JPS5984555A - 半導体装置用容器の気密封止方法 - 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】 本発明は半導体装置用容器（以後パッケージと呼ぶ）の
気密封止方法に関する。

従来、セラミック基板にメタライズパターンを施し外部
リードと角形のシールフレーム全ロウ付けして成る角形
シームウェルドパッケージがあるが、この封止方法は回
転式シームラエルダー全使用してローラー電極によシミ
気抵抗溶接を行うものである。

従来、上記方法で封止する方法は、テーパー角度が６〜
１５°程度につい、たローラー電極全回い合せて該ロー
ラー電極は上、下にスムーズに動くへ、ドに取付けこの
該ローラー電極間にキャップ全載置したパッケージ回転
台にのせ、該電極紮キャップにｇ：＃Ｉさせてから電流
全通電しながら回転させて封入するものである。この方
法であるとローラー電極のテーパー角度がケースとキャ
ップ、形状に左右され６〜１５°程度しか開用できなか
った。その為に溶接部が溶接不足になったり、シールフ
レームのセラミックとのメタライズ邪の剥ｍ１などの不
良が発生したり、ケース変更時の電極設定がむずかしい
などの欠点があった。

上記パッケージの従来の封止方法企図面を用いて１兄明
する。

ｉ！！１図は従来の角形シームウェルドパッケージ全気
密封止する方法を説明する図である。パッケージ１１を
回転台１２に固定し、角形キャップ１３を角形シールフ
レーム１４の上に載せ、スイッチ全入れるとローラー電
極１５がキャップ１３まで下降し角形キャップ１３を押
えると同時にパルス状の電流を通電し角形キャップ１３
と角形シールフレーム１４を仮付けし回転台１２が回転
したときのキャップズレ全防止する。

次に回転台１２が回転を始めると同時に低電圧、大電流
の電流を両電極間１５に通電する。すると、ローラー電
極１５のテーパ一部とキャップ１３の接触部の接触抵抗
が大きいのでジュール熱全発生キャップにメッキされた
ＮｉメッキとシールフレームのＡｕメッキとが安定した
Ａｕ−］′Ｊｉ合金を生成する。次にパッケージ１１が
回転し、ローラー電極１５がキャップ１３に追従する方
法は、上下動可能な溶接ヘッド１７にローラー電極が堰
付けられてお９対辺部で接触していた該電極最小径部が
回転するＰＫＧのシールフレームの対角線にくるにした
がってヘッドが持ち上げられ上昇するとともに該電極の
最大外径部で接触するような動きをする。

このようなことからローラー電極１５のテーパー角度α
とテーパー幅がパッケージ１１の形状と角形シールフレ
ーム１３の大きさによって決定される。角形シールフレ
ームの場合は（対角線距離一対辺距離）／２＋α　で決
定されるが、コーナー都をテーパ一部内に入れるように
すると対辺部でローラー電極の外周部１６がパッケージ
１１のセラミックに接触するのでこれ全防止する方法と
してテーパー角度αを低角度に設定する必要があ、す、
この角度が前述したパッケージ形状により６〜１５゜に
相当する。しかし６°程度のテーパー角度になるとキャ
ップとローラー電極の接触面積が広すぎて接触抵抗が小
さくなり、ジュール熱の発生が少なくシールフレーム１
４とキャップ１３の溶接不足となる。又一方、パッケー
ジ１１が大キ＜シールフレーム１４も大きくなった場合
、例えば３９ｍｍ’″′以上になるとローラー電極の角
度αを５°位に設定しなくてはならず接触抵抗が小さく
なり溶接部の溶は不足となる。これを防止するために溶
接電流を増す必要があるためにパワーを上げることにな
り溶接部は良く溶けるが、パッケージ１１のセラミック
とシールフレーム１４に熱歪ががかフシールフレームに
接着しているメタライジの剥離の原因となる。以上のよ
うに従来の溶接方法は気密性リークの欠点があった。

本発明は上記欠点を除去し、信頼性、製造歩留。

生産能率の高いパッケージの封止方法を提供するもので
ある。

本発明はシールフレームを備えたパッケージを回転台上
１ｃ　ｌｉＺ　ｒｔして該パッケージのシールフレーム
上にキャップを載置し、回転台を回転させることにより
前記パッケージとキャップ全回転すると共にローラー電
極全下降させ前記シールフレーム上のキャップに接触さ
せ、通電することにより前記シールフレームとキャップ
と全気密封止する方法において、上部を支点として垂直
方向に上下動可能な支柱と該支柱の下部先端に水平方向
に取付けられた可動軸はお互いが回転台の中心に向うよ
うにスプリングで押しつけられている。又、可動軸の内
側先端には、テーパー角度が大きくテーパー幅のせまい
ローラー電極を垂直に取付ける軸受がある。この様な構
造のローラー電極及び、その取付は構造のシームラエル
ダーで角形シームウェルドケース全封止することを特徴
とする。

