JPH01278959A - パッケージの製造方法 - Google Patents
パッケージの製造方法Info
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- JPH01278959A JPH01278959A JP63103916A JP10391688A JPH01278959A JP H01278959 A JPH01278959 A JP H01278959A JP 63103916 A JP63103916 A JP 63103916A JP 10391688 A JP10391688 A JP 10391688A JP H01278959 A JPH01278959 A JP H01278959A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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。
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、構造体の接合方法に係わり、特に封止面が狭
小なパッケージの気密封止に好適な接合方法に関する。
小なパッケージの気密封止に好適な接合方法に関する。
特開昭51−15973号公報に記載されているパッケ
ージ封正方法は、封止される面に下地金属膜を分割して
形成することにより封止材である半田膜の内部に生じる
ボイドを分割させて気密封止効果を高めている。また、
特開昭61−29155号公報に記載されているパッケ
ージ封正方法は、封止される面に沿う蓋部に複数の貫通
孔を設けて半田膜内部に発生した気泡を放出させること
により気密封止効果を高めている。
ージ封正方法は、封止される面に下地金属膜を分割して
形成することにより封止材である半田膜の内部に生じる
ボイドを分割させて気密封止効果を高めている。また、
特開昭61−29155号公報に記載されているパッケ
ージ封正方法は、封止される面に沿う蓋部に複数の貫通
孔を設けて半田膜内部に発生した気泡を放出させること
により気密封止効果を高めている。
上記従来技術に共通する問題点は、次に述べるように封
止面の幅が狭小化する応用例で顕著にみられた。すなわ
ち、超高速計算機用の大模規集積回路チップを封入する
小型パッケージでは封止面の幅をできるだけ狭くしたい
要求がある。この理由は、−枚の配線ボード上に数多く
の小型パッケージを近接させて搭載する高密度実装方式
では。
止面の幅が狭小化する応用例で顕著にみられた。すなわ
ち、超高速計算機用の大模規集積回路チップを封入する
小型パッケージでは封止面の幅をできるだけ狭くしたい
要求がある。この理由は、−枚の配線ボード上に数多く
の小型パッケージを近接させて搭載する高密度実装方式
では。
封止面の幅に相当するパッケージ側壁の厚さがチップ間
の配線長に加わるので電気信号速度が遅れる原因となる
からである。このような用途において上記従来技術は、
封止面あるいはこれに対面する蓋部に複雑な加工を施さ
ねばならないので、パッケージが小型化してチップサイ
ズに近づいてくるにつれ実現困難となった。
の配線長に加わるので電気信号速度が遅れる原因となる
からである。このような用途において上記従来技術は、
封止面あるいはこれに対面する蓋部に複雑な加工を施さ
ねばならないので、パッケージが小型化してチップサイ
ズに近づいてくるにつれ実現困難となった。
本発明の目的は、上述のようなパッケージの小型化の要
請に対し、生産性及び信頼性に優れたパッケージ気密封
止を可能とする構造体の接合方法を提供するものである
。
請に対し、生産性及び信頼性に優れたパッケージ気密封
止を可能とする構造体の接合方法を提供するものである
。
上記目的は、パッケージの外部雰囲気に律動的な圧力変
化を与えることにより溶融状態に保たれている半田膜を
振動させたのち固化するという方法により、達成される
。
化を与えることにより溶融状態に保たれている半田膜を
振動させたのち固化するという方法により、達成される
。
外圧の律動的な変化に応じてパッケージ封止面で微小な
振動を繰り返す半田膜は、その接合面において表面酸化
皮膜を破り、さらに半田膜内部の気泡を放出して半田濡
れ性を著しく高めるように作用するので、封止面が狭小
なパッケージにおいても十分良好な気密封止効果を実現
できる。
振動を繰り返す半田膜は、その接合面において表面酸化
皮膜を破り、さらに半田膜内部の気泡を放出して半田濡
れ性を著しく高めるように作用するので、封止面が狭小
なパッケージにおいても十分良好な気密封止効果を実現
できる。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図(a)〜(c)は本発明によるパッケージの半田
気密封止工程を説明する図である。11はムライトセラ
ミック製のリードベース、12はコバール製あるいはア
ルミニウームナイトライド製のキャップ、13は1cm
角のシリコン大規模集積回路チップである。チップ13
は鉛−スズ(鉛:95wt、%)半田バンプ14を介し
て予めベース11に接続され、ベースのリード端子(図
示せず)から駆動電流の印加並びに電気信号の授受が行
なうことができる。
気密封止工程を説明する図である。11はムライトセラ
ミック製のリードベース、12はコバール製あるいはア
ルミニウームナイトライド製のキャップ、13は1cm
角のシリコン大規模集積回路チップである。チップ13
は鉛−スズ(鉛:95wt、%)半田バンプ14を介し
て予めベース11に接続され、ベースのリード端子(図
示せず)から駆動電流の印加並びに電気信号の授受が行
なうことができる。
第1図(a)に示す工程では、キャップ12の封止用下
地メタライズ面15(表面層:金)とベース11の封止
用下地メタライズ面16(表面層二金)を鉛−スズ(鉛
: 38wt、%)半田層17を介して接合した。半田
層17は、予めメタライズ面15.16の一方あるいは
両方に迎え半田する方法、あるいは封止面の形状を有す
る半田プリフォームを設置する方法などを用いて形成し
