JP2005252121A - 半導体素子収納用パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ａｕめっき被膜の厚さを薄くでき、半田接合部での良好な半田濡れ性と接合強度を併せ持つ、安価な半導体素子収納用パッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも半導体素子１１と電気的に接続するためのワイヤボンドパッド１８、１８ａを有し、ワイヤボンドパッド１８、１８ａの表面が第１のＮｉめっき被膜２０と第２のＮｉめっき被膜２５とＡｕめっき被膜２３で被覆されてなる、又は第２のＮｉめっき被膜２５とＡｕめっき被膜２３で被覆されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、ワイヤボンドパッド１８、１８ａの第１のＮｉめっき被膜２０と第２のＮｉめっき被膜２５が還元雰囲気中で、又は第２のＮｉめっき被膜２５が還元雰囲気中で加熱して形成されるＮｉシンター処理めっき被膜２２を有し、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２上にＡｕめっき被膜２３を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パッケージに半導体素子素子等が搭載され、パッケージのワイヤボンドパッドと半導体素子をボンディングワイヤで接続して電気的に導通状態とされ、蓋体で半導体素子が気密に封止されるための半導体素子収納用パッケージ及びその製造方法に関する。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来から、半導体素子収納用パッケージ５０には、例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）基地局用等のシリコンや、ガリウム砒素電界効果トランジスタ等の高周波、高出力の半導体素子等を収納したりするためのものがある。このような半導体素子収納用パッケージ５０は、実装される半導体素子５１から発生する高温、且つ大量の熱を放熱するための銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）等の高放熱特性を有する金属板からなるヒートシンク板５２の一方の主面に、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等からなる窓枠形状のセラミック枠体５３が、その一方の主面に形成されたＮｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等からなる第１のＮｉめっき被膜が施されたタングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等からなるメタライズ膜にＡｇ−Ｃｕろう等のろう材でろう付け接合されて有している。また、半導体素子収納用パッケージ５０は、枠体状のセラミック基板５３の他方の主面である上面に形成されたＮｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等の第１のＮｉめっき被膜が施されたタングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等からなるメタライズ膜に、外部接続端子５４がＡｇ−Ｃｕろう等のろう材でろう付け接合されて有している。この外部接続端子５４は、ＫＶ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、商品名「Ｋｏｖａｒ（コバール）」）や、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）等のセラミックと熱膨張係数が近似する大型の金属板からなり、外部との電気的導通を行うために設けられている。更に、半導体素子収納用パッケージ５０の表面に露出する全ての金属部分には、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等からなる第２のＮｉめっき被膜５５、更に、この上にＡｕめっき被膜５６が形成されている。そして、半導体素子収納用パッケージ５０の枠体状セラミック基板５３の開口部の壁面とヒートシンク板５２の一方の主面とで形成されるキャビティ部５７には、半導体素子５１が搭載され、この半導体素子５１と外部接続端子５４との間をボンディングワイヤ５８で直接接続して電気的導通を形成している。なお、この半導体素子収納用パッケージ５０は、外部接続端子５４がボンディングワイヤ５８を接続するためのワイヤボンドパッドを兼ねている。

半導体素子５１が実装された後は、半導体素子収納用パッケージ５０には、樹脂や、セラミックや、金属等からなる蓋体５９が樹脂や、ガラス等の接着材６０で接着されて、半導体素子５１が収納された半導体素子収納用パッケージ５０のキャビティ部５７内が気密に封止される。そして、半導体素子５１が収納された半導体素子収納用パッケージ５０は、ヒートシンク板５２の長手方向両端部に設けられている取付部６１で放熱板を兼ねる台板にねじ６２でねじ止めされたり、外部のリード配線盤等に外部接続端子５４が半田付けされたりする。

