JPH05326574A - 半導体素子のダイボンディング方法 - Google Patents
半導体素子のダイボンディング方法Info
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- JPH05326574A JPH05326574A JP3148239A JP14823991A JPH05326574A JP H05326574 A JPH05326574 A JP H05326574A JP 3148239 A JP3148239 A JP 3148239A JP 14823991 A JP14823991 A JP 14823991A JP H05326574 A JPH05326574 A JP H05326574A
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- 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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、半導体素子が、サブマウント等の取
付面に対して、正確な位置に確実にダイボンディングさ
れ得る、半導体素子のダイボンディング方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】半導体素子１０をダイボンディングすべきサブ
マウント１１等の取付面１１ａに対して、金属または合
金微粉末１２ａを含むハンダペースト１２を塗布し、さ
らにその上に半導体素子１０を載置した後、加熱処理す
ることにより、該ハンダペースト１２を溶融させ、該半
導体素子１０を、該サブマウント１１等の取付面１１ａ
に共晶接合させるように、半導体素子のダイボンディン
グ方法を構成する。
付面に対して、正確な位置に確実にダイボンディングさ
れ得る、半導体素子のダイボンディング方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】半導体素子１０をダイボンディングすべきサブ
マウント１１等の取付面１１ａに対して、金属または合
金微粉末１２ａを含むハンダペースト１２を塗布し、さ
らにその上に半導体素子１０を載置した後、加熱処理す
ることにより、該ハンダペースト１２を溶融させ、該半
導体素子１０を、該サブマウント１１等の取付面１１ａ
に共晶接合させるように、半導体素子のダイボンディン
グ方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体レーザー
素子等の半導体素子を、サブマウント等の取付面にダイ
ボンディングするための方法に関するものである。
素子等の半導体素子を、サブマウント等の取付面にダイ
ボンディングするための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば半導体レーザー素子等の半
導体素子を、サブマウント等の取付面にダイボンディン
グする場合、図８に示すように、ダイボンディングが行
なわれる。
導体素子を、サブマウント等の取付面にダイボンディン
グする場合、図８に示すように、ダイボンディングが行
なわれる。
【０００３】即ち、図８において、半導体レーザー素子
１は、上面及び下面を主面とし、且つ該主面に挟まれた
発光面１ａを有するように、ＧａＡｓ等から構成されて
おり、該半導体レーザー素子１がダイボンディングされ
るべきサブマウント２の上側の取付面２ａに対して、例
えばＡｕを主体とする共晶ソルダ箔３を載置し、さらに
該共晶ソルダ箔３の上に半導体レーザー素子１を載置し
た後、加熱処理して、該共晶ソルダ箔３を溶融させ、共
晶接合により、該半導体レーザー素子１が、該サブマウ
ント２の取付面２ａ等にダイボンディングされるように
していた。
１は、上面及び下面を主面とし、且つ該主面に挟まれた
発光面１ａを有するように、ＧａＡｓ等から構成されて
おり、該半導体レーザー素子１がダイボンディングされ
るべきサブマウント２の上側の取付面２ａに対して、例
えばＡｕを主体とする共晶ソルダ箔３を載置し、さらに
該共晶ソルダ箔３の上に半導体レーザー素子１を載置し
た後、加熱処理して、該共晶ソルダ箔３を溶融させ、共
晶接合により、該半導体レーザー素子１が、該サブマウ
ント２の取付面２ａ等にダイボンディングされるように
していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなダイボンディング方法においては、共晶接合のため
に、共晶ソルダ箔３を使用しており、該共晶ソルダ箔３
は、通常圧延，切断により製造されていることから、そ
の圧延加工や切断加工の際に、歪みが生ずることによ
り、うねりやそりが生じたり、その一部分が欠けてしま
うことがあり、半導体素子のダイボンディングの際に、
該共晶ソルダ箔３及び半導体素子１が、正確に位置決め
できなくなってしまうことがあると共に、該共晶ソルダ
箔３の表面に厚酸化膜が発生することがあり、これによ
って接合が確実に行なわれ得なくなってしまうという問
題があった。
うなダイボンディング方法においては、共晶接合のため
に、共晶ソルダ箔３を使用しており、該共晶ソルダ箔３
は、通常圧延，切断により製造されていることから、そ
の圧延加工や切断加工の際に、歪みが生ずることによ
り、うねりやそりが生じたり、その一部分が欠けてしま
うことがあり、半導体素子のダイボンディングの際に、
該共晶ソルダ箔３及び半導体素子１が、正確に位置決め
できなくなってしまうことがあると共に、該共晶ソルダ
箔３の表面に厚酸化膜が発生することがあり、これによ
って接合が確実に行なわれ得なくなってしまうという問
題があった。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、半導体素子
が、サブマウント等の取付面に対して、正確な位置に確
実にダイボンディングされ得るようにした、半導体素子
のダイボンディング方法を提供することを目的としてい
る。
が、サブマウント等の取付面に対して、正確な位置に確
実にダイボンディングされ得るようにした、半導体素子
のダイボンディング方法を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、半導体素子をダイボンディングすべきサブマウン
ト等の取付面に対して、金属または合金微粉末から構成
されるハンダを含むハンダペーストを塗布し、さらにそ
の上に半導体素子を載置した後、加熱処理することによ
り、該ハンダペーストを溶融させ、該半導体素子を、該
サブマウント等の取付面に共晶接合させるようにしたこ
とを特徴とする、半導体素子のダイボンディング方法に
より、達成される。
れば、半導体素子をダイボンディングすべきサブマウン
ト等の取付面に対して、金属または合金微粉末から構成
されるハンダを含むハンダペーストを塗布し、さらにそ
の上に半導体素子を載置した後、加熱処理することによ
り、該ハンダペーストを溶融させ、該半導体素子を、該
サブマウント等の取付面に共晶接合させるようにしたこ
とを特徴とする、半導体素子のダイボンディング方法に
より、達成される。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、共晶接合のために、ハンダ
ペーストを使用しているので、従来使用されていた箔状
の共晶材料の場合のように、うねりやそり等の歪みがな
く、また欠けも発生しないので、半導体素子のダイボン
ディングの際に、共晶材料であるハンダペースト及び半
導体素子が、正確に位置決めされ得ることとなり、また
厚酸化膜の発生も抑止され得るので、共晶接合が確実に
行なわれ得る。
ペーストを使用しているので、従来使用されていた箔状
の共晶材料の場合のように、うねりやそり等の歪みがな
く、また欠けも発生しないので、半導体素子のダイボン
ディングの際に、共晶材料であるハンダペースト及び半
導体素子が、正確に位置決めされ得ることとなり、また
厚酸化膜の発生も抑止され得るので、共晶接合が確実に
行なわれ得る。
【０００８】さらに、ペースト状であることから、保
存，取扱いが容易になり、取付面への塗布精度，塗布形
状，塗布面積，塗布厚等に関して、操作が簡単であり、
スクリーン印刷等によって同時に大量の塗布処理も可能
になる等の利点がある。
存，取扱いが容易になり、取付面への塗布精度，塗布形
状，塗布面積，塗布厚等に関して、操作が簡単であり、
スクリーン印刷等によって同時に大量の塗布処理も可能
になる等の利点がある。
【０００９】また、ハンダペーストが有するチクソ性を
利用することにより、半導体素子を仮固定することも可
能となると共に、接合の際には、無スクライブ化，そし
て加圧力の軽減によって、ダイボンディングによる半導
体素子への残留応力などのストレスが回避され得ること
となる。
利用することにより、半導体素子を仮固定することも可
能となると共に、接合の際には、無スクライブ化，そし
て加圧力の軽減によって、ダイボンディングによる半導
体素子への残留応力などのストレスが回避され得ること
となる。
【００１０】また、ハンダペーストに、ハンダを構成す
る金属微粉末に加えて、金属または合金の多面体状結晶
微粉末を混合した場合には、タップ密度の向上や高拡散
性が得られることとなり、該微粉末が多面体状の結晶で
あるため、ハンダペーストの溶融時にも、該微粉末は溶
融しないことから、熱伝導の不均一による熱ストレス受
動の回避，核粒の存在によるボイドの抑制やスクラブ効
果の助長という効果が得られると共に、冷却後において
も固化体中に固体様として存在するために、平坦度の良
好なダイボンディングが行なわれ得ることとなる。
る金属微粉末に加えて、金属または合金の多面体状結晶
微粉末を混合した場合には、タップ密度の向上や高拡散
性が得られることとなり、該微粉末が多面体状の結晶で
あるため、ハンダペーストの溶融時にも、該微粉末は溶
融しないことから、熱伝導の不均一による熱ストレス受
動の回避，核粒の存在によるボイドの抑制やスクラブ効
果の助長という効果が得られると共に、冷却後において
も固化体中に固体様として存在するために、平坦度の良
好なダイボンディングが行なわれ得ることとなる。
【００１１】また、ハンダを構成する金属または合金の
多面体状の結晶微粉末の含有量を適宜に調整することに
よって、ハンダ量を所望の量に調整することも可能であ
る。
多面体状の結晶微粉末の含有量を適宜に調整することに
よって、ハンダ量を所望の量に調整することも可能であ
る。
【００１２】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１は、本発明による半導体素子
のダイボンディング方法の一実施例を示している。
明を詳細に説明する。図１は、本発明による半導体素子
のダイボンディング方法の一実施例を示している。
【００１３】半導体レーザー素子１０は、上面及び下面
を主面とし、且つ該主面に挟まれた発光面１０ａを有す
るように、ＧａＡｓ等から構成されており、該半導体レ
ーザー素子１０がダイボンディングされるべきサブマウ
ント１１の上側の取付面１１ａに対して、後述するよう
に構成されたハンダペースト１２を塗布した後、さらに
該ハンダペースト１２の上に半導体レーザー素子１０を
載置した後、加熱処理して、該ハンダペースト１２を溶
融させ、該半導体レーザー素子１０を、該サブマウント
１１の取付面１１ａ等に対して共晶接合させることによ
り、ダイボンディングされるようになっている（図２
（Ｂ）参照）。
を主面とし、且つ該主面に挟まれた発光面１０ａを有す
るように、ＧａＡｓ等から構成されており、該半導体レ
ーザー素子１０がダイボンディングされるべきサブマウ
ント１１の上側の取付面１１ａに対して、後述するよう
に構成されたハンダペースト１２を塗布した後、さらに
該ハンダペースト１２の上に半導体レーザー素子１０を
載置した後、加熱処理して、該ハンダペースト１２を溶
融させ、該半導体レーザー素子１０を、該サブマウント
１１の取付面１１ａ等に対して共晶接合させることによ
り、ダイボンディングされるようになっている（図２
（Ｂ）参照）。
【００１４】該ハンダペースト１２は、例えばＡｕ−Ｓ
ｎ，Ａｕ−Ｇｅ，Ｐｂ−Ｓｎ等から成る５０μｍ程度の
直径を有する合金微粉末に、ＲＭＡタイプのフラックス
を１０重量％程度混合することにより、構成されてい
る。
ｎ，Ａｕ−Ｇｅ，Ｐｂ−Ｓｎ等から成る５０μｍ程度の
直径を有する合金微粉末に、ＲＭＡタイプのフラックス
を１０重量％程度混合することにより、構成されてい
る。
【００１５】この場合、該微粉末は、図３に示すよう
に、各金属または合金の微粉末を混合した「混合微粉
末」であっても、また各金属または合金をそれぞれ混合
した「複合微粉末」であってもよい。
に、各金属または合金の微粉末を混合した「混合微粉
末」であっても、また各金属または合金をそれぞれ混合
した「複合微粉末」であってもよい。
【００１６】本発明による半導体素子のダイボンディン
グ方法は、以上のように構成されており、共晶接合のた
めにハンダペースト１２を使用していることから、ダイ
ボンディングすべき半導体素子に対応して、所望の位
置，形状，面積及び厚さで取付面に対して塗布すること
ができる。
グ方法は、以上のように構成されており、共晶接合のた
めにハンダペースト１２を使用していることから、ダイ
ボンディングすべき半導体素子に対応して、所望の位
置，形状，面積及び厚さで取付面に対して塗布すること
ができる。
【００１７】その際ペースト状であることから、うねり
やそり等の歪みが発生することはなく、従って半導体素
子１０は、所望の取付位置に正確に位置決めされ、固定
され得ることとなると共に、該ハンダペースト１２が有
するチクソ性に基づいて、該半導体素子１２を仮固定す
ることも可能である。
やそり等の歪みが発生することはなく、従って半導体素
子１０は、所望の取付位置に正確に位置決めされ、固定
され得ることとなると共に、該ハンダペースト１２が有
するチクソ性に基づいて、該半導体素子１２を仮固定す
ることも可能である。
【００１８】また、上述した微粉末がフラックスによっ
て覆われていることから、酸化しにくく、従って接合の
際に、厚酸化膜が発生しないことにより、確実に接合が
行なわれ得ることになる。
て覆われていることから、酸化しにくく、従って接合の
際に、厚酸化膜が発生しないことにより、確実に接合が
行なわれ得ることになる。
【００１９】図５は、本発明による半導体素子のダイボ
ンディング方法の他の実施例を示しており、ハンダペー
スト１２が、図１のハンダペースト１２に対して、さら
に結晶微粉末１２ｂを２０重量％程度混合することによ
り、複合ハンダペーストとして構成されている点を除い
ては、図１の実施例と同様の構成であり、図６に示すよ
うに共晶接合される。
ンディング方法の他の実施例を示しており、ハンダペー
スト１２が、図１のハンダペースト１２に対して、さら
に結晶微粉末１２ｂを２０重量％程度混合することによ
り、複合ハンダペーストとして構成されている点を除い
ては、図１の実施例と同様の構成であり、図６に示すよ
うに共晶接合される。
【００２０】該結晶微粉末１２ｂは、図７に示すよう
に、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ等の金属またはこれらの合金から
成る１〜５μｍ程度の直径を有する多面体状の結晶微粉
末である。
に、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ等の金属またはこれらの合金から
成る１〜５μｍ程度の直径を有する多面体状の結晶微粉
末である。
【００２１】この実施例によれば、ハンダペースト１２
に、結晶微粉末１２ｂが混合されていることにより、タ
ップ密度が向上し、高拡散性が得られることにより、粒
子の凝集が防止されると共に、該ハンダペースト１２の
溶解時には、多面体状の結晶粒であることから、合金微
粉末１２ａの溶融体中への溶解が最小限に抑制されるの
で、熱伝導不均一による熱ストレスの受動が回避され、
核粒の存在によりボイドが抑制され、スクラブ効果が助
長されることとなり、また該結晶微粉末１２ｂは、冷却
後も固化体中に固体様として存在するために、多面体状
微粉末の直径によって規定され、平坦度の良好なダイボ
ンディングが得られることとなる。
に、結晶微粉末１２ｂが混合されていることにより、タ
ップ密度が向上し、高拡散性が得られることにより、粒
子の凝集が防止されると共に、該ハンダペースト１２の
溶解時には、多面体状の結晶粒であることから、合金微
粉末１２ａの溶融体中への溶解が最小限に抑制されるの
で、熱伝導不均一による熱ストレスの受動が回避され、
核粒の存在によりボイドが抑制され、スクラブ効果が助
長されることとなり、また該結晶微粉末１２ｂは、冷却
後も固化体中に固体様として存在するために、多面体状
微粉末の直径によって規定され、平坦度の良好なダイボ
ンディングが得られることとなる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、半
導体素子が、サブマウント等の取付面に対して、正確な
位置に確実にダイボンディングされ得る、極めて優れた
半導体素子のダイボンディング方法が提供され得ること
になる。
導体素子が、サブマウント等の取付面に対して、正確な
位置に確実にダイボンディングされ得る、極めて優れた
半導体素子のダイボンディング方法が提供され得ること
になる。
【図１】本発明による半導体素子のダイボンディング方
法の一実施例を示す斜視図である。
法の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の方法における（Ａ）接合前の状態及び
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
【図３】図１の方法で使用するハンダペーストに含まれ
る金属微粉末の一例を示す拡大図である。
る金属微粉末の一例を示す拡大図である。
【図４】図１の方法で使用するハンダペーストに含まれ
る金属微粉末の他の例を示す拡大図である。
る金属微粉末の他の例を示す拡大図である。
【図５】本発明による半導体素子のダイボンディング方
法の他の実施例を示す斜視図である。
法の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図５の方法における（Ａ）接合前の状態及び
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
【図７】図１の方法で使用するハンダペーストに含まれ
る金属微粉末の一例を示す拡大図である。
る金属微粉末の一例を示す拡大図である。
【図８】従来の半導体素子のダイボンディング方法の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図９】図８の方法における（Ａ）接合前の状態及び
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
（Ｂ）接合後の状態を示す側面図である。
１０ 半導体素子 １１ サブマウント １１ａ 取付面 １２ ハンダペースト １２ａ 合金微粉末 １２ｂ 結晶微粉末
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体素子をダイボンディングすべきサ
ブマウント等の取付面に対して、金属または合金微粉末
を含むハンダペーストを塗布し、さらにその上に半導体
素子を載置した後、加熱処理することにより、該ハンダ
ペーストを溶解させ、該半導体素子を、該サブマウント
等の取付面に共晶接合させるようにしたことを特徴とす
る、半導体素子のダイボンディング方法。 - 【請求項２】 ハンダペーストが、さらに金属または合
金の多面体状の結晶微粉末を含んでいることを特徴とす
る、請求項１による半導体素子のダイボンディング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148239A JPH05326574A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体素子のダイボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148239A JPH05326574A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体素子のダイボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326574A true JPH05326574A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15448359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3148239A Pending JPH05326574A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 半導体素子のダイボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326574A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007067145A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
| JP2007266405A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
| JP2007266404A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3148239A patent/JPH05326574A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007067145A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
| JP2007266405A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
| JP2007266404A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Materials Corp | Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いた基板と素子の接合方法 |
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