JPH0277141A - 半導体組立用封止装置 - 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、セラミック基板上に搭載された半導体素子を
気密封止する半導体組立用封止装置に関する。

［従来の技術］ 第２図は従来のこの種の半導体組立用封止装置を示す図
であって、第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）はその
■−■線による断面図である。加熱台１０は直方体状の
金属製ブロックであり、その上面上にセラミック基板６
が搭載される。セラミック基板６の両側部にはリード６
ａが下方に延出しており、このリード６ａは加熱台１０
に設けた溝１０ａ内に嵌入されるようになっている。セ
ラミック基板６の上面には、半導体素子９搭載用の凹所
６ｂが設けられており、半導体素子９はこの凹所６ｂの
底面−ＥにＡｕＳｉ合金を接合材として接合されて凹所
６ｂ内に搭載されている。

一方、加熱台１０内にはヒータ１１が内設されており、
このヒータ１１に通電することにより、加熱台１０を昇
温させるようになっている。また、キャップ４はソルダ
５を介してセラミック基板６の上面上に載置される。

このように構成された装置においては、先ず半導体素子
９を搭載したセラミック基板６を加熱台１０上に載置し
、更にセラミック基板６の凹所６ｂを囲むようにしてソ
ルダ５を配置した後、キャップ４を載置してこの凹所６
ｂをキャップ４で蓋をする。そして、ヒータ１１に通電
して加熱台１０を昇温させ、これによりセラミック基板
６及びソルダ５を加熱してソルダ５を溶融させる。これ
によって、キャップ４がセラミック基板６の上面にソル
ダ５を介して接着される。

し発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の半導体組立用封止装置は、ヒータ
１１による加熱の際に、ソルダ５の外に半導体素子９及
びセラミック基板６も加熱してしま：５ため、ソルダ５
の融点が半導体素子搭載部において半導体素子９とセラ
ミック基板６とを接合しでいる接合材の融点よりも高い
場合は、封止工程にて接合材が剥離してしまう。このた
め、ソルダ５としては接合材よりも低い融点を有する材
料しか使用できない。例えば、接合材にＡｕＳｉを使用
した場合には、その共晶温度が３８０　’Ｃであるから
、ソルダは３８０℃より低融点の樹脂又はＡｕＳｎ等の
材料に限定されてしまう。

一方、セラミック基板を使用している半導体装置の場合
は、その信頼性を保つために、その保管温度が１５０℃
以下に規制されている。

上述の如く、従来の封止装置においては、キャップを接
合するためのソルダとして使用可能な材料に制約が多い
という欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
半導体素子搭載部の接合材の種類に拘らずソルダの材質
を多種に亘って選択できると共に、半導体製品の品質及
び信頼度を一層高めることがきる半導体組立用封止装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る半導体組立用封止装置は、半導体素子が搭
載されたセラミック基板にキャップをソルダを介して接
合することにより前記半導体素子を気密封止する半導体
組立用封止装置において、前記セラミック基板とキャッ
プとの間に配置されたソルダを高周波誘導加熱する加熱
手段を設けたことを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、キャップとセラミック基板表面との
間に介装されたソルダを高周波誘導加熱する加熱手段を
設けたことにより、セラミック基板とキャップとの間に
配置されたソルダを瞬時に溶融させることができる。こ
のため、従来のようにセラミック基板全体が高温度に昇
温されることはなく、半導体素子及び半導体素子とセラ
ミック基板との接合部の温度を低温に保持することがで
きる。従って、ソルダは、接合材の融点に拘らず、多種
に亘り選択することができると共に、半導体装置の信頼
性を低下させることもない。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る半導体組立用対１ト装置
の構成を示す図であって、第１図（ａ）はその平面図、
第１図（ｂ）はそのＩ−Ｉ線による断面図である。封止
台７は直方体状の金属性ブロックであり、その内部には
冷却水通流用の配管８が内設されている。この封止台７
の上面上に、セラミック基板６が載置されるようになっ
ている。

なお、セラミック基板６の両側部にはリード６ａが下方
に延出しており、このリード６ａは封止台７に設けられ
た溝７ａに嵌入されるようになっている。セラミック基
板６の上面には、半導体素子９を搭載するための凹所６
ｂが設けられており、半導体素子９は、この凹所６ｂの
底面上にＡｕＳｉを接合材として接合され、凹所６ｂ内
に搭載されている。また、キャップ４は凹所６ｂに蓋を
するようにソルダ５を介してセラミック基板６上に載置
されている。

一方、高周波誘導加熱装置の加熱ノズル３は角筒状をな
し、その下端縁がソルダ５の配置位置に整合するように
、キャップ４の上に設置されるようになっている。そし
て、この加熱ノズル３には高周波コイル２が嵌合されて
おり、コイル２はリード線１ａを介して高周波電源１に
接続されている。

このように構成された装置においては、先ず半導体素子
９を搭載したセラミック基板６を封止台７上に載置し、
更にセラミック基板６の凹所６ｂを囲むようにしてソル
ダ５を配置した後、セラミツク基板６上にキャップ４を
載置してこの凹所６ｂをキャップ４で蓋をする。

次いで、キャップ４の上面上に加熱ノズル３を設置する
と共に、封止台７に内設された冷却水管８に通水して封
止台７及びセラミック基板６を冷却する。

次いで、高周波電源１によりコイル２に通電すると、加
熱ノズル３からの高周波誘導加熱によって、ソルダ５が
瞬時に溶融する。そして、高周波電力の印加を停止する
と、−旦溶融したソルダが固化し、キャップ４がセラミ
ック基板６の上面にソルダ５を介して接着される。

このように本実施例においては、瞬時にソルダ５を溶融
すると共に、封止台７を冷却しているので、ソルダ５の
溶融のための熱によってセラミック基板６の半導体素子
搭載部が昇温されることはなく、半導体素子９及び半導
体素子つとセラミック基板６との接合部の温度を常温等
の低い温度に保持することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、キャップとセラミック基板との間に介
装されたソルダを高周波誘導加熱するから、ソルダとし
ては、半導体素子とセラミック基板との接合に使用され
ている接合材の融点に拘らず、高融点のものを使用する
ことができ、接合の信頼性が高い材料を多種に亘り選択
することができる。

また、半導体素子は封止工程中に熱の影響を受けること
がなく、高品質の半導体製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る半導木組立川封止装置の
構成を示す図であって、第１図（ａ）はその平面図、第
１図（［））はそのＩ−Ｉ線による断面図、第２図は従
来の半導体組立用封止装置の構成を示す図であって、第
２図（ａ）はそのＹ面図、第２図（ｂ）はその■−■線
による断面図である。 １；高周波電源、１ａ；リード線、２；高周波コイル、
３；加熱ノズル、４；キャップ、５；ソルダ、６；セラ
ミック基板、６ａ；リード、６ｂ；凹所、７；封止台、
７ａ；溝、８；冷却水配管、９：半導体素子、１０；加
熱台、１０ａ；溝、１１；ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子が搭載されたセラミック基板にキャッ
   プをソルダを介して接合することにより前記半導体素子
   を気密封止する半導体組立用封止装置において、前記セ
   ラミック基板とキャップとの間に配置されたソルダを高
   周波誘導加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする半
   導体組立用封止装置。