JPH0864955A

JPH0864955A - 加熱接合方法

Info

Publication number: JPH0864955A
Application number: JP31747994A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Yoshida; 徳雄吉田; Yasushi Masaki; 康史正木; Yoshiharu Sanagawa; 佳治佐名川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: JP3324314B2

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁基板に与える熱影響を最小限にして基板
特性を劣化させにくくし、かつ、強度の高い接合が簡単
確実に行われる加熱接合方法の提供。【構成】絶縁基板１上の導体金属２と接合金属３との
接合面を接触または近接状態に保持し、加熱することに
よって接合する加熱接合方法において、非酸化性の保護
流体４を接合部に供給して加熱し、こののち継続して冷
却流体６を接合部に供給して冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱接合方法に関し、詳
しくは、半導体装置のアウターリードと半導体搭載基板
の導体回路との接合に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、二つの導体金属の接合面の間
にろう材を供給し、接触または近接状態に保持しなが
ら、加熱することによって接合する、いわゆるろう付け
法が行われている。このようなろう材としては、半田を
初めとして、金／シリコン共晶体、金／錫共晶体などの
いろいろなろう材が用いられている。しかしながら、こ
のような接合方法にあっては、フラックスを必要とし、
接合後洗浄しなければならないこと、また、接合部にフ
ラックスが含まれて空隙ができやすく、接合強度が弱く
なるなどの欠点がある。

【０００３】以上の欠点に対処した接合方法として、ス
ポット溶接による方法が、特告平２−１５９７５に電気
接点の接合方法として示されている。この方法は、図１
４に示すように、裏張り銀層２０の形成された接点２１
と台座２２とを接触または近接状態に保ち、上下の電極
２３より通電して接合部を加熱し、裏張り銀層２０を溶
解させて接合する方法であって、噴霧器２４によって水
などの液体２５を霧状にして接合部周辺に吹きつけてい
ることを特徴としている。

【０００４】このような方法によれば、霧状の液体２５
が接合部を保護するので、接合部の濡れ性が良好に保た
れてきれいなフィレットが形成され、したがって、信頼
性の高い接合が成されるのである。また、フラックスを
用いていないので溶融して個化した接合部の金属内に空
隙ができにくく、したがって、強度の高い接合が成され
るのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
噴霧器を用いる従来例にあっては、加熱状態が長時間と
なりやすく、このため、絶縁基板上の導体金属とアウタ
ーリードなどの接合金属との接合には好適とは言い難い
ものである。なぜなら、長時間の加熱は、絶縁基板が樹
脂を用いた基板の場合には樹脂を劣化させるので、導体
金属の密着力および絶縁抵抗などの基板特性を損なう恐
れがある。また、セラミックスなどの耐熱性のある無機
基板であっても、熱による膨張収縮によって、導体金属
の密着力を劣化させることがあるためである。

【０００６】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、絶縁基板に与
える熱影響を最小限にして絶縁基板を劣化させにくく
し、かつ、強度の高い接合が簡単確実に行われる加熱接
合方法の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、絶縁基板上の導体金属と接合金属と
の接合面を接触または近接状態に保持し、加熱すること
によって接合する加熱接合方法において、非酸化性の保
護流体を接合部に供給して加熱し、こののち継続して冷
却流体を接合部に供給して冷却することを特徴として構
成している。

【０００８】非酸化性の保護流体としては、アルコー
ル、シュウ三、蟻酸もしくは水などの液体または窒素、
水素、一酸化炭素、アルゴンもしくはヘリウムなどの気
体であって、不活性なものまたは還元性を有するものが
用いられる。また、冷却流体としても保護流体と同様な
液体または気体が用いられるが、液体であって、気化熱
の大きいものが特に好ましい。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、保護流体および冷却流体として、ともにア
ルコールを供給することを特徴として構成している。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、保護流体としてアルコール蒸気を供給し、
冷却流体として霧状のアルコールを供給することを特徴
として構成している。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、液状の保護流体を接合部を加熱す
るための加熱ツールによって気化させ、蒸気にして供給
することを特徴として構成している。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、溝が形成された接合金属の接合面
に、液状の保護流体を供給することを特徴として構成し
ている。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、保護流体または冷却流体を含ませ
たスポンジ状の含浸体を圧縮し、流れだした保護流体ま
たは冷却流体を供給することを特徴として構成してい
る。

