JP3266490B2 - 半導体素子収納用パッケージの製造方法 - Google Patents
半導体素子収納用パッケージの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を収容
するための半導体素子収納用パッケージの製造方法に関
するものである。
するための半導体素子収納用パッケージの製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子を収容するための半導
体素子収納用パッケージは、酸化アルミニウム質焼結体
等の電気絶縁材料から成り、表面に半導体素子の各電極
が電気的に接続されるボンディングパッド及び該ボンデ
ィングパッドに電気的に接続され、半導体素子を外部電
気回路に接続するための外部リード端子がロウ付けされ
るブレーズパッドを有する絶縁基体と、前記絶縁基体の
ブレーズパッドに銀ロウ等のロウ材を介してロウ付けさ
れた外部リード端子と、半導体素子を気密に封止するた
めの蓋体とから構成され、前記絶縁基体上に半導体素子
を搭載するとともに該半導体素子の各電極をボンディン
グパッドにボンディングワイヤーや金属バンプ等の電気
的接続手段を介して電気的に接続し、最後に前記絶縁基
体上に半導体素子を覆うようにして蓋体をロウ材、ガラ
ス、樹脂等の封止材を介してあるいは溶接により接合さ
せることにより製品としての半導体装置となり、前記外
部リード端子を外部電気回路基板の配線導体に接続する
ことによって内部に収容する半導体素子が外部電気回路
に電気的に接続されることとなる。
体素子収納用パッケージは、酸化アルミニウム質焼結体
等の電気絶縁材料から成り、表面に半導体素子の各電極
が電気的に接続されるボンディングパッド及び該ボンデ
ィングパッドに電気的に接続され、半導体素子を外部電
気回路に接続するための外部リード端子がロウ付けされ
るブレーズパッドを有する絶縁基体と、前記絶縁基体の
ブレーズパッドに銀ロウ等のロウ材を介してロウ付けさ
れた外部リード端子と、半導体素子を気密に封止するた
めの蓋体とから構成され、前記絶縁基体上に半導体素子
を搭載するとともに該半導体素子の各電極をボンディン
グパッドにボンディングワイヤーや金属バンプ等の電気
的接続手段を介して電気的に接続し、最後に前記絶縁基
体上に半導体素子を覆うようにして蓋体をロウ材、ガラ
ス、樹脂等の封止材を介してあるいは溶接により接合さ
せることにより製品としての半導体装置となり、前記外
部リード端子を外部電気回路基板の配線導体に接続する
ことによって内部に収容する半導体素子が外部電気回路
に電気的に接続されることとなる。
【０００３】尚、前記半導体素子収納用パッケージは、
その絶縁基体のボンディングパッド表面、ブレーズパッ
ド表面及び外部リード端子の表面に、一般にニッケルか
ら成るめっき金属層及び金から成るめっき金属層が順次
被着されており、これによりボンディングパッド、ブレ
ーズパッド及び外部リード端子が酸化腐蝕するのが有効
に防止されるとともにボンディングパッドと半導体素子
の各電極との電気的接続及び外部リード端子と外部電気
回路基板の配線導体との接続が容易、且つ強固なものと
なるようになっている。
その絶縁基体のボンディングパッド表面、ブレーズパッ
ド表面及び外部リード端子の表面に、一般にニッケルか
ら成るめっき金属層及び金から成るめっき金属層が順次
被着されており、これによりボンディングパッド、ブレ
ーズパッド及び外部リード端子が酸化腐蝕するのが有効
に防止されるとともにボンディングパッドと半導体素子
の各電極との電気的接続及び外部リード端子と外部電気
回路基板の配線導体との接続が容易、且つ強固なものと
なるようになっている。
【０００４】また、前記半導体素子収納用パッケージの
絶縁基体のブレーズパッドに外部リード端子をロウ付け
するには、先ず、表面にボンディングパッド及びブレー
ズパッドを有する絶縁基体及び外部リード端子を準備す
るとともに前記絶縁基体のブレーズパッド上に外部リー
ド端子をこれらの間に銀ロウ等のロウ材を挟んで配置
し、次にこれらをトンネル炉等の加熱装置内に入れて加
熱することによって前記ロウ材を溶融させるとともに該
溶融したロウ材をブレーズパッドと外部リード端子間に
濡れ広がらせ、しかる後、これを冷却して前記溶融した
ロウ材を固化させることによって外部リード端子を絶縁
基体のブレーズパッドにロウ付けする方法が採用され
る。
絶縁基体のブレーズパッドに外部リード端子をロウ付け
するには、先ず、表面にボンディングパッド及びブレー
ズパッドを有する絶縁基体及び外部リード端子を準備す
るとともに前記絶縁基体のブレーズパッド上に外部リー
ド端子をこれらの間に銀ロウ等のロウ材を挟んで配置
し、次にこれらをトンネル炉等の加熱装置内に入れて加
熱することによって前記ロウ材を溶融させるとともに該
溶融したロウ材をブレーズパッドと外部リード端子間に
濡れ広がらせ、しかる後、これを冷却して前記溶融した
ロウ材を固化させることによって外部リード端子を絶縁
基体のブレーズパッドにロウ付けする方法が採用され
る。
【０００５】更に、前記絶縁基体のボンディングパッド
表面、ブレーズパッド表面及び外部リード端子表面にめ
っき金属層を被着させるには、絶縁基体のブレーズパッ
ドに外部リード端子をロウ付けした後、絶縁基体のボン
ディングパッド表面、ブレーズパッド表面及び外部リー
ド端子表面に従来周知の電解めっき法や無電解めっき法
等のめっき法を採用してニッケルから成るめっき金属層
及び金から成るめっき金属層を被着させる方法が採用さ
れる。
表面、ブレーズパッド表面及び外部リード端子表面にめ
っき金属層を被着させるには、絶縁基体のブレーズパッ
ドに外部リード端子をロウ付けした後、絶縁基体のボン
ディングパッド表面、ブレーズパッド表面及び外部リー
ド端子表面に従来周知の電解めっき法や無電解めっき法
等のめっき法を採用してニッケルから成るめっき金属層
及び金から成るめっき金属層を被着させる方法が採用さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、
前記絶縁基体のブレーズパッド上に外部リード端子をこ
れらの間に銀ロウ等のロウ材を挟んで配置する際に、前
記絶縁基体と外部リード端子及びロウ材とを所定の位置
関係に保つために一般にカーボン製やセラミック製の保
持治具が用いられており、このため、前記保持治具と絶
縁基体や外部リード端子とがこれらを取り扱う際等の震
動や衝撃により、或はこれらを加熱装置に入れた際に発
生する絶縁基体及び外部リード端子と保持治具との熱膨
張量の差に起因して擦れ合うと、前記保持治具を構成す
るカーボンやセラミックが絶縁基体表面や外部リード端
子表面に付着してしまう。
来の半導体素子収納用パッケージの製造方法によれば、
前記絶縁基体のブレーズパッド上に外部リード端子をこ
れらの間に銀ロウ等のロウ材を挟んで配置する際に、前
記絶縁基体と外部リード端子及びロウ材とを所定の位置
関係に保つために一般にカーボン製やセラミック製の保
持治具が用いられており、このため、前記保持治具と絶
縁基体や外部リード端子とがこれらを取り扱う際等の震
動や衝撃により、或はこれらを加熱装置に入れた際に発
生する絶縁基体及び外部リード端子と保持治具との熱膨
張量の差に起因して擦れ合うと、前記保持治具を構成す
るカーボンやセラミックが絶縁基体表面や外部リード端
子表面に付着してしまう。
【０００７】このように絶縁基体の表面や外部リード端
子の表面に付着したカーボンやセラミックの付着物は、
化学的に安定であり、めっき工程において被めっき物に
めっき金属層を被着させる前に通常施される酸洗浄やア
ルカリ洗浄等の化学的洗浄では十分に除去されにくい。
子の表面に付着したカーボンやセラミックの付着物は、
化学的に安定であり、めっき工程において被めっき物に
めっき金属層を被着させる前に通常施される酸洗浄やア
ルカリ洗浄等の化学的洗浄では十分に除去されにくい。
【０００８】そこで、カーボンやセラミックの付着物が
十分に除去されずに付着したままの絶縁基体のボンディ
ングパッド表面やブレーズパッド表面、或は外部リード
端子表面にめっき金属層を被着させた場合、付着したカ
ーボンやセラミックとボンディングパッドやブレーズパ
ッド、或は外部リード端子との密着力並びに付着したカ
ーボンやセラミックとめっき金属層との密着力が乏し
く、その結果、ボンディングパッドの表面やブレーズパ
ッドの表面、或は外部リード端子の表面に被着させため
っき金属層に膨れや剥がれ、変色、シミ等が発生してし
まい、ボンディングパッドやブレーズパッド、或は外部
リード端子に酸化腐蝕を発生させたり、ボンディングパ
ッドと半導体素子の電極との電気的に接続や外部リード
端子と外部電気回路基板の配線導体との接続が困難なも
のとなってしまうという欠点を有していた。
十分に除去されずに付着したままの絶縁基体のボンディ
ングパッド表面やブレーズパッド表面、或は外部リード
端子表面にめっき金属層を被着させた場合、付着したカ
ーボンやセラミックとボンディングパッドやブレーズパ
ッド、或は外部リード端子との密着力並びに付着したカ
ーボンやセラミックとめっき金属層との密着力が乏し
く、その結果、ボンディングパッドの表面やブレーズパ
ッドの表面、或は外部リード端子の表面に被着させため
っき金属層に膨れや剥がれ、変色、シミ等が発生してし
まい、ボンディングパッドやブレーズパッド、或は外部
リード端子に酸化腐蝕を発生させたり、ボンディングパ
ッドと半導体素子の電極との電気的に接続や外部リード
端子と外部電気回路基板の配線導体との接続が困難なも
のとなってしまうという欠点を有していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体素子収納
用パッケージの製造方法は、表面に半導体素子の電極が
電気的に接続されるボンディングパッド及び外部リード
端子がロウ付けされるブレーズパッドを有する絶縁基体
と外部リード端子とを準備する工程と、前記絶縁基体の
ブレーズパッドに外部リード端子をロウ材を介して接合
する工程と、前記絶縁基体の表面及び外部リード端子の
表面をサンドブラストにより研磨清浄する工程と、前記
外部リード端子の表面、ボンディングパッドの表面及び
ブレーズパッド表面にめっき金属層を被着させる工程
と、から成ることを特徴とするものであり、絶縁基体の
ブレーズパッドに外部リード端子をロウ材を介してロウ
付けした後、前記絶縁基体の表面及び外部リード端子の
表面をサンドブラストにより研磨清浄したことから、外
部リード端子を絶縁基体のブレーズパッドにロウ付けす
る際に絶縁基体表面や外部リード端子表面に付着したカ
ーボンやセラミックがサンドブラストにより完全に研磨
除去され、その結果、絶縁基体のボンディングパッドや
ブレーズパッド表面及び外部リード端子表面にめっき金
属層を被着させても該めっき金属層に膨れや剥がれ、変
色、シミ等を発生させることは皆無である。
用パッケージの製造方法は、表面に半導体素子の電極が
電気的に接続されるボンディングパッド及び外部リード
端子がロウ付けされるブレーズパッドを有する絶縁基体
と外部リード端子とを準備する工程と、前記絶縁基体の
ブレーズパッドに外部リード端子をロウ材を介して接合
する工程と、前記絶縁基体の表面及び外部リード端子の
表面をサンドブラストにより研磨清浄する工程と、前記
外部リード端子の表面、ボンディングパッドの表面及び
ブレーズパッド表面にめっき金属層を被着させる工程
と、から成ることを特徴とするものであり、絶縁基体の
ブレーズパッドに外部リード端子をロウ材を介してロウ
付けした後、前記絶縁基体の表面及び外部リード端子の
表面をサンドブラストにより研磨清浄したことから、外
部リード端子を絶縁基体のブレーズパッドにロウ付けす
る際に絶縁基体表面や外部リード端子表面に付着したカ
ーボンやセラミックがサンドブラストにより完全に研磨
除去され、その結果、絶縁基体のボンディングパッドや
ブレーズパッド表面及び外部リード端子表面にめっき金
属層を被着させても該めっき金属層に膨れや剥がれ、変
色、シミ等を発生させることは皆無である。
【００１０】また、本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの製造方法においては、前記絶縁基体の表面及び外部
リード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄する
工程において、前記絶縁基体のボンディングパッドの表
面粗さが、、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の
中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μ
