JPS58212150A - 半導体装置封止用蓋材 - Google Patents
半導体装置封止用蓋材Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、64KRAMや256KRAM等の大容量
メモリー素子や各種の超LSI等の組立に用いるパッケ
ージの蓋材に関するもの(ある。
メモリー素子や各種の超LSI等の組立に用いるパッケ
ージの蓋材に関するもの(ある。
半導体集積回路は、年々その集積度および信頼度を高め
ているが、一方ではその価格は急激に降下し、材料の綿
密な見直しがなされている。大容量メモリ素子である6
4KRAMや256KRAM および超LSIの封止(
こ多用されているセラミックパッケージ用蓋材について
も同様である。
ているが、一方ではその価格は急激に降下し、材料の綿
密な見直しがなされている。大容量メモリ素子である6
4KRAMや256KRAM および超LSIの封止(
こ多用されているセラミックパッケージ用蓋材について
も同様である。
第1図(a)は従来の半導体集積回路封止用セラミック
パッケージの蓋材の一例を示す平面図、第1図(b)は
そのIB−IB断面図であり、図において、(1)は蓋
材の基板、(2)は蓋材をパッケージに封着させるため
に基板(1)に枠状に付着されたろう材である。また、
第2図は第1図と基板(1)は(2)じであるが、ろう
材(3)が基板(1)全面に付着された場合の従来の蓋
材の他の例を示す図である。第1図および第2図の着付
の基板(1)の材質としてはコパール、42アロイ(4
1〜41%Nis残りFe )等にNiメッキしたもの
が使われ、ろう材(2) 1.、(3)の材質としては
Al1−Sn合金ろう等の加合金ろう材、Pb−Sn合
金はんだ等のれ合金ろう材等が使用されるのが普通であ
り、第8図に示すように半導体チップ(6)が収容され
たセラミックケース(7)を蓋するのに用いられる。
パッケージの蓋材の一例を示す平面図、第1図(b)は
そのIB−IB断面図であり、図において、(1)は蓋
材の基板、(2)は蓋材をパッケージに封着させるため
に基板(1)に枠状に付着されたろう材である。また、
第2図は第1図と基板(1)は(2)じであるが、ろう
材(3)が基板(1)全面に付着された場合の従来の蓋
材の他の例を示す図である。第1図および第2図の着付
の基板(1)の材質としてはコパール、42アロイ(4
1〜41%Nis残りFe )等にNiメッキしたもの
が使われ、ろう材(2) 1.、(3)の材質としては
Al1−Sn合金ろう等の加合金ろう材、Pb−Sn合
金はんだ等のれ合金ろう材等が使用されるのが普通であ
り、第8図に示すように半導体チップ(6)が収容され
たセラミックケース(7)を蓋するのに用いられる。
しかるに、ろう材がん合金ろう材の場合は、ケースへの
蓋材の封着は信頼性の高いものとなる反面、このAu合
金ろう材は高価であるため、これの使用盪を減らすため
に第1図に示すように、枠状に打ち抜いたろう材(2)
を基板(1)に付着した蓋材を使用しているが、それで
もろう材(2)が高価で蓋材はコスト高となり、極く一
部の用途にしか向けにくいという難点がある 一方、ろ
う材がPb合金ろう材の場合は、このPb合金ろう材は
安価なため、第2図に示すように、シート状のま\のろ
う材(3)を基板(1)にクラッドした蓋材が使用され
ているが、Pb中8′−含まれるU(ウラ′)や〒1:
(ト°Jつ4)系等の放射性同位元素から照射されるα
粒子の直撃により、半導体集積回路のメモリーのソフト
エラーが発生する可能性が大きくなるため、封止後の半
導体集積回路に高信頼性を与えることができないという
欠点があった。
蓋材の封着は信頼性の高いものとなる反面、このAu合
金ろう材は高価であるため、これの使用盪を減らすため
に第1図に示すように、枠状に打ち抜いたろう材(2)
を基板(1)に付着した蓋材を使用しているが、それで
もろう材(2)が高価で蓋材はコスト高となり、極く一
部の用途にしか向けにくいという難点がある 一方、ろ
う材がPb合金ろう材の場合は、このPb合金ろう材は
安価なため、第2図に示すように、シート状のま\のろ
う材(3)を基板(1)にクラッドした蓋材が使用され
ているが、Pb中8′−含まれるU(ウラ′)や〒1:
(ト°Jつ4)系等の放射性同位元素から照射されるα
粒子の直撃により、半導体集積回路のメモリーのソフト
エラーが発生する可能性が大きくなるため、封止後の半
導体集積回路に高信頼性を与えることができないという
欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、半導体装置が収容されたケース
への封着面Cζ、放射性α粒子のカウント数が0.5C
PH/m以下であるPb合金ろう材を付着して蓋材を構
成することにより、安価でしかもα粒子によるソフトエ
ラーが生じないようにして半導体装置に高信頼性を与え
る蓋材を提供することを目的としている。
ためになされたもので、半導体装置が収容されたケース
への封着面Cζ、放射性α粒子のカウント数が0.5C
PH/m以下であるPb合金ろう材を付着して蓋材を構
成することにより、安価でしかもα粒子によるソフトエ
