JPH02303148A - 窒化アルミニウムパツケージの製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウムパツケージの製造方法Info
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- JPH02303148A JPH02303148A JP1125223A JP12522389A JPH02303148A JP H02303148 A JPH02303148 A JP H02303148A JP 1125223 A JP1125223 A JP 1125223A JP 12522389 A JP12522389 A JP 12522389A JP H02303148 A JPH02303148 A JP H02303148A
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Classifications
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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-
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- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＩＣなどを実装する。高熱伝導性Ａ／Ｎ
を用いたリードビン付きパッケージヲ製造する方法に関
するものである。
を用いたリードビン付きパッケージヲ製造する方法に関
するものである。
第３図は例えば「日経マイクロデバイシズ」１９８７年
５月号３１頁に記載された窒化アルミニウムを用いたパ
ッケージの１例に示す断面構成図であり９図において、
（１）は窒化アルミニウムからなる基板であり、グリー
ンシートである。（３）はこの基板（ｌｌに形成された
スルホールで、その内側はメタライズされている。（４
）は配線回路であり、多層に配線されている場合もある
。（５）はり−ドビン取付は用のパッドで、（６）はパ
ッド（５）に取付けられたプリント基板挿入用のリード
ビンである。（７）はＩＣであり、（８）はワイヤでＩ
Ｃ（７）と配線回路（４）を結合している。
５月号３１頁に記載された窒化アルミニウムを用いたパ
ッケージの１例に示す断面構成図であり９図において、
（１）は窒化アルミニウムからなる基板であり、グリー
ンシートである。（３）はこの基板（ｌｌに形成された
スルホールで、その内側はメタライズされている。（４
）は配線回路であり、多層に配線されている場合もある
。（５）はり−ドビン取付は用のパッドで、（６）はパ
ッド（５）に取付けられたプリント基板挿入用のリード
ビンである。（７）はＩＣであり、（８）はワイヤでＩ
Ｃ（７）と配線回路（４）を結合している。
次に、第３図の窒化アルミニウムのパッケージを製造す
る方法について説明する。まず、窒化アルミニウム粉末
番で焼結助剤全添加し、さらに有機系の結合剤、可塑剤
２分散剤等を加えてスラリーを作成し、ドクターブレー
ド法によって、グリーンシートを作成する。このグリー
ンシートを必要な寸法に切断した後、スルーホール（３
）ヲあけ、導体ペースト’ｔ−うめ込み、上表面に導体
ベーストで配線回路（４）を、下表面にリードビン（６
）を取り付けるためのパッド（５）全印刷する。この際
使用される導体ペーストは主としてＷ（タンゲステン金
属〕が使われる。回路の印刷されたグリーンシートは必
要に応じて多層に籾層され、導体とグリーンシートとは
同時焼成される。９化アルミニウムは通常１８００〜１
８５０℃で窒素中で焼結すると、高熱伝導性となる。し
かし、Ｗ導体と窒化アルミニウムのグリーンシートとを
このような高温で同時焼結すると１表面の導体材の蒸発
や、内部の導体材とＡＩＮ に加えられた助剤によって
できるガラスとの反応により導体抵抗の上昇等の問題が
あった。
る方法について説明する。まず、窒化アルミニウム粉末
番で焼結助剤全添加し、さらに有機系の結合剤、可塑剤
２分散剤等を加えてスラリーを作成し、ドクターブレー
ド法によって、グリーンシートを作成する。このグリー
ンシートを必要な寸法に切断した後、スルーホール（３
）ヲあけ、導体ペースト’ｔ−うめ込み、上表面に導体
ベーストで配線回路（４）を、下表面にリードビン（６
