JPH09107043A - Alumina ceramic lid - Google Patents

Alumina ceramic lid

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JPH09107043A
JPH09107043A JP7264336A JP26433695A JPH09107043A JP H09107043 A JPH09107043 A JP H09107043A JP 7264336 A JP7264336 A JP 7264336A JP 26433695 A JP26433695 A JP 26433695A JP H09107043 A JPH09107043 A JP H09107043A
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JP
Japan
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lid
alumina
particle size
ceramic
grain
Prior art date
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Pending
Application number
JP7264336A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuji Mino
勝司 三野
Toshio Nozaki
利夫 野崎
Shuji Shigemura
修二 重村
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Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Original Assignee
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc filed Critical Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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Publication of JPH09107043A publication Critical patent/JPH09107043A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the folding strength of an alumina ceramic lid which seals the cavity of a ceramic package. SOLUTION: An alumina ceramic lid 14 is bonded with solder 15 to the top face of a ceramic package 11 to seal its cavity 12. Primary grain of alumina, the raw material of the lid 14, is pulverized into a fine grain of 1-2 microns in a mean grain size and press-formed (after decay) to increase the contact points of the primary grain, thereby improving the sintering property. It is more treated to provide a sharp grain size distribution having D10-D90 (accumulated 10% and 90% grain sizes from the fine grain side) within ±70% of the mean grain size. Owing to this, the primary grain is roughly charged in the granular material before press-forming, thereby increasing the porosity to lower the granular material strength and improve the decay property (collapsing property) of the material. Thus, a compact and high-strength alumina sintered compact.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックパッケ
ージのキャビティを封止するアルミナセラミック製リッ
ド(蓋体)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina ceramic lid (lid) for sealing a cavity of a ceramic package.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えばPGA(Pin Grid Array)
型のセラミックパッケージのキャビティにLSIチップ
を搭載し、その上からアルミナセラミック製のリッドを
半田付けしてキャビティを気密に封止することで、キャ
ビティ内のLSIチップを湿気等から保護するようにし
たものがある。このものでは、セラミックパッケージと
リッドとの熱膨張係数が異なると、両者の半田シール部
に熱応力が加わって半田シール部にクラックや剥がれが
生じ、気密性が損なわれるため、パッケージとリッドは
同じような材質のセラミックで形成されていることが好
ましい。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, PGA (Pin Grid Array)
The LSI chip is mounted in the cavity of the mold ceramic package, and the lid made of alumina ceramic is soldered over the cavity to hermetically seal the cavity, thereby protecting the LSI chip in the cavity from moisture and the like. There is something. In this case, if the thermal expansion coefficient of the ceramic package is different from that of the lid, thermal stress is applied to the solder seal parts of both and cracks or peeling occur at the solder seal parts, and the airtightness is impaired. It is preferable to be formed of a ceramic of such a material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記セラミックパッケ
ージは、リッド半田付け後の製品検査工程で、キャビテ
ィの気密状態をチェックするためにHeリーク加圧試験
を行い、例えば7kgf/cm2 の高圧He雰囲気中で
パッケージを加圧してリッドの半田シール部にリーク
(漏れ)が無いか検査するようになっている。最近は、
搭載するLSIチップが大型化し、それに伴ってキャビ
ティやリッドも大型化する傾向にある。リッドが大型化
すれば、Heリーク加圧試験中にリッドに加わる圧力
(=7kgf/cm2 ×リッド面積)が大きくなり、そ
の圧力でリッドにクラックが生じるおそれがある。それ
故に、リッドの強度(特に抗折強度)を高める必要があ
る。
The above ceramic package is subjected to a He leak pressurization test in order to check the airtight state of the cavity in the product inspection process after lid soldering. For example, in a high pressure He atmosphere of 7 kgf / cm 2. The package is pressurized inside and the solder seal part of the lid is inspected for leaks. Nowadays,
The size of the mounted LSI chip tends to increase, and the cavities and lids tend to increase accordingly. If the lid becomes large, the pressure (= 7 kgf / cm 2 × lid area) applied to the lid during the He leak pressurization test becomes large, and the lid may crack due to the pressure. Therefore, it is necessary to increase the strength of the lid (particularly the bending strength).