従来のセラミック多層基板のめっき方法には、Ｎｉ（Ｎｉ−Ｂ）めっき被膜とＡｕめっき被膜の密着性を向上させ、半田等のぬれ性を向上させるために、タングステン等で形成された表面導体に無電解めっき法でＮｉめっき被膜、及び無電解めっき法によるＡｕめっき被膜を形成した後、還元雰囲気中でシンター処理を施し、更に、その上に無電解めっき法によるＡｕめっき被膜を施し、シンター処理を実施するめっき方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−４０６２号公報

しかしながら、前述したような従来の半導体素子収納用パッケージ及びその製造方法は、次のような問題がある。
半導体素子収納用パッケージは、外気環境からの保護や、実装性の問題から、通常、半導体素子収納用パッケージの表面に露出する第１のＮｉめっき被膜が被覆された、又は第１のＮｉめっき被膜が被覆されていない全ての金属部分に第２のＮｉめっき被膜、及びＡｕめっき被膜が形成されているが、半導体素子収納用パッケージに半導体素子が実装され、デバイスとして組みたてられて行く過程で幾つかの加熱が繰り返されるので、Ａｕめっき被膜に下地の第２のＮｉめっき被膜のＮｉが拡散する。このＮｉの拡散量が多くなると、Ａｕめっき被膜は、表面にＮｉ酸化物を形成し、半導体素子収納用パッケージには、ワイヤボンドパッドでのボンディングワイヤの接合不良や、外部接続端子等では半田濡れ性の低下等が発生する。これを防止するために、半導体素子収納用パッケージは、Ａｕめっき被膜の厚さを厚くすることでＡｕめっき被膜への第２のＮｉめっき被膜のＮｉ拡散量を低減している。従って、半導体素子収納用パッケージは、Ａｕめっき被膜の厚さを厚くすることでパッケージがコストアップとなっていると同時に、半田接合部では半田のＳｎと多量のＡｕで合金が作られ接合強度の低下となっている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、Ａｕめっき被膜の厚さを薄くでき、半田接合部での良好な半田濡れ性と接合強度を併せ持つ、安価な半導体素子収納用パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る半導体素子収納用パッケージは、少なくとも半導体素子と電気的に接続するためのワイヤボンドパッドを有し、ワイヤボンドパッドの表面が第１のＮｉめっき被膜と第２のＮｉめっき被膜とＡｕめっき被膜で被覆されてなる、又は第２のＮｉめっき被膜とＡｕめっき被膜で被覆されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、ワイヤボンドパッドの第１のＮｉめっき被膜と第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で、又は第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で加熱して形成されるＮｉシンター処理めっき被膜を有し、Ｎｉシンター処理めっき被膜上にＡｕめっき被膜を有する。
ここで、半導体素子収納用パッケージは、Ａｕめっき被膜の厚さが１μｍ以下であるのがよい。

前記目的に沿う本発明に係る半導体素子収納用パッケージの製造方法は、少なくとも半導体素子と電気的に接続するためのワイヤボンドパッドを、金属板表面に第２のＮｉめっき被膜とＡｕめっき被膜を被覆して設ける、又はセラミック基板に形成されたメタライズ膜表面に第１のＮｉめっき被膜と第２のＮｉめっき被膜及びＡｕめっき被膜を被覆して設ける半導体素子収納用パッケージの製造方法において、第２のＮｉめっき被膜を形成後、還元雰囲気中の６００℃以上の温度で加熱するシンター処理してＮｉシンター処理めっき被膜を形成する工程と、Ｎｉシンター処理めっき被膜表面にＡｕめっき被膜を形成する工程を有する。
ここで、半導体素子収納用パッケージの製造方法は、Ａｕめっき被膜の厚さを１μｍ以下に形成するのがよい。

