JP2764242B2 - Ic用セラミックパッケージの側面メタライズ装置とその方法 - Google Patents

Ic用セラミックパッケージの側面メタライズ装置とその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はIC用セラミックパッケ
ージの側面メタライズ装置とその方法に係り、より詳細
には、特に、側面コーナー部にアール部を有するIC用
セラミックパッケージのリッド等の側面全周にペースト
を連続して万遍なくメタライズできるIC用セラミック
パッケージの側面メタライズ装置とその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】PGAやチップキャリア等の封止には、
高融点シール材であるAu−Snシールを使用し、該パ
ッケージのリッドとパッケージ本体のシール面のメタラ
イズ層を融着するようにしている。しかし、近年、コ
ストの低減、シール温度の低温化の要請により、該A
u−Snシールに代わってセラミック基板に金属メタラ
イズを施し、ハンダペーストをメタライズしたリッドと
パッケージ本体のシール面のメタライズ層を融着するハ
ンダシールが注目されている。
【0003】そして、このハンダシールを用いる場合
は、通常、図8に示すように、セラミックパッケージの
リッドaの側面bと平面cにAg−Ptペーストをメタ
ライズし、Ag−Ptメタライズ層dの上にハンダペー
ストをメタライズしてハンダ層eを設け、このリッドa
を、シール面にWメタライズ−Niメッキ層fの施され
たパッケージ本体gに被せて、ハンダ層eを溶融するこ
とで、融着封止するようにしている。
【0004】しかし、Au−Snシールと異なり、この
ハンダシール材の場合は、その材質上、セラミックと濡
れない為、リッドaの側面bと、パッケージ本体gのシ
ール面(Wメタライズ−Niメッキ層)fとの間に、図
8に示すようなメニスカス形状hを得ることができな
い。従って、該パッケージのリッド側面全周に、該シー
ル材を均一に、かつむらなく塗布する必要がある。
【0005】ところで、該パッケージのリッド側面にシ
ール材を塗布する方法としては、通常、スクリーン印刷
や、手作業による方法が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
の場合、次のような課題がある。すなわち、 スクリーン印刷の場合は、パッケージの平坦面を印
刷するには適しているものの、側面コーナー部のアール
部分が、R>1.4mmでは、刷り残しが発生する。 側面を手作業により塗布する場合は、作業能率が悪
く、かつ均一な印刷ができない。
【0007】本発明は、このような観点に立脚して創作
したものであって、その目的とする処は、側面コーナー
部にアール部を有する1個または複数個のIC用セラミ
ックパッケージのリッド等の側面全周にペーストを連続
して万遍なくメタライズできるIC用セラミックパッケ
ージの側面メタライズ装置とその方法を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明のIC用セラミックパッ
ケージの側面メタライズ装置は、IC用セラミックパッ
ケージの中心出しをする中心出し部と、該中心出し部で
中心出しされたIC用セラミックパッケージの表面また
は裏面を保持するパッケージ保持部と、該パッケージ保
持部で保持されている該IC用セラミックパッケージの
側面をメタライズペースト版に対して押付け・圧接する
と共に、該押付け・圧接状態を保持しながら前記中心出
しした前記IC用セラミックパッケージの中心位置の表
裏方向を軸として、該軸をメタライズ用ペースト版に沿
って偏心回転移動させるパッケージ回転移動駆動部とが
設けられ、該IC用セラミックパッケージの側面全周
に、前記メタライズ用ペースト版のペーストを連続して
転写する構成としている。
【0009】また、本発明の他のIC用セラミックパッ
ケージの側面メタライズ装置は、前記発明において、パ
