JPH08213499A - セラミック製パッケージ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着方法 - Google Patents
セラミック製パッケージ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着方法Info
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- JPH08213499A JPH08213499A JP7018995A JP1899595A JPH08213499A JP H08213499 A JPH08213499 A JP H08213499A JP 7018995 A JP7018995 A JP 7018995A JP 1899595 A JP1899595 A JP 1899595A JP H08213499 A JPH08213499 A JP H08213499A
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体装置を収納するキャビティ部１６と、
キャビティ部１６の外周部表面に形成され、セラミック
製リッドとの間を半田で気密に封着するためのメタライ
ズ層２０とを備えたセラミック製パッケージ基体１１に
おいて、メタライズ層２０の少なくともコーナー部の外
側部分に肉厚部２０ａが形成されているセラミック製パ
ッケージ基体。 【効果】 リッドを用いてパッケージ基体１１を封着す
る際、キャビティ部１６のガス圧の上昇に対する流動半
田層全体の耐圧性を高めることができ、スプラッターの
発生を防止することができ、かつ完全な封着が可能とな
る。
キャビティ部１６の外周部表面に形成され、セラミック
製リッドとの間を半田で気密に封着するためのメタライ
ズ層２０とを備えたセラミック製パッケージ基体１１に
おいて、メタライズ層２０の少なくともコーナー部の外
側部分に肉厚部２０ａが形成されているセラミック製パ
ッケージ基体。 【効果】 リッドを用いてパッケージ基体１１を封着す
る際、キャビティ部１６のガス圧の上昇に対する流動半
田層全体の耐圧性を高めることができ、スプラッターの
発生を防止することができ、かつ完全な封着が可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック製パッケー
ジ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基
体を用いた封着方法に関し、より詳細には、ＩＣチップ
やＬＳＩチップ等の半導体チップを搭載することのでき
るセラミック製パッケージ用のパッケージ基体、セラミ
ック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着
方法に関する。
ジ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基
体を用いた封着方法に関し、より詳細には、ＩＣチップ
やＬＳＩチップ等の半導体チップを搭載することのでき
るセラミック製パッケージ用のパッケージ基体、セラミ
ック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において、集積回路などの半
導体素子は、パッケージ基体に設けられた半導体素子搭
載部に収納され、該半導体素子搭載部がリッドで気密に
封止されて実用に供されている。アルミナ等のセラミッ
クは耐熱性、耐久性、信頼性などに優れるため、このパ
ッケージ基体及びリッドの材料として好適であり、セラ
ミック製のＩＣパッケージは現在盛んに使用されてい
る。
導体素子は、パッケージ基体に設けられた半導体素子搭
載部に収納され、該半導体素子搭載部がリッドで気密に
封止されて実用に供されている。アルミナ等のセラミッ
クは耐熱性、耐久性、信頼性などに優れるため、このパ
ッケージ基体及びリッドの材料として好適であり、セラ
ミック製のＩＣパッケージは現在盛んに使用されてい
る。
【０００３】このセラミック製パッケージにおいて、セ
ラミック製のパッケージ基体をセラミック製のリッドで
封止する場合には、封止材として半田が利用される。し
かし、半田とセラミックとを直接接合させるのは難しい
ため、通常パッケージ基体及びリッドの封止部には下地
金属層が形成されている。従って、前記パッケージ基体
と前記リッドとは下地金属層を介して半田によって接合
されることになる。
ラミック製のパッケージ基体をセラミック製のリッドで
封止する場合には、封止材として半田が利用される。し
かし、半田とセラミックとを直接接合させるのは難しい
ため、通常パッケージ基体及びリッドの封止部には下地
金属層が形成されている。従って、前記パッケージ基体
と前記リッドとは下地金属層を介して半田によって接合
されることになる。
【０００４】このような半導体素子を搭載したセラミッ
ク製パッケージ（半導体装置）の構成及び前記半導体装
置の作製方法を具体的に説明する。以下においては、半
導体装置のうち、半導体素子及びワイヤボンディング等
の配線部分を除いた部分をパッケージということにす
る。
ク製パッケージ（半導体装置）の構成及び前記半導体装
置の作製方法を具体的に説明する。以下においては、半
導体装置のうち、半導体素子及びワイヤボンディング等
の配線部分を除いた部分をパッケージということにす
る。
【０００５】図３（ａ）はセラミック製パッケージを構
成するリッドを模式的に示した底面図であり、（ｂ）は
（ａ）に示したリッドのＩ−Ｉ線断面図であり、（ｃ）
はこのリッドが用いられた半導体装置を模式的に示した
断面図である。
成するリッドを模式的に示した底面図であり、（ｂ）は
（ａ）に示したリッドのＩ−Ｉ線断面図であり、（ｃ）
はこのリッドが用いられた半導体装置を模式的に示した
断面図である。
【０００６】図３（ａ）及び（ｂ）に示したように、リ
ッド３２は、セラミック基板１３、その周縁部（図中上
面外周部及び側面）に形成されたメタライズ層１４、及
びこのメタライズ層１４を覆う半田層３５から構成され
ている。この半田層３５は、均一な厚さで形成されてお
り、Ｐｂを主成分とし、この主成分にＢｉ、Ｓｎ、Ｉ
ｎ、Ａｇ等が添加された組成となっている。
ッド３２は、セラミック基板１３、その周縁部（図中上
面外周部及び側面）に形成されたメタライズ層１４、及
びこのメタライズ層１４を覆う半田層３５から構成され
ている。この半田層３５は、均一な厚さで形成されてお
り、Ｐｂを主成分とし、この主成分にＢｉ、Ｓｎ、Ｉ
ｎ、Ａｇ等が添加された組成となっている。
【０００７】一方、このようなリッド３２が用いられた
半導体装置において、パッケージ基体３１の中央にはキ
ャビティ部１６が形成され、その周囲にはリッド３２で
封止する際に用いられるメタライズ層４０が形成され、
さらにメタライズ層４０の周囲には図示しないマザーボ
ードに接続するための外部接続ピン２１が立てられてい
る。また、キャビティ部１６は通常その周辺部分が階段
状に構成されており、中間の階段部分にはワイヤボンデ
ィングのためのパッド部１９が形成され、底面部分には
ＬＳＩ等を載置する半導体素子搭載部１７が形成されて
いる。そして、このパッケージ基体３１に形成されたメ
タライズ層４０とリッド３２に形成されたメタライズ層
１４を介して半田層３５によりパッケージ基体３１とリ
ッド３２とが接合され、半導体素子１８が封止されてい
る。
半導体装置において、パッケージ基体３１の中央にはキ
ャビティ部１６が形成され、その周囲にはリッド３２で
封止する際に用いられるメタライズ層４０が形成され、
さらにメタライズ層４０の周囲には図示しないマザーボ
ードに接続するための外部接続ピン２１が立てられてい
る。また、キャビティ部１６は通常その周辺部分が階段
状に構成されており、中間の階段部分にはワイヤボンデ
ィングのためのパッド部１９が形成され、底面部分には
ＬＳＩ等を載置する半導体素子搭載部１７が形成されて
いる。そして、このパッケージ基体３１に形成されたメ
タライズ層４０とリッド３２に形成されたメタライズ層
１４を介して半田層３５によりパッケージ基体３１とリ
ッド３２とが接合され、半導体素子１８が封止されてい
る。
【０００８】次に、この半導体装置を作製する方法を説
明する。まず、パッケージ基体３１の半導体素子搭載部
１７に半導体素子１８を接着した後、ワイヤボンディン
グ法により半導体素子１８側のパッド部（図示せず）と
パッケージ基体３１側のパッド部１９とを接続する。
明する。まず、パッケージ基体３１の半導体素子搭載部
１７に半導体素子１８を接着した後、ワイヤボンディン
グ法により半導体素子１８側のパッド部（図示せず）と
パッケージ基体３１側のパッド部１９とを接続する。
【０００９】次に、リッド３２の半田層３５をパッケー
ジ基体３１の上面に形成されているメタライズ層４０に
重ね合わせ、バネ、クリップ等の固定治具によってパッ
ケージ基体３１上にリッド３２を仮固定する。次に、加
熱炉内にリッド３２が仮固定されたパッケージ基体３１
を搬入し、リッド３２に形成されている半田層３５を溶
融させてリッド３２とパッケージ基体３１とを接合さ
せ、その後冷却することによって半導体素子１８をパッ
ケージ基体３１内に気密に封止する。
ジ基体３１の上面に形成されているメタライズ層４０に
重ね合わせ、バネ、クリップ等の固定治具によってパッ
ケージ基体３１上にリッド３２を仮固定する。次に、加
熱炉内にリッド３２が仮固定されたパッケージ基体３１
を搬入し、リッド３２に形成されている半田層３５を溶
融させてリッド３２とパッケージ基体３１とを接合さ
せ、その後冷却することによって半導体素子１８をパッ
ケージ基体３１内に気密に封止する。
【００１０】しかし、従来の半導体装置においては、図
４に示すようにリッド３２を封着する際、半田層３５が
溶けて形成された溶融半田が飛散し、該半田がパッケー
ジ基体３１の表面や外部接続ピン２１等に付着して、マ
ザーボードへの外部接続ピン２１の挿入を阻害したり、
汚れが発生するという問題があった。これは、パッケー
ジ基体３１がリッド３２で封着される際に、キャビティ
部１６における内部圧力が上昇するため、溶融した半田
が内部から吹き出すガスによって吹き飛ばされてしまう
ことに起因すると考えられる。
４に示すようにリッド３２を封着する際、半田層３５が
