JPH01143241A - 半導体装置用パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ；産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置用パンケージの製造方法に関し、特
にロウ接構造ををする半導体装置用パッケージの製造方
法に関する。

〔従来の技術］ 従来、この種の半導体装置用パッケージとして第３図に
示すものが提累されている。このパッケージは、半導体
素子ＩＣを搭載する金属製の放熱板３に、金具部材２を
介してアルミナセラミック等の絶縁性の円筒状をした側
壁部材１を取着した構成とされている。この場合、前記
放熱板３．金具部材２及び側壁部材１の接着にはロウ材
５，４を利用している。

第４図はこのパンケージの製造方法を示す図である。前
記側壁部材ｌは上面にシール用メタライズ層１１を形成
し、下面にロウ援用メタライズ層１２を形成しておく。

そして、側壁部材１と金具部材２との間及び金具部材２
と放熱板３との間に夫々環状をしだロウ材４．５を挟み
、これを加熱処理してロウ材４，５を：溶融させ、夫々
をロウ接することにより組立てをおこなっている。なお
、前記ロウ材４，５には、通常では恨・銅共晶系のロウ
材が使用されている。また、この日つ材４゜５としては
、一般に１０〜ｌＯＯμｍ程度の＋Ｆ１．厚のものが使
われる。

そして、これら側壁部材ｌ、ロウ材４．金具部材２．ロ
ウ材５．放熱板３を矢印方向に重ね合わせた上で、高温
加熱（７８０〜９００°Ｃ）してロウ材４．５を溶解し
、ロウ接することで、第３図に示した半導体装置用パッ
ケージを完成する。

ここで、金具部材２を用いる理由は、ロウ接後の冷却段
階で放熱板３と絶縁性側壁部材１の熱膨張係数差に係わ
る応力により、ロウ接用メタライズ層Ｉ２の剥がれが生
し易いとか、側壁部材Ｉが割れて気密性が損なわれ易い
といった不具合を防止する目的で使用される。

なお、こうして得られた半導体装置用パッケージは、防
食、搭載する半導体素子のマウント性。

電気的接続のためのボンディング性を改善するために、
メタライズ部を含む金属部表面にＮ１メッキ及びＡｎメ
ッキが施されて使用される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の半導体装置用パンケージの製造方法では
、側壁部材１．金具部材２及び放熱板３をロウ接するた
めに、独立して形成された薄板状のロウ材４，５が必要
とされる。このため、本来必要とされる側壁部材Ｉ、金
具部材２及び放熱板３の部品に加えてこれらのロウ材４
．５を用意しなければないらいため、組立て時に取扱う
部品数が多くなり、部品コストが高くなるばかりでなく
、組立治具へのセツティングの工数が多くなって製造コ
ストが高くなるという問題がある。

また、ロウ材４．５の厚さが１０〜１００μｍと薄いた
めに取扱いが難しくなる。例えば、ロウ材を二枚重ねで
使用したときにはロウ材量が過大となってロウ溜まり部
が生じ、外形寸法が安定して得られなくなる。逆に、ロ
ウ材の入れ忘れによる隙間不具合が生じるといった問題
を有していた。

本発明は、ロウ材を不要とし、ロウ材に関係する上述の
問題を全て解消することができる半導体装置用パッケー
ジの製造方法を提供することを「１的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の半導体装置用パンケージの製造方法は、金具部
材の表面に一の金属メッキ層と、この金属と共晶を起こ
す他の金属メッキ層を順次形成し、かつこれら金属層を
側壁部材及び放熱板に夫々接触させた状態で熱処理を行
い、これら両メッキ層を溶融させて共晶を形成し、この
共晶で側壁部材。

金具部材及び放熱板をロウ接することにより、ロウ材を
用いることなくロウ接を可能としている。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を説明するための半導体装置
用パッケージの構成部品断面図であり、ここではダイオ
ード用に構成した例を示している。

１はアルミナセラミック或いはべりリアセラミック等の
絶縁性材料からなる円筒状をした側壁部材であり、その
上面には図示を省略する気密封出用キャップを取着する
ためのシール用メクライズ層１１を形成している。また
、側壁部材１の下面にはＷ、Ｍｏ−Ｍｎ等のロウ接用メ
タライズ層１２を有する。なお、これらのメタライズ層
１１゜１２にはロウ材の濡れ性を良くするためにＮｉメ
ンキが施される。

また、２はＦｅＮｉ合金成いはコバール等の金属材を円
環状に形成した金具部材であり、その」二下面には夫々
電解Ｃｕメッキ層２１と電解Ａｇメンキ層２２を形成し
ζいる。この金具部材２は、例えば所要板厚・板幅を有
する材料の全面に電解Ｃｕメッキ層及びＡｇメンキ層を
連続して形成した上で、プレス加工又はエツチング加工
により、所要の形状加工をすることで形成できる。

更に、３はＣｕ材等からなる円柱状をした放熱板であり
、その小径部の上面に半導体素子ｒｃを搭載することが
できる。

こうして得た側壁部材ｌ、金具部材２及び放熱板３を図
示矢印の方向に重ね合わせ、各面を接触させた状態で高
温加熱（７８０°Ｃ−１０００″Ｃ）する。

これにより、金具部材２のＣｕメッキ層２１及びＡ４メ
ッキ層２２が夫々）容融され、かつ両金属が混合して共
晶化され、これがロウ材として金具部材２に側壁部材１
と放熱板３とを夫々ロウ接することになる。この結果、
第３図に示すものと同様な半導体装置用パンケージを装
造することができる。

なお、この場合の金具部材２におけるＣｕメッキ層２１
とＡｇメンキ層２２の厚さの比としては、Δｇ−Ｃｕ共
晶ロウ材の共晶組成比であるＡｕ：Ａ　ｇ　＝２８　：
　７２　ＣＷＴ％］に等しい厚さの比にすることが望ま
しい。また、両者のメッキ層の合計厚さは、５〜１００
μｍとすることが望ましい。これは５μｍ以下となると
溶解後のロウ材量が少なく部分的にロウ接されない個所
が生したり、また１００μｍ以上とすると、Ｃｕメッキ
層２１とＡｇメンキ層２２の界面付近のみで共晶熔解部
が形成され、ロウ接できないことが溶着温度条件によっ
て生じることがあるためである。

この方法によれば、パッケージの製造時における部品と
して、共晶合金である薄い板状のロウ材を必要とせず、
組立時における部品数を少なくすることができるととも
に、部品の重ね合わせの作業工数を大幅に低減し、かつ
その取扱いの容易化を図り、半導体装置用パッケージの
低価格化を実現できる。

ここで、第２図に示すように、金具部材２はＦｅ−Ｎｉ
合金、コバール等からなる材料をエンチング又はプレス
により予め所定の形状に加工した上で、全面にバレル電
解メッキ法によりＣ’ｕメッキ層２１Ａ及びＡｇメッキ
層２２Ａを順次形成するようにしてもよい。この方法は
、金具部材２の形状が複雑な場合でも均一なメッキ層を
形成でき、後工程のロウ接を良好に行い得るという利点
がある。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明は、金具部材の表面に一の金
属メッキ層と、この金属と共晶を起こす他の金属メッキ
層を順次形成し、熱処理によってこれら両メッキ層を溶
融させて共晶を形成し、この共晶で側壁部材、金具部材
及び放熱板をロウ接しているので、共晶合金である薄い
板状のロウ材を必要としなくなり、組立時の部品数を少
なくすることができるとともに、部品の重ね合わせの作
業工数を大幅に低減することができ、しかも取扱いを容
易にして低コストの半導体装置用パンケージを製造する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置用パッケージの製造方法を
説明するための各部品の断面図、第２図は金具部材の他
の例の断面図、第３図は本発明の対象となる半導体装置
用パッケージの組立状態の断面図、第４図は従来の製造
方法を説明するだめの各部品の断面図である。 ■・・・側壁部材、２・・・金具部材、３・・・放熱板
、４゜５・・・ロウ材、１１・・・シール用メタライズ
層、１２・・・ロウ接用メタライス層、　　２１．２１
Ａ・・・電解Ｃｕメッキ層、２２．２２Ａ・・・電解Ａ
ｇメッキ層。 第１図 第２図 ′ζ２２Ａ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）接合面がメタライズ処理された側壁部材と、金属
   製の金具部材と、半導体素子を搭載する金属製の放熱板
   とを接続して一体化してなる半導体装置用パッケージに
   おいて、前記金具部材の表面に一の金属メッキ層と、こ
   の金属と共晶を起こす他の金属メッキ層を順次形成し、
   かつこれら金属層を前記側壁部材及び放熱板に夫々接触
   させた状態で熱処理を行い、前記両メッキ層を溶融させ
   て共晶を形成し、この共晶で前記側壁部材、金具部材及
   び放熱板をロウ接することを特徴とする半導体装置用パ
   ッケージの製造方法。