JP2999992B2 - 半導体基板用の多層ハンダ・シール・バンドおよびその方法 - Google Patents

半導体基板用の多層ハンダ・シール・バンドおよびその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に半導体基板
およびチップ・キャリヤ用のシールを提供する新しい方
式に関する。より詳細には、本発明は、多層金属シール
を使用して、チップ・キャリヤ上のチップに対して保護
を実施する構造および方法を包含する。この多層金属シ
ールは、チップ疲労寿命向上ならびに環境保護を実施す
る。
【０００２】好ましい実施形態では、多層金属シール
は、モジュール用の低コスト、高信頼度の気密シールを
作成するために使用される３層ハンダ・サンドイッチ構
造である。このハンダ・サンドイッチは、厚いハンダ内
部コアの両側に、溶融温度の高い厚いハンダ内部コア、
および融点の低い薄いハンダ相互接続層を有する。薄い
ハンダ相互接続層は、同じまたは異なる融点を有するこ
とができる。
【０００３】
【従来の技術】半導体デバイスは、新しい技術の発展と
ともにより小形かつより高密度になりつつある。しかし
ながら、チップ回路密度が増大すれば、それに対応して
競争力を維持するために全体的なチップ・パッケージン
グ方法に重点が置かれるようになる。したがって、チッ
プおよびチップ・キャリヤのメーカは、常に問題を識別
し、なくし、パッケージ・サイズおよび重量を低減し、
パッケージ・コストを低減し、熱効率の改善を実施し、
より良くかつより進歩したチップを製造することによっ
て製品の品質を改善する必要に迫られている。プロセス
変動性を小さくすることによって組織的問題をなくすた
めに大幅な改善が行われているが、性能ならびに信頼度
に影響を及ぼすすべての問題をなくすためにはプロセス
改善だけでは不十分である。
【０００４】パッケージに対して高いレベルの環境保護
を実施する１つの方法は、気密シールを備えることであ
る。もちろん、モジュール再加工可能度を保持すること
は、特にマルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）にとって
コスト上の利点となる。
【０００５】再加工可能な気密シールを得る１つの方法
は、ハンダ・シールを使用する方法である。従来のハン
ダ・シール・パッケージが信頼できるものとなるために
は、モジュールが膨張一致構成要素を使用すること、す
なわち、モジュールが電力投入されたときに、シールの
ところのキャップの膨張がシールのところの基板の膨張
に厳密に一致することが必要である。初期のハンダ・シ
ール・パッケージでは、チップ電力は低く、またモジュ
ールはかなり等温的であり、したがってキャップの熱膨
張率（ＴＣＥ）を基板のＴＣＥに一致させることによっ
て膨張を一致させていた。これは、しばしば基板ならび
にキャップまたはカバーと同じ材料を使用して行われ
た。このようにして、セラミック基板は、しばしばセラ
ミック・キャップに封止された。この封止は、信頼度が
非常に高かったが、キャップは非常に高価であった。
【０００６】場合によっては、セラミック・キャップの
熱伝導率は不十分であるが、十分に高い熱伝導率を有す
るたいていの材料はまた、封止信頼度要件に対して高す
ぎるＴＣＥを有する。
【０００７】モジュール電力が増大するにつれて、モジ
ュールは等温的でなくなり、場合によっては、使用中の
基板の温度がキャップの温度よりもかなり高くなる。こ
れらのモジュールがハンダ・シールのところで一致した
膨張量を有するために、構成要素が異なるＴＣＥを有し
なければならない。キャップの最適ＴＣＥは、基板のＴ
ＣＥおよび使用中のモジュールの熱勾配の関数である。
ＴＣＥ選択は用途固有であり、このためキャップ・コス
トが高くなる。
【０００８】米国特許第４０２０９８７号 （Hascoe）
には、上部および下部の薄い合金コーティングを有する
合金コアが開示されている。この合金コアを穿孔して、
容器を気密封止する際に使用されるハンダ・プリフォー
ムを形成する。リフロー中、すべてのハンダ相互接続層
は溶融し、混合して、均一なシール・バンドを形成す
る。
【０００９】米国特許第４２９１８１５号（Gordon他）
には、フラット・パック中で半導体チップを気密封止す
るためにセラミックふたのまわりに与えられた気密封止
領域を画定する組込み熱可融層を含むセラミックふたア
センブリが開示されている。
【００１０】米国特許第４７４６５８３ 号（Falanga）
には、切込み金スズ・ハンダ・フレームの形をしたハン
ダ相互接続層が金層上にタック溶接されたセラミック結
合カバーが開示されている。金層は、ハンダ相互接続層
によって容易に濡れ、また耐食性が極めて高い。
【００１１】米国特許第５１５３７０９ 号（Fukuoka）
には、接続導電体パターン、環状無機絶縁層、環状金属
被膜層および共融ハンダを使用して、キャップをセラミ
ック基板に結合する方法が教示されている。
【００１２】本特許の譲受人に譲渡され、かつその開示
が参照により本発明の一部となる米国特許第５２４４１
４３号（Ference他）には、電子デバイス上にハンダ山
を射出成形する装置および方法が記載されている。
【００１３】米国特許第５３２９１６０ 号（Miura）に
は、封止金属被膜部分を有するセラミック基板にカバー
を結合する際に使用される、ギャップ形成スペーサによ
って分離された低融点ろう付け金属が開示されている。
【００１４】米国特許第５４７１０２７ 号（Call他）
には、単一の保護カプセル剤を使用してチップ・キャリ
ヤを形成する方法が開示されている。この特許には、特
に、額縁タイプの領域（上面上にのみあり、かつ基板の
縁部から離れている）を使用して、キャップまたはカバ
ーまたはヒート・シンクを、キャップ封止剤を使用して
基板に封止する方法が教示されている。
【００１５】本特許出願の譲受人に譲渡され、かつその
開示が参照により本発明の一部となる１９９５年１１月
２１日出願の米国特許出願第０８/５６１５７１号（Bra
un他）には、金属材料用のモールドを形成する装置およ
び方法が記載されている。モールド中の金属相互接続を
使用すれば、例えばハンダ接続、フィン付きヒート・シ
ンクなどの構造を形成することができる。
【００１６】本特許出願の譲受人に譲渡され、かつその
開示が参照により本発明の一部となる１９９５年１１月
２１日出願の米国特許出願第０８/５６２０７９号（Cov
ell他）には、モールド・トランスファ装置および方法
が記載されている。この場合も、モールド中に作成され
