JPH0343782B2 - - Google Patents
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- JPH0343782B2 JPH0343782B2 JP16628283A JP16628283A JPH0343782B2 JP H0343782 B2 JPH0343782 B2 JP H0343782B2 JP 16628283 A JP16628283 A JP 16628283A JP 16628283 A JP16628283 A JP 16628283A JP H0343782 B2 JPH0343782 B2 JP H0343782B2
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- Japan
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- glass
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- thin piece
- ceramic
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
集積回路等に使用されるセラミツクジユアルイ
ンラインパツケージ、以下サーデイツプと云う、
は半導体素子パツケージの一種であつて、第５図
に示すように、セラミツク製の基板１と、基板と
同形の稍々薄いセラミツク製の蓋２とを、その間
にシリコンチツプに接続するリードフレーム３を
介挿して重ね合わせ、基板１と蓋２との合せ目を
封着用ガラス層８で封着して構成される。本発明
は上記封着用ガラス層をセラミツク製基板および
蓋に形成する方法に関する。 従来、サーデイツプにこの封着用ガラス層８を
形成する方法として、専らスクリーン印刷法によ
り低融点ガラス粉末と適当なバインダーとを混練
したペーストを基板１および蓋２の被封着面上に
印刷し乾燥する、これを数回繰返して所定の厚み
とした後、このガラス層を焼結固着せしめて形成
される。 しかしこの方法は極めて作業性が悪く、しかも
焼結固着の際に収縮するため印刷版を若干大きく
しておく必要があり、そのため加熱封着の際ペー
スト状ガラスが基板の外へはみ出して側面やキヤ
ビテイ部やシリコンチツプを搭載するためのダイ
アタツチ部に付着したり、またスクリーン印刷の
際にダイアタツチ部に微小ガラスペーストが飛散
し付着して半導体搭載の障害をひき起こす欠陥が
ある。 これらの欠陥を排除し、繰返し印刷の手数を省
略し、少ない工程で容易に優れた封着用ガラス層
を形成するため、発明者はさきに、基板１または
蓋２の被封着面に基いて設定する所要形状の固形
化した低融点ガラス薄片を予め製作し、これをセ
ラミツク製基板１または蓋２の被封着面に載置し
て焼付けることを特徴とする方法を開発し、実施
してきたが、本発明は、このサーデイツプガラス
プレス法の実施を容易化し量産化することを目的
とするものであつて、セラミツク製基板または蓋
の被封着面に基いて設定する所要の形状の固形化
した低融点ガラス薄片をガラスと接着性の悪い耐
火性台盤上に置いて200〜350℃に加熱し、他方
400〜550℃に加熱したセラミツク製基盤または蓋
の被封着面を前記耐火性台盤上の加熱ガラス薄片
の面と合わせ0.1〜10Kg／cm2の圧力でガラスを圧
着することにより得られるサーデイツプの封着用
ガラス形成方法を発明の要旨とし、この発明方法
によると、加熱炉を通す工程がなくなり、作業工
程が著るしく短縮される。 以下図面を参照して本発明の構成および作用を
詳しく説明する。 先ず、固形化した低融点ガラス薄片を製作す
る。この方法は特開昭53−119913公報に詳しく掲
載しているので詳細は省略するが、低融点ガラス
とガラス融点以下の温度で分解、飛散するバイン
ダー（例えばメタクリル酸樹脂）の溶液とを、ガ
ラス100重量部に対しバインダー0.5〜4.0重量部
の割合で混合し、撹拌させながら溶液を蒸発さ
せ、ガラス粉末にバインダーをコーテイングす
る。 バインダーがコーテイングされた低融点ガラス
粉末を被封着面に基いて設定する所要の形状に
600〜2000Kg／cm2の圧力でプレス成形を行い生ガ
ラス板を作製する。この生ガラス板を温度400℃
前後で焼成しバインダーを飛散させ、ガラスを焼
結させて固形化ガラス薄片を得る。 固形化ガラス薄片は特許第114900号の方法で製
作したものを用いてもよい。この方法はバインダ
ーを使用することなく、従つてバインダーを加え
た低融点ガラス微粉末の造粒工程が省略され、ま
たバインダーを除去し且つ固形化するための焼結
工程も省略され、さらに加えてバインダーの配合
に起因するピンホール発生が少なく、良品質のも
のを得ることができる。 第２図に示す如く、前述の如くにしてつくつた
