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JPH0783068B2 - 半導体装置用パツケ−ジの製造方法 - Google Patents
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JPH0783068B2 - 半導体装置用パツケ−ジの製造方法 - Google Patents

半導体装置用パツケ−ジの製造方法

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JPH0783068B2
JPH0783068B2 JP60145018A JP14501885A JPH0783068B2 JP H0783068 B2 JPH0783068 B2 JP H0783068B2 JP 60145018 A JP60145018 A JP 60145018A JP 14501885 A JP14501885 A JP 14501885A JP H0783068 B2 JPH0783068 B2 JP H0783068B2
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metallized
metallization
patterns
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昭二 橋詰
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置用パッケージの製造方法に関し、
特に工程が簡略され、しかも信頼性の優れた半導体装置
用パッケージの製造方法に関する。
〔従来の技術〕
一般に、半導体素子等を収納する半導体装置用パッケー
ジにおいては、入出力あるいは、直流バイアス電圧を印
加するための複数の金属端子が設けられている。これら
の金属端子は、端子間の絶縁性を保持するために、メタ
ライズが形成された絶縁部材にろう接されている。ま
た、2素子以上のダイオード素子とか、バイポーラ型シ
リコントランジスタ素子を搭載するといった半導体装置
用パッケージにおいては、金属端子と半導体素子の電極
との絶縁性を保持し、半導体素子をろう接固定するため
のメタライズパターンが、絶縁部材上に構成されてい
る。さらに、蓋部材等を、ろう接気密封止するパッケー
ジにおいては、入出力端子と絶縁された封止用メタライ
ズパターンを有する。
これらの半導体装置用パッケージにおいては、半導体装
置が組み込まれる、外部装置の実装密度を高めるために
小形化が進んできている。
第2図(a)〜(h)は、従来の半導体装置用パッケー
ジの製造方法の一例を説明するための製造過程のパッケ
ージ断面図である。まず第2図(a)に示すようなアル
ミナ磁器等からなる生シート板1を準備する。次に、第
2図(b)に示すように、スルホール2を形成する。次
いで、第2図(c)に示すように、タングステン等から
なるメタライズパターン3a,3bを印刷形成する。ここ
で、3aは、金属端子をろう付し、かつ搭載する半導体素
子の電極と接続するためのメタライズパターンを示し、
3bは、半導体素子等のろう接固着するためのメタライズ
パターンを示す。第3図は第2図(c)の生シート板の
上面図の一例を示す。第3図に示すように各々のメタラ
イズパターン3a,3bはこの段階では伝奇的に導通がとら
れている。
次に、第2図(d)に示すように、基板全体を所定温度
により焼成し、第2図(e)に示すように、メタライズ
パターン3a,3bにNiメッキ4を施こす。この時、メタラ
イズパターン3a,3bは導通がとられているため、厚さが
均一なメッキが可能である。この場合のNiメッキ4は、
ろう材の漏れ性,密着性を向上させる目的で施こされ
る。そうして、得られた焼成基板を、第2図(f)に示
すように、ダイシング法,機械法などの方法で第3図X,
Y方向にそって切断する。この切断加工により、メタラ
イズパターン3aと3bは、切断され、絶縁される。そし
て、第2図(g)に示す通り銀−銅合金等のろう材5に
より、コバール,鉄−Ni合金等からなる金属端子6をろ
う接する。各金属端子6は、ろう付後の上面図を示す第
4図のように、タイバーフレーム61によって、導通がと
られる。最後に、第2図(h)に示す様に銅等からなる
メッキ用カラゲ治具7で、前記絶縁されたメタライズパ
ターン3bと金属端子6と導通を取った後、金属端子6と
メタライズパターン3a,3b上にNiメッキ及びAuメッキ8
が電気メッキ法で形成される。ここで、Niメッキは、銀
銅ろう材5の熱拡散によるろう付部の変色,腐食を防止
する目的で施行される。Auメッキは、メタライズパター
ン3bにおいては、半導体素子を固着するためのAu−Sn合
金等のろう材(図示せず)の漏れ性を良くする目的で、
施こされまた、メタライズパターン3aにおいては、搭載
する素子の電極(図示せず)と、金属端子6とを接続に
用いるAu線等の接着性の向上および、金属端子6と、外
部装置との接続に用いられる鉛錫合金等のろう材(図示
せず)の漏れ性の向上の目的で施こされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
こうした従来の半導体装置においては、カラゲ線7と、
メタライズパターン3bおよび金属端子6との接点A部
(第2図(h))で、Niメッキ,Auメッキ8が付かな
い。そのためメタライズパターン3b上では、搭載する半
導体素子の固着強度が得られないとか、端子6との接点
A部では半導体装置が使用される環境条件によって、腐
食が進行し端子6の破断を生じたり、腐食物の析出によ
り、各端子間の絶縁性が低下するとかショートが生じ易
いといった欠点を有していた。そればかりでなく、半導
体装置の小型化に伴なって、パッケージの外形及びメタ
ライズパターン3bの面積が小さくなったために、カラゲ
線7の接続が難かしくなり、カラゲ工数がかかるうえ導
通がとれずメタライズパターン3b上にNi,Auメッキ8が
全く付かないなどの不具合による歩留り低下を生じ、コ
スト高になりやすいといった欠点を有していた。
本発明は、上記の欠点に鑑みて、なされたものであり、
上記カラゲ工数の削減によるメッキ工程の簡素化及び生
産歩留りを向上させ、製造コストを安価にさせた、半導
体装置用パッケージの製造方法を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の特徴は、アルミナ磁器等の絶縁部材からなる生
シートにスルーホールを形成する工程と、前記生シート
の表面に半導体素子を搭載する第1のメタライズパター
ン、半導体素子の電極と接続する第2のメタライズパタ
ーンならびに前記第1および第2のメタライズパターン
を相互接続する接続メタライズパターンを形成し、前記
生シートの裏面に金属端子とろう付けする第3のメタラ
イズパターンを形成し、前記第2および第3のメタライ
ズパターンを相互接続する表裏貫通メタライズパターン
を前記スルーホール内に形成する工程と、前記生シート
を焼成して焼成基板にする工程と、前記焼成基板上で相
互接続されている前記第1,第2および第3のメタライズ
パターンならびに前記接続および表裏貫通メタライズパ
ターンの露出する表面上に第1の貴金属メッキを施す工
程と、しかる後、前記接続メタライズパターンの切断を
含めて前記焼成基板を切断分割することにより、前記第
1のメタライズパターンと前記第2のメタライズパター
ンとが切断分離されかつ前記第2および第3のメタライ
ズパターンが前記表裏貫通メタライズパターンにより相
互接続された状態の、個々の半導体装置用パッケージの
中間製品を得る工程と、前記中間製品の前記第3のメタ
ライズパターンに金属端子をろう材によりろう接する工
程と、前記金属端子および前記ろう材の露出する表面上
ならびに前記第1のメタライズパターン上を除く他のメ
タライズパターン上の前記第1の貴金属メッキによる膜
の露出する表面上に第2の貴金属メッキを施す工程とを
有し、これにより半導体素子を搭載する前記第1のメタ
ライズパターン上には前記第1の貴金属メッキによる膜
が表面膜として形成され、前記金属端子および前記ろう
材ならびに前記他のメタライズパターン上には前記第2
の貴金属メッキによる膜が表面膜として形成されたパッ
ケージを得る半導体装置用パッケージの製造方法にあ
る。ここで前記焼成基板の切断分割をダイシング法によ
り行うことができる。また、下地メッキとしてNiメッキ
を施した後、前記第2の基金属メッキを施すことが好ま
しい。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。第1図
(a)〜(h)は本発明の一実施例を説明するために工
程順に示した半導体装置用パッケージの断面図である。
まず第1図(a)に示すように、第2図(a)と同様
に、生シート板1を準備する。そして、第1図(b)に
示すようにスルホール2を形成する。次に第1図(c)
に示すように、タングステンメタライズパターン3a,3b
を印刷した後、第1図(d)のように、基板を所定温度
に焼成する。そうして、得られた焼成基板を、第1図
(e)に示すように、メタライズパターン3a,3b上に、
金メッキ9などの貴金属メッキを施こす。この場合、第
3図に示されるようにメタライズパターン3a,3bは導通
がとられているので、厚さの均一な金メッキ9が、得ら
れる。ここで、タングステンメタライズ3a,3b上直接金
メッキ9を施行しても、メッキの密着強度の問題ないこ
とが、筆者らによって確認されている。しかし、モリブ
デンあるいはモリブデン,マンガン等のメタライズの場
合Niを薄く(〈0.5μm)施こさなければ、十分なメッ
キの密着強度が得られないことも確認している。さらに
Niメッキが0.5μmより厚くなると後述のろう接温度条
件で、NiとAuが合金化し、Au線等の接続が困難となる
が、Ni厚が薄ければ、Au線との接続は容易である。
次に、第3図におけるX,Y方向に、ダイシング法等で切
断し、第1図(f)に示すセラミック基板の個片を得
る。
このとき、メタライズパターン3a,3bは絶縁される。
