JPS6033278A - 封着用ガラス層の形成方法 - 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、集積回路等に使用されるセラミンクパッケー
ジの封着用ガラス層の形成方法に関するものである。

従来、たとえばセラミックデュアルインラインパッケー
ジは、半導体素子を実装し気密に封着するために広く用
いられ、そしてセラミ・ンクパ、ケージ中に半導体素子
を気密に封着するには、ベース用セラミック基板に形成
された四部に、半導体素子を筒蓋し、外部リードとの間
で必要なワイヤーポンディングを行なった後に、前記ベ
ース用セラミック基板の四部形成面に形成された低融点
ガラスから成る封着用ガラス層とキャップ用セラミック
基板の四部形成面に形成された低融点ガラスから成る封
着用ガラス層とを対面して重ね合わせ、前記封着用ガラ
ス層が溶融状態になるまで加熱して封着し、半導体素子
を気密に封入するという方法が行なわれている。

そして、ベース用セラミック基板やキャップ用セラミッ
ク基板の四部形成面に低融点ガラスから成る封着用ガラ
ス層を形成するには、一般に次に述べるような方法が行
なわれている。

すなわち、酸化鉛を主成分とする硼珪酸鉛系の低融点ガ
ラスの微細粉末にエステル系の溶剤及びアクリル系のバ
インダーを添加してペースト状にした低融点ガラスペー
ストを、ベース用セラミック基板やキャップ用セラミン
ク基板の四部形成面に、スクリーン印刷法を用いてくり
返し印刷して所望の厚みとした後、約４００′Ｃ〜５０
０℃の温度で１０分間加熱焼（＝Ｊけを行って封着用ガ
ラス層を形成するという方法である。

しかし１以上のような方法で形成された封着用ガラス層
の最上面は、平担、平滑な状ｆ出でなく、周辺部の小突
起や多数の凹凸のあるいわゆる荒れた”状態であるため
、ベース用セラミック基板の封着用ガラス層に外部リー
ドを固着するときに、外部リードが位置ずれをおこした
り、また前記小突起が後工程でかけてベース用セラミッ
ク基板やキャップ用セラミック基板の四部に付着して半
導体素子の固着を不良ならしめたり、あるいはソフトエ
ラーをひき起すα線の放射源となったり、更にはベース
用セラミック基板の封着用ガラス層とキャップ用セラミ
ンク基板の封着用ガラス層とを対面させて重ね合わせて
封着した場合、封止境界面付近に空気を包み込んで、空
隙を作るため、気密リーク発生の原因を生じしめ易いと
いう欠点をもっていた。

本発明は、以上のようなセラミックパッケージを構成す
るベース用セラミンク基板やキャップ用セラミック基板
に封着用ガラス層を形成し、前記封着用ガラス層によっ
て封着する場合の欠点を除去することを目的としてなさ
れたものであって、セラミック基板の所定表面に、低融
点ガラスペーストを、数回くり返して所望の厚みにスク
リーン印刷した後、前記基板に振動を与え、しかる後に
加熱焼付けすることを特徴とする封着用ガラス層の形成
方法である。

以下、実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

まず、６０重量％のＰｂＯ、５ｉ０２．　Ｂ２Ｏ３を含
む硼珪酸系の低融点ガラス１００重量部に対してエステ
ル系の溶剤（たとえばブチルカルピトールアセテート）
及びバインダー（たとえばニトロセルローズ）を１２〜
１５重量部添加して低融点ガラスペーストを作る。

次に以上のようにして作製した低融点ガラスペーストを
、定法によって製造された暗褐色系の９１％アルミナか
らなり、半導体素子を固着する凹部を有するベース用セ
ラミック体の凹部形成面にスクリーン印刷法によって印
刷する。

次に、低融点ガラスペーストの印刷されたベース用セラ
ミック基板を、約１分間７０°Ｃで加熱して印刷された
低融点ガラスペーストを半乾燥の状態にする。そして更
に同一低融点ガラスペーストをスクリーン印刷法によっ
て刷り重ねて同様に加熱をする。

このように低融点ガラスペーストの印刷→半乾燥→低融
点ガラスペーストの印刷を３〜４回くり返して行って、
低融点ガラスペーストを所望の厚み（Ｑ、４ＩＩｍ〜０
．８＋ｓ＋ｉ）に積層してゆく。この場合、最上層部に
印刷積層された低融点ガラスペーストの表面は、スクリ
ーン版によって生ずる基板表面の周縁部に生ずる小突起
およびスクリーンノンシュの影響を受けて微小な凹凸が
、多数存在している状態、いわゆる“荒れた゛′状態と
なっている。しかる後、ベース用セラミック基板に、約
３〜５秒間、振Ｉ！ＩＩ長さ約ｌａｍで１５〜３０回程
度の水平方向からの振動を与える。その結果荒れた”状
態の表面を有する低融点ガラスペーストは、自らの補食
性のために流動性を生じ、小突起や凹凸が消失して、平
滑な状態の表面に整えられる。そして１表面を平滑な状
態に整えた後、約４００℃〜５００°Ｃの温度で約２０
分間焼結を行い、表面の平滑な低融点ガラスから成る封
着用ガラス層を形成する。

このようにして形成された封着用ガラス層の最上面は、
小突起や凹凸の存在しない平滑な状態である。

なお、実施例はベース用セラミック基板に封着用ガラス
層を形成する場合について説明されたものであるが、キ
ャップ用セラミツクツ＾板に封着用ガラス層を形成する
場合についても同様である。

以上のように　本発明の方法によって封着用ガラス層を
形成するときは、封着用ガラス層の最り面を平滑にする
ことができるので、ペース用セラミック基板への外部リ
ードの固着を正確に行なうことができ、またベース用セ
ラミック基板やキャンプ用セラミック基板の門部内への
低融点ガラスの破片が落下して伺着するのを防止するこ
とができ、さらには、ベース用セラミック基板とキャッ
プ用セラミック基板に形成された封着用ガラス層を対面
して爪ね合わせて封着した場合でも、封止境界面（＝１
近に空隙を生ずることがないので気密リーク不良を防１
トすることができるなど、工業生産上非常に（ｆ効であ
る。

特許出願人 鳴海製陶株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック基板の所定表面に、低融点ガラスペーストを
   数回くり返して所望の厚みにスクリーン印刷した後、前
   記基板に振動を与え、しかる後に加熱焼付することを特
   徴とする、封着用ガラス層の形成方法。