ペーストで形成され、これらとリード（２）には、Ａｕめっきが施される。 One type of semiconductor package is a ceramic package shown in a perspective view in FIG. The ceramic substrate (1) used for the ceramic package includes a lower layer plate having a metallization layer for bonding a semiconductor element at the center, an intermediate plate having a lead pattern formed on the surface and an opening at the center, Three of the lead layer and the upper layer plate having an opening having a size that exposes the inner tip of the lead have an integrated structure. On the long side portion of the ceramic substrate (1), a metal lead (2) joined so as to be electrically connected to the outer end of the lead pattern is provided. A metallized layer (3) for adhering the seal cover material is formed on the edge surface of the opening of the upper plate. The metallized layer (3) and the lead pattern are usually formed of a Mo—Mn-based conductive paste, and these and the lead (2) are subjected to Au plating.
セラミック基板（１）を用いるパッケージング工程は、ハーメチックシール工程と言われる。 The packaging process using the ceramic substrate (1) is called a hermetic sealing process.
図５に断面図を示すように、まず、半導体素子（４）をセラミック基板（１）の下層板の半導体素子接合用のメタライズ層に接合し、該半導体素子（４）上の電極と、リードパターンのリードの内側先端部とを、細いコネクター線で結合する。 As shown in the sectional view of FIG. 5, first, the semiconductor element (4) is bonded to the metallization layer for bonding the semiconductor element of the lower layer plate of the ceramic substrate (1), and the electrodes on the semiconductor element (4) and the leads Connect the inner tip of the pattern lead with a thin connector wire.
次に、メタライズ層（３）の上に、ロウ材（５）つきのシールカバー材（６）を載せ、ロウ材（５）の融点以上に加熱し、その後冷却して、シールカバー材（６）を取り付ける。 Next, a seal cover material (6) with a brazing material (5) is placed on the metallized layer (3), heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the brazing material (5), and then cooled to obtain a seal cover material (6). Install.
ロウ材（５）には、一般的にＡｕＳｎ合金ロウ、ＡｕＧｅ合金ロウなどが用いられ、シールカバー材（６）の材質としては、一般的に、鉄ニッケル合金、コバール系合金、銅あるいは銅合金、セラミック等が用いられる。また、ロウ材（５）とシールカバー材（６）との接合には、熱圧着法、溶融法、圧接法、スポット溶接法が用いられる。 For the brazing material (5), AuSn alloy brazing, AuGe alloy brazing or the like is generally used, and the material of the seal cover material (6) is generally iron-nickel alloy, Kovar alloy, copper or copper alloy. Ceramic or the like is used. For joining the brazing material (5) and the seal cover material (6), a thermocompression bonding method, a melting method, a pressure welding method, or a spot welding method is used.
図６に、熱圧着法によるハーメチックシールカバーの製造工程のフローの一例を示した。 FIG. 6 shows an example of a flow of a manufacturing process of a hermetic seal cover by a thermocompression bonding method.
まず、圧延材料にＡｕを被覆するメッキ工程と、プレス機を用いた打抜きによるプレス工程とで、所定寸法のリング状に成形加工したロウ材（５）を得る。 First, a brazing material (5) molded into a ring shape of a predetermined size is obtained by a plating process for coating the rolled material with Au and a pressing process by punching using a press.
次に、Ｎｉを被覆した圧延材料に、ロウ材（５）が熱圧着される側へＡｕを被覆するメッキ工程と、プレス機を用いた打抜きによるプレス工程とで、所定の寸法に成形加工したシールカバー材（６）を得る。 Next, the Ni-coated rolling material was formed into a predetermined size by a plating process in which Au is coated on the side to which the brazing material (5) is thermocompression-bonded and a pressing process by punching using a press. A seal cover material (6) is obtained.
また、材質がコバール合金である圧延材料を、プレス機を用いた打抜きによるプレス工程で、所定の寸法に成形加工したダミー材（７）を得る。 Moreover, the dummy material (7) which shape | molded and processed the rolling material which a material is a Kovar alloy into a predetermined dimension by the press process by stamping using a press machine is obtained.