その後、第1図(g)に示すように、金属端子6を銅銅
ろう材5、でメタライズパターン3bにろう接する。しか
る後に、第1図(h)に示す様に、メッキカラゲ治具等
は用いずに、金属端子6のみに電気的導通をとって、電
解Ni,Auメッキ8を施行する。この時、各金属端子6
は、第4図と同様タイバー部61で接続されている。
こうして、パッケージの製造が終了する。なおタイバー
61は、半導体素子等の搭載を含む組立完了後プレス等で
切断し、あるいは前記組立前に切断して使用することも
ある。
なお、以上の実施例では、セラミック層が単層であるパ
ッケージの例について説明したがラミネート構造のもの
でも同様実施できることは説明するまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、パッケージの完
成品では金属端子と絶縁されるメタライズパターンにあ
らかじめ分割前のセラミック基板の状態で貴金属メッキ
を施すので、金属端子ろう接後のメッキ工程では、前記
絶縁されたメタライズ上にメッキを施す必要がない。従
ってカラゲ治具のセット工数が省略でき、カラゲ治具の
接点によるメッキ不着が生じることもなく、マウント強
度、耐蝕性に優れ、作業工数の短縮ならびに歩留りの向
上した低コストの半導体装置用パッケージの製造が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(h)は本発明の一実施例を説明するた
めに工程順に示した半導体パッケージの断面図、第2図
(a)〜(h)は従来の半導体装置用パッケージの製造
方法を説明するために工程順に示した半導体パッケージ
の断面図、第3図は第1図(c),第2図(c)に示す
基板の一部上面図、第4図は第2図(h)の工程を補充
説明するための上面図である。 1……生シート板、2……スルーホール、3a,3b……メ
タライズパターン、4……Niメッキ、5……ろう材、6
……金属端子、61……タイバー、7……メッキ用カラゲ
治具、8……NiメッキとAuメッキ、9……Auメッキ、X,
Y……ダイシングによる切断位置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミナ磁器等の絶縁部材からなる生シー
    トにスルーホールを形成する工程と、 前記生シートの表面に半導体素子を搭載する第1のメタ
    ライズパターン、半導体素子の電極と接続する第2のメ
    タライズパターンならびに前記第1および第2のメタラ
    イズパターンを相互接続する接続メタライズパターンを
    形成し、前記生シートの裏面に金属端子とろう付けする
    第3のメタライズパターンを形成し、前記第2および第
    3のメタライズパターンを相互接続する表裏貫通メタラ
    イズパターンを前記スルーホール内に形成する工程と、 前記生シートを焼成して焼成基板にする工程と、 前記焼成基板上で相互接続されている前記第1,第2およ
    び第3のメタライズパターンならびに前記接続および表
    裏貫通メタライズパターンの露出する表面上に第1の貴
    金属メッキを施す工程と、 しかる後、前記接続メタライズパターンの切断を含めて
    前記焼成基板を切断分割することにより、前記第1のメ
    タライズパターンと前記第2のメタライズパターンとが
    切断分離されかつ前記第2および第3のメタライズパタ
    ーンが前記表裏貫通メタライズパターンにより相互接続
    された状態の、個々の半導体装置用パッケージの中間製
    品を得る工程と、 前記中間製品の前記第3のメタライズパターンに金属端
    子をろう材によりろう接する工程と、 前記金属端子および前記ろう材の露出する表面上ならび
    に前記第1のメタライズパターン上を除く他のメタライ
    ズパターン上の前記第1の貴金属メッキによる膜の露出
    する表面上に第2の貴金属メッキを施す工程とを有し、 これにより半導体素子を搭載する前記第1のメタライズ
    パターン上には前記第1の貴金属メッキによる膜が表面
    膜として形成され、前記金属端子および前記ろう材なら
    びに前記他のメタライズパターン上には前記第2の貴金
    属メッキによる膜が表面膜として形成されたパッケージ
    を得ることを特徴とする半導体装置用パッケージの製造
    方法。
  2. 【請求項2】前記焼成基板の切断分割をダイシング法に
    より行うことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の半導体装置用パッケージの製造方法。
  3. 【請求項3】下地メッキとしてNiメッキを施した後、前
    記第2の貴金属メッキを施すことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の半導体装置用パッケージの製造
    方法。
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