JPH08213495A - 半導体用パッケージ用セラミック板へのマーク表示方法及び半導体用パッケージ用セラミック板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップを実装・組立後の半導体用パッ
ケージのセラミック面でなく、半導体用パッケージ組立
ラインでの組立前のセラミック製パッケージ基体または
セラミック製リッドに、製造者名、ユーザー名その他の
情報を耐久性を有し、かつ判読容易にマーク表示したセ
ラミック製パッケージ基体またはセラミック製リッドの
履歴管理を容易にしたマーク表示方法を提供する。 【構成】 半導体用パッケージ組立前のセラミック製パ
ッケージ基体またはセラミック製リッドの表面に耐熱性
白色塗料を配すると共に、耐熱性白色塗料を加熱してセ
ラミック製パッケージ基体またはセラミック製リッドの
表面に白色塗装面を形成した後、白色塗装面に文字、記
号その他のマークを描くレーザ光線を照射してセラミッ
ク製パッケージ基体またはセラミック製リッドのセラミ
ック面を露出させて、マークを表示する構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体用パッケージ用
セラミック板へのマーク表示方法に係り、より詳細に
は、半導体用パッケージ組立前のセラミック製パッケー
ジ基体またはセラミック製リッドに、製造者名、ユーザ
ー名その他の情報を判読容易にマーク表示し、前記半導
体用パッケージ組立ラインでのセラミック製パッケージ
基体またはセラミック製リッドの履歴管理を容易にした
マーク表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体用パッケージの種類が増加
し、また該半導体用パッケージの組立作業が自動組立ラ
インで行われるようになっている。このような観点か
ら、該半導体用パッケージ組立前のセラミック製パッケ
ージ基体またはセラミック製リッドに製造者名、ユーザ
ー名その他の情報をマーク表示し、その履歴管理を行う
ことが必要となってきている。

【０００３】ところで、このセラミック製パッケージ基
体またはセラミック製リッドに各種情報をマーク表示す
る方法としては、セラミック面にレーザ光線で直接マ
ーク表示する方法、マーク表示したラベルを貼着する
方法、等がある。そして、このようにマーク表示を施し
たセラミック製パッケージ基体またはセラミック製リッ
ドは、盗難防止、模倣防止に有効で、また品質管理、生
産管理を容易に行えるという利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
なマーク表示方法の場合、次のような課題がある。すな
わち、 前者にあっては、レーザ光線によるマーク表示は黒
色になるため、セラミック面とのコントラスト値が低
く、該マークをスキャナーで判別することが困難、ある
いは不可能である。 また、前記レーザ光線でセラミック面を溶融・ガラ
ス化した個所は、前記セラミック製パッケージ基体また
はセラミック製リッドにまで、クラックが発生して、そ
の曲げ強度が低下し、半導体用パッケージ組立の際、気
密性が不十分となる。 後者にあっては、半導体用パッケージを組み立てる
際、前記セラミック製リッドに配した封着材を高温（３
００℃以上）で加熱溶融して封止するが、この時、前記
ラベルの接着材も溶融するため、該ラベルが剥がれ易く
なる。等の課題がある。

【０００５】ところで、前記マーク表示方法と異なり、
『半導体チップを実装・組み立てた半導体用パッケージ
のセラミック外表面に白色塗料を塗布、乾燥し、該白色
塗装面に文字、記号等のマークを描くレーザ光線を照射
し、該レーザ光線で前記セラミック面を露出させること
でマーク表示する方法』が提案されている（特開平５−
２１８２１６号公報参照）。

【０００６】しかし、このマーク表示方法の場合、半導
体チップを実装・組み立てた後の半導体用パッケージの
セラミック外表面にマーク表示する方法であるため、半
導体用パッケージ組立ラインでのセラミック製パッケー
ジ基体またはセラミック製リッドの履歴管理には使用で
きない。

