JPS6092486A - 銅製部品の銀ロウ付け方法 - Google Patents
銅製部品の銀ロウ付け方法Info
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- JPS6092486A JPS6092486A JP20198283A JP20198283A JPS6092486A JP S6092486 A JPS6092486 A JP S6092486A JP 20198283 A JP20198283 A JP 20198283A JP 20198283 A JP20198283 A JP 20198283A JP S6092486 A JPS6092486 A JP S6092486A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/007—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of copper or another noble metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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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
このう0明はj+4製171−品の銀ロウ(’Jけ方法
に関し1特に例えば半導体表111[のB ji&とし
て用いられるステムやキャップの製J青に好適するもの
である。
に関し1特に例えば半導体表111[のB ji&とし
て用いられるステムやキャップの製J青に好適するもの
である。
従来技術
ステムは、W「容亀力損失?増大するため、鉄製のステ
ム基板Vr−銅製のヒートシンクを銀ロウ付すしたもの
が多い。この種のステムにおいて、ヒートシンクOJ表
面vL−電気または無亀吟fメッキ法でニッケルメッキ
I・d k形成しておいて顛ロウ(qけすることは、秒
りえは特開J5B−1υ0967号公報により公知であ
る。
ム基板Vr−銅製のヒートシンクを銀ロウ付すしたもの
が多い。この種のステムにおいて、ヒートシンクOJ表
面vL−電気または無亀吟fメッキ法でニッケルメッキ
I・d k形成しておいて顛ロウ(qけすることは、秒
りえは特開J5B−1υ0967号公報により公知であ
る。
従来技術σ」欠点
ところか、ヒートン/りに電気ニッケルメッキ層全形成
して銀ロウ付けしたステムでは、銀ロウ付は時の加熱に
より、電気ニッケルj曽の表曲に銅か析出し1この−が
餓ロウPc食われて銀ロウか流れ鉤きるため、肝心の銀
ロウイ」け部分で銀ロウ不足が起こり、銀ロウ付けが不
確実になりやすかった〇 一万、ヒートシンクに無電解ニッケルメッキ層klし成
して銀ロウ付けしたステムでは、銀ロウ伺は俊の冷却過
程で無電解ニッケル層表面か貧色しやすいという欠点が
あった。
して銀ロウ付けしたステムでは、銀ロウ付は時の加熱に
より、電気ニッケルj曽の表曲に銅か析出し1この−が
餓ロウPc食われて銀ロウか流れ鉤きるため、肝心の銀
ロウイ」け部分で銀ロウ不足が起こり、銀ロウ付けが不
確実になりやすかった〇 一万、ヒートシンクに無電解ニッケルメッキ層klし成
して銀ロウ付けしたステムでは、銀ロウ伺は俊の冷却過
程で無電解ニッケル層表面か貧色しやすいという欠点が
あった。
4I!:明の目庄I
そこで1この発明は」二記欠点のない銅製部品の銀ロウ
付は方法全提供すること全目的とする。
付は方法全提供すること全目的とする。
発明の構成
この発明は茨約すると、銅製部品の表向に無電解ニッケ
ルメッキ層を形成し、さらに電気ニッケルメッキ層全形
成したのちに銀ロウ付けすること全特徴とするものであ
る。
ルメッキ層を形成し、さらに電気ニッケルメッキ層全形
成したのちに銀ロウ付けすること全特徴とするものであ
る。
発明の作用
この発明はヒa己のように、1IIIl製部品に無電解
ニッケルメッキ)曽を形成しているから、銅か表面に解
ニッケルメッキ1曽かtL ”<1.ニッケルメッキj
曽で被覆されているので、+Idロウ付は仮の冷却過程
で表面が鹸化すること力用ゾj1ヒされる。
ニッケルメッキ)曽を形成しているから、銅か表面に解
ニッケルメッキ1曽かtL ”<1.ニッケルメッキj
曽で被覆されているので、+Idロウ付は仮の冷却過程
で表面が鹸化すること力用ゾj1ヒされる。
実施例
以下に、このうe明の実施例全図面全参照して説明する
。
。
第1図はこの発明によって製造しようとする半導体装置
用ステムの一例の乎血図全示し、第2図は第1図のステ
ムにおけるn−nwに沿う断面図?示す。
