JP2014227306A - Brazing tool for ceramic package - Google Patents

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克久 白石
Katsuhisa Shiraishi
克久 白石
山本　宏司
Koji Yamamoto
宏司 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brazing tool for a ceramic package capable of being used for a long time, reducing management cost, and preventing cost increase of the product.SOLUTION: A brazing tool for a ceramic package 10 used for joining a metal component 22 to a ceramic fired body 21 by brazing to prepare a ceramic package with individual piece body 20 has a plurality of sets of uneven parts 11 for a suite of the ceramic package with individual piece body 20 for mounting and positioning a combination of the ceramic fired body 21 and the metal component 22 on each of both principal planes, and the plurality of sets of uneven parts 11 for the suite of the ceramic package with individual piece body 20 are for identical variety of the ceramic package 20 on both principal planes.

Description

本発明は、半導体素子を収納するためのセラミックパッケージのリードフレームや、シールリング等の金属部品を非酸化性雰囲気中で加熱してろう付け接合するのに使用されるセラミックパッケージろう付け用治具に関する。   The present invention relates to a ceramic package brazing jig used for brazing and joining metal parts such as a lead frame of a ceramic package and a seal ring for housing a semiconductor element in a non-oxidizing atmosphere. About.

従来から半導体素子を収納するためのセラミックパッケージには、セラミック焼成体にリードフレームや、シールリング等の金属部品を取り付ける必要のあるものがあり、これらの金属部品を精度良くセラミック焼成体に設けた導体パターンにろう付けさせるために、セラミックパッケージろう付け用治具が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are ceramic packages for housing semiconductor elements that require a metal part such as a lead frame or a seal ring to be attached to a ceramic fired body, and these metal parts are accurately provided on the ceramic fired body. A ceramic package brazing jig is used to braze the conductor pattern.

このようなセラミックパッケージ用のセラミック焼成体の作製には、従来からアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等を用いた複数枚のシート状のセラミックグリーンシートが用いられ、これらのセラミックグリーンシートにスルーホールや、ビア用の貫通孔や、電子部品素子を囲繞して収納させるためのキャビティ部用の貫通孔を設けている。更に、これらのセラミックグリーンシートには、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属からなる導電性ペーストを用いて、スルーホール用の孔の壁面に塗布したり、ビア用の孔に充填したりした後、この導電性ペーストと同等の導電性ペーストを用いて表面にも所定の導体配線印刷パターンを形成している。そして、これらが形成された複数枚のセラミックグリーンシートは、重ね合わせて温度と、圧力をかけて接合してセラミック積層体に形成している。更に、このセラミック積層体は、通常、シート内に焼成前の個片体のセラミックパッケージがマトリックス状に複数個配列する集合体として形成されているので、セラミック積層体の表面に、押圧溝形成用スリット刃を押し当てて、個片体の外形形状になるように区画する断面視してＶ字形状の押圧溝を縦、横方向に形成している。この後、セラミック積層体は、還元性雰囲気中でセラミックグリーンシートと、高融点金属を同時焼成して分割溝を設ける複数の個片体のセラミック焼成体が配列する集合体としている。そして、この焼成済の集合体は、外部側に露出する導体部分にＮｉや、ＮｉＣｏ等からなるＮｉめっき被膜を形成した後、集合体に設けられた分割溝で分割することで、個片体のセラミック焼成体に形成している。 Conventionally, a plurality of sheet-like ceramic green sheets using alumina (Al 2 O 3 ) or the like are used for the production of such a ceramic fired body for a ceramic package. In addition, a through hole for a via and a through hole for a cavity for enclosing and storing an electronic component element are provided. Furthermore, for these ceramic green sheets, conductive paste made of a high melting point metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) is applied to the wall surface of the hole for the through hole, or the hole for the via. After that, a predetermined conductor wiring print pattern is formed on the surface using a conductive paste equivalent to this conductive paste. The plurality of ceramic green sheets on which these are formed are superposed and joined together by applying temperature and pressure to form a ceramic laminate. Further, this ceramic laminate is usually formed as an assembly in which a plurality of individual ceramic packages before firing are arranged in a matrix in a sheet, so that a press groove is formed on the surface of the ceramic laminate. V-shaped pressing grooves are formed in the vertical and horizontal directions when viewed from a cross-sectional view that is partitioned by pressing the slit blade to form the outer shape of the individual piece. Thereafter, the ceramic laminate is an aggregate in which a ceramic green sheet and a plurality of pieces of ceramic fired bodies provided with divided grooves are formed by simultaneously firing a ceramic green sheet and a refractory metal. The fired aggregate is formed by forming a Ni plating film made of Ni, NiCo, or the like on the conductor portion exposed to the outside, and then dividing it by dividing grooves provided in the aggregate. The ceramic fired body is formed.

