DE102006011232A1 - Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils sowie elektronisches Teil - Google Patents

Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils sowie elektronisches Teil Download PDF

Info

Publication number
DE102006011232A1
DE102006011232A1 DE200610011232 DE102006011232A DE102006011232A1 DE 102006011232 A1 DE102006011232 A1 DE 102006011232A1 DE 200610011232 DE200610011232 DE 200610011232 DE 102006011232 A DE102006011232 A DE 102006011232A DE 102006011232 A1 DE102006011232 A1 DE 102006011232A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
electronic part
substrate
solder
soldering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200610011232
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006011232B4 (de
Inventor
Shohei Hata
Naoki Matsushima
Takeru Fujinaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd
Publication of DE102006011232A1 publication Critical patent/DE102006011232A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006011232B4 publication Critical patent/DE102006011232B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0002—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49579—Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
    • H01L23/49582—Metallic layers on lead frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/05568—Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05573—Single external layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/4985—Flexible insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01022—Titanium [Ti]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01024—Chromium [Cr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0103—Zinc [Zn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0105—Tin [Sn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01084—Polonium [Po]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/1026—Compound semiconductors
    • H01L2924/1032—III-V
    • H01L2924/10329—Gallium arsenide [GaAs]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15788—Glasses, e.g. amorphous oxides, nitrides or fluorides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3421—Leaded components
    • H05K3/3426—Leaded components characterised by the leads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung ist durch eine Struktur mit einem Substrat 1 und auf diesem hergestellten Metallisierungsschichten 2, worauf ein Sn-Lötfilm 3 und ein Ag-Film 4 ausgebildet sind, gekennzeichnet. Der Ag-Film 4 ist bei Raumtemperatur an der Atmosphäre frei von Oxidation. Bei einem Nassprozess wird durch die Zellenreaktion von Ag und Sn nur eine freiliegende Seite des Sn-Lötfilms 3 oxidiert, während die Oberfläche des Ag-Films 4 auf dem Lötfilm, die ansonsten die Verbindung beeinträchtigen würde, nicht oxidiert wird. Da der Ag-Film 4 gleichzeitig mit dem Aufschmelzen des Sn-Lötfilms 3 in das Sn-Lot einschmilzt, verhindert dieser Ag-Film 4 die Verbindung nicht.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils (z. B. eines elektronischen Bauteils), in dem ein Lötfilm auf Metallisierungsschichten ausgebildet ist, und. sie betrifft ein elektronisches Teil, in dem ein Lötfilm auf einem Verbindungspunkt oder einer Leiterfläche ausgebildet ist.
  • Bei sehr vielen Erzeugnissen wird eine Verlötung auf einem Substrat, einer Elektrode eines elektronischen Teils oder einer Leitung eines solchen hergestellt. Genauer gesagt, werden beim Montieren eines elektronischen Teils häufig die folgenden Maßnahmen ergriffen: (1) Herstellen von Metallisierungsschichten, die als Elektrode dienen sollen, auf einem Substrat, Herstellen eines Lötfilms auf den Metallisierungsschichten, und Verwendung des Substrats für eine Verbindung mit dem elektronischen Teil; (2) Herstellen von Metallisierungsschichten auf einer Elektrode eines elektronischen Teils; Herstellen eines Lötfilms auf den Metallisierungsschichten, und Verwenden desselben für eine Verbindung mit einem anderen elektronischen Teil; und (3) Herstellen eines Lötfilms auf einer Leiterfläche eines elektronischen Teils, die über eine Leitung verfügt, und auch Aufschmelzen des Lötfilms zum Ausführen eines Verbindungsvorgangs beim Verbinden mit einer gedruckten Leiterplatte.
  • Metallisierungsschichten einer Elektrode und eines Lötfilms werden beispielhaft durch Folgendes hergestellt: (1) Auftragen eines Lötfilms auf einer Kupferfolie einer gedruckten Leiterplatte durch das Plattierungsverfahren; und (2) Herstellen von Metallisierungsschichten auf einem Keramiksubstrat, und Herstellen eines dünnen Lötfilms auf den Metallisierungsschichten durch Sputtern oder Dampfabscheidung. Ein mit Metallisierungsschichten einer Elektrode und eines Lötfilms versehenes elektronisches Teil ist beispielsweise so aufgebaut, dass ein Schaltungselement auf einem Halbleiterwafer ausgebildet ist und Lötkontakthöcker auf Elektroden-Metallisierungsschichten eines zugehörigen Verbindungsabschnitts ausgebildet sind. Ein elektronisches Teil, bei dem eine Plattierungsschicht aus Sn, oder eine solche aus einer Sn-Legierung, auf einer Leiterfläche eines elektronischen Teils hergestellt ist, ist ein Beispiel, bei dem ein Lötfilm auf einer Leiterfläche eines elektronischen Teils hergestellt ist.
  • Nachfolgend wird eine Rolle beschrieben, die ein Lötfilm auf einem Substrat oder einem elektronischen Teil spielt.
  • Wenn vorab ein Lötfilm auf einem Substrat hergestellt wird, wird ein elektronisches Teil so montiert, dass ein Verbindungsabschnitt desselben am Lötfilm anliegt, das Halberzeugnis wird einem Rückschmelzvorgang unterzogen, um für ein Aufschmelzen des auf dem Substrat vorhandenen Lötfilms zu sorgen, und das Lot benetzt die Metallisierungsschichten, die in einem Verbindungsabschnitt des elektronischen Teils usw. vorhanden sind, und breitet sich über diese aus, um für eine Verbindung des Substrats und des elektronischen Teils zu sorgen.
  • Bei einem Hilfsträgerteil, bei dem Metallisierungsschichten auf einem Substrat, das eine Keramik, Si usw. enthält, hergestellt sind und ein Lötfilm durch Dünnschicht-Herstelltechniken auf den Metallisierungsschichten hergestellt ist, wird ein elektronisches Teil wie ein optisches Element gegen den Lötfilm gedrückt, und es erfolgt ein Erwärmen in einem Zustand ohne Flussmittel, um ein Dünnschichtlot aufzuschmelzen, um dafür zu sorgen, dass das Lot die Metallisierungsschichten des elektronischen Teils zur Verbindungsherstellung benetzt und sich über sie ausbreitet.
  • In einem Teil, in dem auf Elektroden-Metallisierungsschichten eines elektronischen Teils Lötkontakthöcker ausgebildet werden, werden diese in vielen Fällen dadurch hergestellt, dass Lotkugeln aufgeschmolzen werden und dafür gesorgt wird, dass das Lot die Metallisierungsschichten des elektronischen Teils benetzt und sich über sie ausbreitet, wenn, nach einem Unterteilen durch Spalten, Lötkontakthöcker vor dem Zerteilen in Chips auszubilden sind. In diesem Fall erfolgt die Verbindungsherstellung durch Montieren des elektronischen Teils auf einer gedruckten Leiterplatte, einem Keramiksubstrat usw. und Ausführen eines Rückschmelzvorgangs, um die Lötkontakthöcker aufzuschmelzen und dafür zu sorgen, dass das Lot die Metallisierungsschichten des Substrats benetzt und sich über sie ausbreitet. Auch wird in den letzten Jahren ein Schaltungselement in einigen Fällen auf einem Si-Wafer hergestellt, und es wird ein Verfahren wie Plattieren dazu verwendet, in einem Prozess im Wafer-Stadium vor dem Zerteilen durch Spalten einen Lotfilm auszubilden.
  • Für ein Leitungen enthaltendes elektronisches Teil wird Lotpaste auf ein Substrat gedruckt, die Leitungen des elektronischen Teils werden auf der Paste montiert, und das Ganze wird einem Rückschmelzen unterzogen, um das Lot aufzuschmelzen, um das Substrat und die Leitungen des elektronischen Teils miteinander zu verbinden.
  • Häufig wird für Leiterrahmen eines elektronischen Teils ein Plattierungsfilm aus Ag oder ein solcher aus Sn verwendet. Ein aus Ag bestehender Plattierungsfilm oxidiert an seiner Oberfläche nicht und ist hinsichtlich der Benetzbarkeit hervorragend. Indessen wird ein aus Sn bestehender Plattierungsfilm an seiner Oberfläche oxidiert, jedoch wird ein Teil des oxidierten Films irgendwo unterbrochen, und das Lot auf einer Seite eines Substrats und der Sn-Plattierungsfilm schmelzen auf, um sich miteinander zu vereinigen, wodurch eine Verbindung erzielt wird.
  • Die japanische Patentoffenlegung Nr. Hei 5-190973 offenbart einen Hilfsträger für einen Halbleiterlaser, der ein Beispiel für ein Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils ist. Bei diesem Hilfsträger ist Ti/Pt/Au für die Metallisierungsschichten verwendet, und es sind eine Pt-Schicht und eine Au-Sn-Lötschicht in einem Bereich vorhanden, in dem ein Halbleiterlaser zu montieren ist. Metallisierungsschichten sind auch an der Rückseite des Halbleiterlasers ausgebildet, und dieser wird dadurch sicher fixiert, dass das Au-Sn-Lot auf dem Hilfsträger aufgeschmolzen wird, um ihn mit den Metallisierungsschichten zu verbinden.
  • Der Grund, weswegen auf diesem Gebiet ein Au-Sn-Lot verwendet wurde, besteht darin, dass ein solches über hohe Härte verfügt und kaum Kriechverformung auftritt. Dies, da dann, wenn der Halbleiterlaser bei der Lichtemission Wärme erzeugt, so dass eine Temperaturerhöhung auftritt, die bewirkt, dass das Lot eine Kriechverformung erleidet, wodurch sich die Position des Halbleiterlasers verschiebt und so keine optische Kopplung erzielt werden kann.
  • In den letzten Jahren wurde als Lichtquelle für optisches Aufzeichnen häufig ein Halbleiterlaser usw. mit einem GaAs-Halbleiter verwendet. Ein derartiger Halbleiterlaser wird durch Restspannungen auf Grund einer Lotverbindung beeinflusst, wenn ein Au-Sn-Lot verwendet wird, was in einigen Fällen zu verringerter Zuverlässigkeit führt. Derartige Restspannungen werden erzeugt, wenn der Halbleiterlaser und der Hilfsträger beim Schmelzpunkt des Lots fixiert werden und sie bis ungefähr auf die Raumtemperatur abgekühlt werden, da hinsichtlich des Wärmeexpansionskoeffizienten zwischen einem Halbleiterlaser und einem Hilfsträger eine Differenz besteht. Wenn das Lot weich ist, verformt es sich, um die Restspannungen abzubauen. Wenn jedoch das Lot hart ist, ist der Effekt eines Abbauens der Restspannungen klein.
  • Demgemäß wird, wenn ein Au-Sn-Lot dazu verwendet wird, eine Verbindung eines Halbleiterlasers herzustellen, bei dem ein Element eine große Gesamtlänge aufweist, im Halbleiterlaser eine relativ große Restspannung erzeugt, was in einigen Fällen seine Lebensdauer verkürzt.
  • Angesichts dieses Hintergrunds wurde die Verwendung eines Lots, das Sn enthält, das weich ist, als Hauptkomponente zum Montieren eines Halbleiterlasers überlegt.
  • Jedoch wird ein Lötfilm, der Sn als Hauptkomponente enthält auf einem Substrat, Metallisierungsschichten eines elektronischen Teils oder einer Leiterfläche eines elektronischen Teils hergestellt wird, in vielen Fällen auf einer Oberfläche eines derartigen Gegenstands hergestellt, die mit einem Oxidfilm versehen ist. Dies, da ein Lot normalerweise Sn als Hauptkomponente enthält und Sn an der Atmosphäre oxidiert.
  • Um sicher eine Verbindung zu erzielen, ist es zweckdienlich, ein Hilfsmittel zu verwenden, um einen Oxidfilm zu verringern, der an der Oberfläche des Lötfilms vorhanden ist, um die Verbindungseigenschaften stark zu verbessern. Jedoch ist es in den letzten Jahren häufig nicht zulässig, ein Flussmittel zu verwenden.
  • Beispielsweise kommt es zu einem Fehler beim Montieren eines optischen Elements, wenn Flussmittelreste in einem Lichtemissionsabschnitt des optischen Elements vorhanden sind, wodurch ein optischer Pfad unterbrochen wird. Auch kann durch das Flussmittel selbst oder ein organisches Lösungsmittel, das zum Reinigen von Flussmittelresten verwendet wird, ein Schaden an einem optischen Element hervorgerufen werden.
  • Wenn ein Lötfilm auf einer gedruckten Leiterplatte oder einem Keramiksubstrat hergestellt wird, wurde bisher beim Herstellen von Lötkontakthöckern an einer Seite eines elektronischen Teils, und beim Herstellen eines Lötfilms auf einer Leiterplatte eines elektronischen Teils ein Flussmittel verwendet, um einen nachteiligen Einfluss zu verringern, wie er durch einen Oxidfilm hervorgerufen wird, der an der Oberfläche des Lötfilms entsteht. In den letzten Jahren wurde es jedoch vorangetrieben, einen Verbindungsabschnitt sehr klein auszubilden und eine Schrittweite klein zu machen, und so können das Verdampfen einer Flussmittelkomponente und das Fließen von Flussmittel bei der Verbindungsherstellung zu einer Positionsverschiebung eines sehr kleinen Verbindungsabschnitts führen, wodurch es zu einem Ausfall durch einen Kurzschluss kommt. Auch bilden die Materialkosten, der Beschichtungsprozess und der folgenden Reinigungsprozess für das Flussmittel selbst von sich aus Faktoren betreffend eine Kostenerhöhung, und so ist es bevorzugt, es zu ermöglichen, eine Verbindung einfach auf flussmittelfreie Weise zu erzielen.
  • Es wird davon ausgegangen, dass zukünftig ein Verbindungsabschnitt für Leiterrahmen für elektronische Teile zunehmend feiner gemacht wird und dass Lotpaste, die auf ein Substrat aufgedruckt wird, sich einer Grenze hinsichtlich der feinen Ausbildung annähert. Das heißt, dass dann, wenn eine Verbindung unter Verwendung eines Plattiervorgangs für Lot auf einer Seite eines elektronischen Teils oder dergleichen erzielt werden kann, ohne dass ein Lotpaste-Durckvorgang auf einem Substrat ausgeführt wird, es möglich ist, einen Fehler hinsichtlich einer Überbrückung zwischen Leitungen stark zu verringern. Auch wird durch die Verwendung eines Flussmittels möglicherweise die Position eines elektronischen Teils, wenn auch nur gering, auf Grund der Erzeugung von Blasen im Flussmittel beim Erwärmen oder derglei chen verschoben. Herkömmlicherweise verhinderte, da eine große Lotmenge verwendet wurde, eine durch die Oberflächenspannung des geschmolzenen Lots verursachte Selbstausrichtung eine Positionsverschiebung eines elektronischen Teils, zu der es möglicherweise durch Flussmittelblasen kommen konnte. Jedoch kann davon ausgegangen werden, dass der Einfluss derartiger Blasen nicht vernachlässigt werden kann, wenn die verwendete Lotmenge verringert wird, wenn die feine Ausgestaltung in der Zukunft weiter gefördert wird. Auch ist, da die Verwendung eines Flussmittels von Natur aus ein Grund für eine Kostenerhöhung hinsichtlich der Materialkosten, des Flussmittel-Beschichtungsprozesses und eines folgenden Reinigungsprozesses ist, ein Verbindungsprozess wünschenswert, bei dem Flussmittel mit möglichst kleiner Menge verwendet wird.
  • Auch besteht bei einem mit Sn plattierten Leiterrahmen immer ein Problem dahingehend, dass ein als Whisker bezeichneter Nadelkristall wächst, der zu einem Kurzschluss zwischen Leitungen führt. Wenn der Leitungsabstand sehr klein gemacht wird, bedeutet dies, dass ein Kurzschluss selbst durch einen noch kürzeren Whisker verursacht werden kann, so dass ein noch strengere Kontrolle erforderlich ist.
    •
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektronisches Teil (z. B. ein elektronisches Bauteil) zu schaffen, bei dem verhindert ist, dass ein auf einem Substrat oder einem Verbindungsabschnitt des elektronischen Teils hergestellter Lötfilm an seiner Oberfläche oxidiert wird, und wobei eine Verbindung auf flussmittelfreie Weise erzielt werden kann.
  • Diese Aufgabe kann durch ein Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils (beispielsweise eines elektronischen Bauteils) mit einem Trägermaterial, auf diesem hergestellten Metallisierungsschichten und einem auf einem Teil einer Oberfläche der Metallisierungsschichten ausgebildeten Sn-Lötabschnitt gelöst werden, wobei auf einer Oberfläche des Sn-Lötabschnitts, die zum Montieren des elektronischen Teils verwendet wird, ein Ag-Film hergestellt wird.
  • Auch kann die Aufgabe durch ein elektronisches Teil (beispielsweise ein elektronisches Bauteil) mit einem Trägermaterial, auf diesem hergestellten Metallisierungsschichten und einem auf einem Teil einer Oberfläche der Metallisierungsschichten hergestellten Sn-Lötabschnitt gelöst werden, wobei auf einer Oberfläche des Sn-Lötabschnitts ein Ag-Film ausgebildet ist.
  • Ferner kann die Aufgabe durch ein elektronisches Teil (beispielsweise ein elektronisches Bauteil) mit Folgendem gelöst werden: einem Leiterrahmen, einem auf diesem montierten Funktionselement, mehreren Bonddrähten, von denen jeder einen Anschlussabschnitt des Funktionselements und einen Verbindungsabschnitt des Leiterrahmens miteinander verbindet, und einem Harzteil, in dem das Funktionselement, die mehreren Bonddrähte und ein Teil des Leiterrahmens vergossen sind, wobei sich aus dem Harzteil erstreckende Leitungen einer Sn-Plattierung unterzogen sind und Ag-Filme auf einem Verbindungsabschnitt der Leitungen, die einem Sn-Plattiervorgang unterzogen werden, ausgebildet sind. Die sich vom Harzteil nach außen erstreckende Leitung ist beispielsweise ein Teil eines Leiterrahmens, der gegenüber dem Harzteil frei liegt und mit Zinn (Sn) plattiert ist. Zumindest ein Teil des mit Zinn plattierten Leiters von einem externen Element zum elektronischen Teil (z. B. einem Substrat) ist mit Silber (Ag) plattiert.
  • Während die oben beschriebenen Metallisierungsschichten über eine Mehrschichtstruktur aus mehreren laminierten Schichten aus jeweils einem Metall oder einer Legierung verfügen, können sie manchmal durch eine Metallisierungsschicht ersetzt sein, die entweder aus einer Metallschicht oder einer Legierungsschicht besteht. Sowohl die Metallisierungsschichten als auch die Metallisierungsschicht sind als Metallisierungsgebiet definiert, das in einer Oberfläche eines isolierenden Materials (wie einer Keramik) oder eines Halbleitermaterials ausgebildet ist, um ein Gebiet innerhalb der Oberfläche zu metallisieren. Anders gesagt, besteht das Metallisierungsgebiet aus mindestens einer Metallisierungsschicht.
    •
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt des Substrats zeigt;
  • 2 ist eine Schnittansicht, die den Verbindungsabschnitt des Substrats gemäß einer Ausführungsform 2 zeigt;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die den Verbindungsabschnitt des Substrats gemäß einer Ausführungsform 3 zeigt;
  • 4 ist eine Teil-Schnittansicht, die Verbindungsabschnitte des elektronischen Teils zeigt; und
  • 5 ist eine Schnittansicht, die das elektronische Teil zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • [Ausführungsform 1]
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 ein Substrat gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt des Substrats zeigt.
  • Das in der 1 dargestellte Substrat 10 ist mit durch Elektronenstrahlabscheidung hergestellten Metallisierungsschichten (anders gesagt, dem Metallisierungsgebiet) 2 versehen, die auf einmal aus Ti/Pt/Au (Abscheidung in der Reihenfolge Ti → Pt → Au) auf einem Keramiksubstrat 1 hergestellt werden, wobei dann durch Ionenfräsen ein Muster ausgebildet wird und anschließend ein Muster mit einem Resist ausgebildet wird, und wobei dann durch Aufdampfem im Vakuum ein Sn(Zinn)-Lötfilm 3 und ein Oberflächenantioxidationsfilm 4 aus Ag (Silber) auf einmal auf dem Halberzeugnis hergestellt werden, um einen Abhebeprozess auszuführen. Die in den Metallisierungsschichten 2 enthaltene Ti(Titan)-Schicht dient zum Schließen des Kontakts mit dem Keramiksubstrat 1, die Pt(Platin)-Schicht dient als Lotsperrschicht und die Au(Gold)-Schicht dient dazu, für die Drahtbondeigenschaften zu sorgen. Die Metallisierungsschichten 2 verfügen über eine Dicke von 0, 1 ¼m/0, 2 ¼m, der Reihe nach von der Seite des Keramiksubstrats 1 her. Auch verfügt der Sn-Lötfilm 3 über eine Dicke von 3 ¼m und der Ag-Film 4 verfügt über eine Dicke von 0, 1 ¼m.
  • Der Sn-Lötfilm 3 dient als Bindemittel, wenn das gesamt Substrat erwärmt wird, um mit ihm elektronische Teile usw. zu verbinden.
  • Da der Sn-Lötfilm 3 die Fähigkeit zur Oxidation an der Atmosphäre besitzt, verhindert jedoch der Ag-Film 4 die Oxidation des Sn-Lötfilms. Abschnitte, auf denen der Ag-Film 4 und der Sn-Lötfilm 3 ausgebildet sind, definieren Abschnitte, auf denen elektronische Teile zu montieren sind, Im Abschnitt, in dem die Metallisierungsschichten 2 frei liegen, wird ein Drahtbonden ausgeführt.
  • Nachfolgend wird der Effekt der Antioxidation von Sn, der durch Ag erzeugt wird, detailliert beschrieben. Die Oxidationsreaktion von Ag ist durch die folgende Formel (1) repräsentiert: 4Ag + O2 → 2Ag2O (1)
  • Die Temperatur und der Sauerstoffpartialdruck, bei denen die Reaktionsformel nach rechts abläuft, können aus der freien Gibbschen Energie der Reaktion berechnet werden.
  • Die freie Gibbsche Energie ΔG wird unter Verwendung der Enthalpie ΔH, der Entropie ΔS und der Absoluttemperatur T wie folgt repräsentiert: ΔG = ΔH – TΔS (2)
  • Gemäß MATERIALS THERMOCHEMISTRY Sixth Edition (Seite 258) von Kubacheswski, werden ΔH° = 31,1 kJ/mol und ΔS° = 120,9 J/K/mol im Standardzustand bei 25°C hergeleitet. Demgemäß wird die freie Standardenergie der Bildung von Ag2O im Standardzustand von 25°C die Folgende: ΔG°= 31,1 – 298 × 0,1209 kJ/mol = –4,9282 kJ/mol
  • Auf Grundlage einer Berechnung wird eine Grenze für den Sauerstoffpartialdruck bei der Bildung/Zersetzung von AgzO, d.h. der Dissoziationsdruck, aufgefunden: ΔG = ΔG° + RT1nK (3) K = a(Ag20)/(a2 (Ag) × PO2) (4)wobei R die Gaskonstante kennzeichnet, k die durch die Formel (3) repräsentierte Gleichgewichtskonstante kennzeichnet, a die jeweilige Aktivität kennzeichnet und PO2 den Sauerstoffpartialdruck kennzeichnet. Mit dem Dissoziationsdruck von Ag2O, ΔG = 0 auf der linken Seite der Formel (3) und a(ag20) = 1 und a2 (Ag) = 1 in der Formel (4) ergibt sich: ΔG° = RT1nPO2 (5)
  • Demgemäß wird PO2 unter Verwendung des bereits aufgefundenen Werts ΔG°, der Gaskonstante R = 8,314 kJ/K/mol und der Temperatur 298 K (25°C) durch Modifizieren der Formel (5) wie folgt berechnet: PO2 = ext (ΔG°/R/T) = 0, 998 atm. = 1011 hPa (6)
  • Da die Sauerstoffkonzentration bei 1 atm. 21% beträgt, ergibt sich der Sauerstoffpartialdruck zu 213 hPa (0,21 atm.), was kleiner als der Dissoziationsdruck von Ag2O ist. Daraus kann geschlossen werden, dass Ag bei 25°C an der Atmosphäre nicht oxidiert. Aus dem Obigen ergibt es sich, dass, da Ag bei Raumtemperatur an der Atmosphäre nicht oxidiert, die Ausbildung des Ag-Films 4 auf dem Sn-Lötfilm 3, wie bei der in der 1 dargestellten Struktur, den Effekt des Verhinderns einer Oxidation des Sn-Lötfilms hat.
  • Gemäß der Ausführungsform ist es möglich, die Ausbildung irgendeines Oxidfilms auf im Wesentlichen dem gesamten Bereich bei einem Nassprozess des elektronischen Teils 10 zu verhindern. Dies wird nachfolgend beschrieben.
  • Bei der in der 1 dargestellten Struktur stehen Sn und Ag, das edler als Sn ist, miteinander in Kontakt, und Sn liegt an den Seitenflächen frei. Wenn Korrosion auf Grund von Wasser beim Nassprozess fortschreitet, wird Sn, das das Trägermetall bildet und an den Seitenflächen frei liegt, nur durch eine sogenannte Zellenreaktion einseitig ionisiert. Anders gesagt, unterliegt bei einer Zelle, bei der Ag und Sn Elektroden bilden und Wasser als Elektrolyt dient, die Ag-Elektrode keiner Korrosion, solange die Sn-Elektrode, die unedler ist, verbleibt. Das heißt, dass die Seitenflächen nur teilweise Korrosion (Oxidation) unterliegen und eine Oberfläche des Ag-Films 4, der beinahe die Gesamtheit der Verbindungsfläche belegt, keiner Oxidation unterliegt.
  • Demgemäß ist dann, wenn elektronische Teile durch Aufschmelzen des Sn-Lötfilms 3 zu verbinden sind, ein Oxidfilm, der die Verbindung verhindert, nur teilweise an den Seitenflächen vorhanden, und er zeigt geringe nachteilige Einflüsse. Wenn sowohl Oxidation durch normalen Sauerstoff als auch Oxidation durch Wasser sowie die Verbindungseigenschaften durch ein Lot berücksichtigt werden, ist aus dem Obigen die Struktur bevorzugt, bei der die Oberseite des Sn-Lötfilms 3 durch den Ag-Film 4 bedeckt ist, wie es in der 1 dargestellt ist. Wenn Seitenflächen des Sn-Lötfilms ebenfalls durch den Ag-Film bedeckt sind, kann davon ausgegangen werden, dass der Antikorrosionseffekt von Ag auf Grund der Zellenreaktion beim Nassprozess verringert ist, während der Antioxidationseffekt im Vergleich zum Fall, bei dem die Oberfläche des Sn-Films frei liegt, erhalten wird, da Ag im Vergleich zu Sn kaum zu Korrosion neigt.
  • Wenn der Ag-Film auf dem Sn-Lötfilm hergestellt wird, besteht die Möglichkeit, dass sich an einer Sn/Ag-Grenzfläche eine Ag3Sn-Verbindung bildet. Jedoch bleibt der Ag-Film für lange Zeit an seiner Oberfläche erhalten. Dies, da die Diffusionsgeschwindigkeit von Ag in Sn langsam ist. Demgemäß bleibt die in der 1 dargestellte Struktur über lange Zeit erhalten, so dass auch der Antioxidationseffekt über lange Zeit erhalten bleibt.
  • Ein Ag-Film mit einer Dicke von 0,1 ¼m wurde auf einem Sn-Lötfilm mit einer Dicke von 3 ¼m hergestellt, um die Schmelzeigenschaften und die Verbindungseigenschaften zu klären. Dabei konnte geklärt werden, dass der Ag-Film gleichzeitig mit dem Schmelzen des Sn-Lötfilms zu einem Sn-Lot aufschmolz und dass der Ag-Film keinerlei nachteiligen Einfluss auf die Benetzbarkeit und die Verbindungseigenschaften des Lots hatte.
  • Ein Filmparameter des Sn-Lötfilms und des Halbleiterlasers wird hinsichtlich der Verbindungseigenschaften vorgeschrieben. Das heißt, dass eine Legierung von Sn und Ag eine Ag-Konzentration von 73 Gew.% aufweist und die gesamte Legierung Ag3Sn bildet. Bei weniger Ag verbleibt sicher eine Flüssigphasenkomponente bei einer Sn-Ag-Eutektikumstemperatur von 221°C oder höher, so dass eine Verbindung möglich ist. Demgemäß sollten die Dicken des Sn-Lötfilms 3 und des Ag-Films 4 so bestimmt werden, dass die Ag-Konzentration beim Aufschmelzen 73 Gew.% oder weniger wird.
  • Beispielsweise wird, da Speiseutensilien aus Silber schwärzlich werden, allgemein davon ausgegangen, dass Silber im Vergleich zu Gold zu Oxidation neigt. Da Ag nicht für Oberflächenoxidation durch Sauerstoff anfällig ist, wird davon ausgegangen, dass das Schwarzwerden von Silber Oxidation durch Feuchtigkeit in der Atmosphäre zuzuschreiben ist. Jedoch werden Substrate und elektronische Teile normalerweise in einem Reinraum hergestellt und in einem Desiccator aufbewahrt, in dem die Feuchtigkeit sehr niedrig gehalten wird. Demgemäß sind die Einflüsse von Feuchtigkeit in der Atmosphäre vernachlässigbar.
  • Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, ein Substrat bereitzustellen, bei dem Oberflächenoxidation durch Sauerstoff sowie Oxidation durch Feuchtigkeit über einen Hauptteil einer Verbindungsfläche verhindert werden können, und das über einen Lötfilm (hier als Ag enthaltender Lötfilm bezeichnet) hervorragenden Verbindungseigenschaften verfügt. Die Struktur gemäß der Ausführungsform verwendet Ag zu Antioxidationszwecken, wobei Ag das billigste Metall ist, das an der Atmosphäre frei von Oxidation ist, so dass sich ein Vorteil hinsichtlich der Kosten ergibt.
  • Außerdem wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform zwar Keramik als Substrat verwendet, jedoch können auch ein Glassubstrat, ein Glasepoxidsubstrat, ein Halbleitersubstrat usw. verwendet werden. Während bei der Ausführungsform Ti/Pt/Au als Metallisierungsschichten verwendet wurden, besteht keine Beschränkung hierauf, sondern beispielsweise können auch Cr/Cu/Au/, Ti/Ni/Au usw. verwendet werden. Während das Metallisierungsgebiet aus den so auf das Substrat auflaminierten Metallisierungsschichten 2 besteht (d.h. einer Mehrschichtstruktur), kann das Metallisierungsgebiet möglicherweise durch eine einzelne Metallisierungsschicht (z. B. aus einer Ni(Nickel)-Cu(Kupfer)-Legierung oder aus Ti(Titan)), abhängig vom Material des Substrats 1 ersetzt werden. Auch wurde zwar bei der Ausführungsform ein Sn-Lot als Lot verwendet, jedoch besteht keine Beschränkung hierauf, sondern es kann ein Legierungslot, wie ein Sn-Ag-Lot, ein Sn-Ag-Cu-Lot, ein Sn-Zn-Lot, ein Sn-Pb-Lot, mit Sn als Hauptkomponente (wobei diese Komponente den größten Anteil bildet) verwendet werden. Ein Lot, einschließlich eines Sn-Lots und eines Legierungslots, das Sn als Hauptkomponente enthält, wird als Sn-Lot bezeichnet. Für Ag besteht keine Beschränkung auf reines Silber, sondern dazu gehört auch eine Legierung, die Ag als Hauptkomponente enthält. Für das Abscheidungsverfahren besteht keine Beschränkung auf Dampfabscheidung, sondern es kann auch eine Dünnschicht-Herstelltechnik wie Sputtern verwendet werden. Außerdem gelten die oben beschriebenen Modifizierungen auch für andere Ausführungsformen, wie sie unten beschrieben sind.
  • [Ausführungsform 2]
  • Nun wird eine weitere Ausführungsform für das Substrat gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Hierbei ist die 2 eine Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt des Substrats zeigt.
  • Das in der 2 dargestellte Substrat 20 wird so hergestellt, dass ein Au-Film 60 auf dem Ag-Film 4 des bei der Ausführungsform 1 beschriebenen Substrats 10 hergestellt wird. Das Substrat unterscheidet sich von dem bei der Ausführungsform 1 dadurch, dass ein Sn-Lötfilm 3, der Ag-Film 9 und ein Au-Film 60 durch Vakuumaufdampfung zusammenhängend auf einem Abheberesist hergestellt werden, der mit einem Muster versehen ist.
  • Da Au ein Metall ist, das frei von Oxidation ist, wird es häufig für Oberflächenbeschichtungsfilme auf Metallisierungsschichten, beim Drahtbonden oder dergleichen verwendet. Au wird manchmal beim Löten als Antioxidationsfilm verwendet. Wenn jedoch ein Au-Film direkt auf einem Lötfilm hergestellt wird, der Sn als Hauptkomponente enthält, diffundiert Au in Sn, und in einigen Fällen wird der Antioxidationseffekt durch Au nur für eine kurze Zeitperiode erzeugt, da die wechselseitige Diffusion von Au und Sn sehr schnell ist. Bei der in der 2 dargestellten Struktur fungiert jedoch der Ag-Film 4 als Sperre für wechselseitige Diffusion von Au und Sn, was die Diffusion von Au und Sn verhindern kann. Demgemäß werden die Lotoberflächen nicht oxidiert, und es kann hervorragende Benetzbarkeit erzielt werden.
  • Außerdem ist das Anbringen einer Au-Schicht auf einer Ag-Film bei den nachfolgend beschriebenen folgenden Ausführungsformen anwendbar. Wenn in diesem Fall eine Ag-Film durch die Dünnschichttechnik hergestellt wird, wird eine Au-Schicht zusammenhängend mittels dieser Dünnschichttechnik hergestellt. Wenn eine Ag-Film durch Plattieren hergestellt wird, wird eine Au-Schicht zusammenhängend durch Plattieren hergestellt.
  • [Ausführungsform 3]
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 3 noch eine weitere Ausführungsform für das Substrat gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Hierbei ist die 3 eine Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt des Substrats zeigt.
  • Das in der 3 dargestellte Substrat 30 wird so hergestellt, dass dafür gesorgt wird, dass sich eine flexible Polyimidfolie 5 und eine Kupferfolie miteinander verbinden, wobei Lötkontakthöcker 7 aus Sn auf Metallisierungsschichten 6 für eine Cu-Elektrode hergestellt werden, die durch Strukturieren der Kupferfolie, durch Elektroplattieren hergestellt werden, und wobei auf den Lötkontakthöckern 7 aus Sn ein Ag-Plattierungsfilm 8 hergestellt wird. Die Zusammensetzung der Lötkontakthöcker 7 kann ein Legierungslot enthalten, wie es bei der Modifizierung der Ausführungsform 1 beschrieben ist. Außerdem ist eine Polyimidfolie, die an der Oberseite in der Figur angebracht ist und die Kupferfolie einbettet, der Vereinfachung der Darstellung halber weggelassen.
  • Wenn der Ag-Plattierungsfilm 8 dick ausgebildet wird, bedeckt er die gesamten Oberflächen der Lötkontakthöcker 7, jedoch werden durch geeignetes Einstellen der Dicke des Films und Ausbilden desselben, dass er nur wenig dünn ist, winzige unplattierte Bereiche erzeugt. Da in diesen Bereichen die Oberflächen der Lötkontakthöcker 7 geringfügig frei liegen, entsteht durch die Zellenreaktion im Nassprozess der Antioxidationseffekt des Ag-Plattierungsfilms 8. Auch wird, in ähnlicher Weise, da der Ag-Plattierungsfilm bei 25°C an der Atmosphäre nicht oxidiert, in den mit Ag plattierten Bereichen keinerlei Oxidfilm ausgebildet, so dass hinsichtlich der Verbindungseigenschaften keinerlei nachteiliger Einfluss entsteht.
  • Wenn ein flexibles Substrat 30 mit solcher Konfiguration verwendet wird, können Verbindungsabschnitte elektronischer Teile (nicht dargestellt), die mit dem Substrat 30 verbunden werden, auf solche Weise positioniert werden, dass sie mit dem Ag-Plattierungsfilm 8 auf den Lötkontakthöckern 7 in Kontakt stehen, und das Substrat 30 und die elektronischen Teile können auf flussmittelfreie Weise durch Ausbilden eines Rückschmelzens miteinander verbunden werden. Zu Vorteilen einer flussmittelfreien Verbindung gehören eine Kostensenkung für das Flussmittel selbst, eine Kostensenkung dank einer Verringerung der anschlie ßenden Reinigungsprozesse, eine Verringerung von Schäden an Teilen durch das Flussmittel usw.
  • [Ausführungsform 4]
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 4 ein elektronisches Teil gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Hierbei ist die 4 eine Teil-Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt des elektronischen Teils zeigt.
  • Das in der 4 dargestellte elektronische Teil 40 wird so hergestellt, dass ein Schaltungselement 70 auf einem Si-Wafer 9 ausgebildet wird, dann ein Plattierungsresist (nicht dargestellt) auf der Ebene des Si-Wafers auf die Metallisierungsschichten 11 aufgetragen wird, Lötkontakthöcker 12 durch Plattieren hergestellt werden und nach dem Abziehen des Plattierungsresists ein Ag-Film 13 durch Maskensputtern hergestellt wird.
  • Wie im Fall der Ausführungsform 1 können die Lötkontakthöcker 12 dadurch hergestellt werden, dass eine Metall/Legierungsplattierung von Sn, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Zn, Sn-Pb, usw. ausgeführt wird. Ferner ermöglicht es die Herstellung des Ag-Films 13, eine Oxidation von Oberflächen des Ag-Films 13 zu verhindern, die durch Sauerstoff und Feuchtigkeit in der Atmosphäre verursacht wird.
  • Außerdem kann, während nach dem Abziehen des Plattierungsresists der Rg-Film 13 bei dieser Ausführungsform durch Maskensputtern hergestellt wurde, die Ag-Plattierung anschließend nach dem Herstellen der Lötkontakthöcker 12 ausgeführt werden. In diesem Fall unterscheidet sich die Ag-Plattierung hinsichtlich der Form etwas vom Ag-Film 13.
  • In den letzten Jahren wurde die Montage elektronischer Teile auf Waferebene untersucht, und so wurde eine Technik zum Herstellen von Lötkontakthöckern an einem elektronischen Teil auf Waferebene bedeutend. Da dann bei einem Spaltprozess ein mit Lötkontakthöckern versehener Wafer zerteilt wird, sind die Lötkontakthöcker beim Spalten sicher Kühlwasser ausgesetzt. Demgemäß führt die Korrosion von Lötkontakthöcker-Oberflächen, hervorgerufen durch Feuchtigkeit, zu einem erheblichen Problem. Eine Korrosion von Lötkontakthöcker-Oberflächen kann unter Verwendung der Struktur gemäß der Ausführungsform verhindert werden.
  • [Ausführungsform 5]
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 5 eine weitere Ausführungsform eines elektronischen Teils gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Hierbei ist die 5 eine Schnittansicht, die das elektronische Teil zeigt.
  • Das in der 5 dargestellte elektronische Teil 50 wird so hergestellt, dass ein Halbleiterchip 14 auf einem Leiterrahmen 15 montiert wird, dieser und der Halbleiterchip 14 durch Bonddrähte 18 miteinander verbunden werden und das Ganze durch ein Harz 19 vergossen wird. Auf Leitungsverbindungsabschnitten werden ein Lotplattierungsfilm 16 und ein Ag-Plattierungsfilm 17 hergestellt. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Lotplattierungsfilm 16 aus einem Metall/einer Legierung wie Sn, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Zn und Sn-Pb hergestellt werden. Der Antioxidationseffekt des Lotplattierungsfilms 16, wie er durch den Ag-Plattierungsfilm 17 erzeugt wird, ist derselbe wie derjenige bei den oben beschriebenen Ausführungsformen.
  • Außerdem ist es, während im Wesentlichen der gesamte Bereich des Lotplattierungsfilms 16 in der 5 durch den Ag-Plattierungsfilm 17 bedeckt ist, erforderlich, eine Ag- Plattierung nur in einem horizontalen Abschnitt (einem mit einem Substrat verbundenen Abschnitt) von Leitungen eines Small-Outline-Package herzustellen, insoweit es um die Verbindungseigenschaften geht. Der horizontale Abschnitt der Leitungen ist als ein Ende jedes Abschnitts des Leiterrahmens 15, der sich aus dem Harz (dem Harzverguss) 19 in der 5 heraus erstreckt, dargestellt, wobei er sich horizontal erstreckt. Das Substrat (in der 5 nicht dargestellt) ist beispielsweise ein solches mit externen Elementen (externen Schalkreisen) zum elektronischen Teil 50. Auch besteht für in ein elektronisches Teil eingebaute Funktionselemente keine Beschränkung auf Halbleiterchips (wie den in der 5 dargestellten Halbleiterchip 14), sondern sie können Widerstandselemente, kapazitive Elemente usw. sein.
  • Durch die Ausführungsform kann ein elektronisches Teil geschaffen werden, bei dem eine winzige Menge an Lot, das auf ein elektronisches Teil plattiert ist, eine Montage auf einem Substrat ohne Oxidation einer Lotfläche und ohne Verwendung eines Flussmittels ermöglicht.
  • Auch ist, gemäß der Ausführungsform, im Wesentlichen der gesamte Bereich des Lotplattierungsfilms 16 durch den Ag-Plattierungsfilm 17 bedeckt, so dass ein Effekt entsteht, durch den das Verhindern der Erzeugung von Sn-Whiskern möglich ist.
  • Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein elektronisches Teil zu schaffen, bei dem ein Antioxidationsfilm zum Verhindern von Oxidation einer Oberfläche eines Lots auf einem Lot ausgebildet wird, das auf einem Verbindungsabschnitt des elektronischen Teils vorhanden ist, wobei eine Verbindung auf flussmittelfreie Weise erzielt werden kann.

Claims (15)

  1. Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils, mit: einem Trägermaterial; Metallisierungsschichten, die auf dem Trägermaterial ausgebildet sind; und einem Sn-Lötabschnitt, der auf einem Teil einer Oberfläche der Metallisierungsschichten ausgebildet ist; wobei das Substrat ferner einen Ag-Film aufweist, der auf einer Oberfläche des Sn-Lötabschnitts ausgebildet ist, die zum Montieren des elektronischen Teils verwendet wird.
  2. Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils nach Anspruch 1, bei dem der Sn-Lötabschnitt aus einem Legierungslot besteht, das Sn als Hauptkomponente enthält.
  3. Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils nach Anspruch 1, bei dem der Ag-Film aus einer Legierung besteht, die Ag als Hauptkomponente enthält.
  4. Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils nach Anspruch 1, bei dem der Rg-Film so ausgebildet ist, dass der Anteil von Ag 73 Gew.% oder weniger bezogen auf die Gesamtmenge des Sn-Lötabschnitts und des Ag-Films beträgt.
  5. Substrat zum Montieren eines elektronischen Teils nach Anspruch 1, das ferner einen auf dem Ag-Film hergestellten Au-Film aufweist.
  6. Elektronisches Teil mit: Metallisierungsschichten, die auf dem Trägermaterial ausgebildet sind; und einem Sn-Lötabschnitt, der auf einem Teil einer Oberfläche der Metallisierungsschichten ausgebildet ist; wobei das Substrat ferner einen Ag-Film aufweist, der auf einer Oberfläche des Sn-Lötabschnitts ausgebildet ist, die zum Montieren des elektronischen Teils verwendet wird; wobei dieses elektronische Teil ferner einen Ag-Film aufweist, der auf einer Oberfläche des Sn-Lötabschnitts ausgebildet ist.
  7. Elektronisches Teil mit: einem Leiterrahmen; einem auf dem Leiterrahmen montierten Funktionselement; mehreren Bonddrähten, die Anschlüsse des Funktionselements und Leitungen des Leiterrahmens verbinden; und einem Harzteil, der das Funktionselement, die mehreren Bonddrähte und einen Teil des Leiterrahmen vergießt; wobei Leitungen, die sich aus dem Harzteil heraus nach außen erstrecken, einer Sn-Plattierung unterzogen sind und auf den Verbindungsabschnitten der Leitungen, die dem Sn-Plattieren unterzogen wurden, ein Rg-Film ausgebildet ist.
  8. Elektronisches Teil nach Anspruch 6, bei dem der Sn-Lötabschnitt aus einem Legierungslot besteht, das Sn als Hauptkomponente enthält.
  9. Elektronisches Teil nach Anspruch 7, bei dem der Sn-Lötabschnitt aus einem Legierungslot besteht, das Sn als Hauptkomponente enthält.
  10. Elektronisches Teil nach Anspruch 6, bei dem der Ag-Film aus einer Legierung besteht, die Ag als Hauptkomponente enthält.
  11. Elektronisches Teil nach Anspruch 7, bei dem der Ag-Film aus einer Legierung besteht, die Ag als Hauptkomponente enthält.
  12. Elektronisches Teil nach Anspruch 6, bei dem der Ag-Film so ausgebildet ist, dass der Anteil von Ag 73 Gew.% oder weniger bezogen auf die Gesamtmenge des Sn-Lötabschnitts und des Ag-Films beträgt.
  13. Elektronisches Teil nach Anspruch 7, bei dem der Ag-Film so ausgebildet ist, dass der Anteil von Ag 73 Gew.% oder weniger bezogen auf die Gesamtmenge des Sn-Lötabschnitts und des Ag-Films beträgt.
  14. Elektronisches Teil nach Anspruch 6, bei dem auf dem Ag-Film ein Au-Film hergestellt ist.
  15. Elektronisches Teil nach Anspruch 7, bei dem auf dem Ag-Film ein Au-Film hergestellt ist.
DE200610011232 2005-04-25 2006-03-10 Substrat zum Montieren eines elektronischen Bauteils sowie elektronisches Bauteil Expired - Fee Related DE102006011232B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005126080A JP4490861B2 (ja) 2005-04-25 2005-04-25 基板
JP2005-126080 2005-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006011232A1 true DE102006011232A1 (de) 2006-11-02
DE102006011232B4 DE102006011232B4 (de) 2012-11-08

Family

ID=37085193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610011232 Expired - Fee Related DE102006011232B4 (de) 2005-04-25 2006-03-10 Substrat zum Montieren eines elektronischen Bauteils sowie elektronisches Bauteil

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7511232B2 (de)
JP (1) JP4490861B2 (de)
KR (1) KR20060112596A (de)
CN (2) CN101510514B (de)
DE (1) DE102006011232B4 (de)
TW (1) TW200644201A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11228124B1 (en) 2021-01-04 2022-01-18 International Business Machines Corporation Connecting a component to a substrate by adhesion to an oxidized solder surface

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9711343B1 (en) 2006-12-14 2017-07-18 Utac Thai Limited Molded leadframe substrate semiconductor package
US9761435B1 (en) 2006-12-14 2017-09-12 Utac Thai Limited Flip chip cavity package
EP1967312A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Lötreparatur eines Bauteils unter Vakuum und einem eingestellten Sauerstoffpartialdruck
US9947605B2 (en) 2008-09-04 2018-04-17 UTAC Headquarters Pte. Ltd. Flip chip cavity package
KR20110055728A (ko) * 2008-09-12 2011-05-25 아리조나 보드 오브 리전트스, 아리조나주의 아리조나 주립대 대행법인 가요성 기판을 경질 캐리어에 부착하기 위한 방법 및 결과 장치
KR20100060968A (ko) * 2008-11-28 2010-06-07 삼성전기주식회사 메탈 포스트를 구비한 기판 및 그 제조방법
US8128868B2 (en) * 2009-02-12 2012-03-06 International Business Machines Corporation Grain refinement by precipitate formation in PB-free alloys of tin
US8493746B2 (en) 2009-02-12 2013-07-23 International Business Machines Corporation Additives for grain fragmentation in Pb-free Sn-based solder
US9449900B2 (en) * 2009-07-23 2016-09-20 UTAC Headquarters Pte. Ltd. Leadframe feature to minimize flip-chip semiconductor die collapse during flip-chip reflow
US9355940B1 (en) 2009-12-04 2016-05-31 Utac Thai Limited Auxiliary leadframe member for stabilizing the bond wire process
KR101109231B1 (ko) * 2010-07-08 2012-01-30 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 진동모터
CN102064120B (zh) * 2010-10-22 2012-02-15 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种基于铟凸点的无助焊剂回流工艺方法
JP6165411B2 (ja) 2011-12-26 2017-07-19 富士通株式会社 電子部品及び電子機器
DE112013001780B4 (de) * 2012-03-30 2024-08-08 Dic Corporation Schichtpressstoff, Leiterbild, Stromkreis und Verfahren zur Schichtpressstoffherstellung
US9449905B2 (en) 2012-05-10 2016-09-20 Utac Thai Limited Plated terminals with routing interconnections semiconductor device
US9397031B2 (en) 2012-06-11 2016-07-19 Utac Thai Limited Post-mold for semiconductor package having exposed traces
US8890301B2 (en) * 2012-08-01 2014-11-18 Analog Devices, Inc. Packaging and methods for packaging
CN102950350A (zh) * 2012-10-05 2013-03-06 中国电子科技集团公司第十研究所 多温度梯级焊接电子微组件的工艺方法
US9805955B1 (en) 2015-11-10 2017-10-31 UTAC Headquarters Pte. Ltd. Semiconductor package with multiple molding routing layers and a method of manufacturing the same
US10276477B1 (en) 2016-05-20 2019-04-30 UTAC Headquarters Pte. Ltd. Semiconductor package with multiple stacked leadframes and a method of manufacturing the same
CN109029408B (zh) * 2018-07-04 2021-02-05 中国人民解放军国防科技大学 一种陀螺仪谐振器及其压电电极连接方法
CN114420798A (zh) * 2021-12-07 2022-04-29 深圳市思坦科技有限公司 接触电极的制备方法、Mirco-LED阵列器件及其制备方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026292B2 (ja) * 1979-12-27 1985-06-22 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
US4441118A (en) * 1983-01-13 1984-04-03 Olin Corporation Composite copper nickel alloys with improved solderability shelf life
US4529667A (en) * 1983-04-06 1985-07-16 The Furukawa Electric Company, Ltd. Silver-coated electric composite materials
JPH0612796B2 (ja) 1984-06-04 1994-02-16 株式会社日立製作所 半導体装置
JPS62219950A (ja) * 1986-03-20 1987-09-28 Shinko Electric Ind Co Ltd リ−ドフレ−ム
JP2596542B2 (ja) * 1986-05-12 1997-04-02 株式会社日立製作所 リードフレームおよびそれを用いた半導体装置
JPS6372895A (ja) * 1986-09-17 1988-04-02 Nippon Mining Co Ltd 電子・電気機器用部品の製造方法
JPH01152752A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Nec Corp 半導体装置
JP3190718B2 (ja) * 1992-01-14 2001-07-23 株式会社東芝 半導体レーザ用サブマウント
US6203931B1 (en) * 1999-02-05 2001-03-20 Industrial Technology Research Institute Lead frame material and process for manufacturing the same
US6624522B2 (en) * 2000-04-04 2003-09-23 International Rectifier Corporation Chip scale surface mounted device and process of manufacture
JP4480108B2 (ja) 2000-06-02 2010-06-16 大日本印刷株式会社 半導体装置の作製方法
KR100398716B1 (ko) * 2000-06-12 2003-09-19 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체 모듈 및 반도체 장치를 접속한 회로 기판
KR100407448B1 (ko) * 2000-06-12 2003-11-28 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 전자 기기 및 반도체 장치
EP1307076A4 (de) * 2000-07-12 2005-01-12 Rohm Co Ltd Struktur zur verbindung von leitern und verbindungsverfahren
JP3395772B2 (ja) * 2000-11-20 2003-04-14 松下電器産業株式会社 錫−銀合金めっき皮膜の製造方法及び錫−銀合金めっき皮膜及びそれを備えた電子部品用リードフレーム
KR100371567B1 (ko) * 2000-12-08 2003-02-07 삼성테크윈 주식회사 Ａｇ 선도금을 이용한 반도체 패키지용 리드프레임
JP2002190544A (ja) * 2000-12-19 2002-07-05 Hitachi Cable Ltd 配線基板、半導体装置、及びその製造方法
JP2002190490A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Denso Corp バンプを有する電子部品
JP3878436B2 (ja) * 2001-06-05 2007-02-07 日立電線株式会社 配線基板および半導体装置
JP4073183B2 (ja) * 2001-08-01 2008-04-09 株式会社日立製作所 Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品
JP2003223945A (ja) * 2002-01-30 2003-08-08 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Ａｕ−Ｇｅ系ろう材付リードピン
JP3792642B2 (ja) * 2002-09-25 2006-07-05 京セラ株式会社 配線基板およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11228124B1 (en) 2021-01-04 2022-01-18 International Business Machines Corporation Connecting a component to a substrate by adhesion to an oxidized solder surface

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060112596A (ko) 2006-11-01
CN100470779C (zh) 2009-03-18
TW200644201A (en) 2006-12-16
CN1855462A (zh) 2006-11-01
JP4490861B2 (ja) 2010-06-30
US7511232B2 (en) 2009-03-31
TWI309465B (de) 2009-05-01
CN101510514B (zh) 2011-07-20
CN101510514A (zh) 2009-08-19
US7842889B2 (en) 2010-11-30
JP2006303345A (ja) 2006-11-02
DE102006011232B4 (de) 2012-11-08
US20060237231A1 (en) 2006-10-26
US20090126991A1 (en) 2009-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006011232B4 (de) Substrat zum Montieren eines elektronischen Bauteils sowie elektronisches Bauteil
DE4110373C2 (de) Elektronische Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE69414929T2 (de) Leiterrahmen für eine integrierte Schaltungsanordnung
DE69404789T2 (de) Zinn-wismut-lötverbindung mit verbesserten hochtemperatureigenschaften und verfahren zu deren bildung.
DE69838586T2 (de) Lötelement für gedruckte leiterplatten
DE4313980B4 (de) Integrierte Hybridschaltung und Verfahren zu deren Herstellung
EP1883962B1 (de) Ubm-pad, lötkontakt und verfahren zur herstellung einer lötverbindung
WO2009140709A2 (de) Verfahren zur herstellung einer leiterplatte sowie verwendung und leiterplatte
DE102005042780A1 (de) Halbleiteranordnung mit einer Lotschicht auf Zinnbasis und Verfahren zum Herstellen derselben
WO1996016442A1 (de) Kernmetall-lothöcker für die flip-chip-technik
DE10238320A1 (de) Keramische Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE4414729A1 (de) Werkstoff für einen Leitungsrahmen und Leitungsrahmen für Halbleiterbauelemente
DE102005029246A1 (de) Halbleiterchip mit einer Lötschichtenfolge und Verfahren zum Löten eines Halbleiterchips
EP2481083B1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils und nach diesem verfahren hergestelltes bauteil
DE102008046724B4 (de) Halbleitervorrichtung
WO2014154637A1 (de) Verfahren zum verbinden von fügepartnern mittels isothermer erstarrungsreaktion zur bildung einer in-bi-ag-verbindungsschicht und entsprechende anordnung von fügepartnern
DE68911649T2 (de) Verbinden von metallischen Oberflächen.
DE4301728C2 (de) Leiterplatte mit lötbarer dünner Metallschicht zum Auflöten von elektronischen Bauelementen
DE19622971A1 (de) Halbleitereinrichtung zur Oberflächenmontage und Halbleitereinrichtungs-Montagekomponente sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102008041873A1 (de) LTCC-Substratstruktur und Verfahren zur Herstellung derselben
DE3523808C2 (de)
JPH11350190A (ja) 電気・電子部品用材料とその製造方法、その材料を用いた電気・電子部品
DE102020130638A1 (de) Lotmaterial, schichtstruktur, chipgehäuse, verfahren zum bilden einer schichtstruktur, verfahren zum bilden eines chipgehäuses, chipanordnung und verfahren zum bilden einer chipanordnung
US20060266446A1 (en) Whisker-free electronic structures
DE102017104276B4 (de) Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips auf einem Leiterrahmen und elektronisches Bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130209

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee