JPS6092486A - 銅製部品の銀ロウ付け方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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／）。

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
。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

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。