JPS63310143A - 黒鉛製治具 - Google Patents
黒鉛製治具Info
- Publication number
- JPS63310143A JPS63310143A JP62147347A JP14734787A JPS63310143A JP S63310143 A JPS63310143 A JP S63310143A JP 62147347 A JP62147347 A JP 62147347A JP 14734787 A JP14734787 A JP 14734787A JP S63310143 A JPS63310143 A JP S63310143A
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- Japan
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- graphite
- coefficient
- jig
- ceramic
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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)
本発明は半導体のセラミックパッケージの位置決めやリ
ードビン、リードフレームのろう付等に使用される黒鉛
製治具に関する。
ードビン、リードフレームのろう付等に使用される黒鉛
製治具に関する。
(従来の技術)
電子工業部品の多様化と短小軽薄化に伴い、電子工業部
品の製作に使用される耐熱性治具の形状は複雑多岐とな
り、特に黒鉛製治具は耐熱性や加工性などが優れている
ため、その要請に応じて需要が増々高まりつつある。特
に半導体のセラミックパッケージ用黒鉛製拍具はその性
質上、セラミラフ基板、リードピン、リードフレームな
どの多くの電子部品を黒鉛製治具本体の表面に精度よく
位置決めしてat’tする必要があるものである。
品の製作に使用される耐熱性治具の形状は複雑多岐とな
り、特に黒鉛製治具は耐熱性や加工性などが優れている
ため、その要請に応じて需要が増々高まりつつある。特
に半導体のセラミックパッケージ用黒鉛製拍具はその性
質上、セラミラフ基板、リードピン、リードフレームな
どの多くの電子部品を黒鉛製治具本体の表面に精度よく
位置決めしてat’tする必要があるものである。
そのため、従来は第3図に示すように黒鉛製治具の所定
の位ごに電子部品の位置決めをするための金属ビンが打
ち込まれたり、黒鉛本体が精密に機械加工されていた。
の位ごに電子部品の位置決めをするための金属ビンが打
ち込まれたり、黒鉛本体が精密に機械加工されていた。
しかしながら、従来の黒鉛製治具を用いてセラミックパ
ッケージの位置決めやリードピン、リードフレームのろ
う付を行なった場合、出来上がったセラミックパッケー
ジの製品は寸法不良、特にリードピン、リードフレーム
のピッチ間隔の不良やリードピン、リードフレームのろ
う材部近傍にカーボン粉の付着等が発生したり、極端な
場合は、セラミックパッケージと黒鉛製治具とがかみ合
って抜き取ることがてきないなどのトラブルか発生し、
生産収率を−Lげることか出来なかった。
ッケージの位置決めやリードピン、リードフレームのろ
う付を行なった場合、出来上がったセラミックパッケー
ジの製品は寸法不良、特にリードピン、リードフレーム
のピッチ間隔の不良やリードピン、リードフレームのろ
う材部近傍にカーボン粉の付着等が発生したり、極端な
場合は、セラミックパッケージと黒鉛製治具とがかみ合
って抜き取ることがてきないなどのトラブルか発生し、
生産収率を−Lげることか出来なかった。
本発明者は、この種のトラブルの原因について種々検討
を行なった。その結果、従来の黒鉛製治具をつくってい
る黒鉛材の熱膨張係数か小さすぎることか原因となって
いることか判明した。すなわち、黒鉛材は−・般にセラ
ミック材料にくらべ熱膨張係数か小さく、4.5×10
−6℃−1以下がほとんどである。セラミックパッケー
ジのろう付作業はセラミック基板とリートピン、リード
フレーム、ろう材をそれぞれ黒鉛治具に載tし、800
℃〜1000℃の処理炉に入れることによって行なわれ
る。このときセラミック基板及び黒鉛治具は加熱により
熱膨張を起こすが、両者の熱膨張係数が違いすぎるため
、800℃〜1000℃でろう付をおこなっても冷却後
のセラミックパッケージの寸法制度は満足のいくもので
なく、同時に熱膨張係数のミスマツチによってリードビ