た金属接続を使用すれば、例えばフィン付きヒート・シ
ンクなどの構造を形成することができる。
【００１７】したがって、気密シール信頼度を維持し、
再加工可能度を維持し、コストを低減し、パッケージ熱
的性能を改善する１つの方法は、使用中のキャップと基
板との間の膨張のより大きい不一致に適応できる新しい
ハンダ・シールを開発することであろう。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体基板
用の多層金属シールおよびその方法を提供する新規の方
式である。
【００１９】したがって、本発明の１つの目的は、シー
ルのところで異なる熱膨張量を有するキャップに半導体
基板を気密封止する多層金属シールを提供することであ
る。
【００２０】本発明の他の目的は、半導体基板用の多層
ハンダ・シールを提供することである。
【００２１】本発明の他の目的は、少なくとも１つのハ
ンダ・シール層が厚くかつ高い融点温度を有し、かつ少
なくとも２つのハンダ・シール層が薄くかつ低い融点温
度を有する、半導体基板用の多層ハンダ・シールを得る
ことである。
【００２２】本発明の他の目的は、流体を通さないシー
ルを提供することである。
【００２３】本発明の他の目的は、気密シールを得るこ
とである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】したがって、一態様で
は、本発明は、カバーと半導体基板との間に気密シール
を提供するハンダ・シール・バンドを含む。前記シール
・バンドは、少なくとも１つの第１のハンダ相互接続層
と少なくとも１つの第２のハンダ相互接続層との間に挟
まれた高融点ハンダ・コアを含む。前記第１のハンダ相
互接続層および第２のハンダ相互接続層は、前記高融点
ハンダ・コアよりも融点の低いハンダ材料から製造さ
れ、かつ、リフロー時において、前記第１のハンダ相互
接続層および／または前記第２のハンダ相互接続層は、
前記高融点ハンダ・コア中に組み込まれない。
【００２５】他の態様では、本発明は、 （ａ）少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの一方の面
に固定された少なくとも１つの第１のハンダ相互接続
層、および前記少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの
他方の面に固定された少なくとも１つの第２のハンダ相
互接続層から構成された少なくとも１つのハンダ・プリ
フォーム・バンドを形成するステップと、 （ｂ）前記ハンダ・プリフォーム・バンドを半導体基板
とカバーとの間に配置して、サブアセンブリを形成する
ステップと、 （ｃ）前記サブアセンブリを熱環境中に配置し、前記基
板と前記カバーとの間に気密シール・バンドが形成され
るように前記ハンダ・コア層をリフローさせずに前記第
１のハンダ相互接続層および第２のハンダ相互接続層を
リフローさせるステップとを含む、カバーと半導体基板
との間に気密シール・バンドを形成する方法を含む。
【００２６】他の態様では、本発明は、 （ａ）前記基板に少なくとも１つの第１のハンダ相互接
続層を固定し、第１のサブアセンブリを形成するステッ
プと、 （ｂ）前記カバーに少なくとも１つの第２のハンダ相互
接続層を固定し、第２のサブアセンブリを形成するステ
ップと、 （ｃ）前記第１のハンダ相互接続層と前記第２のハンダ
相互接続層とがハンダ・コアを挟むように前記第１のサ
ブアセンブリと前記第２のサブアセンブリとの間に少な
くとも１つの高融点ハンダ・コア・プリフォームを配置
して、第３のサブアセンブリを形成するステップと、 （ｄ）前記第３のサブアセンブリを熱環境中に配置し、
前記基板と前記カバーとの間に気密シール・バンドが形
成されるように前記ハンダ・コア層をリフローさせずに
前記第１のハンダ相互接続層および第２のハンダ相互接
続層をリフローさせるステップとを含む、カバーと半導
体基板との間に気密シール・バンドを形成する方法を含
む。
【００２７】他の態様では、本発明は、 （ａ）少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの一方の面
に固定された少なくとも１つの第１のハンダ相互接続層
から構成された少なくとも１つのハンダ・プリフォーム
・バンドを形成するステップと、 （ｂ）前記第１のハンダ相互接続層が前記カバーに直接
接触するように前記ハンダ・プリフォーム・バンドを前
記カバーに固定するステップと、 （ｃ）少なくとも１つの第２のハンダ相互接続層を前記
基板の周囲表面に固定するステップと、 （ｄ）前記半導体基板および前記カバーを前記ハンダ・
コアが前記第２の層と直接接触するように配置して、サ
ブアセンブリを形成するステップと、 （ｅ）前記サブアセンブリを熱環境中に配置し、前記基
板と前記カバーとの間に気密シール・バンドが形成され
るように前記ハンダ・コア層をリフローさせずに前記第
１のハンダ相互接続層および第２のハンダ相互接続層を
リフローさせるステップとを含む、カバーと半導体基板
との間に気密シール・バンドを形成する方法を含む。
【００２８】
【発明の実施の形態】半導体モジュールに電力投入した
とき、半導体素子の発生した熱によって基板およびキャ
ップが熱せられる。各構成要素の熱せられる量と構成要
素の熱膨張率とが相まって構成要素がどのくらい膨張す
るかが決まる。基板の膨張とキャップの膨張との間に差
があると（キャップを基板に固定する）シール中にひず
みが生じる。シール中のひずみは膨張の差に比例し、か
つシールの厚さに反比例する。本発明は、安定で、信頼
性が高く、また従来のハンダ・シールよりもはるかに厚
く、したがって従来のハンダ・シールに比してキャップ
と基板の間の何倍も大きい膨張不一致に適応できる新規
のシール構造である。
【００２９】ＩＢＭの多層セラミック（ＭＬＣ）電子パ
ッケージは、当業界において最も技術的に高度な電子パ
ッケージの１つである。しかしながら、一部の高機能モ
ジュールは高価な構成要素を必要とする。本発明は、そ
のようなパッケージの性能の損失または劣化なしにそれ
らのコストを低減する１つの方法について説明する。コ
ストを低減するパッケージング方法は、市場でのそのよ
うなパッケージの入手可能度を高めることが有利であ
る。当業者なら周知のように、パッケージング密度の増
大は、一般に基板またはモジュールの表面積または実面
積をより多く利用することによって達成される。
【００３０】図１および図２に、本発明のアセンブル済
みモジュール２５の好ましい実施形態を示す。一般に、
少なくとも１つのチップ１６をまず、ハンダ・ボール１
４など複数のハンダ接続１４を介して基板またはモジュ
ール１０に固定する。基板１０はまた、例えば、減結合
コンデンサ１８など１つまたは複数の電気デバイス１８
を有することもできる。減結合コンデンサ１８はまた、
ハンダ・ボール１４などハンダ接続１４を介して基板１
０に電気的に接続される。チップ１６、減結合コンデン
サ１８、ハンダ接続１４など電子要素を覆い、保護する
ためにカバー２０をその上に配置した場合、チップ１６
とキャップまたはカバー２０とが直接熱接触するよう
に、任意選択の熱伝導性材料２８がチップ１６の露出し
た表面上に加えられる。その場合、キャップまたはカバ
ー２０を基板またはモジュール１０に固定するために、
キャップ封止剤またはハンダ・シール２３が与えられ
る。
【００３１】基板１０用の材料は、一般に、いくつかの
例を挙げれば、アルミナ、ガラス・フリットを有するア
ルミナ、窒化アルミニウム、ホウケイ酸塩、セラミッ
ク、ガラス・セラミックからなるグループから選択され
る。
【００３２】キャップまたはカバー２０用の材料は、一
般に、いくつかの例を挙げれば、アルミナ、アルミニウ
ム、窒化アルミニウム、アルミニウムと炭化ケイ素の複
合物、銅、銅−タングステン、Ｃｕｖａｒ（銅を含浸し
たインバール）、Ｓｉｌｖａｒ（銀を含浸したインバー
ル）およびその合金からなるグループから選択される。
【００３３】いくつかの例を挙げれば、チップ１６、減
結合コンデンサ１８など半導体素子は、一般に基板１０
に接続され、電気接続は、通常、いくつかの例を挙げれ
ば、ハンダ・ボール、ハンダ・カラム、低融点ハンダ、
高融点ハンダ、ピン、ワイヤからなるグループから選択
される。
【００３４】基板１０は、一般に、例えばピン３２など
電気入／出力（入力／出力）手段３２を介してボードま
たはカード（図示せず）に固定される。
【００３５】ヒート・シンクやヒート・スプレッダ３６
など任意選択の熱除去デバイス３６は、接着剤２４など
を使用して、カバー２０に固定することができる。ただ
し、いくつかの例を挙げれば、両面接着テープ、１つま
たは複数のクリップなど、他の機械的手段も、ヒート・
シンク３６をキャップ２０に固定するために使用でき
る。ヒート・シンク３６はまた、１つまたは複数のヒー
ト・フィン３８を有することができる。
【００３６】上述のように、任意選択の熱複合物２８を
チップ１６とキャップ２０との間に配置すれば、ヒート
・シンク接着剤２４を介して（任意選択の）熱除去デバ
イス３６への効率的な熱伝導経路を形成することができ
る。
【００３７】図３に、本発明の他の好ましい実施形態の
コーナの拡大図を示す。図３に示すように、キャップ２
０は、表面領域２１を有し、キャップ・ハンダ・シール
２３に適合する延長部２２を有する。
【００３８】次いで図１、図２および図３に戻ると、額
縁タイプ領域１１が基板１０の表面の周縁部上に形成さ
れる。また、同じ額縁タイプ領域２１がキャップまたは
カバー２０の表面の周縁部に形成される。その場合、本
発明のハンダ・シール２３を使用して、キャップ２０が
基板１０に気密封止されるように領域１１を領域２１に
固定する。
【００３９】ハンダに対する濡れ性を得るために、それ
ぞれキャップ２０および基板１０上のこの額縁領域２１
および１１を、ハンダづけ可能層、例えばニッケルの層
上の金の層でメッキする。この額縁形ハンダ濡れ性表面
１１および２１は、一般に幅約１．５ミリないし２．５
ミリである。
【００４０】したがって、例えばチップ１６、減結合コ
ンデンサ１８など、すべてのデバイスの配置をこの額縁
領域１１内に入るように制限しなければならい。これ
は、一般に基板１０上面領域の８０パーセント未満であ
る。
【００４１】キャップまたはカバー２０は、一般に金
属、セラミックまたは複合材料から構成され、たいてい
の場合、基板１０上面または最上面に永久的に固定され
る。これは、主として、例えばチップ１６、ハンダ・ボ
ール１４、減結合コンデンサ１８、基板１０上の露出し
たメタラジまたは回路など、基板１０上の電気フィーチ
ャへの機械的および化学的損害を防ぐためために行われ
る。キャップ２０またはキャップ・ハンダ・シール２３
中の漏れ、またはキャップ２０の不整合はモジュール収
量損失をもたらしうることは周知である。これらの損失
は、高価なモジュール１０にとって重大である。
【００４２】本発明のハンダ・シール２３は、基本的に
少なくとも１つの厚いハンダ・コア４３から構成され
る。厚いハンダ・コア４３は、コア４３の両側に少なく
とも１つの第１のハンダ相互接続層４１および少なくと
も１つの第２のハンダ相互接続層４５を有する。厚いハ
ンダ・コア４３は、厚いハンダ・コア４３の融点が相互
接続するハンダ相互接続層４５および４１のどちらより
も高くなるように第１の層４１および第２のハンダ相互
接続層４５と異なる化学組成を有する。このようにする
と、厚いハンダ・コア４３を溶融または変形することな
く、第１のハンダ相互接続層４１および第２のハンダ相
互接続層４５がリフローして、キャップ２０が基板１０
に固定される。
【００４３】場合によっては、基板１０へのキャップ２
０の同時接続を容易にするために、第１のハンダ相互接
続層４１および第２のハンダ相互接続層４５を同じ組成
を有する（したがって同じ融点を有する）ようにするこ
とができる。
【００４４】他の場合には、ハンダ・シール２３の３つ
のすべての層、すなわち、ハンダ相互接続層４１、４３
および４５が異なる融点を有する。例えば、第１のハン
ダ相互接続層４１の融点が第２のハンダ相互接続層４５
の融点より低いこともあり、ハンダ相互接続層４１なら
びに４５がハンダ・コア層４３の融点よりも低い融点を
有する。この方式を使用すれば、モジュール２５を形成
するためにハンダ・プリフォーム２３のより連続的な固
定が容易になる。
【００４５】この方式を使用した場合、層４５をリフロ
ーさせることによって、コア層４３を溶融することなく
ハンダ・プリフォーム２３をキャップ２０上のハンダ濡
れ性領域２１に固定することができる。次いで、厚いコ
ア４３またはハンダ相互接続層４５をリフローさせずに
ハンダ相互接続層４１をリフローさせることによって、
固定されたハンダ・プリフォーム２３を有するキャップ
２０を基板１０上のハンダ濡れ性領域１１に固定するこ
とができる。この手順は、ハンダとキャップとの接合部
を基板１０に固定する前に確立し、検査することができ
るので、より高い製造収量が得られることが予想され
る。したがってまた、キャップ除去中にハンダ相互接続