ラーが生じないようにして半導体装置に高信頼性を与え
る蓋材を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例について説明する。第4図(a
)はこの発明の一実施例を示す平面図、第4図(b)は
そのffB−ffB断面図であり、図において(1)は
蓋材の基板、(4)は蓋材をパッケージに封着させるた
めに、基板(1)のケースへの封着領域のみにスポット
溶接して付着された放射性α粒子のカウント数がQ、5
CPH/d以下、”’f)) Pb合金ろう材である。
)はこの発明の一実施例を示す平面図、第4図(b)は
そのffB−ffB断面図であり、図において(1)は
蓋材の基板、(4)は蓋材をパッケージに封着させるた
めに、基板(1)のケースへの封着領域のみにスポット
溶接して付着された放射性α粒子のカウント数がQ、5
CPH/d以下、”’f)) Pb合金ろう材である。
ここで、基板(1)は、大きさ約15mX10m1厚み
0251mの全面Niメッキした42アロイ板、Pb合
金ろう材(4)は、SnおよびInの少なくとも1種を
1〜65%、さらに必要に応じてMを1〜10%含有し
て残りがpbから成り、放射性同位元素の含有量が50
ppb未満であるPb合金を溶製したのち、通常の加
工法により0.05mの厚みに圧延したものを外形が基
板(1)と同じ大きさで幅が約111@の窓枠状に打ち
抜いたものである。
0251mの全面Niメッキした42アロイ板、Pb合
金ろう材(4)は、SnおよびInの少なくとも1種を
1〜65%、さらに必要に応じてMを1〜10%含有し
て残りがpbから成り、放射性同位元素の含有量が50
ppb未満であるPb合金を溶製したのち、通常の加
工法により0.05mの厚みに圧延したものを外形が基
板(1)と同じ大きさで幅が約111@の窓枠状に打ち
抜いたものである。
次に、この発明に用いるPb合金ろう材の成分組成を上
記の通りに限定した理由を説明する。
記の通りに限定した理由を説明する。
(a) SnおよびIn
これらの成分は、ろう材に良好なぬれ性を付与し、かつ
強固な接着強度を確保するために含有させるが、その含
有量が1%未満ではろう材に所定の前記特性を付与する
ことができず、一方65g6を越えて含有させても前記
特性改善により一層の向上効果が得られないことから、
その含有量を1〜65%と定めた。
強固な接着強度を確保するために含有させるが、その含
有量が1%未満ではろう材に所定の前記特性を付与する
ことができず、一方65g6を越えて含有させても前記
特性改善により一層の向上効果が得られないことから、
その含有量を1〜65%と定めた。
(b) At
〜成分には、ぬれ性および接着強度を一段と向上させる
作用があるので、これらの特性が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が1%未満では前記
作用に所望の向上効果が得られず、一方lO%を越えて
含有させてもより一段の向と効果が得られず、経済性を
考慮して、その含有量を1〜1096と定めた。
作用があるので、これらの特性が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が1%未満では前記
作用に所望の向上効果が得られず、一方lO%を越えて
含有させてもより一段の向と効果が得られず、経済性を
考慮して、その含有量を1〜1096と定めた。
(C) 放射性同位元素
通常の製錬法にて製造されたh中には、U、Thなどの
放射性同位元素が50 pI)b以上も含有し、これは
放射性α粒子のカウント数で数カラントル数100CP
H/dに相当し、このように放射性同位元素の含有量が
高い九を含有するPb合金ろう材を、半導体装置のアッ
センブリーEこ使用すると、このPb合金ろう材から発
する放射性α粒子がメモリーエラーの原因となるなどの
悪影響を及ぼし、信頼性のないものとなる。したがって
、これらの放射性同位元素による悪影響が現われないよ
うにするためには、不可避不純物としての放射性同位元
素の含有量をs o I)pb未満として、放射性α粒
子のカウント数を0.5CPH/d以下にする必要があ
るのである。
放射性同位元素が50 pI)b以上も含有し、これは
放射性α粒子のカウント数で数カラントル数100CP
H/dに相当し、このように放射性同位元素の含有量が
高い九を含有するPb合金ろう材を、半導体装置のアッ
センブリーEこ使用すると、このPb合金ろう材から発
する放射性α粒子がメモリーエラーの原因となるなどの
悪影響を及ぼし、信頼性のないものとなる。したがって
、これらの放射性同位元素による悪影響が現われないよ
うにするためには、不可避不純物としての放射性同位元
素の含有量をs o I)pb未満として、放射性α粒
子のカウント数を0.5CPH/d以下にする必要があ
るのである。
次に、上記実施例におけるPb合金ろう材(4)の成分
組成を変化させた例と比較例の実験結果を第1表に示す
。
組成を変化させた例と比較例の実験結果を第1表に示す
。
第 1 表
この実験は、第1表に示される成分組成をもった本発明
に用いるPb合金ろう材1〜12および比較Pb合金ろ
