JPS6152981A - ロウ付け方法 - Google Patents

ロウ付け方法

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Publication number
JPS6152981A
JPS6152981A JP17643184A JP17643184A JPS6152981A JP S6152981 A JPS6152981 A JP S6152981A JP 17643184 A JP17643184 A JP 17643184A JP 17643184 A JP17643184 A JP 17643184A JP S6152981 A JPS6152981 A JP S6152981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
heat sink
hole
stem
silver solder
Prior art date
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Pending
Application number
JP17643184A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Komoda
薦田 孝一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd, Kansai Nippon Electric Co Ltd filed Critical Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Priority to JP17643184A priority Critical patent/JPS6152981A/ja
Publication of JPS6152981A publication Critical patent/JPS6152981A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

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 この発明はロウ付け方法に関し、特に例えばパワー半導
体装置用ステムにおける鉄製ステム基板に銅製のヒート
シンクをロウ付けする場合等に有用なものである。
従来の技術 二部材をロウ付けする場合、一般に銀ロウが用いられて
いる。
第2図はロウ付け構体の一例としてのパワー半導体装置
用ステムの平面図で、第3図は第2図の■−■線に沿う
断面図を示す。図において、1は鉄製のステム基板で、
全体としてほぼ菱形状を呈し、長手方向の両端近傍に放
熱体等への取付孔2゜2を有し、中央部の近傍に透孔3
.3を存し、各透孔3.3の上端周囲に円筒状の突起部
4.4を有する。前記各透孔3,3には、ソーダバリウ
ムガラス、ソーダライムガラス等のガラス5.5を介し
て、鉄・ニッケル合金製のリード線6.6が気密かつ絶
縁して封着されている。7は銅製のヒートシンクで、前
記ステム基板1の突起部4.4の外径より若干大きい内
径の半円状のり大部8゜8を有し、銀ロウ10によって
ステム基板1に固着されている(実公昭48−4540
1号公報)っ上記半導体装置用ステムを製造する場合、
1ず、ステム基板1の透孔3,3にガラス5,5を介し
てリード琲6.6を気密かつ絶縁して封着したのち、ス
テム基板1上に銀ロウ箔片を介してヒート7ンク7をW
、置し、全体を加熱して銀ロウ箔片を溶融させてロウ付
けしている。
しかしながら、この方法は銀ロウ箔片の表面に形成され
ている酸化膜によって、ロウ付けが不確実になり易いと
いう問題点がある。
そこで、図示するようにヒートシンク7の半導体素子(
図示せず)を固着する位置から離隔した位置に透孔9を
形成し、この透孔9に粒状の銀ロウ10aを供給して加
熱することにより、溶融した銀ロウのみがステム基板1
とヒートシンク7の接触界面に毛細管現象によって浸入
していき、透孔9内に酸化物が残ることにより、確実に
固着できるようにしたロウ付け方法が考えられている。
発明が解決しようとする問題点 ところで、上記のロウ付け方法によると、コンベア炉で
全体を加熱するときのN動で、粒状の銀ロウ10aが、
第4図の要部拡大平面図および第4図の■−v線に沿う
断面図である第5図に示すように、ヒートシンク7の透
孔9の壁面に当接した状態になるため、銀ロウ10aが
溶融すると、銀ロウ10が透孔9の壁面に8って這い上
って、トンンク7の上面に流れて、仕上げメッキ時に、
メッキムラが生じて商品価値を低下させるという問題点
があった。
そこで、第8図の要部拡大平面図および第8図の]X−
に線に沿う断面図である第9図に示すように、ステム基
板1の上面にヒートシンク7の透孔9と同心状に逆円錐
形の凹部11を形成して、この凹部11で粒状の銀ロウ
10aを位置決めしてロウ付けする方法が考えられてい
る。この方法によれば、加熱炉内で震動しても銀ロウ1
0aが凹ひ 部io&に保持されるので、溶融した銀ロウ10は透孔
9の壁面に分って這い上ることなく、ステム基板lとヒ
ートシンク7の接触界面に毛細管現象によって流れ広が
って確実にロウ付けできる。
しかしながら、上記のロウ付け方法によっても、次のよ
うな問題点がある。
イ、ヌテム基板1の寸法はTO−3,To−66等に標
党化されているが、ヒートシンク7の形状1寸法、透孔
9の位置は、半導体装:aメーカによって種々異なって
おり、特定の位置に凹部11が設けられていると、全半
導体装置メーカにステム基板1を共用できず、原価高と
なる。
ロ、ヌテム基板1の凹部11に溜まる銀ロウ10の量を
見込んで粒状の銀ロウ10aの量を多めにしなければな
らず、銀ロウ10aが高くなる。
ハ1粒状の銀ロウ10aは所望の直径のものを最初から
製造すると高価になるので、−・股にユーザーの要求に
応じて棒状の銀ロウを適当な寸法に切断して、再溶融さ
せて粒状に加工しているため、棒状の銀ロウに比I咬し
て高い・ 問題点を解決するだめの手段 この発明は、上記の問題点を解決するために提案された
もので、ステム基板として銀ロウの位置決め用の凹部を
有しないものを用いるとともに、ロウ材として棒状のロ
ウ材を用い、この棒状のロウ材を治具を用いてヒートシ
ンクの透孔の中心に位置決めしてロウ付けすることを特
徴とするものである。
作用 上記の手段によれば、溶融したロウ材はヒートシンクの
透孔の中心部からヌテム基板士を放射状に流れ広がり、
ステム基板とヒートシンクの接触界面に毛細管現象で浸
入していき両者を確実にロウ付けできる。
実施例 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第1図はパワー半導体装置用ステムのステム基板とヒー
トシンクをロウ付けする場合のロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。図において、第3図と同一部分には
同一参照符号を付しているので、その説明を省略する。
20はグラファイト製の下部ロウ材は冶具で、上面にス
テム基板1を嵌入し得る凹部21を有するとともに、こ
の凹部21の底−刀1らリードFa6.6f挿入し得る
細孔22を有する。そして、この下部ロウ材は冶具20
の凹部21および細孔22に、ステム基板1およびガラ
ス封着されたリード線6,6を挿入する。
また、ステム基板1の上にヒートシンク7を載置する。
さらにこのヒートシンク7の上に、上部ロウ材は治具2
3を図示しない位置決めピンで下部ロウ材は治具20と
位置決めして載置する。この上部ロウ材は治具23はリ
ード線6,6の上端を受入れる凹部24を有するととも
に、ヒートシンク7の透孔9と同心状にかつこの透孔9
の内径の1/2以下程度の内径の透孔25とを有する。
次に、上記透孔25に棒状のロウ材の一例としての銀ロ
ウ10bを挿入する。
上記の状態でコンベア式加熱炉等で全体を加熱すると、
棒状の銀ロウLot)がステム基板1に当接している下
端から溶融し、溶融した銀ロウ10はヒートシンク7の
透孔9内でステム基&1上を放射方向に流れ広がってい
き、ステム基板1とヒートシンク7の接触界面に毛細管
現象で浸入していって、両者がロウ付けされるっ 上記のロウ付け方法によれば、ステム基板1として根ロ
ウの位置決め用の凹部を有しないものが使用できるので
、ステム基板1の製作用の型が簡単になって安価になる
のみならず、ステム基板lを半導体装置メーカ各社に共
用することが可能になり、ステム基板1の単価を安くで
きる・寸だ、銀ロウ10bの情は銀ロウの位1に決め用
の凹部に溜まる量を見込む必要がなく、面画な銀ロウの
使用量が減少する。さらに、棒状の銀ロウ10bを用い
るので、長尺の銀ロウを単に所定寸法に切断するだけで
よく、従来の粒状の銀ロウ10aのように再加熱によっ
て球状に加工する手間が省け、銀ロウiobの費用を著
しく低減できる。
なお、上部ロウ材は治具23で棒状の銀ロウ10bを位
置決めしない場合は、銀ロウ10bが倒れてヒートシン
ク7の透孔9の縁に接触するため、    1粒状の銀
ロウ10aを用いる場合よりも、第6図および第7図に
示すように、銀ロウ10がと一トシンク7の上面に流れ
やすくなる。
上記実施例は半導体装置用ステムのステム基板とヒート
シンクのロウ付けについて説明しだが、他の二部材をロ
ウ付けする場合にも適用できる。
発明の効果 この発明によれば、一方の部材にロウ材の位置決め用の
凹部を形成しなくてよいので、他方の部材が種々異なっ
ても、一方の部1’lk共用することができるし、ロウ
材の量が凹部に溜まる量を見込まなくてもよくなって少
量ですむし、棒状のロウ材を用いるので粒状のロウ材を
用いるW+合に比1咬して安価であり、結局ロウ材は溝
体を安価に提供できる。。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例である半導体装置用ステム
のステム基板とヒートシンクのロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。 第2図は半導体装置用ステムの平面図で、第3図は第2
図の■−■線に沿う断面図である。 第4図ないし第7図は従来のロウ付け方法およびその問
題点について説明するためのステムの要部す拡大図で、
第4図はロウ付け前の平面図、第5図は第4図のv−■
線に沿う断面図、第6図はロウ付け後の平面図、第7図
は第6図の■−■線に沿う断面図である。 第8図は従来の池のロウ付け方法について説明するため
のロウ付け前の要部拡大平[F]図で、第9図は第8図
の]X−]X線に沿う断面図である。 l・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 叱方
部材(ステム基板)、7・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・一方部材(ヒートシンク)、9・・・
・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・透孔、10
b・・・・・・・・・・・・・・・・棒状のロウ材(銀
ロウ)、20.23・・・・・・ロウ付け治具。 第1図 第 2 図 第3図 第4図 10(L 第 6 図 第8図 ]Oa 第 5 図 第 7 図 ] 第 9 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  ロウ付けすべき二部材の一方部材に透孔を形成して他
    方部材と当接し、前記透孔にロウ材を配置して加熱する
    ことにより、ロウ材を溶融させて二部材をロウ付けする
    方法において、 前記他方部材としてロウ材の位置決め用凹部を有しない
    ものを用いるとともに、前記ロウ材として棒状のロウ材
    を用い、かつこのロウをロウ付け治具で前記一方部材の
    透孔の中心に位置決めしてロウ付けすることを特徴とす
    るロウ付け方法。
JP17643184A 1984-08-23 1984-08-23 ロウ付け方法 Pending JPS6152981A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03180265A (ja) * 1989-12-06 1991-08-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 絶縁型ヒートパイプの接合方法
KR19990064755A (ko) * 1999-05-07 1999-08-05 홍성결 은이 부착된 헤딩 리드 핀의 제조방법
JP4674997B2 (ja) * 2001-06-07 2011-04-20 株式会社デンソー 箱体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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