JPS61248536A

JPS61248536A - Ｉｃセラミツクパツケ−ジのシ−ルリングおよびその製造方法

Info

Publication number: JPS61248536A
Application number: JP9045885A
Authority: JP
Inventors: Sunao Eguchi; 江口　直; Kenji Takahira; 高比良　健二; Masanori Shiratori; 白鳥　正則; Shoichiro Matsui; 松居　庄一郎; Shigeo Miura; 三浦　成雄; Terumasa Tamao; 玉生　輝勝
Original assignee: Kyocera Corp; Tokuriki Honten Co Ltd; Mitsui and Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp; Tokuriki Honten Co Ltd; Mitsui and Co Ltd
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-11-05

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】（産業上の利用分野）本発明は、ろう接法によりＩＣセラミックパッケージ内
にＩＣチップを封入するために用いるシールリングおよ
びその製造方法に関するものである。

（従来の技術）一般にＩＣチップは、その保護および配線板への搭載等
のためにパッケージに封入して使用される。かかるパッ
ケージの一つとして、従来からセラミックパッケージが
用いられている。第６図は、このセラミックパッケージ
の一般的な構造を示すものである。図示のように、パ・
ノケージ１はセラミック基板３とキャンプ５から成り、
セラミック基板３にはＩＣチップ収納用のキャビティ３
ａが形成されている。更に、ろう接によりセラミック基
板３にキャップ５を接合するために、キャビティ３ａの
四周表面にはメタライズ枠３ｂが形成され、このメタラ
イズ枠３ｂと同一形状に打抜き成形した銀ろう枠７およ
び金属製のシールリング９がこの順序でメタライズ枠３
ｂの表面に積層され、この状態で銀ろう枠７が加熱溶融
されてシールリング９とキャップ５との間も接合される
。

このように、セラミックパッケージにおいては、そのセ
ラミック基板とキャップを接合してＩＣチップを封入す
るために、金属製のシールリングを用いていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来においては、シールリングと銀ろう
枠とは別個に製造され、セラミック基板にシールリング
を固着するに際しては、これら両部材をメタライズ枠表
面に順次に位置決めして重ねなければならず、しかもこ
の作業は非常に正確に行なう必要があるので、かかる固
着作業の作業性が極めて悪いという問題があった。また
、シールリングをセラミック基板に固着するために用い
る銀ろう枠は、平板状の銀ろう材から打ち抜き成型によ
ってシールリングと同一形状に成形されているが、かか
る平板材からの打ち抜き成形においては、製品よりも残
材の方が多く歩留りが極めて悪い。例えば、一般的な寸
法の銀ろう枠の打ち抜き成形における歩留りは良くて２
８％であり、最も悪い場合には１０％程度に低下してし
まう。一方、金属製のシールリングにおいても、特に在
庫期間が長い場合等には、そのシールリング表面に酸化
皮膜が形成され、この酸化皮膜のために、ろう接不良が
生ずるおそれがある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決し
たＩＣセラミックパッケージのシールリングおよびその
製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）そのために本発明では、第１図に示すように、シールリ
ング本体１１における少なくとも、一つの接合面に予め
銀ろう層１３を一体的に形成したシールリング１５を用
いて、セラミック基板とキャップとをろう接するように
している。

また、かかるｉ艮ろう層を有するシールリングにおいて
、恨ろう材として、従来のように平板状のものから出発
し、それを打ち抜いたのでは歩留り向上にならないので
、本発明では細い長尺状のものから出発し、それを切断
又は曲折加工後切断するなどして、所求の銀ろう量を歩
留り良く与えるようにした銀ろう部材に着眼し、かかる
銀ろう部材をシールリング本体の少なくとも一つの接合
面に重ね合せ、この積層状態のシールリング本体と銀ろ
う部材とを非酸化性の雰囲気中で加熱して銀ろう部材を
加熱溶融させて、シールリング本体の少なくとも一つの
接合面に銀ろう層を形成することによって製造するもの
である。上記の長尺状の銀ろう部材料としては、例えば
、熱間ないし冷間加工による可とう性に冨む細い線材が
ある。

このような冷間加工仕上げによる線材を折り曲Ｙてシー
ルリングと同様の形状にした場合には、上記加熱工程の
際に、特に加工歪を受けた曲折部に熱による弾性回復現
像が生じ、曲折した銀ろう部材がシールリング本体の接
合面から外れることがある。そこで、加熱工程において
、重ね合わせたシールリングと銀ろう部材とを載置する
ために用いるカーボンまたはセラミック等の銀ろうには
濡れない材料製の治具に、かかる銀ろう部材の変形戻り
を拘束する拘束壁を設けることが好ましい。

