JPH04332139A - 他物品ろう付け用接合面を有する電子構造部品の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック端子をろう
付けする半導体収納装置周壁等の他物品ろう付け用接合
面を有する電子構造部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体チップを収容するキャ
ビティ周壁を高熱伝導性の銅−タングステン合金などで
形成してなる、メタルパッケージと呼ばれる半導体収納
装置がある。

【０００３】この装置では、その周壁の一部に、接続線
路を持つセラミック端子をろう付けしている。

【０００４】ところで、銅−タングステン合金などから
なる周壁はろう材に濡れにくいので、その周壁にセラミ
ック端子をろう付けする際には、周壁表面にニッケルめ
っき等のめっきを施して、周壁表面をろう材に濡れやす
い状態としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記め
っきを施した周壁にセラミック端子をろう付けした場合
には、セラミック端子ろう付け用のろう材が、セラミッ
ク端子をろう付けした周壁の接合面以外の、周壁内底面
等に流出して付着した。そして、それらの付着したろう
材が、例えば周壁内底面にボンディングする半導体チッ
プやチップ搭載用のステージ等に種々の悪影響を与えた
。具体的には、半導体チップやステージを周壁内底面に
ボンディングした際に、周壁内底面に付着したろう材で
、チップ底面やステージ底面と周壁内底面との間に隙間
が生じてしまった。そして、半導体チップが発する熱を
周壁を通して半導体収納装置外部に効率良く放散できな
くなったり、半導体チップやステージのボンディング材
にろう材中の銀が混入する等して、ボンディング材の接
合力が低下したりした。

【０００６】これは、セラミック端子の接合面以外の周
壁内底面等にもニッケルめっき等のめっきが施されてい
て、それらの底面等がろう材に濡れやすい状態にあるの
で、セラミック端子ろう付け用ろう材が、それらの周壁
内底面等に流出するからである。

【０００７】なお、このような難点を解消するために、
上記周壁のセラミック端子ろう付け用接合面のみに部分
めっきを施す方法が考えられる。しかし、近時の半導体
収納装置は益々小型化、高密度化が進んでいて、その周
壁形状も小型精緻化しており、そのような小型精緻化し
た周壁のセラミック端子ろう付け用接合面のみに、部分
めっきを的確に施すことは、多大な困難を伴い、事実上
不可能に近い。

【０００８】また、セラミック端子を周壁にろう付けし
た後、周壁内底面等を切削、研磨等して、それらの表面
に流出して付着したろう材を除去する方法も考えられる
。しかし、上記と同様に、小型精緻化した周壁内底面等
を、セラミック端子を傷付けずに切削、研磨等して、そ
れらの表面に流出して付着したろう材を除去することは
、多大な困難を伴い、事実上不可能に近い。

【０００９】これらと同様なことは、ろう材に濡れやす
いめっきを施した各種の他物品ろう付け用の接合面を有
するその他の小型精緻化した電子構造部品にも言える。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、他物品ろう付け用接合面にろう材に濡れやす
いめっきを施して、それ以外のろう材を付着させたくな
い表面部分にめっきを施していない電子構造部品を容易
かつ的確に形成可能な、他物品ろう付け用接合面を有す
る電子構造部品の製造方法（以下、製造方法という）を
提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の製造方法は、電子構造部品形成用のろう材
に濡れにくい被加工部材に１次加工を施して、その被加
工部材に他物品ろう付け用接合面を形成する工程と、そ
の１次加工を施した被加工部材の少なくともろう付け用
接合面にめっきを施して、そのろう付け用接合面をろう
材に濡れやすい状態とする工程と、そのめっきを施した
被加工部材のろう付け用接合面以外の少なくともろう材
を付着させたくない表面部分を形成する被加工部材部分
に２次加工を施して、電子構造部品を形成する工程とを
含むことを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記工程からなる製造方法においては、１次加
工を施した被加工部材の少なくともろう付け用接合面に
めっきを施した際に、ろう付け用接合面以外の被加工部
材表面にめっきが施された状態となっても、その後に、
そのめっきを施した被加工部材のろう付け用接合面以外
のろう材を付着させたくない表面部分を形成する被加工
部材部分に２次加工を施した際に、そのろう材を付着さ
せたくない表面部分を形成するめっきが施された被加工
部材表面部分を取り除くことができる。そして、他物品
ろう付け用接合面にめっきを施して、それ以外のろう材
を付着させたくない表面部分にめっきを施していない電
子構造部品を容易かつ的確に形成できる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い説明する
。図１は本発明の製造方法により形成可能な電子構造部
品を用いた半導体収納装置を示し、詳しくはその斜視図
を示している。以下、この図中の半導体収納装置を説明
する。

【００１４】図において、１０は、ろう材に濡れにくい
高熱伝導性の、銅−タングステン合金、近時開発された
第１、第２、第３モリブデン基合金の何れかで形成した
、半導体チップ収容用のキャビティ６０周囲を囲む周壁
である。

【００１５】ここで、第１モリブデン基合金とは、ニッ
ケル２〜１２重量％、銅１．５〜８重量％を含み、残部
がモリブデンおよび不可避的不純物の組成のモリブデン
基合金を言い、その詳細は特願平２−２３２７９２号明
細書に記載されている。

【００１６】第２モリブデン基合金とは、ニッケル２〜
１２重量％、鉄１．５〜８重量％を含み、残部がモリブ
デンおよび不可避的不純物の組成のモリブデン基合金を
言い、その詳細は特願平２−２３２７９１号明細書に記
載されている。

【００１７】第３モリブデン基合金とは、ニッケル２〜
１２重量％、鉄１．５〜８重量％、タングステン２〜１
２重量％を含み、残部がモリブデンおよび不可避的不純
物の組成のモリブデン基合金を言い、その詳細は特願平
２−２３２７９１号明細書に記載されている。

【００１８】周壁１０は、上端が広く開口した有底の方
形箱体状をしていて、その左右の側壁１２ａ，１２ｂの
内外に、階段面１４ａ，１４ｂをそれぞれ備えている。

【００１９】階段面１４ａ，１４ｂを備えた左右の側壁
１２ａ，１２ｂ中央部には、凹部１６ａ，１６ｂを設け
ていて、それらの凹部１６ａ，１６ｂに、接続線路３２
を備えたセラミック端子３０をそれぞれろう付けしてい
る。

【００２０】セラミック端子３０の接続線路３２外端に
は、金属製のリード４０を接続している。

【００２１】セラミック端子３０上端面を含む周壁１０
上端面には、シールリング２０をろう付けしている。

【００２２】図１に示した半導体収納装置は、以上のよ
うに構成していて、この装置では、その周壁１０を、本
発明の製造方法を用いて形成可能である。

【００２３】以下、この半導体収納装置の周壁１０を本
発明の製造方法に従い形成した場合の好適な実施例を説
明する。

【００２４】ろう材に濡れにくい、銅−タングステン合
金、第１、第２、第３モリブデン基合金の何れかからな
る周壁１０形成用の長方形ブロック状をした被加工部材
Ａを用意している。そして、図２に示したように、その
被加工部材Ａに１次加工を施して、その被加工部材Ａに
セラミック端子ろう付け用接合面５０とシールリングろ
う付け用接合面７０をそれぞれ形成している。詳しくは
、図２に示したように、エンドミル等を用いて、被加工
部材Ａの左右端部中央表面に、盲穴状をした縦長の切欠
き穴５２をそれぞれ設けて、それらの切欠き穴５２内周
面の一部に、セラミック端子ろう付け用接合面５０を形
成している。それと共に、被加工部材Ａ上端面をラッピ
ング等して平滑化し、被加工部材Ａ上端面の一部にシー
ルリングろう付け用接合面７０を形成している。

【００２５】または、ろう材に濡れにくい、銅−タング
ステン合金、第１、第２、第３モリブデン基合金の何れ
かからなる周壁１０形成用の長帯形ブロック状をした被
加工部材Ｂを用意している。そして、図３に示したよう
に、その被加工部材Ｂに１次加工を施して、その被加工
部材Ｂにセラミック端子ろう付け用接合面５０とシール
リングろう付け用接合面７０をそれぞれ形成している。 詳しくは、図３に示したように、エンドミル等を用いて
、被加工部材Ｂの表面中央の縦方向に、盲穴状をした縦
長の切欠き穴５２や縦長穴５４をそれぞれ所定間隔あけ
て複数個並べて設けて、それらの切欠き穴５２や縦長穴
５４内周面の一部にセラミック端子ろう付け用接合面５
０をそれぞれ形成している。それと共に、被加工部材Ｂ
上端面をラッピング等して平滑化し、被加工部材Ｂ上端
面の一部にシールリングろう付け用接合面７０を形成し
ている。