ン、リードフレームか黒鉛治具と加圧接触の状態でこす
れ合うため、ろう材部近傍にカーボン粉が付着すること
も重なって生産収率か思わしくなかった。
を行なった。その結果、従来の黒鉛製治具をつくってい
る黒鉛材の熱膨張係数か小さすぎることか原因となって
いることか判明した。すなわち、黒鉛材は−・般にセラ
ミック材料にくらべ熱膨張係数か小さく、4.5×10
−6℃−1以下がほとんどである。セラミックパッケー
ジのろう付作業はセラミック基板とリートピン、リード
フレーム、ろう材をそれぞれ黒鉛治具に載tし、800
℃〜1000℃の処理炉に入れることによって行なわれ
る。このときセラミック基板及び黒鉛治具は加熱により
熱膨張を起こすが、両者の熱膨張係数が違いすぎるため
、800℃〜1000℃でろう付をおこなっても冷却後
のセラミックパッケージの寸法制度は満足のいくもので
なく、同時に熱膨張係数のミスマツチによってリードビ
ン、リードフレームか黒鉛治具と加圧接触の状態でこす
れ合うため、ろう材部近傍にカーボン粉が付着すること
も重なって生産収率か思わしくなかった。
(発明か解決しようとする問題点)
本発明は、このような知見に基づいて従来の黒鉛製治具
の欠点を除去して、セラミックパッケージの生産収率な
向上させる黒鉛製治具を得ることを目的としてなされた
ものである。
の欠点を除去して、セラミックパッケージの生産収率な
向上させる黒鉛製治具を得ることを目的としてなされた
ものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、811m張係eカ4 、5 x l O−6
°C〜B、0xlO−6℃−1の範囲である黒鉛材から
なることを特徴とするセラミックパッケージのろう材用
黒鉛製治具に関する。
°C〜B、0xlO−6℃−1の範囲である黒鉛材から
なることを特徴とするセラミックパッケージのろう材用
黒鉛製治具に関する。
半導体のセラミックパッケージに使われるセラミック基
板はA120.を主体としたもの、BeOを主体とした
もの、及びステアタイト(MgO・5ift)やフォル
ステライト(2Mg0・SiO□)を主体としたもの等
の酸化物セラミックスや、ガラス−セラミックス複合系
基板としてA 5Lt O3とホウケイ酸ガラス(Bz
Oz−3i O2) 、又はホウケイ酸鉛ガラス(B2
0:1−5iO□ −PbO)などがあり、非線化物系
ではAlNを主体としたもの、SiCを主体としたもの
かある。これらの中で、A l 203を主体としたも
のが大部分をしめている。
板はA120.を主体としたもの、BeOを主体とした
もの、及びステアタイト(MgO・5ift)やフォル
ステライト(2Mg0・SiO□)を主体としたもの等
の酸化物セラミックスや、ガラス−セラミックス複合系
基板としてA 5Lt O3とホウケイ酸ガラス(Bz
Oz−3i O2) 、又はホウケイ酸鉛ガラス(B2
0:1−5iO□ −PbO)などがあり、非線化物系
ではAlNを主体としたもの、SiCを主体としたもの
かある。これらの中で、A l 203を主体としたも
のが大部分をしめている。
ここで、熱膨張係数とは室温〜1000℃までの平均熱
膨張係数を示す。
膨張係数を示す。
セラミック基板かA l 20 、を主体としたものか
らなるものは好ましくは熱膨張係数が5.5×10”6
℃″1〜B、0X10−6℃−1の黒鉛材からなるろう
材用治具を用いるものが良い、又、セラミック基板がA
交Nを主体としたもの、及びSiCを主体としたものか
らなるものは好ましくは4.5xlO−6℃−′〜6.
0X10−6℃−1の黒鉛材からなるろう材用治具を用
いるのが良い。
らなるものは好ましくは熱膨張係数が5.5×10”6
℃″1〜B、0X10−6℃−1の黒鉛材からなるろう
材用治具を用いるものが良い、又、セラミック基板がA
交Nを主体としたもの、及びSiCを主体としたものか
らなるものは好ましくは4.5xlO−6℃−′〜6.
0X10−6℃−1の黒鉛材からなるろう材用治具を用
いるのが良い。
黒鉛材の方向性は、限定しないが、好ましくは熱膨張係
数の異方比が1.25以下の等方性黒鉛素材を用いると
良い。
数の異方比が1.25以下の等方性黒鉛素材を用いると
良い。
(発明の作用)
セラミックパッケージのA l 203を主体とした基
板の熱膨張係数は7.5xlO−6℃−1〜7.8xl
O−6℃−1であるのでろう付時の熱膨張係数のミスマ
ツチを出来るたけ少なくして、規定のパッケージ仕上り
寸法精度を出すためには黒鉛製治具の熱膨張係数なA!