【0004】このリッドは、セラミック材料であるアル
ミナの一次粒子を造粒し、それによって得られた顆粒を
金型に充填してプレス成形し、それを焼成して形成する
ものである。一般に、アルミナセラミックの強度を改善
するには、アルミナの一次粒子を微細化し、プレス成形
(崩壊後)の一次粒子の接触点を増加させて焼結性を向
上させれば良いと考えられる。
This lid is formed by granulating primary particles of alumina, which is a ceramic material, filling the resulting granules in a mold, press-molding them, and firing them. Generally, in order to improve the strength of the alumina ceramic, it is considered that the primary particles of alumina are made fine and the contact points of the primary particles of press molding (after collapse) are increased to improve the sinterability.

【0005】しかし、従来のようにアルミナの粒度分布
が広い一次粒子を単に微細化するだけでは、図3(a)
に示すように、顆粒内の一次粒子の充填状態が大きい粒
径の粒子の隙間に微小粒子が充填された密充填状態とな
ってしまい、プレス成形時の一次粒子の流動性が低下し
て顆粒の崩壊性(つぶれ性)が低下し、緻密で高強度な
アルミナ焼結体を作り上げることができない。これは、
次式(Rumpの式)で求められる顆粒強度σが一次粒
子サイズdが小さくなるほど大きくなるためである。 σ=a・(1/ε−1)・η/d ……(1) ここで、aは係数、εは気孔率(ε<1)、ηは表面張
力、dは一次粒子サイズである。
However, if the primary particles having a wide particle size distribution of alumina as in the prior art are simply miniaturized, the result shown in FIG.
As shown in, the primary particles in the granules are in a densely packed state in which fine particles are filled in the gaps between particles having a large particle size, and the fluidity of the primary particles during press molding is reduced, and The disintegration property (crushability) is deteriorated, and a dense and high-strength alumina sintered body cannot be manufactured. this is,
This is because the granule strength σ obtained by the following equation (Rump equation) increases as the primary particle size d decreases. σ = a · (1 / ε−1) · η / d (1) where a is a coefficient, ε is a porosity (ε <1), η is a surface tension, and d is a primary particle size.

【0006】尚、リッドの厚みを厚くしても、抗折強度
をある程度強くすることが可能であるが、リッドの厚型
化はパッケージの薄型化の要求に反するばかりか、コス
ト高にもつながる欠点がある。
Although the bending strength can be increased to some extent by increasing the thickness of the lid, making the lid thicker not only violates the demand for thinner package, but also leads to higher cost. There are drawbacks.

【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、リッドの厚みを厚く
することなく抗折強度を高めることができて、搭載する
LSIチップやキャビティの大型化(つまりリッドの大
型化)の要求を満たすことができるアルミナセラミック
製リッドを提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and therefore an object thereof is to increase the bending strength without increasing the thickness of the lid, and to improve the strength of the LSI chip or cavity to be mounted. It is an object of the present invention to provide an alumina ceramic lid that can meet the demand for larger size (that is, larger lid).

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルミナセラミック製リッドは、セラミッ
ク材料であるアルミナの一次粒子を平均粒径1μm〜2
μmに微細化すると共に、その粒度分布をD10〜D9
0(ここでD10、D90はそれぞれ累積粒度分布の微
粒側から累積10%、累積90%の粒径)の範囲が平均
粒径の±70%以内となるように調製したセラミック粉
体の顆粒(一次粒子の造粒)をプレス成形し、それを焼
成したものである。
In order to achieve the above object, in the alumina ceramic lid of the present invention, primary particles of alumina, which is a ceramic material, have an average particle diameter of 1 μm to 2 μm.
The particle size distribution is reduced to D10-D9.
Granules of ceramic powder prepared so that the range of 0 (where D10 and D90 are respectively 10% cumulative and 90% cumulative particle size from the fine particle side of the cumulative particle size distribution) is within ± 70% of the average particle size ( It is obtained by press-molding (granulation of primary particles) and firing it.