ｍ、最大高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍ
となるように研磨清浄すると、半導体素子の電極をボン
ディングパッドに電気的に接続する際にボンディングパ
ッドと半導体素子の電極との電気的接続を容易、且つ強
固なものとなすことができる。
ジの製造方法においては、前記絶縁基体の表面及び外部
リード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄する
工程において、前記絶縁基体のボンディングパッドの表
面粗さが、、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の
中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μ
ｍ、最大高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍ
となるように研磨清浄すると、半導体素子の電極をボン
ディングパッドに電気的に接続する際にボンディングパ
ッドと半導体素子の電極との電気的接続を容易、且つ強
固なものとなすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
説明する。図１は、本発明の製造方法によって製作され
た半導体素子収納用パッケージの一実施の形態を示す断
面図であり、１は絶縁基体、２は蓋体であり、該絶縁基
体１と蓋体２とで半導体素子３を収容する容器４が構成
される。
説明する。図１は、本発明の製造方法によって製作され
た半導体素子収納用パッケージの一実施の形態を示す断
面図であり、１は絶縁基体、２は蓋体であり、該絶縁基
体１と蓋体２とで半導体素子３を収容する容器４が構成
される。
【００１２】前記絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼
結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、
炭化珪素質焼結体、ガラスセラミック質焼結体等の電気
絶縁材料から成る略四角形状の板体であり、その上面中
央部には半導体素子３を搭載するための凹部１ａが形成
されており、該凹部１ａ底面には半導体素子３がロウ
材、ガラス、樹脂等の接着材を介して接着固定される。
結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、
炭化珪素質焼結体、ガラスセラミック質焼結体等の電気
絶縁材料から成る略四角形状の板体であり、その上面中
央部には半導体素子３を搭載するための凹部１ａが形成
されており、該凹部１ａ底面には半導体素子３がロウ
材、ガラス、樹脂等の接着材を介して接着固定される。
【００１３】また、前記絶縁基体１はその凹部１ａ周辺
部からその下面に導出するタングステン、モリブデン、
銅、銀等の金属から成る複数のメタライズ配線層５が被
着形成されており、該メタライズ配線層５は内部に収容
する半導体素子３を後述する外部リード端子７に接続す
るための導電路として作用する。
部からその下面に導出するタングステン、モリブデン、
銅、銀等の金属から成る複数のメタライズ配線層５が被
着形成されており、該メタライズ配線層５は内部に収容
する半導体素子３を後述する外部リード端子７に接続す
るための導電路として作用する。
【００１４】前記メタライズ配線層５は、凹部１ａ周辺
部位が半導体素子３の各電極が電気的に接続されるボン
ディングパッド５ａを、絶縁基体１底面に導出した部位
が外部リード端子がロウ付けされるブレーズパッド５ｂ
を形成しており、ボンディングパッド５ａには半導体素
子３の電極が例えばボンディングワイヤー６等の電気的
接続手段を介して電気的に接続され、またブレーズパッ
ド５ｂには外部リード端子７が銀ロウ等のロウ材８を介
してロウ付けされる。
部位が半導体素子３の各電極が電気的に接続されるボン
ディングパッド５ａを、絶縁基体１底面に導出した部位
が外部リード端子がロウ付けされるブレーズパッド５ｂ
を形成しており、ボンディングパッド５ａには半導体素
子３の電極が例えばボンディングワイヤー６等の電気的
接続手段を介して電気的に接続され、またブレーズパッ
ド５ｂには外部リード端子７が銀ロウ等のロウ材８を介
してロウ付けされる。
【００１５】前記メタライズ配線層５のブレーズパッド
５ｂに銀ロウ等のロウ材８を介してロウ付けされた外部
リード端子７は、内部に収容する半導体素子３を外部電
気回路に電気的に接続するための接続端子として作用
し、該外部リード端子７を外部の電気回路基板の配線導
体に電気的に接続することにより内部に収容する半導体
素子３が外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
５ｂに銀ロウ等のロウ材８を介してロウ付けされた外部
リード端子７は、内部に収容する半導体素子３を外部電
気回路に電気的に接続するための接続端子として作用
し、該外部リード端子７を外部の電気回路基板の配線導
体に電気的に接続することにより内部に収容する半導体
素子３が外部電気回路に電気的に接続されることとな
る。
【００１６】なお、前記半導体素子収納用パッケージ
は、絶縁基体１に被着形成させたメタライズ配線層５の
ボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及び外部
リード端子７の露出する表面にニッケルや金から成るめ
っき金属層９が被着形成されている。
は、絶縁基体１に被着形成させたメタライズ配線層５の
ボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及び外部
リード端子７の露出する表面にニッケルや金から成るめ
っき金属層９が被着形成されている。
【００１７】また、前記めっき金属層９は、メタライズ
配線層５のボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５
ｂ及び外部リード端子７が酸化腐食するのを防止すると
ともにボンディングパッド５ａとボンディングワイヤー
６との接続及び外部リード端子７と外部電気回路基板の
配線導体との接続を容易、且つ強固なものとする作用を
為す。
配線層５のボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５