【００１４】なお、スポンジ状の含浸体としては、スポ
ンジまたは種々の繊維から形成されるマット状のものな
ど、内部の空隙に流体を保持し、かつ、圧縮できるもの
であればよい。

【００１５】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、接合面と反対側の絶縁基板面または絶縁基
板よりはみ出した接合金属の部分に含浸体を配すること
を特徴として構成している。

【００１６】請求項８記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、対向させて配設される接合部を、
この接合部に近接させたそれぞれの加熱ツールで一括し
て加熱するとともに、対向する接合部の間に保護流体ま
たは冷却流体を供給することを特徴として構成してい
る。

【００１７】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
記載のいずれかの請求項に記載の発明において、接合金
属の接合面に共晶合金の少なくとも一成分となる金属層
を形成するとともに、導体金属の接合面に共晶合金の前
記の少なくとも一成分とは異なる残りの金属層を形成
し、これらの接合金属と導体金属とを接合することを特
徴として構成している。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明では、接合部が非酸化性の
保護流体で覆われて保護された状態で加熱接合されるの
で、接合部の金属表面が酸化されず良好な濡れ性を保持
して接合される。したがって、良好なフィレットが形成
され接合強度の高い接合が成される。また、濡れ性が良
いことからフラックスを省略または最小限とすることが
できる。

【００１９】そして、継続して接合部が冷却されるの
で、絶縁基板に対する熱影響が必要最小限に押さえられ
る。

【００２０】請求項２記載の発明では、、アルコールに
よる保護作用とともに還元作用が働き、接合部の金属表
面が酸化されず良好な濡れ性を保持して接合される。ま
た、アルコールの気化によって冷却される。

【００２１】請求項３記載の発明では、アルコール蒸気
によって、液状のアルコールよりも、より一層接合部の
金属表面が酸化されずに接合され、また、アルコールの
気化によって冷却されるとともに、霧状のアルコールが
接合部全体によく行き渡って冷却される。

【００２２】請求項４記載の発明では、保護流体を気化
させるための熱源に、接合部を加熱するための加熱ツー
ルが利用されている。

【００２３】請求項５記載の発明では、接合金属の接合
面に形成された溝内に液状の保護流体が供給されるの
で、接合面に十分な保護流体が供給される。

【００２４】請求項６記載の発明では、含浸体を圧縮
し、この含浸体に保持されている保護流体または冷却流
体を、含浸体の圧縮量に対応して流出させ、供給してい
る。

【００２５】請求項７記載の発明では、接合面の反対側
の絶縁基板の面または絶縁基板よりはみ出した接合金属
の部分に含浸体を配して、この部分に保護流体または冷
却流体を供給している。したがって、加熱される部分の
裏側をも酸化防止または冷却することができる。

【００２６】請求項８記載の発明では、対向させて配設
される接合部を一括して加熱することによって、保護流
体および冷却流体が対向する接合部上に配される加熱ツ
ール間に挟まれ、この位置に保持されやすくなる。

【００２７】請求項９記載の発明では、共晶金属の異な
る共晶成分が、それぞれ導体金属と接合金属とに別々の
金属層として形成されている。そして、導体金属と接合
金属とが接触または近接状態で加熱されることによっ
て、両共晶成分が溶融しあって、共晶して接合してい
る。共晶合金を別々の金属層として形成するので安価で
ある。

【００２８】

【実施例】本発明の一実施例を以下に添付図を参照して
説明する。

【００２９】図１は、この実施例の加熱接合方法の工程
を示す説明図である。また、この図は接合する絶縁基板
１および導体金属２などの断面を概略示している。

【００３０】この実施例の加熱接合方法は、絶縁基板１
上の導体金属２と、接合金属３との接合面を接触または
近接状態に保持し、加熱することによって接合が成され
る方法である。

【００３１】図１において、（Ａ）は接合前、つまり絶
縁基板１上の導体金属２と、外部へのリード端子となる
接合金属３との接合面を接触または近接状態に保持し、
これから加熱しようとしている状態を示している。この
状態では、加熱ツール５はオフになっている。そして、
この状態で、導体金属２と接合金属３との接合部の周囲
に、非酸化性の保護流体４を供給している。次に、
（Ｂ）に示すように、加熱ツール５をオンとして通電
し、加熱すると、保護流体４は蒸気の状態または加熱状
態の流体４ａとなって接合部を覆って保護している状態
となる。このような状態で、導体金属２と接合金属３と
が接合される。なお、保護流体４を供給し続けることが
好ましく、接合部の保護がより完全な状態で接合が成さ
れる。（Ｃ）は接合後に加熱ツール５をオフとして接合
部を冷却している状態を示している。継続して冷却流体
６を供給して冷却するのである。

【００３２】また、この図に示す加熱ツール５として
は、常に一定の温度に保持されるコンスタントヒーター
と、通電時に必要温度に上昇すパルスヒーターとがあ
り、この図に示す場合はパルスヒーターを用いている。
コンスタントヒーターを用いる場合は、（Ｃ）の状態に
おいて、加熱ツール５を上昇させておくようにするとよ
い。

【００３３】非酸化性の保護流体４としては、アルコー
ル、シュウ酸、蟻酸もしくは水などの液体または窒素、
水素、一酸化炭素、アルゴンもしくはヘリウムなどの気
体であって、不活性なものまたは還元性を有するものが
用いられる。また、冷却流体６としても保護流体４と同
様な液体または気体が用いられるが、液体であって、気
化熱の大きいものが特に好ましい。したがって、保護流
体４には接合部の保護の観点から、また冷却流体６には
冷却の観点から選ばれた異なる流体を用いることが、接
合部の保護および冷却の効率を最大とする点から好まし
い。しかし、同じものであっても実用上大きな問題もな
く接合が成され、また、このようにした方が装置構成を
簡単にできる利点がある。

【００３４】たとえば、保護流体４と冷却流体６とに、
同じアルコールを用い、アルコール蒸気の還元作用を利
用して、接合部の金属表面の酸化を確実に抑えるととも
に、アルコールの気化によって冷却も効率よく行うこと
ができる。

【００３５】以上に説明した構成の方法によれば、接合
部が外気から遮断されて酸化されず濡れ性がよいので、
加熱によって溶融した金属は導体金属２と接合金属３と
の表面によくなじんで広がることができる。このため、
良好なフィレット１８が形成され、接合強度が高く、接
合信頼性の高い接合が成されるのである。また、継続し
て接合部が冷却されるので、絶縁基板１に対する熱影響
が必要最小限に押さえられる。したがって、絶縁基板１
を構成している樹脂が劣化しにくく、基板性能を損なう
ことがないのである。また、絶縁基板１がセラミックス
などの無機基板であっても、加熱膨張収縮による導体金
属２の密着力の低下が少ないのである。

【００３６】さらに、濡れ性が良いことから、フラック
スを省略または最小限とすることができる。したがっ
て、フラックスを使用することの欠点を排除することが
できる。つまり、フラックスがあると、接合時に溶融し
た金属内にフラックスが含まれることによって空隙が形
成され、接合強度が低下しやすいが、このような空隙が
少なくなるために、さらに接合強度の高い接合を行うこ
とができる。また、フラックスを塗布する必要がないの
で、工程も簡単になる。

【００３７】したがって、この発明は、熱に弱い絶縁基
板１上の導体金属２と接合金属３との接合に好適な加熱
接合方法となっている。

【００３８】導体金属２と接合金属３との接合において
は、接合面にろう材などを介して行うことができるが、
以下の図２に示すようにしてより簡単に行うことができ
る。

【００３９】図２は、導体金属２および接合金属３の詳
細を示す斜視図である。この図に示すように、接合金属
３の接合面には共晶合金の少なくとも一成分となる金属
層７として、錫めっき層が形成されている。なお、実際
には接合金属３の側面にも錫めっき層が形成される。ま
た、導体金属２の接合面には共晶合金の前記の少なくと
も一成分とは異なる残りの金属層８として、金がめっき
されている。なお、導体金属２は銅であって、表面にニ
ッケルがめっき層が施され、このニッケルの上に金がめ
っきされるものである。

【００４０】これらの接合金属３と導体金属２とを、接
触させた状態で加熱加圧することにより、金と錫とが溶
け合って共晶合金となり、接合されるのである。

【００４１】この時の製造条件としては、保護流体４お
よび冷却流体６としてエタノールを用い、加熱温度３５
０℃、加熱時間（加熱ツール５の通電時間）２秒、加圧
力１５０gf／箇所で行っている。なお、加圧力１５０gf
／箇所とは、一箇所の接合金属３に対する加圧力が１５
０gfであると言う意味である。また、接合金属３は寸法
が幅０．３mm、高さ０．１５mm、ピッチ０．３mmの銅合
金である。

【００４２】なお、冷却流体としては、エタノールの他
にメタノール、ブタノールなどの液状アルコールが用い
られ、接合金属３は銅合金の他に、鉄系合金、４２アロ
イなどの一般的なリード端子用金属を使用することがで
きる。

【００４３】図１２は上記した条件に従って接合された
接合部を模式的に描いた断面図を示している。また、図
１３は上記の製造条件において、アルコールを全く供給
しない比較例の同様な断面図を示している。また、図１
２に対応する実際の顕微鏡断面写真を図１４に、図１３
に対応する顕微鏡断面写真を図１５に示している。

【００４４】図１３に示すように、本実施例において
は、導体金属２と接合金属３との濡れ性がよいので、両
側にきれいな形状のフィレット１８が形成されている。
これに対して図１４は、濡れ性が悪く、フィレット１８
の形状が非常に悪いために接合がうまく行われず、隙間
１８ａができている。

【００４５】なお、共晶合金の少なくとも一成分となる
金属層７として、錫の代わりに、鉛またはインジュウム
などを用い、共晶合金の前記の少なくとも一成分とは異
なる残りの金属層８としては、金の代わりに、それぞれ
銀または錫などを用いることができる。

【００４６】以上のように構成することによって、ろう
材を供給することなく接合ができるので、簡単な装置で
接合を行うことができるのである。

【００４７】以下に図３ないし図５を参照し、保護流体
４または冷却流体６の具体的な供給方法について説明す
る。

【００４８】図３は保護流体４としてアルコール蒸気を
供給し、冷却流体６として霧状のアルコールを供給する
装置を概略示す断面図である。

【００４９】この図において、９は霧状のアルコールを
供給する供給管であり、１０はこの供給管９を加熱する
アルコール用ヒーターである。供給管９は加熱ツール５
を包み込むように湾曲し、複数本の供給管９を配設する
ことが好ましい。または、断面を偏平な管として、複数
本分をまとめたような効果を奏するように形成すること
もできる。

【００５０】接合時に接合用の加熱ツール５をオンにし
ている状態では、アルコール用ヒーター９もオンにして
供給管９を通過する霧状のアルコールを加熱し、アルコ
ール蒸気としている。したがって、加熱して接合しよう
とするときには、アルコールが温度の高い蒸気となっ
て、接合部の温度上昇が容易に行われる。

【００５１】そして、接合に必要な一定時間の加熱が終
われば、加熱ツール５およびアルコール用ヒーター９を
オフとし、霧状のアルコールを供給して冷却する。な
お、加熱ツール５の上方よりも別な供給口より霧状のア
ルコールを、保護流体４または冷却流体６として供給し
ている。

【００５２】この図３に示す装置によれば、接合時に高
温度で活性化されたアルコール蒸気によって、酸化を確
実に防止し、冷却時には霧状の低温のアルコールによっ
て、冷却の効率がよく、また、霧状のアルコールが接合
部全体によく行き渡って全体が確実に冷却される。ま
た、供給管９を湾曲させているので、この湾曲させた内
部に保護流体４または冷却流体６が保持されやすくなっ
ている。このため保護または冷却の効率がよくなってい
る。

【００５３】図４は、接合部を加熱するための加熱ツー
ル５によって、保護流体４を気化させて蒸気にして供給
しようとするものである。また、図５は、広い部分に保
護流体４を気化させて行き渡らせるようにした装置を示
している。なお、保護流体４としてはアルコールなどの
ように、気化した状態で接合部の酸化を防ぐような流体
を用いることができる。以下アルコールを例に説明す
る。

【００５４】図４において、１１は接合用の加熱ツール
５の上部に設けられたアルコールの溜め部であり、１２
は加熱ツール５によって気化させられたアルコール蒸気
の吐出口である。この吐出口１２は、吐出されるアルコ
ール蒸気が接合部を覆う方向に向けて形成されている。
したがって、この図の装置によれば、接合用の加熱ツー
ル５のオンに対応してアルコール蒸気が吐出され、オフ
に対応して液体のアルコールが吐出される。

【００５５】図５の装置においては、加熱ツール５より
延設された金属製の網線１３の上にアルコールを供給
し、気化させるようにしたものである。この装置によれ
ば、網線１３の広い面積でアルコールが気化し、広い接
合部全体の酸化を防ぐことができる。また、網線１３を
介して加熱ツール５の熱を接合金属３に伝えているの
で、多数の接合金属３に同時に網線１３が接触し、確実
に加熱することができる。

【００５６】以下に図６を参照して接合金属３の接合面
の形状について説明する。この図は、導体金属２および
接合金属３の要部を示す斜視図である。

【００５７】この図において、１４は接合金属３の接合
面に形成された溝を示している。導体金属２と接合金属
３とは接合時に接触または近接状態に保持されるが、こ
のような溝１４を接合金属３に形成しておき、液状の保
護流体４を接合部に供給することによって、この溝１４
を通して保護流体４が接合面全体に十分に行き渡るよう
になる。したがって、フラットな接合面のものよりも、
接合面の酸化をよりよく抑えて接合することができるよ
うになり、接合信頼性を向上させることができる。

【００５８】以下に図７ないし図９を参照し、前述の図
３ないし図５の方法とは異なる保護流体４または冷却流
体６の供給方法について説明する。これらの図は、絶縁
基板１および接合金属３などの概略断面を示している。

【００５９】図７において、１５はスポンジ状の含浸体
であって、耐熱性のある合成樹脂製のスポンジ、または
ステンレス鋼等の金属繊維をマット状に形成したものな
どが使用される。また、絶縁基板１は熱硬化性のポリイ
ミド樹脂などを用いて形成される半導体搭載用の基板で
あって、周囲に半導体チップ１７とワイヤーボンデング
によって接続される導体金属２が、端子回路として並設
されているものである。

【００６０】以上の含浸体１５に、保護流体４を含ま
せ、絶縁基板１の中心部の接合金属３の間に配し、この
含浸体１５を上方より加圧板１６を介して圧縮すること
によって、保護流体４を流出させて導体金属２とアウタ
ーリードとなる接合金属３との接合部に供給することが
できる。このとき、同時に加熱ツール５を接合に必要な
時間オンにして加熱加圧する。そして、加熱ツール５が
オフの冷却においても、冷却流体６を含浸させた含浸体
１５を圧縮して、冷却流体６を流出させて接合部に供給
し接合部を冷却する。

【００６１】なお、保護流体４と冷却流体６とに同じ流
体、たとえばアルコールなどを用いることによって、含
浸体１５を途中で取り替える必要がなくなるので、製造
工程が簡単になる。

【００６２】以上のような含浸体１５によって、保護流
体４または冷却流体６を含浸体１５の圧縮量に対応させ
て流出させ、供給することができる。したがって、簡単
な装置の構成で保護流体４または冷却流体６を供給量を
コントロールしながら供給することができるようにな
る。

【００６３】図８は以上のようにして、導体金属２と接
合金属３とを接合したのち、半導体チップ１７を搭載
し、ワイヤーボンドして導体金属２に接続した状態の断
面図を示している。このあと樹脂封止して半導体パッケ
ージを完成させることができる。

【００６４】図９は絶縁基板１よりはみ出した接合金属
３の裏側の部分に、含浸体１５を配した状態を示してい
る。また、図示しないが、接合面の反対側の絶縁基板１
の面にも含浸体１５を配することもできる。さらに、絶
縁基板１よりはみ出した接合金属３の裏側の部分と接合
面の反対側の絶縁基板１の面との両方に含浸体１５を配
すこともできる。このように含浸体１５を配すことによ
って、加熱される部分の裏側をも酸化防止または冷却す
ることができるものである。

【００６５】以下に、図１０または図１１を参照して、
接合部分が多数ある場合について説明する。図１０は対
向する二辺に、図１１は四辺に接合部分がある場合を示
し、それぞれ（Ａ）断面図は、（Ｂ）は平面図を示して
いる。

【００６６】これらの図に示すように、接合部を覆うよ
うに加熱ツール５を配置することによって、絶縁基板１
上に対向した状態で配設される接合部を、この接合部の
上方に近接させた加熱ツール５によって、一括して加熱
することができる。そして、保護流体４および冷却流体
６が、対向する位置にある加熱ツール５間に挟まれるの
で、保護流体４および冷却流体６は挟まれた位置に保持
されやすくなる。このため、接合部がより酸化されにく
く、また、冷却がより効率よく行われる。

【００６７】特に、図１１の場合は、周囲が加熱ツール
５に囲まれたいるので、この囲まれた中により安定して
保持されるようになる。

【００６８】以上に説明したように、この実施例では、
保護流体４によって加熱接合時の接合部の酸化を保護し
ているので、接合される金属の濡れ性が良好に保持され
て接合されるものである。したがって、接合される金属
が加熱によって溶融しているろう材などによってよく濡
れて良好なフィレット１８が形成され、信頼性の高い接
合が成されるのである。また、冷却流体６によって継続
して冷却するので、絶縁基板１に対する熱影響が最少に
コントロールされ、絶縁基板１の性能劣化が少ないた
め、熱に弱い絶縁基板１に好適な加熱接合方法になって
いるのである。

【００６９】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、接合部が保護流
体によって加熱接合時の酸化から保護され、良好な濡れ
性を保持しているので、良好なフィレットが形成され
る。したがって、接合強度が強く、接合信頼性の高い接
合が成される。また、濡れ性が良いことから、フラック
スを省略または最少限とすることができる。このため、
フラックスが原因となって接合時に溶融した金属内に形
成される空隙がなくなり、さらに接合強度の高い接合を
行うことができる。

【００７０】その上、継続して接合部が冷却されるの
で、絶縁基板に対する熱影響が必要最少限に押さえられ
る。したがって、熱に影響されやすい導体金属の密着力
などの基板性能を損なうことがない。

【００７１】したがって、この発明は絶縁基板上の導体
金属と接合金属との接合に好適な加熱接合方法となって
いる。

【００７２】請求項２記載の発明は、アルコールの還元
作用を利用して接合部の金属表面の酸化を確実に抑える
ことができるとともに、アルコールの気化によって冷却
も効率よく行われる。

【００７３】請求項３記載の発明は、アルコール蒸気に
よって、請求項２記載の発明より一層接合部の金属表面
の酸化を確実に抑えるとともに、霧状のアルコールが接
合部全体によく行き渡ってより確実に冷却することがで
きる。

【００７４】請求項４記載の発明は、保護流体を気化さ
せるための熱源に、接合部を加熱するための加熱ツール
が利用され、保護流体の気化を簡単な装置構成で行うこ
とができる。

【００７５】請求項５記載の発明は、接合金属の接合面
に形成された溝を通して保護流体が接合面に十分に行き
渡るので、接合面の酸化をよりよく抑えて接合すること
ができる。

【００７６】請求項６記載の発明は、保護流体または冷
却流体を含浸体の圧縮量に対応させて流出させて供給す
ることができる。したがって、簡単な装置の構成で保護
流体または冷却流体を供給量をコントロールして供給す
ることができる。

【００７７】請求項７記載の発明は、接合面の反対側の
絶縁基板の面、または絶縁基板よりはみ出した接合金属
の部分に、保護流体または冷却流体を供給できる。した
がって、加熱される部分の裏側をも酸化防止または冷却
することができる。

【００７８】請求項８記載の発明は、対向して配設され
る接合部を一括して加熱することによって、保護流体お
よび冷却流体が対向する位置にある加熱ツール間に挟ま
れるので、この挟まれた位置に保持されやすくなる。こ
のため、保護流体の接合部がより酸化されにくく、ま
た、冷却がより効率よく行われる。

【００７９】請求項９記載の発明は、ろう材を供給する
ことなく、ろう付け接合ができるので、簡単な装置で安
価に確実に接合がすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の工程を示す説明図であり、
（Ａ）は接合前の断面図、（Ｂ）は加熱時の断面図、
（Ｃ）は冷却時の断面図を概略示している。

【図２】同上実施例の導体金属および接合金属を示す斜
視図である。

【図３】同上実施例の保護流体または冷却流体の供給装
置を概略示す断面図である。

【図４】同上の別の供給装置を概略示す断面図である。

【図５】同上の別の供給装置を概略示す断面図である。

【図６】同上実施例の導体金属および接合金属の要部を
示す斜視図である。

【図７】同上実施例の保護流体または冷却流体の供給方
法を説明する断面図である。

【図８】同上実施例によって完成した半導体パッケージ
を示す断面図である。

【図９】同上実施例の保護流体または冷却流体の供給方
法を説明する断面図である。

【図１０】同上の別の供給方法を説明する説明図であっ
て、（Ａ）は断面図を、（Ｂ）は平面図を示している。

【図１１】同上の別の供給方法を説明する説明図であっ
て、（Ａ）は断面図を、（Ｂ）は平面図を示している。

【図１２】同上実施例のフィレットを示す断面図であ
る。

【図１３】比較例のフィレットを示す断面図である。

【図１４】図１２の断面図に対応する顕微鏡断面写真で
ある。

【図１５】図１３の断面図に対応する顕微鏡断面写真で
ある。

【図１６】従来例を示す側面図である。

【符号の説明】

１絶縁基板２導体金属３接合金属４保護流体５加熱ツール６冷却流体７金属層８金属層９供給管 10 アルコール用ヒーター 11 溜め部 12 吐出口 13 網線 14 溝 15 含浸体 16 加圧板 17 半導体チップ 18 フィレット 20 裏張り銀層 21 接点 22 台座 23 電極 24 噴霧器 25 液体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上の導体金属と接合金属との接
合面を接触または近接状態に保持し、加熱することによ
って接合する加熱接合方法において、非酸化性の保護流
体を接合部に供給して加熱し、こののち継続して冷却流
体を接合部に供給して冷却することを特徴とする加熱接
合方法。
【請求項２】保護流体および冷却流体として、ともに
アルコールを供給することを特徴とする請求項１記載の
加熱接合方法。
【請求項３】保護流体としてアルコール蒸気を供給
し、冷却流体として霧状のアルコールを供給することを
特徴とする請求項２記載の加熱接合方法。
【請求項４】液状の保護流体を接合部を加熱するため
の加熱ツールによって気化させ、蒸気にして供給するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の加熱接合方法。
【請求項５】溝が形成された接合金属の接合面に、液
状の保護流体を供給することを特徴とする請求項１また
は２記載の加熱接合方法。
【請求項６】保護流体または冷却流体を含ませたスポ
ンジ状の含浸体を圧縮し、流れ出した保護流体または冷
却流体を供給することを特徴とする請求項１または２記
載の加熱接合方法。
【請求項７】接合面と反対側の絶縁基板面または絶縁
基板よりはみ出した接合金属の部分に含浸体を配するこ
とを特徴とする請求項６記載の加熱接合方法。
【請求項８】対向させて配設される接合部を、この接
合部に近接させたそれぞれの加熱ツールで一括して加熱
するとともに、対向する接合部の間に保護流体または冷
却流体を供給することを特徴とする請求項１または２記
載の加熱接合方法。
【請求項９】接合金属の接合面に共晶合金の少なくと
も一成分となる金属層を形成するとともに、導体金属の
接合面に共晶合金の前記の少なくとも一成分とは異なる
残りの金属層を形成し、これらの接合金属と導体金属と
を接合することを特徴とする請求項１ないし８記載のい
ずれかの請求項に記載の加熱接合方法。