JPH08227946A - パッケージの気密封止方法 - Google Patents

パッケージの気密封止方法

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JPH08227946A
JPH08227946A JP7032170A JP3217095A JPH08227946A JP H08227946 A JPH08227946 A JP H08227946A JP 7032170 A JP7032170 A JP 7032170A JP 3217095 A JP3217095 A JP 3217095A JP H08227946 A JPH08227946 A JP H08227946A
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】Y方向に延在する溝形状の接合部と突起形状の
接合部との溶着も、X方向に延在する溝形状の接合部と
突起形状の接合部との溶着も、ともに確実に行なうこと
が可能なパッケージの気密封止方法を提供する。 【構成】パッケージの本体3に設けられた溝形状の本体
接合部13と蓋4に設けられた突起形状の蓋接合部14
とを当接し、Y方向およびX方向に交互に超音波振動を
加えることで超音波溶着するパッケージの気密封止方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパッケージの気密封止方
法に係わり、特に半導体素子を載置するパッケージの本
体と蓋とを超音波溶着するパッケージの気密封止方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波溶着法によるパッケージの
気密封止方法を図5を用いて説明する。熱可塑性または
熱硬化性樹脂からなる本体3と蓋4を有して半導体パッ
ケージが構成されている。そして本体3の溝形状の本体
接合部13に蓋4の突起形状の蓋接合部14を当接さ
せ、超音波ホーン10により、一定方向(図では横方向
のX方向)に振動、加圧して溶着させていた。尚、図5
のパッケージは、X方向が短尺方向であり、紙面に垂直
方向のY方向が長尺方向(長手方向)である。
【0003】したがって図5の断面図に現われる接合部
13,14は紙面に垂直方向のY方向すなわち長尺方向
に延在している。この他に図5に現われない、X方向す
なわち短尺方向に延在する接合部13,14が存在す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術の超音波
溶着による気密封止では接合部に一定方向の超音波振動
しか与えられない。通常の振動方向はパッケージ長尺方
向(長手方向)と直角方向、すなわち図5でX方向に与
えられる。
【0005】これにより図5に現われる、パッケージの
長尺方向(Y方向)に延在する蓋接合部14の突起は、
本体接合部13の溝の幅方向(X方向)に振動しこれに
より振動に対する抵抗が大きくなって溶着に必要な十分
の熱が発生して確実な溶着を可能にする。
【0006】しかしながら図5に現われない、パッケー
ジの短尺方向(X方向)に延在する蓋接合部14の突起
は、本体接合部13の溝の延在方向(X方向)に振動す
るために振動に対する抵抗が小さくなって溶着に必要な
十分の熱が発生しないで確実な溶着が困難となる。
【0007】これにより気密性が不十分になり信頼性が
劣化する問題があった。
【0008】したがって本発明の目的は、第1の方向
(例えばY方向)に延在する溝形状の接合部と突起形状
の接合部との溶着も、第1の方向と直角方向の第2の方
向(例えばX方向)に延在する溝形状の接合部と突起形
状の接合部との溶着も、ともに確実に行なうことが可能
なパッケージの気密封止方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、パッケ
ージの本体に設けられた本体接合部と、前記パッケージ
の蓋に設けられた蓋接合部とを有し、前記本体接合部お
よび前記蓋接合部のうちの一方は溝形状であり他方は該
溝形状に入り込む突起形状であり、前記本体接合部およ
び前記蓋接合部は第1の方向に延在する部分と該第1の
方向と直角の第2の方向に延在する部分とを有し、前記
本体接合部に前記蓋接合部を当接して超音波溶着により
気密封止する方法において、前記第1の方向および前記
第2の方向に交互に超音波振動を加えることで超音波溶
着するパッケージの気密封止方法にある。ここで、前記
第1の方向および第2の方向のうちの一方は前記パッケ
ージの長尺方向(パッケージの長手方向もしくは縦方
向)であり他方は前記パッケージの短尺方向(パッケー
ジの幅方向もしくは横方向)であることができる。さら
に、第1の超音波ホーンにより前記第1の方向の超音波
振動が加えられ、第2の超音波ホーンにより前記第2の
方向の超音波振動が加えられることができる。この場
合、前記第1の超音波ホーンは前記蓋の中央部上面に圧
接するように位置し、前記第2の超音波ホーンは前記蓋
の周辺部上面に圧接するように位置していることが好ま
しい。また、前記第1の超音波ホーンと前記第2の超音
波ホーンとは、交互に前記蓋の上面に圧接することがで
きる。あるいは前記第1の超音波ホーンと前記第2の超
音波ホーンとは、同時に前記蓋の上面に圧接することが
できる。
【0010】