う材1〜12をろう材(4)として基板(1)に付着し
た蓋材を、第8図に示されるICセラミック・パッケー
ジのアッセンブリーに使用し、接着強度およびぬれ性を
観察するとともに、α粒子のカウント数およびメモリー
エラーを測定して行なった。ぬれ性は、ろうが接着面に
完全にまわっている場合を◎印、ろうのまわらない部分
が少しでもある場合をX印で評価した。
に用いるPb合金ろう材1〜12および比較Pb合金ろ
う材1〜12をろう材(4)として基板(1)に付着し
た蓋材を、第8図に示されるICセラミック・パッケー
ジのアッセンブリーに使用し、接着強度およびぬれ性を
観察するとともに、α粒子のカウント数およびメモリー
エラーを測定して行なった。ぬれ性は、ろうが接着面に
完全にまわっている場合を◎印、ろうのまわらない部分
が少しでもある場合をX印で評価した。
第1表に示される結果から、本発明に用いるPb合金ろ
う材1〜12は、いずれもすぐれたぬれ性および接着強
度を示し、また放射性同位元素の含有量が50 ppb
未満なδで、放射性α粒子のカウント数も0.5 CP
H/d以下となっており、ろう材が原因のメモリーエラ
ーの発生も皆無となっていることが明らかである。これ
に対1:1:′、シて比較Pl)合金ろう材1〜12は
、SnまたはInの含有量がこの発明に用いるろう材の
範囲から外tて低−いために、接着強度が低く、かつぬ
れ佳のぽいものになっている。また比較外合金ろう材8
〜12は接着強度は強く、ヤれ性は良好であるが放射性
同位元素の含有量が多いためメモリーエラーが有又は多
発しており、信頼性に欠ける結果となっている。
う材1〜12は、いずれもすぐれたぬれ性および接着強
度を示し、また放射性同位元素の含有量が50 ppb
未満なδで、放射性α粒子のカウント数も0.5 CP
H/d以下となっており、ろう材が原因のメモリーエラ
ーの発生も皆無となっていることが明らかである。これ
に対1:1:′、シて比較Pl)合金ろう材1〜12は
、SnまたはInの含有量がこの発明に用いるろう材の
範囲から外tて低−いために、接着強度が低く、かつぬ
れ佳のぽいものになっている。また比較外合金ろう材8
〜12は接着強度は強く、ヤれ性は良好であるが放射性
同位元素の含有量が多いためメモリーエラーが有又は多
発しており、信頼性に欠ける結果となっている。
従って、上記実施例のように構成された半導体装置封止
用蓋材においては、ろう材が従来のM合金ろう材(2)
と比べて安価なPb合金ろう材(4)であり、安価に構
成できる。また、α粒子数が0.5CPHμ以下に制限
されているので、メモリのソフトエラー発生の確率は小
さくなり、従来の蓋材と比べてメモリのソフトエラーに
関する信頼性を高(することができる。しかも、第2図
に示した従来例の場合は封着時に溶融したろう材が半導
体チップ上へ滴下する恐れがあったが、かかる心配もな
い。
用蓋材においては、ろう材が従来のM合金ろう材(2)
と比べて安価なPb合金ろう材(4)であり、安価に構
成できる。また、α粒子数が0.5CPHμ以下に制限
されているので、メモリのソフトエラー発生の確率は小
さくなり、従来の蓋材と比べてメモリのソフトエラーに
関する信頼性を高(することができる。しかも、第2図
に示した従来例の場合は封着時に溶融したろう材が半導
体チップ上へ滴下する恐れがあったが、かかる心配もな
い。
なお、この発明に用いるPb合金ろう材は、SnとIn
の両方を含有する場合は両者の含有量の合計が1〜65
重![%あればよく、またSnとInうちの1種のみを
含有する場合はその含有量が1〜65重量%あればよい
。
の両方を含有する場合は両者の含有量の合計が1〜65
重![%あればよく、またSnとInうちの1種のみを
含有する場合はその含有量が1〜65重量%あればよい
。
また、Pb合金ろう材の枠状加工は圧延板の打ち抜き加
工であったが、ツイヤ状に加工し、そのまま、あるいは
リボン状にプレスした後、基板の周囲に沿って基板に固
着させる等の他の加工であってもよく、基板への固着は
スポット溶接としたがこれに限るものではないことは言
うまでもない。
工であったが、ツイヤ状に加工し、そのまま、あるいは
リボン状にプレスした後、基板の周囲に沿って基板に固
着させる等の他の加工であってもよく、基板への固着は
スポット溶接としたがこれに限るものではないことは言
うまでもない。
さらに上記実施例では蓋材の基板は4210イ板とした
が、コパールまたはこれらとTi 、 A/ 、 SU
S等とのクラツド材とし、必要に応じてこれらにメッキ
を施したものであっても同様の効果を発揮する。
が、コパールまたはこれらとTi 、 A/ 、 SU
S等とのクラツド材とし、必要に応じてこれらにメッキ
を施したものであっても同様の効果を発揮する。
以上のようにこの発明によれば、ヘースへの封着面に、
放射性α粒子のカウント数が0.5 CPH/d以下で
ある安価なPb合金ろう材を固着させたので、蓋材のコ
ストダウンを実現できると同時に、半導体装置に高信頼
性を与えることができるという効果がある。
放射性α粒子のカウント数が0.5 CPH/d以下で
ある安価なPb合金ろう材を固着させたので、蓋材のコ
ストダウンを実現できると同時に、半導体装置に高信頼
