JP2011009542A - はんだコートリッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 はんだコートリッドを、リッド本体を構成するNiベース基材と、該基材の上に設けられたCuめっき層と、該Cuめっき層に接合して設けられたBi-Snはんだ合金層から構成する。Bi-Snはんだ合金は、Sn:0.5〜5.0質量%、残部Biからなるはんだ合金が好ましい。
【選択図】図1
Description
、内部の電子回路部を小型・薄型化することが求められている。
特に、小型・薄型化とすることで、内部に搭載される半導体装置、例えば半導体回路、ICチップ、水晶振動子、SAWフィルタ素子などの搭載素子が、製造時の熱、振動、変形などの外部からの影響を受け易くなり、また、素子同士も接近して搭載されることもそのような問題を大きくさせる一つの原因となっている。
特許文献1には、封止用リッドの裏側にSn-Sb基はんだ合金を溶融めっきしたはんだコートリッドが提案されている。
(a)実装温度が高くなる傾向にあるばかりでなく、実装回数が多くなる傾向にあるため、固相線温度が240℃以上、液相線温度260℃以上の鉛フリーはんだ合金、いわゆる高温はんだによる封止はんだ付けが求められている。
(b) 従来のリッドは、例えば、6.8mm×4.4mmという大きさであったが、そのような従来のリッドと比較して、最近のものは、1.7mm×1.7mmというように、リッド自体の形状が小さくなってきている。ブランク材からそのような小さな形状のリッドをプレスで打ち抜くときなど、はんだコート自体あるいは基材との接合面に隔離が見られることがある。
(c)リッドの種類によっては、プレス加工による打ち抜きと同時に、あるいはプレス加工の打ち抜きに先立って絞り加工を行い、全体形状をキャップ形状(ハット型とも呼ぶ)とすることもあり、その場合には、はんだコートと基材との間の密着性には更なる改善が求められる。同時に、はんだ合金自体にも優れた加工性が要求される。
ミックパッケージの封止用のはんだコートリッドを提供することである。
本発明のより具体的な課題は、液相線温度が260℃以上のはんだ合金を使用した、打ち抜き性、さらに好ましくは絞り加工性にも優れたはんだコートリッドを提供することである。
コバール材へのはんだ付けには、通常、Niめっきを下地処理として行う必要があるが、このNiとはんだ合金のBiとが反応して金属間化合物Bi3Niを形成するため、そのような金属間化合物生成領域から基材とはんだ合金層とが剥離してしまい、十分な強度のはんだ接合部が得られないことを知った。
したがって、Bi系のはんだ材料を使用するときは、Ni下地の基材を用いると厚いBiNi金属間化合物を形成して、脆くなる傾向があると考えられる。
(1)リッド本体を構成するNiベース基材、該基材の上に設けられたCuめっき層、該Cuめっき層の上に設けられたBi-Snはんだ合金層から構成されたことを特徴とする、半導体装置の封止用はんだコートリッド。
(2)前記Bi-Snはんだ合金が、Sn:0.5〜5.0質量%、残部Biからなるはんだ合金であることを特徴とする上記(1)記載のはんだコートリッド。
(3)前記基材が、ニッケル合金から構成される上記(1)または(2)記載のはんだコートリッド。
(4)前記半導体装置が、水晶振動子である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のはんだコートリッド。
(5)前記半導体装置が、SAWフィルタである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のはんだコートリッド。
(6)縦断面形状がハット型をなす上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のはんだコートリッド。
本発明では、いわゆる高温はんだをはんだコートとして使用することから、実装温度が高めに設定される場合にあっても、また実装回数が多い場合にあっても、信頼性の高い実装が行うことができる。
図1は、本発明にかかるはんだコートリッド(単に「リッド」という)10の断面構造を示す模式的説明図である。リッド10は、コバールなどのニッケル基材1から構成され、例えば、2mm×2mm程度の平面大きさを有するもので、図1は、その一部の断面を拡大して模式的に示す。
ニッケル基材1の上には、Cuめっき層2が設けられている。Cuめっき層2の上には、Bi-Sn系はんだ合金コート3(単に「はんだコート」とも云う)が設けられている。図面上側がリッド10の裏面となる。ニッケル基材1の上にCuめっきを行ってから、はんだコートを設ける前に時間があるとき、あるいは一時保管するときには、Cuめっき層2のうえにSnめっきを行って、Cuめっき層の表面酸化を防止してCuめっき層2のはんだ濡れ性を確保するようにしてもよい。
図2は、リッドを使って半導体装置を封止する態様の模式的説明図であり、図中、断面で示すが、セラミック製のパッケージ20の凹部22内には、半導体装置24が搭載されており、図示しないが、パッケージ20には適宜回路が設けられ、半導体装置との電気的接合が行われている。
本発明に係るリッドで気密封止される半導体装置の種類は特に制限されず、パッケージ内に封止されて使用される一般の半導体装置を包含する。半導体回路、ウエハを組み込んだ半導体素子、ICチップ、水晶振動素子、SAWフィルタなど各種デバイスが例示されるが、外部環境の影響に非常に敏感な水晶振動素子、SAWフィルタが本発明にかかるコートリッドで封止される半導体装置としては特に適している。