層４１のみをリフローさせた場合、ハンダ相互接続層４
５および厚いハンダ・コア４３がキャップ２０に固定さ
れたままになるのでモジュール再加工が容易になる。し
たがって、再キャップ付けの前に基板１０上のハンダ濡
れ性領域１１の仕上げに必要とされる努力が軽減され
る。
【００４６】本発明のハンダ・シール構造２３は、ハン
ダ・シール２３が外部相互接続層４１ならびに４５の各
融点よりも高い融点を有する厚いコア層４３から構成さ
れる温度階層を必要とする。また、この構造を大量に製
造することを可能にするためには、中実コア４３がキャ
ップ２０および基板１０への相互接続中に溶融するか、
またはかなり軟化することがないように、これらの融点
間に十分な差がなければならない。通常使用される結合
装置の場合、厚いハンダ・コア４３とハンダ相互接続層
４１および４５との間の融点の差は、５０℃またはそれ
以上が適切であることが分かっている。炉またはオーブ
ン技術が進歩すればこの差は小さくなると考えられる。
したがって、好ましい実施形態では、厚いハンダ・コア
層４３は、融点がハンダ相互接続層４１ならびに４５の
各融点よりも少なくとも５０℃高くなるような材料の範
囲から選択される。
【００４７】例えば、厚いコア・ハンダ相互接続層４３
は、鉛／スズ、鉛／インジウム、高スズ／ビスマスまた
は低スズ／ビスマスのハンダ材料から選択される。
【００４８】鉛／スズ・ハンダ材料４３の場合、鉛は、
約６０重量パーセントから約１００重量パーセントまで
の範囲内であることが好ましい。残りは、スズおよび他
の不純物である。
【００４９】鉛／インジウム・ハンダ材料４３の場合、
鉛は、約７０重量パーセントから約１００重量パーセン
トまでの範囲内であることが好ましい。残りは、インジ
ウムおよび他の不純物である。
【００５０】高スズ／ビスマス・ハンダ材料４３の場
合、スズは約７７重量パーセントから約１００重量パー
セントまでの範囲内であることが好ましい。残りは、ビ
スマスおよび他の不純物である。
【００５１】低スズ／ビスマス・ハンダ材料４３の場
合、スズは約０重量パーセントから約２０重量パーセン
トまでの範囲内であることが好ましい。残りは、ビスマ
スおよび他の不純物である。
【００５２】より薄いまたは外部ハンダ相互接続層４１
および４５はそれぞれ、鉛／スズ、鉛／インジウムまた
はスズ／ビスマスのハンダ材料から選択される。
【００５３】鉛／スズ・ハンダ材料４１または４５の場
合、鉛は、約０重量パーセントから約４０重量パーセン
トまでの範囲内であることが好ましい。残りは、スズお
よび他の不純物である。
【００５４】鉛／インジウム・ハンダ材料４１および／
または４５の場合、鉛は、約３０重量パーセントから約
６０重量パーセントまでの範囲内であることが好まし
い。残りは、インジウムおよび他の不純物である。
【００５５】スズ／ビスマス・ハンダ材料４１および／
または４５の場合、スズは、約３７重量パーセントから
約４８重量パーセントの範囲内であることが好ましい。
残りは、ビスマスおよび他の不純物である。上記のハン
ダ材料の重量比率を使用すれば、モジュール設計者は、
相互接続層４１および／または４５およびハンダ・コア
４３が比率の異なる（PbSnと）同じ元素から製造できる
こと、また相互接続層およびコアが、PbSnコアを有する
PbIn相互接続層やPbSnコアを有するSnBi相互接続層な
ど、異なる適合できる材料を使用して製造できることが
理解できよう。２つの相互接続層４１および４５は、同
じ合金から製造することも、異なる合金から製造するこ
ともできる。
【００５６】しかしながら、必要な温度階層および層間
適合性を与えるために、他のシステムからのハンダもコ
ア層４３またはハンダ相互接続層４１および／または４
５用に使用できることが同業者には明らかであろう。こ
れらのハンダには、いくつかの例を挙げれば、インジウ
ム／銀、スズ／アンチモン、スズ／銀、またはその合金
があるが、これらに限定されない。
【００５７】また、上記のハンダ材料のいくつかは、２
パーセントもの銅をも有するか、あるいは微量の他の元
素を有することもできる。
【００５８】５０℃の溶融温度差を維持し、かつ適合で
きる材料を使用するために、内部コア４３として使用す
べきいくつかの材料を選択すれば、相互接続層４１およ
び４５の可能性のあるリストが小さくなることが冶金業
者には明らかである。
【００５９】ハンダ・コア４３の厚さを使用して、最終
的なハンダ結合の厚さを固定するか、あるいはより高い
絶縁体を使用し、かつ相互接続層の厚さで差を補償する
ことによって結合厚さをより大きくすることができる。
【００６０】所望のハンダ・ギャップを達成する他の方
法は、設計ギャップ厚さが （ａ）上部または第２のハンダ相互接続層４５中に含ま
れる絶縁体の厚さと、 （ｂ）コア・ハンダ４３の厚さと、 （ｃ）下部または第１のハンダ相互接続層４１中に含ま
れる絶縁体の厚さとの和に等しくなるようにすることで
ある。
【００６１】このようにすると、厚いコア・ハンダ４３
が約０．８ｍｍの厚さを有し、したがって相互接続層４
１ならびに４５が約０．１ｍｍの内部絶縁体を有する約
１．０ｍｍの好ましいハンダ結合厚さが達成できる。
【００６２】図４に、本発明の好ましい実施形態を製造
する１つの方法を示す。基本的に、まずキャップ封止剤
またはハンダ・シール２３を当技術分野において周知の
方法によって形成する。例えば、まず厚いハンダ・コア
４３を形成することができる。次いで、少なくとも１つ
の第１のハンダ相互接続層４１および少なくとも１つの
第２のハンダ相互接続層４５を厚いハンダ・コア４３の
各面上に形成すると、ハンダ・シール構造２３が得られ
る。次いで、ハンダ・シール２３をキャップ２０上の領
域２１、基板１０上の領域１１など、所望の位置に配置
し、次いで、第１のハンダ相互接続層４１および第２の
ハンダ相互接続層４５をリフローさせるために、このア
センブリを熱環境中に配置する。リフロー後、冷却する
と、基板１０とキャップ２０の間に気密シールが形成さ
れ、モジュール２５が形成される。
【００６３】図５に、本発明の好ましい実施形態を製造
する他の方法を示す。この実施形態では、ハンダ・シー
ル２３は、従来技術のいずれの方法によっても形成され
る。まず、ハンダ・シールをキャップ２０上の所望の封
止位置２１の上に配置し、薄いハンダ相互接続層４５が
リフローし、ハンダ・コア４３ならびにキャップ２０に
付着し、サブアセンブリ５８を形成するように、このサ
ブアセンブリを熱環境中に配置する。次いで、領域１１
が第１のハンダ相互接続層４１の少なくとも一部に接触