ッケージ保持部がIC用セラミックパッケージの移動方
向に複数列に、かつ該IC用セラミックパッケージの表
裏方向のそれぞれ異なる位置に設けられると共に、パッ
ケージ回転移動駆動部が、前記複数列のパッケージ保持
部を同期回転させる構成としている。
【0010】また、本発明のIC用セラミックパッケー
ジの側面メタライズ方法は、IC用セラミックパッケー
ジの側面メタライズ方法であって、該IC用セラミック
パッケージの中心出しをした後、該IC用セラミックパ
ッケージの表面または裏面を保持して、該IC用セラミ
ックパッケージの側面をメタライズペースト版に対して
押付け・圧接すると共に、該押付け・圧接状態を保持し
ながら前記中心出しした前記IC用セラミックパッケー
ジの中心位置の表裏方向を軸として、該軸をメタライズ
用ペースト版に沿って偏心回転移動させることで、該I
C用セラミックパッケージの側面全周に、前記メタライ
ズ用ペースト版のペーストを連続して転写する構成とし
ている。
【0011】
【作用】本発明のIC用セラミックパッケージの側面メ
タライズ装置とその方法は、IC用セラミックパッケー
ジの中心出しをして、該IC用セラミックパッケージの
表面または裏面の中心位置をパッケージ保持部で保持す
ると共に、該IC用セラミックパッケージの側面をメタ
ライズ用ペースト版に押付け・圧接させ、かつ該中心位
置の表裏方向を軸として、該軸を強制偏心回転移動させ
る構成としているので、該IC用セラミックパッケージ
の側面全周が、上記メタライズ用ペースト版に均一な接
触状態を保持でき、該IC用セラミックパッケージの側
面の全面にペーストを万遍なく転写できるように作用す
る。
【0012】また、本発明の他のIC用セラミックパッ
ケージの側面メタライズ装置は、複数列のパッケージ保
持部と、該の複数列のパッケージ保持部を同期して回転
させるパッケージ回転移動駆動部を備えているので、上
記の作用に加えて、複数個のIC用セラミックパッケー
ジを同時にメタライズできて作業効率を極めて向上させ
ることができる。
【0013】以上のように、本発明のIC用セラミック
パッケージの側面メタライズ装置とその方法は、IC
用セラミックパッケージの中心出しをする点、中心出
しした中心位置を軸心とし、該軸を偏心回転移動する
点、の2点を組み合わせた構成に特徴を有し、この特徴
点によって、IC用セラミックパッケージの側面全周
が、上記メタライズ用ペースト版に均一な圧力で接触状
態を保持でき、該IC用セラミックパッケージの側面の
全面にペーストを一度の操作で万遍なく転写できるとい
う格別な作用を奏する。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図1〜図3は、
本発明のメタライズ装置とメタライズ方法の一実施例を
示し、図1は斜視図、図2はメタライズ用ペースト版と
IC用セラミックパッケージとの接触・転写状態を説明
するための側面図、図3は図2の正面図、図4〜図7
は、本発明の他のメタライズ装置の一実施例を示し、図
4は斜視図、図5は正面図、図6は側面図、図7は平面
図である。
【0015】−実施例1− 本実施例のメタライズ装置は、1個のIC用セラミック
パッケージの側面メタライズを施す装置であって、概略
すると、メタライズ用ペースト版1と、中心出し部2
と、パッケージ保持部3、およびパッケージ回転移動駆
動部4の四つの部分よりなり、IC用セラミックパッケ
ージ(ここでは、パッケージのリッド)aの側面bにペ
ーストを万遍なく転写できる構成とされている。
【0016】メタライズ用ペースト版1は、固定枠5に
版本体6が着脱自在に取り付けられた構成であって、版
本体6の表面にはペーストが塗布されている。ここで、
版本体6は、表面にペーストが付着・含浸する可撓性シ
ートで形成され、その表面にペースト塗布面7が形成さ
れている。そして、メタライズ用ペースト版1は、ペー
スト塗布面7が垂直面を構成するように立設されてい
る。
【0017】中心出し部2は、IC用セラミックパッケ