【0009】つまり、アルミナの一次粒子を平均粒径1
μm〜2μmに微細化してプレス成形(崩壊後)の一次
粒子の接触点を増加させ、焼結性を向上させると共に、
D10〜D90の範囲が平均粒径の±70%以内となる
シャープな粒度分布にすることで、図3(b)に示すよ
うにプレス成形前の顆粒内の一次粒子の充填状態を粗充
填とし、気孔率εを増大させる。この気孔率εの増大と
一次粒子サイズdの微細化により、前記(1)式で求め
られる顆粒強度σが従来より小さくなり、プレス成形時
の一次粒子の流動性が改善されて顆粒の崩壊性(つぶれ
性)が向上し、緻密で高強度なアルミナ焼結体を作り上
げることが可能となる。
That is, the average particle diameter of primary particles of alumina is 1
In addition to improving the sinterability by increasing the contact points of the primary particles of press molding (after disintegration) by miniaturizing to μm to 2 μm,
By setting the sharp particle size distribution such that the range of D10 to D90 is within ± 70% of the average particle size, the filling state of the primary particles in the granules before press molding is set to the rough filling as shown in FIG. 3 (b). , Increase the porosity ε. Due to the increase of the porosity ε and the refinement of the primary particle size d, the granule strength σ obtained by the above formula (1) becomes smaller than before, and the fluidity of the primary particles during press molding is improved, and the disintegration of the granules is improved. (Crushability) is improved, and it becomes possible to make a dense and high-strength alumina sintered body.

【0010】このように、平均粒径1μm〜2μmで粒
度分布をシャープにすることにより、リッドの厚みを厚
くせずに、リッドを例えば54mm×34mm(厚み約
1mm)程度に大型化しても、Heリーク加圧試験中の
高圧Heによってリッドにクラックが入るのを防止する
ことができる。
Thus, by sharpening the particle size distribution with an average particle size of 1 μm to 2 μm, the size of the lid can be increased to, for example, 54 mm × 34 mm (thickness of about 1 mm) without increasing the thickness of the lid. It is possible to prevent the lid from cracking due to the high pressure He during the He leak pressurization test.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明をPGA(Pin Grid
Array)型のアルミナセラミックパッケージに適用した
一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基
づいてアルミナセラミックパッケージ11の構造を説明
する。アルミナセラミックパッケージ11は、グリーン
シート積層法により複数枚のアルミナグリーンシートを
積層し焼成したものである。このアルミナセラミックパ
ッケージ11の上面側には、LSIチップ(図示せず)
を搭載するキャビティ12が形成され、上面側あるいは
裏面側には多数の外部リードピン13が銀系ろう材で垂
直に接合されている。各外部リードピン13の接合部
は、図示はしないが、キャビティ12の周囲に形成され
た引出し用端子に対してスルーホール導体と内層配線導
体を介して導通されている。これらスルーホール導体と
内層配線導体は、W,Mo等の高融点金属で印刷形成さ
れ、アルミナセラミックパッケージ11と同時焼成され
ている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described with reference to PGA (Pin Grid).
An embodiment applied to an array type alumina ceramic package will be described with reference to the drawings. First, the structure of the alumina ceramic package 11 will be described with reference to FIG. The alumina ceramic package 11 is formed by laminating a plurality of alumina green sheets by a green sheet laminating method and firing the laminated sheets. An LSI chip (not shown) is provided on the upper surface side of the alumina ceramic package 11.
Is formed, and a large number of external lead pins 13 are vertically joined with a silver brazing material on the upper surface side or the back surface side. Although not shown, the joint portion of each external lead pin 13 is electrically connected to the lead-out terminal formed around the cavity 12 through the through-hole conductor and the inner-layer wiring conductor. These through-hole conductors and inner layer wiring conductors are formed by printing with a high melting point metal such as W or Mo, and are simultaneously fired with the alumina ceramic package 11.

【0012】このアルミナセラミックパッケージ11の
上面には、後述するプロセスで製造されたアルミナセラ
ミック製のリッド14が取着され、キャビティ12が気
密に封止されている。このリッド14の寸法は、例えば
厚み1mm、横54mm×縦34mmである。このリッ
ド14の接合は半田15によって行われ、そのためにリ
ッド14の下面外周部及び側端面のシール部には半田接
合用の金属層16がキャビティ12を取り囲むように形
成され、これに対応してアルミナセラミックパッケージ
11の上面にもキャビティ12を取り囲むように半田接
合用の金属層17が形成され、これら両金属層16,1
7間が半田15で気密に接合されている。リッド14側
の金属層16は、セラミック焼成後にAg/Pd、Ag
/Pt、Cu、Ag、Au等の金属ペーストを印刷して
焼成し、一方、アルミナセラミックパッケージ11側の
金属層17は、セラミック焼成前にW,Mo等の高融点
金属ペーストを印刷してセラミックと同時焼成し、Ni
メッキ、Auメッキ等が施されている。
A lid 14 made of an alumina ceramic manufactured by a process described later is attached to the upper surface of the alumina ceramic package 11 to hermetically seal the cavity 12. The dimensions of the lid 14 are, for example, a thickness of 1 mm, a width of 54 mm and a length of 34 mm. The joining of the lid 14 is performed by the solder 15. For this reason, a metal layer 16 for solder joining is formed so as to surround the cavity 12 on the lower surface outer peripheral portion and the seal portion of the side end surface of the lid 14, and correspondingly, A metal layer 17 for solder bonding is also formed on the upper surface of the alumina ceramic package 11 so as to surround the cavity 12, and both metal layers 16 and 1 are formed.
7 are airtightly joined with solder 15. The metal layer 16 on the lid 14 side is made of Ag / Pd, Ag after firing the ceramic.
/ Pt, Cu, Ag, Au or other metal paste is printed and fired, while the metal layer 17 on the side of the alumina ceramic package 11 is made by printing a high melting point metal paste such as W or Mo before firing the ceramic. Simultaneous firing with Ni
Plating, Au plating, etc. are applied.

【0013】次に、リッド14の製造プロセスを図2に
基づいて説明する。まず、アルミナ原料90%、フラッ
クス・着色剤10%にバインダと可塑剤を配合し、粉砕
してアルミナの一次粒子を平均粒径1μm〜2μmに微
細化する。この際、アルミナ原料として予め分級された
粒径の揃ったアルミナ粉体を使用することで、D10〜
D90の範囲が平均粒径の±70%以内となるように粉
砕し、シャープな粒度分布のアルミナ粉体を作製する。
ここで、D10、D90はそれぞれ累積粒度分布の微粒
側から累積10%、累積90%の粒径を示し、D50
(累積50%)が平均粒径となる。図4に示すように、
D50=1μmの場合には、−70%はD10=0.3
μm、+70%はD90=1.7μmとなる。また、D
50=2μmの場合には、−70%はD10=0.6μ
m、+70%は3.4μmとなる。
Next, the manufacturing process of the lid 14 will be described with reference to FIG. First, 90% of an alumina raw material and 10% of a flux / colorant are mixed with a binder and a plasticizer, and the primary particles of alumina are pulverized to have an average particle size of 1 μm to 2 μm. At this time, by using an alumina powder having a uniform particle size that has been classified in advance as the alumina raw material, D10
Grind so that the range of D90 is within ± 70% of the average particle diameter to produce an alumina powder having a sharp particle size distribution.
Here, D10 and D90 are the particle sizes of 10% cumulative and 90% cumulative from the fine particle side of the cumulative particle size distribution, respectively, and D50
(Cumulative 50%) is the average particle size. As shown in FIG.
When D50 = 1 μm, -70% is D10 = 0.3.
In the case of μm and + 70%, D90 = 1.7 μm. Also, D
In the case of 50 = 2 μm, -70% is D10 = 0.6 μ
m and + 70% are 3.4 μm.

