JP2577158B2

JP2577158B2 - 電子部品用セラミックスパッケージに使用される外部導出用端子

Info

Publication number: JP2577158B2
Application number: JP4065302A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　剛; 宏幸高橋
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1992-03-23
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPH05267529A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品用セラミック
スパッケージに使用される外部導出用端子に関し、特
に、ＱＦＰ (Quad Flat Package)、ＰＧＡ（Pin Grid A
rray）等の電子部品用セラミックスパッケージに使用さ
れるリード端子、ピン端子等の外部導出用端子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＱＦＰ、ＰＧＡ等のセラミックスパッケ
ージは、一般にそのアルミナ等のセラミックス材料から
成るパッケージ本体が多層構造に形成され、その中央部
には、半導体チップ等の電子部品を搭載するための矩形
穴状のキャビティが形成されている。そして、パッケー
ジ本体の内部の各層の上面部には、Ｍｏ，Ｗ等の導体ペ
ーストを印刷・焼成して成るメタライズ層が配線パター
ンとして形成され、これらの配線パターンは、キャビテ
ィに収納される半導体チップと接続可能なようにキャビ
ティの位置で外部に露出されている。

【０００３】また、パッケージ本体の内部の各層の配線
パターンは、各層に穿設されたビアホールに充填された
Ｍｏ，Ｗ等の導体ペーストを焼成して成る導体を介して
相互に導通・接続されている。そして、これらの配線パ
ターンは、パッケージ本体の最上層あるいは最下層にそ
の外表面部の周縁部に露出して設けられたビアホールに
充填されたＭｏ，Ｗ等の導体ペーストを焼成して成る導
体を介してリード端子やピン端子等の外部導出用端子に
導通・接続されている。

【０００４】この種のセラミックスパッケージにおいて
は、外部導出用端子はビアホールの箇所でパッケージ本
体と接合され、その接合には、一般に銀ろうが用いられ
ている。

【０００５】この場合、ビアホールの箇所におけるセラ
ミックス材料から成るパッケージ本体に、直接的に銀ろ
うを介してコバール等の金属材料から成る外部導出用端
子をろう付け・接合することは困難であることから、通
常、該パッケージ本体のビアホールの近傍周辺の外部導
出用端子との接合箇所にビアホール内の導体と導通する
Ｍｏ，Ｗ等から成るメタライズ層が形成され、さらに、
このメタライズ層にＮｉメッキが施される。そして、か
かるＮｉメッキを施したメタライズ層に、あらかじめパ
ッケージ本体との接合箇所に銀ろうを塗布した外部導出
用端子が該銀ろうを介して圧接され、この状態で、該銀
ろうを加熱・溶融させ、続いて冷却することにより、該
外部導出用端子が銀ろうを介して接合される。

【０００６】しかしながら、このように、従来のセラミ
ックスパッケージにおいては、パッケージ本体と外部導
出用端子との接合に際して銀ろうを用いていたために、
該パッケージ本体の外部導出用端子との接合箇所にメタ
ライズ層を形成し、さらにＮｉメッキを施さなければな
らず、このため、その製造工数が多数必要となると共
に、コスト的にも高価なものとならざるを得ないという
不都合があった。

【０００７】また、パッケージ本体と外部導出用端子と
の接合箇所にあっては、その接合面を確保するためにパ
ッケージ本体のメタライズ層をリード端子等の外部導出
用端子の幅よりも大きく形成する必要があり、このた
め、外部導出用端子間の間隔を狭めることが困難なもの
となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、パッケージ本体にメタライズ層やＮｉメッキ
を設けずとも、支障なく該パッケージ本体の所定の箇所
に接合することができ、電子部品用セラミックスパッケ
ージの製造工数の削減やコスト低減を図ることができる
外部導出用端子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者達は、種
々の検討の結果に、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合
金を金属材料として含有する活性金属ろう材は、コバー
ル等の金属部材とセラミックス部材とを直接的に接合し
得るものであると知見した。

【００１０】すなわち、本発明者達の各種実験によれ
ば、かかる活性金属ろう材は、これを金属部材とセラミ
ックス部材との間に介在させて加熱・溶融させると、Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉがセラミックス部材に拡散
し、これにより、その後の冷却を経てセラミックス部材
に接合される。従って、銀ろう（Ａｇ−Ｃｕ合金）の場
合と異なり、セラミックス部材にメタライズ層やＮｉメ
ッキを設けることなく、金属部材とセラミックス部材と
を直接接合することができる。

【００１１】この場合、上記の接合に際して、活性金属
ろう材をあらかじめ金属部材に塗布しておくと、活性金
属ろう材とセラミックス部材との間に間隙が存在してし
まうことになる。この間隙は荷重を加えることで、ある
程度解消されるが十分でない。従って、もし、活性金属
ろう材の金属材料として、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金の
みを用い、このような状態で昇温すれば、（Ａｇ−Ｃｕ
−Ｔｉ）合金がセラミックス部材と十分にぬれていない
状態で昇温されることとなり、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合
金中のＴｉが金属部材側に一方的に拡散してしまう。通
常、金属中にＴｉは拡散し易く、拡散が進むと金属の組
成を脆化させてしまう。さらに、金属部材中へのＴｉの
拡散が始まると、（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ）合金中のＴｉ濃
度が、セラミックス部材側より金属部材の方が比較的小
さくなり、セラミックス部材側のＴｉが金属部材側に移
動してしまう。この状態が進行すると、（Ａｇ−Ｃｕ−
Ｔｉ）合金が溶融してセラミックス部材とぬれ状態にな
っても、セラミックス部材側にＴｉが十分存在しないた
めに接合強度が確保できなくなってしまう。また（Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ）合金の箔溶融には高温を要するために、
溶融に続く冷却時には、セラミックス部材と金属部材と
の熱膨張係数の差異により、セラミックス部材と金属部
材との接合界面には、残留応力が発生し、セラミックス
部材及び金属部材の厚さによっては残留応力の一部を取
り除くために反りを生じ、また、残留応力がより大であ
る場合には、セラミックス部材にクラックを生じ、この
結果、接合強度が低下してしまう。

【００１２】このように、Ｔｉは、一般には、金属部材
に拡散し易いものであるものの、本発明に使用する活性
金属ろう材はＳｎを含有しているから、このＳｎにより
金属部材への一方的な拡散が阻止される。その結果、Ｔ
ｉの拡散により、金属部材が脆化するのを防止すると共
に、セラミックス部材へもＴｉが十分に拡散することと
なり、金属部材は活性金属ろう材を介して確実且つ強固
に接合される。

【００１３】一方、本発明に使用する活性金属ろう材が
含有するＣｕは、該活性金属ろう材の融点を調節するた
めのものである。すなわち、前記活性金属ろう材におい
ては、融点の高いＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金にＣｕを加え、
さらにＳｎを加えることにより、該活性金属ろう材の融
点が下がり、比較的低温で該活性金属ろう材が溶融する
ようになる。従って、セラミックス部材と金属部材との
接合に際して、比較的低温でセラミックス部材側にＴｉ
が拡散し始め、金属部材側への一方的な拡散がこの点か
らも防止できる。

【００１４】さらに、このように、本発明に使用する活
性金属ろう材の融点は比較的低いものとなるから、セラ
ミックス部材と金属部材との熱膨張係数の差に起因する
残留応力も緩和される。

【００１５】また、本発明に使用する活性金属ろう材の
作用を効果的に奏しめるためには、本発明者達の各種実
験によれば、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ活性金属ろう
材の金属材料の全体に対して５〜１５重量％含有せしめ
ると共に、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉを該Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ合金の全体に対して１〜１０重量％含有せ
しめた活性金属ろう材を用いることが好ましいと知見し
た。

【００１６】すなわち、Ｃｕ、Ｓｎの含有量を５〜１５
重量％とすることにより、セラミックス部材と金属部材
との接合に際して、ろう流れがよく、またぬれ性にも優
れ、すが生じることがなく、均一なろう付けを行うこと
ができる。Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉが１重量％よ
り少ないと、セラミックス部材との接合性が悪くなり、
１０重量％を越えると、金属部材中にＴｉが拡散し過ぎ
て該金属部材がもろくなってしまう。

【００１７】尚、ＴｉをＴｉ単体の粉末でなく、Ａｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ合金中に含有させるのは次の理由による。す
なわち、Ｔｉ粉末は活性力が高く、またＴｉＨの形で用
いても、６００℃以上ではＨ₂を放出し、活性Ｔｉとな
り、周囲のＣ、Ｈ、Ｎ等と反応して安定な化合物を形成
してしまい、もはやセラミックス部材と反応することが
できなくなるからである。

【００１８】以上のことを考慮し、本発明の電子部品用
セラミックスパッケージに使用される外部導出用端子
は、電子部品に電気的に接続される外部導出用端子接続
部をセラミックスパッケージ本体の外表面部に有する電
子部品用セラミックスパッケージに使用される外部導出
用端子において、前記端子接続部の箇所で前記セラミッ
クスパッケージ本体に直接的に接合される外部導出用端
子であって、前記セラミックスパッケージ本体との接合
箇所にＣｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の混合物を
金属材料として含有する活性金属ろう材が設けられ、前
記活性金属ろう材が、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ前記
全金属材料に対して５〜１５重量％含有すると共に、前
記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−
Ｔｉ合金に対して１〜１０重量％含有することを特徴と
する。

【００１９】また、電子部品に電気的に接続される配線
パターンを内部に有するセラミックスパッケージ本体
と、該セラミックスパッケージ本体に設けられたビアホ
ールに充填される導体を介して前記配線パターンに電気
的に接続されて該セラミックスパッケージ本体の外表面
部に設けられた外部導出用端子接続部とを備えた電子部
品用セラミックスパッケージに使用される外部導出用端
子において、前記端子接続部の箇所で前記セラミックス
パッケージ本体に直接的に接合される外部導出用端子で
あって、前記セラミックスパッケージ本体との接合箇所
に、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の混合物を金
属材料として含有する活性金属ろう材が設けられ、前記
活性金属ろう材が、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ前記全
金属材料に対して５〜１５重量％含有すると共に、前記
Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔ
ｉ合金に対して１〜１０重量％含有することを特徴とす
る。

【００２０】

【００２１】そして、前記電子部品は半導体素子である
ことを特徴とする。

【００２２】さらに、前記セラミックスパッケージはＱ
ＦＰであり、前記外部導出用端子はリード端子であるこ
とを特徴とする。

【００２３】あるいは、前記セラミックスパッケージは
ＰＧＡであり、前記外部導出用端子はピン端子であるこ
とを特徴とする。

【００２４】

【作用】前述したように、前記活性金属ろう材は、セラ
ミックス部材と金属部材とを直接的に接合し得るもので
あるので、本発明の電子部品用セラミックスパッケージ
における外部導出用端子は、その前記パッケージ本体と
の接合箇所に塗布された前記活性金属ろう材を介して該
パッケージ本体にろう付けするだけで、該パッケージ本
体に直接的に接合される。この場合、この接合は、基本
的には、外部導出用端子を前記パッケージ本体の前記端
子接続部の箇所で活性金属ろう材を介して圧接させ、こ
の状態で、該活性金属ろう材を加熱・溶融させ、次いで
冷却することにより行われる。従って、その接合を容易
に行うことが可能となると共に、前記パッケージ本体に
メタライズ層やＮｉメッキを設ける必要がないので、前
記外部導出用端子間の間隔を小さくすることが可能とな
る。そして、この時、活性金属ろう材は金属材料を主成
分とするので、その接合が強固に行われ、また、外部導
出用端子と前記端子接続部との導通性も確保される。

【００２５】尚、このような接合にあっては、前述した
ように、前記活性金属ろう材の組成を、前記Ｃｕ及びＳ
ｎがそれぞれ前記全金属材料に対して５〜１５重量％含
有され、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉが該Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に対して１〜１０重量％含有される
ような組成とすることが好ましい。

【００２６】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１乃至図３に従っ
て説明する。図１は第１の実施例の電子部品用セラミッ
クスパッケージの一部を分解して示した斜視図、図２は
図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は該パッケージの完成
状態での説明的な縦断面図である。

【００２７】図１及び図３で、この電子部品用セラミッ
クスパッケージＰ₁は、パッケージ本体１及びリードフ
レーム２，２，２，２を主要構成として備える。

【００２８】パッケージ本体１は、アルミナ等のセラミ
ックス材料からシート積層法により多層配線構造として
略方形状に形成したものであり、その中央部には、半導
体チップ（半導体素子）３（図３参照）を収納するため
のキャビティ４が該パッケージ本体１を貫通して設けら
れている。そして、キャビティ４の下部には、その底部
を構成するＣｕ−Ｗの金属材料から成る放熱体５が装着
され、この放熱体５のキャビティ４内の上面部に電子部
品である半導体チップ３が搭載されるようになってい
る。放熱体５の表面にはＮｉメッキが設けられている。
また、パッケージ本体１の上面部のキャビティ４の周縁
箇所には、コバール等の金属材料から成る方形枠状の蓋
体接合部６が装着され、この蓋体接合部６上に、キャビ
ティ４内に収納される半導体チップ３を封止するコバー
ル等の金属材料から成る蓋体７（図３参照）がシームウ
ェルド封止または金−錫合金のような適当な金属ろう材
を介して接合されるようになっている。

【００２９】パッケージ本体１の内部には、その製造に
際して各層の上面部にＭｏ，Ｗ等の導体ペーストを所定
のパターンで印刷・焼成してなるメタライズ層である配
線パターン８が形成されている。この配線パターン８
は、キャビティ４に収納される半導体チップ３と接続可
能なようにキャビティ４の内部に露出され、図３に示す
ようにキャビティ４の位置からパッケージ本体１の内部
をその外周縁部に向かって延在している。そして、パッ
ケージ本体１の上面の周縁部から配線パターン８に向か
って複数のビアホール９が穿設され、この各ビアホール
９に充填されているた導体１０が配線パターン８に導通
・接続されている。導体１０は、パッケージ本体１の製
造に際して、その各層に穿設したビアホール９に充填さ
れたＭｏ，Ｗ等の導体ペーストを焼成してなるものであ
り、そのパッケージ本体１の上面部に露出された部分
は、外部導出用端子を接続するための接続部１０ａを形
成する。

【００３０】図１に示すように、前記各リードフレーム
２は、例えば、金属材料であるコバールから成るもので
あり、パッケージ本体１の上面部の各辺に臨ませてその
外方に配置されたタイバー１１から該パッケージ本体１
の上面部の周縁部に向かって延設された外部導出用端子
である複数のリード端子１２を備え、各リード端子１２
の先端部は、その先端部にあらかじめ塗布された活性金
属ろう材１３を介して、前記接続部１０ａの位置及びそ
の近傍の周辺箇所でパッケージ本体１上に、以下に説明
するように直接的に接合される。

【００３１】すなわち、リード端子１２の接合に際して
は、図２に示すように、あらかじめ活性金属ろう材１３
のペースト状のものを各リード端子１２の先端部に印刷
等により塗布しておく。本実施例では、活性金属ろう材
１３の塗布厚は例えば４〜３０μｍであり、接合後の厚
さは２〜１５μｍとなった。

【００３２】ここで、活性金属ろう材１３のペースト状
のものは、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金属
材料として含有し、さらに、これに有機バインダ、可塑
剤及び揮発性溶剤を混成したものである。そして、より
詳細には、金属材料に占めるＣｕ及びＳｎの組成を、そ
れぞれ該金属材料の総重量に対して５〜１５重量％と
し、また、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金に占めるＴｉの組成
を、該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の総重量に対して１〜１０
重量％とし、Ａｇ／Ｃｕの割合を７２／２８又は８５／
１５とし、有機バインダとしてアクリル樹脂を使用し、
可塑剤としてＤＯＰ（ジ−２−エチルヘキシル・フタレ
ート）を使用し、揮発性溶剤としてテルピネオールを使
用したものである。

【００３３】次いで、ペースト状の活性金属ろう材１３
中の揮発性溶剤を揮発・除去した後に、リードフレーム
２の各リード端子１２を活性金属ろう材１３を介して前
記接続部１０ａの位置でパッケージ本体１上に圧接させ
る。この時、前記タイバー１１にあらかじめ穿設された
位置決め穴１４（図１参照）を使用して、リードフレー
ム２をパッケージ本体１に対して位置決めする。そし
て、この状態で、図示しない真空炉（１０^−５ｍｍＨ
ｇ）で所定の温度（ろう材の融点より１０〜１００℃望
ましくは２０〜４０℃高く設定する）まで昇温・加熱
し、次いで冷却する。