固形化した低融点ガラス薄片４を、200〜350℃に
加熱したガラスと接着性の悪い耐火性台盤５とし
て例えば窒化珪素（Si2N4）台盤上に置き、同温
度にガラス薄片を加熱する。 他方、第１図に示す如く、セラミツク製基板１
（またはセラミツク製蓋）を、400〜550℃に加熱
した金属板等の台盤６上に置き同温度に基板（ま
たは蓋）を加熱する。 次いで加熱されたセラミツク製基板１（または
蓋２）の被封着面を第３図の如く加熱されたガラ
ス薄片上に持ち来り第４図に示す如く耐火性台盤
５上の加熱ガラス薄片４の面とわせ、0.1〜10
Kg／cm2の圧力で圧着することにより瞬間にしてサ
ーデイツプの基板（または蓋）に封着用ガラス層
が形成される。 ガラスと接着性の悪い耐火性台盤材としては、
低融点ガラスと接着性が悪く、ガラスとの反応性
が少ない耐熱耐火性物質がよい。発明者は本発明
の上記台盤に使用する材質選定のため、種々の耐
火物につき低融点ガラスの接触角を測定した。そ
の結果は第１表の如くであつた。 溶着しやすさとぬれ易さ（接触角）は密接な関
係があるが、接触角だけで溶着し易さを判断する
のは無理なことが判明した。第１表の耐火物中、
ガラスと接着性の悪かつたのは試験No.３、４、
５、９、10の物質で実用的には窒化珪素、炭化珪
素等が良好であつた。
ンラインパツケージ、以下サーデイツプと云う、
は半導体素子パツケージの一種であつて、第５図
に示すように、セラミツク製の基板１と、基板と
同形の稍々薄いセラミツク製の蓋２とを、その間
にシリコンチツプに接続するリードフレーム３を
介挿して重ね合わせ、基板１と蓋２との合せ目を
封着用ガラス層８で封着して構成される。本発明
は上記封着用ガラス層をセラミツク製基板および
蓋に形成する方法に関する。 従来、サーデイツプにこの封着用ガラス層８を
形成する方法として、専らスクリーン印刷法によ
り低融点ガラス粉末と適当なバインダーとを混練
したペーストを基板１および蓋２の被封着面上に
印刷し乾燥する、これを数回繰返して所定の厚み
とした後、このガラス層を焼結固着せしめて形成
される。 しかしこの方法は極めて作業性が悪く、しかも
焼結固着の際に収縮するため印刷版を若干大きく
しておく必要があり、そのため加熱封着の際ペー
スト状ガラスが基板の外へはみ出して側面やキヤ
ビテイ部やシリコンチツプを搭載するためのダイ
アタツチ部に付着したり、またスクリーン印刷の
際にダイアタツチ部に微小ガラスペーストが飛散
し付着して半導体搭載の障害をひき起こす欠陥が
ある。 これらの欠陥を排除し、繰返し印刷の手数を省
略し、少ない工程で容易に優れた封着用ガラス層
を形成するため、発明者はさきに、基板１または
蓋２の被封着面に基いて設定する所要形状の固形
化した低融点ガラス薄片を予め製作し、これをセ
ラミツク製基板１または蓋２の被封着面に載置し
て焼付けることを特徴とする方法を開発し、実施
してきたが、本発明は、このサーデイツプガラス
プレス法の実施を容易化し量産化することを目的
とするものであつて、セラミツク製基板または蓋
の被封着面に基いて設定する所要の形状の固形化
した低融点ガラス薄片をガラスと接着性の悪い耐
火性台盤上に置いて200〜350℃に加熱し、他方
400〜550℃に加熱したセラミツク製基盤または蓋
の被封着面を前記耐火性台盤上の加熱ガラス薄片
の面と合わせ0.1〜10Kg／cm2の圧力でガラスを圧
着することにより得られるサーデイツプの封着用
ガラス形成方法を発明の要旨とし、この発明方法
によると、加熱炉を通す工程がなくなり、作業工
程が著るしく短縮される。 以下図面を参照して本発明の構成および作用を
詳しく説明する。 先ず、固形化した低融点ガラス薄片を製作す
る。この方法は特開昭53−119913公報に詳しく掲
載しているので詳細は省略するが、低融点ガラス
とガラス融点以下の温度で分解、飛散するバイン
ダー（例えばメタクリル酸樹脂）の溶液とを、ガ
ラス100重量部に対しバインダー0.5〜4.0重量部
の割合で混合し、撹拌させながら溶液を蒸発さ
せ、ガラス粉末にバインダーをコーテイングす
る。 バインダーがコーテイングされた低融点ガラス
粉末を被封着面に基いて設定する所要の形状に
600〜2000Kg／cm2の圧力でプレス成形を行い生ガ
ラス板を作製する。この生ガラス板を温度400℃
前後で焼成しバインダーを飛散させ、ガラスを焼
結させて固形化ガラス薄片を得る。 固形化ガラス薄片は特許第114900号の方法で製
作したものを用いてもよい。この方法はバインダ
ーを使用することなく、従つてバインダーを加え
た低融点ガラス微粉末の造粒工程が省略され、ま
たバインダーを除去し且つ固形化するための焼結
工程も省略され、さらに加えてバインダーの配合
に起因するピンホール発生が少なく、良品質のも
のを得ることができる。 第２図に示す如く、前述の如くにしてつくつた