図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、セラミックパッケージろう付け用治具５０には、上記の個片体のセラミック焼成体（図示せず）のＮｉめっき被膜の施された所望する導体部分にリードフレームや、シールリング等の金属部品（図示せず）がろう材を介して当接されると共に、金属部品を所望する導体部分に精度よく位置決めさせている。この後、セラミック焼成体と、金属部品は、セラミックパッケージろう付け用治具５０ごと非酸化性雰囲気中で加熱焼成して金属部品をそれぞれの個片体のセラミック焼成体にろう付け接合している。そして、個片体のセラミック焼成体は、外部に露出する金属部分にＮｉめっき被膜、更にその上にＡｕめっき被膜を形成してセラミックパッケージとしている。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the ceramic package brazing jig 50 has a desired conductor on which a Ni-plated film of the above-mentioned individual ceramic fired body (not shown) is applied. A metal part (not shown) such as a lead frame or a seal ring is brought into contact with the part via a brazing material, and the metal part is accurately positioned on a desired conductor part. Thereafter, the ceramic fired body and the metal part are heated and fired together with the ceramic package brazing jig 50 in a non-oxidizing atmosphere to braze and join the metal part to the individual ceramic fired body. . The individual ceramic fired body is formed as a ceramic package by forming a Ni plating film on a metal portion exposed to the outside and further forming an Au plating film thereon.

上記のろう付け接合は、通常、出入り口に空気侵入の遮断装置を設け、内部を水素と窒素の非酸化性雰囲気とし、入口から出口にかけて温度カーブが設定できるマッフル式トンネル焼成炉に通過させることで行っている。このろう付け接合時に用いられるセラミックパッケージろう付け用治具５０は、一方側の主面にのみセラミック焼成体と金属部品を載置させるための様々な形状からなる凹凸部５１を形成したカーボン製の板体からなっている。このセラミックパッケージろう付け用治具５０上に載置したセラミック焼成体と金属部品は、セラミック粉末を所望の形状にプレス成形し、焼成して形成するセラミックチップや、カーボンブロックを所望の形状に造形して形成するカーボンチップ等の固定用治具（図示せず）でセラミック焼成体と金属部品とを正確な位置合わせをして固定させている。そして、セラミック焼成体と金属部品は、焼成炉中にセラミックパッケージろう付け用治具５０及び、固定用治具ごと通炉させることでろう付け接合するようになっている。なお、セラミックパッケージろう付け用治具５０は、板体に多数の個片体用のセラミック焼成体や、個片体用の金属部品を搭載させて一度に多くのろう付け接合が可能のように一枚の大型の板体からなっている。また、セラミックパッケージろう付け用治具５０は、耐熱性、耐酸化性、耐磨耗性等に優れ、セラミック焼成体の熱膨張係数に近似すると共に、セラミック焼成体や、金属部品の様々な形状に容易に対応させるための加工性に優れるカーボンで作製されている。   The brazing joint is usually provided with a shut-off device for air intrusion at the entrance and exit, a non-oxidizing atmosphere of hydrogen and nitrogen inside, and passing through a muffle tunnel firing furnace that can set a temperature curve from the entrance to the exit. Is going. The ceramic package brazing jig 50 used at the time of brazing and joining is made of carbon in which concave and convex portions 51 having various shapes for placing a ceramic fired body and a metal part on only one main surface are formed. It consists of a plate. The ceramic fired body and metal parts placed on the ceramic package brazing jig 50 are formed by pressing ceramic powder into a desired shape and firing it to form a ceramic chip or carbon block into the desired shape. The ceramic fired body and the metal part are accurately aligned and fixed by a fixing jig (not shown) such as a carbon chip formed in this manner. The ceramic fired body and the metal part are brazed and joined by passing the ceramic package brazing jig 50 and the fixing jig together in a firing furnace. The ceramic package brazing jig 50 has a large number of ceramic fired bodies for individual pieces and metal parts for individual pieces mounted on the plate so that many brazing joints can be performed at once. It consists of a single large plate. The ceramic package brazing jig 50 is excellent in heat resistance, oxidation resistance, wear resistance and the like, approximates the thermal expansion coefficient of the ceramic fired body, and has various shapes of the ceramic fired body and metal parts. It is made of carbon that is excellent in workability to easily cope with the above.

従来のろう付け用治具には、一対のセラミック基板の間に介装する中治具と、一対のセラミック基板の中治具とは反対側に当接する一対の外側治具と、一対の外側治具のセラミック基板に当接する面とは反対側の面にそれぞれ形成され上方が互いに接近する方向に傾斜した外側治具傾斜面と、上方が互いに接近する方向に傾斜し外側治具傾斜面とそれぞれ摺接する一対の押圧治具傾斜面を有する押圧治具と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このろう付け用治具は、ろう付け用治具の一方主面に設ける凹凸部に金属ベースを載置し、更に金属ベースの上面に金属ケースを載置し、次に金属ベースの上面中央に中治具を載せ、金属ケースの前面と後面の基板挿通口にそれぞれセラミック基板を挿通し、これら一対のセラミック基板を中治具に当接させるように外側治具と、押圧治具で押圧させている。そして、半導体パッケージは、セラミック基板と金属ケースとの上に亘って金属ケースを載置し、セラミック基板の外側にリードフレームを載せるようにろう付け接合して形成されるようになっている。   A conventional brazing jig includes a middle jig interposed between a pair of ceramic substrates, a pair of outer jigs that are in contact with the opposite side of the middle jig of the pair of ceramic substrates, and a pair of outer jigs. An outer jig inclined surface formed on a surface opposite to the surface of the jig contacting the ceramic substrate and inclined upward in a direction in which the upper portions approach each other; and an outer jig inclined surface inclined in a direction in which the upper portions approach each other; A press jig having a pair of press jig inclined surfaces that are in sliding contact with each other has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this brazing jig, a metal base is placed on the concavo-convex portion provided on one main surface of the brazing jig, and a metal case is placed on the upper surface of the metal base. Place the middle jig, insert the ceramic substrate into the front and rear substrate insertion holes of the metal case, and press the pair of ceramic substrates with the outer jig and the pressing jig so that they come into contact with the middle jig. ing. The semiconductor package is formed by placing a metal case over a ceramic substrate and a metal case and brazing and joining the lead frame on the outside of the ceramic substrate.

また、従来のセラミックパッケージろう付け用治具には、セラミックパッケージ基板と放熱板等のろう付け部材とのろう付けに用いられるセラミックパッケージのろう付け治具において、セラミックパッケージ基板及び放熱板等のろう付け部材を挿入し位置決めする段差付き凹部が上面側に設けられた基部と、基部の下方に設けられ、支点によって途中が支承されていると共に、自由端である端部の一方に下向きの力が作用し且つろう付け部材が直接又は押圧部材を介して載置される他方の端部に上向きの力が作用するように調整された梃とを具備するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このセラミックパッケージろう付け用治具では、セラミックパッケージ基板にろう付け部品を確実に且つ平坦にろう付けすると共に、ろう付け作業を容易に行うことのできるとしている。   In addition, the conventional ceramic package brazing jig is a brazing jig for a ceramic package used for brazing between a ceramic package substrate and a brazing member such as a heat radiating plate. A stepped recess for inserting and positioning the attachment member is provided on the upper surface side, and is provided below the base, and is supported halfway by a fulcrum, and a downward force is applied to one of the free ends. An apparatus has been proposed that includes a hook that is acted and adjusted so that an upward force is applied to the other end portion on which the brazing member is mounted directly or via a pressing member (for example, Patent Documents). 2). In this ceramic package brazing jig, the brazed parts can be brazed reliably and flatly on the ceramic package substrate, and the brazing operation can be easily performed.

特開２０００−２９４６６６号公報JP 2000-294666 A 特開平５−１５５６７０号公報JP-A-5-155670

しかしながら、前述したような従来のセラミックパッケージろう付け用治具は、次のような問題がある。
従来のセラミックパッケージろう付け用治具や、特開２０００−２９４６６６号公報で開示されるようなセラミックパッケージろう付け用治具は、一方側の主面にのみセラミック焼成体と金属部品を載置させるための凹凸部を形成したカーボン製の板体からなるので、繰り返しの使用で凹凸部等の部位に欠けや、磨耗が発生した場合には使用が不可能となり、新たに作り直しが必要となり、製品のコストアップとなっている。また、このようなセラミックパッケージろう付け用治具は、ろう付けが必要な品種毎に、しかも、形状の異なる一品種毎に必要となるので、治具作製費用が高額となると共に、多品種の治具を管理するための管理費用が高額となり、引いては製品のコストアップとなっている。
また、特開平５−１５５６７０号公報で開示されるようなセラミックパッケージろう付け用治具は、構造が極めて複雑で、これを作製するための治具作製費用が高額となり、引いては製品のコストアップとなっている。 However, the conventional ceramic package brazing jig as described above has the following problems.
Conventional ceramic package brazing jigs and ceramic package brazing jigs as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-294666 have ceramic fired bodies and metal parts placed on only one main surface. Because it is made of carbon plate with uneven parts for use, if the parts such as uneven parts are chipped or worn due to repeated use, it becomes impossible to use, and a new rework is required, The cost is up. In addition, such a ceramic package brazing jig is required for each type of product that needs to be brazed, and for each type of product having a different shape. The management cost for managing the jig is high, which in turn increases the cost of the product.
Also, the ceramic package brazing jig as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-155670 has an extremely complicated structure, and the cost of manufacturing the jig for manufacturing the ceramic package is high, which in turn reduces the cost of the product. It is up.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間の使用が可能で、管理コストを削減でき、製品のコストアップを防止するセラミックパッケージろう付け用治具を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a ceramic package brazing jig that can be used for a long period of time, can reduce management costs, and prevents an increase in product cost. And

