JPS63136552A

JPS63136552A - リ−ドピンおよびその製造方法

Info

Publication number: JPS63136552A
Application number: JP61282336A
Authority: JP
Inventors: Masanori Shiratori; 白鳥　正則; Yoshio Sekine; 関根　義夫; Hironobu Yamamoto; 博信山本; Takashi Nara; 奈良　喬
Original assignee: Kyocera Corp; Tokuriki Honten Co Ltd; Mitsui Petrochemical Industries Ltd; Mitsui & Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp; Tokuriki Honten Co Ltd; Mitsui Chemicals Inc; Mitsui & Co Ltd
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-06-08
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0821665B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、ＩＣセラミックパッケージの外部端子などに
用いるリードビン右よびその製造方法に関するものであ
る。

（従来の技術）従来において、ＩＣセラミックパッケージの外部端子と
して用いるリードピンとしては、このリードピンをパッ
ケージの電極にろう接するための銀ろうが予めリードピ
ン本体の一端に接合されたものが知られている。このよ
うな銀ろうが接合されたリードピンの製造は次のように
して行われている。第６図に示すように、リードピン本
体１１０頭部上面１１ａに銀ろう片１３を載せた状態で
、これらを耐火性の治具１５にセットした後、これらを
銀ろうの融点以上の温度に加熱して銀ろう片１３を溶融
させる。この後に、溶融した銀ろうを凝固させて、第７
図に示すようにリードピン本体１１の上面１１ａに銀ろ
う部１７を形成し、これによって、リードピン１９を得
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述のように銀ろうを溶融させる工程を
経て製造されたり−ドビンにおいては、次のような問題
がある。

（１〕　　銀ろう片をその融点以上に加熱して溶融させ
た場合において、溶融状態の銀ろうは第７図に示すよう
に、その表面張力によって椀形状にリードピン本体の頭
部上面１１ａに広がり、しかも高さが一定になることが
理想である。しかし、実際には、温度管理を厳密に行う
等して工程管理に細心の注意を払っても、溶融した銀ろ
うの一部は振動その他の要因でリードピン本体の頭部上
面１１ａから溢れてしまう。例えば、第８図に示すよう
に、溶融した銀ろう１７ａがリードピン本体の頭部外周
面１１ｂに流れ、あるいは第９図に示すように、リード
ピン本体の頭部下側１１ｃの部分に廻り込んでしまう。

この結果、リードビン実装時の本ろう付けの際に必要と
されるに足る量の銀ろう部を形成することが困難であり
、また、充分な銀ろう部を形成するために消費される銀
ろうが不必要に多量となってしまう上、ろう部の高さも
ばらつき、結果的には、リードピンの全長がばらつくこ
とになり、実装時に不都合である。

（２）　　上述のように、溶融した銀ろうがリードピン
本体の頭部の下側に廻り込んでそこで凝固した場合には
（第９図参照）、その付着した銀ろうの分だけリードピ
ン本体の径が太くなってしまう。このような頭部下側へ
の銀ろう付着の検出は困難であり、かかるリードピンを
そのまま用いた場合には、ろう付組み立ての際に、リー
ドビンを固定する固定用治具にリードビンを治めること
が出来ないという不具合が生ずる。かかる弊害は、ろう
付組み立て作業を自動化する場合の大きな障害となる。

またこのように不必要な部分に付着した銀ろうは、実装
時に当該部分に応力が作用した場合に、その部分の組織
の結晶粒界に浸透してそこに亀裂を発生させる、いわゆ
る応力割れを惹起しリードピンの破折に至ることがあり
、実装パッケージに重大な欠陥を与えるおそれがある。

（３）　　銀ろうは、従来のように一旦融点以上に加熱
して溶融、凝固を行うと、再度加熱した場合に於ける流
動性が低下する傾向があり、特にセラミックパッケージ
の外部端子に多用される銀−銅二元系のろうにおいて顕
著である。即ち、従来品では、本ろう付けの際に、銀ろ
う本来の優れた「ぬれ」性やつきまわりが阻害されてい
る。