【００２６】次に、それらの１次加工を施した被加工部
材ＡやＢのセラミック端子ろう付け用接合面５０とシー
ルリングろう付け用接合面７０を含む被加工部材ＡやＢ
周囲表面全体に、ニッケルめっき等のめっき（図示せず
）を施して、それらのろう付け用接合面５０を含む被加
工部材ＡやＢ周囲表面全体を、銀ろう等のろう材に濡れ
やすい状態としている。

【００２７】または、セラミック端子ろう付け用接合面
５０とシールリングろう付け用接合面７０、あるいはそ
れに加えてそれらの周辺の被加工部材ＡやＢ上端面とそ
の側面の一部等を除く、被加工部材ＡやＢ表面をめっき
付着防止用の樹脂材等からなるマスキング部材（図示せ
ず）で覆った状態で、被加工部材ＡやＢ表面にめっき（
図示せず）を施して、それらのろう付け用接合面５０，
７０、あるいはそれに加えてそれらの周辺の被加工部材
ＡやＢ上端面とその側面の一部等に部分めっき（図示せ
ず）を施し、それらのろう付け用接合面５０，７０、あ
るいはそれに加えてそれらの周辺の被加工部材ＡやＢ上
端面とその側面の一部等をろう材に濡れやすい状態とし
ている。そして、被加工部材ＡやＢのセラミック端子ろ
う付け用接合面５０とシールリングろう付け用接合面７
０以外の被加工部材Ａ周囲表面に無駄なめっきを施すの
を防いでいる。

【００２８】次に、エンドミル等を用いて、上記メッキ
を施した被加工部材ＡまたはＢのろう材を付着させたく
ない表面部分を形成する被加工部材ＡやＢ部分に、２次
加工を施している。それと共に、その他の上記めっきを
施した被加工部材ＡまたはＢのセラミック端子ろう付け
用接合面５０とシールリングろう付け用接合面７０以外
の所定の被加工部材ＡやＢ部分にも、必要とする２次加
工を施している。

【００２９】具体的には、図２に示した被加工部材Ａに
あっては、その被加工部材Ａ上端面中央に、上端が広く
開口した有底の方形状をしたキャビティ６０を設けてい
る。それと共に、被加工部材Ａの左右端部の内外に、階
段面１４ａ，１４ｂをそれぞれ設けている。

【００３０】図３に示した被加工部材Ｂにあっては、図
中に一点鎖線で示したように、被加工部材Ｂを、縦長穴
５４中途部を横断して、横方向に複数に切断している。 そして、それらの複数に切断した被加工部材Ｂ上端面中
央に、上端が広く開口した有底の方形状をしたキャビテ
ィ６０をそれぞれ設けている。それと共に、それらの切
断した被加工部材Ｂの左右端部の内外に、階段面１４ａ
，１４ｂをそれぞれ設けている。

【００３１】そして、図４に示したような、上端が広く
開口した有底の方形箱体状をした周壁１０であって、そ
の左右側壁１２ａ，１２ｂの内外に階段面１４ａ，１４
ｂをそれぞれ設けると共に、その左右側壁１２ａ，１２
ｂ中央に切欠き穴５２や縦長穴５４の一部からなる凹部
１６ａ，１６ｂをそれぞれ備えた、銅−タングステン合
金、第１、第２、第３モリブデン基合金の何れかからな
る周壁１０を形成している。それと共に、凹部１６ａ，
１６ｂ内側のセラミック端子ろう付け用接合面５０と周
壁１０上端面のシールリングろう付け用接合面７０にろ
う材に濡れやすいめっき（図の破線でハッチングを施し
た部分）を施して、それ以外のろう材を付着させたくな
い周壁１０内底面等にめっきを施していない周壁１０を
形成している。