（第１実施例）第２図ないし第４図を参照して、本発明の第１実施例を
説明する。

本実施例におけるシールリング本体１１は、第２図に示
すように全体として四角形の枠であり、その外側枠寸法
（ＬＸＬ’）は１８．８ｍｍＸ　１　Ｂ、８鶴、内側枠
寸法（ＩＸＩ’）は１５．２ｍ富Ｘ　１５．２ｍｍであ
り、厚さくＤ）は０．５　ｍであり、Ｆｅ−４２％Ｎｉ
よりなる合金製の平板から打ち抜き成形したものである
。一方、第３図（Ａ）に示すように、円形断面の恨ろう
線材１３ａを折り曲げてシールリング本体１１の内側枠
寸法より、僅かに大きい形状にしている。すなわち、こ
の銀ろう線材１３ａは、８５％Ａｇ−Ｃｕよりなる直径
０．６鶴の硬引き長尺線材であり、ワイヤーフォーミン
グマシーンを用いて、切断工程を含む曲折加工を施すこ
とにより、内側角寸法を１６．２鰭ｘ　１６．２鶴に仕
上げたものである。

次に、第４図（Ａ）に示すように、本実施例の治具１７
は銀ろうには濡れないカーボン製（非接合性）であり、
その表面１７　”ａにシールリング本体１１が嵌入する
溝１７ｂが形成されており、その深さはシールリング本
体１１および銀ろう部材１３ａを合わせた厚さよりも大
きくなっている。

この溝１７ｂの底面１７Ｃがシールリング本体１１の載
置面とされる。すなわち、この溝１７ｂ内に第４図（Ｂ
）に示すようにシールリング本体および曲折加工した銀
ろう部材１３ａをこの順序で装入する。

第４図（Ｃ）に示すような積層状態で、窒素水素混合ガ
ス雰囲気中の電気炉にて８００℃に加熱して銀ろう部材
１３ａを溶融して２分後に冷却した。この結果、第４図
（Ｄ）に示すように、シールリング本体１１上の銀ろう
部材Ｌ３ａは溶融してシールリング本体１１上に拡がり
、はぼ均一な恨ろう層となってシールリング本体１１の
表面に接合して、完全な金属光沢を示した。このように
して、一方の面に銀ろう層を有するシールリングを製造
した。

ここで、上記の加熱過程では、曲折された銀ろう部材１
３ａに弾性回復が起こり、曲折部には、外周方向へ開く
力が生じたが、治具の外側溝壁１７ｄが拘束面として作
用し、ろう材はリング接合面からはずれることはなかっ
た。また、溶融したろうは治具１７の壁面と接触しても
、濡れ性がないので、溶融した銀ろうは表面張力によっ
てシールリング本体１１の反対面にまわり込むことなく
、シールリング本体１１の表面に拡がり、しかも治具１
７に付着することは無かった。

なお、治具への装入順序は、第４図ＣＢ）に示すような
順に限られるものではなく、シールリング本体に銀ろう
部材を重ねてから、治具の溝へ装入してもよい。

（第２実施例）本例は、外側枠寸法が１６．８　ｍｍ　Ｘ　１６．８　
顛、内側枠寸法が１４．０１ｍＸ１４．ｏ鶴、厚さが０
．３５ｍ重のコバールより成るシールリング本体１１に
、７２％Ａｇ−Ｃｕろう層を形成したものである。

恨ろう部材１３ａは、０．３酊の焼鈍材を用いて第３図
（Ｂ）に示すように四辺中央を内側に湾曲させるように
曲折させた。

治具１７はボロンナイトライド製で溝巾を１．６龍深さ
０．８鶴とした。このように形成したシールリング本体
、銀ろう部材および冶具を用いて上記の第１実施例と同
様にしてシールリングを製造したところ、好適な銀ろう
層が形成された。

なお、本例では前記第１実施例で使用した治具１７の溝
１７ｂの形として第５図に示すようなものを用いること
ができる。すなわち、銀ろう部材１３ａか細く、又は焼
鈍しである場合には、加熱過程における弾性回復がほと
んどないので、第５図（Ａ）に示すように単にリング本
体１１および銀ろう部材１３ａを置くためのガイドとし
て、リング本体１１の内側に当接する凸部１７ｅがある
ような治具でも良い。勿論、弾性回復が無視できない程
度に生ずる場合には、第５図（Ｂ）に示すようにリング
本体１１の外側に当接することは明らかである。

