JPS60238433A - 半導体その他の電子デバイス用気密封止容器製造用の新規なニツケルーインジウム合金 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体その他の電子デバイス用の新規でかつ改
善された気＠に封止された容器に関する〇より詳しくは
本発明は半導体集積回路デバイスそ図し設計されたこの
ような容器に関する。本発明はまた上記の気密封止容器
の製造に用いられる新規な封止カバーおよび前記容器お
よびカバーヲ段造するための新規な方法に関する。

多くの半導体集積回路デバイスは通常デュアルインライ
ン、フランドパツクそし２てハイブリッドバッタージと
いわれる気密に封止されたパッケージに格納される。現
在このような幾つかの形のパッケージが使用されている
。これらの中にはセラミック基体、カバー、リードフレ
ームおよび基体とカバー間に７ソームを封止するための
ガラスハンダ材からなるものがありＣＥ：ＲＤＩＰ（商
標ンパツケ〜ジとして商業的に知られている。今１つの
他のパッケージのタイプはガラス−セラミック混合材の
層間に挟まれたリードフレームからなるものである。そ
の層の１つにはキャピテイが設けられ半導体デバイスが
金属の蓋と予備成形したはんだでもってそのキャビティ
内に封止される。予備成形し、トランスファ成形したプ
ラスチックパッケージも用いられる。評判のよいパッケ
ージのタイプの１つは仕切られた導電性のリードフレー
ムのパターンをその上に蒸着させた単一のセラミック層
からつくられたものであり、パッケージの側部に端子が
ろう接されていわゆる［横ろう接ｌ５ｉｄｅｂγａｚｅ
　）　ｊパッケージとしたものである。

このタイプのパッケージはまた２つのセラミック材の層
でもつくられ、その層間に挟筐れ仕切られた導電性のパ
ターンを有し通常金属の蓋と金属製のはんだ成形物で封
止されている。

米国特許第４．１０５，８６１号には電子デバイス用の
ネ声封止された特別に効果的な容器が記載され、かつ特
許請求されている。この特許の容器は電子デバイス用の
保持パッド、パッドを囲みそれとともに一体構造をつく
る導電性リードフレームおよびフレームとその導電性リ
ードの各面上に伸びて融着された均質なエポキシ樹脂の
シートからなるもので、そのシートの少なくとも１つは
保持パッドと近接したリードフレームのリード部分をし
ているものである。容器はさらにプラスチックシートに
融着される金属、セラミック、ガラスおよび硬質プラス
チックからなるグループの材料でできた上部および下部
のカバープレートからなり、このようなプレートの１つ
はパッドの上に保持しようとする電子デバイスを受け入
れるための近接したプラスチックシートの１つにある窓
に合わせた開口部を有するものである。容器はさらに金
めつきしたＫＯＶＡＲ■の蓋のようなカバープレートの
１つに設けられた開口部をたとえば金−錫共晶はんだの
予備成形物で気密に封止する手段からなるものである。

別の構成では、電子デバイス用保持パッドは上方に突出
している台の形をした下部プレートの１部をなし、そし
て各プラスチックシートはこのような保持パッドとリー
ドフレームの近接のリードの１部分を囲むような寸法を
もって配置された窓を有し、その台は近接したプラスチ
ックシートの１つの窓を通して少なくとも部分的に突き
出てい上記したパッケージのすべては比較的に有効なも
のであるがそれらは幾分本来的な不利点を有している。

最も普遍的な不利点は、金が高価であるために容器が高
価であることと位価格が変動しやすいことである。たと
えばＫＯＶＡＲ■製のカバー蓋への金めつきの厚さは典
型的には最小厚さで５０ミクロンと規定されている。こ
れらの蓋は毎年数百万もつく−られており、蓋をめっき
するために用いられている金の額は数百万ドルである。

従って本発明の目的は電子デバイスたとえば比較的価格
の低い半導体のような電子デバイスのための新らしい気
密封止パッケージを提供することである。

本発明のもう１つの目的は信頼性のある気密封止性をも
つような容器のための改善された気密封止手段を提供す
ることである。

本発明のなおもう１つの目的はたとえば半導体のような
電子デバイスのための気密封止容器を製造する方法およ
びカバーのための気密封止手段を製造する手段を提供す
ることである。

他の目的は添付図面と関連させてなされる下記の叙述か
ら明らかとなるであろう。

本発明によれば導電性カバー素子からなるタイプの電子
デバイス用の容器のための気密封止カバーにおける改善
が提供されるもので、この改善は合金の全重量について
少なくとも０．１重量％のインジウムを含むニッケルー
インジウム合金でめっきされたカバー素子からなるもの
である。本発明はまた開口部を有するキャビティを備え
た本体、１つまたはそれ以上の電子デバイスを保持する
ための手段、前記保持手段で保持された１つ寸たはそれ
以上の電子デバイスおよび前記開口部と気密封止の接触
状態にある気密封止手段を有するタイプの電子デバイス
用の改善された気密封止容器に関し、その改善が前記開
口部に合わせて配置され、それに対して気密に封止され
た合金の全重量について少なくとも０．１重量光インジ
ウムを含むニッケルーインジウム合金でもってめっきさ
れた導電性カバー素子からなる気密封止手段からなるも
のである。本発明の他の面は気密封止カバーおよび本発
明の気密封止容器の製造方法に関する。

