JPH0789577B2 - Manufacturing method of package for storing semiconductor devices - Google Patents
Manufacturing method of package for storing semiconductor devicesInfo
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- JPH0789577B2 JPH0789577B2 JP61166464A JP16646486A JPH0789577B2 JP H0789577 B2 JPH0789577 B2 JP H0789577B2 JP 61166464 A JP61166464 A JP 61166464A JP 16646486 A JP16646486 A JP 16646486A JP H0789577 B2 JPH0789577 B2 JP H0789577B2
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- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子を収納するための半導体素子収納用
パッケージの製造法に関するものである。The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element.
従来、半導体素子、特に半導体集積回路素子を収納する
ための半導体素子収納用パッケージは、第４図に示すよ
うにアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成り、
その上面周縁部にモリブデン（Mo）、マンガン（Mn）、
タングステン（Ｗ）等の高融点金属粉末から成る多数個
の金属層12を有する方形状の絶縁基体11と、半導体素子
を外部回路に電気的に接続するために前記金属層12にロ
ウ付けされた外部リード端子13と蓋体14とから構成され
ており、絶縁基体11と蓋体14とから成る絶縁容器内部に
半導体素子15が収納され、気密封止されて半導体装置と
なる。Conventionally, a semiconductor element housing package for housing a semiconductor element, particularly a semiconductor integrated circuit element, is made of an electrically insulating material such as alumina ceramics as shown in FIG.
Molybdenum (Mo), manganese (Mn),
A rectangular insulating substrate 11 having a large number of metal layers 12 made of refractory metal powder such as tungsten (W), and brazed to the metal layers 12 for electrically connecting a semiconductor element to an external circuit. The semiconductor element 15 is housed in an insulating container made up of the external lead terminals 13 and the lid 14 and made of the insulating base 11 and the lid 14 and hermetically sealed to form a semiconductor device.
かかる従来の半導体素子収納用パッケージは通常、以下
に述べる方法によって製作される。Such a conventional package for accommodating semiconductor elements is usually manufactured by the method described below.
即ち、第５図に示すように、まず、表面に金属ペースト
を印刷塗布した複数枚の未焼成セラミックシートを積層
し、これを還元雰囲気中で焼成して金属層12を有する絶
縁基体11を得るとともに複数の外部リード端子13を有す
るリードフレーム16を準備し、次に、前記絶縁基体11上
に方形環状のロウ材17を介してリードフレーム16を載置
するとともに各金属層12とこれに対応する各外部リード
端子13とを位置合わせし、しかる後、これを約900℃の
温度に加熱し、ロウ材17を溶融させて金属層12と外部リ
ード端子13とをロウ付け固着するとともに外部リード端
子13をリードフレーム16より切断分離することによって
製作される。That is, as shown in FIG. 5, first, a plurality of unfired ceramic sheets having a surface coated with a metal paste are laminated and fired in a reducing atmosphere to obtain an insulating substrate 11 having a metal layer 12. A lead frame 16 having a plurality of external lead terminals 13 is also prepared, and then the lead frame 16 is placed on the insulating base 11 via a rectangular ring-shaped brazing material 17 and each metal layer 12 and its corresponding The external lead terminals 13 are aligned with each other, and then heated to a temperature of about 900 ° C. to melt the brazing material 17 to braze and fix the metal layer 12 and the external lead terminals 13 together with the external leads. It is manufactured by cutting and separating the terminal 13 from the lead frame 16.
しかし乍ら、この従来の半導体素子収納用パッケージの
製造法によれば、絶縁基体11に設けられた各金属層12と
各外部リード端子13とをロウ付け固着させるロウ材17
が、そのロウ付けの作業性を良好とするために方形環状
を成しており、そのため該方形環状のロウ材17を加熱溶
融させ各金属層12に外部リード端子13をロウ付け固着す
る際、ロウ材17の各隅部のものがリードフレーム16の各
辺に設けた外部リード端子13のうち各辺両端に位置する
ものに溶融付着し、その結果、リードフレーム16の各辺
両端に位置する外部リード端子13はそのロウ付けのロウ
材量が過多となり、ロウ付け強度が大きく低下するとい
う欠点を有していた。However, according to this conventional method for manufacturing a package for housing a semiconductor element, a brazing material 17 for brazing and fixing the metal layers 12 provided on the insulating base 11 and the external lead terminals 13 to each other.