【００３２】図２ないし図４に示した周壁１０の製造方
法は、以上の工程からなる。

【００３３】なお、この周壁１０の製造方法においては
、１次加工の際に、被加工部材Ａの左右端部に階段面１
４ｂを設けたり、被加工部材Ｂの左右端部やその中途部
表面に、切欠き穴５２や縦長穴５４を横断して、階段面
１４ｂ形成用の溝（図示せず）を設けたりして、２次加
工の際に、それらの階段面１４ｂを設ける手数を省いて
も良い。ただし、そうした場合は、それらの階段面１４
ｂ表面をマスキング部材で覆わない限り、それらの階段
面１４ｂ表面にめっきが施された状態の周壁１０が形成
される。

【００３４】図５は本発明の製造方法により形成可能な
電子構造部品を用いた他の半導体収納装置を示し、詳し
くはその斜視図を示している。以下、この図中の半導体
収納装置を説明する。

【００３５】図において、１００は、ろう材に濡れやす
い高熱伝導性の、銅−タングステン合金、前述の第１、
第２、第３モリブデン基合金の何れかで形成した底板で
ある。

【００３６】底板１００は、平板状をしていて、その上
端面中央に、半導体チップ搭載用の薄板状のステージ１
２０を一体に突設している。

【００３７】底板１００上端面周囲には、ほぼ方形枠体
状をしたセラミック枠体２００を、そのセラミック枠体
２００内側にステージ１２０を嵌入した状態で、搭載し
ている。そして、セラミック枠体２００下端面に備えた
ろう材に濡れやすいめっき（図示せず）を施したメタラ
イズ層２２０を介して、セラミック枠体２００下端面を
底板１００上端面にろう付けしている。そして、底板１
００で、セラミック枠体２００底面を気密に封じていて
、セラミック枠体２００内側に半導体チップ収容用の有
底のキャビティ６００を形成している。

【００３８】セラミック枠体２００は、その断面が逆Ｔ
字状をしていて、その内外周囲に階段面２３０ａ，２３
０ｂをそれぞれ備えている。

【００３９】セラミック枠体２００内外の階段面２３０
ａ，２３０ｂには、メタライズからなる細帯状の接続線
路３００を、セラミック枠体２００内部を通して、複数
本連続して並べて備えている。

【００４０】セラミック枠体２００外側の階段面２３０
ｂに備えた接続線路３００外端には、細帯状をした金属
製のリード４００をろう付けしている。

【００４１】セラミック枠体２００上端面には、キャッ
プろう付け用のろう材に濡れやすいめっき（図示せず）
を施したメタライズ層２４０を備えている。

【００４２】図５に示した半導体収納装置は、以上のよ
うに構成していて、この装置では、そのステージ１２０
を一体に突設した底板１００を、本発明の製造方法を用
いて形成可能である。

【００４３】以下、この半導体収納装置のステージ１２
０を一体に突設した底板１００を本発明の製造方法に従
い形成した場合の好適な実施例を説明する。

【００４４】ろう材に濡れにくい、銅−タングステン合
金、第１、第２、第３モリブデン基合金の何れかからな
る底板形成用の方形ブロック状をした被加工部材Ｃを用
意している。そして、図６に示したように、その被加工
部材Ｃに１次加工を施して、その被加工部材Ｃ上端面周
囲に、セラミック枠体ろう付け用接合面５００を形成し
ている。詳しくは、図６に示したように、エンドミル等
を用いて、被加工部材Ｃ上端面周囲に、階段面１４０を
連続して設けている。そして、被加工部材Ｃ上端面中央
に、方形平板状のステージ形成用部材１２２を残すよう
にしている。

【００４５】次に、その１次加工を施した被加工部材Ｃ
の階段面１４０を含む被加工部材Ｃ周囲表面全体にニッ
ケルめっき等のめっき（図示せず）を施して、その階段
面１４０を含む被加工部材Ｃ周囲表面全体を、ろう材に
濡れやすい状態としている。

【００４６】または、被加工部材Ｃの階段面１４０、あ
るいはそれに加えてその周辺の被加工部材Ｃ上端面中央
のステージ形成用部材１２２周囲側面等を除く、被加工
部材Ｃ周囲表面をめっき付着防止用のマスキング部材で
覆った状態で、被加工部材Ｃ周囲表面にめっきを施して
、階段面１４０、あるいはそれに加えてその周辺のステ
ージ形成用部材１２２周囲側面等にめっき（図示せず）
を施し、階段面１４０、あるいはそれに加えてその周辺
のステージ形成用部材１２２周囲側面等をろう材に濡れ
やすい状態としている。そして、被加工部材Ｃのそれ以
外の被加工部材Ｃ周囲表面に無駄なめっきを施すのを防
いでいる。