請求項１及びこれに従属する請求項２記載の半導体素子収納用パッケージは、ワイヤボンドパッドの第１のＮｉめっき被膜と第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で、又は第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で加熱して形成されるＮｉシンター処理めっき被膜を有し、Ｎｉシンター処理めっき被膜上にＡｕめっき被膜を有するので、Ｎｉめっき被膜が加熱によってＮｉの結晶粒成長による結晶粒界の少ない、結晶欠陥を減少させたＮｉシンター処理めっき被膜となると考えられ、その上に形成されるＡｕめっき被膜自体も緻密なめっき被膜となり、半導体素子収納用パッケージに加熱があっても、Ａｕめっき被膜へのＮｉシンター処理めっき被膜のＮｉの拡散を防止して、Ａｕめっき被膜の厚さを薄くできてパッケージを安価にでき、半田接合部では良好な半田濡れ性と強固な接合強度を併せ持たせることができる。
特に、請求項２記載の半導体素子収納用パッケージは、Ａｕめっき被膜の厚さが１μｍ以下であるので、安価で半田接合部で良好な半田濡れ性と強固な接合強度を併せ持つパッケージを提供できる。

請求項３及びこれに従属する請求項４記載の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、第２のＮｉめっき被膜を形成後、還元雰囲気中の６００℃以上の温度で加熱するシンター処理してＮｉシンター処理めっき被膜を形成する工程と、Ｎｉシンター処理めっき被膜表面にＡｕめっき被膜を形成する工程を有するので、Ａｕめっき被膜へのＮｉの拡散を少なくすることができ、これによって、Ａｕめっき被膜の厚さを薄くでき、半田接合部での良好な半田濡れ性と強固な接合強度を併せ持つ安価な半導体素子収納用パッケージの製造方法を提供できる。
特に、請求項４記載の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、Ａｕめっき被膜の厚さを１μｍ以下に形成するので、半田接合部での良好な半田濡れ性と強固な接合強度を併せ持たせることができ、安価にできる半導体素子収納用パッケージの製造方法を提供できる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージの説明図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同他の半導体素子収納用パッケージの説明図、図３（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同半導体素子収納用パッケージの製造方法の一部の説明図、図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同他の半導体素子収納用パッケージの製造方法の一部の説明図である。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージ１０は、実装される半導体素子１１から発生する高温、且つ大量の熱を放熱するための高放熱特性を有し、セラミックと熱膨張係数が近似する略長方形板状の金属板からなるヒートシンク板１２の一方の主面に、セラミック製の窓枠形状からなるセラミック基板１３の一方の主面をろう付け接合して有している。また、半導体素子収納用パッケージ１０は、セラミック基板１３の他方の主面である上面に、半導体素子１１をセラミック基板１３の枠体開口部の壁面とヒートシンク板１２の一方の主面とで形成されるキャビティ部１４に搭載して電気的に接続するための金属板からなるリードフレーム形状の外部接続端子１５をろう付け接合して有している。更に、半導体素子収納用パッケージ１０は、ヒートシンク板１２の長手方向の両端部に、放熱板を兼ねる台板にねじ等で取り付けるための取付部１６を有している。

この半導体素子収納用パッケージ１０は、半導体素子１１とボンディングワイヤ１７で接続して外部と電気的に導通状態とするための接続用パッドであるワイヤボンドパッド１８を外部接続端子１５の上面端部に有している。この半導体素子収納用パッケージ１０は、枠体状のセラミック基板１３とヒートシンク板１２とのろう付け接合や、セラミック基板１３と外部接続端子１５とのろう付け接合において、セラミック基板１３に形成されたメタライズ膜１９の表面には、例えば、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金からなる第１のＮｉめっき被膜２０が形成され、この第１のＮｉめっき被膜２０と、ヒートシンク板１２や外部接続端子１５との間にろう材層２１を形成して接合されている。セラミック基板１３、ヒートシンク板１２、及び外部接続端子１５が接合された接合体の表面に露出する全ての金属表面には、例えば、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金からなる第２のＮｉめっき被膜が形成され、更に、この第２のＮｉめっき被膜は、還元雰囲中で加熱されてＮｉシンター処理めっき被膜２２とされている。そして、この半導体素子収納用パッケージ１０は、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面に形成されるＡｕめっき被膜２３を有している。これにより、外部接続端子１５を兼ねるワイヤボンドパッド１８は、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面にＡｕめっき被膜２３を有している。