固形化した低融点ガラス薄片４を、200〜350℃に
加熱したガラスと接着性の悪い耐火性台盤５とし
て例えば窒化珪素（Si2N4）台盤上に置き、同温
度にガラス薄片を加熱する。 他方、第１図に示す如く、セラミツク製基板１
（またはセラミツク製蓋）を、400〜550℃に加熱
した金属板等の台盤６上に置き同温度に基板（ま
たは蓋）を加熱する。 次いで加熱されたセラミツク製基板１（または
蓋２）の被封着面を第３図の如く加熱されたガラ
ス薄片上に持ち来り第４図に示す如く耐火性台盤
５上の加熱ガラス薄片４の面とわせ、0.1〜10
Kg／cm2の圧力で圧着することにより瞬間にしてサ
ーデイツプの基板（または蓋）に封着用ガラス層
が形成される。 ガラスと接着性の悪い耐火性台盤材としては、
低融点ガラスと接着性が悪く、ガラスとの反応性
が少ない耐熱耐火性物質がよい。発明者は本発明
の上記台盤に使用する材質選定のため、種々の耐
火物につき低融点ガラスの接触角を測定した。そ
の結果は第１表の如くであつた。 溶着しやすさとぬれ易さ（接触角）は密接な関
係があるが、接触角だけで溶着し易さを判断する
のは無理なことが判明した。第１表の耐火物中、
ガラスと接着性の悪かつたのは試験No.３、４、
５、９、10の物質で実用的には窒化珪素、炭化珪
素等が良好であつた。
【表】
＊ 商品名
次に本発明の実施例について記載する。 低融点ガラスにアクリル樹脂（メタクリル酸ブ
チル樹脂）の20％トルエン溶液をガラス100重量
部に対し５重量分加え、混合し撹拌しながらトル
エンを蒸発させ、低融点ガラスにメタクリル酸ブ
チル樹脂をコーテイングし、コーテイングされた
低融点ガラスを大きさ34.5mm×14.3mm、厚さ0.5mm
に1000Kg／cm2の圧力でプレスを行い生ガラス板を
製作し、これを最高温度410℃の炉に入れ、メタ
クリル酸ブチル樹脂を飛散させガラスを焼結させ
た固形化低融点ガラス薄片４（大きさ31.7mm×
13.2mm、厚さ0.45mm）を使用した。 この固形化したガラス薄片４を約300℃に加熱
した窒化珪素製の耐火性台盤５上に置き同温に加
熱し、他方、約500℃に加熱されたセラミツク製
基板１を上記耐火性台盤上の約300℃に加熱され
たガラス薄片４上に置き、第４図の如くにして１
Kg／cm2の圧力で10秒間加圧した。かくして、セラ
ミツク基板１（大きさは前記ガラス薄片４と同
一、厚さ2.0mm）にガラス薄片４が接着されて台
盤５上から容易に剥離され、封着用ガラス層を形
成したセラミツク製基板が得られた。 本発明方法によると、先ずガラスペーストをス
クリーン印刷と乾燥を数回繰り返す手数と時間が
省略され、また従来のサーデイツプガラスプレス
法と比較しても固形化したガラス薄片をセラミツ
ク製基板または蓋の被封着面に載せて約400℃の
加熱炉に通して接着させる工程、時間が省略さ
れ、作業工程の短縮に伴なう生産性の向上が極め
て大きく、しかも上記接着工程に伴なうガラスの
縮み代を考慮する必要がない。 また基板のダイアタツチ部の汚損に伴なうチツ
プの濡れや性障害や、蓋のキヤビテイ内へのガラ
ス微粉の付着に伴なうソフトエラー（ガラスのα
線によつて電荷を生じ、メモリーに異常が起る障
害）等の発生がなく良品質のサーデイツプを歩留
りよく生産できる等、極めて顕著な効果を有して
いる。
次に本発明の実施例について記載する。 低融点ガラスにアクリル樹脂（メタクリル酸ブ
チル樹脂）の20％トルエン溶液をガラス100重量
部に対し５重量分加え、混合し撹拌しながらトル
エンを蒸発させ、低融点ガラスにメタクリル酸ブ
チル樹脂をコーテイングし、コーテイングされた
低融点ガラスを大きさ34.5mm×14.3mm、厚さ0.5mm
に1000Kg／cm2の圧力でプレスを行い生ガラス板を
製作し、これを最高温度410℃の炉に入れ、メタ
クリル酸ブチル樹脂を飛散させガラスを焼結させ
た固形化低融点ガラス薄片４（大きさ31.7mm×
13.2mm、厚さ0.45mm）を使用した。 この固形化したガラス薄片４を約300℃に加熱
した窒化珪素製の耐火性台盤５上に置き同温に加
熱し、他方、約500℃に加熱されたセラミツク製
基板１を上記耐火性台盤上の約300℃に加熱され
たガラス薄片４上に置き、第４図の如くにして１
Kg／cm2の圧力で10秒間加圧した。かくして、セラ
ミツク基板１（大きさは前記ガラス薄片４と同
一、厚さ2.0mm）にガラス薄片４が接着されて台
盤５上から容易に剥離され、封着用ガラス層を形
成したセラミツク製基板が得られた。 本発明方法によると、先ずガラスペーストをス
クリーン印刷と乾燥を数回繰り返す手数と時間が
省略され、また従来のサーデイツプガラスプレス
法と比較しても固形化したガラス薄片をセラミツ
ク製基板または蓋の被封着面に載せて約400℃の
加熱炉に通して接着させる工程、時間が省略さ
れ、作業工程の短縮に伴なう生産性の向上が極め
て大きく、しかも上記接着工程に伴なうガラスの
縮み代を考慮する必要がない。 また基板のダイアタツチ部の汚損に伴なうチツ
プの濡れや性障害や、蓋のキヤビテイ内へのガラ
ス微粉の付着に伴なうソフトエラー（ガラスのα
線によつて電荷を生じ、メモリーに異常が起る障
害）等の発生がなく良品質のサーデイツプを歩留
りよく生産できる等、極めて顕著な効果を有して
いる。
第１図乃至第４図は本発明方法の工程の一例を
示す説明図で第１図〜第３図は斜視図、第４図は
側面図である。第５図はセラミツクジユアルイン
ラインパツケージの一例を示す斜視図である。 １：セラミツク製基板、２：セラミツク製蓋、
３：：リードフレーム、４：固形化低融点ガラス
薄片、５：ガラスと接着性の悪い耐火性台盤、
６：金属等の耐火性台盤、７：加圧機、８：封着
用ガラス層。
示す説明図で第１図〜第３図は斜視図、第４図は
側面図である。第５図はセラミツクジユアルイン
ラインパツケージの一例を示す斜視図である。 １：セラミツク製基板、２：セラミツク製蓋、
３：：リードフレーム、４：固形化低融点ガラス
薄片、５：ガラスと接着性の悪い耐火性台盤、
６：金属等の耐火性台盤、７：加圧機、８：封着
用ガラス層。
Claims (1)
- １ セラミツク製基板または蓋の被封着面に基い
て設定する所要の形状の固形化低融点ガラス薄片
をガラスと接着性の悪い耐火性台盤上に置いて
200〜350℃に加熱し、他方400〜550℃に加熱した
セラミツク製基板または蓋の被封着面を前記耐火
性台盤上の加熱ガラス薄片の面と合わせ0.1〜10
Kg／cm2の圧力でガラスを圧着することを特徴とす
るセラミツクジユアルインラインパツケージの封
着用ガラス形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16628283A JPS6057652A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | セラミツクジユアルインラインパツケ−ジの封着用ガラス形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16628283A JPS6057652A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | セラミツクジユアルインラインパツケ−ジの封着用ガラス形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057652A JPS6057652A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0343782B2 true JPH0343782B2 (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=15828474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16628283A Granted JPS6057652A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | セラミツクジユアルインラインパツケ−ジの封着用ガラス形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057652A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2535515B2 (ja) * | 1986-10-24 | 1996-09-18 | 日東電工株式会社 | サ−デイツプの製造方法 |
| US5133795A (en) * | 1986-11-04 | 1992-07-28 | General Electric Company | Method of making a silicon package for a power semiconductor device |
| US5034044A (en) * | 1988-05-11 | 1991-07-23 | General Electric Company | Method of bonding a silicon package for a power semiconductor device |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP16628283A patent/JPS6057652A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057652A (ja) | 1985-04-03 |
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