JPH03283451A - 電子回路装置 - Google Patents

電子回路装置

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JPH03283451A
JPH03283451A JP2080713A JP8071390A JPH03283451A JP H03283451 A JPH03283451 A JP H03283451A JP 2080713 A JP2080713 A JP 2080713A JP 8071390 A JP8071390 A JP 8071390A JP H03283451 A JPH03283451 A JP H03283451A
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了平 佐藤
Fumiyuki Kobayashi
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Yutaka Watanabe
裕 渡辺
Toshitada Nezu
根津　利忠
Mitsugi Shirai
白井　貢
Kenji Takeda
武田　健二
Masahide Harada
正英 原田
Kiyoshi Matsui
清 松井
Hideaki Sasaki
秀昭 佐々木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子回路部品、配線基板及び冷却部品によって
構成された電子回路装置にかかわり、特に、複雑になる
装置の組立て順序、保守のための分解順序、長期の信頼
性、を確保するために好適な電子回路装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、電子回路はＰｂ５ｎ系ｐ　ＳｎＡｇ系ｒ　Ａ　ｕ
　Ｓ　ｎ系＋Ａｇろうの各ろう材を１〜３種用いて形成
されている。第１７図と第２図は最も多い３種のろう材
を用いた電子回路の例である。第１７図は特願昭５９−
８１７０４に開示された例であるが、組立順に入出力ピ
ン５を回路基板３にＡｇろう４を用いて接続し、ＬＳＩ
６をＰ　ｂ　５　ｗｔ％Ｓｎはんだ３で基板３に接続し
た後、Ｓ　ｎ３７ｗｔ％Ｐｂ共晶はんだ２で封止キャッ
プ１を基板３に気密封止している。第２図は日経エレク
トロニクス（１９８４，３，２６号）の１６１ページに
示された例で、同様な構成の電子回路で、入出力ピン５
の基板４への接続にＡ　ｕ　Ｓ　ｎ系のろうを用いてい
る。
このように、これまでの電子回路においては、性質の明
らかなろう材、Ｓ　ｎ３７　Ｐ　ｂ共晶はんだ、Ｐｂ５
　Ｓｎはんだ、Ａｇろう、Ａ　ｕ　Ｓ　ｎはんだが使用
されている。ところが、電子回路はより高速で高機能化
追求されているため、信号伝播遅延時間が小さく高速化
が可能な、低誘電率で、高密度パターン形成が可能なセ
ラミック多層基板や薄膜多層基板が必要となっている。
しかし、これらのセラミック多層基板は脆く、強度が低
く、薄膜多層基板は耐熱温度が約４２０℃以下と低いと
いう問題があった。また、電気的接続、冷却部品の接続
、封止のための接続を行うため、大規模な構成が必要と
なり、より高信頼度な接続と同時に、より多種類のろう
材で組立る必要に迫られている。しかし、組立の順序、
保守のための分解順序、長期の信頼性等を考慮した場合
に必要な特性、すなわち融点温度差、ぬれ性、基板を破
壊しない接続強度、マイグレーション寿命および腐食の
各特性に優れたろう材は、上記の例で用いた以外は使用
されておらずまた既存のろう材において全ての特性が知
られているろう材はなく、より高速で高機能な電子回路
を実現する上で大きな問題となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、より高速で高性能な電子回路において
必要となる多種類のろう材を用いた装置を実現するには
、ろう材が少なく、多階層の接続と信頼性を確保するこ
とができないという問題があった。
本発明は階層接続が不可欠な電子回路装置を実現するこ
とを目的としており、さらに保守のための分解可能なこ
と、組立て時および使用時の信頼性を提供し、上記課題
を解決することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、ろう材について、階層接続
と信頼性の各特性を明らかにして、多階層接続を行った
電子回路装置を実現したものである。
階層接続を行うには１部品の熱容量差、温度コントロー
ラの精度等による実作業温度バラツキを考慮して上下の
ろう材の融点差として約１０℃以上必要である。また、
ろう材の特性として、引張強度が小さい、すなわち軟く
組立時の熱収縮応力を小さくして基板や部品を破壊しな
いこと、使用中の温度変化によって起こる熱疲労に優れ
ていること、電界中のマイグレーション短絡や腐食に対
する耐性に優れていること、組立て時のぬれ性に優れて
いること９等が必要である。ろう材としては第３図に示
すごとく融点の順に多くある。しかし、上記特性がすべ
て知られているろう材としては、Ｓ　ｎ３７　Ｐ　ｂ共
晶はんだ合金、Ｐ　ｂ　５　ｖｔ％Ｓｎ合金、で非常に
少ない。そこで、本発明では、ろう材の上記特性を調べ
て、多階層接続を行って電子回路装置を実現するために
適したろう材の組合せを明らかにすることにより、上記
課題を解決しようとしたものである。
〔作用〕
融点の差が１０℃以上あるろう材を組合わせれば、融点
の高い順に接合する階層接続が可能である。
また、組立て時の信頼性においては以下の点で安全に作
用する。電子回路には樹脂基板とセラミック基板が用い
られる。このセラミック基板は金属に比べ脆いため、接
合後の冷却過程でろう材との界面に発生する熱応力で破
壊しやすいという問題がある。セラミック基板の引張強
度はアルミナが約３０ｋｇ／＋＋＋＋＋２以上、ムライ
トが約２５ｋｇ／ｍｍ”以上。
ガラスが約１５ｋｇ／＋ｍ２以上、である（短冊片の引
張試験による６）。そこで、各ろう材の常温における引
張強度がこれ以下であればろう材が、変形し基板を破壊
することはない。この関係が逆転している場合に接合部
位の構造を改善するか、基板を強化する等を行っている
が、実際問題として、この作業は非常なロスとなってい
る。そこで、これらの特性を調べて適正なろう材を組合
せることにより、高信頼な階層接続を確実に行うことが
できる。第４図は引張試験によって得た、室温での引張
応力−ひすみ特性である。室温で強く、温度が高くなる
と軟くなるので、室温での強度がセラミックの強度以下
であれば良い。Ａｇろう、Ａｕ６Ｓｉを除くとすべて引
張強度が２０ｋｇ／ｍｍ２以下であり、アルミナ、ムラ
イトセラミックに対しては破壊がなく安全である。ガラ
スに対してもさらに、Ａｕ１３Ｇａ、Ａｕ１２Ｇｅ、Ａ
ｕ２０Ｓｎを除く他のろう材の引張強度が１５ｋｇ／ｍ
ｍ”以下であり、これらを適用することができる。
このように、上記の必要な特性を有するろう材を各基板
に対して適正に組合わせれば、高信頼度で、多階層の接
続が必要な電子回路装置を順番に、安全にかつ高信頼度
に組立てられることが理解できる。
〔実施例〕
以下１本発明の実施例を図面並びに表を用いて説明する
。
第１，５〜１６．１８図は本発明に基づいて３〜７種類
の異なるろう材を用いて構成した電子回路装置の概略を
断面図で示したものである。第１表は本発明のろう材の
各種特性を他のろう材を比較して示したものである。
以下、本発明の実施例として、第１図を代表例とじて詳
細に説明する。
第１図は本発明に基づいて、６つの異なる融点からなる
ろう材を用いて構成した多階層接続の電子回路装置であ
る。この製造方法を組立順序に従って以下に述べる。
まず最初に、ムライトセラミック回路基板３に大畠カリ
ードピン５を、Ａｕ１３Ｇｅろう（融点３５６℃（固相
線）〜３８０℃（液相線））で接続する。この接続は回
路基板３の裏面に形成されたＷ／Ｎｉ／Ａｕメタライズ
からなる接続端子にＨｚ　／　Ｎ　ｚ　”　１／３の還
元性雰囲気で約４００℃に加熱したベルト炉中でＡｕ１
３Ｇｅろうを溶融し接続を行う。一方。
半導体部品はあらかじめ、小型の回路基板９の表面に同
様なメタライズの接続端子にＮ２不活性雰囲気中でＬＳ
Ｉ６をＰｂ２Ｓｎろう（融点３２０℃）で約３５０℃で
加熱溶融しＣＣＢ接続８を行った後、ＬＳＩをパッケー
ジするため封止１８と熱放散のためのダイボンド１０を
Ｐ　ｂｌＯＳ　ｎろうで約３１０℃で加熱溶融して同時
に接続する。次に、多数の半導体部品をその回路基板９
の裏面の接続端子と回路基板３の表面に同一メタライズ
からなる接続端子にＮ２不活性雰囲気中で約２４０℃に
加熱したベルト炉中でＳＳｎ３Ａろう（融点２２１℃）
を溶融し、−括ＣＣＢ接続を行う。また、全体の気密封
止を行うため、封止天板１２に、フレーム１１をあらか
じめＨｅ中でＳＳｎ３Ａを約２４０℃加熱溶融してフレ
ーム接続１３を行う。しかる後に、熱伝導中継部材２０
を各半導体部品上に装着した後、全体の気密封止をＨｅ
中で３７Ｐｂろう（融点１８３℃）で約２００℃に加熱
溶融して接続し、マルチチップからなる電子回路を形成
する。さらに、この電子回路をより大きなプリント基板
２１のスルホールに入出力ピン５を挿入して、最も低い
融点のＳ　ｎ４５　Ｐ　ｂ１８　Ｂ　ｉろう２２で加熱
溶融接続を行う。この接続はばんだ浴上に溶融したはん
だを慣流させ、その上にプリント板を移動させることに
より行う。
そして、最後に冷却水路１４を封止天板の上部に熱伝導
グリス１５を介在させて接着することにより、融点の異
なるろう材を順次加熱溶融し、多階層接続した電子回路
装置を構成する。
この製造方法にて電子回路装置を実現するにはさらに次
の点に留意している。各ろう材の加熱温度は前の接合部
を溶かさないようにするため、各ろう材の融点差を１０
℃以上つけている。また、各部品の接合端子のメタライ
ズに対して、十分なぬれ性が確保できるろう材を選定し
ている。さらに、入出力ピン５の接続にＡｕ１３Ｂｅを
用いたのは、接合後の冷却過程で発生する応力を約１ｋ
ｇ／ｍｍ２とムライト基板の強度２５　ｋｇ　／　ｌｌ
ｌｍ２より十分小さく、クランク発生を押さえている。
他のろう材についても、同様な考慮をしている。
一方このような大規模な電子回路は、半導体部品等の不
良で保守をすることが必須であるが、各ろう材の融点に
１０℃以上の差があるので、逆の工程で容易に部品を交
換できる。もちろん、組立の途中段階で不良がわがれば
、より容易に部品を交換することができる。このように
、大規模な電子回路を構成するには後工程で前工程の接
続を溶がさずに組立る階層接続が重要で、ここに用いた
ろう材の組合せはこの特性を十分満たすことがわかった
・ さらに、これらのろう材の特性として、組立ておよび使
用時の長期信頼性を確保することが電子回路装置を実現
する上で、極めて重要である。そこで必要な各種特性を
第１表から述べる。
融点と引張強さに関して既に第３，４図で述べた。それ
以外の特性としてはまずぬれ性がある。
通常多層配線されたセラミック基板のメタライズはＮｉ
／Ａｕのめっきを行うので、これに対するぬれ性を０．
３φのボールを用いて拡がり面積で評価した。魔１〜４
までのろう材はＨ２／　Ｈ２雰囲気で溶かし、それ以外
はＨ２中で溶かし同一フラックスを用いて評価した。そ
の結果、Ｎα２のＡｕ６Ｓｉ共晶ろう、Ｎａ　５のＰｂ
、＆１１のＰｂ１２Ｓｂ４Ｓｎ。
は非常にぬれが悪く、Ｎａ　９のＡｕ２０Ｓｎ、Ｎｃｉ
１６の５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ、　Ｎ［１１７のＳ　ｎ５
７　Ｂ　ｉは１００％程度のぬれ拡がりで、ぬれ性とし
てはこれ以上低下すると使用が難しくなる。但し、＆１
６．１７は通常用いられる樹脂基板のＣｕメタライズに
はぬれが良好であった。これ以外はＣｕ、Ａｇ−Ｐｄ、
Ｐｔメタライズに対しても同様な傾向であった。以上か
ら、Ａｕ６Ｓｉ共晶、Ｐｂ、Ｐｂ１２Ｓｂ４Ｓｎはぬれ
性の点からまず階層接続には不適であることがわかった
。
次に、ろう付は工程におけるクラック発生の問題は０．
６φのヘッド径を有するコバールのり−ドピンに各ろう
材で上記の同一メタライズ（約２φ）上にろう付けし、
約０．５℃／ｓｅｅの冷却速度で室温まで下げた時のク
ラック発生について調べた。
この場合にはＡｇろう以外にクランクの発生は見られず
、大きな温度差によって発生する熱収縮応力の効果が表
われている。Ａｇろうを用いる場合には基板側のメタラ
イズの外周を補強した構造を採用すればクラック発生を
防止できるので、このような構造設計が必要である。
次に、使用時の長期の信頼性で重要な、繰返し温度変化
によって起こる熱疲労寿命、端子間に電界が加わった状
態でのマイグレーション短絡寿命。
高温高湿下での腐食等について調べた。まず熱疲労寿命
は一５０〜＋１５０℃、１時間１サイクルの条件で、最
大熱変位が約５μとなるＣＣＢ接続構造体を作成し評価
した結果、Ｎα６のＰｂ２Ｓｎ、＆１３のＳｎ３　Ａｇ
、　Ｎ（１１４のＳｎ３．５Ａｇが最もすぐれており、
以下、Ｐｂ５Ｓｎ、Ｓｎ＞Ｓｒ＋３７Ｐｂ＞Ｐｂ１０８
ｎ、５ｎ５Ｓｂ、５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ＞Ｐｂ１２Ｓｂ
４Ｓｎ。
Ｓ　ｎ５７　Ｂ　ｉの順であった。ここで、相対寿命と
して０．５以下のＰｂ１２Ｓｂ４Ｓｎ、５ｎ５７Ｂｉは
実用上問題になると推定される。また、Ａｕ２０Ｓｎは
非常に硬いために、ろうが破壊する前に基板が割れてし
まった。従って、ストレスの大きなＣＣＢ接続に適用す
ることはできない。同様な事はＮａ　１〜４までのろう
材にもおこる可能性があり、適用部位に注意する必要が
ある。次に、マイグレーシヨンは水滴中以外は長時間の
寿命があり、結露を注意すればいずれも信頼性は確保で
きる。また、腐食は、ＡｇろうとｐｂとＳ　ｎ５７　Ｂ
　ｉを除けば、実用上十分な信頼性が確保できる。これ
ら以外の信頼性では５０℃程度の温度で起こるホイスカ
の発生があるが、Ｓｎに見られた以外はいずれも起こら
なかった。
また、Ｐｂ−５ｎ系のはんだに０．５〜５讐ｔ％Ａｇを
入れたろう材は多少硬くなるが、もとのＰｂ−３ｎ系の
特性とほぼ同等の性質を示し、Ｐｂ−５ｎ系ろうに置換
えて使用できる。以上の結果を総合すると、階層接続に
適したろう材の組合せはＡｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ。
Ｐｂ２Ｓｎ、Ｐｂ５Ｓｎ、Ｐｂ１０３ｎ、５ｎ５Ｓｂ、
５ｎ３ｏｒ３．５Ａｇ、　５ｎ３７Ｐｂ、　５ｎ４５Ｐ
ｂ１８Ｂｉから選ぶことができる。例えば６階層の接続
が必要な場合には。
（１）Ａｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／５ｎ５Ｓｂ
／ＳＳｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ／５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ（
２）Ａｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ／Ｐｂ５Ｓｎ／５ｎ５Ｓｂ／
ＳＳｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ／５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ（３
）Ａｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１０８ｎ／
ＳＳｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ／５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉさら
に、基板の高強度化、ろう付は後、耐食性処理（例えば
Ａｕめっき）してＡ　ｕ　Ｇ　ｅに代えてＡｇろうを用
いた組合せができる。
さらに、７階層必要な場合には、 （１）Ａｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１０５
ｎ／Ｓｎ５　Ｓｂ／　５ｎ３ｏｒ３．５Ａｇ／　５ｎ３
７Ｐｂ／　５ｎ４５Ｐ　ｂ１８　Ｂ　ｉの組合せが可能
である。
また、組立順序によって、半導体部品のＣＣＢ接続７と
封止フレーム接続１３のろう材を同じにすることが可能
な場合には、第１図の実施例で示したように （２）　Ａｕ１２ｏｒ１３Ｇｅ（入出力ピン接続４）／
Ｐｂ２Ｓｎ（ＬＳＩ接続８　）　／　Ｐｂ１０Ｓｎ　（
Ｌ　Ｓ工封止１ｇ）　／　５ｎ３ｏｒ３．５Ａｇ（フレ
ーム接続１３）　／　５ｎ３ｏｒ３．５Ａｇ（半導体部
品の基板接続７　）　／　５ｎ３７Ｐｂ　（全体の封止
２）／５ｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ　（プリント基板接続２２
）の組合せができる。
一方、第１６図に示した多層セラミック基板上にポリイ
ミド系の薄膜回路２５を形成し、より高集積化した基板
では、薄膜の耐熱温度が３００〜３５０℃以下であるた
め、より低融点のろう材を組合せる必要がある。この場
合には、Ａ　ｕ　１２　Ｇ　ｅろうより軟く低融点のＡ
ｕ２０Ｓｎろうをリードピンの接合に用いた組合せが可
能である。組立て順序からそれ以外のろう材は同じで良
い。すなわち、 （１）ＬＳＩＣＣＢ接続８／ＬＳＩ封止１８／入出力ピ
ン接続４／半導体部品ＣＣＢ接続７／フレーム接続１３
／全体封止２に対してｐｂ２　Ｓｎ／　Ｐｂ１０８ｎ／
　Ａｕ２０Ｓｎ／　Ｓｎ３．０ｏｒ３．５Ａｇ／　Ｓ　
ｎ　３　ｏｒ３．５Ａｇ／　Ｓ　ｎ３７　Ｐ　ｂの組合
せができる。
同様にして、３，４．５階層で良い場合にはこれらのろ
う材を組合せて容易に作成でき、これらの実施例を第５
〜第１１図に示した。第５図は第１７図に示した電子回
路装置と同様な構造であるが、本発明に従って３階層の
ろう材の組合せとして最適なＡｕ１２Ｇｅろう、Ｐｂ５
Ｓｎはんだ、Ｓ　ｎ３７　Ｐ　ｂ共晶はんだを用いて構
成した電子回路装置である。
ＬＳＩの接続７はより低融点のＳＳｎ３Ａでも良い。
同様にして、各実施例の最適なろう材構成を示す。
第６図のろう材構成は人出ピン接続４／ＣＣＢ接続８／
ＣＣＢ接続７／封止２．の順に、Ａ　ｕ　１３Ｇｅ／Ｐ
ｂ２Ｓｎ　ｏｒＰｂ５Ｓｎ／ＳＳｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ
。
である。
第７図は入出力ピン接続４／ＣＣＢ接続７／ダイボンド
１０／封止２の順に、Ａｕ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／５ｎ
３７Ｐｂ／５ｎ３７Ｐｂ、のろう材構成である。ダイボ
ンド１０と封止２は同時に接続する。
第８図は入出力ピン４／ＣＣＢ接続８／ＣＣＢ接続７／
ダイボンド１０／封止２．の順に、Ａ　ｕ　１３Ｇｅ／
Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１０８ｎ／５ｎ３７Ｐｂ／５ｎ３７Ｐ
ｂ。
のろう材構成。
第９図はフレーム１１と封止天板１２の接続１３にＳＳ
ｎ３Ａを用い、それ以外は第７図と同一構成である。
第１０図はフレーム接続１３にＳＳｎ３Ａを用い、それ
以外は第８図と同一構成である。
第１１図は第９図の構成に、冷却水路１４を熱伝導グリ
ース１５で接着した構成である。
さらに、６階層以上の他の実施例として示したのが第１
２〜１６図である。
第１２図は入出力ピン接続４／ＣＣＢ接続８／ＣＣＢ接
続７／フレーム接続１３／ダイボンド１０／封止２／冷
却体接続１６．の順に、Ａｕ１３Ｇｅ’／Ｐｂ２Ｓｎ／
　Ｐｂ１０５ｎ／　Ｓｎ５　Ｓｂ／　Ｓｎ３　Ａｇ／　
ＳＳｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ、のろう材で構成。
第１３図はパッケージしたＬＳＩを用いた場合の実施例
である。入出力ピン接続４／ＣＣＢ接続８／パツケージ
ＬＳＩのダイボンド１７／パツケージＬＳＩの封止１８
／　ＣＣＢ接続７／フレーム接続１３／ダイボンド１０
／封止２．の順に、Ａｕ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１
０８ｎ／Ｐｂ１０５ｎ／５ｎ５Ｓｂ／ＳＳｎ３Ａ／ＳＳ
ｎ３Ａ／５ｎ３７Ｐｂ、のろう材で構成。
第１４．１５図もパッケージしたＬＳＩを用いた実施例
である。
第１４図は入出力ピン接続４／ＣＣＢ接続８／ダイボン
ド１７／封止１８／　ＣＣＢ接続７／フレーム接続１３
／封止２／の順に、Ａｕ１３Ｇｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１
０８ｎ／Ｐｂ１０８ｎ／ＳＳｎ３Ａ／ＳＳｎ３Ａ／５ｎ
３７Ｐｂ、のろう材で構成。
第１５図は入出力ピン接続４／ＣＣＢ接続８／ダイボン
ド１７／封止１８／　ＣＣＢ接続７／フレーム接続１３
／封止２／冷却体接続１６．の順に、Ａ　ｕ　１３　Ｇ
　ｅ／Ｐｂ２Ｓｎ／Ｐｂ１０８ｎ／Ｐｂ１０８ｎ／ＳＳ
ｎ３Ａ／Ｓ　ｎ　３　Ａｇ／　Ｓ　ｎ３７Ｐｂ／　５ｎ
４５Ｐｂ１８Ｂｉ、のろう材で構成されている。
第１８図は第１図の例に、コネクタ２４を加ねえた例で
、ろう材構成は第１７図と同一である。この場合には、
コネクタｚ３を加ねえたことで、ろう材２２を独立に選
んで階層を１つ減らすことが可能で、例えば封止２と同
一のろう材としてＳ　ｎ３７　Ｐ　ｂを用いても良い。
このようにして作成した各電子回路装置を、パワー〇Ｎ
１０ＦＦにして実稼動試験（ＬＳＩ６のジャンクション
温度Ｔｊ＝８５℃）を行い、５万回稼動した結果、いず
れも、電気的接続、封止性能を十分満足し、かつ各接続
部の変化も１μ以下のクラックが走査型電子顕微鏡でａ
ｍされる程度で、非常に高い信頼性が得られた。
一方、各ろう材の組成範囲を、同様な評価方法と作業性
（融点の範囲が拡がるため５作業が低下する傾向にある
）を調べた結果、Ａ　ｕ　Ｇ　ｅろうはＡｕ１２〜１５
Ｇｅ、Ｐｂ２ＳｎはＰｂ２〜３Ｓｎ、Ｐｂ５ＳｎはＰｂ
３〜７　Ｓｎ、Ｐｂ１０８ｎは８−１３Ｓｎ。
Ａｕ２０ＳｎはＡｕ１８−２２Ｓｎ、Ｓｎ５　Ｓｂは４
−６．５Ｓｂ。
Ｓｎ３．５ＡｇはＳｎ２〜８Ａｇ、５ｎ３７Ｐｂは５ｎ
３５〜５５Ｐ　ｂ　、　　Ｓ　ｎ４５　Ｐ　ｂ１８　Ｂ
　ｉは５ｎ４０〜４７Ｐｂ１５〜２０Ｂｉ。
の範囲が妥当であることがわかった。これらの組成範囲
で１０℃以上の融点の差がないケースが生じるが、組成
範囲の選択によって組合せることが可能なことは言うま
でもない。
以上、階層接続に適したろう材を組合せることによって
高性能な電子回路装置の実現が可能となった。
・〔発明の効果〕 本発明によれば、セラミックおよびガラス、樹脂等の配
線基板と、電子回路部品、冷却部品を組合せた電子回路
装置において、電気的接続と、封止のための接続と、冷
却部品との接続とを、組立ての順序、保守のための分解
順序、長期の信頼性を同時に実現できる効果があり、今
後増々大規模。
高密度化する電子回路装置を実現するのに大きく寄与で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用した電子回路、第２図は従来例、
第３図は本発明にかかわるろう材の融点を示す図、第４
図は本発明にかかわるろう材の引張応力−ひすみ特性を
示す図、第５図〜第１６図は他の本発明の実施例の示す
図、第１７図は他の従来技術を示す図、第１８図は他の
本発明の実施例を示す図である。 １・・・封止キャップ、２・・・封止、３・・・回路基
板、４・・入出力ピン接続、５・・・入出力ピン、６・
・・半導体あるいはＬＳＩ、７，８・・・ＣＣＢ接続、
９・・・熱伝導中継部材、１０・・・ダイボンド、１１
・・・フレーム、１２・・・封止天板、１３・・・フレ
ーム接続、１４・・・冷却水路。 １５・・・熱伝導グリース、１６・・・冷却体接続、１
７・・・パッケージＬＳＩのダイボンド、１８・・・パ
ッケージＬＳＩの封止、１９・・・封止キャップ、２０
・・・熱伝導中継部材、２１・・・プリント基板、２２
・・・プリント基板接続、２３・・・コネクタ、２４・
・・コネクタ接触板、２５・・・薄膜回路、２６・・・
放熱フィン。 ゝ、−ｔ−；’−２ −（） 第 １ 口 第 区 第１ 晃 ／６ 拓７７図 第７Ｂ口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に複数の部品を各々異なるろう材によって機
    械的又は電気的に順次接続して階層を形成して成る各階
    層電子回路装置において、各融点温度が各々接続すべき
    部品の耐熱温度以下であって接続順序により正順にほぼ
    １０℃以上つづ低く、かつ各々接続すべき部品に対する
    ぬれ性が１００％以上、さらに引張強度が各々接続すべ
    き部品の常温における引張強度以下の特性を有するろう
    材によって上記複数の部品を順次各々接続してあること
    を特徴とする各階層電子回路装置。 ２、上該異なるろう材が、Ａｕ１０〜１５ｗｔ％Ｇｅ合
    金（融点３５６〜４５０℃）、Ｐｂ１〜５ｗｔ％Ｓｎ合
    金（融点３１４〜３２５℃）、Ｐｂ１０〜１３ｗｔ％Ｓ
    ｎ合金（融点２７０〜３００℃）、Ａｕ２０ｗｔ％Ｓｎ
    （融点２８０℃）、Ｓｎ３〜６ｗｔ％Ｓｂ合金（融点２
    ３２〜２４３℃）、Ｓｎ２〜８ｗｔ％Ａｇ合金（融点２
    ２１〜２３５℃）、Ｓｎ３５〜５５ｗｔ％Ｐｂ合金（融
    点１８３〜２００℃）、Ｓｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉ合金（融
    点１３５〜１６０℃）の中から、少なくとも４種以上を
    組合わせて構成したことを特徴とする請求項１記載の電
    子回路装置。 ３、上該異なるろう材がＡｕ１０〜１５ｗｔ％ＧｅとＳ
    ｎ２〜８ｗｔ％Ａｇ合金の少なくともひとつを使用して
    いることを特徴とする請求項１記載の電子回路装置。 ４、４階層を構成するために上記異なるろう材が融点の
    高い順に、Ａｕ１０〜１５ｗｔ％Ｇｅ合金（融点３５６
    ℃〜４５０℃）、Ｐｂ１〜５ｗｔ％Ｓｎ合金（融点３１
    ４℃〜３２５℃）、Ｓｎ２〜８ｗｔ％Ａｇ合金（融点２
    ２１℃〜２３５℃）、Ｓｎ３５〜５５ｗｔ％Ｐｂ合金（
    融点１８３〜２００℃）か、Ｐｂ１〜５ｗｔ％Ｓｎ、Ａ
    ｕ２０ｗｔ％Ｓｎ（融点２８０℃）Ｓｎ２〜８Ａｇ、Ｓ
    ｎ３５〜５５Ｐｂのいずれかの組合せで構成されたこと
    を特徴とする請求項１記載の電子回路装置。 ５、５階層を構成するための各ろう材が融点の高い順に
    、Ａｕ１０〜１５Ｇｅ、Ｐｂ１０〜１３Ｓｎ、Ｓｎ２〜
    ８Ａｇ、Ｓｎ３５〜５５Ｐｂか、Ｐｂ１〜５５ｎ、Ｐｂ
    １０〜１３Ｓｎ、Ａｕ２０Ｓｎ、Ｓｎ２〜８Ａｇ、Ｓｎ
    ３５〜５５Ｐｂのいずれかの組合せで構成されたことを
    特徴とする請求項１記載の電子回路装置。 ６、６階層を構成するための各ろう材が融点の高い順に
    、Ａｕ１０〜１５Ｇｅ、Ｐｂ１〜５Ｓｎ、Ｐｂ１０〜１
    ３Ｓｎ、Ｓｎ３〜６Ｓｂ、Ｓｎ３５〜５５Ｐｂ、Ｓｎ４
    ５Ｐｂ１８Ｂｉか、Ａｕ１０〜１５Ｇｅ、Ｐｂ１〜５Ｓ
    ｎ、Ｐｂ１０〜１３Ｓｎ、Ａｕ２０Ｓｎ、Ｓｎ２〜８Ａ
    ｇ、Ｓｎ３５〜５５Ｐｂ、Ｓｎ４５Ｐｂ１８Ｂｉのいず
    れかの組合せで構成されたことを特徴とする請求項１記
    載の電子回路装置。 ７、７階層を構成するための各ろう材が融点の高い順に
    、Ａｕ１０〜１５Ｇｅ、Ｐｂ１〜５Ｓｎ、Ｐｂ１０〜１
    ３Ｓｎ、Ｓｎ３〜６Ｓｂ、Ｓｎ２〜８Ａｇ、Ｓｎ３５〜
    ５５Ｐｂ、Ｓｎ４５Ｐｂ１８ＢｉかＡｕ１０〜１５Ｇｅ
    、Ｐｂ１〜５Ｓｎ、Ａｕ２０Ｓｎ、Ｓｎ３〜６Ｓｂ、Ｓ
    ｎ２〜８Ａｇ、Ｓｎ３５〜５５Ｐｂ、Ｓｎ４５Ｐｂ１８
    Ｂｉのいずれかの組合せで構成されたことを特徴とする
    請求項１記載の電子回路装置。 ８、Ｐｂ−Ｓｎ系ろう材に０．５〜５ｗｔ％Ａｇを加え
    たろう材にして構成したことを特徴とする請求項２記載
    の電子回路装置。
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