次いで、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る他の半導体素子収納用パッケージ１０ａを説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る他の半導体素子収納用パッケージ１０ａは、枠体や、平板からなるセラミック板の１又は複数枚を積層して形成されたセラミック基板１３ａの枠体上面に、金属枠体２４をろう付け接合して有している。また、この半導体素子収納用パッケージ１０ａは、セラミック板からなる枠体、金属枠体２４、及びセラミック板からなる平板で形成される半導体素子１１を搭載するためのキャビティ部１４を有している。更に、この半導体素子収納用パッケージ１０ａは、セラミック基板１３ａの階段状の枠体に、半導体素子１１とボンディングワイヤ１７で接続して外部と電気的に導通状態とするための接続用パッドであるワイヤボンドパッド１８ａを有している。

半導体素子収納用パッケージ１０ａは、セラミック基板１３ａの枠体上面と、金属枠体２４のろう付け接合において、セラミック基板１３ａの枠体上面に形成されたメタライズ膜１９の表面には、例えば、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金からなる第１のＮｉめっき被膜２０が形成され、この第１のＮｉめっき被膜２０と、金属枠体２４との間にろう材層２１を形成して接合されている。また、半導体素子収納用パッケージ１０ａは、セラミック基板１３ａの枠体上面に形成されたメタライズ膜１９の表面に第１のＮｉめっき被膜２０が形成されると同時に、ワイヤボンドパッド１８ａ用に形成されたメタライズ膜１９を含むセラミック基板１３ａの表面に露出する全てのメタライズ膜１９にも第１のＮｉめっき被膜２０が形成されている。そして、セラミック基板１３ａと金属枠体２４が接合された接合体の表面に露出する全ての金属表面には、例えば、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金からなる第２のＮｉめっき被膜が形成され、更に、第１のＮｉめっき被膜２０と第２のＮｉめっき被膜は、又は第２のＮｉめっき被膜は、還元雰囲中で加熱されてＮｉシンター処理めっき被膜２２とされている。更に、この半導体素子収納用パッケージ１０ａは、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面に形成されるＡｕめっき被膜２３を有している。これにより、ワイヤボンドパッド１８ａには、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面にＡｕめっき被膜２３を有している。

上記の半導体素子収納用パッケージ１０、１０ａのＡｕめっき被膜２３の厚さは、１μｍ以下の薄い厚みであるのがよい。Ｎｉシンター処理めっき被膜２２は、ワイヤボンドパッド１８、１８ａに加熱があってもＡｕめっき被膜２３へのＮｉの拡散を防止することができるので、薄いＡｕめっき被膜２３の厚さであっても、Ａｕめっき被膜２３の表面にＮｉ酸化物を形成するのを抑えることができ、ボンディングワイヤ１７の接続不良を防止することができる。また、Ａｕめっき被膜２３の表面は、Ｎｉ酸化物の形成が抑制されるので、外部と接続するための接続端子での半田濡れ性を阻害するのを防止することができる。更に、Ａｕめっき被膜２３の厚さは、１μｍ以下の薄さにすることでＳｎ−Ｐｂ系の半田に含まれるＳｎのＡｕへの拡散を抑えることができ、半田接合部の接合強度を向上させることができる。なお、Ａｕめっき被膜２３の表面へのＮｉの拡散を防止するには、Ａｕめっき被膜２３の厚さ１μｍを超える厚さにして減少させることができるが、Ａｕめっき被膜２３の厚さの増加によって、半導体素子収納用パッケージ１０、１０ａのコストアップとなると共に、半田のＳｎのＡｕめっき被膜２３への拡散を増加させ半田接合部の接合強度を低下させる。