【0014】粉砕後、スラリー状態の原料をスプレード
ライヤ(ディスク回転数9000rpm、乾燥温度18
0℃)を用いて噴霧乾燥し、アルミナの一次粒子を例え
ば90μm程度の球形の顆粒にするように造粒する。こ
の後、この顆粒を金型に充填して例えば1.8t/cm
2 の加圧力でプレス成形し、それを1400℃で焼成し
てリッド14を作製する。更に、リッド14の下面シー
ル部にAg/Pt等の金属ペーストを印刷し、それを8
50℃で焼成して半田接合用の金属層16を形成する。
次に、金属層16上にスクリーン印刷法等で半田ペース
トを塗布し、300℃でリフローさせる。
After crushing, the slurry raw material was spray dried (disk rotation speed 9000 rpm, drying temperature 18
Spray drying is performed at 0 ° C.), and primary particles of alumina are granulated so as to be spherical granules of about 90 μm, for example. Then, the granules are filled in a mold and, for example, 1.8 t / cm.
Press molding is performed with a pressing force of 2 , and the lid 14 is manufactured by firing it at 1400 ° C. Furthermore, a metal paste such as Ag / Pt is printed on the lower surface seal portion of the lid 14
The metal layer 16 for solder bonding is formed by baking at 50 ° C.
Next, a solder paste is applied on the metal layer 16 by a screen printing method or the like and reflowed at 300 ° C.

【0015】次に、アルミナの一次粒子の平均粒径と粒
度分布がリッド14の抗折強度に及ぼす影響について考
察する。下記の表1は、平均粒径と粒度分布が異なる3
種類のサンプルA,B,Cについて抗折強度を測定した
ものである。
Next, the influence of the average particle size and particle size distribution of the primary particles of alumina on the bending strength of the lid 14 will be considered. Table 1 below shows that the average particle size and the particle size distribution are different.
The bending strength of each of the samples A, B, and C was measured.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】上記表1において、サンプルAは、アルミ
ナの一次粒子の平均粒径が3.25μmで、粒度分布
(D10〜D90の範囲)が0.5μm〜6.0μmで
ある。このサンプルAでは、抗折強度の平均値が30k
gf/mm2 であるが、最小値が26kgf/mm2
ある。本発明者の試験結果によれば、リッドの抗折強度
が30kgf/mm2 以上でないと、リッド半田付け後
に気密状態を確かめるために行う7kgf/cm2 のH
eリーク加圧試験でリッドにクラックが生じることが判
明している。従って、サンプルAのように抗折強度の最
小値が30kgf/mm2 未満のものは、Heリーク加
圧試験でリッドにクラックが生じる。
In Table 1 above, sample A has an average primary particle diameter of alumina of 3.25 μm and a particle size distribution (range of D10 to D90) of 0.5 μm to 6.0 μm. In this sample A, the average bending strength is 30k
Although it is gf / mm 2 , the minimum value is 26 kgf / mm 2 . According to the test results of the present inventor, unless the bending strength of the lid is 30 kgf / mm 2 or more, H of 7 kgf / cm 2 is performed to confirm the airtight state after the soldering of the lid.
e It has been found in the leak pressure test that cracks occur in the lid. Therefore, with the minimum bending strength of less than 30 kgf / mm 2 , such as sample A, the lid cracks in the He leak pressure test.