これらを、図７に断面図を示すような順番に積載整列し、一定荷重を加えながら、特定雰囲気において、ロウ材（５）の融点以下の温度に加熱し、冷却することにより接合する（たとえば、特公平３−６５８９７号公報参照）。 These are stacked and arranged in the order shown in the cross-sectional view of FIG. 7, and are joined by heating and cooling to a temperature below the melting point of the brazing material (5) in a specific atmosphere while applying a constant load (for example, And Japanese Patent Publication No. 3-65897).
ところが、このハーメチックシールカバーの製造工程において、ロウ材は、プレス機を用いた打抜きによって、所定寸法のリング状に成形加工するために、収率が極めて低く、打抜き残りから有価金属を回収する必要があるため、非常に高価なものとなっている。 However, in the manufacturing process of this hermetic seal cover, the brazing material is formed into a ring shape of a predetermined size by punching using a press machine, so the yield is extremely low, and it is necessary to recover valuable metals from the punching residue Because it has become very expensive.
また、このハーメチックシールカバーの製造工程において、ロウ材（５）とシールカバー材（６）との接合は、熱圧着法を用いるので、積載整列に工数を要し、かつ、加熱および冷却に時間を要する。 Further, in the manufacturing process of the hermetic seal cover, the joining of the brazing material (5) and the seal cover material (6) uses a thermocompression bonding method, so that man-hours are required for stacking alignment and time for heating and cooling is required. Cost.
これらの熱圧着法に関する問題を解決できるロウ材（５）とシールカバー材（６）との接合方法として、リングめっき法が考えられる。この方法では、シールカバー材（６）の上へ所定のリング状にめっきすることによりロウ材（５）を形成する（たとえば、特開２００２−９１８６号公報参照）。このため、シールカバー材（６）上にフォトレジスト膜を塗布した後、リング部分のみフォトレジスト膜を除去し、前処理を実施した上で、合金めっきあるいは単層めっきを交互に繰り返す積層めっきを施し、再びフォトレジスト膜を再塗布してから、シールカバー材を所定の寸法に成形するためのエッチングを施し、プレス機等により、めっき部の電着層を最密充填化した上で、熱処理により合金化させる。したがって、工程が非常に複雑、かつ、多岐にわたってしまう上に、合金としての組成質量比に、精度が得られ難いので、ロウ材としての信頼性に劣っている。 As a method for joining the brazing material (5) and the seal cover material (6) that can solve these problems related to the thermocompression bonding method, a ring plating method can be considered. In this method, the brazing material (5) is formed on the seal cover material (6) by plating in a predetermined ring shape (see, for example, JP-A-2002-9186). For this reason, after applying a photoresist film on the seal cover material (6), the photoresist film is removed only in the ring portion, and after pre-treatment, multilayer plating is repeated in which alloy plating or single-layer plating is alternately repeated. After applying the photoresist film again, apply the etching to form the seal cover material to the specified dimensions, and close the electrodeposition layer of the plating part with a press machine etc., then heat treatment Is alloyed. Accordingly, the process is very complicated and diverse, and it is difficult to obtain accuracy in the composition mass ratio as an alloy, so that the reliability as a brazing material is inferior.
これに対して、フォイル状でのめっき法が考えられる（たとえば、特開２００３−２２９５０４号公報参照）。この方法では、シールカバー材（６）上に、合金めっきあるいは単層めっきを交互に繰り返す積層めっきを施し、熱処理により合金化させた後、所定の寸法に成形するためにプレス機等による打抜き加工をする。したがって、前述のリングめっき法よりも、比較的、簡素な工程になる。しかし、合金めっきでは質量比をめっき浴の管理などで制御するために合金としての組成質量比に精度が得られ難く、単層めっきを交互に繰り返すめっきでは質量比をめっき膜厚で制御するため、めっき厚のばらつきなどで同じく合金としての組成質量比に精度が得られ難いことから、やはり合金としての組成質量比に、精度が得られ難いので、ロウ材としての信頼性に劣っている。 On the other hand, a foil-like plating method is conceivable (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-229504). In this method, on the seal cover material (6), multilayer plating that alternately repeats alloy plating or single layer plating is performed, alloyed by heat treatment, and then punched by a press machine or the like to be formed into a predetermined dimension. do. Therefore, the process is relatively simpler than the above-described ring plating method. However, in alloy plating, since the mass ratio is controlled by managing the plating bath, it is difficult to obtain accuracy in the composition mass ratio as an alloy, and in plating in which single layer plating is repeated alternately, the mass ratio is controlled by the plating film thickness. Also, since it is difficult to obtain accuracy in the composition mass ratio as an alloy due to variations in plating thickness, etc., it is also difficult to obtain accuracy in the composition mass ratio as an alloy, so the reliability as a brazing material is poor.