第１図は、気密封止容器の製造のための、そしてそのた
めの封止カバーの製造のための好ましい装置についての
ブロック図である。

第２図は、容器用カバーに予備成形したはんだを付着さ
せるための好ましい装置についての斜視図である。

第３図は、本発明の改善を組み合わせた気密封止された
好ましい半導体デバイスについての分解斜視図である。

第４図は、本発明の改善を組み合わせた気密に封止され
た好ましい半導体デバイスについての分解斜視図である
。

図について説明するに、第１図においては略図の形で気
密封止容器の製造における８つの基本的な工程が示され
ている。単位１０においては予備成形された封止用リン
グが後に記述するようにカバーに付着される。単位１１
においてはそのカバー／リング単位が本体に組み合わせ
られる。単位材の温度は封止リングがカバーおよび本体
に融着して気密封止を完了するところ１で上げられる。

第２図については、第１図の単位１０で略図的に示され
たように本発明による気密封止カバーを製造する方法を
実施するのに好適な装置が示されている。本図において
平らなカバー１３は重ね合わせた熱可融性の導電性リン
グ１−４とともに非導電“性の支持部材１６の狭いキャ
ビティ１５内に配置されるが、キャビティはカバー１８
とリング１４の寸法よりもほんの僅かだけ大きい寸法を
有しリング１４とカバー周縁との間の重ね合わせそ確実
なものとする。カバー１８は好葦しくは０．０１０イン
チ（０，０２５４ｃｍ、　）程度の厚さを有し、一方リ
ング１４は典型的にはたとえば金−錫共晶合金および錫
−インジウム合金、錫−鉛−インジウム合金、インジウ
ム−銀合金、鉛−インジウム合金その他の類似のものな
ど貴金属を含まない合金であり、０．００２インチ（０
，’Ｏ０５０８ＣｎＬ１程度の厚さとカバー１３と同じ
外辺寸法を有する法は明瞭にさせるために大きく拡大さ
れている。

カバー１３は合金の全重量について少なくとも０．１重
量％のインジウムを含むニッケルーインジウム合金でめ
っきされた導電性材料からなる。カバーの厚さは好まし
くは２．５ないし３．５ミクロンである。一般に当業者
に知られている導電性材料が用いられ得る。有用な導電
性材料の実例は鉄、コバルト、ニッケルやその類似物の
ような卑金属合金である。本発明において用いられる好
ましい導電性材料は商標”ＫＯＶＡＲ”の名称で商用的
に入手し得るコバルト−ニッケルー鉄合酋である。

本発明の好ましい実施態様においては、合金中のインジ
ウム量は合金全重量について帆ｌから５０重重量インジ
ウム１で変化し、特に好ましい実施態様においては同じ
基準で５から２０重量％インジウムまで変化する。本発
明のこれらの特に好ましい実施態様のうちで合金の全重
量についてインジウムを１０ないし１５重量光含む本発
明の合金は本発明のカバー製造用として特別に好ましい
ものであり、またインジウム量が合金の重量について１
１ないし１４重量％インジウムの合金はこの用途のため
には最も好ましいものである。

カバー１８は従来方法と技術を用いてつくることができ
る。１つの実施態様ではＫＯＶＡＲのような卑金属のス
トリップがニッケルーインジウム合金でもって２５ない
し１００ミクロンというような最終的に必要な最小表面
めっき厚さのたとえは４０％ないし９０％のような割合
に１でめっきされる。そのあとストリップは予め設定さ
れた寸法のカバー素子に分割されてニッケルーインジウ
ム合金でめっきされ、通常２９ないし１００ミクロンそ
して好１しくは５０ミクロンという実質的に必要な厚さ
に等しい表拘めっきによる仕上り最小厚さを有すること
になる。この方法は米国特許第４．２８４，０８１号に
記載され丑だ特許請求されている。別方法として、予め
設定された寸法のカバー素子がＫＯＶＡＲ■の工うな卑
金属のストＩＪツブから型打ちされ、そのおと必要な厚
さ壕でニッケルーインジウム合金でめっきされてもよい
。何れの場合でもカバーはニッケルーインジウム合金で
めっきされてその厚さを増し、そしてそのあとに今や金
合金のような貴貧属が優勢な組成の材料でめっきされ必
要な厚さを有するようになされ得るものである。

本発明の実施において用いられるニッケルーインジウム
合金は通常の電気析出技術を用いめっき浴からたとえば
ＫＯＶＡＲのような導電性金属へ同合金を電気析出させ
ることによってつくることができる。有用な電気析出技
術にはバレルめつきとラックめっきの何れも含１れる。

このような従来技術は”　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎ
ｇ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＨａｎｃｌｂｏｏｋ″ｂｙ
　Ａ、　Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ｇｒａｈａｍｓ、、Ｅｃｌ　
ＶａｒｎＮｏｓｔｒａｎｄ、　Ｅｅｉｎｈｏｌｄ　Ｃｏ
、＋　ＮＹ＋　＃）’　（１９７０）に詳細に述べられ
ており、電気めっき分野ではよく知られており、こ５で
はこれ以上詳細には述べなＸ、陥 本発明の好ましい実施態様では、本合金は本発明者が同
時出願中の’　Ｈｏｖｅ　ｌ　Ｎ１ｃｋｅ　ｌ　／　Ｉ
ｎｃＬｉｕｍＡｌｌｏｙ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ
　Ｕｓｉｎｇ、　５ａｔｎｅ　ｉｎ　ｔんｅＭａｎｕｆ
ａｃｔｒｂｒｅ　ｏｆ　Ｐｒｉ？Ｌｔｅｄ　’Ｃ１ｒｃ
ｕｉｔ　Ｂｏαｒｄｓ（新規なニッケルーインジウム合
金およびそれを印刷回路板の製造に用いる方法）”の名
称で１９８４年４月３０日出願した米国特許出願番号第
６０５，８５２号で特許請求している新規な浴から電気
めっきされる。該発明の新規な浴は次のものからなるも
のである。

（ｃＬ）少なくとも０．９Ｍ重量％のニッケルカチオ”
ンおよび少なくとも０．００１　Ｍのインジウムカチオ
ン、 （ｂ）　２．６Ｍ’Ｅでの塩化物イオン、（ｃ）　０．
２５Ｍから１．６Ｍ’Ｅでの硼酸、ヒドロキシカルボン
酸およびこのようなカルボン酸の塩からなる群から選択
された緩衝剤、および（ｄ）　水。

本発明の好ましい実施態様では浴中のニッケルカチオン
およびインジウムカチオンの濃度はそれぞれ帆９Ｍから
２．５Ｍまで、および０．００１から１Ｍまでである。

本発明の特に好ましい実施態様では浴中のニッケルカチ
オンおよびインジウムカチオンの濃度はそれぞれ０．５
　Ｍから２．０＆−１で、および０．００９　Ｍから帆
ＩＭ−ｆでである。これらの特に好ましい実施態様のう
ちで最も好ましいのは浴中のニッケルカチオンおよびイ
ンジウムカチオンの濃度がそれぞれ１Ｍから２Ｍ１で、
および０、Ｏ］、５Ｍから０．０６Ｍまででのものの実
施態様である。

本発明のめつき浴で用いられるニッケルおよびインジウ
ムカチオンはどのような供給源からでも得ることができ
る。本発明の好ましい実施態様では、ニッケルおよび／
またはインジウムのカチオンは、ニッケルお↓び／イン
ジウムの塩化物およびスルファミノ酸、ヒドロキシカル
ボン酸およびアミノカルボン酸のメルカプタン官能基を
営マない水可溶性めニッケルおよび／またはインジウム
の塩から得ることができる。有用な水可溶性のニッケル
およびインジウムの塩の例は、クエン酸、アセト酢酸、
グリオキシル酸、ピルビン酸、グリコール酸、グリセリ
ン酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシ酪酸、アルギニン
、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グリ
シン、グルタミン、ロイシン、リシン、トレオニン、イ
ソロイシン、バリンおよび類似物のニッケルおよびイン
ジウムの塩である。本発明の好ましい実施態様では、ス
ルファミン酸のニッケルおよびインジウム塩がニッケル
およびインジウムの供給源として用いられ、本発明の特
に好ましい実施態様では、スルファミノ酸のニッケルお
よびインジウムの塩がニッケ冗およびインジウム供給源
として用いられる。

浴における塩化物イオンの濃度は０から０．６Ｍ筐でで
ある。塩化物イオンはナトリウムおよびカリウムの塩化
物のような浴の作業条件下では電析しない工うな金属塩
から、塩化アンモニウムのような非釡属塩から、あるい
はニッケルまたはインジウムの塩化物からも得られる。

好ましくは塩化物イオンはインジウムおよびニッケルの
塩化物から得られる。本発明の好ましい実施態様では浴
中の塩化物イオンの濃度は０．００１Ａｆから２．６Ａ
ｆ−Ｅでの塩化物イオンで特に好ましい実施態様では浴
中の塩化物イオンの濃度はＯ，０，０５Ｍから１．６Ｍ
までの塩化物イオンである。これら特に好ブしい実施態
様の中で最も好ましいものは浴中塩化物イオンの濃度が
０．０５Ｍから０．２５Ｍ４でであるところの実施態様
である。

本合金の電析に用いられる新規なめつき浴はホウ酸およ
び“°ヒドロキシカルボン酸”からなる群から選択され
た０、２Ｍから１，６Ｍまでの緩衝剤を含んでいる。こ
＼で用いられる゛ヒドロキシカルボン酸′″は１つまた
はそれ以上のカルボン酸官能基および１つまたはそれ以
上のヒドロキシ官能基をもつカルボン酸とこれらの酸の
塩である。有用なヒドロキシカルボン酸の例はグリコー
ル酸、酒石酸、乳酸、クエン酸、マンデル酸、クエン酸
アンモニウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム
、リンゴ酸、グリセリン酸およびその類似物である。ヒ
ドロキシカルボン酸は王として電析合金のパーセント組
成について良好な制御が行えるので好ましいものである
。本発明の実施において用いられる好ましいヒドロキシ
カルボン酸はクエン酸、ＩＪンゴ酸およびクエン酸アン
モニウムである。

ホウ酸が特に選ばれた緩衝剤となっている本発明の好ま
しい実施態様において、浴中の緩衝剤の濃度は０．１　
Ｍから０．１Ｍ−１でであり、ヒドロキシカルボン酸が
特に選ばれた緩衝剤になっている本発明の好ましい実施
態様では浴中の緩衝剤の濃度は０．２Ｍから１．３Ｍ’
Ｅでである。ホウ酸が特に選ばれた緩衝剤となっている
本発明の特に好ましい実施態様においては浴中の緩衝剤
の濃度は０．４　Ｍから０．６Ｍ１で変ってもよく、ヒ
ドロキシカルボン酸が特に選択された緩衝剤となってい
る本発明の特に好ましい実施態様では緩衝剤の濃度は０
゜２ＭからＩＭｌでである。特に好ましい実施態様の中
で最も好ましいのは浴中のホウ酸濃度が０．５Ｍから０
．７　Ｍまで、育たばヒドロキシカルボン酸の濃度が０
．２Ｍから０．７Ｍ’！での本発明の実施態様でろる。

本発明の浴は、普通にめっき浴に組み込１れて用いられ
る他の選択的な材料を含んでもよい。たとえは本発明の
めつき浴は表面のピット発生を減ら−ｒためにアルキル
スルホン酸の塩やその類似物のような１つまたはそれ以
上の化合物を含んでもよい。本発明の浴中に含めること
のできる他の選択的な材料はインジウムのためのｄｅｘ
ｔｒｏｓｅタイプの安定剤である。

本発明のめつき浴は通常約５に等しいがそれより少ない
７）Ｈ，”！た好ましくは１．４がら５．ｏｌでＬＤｐ
Ｈを有する。この好ましい７）Ｈは緩衝剤としてホウ酸
が用いられているときはホウ酸の添加で保持することが
できるが、あるいは水酸化アンモニウム、炭酸ニッケル
、水酸化ナトリウムおよびその孕似物のような塩基剤の
添加で調整してもよく、本発明の特に好ましい実施態様
で用いられる特定のｐＨは用いられる特定緩衝剤によっ
て変る。

たとえばクエン酸のようなヒドロキシカルボン酸が特に
選ばれた緩衝剤である場合は７）Ｈは一般に１．４から
４．７寸で、好ましくは約１．８から約８．８１で変る
。カルボン酸が緩衝剤として用いられる場合の発明の特
に好ましい実施態様において７）Ｈは２．０から２．８
まで変ってもよく、カルボン酸が緩衝剤として用いられ
る場合の本発明の最も好ましい実施例においては、ｐＨ
は２．１から２．７１で変り得る。他方、実験からはホ
ウ酸が特に選ばれた緩衝剤であるとき、ｐＨが１．５か
ら８．５までの範囲内に保持されるならば最も良好な結
果が得られることが示されている。ホウ酸が特に選ばれ
た緩衝剤である場合における本発明の好ましい実施態様
においてｐＨは３．０から３．０まで変わり得、特に好
ましい実施態様では２．５から３．０１で変わり得る。

ホウ酸が特に選ばれた緩衝剤である場合の本発明の最も
好ましい実施態様ではｐＨは２，８から３０−１で変わ
り得る。

本発明の実施で用いられる特に有効なめつき浴は次のも
のからなる。

（α）　０．９Ｍから２Ｍｉでのニッケルイ′オン、（
ｂｌ　０．４Ｍから２．５Ｍ−ｆ、での塩化物イオン、
（ｃ）　０．２ＭからＩＭまでのホウ酸、ヒドロキシカ
ルボン酸およびかかるカルボン酸の塩からなる群から選
ばれた緩衝剤、 （ｄｌ　０．００４Ｍから０．０５＆１でのインジウム
イオン、および （ｅ）　水。

電解析出操作の間、めっき浴は通常１０から８０℃まで
の温度に保持される。本発明の好ましい実施態様におい
ては電解析出温度は２０℃から６５℃壕でであり、また
本発明の特に好ましい実施態様では電解析出温度は３５
℃から６５℃１でである。本発明の特に好ましい実施態
様の中では電解析出温度が８５℃から５５℃までの実施
態様が最も好ましい。

好ましい電解析出操作において電流密度はバレルまたは
ラックめっき技術の何れが用いられるかに大きく依存し
巾広く変わる。しかしながらラックめっき技術が採用さ
れる場合の本発明の大部分の実施態様においては電流密
度は通常１ないし２００ミリアンペア／ｃｒｎ２の範囲
内に保持される。

ラックめっき技術が用いられる場合の本発明の好ましい
実施態様では電流密度は５ないし１００ミリアンペア／
ｃｒｎ２で特に好ましい実施態様では１ないし６０ミリ
アンペア／函２である。ラックめっき技術が用いられる
場合のこれらの特に好ましい実施態様の中では電流密度
が１から４０ミリアンペア／、Ｊ２まで変わる実施態様
が最も好ましい。

バレルめつき技術が用いられる場合利用される電流密度
は好１しくは２ないしｌＯミリアンペア／、Ｊ、′で最
モ好ましいのは８ないし５ミリアンペア／□□□２であ
る。

電解析出方法はニッケルーインジウム合金の必要量を電
解析出させるのに十分な時間の間行われる。関連業者に
は明らかなように電解析出時間は電解析出物の必要な厚
さ、電流密度、浴温度および類似のものを含み、しかし
それに限定されない多数の要因によって巾広く変わり得
る。典型的にはめつき時間は数秒から数時間寸でにわた
って変わる。

ニッケルーインジウム合金は特に電子デバイス用の気密
封止容器用のカバー構造において金と部分的または全面
的に置き換える゛のに特に有用なものである。これは主
として腐食と熱に対するその抵抗性とそのハンダ付は性
によるものである。ニッケルーインジウム合金の有益な
性格を示すために一連のテストが行われたが、この合酋
は電子デバイス用の気密封止容器のカバーの製造におい
て金と全面的なまたは部分的な置換体とし壬のその有用
性を示した。

商用的に入手できる標準化されたスルフアミノ酸ニッケ
ル（Ｎｉ　ｌ５ＯｓＮＴｏ）２）溶液（スルフアミノ酸
ニッケルが２．５５Ｍ）は浴組成の残分が容易に溶解さ
れるように部分的に脱イオン水または蒸溜水で希釈され
る。塩化ニッケルはクエン酸ニアンモニウムと一緒に加
えられる。（′にいでｐＨがスルファミン酸、炭酸ニッ
ケルと水酸化アンモニウムの混合物または塩酸の添加に
よって作業浴の必要ｐＨ工り僅かに犬きくなるように調
整される。次に含水塩としてスルファミン酸インジウム
（Ｉ　ｎ　（Ｓ　０ｓＮＨ２）　ｓ　）が添加されその
あとに少量の湿潤剤（ラウリル硫酸すｉ　ＩＪウム）の
添加が続く。

浴は蒸溜水または脱イオン水の添加で１リツトルの量と
して使用できるようにされる。上記した操作によってめ
っき浴がつくられたが、その物理的なパラメターを次の
第１表に示す。

成　分　量 （ａ）　スルフアミノ酸ニッケル　Ｌ、Ｓ　Ｍ（ｂ）ク
エン酸アンモニウム　０．２５Ｍ（ｃ）　塩化ニッケル
　０．０７５Ｍ （ｄ）　スルフアミノ酸インジウム　０．０１８Ｍ（ｇ
）　ラウリル硫酸ナトリウム　０．０００４Ａｆ第１表
のめつき浴を用い、印刷回路板のための気密封止容器用
のカバーの製造において金と全面的にまたは部分的に置
換されるニッケルーインジウム合金の有用性を評価する
ために１運の試験が行われた。Ｓｅｍ１−Ａ１１ｏｙｓ
　Ｉｎｃ−が商標Ｃｏｍｂ。

Ｌｉｄ■でもって製造し販売するチップキャリアカバー
が試験に用いられた。これらのチップキャリアカバーは
ＫＯＶＡＲ■すなわち商用的に入手でき檄−二ツケル−
コバルト合金からなるものである。

次の第２表のめつき浴およびめっき方法の条件ならびに
たとえば米国特許第３，４７２，７５８号および第８，
４９８，９０２号に記載されそして特許請求されそして
商用的に可搬式めっきバレル”５ｔｅｒｌ♂ｎｇ”とし
て入手し得る装置と技術による従来のバレルめっき技術
を用いカバーがニッケルーインジウム合金でめっきされ
た。

各操作で得られた試料について断面が用意され各カバー
の中心部と端部でのニッケル−インジウムめっき厚さが
測定された。これらの結果を次の第４表に示す。

第４表 １　９８　１９５ ２　３１０　５６０ ３　５０　１５０ ４　１３８　２６０ 試料は次のように評価された。

腐食試験 各操作番号１ないし仝で得られた試料および金めつきさ
れた（５０ミクロインチ〔１，８ミクロン〕）試料はＮ
ＩＬ−８ＴＤ−２０２Ｍｅｔｈｏｄ　１０１の方法によ
る塩水噴霧試験に２４時間供された。ニッケルーインジ
ウムをめっきした試料についての試験では操作番号８を
除いて腐食の徴候はほとんど試料は変色および剥離を示
したが剥離は恐らく予備めっき作業の不適当によるもの
であろう。

金めつきした試料は金めつきしない操作番号１ないし４
の試料よりも塩水噴霧によりより多くの影響を受けてい
るように思われる。しかしながら腐食または錆の一般的
な度合いは標準の１００ニツケル対５０金のめっきを施
した蓋に対しての試験で得られたものよりも少なかった
。

加熱試験 操作番号１ないし４で得られた試料を加熱板上で４５０
℃で５分間加熱し、めっきのふくれまたは剥離の徴候に
ついて験べた。試料はふくれはなかったがめっきの一般
的品質によるもので加熱によるものではない僅かな付加
的な剥離があった。

蓋の着色も若干あった。

ハンダ付は試験 一連のハンダ付は試験は複合された蓋を得ること、ニッ
ケルーインジウムめっきした蓋上に荷重をかけること、
そしてそれを接合せしめるために窒素炉内を通すという
実施例３の操作を用いて行われた。児全に成功はしなか
ったけれども、結果は金−錫予備成形体がニッケルーイ
ンジウムめっき表面を濡らしたことで元気づけられるも
のであった。主要な問題はプレートと蓋間の接合の失敗
によるものである。２つのニッケルーインジウｂ。

めっきした蓋と金−錫ろうを用いて試験が行われたとき
にも同様の結果が得られる。これらの問題も壕だ試料の
不適当な前処理に・よるものであると指摘された。

再び第２図について説明するに、そこで開示されている
組立装置はさらに複数の対になった間隔をおいた電極１
７．１８および１９．２０からなり、後者は視野からは
陰になっている。電極１７ないし２０はホルダー２１な
いしｚ４内にスライド可能なように保持されており、作
動板ｚ９から下ってそれぞればね２５ないし２８そ内蔵
して下方にバイアスするようにされている。板２９は通
常タイプの作動シリンダー３０に連結されており、部の
電極１７ないし２０も実質的に同じ圧力で弾力的に封止
リング１４に接触している。次いで別々の電流のパルス
が各対の電極間を通る。特に供給源８１からの電流パル
スは電極１７と１８間に加えられ、供給源３１はスイッ
チ８３を経由し電力供給端子８２から励起される。同様
に電流パルスはスイッチ３６を通し、供給端子８５から
エネルギ“−付与された電流パルス供給源８４から電極
１９ないし２０間を通るものである。電流が上記のよう
に対をなす電極を通って流れる場合１つの電源を用いて
スポット溶接をすることも可能である。

第２図の装置の操作においてニッケルーインジウム合金
でめっきされたカバー１３および封止リング１４が図示
されたようにキャビティ内に配置された後、部材２９が
作動シリンダー８０で挿され電極１７ないしｚＯはそれ
ぞれ点８７ないし４０で封止リング１４に弾力的に接触
するようになる。この方法で電流は１対の電極の１つか
らカバーＪ−拗、Ｌ１１ソ〃ん４函りイ襦り篇の倫藤植
、声用六−実際上、電流路は封止リングとカバー間に分
割されるが十分な電流は示されたように電極が封止リン
グと接触する点を通りリングとカバー間のスポット溶接
を行わせるものである。すべての電極が単一の電源に接
続されるならば電流は幾つかの抵抗路程に応じて幾つか
の電極間に分割され、ある電極は他の電極よりも多くの
電流を流し、電極のあるものは信頼できるスポット溶接
をしないことになるかもしれない。

封止リング１４が今説明したようにカバー１３に付着さ
れた後、空気が導管４１および保持部材１６に通してカ
バー１３の下側へ通じる通路４２を通して供給されキャ
ビティ■５がらたとえば自動組立装置の受漏斗に流され
てカバーを吹き払うようにされる。

第３図には半導体デバイス４５がその中に配置されるキ
ャピテイ４４を有する容器４８に、すでに記載したよう
に組み立てられたカバー制止リングのユニツｉｌＢない
し１４％付着させる方法が示されている。すでに示した
ように容器４３は犬きい保持材４６によって保持されて
おり、その保持材４６はセラミック材料でつくられ得、
セラミック保持材４６内に封止されて半導体デバイス４
５へのリードに繋っている端子ピンを保持している。端
子ピン４７ないし４８は金または金基（ベース）の合金
でめっきされ得るが全部ニッケルーインジウム合金でめ
っきされてもよく、あるいはニッケルーインジウムで１
すめつきされ、そのあと金または全基合金で必要な最小
厚さにまでめっきされてもよい。通常、合金内のインジ
ウムの重量％は合金の全重量について０．１ないし９５
重量％のインジウムである。本発明の好ましい実施態様
において端子線４７．４８にめっきされる合金自重量％
インジウムは合金の全重量に対し５ないし２０重量％で
、特に好提しい実施態様では、上記した基準で１０ない
し１５重量％インジウムである。電子デバイスの電気接
触部分の製作の際に、金または金基（ベース）合金を全
面的にまたは部分的に代えてこのような合金を製造しあ
るいは使用することは同時出願中の”　Ｎｏｖｅｌ　Ｎ
１ｃｋｅｌ／Ｉｎｃｌｉｕｍ　Ａ１１ｏｙ　Ｆｏｒ　Ｕ
ｓｅ　ｉｎ、ｔｈｅ　Ｍａｎｒｂｆａｃ−ｈｂｒｅ　ｏ
ｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ａｒｅａ
ｓ　Ｅｌｅｃ−ｔｒｉｃａｌ　Ｄｅｖ♂ｃｅ　（電子デ
バイスの電気接触領域の製造顛用いられる新規なニッケ
ルーインジウム合金）”として１９８４年４月８０日に
米国出願された米国特許出願番号第６０５４３５号に記
載されそして特許請求されている。容器４８はセラミッ
ク材料あるいは金属材料の何れでもよい。もしセラミッ
クであれば導電性リングはキャビティ４４を囲む容器に
融着される。

別方法として、本発明の改善は米国特許第４．１０９，
８６１号に記載され特許請求されているタイプの半導体
および他の電子デバイス用としての気密封止容器に組み
合わせることができる。

さらに第４図について説明すると、本発明を具体化する
電子デバイス用の気密封止容器が分解斜視図で示されて
いる。この容器は電子デバイス用の保持パッド５０とパ
ッドを囲み、それと共に一体構造をなしている従来構造
の導電性リードフレーム５２と５８の層はリードフレー
ム５■の両面とその導電性リード上に伸びて融着されて
いる。

層５２と５３は好１しくはシート状、ペースト状または
液状の均質なエポキシ樹脂からつくられ、液状の場合は
フレーム５１に部分的に熱硬化されて融着される。均質
という用語は本文または付属の特許請求の範囲では２つ
またはそれ以上の物質の混合粒子からなる材料とは異な
り、溶ｇまたは結晶としてその量全体を通して組成およ
び構造が実質的に均一であるという通常の意味で用いら
れる（　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　＆　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮ
Ｇ　ＤＩＣ−ＴＩＯＮＡＲＹ＋　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐ
ｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ＋Ｉｎｃ、＋　Ｎ
ｅｗ　Ｙｏｒｋ＋　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　）。シート状の
プラスチック層５２は保持パッド５０とリードフレーム
５１のリード５５の１部を囲むような寸法で配置された
窓５４を有する。容器はまたプラスチツレ クシート５２および５Ｂにそれぞれ融着された水分およ
び空気に不滲透性材料でつくられた上部および下部カバ
ープレート５６と５７をそれぞれ有替　イ１−ア　エ　
−ぐ　せ１ノ　−＋−＋φＨ７破　１’／Ｉ壷上　−ご
　−リり、ガラスおよび硬質のプラスチックからなる群
からの月料でつくられる。プラスチックシート５２に近
接したカバープレート５６はバント１０の上に保持しよ
うとする電子デバイスを受けるためのシート５２の窓５
４で規定された窓５８を有する。

第４図の容器は壕だ合金の全重量について少なくとも帆
１重量％のインジウムを、好ましくは０．１ないし５０
重量％のインジウムを含むニッケルーインジウム合金で
めっきされたカバー素子もしくは前記ニッケルーインジ
ウム合金と金マたは金合余のような優勢的に貴金属から
なる材料との複合品でもってカバープレート５６内の開
口部５８を気密封止するための手段をも含むものである
。これはたとえば第８図のデバイスについての説明の中
で記載されているタイプのカバープレート−ハンダ予備
成形物の組合せ材５９であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は気密封止容器製造用およびそのための封止カバ
ー製造用の装置を説明するだめのブロック図、 第２図は容器用カバーに予備成形したハンダを付着させ
るための装置の斜視図、 第３図は本発明の改善を組み合わせた気密封止半導体デ
バイスの分解斜視図、そして 第４図は本発明の改善を組み合わせた他の気密封止半導
体デバイスの分解斜視図である。 １０．１１，１２・・（装置）単位 ｌ　８　・・カッく− １４・・・リング １５・・・キャビティ １７．１８．１９．２０・・・電極 ２１．２２．２８．２４・ホルダー ２５．２６．２７．２８・・・スプリング２９・・作動
板 ３０・・・作動シリンダー ８１．３４・・電流パルス供給源 ３２．８５・・・電源端子 ８７．８８．３９．４０・・・点 ４１・・導管 ４３　・容器 ４４　キャビティ ４５・半導体デバイス ４６・・保持部材 ４７．４８・・端子 ４９・・リング ５０・・保持パッド ５１　リードフレーム ５２．５３・・プラスチック板 ５６．５７・・カバープレート ５４．５８・窓（開口部） ５５・・・リード ５９・・・カッマーユニット 特許出願人　アライド・コーポレーション（外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　１つまたはそれ以上の電子デバイス用の容器を
   気密封止するための改善された気密封止用カバーであっ
   て、インジウムの重量比率が合金の全重量基準で少なく
   とも帆１重量パーセントであるニッケルーインジウム合
   金でめっきされたカバーが使用されている点で改善され
   ていることを特徴とする封止用カバー。 （２）前記インジウム重量比率が合金の全重量基準で５
   ないし２０重量パーセントであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項に記載のカバー。 （３）インジウム重量比率が合金の全重量基準で０．１
   ないし５０重量パーセントであるニッケルーインジウム
   合金でめっきされた導電性カバー素子、およびそのカバ
   ー素子の周縁に合わせて配置され、かつ間隔をおいた複
   数の点のところでそれに融着された熱可融性導電性材料
   の予備成形されたリングからなることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項に記載のカバー。 （４）開口部を有するキャビティを備えた本体、１つま
   たはそれ以上の電子デバイスを保持する手段、前記保持
   手段に工って保持された１つ筐たはそれ以上の電子デバ
   イスおよび前記開口部を気密封止する関係に配置された
   気密封止手段からなるタイプの電子デバイスのための改
   善された気密封止容器であって、その改善が前記開口部
   に合わせて配置され、そしてそれを気密封止する関係に
   配置された、少なくとも０．１重量パーセントのインジ
   ウムを含むニッケルーインジウム合金でめっきされた導
   電性カバー素子からなる気密封止手段の採用にあること
   を特徴とする封止容器。 （５）１つまたはそれ以上の電子デバイス用の保持ノ々
   ツド、 前記パッド上に配置された１つまたはそれ以上の電子デ
   バイス、 前記デバイスと電気的に接続された状態で前記パッドを
   囲む導電性リードフレーム、 前記フレームの各面上とその導電性リードに伸びて融着
   されている均質なプラスチック材料のシートであって、
   少なくともそのシートの１つが、前記保持パッドと前記
   リードフレームの隣接リードの一部を囲むような寸法を
   もちかつ囲むように配置された窓を有するシート、 前記プラスチックシートに融着された、水分および空気
   に不浸透性の材料でつくられた上部および下部カバープ
   レートであって、そのプレートの１つが前記パッド上に
   保持させようとする電子デバイスを受けるための前記プ
   ラスチックシートの近接した１つにおける窓に合わせた
   開口部を有するプレート、および 合金の全重量について少なくとも０．１重量パーセント
   のインジウムを含むニッケルーインジウム合金でめっき
   された導電性のカバー素子からなるところの前記プレー
   トの前記１つのものの中の前記開口部を気密封止するた
   めの手段、 からなることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に
   記載の封止容器。 （６〕　前記インジウムの重量割合が合金の全重量につ
   いて５ないし２０重量パーセントであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（５）項に記載の封止容器。 （７）半導体デバイスをその中に受け入れるためのキャ
   ビティとそのためのコバルト−ニッケルー鉄合金の気密
   封止用カバーを有する本体よりなる気密封止容器を製造
   するための改善された方法において、 封止カバー上に、そしてその周縁に合わせた前記カバー
   の厚さの少量割合の厚さを有する熱可融性材料でつくら
   れた予備成形リングを重ねること、前記リングを少なく
   とも１対の間隔をおいた電極と接触させること、そして
   前記電極、前記リングおよび前記カバーを通して電流の
   パルスを通すこと、それによって前記電極のそれぞれに
   近接した前記リングと前記カバー間で効果的な付着を行
   わせること、 前記キャビティ内に半導体デバイスを配置し、前記キャ
   ビティを囲む前記本体と接触状態の前記リングでもって
   前記本体上に前記カバーを組み合わせること、 その組み合わせ材を前記リングが前記カバーと前記本体
   に融着するのに十分な温度に加熱することからなり、前
   記改善が合金の重量について少なくとモ０．１　重量パ
   ーセントのインジウムを含むニッケルーインジウム合金
   でめっきされた封止用カッ＼−からなるものであること
   を特徴とする方法。 （８）その中に半導体デバイスを受け入れるためのキャ
   ビティを有する本体およびそのための導電性カバーから
   なる気密封止容器を製造するための改善された方法にお
   いて、 封止用カバー上のそしてその周縁に合わせて熱可融性の
   導電性材料でつくられた予備成形リングを重ねること、 前記リングを少なくとも１対の間隔をおいた電極と接触
   させること、 各対の前記電極、前記リングおよび前記カバーに一連の
   電流のパルスを通しそれにより前記各電極に近接した前
   記リングと前記カバー間で有効な付着を行わせること、 前記キャビティに半導体デバイスを配置し、前記キャビ
   ティを囲む前記本体と接触状態の前記リングでもって前
   記本体上にカバーを組み合わせること、 からなり、前記改善が合金の全重量について少なくとも
   ０．１重量パーセントのインジウムを含むニッケルーイ
   ンジウム合金でめっきされた導電性カバーからなるもの
   であることを特徴とする方法。 （９）容器用の金属製気密封止用カバーを製造する方法
   であって、 基体金属のストリップを合金の重量について少なくとも
   帆１重量パーセントのインジウムを含むニッケルーイン
   ジウム合金からなる材料でもって究極的に必要とされる
   最小表面めっき厚さのある割合１でめつきすもこと、 前記ストリップを予め設定した寸法をもつカバー素子に
   分割すること、および 前記カバー素子を前記材料でもってめっきし、表面めっ
   きの仕上り最小厚さを実質的に必要とされる最小厚さに
   等しくなるようにめっきすること、からなることを特徴
   とする方法。 （壇容器用の金属製気密封止カバーを製造する方法であ
   って、 基体金属のストリップを合金の重量で少なくとも０．１
   重量パーセントのインジウムを含むニッケルーインジウ
   ム合金からなる材料で、究極的に必要とされる最小厚さ
   の割合に１でめっきすること、前記ス）　ＩＪツブを予
   め設定した寸法のカバー素子に分割すること、および 前記カバー素子を優勢的に貴金属からなる材料でめっき
   し、表面めっきの仕上り最小厚さが実質的に必要とされ
   る最小厚さに等しくなるようにすること、 からなることを特徴とする方法。