JPH04215463A - ガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法 - Google Patents
ガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法Info
- Publication number
- JPH04215463A JPH04215463A JP40213490A JP40213490A JPH04215463A JP H04215463 A JPH04215463 A JP H04215463A JP 40213490 A JP40213490 A JP 40213490A JP 40213490 A JP40213490 A JP 40213490A JP H04215463 A JPH04215463 A JP H04215463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- acetic acid
- external terminals
- plating
- ammonium acetate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス封止パッケージ端
子へのメッキ方法の改良に関する。半導体素子の外装と
しては樹脂封止のものとガラス封止のものとがある。
子へのメッキ方法の改良に関する。半導体素子の外装と
しては樹脂封止のものとガラス封止のものとがある。
【０００２】すなわち、半導体素子に対するパッシベー
ション技術の進歩と封止用樹脂組成物の改良により樹脂
モールドパッケージが普及してきたが、高い信頼性を必
要とする用途にはガラス封止パッケージが使用されてい
る。
ション技術の進歩と封止用樹脂組成物の改良により樹脂
モールドパッケージが普及してきたが、高い信頼性を必
要とする用途にはガラス封止パッケージが使用されてい
る。
【０００３】図２はガラス封止パッケージの断面構造を
示すもので、アルミナなどのセラミックスよりなり、複
数の外部端子１が封止ガラス２により融着されている基
板３の凹部に半導体チップ４を金・シリコン（Ａｕ−Ｓ
ｉ） や金・錫（Ａｕ−Ｓｎ）などのゝ共晶合金５ある
いは接着剤などを用いて接着した後、半導体チップ４の
周辺に設けられている複数のボンディングパッドと複数
の外部端子１とをアルミニウム（ Ａｌ ）やＡｕの細
線６を用いてワイヤボンディングして回路接続している
。
示すもので、アルミナなどのセラミックスよりなり、複
数の外部端子１が封止ガラス２により融着されている基
板３の凹部に半導体チップ４を金・シリコン（Ａｕ−Ｓ
ｉ） や金・錫（Ａｕ−Ｓｎ）などのゝ共晶合金５ある
いは接着剤などを用いて接着した後、半導体チップ４の
周辺に設けられている複数のボンディングパッドと複数
の外部端子１とをアルミニウム（ Ａｌ ）やＡｕの細
線６を用いてワイヤボンディングして回路接続している
。
【０００４】次に、アルミナなどのセラミックスよりな
り、封止ガラス２が予め接着してある蓋７を不活性ガス
雰囲気中で当接し加熱することでガラス封止が行われる
。次に、パッケージをメッキ浴に浸漬して外部端子１に
電気メッキを施し、洗浄乾燥した後にリードフレームよ
り切り離すことでガラス封止パッケージが完成している
。
り、封止ガラス２が予め接着してある蓋７を不活性ガス
雰囲気中で当接し加熱することでガラス封止が行われる
。次に、パッケージをメッキ浴に浸漬して外部端子１に
電気メッキを施し、洗浄乾燥した後にリードフレームよ
り切り離すことでガラス封止パッケージが完成している
。
【０００５】
【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ のように高度に集積化さ
れた半導体素子を実装するパッケージはこの特徴を活か
すために小型化したものが用いられている。すなわち、
図１は図２に示したパッケージの側面の構造を示すもの
で、リードフレームに他端が接続している外部端子１は
蓋７と基板３の間に封止ガラス２を介して存在し、封止
構造を構成しているが、従来の外部端子１の相互間の間
隔（ピッチ）ｄは２．５４ｍｍが基準であり、これを実
現するために幅が０．４６ｍｍ（ ガラスとの熔着部分
は１．２ ｍｍ），厚さが０．２５ｍｍ程度のものが用
いられており、そのためガラスとの熔着位置においては
相互間隔が１．３ ｍｍ程度と接近している。
れた半導体素子を実装するパッケージはこの特徴を活か
すために小型化したものが用いられている。すなわち、
図１は図２に示したパッケージの側面の構造を示すもの
で、リードフレームに他端が接続している外部端子１は
蓋７と基板３の間に封止ガラス２を介して存在し、封止
構造を構成しているが、従来の外部端子１の相互間の間
隔（ピッチ）ｄは２．５４ｍｍが基準であり、これを実
現するために幅が０．４６ｍｍ（ ガラスとの熔着部分
は１．２ ｍｍ），厚さが０．２５ｍｍ程度のものが用