）を取り付けるためのパッド（５）全印刷する。この際
使用される導体ペーストは主としてＷ（タンゲステン金
属〕が使われる。回路の印刷されたグリーンシートは必
要に応じて多層に籾層され、導体とグリーンシートとは
同時焼成される。９化アルミニウムは通常１８００〜１
８５０℃で窒素中で焼結すると、高熱伝導性となる。し
かし、Ｗ導体と窒化アルミニウムのグリーンシートとを
このような高温で同時焼結すると１表面の導体材の蒸発
や、内部の導体材とＡＩＮ に加えられた助剤によって
できるガラスとの反応により導体抵抗の上昇等の問題が
あった。
そのため、熱伝導性を犠牲にして、１７００℃で焼結す
る方法が取られていた。また、このようＫして焼結され
た基板にはリードビン（６）がろう付けされるが１通常
のＡｇ Ｃｕろう材にはぬれ性が悪いため、 Ｔｉ
などの活性金属と呼ばれる金属元素を加えた特殊なＡｇ
Ｃｕろう材により、ピンがろう付けされていた。
る方法が取られていた。また、このようＫして焼結され
た基板にはリードビン（６）がろう付けされるが１通常
のＡｇ Ｃｕろう材にはぬれ性が悪いため、 Ｔｉ
などの活性金属と呼ばれる金属元素を加えた特殊なＡｇ
Ｃｕろう材により、ピンがろう付けされていた。
従来の窒化アルミニウムパッケージは以上のようにして
製造されていたので、Ｗ導体と同時焼成を行う場合、低
温で焼結する工夫を行なうので。
製造されていたので、Ｗ導体と同時焼成を行う場合、低
温で焼結する工夫を行なうので。
本来２００ ｗ７’ｍＫのような高熱伝導性の基板が低
熱伝導性にならざる全員ないといった問題点があった。
熱伝導性にならざる全員ないといった問題点があった。
また、リードビンをろう付ける際１通常の銀ろうではな
く特殊な銀ろうを用いなければなら々いといった問題点
があった。
く特殊な銀ろうを用いなければなら々いといった問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高熱伝導度を保持できるとともに２寸法精度
の高いピン付けを行なうことのできる窒化アルミニウム
パッケージを安価に製造する方法を提供すること全目的
とする。
たもので、高熱伝導度を保持できるとともに２寸法精度
の高いピン付けを行なうことのできる窒化アルミニウム
パッケージを安価に製造する方法を提供すること全目的
とする。
この発明に係る窒化アルミニウムパッケージの製造方法
は、焼結済み基板に００２レーザによりスルーホールを
形成し、またリードビン取り付は用のパッドを形成する
ようにしたものである。
は、焼結済み基板に００２レーザによりスルーホールを
形成し、またリードビン取り付は用のパッドを形成する
ようにしたものである。
この発明における窒化アルミニウムパッケージの製造方
法は、Ｃ０２レーザ光線を照射して窒化アルミニウムを
分解し、スルーホールを形成すると同時に１分解して残
留するアルミニウムで内壁をメタライズし、また９分解
して残留するアルミニウムでパッドを形成するようにし
たものである。
法は、Ｃ０２レーザ光線を照射して窒化アルミニウムを
分解し、スルーホールを形成すると同時に１分解して残
留するアルミニウムで内壁をメタライズし、また９分解
して残留するアルミニウムでパッドを形成するようにし
たものである。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図は高温で焼結済みの基板（１）に、 ００２レ
ーザのビーム（２）を照射することにより、スルーホー
ルを形成する方法を示したもので、Ｃ０２レーザのビー
ムワエスト（ビームの最小スポット径の位置〕で形成す
る。図において２θはビームの絞り込み角（又は開き角
〕、２ωＯはビームの最小スポット径を示す。ビーム照
射によって、Ａ／Ｎ 基板に。
ーザのビーム（２）を照射することにより、スルーホー
ルを形成する方法を示したもので、Ｃ０２レーザのビー
ムワエスト（ビームの最小スポット径の位置〕で形成す
る。図において２θはビームの絞り込み角（又は開き角
〕、２ωＯはビームの最小スポット径を示す。ビーム照
射によって、Ａ／Ｎ 基板に。
はば直径２ω０ のスルーホール（３）をあけることが
できた。また、ビーム照射の際、溶融物ならびに分解物
を吹き飛ばすために、アルゴンガスを吹き付けた。この
結果、スルーホール（３）の内面は窒化アルミニウムが
分解し、金属アルミニウムが蒸着されて残り、電気抵抗
が低くなる。