図2(a)を例にとって説明すると、絶縁性のパッケージ基体がセラミックス基体である場合、セラミックス基体は接合性(濡れ性)がないので、基体の封止される部分、即ち、上記の凹部を包囲し、リッドと接合して封止部23を形成する基体の上面には、接合性に優れた適当な金属層21を下地として形成しておく必要がある。この金属層21は、W、Mo等の高融点金属でメタライズ処理した後、Niめっき及びAuめっきを施すことにより形成することが、接合性の確保の面からは好ましい。しかし、下地の金属層はこれに限られるものではなく、はんだで封止されるセラミックパッケージに利用可能な他の金属層を適用することもできる。
本発明にかかる半導体パッケージ気密封止用のはんだコートリッドには、柔らかいはんだ合金層がコートされており、打ち抜き時や、絞り加工時、あるいはその後のハンドリング性は良好である。
リッドとなるニッケルべ−ス基材は、特に制限されないが、熱膨張率がパッケージ基体の熱膨張率に近いものが好ましい。基体がセラミックスであるセラミックパッケージの場合には、リッド本体となるニッケルベース基材の好ましい材質の例としては、42アロイ (Fe−42Ni合金) 、45アロイ、コバール(Kovar、Fe−29Ni−17Co合金) 等が挙げられる。
コバールの帯状体(幅10mm、厚さ0.05mm)の一方の面だけに予め電気めっきでCuを厚さ2.5μmにめっきしてから、さらにSnめっきを行い、一時保管した。
各はんだコートリッドについて、打ち抜き試験、クロスカット試験を行った。
打ち抜き試験の結果、本発明にしたがって、Cuめっきを行った下地にBi-0.5Sn溶融めっきを行った供試材の場合(実施例)、5回の打ち抜き試験のいずれにおいてもバリ、割れは見られなかった。
なお、バリは、打ち抜きの際に基材とはんだコート層との接合部の端部、つまり、打ち抜き材の端面に表れる1種の表面傷であり、割れは基材とはんだコート層との接合部の端部に見られる1種の剥離である。
図4および図5は、本発明にかかるはんだコートリッドのそれぞれ表面光学顕微鏡写真および断面SEM写真であるが、バリはなく、割れも見られない。図5では、図中白く見えるはんだコートが基材の両面に設けられているが、これは試験的に両面にはんだコートを設けることで打ち抜き加工の上下両面からの影響を見るために設けただけである。
本発明例では、はんだコートと基材との密着性は優れており、これらの結果から、絞り加工を行ってハット型はんだコートリッドとしても、はんだコートの剥離などは起こらないと判断される。
Claims (6)
- リッド本体を構成するNiベース基材と、該基材の上に設けられたCuめっき層と、該Cuめっき層に接合して設けられたBi-Snはんだ合金層から構成されたことを特徴とする、半導体装置の封止用はんだコートリッド。
- 前記Bi-Snはんだ合金が、Sn:0.5〜5.0質量%、残部Biからなるはんだ合金であることを特徴とする請求項1記載のはんだコートリッド。
- 前記基材が、ニッケル合金から構成される請求項1または2記載のはんだコートリッド。
- 前記半導体装置が、水晶振動子である請求項1ないし3のいずれかに記載のはんだコートリッド。
- 前記半導体装置が、SAWフィルタである請求項1ないし3のいずれかに記載のはんだコートリッド。
- 縦断面形状がハット型をなす、請求項1ないし5のいずれかに記載のはんだコートリッド。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011096756A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 |
CN103545263A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 北京航天港科技开发有限公司 | 集成电路封装盖板及其装配方法 |
JP2015170668A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 太陽誘電株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
WO2020225852A1 (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0978285A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-25 | Dipsol Chem Co Ltd | Sn−Bi系合金めっき浴 |
JPH113952A (ja) * | 1997-04-30 | 1999-01-06 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体基板用の多層ハンダ・シール・バンドおよびその方法 |
JP2002057193A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-22 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
WO2004070836A1 (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Neomax Co., Ltd. | 気密封止用キャップおよびその製造方法 |
WO2008026761A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Couvercle pour une pièce fonctionnelle et son procédé de production |
JP2009101415A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-05-14 | Hitachi Metals Ltd | 酸化物接合用はんだ合金およびこれを用いた酸化物接合体 |
JP2009135296A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Nec Corp | 真空パッケージ及びその製造方法 |
JP2010029868A (ja) * | 2006-11-06 | 2010-02-12 | Victor Co Of Japan Ltd | 無鉛はんだペースト、それを用いた電子回路基板及びその製造方法 |
WO2010095367A1 (ja) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | 日本電気株式会社 | 真空封止パッケージ、真空封止パッケージを有するプリント回路基板、電子機器、及び真空封止パッケージの製造方法 |
-
2009
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0978285A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-25 | Dipsol Chem Co Ltd | Sn−Bi系合金めっき浴 |
JPH113952A (ja) * | 1997-04-30 | 1999-01-06 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体基板用の多層ハンダ・シール・バンドおよびその方法 |
JP2002057193A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-22 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体装置 |
WO2004070836A1 (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Neomax Co., Ltd. | 気密封止用キャップおよびその製造方法 |
WO2008026761A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Couvercle pour une pièce fonctionnelle et son procédé de production |
JP2010029868A (ja) * | 2006-11-06 | 2010-02-12 | Victor Co Of Japan Ltd | 無鉛はんだペースト、それを用いた電子回路基板及びその製造方法 |
JP2009101415A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-05-14 | Hitachi Metals Ltd | 酸化物接合用はんだ合金およびこれを用いた酸化物接合体 |
JP2009135296A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Nec Corp | 真空パッケージ及びその製造方法 |
WO2010095367A1 (ja) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | 日本電気株式会社 | 真空封止パッケージ、真空封止パッケージを有するプリント回路基板、電子機器、及び真空封止パッケージの製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011096756A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 電子部品収納用パッケージおよび電子装置 |
CN103545263A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 北京航天港科技开发有限公司 | 集成电路封装盖板及其装配方法 |
JP2015170668A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 太陽誘電株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
WO2020225852A1 (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
TWI740470B (zh) * | 2019-05-07 | 2021-09-21 | 日商三菱電機股份有限公司 | 半導體裝置及其製造方法 |
TWI741965B (zh) * | 2019-05-07 | 2021-10-01 | 日商三菱電機股份有限公司 | 半導體裝置及其製造方法 |
TWI743018B (zh) * | 2019-05-07 | 2021-10-11 | 日商三菱電機股份有限公司 | 半導體裝置及其製造方法 |
JPWO2020225852A1 (ja) * | 2019-05-07 | 2021-10-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
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