JPS61123155A - シ−ム熔接方法 - Google Patents
シ−ム熔接方法Info
- Publication number
- JPS61123155A JPS61123155A JP59236486A JP23648684A JPS61123155A JP S61123155 A JPS61123155 A JP S61123155A JP 59236486 A JP59236486 A JP 59236486A JP 23648684 A JP23648684 A JP 23648684A JP S61123155 A JPS61123155 A JP S61123155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cap
- electrodes
- welding
- pair
- seam
- 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.)
- Granted
Links
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
- H10W95/00—Packaging processes not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はシーム熔接方法に係り、例えば、半導体パンケ
ージに方形（正方形や矩形などの角形）のキャップをシ
ーム爆接する溶接方法の改善に関する。
ージに方形（正方形や矩形などの角形）のキャップをシ
ーム爆接する溶接方法の改善に関する。
□ｒｃなどの半導体装置には、半導体チップを収納する
ための、種々の形式の半導体バ・７ケージが用いられて
おり、例えばセラミック型パフケージ。
ための、種々の形式の半導体バ・７ケージが用いられて
おり、例えばセラミック型パフケージ。
プラスチック封止型パッケージ、金属キャン型パッケー
ジなどがある。
ジなどがある。
そのうち、金属キャン型パッケージやセラミック型パン
ケージの一部には、金属キャップを用いて、半導体チッ
プを取りつけたパフケージ基板の金属材に抵抗溶接して
封止する、所謂、メタルシール方式があり、特にＩＣ化
されていない個別トランジスタの場合は、金属キャンに
封入されて、このメタルシール方法が採られている。且
つ、このメタルシールは信頼性が極めて高いために、Ｉ
Ｃにも適用されており、そのＩＣの場合には金属キャッ
プは方形（角形、矩形）が多い。
ケージの一部には、金属キャップを用いて、半導体チッ
プを取りつけたパフケージ基板の金属材に抵抗溶接して
封止する、所謂、メタルシール方式があり、特にＩＣ化
されていない個別トランジスタの場合は、金属キャンに
封入されて、このメタルシール方法が採られている。且
つ、このメタルシールは信頼性が極めて高いために、Ｉ
Ｃにも適用されており、そのＩＣの場合には金属キャッ
プは方形（角形、矩形）が多い。
一方、溶接方式は、初期には溶接面を一度に熔接するプ
ロジェクション熔接方式が採られていたが、最近ではシ
ーム熔接方式が増えて、特にＩＣではシーム熔接方式が
汎用されている。それは、パッケージが大型化すると、
スポット熔接方法では溶接機が著しく大型になり、且つ
、大電流を消費するため、コスト高になるからである。
ロジェクション熔接方式が採られていたが、最近ではシ
ーム熔接方式が増えて、特にＩＣではシーム熔接方式が
汎用されている。それは、パッケージが大型化すると、
スポット熔接方法では溶接機が著しく大型になり、且つ
、大電流を消費するため、コスト高になるからである。
しかし、このようなシーム熔接方法を採る場合は、熔接
の信頼性が維持されることは勿論、パンケージの外観や
処理工数の低減についても十分に配慮されていなければ
ならない。
の信頼性が維持されることは勿論、パンケージの外観や
処理工数の低減についても十分に配慮されていなければ
ならない。
［従来の技術〕
第３図は半導体パッケージを熔接するための、溶接用の
回転電極で、電極２は電極ホルダー３に取付けられ、ス
タンド４で保持されて加圧器５で下方に圧力が加えられ
ている。半導体パンケージ１は固定治具６に固定され、
ステージ７の上で駆動源（図示していない）によって、
スタンド４または固定治具６を動作させる。移動方法に
は、回転移動または直線移動がある。かくして、半導体
パフケージ１に接触させたキャップの端部に、一対の電
極２を加圧して通電し、抵抗溶接がおこなわれる。
回転電極で、電極２は電極ホルダー３に取付けられ、ス
タンド４で保持されて加圧器５で下方に圧力が加えられ
ている。半導体パンケージ１は固定治具６に固定され、
ステージ７の上で駆動源（図示していない）によって、
スタンド４または固定治具６を動作させる。移動方法に
は、回転移動または直線移動がある。かくして、半導体
パフケージ１に接触させたキャップの端部に、一対の電
極２を加圧して通電し、抵抗溶接がおこなわれる。
第４図はシーム爆接している状態にある半導体パッケー
ジの断面図を例示しており、半導体チ。
ジの断面図を例示しており、半導体チ。
プ８を収容したパッケージ基板９の上面にシールフレー
ム１０が銀鑞付は等で接着されており、このシールフレ
ーム１０とキャップ１１の端部とを図のように接触させ
て、その上から一対の電極２を加圧して通電させるもの
である。
ム１０が銀鑞付は等で接着されており、このシールフレ
ーム１０とキャップ１１の端部とを図のように接触させ
て、その上から一対の電極２を加圧して通電させるもの
である。
第５図および第６図はキャンプ１１と一対の電極２との
位置関係を上方から見た平面図で、一対の電極２の溶接
移行方式（熔接しながら電極を移行させること）に、従
来、２つの方式が採られている。即ち、第５図は一対の
電極２を同方向（矢印に示す）に円弧を描いて回転させ
る（実際には、電極は固定していて、第１図で説明した
ように半導体ハラケージ側が動く）方式で、これは丸形
シーム式と呼ばれている０元来、この方式は丸形キャン
プに適用していたが、ある範囲内の角形キャップ、例え
ば正方形キャップにも通用することができ、その場合は
、回転角度によって溶接速度を変え、そのために角速度
を制御する必要がある。
位置関係を上方から見た平面図で、一対の電極２の溶接
移行方式（熔接しながら電極を移行させること）に、従
来、２つの方式が採られている。即ち、第５図は一対の
電極２を同方向（矢印に示す）に円弧を描いて回転させ
る（実際には、電極は固定していて、第１図で説明した
ように半導体ハラケージ側が動く）方式で、これは丸形
シーム式と呼ばれている０元来、この方式は丸形キャン
プに適用していたが、ある範囲内の角形キャップ、例え
ば正方形キャップにも通用することができ、その場合は
、回転角度によって溶接速度を変え、そのために角速度
を制御する必要がある。
しかしながら、矩形状、特に長辺と短辺との比率が大き
く違う形状の矩形キャンプには適用できない問題がある
。
く違う形状の矩形キャンプには適用できない問題がある
。
七のため、種々の矩形状のキャップを備えたＩＣの場合
には、第６図に示す平行スライド式が用いられており、
この方式は矩形の対向辺で電極２を向い合って配置し、
図中の矢印に示すように、そのまま絶えず対向させて平
行に移動する方式である。この方式は矩形キャップの大
きさ、形状に無関係に熔接が可能になる利点がある。
には、第６図に示す平行スライド式が用いられており、
この方式は矩形の対向辺で電極２を向い合って配置し、
図中の矢印に示すように、そのまま絶えず対向させて平
行に移動する方式である。この方式は矩形キャップの大
きさ、形状に無関係に熔接が可能になる利点がある。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、この平行スライド方式は、電極が対向辺を同
一方向に移動する方法であるから、両電極間に流れる電
流の一部Ｉがキャップ内を通って（点線で示している）
、その電流の加熱による熱膨張のため、電極の移動方向
にキャップが延びて、膨張Ｎｄ１だけキャップずれを起
こす問題がある。
一方向に移動する方法であるから、両電極間に流れる電
流の一部Ｉがキャップ内を通って（点線で示している）
、その電流の加熱による熱膨張のため、電極の移動方向
にキャップが延びて、膨張Ｎｄ１だけキャップずれを起
こす問題がある。
一般に、半導体パッケージのシーム爆接は、第４図に示
すように一方の電極からキャンプ端、枠状のシールフレ
ーム、他方のキャップ端、他方の電極を通って電流が流
れ、両方のキャップ端とシールフレームとの接触部が加
熱溶解して熔接される。そのため、シールフレームには
キャンプより低い電気抵抗値を与えており、例えば、シ
ールフレームの方の断面積をキャップよりも大きくしで
ある。しかし、一部の電流が高抵抗のキャンプ１１の中
を通ることは避けられず、上記のキャップの加熱による
膨張が起こるわけである。
すように一方の電極からキャンプ端、枠状のシールフレ
ーム、他方のキャップ端、他方の電極を通って電流が流
れ、両方のキャップ端とシールフレームとの接触部が加
熱溶解して熔接される。そのため、シールフレームには
キャンプより低い電気抵抗値を与えており、例えば、シ
ールフレームの方の断面積をキャップよりも大きくしで
ある。しかし、一部の電流が高抵抗のキャンプ１１の中
を通ることは避けられず、上記のキャップの加熱による
膨張が起こるわけである。
従って、このキャップずれをなくするために、一対の電
極を対向辺の中央から一方に溶接移動し、次いで、再び
対向辺の中央から他方に溶接移動する方法、即ち、対向
辺の中央を溶接開始点とする方法が考案されているが、
これは所要溶接時間が長くなって、工数が増加する欠点
がある。
極を対向辺の中央から一方に溶接移動し、次いで、再び
対向辺の中央から他方に溶接移動する方法、即ち、対向
辺の中央を溶接開始点とする方法が考案されているが、
これは所要溶接時間が長くなって、工数が増加する欠点
がある。
本発明は、このような色々の問題点を解消させた、新ら
しいシーム熔接方式を提案するものである。
しいシーム熔接方式を提案するものである。
ｃ問題点を解決するための手段］
その問題は、半導体パッケージに取付けられた金属フレ
ーム上に方形金属キャップを載置する工程と、電流を供
給する一対の電極を該方形金属キャップの対向する角部
にそれぞれ接触寄せる工程と、該一対の電極を互いに反
対方向へ移動させて、該方形金属キャップの対向する二
辺を熔接する工程とが含まれるシーム熔接方法によって
達成できる。
ーム上に方形金属キャップを載置する工程と、電流を供
給する一対の電極を該方形金属キャップの対向する角部
にそれぞれ接触寄せる工程と、該一対の電極を互いに反
対方向へ移動させて、該方形金属キャップの対向する二
辺を熔接する工程とが含まれるシーム熔接方法によって
達成できる。
［作用］
即ち、上記した従来例では、被溶接金属材がシールフレ
ームで、角形金属板が角形キャップであり、従来は一対
の電極を同一方向に平行に移動させる熔接方法であった
のに対し、本発明は一対の電極をお互いに逆方向に移動
させる、所謂、逆行スライド方式とも云うべき熔接移行
方法を提案するものである。
ームで、角形金属板が角形キャップであり、従来は一対
の電極を同一方向に平行に移動させる熔接方法であった
のに対し、本発明は一対の電極をお互いに逆方向に移動
させる、所謂、逆行スライド方式とも云うべき熔接移行
方法を提案するものである。
そうすれば、キャンプは電極が熔接して移動するに従い
、互いに逆方向に熱膨張して延びるため、キャップずれ
は極めて減少する。
、互いに逆方向に熱膨張して延びるため、キャップずれ
は極めて減少する。
［実施例］
以下９図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明にかかる熔接移行方法を示しているキャ
ンプ１１と一対の電極２との位置関係の平面図で、矢印
が移行方向である。
ンプ１１と一対の電極２との位置関係の平面図で、矢印
が移行方向である。
このような方向に移行すれば、キャップの熱膨張は互い
に逆方向となり、極端には菱形になるような方向に膨張
力が働く。しかし、その力は相互に牽制をされ、且つ、
材料が金属であるから、変形は殆どなくて、かくして、
キャップずれは少なくなる。
に逆方向となり、極端には菱形になるような方向に膨張
力が働く。しかし、その力は相互に牽制をされ、且つ、
材料が金属であるから、変形は殆どなくて、かくして、
キャップずれは少なくなる。
この膨張量が従来の平行スライド方式より少ないことを
数式で証明すると、次のようになる。
数式で証明すると、次のようになる。
まず、従来の平行スライド方式における総膨張量ｄＬ、
は電極速度Ｖ、単位時間当り膨張量ｄｉｏ。
は電極速度Ｖ、単位時間当り膨張量ｄｉｏ。
本発明にかかる総膨張量ｄＬ、を、第２図に示すキャン
プの平面図を参照して数式で説明すると、単位時間当り
膨張量ｄ！、とし ｄｌ＋ −’Ａｄ１６ を一定として、そのうちのＹ方向の成分ｄ！ は、θ＝
Ｔａｎ−’冬 ｙ−ａ−ｖ ｔ （ｔ ； Ｏ−ｅ −）であるから、 ここに、Ｃｏｓ ［Ｔａｎ−’（トだ）］は１より小
さいこと化 は明らかで、 ｄＬｏ ＞％ｄｔ、＋ となり、総膨張量が半分以下になることが、この計算に
よって証明される。
プの平面図を参照して数式で説明すると、単位時間当り
膨張量ｄ！、とし ｄｌ＋ −’Ａｄ１６ を一定として、そのうちのＹ方向の成分ｄ！ は、θ＝
Ｔａｎ−’冬 ｙ−ａ−ｖ ｔ （ｔ ； Ｏ−ｅ −）であるから、 ここに、Ｃｏｓ ［Ｔａｎ−’（トだ）］は１より小
さいこと化 は明らかで、 ｄＬｏ ＞％ｄｔ、＋ となり、総膨張量が半分以下になることが、この計算に
よって証明される。
このように、本発明にかかる熔接移行方法はキャップず
れを著しく減少することができる。
れを著しく減少することができる。
［発明の効果］
以上の説明から判るように、本発明によれば従来の平行
スライド方式と比べてキャップずれが減少して、半導体
装置が高品質化され且つ、従来の平行スライド方式と同
様に種々の角形キャップに応用できる利点がある。
スライド方式と比べてキャップずれが減少して、半導体
装置が高品質化され且つ、従来の平行スライド方式と同
様に種々の角形キャップに応用できる利点がある。
第１図は本発明にかかる熔接方法を説明するための図、
第２図はその熱膨張量の計算に参考にするための図、
第３図はシーム溶接機の概要図、
第４図はシーム爆接する状態にある半導体パンケージの
断面図、 第５図および第６図は従来の熔接方法を説明するための
図である。 図において、 ｌは半導体パッケージ、２は電極、 ３は電極ホルダー、 ４はスタンド、５は加圧器、
６は固定治具、７はステージ、
８は半導体チップ、９はパンケージ基板、１０はシール
フレーム、１１は角形キャップ を示している。 ８Ｂ１１１！！ 第２図 第 ３■ ＠ ４ 閃 第５図 １１６ 閃
断面図、 第５図および第６図は従来の熔接方法を説明するための
図である。 図において、 ｌは半導体パッケージ、２は電極、 ３は電極ホルダー、 ４はスタンド、５は加圧器、
６は固定治具、７はステージ、
８は半導体チップ、９はパンケージ基板、１０はシール
フレーム、１１は角形キャップ を示している。 ８Ｂ１１１！！ 第２図 第 ３■ ＠ ４ 閃 第５図 １１６ 閃
Claims (1)
- 半導体パッケージに取付けられた金属フレーム上に方
形金属キャップを載置する工程と、電流を供給する一対
の電極を該方形金属キャップの対向する角部にそれぞれ
接触させる工程と、該一対の電極を互いに反対方向へ移
動させて、該方形金属キャップの対向する二辺を熔接す
る工程とが含まれてなることを特徴とするシーム熔接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236486A JPS61123155A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | シ−ム熔接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236486A JPS61123155A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | シ−ム熔接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61123155A true JPS61123155A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0367343B2 JPH0367343B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=17001440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236486A Granted JPS61123155A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | シ−ム熔接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61123155A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268837A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-08 | Hitachi Ltd | Atmospheric seam welding process |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP59236486A patent/JPS61123155A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268837A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-08 | Hitachi Ltd | Atmospheric seam welding process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367343B2 (ja) | 1991-10-22 |
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