その他、溶融めっき法が考えられる（たとえば、特開平１１−３００４７１号公報、特開２０００−３４９１８０号公報、特開２００１−１０５１３１号公報参照）。しかし、 Ａｕを主成分としたロウ材では費用がかかるために適していない。また、ＳｎＳｂ合金系の溶融めっき法も考えられる（たとえば、特開２００２−１８４８８６号公報参照）。しかし、固相温度が２４０℃程度であり、実質的に２６０℃以上の耐熱性を求められる半導体パッケージには使用することができない。 In addition, a hot dipping method is conceivable (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-300471, 2000-349180, and 2001-105131). However, a brazing material mainly composed of Au is not suitable because of its high cost. An SnSb alloy-based hot dipping method is also conceivable (see, for example, JP-A-2002-184886). However, it cannot be used for a semiconductor package having a solid phase temperature of about 240 ° C. and substantially requiring heat resistance of 260 ° C. or higher.
本発明は、従来の欠点を解消し、より信頼性の高いハーメチックシールカバーを、安価に、大量に、製造することが可能なハーメチックシールカバーおよびその製造方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a hermetic seal cover and a method for manufacturing the same, which can eliminate conventional drawbacks and can manufacture a more reliable hermetic seal cover at a low cost and in large quantities.
鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるフォイル状のシールカバー材にＮｉを被覆し、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材にＡｕを被覆し、前記被覆後のシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合した後、プレス機を用いて打ち抜くか、または所定寸法に切断する。 A foil-shaped seal cover material made of either iron-nickel alloy or Kovar alloy is coated with Ni, a foil-shaped brazing material having a melting point of 260 ° C. or more and mainly composed of Au is coated with Au, The seal cover material and the brazing material are overlapped, and after the brazing material is melt bonded to the seal cover material, it is punched out using a press or cut to a predetermined size.
あるいは、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるフォイル状のシールカバー材にＮｉを被覆し、さらにＡｕを被覆し、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材にＡｕを被覆し、前記被覆後のシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合した後、プレス機を用いて打ち抜くか、または所定寸法に切断する。 Alternatively, a foil-shaped seal cover material made of either iron-nickel alloy or Kovar alloy is coated with Ni, and further coated with Au, and a melting point of 260 ° C. or higher is used as a foil-shaped brazing material mainly composed of Au. After the coating, the sealed seal cover material and the brazing material are overlapped, and the brazing material is melt bonded to the seal cover material, and then punched out using a press or cut into a predetermined size.
あるいは、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるフォイル状のシールカバー材にＮｉを被覆し、さらに所定幅に切断し、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材にＡｕを被覆し、さらに所定幅に切断し、前記切断後のシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合した後、所定長に切断する。 Alternatively, a foil-like seal cover material made of either iron-nickel alloy or Kovar alloy is coated with Ni, cut into a predetermined width, and a foil-like brazing material having a melting point of 260 ° C. or more and containing Au as a main component. After covering with Au and cutting into a predetermined width, the cut seal cover material and the brazing material are overlapped, and the brazing material is melt-bonded to the seal cover material, and then cut into a predetermined length.
あるいは、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるフォイル状のシールカバー材にＮｉを被覆し、所定幅に切断し、さらにＡｕを被覆し、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材にＡｕを被覆し、さらに所定幅に切断し、前記切断後のシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合し、その後、所定長に切断する。 Alternatively, a foil-shaped seal cover material made of either iron-nickel alloy or Kovar alloy is coated with Ni, cut into a predetermined width, further coated with Au, and a foil having a melting point of 260 ° C. or higher and containing Au as a main component. The brazing material is coated with Au, and further cut into a predetermined width. The cut seal cover material and the brazing material are overlapped, the brazing material is melt-bonded to the seal cover material, and then cut into a predetermined length.
本発明のハーメチックシールカバーは、前記のいずれかの製造方法により得られる。 The hermetic seal cover of the present invention can be obtained by any one of the manufacturing methods described above.