前記目的に沿う本発明に係るセラミックパッケージろう付け用治具は、セラミック焼成体に金属部品をろう付け接合して個片体のセラミックパッケージとするために用いられるセラミックパッケージろう付け用治具において、セラミック焼成体と金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための個片体のセラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、複数組みのセラミックパッケージ一式用の凹凸部が両主面で同一品種のセラミックパッケージ用として有する。   A ceramic package brazing jig according to the present invention that meets the above-mentioned object is a ceramic package brazing jig used for brazing and joining metal parts to a ceramic fired body to form a single-piece ceramic package, A plurality of sets of uneven parts for a set of individual ceramic packages for placing and positioning a combination of ceramic fired bodies and metal parts are provided on both main surfaces, and an uneven part for a set of multiple ceramic packages. For both types of ceramic packages.

前記目的に沿う本発明に係るセラミックパッケージろう付け用治具は、セラミック焼成体に金属部品をろう付け接合して個片体のセラミックパッケージとするために用いられるセラミックパッケージろう付け用治具において、セラミック焼成体と金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための個片体のセラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、複数組みのセラミックパッケージ一式用の凹凸部が両主面で互いに異なる品種のセラミックパッケージ用として有する。   A ceramic package brazing jig according to the present invention that meets the above-mentioned object is a ceramic package brazing jig used for brazing and joining metal parts to a ceramic fired body to form a single-piece ceramic package, A plurality of sets of uneven parts for a set of individual ceramic packages for placing and positioning a combination of ceramic fired bodies and metal parts are provided on both main surfaces, and an uneven part for a set of multiple ceramic packages. Has for different types of ceramic packages on both main surfaces.

上記のセラミックパッケージろう付け用治具は、セラミック焼成体と金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための個片体のセラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、複数組みのセラミックパッケージ一式用の凹凸部が両主面で同一品種のセラミックパッケージ用として有するので、両主面の何れか一方側の位置決めするための凹凸部等の部位に欠けや、磨耗が発生したとしても、他方側の位置決めするための凹凸部等が健在であれば、他方側の位置決めするための凹凸部等の部位に欠けや、磨耗が発生するまで、このセラミックパッケージろう付け用治具を使用することができ、平均的な使用できる命数を２倍にすることができ、大量生産用として長期間の使用が可能で、管理コストを削減でき、製品のコストアップを防止するセラミックパッケージろう付け用治具を提供できる。   The above-mentioned ceramic package brazing jig has a plurality of sets of concave and convex portions for a set of individual ceramic packages for placing and positioning a combination of ceramic fired bodies and metal parts on both main surfaces. Because there are uneven parts for a set of multiple ceramic packages for ceramic packages of the same product type on both main surfaces, there is chipping or wear on the uneven parts for positioning on either side of both main surfaces. Even if it occurs, if the uneven part for positioning on the other side is healthy, the ceramic package brazing treatment is not made until the uneven part for positioning on the other side is chipped or worn. Tools can be used, the average lifespan can be doubled, long-term use is possible for mass production, and management costs are reduced Can, possible to provide a ceramic package brazing jig for preventing an increase in cost of the product.

上記のセラミックパッケージろう付け用治具は、セラミック焼成体と金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための個片体のセラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、複数組みのセラミックパッケージ一式用の凹凸部が両主面で互いに異なる品種のセラミックパッケージ用として有するので、少量生産用として高価なセラミックパッケージろう付け用治具を効果的に活用でき、製品のコストアップを防止するセラミックパッケージろう付け用治具を提供できる。また、いずれの主面には、それぞれ複数組みのセラミックパッケージ一式用の凹凸部が設けられており、位置決めするための凹凸部等の部位に欠けや、磨耗が発生して使用できない部位が発生したとしても、他の部位を使用することで少量生産用としての対応ができ、それぞれの品種用の高価なセラミックパッケージろう付け用治具の多量な作製を抑え製品のコストアップを防止するセラミックパッケージろう付け用治具を提供できる。   The above-mentioned ceramic package brazing jig has a plurality of sets of concave and convex portions for a set of individual ceramic packages for placing and positioning a combination of ceramic fired bodies and metal parts on both main surfaces. Since there are uneven parts for multiple sets of ceramic packages for ceramic packages of different varieties on both main surfaces, it is possible to effectively use an expensive ceramic package brazing jig for low-volume production, and the product cost It is possible to provide a jig for brazing a ceramic package that prevents the rise. In addition, each main surface is provided with uneven parts for a set of a plurality of sets of ceramic packages, and there are parts that cannot be used due to chipping or wear in parts such as uneven parts for positioning. However, by using other parts, it can be used for low-volume production, and ceramic package brazing that prevents the production of expensive ceramic package brazing jigs for each product type and prevents the cost of products from increasing. An attachment jig can be provided.

（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミックパッケージろう付け用治具の一方側の主面の平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図、他方側の主面の平面図である。(A)-(C) is a top view of one side of the ceramic package brazing jig according to one embodiment of the present invention, a vertical cross-sectional view taken along line AA ′, and a main surface of the other side. It is a top view. （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る他のセラミックパッケージろう付け用治具の一方側の主面の平面図、Ｂ−Ｂ’線縦断面図、他方側の主面の平面図である。(A)-(C) are the top views, BB 'line longitudinal cross-sectional views, and the other side main surface of the other ceramic package brazing jig which concern on one embodiment of this invention, respectively. It is a top view of a surface. （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ従来のセラミックパッケージろう付け用治具の一方側の主面の平面図、Ｃ−Ｃ’線縦断面図、他方側の主面の平面図である。(A)-(C) are the top view of the principal surface of one side of the conventional ceramic package brazing jig, a C-C 'line longitudinal cross-sectional view, and the top view of the other principal surface, respectively.

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形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るセラミックパッケージろう付け用治具１０は、セラミック焼成体２１に設ける導体部分と、リードフレームや、シールリングや、金属製枠体等の金属部品２２を組み合わせてろう付け接合してセラミックパッケージ２０とするために用いられている。 Next, with reference to the accompanying drawings, embodiments for embodying the present invention will be described for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1A to 1C, a ceramic package brazing jig 10 according to an embodiment of the present invention includes a conductor portion provided in a ceramic fired body 21, a lead frame, a seal ring, The ceramic package 20 is used by brazing and joining metal parts 22 such as metal frames.

なお、上記のセラミック焼成体２１を作製するためには、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いた複数枚のシート状のセラミックグリーンシートを用い、これらのセラミックグリーンシートに、上、下間の電気的な導通状態を形成するためのスルーホールや、ビア用の貫通孔や、電子部品素子を囲繞して収納させるためのキャビティ部用の貫通孔を設けている。更に、これらのセラミックグリーンシートには、タングステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属からなる導電性ペーストをスクリーン印刷機を用いてスルーホール用の孔の壁面に塗布したり、ビア用の孔に充填したりした後、この導電性ペーストと同等の導電性ペーストを用いてセラミックグリーンシートの表面に所定の導体配線印刷パターンを形成している。そして、これらが形成された複数枚のセラミックグリーンシートは、重ね合わせて温度と、圧力をかけて接合してセラミック積層体に形成している。更に、このセラミック積層体は、通常、シート内に焼成前の個片体のセラミックパッケージがマトリックス状に複数個配列する集合体として形成されているので、セラミック積層体の表面に、押圧溝形成用スリット刃を押し当てて、個片体の外形形状になるように区画する断面視してＶ字形状の押圧溝を縦、横方向に形成している。この後、セラミック積層体は、還元性雰囲気中でセラミックグリーンシートと、高融点金属を同時焼成して複数の個片体のセラミック焼成体２１が分割溝で区画されてマトリックス状に配列する集合体としている。そして、この集合体は、集合体の外部側に露出する導体パターン部分にＮｉや、ＮｉＣｏ等からなるＮｉめっき被膜を形成した後、集合体に設けられた分割溝で分割することで、個片体のセラミック焼成体２１を形成している。 In order to produce the ceramic fired body 21 described above, for example, a plurality of sheet-like ceramic green sheets using alumina (Al 2 O 3 ) are used. A through hole for forming an electrically conductive state, a through hole for a via, and a through hole for a cavity for enclosing and storing an electronic component element. Furthermore, a conductive paste made of a refractory metal such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) is applied to these ceramic green sheets on the wall surface of the hole for the through hole using a screen printer, For example, a predetermined conductor wiring print pattern is formed on the surface of the ceramic green sheet using a conductive paste equivalent to the conductive paste. The plurality of ceramic green sheets on which these are formed are superposed and joined together by applying temperature and pressure to form a ceramic laminate. Further, this ceramic laminate is usually formed as an assembly in which a plurality of individual ceramic packages before firing are arranged in a matrix in a sheet, so that a press groove is formed on the surface of the ceramic laminate. V-shaped pressing grooves are formed in the vertical and horizontal directions when viewed from a cross-sectional view that is partitioned by pressing the slit blade to form the outer shape of the individual piece. Thereafter, the ceramic laminate is an aggregate in which a ceramic green sheet and a refractory metal are simultaneously fired in a reducing atmosphere, and a plurality of pieces of ceramic fired bodies 21 are partitioned by dividing grooves and arranged in a matrix. It is said. And this aggregate | assembly is divided | segmented by the division groove | channel provided in the aggregate | assembly after forming Ni plating film which consists of Ni, NiCo, etc. in the conductor pattern part exposed to the exterior side of an aggregate | assembly, A ceramic fired body 21 is formed.

また、上記の金属部品２２は、セラミックと熱膨張係数が近似するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等の合金金属板や、熱伝導率が高く放熱性に優れる銅と、タングステンやモリブデンとの複合金属板が用いられ、エッチングや、打ち抜きプレスや、切削等の加工で所望の形状に形成したものを用いている。   In addition, the metal part 22 includes an alloy metal plate such as an Fe—Ni—Co alloy or an Fe—Ni alloy whose thermal expansion coefficient approximates that of ceramic, copper having high thermal conductivity and excellent heat dissipation, tungsten, and the like. A composite metal plate with molybdenum or molybdenum is used, and a metal plate formed in a desired shape by etching, punching press, cutting or the like is used.

このセラミック焼成体２１と金属部品２２のろう付け接合時に用いられるセラミックパッケージろう付け用治具１０は、セラミック焼成体２１と金属部品２２を組み合わせて載置して位置決めするための様々な形状からなるセラミックパッケージ２０一式用の凹凸部１１を両主面のそれぞれに複数組み有している。そして、このセラミックパッケージろう付け用治具１０は、複数組みのセラミックパッケージ２０一式用の凹凸部１１が両主面で同一品種のセラミックパッケージ２０用として有している。そして、このセラミックパッケージろう付け用治具１０には、個片体のセラミック焼成体２１のＮｉめっき被膜の施された所望する導体パターン部分に金属部品２２がＡｇＣｕろうからなるろう材を介して当接されるようになっている。そして、更に、セラミック焼成体２１のＮｉめっき被膜の施された所望する導体パターン部分には、セラミック粉末を所望の形状にプレス成形し、焼成して形成するセラミックチップや、カーボンブロックを所望の形状に造形して形成するカーボンチップ等の固定用治具を用いて、金属部品２２を精度よく位置決めさせている。この後、セラミック焼成体２１と、金属部品２２は、セラミックパッケージろう付け用治具１０と、固定用治具ごと非酸化性雰囲気中で加熱焼成して金属部品２２をそれぞれの個片体のセラミック焼成体２１にろう付け接合している。そして、セラミックパッケージろう付け用治具１０と、固定用治具から取り出した個片体のろう付け接合体には、外部に露出する金属部分にＮｉめっき被膜、更にその上にＡｕめっき被膜を形成してセラミックパッケージ２０としている。   The ceramic package brazing jig 10 used for brazing and joining the ceramic fired body 21 and the metal part 22 has various shapes for mounting and positioning the ceramic fired body 21 and the metal part 22 in combination. A plurality of concave and convex portions 11 for the set of ceramic packages 20 are provided on both main surfaces. The ceramic package brazing jig 10 has a plurality of sets of concave / convex portions 11 for a set of ceramic packages 20 for both types of ceramic packages 20. In this ceramic package brazing jig 10, the metal part 22 is applied to the desired conductor pattern portion of the ceramic fired body 21 of the individual piece on which the Ni plating film is applied via a brazing material made of AgCu brazing. It comes to be touched. Further, the desired conductive pattern portion of the ceramic fired body 21 to which the Ni plating film is applied is formed by pressing a ceramic powder into a desired shape and firing it to form a ceramic chip or a carbon block in a desired shape. The metal component 22 is positioned with high accuracy using a fixing jig such as a carbon chip that is shaped and formed. After this, the ceramic fired body 21 and the metal part 22 are fired and fired in a non-oxidizing atmosphere together with the ceramic package brazing jig 10 and the fixing jig, and the metal parts 22 are individually separated into ceramics. The fired body 21 is brazed and joined. The ceramic package brazing jig 10 and the single piece brazed joint taken out from the fixing jig are formed with a Ni plating film on a metal portion exposed to the outside and an Au plating film thereon. Thus, the ceramic package 20 is obtained.

次に、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら本発明の一実施の形態に係る他のセラミックパッケージろう付け用治具を説明する。
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る他のセラミックパッケージろう付け用治具１０ａは、両主面の一方の主面側を上面として、セラミック焼成体２１ａに設ける導体部分と、リードフレームや、シールリングや、金属製枠体等の金属部品２２ａを組み合わせてろう付け接合してセラミックパッケージ２０ａとするために用いられている。また、このセラミックパッケージろう付け用治具１０ａは、両主面の他方の主面側を上面として、上記のセラミック焼成体２１ａとは形状が異なる他のセラミック焼成体２１ｂに設ける導体部分と、上記の金属部品２２ａとは形状の異なる他の金属部品２２ｂを組み合わせてろう付け接合してセラミックパッケージ２０ｂとするために用いられている。これらのセラミック焼成体２１ａ、２１ｂや、金属部品２２ａ、２２ｂは、前記のセラミックパッケージろう付け用治具１０で用いられるものと同様の方法で作製されたものが用いられるようになっている。 Next, another ceramic package brazing jig according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2A to 2C, another ceramic package brazing jig 10 a according to an embodiment of the present invention is ceramic fired with one main surface side of both main surfaces as an upper surface. It is used to braze and join a conductor part provided on the body 21a and a metal part 22a such as a lead frame, a seal ring, or a metal frame to form a ceramic package 20a. The ceramic package brazing jig 10a includes a conductor portion provided on another ceramic fired body 21b having a shape different from that of the ceramic fired body 21a, with the other principal surface of the two main faces as an upper surface. This is used to braze and join another metal part 22b having a different shape from the metal part 22a to form a ceramic package 20b. As these ceramic fired bodies 21a and 21b and metal parts 22a and 22b, those produced by the same method as that used in the ceramic package brazing jig 10 are used.

このセラミックパッケージろう付け用治具１０ａには、個片体のセラミック焼成体２１ａと、金属部品２２ａを組み合わせて載置して位置決めするための個片体のセラミックパッケージ２０ａ一式用の凹凸部１１ａが両主面の一方の主面側に複数組み設けられている。また、このセラミックパッケージろう付け用治具１０ａには、他の個片体のセラミック焼成体２１ｂと、他の金属部品２２ｂを組み合わせて載置して位置決めするための個片体の他のセラミックパッケージ２０ｂ一式用の凹凸部１１ｂが両主面の他方の主面に複数組み設けられている。そして、このセラミックパッケージろう付け用治具１０ａは、複数組みのセラミックパッケージ２０ａ、２０ｂ一式用の凹凸部１１ａ、１１ｂが両主面のそれぞれで互いに異なる品種のセラミックパッケージ２０ａ、２０ｂ用として有している。   The ceramic package brazing jig 10a includes a set of concavo-convex portions 11a for a set of individual ceramic packages 20a for placing and positioning individual ceramic fired bodies 21a and metal parts 22a in combination. A plurality of sets are provided on one main surface side of both main surfaces. The ceramic package brazing jig 10a has another ceramic package for placing and positioning another ceramic fired body 21b and another metal component 22b in combination. A plurality of sets of concave and convex portions 11b for 20b set are provided on the other main surface of both main surfaces. The ceramic package brazing jig 10a has a plurality of sets of concave and convex portions 11a and 11b for a set of ceramic packages 20a and 20b for different types of ceramic packages 20a and 20b. Yes.

なお、上記のセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａを用いるろう付け接合には、通常、出入り口に空気侵入の遮断装置を設け、内部を水素と窒素の非酸化性雰囲気とし、入口から出口にかけて温度カーブが設定できるマッフル式トンネル焼成炉を用いている。また、上記のセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａは、板体に多数の個片体用のセラミック焼成体２１、２１ａ、２１ｂや、個片体用の金属部品２２、２２ａ、２２ｂを搭載させて一度に多くのろう付け接合が可能のように一枚の大型の板体からなっている。更に、上記のセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａは、耐熱性、耐酸化性、耐磨耗性等に優れ、セラミック焼成体２１、２１ａ、２１ｂの熱膨張係数に近似すると共に、セラミック焼成体２１、２１ａ、２１ｂや、金属部品２２、２２ａ、２２ｂの様々な形状に容易に対応させるための加工性に優れるカーボン製からなっている。また、更には、セラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａは、上記の凹凸部１１、１１ａ、１１ｂが四角形状からなる場合には、通常、角部でセラミック焼成体２１、２１ａ、２１ｂや、金属部品２２、２２ａ、２２ｂが引っかからないようにするための逃がし穴が設けられている。   In the brazing joining using the ceramic package brazing jigs 10 and 10a, an air intrusion blocking device is usually provided at the entrance and exit, and the inside is made a non-oxidizing atmosphere of hydrogen and nitrogen, and the entrance to the exit. A muffle-type tunnel firing furnace that can set the temperature curve is used. The ceramic package brazing jigs 10 and 10a include a large number of ceramic fired bodies 21, 21a, and 21b for individual pieces and metal parts 22, 22a, and 22b for individual pieces on a plate body. It consists of one large plate so that many brazing joints are possible at one time. Furthermore, the ceramic package brazing jigs 10 and 10a are excellent in heat resistance, oxidation resistance, wear resistance and the like, approximate to the thermal expansion coefficients of the ceramic fired bodies 21, 21a and 21b, and fired in ceramic. It is made of carbon excellent in workability for easily adapting to the various shapes of the bodies 21, 21a, 21b and the metal parts 22, 22a, 22b. Further, the ceramic package brazing jigs 10 and 10a usually have ceramic fired bodies 21, 21a and 21b at the corners when the uneven portions 11, 11a and 11b are formed in a square shape. An escape hole is provided to prevent the metal parts 22, 22a, 22b from being caught.

上記のセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａは、セラミックパッケージろう付け用治具の全体厚さが両主面の一方側にのみ凹凸部１１、１１ａ、１１ｂを設ける場合の全体厚さを超えると共に、全体厚さが両主面の一方側にのみ凹凸部１１、１１ａ、１１ｂを設ける場合の全体厚さの２倍を下まわっているのが好ましい。このようなセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａの場合には、セラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａ自体のコストアップを防止して、ろう付け接合された製品のコストアップを防止するセラミックパッケージろう付け用治具１０、１０ａを提供できる。   In the ceramic package brazing jigs 10 and 10a described above, the total thickness of the ceramic package brazing jig exceeds the total thickness when the concave and convex portions 11, 11a, and 11b are provided only on one side of both main surfaces. At the same time, it is preferable that the total thickness is less than twice the total thickness when the concave and convex portions 11, 11a, 11b are provided only on one side of both main surfaces. In the case of such ceramic package brazing jigs 10 and 10a, the ceramic package brazing jigs 10 and 10a themselves are prevented from increasing in cost, and the ceramics are prevented from increasing the cost of the brazed product. Package brazing jigs 10 and 10a can be provided.

本発明のセラミックパッケージろう付け用治具は、半導体素子等の電子部品素子を実装させて、大量で、高速に信号を通すための通信用の中継器用に用いるためや、携帯電話、ノートブック型のパソコン、監視用ビデオカメラ等の電子装置に組み込まれて大量で、高速に信号を通すために用いるための信頼性の高いセラミックパッケージを安価に形成するために用いることができる。   The ceramic package brazing jig of the present invention is used for a communication repeater for mounting a large amount of electronic component elements such as semiconductor elements and transmitting signals at high speed, and for mobile phones and notebook types. It can be incorporated into electronic devices such as personal computers and surveillance video cameras, and can be used to form a high-reliability ceramic package at a low cost in large quantities for use in passing signals at high speed.

１０、１０ａ：セラミックパッケージろう付け用治具、１１、１１ａ、１１ｂ：凹凸部、２０、２０ａ、２０ｂ：セラミックパッケージ、２１、２１ａ、２１ｂ：セラミック焼成体、２２、２２ａ、２２ｂ：金属部品   10, 10a: Jig for ceramic package brazing, 11, 11a, 11b: Uneven portion, 20, 20a, 20b: Ceramic package, 21, 21a, 21b: Ceramic fired body, 22, 22a, 22b: Metal parts

Claims (2)

セラミック焼成体に金属部品をろう付け接合して個片体のセラミックパッケージとするために用いられるセラミックパッケージろう付け用治具において、
前記セラミック焼成体と前記金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための前記個片体の前記セラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、該複数組みの前記セラミックパッケージ一式用の前記凹凸部が前記両主面で同一品種のセラミックパッケージ用として有することを特徴とするセラミックパッケージろう付け用治具。 In a ceramic package brazing jig used for brazing and joining metal parts to a ceramic fired body to form a single piece ceramic package,
The ceramic fired body and the metal part are combined and placed in a plurality of sets of concave and convex portions for the ceramic package set of the individual pieces for positioning, and the plurality of sets of the ceramics A jig for brazing a ceramic package, characterized in that the concave and convex portions for the package set are used for ceramic packages of the same type on both main surfaces. セラミック焼成体に金属部品をろう付け接合して個片体のセラミックパッケージとするために用いられるセラミックパッケージろう付け用治具において、
前記セラミック焼成体と前記金属部品を組み合わせて載置して位置決めするための前記個片体の前記セラミックパッケージ一式用の凹凸部を両主面のそれぞれに複数組み有すると共に、該複数組みの前記セラミックパッケージ一式用の前記凹凸部が前記両主面で互いに異なる品種のセラミックパッケージ用として有することを特徴とするセラミックパッケージろう付け用治具。 In a ceramic package brazing jig used for brazing and joining metal parts to a ceramic fired body to form a single piece ceramic package,
The ceramic fired body and the metal part are combined and placed in a plurality of sets of concave and convex portions for the ceramic package set of the individual pieces for positioning, and the plurality of sets of the ceramics A ceramic package brazing jig characterized in that the uneven portion for a set of packages is used for ceramic packages of different varieties on the two main surfaces.
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