溶けて形成された溶融半田が飛散し、該半田がパッケー
ジ基体３１の表面や外部接続ピン２１等に付着して、マ
ザーボードへの外部接続ピン２１の挿入を阻害したり、
汚れが発生するという問題があった。これは、パッケー
ジ基体３１がリッド３２で封着される際に、キャビティ
部１６における内部圧力が上昇するため、溶融した半田
が内部から吹き出すガスによって吹き飛ばされてしまう
ことに起因すると考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような内部からの
ガス吹き出しによる半田等の封止部材の飛散（スプラッ
ター）は、リッド３２に略矩形形状に形成された半田層
３５のコーナー部分に起こり易いことがわかっている。
ガス吹き出しによる半田等の封止部材の飛散（スプラッ
ター）は、リッド３２に略矩形形状に形成された半田層
３５のコーナー部分に起こり易いことがわかっている。
【００１２】図５は、封着後のセラミック製パッケージ
の半田層３５付近を拡大して模式的に示した断面図であ
り、（ａ）は辺部における半田層３５の断面を示してお
り、（ｂ）はコーナー部における半田層３５の断面を示
している。
の半田層３５付近を拡大して模式的に示した断面図であ
り、（ａ）は辺部における半田層３５の断面を示してお
り、（ｂ）はコーナー部における半田層３５の断面を示
している。
【００１３】図５（ａ）に示したように、辺部に形成さ
れた半田層３５は十分な幅を有するため、封着時におい
て半田層３５が溶融状態であってもキャビティ部１６の
ガスは吹き出しにくい。しかし、図５（ｂ）に示したよ
うに、メタライズ層４０のコーナー部４０ａにおいて
は、パッケージ基体３１に形成されるメタライズ層４０
が、辺部４０ｂの場合よりも外側に形成されている場合
には、溶融状態の半田層３５の幅が狭くなり、内部ガス
に対する耐圧性が低下するためスプラッターが発生し易
くなるという課題があった。
れた半田層３５は十分な幅を有するため、封着時におい
て半田層３５が溶融状態であってもキャビティ部１６の
ガスは吹き出しにくい。しかし、図５（ｂ）に示したよ
うに、メタライズ層４０のコーナー部４０ａにおいて
は、パッケージ基体３１に形成されるメタライズ層４０
が、辺部４０ｂの場合よりも外側に形成されている場合
には、溶融状態の半田層３５の幅が狭くなり、内部ガス
に対する耐圧性が低下するためスプラッターが発生し易
くなるという課題があった。
【００１４】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、リッドをパッケージ基体に封着する際、キャ
ビティ内部のガス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐
圧性を高めてスプラッターの発生を防止することがで
き、かつ完全な封着が可能なセラミック製パッケージ基
体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を
用いた封着方法を提供することを目的としている。
のであり、リッドをパッケージ基体に封着する際、キャ
ビティ内部のガス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐
圧性を高めてスプラッターの発生を防止することがで
き、かつ完全な封着が可能なセラミック製パッケージ基
体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を
用いた封着方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るセラミック製パッケージ基体は、半導体
装置を収納するキャビティ部と、該キャビティ部の外周
部表面に形成され、セラミック製リッドとの間を半田で
気密に封着するためのメタライズ層（シールリング）と
を備えたセラミック製パッケージ基体において、前記メ
タライズ層の少なくともコーナー部の外側部分が内側部
分に比べて厚くなっていることを特徴としている
（１）。
に本発明に係るセラミック製パッケージ基体は、半導体
装置を収納するキャビティ部と、該キャビティ部の外周
部表面に形成され、セラミック製リッドとの間を半田で
気密に封着するためのメタライズ層（シールリング）と
を備えたセラミック製パッケージ基体において、前記メ
タライズ層の少なくともコーナー部の外側部分が内側部
分に比べて厚くなっていることを特徴としている
（１）。
【００１６】また、本発明に係るセラミック製パッケー
ジは、セラミック製パッケージ基体のキャビティ部の外
周部表面に形成されたメタライズ層を介してセラミック
製リッドが半田によって封着され、キャビティ部が気密
に封止されたセラミック製パッケージにおいて、前記セ
ラミック製パッケージ基体のメタライズ層の少なくとも
コーナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなってい
ることを特徴としている（２）。
ジは、セラミック製パッケージ基体のキャビティ部の外
周部表面に形成されたメタライズ層を介してセラミック
製リッドが半田によって封着され、キャビティ部が気密