本発明のハーメチックシールカバーの製造方法により、製造時の収率向上と工数削減とが可能となり、その結果、コストを大幅に削減でき、量産性、経済性において有利である。また、得られるハーメチックシールカバーの性能、信頼性は従来と同程度に維持される。 According to the method for manufacturing a hermetic seal cover of the present invention, it is possible to improve the yield and reduce the man-hours at the time of manufacturing. As a result, the cost can be greatly reduced, which is advantageous in mass productivity and economy. Moreover, the performance and reliability of the obtained hermetic seal cover are maintained at the same level as before.
図２に、本発明のハーメチックシールカバーの製造工程を３つのフロー図で示す。 In FIG. 2, the manufacturing process of the hermetic seal cover of this invention is shown with three flowcharts.
本発明のハーメチックシールカバーの製造方法は、図２（Ａ）に示したように、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるフォイル状のシールカバー材（圧延材料）にＮｉを被覆し、次に、融点が２６０℃以上で、Ａｕを主成分とするフォイル状のロウ材（圧延材料）にＡｕを被覆し、被覆されたシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合し、その後、プレス機を用いて打ち抜く。 As shown in FIG. 2 (A), the hermetic seal cover manufacturing method of the present invention coats a foil-shaped seal cover material (rolling material) made of either iron nickel alloy or Kovar alloy with Ni, In addition, a foil-like brazing material (rolling material) having a melting point of 260 ° C. or higher and Au as a main component is coated with Au, and the coated sealing cover material and the brazing material are overlapped, and the brazing material is used as the sealing cover material. After melt-bonding, punching is performed using a press.
前記シールカバー材（圧延材料）に、Ｎｉを被覆した上に、さらにＡｕを被覆してシールカバー材を得てもよい。 The seal cover material (rolled material) may be coated with Ni and further coated with Au to obtain a seal cover material.
本発明のハーメチックシールカバーの製造方法は、図２（Ｂ）に示したように、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるシールカバー材（圧延材料）にＮｉを被覆し、次に、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材（圧延材料）にＡｕを被覆し、被覆されたシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合し、その後、所定寸法の幅にスリット機で切断し、その後、所定長にプレス機で切断する。 In the method of manufacturing the hermetic seal cover of the present invention, as shown in FIG. 2 (B), Ni is coated on a seal cover material (rolled material) made of either iron nickel alloy or Kovar alloy, and then the melting point Is coated with a foil brazing material (rolled material) mainly composed of Au at 260 ° C. or higher, the coated seal cover material and the brazing material are overlapped, and the brazing material is melt bonded to the sealing cover material. Then, it cut | disconnects with a slit machine to the width | variety of a predetermined dimension, and cut | disconnects with a press machine after that to predetermined length.
前記シールカバー材（圧延材料）に、Ｎｉを被覆した上に、さらにＡｕを被覆してシールカバー材を得てもよい。 The seal cover material (rolled material) may be coated with Ni and further coated with Au to obtain a seal cover material.
あるいは、図２（Ｃ）に示したように、鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかからなるシールカバー材（圧延材料）にＮｉを被覆し、さらに所定幅にスリット機で切断し、次に、融点が２６０℃以上でＡｕを主成分とするフォイル状のロウ材（圧延材料）にＡｕを被覆し、さらに所定幅に切断し、切断されたシールカバー材とロウ材を重ね合わせ、ロウ材をシールカバー材に溶融接合し、その後、所定長にプレス機で切断する。 Alternatively, as shown in FIG. 2 (C), Ni is coated on a seal cover material (rolled material) made of either an iron nickel alloy or a kovar alloy, and further cut to a predetermined width with a slitting machine, A foil-shaped brazing material (rolling material) having a melting point of 260 ° C. or more and having Au as a main component is coated with Au, further cut to a predetermined width, and the cut seal cover material and the brazing material are overlapped to form a brazing material. After melt-bonding to the seal cover material, it is cut into a predetermined length with a press.
前記シールカバー材（圧延材料）にＮｉを被覆し、所定幅に切断した上に、さらにＡｕを被覆してもシールカバー材を得てよい。 The seal cover material (rolled material) may be covered with Ni, cut to a predetermined width, and further covered with Au to obtain a seal cover material.
図３は、本発明のハーメチックシールカバーの断面図である。鉄ニッケル合金およびコバール合金のいずれかであるシールカバー材（６）は、加工性と経済性に優れ、Ｎｉを被覆することにより、耐酸化性に優れ、Ｎｉを被覆した上にさらにＡｕを被覆することにより、ロウ材（５）の濡れ性に優れる。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the hermetic seal cover of the present invention. The seal cover material (6), which is either iron-nickel alloy or Kovar alloy, is excellent in workability and economy, and has excellent oxidation resistance by coating with Ni. By doing so, the wettability of the brazing material (5) is excellent.
本発明で使用できうるロウ材（５）は、多岐に渡るが、ハーメチックシール工程おいて、特に、ＡｕＳｎ合金、ＡｕＧｅ合金またはＡｕＳｉ合金が、ロウ付けの信頼性に優れている。 There are a wide variety of brazing materials (5) that can be used in the present invention. In the hermetic sealing process, in particular, AuSn alloy, AuGe alloy, or AuSi alloy is excellent in brazing reliability.
ロウ材の溶融は、加温した加圧ロールにより、ロウ材の融点より２０〜１２０℃高い温度に加温する。これにより、シールカバー材（６）へのロウ材（５）の接合力が増加する。また、加温時に脱酸化雰囲気にすることにより、ロウ材（５）の表面酸化による濡れ不良が防止される。 The melting of the brazing material is heated to a temperature 20 to 120 ° C. higher than the melting point of the brazing material by a heated pressure roll. Thereby, the joining force of the brazing material (5) to the seal cover material (6) increases. In addition, by making the deoxidizing atmosphere during heating, wetting failure due to surface oxidation of the brazing material (5) is prevented.
ロウ材の溶融による組成質量比の変動は、被覆されたＡｕなどが拡散することで起こりうるが、あらかじめロウ材の組成質量比を目標とする組成よりもＡｕを少なくしておくことで解決できる。 Variations in the composition mass ratio due to the melting of the brazing material can occur when the coated Au or the like diffuses, but can be solved by previously reducing the Au from the target composition mass ratio of the brazing material. .
本発明のハーメチックシールカバーの製造方法においては、ロウ材（５）をリング状にしないため、従来、不要であるシールカバー材（６）の中央部にも、ロウ材（５）を使用することになるが、ロウ材（５）の厚みを、例えば２０μｍ程度に薄く抑えることにより、従来、必要とされていたロウ材（５）単体での成形加工工程が省力でき、経済性に優れる。 In the manufacturing method of the hermetic seal cover of the present invention, the brazing material (5) is not used in a ring shape, so that the brazing material (5) is also used in the center portion of the conventionally unnecessary seal cover material (6). However, by suppressing the thickness of the brazing material (5) to about 20 μm, for example, the conventionally required molding process of the brazing material (5) alone can be saved, and the economy is excellent.
また、所定寸法に形成する前にシールカバー材（６）とロウ材（５）とを溶融接合することにより、従来、必要とされていた積載整列工程が省力でき、経済性に優れる。 Further, by melt-bonding the seal cover material (6) and the brazing material (5) before forming them to a predetermined size, the conventionally required loading and aligning step can be saved, and the economy is excellent.
あるいは、溶融接合後に所定幅へ切断することにより、溶融接合と切断の工数をそれぞれ削減でき、経済性に優れる。また、所定幅に切断した後、溶融接合し、所定長に切断することにより、有価金属の回収が効率的であり、これも経済性に優れる。この場合は、ロウ材（５）とシールカバー材（６）とを、それぞれ所定寸法に形成する従来方法と比較すると、打抜き残りを減少させることができ、収率向上になり、経済性に優れる。 Alternatively, by cutting to a predetermined width after fusion bonding, the man-hours for fusion bonding and cutting can be reduced, and the economy is excellent. Moreover, after cutting to a predetermined width, melt joining and cutting to a predetermined length makes it possible to recover valuable metals efficiently, which is also excellent in economic efficiency. In this case, compared with the conventional method in which the brazing material (5) and the seal cover material (6) are respectively formed to predetermined dimensions, the punching residue can be reduced, the yield is improved, and the economy is excellent. .
図４に、本発明のハーメチックシールカバーを用いて組み立てられた半導体装置を断面図で示す。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor device assembled using the hermetic seal cover of the present invention.
セラミック基板（１）は、従来のままであり、中央部に半導体素子接合用のメタライズ層を有する下層板と、表面にリードパターンが形成され、かつ、中央部に開口を有する中間板と、該リードパターンのリードの内側先端部が露出する大きさの開口を有する上層板との３つが、一体化された構造である。セラミック基板（１）の長辺側部には、前記リードパターンの外側先端と導通するように接合された金属リード（２）が設けられる。そして、前記上層板の開口の縁部表面には、シールカバー材接着用のメタライズ層（３）が形成される。メタライズ層（３）および前記リードパターンは、通常、Ｍｏ−Ｍｎ系の導電ペーストで形成され、これらとリード（２）には、Ａｕめっきが施される。 The ceramic substrate (1) is the same as before, a lower layer plate having a metallization layer for bonding a semiconductor element at the center, an intermediate plate having a lead pattern formed on the surface and an opening at the center, The upper layer plate having an opening of a size that exposes the inner tip of the lead of the lead pattern has an integrated structure. On the long side portion of the ceramic substrate (1), a metal lead (2) joined so as to be electrically connected to the outer end of the lead pattern is provided. A metallized layer (3) for adhering the seal cover material is formed on the edge surface of the opening of the upper plate. The metallized layer (3) and the lead pattern are usually formed of a Mo—Mn-based conductive paste, and Au plating is applied to these and the lead (2).
次に、半導体素子（４）をセラミック基板（１）の下層板の半導体素子接合用のメタライズ層に接合し、該半導体素子（４）上の電極と、リードパターンのリードの内側先端部とを、細いコネクター線で結合する。 Next, the semiconductor element (4) is bonded to the metallization layer for bonding the semiconductor element on the lower plate of the ceramic substrate (1), and the electrode on the semiconductor element (4) and the inner tip of the lead of the lead pattern are connected. Connect with a thin connector wire.
最後に、メタライズ層（３）の上に、ロウ材（５）つきのシールカバー材（６）を載せ、ロウ材（５）の融点以上に加熱し、後冷却して、シールカバー材（６）を取り付ける。 Finally, a seal cover material (6) with a brazing material (5) is placed on the metallized layer (3), heated to the melting point or higher of the brazing material (5), and then cooled to obtain a seal cover material (6). Install.
（実施例１）
厚さ１０μｍのＮｉ材が両面に圧接された厚さ０．２０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材のＡｕめっきを施した面の側に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により窒素雰囲気中にて３６０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを、３．６３ｍｍ角の板状にコバール合金側よりプレス機で打抜き切断し、ハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 1)
After a 0.10-m thick Au plating is applied to one side of a 0.20-mm thick Kovar alloy foil material in which a 10-μm-thick Ni material is pressed on both sides, a seal cover material is obtained. On the side of the Au-plated surface, an AuSn eutectic alloy brazing material containing 20% Sn plated with Au is heated on a continuous furnace at 360 ° C. in a nitrogen atmosphere, Melt bonded. The obtained foil was punched and cut into a 3.63 mm square plate from the Kovar alloy side with a press to produce 50 hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、連続炉により窒素雰囲気中にて最高温度３２０℃でパッケージに封止した。得られた５０個のパッケージを用いて、０．４５ＭＰａ、２時間のヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, the obtained hermetic seal cover was sealed in a package at a maximum temperature of 320 ° C. in a nitrogen atmosphere by a continuous furnace. Using the obtained 50 packages, a helium leak test of 0.45 MPa for 2 hours was performed. As a result, there was no leak failure.
（実施例２）
厚さ１０μｍのＮｉ材が両面に圧接された厚さ０．２０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、スリット機で３．６３ｍｍ幅に切断し、該シールカバー材のＡｕめっきを施した面の側に、３．６３ｍｍ幅にスリット機で切断し両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により窒素雰囲気中にて３４０℃に加温し、溶融接合した。得られたテープ状のフォイルを、３．６３ｍｍ角の板状にコバール合金側よりプレス機で打抜き切断し、ハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 2)
2. A 0.1 μm thick Au plating was applied to one side of a 0.20 mm thick Kovar alloy foil material in which a 10 μm thick Ni material was pressed on both sides to obtain a seal cover material. An AuSn eutectic alloy brazing material containing 20% Sn, cut to 63 mm width and cut with a slitting machine to 3.63 mm width and Au plated on both sides of the surface of the seal cover material plated with Au. The superposed ones were heated to 340 ° C. in a nitrogen atmosphere by a continuous furnace and melt-bonded. The obtained tape-shaped foil was punched and cut into a 3.63 mm square plate from the Kovar alloy side with a press machine to produce 50 hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例３）
厚さ１０μｍのＮｉ材が両面に圧接された厚さ０．２０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材のＡｕめっきを施した面の側に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により窒素雰囲気中にて３６０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを、３．６３ｍｍ幅にスリット機で切断してから、３．６３ｍｍ角の板状にコバール合金側よりプレス機で打抜き切断し、ハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 3)
After a 0.10-m thick Au plating is applied to one side of a 0.20-mm thick Kovar alloy foil material in which a 10-μm-thick Ni material is pressed on both sides, a seal cover material is obtained. On the side of the Au-plated surface, an AuSn eutectic alloy brazing material containing 20% Sn plated with Au is heated on a continuous furnace at 360 ° C. in a nitrogen atmosphere, Melt bonded. The obtained foil was cut into a 3.63 mm width with a slitting machine, and then punched and cut into a 3.63 mm square plate from the Kovar alloy side with a press machine to produce 50 hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例４）
厚さ０．１５ｍｍの４２アロイ合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材の片面に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３４０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを、２．３５×１．８５ｍｍの板状にコバール合金側より打抜き切断し、ハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
Example 4
A foil material of 42 alloy alloy with a thickness of 0.15 mm was subjected to Ni plating with a thickness of 2.0 μm on both sides to obtain a seal cover material, and then Sn20 with Au plating on both sides of the seal cover material. The brazing material of AuSn eutectic alloy containing 1% was heated to 340 ° C. in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace and melt-bonded. The obtained foil was punched and cut into a 2.35 × 1.85 mm plate shape from the Kovar alloy side to produce 50 hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例５）
厚さ０．１５ｍｍの４２アロイ合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施してシールカバー材を得た後、２．３５ｍｍ幅に切断した。該シールがカバー材の片面に、２．３５ｍｍ幅に切断し両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３２０℃に加温し、溶融接合した。得られたテープ状のフォイルを、コバール合金側より打抜き切断し、２．３５×１．８５ｍｍの板状のハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 5)
The foil material of 42 alloy alloy having a thickness of 0.15 mm was subjected to Ni plating with a thickness of 2.0 μm on both sides to obtain a seal cover material, and then cut into a width of 2.35 mm. The seal is formed by superposing a brazing material of an AuSn eutectic alloy containing 20% Sn, cut to a width of 2.35 mm and plated with Au on one side of a cover material, in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace. Heated to 0 ° C. and melt bonded. The obtained tape-like foil was punched and cut from the Kovar alloy side to produce 50 2.35 × 1.85 mm plate-like hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例６）
厚さ０．１５ｍｍの４２アロイ合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施してシールカバー材を得た後、 該シールカバー材の片面に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３４０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを、２．３５ｍｍ幅に切断し、コバール合金側より打抜き切断し、２．３５×１．８５ｍｍの板状のハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 6)
A foil cover made of 42 alloy alloy with a thickness of 0.15 mm was subjected to Ni plating with a thickness of 2.0 μm on both sides to obtain a seal cover material, and then Sn20 with Au plating on both sides on one side of the seal cover material The brazing material of AuSn eutectic alloy containing 1% was heated to 340 ° C. in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace and melt-bonded. The obtained foil was cut to a width of 2.35 mm and punched and cut from the Kovar alloy side to produce 50 2.35 × 1.85 mm plate-like hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例７）
厚さ０．１０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施した上に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材にＡｕめっきを施した面の側に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３４０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを、２．８５×２．３５ｍｍの板状にコバール合金側より打抜き切断し、ハーメチックシールカバーを５０個、作製した。
(Example 7)