本発明の目的は、上記の各問題点を解消した銀ろう付の
リードリードピンおよびその製造方法を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明のリードビンにお
いては、リードピン本体の一方の端面に対して、銀ろう
部材を完全には溶融することなく、しかも供給時の原形
をほぼそのまま留めて接合するようにしている。かかる
接合状態を形成するための好適な方法として、本発明に
よる拡散接合法がある。

（作　用）本発明のリードピンにおいては、銀ろう部材をリードピ
ン本体に接合する際には、銀ろう部材は実質的には溶融
せず、したがって原形をほぼそのままに留めており、従
来法のように溶融することはないので、リードピン本体
の頂部上面から流れ落ちることはなく、銀ろう部材の全
てが、本ろう付ケ（パッケージングの取における電極と
の接合）のために利用される二とになる。

また、銀ろうが溶融、凝固を経ることなくリードピン本
体に接合されることになるので、銀ろうは本来の流動特
性をそのまま保持しており、本ろう付は時においては、
加熱温度が所定の値を超えると同時に流動が起こり、ろ
う付けがろう本来の特性を損なうことなく確実に行われ
る。

この点を、銀−銅二元系ろうを例にして説明する。この
二元系ろうの組織は、銀に富んだα相、銅に冨んだβ相
および（α＋β）相で構成されており、製品に至るまで
の組成加工と焼鈍の繰り返しによってほぼ均一な組織を
示す。このため、加熱すると、銀と銅の成分比によって
決定される融点で融解が始まり、その流動点に達すると
同時に急速に流動が始まる。しかしながら、従来の銀ろ
うクラッドリードピンの場合のように、一旦溶融凝固を
経た後のろう組織は、銀に富んだα相、銅に富んだβ相
および（α＋β）相とが明確に分かれたマクロ的混合体
となってしまう。そのため、融解は、共晶組成相から始
まり、次に高融点をもった相へと徐々に溶は進むので、
上記の未溶融のろうに比べて、時間的に遅く流動を開始
するとともにそれが極めて緩慢に進行する。この結果、
ろうとしての流動性、ぬれ性が悪く、ろう付は欠陥の発
生確率が高ぐなってしまう。これに対して、本発明の方
法によってリードピン本体に取り付けたろうは、均質な
組織のままであるので、流動性およびぬれ性が好適な状
態に保持されている。

（発明の効果）このように、本発明のリードピンによれば、銀ろう部材
は実質的に溶融凝固を経ることなくリードピン本体に接
合されるので、従来の欠点である、溶融した銀ろうがリ
ードピン本体の頂部上面から流れ、不必要な部分に付着
してしまうという弊害を回避することが可能になり、リ
ードピン全体のばらつきも少なく、実装時の自動化が歩
留りよく行われ、銀ろうを節約できる等の利点が得られ
る。

また、銀ろう部材の組織は実質的にその取り付は前の均
一な状態のままであり、銀ろうの流動性、ぬれ性を良好
な状態に保持したままで本ろう付けを行うことができ、
以て、好適なろう付けを達成することができる。

（実施例）以下に、第１図ないし第５図を参照して、本発明の詳細
な説明する。

第１図は本発明の方法によって製造したリードピンの一
例を示す図である。図に示すように、このリードピン１
は、リードピン本体３と銀ろう部材５からなり、リード
ピン本体３の頂部上面３１ｂに銀ろう部材５が拡散接合
された構造となっている。

第２図に示すように、上記のリードピン本体３は、円盤
状の頭１ｍ３１と、この下面３１ａに同軸状に形成され
た円柱状の脚部３３とからなっている。各部分の寸法例
を挙げると、上記の頭部は、その直径が０．７５ｍｍ５
厚さが０．２　ｍｍであり、上記脚部は、その直径が０
．４４正、脚長が４．５　ａｏｎである。かかる形状の
リードピン本体は、コバールから形成されている。