However, in order to improve the workability of the brazing, it has a square ring shape, and therefore when the square ring-shaped brazing material 17 is heated and melted and the external lead terminals 13 are brazed and fixed to each metal layer 12, Each corner of the brazing material 17 is melted and adhered to the external lead terminals 13 provided on each side of the lead frame 16 at both ends of each side, and as a result, the external lead terminals 13 are located at both ends of each side of the lead frame 16. The external lead terminal 13 has a drawback that the brazing material amount for brazing is excessive and the brazing strength is significantly reduced.
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は
絶縁容器に設けた金属層に所定の外部リード端子を強固
にロウ付け固着することができる半導体素子収納用パッ
ケージを提供することにある。The present invention has been devised in view of the above-described drawbacks, and an object thereof is to provide a package for housing a semiconductor element capable of firmly brazing and fixing a predetermined external lead terminal to a metal layer provided in an insulating container. is there.
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造法は、 内部に半導体素子を収納するための空所を有し、かつ上
面もしくは下面の周縁部に複数個の金属層が被着形成さ
れた方形状の絶縁容器を準備し、 複数個の外部リード端子及びダミーリードを備えたリー
ドフレームを方形環状のロウ材を介して前記絶縁容器上
に載置し、各外部リード端子をこれに対応する各金属層
に、またダミーリードを方形状環状のロウ材の各隅部に
位置合わせし、 次いで、前記ロウ材を加熱溶融させ、各外部リード端子
をそれに対応する各金属層上に固着し、その後、前記各
外部リード端子をリードフレームより切断し、該リード
フレームを除去する ことを特徴とするものである。A method of manufacturing a package for accommodating a semiconductor element according to the present invention has a rectangular shape in which a cavity for accommodating a semiconductor element is provided inside and a plurality of metal layers are adhered and formed on a peripheral portion of an upper surface or a lower surface. An insulating container is prepared, and a lead frame having a plurality of external lead terminals and dummy leads is placed on the insulating container via a rectangular ring-shaped brazing material, and each external lead terminal is provided with a corresponding metal layer. In addition, the dummy leads are aligned with the corners of the square brazing material, and then the brazing material is melted by heating to fix the external lead terminals on the corresponding metal layers, and thereafter, Each external lead terminal is cut from the lead frame and the lead frame is removed.
次に本発明を第１図乃至第３図に示す実施例に基づき詳
細に説明する。Next, the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造に当たり、
まず第１図に示すような半導体素子を収納するための絶
縁容器を構成する絶縁基体１が準備される。In manufacturing the package for storing a semiconductor element of the present invention,
First, an insulating substrate 1 which constitutes an insulating container for housing a semiconductor element as shown in FIG. 1 is prepared.
前記絶縁基体１はその上面中央部に半導体素子を収納す
るための凹部Ａが形成されており、該凹部Ａ内には半導
体素子（不図示）が取着固定される。The insulating base 1 is provided with a recess A for accommodating a semiconductor element in the center of its upper surface, and a semiconductor element (not shown) is attached and fixed in the recess A.
また前記絶縁基体１の凹部周辺から上面周縁部にかけて
複数個の金属層２が形成されており、該金属層２の凹部
周辺部には内部に収納する半導体素子の各電極が金属細
線（ボンディングワイヤ）を介し接続される。Further, a plurality of metal layers 2 are formed from the periphery of the recess of the insulating substrate 1 to the peripheral edge of the upper surface, and in the periphery of the recess of the metal layer 2, each electrode of the semiconductor element housed therein is a metal thin wire (bonding wire). ) Is connected via.
前記絶縁基体１及び金属層２は表面に金属ペーストを印
刷塗布した未焼成セラミックシート（グリーンシート）
を複数枚積層するとともに還元雰囲気中（H2−N2ガス
中）、約1400〜1600℃の高温で焼成することによって形
成される。The insulating substrate 1 and the metal layer 2 are unfired ceramic sheets (green sheets) whose surfaces are coated with a metal paste by printing.