A foil cover made of 0.10 mm thick Kovar alloy was plated with 2.0 μm thick Ni plating on both sides and then 0.1 μm thick Au plated on one side to obtain a seal cover material. A cover material made by superposing a brazing material of an AuSn eutectic alloy containing 20% Sn with Au plating on both sides of the surface plated with Au is heated to 340 ° C. in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace. Warm and melt bonded. The obtained foil was punched and cut into a 2.85 × 2.35 mm plate shape from the Kovar alloy side to produce 50 hermetic seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例８）
厚さ０．１０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施した上に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材の２．８５ｍｍ幅に切断し、Ａｕめっきを施した面の側に、両面にＡｕめっきを施した２．３５ｍｍ幅に切断したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３２０℃に加温し、溶融接合した。得られたテープ状のフォイルを、コバール合金側より打抜き切断し、２．８５×２．３５ｍｍの板状のシールカバーを５０個、作製した。
(Example 8)
A foil cover made of 0.10 mm thick Kovar alloy was plated with 2.0 μm thick Ni plating on both sides and then 0.1 μm thick Au plated on one side to obtain a seal cover material. The cover material was cut to a width of 2.85 mm, and an AuSn eutectic alloy brazing material containing 20% Sn cut to a width of 2.35 mm with Au plating on both sides was superposed on the side subjected to Au plating. The product was heated to 320 ° C. in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace and melt-bonded. The obtained tape-like foil was punched and cut from the Kovar alloy side to produce 50 2.85 × 2.35 mm plate-like seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例９）
厚さ０．１０ｍｍのコバール合金のフォイル材に、２．０μｍ厚のＮｉめっきを両面に施した上に、０．１μｍ厚のＡｕめっきを片面に施してシールカバー材を得た後、該シールカバー材のＡｕめっきを施した面の側に、両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材を重ね合わせたものを、連続炉により水素雰囲気中にて３４０℃に加温し、溶融接合した。得られたフォイルを２．８５ｍｍ幅に切断し、コバール合金側より打ち抜き切断し、２．８５×２．３５ｍｍの板状のシールカバーを５０個、作製した。
Example 9
A foil cover made of 0.10 mm thick Kovar alloy was plated with 2.0 μm thick Ni plating on both sides and then 0.1 μm thick Au plated on one side to obtain a seal cover material. On the surface of the cover material that has been plated with Au, an AuSn eutectic alloy brazing material containing 20% Sn with Au plating on both sides was superposed at 340 ° C. in a hydrogen atmosphere in a continuous furnace. Warm and melt bonded. The obtained foil was cut to a width of 2.85 mm and punched and cut from the Kovar alloy side to produce 50 2.85 × 2.35 mm plate-shaped seal covers.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
（実施例１０〜１８）
両面にＡｕめっきを施したＳｎ２０％含有のＡｕＳｎ共晶合金のロウ材に代えて、両面にＡｕめっきを施したＧｅ１２％含有のＡｕＧｅ共晶合金のロウ材を用いたことと、溶融接合の温度をそれぞれから８０℃、高くしたこと以外は、それぞれ実施例１〜９と同様にして、実施例１０〜１８のハーメチックシールカバーを得た。
(Examples 10 to 18)
Instead of the brazing material of Sn20% containing AuSn eutectic alloy with Au plating on both sides, the brazing material of AuGe eutectic alloy containing Ge 12% with Au plating on both sides was used, and the temperature of fusion bonding Hermetic seal covers of Examples 10 to 18 were obtained in the same manner as in Examples 1 to 9, respectively, except that the temperature was increased by 80 ° C. from each.
次に、得られたハーメチックシールカバーを用いて、実施例１と同様にして、ヘリウムリーク試験を行った。その結果、リーク不良はなかった。 Next, a helium leak test was conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained hermetic seal cover. As a result, there was no leak failure.
１ セラミック基板
２ 金属リード
３ シールカバー材接着用メタライズ層
４ 半導体素子
５ ロウ材
６ シールカバー材
７ ダミー材
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Claims (5)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003434335A JP2005191481A (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Hermetically sealing cover and method for manufacturing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003434335A JP2005191481A (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Hermetically sealing cover and method for manufacturing it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005191481A true JP2005191481A (en) | 2005-07-14 |
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ID=34791436
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003434335A Pending JP2005191481A (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Hermetically sealing cover and method for manufacturing it |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007004490A1 (en) | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transmitter, receiver, and communication method |
| JP2007142186A (en) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Citizen Miyota Co Ltd | Method of manufacturing lid body for electronic component package, lid body for electronic component package manufactured using the same, method of manufacturing electronic component package, and electronic component package manufactured using the same |
-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003434335A patent/JP2005191481A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| WO2007004490A1 (en) | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transmitter, receiver, and communication method |
| JP2007142186A (en) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Citizen Miyota Co Ltd | Method of manufacturing lid body for electronic component package, lid body for electronic component package manufactured using the same, method of manufacturing electronic component package, and electronic component package manufactured using the same |
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