するように、このサブアセンブリ５８を基板１０上に配
置する。次いで、このアセンブリをリフローさせ、冷却
すると、基板１０とキャップ２０との間に気密シールが
形成され、モジュール２５が形成される。
【００６４】図６に、本発明の好ましい実施形態を製造
する他の方法を示す。この方法では、第１のハンダ相互
接続層４１の薄い層を基板１０上の領域１１の少なくと
も一部の上に配置し、リフローさせて、サブアセンブリ
６６を形成する。第２のハンダ相互接続層４５の薄い層
をキャップ２０上の領域２１の少なくとも一部の上に配
置し、リフローさせて、サブアセンブリ６８を形成す
る。次いで、ハンダ相互接続層４１および４５の少なく
とも一部がコア層４３に物理的に接触するように、厚い
ハンダ・コア４３をサブアセンブリ６６とサブアセンブ
リ６８との間に配置する。次いで、このアセンブリをリ
フローさせ、冷却すると、基板１０とキャップ２０との
間に気密シールが形成され、モジュール２５が形成され
る。
【００６５】図７に、本発明の好ましい実施形態を製造
する他の方法を示す。この方法では、第１のハンダ相互
接続層４１の薄い層を基板１０上の領域１１の少なくと
も一部の上に配置し、リフローさせて、サブアセンブリ
７６を形成する。本明細書の他のところで論じたいずれ
かの周知の方法によって、まず第２のハンダ相互接続層
４５の薄い層を厚いハンダ・コア４３に固定することが
好ましい。次いで、領域２１の少なくとも一部が第２の
ハンダ相互接続層４５の少なくとも一部に直接物理的に
接触するように、このサブアセンブリをキャップ２０上
に配置し、リフローさせて、サブアセンブリ７８を形成
する。しかしながら、場合によっては、第２のハンダ相
互接続層４５および厚いハンダ・コア４３を別々に形成
し、次いで、層４５をリフローさせることによってキャ
ップ２０に付着させて、サブアセンブリ７８を形成す
る。次いで、ハンダ相互接続層４１とハンダ相互接続層
４３とが互いに物理的に接触するように、これら２つの
サブアセンブリ７６および７８を一緒に配置する。次い
で、このアセンブリをリフローさせ、冷却すると、基板
１０とキャップ２０との間に気密シールが形成され、モ
ジュール２５が形成される。
【００６６】キャップ封止剤またはハンダ・シール２３
を形成するいくつかの方法がある。
【００６７】本発明のハンダ構造２３は、複数の方法で
形成することができる。一実施形態では、ハンダ・プリ
フォーム２３は厚いハンダ・コア４３のみからなる。そ
の場合、事前スズ・メッキした構成要素か、または基板
１０およびキャップ２０上の相互接続層の別々のプリフ
ォーム４１および４５を使用して、プリフォームをキャ
ップ２０および基板１０に付着する。
【００６８】他の実施形態では、ハンダ・プリフォーム
２３は、厚いハンダ・コア４３、および相互接続層４１
または４５の一方から構成される。相互接続層４５また
は４１を構成要素２０および１０の一方にリフローさ
せ、別々の薄いプリフォーム４１または４５をリフロー
させるか、あるいは事前スズ・メッキした構成要素を使
用して、厚いコアを他方の構成要素に付着することによ
って、プリフォームをキャップ２０の領域２１または基
板１０の領域１１に付着する。
【００６９】１つの好ましい実施形態では、プリフォー
ム２３は、上部相互接続層４５、厚いコア４３、下部相
互接続層４１の全部で３つのハンダ相互接続層を有す
る。プリフォーム２３は、構成要素１０ならびに２０に
同時に付着するか、あるいはキャップ２０に付着する前
に基板１０に付着するか、好ましくはまずキャップ２０
に付着し、次いで基板１０に付着する。
【００７０】他の好ましい実施形態では、第２のまたは
上部ハンダ相互接続層４５は、下部または第１のハンダ
相互接続層４１よりも高い融点を有する。高い製造スル
ープットおよび高い製造収量を維持し、かつ頑丈なハン
ダ結合を製造するために、異なる３つの層中に使用され
るハンダは、上部相互接続層４５の融点が下部相互接続
層４１の融点よりも高くなり、かつ厚いコア・ハンダ４
３が上部相互接続ハンダ相互接続層４５の融点よりも少
なくとも５０℃高い融点を有するように選択される。
【００７１】モジュール２５を封止する製造方法は、好
ましい実施形態の１つでは、次のようになる。
【００７２】（ａ）上部相互接続層４５をリフローさせ
ることによってキャップ２０の突出部２２にハンダ・プ
リフォームを付着し、 （ｂ）下部相互接続ハンダ相互接続層４１をリフローさ
せることによって付着したハンダ・プリフォーム２３を
有するキャップ２０を基板１０に付着し、 （ｃ）所要の気密性レベルについてモジュールの漏れテ
ストを実施する。
【００７３】例えば、２層プリフォーム２３の場合、コ
ア４３および層４５を有するサンドイッチハンダ・プリ
フォームから始める。キャップ２０ならびに基板１０
は、それぞれハンダ濡れ性表面２１および１１の額縁領
域を有する。ハンダ濡れ性表面は、ハンダ濡れ性の領
域、例えばニッケル上に金メッキを有する領域である。
【００７４】次いで、キャップ２０を溶融し、２層プリ
フォーム２３をキャップ２０上に配置することによっ
て、２層プリフォーム２３をキャップ２０のハンダ濡れ
性層２１に付着する。低融点相互接続層４５がハンダ濡
れ性領域２１に確実に接触するように注意しなければな
らない。次いで、この部分アセンブリを炉内に配置し、
次いで層４５をリフローさせる。ただし、コア４３はリ
フローしないことを理解されたい。リフロー後、次いで
キャップ／プリフォーム結合構造を洗浄して、フラック
ス残留物を除去する。
【００７５】次いで、額縁タイプ表面領域１１を溶融
し、次いで低融点ハンダ４１の別々の薄い層を額縁領域
１１上に配置し、ハンダ４１をリフローさせることによ
って、ハンダ濡れ性基板表面領域１１を事前スズ・メッ
キする。次いで、フラックス残留物を当技術分野におい
て周知の方法によって掃除する。
【００７６】次いで、キャップ２０および基板１０を低
い圧力で一緒に保持する固定具中にプリフォーム２３お
よびキャップ２０をアセンブルすることによって、プリ
フォーム２３を有するキャップ２０を事前スズ・メッキ
した基板領域１１上にアセンブルし、次いで（フラック
スを有しない）基板相互接続層４１を酸素欠乏環境中、
あるいは不活性環境中でリフローさせる。コア層４３を
このプロセス中にリフローしないように注意しなければ
ならない。これで、アセンブル済みモジュール２５は、
液体漏れについてのテストが実施できる。
【００７７】３層プリフォーム２３の場合、コア層４３
を挟む層４１および４５を有するサンドイッチ・プリフ
ォームから始められる。ハンダ濡れ性表面（すなわちニ
ッケル上の金メッキ）の額縁領域２１および１１をそれ
ぞれキャップ２０および基板１０上に形成する。次い
で、プリフォーム２３を使用して、キャップ２０および
基板１０を低い圧力で一緒に保持する固定具中にキャッ
プ２０および基板１０をスタック化することによって、
キャップ２０を基板１０に結合する。次いで、（フラッ
クスを有しない）相互接続層４１および４５を酸素欠乏
環境中、あるいは不活性環境中でリフローさせる。この
場合も、コア層４３がこの結合プロセス中にリフローし
ないように注意しなければならない。これで、アセンブ
ル済みモジュール２５は、漏れについてのテストが実施
できる。
【００７８】３層ハンダ・プリフォームの場合、第２の
プロセスが使用できる。この場合、コア層４３を挟む外
部層４１および４５を有するプリフォームから始められ
る。キャップ２０および基板１０に、それぞれハンダ濡
れ性表面（すなわちニッケル上の金メッキ）の額縁領域
２１および１１を形成する。次いで、キャップ２０を溶
融し、プリフォーム２３をキャップ２０上に配置するこ
とによって、プリフォーム２３をキャップ２０に固定す
る。次いで、ハンダ相互接続層４５をリフローし（ただ
し厚いコア４３はリフローしない）、次いで領域または
結合構造を洗浄して、残っているフラックス残留物を除
去する。次いで、プリフォーム２３およびキャップ２０
を低い圧力で一緒に保持する固定具中にそれら２つをア
センブルすることによって、プリフォーム２３を有する
キャップ２０を基板１０上にアセンブルする。次いで、
（フラックスを有しない）基板相互接続層４１を酸素欠
乏環境中、あるいは不活性環境中でリフローさせる（た
だし厚いコア４３はリフローしない）。これで、アセン
ブル済みモジュール２５は、液体漏れについてのテスト
が実施できる。
【００７９】しかしながら、場合によっては、高融点ハ
ンダ４３のみの厚いコア・プリフォーム４３から始めら
れることもある。次いで、ハンダ濡れ性表面（すなわち
ニッケル上の金メッキ）を、それぞれキャップ２０およ
び基板１０上の領域２１および１１内に額縁パターンの
形で形成する。次いで、キャップ２０を溶融し、次いで
相互接続層４５をリフローし（ただしコア４３はリフロ
ーしない）、次いでフラックス残留物を洗浄して除去す
ることによって、厚い高融点プリフォーム４３および別
々の低融点プリフォーム４５をキャップ２０に付着す
る。次いで、額縁表面を溶融することによって領域１１
内の基板１０を事前スズ・メッキし、次いで低融点ハン
ダ４１の別々の薄い層を配置する。次いで、ハンダ４１
をリフローし、フラックス残留物を洗浄して除去する。
次いで、キャップ２０およびプリフォーム・コア４３お
よび４５を低い圧力で一緒に保持する固定具中にアセン
ブルし、（フラックスを有しない）相互接続層４１を酸
素欠乏環境中、あるいは不活性環境中でリフローする
（ただしコア層４３はリフローしない）ことによって、
プリフォーム・コア４３および４５を有するキャップ２
０を事前スズ・メッキした基板１０上にアセンブルす
る。これで、アセンブル済みモジュール２５は、液体漏
れについてのテストが実施できる。
【００８０】図５および図７に示される実施形態では、
コア層４３はまず、キャップまたはカバー２０にでなく
基板１０に付着されることが当業者には明らかであろ
う。
【００８１】この新しいハンダ構造には、いくつかのコ
ストおよび信頼度の利点がある。これは、（層４５/４
３/４１を含む）新しい厚いハンダ構造２３がキャップ
２０と基板１０との間のより大きい範囲の膨張不一致に
適応できるためである。１つの可能性のある節約は、キ
ャップＴＣＥの選択があまり製品固有にならず、したが
って所要の設計の数を少なくでき、また大幅な値引きが
しやすくなる。
【００８２】他の可能性のある節約は、より大きい範囲
の膨張に適応できるので、キャップＴＣＥ公差をかなり
大きくでき、キャップ・コストを低減できることであ
る。予想される最大のコスト利点は、あまり最適でない
ＴＣＥ特性を有するあまり高価でないキャップ材料がこ
の場合キャップ２０用の材料として使用できることであ
る。
【００８３】他の利点は、シール信頼度の大幅な向上の
ために（金属層４５/４３/４１を含む）このハンダ構造
２３を既存の設計中に組み込むことができることであ
る。
【００８４】他の性能利点は、本発明は、低いチップ動
作温度、したがってより長いモジュール寿命を得るため
に、より高い熱伝導度を有するキャップを使用するオプ
ションをモジュール設計者に与えることができることで
ある。
【００８５】本特許出願中で開示したものなど電子パッ
ケージまたはモジュールの利点は多い。例えば、（ａ）
キャップのＴＣＥ公差の拡大、および／または（ｂ）あ
まり高価でないキャップ材料の使用によって、パッケー
ジのコストを低減することができる。
【００８６】さらに、本発明は、セラミック・キャップ
の代わりに熱伝導度のより高いキャップを使用して、チ
ップ動作温度を下げることができるので、パッケージに
よってはより高い性能オプションを与える。
【００８７】本発明の構造および方法は、従来技術に勝
るいくつかの利点を与える。例えば、本発明では、いく
つかの例を挙げれば、ＷＣｕ、ＡｌＳｉＣ、Ｃｕとイン
バールとの複合物（Ｃｕｖａｒ）など、より高い熱伝導
度、および／またはより低いコストを有するキャップが
使用できる。既存のハンダ・シール・パッケージ用の直
接代替物として、本発明は、シール信頼度の大幅な改善
をもたらす。
【００８８】本発明の他の利点は、スクラップ損失のコ
ストを低減するモジュール再加工可能度のオプションが
維持されることである。
【００８９】
【実施例】以下の実施例は、本発明をさらに説明するも
のであり、いかなる形でも本発明の範囲を限定するもの
ではない。
【００９０】実施例１ 本発明によれば、新規のハンダ・シールの、キャップ２
０と基板１０との間の分離は、約０．３ｍｍないし約
２．０ｍｍ、一般に約１．０ｍｍになる。
【００９１】好ましい実施形態に従う温度階層を有す
る、本発明のハンダ相互接続構造をアセンブルした。上
部相互接続層４５は約９６．５パーセントのスズおよび
約３．５パーセントの銀を有し、層４５の融点は約２２
１℃になった。厚いコア層４３は約９０パーセントの鉛
および約１０パーセントのスズを有し、コア層４３の融
点は約３００℃になった。下部相互接続層４１は約６３
パーセントのスズおよび約３７パーセントの鉛を有し、
層４１の融点は約１８３℃になった。次いで、モジュー
