JPH01750A

JPH01750A - パッケ−ジ封止装置

Info

Publication number: JPH01750A
Application number: JP62-155782A
Authority: JP
Inventors: 勝規西口
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-01-05

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、半導体素子が実装されたパッケージを封止す
るのに使用される封止装置に係り、特にパッケージベー
スとキャップとを接着させるシール材を、自動的かつ確
実にパッケージベース上（こセラ１〜する装置に関する
。

［従来の技術］半導体素子の封止技術を大別すると、樹脂封止技術と気
密封止技術がある。前者は工程が比較的簡単であること
やコス１〜が低いことなどの理由で、ＤＩＲ（デイアル
インラインパッケージ）などで広く用いられている。し
かしながら、高信頼性（特に耐湿度性）の要求されるも
のでは、セラミックスやガラスなどのパッケージに、窒
素（Ｎ２）などの不活性ガスを封入した気密封止型パッ
ケージが広く用いられている。

第３図に半導体素子が実装されたセラミックスパッケー
ジの一例を示す。パッケージベース１のキャビティ２に
半導体素子３がダイボンディングされており、半導体素
子３のパッドがボンディングワイヤ４によってそれぞれ
インナーリード５と接続されている。パッケージベース
１の外側面にはインナーリード５と接続された外部電極
６が複数形成されており、このようにして組み立てか行
われた後は、キ（・ツブ７が接着されてパッケージの気
密封止がなされる。

かかる気密封止は、いわゆるハーメチックシール技術を
利用して行なわれる。すなわち、パッケージベース１は
加工性、汎用性、耐熱性などの点からセラミックスが使
用され、キャップ７はセラミックスあるいは金属からな
り、これらを接着する場合においてはＡｕ−３ｎ等の低
融点の共晶金属が最適である理由による。特に、ガリウ
ムヒ素（Ｇａ　Ａｓ　）を用いたものでは３００’Ｃ以
上に加熱することは好ましくなく、低融点ガラス（融点
３００　’Ｃ以上）ではなく共晶合金が角いられる。

シール材８として使用される共晶金属は、図示にように
パッケージベース１の上面形状に合わせて薄片の矩形板
状に成形され、このシールｖＪ８がパック−−ジベース
１とキ１７ツプ７との間に挟まれ、加圧、加熱されるこ
とでパッケージベース１とキャップ７との接着が行われ
る。ここで、シール材８が載置されるパッケージベース
１の上面Ｊ３よびシール′ｖｉ８に接触するキャップ７
の下面は、ＡＵなどの金属で必らかしめメタライズされ
てあり、シール材８が溶融すると、これらのメタライズ
層との間で共晶反応が生じて接着が行なわれるものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の従来技術においては、シール材８
の位置決めが難しく、封止作業の作業性が悪いと共に、
位置ずれに起因した不良品発生率が高く、歩留りも低い
ものとなっている。これはシール材８の厚さが２０〜１
００μ７ｎと薄く、従来においてはピンセット等を用い
た手作業によって行われているためであり、大量生産を
指向する上での問題点の一つとなってい′る。

そこで本発明は、シール材の供給および位置決めを、自
動的かつ確実に行なうことができるパッケージ村上装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るパッケージ封止装置は、半導体素子が実装
されたパッケージベースの上面にキャップを接着させる
ための連片状のシール材を積層状態で保持するスタンド
と、シール材をパッケージベース上にスライド案内する
ガイド脚を有してパッケージベース上に着脱可能に立設
されるガイド治具と、スタンドに保持された最上部のシ
ール材を吸着して取り出す吸着口を有し、ガイド治具と
スタンドとの間を往復移動して吸着したシール材をガイ
ド治具に落下させるコレットとを備えることを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明に係るパッケージ封止装置は、以上の通りに構成
されるので、コレットはシール材を１枚ずつガイド治具
に自動的に供給するよう番こ作用し、ガイド治具のガイ
ド脚はそのシール材がパッケージベース上に正確に落下
するように作用する。

（実施例〕以下、添付図面の第１図および第２図を参照して、本発
明の詳細な説明する。なお、図面の説明において同一の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第１図は本発明の実施例に係る封止装置の斜視図であり
、第２図は］レットの側面形状および吸着口とシール材
の位置関係を示す図である。第１図に示すように、封止
装置は半導体素子が実装されたパッケージベース１上に
立設されるガイド治具１０と、キャップ（図示せず。）
をパッケージベース１に接着させるためのシール材８を
保持するスタンド２０と、これらの間を往復移動するコ
レット３０とを備えて構成される。ガイド脚１１はガイ
ド治具１０の上部のブロック休１２から一体的に延びて
おり、パッケージベース１上に着脱自由に立設される。

各ガイド脚１１は下端が末広がり状となるように傾斜さ
れており、それぞれのガイド脚１１にシール材８の内側
の４つの隅部が嵌まりながら、シール材８をパッケージ
ベース１上にスライド落下させるＪ：うに作用する。従
って、ガイド脚１１に沿って落下したシール材８はパッ
ケージベース１の上端部に正確に位置決めされ、位置ず
れなどの不良品発生を防止することができる。

なお、パッケージベース１はヒータ台４０上に載置され
ており、ガイド治具１０に沿ってパッケージベース１上
に落下したシール材８は溶融してパッケージベース１と
密着する。シール材８としては、例えば融点２８０’Ｃ
のＡＵ　　（８０重量％）−３ｎ　　（２０重量％）合
金、融点２２１°ＣのＡｇ（３，５重量％）−８ｎ　　
（９６，５重量％）合金、さらには３００’Ｇ程度の低
融点を有するＡＵ−３ｉ　、ＡＵ−（３ｅなどの共晶金
属が使用される。ヒータ台４０はこれら共晶金属の融点
程度、あるいは若干これより高い温度となるように、パ
ッケージベース１を予備加熱するものである。

スタンド２０はヒータ台４０に近接して配置されており
、支持台２１と、支持台２１の側面から斜め上方に延び
る４本の支持バー２２とからなっている。支持バー２２
【こはシール材８が積層状態で１卦【）られており、こ
れによりパッケージベース１に供給されるシール材８の
待機が行われる。

コレット３０はこれらスタンド２０およびガイド治具１
０間を往復移動するように駆動される。

このため、コレット３０はマニピュレータその他のロボ
ットのハンドに直接又は間接に連結されるアーム３１に
取り付けられ、ロボットの駆動指令に従ってスタンド２
０およびガイド治具１ｏの間を移動する。このコレット
３０はアーム３１が接続づる基部３２と、基部３２から
延びるノズル３３とを備えている。ノズル３３は本実施
例では４木配設され、いずれのノズル３３も同じ長さを
有して同じ方向に延びでいる。各ノズル３３の先端部は
シール材８を真空吸着する吸着口３４となっており、い
ずれのノズル３３も基部３２、アーム３１を介してバル
ブおよび真空ポンプなどの吸引装置（図示せず。）に接
続されている。

次に、上記実施例に係るパッケージ封止装置の作、動を
説明する。

コレット３０がスタンド２０の方向に移動し、斜めに傾
むいた状態でノズル３３が支持バー２２に掛けられた積
層状態のシール材８に近づくと、最上部のシール材８を
吸着して取り出す。第２図（ａ＞におけるシール材８の
ハツチング部分は、この吸着位置８ａを示す。

シール材８を吸着したコレット３ｏは、次にガイド治具
１０の真上に移動し、引き続いて吸引が遮断されると、
コレット３０はシール材８を吸着から解放する。解放さ
れたシール材８はガイド治具１０の上端部からガイド脚
１１に沿って自重でスライド落下し、パッケージベース
１の上端面に正確に載置され、ヒータ台４ｏがらの予備
加熱でパッケージベース１に密着する。一方、空となっ
たコレット３０は再びスタンド２ｏの方向に移動し、次
段のシール材８を吸着して待機する。

パッケージベース１の上端面に形成したメタライズ層と
シール材８との共晶反応により、パッケージベース１に
シール材８が密着した復は、ガイド治具１０を取り外し
、図示しないキャップ供給機構により、キャップをパッ
ケージベース１の上端面に載置する。そして、加熱およ
び抑圧を行なえば、シール材８によってキャップはパッ
ケージベースに密着させられることになる。

このような実施例によれば、シール材の供給を１枚ずつ
自動的に行なうと共に、シール材はガイド治具によって
パッケージベースに正確に載置される。従って、人的作
業に基く誤操作および位置ずれがなくなると共に、高速
での作業が可能となる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形が可能である。

第２図（ｂ）〜（ｆ）はコレット３０によるシール材８
の吸着位置８ａを示す。図示の通り、シール材８は積層
状態から最上部のものが確実に吸着できるものであれば
、その位置および面積は任意に変更することができる。

従って、コレット３０の吸着口３４の数および形状は、
シール材８の吸着位置、吸着面積により適宜に変更され
る。

また、ガイド治具１０のガイド脚１１はシール材を正確
にパッケージベース上にガイドするものであれば、本数
およびパッケージベースへの載置位置は限定されない。

さらに、パッケージの加熱はキャップの上方から降下す
る抵抗体により行なってもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り、本発明に係るパッケージ封
止装置によれば、コレットによってシール材を１枚ずつ
ガイド治具に供給し、ガイド治具はシール材をパッケー
ジベース上に正確に案内するので、シール材の供給、位
置決めを自動的かつ正確に行なうことができる。従って
、歩沼りが向上すると共に、単゛位時間あたりの封止処
理数が増大する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るパッケージ封止装置の全
体斜視図、第２図はコレットの側面形状および吸着位置
の説明図、第３図はパッケージの分解斜視図である。１・・・パッケージベース、８・・・シール（Ａ１８ａ
・・・成層位置、１０・・・ガイド治具、１１・・・ガ
イド脚、２０・・・スタンド、３０・・・コレット、３
１・・・吸７１０゜特に［出′願人　　住友電気工業株式会社代理人弁理士
　　　長谷用　　芳　　、倒コレラ耶２図

Claims

【特許請求の範囲】　半導体素子が実装されたパッケージベースの上面にキ
ャップを接着させるための連片状のシール材を積層状態
で保持するスタンドと、前記シール材を前記パッケージベース上にスライド案内
するガイド脚を有してこのパッケージベース上に着脱可
能に立設されるガイド治具と、前記スタンドに保持され
た最上部の前記シール材を吸着して取り出す吸着口を有
し、前記ガイド治具とスタンドとの間を往復移動して吸
着した前記シール材を前記ガイド治具に落下させるコレ
ットとを備えることを特徴とするパッケージ封止用装置。