JPH02121352A - Sealing of hybrid ic - Google Patents
Sealing of hybrid icInfo
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- JPH02121352A JPH02121352A JP27471288A JP27471288A JPH02121352A JP H02121352 A JPH02121352 A JP H02121352A JP 27471288 A JP27471288 A JP 27471288A JP 27471288 A JP27471288 A JP 27471288A JP H02121352 A JPH02121352 A JP H02121352A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はハイブリッドICの封止方法に係わり、特にウ
ェルドリングと、メタルキャップとのレーザー溶接によ
る封止法の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for sealing a hybrid IC, and particularly to an improvement in a method for sealing a weld ring and a metal cap by laser welding.
(従来の技術)
電子部品乃至電子回路の小型化及び高信頼性化を目的と
した、メタルキャップ封止型のハイブリッドIC回路素
子乃至装置が実用に供されている。例えば、第2図に縦
断面を示す様に、セラミック配線基板1の所定面にIC
素子などの電子部品2を搭載し、またその電子部品2を
囲繞するように、前記所定面に形設されたウェルドリン
グ3にメタルキャップ4の開口端縁4aを対接させて、
レーザー溶接し封止して成るハイブリッドIC装置乃至
回路が知られている。なお、第2図において、5は封止
された電子部品2乃至回路に接続するリード端子である
。(Prior Art) Metal cap-sealed hybrid IC circuit elements and devices have been put into practical use for the purpose of downsizing and increasing the reliability of electronic components and circuits. For example, as shown in the longitudinal section in FIG.
An opening edge 4a of a metal cap 4 is brought into contact with a weld ring 3 formed on the predetermined surface so as to mount an electronic component 2 such as an element and surround the electronic component 2,
Hybrid IC devices or circuits formed by laser welding and sealing are known. In addition, in FIG. 2, 5 is a lead terminal connected to the sealed electronic component 2 or the circuit.
ところで、この種メタルキャップ封止型ハイブリッドI
C回路乃至装置における上記メタルキャップ4の封止は
次ぎのように行なわれている。即ち、上記電子部品2を
搭載し例えば100℃1時間程度真空乾燥を施してから
、それら搭載した電子部品2を囲繞するように形設しで
あるウェルドリング3に、メタルキャップ4の開口端縁
4aを対接させて配置し、粘着テープ等で一時的に固定
した後、前記ウェルドリング3とメタルキャップ4の開
口端縁4aとの対接部を、全周に亘って順次レーザービ
ームで照射し、溶接封止(シール)している。また、前
記溶接封止後メタルキャップに所要のマーキング及びそ
のマークの乾燥固定化処理を行っている。By the way, this kind of metal cap sealed hybrid I
The metal cap 4 in the C circuit or device is sealed in the following manner. That is, after mounting the electronic components 2 and subjecting them to vacuum drying at 100° C. for about one hour, the open edge of the metal cap 4 is placed in a weld ring 3 formed to surround the electronic components 2 mounted thereon. 4a facing each other and temporarily fixed with adhesive tape or the like, the contact portion between the weld ring 3 and the opening edge 4a of the metal cap 4 is successively irradiated with a laser beam over the entire circumference. It is welded and sealed. Further, after the welding and sealing, the metal cap is marked with necessary markings and the marks are dried and fixed.
(発明が解決しようとする課題)
しかし、上記封止方法においては、次ぎのような不都合
が往々認められる。即ち、粘着テープ等にて一時的に固
定した状態で、全周に亘って順次レーザービームを照射
して、溶接封止しようとしても、被溶接部であるウェル
ドリング3と、メタルキャップ4の開口端縁4aとの間
にギャップが残っていたりして、気密な封止が困難であ
る。つまり、ウェルドリング3と、メタルキャップ4乃
至その開口端縁4aには一般的にソリやネジレが存在す
るため、前記粘着テープによる一時的な固定では、位置
ズレを生じ、所望通りの封止を成しえなかったり、また
、全周に亘っての封止過程で、メタルキャップ4に発生
した歪みが、最終の封止部に集中してしまい、耐衝撃性
等低下し易く長期信頼性に問題がある。しかも、上記粘
着テープ等による一時的な固定手段を採った場合には、
所要の封止作業後の粘着テープの除去が煩雑なうえ、外
観も損われる等の不都合もある。また、真空乾燥処理か
らシール終了までの間に湿気やゴミが入ったりしてマイ
グレーション等を招いたり、更にマーキングの乾燥等の
工程も別途加わるため、熱サイクルによる拡散進行によ
り搭載されているIC素子の電極とAuワイヤーとのボ
ンディング強度が低下すると言う不都合がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above sealing method, the following disadvantages are often observed. That is, even if an attempt is made to weld and seal the entire circumference by successively irradiating the laser beam with the entire circumference temporarily fixed with adhesive tape or the like, the weld ring 3, which is the welded part, and the opening of the metal cap 4 will be damaged. A gap may remain between the end edge 4a and airtight sealing is difficult. In other words, since there are generally warps and twists in the weld ring 3, metal cap 4, and its opening edge 4a, temporary fixation using the adhesive tape may cause positional deviation, making it impossible to achieve the desired sealing. In addition, the distortion generated in the metal cap 4 during the sealing process around the entire circumference will be concentrated at the final sealing part, which will easily deteriorate the impact resistance and reduce long-term reliability. There's a problem. Moreover, when temporary fixing methods such as the above-mentioned adhesive tape are used,
Removal of the adhesive tape after the required sealing work is complicated, and there are also disadvantages such as spoiling the appearance. In addition, moisture and dust may enter between the vacuum drying process and the end of sealing, leading to migration, and additional steps such as drying the markings are required, so the mounted IC elements may be affected by diffusion due to heat cycles. There is a disadvantage that the bonding strength between the electrode and the Au wire is reduced.
〔発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記事情に対処してなされたもので、前記ハ
イブリッドICの構成における、メタルキャップと、ウ
ェルドリングとのレーザーによる溶接封止に当たり、先
ずレーザービームのスポット照射により、複数箇所を仮
溶接しておき、次いで要すれば所要のマーキングをおこ
おない、真空乾燥処理を施してから全周に亘ってレーザ
ービームを照射して溶接封止することを骨子とする。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) The present invention has been made in response to the above-mentioned circumstances, and relates to laser welding sealing between the metal cap and the weld ring in the configuration of the hybrid IC. First, we temporarily weld multiple points by spot irradiation with a laser beam, then make the necessary markings if necessary, perform a vacuum drying process, and then irradiate the entire circumference with a laser beam to weld and seal. The main point is to stop
(作 用)
本発明方法によれば、所定のセラミック基板に搭載した
電子部品を封止、内装するメタルキャップの開口端縁を
、予め形成しであるウェルドリングに対接させた状態で
、適当な間隔を置いてレーザービームをスポット的に照
射して、複数箇所溶接して一時的に固定する。このため
、粘着テープ等で仮固定した場合と異なり位置ズレも抑
制され、また、ウェルドリングとメタルキャップ開口端
縁とで成す被溶接部面間のギャップも低減される。従っ
て、容易にかつ、所定位置にて気密な封止を行いうるば
かりでなく、後の、全周に亘ってのレーザービーム照射
による溶接過程で、メタルキャップに発生する歪みも、
全体的に分散した状態を採るため、耐衝撃性の点も大幅
に改善される。(Function) According to the method of the present invention, the opening edge of a metal cap for sealing and internalizing electronic components mounted on a predetermined ceramic substrate is placed in contact with a pre-formed weld ring, and then The laser beam is irradiated in spots at regular intervals, and multiple points are welded to temporarily fix the parts. Therefore, unlike the case of temporary fixing with adhesive tape or the like, positional displacement is suppressed, and the gap between the surfaces of the welded parts formed by the weld ring and the opening edge of the metal cap is also reduced. Therefore, not only can airtight sealing be easily performed at a predetermined position, but also the distortion that occurs in the metal cap during the subsequent welding process due to laser beam irradiation over the entire circumference can be avoided.
Since it is completely dispersed, impact resistance is also greatly improved.
しかも、前記−時的な固定(仮止め)後真空乾燥処理が
施され全体的な封止がなされるため、湿気やゴミなどの
侵入も抑止されるし、またマーキングに対する別途の乾
燥処理も不要となる。Furthermore, after the above-mentioned temporary fixing (temporary fixing), a vacuum drying process is performed to seal the entire structure, which prevents the intrusion of moisture and dirt, and also eliminates the need for a separate drying process for markings. becomes.
(実施例)
以下、第1図を参照して、第一の発明に係る実施例を説
明する。先ず、所定の回路パターン及びウェルドリング
3を、一方の主面の所定領域に、予め設けると共に所要
のリード端子を取付けであるセラミック基板1を用意す
る。このセラミック基板1の前記回路パターン形成面の
所定領域に電子部品、例えばIC素子、チップコンデン
サーチップ抵抗体等を搭載、実装する。このように、所
要の電子部品を搭載した後、予め用意しておいたメタル
キャップ4を、その間口端縁部4aを前記ウェルドリン
グ3に対接させて配置する。この状態で、要すれば前記
メタルキャップ4に適宜荷重を加え、前記メタルキャッ
プ4の開口端縁部4aと前記ウェルドリング3との対接
部を適当な間隔を置いてレーザービームでスポット照射
して一時的な溶接6をおこなう。しかして、上記レーザ
ービムのスポット照射による一時的な溶接6は次ぎの様
におこなう。即ち、第1図にて平面的に示す様な方形の
ハイブリッドIC回路乃至装置の場合には、第一のコー
ナ一部A1第二のコーナ一部B1第三のコーナ一部C5
第四のコーナ一部りの様に対角線上の位置を、先ず溶接
し、次いでこれらのコーナー間、つまり各辺に就いて順
次行う。(Example) Hereinafter, with reference to FIG. 1, an example according to the first invention will be described. First, a ceramic substrate 1 is prepared, on which a predetermined circuit pattern and a weld ring 3 are previously provided in a predetermined area on one main surface, and required lead terminals are attached. Electronic components, such as IC elements, chip capacitors, chip resistors, etc., are mounted and mounted on a predetermined area of the circuit pattern forming surface of the ceramic substrate 1. After the required electronic components are mounted in this manner, the metal cap 4 prepared in advance is placed with its mouth edge 4a facing the weld ring 3. In this state, if necessary, apply an appropriate load to the metal cap 4, and spot-irradiate the contact area between the opening edge 4a of the metal cap 4 and the weld ring 3 with a laser beam at an appropriate interval. temporary welding 6 is performed. The temporary welding 6 by spot irradiation with the laser beam is performed as follows. That is, in the case of a rectangular hybrid IC circuit or device as shown in plan in FIG. 1, a first corner part A1 a second corner part B1 a third corner part C5
Welding is performed first at diagonal positions, such as a portion of the fourth corner, and then between these corners, that is, on each side, in sequence.
上記レーザービームのスポット照射により一時的な仮溶
接、固定を行なった後、例えば100℃で1時間程度真
空乾燥を施してから、前記メタルキャップ4の開口端縁
部4aと前記ウェルドリング3との対接部を、全周に亘
ってレーザービーム照射し、それら対接部を全体的に溶
接、封止することによって、所要のハイブリッドICの
封止が達成される。After temporarily welding and fixing by spot irradiation with the laser beam, vacuum drying is performed at, for example, 100° C. for about an hour, and then the opening edge 4a of the metal cap 4 and the weld ring 3 are bonded together. The required sealing of the hybrid IC is achieved by irradiating the opposing portions with a laser beam over the entire circumference and welding and sealing the opposing portions as a whole.
次に第二の発明に係る実施例を説明する。基本的な手段
乃至工程は第一の発明の場合と同様で、前記メタルキャ
ップ4の開口端縁部4aと前記ウェルドリング3とを対
接配置した後、その対接部を上記レーザービームのスポ
ット照射により一時的な溶接、固定(仮溶接)を行なう
。かくして、レーザービームのスポット照射により一時
的な溶接、固定を行った後、前記キャップ4面の所定位
置に所要のマーキングを行ってから例えば120℃1時
間程度真空乾燥を施して被封止体及びマーキングしたマ
ークの乾燥を同時に行う。しかる後メタルキャップ4の
開口端縁部4aとウェルドリング3との対接部を、全周
に亘ってレーザービーム照射し、それら対接部を全体的
に溶接、封止することにより、信頼性の高い封止が可能
となる。つまり、仮止めによって固定された状態で真空
乾燥され所要の脱湿、脱ゴミ、更にマークの乾燥固定俊
速やかに、換言すると清浄な状態を保持したままメルキ
ャップ4の開口端縁部4aとウェルドリング3との対接
部は、容易に密接に封止される。従って、封止性も向上
し、より信頼性の高い封止が成されることになる。Next, an embodiment according to the second invention will be described. The basic means and steps are the same as in the case of the first invention, and after arranging the opening edge 4a of the metal cap 4 and the weld ring 3 facing each other, the facing part is placed in the spot of the laser beam. Temporary welding and fixing (temporary welding) is performed by irradiation. After temporary welding and fixing by laser beam spot irradiation, required markings are made at predetermined positions on the four surfaces of the cap, and vacuum drying is performed at, for example, 120° C. for about 1 hour to seal the sealed object and the cap. Dry the marked marks at the same time. After that, a laser beam is irradiated all around the contact area between the opening edge 4a of the metal cap 4 and the weld ring 3, and the contact area is welded and sealed as a whole, thereby improving reliability. This enables high sealing. In other words, the mark is vacuum-dried while temporarily fixed, and the required dehumidification and dust removal are performed, and the mark is quickly dried and fixed. The contact portion with the ring 3 is easily and tightly sealed. Therefore, the sealing performance is improved, and more reliable sealing is achieved.