ージaの表面または裏面の中心位置0を決定し、IC用
セラミックパッケージaの中心位置oをパッケージ保持
部3で接触保持するために位置決めする部分である。パ
ッケージ保持部3は、吸着板8によって形成され、パッ
ケージ回転移動駆動部4を構成する多軸マシン9の先端
部に昇降棒10に取り付けられている。そして、昇降棒
10を昇降させることで、中心出しされたIC用セラミ
ックパッケージaの中心位置oを吸着板8で吸着・保持
できるようにされている。
【0018】パッケージ回転移動駆動部4は、多軸マシ
ン9によって構成され、該多軸マシン9は、昇降棒10
を昇降させる昇降機構と、昇降棒10を回転させる回転
機構と、昇降棒10を水平移動させる水平移動機構の3
機構を備えている。そして、パッケージ保持部3で保持
したIC用セラミックパッケージaの側面bをメタライ
ズ用ペースト版1のペースト塗布面7に接触させ、その
メタライズ用ペースト版1に沿って回転・移動させるこ
とで、該側面bにペースト塗布面7のペーストを転写で
きるようにしている。
【0019】次に、本実施例のIC用セラミックパッケ
ージの側面メタライズ装置とその方法について説明す
る。まず、パッケージ回転移動駆動部4を駆動し、昇降
棒10を下降させて、パッケージ保持部3により側面メ
タライズするIC用セラミックパッケージaが積載され
ているペースト塗布前トレー11からIC用セラミック
パッケージaの表面を吸着・保持した後、中心出し部2
に移動し、該中心出し部2で中心出しをする。
【0020】そして、中心出し部2で得た中心位置oを
改めて保持し、更に、パッケージ回転移動駆動部4を構
成する多軸マシン9により、IC用セラミックパッケー
ジaの側面bをメタライズ用ペースト版1のペースト塗
布面7に押圧・接触させる。ここで、IC用セラミック
パッケージaの側面bのメタライズ用ペースト版1のペ
ースト塗布面7への押圧は、版本体6が、0.0〜1.
0mm程度押し込まれる圧力としている。
【0021】更に、該押圧・接触状態を保持するように
パッケージ回転移動駆動部4の回転機構によって昇降棒
10の位置を強制的に偏心移動して水平回転させ、かつ
ペースト塗布面7に沿って水平移動させ、すなわちスリ
ップしないように転がしながら移動させることで、ペー
ストをIC用セラミックパッケージaの側面bの全周に
転写する。そして、転写した後、パッケージ保持部3を
移動させて、順次、IC用セラミックパッケージaをペ
ースト塗布済みトレー12に積載する。また、続いて、
IC用セラミックパッケージaの側面にペーストを転写
する場合は、IC用セラミックパッケージaの転がる位
置を、逐次、2〜3mm移動して常に、ペーストがある
ペースト塗布面7に位置させて、同様にしてペーストの
転写を行うことができる。
【0022】次に、本実施例のIC用セラミックパッケ
ージの側面メタライズ装置とその方法の作用・効果を確
認するために、寸法が、縦27mm,横27mm,厚み
0.65mm,コーナー部アール3.5mmのセラミッ
ク基板を用いて、Ag−Ptペーストを側面メタライズ
した処、刷り残しなくIC用セラミックパッケージの側
面の全周を一度の操作でメタライズすることができた。
更に、Ag−Ptメタライズを850℃で焼成後、その
上にハンダペーストを上記と同じ方法でメタライズし、
350℃でリフローした。なお、リッドaの平面cにつ
いては、スクリーン印刷でAg−Ptメタライズとハン
ダメタライズを施した。そして、本実施例のリッドaと
パッケージ本体gをシールした処、図8に示すような良
好なメニスカス形状hが形成できることが確認できた。
これに対して、同規格のIC用セラミックパッケージに
ついて、リッドの側面と平面のそれぞれをスクリーン印
刷を行った処、該側面のコーナーアール部が一度の操作
では、メタライズすることができず、一度の操作で行う
と、殆どのものについて刷り残しが発生した。
【0023】−実施例2− 本実施例のメタライズ装置は、同時に複数個(ここでは
6個とする)のIC用セラミックパッケージの側面メタ
ライズが可能な装置であって、概略すると、メタライズ
用ペースト版1と、中心出し部2と、IC用セラミック
パッケージの移動方向に6列配置されたパッケージ保持
部13,13,・・・と、6列のパッケージ保持部13
を同期回転させるヘッド部15、およびヘッド部15を
移動させるパッケージ回転移動駆動部14の五つの部分
よりなり、6個のIC用セラミックパッケージ(ここで
は、上記のとおりパッケージのリッド)aの側面bに同
時にペーストを万遍なく転写できる構成とされている。
【0024】パッケージ保持部13は、吸着パッド16
によって形成され、パッケージ回転移動駆動部14のヘ
ッド部15に昇降ロッド17に取付けられて、昇降ロッ
ド17を昇降させることにより、中心出しされたIC用
セラミックパッケージaの中心位置oを吸着パッド16
で吸着・保持できるようにしている。そして、パッケー
ジ保持部13,13・・・は、IC用セラミックパッケ
ージaの移動方向に6列保持され、かつ各パッケージ保
持部13,13・・・の吸着パッド16の下端面がIC
用セラミックパッケージaの表裏面方向の異なる位置に
なるように各パッケージ保持部13,13・・・が所定
のオフセット量づつづらして保持され、メタライズ時に
保持しているIC用セラミックパッケージaが干渉しな
いようにされている。
【0025】パッケージ回転移動駆動部14のヘッド部
15は、ヘッドハウジング18の前面にそれぞれ支持ロ
ッド19,19とスプラインシャフト20を介して6個
の保持部材21,21・・・で保持し、各保持部材21
には、回転軸部材22が回転自在に装着されて、回転軸
部材22に昇降ロッド17が昇降可能に挿通され、保持
部材21を進退させることでパッケージ保持部13の吸
着パッド16をメタライズ用ペースト版1のペースト塗
布面7に対してそれぞれ若干進退できるようにされてい
る。また、回転軸部材22の上端部に昇降ロッド17を
昇降させるエアーシリンダ23が取付けられ、エアーシ
リンダ23はロータリジョイント24を介して駆動源に
接続されて、このエアーシリンダ23を作動させること
で昇降ロッド17を昇降できるようにされ、回転軸部材
23の下端部には筒状のカバー部材25が取付けられて
いる。さらに、回転軸部材23にはウォームギヤ27が
固着されて、スプラインシャフト20の先端部に固着さ
れたウォーム28に噛み合わされている。
【0026】一方、ヘッドハウジング18には、IC用
セラミックパッケージaの移動方向と同方向にウォーム
ギヤ軸30がその両端部を回転自在に支承されて配設さ
れ、ウォームギヤ軸30には6個のウォームギヤ31,
31・・・が固着され、各ウォームギヤ31,31・・
・には、各スプラインシャフト20,20・・・の後端
部に固着された各ウォーム32,32・・・が噛み合わ
されている。そして、ウォームギヤ軸30の一端部には
タイミングプーリ33が取付けられ、タイミングプーリ
33とDCサーボモータ35の回転軸35aの取付けら
れたタイミングプーリ36との間にタイミングベルト3
7が張装されている。
【0027】また、ヘッドハウジング18には、各保持
部材21をメタライズ用ペースト版1のペースト塗布面
7に対してそれぞれ進退させてためのマイクロメータ3
8,39を設け、マイクロメータ39には、IC用セラ
ミックパッケージaの回転に伴う衝撃を吸収するための
エアーシリンダ40が連結部材41にて連結されてい
る。
【0028】パッケージ回転移動部材14は、ヘッド部
15の他に、ヘッド部15全体をメタライズ用ペースト
版1のペースト塗布面7に沿って移動させると共に、塗
布面17に対して進退させる機構を備えている。
【0029】そして、本実施例のメタライズ装置によれ
ば、実施例1のメタライズ装置と同様に、まず、パッケ
ージ回転移動駆動部14を駆動し、ヘッド部15のエア
ーシリンダ23を作動して昇降ロッド17を下降させ
て、パッケージ保持部3により側面メタライズするIC
用セラミックパッケージaが積載されているペースト塗
布前トレーからIC用セラミックパッケージaの表面を
吸着・保持した後、中心出し部2に移動し、該中心出し
部2で中心出しをし、中心出し部2で得た中心位置oを
改めて保持する動作を6個のパッケージ保持部3につい
てそれぞれ繰り返して、6個のパッケージ保持部3でそ
れぞれIC用セラミックパッケージaを吸着・保持す
る。
【0030】次に、パッケージ回転移動駆動部14によ
りIC用セラミックパッケージaの側面bをメタライズ
用ペースト版1のペースト塗布面7に押圧・接触させ
る。この場合、ヘッド部15は回転軸部材22への回転
伝達をスプラインシャフト20を介して行っていること
により、保持部材21を介して吸着パッド16の位置を
予め調整できるので、予めマイクロメータ38,39に
て保持部材21と回転軸部材22を介して吸着パッド1
6のメタライズ用ペースト版1のペースト塗布面7から
の距離を調整して、各パッケージ保持部13のメカ的な
バラツキ等による各IC用セラミックパッケージaの押
圧力が均一になるように調整しておくことができる。
【0031】更に、該押圧・接触状態を保持するように
パッケージ回転移動駆動部14の回転機構によって昇降
ロッド10の位置を強制的に偏心移動して水平回転さ
せ、かつペースト塗布面7に沿って水平移動させて、6
個のペーストをIC用セラミックパッケージaの側面b
の全周に同時に転写する。そして、転写した後、パッケ
ージ保持部3を移動させて、順次、IC用セラミックパ
ッケージaをペースト塗布済みトレーに積載する。従っ
て、本実施例の場合、複数個のIC用セラミックパッケ
ージの複数面を、同時に、塗布むらなく、スクリーン印
刷することができる。
【0032】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因みに、上述した実施例にお
いては、メタライズ用ペースト版を垂直に立設して、該
メタライズ用ペースト版のペースト塗布面に対してIC
用セラミックパッケージの側面を押圧・接触する構成で
実施したもので説明したが、メタライズ用ペースト版を
水平に配した構成で実施してもよい。
【0033】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のIC用セラミックパッケージの側面メタライズ装置と
その方法によれば、IC用セラミックパッケージの中心
出しをして、該IC用セラミックパッケージの表面また
は裏面の中心位置をパッケージ保持部で保持すると共
に、該IC用セラミックパッケージの側面をメタライズ
用ペースト版に押付け・圧接させ、かつ該中心位置の表
裏方向を軸として、該軸を強制偏心回転移動させるの
で、該IC用セラミックパッケージの側面全周が、上記
メタライズ用ペースト版に均一な接触状態を保持でき、
該IC用セラミックパッケージの側面の全面にペースト
を万遍なく転写できるという効果を有する。
【0034】また、複数列のパッケージ保持部と、この
複数列のパッケージ保持部を同期させて回転させるパッ
ケージ回転移動駆動部とを有している構成の場合は、同
時に複数枚のIC用セラミックパッケージについて側面
メタライズを施すことができて、作業性や生産能率が著
しく向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のメタライズ装置とその方法の一実施
例を示す斜視図である。
【図2】 メタライズ用ペースト版とIC用セラミック
パッケージとの接触・転写状態を説明するための側面図
である。
【図3】 図2の正面図である。
【図4】 本発明のメタライズ装置の他の実施例を示す
斜視図である。
【図5】 図5の正面図である。
【図6】 図5の側面図である。
【図7】 図5の平面図である。
【図8】 パッケージの封止状態を説明するための正面
図である。
【符号の説明】
1・・・メタライズ用ペースト版、2・・・中心出し
部、3・・・パッケージ保持部、4・・・パッケージ回