用ステムの一例の乎血図全示し、第2図は第1図のステ
ムにおけるn−nwに沿う断面図?示す。
図において、1は鉄または低炭素鋼よりなる略菱形状の
ステム基板で、長手方向の両端近傍に取付孔2.2t−
有し、また中心部の近傍fCはり一ド梅封増孔3,3′
に有し、このリード線封層孔3゜3の上端には円筒状突
起部4.4全有する。別記リード腺封層孔3.3にはそ
れぞれソーダガラス5.5全介して鉄・ニッケル台金製
のリード、1lj6゜6が気密かつ一気的に絶縁して封
着されている。
ステム基板で、長手方向の両端近傍に取付孔2.2t−
有し、また中心部の近傍fCはり一ド梅封増孔3,3′
に有し、このリード線封層孔3゜3の上端には円筒状突
起部4.4全有する。別記リード腺封層孔3.3にはそ
れぞれソーダガラス5.5全介して鉄・ニッケル台金製
のリード、1lj6゜6が気密かつ一気的に絶縁して封
着されている。
前記ステム基板1の上面中央部には、銀ロウ7全介して
F@瓢箪形の銅製のヒートシンク8か固層されでいる。
F@瓢箪形の銅製のヒートシンク8か固層されでいる。
このヒートシンク8の軸心から外れた位賑には、表裏判
別用兼銀ロウ供給用の透孔9か増されている。
別用兼銀ロウ供給用の透孔9か増されている。
次にその染直方法について、第3図の工程ブロック図お
よび第4図のヒートシンク拡大断面図全鰺照しで説明す
る。
よび第4図のヒートシンク拡大断面図全鰺照しで説明す
る。
まず、グラフアイ)Wの耐層治具(図示せず)を用いて
、ステム基板1.ガラスタブレツ) 5/lVおよびリ
ードs16+6全所定の関係位置に組み立て、全体全中
性またはLA還元性雰囲気中において約980〜102
0°Cにツノ11熱して、前記ガラスタブレット5’
+ 6’ k溶融させて、ステム基&lのリード−封看
孔3.3にガラス5.5’i−介してリード線6.6全
気蕾かつ絶縁して封涜する。また、鋼板?打ち抜いてヒ
ートシンク8全製性し1その表面に厚さ3μの無?IE
lnニッケルメッキ層12t″形成し、その」二に厚さ
3Pの電気ニッケルメッキ層13に形成しておく。次に
、グラファイト製のロウ伺は治具(図示せず)」−に、
前述のようにリード騙6,6kM有したステム基板l全
或櫨し、このステムa k l−1−vc削述の無電解
ニッケルメッキ層12および電気ニッケルメッキ層13
i形成したヒートシンク8を峨1((するとともに、透
孔9内に棒状の銀ロウ7′を配置する。さらに1このヒ
ートシンク8上に、l m K並全クラッドし)下面し
て組み立てる。こののち、全体全中性またFi弱還元性
雰囲気中において、800〜830°Cで加熱する。す
ると、前記銀ロウ7′が溶融して毛M管現象V(よって
ステム基板1とヒートシンク8との間に濡れ広がってい
き、ステム基板lにヒートシンク8か固層されるととも
に、モリブデン板11の下面の銀、銅が共晶により赳ロ
ウlOとなって、ヒートシンク8にモリブデン板11が
固層される。
、ステム基板1.ガラスタブレツ) 5/lVおよびリ
ードs16+6全所定の関係位置に組み立て、全体全中
性またはLA還元性雰囲気中において約980〜102
0°Cにツノ11熱して、前記ガラスタブレット5’
+ 6’ k溶融させて、ステム基&lのリード−封看
孔3.3にガラス5.5’i−介してリード線6.6全
気蕾かつ絶縁して封涜する。また、鋼板?打ち抜いてヒ
ートシンク8全製性し1その表面に厚さ3μの無?IE
lnニッケルメッキ層12t″形成し、その」二に厚さ
3Pの電気ニッケルメッキ層13に形成しておく。次に
、グラファイト製のロウ伺は治具(図示せず)」−に、
前述のようにリード騙6,6kM有したステム基板l全
或櫨し、このステムa k l−1−vc削述の無電解
ニッケルメッキ層12および電気ニッケルメッキ層13
i形成したヒートシンク8を峨1((するとともに、透
孔9内に棒状の銀ロウ7′を配置する。さらに1このヒ
ートシンク8上に、l m K並全クラッドし)下面し
て組み立てる。こののち、全体全中性またFi弱還元性
雰囲気中において、800〜830°Cで加熱する。す
ると、前記銀ロウ7′が溶融して毛M管現象V(よって
ステム基板1とヒートシンク8との間に濡れ広がってい
き、ステム基板lにヒートシンク8か固層されるととも
に、モリブデン板11の下面の銀、銅が共晶により赳ロ
ウlOとなって、ヒートシンク8にモリブデン板11が
固層される。
このようK して製造したステムは、ヒートシンク8に
無電解ニッケルメッキ層12および電気二マケルメツキ
V13kJし氏しであるので、銀ロウ′材は時のJJD
熱によって、銅が表面に析出しようとしても無電解ニッ
ケルメッキ層12の存在によって阻止され、したがって
溶融した銀ロウ7.10がヒートシンク8の表面に流れ