いられており、そのためガラスとの熔着位置においては
相互間隔が１．３ ｍｍ程度と接近している。
【０００６】さて、外部端子１の材料としては鉄・ニッ
ケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金などが多く用いられているが、
パッケージ組立にあたって半導体チップ４の基板３への
融着，蓋７と基板３との融着などの熱処理を受けて表面
が酸化している。そのため、メッキに当たっては多数の
パッケージの付いているリードフレームをメッキ用の治
具に取り付けた（ラッキング）後、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）
浴などに浸漬して外部端子１の表面にある酸化膜を溶解
除去した後に電気メッキを行っている。
ケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金などが多く用いられているが、
パッケージ組立にあたって半導体チップ４の基板３への
融着，蓋７と基板３との融着などの熱処理を受けて表面
が酸化している。そのため、メッキに当たっては多数の
パッケージの付いているリードフレームをメッキ用の治
具に取り付けた（ラッキング）後、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）
浴などに浸漬して外部端子１の表面にある酸化膜を溶解
除去した後に電気メッキを行っている。
【０００７】然し、メッキ処理に当たっては外部端子１
と接する封止ガラス２の部分にもメッキが行われ導電性
付着物８が析出すると云う問題がある。この導電性付着
物８の析出は従来から問題であったが、最近パッケージ
の小型化が更に進行し、外部端子１のピッチが０．５
ｍｍと小型化し、外部端子として０．２ ｍｍ幅の実用
化が必要となるに及んで導電性付着物８による端子間の
絶縁不良が問題となっている。
と接する封止ガラス２の部分にもメッキが行われ導電性
付着物８が析出すると云う問題がある。この導電性付着
物８の析出は従来から問題であったが、最近パッケージ
の小型化が更に進行し、外部端子１のピッチが０．５
ｍｍと小型化し、外部端子として０．２ ｍｍ幅の実用
化が必要となるに及んで導電性付着物８による端子間の
絶縁不良が問題となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】半導体パッケージには
ガラス封止タイプのものと樹脂封止タイプのものとがあ
り、それぞれ用いられている。
ガラス封止タイプのものと樹脂封止タイプのものとがあ
り、それぞれ用いられている。
【０００９】こゝで、パッケージの小型化は益々進行し
ており、最新のデュワルインラインパッケージにおいて
は外部端子のピッチが０．５ ｍｍと小型化したものゝ
実用化が進められている。
ており、最新のデュワルインラインパッケージにおいて
は外部端子のピッチが０．５ ｍｍと小型化したものゝ
実用化が進められている。
【００１０】こゝでガラス封止タイプのパッケージにお
いてはガラス封止後に行われる外部端子のメッキ処理に
おいて、外部端子と接する封止ガラスの部分にもメッキ
が行われて導電性付着物が析出すると云う問題があり、
外部端子のピッチが狭い場合は短絡の可能性がある。そ
こで、導電性付着物の発生の抑制が課題である。
いてはガラス封止後に行われる外部端子のメッキ処理に
おいて、外部端子と接する封止ガラスの部分にもメッキ
が行われて導電性付着物が析出すると云う問題があり、
外部端子のピッチが狭い場合は短絡の可能性がある。そ
こで、導電性付着物の発生の抑制が課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題はガラス封止
パッケージの外部端子に電気メッキを施す際に、このメ
ッキの前処理としてパッケージを酢酸または酢酸塩水溶
液に浸漬することを特徴としてガラス封止パッケージ端
子へのメッキ方法を構成することにより解決することが
できる。
パッケージの外部端子に電気メッキを施す際に、このメ
ッキの前処理としてパッケージを酢酸または酢酸塩水溶
液に浸漬することを特徴としてガラス封止パッケージ端
子へのメッキ方法を構成することにより解決することが
できる。
【００１２】
【作用】ガラス封止パッケージの外部端子に電気メッキ
を施す際に外部端子の周辺に導電性付着物が析出する理
由は封止ガラス中へ金属の拡散が生じ、絶縁抵抗が低下
しているためである。
を施す際に外部端子の周辺に導電性付着物が析出する理
由は封止ガラス中へ金属の拡散が生じ、絶縁抵抗が低下
しているためである。
【００１３】すなわち、外部端子の封止に使用するガラ
スの必要条件は、■ 金属との密着性のよいこと、■
封着後のガラス中の残存応力ができるだけ少ないこ
と、■ 封着後のガラスの応力が圧縮応力であること
、などであり、そのためには金属とガラスの界面に遷移
層が生じ、遷移層と金属およびガラスとの間に熱力学的