【０００７】本発明は、以上のような課題に対処して創
作したものであって、その目的とする処は、半導体チッ
プを実装・組立後の半導体用パッケージのセラミック面
でなく、該半導体用パッケージ組立前のセラミック製パ
ッケージ基体またはセラミック製リッドに、製造者名、
ユーザー名その他の情報を耐久性を有し、かつ判読容易
にマーク表示し、前記半導体用パッケージ組立ラインで
の該セラミック製パッケージ基体またはセラミック製リ
ッドの履歴管理を容易にしたマーク表示方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明の請求項１の半導体用パ
ッケージ用セラミック板へのマーク表示方法は、半導体
用パッケージ組立前のセラミック製パッケージ基体また
はセラミック製リッドの表面に耐熱性白色塗料を配する
と共に、該耐熱性白色塗料を加熱して該セラミック製パ
ッケージ基体またはセラミック製リッドの表面に白色塗
装面を形成した後、該白色塗装面に文字、記号その他の
マークを描くレーザ光線を照射して前記セラミック製パ
ッケージ基体またはセラミック製リッドのセラミック面
を露出させて、該マークを表示する構成としている。

【０００９】請求項２の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板へのマーク表示方法は、請求項１のマーク表示方法
において、前記耐熱性白色塗料が、４００℃以上の耐熱
性を有する白色塗料であって、該耐熱性白色塗料を加熱
してセラミック製パッケージ基体またはセラミック製リ
ッドの表面に焼き付けて白色塗装面を形成し、該白色塗
装面にレーザ光線でマーク表示する構成としている。

【００１０】請求項３の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板は、前記請求項１または２のマーク表示方法でマー
ク表示してなる構成としている。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１の半導体用パッケージ用セラ
ミック板へのマーク表示方法は、半導体用パッケージ組
立前のセラミック製パッケージ基体またはセラミック製
リッドの表面に白色塗装面を形成し、該白色塗装面にレ
ーザ光線を照射し、セラミック面を露出させることで、
記号等の各種情報を示すマークを表示するので、コント
ラスト値の良いマーク表示を得ることができ、また前記
耐熱性白色塗料を加熱して白色塗装面を形成しているの
で、該白色塗装面を前記セラミック製パッケージ基体ま
たはセラミック製リッドに定着でき、該白色塗装面にマ
ーク表示しているので、該マーク表示の耐久性が付与で
きる。

【００１２】請求項２の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板へのマーク表示方法は、前記耐熱性白色塗料とし
て、４００℃以上の耐熱性を有する金属アルコキシド系
無機塗料等の白色塗料を用い、該耐熱性白色塗料を加熱
してセラミック製パッケージ基体またはセラミック製リ
ッドの表面に焼き付けて白色塗装面を形成するので、該
セラミック製パッケージ基体またはセラミック製リッド
の表面にパッケージ封止用の半田等の封着材層を形成し
ている場合であっても、該セラミック製パッケージ基体
とセラミック製リッドを封着する際の該封着材の加熱に
よっても前記白色塗装面が劣化、変色、剥離することな
く、マーク表示の耐久性を付与できる。

【００１３】請求項３の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板は、請求項１または２に記載のマーク表示が施され
ているので、耐久性を有し、かつコントラストの良いマ
ーク表示を得ることができ、前記セラミック製パッケー
ジ基体またはセラミック製リッドの履歴管理を容易にで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図４は、
本発明の実施例を示し、図１はセラミック製リッドにマ
ーク表示する概略工程図、図２はセラミック製リッドの
表面にマーク表示した状態の平面図、図３は図２の断面
図、図４は接着材層を加熱溶融してセラミック製パッケ
ージ基体を封止する前後とマーク表示のコントラストと
の関係を説明する線図である。

【００１５】本実施例は、セラミック製リッドの外面中
央にマーク表示をするマーク表示方法であって、図１に
示すように、耐熱性白色塗料塗布工程、塗料焼付工
程、レーザ光線照射工程の三工程を有する。以下、各
工程について説明する。