た0本工程の完了時において、半田層17内部のボイド
(気泡)の発生やメタライズ面15.16と半田層17
の界面における微細なリークパスの発生に関して何ら対
策を講じていない、したがって、従来方法で問題となっ
た気密封止不良が発生し、特に封止面の幅が0.511
!1以下に狭小化するにつれてその発生頻度が増大する
ことが容易に確認できた。
地メタライズ面15(表面層:金)とベース11の封止
用下地メタライズ面16(表面層二金)を鉛−スズ(鉛
: 38wt、%)半田層17を介して接合した。半田
層17は、予めメタライズ面15.16の一方あるいは
両方に迎え半田する方法、あるいは封止面の形状を有す
る半田プリフォームを設置する方法などを用いて形成し
た0本工程の完了時において、半田層17内部のボイド
(気泡)の発生やメタライズ面15.16と半田層17
の界面における微細なリークパスの発生に関して何ら対
策を講じていない、したがって、従来方法で問題となっ
た気密封止不良が発生し、特に封止面の幅が0.511
!1以下に狭小化するにつれてその発生頻度が増大する
ことが容易に確認できた。
第1図(b)に示す工程では、上記第1図(a)の工程
を経たパッケージ18(2個図示した)を容器19の中
に設置して不活性ガスで充満させたのち、容器19を密
閉した。この後、ヒータ20によりパッケージ18を加
熱して、半田層17を再び溶融状態にならしめた。かか
る状態において。
を経たパッケージ18(2個図示した)を容器19の中
に設置して不活性ガスで充満させたのち、容器19を密
閉した。この後、ヒータ20によりパッケージ18を加
熱して、半田層17を再び溶融状態にならしめた。かか
る状態において。
容器18内の不活性ガスの圧力を僅かに高めたのち再び
元に戻すという操作を繰り返した。この操作は、容器1
9の側壁に取り付けたベローズ21の圧縮を矢印の方向
に律動的に繰り返し行なうことにより容易に実現できた
。同様の操作は、コンプレッサーを用いても行なえた。
元に戻すという操作を繰り返した。この操作は、容器1
9の側壁に取り付けたベローズ21の圧縮を矢印の方向
に律動的に繰り返し行なうことにより容易に実現できた
。同様の操作は、コンプレッサーを用いても行なえた。
本工程において、不活性ガス圧力の変動に応じて溶融状
態の半田層17がパッケージ18の内部に僅かに移動し
ては元に戻るという律動的な運動を繰り返した。このと
き半田M17の移動範囲はベローズ21の圧縮量を加減
することにより容易に制御できたにの様子を第2図(a
)〜(c)により説明する。すなわち、第2図(a)の
ステップは半田層17が溶融している状態、第2図(b
)のステップは不活性ガス圧力が必要分だけ高められて
半田[17が移動した状態を示す。第2図CQ)のステ
ップでは再び圧力を元に戻しくすなわちベローズ21の
圧縮を止め)、半田層17を初めの位置に戻した。これ
ら一連のステップを所定の速度で必要な回数繰り返す過
程で半田層表面に生じている自然酸化膜(図示せず)を
破り、これによりメタライズ面15.16と半田層17
の界面に存していた微細なリークパス(図示せず)を塞
ぎ、しかも半田層17に内包していたボイド22(第2
図(a)に図示)を放出させる効果を得た6 第1図(c)に示す工程では、加熱を停止して半田層1
7を固化させたのち、容器19からパッケージ18を取
り出し1本発明によるパッケージ気密封止工程を完了し
た。
態の半田層17がパッケージ18の内部に僅かに移動し
ては元に戻るという律動的な運動を繰り返した。このと
き半田M17の移動範囲はベローズ21の圧縮量を加減
することにより容易に制御できたにの様子を第2図(a
)〜(c)により説明する。すなわち、第2図(a)の
ステップは半田層17が溶融している状態、第2図(b
)のステップは不活性ガス圧力が必要分だけ高められて
半田[17が移動した状態を示す。第2図CQ)のステ
ップでは再び圧力を元に戻しくすなわちベローズ21の
圧縮を止め)、半田層17を初めの位置に戻した。これ
ら一連のステップを所定の速度で必要な回数繰り返す過
程で半田層表面に生じている自然酸化膜(図示せず)を
破り、これによりメタライズ面15.16と半田層17
の界面に存していた微細なリークパス(図示せず)を塞
ぎ、しかも半田層17に内包していたボイド22(第2
図(a)に図示)を放出させる効果を得た6 第1図(c)に示す工程では、加熱を停止して半田層1
7を固化させたのち、容器19からパッケージ18を取
り出し1本発明によるパッケージ気密封止工程を完了し
た。
以上述べた本実施例によれば、封止面が狭小な小型パッ
ケージでも微細なリークバスやボイドをなくすことがで
きるので、信頼性に優れる気密封止を容易に行なえると
いう効果がある。さらに、多数のパッケージを一括して
気密封止処理が行なえるので生産性を著しく高める効果
がある。なお、本実施例において、リードペースはアル
ミナセラミック、ムライトセラミック、ガラスセラミッ
クなどが、キャップはこれらのセラミックや金属材など
が、封止材は鉛−スズ系以外に金−スズ系や金−シリコ
ン系の低融点半田あるいは銀ロウなどの比較的融点の高
い接合材を用いることも可能である。すなわち1本実施
例に示したパッケージ気密封止方法はパッケージの構成
材料に拘らずその効果を発揮できる。さらに、本実施例
において、容器19に密閉される不活性ガス圧力は通常
1気圧に設定したが、必要に応じて変更することができ
る。不活性ガスはパッケージ18に封入するガスと同様
の乾燥窒素ガスを用いたが、その種類を特定する必要は
ない。
ケージでも微細なリークバスやボイドをなくすことがで
きるので、信頼性に優れる気密封止を容易に行なえると
いう効果がある。さらに、多数のパッケージを一括して
気密封止処理が行なえるので生産性を著しく高める効果
がある。なお、本実施例において、リードペースはアル
ミナセラミック、ムライトセラミック、ガラスセラミッ
クなどが、キャップはこれらのセラミックや金属材など
が、封止材は鉛−スズ系以外に金−スズ系や金−シリコ
ン系の低融点半田あるいは銀ロウなどの比較的融点の高