性を与えることができるという効果がある。
第1図(=1)は従来の蓋材の一例を示す平面図、第1
図(b)はそのIA−IA断面図、第2図(a)は従来
の他の蓋材を示す平面図、第2図(b)はそのI[B−
I[B断面図、第8図は蓋材の使用形態を示す断面図、
第、4図(a)はこの発明の一実施例を示す平面図、第
4図(b)はそのIVB−ffB断面図である。 図において、(1冒よ基板、(4)はPb合金ろう材で
ある。 なお、各図中同一符号は同一部分を示すものとする。 代理人 葛 野 信 − ・い 第1図 第2図 (Q) 第3図 第4図 手続補正書(自発) j′X−t、、・ ぜニー 特許庁長官殿 事件の表示 特願昭67一ロ54G号2 発明の
名称 半導体装置封止用蓋材 3、補正をする者 代表者片山仁八部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。
図(b)はそのIA−IA断面図、第2図(a)は従来
の他の蓋材を示す平面図、第2図(b)はそのI[B−
I[B断面図、第8図は蓋材の使用形態を示す断面図、
第、4図(a)はこの発明の一実施例を示す平面図、第
4図(b)はそのIVB−ffB断面図である。 図において、(1冒よ基板、(4)はPb合金ろう材で
ある。 なお、各図中同一符号は同一部分を示すものとする。 代理人 葛 野 信 − ・い 第1図 第2図 (Q) 第3図 第4図 手続補正書(自発) j′X−t、、・ ぜニー 特許庁長官殿 事件の表示 特願昭67一ロ54G号2 発明の
名称 半導体装置封止用蓋材 3、補正をする者 代表者片山仁八部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。
Claims (4)
- (1)半導体装置が収容されたケースへの封着面に、放
射性α粒子のカウント数が0.5CP、H/ctrl
(Counts perhour/CIIり以下である
Pb合金ろう材を付着して成る半導体装置封止用蓋材。 - (2)九合金ろう材は、ケースへの封着領域のみに付着
されている特許請求の範囲第1項記載の半導体装置封止
用蓋材。 - (3) Pb合金ろう材はSnおよびInの少なくとも
1種を1〜65重量優含有し、残りがbである特許請求
の範囲第1項または第2項記載の半導体装置封止用蓋材
。 - (4)6合金ろう材は、SnおよびInの少なくとも1
種を1〜65重量第、層を1〜1.0重量%含有し、残
りがhである特許請求の範囲第1項または第2項記載の
半導体装置封止用蓋材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57094540A JPS58212150A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | 半導体装置封止用蓋材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57094540A JPS58212150A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | 半導体装置封止用蓋材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58212150A true JPS58212150A (ja) | 1983-12-09 |
Family
ID=14113143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57094540A Pending JPS58212150A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | 半導体装置封止用蓋材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58212150A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4944522U (ja) * | 1972-07-20 | 1974-04-19 | ||
JPS51147176A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-17 | Fujitsu Ltd | Method of semiconductor package |
-
1982
- 1982-06-02 JP JP57094540A patent/JPS58212150A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4944522U (ja) * | 1972-07-20 | 1974-04-19 | ||
JPS51147176A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-17 | Fujitsu Ltd | Method of semiconductor package |
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