JPS6135141B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6135141B2 JPS6135141B2 JP52035836A JP3583677A JPS6135141B2 JP S6135141 B2 JPS6135141 B2 JP S6135141B2 JP 52035836 A JP52035836 A JP 52035836A JP 3583677 A JP3583677 A JP 3583677A JP S6135141 B2 JPS6135141 B2 JP S6135141B2
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- Japan
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- glass
- press
- binder
- sintered
- low
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
集積回路等に使用されるセラミツクジユアルイ
ンラインパツケージ、以下サーデイツプ
（CERDIP）と云う、は半導体素子パツケージの
一種であつて、通常、第１図イに示すような中央
凹陥部にシリコンチツプを塔載した例えば７mm×
20mm×1.9mm大のセラミツク製基盤と、同図ロに
示すような同形の厚が1.3mmと稍々薄いセラミツ
ク製の蓋とを、その間にシリコンチツプに接続す
るリードフレームを介挿して第２図のように合
せ、基盤と蓋の合せ目は低融点ガラスで封着され
る。 そのため、基盤と蓋は予め被封着面に封着用の
ガラスを形成して素子部品工場に提供される。 従来サーデイツプにこの封着用ガラスを形成す
る方法は、専らスクリーン印刷法によつて行なわ
れてきた。即ち低融点ガラス粉末と合成樹脂を溶
剤に溶したバインダーを混練してペーストをつく
り、スクリーン印刷法によつて基盤上にこれを印
刷し乾燥する。このスクリーン印刷を数回繰返し
て所定の厚さ（0.35mm〜0.5mm）にし、しかるの
ち1.5時間程かけて410℃前後まで加熱し焼付ける
のである。 しかしこの方法はきわめて作業性が悪い。すな
わち印刷法で所定の厚さ0.35〜0.5mmにするには
印刷乾燥を３〜６回繰返さなければならず、しか
も焼付けの際に約30％収縮するため印刷版をそれ
だけ大きくしておく必要があり、ペースト状ガラ
スが基盤の外へはみ出て横に付着したり、またシ
リコンチツプを塔載するための凹陥部金面を傷め
たりする。さらに印刷を繰返すために版ずれが起
り易く、熟練技術をもつてしても正確な寸法が出
し難い。 また単にスクイーズによつてペーストを盤上に
移転させるのであるから付着ガラス中に空気が残
留し、ピンホールの発生が多く気密性を悪くす
る。 本発明は如上の欠陥を排除し、パツケージの基
盤および蓋に少い工程で容易に優れた封着用ガラ
ス部分を形成できる新規な方法を提供しようとす
るものであつて、低融点ガラスの微粉末にバイン
ダーを配合してプレス成形用ガラス粉をつくり、
これをプレスで所要の形状および厚に加圧成形
し、さらに焼結して被封着面に一致する形状の焼
結ガラス片を得、このガラス片を前記被封着面に
焼付けて封着用ガラス部分を形成するようにした
点を特徴とする。 次に実施例を掲げ、本発明の方法をさらに詳細
に説明する。 先ず軟化点略350℃の低融点ガラスの100メツシ
ユ以下の微粉末に、低温度で分解乃至は蒸発する
アクリル樹脂等を同じく低温度で分解する溶剤に
溶したバインダーを混合する。バインダーは例え
ば「トルオール」または「キシロール」等の溶剤
に「アクリベース」（商品名）を10％溶液となる
ように溶解する。このバインダーの量は従来のス
クリーン印刷法のペーストをつくる場合にくらべ
て格段に少く約60％でよく、またプレス成形用ガ
ラスの造粒過程で樹脂がガラス粒を包む状態にな
るため、バインダーに溶解させる樹脂の量もペー
ストをつくる場合の75％程度でよい。 次にこのプレス成形用ガラス粉を金型を使用し
てプレスにより第３図に示す形状の薄片に加圧成
形する。 この加圧成形ガラス片は次いで焼結し、さらに
パツケージの被封着面に合せて載置し焼付けによ
り固着するものであるから、焼結および焼付けの
際の縮み代を予め考慮して前記金型を設計する必
要があるが、プレス成形で加圧するために従来の
スクリーン印刷法による場合の収縮率略30％にく
らべて極めて少なく10％以内である。プレス圧と
収縮率の関係を実験で確かめた結果は下表の如く
である。
ンラインパツケージ、以下サーデイツプ
（CERDIP）と云う、は半導体素子パツケージの
一種であつて、通常、第１図イに示すような中央
凹陥部にシリコンチツプを塔載した例えば７mm×
20mm×1.9mm大のセラミツク製基盤と、同図ロに
示すような同形の厚が1.3mmと稍々薄いセラミツ
ク製の蓋とを、その間にシリコンチツプに接続す
るリードフレームを介挿して第２図のように合
せ、基盤と蓋の合せ目は低融点ガラスで封着され
る。 そのため、基盤と蓋は予め被封着面に封着用の
ガラスを形成して素子部品工場に提供される。 従来サーデイツプにこの封着用ガラスを形成す
る方法は、専らスクリーン印刷法によつて行なわ
れてきた。即ち低融点ガラス粉末と合成樹脂を溶
剤に溶したバインダーを混練してペーストをつく
り、スクリーン印刷法によつて基盤上にこれを印
刷し乾燥する。このスクリーン印刷を数回繰返し
て所定の厚さ（0.35mm〜0.5mm）にし、しかるの
ち1.5時間程かけて410℃前後まで加熱し焼付ける
のである。 しかしこの方法はきわめて作業性が悪い。すな
わち印刷法で所定の厚さ0.35〜0.5mmにするには
印刷乾燥を３〜６回繰返さなければならず、しか
も焼付けの際に約30％収縮するため印刷版をそれ
だけ大きくしておく必要があり、ペースト状ガラ
スが基盤の外へはみ出て横に付着したり、またシ
リコンチツプを塔載するための凹陥部金面を傷め
たりする。さらに印刷を繰返すために版ずれが起
り易く、熟練技術をもつてしても正確な寸法が出
し難い。 また単にスクイーズによつてペーストを盤上に
移転させるのであるから付着ガラス中に空気が残
留し、ピンホールの発生が多く気密性を悪くす
る。 本発明は如上の欠陥を排除し、パツケージの基
盤および蓋に少い工程で容易に優れた封着用ガラ
ス部分を形成できる新規な方法を提供しようとす
るものであつて、低融点ガラスの微粉末にバイン
ダーを配合してプレス成形用ガラス粉をつくり、
これをプレスで所要の形状および厚に加圧成形
し、さらに焼結して被封着面に一致する形状の焼
結ガラス片を得、このガラス片を前記被封着面に
焼付けて封着用ガラス部分を形成するようにした
点を特徴とする。 次に実施例を掲げ、本発明の方法をさらに詳細
に説明する。 先ず軟化点略350℃の低融点ガラスの100メツシ
ユ以下の微粉末に、低温度で分解乃至は蒸発する
アクリル樹脂等を同じく低温度で分解する溶剤に
溶したバインダーを混合する。バインダーは例え
ば「トルオール」または「キシロール」等の溶剤
に「アクリベース」（商品名）を10％溶液となる
ように溶解する。このバインダーの量は従来のス
クリーン印刷法のペーストをつくる場合にくらべ
て格段に少く約60％でよく、またプレス成形用ガ
ラスの造粒過程で樹脂がガラス粒を包む状態にな
るため、バインダーに溶解させる樹脂の量もペー
ストをつくる場合の75％程度でよい。 次にこのプレス成形用ガラス粉を金型を使用し
てプレスにより第３図に示す形状の薄片に加圧成
形する。 この加圧成形ガラス片は次いで焼結し、さらに
パツケージの被封着面に合せて載置し焼付けによ
り固着するものであるから、焼結および焼付けの
際の縮み代を予め考慮して前記金型を設計する必
要があるが、プレス成形で加圧するために従来の
スクリーン印刷法による場合の収縮率略30％にく
らべて極めて少なく10％以内である。プレス圧と
収縮率の関係を実験で確かめた結果は下表の如く
である。
【表】
また封着ガラス内に含まれるピンホールは、焼
結中にバインダーの樹脂および溶剤が逃げきれな
い場合にも生じるが、最大原因はガラスの粒子間
にある空気が焼成中に残留するためであり、600
〜1000Kg／cm2での加圧成形がピンホールの発生防
止に極めて有効であり、それ以上の加圧は大差な
いことが同じく実験により確かめられた。このよ
うな理由から加圧成形を600Kg／cm2以上で行なう
ことが推奨される。なお、低融点ガラスのバイン
ダーに、水に溶けない溶剤および樹脂を使用して
いるので、プレス稼動に於いてプレス型にガラス
が付着するようなことはなく、能率よく作業を
すゝめることができる。 次いでプレス成形ガラス片は焼結に移され、そ
の過程でバインダーは殆んど蒸発または燃焼して
しまい、焼結を終えたガラス片は固形化し、爾後
の取扱いが容易になる。焼結を完了したガラス薄
片は必要に応じストツクしておくこともできる。
焼結は第４図の温度曲線に示すように略300℃〜
340℃の間を所定時間をかけて緩かに昇温させる
ことによつてガラス中のカーボンの残留がなくな
り、サーデイツプ封着時にピンホールが発生する
事故を防止することができる。焼結は略1.5時間
で390℃に達して完了する。この温度が上記を越
えて高温になると、ガラスが溶けはじめて載置台
に固着するので注意を要する。焼結による収縮は
650Kg／cm2以上でプレスしたときは約９％である
ので、金型の寸法を予めこの収縮率を見込んで設
計すればよい。 最後に第５図に示す如く、この焼結ガラス片６
をセラミツク基盤および蓋の被封着面に合せて載
せ、405℃〜410℃に加熱すれば焼付けが完了す
る。この場合のガラスの収縮は１％弱であるから
寸法外れを問題にする必要はない。 上記の本発明の方法により形成した封着用ガラ
スは、従来のスクリーン印刷法により形成したも
のにくらべて、形状が正確で厚さのバラツキが無
く、表面平滑であり、爾後の作業においても容易
に優れた品質管理を可能ならしめるものであり、
従来法による欠陥は略完全に解消された。しかも
本発明の方法は印刷法による場合のような熟練技
術を必要とせず、工程が少く、工場生産に適し、
極めて能率的で生産コストを引下げることができ
る利点がある。
結中にバインダーの樹脂および溶剤が逃げきれな
い場合にも生じるが、最大原因はガラスの粒子間
にある空気が焼成中に残留するためであり、600
〜1000Kg／cm2での加圧成形がピンホールの発生防
止に極めて有効であり、それ以上の加圧は大差な
いことが同じく実験により確かめられた。このよ
うな理由から加圧成形を600Kg／cm2以上で行なう
ことが推奨される。なお、低融点ガラスのバイン
ダーに、水に溶けない溶剤および樹脂を使用して
いるので、プレス稼動に於いてプレス型にガラス
が付着するようなことはなく、能率よく作業を
すゝめることができる。 次いでプレス成形ガラス片は焼結に移され、そ
の過程でバインダーは殆んど蒸発または燃焼して
しまい、焼結を終えたガラス片は固形化し、爾後
の取扱いが容易になる。焼結を完了したガラス薄
片は必要に応じストツクしておくこともできる。
焼結は第４図の温度曲線に示すように略300℃〜
340℃の間を所定時間をかけて緩かに昇温させる
ことによつてガラス中のカーボンの残留がなくな
り、サーデイツプ封着時にピンホールが発生する
事故を防止することができる。焼結は略1.5時間
で390℃に達して完了する。この温度が上記を越
えて高温になると、ガラスが溶けはじめて載置台
に固着するので注意を要する。焼結による収縮は
650Kg／cm2以上でプレスしたときは約９％である
ので、金型の寸法を予めこの収縮率を見込んで設
計すればよい。 最後に第５図に示す如く、この焼結ガラス片６
をセラミツク基盤および蓋の被封着面に合せて載
せ、405℃〜410℃に加熱すれば焼付けが完了す
る。この場合のガラスの収縮は１％弱であるから
寸法外れを問題にする必要はない。 上記の本発明の方法により形成した封着用ガラ
スは、従来のスクリーン印刷法により形成したも
のにくらべて、形状が正確で厚さのバラツキが無
く、表面平滑であり、爾後の作業においても容易
に優れた品質管理を可能ならしめるものであり、
従来法による欠陥は略完全に解消された。しかも
本発明の方法は印刷法による場合のような熟練技
術を必要とせず、工程が少く、工場生産に適し、
極めて能率的で生産コストを引下げることができ
る利点がある。
第１図イはセラミツクジユアルインラインパツ
ケージの基盤の斜視図、ロは同蓋の斜視図、第２
図は封着されたセラミツクジユアルインラインパ
ツケージの斜視図、第３図は加圧成形したガラス
薄片の斜視図、第４図は焼結の温度曲線図、第５
図は焼付け工程の説明図である。 １……セラミツク製基盤、２……同蓋、３……
リードフレーム、４……シリコンチツプ、５……
成形ガラス片、６……焼結ガラス片。
ケージの基盤の斜視図、ロは同蓋の斜視図、第２
図は封着されたセラミツクジユアルインラインパ
ツケージの斜視図、第３図は加圧成形したガラス
薄片の斜視図、第４図は焼結の温度曲線図、第５
図は焼付け工程の説明図である。 １……セラミツク製基盤、２……同蓋、３……
リードフレーム、４……シリコンチツプ、５……
成形ガラス片、６……焼結ガラス片。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ バインダーを配合した低融点ガラスの微粉末
をプレスによりパツケージの被封着面に基づいて
設定する所要の形状および厚の薄片に加圧成形
し、これを焼結してその過程でバインダー成分を
蒸発乃至は燃焼させて除去し、この焼結ガラス薄
片を前記パツケージの被封着面に載置し、焼付け
ることを特徴とするセラミツクジユアルインライ
ンパツケージの封着用ガラス形成方法。 ２ バインダーを配合した低融点ガラスの微粉末
をプレスにより600Kg／cm2以上に加圧して所要の
形状および厚の薄片に成形し、焼結することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセラミツ
クジユアルインラインパツケージの封着用ガラス
形成方法。 ３ バインダーを配合した低融点ガラスの微粉末
をプレスにより所要の形状および厚の薄片に加圧
成形し、これを加熱して略300℃から略340℃の間
を緩かに昇温させ加熱開始後1.5時間前後で略390
℃まで昇温させて焼結することを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のセラミツクジユアルイ
ンラインパツケージの封着用ガラス形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3583677A JPS53119913A (en) | 1977-03-29 | 1977-03-29 | Formation of sealing glass for ceramic dual inline package |
| US05/891,176 US4165226A (en) | 1977-03-29 | 1978-03-29 | Process for preparing an element of a dual-in-line ceramic package provided with a layer of sealing glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3583677A JPS53119913A (en) | 1977-03-29 | 1977-03-29 | Formation of sealing glass for ceramic dual inline package |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53119913A JPS53119913A (en) | 1978-10-19 |
| JPS6135141B2 true JPS6135141B2 (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=12453049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3583677A Granted JPS53119913A (en) | 1977-03-29 | 1977-03-29 | Formation of sealing glass for ceramic dual inline package |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53119913A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027324A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Sony Corp | 電極固着方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545813Y2 (ja) * | 1971-05-26 | 1979-03-15 |
-
1977
- 1977-03-29 JP JP3583677A patent/JPS53119913A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53119913A (en) | 1978-10-19 |
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