【0018】また、サンプルBは、アルミナの一次粒子
の平均粒径が1.75μmで、粒度分布(D10〜D9
0の範囲)が0.5μm〜3.0μmである。このサン
プルBでは、抗折強度の平均値が33kgf/mm2
あり、最小値でも30kgf/mm2 が確保されてい
る。従って、サンプルBは、サンプルAよりも抗折強度
が強く、Heリーク加圧試験でリッドにクラックが生じ
ることが防がれる。
Sample B had an average primary alumina particle size of 1.75 μm and a particle size distribution (D10 to D9).
0 range) is 0.5 μm to 3.0 μm. In this sample B, the average value of the bending strength is 33 kgf / mm 2 , and the minimum value is 30 kgf / mm 2 . Therefore, the sample B has a higher bending strength than the sample A and can prevent the lid from cracking in the He leak pressure test.

【0019】また、サンプルCは、アルミナの一次粒子
の平均粒径が1.75μmで、粒度分布(D10〜D9
0の範囲)が1.0μm〜2.5μmである。このサン
プルCでは、抗折強度の平均値が35kgf/mm2
あり、最小値でも32kgf/mm2 が確保されてい
る。従って、サンプルCは、サンプルBよりも抗折強度
が強く、Heリーク加圧試験でリッドにクラックが生じ
ることが一層確実に防がれる。
Sample C has an average primary alumina particle size of 1.75 μm and a particle size distribution (D10 to D9).
0 range) is 1.0 μm to 2.5 μm. In this sample C, the average value of the bending strength is 35 kgf / mm 2 , and the minimum value is 32 kgf / mm 2 . Therefore, the sample C has a higher bending strength than the sample B, and the occurrence of cracks in the lid in the He leak pressurization test can be more reliably prevented.

【0020】一般に、リッド14の抗折強度を30kg
f/mm2 以上に高めるためには、アルミナの一次粒子
を平均粒径1μm〜2μmに微細化すると共に、その粒
度分布をD10〜D90の範囲が平均粒径(D50の粒
径)の±70%以内となるように調製すれば良い。
Generally, the bending strength of the lid 14 is 30 kg.
In order to increase f / mm 2 or more, the primary particles of alumina are refined to have an average particle size of 1 μm to 2 μm, and the particle size distribution is D70 to ± 70 of the average particle size (particle size of D50). It may be adjusted so that it is within%.

【0021】つまり、アルミナの一次粒子を平均粒径1
μm〜2μmに微細化すると、プレス成形(崩壊後)の
一次粒子の接触点が増加して、焼結性が向上する。これ
に対し、一次粒子の平均粒径が2μmより大きいと、プ
レス成形の一次粒子の接触点が減少して焼結性が低下
し、一方、平均粒径が1μmより小さいと、一次粒子が
過大な凝集粒を作りやすく、プレス成形時の顆粒の崩壊
性(つぶれ性)が低下して、アルミナの焼結密度が低下
する。
That is, the average particle diameter of alumina primary particles is 1
When the size is reduced to μm to 2 μm, the contact points of the primary particles of press molding (after collapse) are increased, and the sinterability is improved. On the other hand, when the average particle size of the primary particles is larger than 2 μm, the contact points of the primary particles for press molding are reduced and the sinterability is lowered, while when the average particle size is smaller than 1 μm, the primary particles are excessively large. It is easy to form various agglomerated particles, the disintegration property (crushability) of the granules during press molding is reduced, and the sintered density of alumina is reduced.