Are laminated and fired at a high temperature of about 1400 to 1600 ° C. in a reducing atmosphere (in H 2 —N 2 gas).
尚、前記未焼成セラミックシートはアルミナ（Al
2O3）、シリカ（SiO2）等のセラミック原料粉末に適当
な溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを従来
周知のドクターブレード法によりシート状と成すことに
よって形成される。The unfired ceramic sheet is made of alumina (Al
2 O 3 ), silica (SiO 2 ) and other ceramic raw material powders are mixed with a suitable solvent and a solvent to form a slurry, which is formed into a sheet by a conventionally known doctor blade method.
また金属ペーストはタングステン（Ｗ）、モリブデン
（Mo）、マンガン（Mn）等の高融点金属粉末に適当な溶
剤、溶媒を添加混合することによって作成され、未焼成
セラミックシート表面に従来周知のスクリーン印刷等の
厚膜手法によって印刷塗布される。The metal paste is prepared by adding and mixing a suitable solvent or solvent to a refractory metal powder such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), etc. It is printed and applied by a thick film method such as.
次に、第１図に示すように四辺のそれぞれに複数個の外
部リード端子３を有する方形状のリードフレーム４およ
び方形環状のロウ材５が準備される。Next, as shown in FIG. 1, a rectangular lead frame 4 having a plurality of external lead terminals 3 on each of the four sides and a rectangular annular brazing material 5 are prepared.
前記外部リード端子３およびリードフレーム４はコバー
ル（Fe−Ni−Co合金）や42Alloy（Fe−Ni合金）等の金
属から成り、該外部リード端子３は内部に収納する半導
体素子の各電極を外部回路に電気的に接続する作用を為
す。The external lead terminals 3 and the lead frame 4 are made of a metal such as Kovar (Fe-Ni-Co alloy) or 42Alloy (Fe-Ni alloy), and the external lead terminals 3 are external electrodes for the semiconductor elements housed inside. It acts to electrically connect to the circuit.
前記複数個の外部リード端子３を有するリードフレーム
４は各外部リード端子３の位置をリードフレーム４によ
って規制しており、各外部リード端子３のそれぞれは絶
縁基体１の上面に設けた金属層２の周縁部に銀ロウ等の
接着材を介し取着される。The lead frame 4 having the plurality of external lead terminals 3 regulates the position of each external lead terminal 3 by the lead frame 4, and each of the external lead terminals 3 is provided with a metal layer 2 provided on the upper surface of the insulating substrate 1. It is attached to the peripheral edge of the via an adhesive such as silver wax.
また、前記リードフレーム４にはその四隅にダミーリー
ド６が設けてあり、該ダミーリード６はその先端を後述
する方形環状を成すロウ材５の各隅部Ｂ上に載置するこ
とによって外部リード端子３を金属層２にロウ付け固着
するためにロウ材５を加熱溶融させた際、ロウ材５の隅
部Ｂのものが外部リード端子３に過多に溶融付着しない
よう吸着する作用を為す。Further, the lead frame 4 is provided with dummy leads 6 at its four corners, and the dummy leads 6 are mounted on the corners B of the square brazing material 5 which will be described later, so that the external leads are external leads. When the brazing material 5 is heated and melted in order to braze and fix the terminal 3 to the metal layer 2, the corner B of the brazing material 5 is adsorbed to the external lead terminals 3 so as not to be melted and attached excessively.
尚、前記外部リード端子３、リードフレーム４及ひダミ
ーリード６はコバール等の金属板を従来周知の金属打抜
き加工法により打抜くことによって形成される。The external lead terminals 3, the lead frame 4, and the dummy leads 6 are formed by punching a metal plate such as Kovar by a conventionally known metal punching method.
また前記ロウ材５は、銀、銀−銅合金（銀ロウ）、スズ
−鉛合金（半田）等の金属から成り、絶縁基体１の上面
に設けた金属層２上にリードフレーム４に設けた外部リ
ード端子３をロウ付け固着する作用を為す。The brazing material 5 is made of a metal such as silver, silver-copper alloy (silver brazing), tin-lead alloy (solder), and is provided on the lead frame 4 on the metal layer 2 provided on the upper surface of the insulating substrate 1. The external lead terminal 3 is brazed and fixed.
前記ロウ材５は銀−銀合金（銀ロウ）等の金属板を従来
周知の金属打抜き加工法により打抜くことによって方形
環状に形成される。The brazing material 5 is formed in a rectangular ring shape by punching a metal plate such as a silver-silver alloy (silver brazing) by a conventionally known metal punching method.
次に第２図及び第３図に示すように絶縁基体１、ロウ材
５及びリードフレーム４をカーボンから成る治具（不図
示）内に装填し、絶縁基体１上にロウ材５及びリードフ
レーム４を載置するとともに絶縁基体１に形成した各金
属層２にリードフレーム４に設けた各外部リード端子３
が銀ロウ等のロウ材５を介して正確に対応するよう、ま
たリードフレーム４に設けたダミーリード６がロウ材５
の各隅部Ｂに載置するようロウ材５及びリードフレーム
４の位置決めを行う。Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the insulating substrate 1, the brazing material 5 and the lead frame 4 are loaded into a jig (not shown) made of carbon, and the brazing material 5 and the lead frame are placed on the insulating substrate 1. External lead terminals 3 provided on the lead frame 4 on the metal layers 2 formed on the insulating substrate 1
Accurately correspond to each other through the brazing material 5 such as silver brazing, and the dummy lead 6 provided on the lead frame 4 has the brazing material 5
The brazing material 5 and the lead frame 4 are positioned so that the brazing material 5 and the lead frame 4 are placed on the respective corners B of the.
かかる位置決めされた絶縁基体１、ロウ材５及びリード
フレーム４は次に約900℃に加熱された炉中に通され、
絶縁基体１の各金属層２とリードフレーム４に設けた各
外部リード端子３とをその間に配したロウ材５を溶融さ
せることによってロウ付け固着する。この場合、ロウ材
５の隅部Ｂはダミーリード６に集中的に溶融付着し、リ
ードフレーム４の各辺に設けた外部リード端子３のうち
各辺両端部に位置するものに溶融付着することはなく、
該リードフレームの各辺両端部に位置する外部リード端
子にロウ材量の過多によるロウ付け強度の低下が生じる
ことはない。The positioned insulating substrate 1, brazing material 5 and lead frame 4 are then passed through a furnace heated to about 900 ° C.,
The metal layers 2 of the insulating substrate 1 and the external lead terminals 3 provided on the lead frame 4 are brazed and fixed by melting the brazing material 5 disposed therebetween. In this case, the corners B of the brazing material 5 should be melted and adhered to the dummy leads 6 intensively, and should be melted and adhered to the external lead terminals 3 provided on each side of the lead frame 4 and located at both ends of each side. Not,
The external lead terminals located at both ends of each side of the lead frame do not cause a decrease in brazing strength due to an excessive amount of brazing material.
そして、最後に絶縁基体１の各金属層２にロウ付けされ
た各外部リード端子３を第２図に示す切断線Ｃに沿って
切断し、リードフレーム４を分離除去することによって
半導体素子収納用パッケージが製作される。Finally, each external lead terminal 3 brazed to each metal layer 2 of the insulating substrate 1 is cut along a cutting line C shown in FIG. 2, and the lead frame 4 is separated and removed to store a semiconductor element. The package is manufactured.
尚、この時、金属層２が形成されていないところに位置
していたダミーリード６もロウ付けされていないことか
らリードフレーム４と同様に除去される。At this time, since the dummy lead 6 located where the metal layer 2 is not formed is not brazed, it is removed similarly to the lead frame 4.
