JPH06685A - 半田材 - Google Patents
半田材Info
- Publication number
- JPH06685A JPH06685A JP18749192A JP18749192A JPH06685A JP H06685 A JPH06685 A JP H06685A JP 18749192 A JP18749192 A JP 18749192A JP 18749192 A JP18749192 A JP 18749192A JP H06685 A JPH06685 A JP H06685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- solder material
- parts
- semiconductor substrate
- additive
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 二部品を半田付けする際に、部品間の間隔を
所要の寸法でしかも均一な間隔で半田付けすることを可
能にした半田材を得る。 【構成】 二つの部品（半導体基体１と放熱体２）の各
金属面を半田付けするための半田材３を、硬ろうや軟ろ
う等の半田素材と、その中に含んだ添加材５とで構成す
る。添加材５は、二つの部品間に要求される間隔寸法に
略等しい粒径で、かつ半田素材よりも融点が高く、しか
も熱伝導性の良い球状（粒状）に形成される。
所要の寸法でしかも均一な間隔で半田付けすることを可
能にした半田材を得る。 【構成】 二つの部品（半導体基体１と放熱体２）の各
金属面を半田付けするための半田材３を、硬ろうや軟ろ
う等の半田素材と、その中に含んだ添加材５とで構成す
る。添加材５は、二つの部品間に要求される間隔寸法に
略等しい粒径で、かつ半田素材よりも融点が高く、しか
も熱伝導性の良い球状（粒状）に形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半田材に関し、特に半田
付けする二つの金属面を所要の間隔で半田付けするため
の半田材に関する。
付けする二つの金属面を所要の間隔で半田付けするため
の半田材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半田材としては、硬ろうに分類さ
れる金，銀，リン銅，黄銅，ニッケル，アルミニウム，
マグネシウム等のろう材があり、また軟ろうとして錫−
鉛系，錫系，鉛系，金系等の合金ろう材がある。これら
の半田材を用いて異種金属を接続した場合、特に重要な
問題となるのは温度ストレスによって生ずる半導体素子
の特性劣化である。例えば、半導体装置の放熱部に半田
材を適用した場合、半導体基体と放熱体とを半田材で接
続しているが、シリコン等から成る半導体基体と、銅等
から成る放熱体間に存在する熱膨張係数の大きな差に起
因する応力歪が半田材に発生し、これにより半導体基体
が劈開する場合がある。
れる金，銀，リン銅，黄銅，ニッケル，アルミニウム，
マグネシウム等のろう材があり、また軟ろうとして錫−
鉛系，錫系，鉛系，金系等の合金ろう材がある。これら
の半田材を用いて異種金属を接続した場合、特に重要な
問題となるのは温度ストレスによって生ずる半導体素子
の特性劣化である。例えば、半導体装置の放熱部に半田
材を適用した場合、半導体基体と放熱体とを半田材で接
続しているが、シリコン等から成る半導体基体と、銅等
から成る放熱体間に存在する熱膨張係数の大きな差に起
因する応力歪が半田材に発生し、これにより半導体基体
が劈開する場合がある。
【０００３】このような劈開は、半導体基体と放熱板と
の間の間隔が小さい場合、即ち半田材が薄い程生じ易
い。一方、半田材を用いて半導体基体と放熱体とを接続
した場合、両者の接続間隔が強度におよぼす影響につい
ては、一部例外はあるが、間隔が小さい程接着強度増加
することが知られている。したがって、半田材の厚さを
好適な厚さに管理し、半導体基体と放熱板との間隔を好
適な間隔に管理することが好ましい。
の間の間隔が小さい場合、即ち半田材が薄い程生じ易
い。一方、半田材を用いて半導体基体と放熱体とを接続
した場合、両者の接続間隔が強度におよぼす影響につい
ては、一部例外はあるが、間隔が小さい程接着強度増加
することが知られている。したがって、半田材の厚さを
好適な厚さに管理し、半導体基体と放熱板との間隔を好
適な間隔に管理することが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
基体を放熱板に半田材で接続する場合、所定の厚さの半
田片を用いて行なっても、重なり合う部品の自重や治具
等の重さで半田が接続面積範囲外に逃げる場合があり、
意図した半田材の厚さを得ることは難しいのが現状であ
る。又、半田付の際、半田厚さを均一に管理することが
難しいため、半導体基体が放熱体に対して傾斜した状態
に接続され易く、これによりワイヤボンディング時等に
おけるパターン認識性が低下し、製造される半導体装置
の信頼性等に影響を与えるという問題もある。本発明の
目的は、均一でかつ所望の間隔で部品を半田付けするこ
とを可能にした半田材を提供することにある。
基体を放熱板に半田材で接続する場合、所定の厚さの半
田片を用いて行なっても、重なり合う部品の自重や治具
等の重さで半田が接続面積範囲外に逃げる場合があり、
意図した半田材の厚さを得ることは難しいのが現状であ
る。又、半田付の際、半田厚さを均一に管理することが
難しいため、半導体基体が放熱体に対して傾斜した状態
に接続され易く、これによりワイヤボンディング時等に
おけるパターン認識性が低下し、製造される半導体装置
の信頼性等に影響を与えるという問題もある。本発明の
目的は、均一でかつ所望の間隔で部品を半田付けするこ
とを可能にした半田材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、半田付けする
二つの金属面間に要求される間隔寸法に略等しい粒径
で、かつ半田素材よりも融点が高く、しかも熱伝導性の
良い添加材を含んでいる。
二つの金属面間に要求される間隔寸法に略等しい粒径
で、かつ半田素材よりも融点が高く、しかも熱伝導性の
良い添加材を含んでいる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の半田材を用いた半導体装置の断面図
である。同図において、１はシリコン等から成る半導体
基体、２は半導体基体１で発生した熱を放熱するための
放熱体であり、半導体基体１は半田材３により放熱体２
の表面に接続されている。又、４は金，アルミニウム等
から成るリード線であり、半導体基体１に形成された素
子に電気接続される。
る。図１は本発明の半田材を用いた半導体装置の断面図
である。同図において、１はシリコン等から成る半導体
基体、２は半導体基体１で発生した熱を放熱するための
放熱体であり、半導体基体１は半田材３により放熱体２
の表面に接続されている。又、４は金，アルミニウム等
から成るリード線であり、半導体基体１に形成された素
子に電気接続される。
【０００７】前記半田材３は硬ろう或いは軟ろう等の半
田素材構成されているが、その半田素材の内部には球状
（粒状）をした多数個の添加材５を含んでいる。この添
加材５は、半導体基体１の下面と放熱体２の上面との間
に要求される間隔、即ち半田材による接続強度が高くか
つ半導体基体１に応力歪による劈開を生じさせない程度
の間隔に略等しい粒径の粒子体として形成される。又、
この添加材５は半田素材よりも融点は高く、しかも熱伝
導性の高いものが用いられている。
田素材構成されているが、その半田素材の内部には球状
（粒状）をした多数個の添加材５を含んでいる。この添
加材５は、半導体基体１の下面と放熱体２の上面との間
に要求される間隔、即ち半田材による接続強度が高くか
つ半導体基体１に応力歪による劈開を生じさせない程度
の間隔に略等しい粒径の粒子体として形成される。又、
この添加材５は半田素材よりも融点は高く、しかも熱伝
導性の高いものが用いられている。
【０００８】したがって、このような添加材５を含む半
田材３により半導体基体１を放熱体２に半田付けを行え
ば、添加材５は融点が高いためにその球状の形状が保持
されており、部品の自重や治具等の重さによって半田の
厚さが低減されようとしても、添加材５によって半導体
基体１と放熱体２との間隔を保持することができる。
又、添加材５が半導体基体１と放熱体２との間に分散さ
れることで、両者の間隔を均一に保持し、半導体基体１
が放熱体２に対して傾斜して接続されることが防止され
る。更に、添加材５は熱伝導性が高いため、半導体基体
１で発生した熱を放熱体２に良好に伝達し、半導体基体
１の放熱効果を高めることができる。因みに、現状では
半田材３の厚さは50μｍが最適であり、したがって添加
材５の粒径は30〜70μｍφに管理されたものが用いられ
る。
田材３により半導体基体１を放熱体２に半田付けを行え
ば、添加材５は融点が高いためにその球状の形状が保持
されており、部品の自重や治具等の重さによって半田の
厚さが低減されようとしても、添加材５によって半導体
基体１と放熱体２との間隔を保持することができる。
又、添加材５が半導体基体１と放熱体２との間に分散さ
れることで、両者の間隔を均一に保持し、半導体基体１
が放熱体２に対して傾斜して接続されることが防止され
る。更に、添加材５は熱伝導性が高いため、半導体基体
１で発生した熱を放熱体２に良好に伝達し、半導体基体
１の放熱効果を高めることができる。因みに、現状では
半田材３の厚さは50μｍが最適であり、したがって添加
材５の粒径は30〜70μｍφに管理されたものが用いられ
る。
【０００９】図２は前記した半田材を異なる形状に形成
した例を示し、同図（ａ）はテープ状、（ｂ）は線状、
（ｃ）はチップ状に形成している。いずれの半田材３
Ａ，３Ｂ，３Ｃも半田素材の中に、所要の粒径で融点が
高く、しかも熱伝導性の高い球状をした添加材を含んで
いる。例えば、図３は前記した線状の半田材の内部構造
を示しており、半田材３Ｂの中には多数個の球状の添加
材５を多数個含んでいる。
した例を示し、同図（ａ）はテープ状、（ｂ）は線状、
（ｃ）はチップ状に形成している。いずれの半田材３
Ａ，３Ｂ，３Ｃも半田素材の中に、所要の粒径で融点が
高く、しかも熱伝導性の高い球状をした添加材を含んで
いる。例えば、図３は前記した線状の半田材の内部構造
を示しており、半田材３Ｂの中には多数個の球状の添加
材５を多数個含んでいる。
【００１０】これらの半田材は、従来の半田材を用いた
半田付け作業と同様に、半田付けする二つの部品間に介
在させ、加熱して溶融させることで二つの部品を半田付
けすることができる。尚、本発明の半田材は、前記した
ように半田材自体の内部に最初から添加材を含ませてお
いてもよいが、半田付けする際に溶融された半田材の中
に添加材を添加するようにしてもよい。
半田付け作業と同様に、半田付けする二つの部品間に介
在させ、加熱して溶融させることで二つの部品を半田付
けすることができる。尚、本発明の半田材は、前記した
ように半田材自体の内部に最初から添加材を含ませてお
いてもよいが、半田付けする際に溶融された半田材の中
に添加材を添加するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半田材は、
所要の粒径で、半田素材より高融点で高熱伝導性の添加
材を含んでいるので、二部品を半田付けしたときには、
添加材によって所望の半田厚が確保できると共に、二部
品を均一な間隔で接続することができる。又、添加材の
高熱伝導性によって放熱性や温度ストレス耐量のばらつ
きを改善することができる。
所要の粒径で、半田素材より高融点で高熱伝導性の添加
材を含んでいるので、二部品を半田付けしたときには、
添加材によって所望の半田厚が確保できると共に、二部
品を均一な間隔で接続することができる。又、添加材の
高熱伝導性によって放熱性や温度ストレス耐量のばらつ
きを改善することができる。
【図１】本発明の半田材を適用した半導体装置の断面図
である。
である。
【図２】本発明の半田材の異なる種類を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】線状に形成した半田材の一部を拡大した図であ
る。
る。
１ 半導体基体 ２ 放熱体 ３ 半田材 ４ リード線 ５ 添加材
Claims (1)
- 【請求項１】 二つの金属面間に介在されて両金属面を
半田付けするための半田材において、前記両金属面の間
隔寸法に略等しい粒径で、かつ半田素材よりも融点が高
く、しかも熱伝導性の良い添加材を含むことを特徴とす
る半田材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18749192A JPH06685A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 半田材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18749192A JPH06685A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 半田材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06685A true JPH06685A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16206997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18749192A Pending JPH06685A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 半田材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06685A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187114B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Solder material and electronic part using the same |
| WO2007125991A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | フォームはんだおよび電子部品 |
| JP2008178903A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Mitsubishi Materials Corp | ハンダシート及びパワーモジュール |
| EP2717330A4 (en) * | 2011-05-27 | 2015-11-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | INTERCONNECTOR FOR SOLAR CELLS, AND SOLAR CELL MODULE |
| US10750765B2 (en) | 2016-08-18 | 2020-08-25 | Freeze Food Development Co., Ltd. | Desalinization device and method for producing desalinized object |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP18749192A patent/JPH06685A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187114B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Solder material and electronic part using the same |
| WO2007125991A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | フォームはんだおよび電子部品 |
| DE112007001029T5 (de) | 2006-04-28 | 2009-05-14 | Denso Corporation, Kariya | Lötformteil und Elektronikbauteil |
| US7800230B2 (en) | 2006-04-28 | 2010-09-21 | Denso Corporation | Solder preform and electronic component |
| JP5369682B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2013-12-18 | 千住金属工業株式会社 | フォームはんだおよび電子部品 |
| DE112007001029B4 (de) * | 2006-04-28 | 2014-07-17 | Denso Corporation | Lötformteil, dessen Herstellung und Elektronikbauteil |
| JP2008178903A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Mitsubishi Materials Corp | ハンダシート及びパワーモジュール |
| EP2717330A4 (en) * | 2011-05-27 | 2015-11-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | INTERCONNECTOR FOR SOLAR CELLS, AND SOLAR CELL MODULE |
| US10750765B2 (en) | 2016-08-18 | 2020-08-25 | Freeze Food Development Co., Ltd. | Desalinization device and method for producing desalinized object |
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