JPS6040703B2 - 気密封止方法 - Google Patents
気密封止方法Info
- Publication number
- JPS6040703B2 JPS6040703B2 JP53114667A JP11466778A JPS6040703B2 JP S6040703 B2 JPS6040703 B2 JP S6040703B2 JP 53114667 A JP53114667 A JP 53114667A JP 11466778 A JP11466778 A JP 11466778A JP S6040703 B2 JPS6040703 B2 JP S6040703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- cap
- thick film
- film conductor
- solder
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/734—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属キャップによるる半導体素子の気密封止方
法に関する。
法に関する。
第１図によって半導体素子の気密封止の構成を説明する
。
。
第１図において１はアルミナ基板、２はアルミナ基板１
上に印刷、焼成された配線用のＡｇ／Ｐｄ導体、３はＡ
ｇ／Ｐｄ導体２上に印刷、焼成されたガラス絶縁体、４
はガラス絶縁体３上に同じく印刷、焼成された接合用の
Ａｇ／Ｐｄ厚膜導体である。一方６はコバ‐ルキヤツプ
、７はコバ‐ルキャップ６表面に施したＡｕめつき層で
ある。５は圧延、打抜きされた環状のはんだ層である。
上に印刷、焼成された配線用のＡｇ／Ｐｄ導体、３はＡ
ｇ／Ｐｄ導体２上に印刷、焼成されたガラス絶縁体、４
はガラス絶縁体３上に同じく印刷、焼成された接合用の
Ａｇ／Ｐｄ厚膜導体である。一方６はコバ‐ルキヤツプ
、７はコバ‐ルキャップ６表面に施したＡｕめつき層で
ある。５は圧延、打抜きされた環状のはんだ層である。
８はアルミナ基板６上に取付けられた半導体素子、１
１は半導体素子８とＡｇ／Ｐｄ導前２とを俊競するりー
ド線である。
１は半導体素子８とＡｇ／Ｐｄ導前２とを俊競するりー
ド線である。
従釆の封止方法は厚膜導体４上に環状のはんだ５をのせ
、その上にコバ‐ルキヤツプ６をピンセットでのせ、全
体を固定して低荷重をかけベルト炉でんだ５をリフロー
して接合していた。
、その上にコバ‐ルキヤツプ６をピンセットでのせ、全
体を固定して低荷重をかけベルト炉でんだ５をリフロー
して接合していた。
しかし、この方法だと、はんだリフロー時はんだ５が高
温にさらされ、（例えばＳｎ−１肌ｔ％Ａｕはんだなら
ば約２５０ｑｏ）、溶融状態にあるため、金属原子の拡
散が速く、多量の金属間化合物が接合層に生成される。
温にさらされ、（例えばＳｎ−１肌ｔ％Ａｕはんだなら
ば約２５０ｑｏ）、溶融状態にあるため、金属原子の拡
散が速く、多量の金属間化合物が接合層に生成される。
したがってキャップ６の接合強さが低下し、また気密性
が損なわれるという問題があった。しかも前記したよう
にピンセットではキャップ６の位置決めがむずかしく作
業者の熟練度による所が大きかった。本発明の目的は上
記した従来技術の欠点をなくし、製品性能の信頼性の向
上を計り、かつ、工程の半自動化をも可能にしようとす
るものである。
が損なわれるという問題があった。しかも前記したよう
にピンセットではキャップ６の位置決めがむずかしく作
業者の熟練度による所が大きかった。本発明の目的は上
記した従来技術の欠点をなくし、製品性能の信頼性の向
上を計り、かつ、工程の半自動化をも可能にしようとす
るものである。
上記自的を達成するために、本発明ははんだが溶融状態
で高温にさらされるために生じる欠点を抑えるため、は
んだの融点以下での接合を計った。すなわち、第１図の
ように構成された接合部において、キャップ上より超音
波で負荷することにより数ミクロンの凹凸を有す厚膜導
体表面とはんだ、およびはんだとキャップとを新生面で
完全に密着させ、はんだの溶融温度より低い約０．８Ｔ
Ｍ（Ｔ一：はんだの溶融温度）の温度で均一に、しかも
有効な拡散を起こし、接合するようにしたものである。
以下本発明を一実施例によって説明する。
で高温にさらされるために生じる欠点を抑えるため、は
んだの融点以下での接合を計った。すなわち、第１図の
ように構成された接合部において、キャップ上より超音
波で負荷することにより数ミクロンの凹凸を有す厚膜導
体表面とはんだ、およびはんだとキャップとを新生面で
完全に密着させ、はんだの溶融温度より低い約０．８Ｔ
Ｍ（Ｔ一：はんだの溶融温度）の温度で均一に、しかも
有効な拡散を起こし、接合するようにしたものである。
以下本発明を一実施例によって説明する。
本実施例の全体構成は第１図と同じであるが、Ａｇ／Ｐ
ｄ厚膜導体４上にインサート材として環状の純錫５をの
せ、超音波接合機のツール（図示せず）に真空吸引によ
って固定したキャップをｌｋ９／桝、２７ｋｃの条件で
超音波接合した。
ｄ厚膜導体４上にインサート材として環状の純錫５をの
せ、超音波接合機のツール（図示せず）に真空吸引によ
って固定したキャップをｌｋ９／桝、２７ｋｃの条件で
超音波接合した。
さらに、１８０ｑｏの窒素雰囲気中で３０分間保持し接
合面で徴量の拡散を起こし接合を完了した。この時の厚
膜導体４表面は出来るだけ凹凸の少なくなる条件で焼成
し、密着を良好にする必要がある。なお、インサート材
は純錫でなくとも低荷重で塑性変形するもので、かつＡ
ｕ，Ａｇ，Ｐｄの拡散しやすい金属であれば良い。第２
図は高温放置加速試験による接合強度の変化を従釆のＩ
Ｊフロー法１０と本発明の拡散法９と比較した結果であ
るが、拡散法の方が非常に優れている。
合面で徴量の拡散を起こし接合を完了した。この時の厚
膜導体４表面は出来るだけ凹凸の少なくなる条件で焼成
し、密着を良好にする必要がある。なお、インサート材
は純錫でなくとも低荷重で塑性変形するもので、かつＡ
ｕ，Ａｇ，Ｐｄの拡散しやすい金属であれば良い。第２
図は高温放置加速試験による接合強度の変化を従釆のＩ
Ｊフロー法１０と本発明の拡散法９と比較した結果であ
るが、拡散法の方が非常に優れている。
また、気密封止性についても同様な結果が得られた。以
上詳細に説明したように、本発明によれれば超音波によ
る摩擦を行っているので接合面で新生面の接触が生じて
おり、しかも固相状態で拡散による接合を行っているの
で拡散は一様で、しかも極小に抑えることが出釆、金属
間化合物の生成もきわめて少なく抑えることが出来る。
上詳細に説明したように、本発明によれれば超音波によ
る摩擦を行っているので接合面で新生面の接触が生じて
おり、しかも固相状態で拡散による接合を行っているの
で拡散は一様で、しかも極小に抑えることが出釆、金属
間化合物の生成もきわめて少なく抑えることが出来る。
また超音波摩擦圧援は磁石あるいは吸引などによりキャ
ップの設置が容易で、しかもすでに固定されているキャ
ップはその後の取扱い、熱処理炉への搬送が容易である
、という効果がある。
ップの設置が容易で、しかもすでに固定されているキャ
ップはその後の取扱い、熱処理炉への搬送が容易である
、という効果がある。
第１図は気密封止の構成を示す図、第２図は本発明法（
拡散法）と従来法（リフロ一法）により接合した場合の
高温放置による接合勢断強度の変化を示す図である。 １・・…・アルミナ基板、４・・・・・・Ａｇ／Ｐｄ腹
膜導体、６……コバールキヤップ（金属キャップ）、７
……Ａｕめつき層。 巻′図 姿２図
拡散法）と従来法（リフロ一法）により接合した場合の
高温放置による接合勢断強度の変化を示す図である。 １・・…・アルミナ基板、４・・・・・・Ａｇ／Ｐｄ腹
膜導体、６……コバールキヤップ（金属キャップ）、７
……Ａｕめつき層。 巻′図 姿２図
Claims (1)
- １ 基板上に構成された厚膜導体に、めつきを施した金
属キヤツプを接合して半導体素子の気密を封止する方法
において、低荷重で塑性変形し且つ前記厚膜導体および
前記めつき材料と拡散しやすい材料をインサート材とし
て用い、超音波によつて前記キヤツプを前記基板に接合
した後、該接合体を不活性雰囲気中で拡散接合すること
を特徴とする気密封止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53114667A JPS6040703B2 (ja) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | 気密封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53114667A JPS6040703B2 (ja) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | 気密封止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5541740A JPS5541740A (en) | 1980-03-24 |
| JPS6040703B2 true JPS6040703B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=14643567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53114667A Expired JPS6040703B2 (ja) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | 気密封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040703B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998041354A1 (fr) * | 1997-03-17 | 1998-09-24 | Hitachi, Ltd. | Procede de soudage d'elements en phase solide |
| CN109277686B (zh) * | 2018-11-07 | 2021-01-15 | 杨新容 | 一种锂电池生产用盖帽压焊装置 |
-
1978
- 1978-09-20 JP JP53114667A patent/JPS6040703B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5541740A (en) | 1980-03-24 |
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