本発明の半導体素子収納用パッケージの製造法によれ
ば、複数個の外部リード端子を有するリードフレームに
ダミーリードを設け、該ダミーリードを方形環状のロウ
材の各隅部に載置させるようになしたことから外部リー
ド端子を金属層にロウ付け固着するためにロウ材を加熱
溶融させた際、ロウ材の隅部はダミーリードに溶融付着
して外部リード端子には付着しなくなり、その結果、す
べての外部リード端子と金属層との間に介在するロウ材
の量をロウ付け強度を大となる所定量として外部リード
端子を強固にロウ付け固着することが可能となる。According to the method for manufacturing a package for accommodating semiconductor elements of the present invention, dummy leads are provided on a lead frame having a plurality of external lead terminals, and the dummy leads are placed on the respective corners of a square ring-shaped brazing material. Therefore, when the brazing material is heated and melted to braze and fix the external lead terminals to the metal layer, the corners of the brazing material melt and adhere to the dummy leads and no longer adhere to the external lead terminals. It is possible to firmly braze and fix the external lead terminals by setting the amount of brazing material interposed between all the external lead terminals and the metal layer to a predetermined amount that increases brazing strength.
第１図は本発明の半導体素子収納用パッケージの製造法
を説明するための分解斜視図、第２図は第１図の半導体
素子収納用パッケージの組立て状態を示す平面図、第３
図は第２図の断面図、第４図は従来の半導体素子の収納
用パッケージの断面図、第５図は第４図のパッケージの
製造法を説明するための分解斜視図である。 1:絶縁基体、2:金属層 3:外部リード端子、4:リードフレーム 5:ロウ材、6:ダミーリード B:ロウ材の隅部、C:切断線FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining a method for manufacturing a semiconductor element storage package of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an assembled state of the semiconductor element storage package of FIG. 1, and FIG.
2 is a sectional view of FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view of a conventional semiconductor device housing package, and FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining a manufacturing method of the package of FIG. 1: Insulating substrate, 2: Metal layer 3: External lead terminal, 4: Lead frame 5: Brazing material, 6: Dummy lead B: Corner of brazing material, C: Cutting wire
Claims (1)
有し、かつ上面もしくは下面の周縁部に複数個の金属層
が被着形成された方形状の絶縁容器を準備し、 複数個の外部リード端子及びダミーリードを備えたリー
ドフレームを方形環状のロウ材を介して前記絶縁容器上
に載置し、各外部リード端子をこれに対応する各金属層
に、またダミーリードを方形環状のロウ材の各隅部に位
置合わせし、 次いで、前記ロウ材を加熱溶融させ、各外部リード端子
をそれに対応する各金属層上に固着するとともに余剰の
ロウ材をダミーリードに固着させ、その後、前記各外部
リード端子をリードフレームより切断し、リードフレー
ムとダミーリードを除去することを特徴とする半導体素
子収納用パッケージの製造法。1. A rectangular insulating container having a space for accommodating a semiconductor element therein and having a plurality of metal layers adhered to the peripheral portion of the upper surface or the lower surface is prepared. A lead frame having external lead terminals and dummy leads is placed on the insulating container via a rectangular ring-shaped brazing material, each external lead terminal is placed on each corresponding metal layer, and the dummy leads are square ring-shaped. The brazing material is aligned with each corner, and then the brazing material is heated and melted to fix the external lead terminals to the corresponding metal layers and the surplus brazing material to the dummy leads, and then A method for manufacturing a package for accommodating a semiconductor device, comprising cutting the external lead terminals from a lead frame and removing the lead frame and the dummy leads.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166464A JPH0789577B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Manufacturing method of package for storing semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166464A JPH0789577B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Manufacturing method of package for storing semiconductor devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320858A JPS6320858A (en) | 1988-01-28 |
| JPH0789577B2 true JPH0789577B2 (en) | 1995-09-27 |
Family
ID=15831882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61166464A Expired - Lifetime JPH0789577B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Manufacturing method of package for storing semiconductor devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789577B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188142A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-02 | Hitachi Ltd | Ceramic substrate |
| JPS59141256A (en) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Hitachi Ltd | Brazing method of lead frame |
| JPS59139658A (en) * | 1983-12-02 | 1984-08-10 | Hitachi Ltd | Electronic circuit device |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP61166464A patent/JPH0789577B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6320858A (en) | 1988-01-28 |
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