転移動駆動部、5・・・固定枠、6・・・版本体、7・
・・ペースト塗布面、8・・・吸着板、9・・・多軸マ
シン、10・・・昇降棒、11・・・ペースト塗布前ト
レー、12・・・ペースト塗布済みトレー、13・・・
パッケージ保持部、14・・・パッケージ回転移動駆動
部、15・・・ヘッド部、16・・・吸着パッド、17
・・・昇降ロッド、20・・・スプラインシャフト、2
1・・・保持部材、22・・・回転軸部材、23・・・
エアーシリンダ、27・・・ウォームギヤ、28・・・
ウォーム、30・・・ウォームギヤ軸、31・・・ウォ
ームギヤ、35・・・DCサーボモータ、38,39・
・・マイクロメータ、a・・・IC用セラミックパッケ
ージ(リッド)、b・・・IC用セラミックパッケージ
の側面、c・・・IC用セラミックパッケージの平面、
d・・・Ag−Ptメタライズ層、e・・・ハンダ層、
f・・・Wメタライズ−Niメッキ層、g・・・パッケ
ージ本体、h・・・メニスカス形状、o・・・IC用セ
ラミックパッケージの中心位置
フロントページの続き (72)発明者 中原 一誠 山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番1 株式会社住友金属セラミックス内 (56)参考文献 特開 平6−260561(JP,A) 特開 平6−169023(JP,A) 特開 平6−140526(JP,A) 特開 平2−125345(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/02 H01L 23/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 IC用セラミックパッケージの側面メタ
    ライズ装置であって、該IC用セラミックパッケージの
    中心出しをする中心出し部と、該中心出し部で中心出し
    されたIC用セラミックパッケージの表面または裏面を
    保持するパッケージ保持部と、該パッケージ保持部で保
    持されている該IC用セラミックパッケージの側面をメ
    タライズペースト版に対して押付け・圧接すると共に、
    該押付け・圧接状態を保持しながら前記中心出しした上
    記IC用セラミックパッケージの中心位置の表裏方向を
    軸として、該軸をメタライズ用ペースト版に沿って偏心
    回転移動させるパッケージ回転移動駆動部とが設けら
    れ、該IC用セラミックパッケージの側面全周に、前記
    メタライズ用ペースト版のペーストを連続して転写する
    ことを特徴とするIC用セラミックパッケージの側面メ
    タライズ装置。
  2. 【請求項2】 パッケージ保持部が、IC用セラミック
    パッケージの移動方向に複数列、かつ該IC用セラミッ
    クパッケージの表裏方向のそれぞれ異なる位置に設けら
    れると共に、パッケージ回転移動駆動部が、前記複数列
    のパッケージ保持部を同期回転させる請求項1に記載の
    IC用セラミックパッケージの側面メタライズ装置。
  3. 【請求項3】 IC用セラミックパッケージの側面メタ
    ライズ方法であって、該IC用セラミックパッケージの
    中心出しをした後、該IC用セラミックパッケージの表
    面または裏面を保持して、該IC用セラミックパッケー
    ジの側面をメタライズペースト版に対して押付け・圧接
    すると共に、該押付け・圧接状態を保持しながら上記中
    心出しした前記IC用セラミックパッケージの中心位置
    の表裏方向を軸として、該軸をメタライズ用ペースト版
    に沿って偏心回転移動させることで、該IC用セラミッ
    クパッケージの側面全周に、前記メタライズ用ペースト
    版のペーストを連続して転写することを特徴とするIC
    用セラミックパッケージの側面メタライズ方法。
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