ｂ及び外部リード端子７が酸化腐食するのを防止すると
ともにボンディングパッド５ａとボンディングワイヤー
６との接続及び外部リード端子７と外部電気回路基板の
配線導体との接続を容易、且つ強固なものとする作用を
為す。
【００１８】かくして上述の半導体素子収納用パッケー
ジは、絶縁基体１の凹部底面に半導体素子３をロウ材、
ガラス、樹脂等の接着剤を介して接着固定するとともに
該半導体素子３の各電極をボンディングワイヤーを介し
てボンディングパッド５ａに電気的に接続し、しかる
後、前記絶縁基体１の上面に鉄−ニッケル−コバルト合
金等の金属やセラミックスから成る蓋体２をロウ材、ガ
ラス、樹脂等の封止材を介して、或はシームウエルド法
等の溶接によって接合し、絶縁基体１と蓋体２とから成
る容器内部に半導体素子３を気密に封止することによっ
て製品としての半導体装置となる。
ジは、絶縁基体１の凹部底面に半導体素子３をロウ材、
ガラス、樹脂等の接着剤を介して接着固定するとともに
該半導体素子３の各電極をボンディングワイヤーを介し
てボンディングパッド５ａに電気的に接続し、しかる
後、前記絶縁基体１の上面に鉄−ニッケル−コバルト合
金等の金属やセラミックスから成る蓋体２をロウ材、ガ
ラス、樹脂等の封止材を介して、或はシームウエルド法
等の溶接によって接合し、絶縁基体１と蓋体２とから成
る容器内部に半導体素子３を気密に封止することによっ
て製品としての半導体装置となる。
【００１９】次に本発明の半導体素子収納用パッケージ
の製造方法について図２乃至図５に基づき説明する。先
ず、図２に示すように、表面にブレーズパッドが形成さ
れた絶縁基体１、外部リード端子７、及びロウ材８を準
備する。
の製造方法について図２乃至図５に基づき説明する。先
ず、図２に示すように、表面にブレーズパッドが形成さ
れた絶縁基体１、外部リード端子７、及びロウ材８を準
備する。
【００２０】前記絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウ
ム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪
素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に
適当な有機バインダー、溶剤、可塑剤、分散剤等を添加
混合して泥漿状のセラミックスラリーを得るとともに該
セラミックスラリーを従来周知のドクターブレード法等
のシート成形技術を採用してシート状のセラミックグリ
ーンシートとなし、しかる後、前記セラミックグリーン
シートに従来周知のパンチング法やレーザー加工法によ
り適当な打ち抜き加工や切断加工を施すとともにメタラ
イズ配線層５となる金属ペーストを従来周知のスクリー
ン印刷法等の厚膜手法を採用して所定パターンに印刷塗
布し、最後に前記セラミックグリーンシートを従来周知
の熱間プレス法等の積層法を採用して複数枚上下に積層
してセラミックグリーンシート積層体を得るとともに該
セラミックグリーンシート積層体を還元雰囲気中、約１
６００℃の温度で焼成することによって製作される。
ム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪
素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に
適当な有機バインダー、溶剤、可塑剤、分散剤等を添加
混合して泥漿状のセラミックスラリーを得るとともに該
セラミックスラリーを従来周知のドクターブレード法等
のシート成形技術を採用してシート状のセラミックグリ
ーンシートとなし、しかる後、前記セラミックグリーン
シートに従来周知のパンチング法やレーザー加工法によ
り適当な打ち抜き加工や切断加工を施すとともにメタラ
イズ配線層５となる金属ペーストを従来周知のスクリー
ン印刷法等の厚膜手法を採用して所定パターンに印刷塗
布し、最後に前記セラミックグリーンシートを従来周知
の熱間プレス法等の積層法を採用して複数枚上下に積層
してセラミックグリーンシート積層体を得るとともに該
セラミックグリーンシート積層体を還元雰囲気中、約１
６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２１】前記絶縁基体１となるセラミックグリーン
シートに印刷塗布されるメタライズ金属層５となる金属
ペーストは、例えばメタライズ配線層５がタングステン
から成る場合、平均粒径が１〜５μｍ程度のタングステ
ン粉末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合してペ
ースト状とすることによって製作される。
シートに印刷塗布されるメタライズ金属層５となる金属
ペーストは、例えばメタライズ配線層５がタングステン
から成る場合、平均粒径が１〜５μｍ程度のタングステ
ン粉末に適当な有機バインダー、溶剤を添加混合してペ
ースト状とすることによって製作される。
【００２２】一方、前記外部リード端子７は、鉄−ニッ
ケル−コバルト合金等の金属から成るインゴットを製作
するとともに該インゴットに従来周知の種々の金属加工
法を施すことにより棒状や板状とすることによって製作
される。
ケル−コバルト合金等の金属から成るインゴットを製作
するとともに該インゴットに従来周知の種々の金属加工
法を施すことにより棒状や板状とすることによって製作
される。
【００２３】また、前記ロウ材８は、例えば銀ロウから
成る場合、銀及び銅をるつぼ内で加熱溶融させ、これを
冷却することによって製作される。
成る場合、銀及び銅をるつぼ内で加熱溶融させ、これを
冷却することによって製作される。
【００２４】なお、前記ロウ材８は、外部リード端子７
のロウ付け面に予め溶着させておくと、外部リード端子
７のメタライズパッド５ｂへのロウ付け作業を容易なも
のとすることができる。従って、前記ロウ材８は、外部
リード端子７のメタライズパッド５ｂへのロウ付け作業
を容易なものとするために、外部リード端子７のロウ付
け面に予め溶着させておくことが好ましい。
のロウ付け面に予め溶着させておくと、外部リード端子
７のメタライズパッド５ｂへのロウ付け作業を容易なも
のとすることができる。従って、前記ロウ材８は、外部
リード端子７のメタライズパッド５ｂへのロウ付け作業
を容易なものとするために、外部リード端子７のロウ付
け面に予め溶着させておくことが好ましい。
【００２５】次に、図３に示すように、絶縁基体１及び