平衡が維持されていることが必要である。そのために、
軟化温度が３５０ 〜４００ ℃程度と低く、作業温度
が４００ 〜４５０ ℃と低い低融点ガラスが用いられ
ている。
スの必要条件は、■ 金属との密着性のよいこと、■
封着後のガラス中の残存応力ができるだけ少ないこ
と、■ 封着後のガラスの応力が圧縮応力であること
、などであり、そのためには金属とガラスの界面に遷移
層が生じ、遷移層と金属およびガラスとの間に熱力学的
平衡が維持されていることが必要である。そのために、
軟化温度が３５０ 〜４００ ℃程度と低く、作業温度
が４００ 〜４５０ ℃と低い低融点ガラスが用いられ
ている。
【００１４】こゝで、低融点ガラスには各種の組成のも
のがあるが、軟化温度が上記のように低いガラスは酸化
硼素（Ｂ２Ｏ３）と酸化鉛（ＰｂＯ） を主構成分とす
るガラスであり、約４５０ ℃で行われる封止処理によ
り金属の固溶体よりなり絶縁抵抗の低い遷移層を生じて
いる。これが、メッキに当たって外部端子の周辺に導電
性付着物を生ずる原因である。
のがあるが、軟化温度が上記のように低いガラスは酸化
硼素（Ｂ２Ｏ３）と酸化鉛（ＰｂＯ） を主構成分とす
るガラスであり、約４５０ ℃で行われる封止処理によ
り金属の固溶体よりなり絶縁抵抗の低い遷移層を生じて
いる。これが、メッキに当たって外部端子の周辺に導電
性付着物を生ずる原因である。
【００１５】この導電性付着物の組成はメッキを行う金
属と同じであり、何れの場合にも認められるが、この付
着は錫（Ｓｎ）メッキを行う場合、特に顕著である。こ
ゝで、従来はメッキ処理に先立ってパッケージをＨ２Ｓ
Ｏ４ 浴に浸漬し、外部端子の表面に生じている金属の
酸化皮膜を溶解除去して後、メッキを行っていた。然し
、この酸処理では導電性付着物の析出を防ぐことはでき
なかった。
属と同じであり、何れの場合にも認められるが、この付
着は錫（Ｓｎ）メッキを行う場合、特に顕著である。こ
ゝで、従来はメッキ処理に先立ってパッケージをＨ２Ｓ
Ｏ４ 浴に浸漬し、外部端子の表面に生じている金属の
酸化皮膜を溶解除去して後、メッキを行っていた。然し
、この酸処理では導電性付着物の析出を防ぐことはでき
なかった。
【００１６】発明者は遷移層の絶縁抵抗が低下し、この
部分もメッキされる理由はＰｂ０ と金属の固溶体によ
ると推定し、表面に存在するＰｂ成分を除去することで
絶縁抵抗の低下を防ぐことができると推測した。そして
、酢酸と酢酸アンモンなど酢酸系の特殊な性質に着目し
た。すなわち、ＰｂＯ やＰｂＯ２のような酸化物はＨ
２ＳＯ４ には溶解しないが、酢酸や酢酸アンモンには
溶解して酢酸鉛［Ｐｂ（ＣＨ３ＣＯ２Ｈ）］ を形成す
る。そこで、本発明は外部端子の酸化膜除去処理に先立
って酢酸または酢酸アンモン水溶液への浸漬を行い、遷
移層において表面に存在するＰｂ成分を溶解除去するも
のである。
部分もメッキされる理由はＰｂ０ と金属の固溶体によ
ると推定し、表面に存在するＰｂ成分を除去することで
絶縁抵抗の低下を防ぐことができると推測した。そして
、酢酸と酢酸アンモンなど酢酸系の特殊な性質に着目し
た。すなわち、ＰｂＯ やＰｂＯ２のような酸化物はＨ
２ＳＯ４ には溶解しないが、酢酸や酢酸アンモンには
溶解して酢酸鉛［Ｐｂ（ＣＨ３ＣＯ２Ｈ）］ を形成す
る。そこで、本発明は外部端子の酸化膜除去処理に先立
って酢酸または酢酸アンモン水溶液への浸漬を行い、遷
移層において表面に存在するＰｂ成分を溶解除去するも
のである。
【００１７】
【実施例】外部端子の構成材としては４２％Ｎｉ−Ｆｅ
合金を用い、これを０．５ ｍｍピッチ， 線幅０．
２ ｍｍに打ち抜いたリードフレームを用いて図１およ
び図２と同様な構造をもつ半導体パッケージを形成した
。
合金を用い、これを０．５ ｍｍピッチ， 線幅０．
２ ｍｍに打ち抜いたリードフレームを用いて図１およ
び図２と同様な構造をもつ半導体パッケージを形成した
。
【００１８】そして従来はメッキ治具へ装着した後、酸
化膜除去→錫メッキ→中和→治具よりの除去→乾燥の処
理が行われていたのにに対し、前処理として酢酸浴浸漬
または酢酸アンモン浴浸漬を加えた。すなわち、酢酸浴
浸漬としては濃度５０ ｍｌ ／ｌの水溶液に３５℃で
６０秒の浸漬を行い、また酢酸アンモン浴浸漬としては
濃度５０ｇ／ｌ の水溶液に３５℃で６０秒の浸漬を行
を行った。
化膜除去→錫メッキ→中和→治具よりの除去→乾燥の処
理が行われていたのにに対し、前処理として酢酸浴浸漬
または酢酸アンモン浴浸漬を加えた。すなわち、酢酸浴
浸漬としては濃度５０ ｍｌ ／ｌの水溶液に３５℃で
６０秒の浸漬を行い、また酢酸アンモン浴浸漬としては
濃度５０ｇ／ｌ の水溶液に３５℃で６０秒の浸漬を行
を行った。
【００１９】そして、酸化膜除去処理はＨ２ＳＯ４ 浴
を用い、Ｓｎメッキは硫酸錫（ＳｎＳＯ４）−Ｈ２ＳＯ
４−スルフォン酸系の硫酸浴を用いて行い、中和は酒石
酸アンモンとアンモニアとのアルカリ浴で行い、水洗洗
浄した後、１００ ℃で約１０分乾燥した。表１は封止
ガラスの種類を変えて試作した場合の導電性付着物の発
