JPS6041864B2 - 絶縁性基板への金属化層形成方法 - Google Patents

絶縁性基板への金属化層形成方法

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JPS6041864B2
JPS6041864B2 JP55090905A JP9090580A JPS6041864B2 JP S6041864 B2 JPS6041864 B2 JP S6041864B2 JP 55090905 A JP55090905 A JP 55090905A JP 9090580 A JP9090580 A JP 9090580A JP S6041864 B2 JPS6041864 B2 JP S6041864B2
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JP
Japan
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metallized
metallization
insulating substrate
container
cp2l
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JP55090905A
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JPS5717151A (en
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信造 穴沢
英明 神津
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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    • 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
    • H10W44/00—Electrical arrangements for controlling or matching impedance
    • H10W44/20—Electrical arrangements for controlling or matching impedance at high-frequency [HF] or radio frequency [RF]
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H10W90/737—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a laterally-adjacent lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセラミック等の絶縁性基板で構成された半導
体容器において、その絶縁性基板に金属化膜(メタライ
ズ層)を形成する方法に関する。
砒化カリウム電界効果形トランジスタ(以下、G。A、
FETと呼ふ)は4GH2以上のマイクロ波帯において
も増幅、発振が可能なΞ端子素子であるので、従来、こ
の周波数帯で主に使用されていたダイオードにかわる主
要なマイクロ波帯デバイスとして実用化されている。
しかし、例えは10GH2以上と動作周波数が高くなる
と、これを封止する気密封止セラミック製容器の構造に
基づく寄生インダクタンスや寄生容量等により、G、A
、FET素子の本来もつている特性、例えば利得、雑音
指数およびそれらの帯域特。
性がそこなわれる。このため、G、A、FET素子を直
接高周波回路に組込むことが行なわれている。ところが
、このような使用状態ではG、A、FET素子を周囲雰
囲気から完全に遮断することが困難なため、G、A、F
ET素子を直接に高周波回路に組込;んだマイクロ波半
導体装置の高い信頼性を保証することはむずかしい。そ
こで10GH2以上の周波数帯においてもG、A、FE
T素子の特性を余りそこなわないような容器が提案され
ている。この容器は、第1図に示すように、気密封止用
金属キャップ1を接地端子として用いて接地インダクタ
ンスを極力低減した構造を有している。即ち、容器3の
中にG、A、FET素子を収納し、金スズ等のろう材2
で気密封止用メタライズ層6に金属キャップ1を接着固
定して気密封止するものてある。尚、外部リード4、5
は入出力端子であり、例えば各々ゲート、ドレイン端子
として用いられる。 気密封止用メタライズ層6はセラ
ミック容器3の内壁に形成されたメタライズ部7により
接地用メタライズ部8と導通しているので、金属製キャ
ップ1は接地端子、例えばソース端子の役割をはたす。
また、リード4、5はセラミック容器3に形成された内
部入出力メタライズ部9、10と接続するメタライズ部
20、21に接続される。 かかる容器はセラミック容
器3の中を貫通して形成された入出力用メタライズ部9
、10のために、2枚のセラミックプレート (以下、
CPと略す)11と12とをはり合わせ高温焼成して製
造されている。これは一般にラミネート形パッケージと
呼ばれる。 このラミネート形パッケージの製造方法を
第2図を用いて説明する。
まず、同図aのように、例えば5ヒ×印−の面積で厚さ
O、38rfr!nのアルミナでなるCPIIを用意し
、これにソース用メタライズ8、ドレインメタライズ1
0およびゲートメタライズ9を例えばタングステン等の
金属を薄く印刷して形成する。次に、同図bの如くCP
llと同一形状のCPl2を用意し、円形に打抜いて容
器の内容積となりうる部分13を形成する。
この場合、打ち抜かれた円形部13はCPllに印刷さ
れたパターンすなわちソース、ドレイン、ゲート用メタ
ライズ部8,10,9と同一ピッチで形成される。次に
、同図cのように、気密封止用メタライズ6を印刷する
。次いで、CPllとCPl2とを同図dのように位置
を合わせし、高温ブレスを用いて両者を接着させる。
次に、同図eの如く、CPllのメタライズ部8とCP
l2のメタライズ部6とを導通させるために、例えばタ
ングステン等の金属をCPl2の内面でかつCPllの
メタライズ部8の上方の部分に、一般には細い筆等で付
着させメタライズ部7を形成する。この後、焼成してC
PllとCPl2とを一体化させ気密性を確実にする。
次にCPll,l2を切断して所定の大きさにし、外部
リード4,5を付けるためのメタライズ部20,21を
メタライズ部9,10と接触する様にCPllの外部側
面に形成する。そして、コバー等の外部リード4,5を
例えば銀銅ローを用いてメタライズ部20,21に付着
させるとラミネート形パッケージができあがる。この様
に、かかる製造方法において最も問題になるのは、内部
側面メタライズ7を形成する工程にある。
すなわち、筆等により手でメタライズ部7を形成するた
めに、メタライズ7の幅1が個々のパッケージにおいて
異なる。この内部メタライズ7の幅1は接地インダクタ
ンスに大きく影響を与える。つまり、幅1が広けれは接
地インダクタンスは小さく、狭くなれば接地インダクタ
ンスは大きくなる。このため、個々のパッケージの接地
インダクタンスが大きくばらつく。このことは、この様
なケースを用いて作られたGaAsFETの接地インダ
クタンスは常に個々FETで異なる事を示している。従
つて、高周波回路にこのFETを入れて選別する場合に
、入出力高周波回路の整合回路は定まらずつねに個々の
FETで整合をとる必要がある。この整合をとる作業は
非常な時間と忍耐を要することになり、よつてFETの
製造原価が高くなると共に、正確な性能を評価しえない
ことが多い。本発明の目的は以上の様な欠点を除去し、
もつてGaAaFETの製造原価を下げ、また正確な評
価が可能になると共に一定の独特性を示しうるGaAs
FETを得るための容器の製法を提供することにある。
本発明の方法は、絶縁性基板の一主面と交わる他の面に
吸気あるいは押圧により金属を付着させ、これによりそ
の他の面に金属化層を形成することを特徴とする。
以下図面より本発明の実施例を詳細に説明する。
第3図は本発明の一実施例を示す製造工程図である。
まず、同図aのように厚さ0.387077!で5−×
5C#0nの面積をもつアルミナのCP2lを用意し一
辺の長さrへが例えば2悶の角の中にソース用メタライ
ズ22、ドレイン用メタライズ23、ゲート用メタライ
ズ24を例えばタングステン等の金属を薄く印刷して形
成する。ここで、メタライズ部22,23,24はそれ
ぞれ離れて独立したパ”ターンであり、ソース用メタラ
イズ部22の長さm1およびゲ−トードレインメタライ
ズ間の距離朋は各々1.5TnIn11rAと設計され
ている。一方、CP2Oと同一形状のCP2lを打抜き
加■してM3〉亀なる長方形部分を除去し、同図bのよ
うにパッケージの内容積の一部となる空間25を形成す
る。このとき、辺M3はM。>M3〉M4〉およびM3
くm1なる関係を満たすように設定され、m1=1.5
wunの場合例えばM3=1.2T!nのようにとる。
従つて、CP2OとCP2lを重ね合せたときCP2l
の空間25の短辺四はCP2Oのメタライズ部1の上に
位置する。又、辺亀はM2と同じ位の長さにするが、則
が主に接地インダクタンスの値を決めるので、可能なか
ぎり大きくとることが大切である。次に、同図cのよう
にCP2lに例えばタングステン等の金属を薄く印刷し
て接地用メタライズ部26および内面メタライズ部27
を形成する。この内面メタライズ部27の形成は本発明
による方法で形成され、これを第4図を参照して詳細に
説明する。第4図A,bは印刷時における平面図、断面
図をそれぞれ示している。
CP2lは例えばコム等のCP2lに密着しうる材質で
できた台座28の上に載せられる。この台座28にはC
P2lの長方形の穴25よりわずかに、例えば0.1〜
0.2順程度大きい穴29があいている。そして、CP
2lへ密着した面とは反対の面から、台座28の穴29
を通して、例えばロータリーポンプ等の排気装置を用い
て吸気する。吸気したままの状態で、タングステン等の
金属を所謂スクリーン印刷すると液体状のタングステン
は台座28の穴29の方に吸われるため、CP2lの表
面と共に内面にも流れてメタライズ部26,27が形成
される。このスクリーン印刷とは、所定形状のパターン
が描かられたマスクをCPの上に載せ、有機溶剤と混入
された液体上のタングステンをマスク上に流し込むもの
であり、その時パターン上のタングステンがCP上にに
じみ出てメタライズ層が形成される。よつて、排気装置
による吸気のためににじみ出るタングステンの量が多量
となりCP2lの内面にメタライズ層ができる。このと
き、台座28の穴29はCP2lの穴25よりも若干大
きいので、CP2lのメタライズ面とは反対の面には長
方形の穴25のごく周囲にメタライズが形成される。か
かる方法によつて形成されたCP2lに打抜き加工を施
して、第3図dのように長方形の穴25の短辺亀のメタ
ライズ部27は少なくとも残るように形成する。
これは、ゲート・ドレインメタライズ部24,23とメ
タライズ部27とが接一触しないようにするためである
。かかる条件を満たすために、新たに打抜く長方形の辺
M5、M6は則〈M3、r〜〉輿、j>M2およびM。
>jとなるようにその大きさ設定すればよく、例えば亀
=1.1T!Rlrl..nl6=1.5順とする。こ
の打抜き加工によりCP2lの長方形の長い方の辺のほ
とんどは除去されるので、内面メタライズ27の残る部
分は長方形の短い方の2辺と長い方の辺のわずか、0.
05?程度となる。従つて、接地インダクタンスに影響
する内面メタライズ7の幅は長方形の穴25の.短辺M
6の長さでほとんど決まる。このようにして作られる接
地インダククンスは±5%内にその値を押えることがで
きる。次に、同図eのように、加工されたCP2Oと2
1とをソース用メタライズ22がCP2lの中・心にく
るように位置合せを行なつて重ね、高温ブレスでこれら
を密着させる。
この後、気密性を完全にするための焼成を行なつて一体
化し、そして、所定の大きさつまり亀の大きさにカッタ
ー等を用いて個々の容器に分割する。次に、同図F,f
″に平面図および断面図を示すように、ドレイン、ゲー
ト用メタライズ部23,24と導通するようにCP2O
の外部側面にメタライズ30,31を施す。
この後、同図G,g′に平面および断面図を示すように
、外部メタライズ部30,31に例えばコバー等の外部
リード32,33を例えば銀銅ロー等を用いて固着させ
る。次にNiおよびAuメッキを順次施行し、シンζタ
ーしてパッケージは出来上がる。このように、かかる方
法によればCP2lの内面メタライズ部27を施すにC
P2lの片面にメタライズ部26を形成するときと同時
に行なうので、手ぬり等による作業を除きパッケージの
製造原価を下げることができる。さらにCP2lの2度
の打抜加工により内面メタライズ部27の幅を一定に形
成できるので、接地インダクタンスの大きさを非常に均
一にすることができ、パッケージの高周波特性を均一に
することができる。第5図A,bおよびcは本発明によ
つて形成された他の半導体容器を示す平面図、X−X″
断面およびY−Y″断面図である。
この容器は、ソース端子が銅でできた銅スタット51に
接続されたものであり、さらに接地用メタライズ部52
に金属キャップ(図示せず)を接続してこれを接地する
ものである。この金属キャップと銅スタット51とを接
続するために内面メタライズ部53が必要となり、これ
を第4図および第2図C,dで示した方法により形成す
れば、接地インダクタンスのバラツキは非常に小さくな
る。又、かかる容器も2枚のCP54,55で構成され
ている。尚、メタライズ部56,57は各々ゲートおよ
びドレイン用で、これにリード58,59が接続されて
いる。以上のように本発明によれば、製造原価を低減し
かつ素子の特性を充分に得ると共にそのバラツキも極め
て少なくなつた容器を製造できる。
尚、本発明は上記実施例に限定されないこと無論である
。即ち、CPの材質や厚さ大きさおよび接着ロー材の材
質は何らこれに限定されない。又、CPの打抜き形状も
任意に、例えば従来の如く円形にしても同様に適当でき
る。さらにまた、3枚以上のCPによる容器や、あるい
は一枚の絶縁性基板の内面にメタライズを形成するとき
も同様にできる。また、第4図の内面メタライズ形成は
吸気して行なつたが、これをマスク上からの押圧形成で
もよい。
さらに基台28の穴29の大きさをCP2lの穴25よ
りも大きくしたが、これはCP2Oのメタライズ部22
との接続をなすためであり、よつて、裏面の端部にまで
形成する必要がないならば同じ大きさでよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のGaAsFETの容器を示し、特にaは
斜視図、bはキャップ1を取り除いたものの平面図、c
はbのX−X″断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁性基板の一主面と交わる他の面に吸気あるいは
    押圧することにより金属を付着し、もつて該他の面に金
    属化層を形成することを特徴とする絶縁性基板への金属
    化層形成方法。
JP55090905A 1980-07-03 1980-07-03 絶縁性基板への金属化層形成方法 Expired JPS6041864B2 (ja)

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JPS5717151A JPS5717151A (en) 1982-01-28
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58189443A (ja) * 1982-04-27 1983-11-05 小湊 照雄 鉄筋組立工法

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JPS5717151A (en) 1982-01-28

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