外部リード端子７をカーボン製やセラミック製の保持治
具Ｊに保持させることにより前記絶縁基体１の表面に被
着形成されたブレーズパッド５ｂ上に外部リード端子７
をこれらの間に銀ロウ等のロウ材８を挟んで配置させ、
これらを従来周知のトンネル炉等の加熱装置内に入れて
ロウ材８が溶融する温度以上の温度（例えばロウ材８が
銀ロウから成る場合、約８００〜９００℃）に加熱し、
前記ロウ材８を溶融させるとともに該溶融したロウ材８
をブレーズパッド５ｂと外部リード端子７との間に濡れ
広がらせ、続いてこれを冷却して前記溶融したロウ材８
を固化させることによって絶縁基体１のブレーズパッド
５ｂに外部リード端子７をロウ材８を介してロウ付けす
る。この場合、図４に示すように前記絶縁基体１や外部
リード端子７と保持治具Ｊとがこれらの取り扱いの際に
印可される震動や衝撃、或はこれらを加熱装置に入れた
際に発生する絶縁基体１及び外部リード端子７と保持治
具Ｊとの熱膨張量の差に起因して擦れ合い、絶縁基体１
の表面や外部リード端子７の表面に保持治具Ｊを構成す
るカーボンやセラミックから成る付着物Ａが付着する。
外部リード端子７をカーボン製やセラミック製の保持治
具Ｊに保持させることにより前記絶縁基体１の表面に被
着形成されたブレーズパッド５ｂ上に外部リード端子７
をこれらの間に銀ロウ等のロウ材８を挟んで配置させ、
これらを従来周知のトンネル炉等の加熱装置内に入れて
ロウ材８が溶融する温度以上の温度（例えばロウ材８が
銀ロウから成る場合、約８００〜９００℃）に加熱し、
前記ロウ材８を溶融させるとともに該溶融したロウ材８
をブレーズパッド５ｂと外部リード端子７との間に濡れ
広がらせ、続いてこれを冷却して前記溶融したロウ材８
を固化させることによって絶縁基体１のブレーズパッド
５ｂに外部リード端子７をロウ材８を介してロウ付けす
る。この場合、図４に示すように前記絶縁基体１や外部
リード端子７と保持治具Ｊとがこれらの取り扱いの際に
印可される震動や衝撃、或はこれらを加熱装置に入れた
際に発生する絶縁基体１及び外部リード端子７と保持治
具Ｊとの熱膨張量の差に起因して擦れ合い、絶縁基体１
の表面や外部リード端子７の表面に保持治具Ｊを構成す
るカーボンやセラミックから成る付着物Ａが付着する。
【００２６】次に図５に示すように、前記外部リード端
子７がロウ付けされた絶縁基体１の表面及び外部リード
端子７の表面を従来周知のサンドブラスト法により研磨
清浄する。
子７がロウ付けされた絶縁基体１の表面及び外部リード
端子７の表面を従来周知のサンドブラスト法により研磨
清浄する。
【００２７】前記絶縁基体１及び外部リード端子７は、
その表面を物理的に研磨除去するサンドブラスト法によ
り研磨清浄されることから、化学的洗浄で除去されにく
いカーボンやセラミックス等から成る付着物も該絶縁基
体１の表面及び外部リード端子７の表面から良好に除去
され、その結果、後述するように絶縁基体１のボンディ
ングパッド５ａやブレーズパッド５ｂ、外部リード端子
７の表面にめっき金属層９を被着させた際に、めっき金
属層９に膨れや剥がれ、変色、シミ等が発生することは
皆無である。
その表面を物理的に研磨除去するサンドブラスト法によ
り研磨清浄されることから、化学的洗浄で除去されにく
いカーボンやセラミックス等から成る付着物も該絶縁基
体１の表面及び外部リード端子７の表面から良好に除去
され、その結果、後述するように絶縁基体１のボンディ
ングパッド５ａやブレーズパッド５ｂ、外部リード端子
７の表面にめっき金属層９を被着させた際に、めっき金
属層９に膨れや剥がれ、変色、シミ等が発生することは
皆無である。
【００２８】また、前記絶縁基体１の表面及び外部リー
ド端子７の表面をサンドブラスト法により研磨清浄する
際、絶縁基体１のボンディングパッド５ａの表面粗さ
が、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心線平
均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、最大
高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとなる
と、半導体素子３の各電極をボンディングワイヤー６を
介してボンディングパッド５ａに電気的に接続する時
に、ボンディングワイヤー６とボンディングパッド５ａ
との接続を容易、且つ強固なものとすることができる。
従って、前記絶縁基体１の表面及び外部リード端子７の
表面をサンドブラスト法により研磨清浄する工程におい
ては、絶縁基体１のボンディングパッド５ａの表面粗さ
がＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心線平均
粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、最大高
さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとなるよう
に研磨除去しておくことが好ましい。
ド端子７の表面をサンドブラスト法により研磨清浄する
際、絶縁基体１のボンディングパッド５ａの表面粗さ
が、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心線平
均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、最大
高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとなる
と、半導体素子３の各電極をボンディングワイヤー６を
介してボンディングパッド５ａに電気的に接続する時
に、ボンディングワイヤー６とボンディングパッド５ａ
との接続を容易、且つ強固なものとすることができる。
従って、前記絶縁基体１の表面及び外部リード端子７の
表面をサンドブラスト法により研磨清浄する工程におい
ては、絶縁基体１のボンディングパッド５ａの表面粗さ
がＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心線平均
粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、最大高
さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとなるよう
に研磨除去しておくことが好ましい。
【００２９】尚、前記絶縁基体１の表面及び外部リード
端子７の表面をサンドブラスト法により、絶縁基体１の
ボンディングパッド５ａの表面粗さが、中心線平均粗さ
Ｒａで０．１μｍ未満又は最大高さＲｙで０．５μｍ未
満となるように研磨清浄すると、半導体素子３の各電極
をボンディングワイヤー６を介してボンディングパッド
５ａに電気的に接続する際に、ボンディングワイヤー６
とメタライズパッド５ａとが滑り易くなるとともにボン
ディングワイヤー６とメタライズパッド５ａとの接合表
面積が小さいものとなり、ボンディングワイヤー６とボ
ンディングパッド５ａとを容易、且つ強固に接続するこ
とが困難となり、また絶縁基体１のボンディングパッド
５ａの表面粗さが、中心線平均粗さＲａで１．０μｍ又
は最大高さＲｙで４．０μｍを越えたものとなるように
研磨清浄した場合、ボンディングパッド５ａの表面にめ
っき金属層９を均一、且つ強固に被着させることができ
ず、その結果、半導体素子３の各電極をボンディングワ
イヤー６を介してボンディングパッド５ａに電気的に接
続する際にボンディングワイヤー６とボンディングパッ
ド５ａとを容易、且つ強固に接続することが困難となっ
てしまう。
端子７の表面をサンドブラスト法により、絶縁基体１の
ボンディングパッド５ａの表面粗さが、中心線平均粗さ
Ｒａで０．１μｍ未満又は最大高さＲｙで０．５μｍ未
満となるように研磨清浄すると、半導体素子３の各電極
をボンディングワイヤー６を介してボンディングパッド
５ａに電気的に接続する際に、ボンディングワイヤー６
とメタライズパッド５ａとが滑り易くなるとともにボン
ディングワイヤー６とメタライズパッド５ａとの接合表
面積が小さいものとなり、ボンディングワイヤー６とボ
ンディングパッド５ａとを容易、且つ強固に接続するこ
とが困難となり、また絶縁基体１のボンディングパッド
５ａの表面粗さが、中心線平均粗さＲａで１．０μｍ又
は最大高さＲｙで４．０μｍを越えたものとなるように
研磨清浄した場合、ボンディングパッド５ａの表面にめ
っき金属層９を均一、且つ強固に被着させることができ
ず、その結果、半導体素子３の各電極をボンディングワ
イヤー６を介してボンディングパッド５ａに電気的に接
続する際にボンディングワイヤー６とボンディングパッ
ド５ａとを容易、且つ強固に接続することが困難となっ
てしまう。
【００３０】また、前記サンドブラストによる絶縁基体
１の表面及び外部リード端子７の表面の研磨清浄は、ア
ルミナ粉末やガラス粉末から成る＃５００〜＃４０００
の砥粒を、吹き付け圧力０．１〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 、
吹き付け量０．２〜３０ｇ／ｃｍ2 ・秒で約５〜６０秒
間吹き付けることによって行われる。
１の表面及び外部リード端子７の表面の研磨清浄は、ア
ルミナ粉末やガラス粉末から成る＃５００〜＃４０００
の砥粒を、吹き付け圧力０．１〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 、
吹き付け量０．２〜３０ｇ／ｃｍ2 ・秒で約５〜６０秒
間吹き付けることによって行われる。
【００３１】また、サンドブラストに用いられる砥粒
は、＃５００未満では絶縁基体１の表面や外部リード端
子７の表面に大きな傷が付きやすいものとなり、また＃
４０００を越えると絶縁基体１の表面や外部リード端子
７の表面に付着したカーボンやセラミックから成る付着
物Ａを十分に除去できない傾向にある。従って、前記サ
ンドブラストに用いる砥粒は＃５００〜＃４０００程度
のものを使用することが好ましい。
は、＃５００未満では絶縁基体１の表面や外部リード端
子７の表面に大きな傷が付きやすいものとなり、また＃
４０００を越えると絶縁基体１の表面や外部リード端子
７の表面に付着したカーボンやセラミックから成る付着
物Ａを十分に除去できない傾向にある。従って、前記サ
ンドブラストに用いる砥粒は＃５００〜＃４０００程度
のものを使用することが好ましい。
【００３２】更に、前記サンドブラストにおける砥粒吹
き付け圧力は、０．１ｋｇ／ｃｍ2未満では絶縁基体１
表面及び外部リード端子７表面に付着したカーボンやセ
ラミックから成る付着物を良好に除去することが困難と
なり、また１．０ｋｇ／ｃｍ2 を越えると絶縁基体１表
面や外部リード端子７の表面に大きな傷が付き易くな
る。従って、前記サンドブラストにおける砥粒吹き付け
圧力は０．１〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。
き付け圧力は、０．１ｋｇ／ｃｍ2未満では絶縁基体１
表面及び外部リード端子７表面に付着したカーボンやセ
ラミックから成る付着物を良好に除去することが困難と
なり、また１．０ｋｇ／ｃｍ2 を越えると絶縁基体１表
面や外部リード端子７の表面に大きな傷が付き易くな
る。従って、前記サンドブラストにおける砥粒吹き付け
圧力は０．１〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。
【００３３】更にまた、前記サンドブラストにおける砥
粒吹き付け量は、０．２ｇ／ｃｍ2・秒未満では、絶縁
基体１表面及び外部リード端子７表面に付着したカーボ
ンやセラミックから成る付着物を効率良く除去すること
が困難となり、また３０ｇ／ｃｍ2 ・秒を越えると砥粒
が絶縁基体１上等に溜まりやすいものとなり、絶縁基体
１の表面や外部リード端子７の表面を均一に研磨清浄す
ることが困難となる傾向にある。従って、前記サンドブ
ラストにおける砥粒吹き付け量は、０．２〜３０ｇ／ｃ
ｍ2 ・秒の範囲が好ましい。
粒吹き付け量は、０．２ｇ／ｃｍ2・秒未満では、絶縁
基体１表面及び外部リード端子７表面に付着したカーボ
ンやセラミックから成る付着物を効率良く除去すること
が困難となり、また３０ｇ／ｃｍ2 ・秒を越えると砥粒
が絶縁基体１上等に溜まりやすいものとなり、絶縁基体
１の表面や外部リード端子７の表面を均一に研磨清浄す
ることが困難となる傾向にある。従って、前記サンドブ
ラストにおける砥粒吹き付け量は、０．２〜３０ｇ／ｃ
ｍ2 ・秒の範囲が好ましい。
【００３４】最後に、前記サンドブラストにより表面が
研磨清浄された絶縁基体１のボンディングパッド５ａ、
ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出表面に
めっき金属層９を被着させることにより図１に示すよう
な半導体素子収納用パッケージが完成する。
研磨清浄された絶縁基体１のボンディングパッド５ａ、
ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出表面に
めっき金属層９を被着させることにより図１に示すよう
な半導体素子収納用パッケージが完成する。
【００３５】この場合、本発明の製造方法によって製作
される半導体素子収納用パッケージは、前記めっき金属
層９が被着される絶縁基体１のボンディングパッド５
ａ、ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出す
る表面がサンドブラストにより研磨清浄されており、め
っき金属層９に膨れや剥がれ、変色、シミ等を発生させ
る原因となるカーボンやセラミック等の付着物が完全に
研磨除去されているので、該ボンディングパッド５ａ、
ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出する表
面に被着されるめっき金属層９に膨れや剥がれ、変色、
シミ等が発生することはなく、従って、めっき金属層９
によりボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及
び外部リード端子７が酸化腐食するのが有効に防止され
るとともにボンディングパッド５ａとボンディングワイ
ヤー６との接続及び外部リード端子７と外部電気回路基
板の配線導体との接続を容易、且つ強固なものとなすこ
とができる。
される半導体素子収納用パッケージは、前記めっき金属
層９が被着される絶縁基体１のボンディングパッド５
ａ、ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出す
る表面がサンドブラストにより研磨清浄されており、め
っき金属層９に膨れや剥がれ、変色、シミ等を発生させ
る原因となるカーボンやセラミック等の付着物が完全に
研磨除去されているので、該ボンディングパッド５ａ、
ブレーズパッド５ｂ及び外部リード端子７の露出する表
面に被着されるめっき金属層９に膨れや剥がれ、変色、
シミ等が発生することはなく、従って、めっき金属層９
によりボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及
び外部リード端子７が酸化腐食するのが有効に防止され
るとともにボンディングパッド５ａとボンディングワイ
ヤー６との接続及び外部リード端子７と外部電気回路基
板の配線導体との接続を容易、且つ強固なものとなすこ
とができる。
【００３６】なお、前記めっき金属層９は、ニッケルか
ら成る１〜１０μｍ程度の厚みの下地めっき金属層と金
から成る０．１〜５．０μｍ程度の仕上げめっき金属層
層の２層構造をしており、前記ニッケルから成る下地め
っき金属層と金から成る仕上げめっき金属層の何れも従
来周知の電解めっき法や無電解めっき法を採用すること
によりボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及
び外部リード端子７の露出表面に所定の厚みに被着され
る。
ら成る１〜１０μｍ程度の厚みの下地めっき金属層と金
から成る０．１〜５．０μｍ程度の仕上げめっき金属層
層の２層構造をしており、前記ニッケルから成る下地め
っき金属層と金から成る仕上げめっき金属層の何れも従
来周知の電解めっき法や無電解めっき法を採用すること
によりボンディングパッド５ａ、ブレーズパッド５ｂ及
び外部リード端子７の露出表面に所定の厚みに被着され
る。
【００３７】また、本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの製造方法は、上述の実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の
変更が可能であることはいうまでもなく、例えば、本発
明の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、外部リ
ード端子の他に銅や銅−タングステン等の金属から成る
ヒートシンクや鉄−ニッケル−コバルト等の金属から成
り、蓋体を絶縁基体に溶接する際の下地金属となるシー
ルリング等他の金属部材が絶縁基体にロウ付けされたタ
イプの半導体素子収納用パッケージの製造にも適用でき
る。
ジの製造方法は、上述の実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の
変更が可能であることはいうまでもなく、例えば、本発
明の半導体素子収納用パッケージの製造方法は、外部リ
ード端子の他に銅や銅−タングステン等の金属から成る
ヒートシンクや鉄−ニッケル−コバルト等の金属から成
り、蓋体を絶縁基体に溶接する際の下地金属となるシー
ルリング等他の金属部材が絶縁基体にロウ付けされたタ
イプの半導体素子収納用パッケージの製造にも適用でき
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の半導体素子収納用パッケージの
製造方法によれば、絶縁基体のブレーズパッドに外部リ
ード端子をロウ付けした後、前記絶縁基体の表面及び外
部リード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄し
たことから、絶縁基体のブレーズパッドに外部リード端
子をロウ付けした際に絶縁基体の表面や外部リード端子
の表面に付着したカーボンやセラミック等の付着物が完
全に除去され、前記カーボンやセラミック等の付着物が
除去された絶縁基体のボンディングパッドやブレーズパ
ッド、外部リード端子の露出表面にめっき金属層を被着
させたことから、該めっき金属層に膨れや剥がれ、変色
やシミ等が発生することは一切なく、従って、ボンディ
ングパッドやブレーズパッド及び外部リード端子が酸化
腐食することが有効に防止されるとともに半導体素子の
電極とボンディングパッドとの接続及び外部リード端子
と外部電気回路基板の配線導体との接続を容易、且つ強
固なものとなすことができる。
製造方法によれば、絶縁基体のブレーズパッドに外部リ
ード端子をロウ付けした後、前記絶縁基体の表面及び外
部リード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄し
たことから、絶縁基体のブレーズパッドに外部リード端
子をロウ付けした際に絶縁基体の表面や外部リード端子
の表面に付着したカーボンやセラミック等の付着物が完
全に除去され、前記カーボンやセラミック等の付着物が
除去された絶縁基体のボンディングパッドやブレーズパ
ッド、外部リード端子の露出表面にめっき金属層を被着
させたことから、該めっき金属層に膨れや剥がれ、変色
やシミ等が発生することは一切なく、従って、ボンディ
ングパッドやブレーズパッド及び外部リード端子が酸化
腐食することが有効に防止されるとともに半導体素子の
電極とボンディングパッドとの接続及び外部リード端子
と外部電気回路基板の配線導体との接続を容易、且つ強
固なものとなすことができる。
【００３９】また、本発明の半導体素子収納用パッケー
ジの製造方法によれば、前記絶縁基体の表面及び外部リ
ード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄する工
程において、前記絶縁基体のボンディングパッドの表面
粗さが、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心
線平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、
最大高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとな
るように研磨清浄すると、半導体素子の電極をボンディ
ングパッドに電気的に接続する際にボンディングパッド
と半導体素子の電極との電気的接続を容易、且つ強固な
ものとなすことができる。
ジの製造方法によれば、前記絶縁基体の表面及び外部リ
ード端子の表面をサンドブラストにより研磨清浄する工
程において、前記絶縁基体のボンディングパッドの表面
粗さが、ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心
線平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、
最大高さ（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとな
るように研磨清浄すると、半導体素子の電極をボンディ
ングパッドに電気的に接続する際にボンディングパッド
と半導体素子の電極との電気的接続を容易、且つ強固な
ものとなすことができる。
【図１】本発明の製造方法によって製作された半導体素
子収納用パッケージの一実施形態を示す断面図である。
子収納用パッケージの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の製造方法を説明するための図である。
１・・・・・・絶縁基体 ２・・・・・・蓋体 ３・・・・・・半導体素子 ４・・・・・・容器 ５ｂ・・・・・ブレーズパッド ７・・・・・・外部リード端子 ８・・・・・・ロウ材 ９・・・・・・めっき金属層
Claims (2)
- 【請求項１】表面に半導体素子の電極が電気的に接続さ
れるボンディングパッド及び外部リード端子がロウ付け
されるブレーズパッドを有する絶縁基体と外部リード端
子とを準備する工程と、前記絶縁基体のブレーズパッド
に外部リード端子をロウ材を介して接合する工程と、前
記絶縁基体の表面及び外部リード端子の表面をサンドブ
ラストにより研磨清浄する工程と、前記外部リード端子
の表面、ボンディングパッドの表面及びブレーズパッド
表面にめっき金属層を被着させる工程と、から成ること
を特徴とする半導体素子収納用パッケージの製造方法。 - 【請求項２】前記絶縁基体の表面及び外部リード端子の
表面をサンドブラストにより研磨清浄する工程におい
て、前記絶縁基体のボンディングパッドの表面粗さが、
ＪＩＳーＢー０６０１ー１９９４に規定の中心線平均粗
さ（Ｒａ）で０．１μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍ、最大高さ
（Ｒｙ）で０．５μｍ≦Ｒｙ≦４．０μｍとなるように
研磨清浄することを特徴とする請求項１に記載の半導体
素子収納用パッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03608296A JP3266490B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03608296A JP3266490B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232466A JPH09232466A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3266490B2 true JP3266490B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=12459832
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03608296A Expired - Fee Related JP3266490B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 半導体素子収納用パッケージの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266490B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086724A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 旭硝子株式会社 | 連結基板およびその製造方法、並びに素子基板、発光装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP6292216B2 (ja) * | 2015-12-10 | 2018-03-14 | 日立金属株式会社 | 多層セラミック基板の製造方法および多層セラミック基板 |
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1996
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