【００１６】−耐熱性白色塗料塗布工程− 本工程は、セラミック製リッド１のセラミック面２に耐
熱性白色塗料を塗布する工程である（図１ａ〜図１ｂ参
照）。セラミック製リッド１は、半導体用パッケージを
組み立てるためのセラミック製の蓋で、アルミナ系セラ
ミックで形成され、その外観が黒褐色等の暗色をしてい
る。本工程では、この暗色系のセラミック面２に耐熱性
白色塗料を塗布する。ここで、耐熱性白色塗料として
は、４００℃以上の耐熱性を有する塗料であることが好
ましい。これは、セラミック製リッド１には、前記半導
体用パッケージを組み立てるために、該半導体用パッケ
ージを構成するパッケージ基体の主面と対面する部位に
半田、低融点ガラス等の封着材層３が設けられていて、
前記組み立ての際、封着材層３の封着材を加熱溶融する
温度に耐える必要があることによる。なお、前記耐熱性
白色塗料は、通常、封着材層３の形成されていない外表
側のセラミック面２に塗布する。しかし、封着材層３の
形成されている面に塗布してもよい。

【００１７】そして、具体的には、耐熱性白色塗料とし
ては、金属アルコキシド系無機塗料（本実施例において
は、商品名：セラミクロン＃１０ＮＣ、大日本塗料製）
を用いている。この白色塗料は、ケイ素樹脂ワニス：５
４重量％、着色顔料・体質顔料：３０重量％、添加剤：
２重量％、溶剤：１４重量％を配合した塗料であって、
粒径：３０μｍ以下、粘度：６０ｋｕ（ストーマー硬度
計）、比重：１．２、加熱残分：４３（１３０℃×４０
分）の性状を有している。この耐熱性白色塗料の塗布
は、スクリーン印刷機によって、膜厚：１μｍ〜１０μ
ｍの範囲で印刷・塗布する。ここで、前記白色塗料を膜
厚：１μｍ〜１０μｍの範囲としたのは、該膜厚が１μ
ｍ未満の場合は、コントラスト特性が低下し、また１０
μｍを超える場合は、剥離しやすくなる等を考慮したこ
とによる。

【００１８】−塗料焼付工程− 本工程は、前記耐熱性白色塗料塗布工程でセラミック製
リッド１の外表面に塗布した耐熱性白色塗料を、このセ
ラミック製リッド１のセラミック面２に焼き付ける工程
である（図１ｃ参照）。該焼付は、１００℃〜１８０℃
で３分間加熱乾燥することによって行う。これによっ
て、セラミック面２の表面に、膜厚：１μｍ〜１０μｍ
の白色塗装面４が形成される。

【００１９】−レーザ光線照射工程− 本工程は、塗料焼付工程でセラミック製リッド１のセラ
ミック面２に形成された白色塗装面４にレーザ光線によ
って、記号、数字（一般的には、バーコード表示）等か
らなる製造者名、ユーザー名、商品名等の各種情報５を
マーク表示する工程である（図１ｄ参照）。本工程で
は、白色塗装面４にレーザ光線、例えば、ＹＡＧレーザ
光線を照射して、この白色塗装面４を部分的に剥して、
下面のセラミック面２を露出させ、各種情報５を浮き上
がらせる。すなわち、白色塗装面４の剥された（あるい
は焼き取られた）個所は、セラミック面２が露出し、こ
のセラミック面２は暗色系であるため、セラミック面２
に残っている白色塗装面４との間には明暗差があり、コ
ントラスト値の高いマーク表示となる。

【００２０】このような工程により、マーク表示が形成
されたセラミック製リッド１を得ることができる。そし
て、このセラミック製リッド１は、半導体用パッケージ
組立ラインにおいて、その種別等や履歴等の管理がで
き、また対応する半導体チップを実装したパッケージ基
体と組み合わせ、半導体用パッケージを組み立てること
ができる。従って、前記組立ラインにおいて、マーク表
示された各種情報５をスキャナーで読み取ることによっ
て、逐次、その情報を判別・認識することができるの
で、セラミック製リッド１を他のリッドと取り違えるこ
とがなくなり、容易にその履歴管理ができる。

【００２１】また半導体パッケージの組み立ては、セラ
ミック製リッド１に半田等の封着材層４が形成されてい
るので、この封着材層４をパッケージ基体の主面に接触
するようにして、セラミック製リッド１を載置・固定し
た状態で、還元雰囲気下で、３００℃以上、２０分、の
条件で、通炉することで、封着材層４の封着材を加熱溶
融硬化させて行う。この場合において、セラミック製リ
ッド１のセラミック面２に形成されている白色塗装面４
は、耐熱性塗料を用いているため、該通炉によって劣
化、変色、剥離することがなく、白色塗装面４にレーザ
光線によって形成された各種情報５のコントラスト値が
低下することがない。