【００３４】この時、活性金属ろう材１３においては、
まず、有機バインダであるアクリル樹脂が分解・除去さ
れる。加熱中、有機バインダが十分に分解・蒸発しない
でカーボンの形で残ると、活性状態にあるＴｉと反応し
て化合物ＴｉＣを生成してしまう。このＴｉＣが安定な
化合物なので、Ｔｉの活性度が低くなり、もはやパッケ
ージ本体１と反応することができなくなる。従って、有
機バインダとしては、本実施例のように蒸気圧の高いモ
ノマーの形に分解するアクリル樹脂を用いることが好ま
しい。

【００３５】次いで、５００〜９００℃望ましくは７０
０〜８４０℃例えば７６０℃で該活性金属ろう材１３が
溶融を開始する。そして、このように活性金属ろう材１
３が溶融を開始すると、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の
Ｔｉがパッケージ本体１に拡散し、該パッケージ本体１
と結合される。この時、前記Ｓｎにより、Ｔｉのリード
端子１１への一方的な拡散が阻止される。従って、前記
Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉは、パッケージ本体１に
も十分拡散し、これにより、加熱・溶融後の冷却を経
て、各リードフレーム２のリード端子１２は図３に示す
ように、活性金属ろう材１３により直接的にパッケージ
本体１に確実且つ強固に接合・固着されて所望の電子部
品用セラミックスパッケージＰ₁が得られる。そして、
この時、活性金属ろう材１３は金属材料であるので、各
リード端子１２は活性金属ろう材１３を介して前記接続
部１０ａに電気的に導通し、さらに、該接続部１０ａか
ら前記ビアホール９の導体１０を介して前記配線パター
ン８に導通・接続される。

【００３６】尚、かかるリード端子１２とパッケージ本
体１との接合に先立って、あるいは、その接合後に、各
リード端子１２の先端部は、図３に示すような形に折り
曲げ加工が施される。また、リードフレーム２のタイバ
ー１１は、かかる接合後に最終的にリード端子１２から
切り離され、各リード端子１２が相互に分離される。さ
らに、半導体チップ３を電子部品用セラミックスパッケ
ージＰ₁に搭載する前に、リード端子１２や、前記放熱
体５、蓋体接合部６、配線パターン８の外部に露出した
部分等にＮｉメッキ及びＡｕメッキが施される。

【００３７】このように、リード端子１２とパッケージ
本体１との接合に際しては、該リード端子１２に金属部
材及びセラミックス部材の両者に接合し得る活性金属ろ
う材１３が塗布されているので、コバール等の金属材料
から成るリード端子１２をセラミックス材料から成るパ
ッケージ本体１に直接的に強固に接合することができ、
その接合に際してパッケージ本体１にメタライズ層やＮ
ｉメッキを設ける必要がなく、その接合を少ない工程数
で容易に行うことができる。そして、メタライズ層やＮ
ｉメッキを設ける必要がないので、各リード端子１２の
間隔をより小さなものとすることができる。

【００３８】尚、本実施例では、金属材料から成る前記
放熱体５及び蓋体接合部６も、前述のリード端子１２の
接合の場合と同様にして、図３に示すように、パッケー
ジ本体１にメタライズ層やＮｉメッキを設けることな
く、活性金属ろう材１３を介してパッケージ本体１に直
接的に接合した。また、放熱体５の半導体チップ３を搭
載する上面部には、活性金属ろう材１３を介してＭｏの
金属材料から成る薄肉の導体板１５を接合した。

【００３９】次に、本発明の第２の実施例を図４及び図
５に従って説明する。図４は第２の実施例の電子部品用
セラミックスパッケージの斜視図、図５は該パッケージ
の説明的な縦断面図である。

【００４０】図４及び図５で、この電子部品用セラミッ
クスパッケージＰ₂は、その主要構成としてパッケージ
本体１６及びリードフレーム１７を備える。

【００４１】パッケージ本体１６は、前記第１の実施例
と同様に、セラミックス材料からシート積層法により多
層配線構造として略方形状に形成したものであり、その
中央部には、電子部品である半導体チップ１８（図５参
照）を収納するためのキャビティ１９が設けられてい
る。この場合、キャビティ１９は、パッケージ本体１６
を貫通しておらず、該パッケージ本体１６の下層部上に
半導体チップ１８を搭載するようにしている。そして、
この搭載箇所の上面部には、例えばＷから成る導体ペー
ストを印刷・焼成してなる平面的なメタライズ２０が形
成されている。また、パッケージ本体１６の上面部の各
辺の箇所には後述のリード端子の接合面を形成する凹部
１６ａが設けられている。また、パッケージ本体１６の
上面部のキャビティ１９の周縁箇所には、コバール等の
金属材料から成る方形枠状の蓋体接合部２１が装着さ
れ、この蓋体接合部２１上に、キャビティ１９内に収納
される半導体チップ１８を封止するコバール等の金属材
料から成る蓋体２２（図５参照）がシームウェルド封止
または金−錫合金のような適当な金属ろう材を介して接
合されるようになっている。

【００４２】パッケージ本体１６の内部には、前記第１
の実施例と同様に、キャビティ１９の位置からパッケー
ジ本体１６の外周縁部に向かって延在する配線パターン
２３が形成されている。この配線パターン２３は、キャ
ビティ１９の内部に露出され、また、図５に示すよう
に、パッケージ本体１６の前記各凹部１６ａの底面部か
ら配線パターン２３に向かって穿設されたビアホール２
４に充填されている導体２５に導通・接続されている。
ビアホール２４内の導体２５は、そのパッケージ本体１
の上面部に露出された部分が、外部導出用端子を接続す
るための接続部２５ａを形成する。

【００４３】図４に示すように、前記リードフレーム１
７は、コバールから成るものであり、パッケージ本体１
６を囲むようにして配置された方形枠状のタイバー２６
から該パッケージ本体１６の上面部の各辺に向かって延
設された外部導出用端子である複数のリード端子２７を
備えている。各リード端子２７の先端部には、前記第１
の実施例と同様にあらかじめ活性金属ろう材１３が塗布
されている。この塗布状態は、前記第１の実施例におい
て図２を参照して説明したものと同様である。そして、
前述の場合と全く同様にして、この活性金属ろう材１３
を介して各リード端子２７の先端部が、図５に示すよう
に前記凹部１６ａの接続部２５ａの位置及びその近傍の
周辺箇所でパッケージ本体１６に直接的に接合され、こ
の接合により配線パターン２３と導通される。

【００４４】従って、この電子部品用セラミックスパッ
ケージＰ₂においても、コバール等の金属材料から成る
リード端子２７がセラミックス材料から成るパッケージ
本体１６に活性金属ろう材１３のみを介して直接的に接
合され、その接合に際してパッケージ本体１６にメタラ
イズ層やＮｉメッキを設ける必要がなく、その接合を少
ない工程数で容易に行うことができる。そして、メタラ
イズ層やＮｉメッキを設ける必要がないので、各リード
端子２７の間隔をより小さなものとすることができる。

【００４５】尚、本実施例では、金属材料から成る前記
蓋体接合部２１も、図５に示すように、パッケージ本体
１６にメタライズ層やＮｉメッキを設けることなく、活
性金属ろう材１３を介してパッケージ本体１６に直接的
に接合した。

【００４６】そして、リード端子２７とパッケージ本体
１６との接合に先立って、あるいは、その接合後に、各
リード端子２７の先端部を、図５に示すような形に折り
曲げ加工した。また、リードフレーム１７のタイバー２
６は、リード端子２７の接合後にリード端子２７から切
り離した。さらに、半導体チップ１８をセラミックスパ
ッケージＰ₂に搭載する前に、リード端子２７、配線パ
ターン２３の外部に露出する部分、メタライズ２０上等
にＮｉメッキ及びＡｕメッキを施した。

【００４７】次に、本発明の第３の実施例を図６乃至図
８に従って説明する。図６は第３の実施例の電子部品用
セラミックスパッケージの一部を分解して示した斜視
図、図７は該パッケージに取付けられるピン端子の側面
図、図８は該パッケージの完成状態での説明的な縦断面
図である。

【００４８】図６及び図８で、この電子部品用セラミッ
クスパッケージＰ₃は、その主要構成としてパッケージ
本体２８及び外部導出用端子である複数のピン端子２９
を備える。

【００４９】パッケージ本体２８は、前記第１の実施例
と同様に、セラミックス材料から多層配線構造として略
方形状に形成したものであり、その中央部には、電子部
品である半導体チップ３０（図８参照）を収納するため
のキャビティ３１がパッケージ本体２８を貫通して設け
られている。そして、キャビティ３１の上部の内周縁部
には、蓋体３２（図８参照）を接合するための蓋体接合
座面３３が形成されている。また、キャビティ３１の下
部には、図８に示すように、その底部を構成するＣｕ−
Ｗの金属材料から成る放熱体３４が装着され、この放熱
体３４のキャビティ３１内の上面部に半導体チップ３０
が搭載されるようになっている。放熱体３４の表面には
Ｎｉメッキが設けられている。

【００５０】パッケージ本体２８の内部には、前記第１
の実施例と同様に、キャビティ２８の位置からパッケー
ジ本体２８の外周縁部に向かって延在する配線パターン
３５が形成されている。この配線パターン３５は、キャ
ビティ３１の内部に露出され、また、図８に示すよう
に、パッケージ本体２８の上面から配線パターン３５に
向かって穿設されたビアホール３６に充填されている導
体３７に導通・接続されている。ビアホール３６内の導
体３７は、そのパッケージ本体２８の上面部に露出され
た部分が、外部導出用端子を接続するための接続部３７
ａを形成し、この接続部３７ａは、パッケージ本体２８
の上面部にキャビティ３１を囲むようにして略格子状に
配列されている。

【００５１】図６に示すように、前記各ピン端子２９
は、例えば、コバールから成るものであり、その頭部が
前記活性金属ろう材１３を介して前記接続部３７ａの位
置及びその近傍の周辺箇所でパッケージ本体２８に直接
的に接合されて、該パッケージ本体２８の上面部に立設
される。この場合、これらのピン端子２９のうち、パッ
ケージ本体２８の各角部に位置するピン端子２９ａは、
図７（ａ）に示すように、その胴部に傘状の円板体ａが
形成され、その頭部にあらかじめ活性金属ろう材１３が
塗布されている。また、残りのピン端子２９ｂは、図７
（ｂ）に示すようにピン端子２９ａのような円板体を胴
部に備えず、その頭部にあらかじめ活性金属ろう材１３
が塗布されている。

【００５２】これらのピン端子２９は、前記第１の実施
例の場合と同様にして、活性金属ろう材１３を介してパ
ッケージ本体２８に直接的に接合され、この接合によ
り、配線パターン３５と導通される。

【００５３】従って、この電子部品用セラミックスパッ
ケージＰ₃においても、コバール等の金属材料から成る
ピン端子２９がセラミックス材料から成るパッケージ本
体２８に活性金属ろう材１３のみを介して直接的に接合
され、その接合に際してパッケージ本体２８にメタライ
ズ層やＮｉメッキを設ける必要がなく、その接合を少な
い工程数で容易に行うことができる。そして、メタライ
ズ層やＮｉメッキを設ける必要がないので、各ピン端子
２９の間隔をより小さなものとすることができる。

【００５４】尚、本実施例では、Ｃｕ−Ｗから成る前記
放熱体３４も、図８に示すように、パッケージ本体２８
にメタライズ層やＮｉメッキを設けることなく、活性金
属ろう材１３を介してパッケージ本体２８に直接的に接
合した。そして、放熱体３４の半導体チップ３０を搭載
する上面部には、活性金属ろう材１３を介してＭｏの金
属材料から成る薄肉の導体板３８を接合した。

【００５５】また、半導体チップ３０をセラミックスパ
ッケージＰ₃に搭載する前に、ピン端子２９及び配線パ
ターン３５の外部に露出した部分等にＮｉメッキ及びＡ
ｕメッキを施した。

【００５６】以上説明した各実施例においては、電子部
品用セラミックスパッケージとして半導体装置用のもの
を説明したが、水晶発振器等、他の電子部品を搭載する
ためのセラミックスパッケージにおいても本発明を適用
することができることはもちろんである。

