(57)【要約】【課題】より信頼性の高いハーメチックシールカバーを提供する。【解決手段】Ａｕ−Ｓｎ合金であるロウ材（５）と、材質がセラミックであるハーメチックシールカバー（６）と、  材質が耐熱性樹脂であるダミー材（図示略）とを、下から順に１層ずつ積載整列し、一定荷重を加えながら特定雰囲気において、ロウ材（５）の融点以下の温度に加熱し、後冷却することにより、ロウ材（５）が取り付けられたハーメチックシールカバー（６）を製造する。この際、ダミー材が変形することにより、ハーメチックシールカバー（６）に、不均一な荷重や、必要以上の荷重が加わることを、防ぐことが可能となり、ハーメチックシールカバー（６）にクラックが発生するのを防止する。得られたハーメチックシールカバー（６）は、セラミック基板（１）に設けたメタライズ層（３）に接合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーメチックシールカバーの一方の表面の外周部に、ロウ材を熱圧着する製造方法において、ロウ材を配置した表面とは反対側の表面に、耐熱性樹脂であるダミー材を配置することを特徴とするハーメチックシールカバーの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法により製造されるセラミック製のハーメチックシールカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置のハーメチックシールに好適なハーメチックシールカバーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術について、図面を参照して説明する。図１は、半導体装置の組立を示す斜視図である。図２は、図１の断面図である。図３は、ハーメチックシールカバーにロウ材を接合する工程を示す断面図である。
【０００３】
半導体装置のパッケージングの一種に、図１に斜視図を示したようなセラミックパッケージがある。図１において、セラミック基板（１）は、中央部に半導体素子接合用のメタライズ層を有する下層板（１ｃ）と、リードパターンが形成され、且つ、中央部に開口を有する中間板（１ｂ）と、リードパターンの内側先端が露出する様なさらに大きい開口を有する上層板（１ａ）との３層が、一体化された構造である。長辺側部には、前記リードパターンの外側先端と導通するように、複数の金属リード（２）が接合され、前記上層板（１ａ）の開口周囲には、カバー取り付け用のメタライズ層（３）が形成される。メタライズ層（３）及びリードパターンは、通常Ｍｏ−Ｍｎ系の導電ペーストで形成され、これらとリード（２）には、金メッキが施される。
【０００４】
このようなセラミック基板（１）を用いるパッケージングは、図２に断面図を示すように、まず半導体素子（４）を下層板（１ｃ）の中央に接合し、該半導体素子（４）上の電極と、リードパターンの内側先端とを、細いコネクター線（図示略）で結合した後、メタライズ層（３）の上に、ロウ材（５）付きのハーメチックシールカバー（６）を載せ、ロウ材（５）の融点以上に加熱し、後冷却して、ハーメチックシールカバー（６）を取り付ける諸工程からなる。
【０００５】
ロウ材（５）には、一般的に、金錫合金ロウ、鉛錫合金ロウなどが用いられ、ハーメチックシールカバー（６）の材質としては、一般的に、コバール、銅、セラミックが用いられる。また、ロウ材（５）とハーメチックシールカバー（６）との接合には、熱圧着法、溶融法、圧接法、またはスポット溶接法が用いられる。
【０００６】
それらの中で、材質がセラミックであるハーメチックシールカバー（６）にロウ材（５）を熱圧着法により接合する際は、例えば、特公平３−６５８９７公報に記載され、図３に示すように、所定の寸法に成形加工したロウ材（５）と、ハーメチックシールカバー（６）と、材質がコバール合金であるダミー材（７）とを、順番に積載整列し、一定荷重を加えながら特定雰囲気において、ロウ材（５）の融点以下の温度に加熱し、冷却する。
【０００７】
ところが、材質がセラミックであるハーメチックシールカバー（６）を用いた場合、荷重を加えた際にセラミックにクラックが入る場合がある。この場合、ロウ材（５）とハーメチックシールカバー（６）とを接合後に、ハーメチックシールカバー（６）をメタライズ層（３）に取り付けた際に、前述のクラックによってリーク不良が発生し、収率の低下を招く問題があった。
【０００８】
また、荷重を弱めることによりハーメチックシールカバー（６）に発生するクラックを低減させようとすると、ロウ材（５）とハーメチックシールカバー（６）との接合力が充分に得られず、熱圧着法における接合の収率が著しく悪化する。
【０００９】
これらの問題を解決できるロウ材（５）とハーメチックシールカバー（６）との接合方法として、例えば、「エレクトロニクス実装技術」（２００２．２刊行、Ｐ．３８）に記載された溶融法が考えられるが、接合する際に、ロウ材（５）を融点以上に加熱して溶融させることで接合させるため、ロウ材（５）の表面に形成される酸化膜や、ハーメチックシールカバー（６）との界面付近に形成される金属間化合物等により、メタライズ層（３）に取り付ける際に、リーク不良等が発生することがあり、熱圧着法によるハーメチックシールカバー（６）と比べると、信頼性としては一歩劣ってしまう。
【００１０】
【特許公報１】
特公平３−６５８９７公報
【００１１】
【非特許公報１】