できた。また、ビーム照射の際、溶融物ならびに分解物
を吹き飛ばすために、アルゴンガスを吹き付けた。この
結果、スルーホール（３）の内面は窒化アルミニウムが
分解し、金属アルミニウムが蒸着されて残り、電気抵抗
が低くなる。
第２図は、スルーホール（３）の周囲にＣＯ２レーザを
照射してパッド（５）のメタライズを形成する場合実線
（Ａ）と、スルーホール（３）を形成する場合（実線Ｂ
〕とにおけるビーム特性を示したものでちゃ。
照射してパッド（５）のメタライズを形成する場合実線
（Ａ）と、スルーホール（３）を形成する場合（実線Ｂ
〕とにおけるビーム特性を示したものでちゃ。
横軸はビーム半径、縦軸はビームのパワーを示している
。この際、アルゴンガスを吹き付けながらレーザパワー
を弱くし、さらにビーム径を太くして基板に照射するこ
とによジ、窒化アルミニウムが分解してアルミニウムが
残り、リードビンを付けるためのパッド（５）のメタラ
イズが形成される。
。この際、アルゴンガスを吹き付けながらレーザパワー
を弱くし、さらにビーム径を太くして基板に照射するこ
とによジ、窒化アルミニウムが分解してアルミニウムが
残り、リードビンを付けるためのパッド（５）のメタラ
イズが形成される。
配線回路（４）に相当する部分も同様にレーザ照射によ
り形成できる。
り形成できる。
次に、パッド（５）にリードビン（６）ヲ取り付けるが
。
。
リードビンは例えばＰａ−Ｎｉ合金を使用する。リード
ビン（６）ヲ付ける際には、アルミニウム表面に酸化膜
が形成されると、酸洗い、あるい框フラックスの使用等
を行なわなければならないので、リードビンの取ジ付け
は、レーザによるパッドの形成直後すばやく行なわなけ
れはならない。なお。
ビン（６）ヲ付ける際には、アルミニウム表面に酸化膜
が形成されると、酸洗い、あるい框フラックスの使用等
を行なわなければならないので、リードビンの取ジ付け
は、レーザによるパッドの形成直後すばやく行なわなけ
れはならない。なお。
この際のろう材はＡｇ −Ｃｕ系のろう材ではアルミニ
ウムの融点（６６０℃つ以上に加熱しなければならない
ので、 Ａ／−３ｉ系のろう材を使う必要がある。この
際、リードビンと基板は間に薄板状のろう材をはさみ、
勅ないように固定してから、炉に入れて加熱する。この
際Ｍｇ入りろう材を使用する場合は真空炉で＊ Ｂｉ
、 ＳｂＳを入れたろう材を使用する場合は不活性雰囲
気中で加熱する。
ウムの融点（６６０℃つ以上に加熱しなければならない
ので、 Ａ／−３ｉ系のろう材を使う必要がある。この
際、リードビンと基板は間に薄板状のろう材をはさみ、
勅ないように固定してから、炉に入れて加熱する。この
際Ｍｇ入りろう材を使用する場合は真空炉で＊ Ｂｉ
、 ＳｂＳを入れたろう材を使用する場合は不活性雰囲
気中で加熱する。
リードビンが取り付けられた後はスルーホール内および
回路の導電性を確保するため、Ａｌ メタライズ部分に
電気メツキ法で金属を付着させる。
回路の導電性を確保するため、Ａｌ メタライズ部分に
電気メツキ法で金属を付着させる。
なお、上記実施例では配線回路もレーザ照射によって形
成したが、配線回路は通常のＡｇ−Ｐｄ等のペーストを
焼付ける方法、あるいはメッキあるいはスパッターによ
ジ付着させ、エツチングにより形成してもスルーホール
の形成、リードビン付ｆｆ用パッド部の形成等をレーザ
で行なうことの有利な点は変わりはない。
成したが、配線回路は通常のＡｇ−Ｐｄ等のペーストを
焼付ける方法、あるいはメッキあるいはスパッターによ
ジ付着させ、エツチングにより形成してもスルーホール
の形成、リードビン付ｆｆ用パッド部の形成等をレーザ
で行なうことの有利な点は変わりはない。
また、上記実施例では丁べてＣ○２レーザを用いたか、
窒化アルミニウムの分解温度（２２００へ２３００℃〕
以上に加熱できるレーザであれば、もつと波長の短いレ
ーザであっても上記実施例と同様の効果を奏する。
窒化アルミニウムの分解温度（２２００へ２３００℃〕
以上に加熱できるレーザであれば、もつと波長の短いレ
ーザであっても上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば焼成済み基板にレーザ
ビームによりスルーホール及びパッドを形成し、ピン付
けを行なうので、熱伝導度を落すことなく安価にピンの
付いたパッケージが製造でき、また寸法精度の高いもの
が得られる効果がある。
ビームによりスルーホール及びパッドを形成し、ピン付
けを行なうので、熱伝導度を落すことなく安価にピンの
付いたパッケージが製造でき、また寸法精度の高いもの
が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるＡｌＮパッケージの
製造方法を説明する説明図、第２図はこの発明の一実施
例に係わるレーザビームのパワーと直径の関係を示す特
性図、及び第３図は従来の窒化アルミニウムパッケージ
を示す断面構成図である。 図において、（１）は窒化アルミニウム基板、（２）は
レーザビーム、（３）はスルーホール、（４）は配線回
路。 （５）はパッド、（６）はリードビン、（７）は工（：
！、（８）はワイヤーである。 なお９図中、同一符号は同−又は相半部分を示す。
製造方法を説明する説明図、第２図はこの発明の一実施
例に係わるレーザビームのパワーと直径の関係を示す特
性図、及び第３図は従来の窒化アルミニウムパッケージ
を示す断面構成図である。 図において、（１）は窒化アルミニウム基板、（２）は
レーザビーム、（３）はスルーホール、（４）は配線回
路。 （５）はパッド、（６）はリードビン、（７）は工（：
！、（８）はワイヤーである。 なお９図中、同一符号は同−又は相半部分を示す。
Claims (1)
- 焼結済みの窒化アルミニウム基板に、窒化アルミニウ
ムの分解温度を越える温度に加熱できるレーザ光線を、
アルゴンガスを吹き付けながら照射し、スルーホールを
形成する工程、該基板の表面でスルーホール周囲にアル
ゴンガスを吹き付けながら、レーザ光線を照射し、表面
の窒化アルミニウムのみ分解して、アルミニウムを残し
パッドを形成する工程、及びパッド部にろう付けにより
リードピンを取り付ける工程を施す窒化アルミニウムパ
ッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125223A JPH02303148A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 窒化アルミニウムパツケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125223A JPH02303148A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 窒化アルミニウムパツケージの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303148A true JPH02303148A (ja) | 1990-12-17 |
Family
ID=14904888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1125223A Pending JPH02303148A (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 窒化アルミニウムパツケージの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02303148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016517626A (ja) * | 2013-04-04 | 2016-06-16 | エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・ウント・エレクトロニクス・アクチエンゲゼルシヤフト | 基板に貫通穴を開ける方法及び装置とそのようにして製作された基板 |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP1125223A patent/JPH02303148A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016517626A (ja) * | 2013-04-04 | 2016-06-16 | エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・ウント・エレクトロニクス・アクチエンゲゼルシヤフト | 基板に貫通穴を開ける方法及び装置とそのようにして製作された基板 |
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