JPS61290744A - 半導体パツケ−ジの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はダイレクトボンドカッパ技術（以下ＤＢＣ技術
という）を利用して、セラミック基板のスルーホールに
直接に丸ピンを取り付けてなる半導体パッケージを製造
する半導体パッケージの製造方法に係り、特にピングリ
ッドアレー（以下ＰＧＡという）等のパッケージの製造
に用いられる。

〔発明の技術的背景〕

以下、添付図面の第２図乃至第４図を参照して従来技術
を説明する。

第２図Ｇ二Ｐ　Ｇ　Ａパッケージの側面図を示している
。セラミック基板１の周辺に形成された開孔にはピン２
が挿入され、固定された構造となっている。ピン２とし
ては通常は丸ピンが用いられ、セラミック基板１の開孔
に挿入される。これを固定するための方法としては、通
常はロー付または圧入方式が用いられる。

第３図はロー付けによりピン２を固定する方法を説明す
るための、ピン２近傍の部分断面図である。セラミック
積層１ａの中間部にメタライズ層３を設け、ピン２を挿
入したのちこのメタライズ層３とピン２とをその接触部
でロー付けする。このロー付は部４により、ピン２とセ
ラミック積層１ａとが固定されるものである。

第４図は圧入方式によるＰＧＡのピン付けを説明するた
めの、ピン２近傍の断面図である。圧入方式は通常のプ
ラスチックＰＧＡの場合に広く用いられる。ガラスエポ
キシ基板１ｂの片側には銅はく５が設けられ、この銅は
く５とピン２とは電気的に接続される。その後、このガ
ラスエポキシ基板１ｂとピン２とを固定するためにピン
２の側面に突起２ａを形成しておき、ガラスエポキシ基
板１ｂに形成された開孔部にこのピン２を挿入する。こ
のようにすることにより、この突起２ａが開孔内壁面に
圧入されて固定される。

〔背景技術の問題点〕

上記の如きＤＢＣ技術によるピンの固定では、ピンの材
料である銅と、基板の材料であるセラミックどの接合に
、平面的な接合を用いているものが主であった。この理
由は、ＤＢＣ技術によると、約１０５０℃という銅にと
ってはデッドアニールとされる温度が使用されるため、
ＢＧＡパッケージのような丸ピンを同時に接合するとピ
ン自身がデッドアニールされ、強度が保てなくなり実用
性を失うためである。これを解決する手段としては、前
述したようにピンを基板に後から別の手法で取り付ける
方法（＃述のロー付けや圧入等）が考えられる。しかし
、これでは、処理が複雑となり接合強度も十分とはいえ
ない。

（発明の目的） 本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、ピンとセラミック基板との接合を容易に高い強度で
実現することのできる半導体パッケージの製造方法を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため本発明は、ピンを芯材とこれ
をつつむ外材とからなる複合材で構成し、セラミック基
板の開孔に挿入した後に加熱して開孔の内壁面とピンの
外材とを接合するようにした半導体パッケージの製造方
法を提供するものである。

〔発明の実施例〕

ＰＧＡパッケージのように平面的な配線と立体的に配置
される丸ピンとを同一工程（ＤＢＧ技術）で製造するた
め本発明では、セラミックとの接合上必要となる無酸素
銅と高温で強度を維持できる材料とを組合せた複合材を
ピン材料として使うことで、高温による鋼材の強度低下
を他の材料で補わせるようにした。以下、添付図面の第
１図を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は一実施例を説明するための丸ピン近傍の断面図
で、（ａ）が丸ピンの挿入前の状態を、（ｂ）が加熱前
の状態を、（Ｃ）が加熱後の状態をそれぞれ示している
。まず第１図（ａ）に示すように、丸ピン２０を従来の
ように単材としてではなく複合材として構成する。すな
わち、丸ピン２０を芯材２１とこれを取り巻く外材２２
とから構成する。ここで、芯材としてはタングステン。

モリブデン、鉄、ニッケル合金等を用い、外材２１とし
て無酸素銅を用いる。芯材２１に対して外材２２を被覆
し、複合材とする方法としては、例えばメッキあるいは
クラッドとすれば良い。

メタライズ層３０を有するセラミック基板１０に、上記
のようにして形成された丸ピン２０を挿入した状態が第
１図（ｂ）である。このようにして丸ピン２０が挿入さ
れた後にＤＢＣ技術により加熱を行なうと、第１図（Ｃ
）に示すように丸ピン２０の外材２２である無酸素銅が
溶融する。このため、セラミック基板１０の内壁面と外
材２２が接合して接合部４０が形成され、これにより丸
ピン２０とセラミック基板１０とは完全に固定される。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形が可能である。例えばピンは断面円形である必要は
なく、６角形であってもよい。また、無酸素銅はセラミ
ック基板とピンの接合部分にのみ設けられていてもよい
。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明では、ＤＢＣ技術を用いてピンとセラ
ミック板を接合する際に、ピンとして使用される鋼材を
他の金属によって補強することにより、ＤＥＣ技術をセ
ラミックの面接合のみならずセラミック基板とピンの立
体的な接合にも採用することを可能としたので、ピンと
セラミック基板との間の接合強度が高い半導体パッケー
ジを容易に実現できる製造方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための素子断面図
、第２図はＰＧＡパッケージの構成を示す側面図、第３
図および第４図は従来のＰＧＡパッケージのピン付けを
説明するための断面図である。 ２０・・・ピン、２１・・・芯材、２２・・・外材、１
０・・・セラミック基板、３０・・・メタライズ層、４
０・・・接合部。 （ａ） 第１図 第２図 一＼３ 第３図 −７ｌ 第４図 ＼１ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック基板に形成した開孔にピンを挿入して固
   定することにより半導体パッケージを製造する半導体パ
   ッケージの製造方法において、前記ピンを芯材とこれを
   つつむ外材とからなる複合材で構成し、前記開孔に挿入
   した後に加熱して前記開孔の内壁面と前記ピンの外材と
   を接合することを特徴とする半導体パッケージの製造方
   法。 ２、前記ピンの芯材としてタングステン、モリブデン、
   鉄、またはニッケル合金を用い、外材として無酸素銅を
   用いた特許請求の範囲第１項記載の半導体パッケージの
   製造方法。 ３、前記ピンの外材をメッキまたはクラッドで形成する
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体パッケ
   ージの製造方法。