本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージは、上記の半導体素子収納用パッケージ１０、１０ａの形態に限定されるものではなく、少なくとも半導体素子１１と電気的に接続するためのボンディングワイヤ１７を接続するためのワイヤボンドパッド１８、１８ａをセラミック基板１３、１３ａや、外部接続端子１５等の金属板上に有する半導体素子収納用パッケージに適用できる。

次いで、図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージ１０の製造方法を説明する。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）では外部接続端子１５等の金属板上にワイヤボンドパッド１８を形成する場合の製造方法を示している。
先ず、本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージ１０を形成するために用いられる各部材について説明する。ヒートシンク板１２は、熱膨張係数をセラミックの熱膨張係数と近似させ、熱伝導率の高い高放熱特性を有する、例えば、ポーラス状のタングステン（Ｗ）に銅（Ｃｕ）を含浸させたりして作製されるＣｕ−Ｗ系の複合金属板や、Ｃｕとモリブデン（Ｍｏ）からなるＣｕ−Ｍｏ系の合金金属板や、Ｃｕ−Ｍｏ系複合金属板の両面にＣｕ板をクラッドしたＣｕ／Ｃｕ−Ｍｏ／Ｃｕの接合板等から形成されている。ヒートシンク板１１の選定には、放熱特性を向上させるために、熱伝導性のよいＣｕの比率を高めたものを用いることが有効であるが、Ｃｕは熱膨張係数が高いので、セラミックとの熱膨張係数の整合性を図るためのＣｕ以外の材料選定や、Ｃｕと他の金属との板材としての構造が重要となる。そして、ヒートシンク板１１は、切削加工や、粉末冶金等の手法を用いて台板にねじ止め固定するための取付部１６を設けて、実質的に長方形状に形成され、表面にＮｉや、Ｎｉ合金、又はＣｕ等からなるめっき被膜を形成している。

次に、枠体状のセラミック基板１３は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、低温焼成セラミック等からなるセラミックから形成されている。セラミック基板１３がセラミックの一例であるＡｌ_２Ｏ_３からなる場合には、先ず、Ａｌ_２Ｏ_３粉末にマグネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末に、ジオクチルフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練し、脱泡して粘度２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製している。次いで、ドクターブレード法等によって、例えば、厚み０．２５ｍｍのロール状のシートを形成し、適当なサイズの矩形状に切断したセラミックグリーンシートを作製する。そして、１又は複数枚のセラミックグリーンシートには、窓枠形状の枠体状になるように中空部を打ち抜き加工すると共に、タングステンや、モリブデン等の高融点金属からなる金属導体ペーストを用いて、セラミック基板１３の下面側が一方の主面、上面側が他方の主面となるようにスクリーン印刷してそれぞれ金属導体パターンを形成する。また、セラミックグリーンシートが複数枚の場合には、積層して積層体の一方の主面、及び他方の主面が金属導体パターンとなるようにスクリーン印刷して形成する。そして、高融点金属とセラミックグリーンシートを還元雰囲気中で同時焼成して両表面にメタライズ膜１９を有するセラミック基板１３を作製する。なお、セラミック基板１３の一方の主面の金属導体パターンは、ヒートシンク板１１と枠体の全周にわたってろう付け接合するためにセラミック基板１３の下面全周面に形成されている。また、セラミック基板１３の他方の主面の金属導体パターンは、複数の外部接続端子１５のそれぞれを当接させてろう付け接合するために、セラミック基板１３の上面の当接する部分にそれぞれ形成されている。

次に、外部接続端子１５は、ＫＶ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、商品名「Ｋｏｖａｒ（コバール）」）や、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）等のセラミックと熱膨張係数が近似する金属部材からなり、切削加工や、エッチング加工や、打ち抜き加工等で複数の外部接続端子１５をタイバー部で支え持つようにしたリードフレーム形状に形成されている。