【0022】また、D10〜D90の範囲が平均粒径
(D50の粒径)の±70%以内となるシャープな粒度
分布にすると、図3(b)に示すようにプレス成形前の
顆粒内の一次粒子の充填状態が粗充填となり、気孔率ε
を増大させることができる。この気孔率εの増大と一次
粒子サイズdの微細化により、前記(1)式で求められ
る顆粒強度σが従来より小さくなり、プレス成形時の一
次粒子の流動性が改善されて顆粒の崩壊性(つぶれ性)
が向上し、緻密で高強度なアルミナ焼結体を作り上げる
ことが可能となる。
Further, when a sharp particle size distribution is set such that the range of D10 to D90 is within ± 70% of the average particle size (particle size of D50), as shown in FIG. The filling state of the primary particles becomes coarse filling, and the porosity ε
Can be increased. Due to the increase of the porosity ε and the refinement of the primary particle size d, the granule strength σ obtained by the above formula (1) becomes smaller than before, and the fluidity of the primary particles during press molding is improved, and the disintegration of the granules is improved. (Crushability)
It is possible to make a dense and high-strength alumina sintered body.

【0023】これにより、リッド14の厚みを厚くする
ことなく、リッド14の抗折強度を30kgf/mm2
以上に高めることができて、リッド14を例えば54m
m×34mm(厚み約1mm)程度に大型化しても、H
eリーク加圧試験中の高圧Heによってリッド14にク
ラックが入るのを防止することができ、搭載するLSI
チップやキャビティ12の大型化、リッド14の大型化
を実現することができる。しかも、リッド14の厚みを
厚くする必要がないので、パッケージの薄型化の要求も
満たすことができると共に、コスト的にも有利である。
As a result, the bending strength of the lid 14 is 30 kgf / mm 2 without increasing the thickness of the lid 14.
The lid 14 can be raised to 54 m or more, for example.
Even if the size is increased to about mx 34 mm (thickness about 1 mm), H
e It is possible to prevent the lid 14 from cracking due to the high pressure He during the leak pressure test, and to mount the LSI.
It is possible to increase the size of the chip or the cavity 12 and the size of the lid 14. Moreover, since it is not necessary to increase the thickness of the lid 14, it is possible to satisfy the demand for thinning of the package and it is advantageous in terms of cost.

【0024】尚、上記実施形態は、本発明をPGA型パ
ッケージに適用したもであるが、QFP(Quad Flat Pa
ckage )型パッケージ等、リッドを必要とする他のセラ
ミックパッケージに適用しても良い。また、D10〜D
90の範囲が平均粒径(1μm〜2μm)の±70%以
内となるシャープな粒度分布のアルミナ粉体は、予め平
均粒径が1μm〜2μmに粉砕・分級されたものを入手
してスラリー化して造粒するようにしても良い。
In the above embodiment, the present invention is applied to a PGA type package, but the QFP (Quad Flat Pa
ckage) type package, etc., and may be applied to other ceramic packages that require a lid. Also, D10-D
Alumina powder with a sharp particle size distribution in which the range of 90 is within ± 70% of the average particle size (1 μm to 2 μm) is obtained by previously pulverizing and classifying the average particle size to 1 μm to 2 μm and making it into a slurry. You may make it granulate.

【0025】また、上記実施形態では、セラミックパッ
ケージをアルミナセラミックで形成したが、これに限定
されず、AlN、ムライト、ガラスセラミックス等、他
のセラミック材料で形成しても良い。その他、本発明
は、リッド14の寸法を、LSIチップを搭載するキャ
ビティ12の大きさに合わせて適宜変更しても良い等、
種々変更して実施できることは言うまでもない。
Further, in the above embodiment, the ceramic package is made of alumina ceramic, but the present invention is not limited to this, and it may be made of other ceramic materials such as AlN, mullite and glass ceramics. In addition, according to the present invention, the size of the lid 14 may be appropriately changed according to the size of the cavity 12 in which the LSI chip is mounted.
It goes without saying that various modifications can be implemented.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アルミナセラミック製リッドの原材料となる
一次粒子を平均粒径1μm〜2μmに微細化すると共
に、その粒度分布をD10〜D90の範囲が平均粒径の
±70%以内となるように調製したセラミック粉体を用
いてリッドを焼成したので、リッドの厚みを厚くするこ
となくリッドの抗折強度を高めることができて、Heリ
ーク加圧試験に耐えることができ、搭載するLSIチッ
プやキャビティの大型化(つまりリッドの大型化)の要
求を満たすことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the primary particles that are the raw material of the alumina ceramic lid are refined to have an average particle size of 1 μm to 2 μm, and the particle size distribution is D10 to D90. Since the lid was fired using the ceramic powder prepared so that the range was within ± 70% of the average particle size, it was possible to increase the bending strength of the lid without increasing the thickness of the lid. It can withstand a leak pressurization test, and can meet the demand for a larger LSI chip or cavity to be mounted (that is, a larger lid).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すもので、(a)はア
ルミナセラミックパッケージの縦断面図、(b)は同平
面図
1A and 1B show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a vertical sectional view of an alumina ceramic package, and FIG.