【００５７】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の電子部品用セラミックスパッケージに使用される外部
導出用端子によれば、セラミックスパッケージ本体との
接合箇所に、Ｃｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金を金
属材料として含有する活性金属ろう材を設けたことによ
って、該パッケージ本体にメタライズ層やＮｉメッキを
設けることなく、外部導出用端子を活性金属ろう材を介
して直接的にパッケージ本体の端子接続部の箇所にろう
付けするだけで、該外部導出用端子を端子接続部の箇所
に直接的に強固に接合することができ、従って、該セラ
ミックスパッケージの製造工数を削減することができる
と共に、そのコスト低減を図ることができる。そして、
外部導出用端子の接合に際して、パッケージ本体にメタ
ライズ層やＮｉメッキを設ける必要がないので、該外部
導出用端子間の間隔をより小さなものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品用セラミックスパッケージの
第１の例の一部を分解して示した斜視図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。

【図３】図１のセラミックスパッケージの完成状態にお
ける説明的な縦断面図。

【図４】本発明の電子部品用セラミックスパッケージの
斜視図。

【図５】図４のセラミックスパッケージの説明的な縦断
面図。

【図６】本発明の電子部品用セラミックスパッケージの
第３の例の一部を分解して示した斜視図。

【図７】図５のセラミックスパッケージに取付けられる
ピン端子の側面図。

【図８】図５のセラミックスパッケージの完成状態にお
ける説明的な縦断面図。

【符号の説明】

１，１６，２８…パッケージ本体、８，２３，３５…配
線パターン、９，２４，３６…ビアホール、１０ａ，２
５ａ，３７ａ…接続部、１２，２７…リード端子，２９
…ピン端子、１３…活性金属ろう材、Ｐ₁〜Ｐ₃……電
子部品用セラミックスパッケージ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品に電気的に接続される外部導出用
端子接続部をセラミックスパッケージ本体の外表面部に
有する電子部品用セラミックスパッケージに使用される
外部導出用端子において、前記端子接続部の箇所で前記
セラミックスパッケージ本体に直接的に接合される外部
導出用端子であって、前記セラミックスパッケージ本体
との接合箇所にＣｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の
混合物を金属材料として含有する活性金属ろう材が設け
られ、前記活性金属ろう材が、前記Ｃｕ及びＳｎをそれ
ぞれ前記全金属材料に対して５〜１５重量％含有すると
共に、前記Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ合金に対して１〜１０重量％含有すること
を特徴とする電子部品用セラミックスパッケージに使用
される外部導出用端子。
【請求項２】電子部品に電気的に接続される配線パター
ンを内部に有するセラミックスパッケージ本体と、該セ
ラミックスパッケージ本体に設けられたビアホールに充
填される導体を介して前記配線パターンに電気的に接続
されて該セラミックスパッケージ本体の外表面部に設け
られた外部導出用端子接続部とを備えた電子部品用セラ
ミックスパッケージに使用される外部導出用端子におい
て、前記端子接続部の箇所で前記セラミックスパッケー
ジ本体に直接的に接合される外部導出用端子であって、
前記セラミックスパッケージ本体との接合箇所に、Ｃ
ｕ、Ｓｎ及びＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の混合物を金属材料
として含有する活性金属ろう材が設けられ、前記活性金
属ろう材が、前記Ｃｕ及びＳｎをそれぞれ前記全金属材
料に対して５〜１５重量％含有すると共に、前記Ａｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ合金中の前記Ｔｉを該Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金
に対して１〜１０重量％含有することを特徴とする電子
部品用セラミックスパッケージに使用される外部導出用
端子。
【請求項３】前記電子部品は半導体素子であることを特
徴とする請求項１または２記載の電子部品用セラミック
スパッケージに使用される外部導出用端子。
【請求項４】前記セラミックスパッケージはＱＦＰであ
り、前記外部導出用端子はリード端子であることを特徴
とする請求項１乃至３記載の電子部品用セラミックスパ
ッケージに使用される外部導出用端子。
【請求項５】前記セラミックスパッケージはＰＧＡであ
り、前記外部導出用端子はピン端子であることを特徴と
する請求項１乃至３記載の電子部品用セラミックスパッ
ケージに使用される外部導出用端子。