に封止されたセラミック製パッケージにおいて、前記セ
ラミック製パッケージ基体のメタライズ層の少なくとも
コーナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなってい
ることを特徴としている（２）。
【００１７】また、本発明に係るセラミック製パッケー
ジの封着方法は、セラミック製パッケージ基体の半導体
装置を収納するキャビティ部の外周部表面に形成された
メタライズ層と、セラミック製リッドの外周縁部に形成
された半田層とを重ね合わせて加熱することにより、前
記キャビティ部を気密に封止するセラミック製パッケー
ジの封着方法において、少なくともコーナー部の外側部
分が内側部分に比べて厚くなっているメタライズ層を有
するセラミック製パッケージ基体と、辺部に比べてコー
ナー部の方が厚い半田層を備えた前記セラミック製リッ
ドとを用いることを特徴としている（３）。
ジの封着方法は、セラミック製パッケージ基体の半導体
装置を収納するキャビティ部の外周部表面に形成された
メタライズ層と、セラミック製リッドの外周縁部に形成
された半田層とを重ね合わせて加熱することにより、前
記キャビティ部を気密に封止するセラミック製パッケー
ジの封着方法において、少なくともコーナー部の外側部
分が内側部分に比べて厚くなっているメタライズ層を有
するセラミック製パッケージ基体と、辺部に比べてコー
ナー部の方が厚い半田層を備えた前記セラミック製リッ
ドとを用いることを特徴としている（３）。
【００１８】図１（ａ）は本発明に係るセラミック製パ
ッケージ基体に形成されたメタライズ層のコーナー部分
を模式的に示した拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に
示したセラミック製パッケージ基体のＡ−Ａ線断面図で
ある。
ッケージ基体に形成されたメタライズ層のコーナー部分
を模式的に示した拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に
示したセラミック製パッケージ基体のＡ−Ａ線断面図で
ある。
【００１９】本発明に係るセラミック製パッケージ基体
（１）に形成されるメタライズ層は、通常Ｗを用いて形
成され、図１に示したようにメタライズ層（シールリン
グ）２０の少なくともコーナー部の外側部分が内側部分
に比べて厚くなっている。この部分を厚肉部２０ａと呼
ぶことにすると、この厚肉部２０ａの厚さｄは１０〜４
０μｍが好ましく、厚肉部２０ａを除いたメタライズ層
２０の厚さｃは５〜２０μｍが好ましい。また、厚肉部
２０ａの長さａは、矩形形状のメタライズ層２０の１辺
の２０〜１００％程度が好ましく、厚肉部２０ａの幅ｂ
はメタライズ層２０の幅の１０〜５０％程度が好まし
い。
（１）に形成されるメタライズ層は、通常Ｗを用いて形
成され、図１に示したようにメタライズ層（シールリン
グ）２０の少なくともコーナー部の外側部分が内側部分
に比べて厚くなっている。この部分を厚肉部２０ａと呼
ぶことにすると、この厚肉部２０ａの厚さｄは１０〜４
０μｍが好ましく、厚肉部２０ａを除いたメタライズ層
２０の厚さｃは５〜２０μｍが好ましい。また、厚肉部
２０ａの長さａは、矩形形状のメタライズ層２０の１辺
の２０〜１００％程度が好ましく、厚肉部２０ａの幅ｂ
はメタライズ層２０の幅の１０〜５０％程度が好まし
い。
【００２０】この厚肉部２０ａの厚さｄが１０μｍ未満
であると、その他の部分のメタライズ層２０との間で厚
み差（段差）がつけにくく、他方厚肉部２０ａの厚さｄ
が４０μｍを超えると、印刷回数が多くなり実用的でな
い。また、厚肉部２０ａの長さａが矩形形状のメタライ
ズ層２０の１辺の２０％未満であると、スプラッター発
生を防止する効果が不十分である。厚肉部２０ａはメタ
ライズ層２０の外側部分全体に形成されていてもよい。
であると、その他の部分のメタライズ層２０との間で厚
み差（段差）がつけにくく、他方厚肉部２０ａの厚さｄ
が４０μｍを超えると、印刷回数が多くなり実用的でな
い。また、厚肉部２０ａの長さａが矩形形状のメタライ
ズ層２０の１辺の２０％未満であると、スプラッター発
生を防止する効果が不十分である。厚肉部２０ａはメタ
ライズ層２０の外側部分全体に形成されていてもよい。
【００２１】通常、メタライズ層２０の厚さを厚くする
ためには、パッケージ基体１１の表面となるグリーンシ
ート上の厚くする部分にのみＷを含むペーストを印刷、
乾燥させた後、厚くする部分を含めてもう一度全体的に
印刷、乾燥を行い、その後グリーンシートを積層した
後、焼成すればよい。
ためには、パッケージ基体１１の表面となるグリーンシ
ート上の厚くする部分にのみＷを含むペーストを印刷、
乾燥させた後、厚くする部分を含めてもう一度全体的に
印刷、乾燥を行い、その後グリーンシートを積層した
後、焼成すればよい。
【００２２】一方、リッドに形成される半田層の厚さ
は、全周にわたって一定の厚さでも良いが、コーナー部
が辺部に比べて厚い方が、キャビティ内部のガスをより
効果的に排出することができる。その場合の半田層の厚
さは、コーナー部付近の最も厚い部分で１５０〜４００
μｍが好ましく、辺部の最も薄い部分は８０〜２００μ