【図2】リッドの製造プロセスを示す工程図FIG. 2 is a process diagram showing a lid manufacturing process.

【図3】(a)は広い粒度分布の顆粒の状態を示す拡大
図、(b)はシャープな粒度分布の顆粒の状態を示す拡
大図
3A is an enlarged view showing a state of granules having a wide particle size distribution, and FIG. 3B is an enlarged view showing a state of granules having a sharp particle size distribution.

【図4】アルミナの粒度分布を示す図FIG. 4 is a diagram showing a particle size distribution of alumina.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…アルミナセラミックパッケージ、12…キャビテ
ィ、13…外部リードピン、14…リッド、15…半
田、16,17…半田接合用金属層。
11 ... Alumina ceramic package, 12 ... Cavity, 13 ... External lead pin, 14 ... Lid, 15 ... Solder, 16, 17 ... Solder joining metal layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミックパッケージのキャビティを気
密に封止するアルミナセラミック製のリッドであって、 リッドのセラミック材料であるアルミナの一次粒子を平
均粒径1μm〜2μmに微細化すると共に、その粒度分
布をD10〜D90(ここでD10、D90はそれぞれ
累積粒度分布の微粒側から累積10%、累積90%の粒
径)の範囲が平均粒径の±70%以内となるように調製
したセラミック粉体の顆粒をプレス成形し、それを焼成
して成るアルミナセラミック製リッド。
1. A lid made of alumina ceramic for hermetically sealing a cavity of a ceramic package, wherein primary particles of alumina, which is a ceramic material of the lid, are finely divided into particles having an average particle diameter of 1 μm to 2 μm and a particle size distribution thereof. A ceramic powder prepared so that the range of D10 to D90 (where D10 and D90 are respectively 10% cumulative and 90% cumulative particle size from the fine particle side of the cumulative particle size distribution) is within ± 70% of the average particle size. Alumina ceramic lid made by press-molding the granules of and firing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254557A (en) * 2009-03-30 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for producing aluminum titanate ceramic body
WO2016051454A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 日本碍子株式会社 Sensor node package
WO2018079666A1 (en) * 2016-10-27 2018-05-03 京セラ株式会社 Heat-dissipating member and electronic device using same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010254557A (en) * 2009-03-30 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for producing aluminum titanate ceramic body
WO2016051454A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 日本碍子株式会社 Sensor node package
JPWO2016051454A1 (en) * 2014-09-29 2017-07-06 日本碍子株式会社 Sensor node package
US9945699B2 (en) 2014-09-29 2018-04-17 Ngk Insulators, Ltd. Sensor node package
EP3203818A4 (en) * 2014-09-29 2018-04-25 NGK Insulators, Ltd. Sensor node package
WO2018079666A1 (en) * 2016-10-27 2018-05-03 京セラ株式会社 Heat-dissipating member and electronic device using same
JP6346392B1 (en) * 2016-10-27 2018-06-20 京セラ株式会社 Heat dissipation member and electronic device using the same

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