;L203基板の熱膨張係数に近づけることによって行
なわれる。又、A文Nを主体とした基板、及びSiCを
主体とした基板の熱膨張係数は4.5×10−6℃−1
〜4.9xlO−6℃−1であるので、A交、03を主
体とした基板の時と同じように黒鉛製治具のayM張係
数を調和させることによってパッケージの仕上り寸法精
度を確保する。
板の熱膨張係数は7.5xlO−6℃−1〜7.8xl
O−6℃−1であるのでろう付時の熱膨張係数のミスマ
ツチを出来るたけ少なくして、規定のパッケージ仕上り
寸法精度を出すためには黒鉛製治具の熱膨張係数なA!
;L203基板の熱膨張係数に近づけることによって行
なわれる。又、A文Nを主体とした基板、及びSiCを
主体とした基板の熱膨張係数は4.5×10−6℃−1
〜4.9xlO−6℃−1であるので、A交、03を主
体とした基板の時と同じように黒鉛製治具のayM張係
数を調和させることによってパッケージの仕上り寸法精
度を確保する。
黒鉛製治具の熱膨張係数が4.5xlO−’°c −1
〜8.0×10−6℃−1の範囲を逸脱するとセラミッ
クス基板との熱膨張係数の調和作用か失なわれ、ミスマ
ツチによって規格内の製品を得る収率が低下する。
〜8.0×10−6℃−1の範囲を逸脱するとセラミッ
クス基板との熱膨張係数の調和作用か失なわれ、ミスマ
ツチによって規格内の製品を得る収率が低下する。
又、リードピン、リードフレームのろう封部近傍のカー
ボン粉の付着は上記の熱膨張係数調和作用によって防出
することができるが、NC工作機などによって精密加工
された黒鉛製治具には加工時に発生した黒鉛の切削粉か
付着しているので、ろう付作業を行なう前に、水、ある
いはアルコール等の有機溶剤で超音波洗浄しておくこと
が好ましい。
ボン粉の付着は上記の熱膨張係数調和作用によって防出
することができるが、NC工作機などによって精密加工
された黒鉛製治具には加工時に発生した黒鉛の切削粉か
付着しているので、ろう付作業を行なう前に、水、ある
いはアルコール等の有機溶剤で超音波洗浄しておくこと
が好ましい。
(実施例)
次に実施例を示す。
実施例1
℃
熱膨張係数が7.OX I Q−’箕−’の黒鉛材を加
工して第1図に示すピングリッドアレイ型半導体パッケ
ージのろう付するための黒鉛製治具(120x190x
lo)を作製した。
工して第1図に示すピングリッドアレイ型半導体パッケ
ージのろう付するための黒鉛製治具(120x190x
lo)を作製した。
この治具を用いてA5L2Oiを一主体とするセラミッ
ク基板を用いたピングリットアレイ型半導体パッケージ
のろう付作業を行なった。
ク基板を用いたピングリットアレイ型半導体パッケージ
のろう付作業を行なった。
この結果を第1表に示す、 一
実施例2
熱膨張係数が4.6xlO−6℃−1の黒鉛材を加工し
て、実施例1と同様に第1図に示すピングリッドアレイ
型半導体パッケージのろう付するための黒鉛製治具(1
20x190xlO)を作製した。
て、実施例1と同様に第1図に示すピングリッドアレイ
型半導体パッケージのろう付するための黒鉛製治具(1
20x190xlO)を作製した。
この治具を用いてAlNを主体とするセラミック基板を
用いたビングリッドアレイ型半導体パッケージのろう付
作業を行なった。
用いたビングリッドアレイ型半導体パッケージのろう付
作業を行なった。
この結果を第1表に示す。
及ム■ユ
熱膨張係数が5.1×10−6℃−1のの黒鉛材を加工
して、実施例1と同様に第1図に示すビングリッドアレ
イ型半導体パ・7ケージのろう付するための黒鉛製治具
(120x190xlO)を作製した。
して、実施例1と同様に第1図に示すビングリッドアレ
イ型半導体パ・7ケージのろう付するための黒鉛製治具
(120x190xlO)を作製した。
この治具を用いてSiCを主体とするセラミック基板を
用いたビングリッドアレイ型半導体パッケージのろう付
作業を行なった。
用いたビングリッドアレイ型半導体パッケージのろう付
作業を行なった。
この結果を表1に示す。
実施例4
熱膨張係数が6.1×10−6℃−1の黒鉛材を加工し
て第2図に示すデュアル・イン・ライン型半導体パッケ
ージのろう付するための黒鉛製治具(l 1Ox180
xlo)を作製した。
て第2図に示すデュアル・イン・ライン型半導体パッケ
ージのろう付するための黒鉛製治具(l 1Ox180
xlo)を作製した。
この治具な用いてA l t O3を主体とするセラミ
ック基板を用いたデュアル・イン・ライン型半導体パッ
ケージのろう付作業を行なった。
ック基板を用いたデュアル・イン・ライン型半導体パッ
ケージのろう付作業を行なった。
この結果を表1に示す。
監蚊璽」
熱膨張係数が3.0×10−6℃−1の黒鉛材を用いて
実施例1と同じ形状の治具を作製し、実施例1と同じろ
う付作業を行なった。
実施例1と同じ形状の治具を作製し、実施例1と同じろ
う付作業を行なった。
この結果を表1に示す。
比較例2
811張係数が3.3xlO−6℃1の黒鉛材を用いて
実施例2と同じ形状の治具を作製し、実施例2と同じろ
う付作業を行なった。
実施例2と同じ形状の治具を作製し、実施例2と同じろ
う付作業を行なった。
この結果を表1に示す。
比較例3
熱膨張係数が4.0×10”6℃−1の黒鉛材を用いて
実施例4と同じ形状の治具を作製して、実施例4と同じ
ろう付作業を行なつた。
実施例4と同じ形状の治具を作製して、実施例4と同じ
ろう付作業を行なつた。
この結果を表1に示す。
(以下、余白)
表 1 ろう付作業生産収率
(発明の効果)
以ヒ詳述したように、本発明に−よって得られたセラミ
ックパッケージのろう材用黒鉛治具を用いることによっ
て、きびしい仕りり寸法精度の要求されるセラミックパ
ッケージのろう付作業の生産収率を飛躍的に向上させる
ことがてき、この業界において極めて有用なものである
。
ックパッケージのろう材用黒鉛治具を用いることによっ
て、きびしい仕りり寸法精度の要求されるセラミックパ
ッケージのろう付作業の生産収率を飛躍的に向上させる
ことがてき、この業界において極めて有用なものである
。
第1図はピングリッドアレイ型半導体パッケージを示す
斜視図、第2図はデュアル・イン・ライン型半導体パッ
ケージを示す斜視図、第3図は半導体パッケージをろう