また、銀ろう部材として、第３図（Ｃ）のように長尺状
の角線０．２５　ｍｍ　Ｘ　０．２５　ｍｍ口を焼鈍す
ることなしに１５．４　ｍｍ長に切断したちの４本を用
いて、シールリング本体ともに治具に載置し、同様に加
熱する。この場合には、銀ろう部材がころがって移動し
ないように、第４図のような溝をもつ治具が適する。

（発明の効果）以上説明したように本発明のシールリングにおいては、
予めシールリング本体に銀ろうが一体に形成しであるの
でセラミック基板にシールリングを固着するには、その
基板のメタライズ枠にシールリングをセットするのみで
よいことになり、作業能率を大幅に高めることができる
。

また、本発明によるシールリングにおいては、その銀ろ
う層は、セラミック基板へ固着する以前に既に溶融工程
を経ているので、セラミック基板へ溶融密着させるに際
して気泡の発生はほとんどなく、従って、ピンホールの
形成は非常に少なくなるので、不良品の発生率が非常に
減少するという効果を有する。

更に、このように予め銀ろう層を一体に形成したシール
リングにおいては、シールリング本体の表面がこの銀ろ
う層によって保護されるので、その表面に酸化被膜が生
ずることはなく、従ってかかる酸化被膜に起因したろう
接不良が生ずることはないので好ましい。

一方、本発明によるかかるシールリングの製造方法によ
れば、長尺状の恨ろう部材を用いてシールリング本体に
恨ろう層を一体に形成するようにしているので、従来の
ように銀ろう材を板材からプレス加工で打抜きした場合
と異なり、歩留りを理論上１００％にすることができ、
銀ろう材料に無駄がなくなるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシールリングを示す部分破断斜視図
、第２図はシールリング本体の一例を示す斜視図、第３
図（Ａ）及び（Ｂ）は曲折加工した銀ろう部材の一例を
示す斜視図、第３図（Ｃ）は切断加工した銀ろう部材の
一例を示す斜視図、第４図（Ａ）ないしくＤ）は本発明
のシールリングの製造工程を示す断面図、第５図（Ａ）
および（Ｂ）はそれぞれ治具の形状を示す断面図、第６
図はセラミックパッケージの一般構成を示す斜視図であ
る。１１・・・・・・シールリング本体、１３・・・・・・銀ろう層、１３ａ・・・・・・恨ろう部材、１５・・・・・・シールリング、１７・・・・・・冶具、　　１７ｂ・・・・・−？蒋、
１７ｃ・・・・・・底面、　　１７ｄ、１７ｆ・・・・
・・壁、１７８・・・・・・凸部。第１図（Ａ）（Ｃ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＩＣセラミックパッケージを構成するセラミック
基板とキャップとの接合面に介挿され、これら両接合面
をろう接により封止するために用いるシールリングにお
いて、少なくとも一つの接合面には銀ろう層が形成されていることを特徴と
するＩＣセラミックパッケージのシールリング。
（２）ＩＣセラミックパッケージを構成するセラミック
基板とキャップとの接合面に介挿され、これら両接合面
をろう接により封止するために用いる少なくとも一つの
接合面に銀ろう層が形成されたシールリングの製造方法
において、シールリング本体の少なくとも一つの接合面
に長尺状の一部を切りとった銀ろう部材を重ね合せ、こ
の積層状態のシールリング本体と銀ろう部材とを非酸化
性の雰囲気中で加熱して銀ろう部材を加熱溶融させて、
シールリング本体の少なくとも一つの接合面に銀ろう層
を形成することを特徴とするＩＣセラミックパッケージ
のシールリングの製造方法。
（３）特許請求の範囲第２項に記載の製造方法において
、長尺状の銀ろう材を曲折加工し、この曲折加工した銀
ろう部材を前記シールリング本体の少なくとも一つの接
合面に重ね合せるようになし、更に、前記積層状態のシ
ールリング本体と銀ろう部材とを加熱するにあたり、銀
ろうに濡れない材料から成り、銀ろう部材の少なくとも
一方向への移動を拘束しうる拘束壁を有する治具に、シ
ールリング本体と銀ろう部材とを積層状態に載置するこ
とを特徴とする製造方法。