「エレクトロニクス実装技術」（２００２．２刊行、Ｐ．３８）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した従来の欠点を解消し、より信頼性の高いハーメチックシールカバーを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のハーメチックシールカバーの製造方法は、ハーメチックシールカバーの一方の表面の外周部に、ロウ材を熱圧着する製造方法であり、ロウ材を配置した表面とは反対側の表面に、耐熱性樹脂であるダミー材を配置する。耐熱性樹脂の弾性率は、３０〜６０ＭＰａ程度が好ましい。
【００１４】
本発明のハーメチックシールカバーは、セラミック製で、前記製造方法により製造される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前記目的を達するために、材質がコバール合金であったダミー材を、材質が金属よりも軟らかい耐熱性樹脂に変えることで、材質がセラミックであるハーメチックシールカバーに加わる荷重の配分を変えることになり、ロウ材に充分な接合力を確保しながら、クラックの発生を低減させることが可能であり、ハーメチックシール工程でのリーク不良を低減できるのではないかと考え、実験の結果、本発明を完成するに至った。
【００１６】
本発明を、図面を参照して説明する。図４は、本発明の製造方法により、ハーメチックシールカバー、ロウ材およびダミー材を積載整列した状態を示す断面図である。図５は、荷重をかけた後の状態を示す断面図である。
【００１７】
図４に示すように、Ａｕ−Ｓｎ合金であるロウ材（５）と、材質がセラミックであるハーメチックシールカバー（６）と、  材質が耐熱性樹脂であるダミー材（８）とを、下から順に１層ずつ積載整列し、一定荷重を加えながら特定雰囲気において、ロウ材（５）の融点以下の温度に加熱し、後冷却する。このように接合する熱圧着法によって、ロウ材（５）が取り付けられたハーメチックシールカバー（６）を製造する。
【００１８】
この際、図５に示したように、ダミー材（８）が変形することにより、ハーメチックシールカバー（６）に、不均一な荷重や、必要以上の荷重が加わることを、防ぐことが可能となる。これにより、ハーメチックシールカバー（６）にクラックが発生するのを防止する。
【００１９】
以上により得られたロウ材（５）の取り付けられたハーメチックシールカバー（６）を用いて、従来技術と同様に半導体装置を製造する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
長辺が７ｍｍ、短辺が４ｍｍ、厚さ０．１ｍｍで、材質がセラミックであり、片面に１μｍ厚の金メッキを施したハーメチックシールカバー（６）と、  Ａｕ−Ｓｎ合金であるロウ材（５）とを用意した。
【００２１】
また、長辺が７ｍｍ、短辺が４ｍｍ、厚さ０．３ｍｍで、材質が金属よりも軟らかい耐熱性樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いて得られたダミー材（８）を用意し、図４に示すような順番に積載整列して、一定の荷重を加えながら窒素雰囲気において、ロウ材（５）の融点以下の温度に加熱し、冷却して、ロウ材（５）が取り付けられたハーメチックシールカバー（６）を、１００個作製した。
【００２２】
本実施例では、前述したように、ダミー材（８）の端部が、図５に示したように変形していた。
【００２３】
製作した１００個のハーメチックシールカバー（６）の全てで、クラックは発生しなかった。
【００２４】
（実施例２）
耐熱性樹脂として、ＰＩ（ポリイミド）を用いてダミー材（８）を用意した以外は、実施例１と同様にして、ハーメチックシールカバー（６）を、１００個作製したが、クラックは発生しなかった。
【００２５】
（比較例１）
ダミー材（７）を、材質がコバール合金として、従来の製造方法により得て、図３に示すように、積載整列したこと以外は、実施例１と同様にして、ロウ材（５）が取り付けられたハーメチックシールカバー（６）を、１００個作製した。
【００２６】
製作した１００個のハーメチックシールカバー（６）のうち、５個にクラックが発生した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明により、材質がセラミックであるシールカバーにおけるクラックの発生を低減することができ、ハーメチックシールの信頼性及び収率を向上することができる。
【００２８】
また、高周波デバイス等に用いる材質がセラミックである基板において、ロウ材を熱圧着法により接合する際にも同じように製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体装置の組立を示す斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】ハーメチックシールカバーにロウ材を接合する工程を示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法により、ハーメチックシールカバー、ロウ材およびダミー材を積載整列した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の製造方法により、荷重をかけた後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  セラミック基板
１ａ  上層板
１ｂ  中間板
１ｃ  下層板
２  金属リード
３  メタライズ層
４  半導体素子
５  ロウ材
６  ハーメチックシールカバー
７、８  ダミー材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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