付するための黒鉛製治具を示す斜視図である。
斜視図、第2図はデュアル・イン・ライン型半導体パッ
ケージを示す斜視図、第3図は半導体パッケージをろう
付するための黒鉛製治具を示す斜視図である。
Claims (1)
- 基板がAl_2O_3又はAlN又はSiCのいずれか
を主体とするセラミックパッケージのろう付に使用され
る黒鉛製治具であって、熱膨張係数が4.5×10^−
^6℃^−^1〜8.0×10^−^6℃^−^1の範
囲である黒鉛材からなることを特徴とする黒鉛製治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147347A JP2608287B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 黒鉛製治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147347A JP2608287B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 黒鉛製治具 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28941696A Division JPH09167817A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | セラミックパッケージ用黒鉛製治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63310143A true JPS63310143A (ja) | 1988-12-19 |
| JP2608287B2 JP2608287B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15428127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62147347A Expired - Lifetime JP2608287B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 黒鉛製治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608287B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09167817A (ja) * | 1996-10-31 | 1997-06-24 | Ibiden Co Ltd | セラミックパッケージ用黒鉛製治具 |
| JP2010090027A (ja) * | 2009-11-18 | 2010-04-22 | Toyo Tanso Kk | セラミックろう付け用黒鉛治具 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358496A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-26 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of graphite substrate for oxidation resistant coating |
| JPS5456095A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-04 | Toshiba Ceramics Co | Carbon baseematerial for sic coating |
| JPS58176960A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS58184747A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-28 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 半導体用リ−ドピンのろう付方法 |
| JPS59165445A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-18 | Hitachi Ltd | ロウ付方法 |
| JPS59172254A (ja) * | 1983-03-19 | 1984-09-28 | Shinko Electric Ind Co Ltd | フラットタイプのセラミックパツケ−ジにおけるリ−ドフレ−ムのろう付け方法およびそのリ−ドフレ−ム |
| JPS6027470A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Hitachi Ltd | ピンろう接方法 |
| JPS60103087A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-07 | 日立化成工業株式会社 | 加熱用黒鉛部材 |
| JPS6146100A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-06 | 日本碍子株式会社 | ピン自動挿入機 |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP62147347A patent/JP2608287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
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| JP2010090027A (ja) * | 2009-11-18 | 2010-04-22 | Toyo Tanso Kk | セラミックろう付け用黒鉛治具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2608287B2 (ja) | 1997-05-07 |
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