次いで、ヒートシンク板１２と、セラミック基板１３、及び外部接続端子１５の接合体を形成するには、先ず、セラミック基板１３の両面のメタライズ膜１９の表面にＮｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金等からなる第１のＮｉめっき被膜２０を施す。次に、ヒートシンク板１２の平面形状からなる一方の主面の中央部に、例えば、ＢＡｇ−８（Ａｇが７２％と、残部がＣｕからなる共晶合金）等のＡｇ−Ｃｕろうからなるセラミック基板１３の枠体状に合わせた枠体状の高温ろう材を介してセラミック基板１３の下面側である一方の主面の第１のＮｉめっき被膜２０面を当接させて載置し、約７８０〜９００℃で加熱して設けるろう材層２１でろう付け接合している。次に、セラミック基板１３の上面側である他方の主面の第１のＮｉめっき被膜２０面に、例えば、ＢＡｇ−８等のＡｇ−Ｃｕろうからなる高温ろう材を介して外部接続端子１５の先端部の下面側を当接させて載置し、約７８０〜９００℃で加熱して設けるろう材層２１でろう付け接合している。このヒートシンク板１２とセラミック基板１３の接合、及びセラミック基板１３と外部接続端子１５の接合によって、接合体を形成している。なお、接合体の形成は、ヒートシンク板１２とセラミック基板１３の接合、及びセラミック基板１３と外部接続端子１５の接合を同時に行って形成することもできる。

次に、図３（Ａ）に示すように、ワイヤボンドパッド１８を兼ねる外部接続端子１５を含む接合体の外表面に露出する全金属表面上には、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金等からなる第２のＮｉめっき被膜２５を施している。次に、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第２のＮｉめっき被膜２５が施された接合体は、還元雰囲気中の６００℃以上の温度で加熱して、シンター処理を施すことで、第２のＮｉめっき被膜２５をＮｉシンター処理めっき被膜２２としている。なお、シンター処理のための加熱温度は、好ましくは７００℃以上有するのがよいが、ろう付け接合の時の温度を超えてシンター処理を行うのは、ろう材の再溶融が発生するので好ましくない。更に、図３（Ｄ）に示すように、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面には、Ａｕめっき被膜２３を施している。これにより、半導体素子１１の実装時に加熱があっても、Ａｕめっき被膜２３にＮｉの拡散を抑えることができる半導体素子収納用パッケージ１０が形成されている。

次いで、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る他の半導体素子収納用パッケージ１０ａの製造方法を説明する。なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）ではセラミック基板１３ａ上にワイヤボンドパッド１８ａを形成する場合の製造方法を示している。
本発明の一実施の形態に係る他の半導体素子収納用パッケージ１０ａを形成するためのセラミック基板１３ａは、前記の半導体素子収納用パッケージ１０を形成するために用いられるのと同様のセラミックグリーンシートが用いられている。そして、実質的には同様な方法で作製された接合体には、セラミック基板１３ａの表面上にワイヤボンドパッド１８ａを形成している。

図４（Ａ）に示すように、セラミック基板１３ａ上に形成されたメタライズ膜１９の表面には、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金等からなる第１のＮｉめっき被膜２０が形成されている。そして、第１のＮｉめっき被膜２０が形成されたワイヤボンドパッド１８ａを含む接合体の外表面に露出する全金属表面上には、Ｎｉや、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金等からなる第２のＮｉめっき被膜２５を施している。次に、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第２のＮｉめっき被膜２５が施された接合体は、還元雰囲気中の６００℃以上の温度で加熱して、シンター処理を施すことで、ワイヤボンドパッド１８ａの第１のＮｉめっき被膜２０及び第２のＮｉめっき被膜２５をＮｉシンター処理めっき被膜２２としている。なお、第１のＮｉめっき被膜２０は、第１のＮｉめっき被膜２０を形成した後に、金属枠体２４等がろう付け接合されるので、このろう付け接合時の加熱温度でワイヤボンドパッド１８ａ等のろう付けがなされない部分の第１のＮｉめっき被膜２０にもシンター処理を施したようになる。また、シンター処理のための加熱温度は、好ましくは７００℃以上有するのがよいが、ろう付け接合の時の温度を超えてシンター処理を行うのは、ろう材の再溶融が発生するので好ましくない。更に、図３（Ｄ）に示すように、Ｎｉシンター処理めっき被膜２２の表面には、Ａｕめっき被膜２３を施している。これにより、半導体素子１１の実装時に加熱があっても、Ａｕめっき被膜２３にＮｉの拡散を抑えることができる半導体素子収納用パッケージ１０ａが形成されている。

