JPH071790B2 - プラグイン型半導体パツケ−ジの製造方法 - Google Patents

プラグイン型半導体パツケ−ジの製造方法

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JPH071790B2
JPH071790B2 JP60254188A JP25418885A JPH071790B2 JP H071790 B2 JPH071790 B2 JP H071790B2 JP 60254188 A JP60254188 A JP 60254188A JP 25418885 A JP25418885 A JP 25418885A JP H071790 B2 JPH071790 B2 JP H071790B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体素子を収納するプラグイン型半導体パッ
ケージの製造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、半導体素子、特に半導体集積回路素子を収納する
ためのプラグイン型半導体パッケージは第4図及び第5
図に示すようにセラミックス等の電気絶縁材料から成
り、その上面の略中央部に半導体素子を収納するための
凹部及び該凹部周辺から底面にかけて導出されたタング
ステン(W)、モリブデン(Mo)等の金属粉末から成る
メタライズ金属層12を有する絶縁基体11と、半導体素子
を外部回路に電気的に接続するための前記メタライズ金
属層12に銀ロウ等のロウ材16を介し取着された銅(Cu)
から成る多数の外部リードピン13と蓋体14とから構成さ
れており、その内部に半導体素子15が収納され、気密封
止されて半導体装置となる。
この従来のプラグイン型半導体パッケージでは、外部リ
ードピン13と外部回路との電気的接続を良好となすため
に、また外部リードピン13及び該外部リードピン13を取
着するロウ材16が酸化腐蝕するのを防止するために通
常、前記外部リードピン13及びロウ材16の外表面にはニ
ッケル(Ni)及び金(Au)の良導電性で、耐蝕性に優れ
た金属から成る被覆層17が電解メッキ法もしくは無電解
メッキ法により被着されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし乍ら、この従来のプラグイン型半導体パッケージ
は、外部リードピンが銅(Cu)により形成されており、
銅(Cu)は極めて酸化され易い金属であることから、外
部リードピンに大気や大気中に含まれる水分等が接触す
ると該外部リードピンの表面には酸化被膜が容易に形成
されてしまう。そのためこの外部リードピンの外表面に
ニッケル(Ni)及び金(Au)をメッキ法により被着させ
た場合、外部リードピンはその表面に酸化被膜を有して
いることからメッキ金属層を強固に被着させることがで
きず、その結果、外部リードピンに半導体素子を取着収
納する際の熱や半導体素子が駆動した時に発生する熱等
が印加されるとメッキ金属層が外部リードピンの外表面
から剥離したり、接合部にフクレを発生し、外観不良を
生じるとともに外部リードピンの完全な酸化腐蝕の防止
ができないという欠点を有していた。
(発明の目的) 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は
メッキ金属層の被着強度を大とし、外観不良を生じるこ
となく、外部リードピン及びロウ材の酸化腐蝕を完全に
防止することができるプラグイン型半導体パッケージの
製造方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明のプラグイン型半導体パッケージの製造方法は、
絶縁容器に設けたメタライズ金属層に、表面にニッケル
の保護層が焼付けられた銅から成る多数の外部リードピ
ンをロウ材を介して取着し、しかる後、前記少なくとも
外部リードピン及びロウ材の外表面をニッケル層で被覆
するとともに該ニッケル層表面を金属で被覆したことを
特徴とするものである。
(実施例) 次に、本発明を添付の第1図乃至第3図に示す実施例に
基づき詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明の製造方法によって作製され
たプラグイン型半導体パッケージの一実施例を示し、1
はアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成る絶縁
基体であり、2は同じく電気絶縁材料から成る蓋体であ
る。この絶縁基体1と蓋体2とで絶縁容器が構成され
る。
前記絶縁基体1にはその上面中央部に半導体素子を収納
するための凹部が設けてあり、凹部底面には半導体素子
3が接着材を介して取着される。
また前記絶縁基体1の凹部周辺部から底面にかけてメタ
ライズ金属層4が被着形成されており、メタライズ金属
層4の凹部周辺には半導体素子3の電極がワイヤ5を介
して電気的に接続され、また基体1底面部には外部リー
ドピン6がロウ材7を介しロウ付けされる。
前記絶縁基体1及びメタライズ金属層4は、例えばセラ
ミック生シートを複数枚準備し、それぞれの生シートの
上面及び生シートに形成し貫通孔内にタングステン等の
金属粉末から成るメタライズペーストを厚膜手法によっ
て印刷塗布し、しかる後、これらを積層するとともに焼
結一体化させることによって形成される。
前記絶縁基体1の底面に取着された外部リードピン6は
内部に収納される半導体素子3を外部回路と接続する作
用を為し、外部リードピン6を外部回路に設けたソケッ
ト等に挿入接続することによって内部に収納される半導
体素子3はメタライズ金属層4及び外部リードピン6を
介し外部回路と接続されることとなる。
尚、前記外部リードピン6は銅(Cu)から成り、その外
表面にはニッケルから成る保護層6aが焼付けられてい
る。
また、前記外部リードピン6の外表面(実際には表面保
護層6aの外表面)及びロウ材7の外表面には外部リード
ピン6と外部回路との電気的接続を良好となすために、
また外部リードピン6及びロウ材7が酸化腐蝕するのを
防止するためにニッケル(Ni)層8と金(Cu)層9の二
層構造の被覆層10が従来周知の電解メッキ法もしくは無
電解メッキ法により被着されている。
かくして、このプラグイン型半導体パッケージによれ
ば、絶縁基体1の凹部底面に半導体素子3を取着固定す
るとともに該半導体素子3の各電極をワイヤ5によりメ
タライズ金属4に接続させた後、絶縁基体1と蓋体2と
をガラス、樹脂等の封止部材で取着させることによりそ
の内部に半導体素子3を気密に封止し、半導体装置とな
る。
次に、本発明のプラグイン型半導体パッケージの製造方
法について説明する。
第3図(a)〜(c)は本発明のプラグイン型半導体パ
ッケージの製造方法の各工程毎の図である。
まず、銅(Cu)を従来周知の金属加工法により円柱状に
形成し、外部リードピン6を作製する。次に、この外部
リードピン6の外表面にニッケル(Ni)を、例えば電解
メッキ法により被着させるとともに600〜800℃の温度で
焼付け保護層6aを形成する〔第3図(a)〕。この保護
層6aは銅(Cu)から成る外部リードピン6の表面に酸化
被膜が形成されるのを防止する作用を為す。
前記保護層6aは、例えば硫酸ニッケル180〜300g/l、塩
化ニッケル30〜60g/l、ホウ酸20〜60g/l、から成るニッ
ケルメッキ浴中に外部リードピン6を浸漬するとともに
電流密度が2〜4A/dm2となるような電界を約3分間印加
し、外部リードピン6の外表面に約2μmの厚みのニッ
ケルメッキ金属を析出被着させることによって形成され
る。
次に、前記外表面ニッケル(Ni)から成る保護層6aを有
する外部リードピン6を絶縁基体1のメタライズ金属層
4にロウ材7を介して取着する〔第3図(b)〕。この
時のロウ材7としては、例えば銀ロウ(銀−銅合金)が
使用され、メタライズ金属層4に銀ロウの薄板を介して
外部リードピン6を当接させ、しかる後、還元雰囲気
中、約850℃の温度に加熱し、銀ロウを溶融させること
によってメタライズ金属層4に外部リードピン6が取着
される。
そして次に、前記外部リードピン6の表面(実際には保
護層6a表面)及びロウ材7表面に、例えば、電解メッキ
法によりニッケル層8と金層9の二層構造の被覆層10を
被着させ〔第3図(c)〕、これによって第1図及び第
2図に示すプラグイン型半導体パッケージが完成する。
尚、前記被覆層10のうちニッケル層8はロウ材7と金層
9とがなじみが悪く、ロウ材7表面に直線金層9を強固
に被着できないこと、及び外部リードピン6の表面に保
護層6aを焼付けた際、外部リードピン6の一部が保護層
6aの表面に拡散析出し、これが金層9となじみが悪く、
金層9を直接被着させた場合、その被着強度が大きく低
下してしまうこと等から外部リードピン6及びロウ材7
表面に金層9を強固に被着させるために設けられた層で
あり、例えば外部リードピン6表面の保護層6aと同様の
メッキ浴を用いて電解メッキ法により外部リードピン6
表面(実際には保護層6a表面)及びロウ材7表面に被着
形成される。
また、前記被覆層10のうち金層9は外部リードピン6と
外部回路との電気的絶縁を良好となすために、また外部
リードピン6及びロウ材7が酸化腐蝕するのを防止する
ために設けられた層であり、例えばシアン化第一金カリ
ウム6〜23.5g/l、リン酸一カリウム0〜90g/l、クエン
酸15〜90g/l、から成る金メッキ浴中に外部リードピン
6が取着された絶縁基体1を浸漬するとともに電流密度
が0.2〜1.0A/dm2となるような電界を約20分間印加する
ことによって外部リードピン6及びロウ材7表面に被着
したニッケル層8上に被着される。この金層9はニッケ
ル層8と極めてなじみが良いことからその被着強度は極
めて大となすことができる。
(発明の効果) かくして、本発明のプラグイン型半導体パッケージの製
造方法によれば酸化され易い銅(Cu)から成る外部リー
ドピンの表面をニッケルを焼付て成る保護層で保護した
ことから外部リードピンに大気や大気中に含まれる水分
等が接触したとしても酸化被悪を形成することは一切な
く、絶縁容器に設けたメタライズ金属層にロウ材を介し
て取着した後、外部リードピン及びロウ材の外表面にニ
ッケル(Ni)及び金(Au)等の良導電性で、耐蝕性に優
れた金属を被着したとしても、その被着強度を極めて大
となすことができ、外観不良や外部リードピンの酸化腐
蝕の原因となる被覆層の剥離やフクレを皆無となすこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造方法によって作製されたプラグイ
ン型半導体パッケージの断面図、第2図は第1図の要部
拡大断面図、第3図(a)乃至(c)は本発明の製造方
法を説明するための各工程毎の断面図、第4図は従来の
プラグイン型半導体パッケージの断面図、第5図は第4
図の要部拡大断面図である。 1:絶縁基体、2:蓋体 4:メタライズ金属層 6:外部リードピン、6a:保護層 7:ロウ材、8:ニッケル層 9:金層、10:被覆層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁容器に設けたメタライズ金属層に、表
    面にニッケルの保護層が焼付けられた銅から成る多数の
    外部リードピンをロウ材を介して取着し、しかる後、前
    記少なくとも外部リードピン及びロウ材の外表面をニッ
    ケル層、金層で順次、被覆することを特徴とするプラグ
    イン型半導体パッケージの製造方法。
JP60254188A 1985-11-12 1985-11-12 プラグイン型半導体パツケ−ジの製造方法 Expired - Lifetime JPH071790B2 (ja)

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