い接合材を用いることも可能である。すなわち1本実施
例に示したパッケージ気密封止方法はパッケージの構成
材料に拘らずその効果を発揮できる。さらに、本実施例
において、容器19に密閉される不活性ガス圧力は通常
1気圧に設定したが、必要に応じて変更することができ
る。不活性ガスはパッケージ18に封入するガスと同様
の乾燥窒素ガスを用いたが、その種類を特定する必要は
ない。
本発明によれば、信頼性及び生産性を十分保持した上で
狭小な封止面を有するパッケージの気密封止を容易に行
なうことができるので、パッケージに封入された大規模
集積回路間の距離を短縮した実装構造の実現が初めて可
能となり、超高速計算機などの応用において信号処理速
度を大幅に高めるなど性能向上に大きな効果を有する。
狭小な封止面を有するパッケージの気密封止を容易に行
なうことができるので、パッケージに封入された大規模
集積回路間の距離を短縮した実装構造の実現が初めて可
能となり、超高速計算機などの応用において信号処理速
度を大幅に高めるなど性能向上に大きな効果を有する。
第1図は本発明の一実施例の工程を説明する説明図、第
2図は本発明の詳細な説明する説明図である。 11・・・リードベース、12・・・キャップ、13・
・・シリコンチップ、15.16・・・メタライズ層、
17・・・半田層、18・・・パッケージ、19・・・
容器、20・・・ヒータ、21・・・ベローズ、22・
・・ボイド。 環1図 (す
2図は本発明の詳細な説明する説明図である。 11・・・リードベース、12・・・キャップ、13・
・・シリコンチップ、15.16・・・メタライズ層、
17・・・半田層、18・・・パッケージ、19・・・
容器、20・・・ヒータ、21・・・ベローズ、22・
・・ボイド。 環1図 (す
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、接合材で接合される構造体の接合方法において、該
接合材を溶融状態として取り巻く雰囲気の圧力を変化さ
せて該接合材に振動エネルギーを与えた後固化すること
を特徴とする構造体の接合方法。 2、基板と蓋部が封止材を介して固定されるパッケージ
の製造方法において、該封止材を溶融状態としてパッケ
ージの外部雰囲気の圧力を変化させて封止材に振動を与
える工程を含むことを特徴とするパッケージの製造方法
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63103916A JP2633903B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | パッケージの製造方法 |
US07/343,781 US4974769A (en) | 1988-04-28 | 1989-04-27 | Method of joining composite structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63103916A JP2633903B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | パッケージの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01278959A true JPH01278959A (ja) | 1989-11-09 |
JP2633903B2 JP2633903B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14366752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63103916A Expired - Lifetime JP2633903B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | パッケージの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4974769A (ja) |
JP (1) | JP2633903B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5877079A (en) * | 1996-12-02 | 1999-03-02 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing a semiconductor device and a method for mounting a semiconductor device for eliminating a void |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3194553B2 (ja) * | 1993-08-13 | 2001-07-30 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US5388755A (en) * | 1994-01-28 | 1995-02-14 | Polaroid Corp. | Apparatus and method of bonding isolation grooves of a ridge wave-guide laser diode |
JP2002119003A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子とその製造方法 |
JP3938742B2 (ja) * | 2002-11-18 | 2007-06-27 | Necエレクトロニクス株式会社 | 電子部品装置及びその製造方法 |
JP2007180447A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法、半田付け装置、及び半導体装置の製造方法 |
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