【作用】上記本発明によれば、第1の方向に延在する溝
形状に入り込み当接する突起形状は第2の方向の超音波
振動によりこの溝の幅方向に超音波振動が与えられ、こ
れにより振動に対する抵抗が大きくなり溶着に必要な熱
が十分に発生して確実な溶着が可能となる。一方、第2
の方向に延在する溝形状に入り込み当接する突起形状は
第1の方向の超音波振動によりこの溝の幅方向に超音波
振動が与えられ、これにより振動に対する抵抗が大きく
なり溶着に必要な熱が十分に発生して確実な溶着が可能
となる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。
【0012】図1は本発明の第1および第2の実施例の
半導体パッケージの気密封止方法に用いる半導体パッケ
ージを示す斜視図である。図2(A)および(B)はそ
れぞれ図1のA−A部およびB−B部の断面図である。
【0013】以下、第1の方向をパッケージの長尺方向
(長手方向もしくは縦方向)のY方向とし、第2の方向
をパッケージの短尺方向(幅方向もしくは横方向)のX
方向として説明する。
【0014】熱可塑性または熱硬化性樹脂からなる本体
3は、基盤部3Gとその周囲を取り囲む長方形のリング
状のフランジ部3Fから構成されている。基盤部3Gに
搭載さてた半導体素子6の電極が金属細線5によりリー
ド7の内部リード部にボンディング接続されている。
【0015】本体3のフランジ部3Fの上面は溝形状の
本体接合部13となっている。
【0016】一方、熱可塑性または熱硬化性樹脂からな
る長方形の蓋4の下面側に突起形状の蓋接合部14が形
成されており、この蓋接合部14の突起が本体接合部1
3の溝に入り込んで圧接エリアを形成する。
【0017】すなわち図1の点線で示すように圧接エリ
アは、X方向に延在する第1および第3の圧接エリア2
1,23とY方向に延在する第2および第4の圧接エリ
ア22,24とから構成されている。
【0018】第1および第3の圧接エリア21,23で
は本体接合部14の溝がX方向に延在しその溝に入り込
んで蓋接合部13の突起もX方向に延在している。
【0019】第2および第4の圧接エリア22,24で
は本体接合部14の溝がY方向に延在しその溝に入り込
んで蓋接合部13の突起もY方向に延在している。
【0020】次に、本発明の第1の実施例の気密封止方
法を示す断面図を用いて、その気密封止方法を説明す
る。図3は、図2(A)上に第1および第2の超音波ホ
ーンを載置した断面図である。
【0021】第1の超音波ホーンとしてY軸方向に超音
波振動を行うY軸超音波ホーン40を蓋4の上面中央部
に圧接できるように設ける。また第2の超音波ホーンと
してX軸方向に超音波振動を行うX軸超音波ホーン30
を蓋4の上面周辺部に圧接できるように設ける。なお左
右のX軸超音波ホーン30は図示してない箇所で一体と
なっている。
【0022】まず図3(A)においてX軸超音波ホーン
30の先端を蓋4の上面に圧接させ、Y軸超音波ホーン
40の先端を蓋4の上面から上方に離間させる。この状
態でX軸超音波ホーン30をX方向、すなわち図3
(A)で左右方向に超音波振動させる。
【0023】これにより、Y方向に延在する第2および
第4の圧接エリア22,24ではY方向に延在する蓋接
合部14の突起が、本体接合部13の溝の幅方向(X方
向)に振動しこれにより振動に対する抵抗が大きくなっ
て溶着に必要な十分の熱が発生して確実な溶着を可能に
する。
【0024】しかしながらX方向に延在する第1および
第3の圧接エリア21,23ではX方向に延在する蓋接
合部14の突起が、本体接合部13の溝の延在方向(X
方向)に振動するために振動に対する抵抗が小さくなっ
て溶着に必要な十分の熱が発生しないで確実な溶着が困
難となる。
【0025】次に、図3(B)においてY軸超音波ホー
ン40の先端を蓋4の上面に圧接させ、X軸超音波ホー
ン30の先端を蓋4の上面から上方に離間させる。この
状態でY軸超音波ホーン40をY軸方向、すなわち図3
(B)で紙面に垂直方向に超音波振動させる。
【0026】これにより、X方向に延在する第1および
第3の圧接エリア21,23ではX方向に延在する蓋接
合部14の突起が、本体接合部13の溝の幅方向(Y方
向)に振動しこれにより振動に対する抵抗が大きくなっ
て溶着に必要な十分の熱が発生して確実な溶着を可能に
する。
【0027】すなわち図3(A)のステップで不確実で
あった第1および第3の圧接エリア21,23の溶着
が、図3(B)のステップで確実な溶着となる。
【0028】上記実施例では、最初にX軸超音波ホーン
30によるX方向の超音波振動を行ない、次にY軸超音
波ホーン40によるY方向の超音波振動を行なう場合を
説明した。しかし最初にY軸超音波ホーン40によるY
方向の超音波振動を行ない、次にX軸超音波ホーン30
によるX方向の超音波振動を行っても同様である。
【0029】図4は本発明の第2の実施例を示す断面図
である。この図4において図3と同一もしくは類似の箇
所は同じ符号を付けてあるから重複する説明は省略す
る。
【0030】第2の実施例の気密封止方法では、X軸超
音波ホーン30の先端およびY軸超音波ホーン40の先
端の両方を蓋4の上面に圧接させた状態で、X軸超音波
ホーン30とY軸超音波ホーン40とを交互に超音波振
動させて本体接合部13と蓋接合部14を溶着させて、
本体3を蓋4で気密封止する。この時の振動周波数は6
0〜70kHzが適当である。
【0031】第1の実施例では、それぞれの方向の超音
波振動において両接合部間の圧力を必要に応じてそれぞ
れ最適になるように調整することが容易となる。第2の
実施例では、一方の方向の超音波振動と他方の方向の超
音波振動との間に超音波ホーンの上下駆動が不要である
から、気密封止作業がそれだけ簡素化できる。
【0032】また、上記第1および第2の実施例では本
体接合部13が溝形状で蓋接合部14が突起形状の半導
体パッケージについて説明した。しかし、本体接合部1
3が突起形状で蓋接合部14が溝形状の半導体パッケー
ジを気密封止する際にも同様に本発明の方法が適用でき
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、パッケー
ジの長尺方向(長手方向)および短尺方向に、交互に超
音波振動を加える超音波ホーン対を有しているから、短
尺方向に延在する圧接エリアも長尺方向に延在する圧接
エリアも確実に溶着することができ、信頼性が高い気密
封止を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いるパッケージを示す斜視
図である。
【図2】本発明の実施例に用いるパッケージを示す図で
あり、(A)は図1のA−A部の断面図、(B)は図1
のB−B部の断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の気密封止方法を示す断
面図であり、(A)はX軸超音波ホーンの動作時を示
し、(B)はY軸超音波ホーンの動作時を示している。
【図4】本発明の第2の実施例の気密封止方法を示す断
面図である。
【図5】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
3 パッケージの本体 3G 本体の基盤部 3F 本体のフランジ部 4 パッケージの蓋 5 金属細線 6 半導体素子 7 リード 10 超音波ホーン 13 溝形状の本体接合部 14 突起形状の蓋接合部 21,22,23,24 圧接エリア 30 X軸超音波ホーン 40 Y軸超音波ホーン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージの本体に設けられた本体接合
    部と、前記パッケージの蓋に設けられた蓋接合部とを有
    し、前記本体接合部および前記蓋接合部のうちの一方は
    溝形状であり他方は該溝形状に入り込む突起形状であ
    り、前記本体接合部および前記蓋接合部は第1の方向に
    延在する部分と該第1の方向と直角の第2の方向に延在
    する部分とを有し、前記本体接合部に前記蓋接合部を当
    接して超音波溶着により気密封止する方法において、前
    記第1の方向および前記第2の方向に交互に超音波振動
    を加えることで超音波溶着することを特徴とするパッケ
    ージの気密封止方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の方向および第2の方向のうち
    の一方は前記パッケージの長尺方向であり他方は前記パ
    ッケージの短尺方向であることを特徴とする請求項1記
    載のパッケージの気密封止方法。
  3. 【請求項3】 第1の超音波ホーンにより前記第1の方
    向の超音波振動が加えられ、第2の超音波ホーンにより
    前記第2の方向の超音波振動が加えられることを特徴と
    する請求項1記載のパッケージの気密封止方法。
  4. 【請求項4】 前記第1の超音波ホーンは前記蓋の上面
    中央部に圧接するように位置し、前記第2の超音波ホー
    ンは前記蓋の上面周辺部に圧接するように位置している
    ことを特徴とする請求項3記載のパッケージの気密封止
    方法。
  5. 【請求項5】 前記第1の超音波ホーンと前記第2の超
    音波ホーンとは、交互に前記蓋の上面に圧接することを
    特徴とする請求項3記載のパッケージの気密封止方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の超音波ホーンと前記第2の超
    音波ホーンとは、同時に前記蓋の上面に接触することを
    特徴とする請求項3記載のパッケージの気密封止方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020076040A (ko) * 2001-03-27 2002-10-09 에스티에스반도체통신 주식회사 소형화된 모듈형 반도체 패키지 및 그 제조방법
US6520821B1 (en) 1998-05-18 2003-02-18 Nec Corporation Device package and device encapsulation method
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JP2016100484A (ja) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社 後島精工 半導体素子を収容するための半導体素子用容器

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