本発明全実施例より説明する。

第２図は本発明の実施例の電極取付は部の構造図である
。まずローラー電極２５の構造は、従来゛のローラー電
極と異なりテーパー角度αが従来は８〜１５°程度だっ
たものが本発明のテーパー角度αは１５〜６５°８まで
可能でテーパー幅は１■程あれば良い。

次に上記ローラ電極音用いてパッケージにキャップ全制
止する方法について第２図、第３図全参照しながら説明
する。第３図（ａ）は四−ラー電極２５がキャップの辺
部で接触している状態、（ｂ）はその側１ｍ図、（Ｃ）
は（ａ）から９０°回転してローラー電極がキャップの
対角線（コーナ一部）で接触している状態、（ｄ）はそ
の佃１＠図である。

シームラエルダーの回転台２２にパックージ固定治具２
６を固定し、その上に角形シールフレーム２４の取付け
られたパッケージ２１を固定し角形キャップ２３を載置
し、スイッチ１ＯＮｊるとエアーシリンダーが下降しロ
ーラー電極２５のテーパ一部が接触してから１パルスの
電流全流しシールフレーム２４とキャップ２３のズレ防
止のため仮付けする。次に電流の低電圧高電流分流しな
がら回転台２２ｆｉ−３６０”回転させる。すると第３
図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ）に示すように
まず最初にローラー電極２５のテーパ一部がキャップ２
３の対辺部で接触し次にパッケージ２１が回転しはじめ
るとローラー電極２５がキヤ、プ周囲によってローラー
電極２５を外側方向に押し広げるような力を与えそのロ
ーラー電極２５を保持する軸受２７をバネ２８が内側方
向に戻す力が働きローラー電極２５は対角線と対辺部で
交互に水平方向に広がったり狭くなったりしてテーパ一
部に常に接触しながら溶接が行われる。この時に重要な
ことはローラー電極２５を下方向に押えつける力は充分
な荷重全掛けながらローラー電極２５のテーパ一部で水
平方向に容易に移動可能なように、テーパー角度とバネ
定数を設定することが必要となる。

以上の様に本発明のローラー電極構造と機構が従来と異
なるためにテーパー角度を大きくとることができ、溶接
時の接触抵抗を極めて小さくでき、溶接時の消費電力全
最小に抑えることができるのでパッケージ全体に加わる
熱応力を最小限にしシールフレームのセラミックからの
剥離などが防止できる。又、各種パッケージのキャップ
形状が変った時の電極設定はキャップ対辺部にローラー
電極のテーパ一部の中間が接触するようにセットするだ
けでローラー電極がパッケージのセラミック都への接触
は防止できセット方法が部属になり、しかも封止歩留が
向上し気密的信頼性の高いパッケージ全提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の角形シームウェルドケースを気密封止す
る方向を説明する側面図、第２図、第３図はそれぞれ本
発明の実施例の角形シームウェルドケースを気密封止す
る側面図とその詳細を説明する平…Ｊ図と側面図である
。 尚、図において １・・・・・・パッケージ、１２．２２・・・・・・回
転台、１３．２３・・・・・・角形キャップ、１４．２
４・・・・・・角形シールフレーム、１５．２５・・・
・・・ローラ電極、１６・・・・・・ローラー電極の外
周部％　１７．２９・・・・・・溶接ヘッド、２１・・
・・・・パッケージ、２６・・・・・・固定治具、２７
・・・・・・軸受、２８・・・・・・バネである。 ／７ Ｚ　／　図 ｚ　Ｚ　図 篤　３ （どス、ン ？ｌ （ｂン 回 （Ｃ） （ｄン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に該基板より平面形状の小なる角形シールフレー
   ムを備えた半導体装置用容器の該シールフレーム上に角
   形キャップｋ装置し、前記角形キャップ咳ローラー電槓
   を接触回転させ通電することにより前記シールフレーム
   と前記角形キャップとを気密封止する方法において、前
   記容器全回転台に固定させた後垂直に取付けられた前記
   セーラーｗ１．極を各形キャップに接触せしめる工程と
   、次に前記ローラー電極、がシールフレームに接触した
   状態で前記ローラー電極と回転台とを相対的に回転させ
   て前記ローラー電極がシールフレームの外側に押し出さ
   れる力と内側に戻るバネの力により水平方向に伸縮運動
   して常時キャップに接触せしめる工程とを含んだことを
   特徴とした半導体装置用容器の気密封上方法。