ｍが好ましい。コーナー部付近の厚さが１５０μｍ未満
では、半田層の厚さに差をつけることが難しく、他方コ
ーナー部付近の厚さが４００μｍを超える半田層の形成
は、工程面、経済性等の観点から実用的でない。
は、全周にわたって一定の厚さでも良いが、コーナー部
が辺部に比べて厚い方が、キャビティ内部のガスをより
効果的に排出することができる。その場合の半田層の厚
さは、コーナー部付近の最も厚い部分で１５０〜４００
μｍが好ましく、辺部の最も薄い部分は８０〜２００μ
ｍが好ましい。コーナー部付近の厚さが１５０μｍ未満
では、半田層の厚さに差をつけることが難しく、他方コ
ーナー部付近の厚さが４００μｍを超える半田層の形成
は、工程面、経済性等の観点から実用的でない。
【００２３】
【作用】図２は、本発明に係るセラミック製パッケージ
基体にリッドを封着することにより作製されたセラミッ
ク製パッケージのコーナー部における接合部分を示した
拡大断面図である。
基体にリッドを封着することにより作製されたセラミッ
ク製パッケージのコーナー部における接合部分を示した
拡大断面図である。
【００２４】図２に示したように、メタライズ層２０の
外側部分に形成された厚肉部２０ａは内側の部分に比べ
て厚くなっているので、平面状のメタライズ層が形成さ
れているときと比較して、メタライズ層１４の端面より
も外側に流れる半田層１５の量が少なくなり、メタライ
ズ層１４の端面よりも内側の部分に半田が十分に残り、
半田層１５の幅が十分に確保される。そのため、流動状
態の半田層全体、特にコーナー部の半田層の耐圧性が高
まり、スプラッターの発生が防止される。
外側部分に形成された厚肉部２０ａは内側の部分に比べ
て厚くなっているので、平面状のメタライズ層が形成さ
れているときと比較して、メタライズ層１４の端面より
も外側に流れる半田層１５の量が少なくなり、メタライ
ズ層１４の端面よりも内側の部分に半田が十分に残り、
半田層１５の幅が十分に確保される。そのため、流動状
態の半田層全体、特にコーナー部の半田層の耐圧性が高
まり、スプラッターの発生が防止される。
【００２５】また、辺部に比べてコーナー部の方が厚い
半田層１５を備えたリッド１２を用いて、図１に示した
セラミック製パッケージ基体１１を封着する場合には、
半田層１５が溶け始めた後、封止されるキャビティ部１
６と外部との間には、しばらくの間ガスの通路が確保さ
れ、この通路を通って内部のガスが排出される。このよ
うに、キャビティ部１６の封止過程において、半田層１
５が溶け始めた後も、キャビティ部１６と外部との間に
は通路が確保されるため、スプラッターの発生がより確
実に抑制される。
半田層１５を備えたリッド１２を用いて、図１に示した
セラミック製パッケージ基体１１を封着する場合には、
半田層１５が溶け始めた後、封止されるキャビティ部１
６と外部との間には、しばらくの間ガスの通路が確保さ
れ、この通路を通って内部のガスが排出される。このよ
うに、キャビティ部１６の封止過程において、半田層１
５が溶け始めた後も、キャビティ部１６と外部との間に
は通路が確保されるため、スプラッターの発生がより確
実に抑制される。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係るセラミック製パッケージ
基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体
を用いた封着方法の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示した実施例に係るパッケージ基体の構成はメタ
ライズ層を除いて図３に示した従来のパッケージ基体と
同様であり、ここではメタライズ層を除いてその詳しい
説明は省略し、本実施例において使用した各部材の具体
的な材質、寸法、形状等について説明する。
基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体
を用いた封着方法の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示した実施例に係るパッケージ基体の構成はメタ
ライズ層を除いて図３に示した従来のパッケージ基体と
同様であり、ここではメタライズ層を除いてその詳しい
説明は省略し、本実施例において使用した各部材の具体
的な材質、寸法、形状等について説明する。
【００２７】このパッケージ基体１１はアルミナ製であ
り、その辺部の長さを４４ｍｍ×４４ｍｍに、キャビテ
ィ部１６が形成された中央部分の厚さを１．３２ｍｍ
に、外周部の厚さを２．８０ｍｍに、キャビティ部１６
の外形寸法を２２ｍｍ×１７ｍｍにそれぞれ設定した。
り、その辺部の長さを４４ｍｍ×４４ｍｍに、キャビテ
ィ部１６が形成された中央部分の厚さを１．３２ｍｍ
に、外周部の厚さを２．８０ｍｍに、キャビティ部１６
の外形寸法を２２ｍｍ×１７ｍｍにそれぞれ設定した。
【００２８】次に、キャビティ部１６の周囲近傍のパッ
ケージ基体１１表面に形成されたＷからなるメタライズ
層２０について、実施例１の場合にはメタライズ層２０
の外側部分全体にわたり厚さｄが約４０μｍ、幅ｂが約
５０μｍの厚肉部２０ａを形成し、その他の部分の厚さ
ｃを約１５μｍに、幅ｅを２００μｍに設定した。ま
た、実施例２の場合にはコーナー部の外側部分に厚さｄ
が約４０μｍ、幅ｂが約５０μｍ、長さａが約８ｍｍの
厚肉部２０ａを形成し、その他の部分の厚さｃを約１５
μｍに、その幅ｅを約２００μｍに設定した。
ケージ基体１１表面に形成されたＷからなるメタライズ
層２０について、実施例１の場合にはメタライズ層２０
の外側部分全体にわたり厚さｄが約４０μｍ、幅ｂが約
５０μｍの厚肉部２０ａを形成し、その他の部分の厚さ
ｃを約１５μｍに、幅ｅを２００μｍに設定した。ま
た、実施例２の場合にはコーナー部の外側部分に厚さｄ
が約４０μｍ、幅ｂが約５０μｍ、長さａが約８ｍｍの
厚肉部２０ａを形成し、その他の部分の厚さｃを約１５
μｍに、その幅ｅを約２００μｍに設定した。
【００２９】厚肉部２０ａが形成されたメタライズ層２
０をパッケージ基体の表面に形成するため、パッケージ
基体１１の表面となるグリーンシート上の厚くする部分
にのみＷを含むペーストを印刷、乾燥させ、さらに厚く
する部分を含めてもう一度メタライズ層２０全体への印
刷、乾燥を行い、その後グリーンシートを積層した後、
Ｎ2 −Ｈ2 還元性ガス雰囲気下、１５６０℃で２時間焼
成を行った。
０をパッケージ基体の表面に形成するため、パッケージ
基体１１の表面となるグリーンシート上の厚くする部分
にのみＷを含むペーストを印刷、乾燥させ、さらに厚く
する部分を含めてもう一度メタライズ層２０全体への印
刷、乾燥を行い、その後グリーンシートを積層した後、
Ｎ2 −Ｈ2 還元性ガス雰囲気下、１５６０℃で２時間焼
成を行った。
【００３０】また、比較例１に係る従来のパッケージ基
体の場合には、メタライズ層４０の厚さを全周にわたり
約１５μｍに、その幅ｅを約２００μｍに設定した。
体の場合には、メタライズ層４０の厚さを全周にわたり
約１５μｍに、その幅ｅを約２００μｍに設定した。
【００３１】一方リッド１２はアルミナ製であり、その
辺部の長さを２５ｍｍ×２５ｍｍに、半田層１５の厚さ
をコーナー部の最も厚い部分で約２８０μｍに、辺部の
最も薄い部分で約１３０μｍに設定した。
辺部の長さを２５ｍｍ×２５ｍｍに、半田層１５の厚さ
をコーナー部の最も厚い部分で約２８０μｍに、辺部の
最も薄い部分で約１３０μｍに設定した。
【００３２】さらに、半田層１５を、Ｐｂを主成分と
し、この主成分にＳｎ：４．１ｗｔ％、Ａｇ：１．０ｗ
ｔ％、Ｉｎ：１．１ｗｔ％、Ｂｉ：８．２ｗｔ％が添加
された組成物から構成した。
し、この主成分にＳｎ：４．１ｗｔ％、Ａｇ：１．０ｗ
ｔ％、Ｉｎ：１．１ｗｔ％、Ｂｉ：８．２ｗｔ％が添加
された組成物から構成した。
【００３３】このような実施例及び比較例１２、３２に
係るリッド及びパッケージ基体１１、３１を用い、従来
の技術で説明した方法と同様の方法で封着を行い、この
ときのスプラッター発生率を測定した。サンプル数は各
実施例及び比較例について１００個とした。
係るリッド及びパッケージ基体１１、３１を用い、従来
の技術で説明した方法と同様の方法で封着を行い、この
ときのスプラッター発生率を測定した。サンプル数は各
実施例及び比較例について１００個とした。
【００３４】その結果、実施例１の場合には、スプラッ
ター発生率が０％、実施例２の場合にはスプラッター発
生率が０．５％と極めて低レベルであったのに対し、比
較例１の場合には、スプラッター発生率が２．０％と大
きな値を示した。これより、キャビティ部１６の周囲に
形成されたメタライズ層２０の外側部分が厚いパッケー
ジ基体１１や、パッケージ基体１１と半田層１５のコー
ナー部付近が厚いリッド１２との組み合わせが、封着の
際のスプラッターの発生を防止するのに有効であること
が明らかになった。
ター発生率が０％、実施例２の場合にはスプラッター発
生率が０．５％と極めて低レベルであったのに対し、比
較例１の場合には、スプラッター発生率が２．０％と大
きな値を示した。これより、キャビティ部１６の周囲に
形成されたメタライズ層２０の外側部分が厚いパッケー
ジ基体１１や、パッケージ基体１１と半田層１５のコー
ナー部付近が厚いリッド１２との組み合わせが、封着の
際のスプラッターの発生を防止するのに有効であること
が明らかになった。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るセラミ
ック製パッケージ基体（１）にあっては、半導体装置を
収納するキャビティ部と、該キャビティ部の外周部表面
に形成され、セラミック製リッドとの間を半田で気密に
封着するためのメタライズ層とを備えたセラミック製パ
ッケージ基体において、前記メタライズ層の少なくとも
コーナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなってい
るので、リッドをパッケージ基体に封着する際、キャビ
ティ内部のガス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐圧
性を高めて、スプラッターの発生を防止することがで
き、かつ完全な封着が可能となる。
ック製パッケージ基体（１）にあっては、半導体装置を
収納するキャビティ部と、該キャビティ部の外周部表面
に形成され、セラミック製リッドとの間を半田で気密に
封着するためのメタライズ層とを備えたセラミック製パ
ッケージ基体において、前記メタライズ層の少なくとも
コーナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなってい
るので、リッドをパッケージ基体に封着する際、キャビ
ティ内部のガス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐圧
性を高めて、スプラッターの発生を防止することがで
き、かつ完全な封着が可能となる。
【００３６】また、本発明に係るセラミック製パッケー
ジ（２）にあっては、セラミック製パッケージ基体のキ
ャビティ部の外周部表面に形成されたメタライズ層を介
してセラミック製リッドが半田によって封着され、キャ
ビティ部が気密に封止されたセラミック製パッケージに
おいて、前記セラミック製パッケージ基体のメタライズ
層の少なくともコーナー部の外側部分が内側部分に比べ
て厚くなっているので、スプラッターの発生のない歩留
りの高いセラミック製パッケージを提供することができ
る。
ジ（２）にあっては、セラミック製パッケージ基体のキ
ャビティ部の外周部表面に形成されたメタライズ層を介
してセラミック製リッドが半田によって封着され、キャ
ビティ部が気密に封止されたセラミック製パッケージに
おいて、前記セラミック製パッケージ基体のメタライズ
層の少なくともコーナー部の外側部分が内側部分に比べ
て厚くなっているので、スプラッターの発生のない歩留
りの高いセラミック製パッケージを提供することができ
る。
【００３７】また、本発明に係るセラミック製パッケー
ジの封着方法（３）にあっては、セラミック製パッケー
ジ基体の半導体装置を収納するキャビティ部の外周部表
面に形成されたメタライズ層と、セラミック製リッドの
外周縁部に形成された半田層とを重ね合わせて加熱する
ことにより、前記キャビティ部を気密に封止するセラミ
ック製パッケージの封着方法において、少なくともコー
ナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなっているメ
タライズ層を有するセラミック製パッケージ基体と、辺
部に比べてコーナー部の方が厚い半田層を備えた前記セ
ラミック製リッドとを用いるので、キャビティ内部のガ
ス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐圧性を高めて、
スプラッターの発生を防止することができ、かつ完全な
封着が可能となる。
ジの封着方法（３）にあっては、セラミック製パッケー
ジ基体の半導体装置を収納するキャビティ部の外周部表
面に形成されたメタライズ層と、セラミック製リッドの
外周縁部に形成された半田層とを重ね合わせて加熱する
ことにより、前記キャビティ部を気密に封止するセラミ
ック製パッケージの封着方法において、少なくともコー
ナー部の外側部分が内側部分に比べて厚くなっているメ
タライズ層を有するセラミック製パッケージ基体と、辺
部に比べてコーナー部の方が厚い半田層を備えた前記セ
ラミック製リッドとを用いるので、キャビティ内部のガ
ス圧の上昇に対する流動半田層全体の耐圧性を高めて、
スプラッターの発生を防止することができ、かつ完全な
封着が可能となる。
【図１】（ａ）は本発明に係るセラミック製パッケージ
基体に形成されたメタライズ層のコーナー部分を模式的
に示した拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したセ
ラミック製パッケージ基体のＡ−Ａ線断面図である。
基体に形成されたメタライズ層のコーナー部分を模式的
に示した拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したセ
ラミック製パッケージ基体のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明に係るセラミック製パッケージ基体にリ
ッドを封着することにより作製されたセラミック製パッ
ケージのコーナー部における接合部分を示した拡大断面
図である。
ッドを封着することにより作製されたセラミック製パッ
ケージのコーナー部における接合部分を示した拡大断面
図である。
【図３】（ａ）はセラミック製パッケージを構成するリ
ッドを模式的に示した底面図であり、（ｂ）は（ａ）に
示したリッドのＩ−Ｉ線断面図であり、（ｃ）はこのリ
ッドが用いられた半導体装置を模式的に示した断面図で
ある。
ッドを模式的に示した底面図であり、（ｂ）は（ａ）に
示したリッドのＩ−Ｉ線断面図であり、（ｃ）はこのリ
ッドが用いられた半導体装置を模式的に示した断面図で
ある。
【図４】スプラッターが発生する様子を示した拡大断面
図である。
図である。
【図５】封着後のセラミック製パッケージの半田層付近
を拡大して模式的に示した断面図であり、（ａ）は辺部
における半田層の断面を示しており、（ｂ）はコーナー
部における半田層の断面を示している。
を拡大して模式的に示した断面図であり、（ａ）は辺部
における半田層の断面を示しており、（ｂ）はコーナー
部における半田層の断面を示している。
１１ パッケージ基体 ２０ メタライズ層 ２０ａ 厚肉部 １６ キャビティ部
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置を収納するキャビティ部と、
該キャビティ部の外周部表面に形成され、セラミック製
リッドとの間を半田で気密に封着するためのメタライズ
層とを備えたセラミック製パッケージ基体において、前
記メタライズ層の少なくともコーナー部の外側部分が内
側部分に比べて厚くなっていることを特徴とするセラミ
ック製パッケージ基体。 - 【請求項２】 セラミック製パッケージ基体のキャビテ
ィ部の外周部表面に形成されたメタライズ層を介してセ
ラミック製リッドが半田によって封着され、キャビティ
部が気密に封止されたセラミック製パッケージにおい
て、前記セラミック製パッケージ基体のメタライズ層の
少なくともコーナー部の外側部分が内側部分に比べて厚
くなっていることを特徴とするセラミック製パッケー
ジ。 - 【請求項３】 セラミック製パッケージ基体の半導体装
置を収納するキャビティ部の外周部表面に形成されたメ
タライズ層と、セラミック製リッドの外周縁部に形成さ
れた半田層とを重ね合わせて加熱することにより、前記
キャビティ部を気密に封止するセラミック製パッケージ
の封着方法において、少なくともコーナー部の外側部分
が内側部分に比べて厚くなっているメタライズ層を有す
るセラミック製パッケージ基体と、辺部に比べてコーナ
ー部の方が厚い半田層を備えた前記セラミック製リッド
とを用いることを特徴とするセラミック製パッケージの
封着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018995A JPH08213499A (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | セラミック製パッケージ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018995A JPH08213499A (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | セラミック製パッケージ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213499A true JPH08213499A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11987154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7018995A Pending JPH08213499A (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | セラミック製パッケージ基体、セラミック製パッケージ及び前記パッケージ基体を用いた封着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013099167A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックパッケージ |
| JP2013236038A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックパッケージ |
| JP6057039B2 (ja) * | 2014-10-28 | 2017-01-11 | 株式会社村田製作所 | 電子デバイスの製造方法 |
-
1995
- 1995-02-07 JP JP7018995A patent/JPH08213499A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013099167A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックパッケージ |
| KR20140112013A (ko) * | 2011-12-28 | 2014-09-22 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 세라믹 패키지 |
| US9412676B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-08-09 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic package |
| JP2013236038A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックパッケージ |
| JP6057039B2 (ja) * | 2014-10-28 | 2017-01-11 | 株式会社村田製作所 | 電子デバイスの製造方法 |
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