【００２２】次に、この前記通炉による各種情報５のコ
ントラスト値の低下の有無を確認するために、白色塗装
面４の膜厚が、１μｍ〜１０μｍの範囲で、通炉前後に
おけるコントラスト値の変化を測定した。その結果を図
４に示す。そして、膜厚が１μｍ〜１０μｍの範囲にお
いては、コントラスト値に大きな変化が認められなかっ
た。

【００２３】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因に、前述した実施例におい
ては、セラミック製リッドについてマーク表示する構成
で説明したが、セラミック製パッケージ基体についても
同様に適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の請求項１の半導体用パッケージ用セラミック板へのマ
ーク表示方法によれば、半導体用パッケージ組立前のセ
ラミック製パッケージ基体またはセラミック製リッドの
表面に白色塗装面を形成し、該白色塗装面にレーザ光線
を照射し、セラミック面を露出させることで、記号等の
各種情報を示すマークを表示するので、コントラストの
良いマーク表示を得ることができるという効果を有す
る。

【００２５】請求項２の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板へのマーク表示方法によれば、前記耐熱性白色塗料
として、４００℃以上の耐熱性を有する金属アルコキシ
ド系無機塗料等の白色塗料を用い、該耐熱性白色塗料を
加熱してセラミック製パッケージ基体またはセラミック
製リッドの表面に焼き付けて白色塗装面を形成するの
で、該セラミック製パッケージ基体またはセラミック製
リッドの表面にパッケージ封止用の半田、低融点ガラス
等の封着材層を形成している場合であっても、該セラミ
ック製パッケージ基体とセラミック製リッドを封着する
際の該封着材の加熱によっても前記白色塗装面が劣化、
変色、剥離することなく、マーク表示の耐久性を付与で
きるという効果を有する。

【００２６】請求項３の半導体用パッケージ用セラミッ
ク板によれば、請求項１または２に記載のマーク表示が
施されているので、耐久性を有し、かつコントラストの
良いマーク表示を得ることができ、前記セラミック製パ
ッケージ基体またはセラミック製リッドの履歴管理を容
易にできるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すセラミック製リッドに
マーク表示する概略工程図である。

【図２】 セラミック製リッドの表面にマーク表示した
状態の平面図である。

【図３】 図２の断面図である。

【図４】 封着材層を加熱溶融してセラミック製パッケ
ージ基体を封止する前後とマーク表示のコントラストと
の関係を説明する線図である。

【符号の説明】

１・・・セラミック製リッド、２・・・セラミック面、
３・・・封着材層、４・・・白色塗装面、５・・・各種
情報（マーク表示部分）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体用パッケージ組立前のセラミック
   製パッケージ基体またはセラミック製リッドの表面に耐
   熱性白色塗料を配すると共に、該耐熱性白色塗料を加熱
   して該セラミック製パッケージ基体またはセラミック製
   リッドの表面に白色塗装面を形成した後、該白色塗装面
   に文字、記号その他のマークを描くレーザ光線を照射し
   て前記セラミック製パッケージ基体またはセラミック製
   リッドのセラミック面を露出させて、該マークを表示す
   ることを特徴とする半導体用パッケージ用セラミック板
   へのマーク表示方法。
2. 【請求項２】 前記耐熱性白色塗料が、４００℃以上の
   耐熱性を有する金属アルコキシド系無機塗料等の白色塗
   料であって、該耐熱性白色塗料を加熱してセラミック製
   パッケージ基体またはセラミック製リッドの表面に焼き
   付けて白色塗装面を形成し、該白色塗装面にレーザ光線
   でマーク表示する請求項１に記載の半導体用パッケージ
   用セラミック板へのマーク表示方法。
3. 【請求項３】 前記請求項１または２のマーク表示方法
   でマーク表示してなることを特徴とする半導体用パッケ
   ージ用セラミック板。