ル２５の漏れテストを実施し、気密性であることが示さ
れた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態を説明する図であ
る。本発明のハンダ・シール・バンドを使用して、カバ
ーを半導体基板に固定して、半導体モジュールを形成し
てある。
【図２】図１に示されるコーナ「Ａ」の拡大図である。
【図３】本発明の他の好ましい実施形態のコーナの拡大
図である。
【図４】プリフォーム・ハンダ・シール・バンドを使用
して、本発明の好ましい実施形態を製造する１つの方法
を示す図である。
【図５】ハンダ・プリフォーム・シール・バンドをまず
カバーに固定する、本発明の好ましい実施形態を製造す
る他の方法を示す図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態を製造する他の方法
を示す図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態を製造する他の方法
を示す図である。
【符号の説明】
１０ 基板 １１ 額縁タイプ領域 １４ ハンダ・ボール １６ チップ １８ 減結合コンデンサ ２０ キャップまたはカバー ２１ 表面領域 ２２ 延長部 ２３ ハンダ・シール ２４ 接着剤 ２５ アセンブル済みモジュール ２８ 熱伝導性材料 ３２ ピン ３６ ヒート・シンク ３８ ヒート・フィン ４１ 第１のハンダ相互接続層 ４３ 厚いハンダ・コア ４５ 第２のハンダ相互接続層 ５８ サブアセンブリ ６６ サブアセンブリ ６８ サブアセンブリ ７６ サブアセンブリ ７８ サブアセンブリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｓ 23/02 23/02 Ｃ (72)発明者 アルマンド・サルバトーレ・カンマラー ノ アメリカ合衆国12538 ニューヨーク州 ハイド・パーク ガーニー・ドライブ 17 (72)発明者 ジェフリー・トーマス・コフィン アメリカ合衆国12569 ニューヨーク州 プレザント・バリー トラバー・ロード 185 (72)発明者 マーク・ジェラルド・コートニー アメリカ合衆国12601 ニューヨーク州 ポーキープシー カメロット・ロード38 (72)発明者 スティファン・エス・ドロフィッツ・ジ ュニア アメリカ合衆国12590 ニューヨーク州 ワッピンジャーズ・フォールス、ヒルサ イド・レイク・ロード 337 (72)発明者 マイケル・ジョゼフ・エルズワース・ジ ュニア アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州 ポーキープシー デリー・ロード 62 (72)発明者 ルイス・シグマンド・ゴールドマン アメリカ合衆国10506 ニューヨーク州 ベッドフォード セダー・ヒル・ロード 44 (72)発明者 サシュムナ・イルバンチ アメリカ合衆国12590 ニューヨーク州 ワッピンガース・フォールズ ウッドヒ ル・グリーン ４Ｆ (72)発明者 フランク・ルイス・ポンペオ アメリカ合衆国10940 ニューヨーク州 ミドルタウン ディア・コート 176 (72)発明者 ウィリアム・エドワード・サブリンスキ ー アメリカ合衆国12508 ニューヨーク州 ビーコン モネル・プレース 15 (72)発明者 ラエド・エー・シェリフ アメリカ合衆国12533 ニューヨーク州 ホープウェル・ジャンクション チェル シー・コーブ・ドライブ・サウス 104 (72)発明者 ヒルトン・ティー・トーイ アメリカ合衆国12590 ニューヨーク州 ワッピンガース・フォールズ ケンデ ル・ドライブ 27 (56)参考文献 特開 昭63−150945（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204352（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−330460（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/02 - 23/10

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】カバーと半導体基板との間にチップ・キャ
    リヤを形成する方法であって、 （ａ）少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの一方の面
    に固定された少なくとも１つの第１のハンダ相互接続
    層、および前記少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの
    他方の面に固定された少なくとも１つの第２のハンダ相
    互接続層から構成される少なくとも１つのハンダ・プリ
    フォーム・バンドを形成するステップと、 （ｂ）前記ハンダ・プリフォーム・バンドを半導体基板
    とカバーとの間に配置して、サブアセンブリを形成する
    ステップと、 （ｃ）前記サブアセンブリを熱環境中に配置し、前記基
    板と前記カバーとの間に気密シール・バンドが形成され
    るように前記ハンダ・コア層をリフローさせずに前記第
    １のハンダ相互接続層および第２のハンダ相互接続層を
    リフローさせるステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】前記高融点ハンダ・コアと前記少なくとも
    １つの第１および／または第２のハンダ相互接続層との
    間の融点温度差が少なくとも５０℃である、請求項１の
    方法。
  3. 【請求項３】前記第１のハンダ相互接続層と前記第２の
    ハンダ相互接続層が同じ融点を有する、請求項１の方
    法。
  4. 【請求項４】前記第１のハンダ相互接続層と前記第２の
    ハンダ相互接続層が異なる融点を有する、請求項１の方
    法。
  5. 【請求項５】前記第１のハンダ相互接続層が前記第２の
    ハンダ相互接続層と相互接続層よりも低い融点を有す
    る、請求項１の方法。
  6. 【請求項６】前記少なくとも１つの第１および／または
    第２のハンダ相互接続層用の材料が、鉛／スズ、鉛／イ
    ンジウム、スズ／ビスマス、インジウム／銀、スズ／ア
    ンチモン、スズ／銀、およびその合金からなるグループ
    から選択される、請求項１の方法。
  7. 【請求項７】前記第１および／または前記第２のハンダ
    相互接続層が鉛／スズ材料から構成され、かつ前記鉛が
    ０重量パーセントから４０重量パーセントまでの範囲内
    にある、請求項１の方法。
  8. 【請求項８】前記第１および／または第２のハンダ相互
    接続層が鉛／インジウム材料から構成され、かつ前記鉛
    が３０重量パーセントから６０重量パーセントまでの範
    囲内にある、請求項１の方法。
  9. 【請求項９】前記第１および／または第２のハンダ相互
    接続層がスズ／ビスマス材料から構成され、かつ前記ス
    ズが３７重量パーセントから４８重量パーセントまでの
    範囲内にある、請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】前記第１および／または第２のハンダ相
    互接続層が、含有量最高２重量パーセントの銅またはそ
    の合金を有する混合物である、請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】前記高融点ハンダ・コア用の材料が鉛／
    スズ、鉛／インジウム、スズ／ビスマス、インジウム／
    銀、スズ／アンチモン、スズ／銀およびその合金からな
    るグループから選択される、請求項１の方法。
  12. 【請求項１２】前記高融点ハンダ・コアが鉛／スズ材料
    から構成され、かつ前記鉛が６０重量パーセントから１
    ００重量パーセントまでの範囲内にある、請求項１の方
    法。
  13. 【請求項１３】前記高融点ハンダ・コアが鉛／インジウ
    ム材料から構成され、かつ前記鉛が７０重量パーセント
    から１００重量パーセントまでの範囲内にある、請求項
    １の方法。
  14. 【請求項１４】前記高融点ハンダ・コアがスズ／ビスマ
    ス材料から構成され、かつ前記スズが７７重量パーセン
    トから１００重量パーセントまでの範囲内にある、請求
    項１の方法。
  15. 【請求項１５】前記高融点ハンダ・コアがスズ／ビスマ
    ス材料から構成され、かつ前記スズが０重量パーセント
    から２０重量パーセントまでの範囲内にある、請求項１
    の方法。
  16. 【請求項１６】前記高融点ハンダ・コアが、含有量最高
    ２重量パーセントの銅またはその合金を有する合金であ
    る、請求項１の方法。
  17. 【請求項１７】少なくとも１つの熱除去装置が前記カバ
    ーに固定される請求項１の方法。
  18. 【請求項１８】前記基板がニッケル上に少なくとも１つ
    の金メッキのハンダ濡れ性領域を有し、かつ前記ハンダ
    濡れ性領域の一部がハンダリフロー中に前記ハンダ相互
    接続層に固定される、請求項１の方法。
  19. 【請求項１９】前記カバーがニッケル上に少なくとも１
    つの金メッキのハンダ濡れ性領域を有し、かつ前記ハン
    ダ濡れ性領域の一部がハンダリフロー中に前記ハンダ相
    互接続層に固定される、請求項１の方法。
  20. 【請求項２０】ステップ（ｂ）において、前記ハンダ・
    プリフォーム・バンドがまず前記カバーに固定される、
    請求項１の方法。
  21. 【請求項２１】前記基板用の材料が、アルミナ、ガラス
    ・フリットを有するアルミナ、窒化アルミニウム、ホウ
    ケイ酸塩、セラミック、およびガラス・セラミックから
    なるグループから選択される、請求項１の方法。
  22. 【請求項２２】少なくとも１つの電気接続が前記基板に
    固定され、かつ前記電気接続が、ハンダボール、ハンダ
    ・カラム、低融点ハンダ、高融点ハンダ、ピンまたはワ
    イヤからなるグループから選択される、請求項１の方
    法。
  23. 【請求項２３】少なくとも１つの電気要素が前記基板に
    固定され、かつ前記電気要素が、半導体チップまたは減
    結合コンデンサからなるグループから選択される、請求
    項１の方法。
  24. 【請求項２４】前記カバー用の材料が、アルミナ、アル
    ミニウム、窒化アルミニウム、アルミニウムと炭化珪素
    との複合物、銅、銅−タングステン、Ｃｕｖａｒ、およ
    びその合金からなるグループから選択される、請求項１
    の方法。
  25. 【請求項２５】カバーと半導体基板との間に気密シール
    ・バンドを形成する方法であって、 （ａ）少なくとも１つの第１のハンダ相互接続層を前記
    基板に固定し、第１のサブアセンブリを形成するステッ
    プと、 （ｂ）少なくとも１つの第２のハンダ相互接続層を前記
    カバーに固定し、第２のサブアセンブリを形成するステ
    ップと、 （ｃ）少なくとも１つの高融点ハンダ・コア・プリフォ
    ームを前記第１のサブアセンブリと前記第２のサブアセ
    ンブリとの間に配置して、第３のサブアセンブリを形成
    するステップと、 （ｄ）前記第３のサブアセンブリを熱環境中に配置し、
    前記半導体基板と前記カバーとの間に気密シール・バン
    ドが形成されるように前記高融点ハンダ・コア・プリフ
    ォームをリフローさせずに前記第１のハンダ相互接続層
    および第２のハンダ相互接続層をリフローさせるステッ
    プと、 を含む方法。
  26. 【請求項２６】カバーと半導体基板との間に気密シール
    ・バンドを形成する方法であって、 （ａ）少なくとも１つの高融点ハンダ・コアの一方の面
    に固定された少なくとも１つの第１のハンダ相互接続層
    から構成される少なくとも１つのハンダ・プリフォーム
    ・バンドを形成するステップと、 （ｂ）前記第１のハンダ相互接続層が前記カバーに直接
    接触するように前記ハンダ・プリフォーム・バンドを前
    記カバーに固定するステップと、 （ｃ）少なくとも１つの第２のハンダ相互接続層を前記
    半導体基板の周囲表面に固定するステップと、 （ｄ）前記半導体基板および前記カバーを前記高融点ハ
    ンダ・コアが前記第２のハンダ相互接続層に直接接触す
    るように配置して、サブアセンブリを形成するステップ
    と、 （ｅ）前記サブアセンブリを熱環境中に配置し、前記半
    導体基板と前記カバーとの間に気密シール・バンドが形
    成されるように前記高融点ハンダ・コアをリフローさせ
    ずに前記第１のハンダ相互接続層および第２のハンダ相
    互接続層をリフローさせるステップと、 を含む方法。
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