【００４７】次に、エンドミル等を用いて、上記めっき
を施した被加工部材Ｃのろう材を付着させたくない表面
部分を形成するステージ形成用部材１２２上端面に、切
削等の２次加工を施している。それと共に、その他の上
記めっきを施した被加工部材Ｃの階段面１４０以外の被
加工部材Ｃ周囲側面やその底面等に、ラッピング等の２
次加工を施している。

【００４８】そして、図７に示したような、底板１００
上端面周囲に連続する階段面１４０を設けると共に、底
板１００上端面中央に薄板状のステージ１２０を一体に
突設した、銅−タングステン合金、第１、第２、第３モ
リブデン基合金の何れかからなる底板１００を形成して
いる。それと共に、底板１００のセラミック枠体ろう付
け用接合面５００を構成する階段面１４０にろう材に濡
れやすいめっき（図の破線でハッチングを施した部分）
を施して、それ以外のろう材を付着させたくないステー
ジ１２０上端面やその他の底板１００周囲側面等にめっ
きを施していない底板１００を形成している。

【００４９】図６および図７に示した底板１００の製造
方法は、以上の工程からなる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、セラミック端子、シールリング、セラミック
枠体等の他物品ろう付け用接合面にろう材に濡れやすい
めっきを施して、それ以外のろう材を付着させたくない
表面部分にめっきを施していない、半導体収納装置の周
壁、ステージを一体に突設した底板等の、ろう材に濡れ
にくい被加工部材からなる電子構造部品を、手数を掛け
ずに容易かつ的確に形成可能となる。

【００５１】そして、それらのろう付け用接合面にセラ
ミック端子、シールリング、セラミック枠体等の他物品
をろう付けした際に、めっきを施していない被加工部材
の素地が露出している表面部分に漏れ出そうとするろう
材を、そのろう材に濡れにくい被加工部材の素地が露出
している表面部分で、ろう付け用接合面等へとはじき返
すことができる。そして、ろう材が、半導体チップやス
テージをボンディングする周壁内底面、シールリングを
ろう付けする周壁上端面、半導体チップをボンディング
する底板に一体に突設したステージ上端面等に漏れ出し
て付着して、種々の悪影響を与えるのを確実に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により形成可能な電子構造部
品を用いた半導体収納装置の斜視図である。

【図２】図１の半導体収納装置の周壁を本発明の製造方
法により形成した場合の製造工程説明図である。

【図３】図１の半導体収納装置の周壁を本発明の製造方
法により形成した場合の製造工程説明図である。

【図４】図１の半導体収納装置の周壁を本発明の製造方
法により形成した場合の製造工程説明図である。

【図５】本発明の製造方法により形成可能な電子構造部
品を用いた半導体収納装置の斜視図である。

【図６】図５の半導体収納装置の周壁を本発明の製造方
法により形成した場合の製造工程説明図である。

【図７】図５の半導体収納装置の周壁を本発明の製造方
法により形成した場合の製造工程説明図である。

【符号の説明】

１０　　周壁 ２０　　シールリング ３０　　セラミック端子 ４０　　リード ５０　　セラミック端子ろう付け用接合面５２　　切欠
き穴 ５４　　縦長穴 ６０　　キャビティ ７０　　シールリングろう付け用接合面１００　　底板 １２０　　ステージ ２００　　セラミック枠体 ３００　　接続線路 ４００　　リード ５００　　セラミック枠体ろう付け用接合面６００　　
キャビティ Ａ　　被加工部材 Ｂ　　被加工部材 Ｃ　　被加工部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子構造部品形成用のろう材に濡れに
   くい被加工部材に１次加工を施して、その被加工部材に
   他物品ろう付け用接合面を形成する工程と、その１次加
   工を施した被加工部材の少なくともろう付け用接合面に
   めっきを施して、そのろう付け用接合面をろう材に濡れ
   やすい状態とする工程と、そのめっきを施した被加工部
   材のろう付け用接合面以外の少なくともろう材を付着さ
   せたくない表面部分を形成する被加工部材部分に２次加
   工を施して、電子構造部品を形成する工程とを含むこと
   を特徴とする他物品ろう付け用接合面を有する電子構造
   部品の製造方法。