第３図に示すように、上記の銀ろう部材５は、正方形断
面の線材５１から切断して得たものであり、はぼ立方体
をしている。この銀ろう部材は、上記のリードピン本体
の頂部上面内に納まる大きさとなって、おり、上記の寸
法を有するリードピン本体に対しては、この銀ろう部材
の一辺の寸法を０、４６　＋ｎ＋ｎとすればよい。また
、この銀ろう部材は８５銀−銅合金からなっている。

次に、リードピン本体３と銀ろう部材５との接合工程を
説明する。まず、リードピン本体３と銀ろう部材５とを
、第４図に示すように、リードピン本体の頂部上面３１
ｂに銀ろう部材５が載った状態で、耐火性の治具７内に
セットする。この後、これらを、窒素と水素との混合比
を５：ｌに調整した雲囲気炉中に入れて、７６０℃で１
０分間加熱する。このようにして、銀ろう部材５の原形
をほぼそのままに留め、溶融することもなく、リードピ
ン本体頂部の上面３１ｂに拡散接合する。

ここで、上記の方法によって形成したリードピンと、溶
融することによって銀ろう部を形成した従来の銀ろう付
リードピンとの流動性を、フィレット高さを測定するこ
とによって比較した。すなわち、本発明のリードピンと
しては上記寸法のものを５本用い、従来例のものとして
は、本発明の銀ろうクラッドリードピンと同量（約１ミ
リグラム）の銀ろうを有するものを同じく５本用いて、
第５図に示すように、これらリードピンＡをニッケル板
Ｂにろう接した場合のフィレット高さＨを測定した。

この比較結果を次に掲げる表に示す。

上記の表から明らかなように、従来のものにに比べて本
発明のものは、フィレット高さが２倍以上となっており
、銀ろうの流動性がより良好な状態に保持されている。

なお上述の例における各部分の寸法および組成の一例を
示すものであり、本発明をこれらに限定することを意図
するもではない。

また、銀ろうの接合には、本実施例において述べたよう
な真空あるいは３囲気中での銀ろう融点未満の加熱以外
に、スポット溶接、超音波溶接等を用いることが可能で
あり、これらの接合方法によっても、銀ろう供給時の原
形をほぼ維持しかつ銀ろうの組織も供給時とほぼ同様に
維持したままの接合を達成でき、上記実施例と同様な効
果と機能を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のリードピンを示す斜視図、
第２図は第１図のリードピン本体を示す側面図、第３図
は第１図の銀ろうを示す斜視図、第４図は銀ろう部材の
接合工程を説明する断面図、第５図は流動性の比較試験
におけるフィレット高さを示す説明図、第６図は従来の
銀ろう接合方法を示す断面図、第７図は溶融した銀ろう
の理想的な状態を示す側面図、第８図および第９図はり
−ドビン本体の頂部上面から流れた銀ろうの状態を示す
側面図である。１　　・リードピン３　　リードピン本体５−　銀ろう部材７−　治具３１−・　リードピン本体の頂部３１ａ・　　頂部下面３　ｌ　ｂ・・　頂部上面３３　　脚部第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＩＣセラミックパッケージの外部端子などに用い
るリードピンであって、リードピン本体と、このリード
ピン本体の一方の端面に取り付けた銀ろう部材とからな
り、前記銀ろう部材がリードピン本体に拡散接合されて
いることを特徴とするリードピン。
（２）ＩＣセラミックパッケージの外部端子などに用い
るリードピンの製造方法であって、前記リードピンはリ
ードピン本体と銀ろう部材とからなり、前記リードピン
本体および銀ろう部材を、真空中あるいは非酸化性雰囲
気中において、銀ろうの融点未満の温度に加熱し、これ
ら両材を拡散接合するようにしたことを特徴とするリー
ドピンの製造方法。