なお、上記においては、メタルキャップ4の開口端縁部
4aとウェルドリング3との対接部、即ち、溶接封止部
が、方形の場合を示したが、方形に限らず円形乃至楕円
形等の場合にも適用しうる。また、レーザービームの照
射によるスポット溶接の順序も前記例示に必ずしも限ら
れない。In addition, although the above example shows the case where the contact area between the opening edge 4a of the metal cap 4 and the weld ring 3, that is, the welded sealing area, is square, it is not limited to the square shape, but may be circular, oval, etc. It can also be applied in the case of Further, the order of spot welding by laser beam irradiation is not necessarily limited to the above example.
〔発明の効果コ
本発明方法によれば、予めセラミック基板上に搭載、実
装されたIC素子などの電子部品は、メタルキャップに
て、容易にかつ、気密に封止しうる。即ち、本発明によ
れば、ウェルドリングとメタルキャップ開口端縁とを、
レーザービーム照射により溶着封止するに当たり、先ず
複数箇所スポット溶着して固定する。このスポット溶着
により、前記ウェルドリング、メタルキャップ及びその
開口端縁にソリやネジレ等があっても、適度の遊び乃至
逃げが存在するため、ギャップが低減された状態で、−
時的に溶着される。[Effects of the Invention] According to the method of the present invention, electronic components such as IC elements mounted and mounted on a ceramic substrate in advance can be easily and airtightly sealed with a metal cap. That is, according to the present invention, the weld ring and the opening edge of the metal cap are
When performing welding and sealing by laser beam irradiation, first spot welding is performed at multiple locations and fixed. Due to this spot welding, even if there is warpage or twisting in the weld ring, metal cap, or the opening edge thereof, there is a certain amount of play or relief, so that -
Welded from time to time.
上記により、ウェルドリングとメタルキャップ開口端縁
とを、スポット的にレーザービーム照射し、部分的に溶
着させて固定した後、真空乾燥処理を施して脱湿、脱ゴ
ミ等行い、引続いて全周に互って、レーザービーム照射
により溶着封止する。As described above, the weld ring and the edge of the opening of the metal cap are irradiated with a laser beam in spots, and after being partially welded and fixed, a vacuum drying process is performed to dehumidify, remove dust, etc., and then completely The circumferences are welded and sealed by laser beam irradiation.
この全周に亘るレーザービーム照射による溶着封止の過
程において、前記メタルキャップ内(被封止部)は清浄
化された状態を保持しており、またウェルドリングとメ
タルキャップとは、予めギャップが低減された状態に対
接しているため、所要の封止が、確実にかつ気密に行わ
れる。しかも、前記ウェルドリングとメタルキャップと
は、既に分散した形で、複数箇所溶接、固定しであるた
め、全周に亘る溶着時に、メタルキャップに生じた歪み
も集中せずに全体的に分散した状態を呈する。During this process of welding and sealing by laser beam irradiation over the entire circumference, the inside of the metal cap (sealed part) is maintained in a clean state, and there is a gap between the weld ring and the metal cap in advance. Due to the reduced state of contact, the required sealing takes place reliably and airtightly. Moreover, since the weld ring and metal cap are already dispersed and welded and fixed at multiple locations, the distortion that occurs in the metal cap during welding over the entire circumference is not concentrated but is dispersed throughout. exhibit a condition.
従って、優れた耐熱衝撃性等も保持し、長期間に亘って
所要の封止機能を維持発揮し、もってノーイブリッドI
C装置乃至回路としての信頼性向上にも大きく寄与する
。しかも前記キャップに所要のマーキングを施した場合
も、前記真空乾燥処理過程で同時に行なわれるため、そ
れだけ熱サイクルが低減しボンディング強度の低下も抑
止され、もって電気的接続の信頼性が向上する。Therefore, it also maintains excellent thermal shock resistance, maintains and exhibits the required sealing function over a long period of time, and has a no-ibrid I.
This also greatly contributes to improving the reliability of the C device or circuit. Furthermore, even when the cap is marked with the required markings, this is done simultaneously during the vacuum drying process, which reduces thermal cycles and prevents deterioration in bonding strength, thereby improving the reliability of electrical connections.
′W41図は本発明方法の実施例を説明するための説明
図で、レーザービームをスポット照射して複数箇所溶接
固定した状態を示す上面図、第2図はメタルキャップ封
止型のハイブリッドICの構成例を示す縦断面図である
。
1・・・セラミック基板
3・・・ウェルドリング
4・・・メタルキャップ
4a・・・メタルキャップの開口端縁
6・・・仮溶接(−時的溶接)箇所
出願人 株式会社 東芝'W41 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the method of the present invention, and is a top view showing a state in which the laser beam is spot irradiated and welded and fixed at multiple locations, and Figure 2 is a diagram showing a metal cap sealed hybrid IC. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a configuration example. 1...Ceramic substrate 3...Weld ring 4...Metal cap 4a...Opening edge of metal cap 6...Temporary welding (-temporary welding) part Applicant: Toshiba Corporation
Claims (2)
素子を含む電子部品を囲繞するように、前記所定面に形
設されたウエルドリングにメタルキャップの開口端縁を
対接させて、レーザー溶接し封止するハイブリッドIC
の封止方法において、前記ウエルドリングとメタルキャ
ップの開口端縁とを複数箇所で仮溶接し真空乾燥処理し
た後、全周に亘ってレーザー溶接し、封止することを特
徴とするハイブリッドICの封止方法。(1) IC mounted on a predetermined surface of a ceramic wiring board
A hybrid IC in which an opening edge of a metal cap is brought into contact with a weld ring formed on the predetermined surface so as to surround an electronic component including an element, and is sealed by laser welding.
In the sealing method of the hybrid IC, the weld ring and the opening edge of the metal cap are temporarily welded at a plurality of locations, vacuum dried, and then laser welded over the entire circumference to seal the hybrid IC. Sealing method.
素子を含む電子部品を囲繞するように、前記所定面に形
設されたウエルドリングにメタルキャップの開口端縁を
対接させて、レーザー溶接し封止するハイブリッドIC
の封止方法において、前記ウエルドリングとメタルキャ
ップの開口端縁とを複数箇所固定し仮溶接した後、所要
のマーキングを行い真空乾燥処理を施してから全周に亘
ってレーザー溶接し、封止することを特徴とするハイブ
リッドICの封止方法。(2) IC mounted on a predetermined surface of a ceramic wiring board
A hybrid IC in which an opening edge of a metal cap is brought into contact with a weld ring formed on the predetermined surface so as to surround an electronic component including an element, and is sealed by laser welding.
In the sealing method, the weld ring and the opening edge of the metal cap are fixed and temporarily welded at multiple locations, and then the required markings are made, vacuum drying is performed, and the entire circumference is laser welded to seal. A method for sealing a hybrid IC, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27471288A JPH02121352A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Sealing of hybrid ic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27471288A JPH02121352A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Sealing of hybrid ic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121352A true JPH02121352A (en) | 1990-05-09 |
Family
ID=17545518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27471288A Pending JPH02121352A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Sealing of hybrid ic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121352A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007012752A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Miyachi Technos Corp | Electronic component package sealing method and apparatus |
| CN113892305A (en) * | 2019-07-19 | 2022-01-04 | 日本电产科宝电子株式会社 | Electronic component and method for manufacturing the same |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27471288A patent/JPH02121352A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007012752A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Miyachi Technos Corp | Electronic component package sealing method and apparatus |
| CN113892305A (en) * | 2019-07-19 | 2022-01-04 | 日本电产科宝电子株式会社 | Electronic component and method for manufacturing the same |
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