上記の半導体素子収納用パッケージ１０、１０ａの製造方法においては、Ａｕめっき被膜２３の厚さを無電解めっき法や、電解めっき法で１μｍ以下に被膜して形成している。これにより、半導体素子１１の実装時に加熱があっても、Ａｕめっき被膜２３に第１のＮｉめっき被膜２０や、第２のＮｉめっき被膜２５からのＮｉの拡散を抑えることができる半導体素子収納用パッケージ１０を形成している。

本発明の半導体素子収納用パッケージは、半導体素子等の電子部品を実装させて、例えば、高周波の信号を送受信するための電子装置や、パソコン等の電子装置に組み込まれ、安価で信頼性の高い電子装置とするのに用いることができる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る半導体素子収納用パッケージの説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同他の半導体素子収納用パッケージの説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同半導体素子収納用パッケージの製造方法の一部の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同他の半導体素子収納用パッケージの製造方法の一部の説明図である。 従来の半導体素子収納用パッケージの説明図である。

符号の説明

１０、１０ａ：半導体素子収納用パッケージ、１１：半導体素子、１２：ヒートシンク板、１３、１３ａ：セラミック基板、１４：キャビティ部、１５：外部接続端子、１６：取付部、１７：ボンディングワイヤ、１８、１８ａ：ワイヤボンドパッド、１９：メタライズ膜、２０：第１のＮｉめっき被膜、２１：ろう材層、２２：Ｎｉシンター処理めっき被膜、２３：Ａｕめっき被膜、２４：金属枠体、２５：第２のＮｉめっき被膜

Claims (4)

1. 少なくとも半導体素子と電気的に接続するためのワイヤボンドパッドを有し、該ワイヤボンドパッドの表面が第１のＮｉめっき被膜と第２のＮｉめっき被膜とＡｕめっき被膜で被覆されてなる、又は前記第２のＮｉめっき被膜と前記Ａｕめっき被膜で被覆されてなる半導体素子収納用パッケージにおいて、
   前記ワイヤボンドパッドの前記第１のＮｉめっき被膜と前記第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で、又は前記第２のＮｉめっき被膜が還元雰囲気中で加熱して形成されるＮｉシンター処理めっき被膜を有し、該Ｎｉシンター処理めっき被膜上に前記Ａｕめっき被膜を有することを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
2. 請求項１記載の半導体素子収納用パッケージにおいて、前記Ａｕめっき被膜の厚さが１μｍ以下であることを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
3. 少なくとも半導体素子と電気的に接続するためのワイヤボンドパッドを、金属板表面に第２のＮｉめっき被膜とＡｕめっき被膜を被覆して設ける、又はセラミック基板に形成されたメタライズ膜表面に第１のＮｉめっき被膜と前記第２のＮｉめっき被膜及び前記Ａｕめっき被膜を被覆して設ける半導体素子収納用パッケージの製造方法において、
   前記第２のＮｉめっき被膜を形成後、還元雰囲気中の６００℃以上の温度で加熱するシンター処理してＮｉシンター処理めっき被膜を形成する工程と、
   前記Ｎｉシンター処理めっき被膜表面に前記Ａｕめっき被膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体素子収納用パッケージの製造方法。
4. 請求項３記載の半導体素子収納用パッケージの製造方法において、前記Ａｕめっき被膜の厚さを１μｍ以下に形成することを特徴とする半導体素子収納用パッケージの製造方法。

Images