過ぎる仁とが防止される結果、ロウ付は部分に十分な社
の銀ロウ7゜lOか確保されて、ヒートシンク8および
モリブデン板11が隙間を生じることなく確実強固に固
層された。また、無電解ニッケルメッキ層12が電気ニ
ッケルメッキ層13で被覆されているので、銀ロウ付は
後の冷却過程でヒートシンク8に酸化による変色や凹凸
か認められなかった。
無電解ニッケルメッキ層12および電気二マケルメツキ
V13kJし氏しであるので、銀ロウ′材は時のJJD
熱によって、銅が表面に析出しようとしても無電解ニッ
ケルメッキ層12の存在によって阻止され、したがって
溶融した銀ロウ7.10がヒートシンク8の表面に流れ
過ぎる仁とが防止される結果、ロウ付は部分に十分な社
の銀ロウ7゜lOか確保されて、ヒートシンク8および
モリブデン板11が隙間を生じることなく確実強固に固
層された。また、無電解ニッケルメッキ層12が電気ニ
ッケルメッキ層13で被覆されているので、銀ロウ付は
後の冷却過程でヒートシンク8に酸化による変色や凹凸
か認められなかった。
上記ヒートシンク81(形成する無電解ニッケルメッキ
層12の厚さは1〜6μ程度か店当である。
層12の厚さは1〜6μ程度か店当である。
すなわち、l/’未病では銅の表面への析出全確実に防
止し難くなるし、6μ′?c越えて形成しても特性の向
上がなく原価か−に昇するのみである。また、11気ニ
ッケルメッキ層13の厚さは1〜10μ樺度が画描であ
る。すなわち、1μ未114ではド層の無電解ニッケル
メッキ層12の変色を防止することができず、10μ?
越えて形成すると、銀ロウ付は部分に隙間が生じ/)。
止し難くなるし、6μ′?c越えて形成しても特性の向
上がなく原価か−に昇するのみである。また、11気ニ
ッケルメッキ層13の厚さは1〜10μ樺度が画描であ
る。すなわち、1μ未114ではド層の無電解ニッケル
メッキ層12の変色を防止することができず、10μ?
越えて形成すると、銀ロウ付は部分に隙間が生じ/)。
これに対して、比軟17すとして、ヒートシンク8に厚
さ5Nの゛1L気ニッケルメッキ層のみ全形成して銀ロ
ウ伺けしたステムで(ま、ステム績板1とヒートシンク
8との間およびヒートシンク8とモリブデン板11との
間に、それぞれ生試料数の約75%に銀ロウ不足tc
J:ゐ隙間か釦生じ、ヒートシンク8上 また、他の比較υすとして曳ヒートシンク8に厚さ5μ
の無電解ニッケルメッキ層のみ全形成して銀ロウ1」け
したステムでは、Ai)述のような隙間は全く生じなか
ったか、ヒートン7・り8に薄墨色の変色が認められた
。
さ5Nの゛1L気ニッケルメッキ層のみ全形成して銀ロ
ウ伺けしたステムで(ま、ステム績板1とヒートシンク
8との間およびヒートシンク8とモリブデン板11との
間に、それぞれ生試料数の約75%に銀ロウ不足tc
J:ゐ隙間か釦生じ、ヒートシンク8上 また、他の比較υすとして曳ヒートシンク8に厚さ5μ
の無電解ニッケルメッキ層のみ全形成して銀ロウ1」け
したステムでは、Ai)述のような隙間は全く生じなか
ったか、ヒートン7・り8に薄墨色の変色が認められた
。
なお、上記実施例はヒーlン〉′り8上にモリブデン板
11全一ロウ付けする場合について説明したが、このモ
リブデン板11のないステムχ製造する場合にも実施で
きる。
11全一ロウ付けする場合について説明したが、このモ
リブデン板11のないステムχ製造する場合にも実施で
きる。
また、上記実施例は半導体装置用ステムについて説明し
たが、第5図に示すような半導体整流器用キャップの製
造に実施することもできる。fなわち、この牛導体整1
11j器用キャップは鉄または低炭素鋼よりなる金属外
環20の内部上方にソーダガラス21’i″介して鉄・
ニッケル合f+2’JAVの金属内堀22を気密かつ絶
縁して封着するとともに、n11記載属内環22上に銀
ロウ23′に介して銅製のバイブリード24全固看した
ものである。このパイ7リード24の銀ロウ刊は前に、
無電解ニッケルメッキIVk形成した上で14L気ニッ
ケルメッキ層全形成し、しかるのちに金−内環22に銀
ロウ付けすればよい。
たが、第5図に示すような半導体整流器用キャップの製
造に実施することもできる。fなわち、この牛導体整1
11j器用キャップは鉄または低炭素鋼よりなる金属外
環20の内部上方にソーダガラス21’i″介して鉄・
ニッケル合f+2’JAVの金属内堀22を気密かつ絶
縁して封着するとともに、n11記載属内環22上に銀
ロウ23′に介して銅製のバイブリード24全固看した
ものである。このパイ7リード24の銀ロウ刊は前に、
無電解ニッケルメッキIVk形成した上で14L気ニッ
ケルメッキ層全形成し、しかるのちに金−内環22に銀
ロウ付けすればよい。
さらに、上記一実施例以外にも、鋼製す品を銀ロウ付け
する場合は、すべてこの発明全実施することかできる。
する場合は、すべてこの発明全実施することかできる。
第1図は銅製145品を銀ロウ付けした物品の一例とし
て示す半導体装1n用ステムの平面図である。 第2図は第1図のステムにおけるn − n 線に沿う
14を面図である。゛ 第3図は第1図のステム全この発明に裏って製蹟する場
合の工程ブロック図である。 #!4図tiC (/J晃明tcよる銀ロウ角は目dの
ヒートシックの拡大断面図である。 第5図はこの発明を実す徂し侍る銅装部品全銀ロウ付け
した物品の池の例の゛lt4体整流器用キャップの断面
図である。 l・・−・・・ステム基板、 5、21・・曲 ガラス、 6・・・・・・リード線、 ?,10.23−・曲銀ロウ、 8・・・・・・銅製部品(ヒートシンク))1゛1・・
・−・・モリブデン板、 12・・・・・無aSニア4ルメッキ層、13・・−・
− ’1M.%ニッケルメッキN12o・・・・・並属
外環、 22・・・・・並属円墳、 24・・・・・銅製部品(パイプリート)。 第1図 第3図
て示す半導体装1n用ステムの平面図である。 第2図は第1図のステムにおけるn − n 線に沿う
14を面図である。゛ 第3図は第1図のステム全この発明に裏って製蹟する場
合の工程ブロック図である。 #!4図tiC (/J晃明tcよる銀ロウ角は目dの
ヒートシックの拡大断面図である。 第5図はこの発明を実す徂し侍る銅装部品全銀ロウ付け
した物品の池の例の゛lt4体整流器用キャップの断面
図である。 l・・−・・・ステム基板、 5、21・・曲 ガラス、 6・・・・・・リード線、 ?,10.23−・曲銀ロウ、 8・・・・・・銅製部品(ヒートシンク))1゛1・・
・−・・モリブデン板、 12・・・・・無aSニア4ルメッキ層、13・・−・
− ’1M.%ニッケルメッキN12o・・・・・並属
外環、 22・・・・・並属円墳、 24・・・・・銅製部品(パイプリート)。 第1図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 銅製部品の表…1に+t+c ’を江11イニッケルメ
ッキ層全形成する工程と、 PIiJ記無電解ニッケルメッキ層の上に゛&%ニツク
ルメッキ層全層成形成工程と、 目IJ記鋼−jY15品乞ルj(ロウト」けする工程と
?含む鋼製部品の、1.l退ロウ(jけ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20198283A JPS6092486A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 銅製部品の銀ロウ付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20198283A JPS6092486A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 銅製部品の銀ロウ付け方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6092486A true JPS6092486A (ja) | 1985-05-24 |
Family
ID=16449972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20198283A Pending JPS6092486A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 銅製部品の銀ロウ付け方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6092486A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS623939A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | 三菱電線工業株式会社 | 複合金属板 |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP20198283A patent/JPS6092486A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS623939A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | 三菱電線工業株式会社 | 複合金属板 |
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