生数を示している。
を用い、Ｓｎメッキは硫酸錫（ＳｎＳＯ４）−Ｈ２ＳＯ
４−スルフォン酸系の硫酸浴を用いて行い、中和は酒石
酸アンモンとアンモニアとのアルカリ浴で行い、水洗洗
浄した後、１００ ℃で約１０分乾燥した。表１は封止
ガラスの種類を変えて試作した場合の導電性付着物の発
生数を示している。
【００２０】
この表１の結果から、無処理のパッケージは殆どの
場合、導電性付着物が発生するのに対し、本発明を適用
することにより、発生を無くすることができた。
場合、導電性付着物が発生するのに対し、本発明を適用
することにより、発生を無くすることができた。
【００２１】
【発明の効果】半導体パッケージの外部端子に対してメ
ッキを行うのに先立ち、酢酸や酢酸アンモンのような酢
酸塩水溶液に浸漬する本発明の実施により、外部端子と
封止ガラスの境界部における導電性付着物の析出をなく
することができ、これにより微小ピッチのパッケージに
ついても端子間の絶縁を保持することができる。
ッキを行うのに先立ち、酢酸や酢酸アンモンのような酢
酸塩水溶液に浸漬する本発明の実施により、外部端子と
封止ガラスの境界部における導電性付着物の析出をなく
することができ、これにより微小ピッチのパッケージに
ついても端子間の絶縁を保持することができる。
【図１】導電性付着物の析出状態を示す部分拡大図、
【
図２】ガラス封止パッケージの構成を示す断面図、
図２】ガラス封止パッケージの構成を示す断面図、
１ 外部端子
２ 封止ガラス
３ 基板
４ 半導体チップ
８ 導電性付着物
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス封止パッケージの外部端子に電
気メッキを施す際に、該メッキの前処理として前記パッ
ケージを酢酸または酢酸塩水溶液に浸漬することを特徴
とするガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40213490A JPH04215463A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | ガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40213490A JPH04215463A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | ガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04215463A true JPH04215463A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18511954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40213490A Withdrawn JPH04215463A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | ガラス封止パッケージ端子へのメッキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04215463A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299178A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-12-24 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | バックグラウンドめっきを抑制する方法 |
| US9666547B2 (en) | 2002-10-08 | 2017-05-30 | Honeywell International Inc. | Method of refining solder materials |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP40213490A patent/JPH04215463A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9666547B2 (en) | 2002-10-08 | 2017-05-30 | Honeywell International Inc. | Method of refining solder materials |
| JP2009299178A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-12-24 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | バックグラウンドめっきを抑制する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |