JPH10180483A - はんだ組成物からなる物品 - Google Patents
はんだ組成物からなる物品Info
- Publication number
- JPH10180483A JPH10180483A JP9323536A JP32353697A JPH10180483A JP H10180483 A JPH10180483 A JP H10180483A JP 9323536 A JP9323536 A JP 9323536A JP 32353697 A JP32353697 A JP 32353697A JP H10180483 A JPH10180483 A JP H10180483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- article
- particles
- dispersoid
- solder material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/268—Pb as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
- B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/116—Manufacturing methods by patterning a pre-deposited material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/03—Metal processing
- H05K2203/033—Punching metal foil, e.g. solder foil
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
- H05K2203/0405—Solder foil, tape or wire
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
- H05K2203/043—Reflowing of solder coated conductors, not during connection of components, e.g. reflowing solder paste
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱および応力のサイクルからの粗化および疲
労に対して十分に耐性のあるはんだ接合を形成する。 【解決手段】 平均粒径が500nm以下のはんだ材料
内に、このはんだ材料と反応しない直径が平均5〜20
00nmの粒子を分散させて、粒界の運動を実質的に阻
止するとともに粒の成長を抑制する物理的障壁として作
用させる。はんだ材料としては、Pb−Snはんだ組成
物や、無鉛はんだを使用することが可能である。本発明
のはんだ接合は一般に、応力欠陥に対して、分散した粒
子のない対応する従来のはんだ接合より少なくとも30
%〜50%高い耐性があり、それに対応して一般に、少
なくとも50%〜100%長い疲労寿命を有する。本発
明のはんだ組成物を用いて、はんだ材料から分散質粒子
が偏析しないようにはんだ接合を形成することができ
る。
労に対して十分に耐性のあるはんだ接合を形成する。 【解決手段】 平均粒径が500nm以下のはんだ材料
内に、このはんだ材料と反応しない直径が平均5〜20
00nmの粒子を分散させて、粒界の運動を実質的に阻
止するとともに粒の成長を抑制する物理的障壁として作
用させる。はんだ材料としては、Pb−Snはんだ組成
物や、無鉛はんだを使用することが可能である。本発明
のはんだ接合は一般に、応力欠陥に対して、分散した粒
子のない対応する従来のはんだ接合より少なくとも30
%〜50%高い耐性があり、それに対応して一般に、少
なくとも50%〜100%長い疲労寿命を有する。本発
明のはんだ組成物を用いて、はんだ材料から分散質粒子
が偏析しないようにはんだ接合を形成することができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散質粒子を含む
はんだ組成物に関し、特に、そのようなはんだ組成物を
用いて物品を形成する方法に関する。
はんだ組成物に関し、特に、そのようなはんだ組成物を
用いて物品を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】消費者向け電子機器、コンピュータ、通
信機器および自動車電子機器などの現在の電子製品は、
電気的なデバイス相互接続およびパッケージングを必要
とする。一般に、はんだ接合を用いて、パッケージされ
た、あるいは、パッケージされていない集積回路デバイ
スをプリント回路板や基板と相互接続する。このような
はんだ接合を形成する従来の方法は、ウェーブはんだ付
けや、はんだペーストを用いるものである。電子部品の
サイズおよびコストの縮小は、電子産業の一般的な目標
となっている。
信機器および自動車電子機器などの現在の電子製品は、
電気的なデバイス相互接続およびパッケージングを必要
とする。一般に、はんだ接合を用いて、パッケージされ
た、あるいは、パッケージされていない集積回路デバイ
スをプリント回路板や基板と相互接続する。このような
はんだ接合を形成する従来の方法は、ウェーブはんだ付
けや、はんだペーストを用いるものである。電子部品の
サイズおよびコストの縮小は、電子産業の一般的な目標
となっている。
【0003】しかし、電子部品サイズの縮小は一般に、
部品相互接続の密度の増大、ならびに、対応するはんだ
接合のサイズおよび高さの縮小を要求する。2つの相互
接続された部品間の熱膨張不整合による応力サイクル、
および、電子部品の動作中の熱サイクルにより、対応す
るはんだ接合において局所的再結晶や微細構造粗化が起
こる。この粗化(coarsening)と、小さいはんだ接合が受
ける高いずれ歪みは、熱疲労亀裂成長やはんだ接合欠陥
の可能性を増大させる。このようなふるまいは、従来の
Pb−Snはんだで観察されており(D. R. Frear et a
l., "Solder Mechanics", ch.6, p.239 (1990))、残念
ながら、はんだ接合サイズ、および対応する電子部品サ
イズの縮小を制限している。
部品相互接続の密度の増大、ならびに、対応するはんだ
接合のサイズおよび高さの縮小を要求する。2つの相互
接続された部品間の熱膨張不整合による応力サイクル、
および、電子部品の動作中の熱サイクルにより、対応す
るはんだ接合において局所的再結晶や微細構造粗化が起
こる。この粗化(coarsening)と、小さいはんだ接合が受
ける高いずれ歪みは、熱疲労亀裂成長やはんだ接合欠陥
の可能性を増大させる。このようなふるまいは、従来の
Pb−Snはんだで観察されており(D. R. Frear et a
l., "Solder Mechanics", ch.6, p.239 (1990))、残念
ながら、はんだ接合サイズ、および対応する電子部品サ
イズの縮小を制限している。
【0004】前掲の"Solder Mechanics"、および、Inou
e et al., "Pb-Sn Solder for DieBonding of Silicon
Chips", IEEE Trans. on Components, Hybrids, and Ma
nufacturing Technol., vol.9, p.190-194 (1986)で
は、直径が1〜5μmの範囲の粒のような微細粒のはん
だは、やや粗化しにくく、対応して、はんだ接合の長期
信頼性がやや改善する。しかし、このような微細粒の従
来のはんだは十分に安定ではなく、依然として、一般的
な電子部品の寿命中の熱および応力のサイクルから好ま
しくない粗化を受ける。
e et al., "Pb-Sn Solder for DieBonding of Silicon
Chips", IEEE Trans. on Components, Hybrids, and Ma
nufacturing Technol., vol.9, p.190-194 (1986)で
は、直径が1〜5μmの範囲の粒のような微細粒のはん
だは、やや粗化しにくく、対応して、はんだ接合の長期
信頼性がやや改善する。しかし、このような微細粒の従
来のはんだは十分に安定ではなく、依然として、一般的
な電子部品の寿命中の熱および応力のサイクルから好ま
しくない粗化を受ける。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】結果として、熱および
応力のサイクルからの粗化および疲労に対して十分に耐
性のあるはんだ接合に対する需要がある。
応力のサイクルからの粗化および疲労に対して十分に耐
性のあるはんだ接合に対する需要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、機械的性質を
改善した新しいはんだ組成物からなる物品に関する。具
体的には、本発明は、直径が平均5〜2000nmの範
囲の比較的に不活性の粒子を、平均粒径が500nm以
下のはんだ材料内に分散させて、粒界の運動を実質的に
阻止するとともに粒の成長を抑制する物理的障壁として
作用させることに基づく。その結果、熱および応力サイ
クル中の粗化は実質的に抑制される。さらに、はんだ組
成物は、接合欠陥に対して十分に耐性のある超塑性を示
す。
改善した新しいはんだ組成物からなる物品に関する。具
体的には、本発明は、直径が平均5〜2000nmの範
囲の比較的に不活性の粒子を、平均粒径が500nm以
下のはんだ材料内に分散させて、粒界の運動を実質的に
阻止するとともに粒の成長を抑制する物理的障壁として
作用させることに基づく。その結果、熱および応力サイ
クル中の粗化は実質的に抑制される。さらに、はんだ組
成物は、接合欠陥に対して十分に耐性のある超塑性を示
す。
【0007】はんだ材料としては、Pb−Snはんだ組
成物や、例えばSn−Ag、Bi−SnおよびIn−A
gはんだのような無鉛はんだを使用することが可能であ
る。本発明によって形成されるはんだ接合は一般に、応
力欠陥に対して、分散した粒子のない対応する従来のは
んだ接合より少なくとも30%〜50%高い耐性があ
り、それに対応して一般に、少なくとも50%〜100
%長い疲労寿命を有する。
成物や、例えばSn−Ag、Bi−SnおよびIn−A
gはんだのような無鉛はんだを使用することが可能であ
る。本発明によって形成されるはんだ接合は一般に、応
力欠陥に対して、分散した粒子のない対応する従来のは
んだ接合より少なくとも30%〜50%高い耐性があ
り、それに対応して一般に、少なくとも50%〜100
%長い疲労寿命を有する。
【0008】本発明のもう1つの特徴によれば、本発明
のはんだ組成物を用いて、はんだ材料から分散質粒子が
偏析しないようにはんだ接合を形成することができる。
この方法は、例えば、はんだペーストの使用、あるい
は、真空蒸着、浸漬被覆(dip-coating)、または、レー
ザ溶融や圧着法を用いた対応するはんだバンプの形成を
含む。
のはんだ組成物を用いて、はんだ材料から分散質粒子が
偏析しないようにはんだ接合を形成することができる。
この方法は、例えば、はんだペーストの使用、あるい
は、真空蒸着、浸漬被覆(dip-coating)、または、レー
ザ溶融や圧着法を用いた対応するはんだバンプの形成を
含む。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例は、機械的性質が
改善された新しいはんだ組成物からなる物品として実現
される。このような物品には、本発明によるはんだ組成
物を有する少なくとも1つのはんだ接合によって相互接
続された部品、パッケージされたあるいはパッケージさ
れていない電気デバイス、プリント回路板または基板が
ある。本発明によるはんだ組成物は、平均粒径が500
nm以下のはんだ材料内に分散された、平均直径が5n
m〜2000nmの分散質粒子を含む。このような組成
物では、分散質材料は、粒界の運動を実質的に阻止する
とともに粒の成長を抑制する物理的障壁として作用す
る。その結果、熱および応力サイクル中の粗化は実質的
に抑制される。さらに、結果として得られるはんだ組成
物は、接合欠陥に対して十分に耐性のある超塑性を示
す。
改善された新しいはんだ組成物からなる物品として実現
される。このような物品には、本発明によるはんだ組成
物を有する少なくとも1つのはんだ接合によって相互接
続された部品、パッケージされたあるいはパッケージさ
れていない電気デバイス、プリント回路板または基板が
ある。本発明によるはんだ組成物は、平均粒径が500
nm以下のはんだ材料内に分散された、平均直径が5n
m〜2000nmの分散質粒子を含む。このような組成
物では、分散質材料は、粒界の運動を実質的に阻止する
とともに粒の成長を抑制する物理的障壁として作用す
る。その結果、熱および応力サイクル中の粗化は実質的
に抑制される。さらに、結果として得られるはんだ組成
物は、接合欠陥に対して十分に耐性のある超塑性を示
す。
【0010】分散質粒子が、粒の成長を抑制する物理的
障壁として作用するためには、分散質粒子がはんだ材料
内で全くあるいはほとんど液体溶解度あるいは固体溶解
度を有さず、実質的に不活性であることが重要である。
本発明によれば、さまざまなタイプのはんだ材料および
分散質粒子が使用可能である。以下の説明でPb−Sn
はんだを用いるのは単なる例示であり、本発明を限定す
ることを意図するものではない。また、はんだ材料とし
て、例えばSn−Ag、Bi−SnおよびIn−Agの
共晶および非共晶はんだのような無鉛はんだを使用する
ことが可能である。
障壁として作用するためには、分散質粒子がはんだ材料
内で全くあるいはほとんど液体溶解度あるいは固体溶解
度を有さず、実質的に不活性であることが重要である。
本発明によれば、さまざまなタイプのはんだ材料および
分散質粒子が使用可能である。以下の説明でPb−Sn
はんだを用いるのは単なる例示であり、本発明を限定す
ることを意図するものではない。また、はんだ材料とし
て、例えばSn−Ag、Bi−SnおよびIn−Agの
共晶および非共晶はんだのような無鉛はんだを使用する
ことが可能である。
【0011】本発明によって、はんだおよび分散質の組
成物を用いて物品を形成するプロセスの実施例1を図1
に示す。プロセス1において、ステップ10で、Pb−
Snはんだ粉末を分散質粒子と混合する。図2のAに、
結果として得られるはんだ粉末100と分散質粒子11
0の混合物を示す。次に、図1のステップ20で、混合
した組成物を機械的に圧縮して、図2のBに示すように
はんだ粒子110の塑性変形を行い、その結果、図2の
Cに示すようなはんだ組成物のシート120を生成す
る。次に、図1のステップ30で、生成したはんだ組成
物シート120を用いて、図4および図5に示すよう
に、第1部品140上にはんだバンプ130を形成す
る。このようなはんだバンプ130を形成する適当な方
法については、図3および図4に関して詳細に後述す
る。次に、図1のステップ40で、図7に示すように第
1部品140と第2部品160の間にはんだ接合150
を形成する(同じく後述)。
成物を用いて物品を形成するプロセスの実施例1を図1
に示す。プロセス1において、ステップ10で、Pb−
Snはんだ粉末を分散質粒子と混合する。図2のAに、
結果として得られるはんだ粉末100と分散質粒子11
0の混合物を示す。次に、図1のステップ20で、混合
した組成物を機械的に圧縮して、図2のBに示すように
はんだ粒子110の塑性変形を行い、その結果、図2の
Cに示すようなはんだ組成物のシート120を生成す
る。次に、図1のステップ30で、生成したはんだ組成
物シート120を用いて、図4および図5に示すよう
に、第1部品140上にはんだバンプ130を形成す
る。このようなはんだバンプ130を形成する適当な方
法については、図3および図4に関して詳細に後述す
る。次に、図1のステップ40で、図7に示すように第
1部品140と第2部品160の間にはんだ接合150
を形成する(同じく後述)。
【0012】図1の混合ステップ10で、はんだ粉末1
00の例示的な組成は、30重量%〜98重量%がPb
で、2重量%〜70重量%がSnである。さらに、20
重量%までは、例えばBi、Ag、Sb、Cu、Au、
Ni、In、Znのような金属を含むことも可能であ
る。分散質粒子を十分に分散させるために、はんだ粉末
100の平均粒径は約10μm〜1000μmの範囲と
すべきである。金属組織学における従来の線形切片法に
よってはんだ粒および分散質粒子の平均直径を測定する
ことが可能である。
00の例示的な組成は、30重量%〜98重量%がPb
で、2重量%〜70重量%がSnである。さらに、20
重量%までは、例えばBi、Ag、Sb、Cu、Au、
Ni、In、Znのような金属を含むことも可能であ
る。分散質粒子を十分に分散させるために、はんだ粉末
100の平均粒径は約10μm〜1000μmの範囲と
すべきである。金属組織学における従来の線形切片法に
よってはんだ粒および分散質粒子の平均直径を測定する
ことが可能である。
【0013】平均直径が10μm以下のはんだ粒子10
0は、表面積が大きく表面酸化を受けやすくなるため好
ましくない。また、1μm以下のサイズの粒子は発火し
やすくなる。Pb含有はんだのような有毒のはんだ粉末
で非常に微細なものも、そのような粉末を取り扱う際の
安全性を考慮すると好ましくない。一方、直径が100
0μm以上のはんだ粒子100の使用は、必要なはんだ
粉末の大きい塑性変形により、小さい分散質粒子を十分
に分散させるような混合が困難になるために、好ましく
ない。このような考察に基づいて、平均粒径が20μm
〜200μmの範囲のはんだ粉末を使用することが特に
好ましい。
0は、表面積が大きく表面酸化を受けやすくなるため好
ましくない。また、1μm以下のサイズの粒子は発火し
やすくなる。Pb含有はんだのような有毒のはんだ粉末
で非常に微細なものも、そのような粉末を取り扱う際の
安全性を考慮すると好ましくない。一方、直径が100
0μm以上のはんだ粒子100の使用は、必要なはんだ
粉末の大きい塑性変形により、小さい分散質粒子を十分
に分散させるような混合が困難になるために、好ましく
ない。このような考察に基づいて、平均粒径が20μm
〜200μmの範囲のはんだ粉末を使用することが特に
好ましい。
【0014】比較的不活性の分散質粒子110の材料
は、例えば、TiO2、ZrO2、Al2O3のような酸化
物や、Y2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3およびD
y2O3などの希土類酸化物のような安定な酸化物であ
る。このような酸化物を安定な酸化物というのは、はん
だ接合が形成されあるいは使用される環境でほとんど還
元されたり分解したりしないためである。また、Pb
O、PbO2およびPb2O3のような鉛酸化物を使用す
ることも可能であるが、鉛酸化物はPb−Snはんだ材
料と共通の元素Pbを共有するため、分散質組成物にお
けるPbの移動度のためにこのような分散質材料の粗化
が起こる可能性がある。さらに、TiN、ZrN、Al
Nや希土類窒化物のような対応する安定な窒化物や、T
iC、ZrC、HfCのような炭化物(カーバイド)の
微細粒子もまた、分散質材料110として使用可能であ
る。
は、例えば、TiO2、ZrO2、Al2O3のような酸化
物や、Y2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3およびD
y2O3などの希土類酸化物のような安定な酸化物であ
る。このような酸化物を安定な酸化物というのは、はん
だ接合が形成されあるいは使用される環境でほとんど還
元されたり分解したりしないためである。また、Pb
O、PbO2およびPb2O3のような鉛酸化物を使用す
ることも可能であるが、鉛酸化物はPb−Snはんだ材
料と共通の元素Pbを共有するため、分散質組成物にお
けるPbの移動度のためにこのような分散質材料の粗化
が起こる可能性がある。さらに、TiN、ZrN、Al
Nや希土類窒化物のような対応する安定な窒化物や、T
iC、ZrC、HfCのような炭化物(カーバイド)の
微細粒子もまた、分散質材料110として使用可能であ
る。
【0015】分散質粒子110は、結果として得られる
はんだ組成物において、粒界の運動を阻止するとともに
粒の成長を抑制する。このような性質を有するために
は、分散質粒子110の平均直径は約5nm〜2000
nmの範囲にあるべきである。しかし、粒子110の平
均直径がはんだ粉末100の平均粒径より少なくともお
よそ1〜2桁小さいものであれば、混合ステップ10中
にはんだ粒子100の表面を分散質粒子110で被覆す
ることが容易になる。このような被覆はさらに、その後
の塑性変形ステップ中に粒子110の分散を高める。こ
のように、平均直径が約100〜500nmの分散質粒
子110を用いて、Pb−Snはんだ粉末のこのような
分散を行うことが有効である。Pb−Snはんだ粉末の
このような性質を提供するのに十分な分散質の量は、結
果として得られるはんだ組成物の体積の0.5%〜20
%の範囲であり、特に1%〜10%の範囲が有効であ
る。
はんだ組成物において、粒界の運動を阻止するとともに
粒の成長を抑制する。このような性質を有するために
は、分散質粒子110の平均直径は約5nm〜2000
nmの範囲にあるべきである。しかし、粒子110の平
均直径がはんだ粉末100の平均粒径より少なくともお
よそ1〜2桁小さいものであれば、混合ステップ10中
にはんだ粒子100の表面を分散質粒子110で被覆す
ることが容易になる。このような被覆はさらに、その後
の塑性変形ステップ中に粒子110の分散を高める。こ
のように、平均直径が約100〜500nmの分散質粒
子110を用いて、Pb−Snはんだ粉末のこのような
分散を行うことが有効である。Pb−Snはんだ粉末の
このような性質を提供するのに十分な分散質の量は、結
果として得られるはんだ組成物の体積の0.5%〜20
%の範囲であり、特に1%〜10%の範囲が有効であ
る。
【0016】図1のステップ10で、従来の乾燥粉末混
合法によって、図2の分散質粒子110およびはんだ粉
末100を混合することが可能である。しかし、湿式混
合法を用いて、粒子110の分散を良くすることができ
る。湿式混合法によれば、有毒のPb含有はんだおよび
微細な分散質粒子の不用意な吸入に伴う健康および環境
上の危険を縮小することができる。湿式混合を実行する
ためには、水などのさまざまな液体を使用可能である。
しかし、アルコールやアセトンのような比較的揮発性の
液体を用いることにより、混合後に組成物を乾燥させる
のが容易になる。
合法によって、図2の分散質粒子110およびはんだ粉
末100を混合することが可能である。しかし、湿式混
合法を用いて、粒子110の分散を良くすることができ
る。湿式混合法によれば、有毒のPb含有はんだおよび
微細な分散質粒子の不用意な吸入に伴う健康および環境
上の危険を縮小することができる。湿式混合を実行する
ためには、水などのさまざまな液体を使用可能である。
しかし、アルコールやアセトンのような比較的揮発性の
液体を用いることにより、混合後に組成物を乾燥させる
のが容易になる。
【0017】混合およびその後のはんだ付け操作中に分
散質粒子110がはんだ材料100から偏析することを
避けるために、はんだ材料と同程度の密度を有する分散
質粒子110を使用するのが有利である。こうして、は
んだ組成物中で分散質粒子が重力によって浮上あるいは
沈降することによる偏析を防ぐことができる。この場
合、分散質粒子110の密度は、はんだ材料100の密
度の10%以内とするのが有利である。さらに偏析から
の保護を高めるには、分散質粒子とはんだ材料の密度の
差を5%以内とするのが好ましく、特に2%以内とする
のが好ましい。
散質粒子110がはんだ材料100から偏析することを
避けるために、はんだ材料と同程度の密度を有する分散
質粒子110を使用するのが有利である。こうして、は
んだ組成物中で分散質粒子が重力によって浮上あるいは
沈降することによる偏析を防ぐことができる。この場
合、分散質粒子110の密度は、はんだ材料100の密
度の10%以内とするのが有利である。さらに偏析から
の保護を高めるには、分散質粒子とはんだ材料の密度の
差を5%以内とするのが好ましく、特に2%以内とする
のが好ましい。
【0018】例えば、約37重量%のPbと63重量%
のSnからなり密度が約8.34g/cm3の共晶はん
だ合金のようなはんだ材料100と、例えば、Dy2O3
(密度は約8.17g/cm3)やHo2O3(密度は約
8.41g/cm3)のような安定な希土類酸化物の分
散質粒子を使用すると有効である。さらに、希土類酸化
物の混合比を、はんだ材料の密度に一致するように調整
することが可能である。例えば、密度が約7.62g/
cm3のSm2O3と、密度が約9.25g/cm3のYb
2O3の、55:45の比率の混合物から、混合物密度が
8.34g/cm3のSm1.1Yb0.9O3が生成される。
この混合物密度は、Pb−Sn共晶はんだ材料の密度に
ほぼ一致する。
のSnからなり密度が約8.34g/cm3の共晶はん
だ合金のようなはんだ材料100と、例えば、Dy2O3
(密度は約8.17g/cm3)やHo2O3(密度は約
8.41g/cm3)のような安定な希土類酸化物の分
散質粒子を使用すると有効である。さらに、希土類酸化
物の混合比を、はんだ材料の密度に一致するように調整
することが可能である。例えば、密度が約7.62g/
cm3のSm2O3と、密度が約9.25g/cm3のYb
2O3の、55:45の比率の混合物から、混合物密度が
8.34g/cm3のSm1.1Yb0.9O3が生成される。
この混合物密度は、Pb−Sn共晶はんだ材料の密度に
ほぼ一致する。
【0019】また、希土類酸化物の密度はY2O3の5.
03g/cm3からLu2O3の9.423g/cm3まで
にわたるため、このような酸化物や、La、Ceおよび
Prを含む混合希土類酸化物を含むミッシュメタル酸化
物の混合物を、分散質粒子110として用いて、所望の
密度を実現することが可能である。また、NbO(密度
は約7.3g/cm3)、ZrO2(密度は約5.8g/
cm3)、HfO2(密度は約9.68g/cm3)、お
よびTa2O3(密度は約8.02g/cm3)などの遷
移金属あるいは耐熱金属の酸化物、あるいはこのような
酸化物の組合せも、所望の密度を得るために使用可能で
ある。また、例えばHfB2(密度は約11.2g/c
m3)、TaB(密度は約14.0g/cm3)、TaB
2(密度は約12.4g/cm3)、ZrB2(密度は約
6.1g/cm3)、HfC(密度は約12.2g/c
m3)、TaC(密度は約14.7g/cm3)、WC
(密度は約15.7g/cm3)、TiC(密度は約
6.7g/cm3)およびZrC(密度は約4.25g
/cm3)のような耐熱金属のホウ化物、炭化物または
それらの組合せも、所望の密度を有する分散質粒子を生
成するために使用可能である。
03g/cm3からLu2O3の9.423g/cm3まで
にわたるため、このような酸化物や、La、Ceおよび
Prを含む混合希土類酸化物を含むミッシュメタル酸化
物の混合物を、分散質粒子110として用いて、所望の
密度を実現することが可能である。また、NbO(密度
は約7.3g/cm3)、ZrO2(密度は約5.8g/
cm3)、HfO2(密度は約9.68g/cm3)、お
よびTa2O3(密度は約8.02g/cm3)などの遷
移金属あるいは耐熱金属の酸化物、あるいはこのような
酸化物の組合せも、所望の密度を得るために使用可能で
ある。また、例えばHfB2(密度は約11.2g/c
m3)、TaB(密度は約14.0g/cm3)、TaB
2(密度は約12.4g/cm3)、ZrB2(密度は約
6.1g/cm3)、HfC(密度は約12.2g/c
m3)、TaC(密度は約14.7g/cm3)、WC
(密度は約15.7g/cm3)、TiC(密度は約
6.7g/cm3)およびZrC(密度は約4.25g
/cm3)のような耐熱金属のホウ化物、炭化物または
それらの組合せも、所望の密度を有する分散質粒子を生
成するために使用可能である。
【0020】さらに、従来の95%Pb−5%Sn(重
量%)はんだ合金のような有鉛はんだ(密度は約11.
00g/cm3と比較的大きい)の密度一致は、分散質
粒子110の成分として上記で列挙した比較的高い密度
のホウ化物または炭化物を用いて実現される。はんだ材
料の溶融時間および凝固時間が十分に短い場合、所望の
密度を達成するために分散質粒子の成分として鉛含有材
料を使用することが可能である。そのような鉛含有材料
の例としては、PbO、PbF2、PbTiO3、PbZ
rO3、あるいは、このような鉛含有材料の組合せ(例
えばPb(Ti0 .4 6Zr0.54)O3)がある。
量%)はんだ合金のような有鉛はんだ(密度は約11.
00g/cm3と比較的大きい)の密度一致は、分散質
粒子110の成分として上記で列挙した比較的高い密度
のホウ化物または炭化物を用いて実現される。はんだ材
料の溶融時間および凝固時間が十分に短い場合、所望の
密度を達成するために分散質粒子の成分として鉛含有材
料を使用することが可能である。そのような鉛含有材料
の例としては、PbO、PbF2、PbTiO3、PbZ
rO3、あるいは、このような鉛含有材料の組合せ(例
えばPb(Ti0 .4 6Zr0.54)O3)がある。
【0021】密度が一致した分散質粒子およびはんだ材
料は、結果として得られるはんだ接合において粒子の偏
析が抑制されるが、本発明によれば、相異なる密度の分
散質粒子およびはんだ材料を使用することも可能であ
る。しかし、このような場合に方法1に従って分散質含
有混合物を生成する際には、湿式混合中に特定の量の液
体を使用して、混合物に十分な粘度あるいは粒子間摩擦
を与え、偏析を抑制する。
料は、結果として得られるはんだ接合において粒子の偏
析が抑制されるが、本発明によれば、相異なる密度の分
散質粒子およびはんだ材料を使用することも可能であ
る。しかし、このような場合に方法1に従って分散質含
有混合物を生成する際には、湿式混合中に特定の量の液
体を使用して、混合物に十分な粘度あるいは粒子間摩擦
を与え、偏析を抑制する。
【0022】例えば、攪拌のような通常の穏和な機械的
混合プロセスの場合、10体積%〜40体積%の液体を
使用して所望の粘度を達成することが可能である。スピ
ードアトリションミルやボールミリングのような比較的
高いパワーの混合法と、それに対応する塑性変形を使用
することも可能である。しかし、このような混合法は加
工コストが比較的高くなり、場合によっては、分散質あ
るいははんだ粒子の凝集を引き起こし、好ましくないこ
とがある。
混合プロセスの場合、10体積%〜40体積%の液体を
使用して所望の粘度を達成することが可能である。スピ
ードアトリションミルやボールミリングのような比較的
高いパワーの混合法と、それに対応する塑性変形を使用
することも可能である。しかし、このような混合法は加
工コストが比較的高くなり、場合によっては、分散質あ
るいははんだ粒子の凝集を引き起こし、好ましくないこ
とがある。
【0023】湿式混合後、混合した粉末集塊を乾燥さ
せ、液体媒質を除去する。この乾燥プロセスは、大気
中、窒素やアルゴンのような不活性雰囲気中、あるいは
真空中で実行することが可能である。乾燥した粉末集塊
を、図1のステップ20で、機械的圧縮により塑性変形
させ、図2のBおよびCに続けて示したように、分散質
含有はんだシート120を形成する。分散質含有はんだ
シート120の厚さは、例えば、250μm〜1mmの
範囲にある。
せ、液体媒質を除去する。この乾燥プロセスは、大気
中、窒素やアルゴンのような不活性雰囲気中、あるいは
真空中で実行することが可能である。乾燥した粉末集塊
を、図1のステップ20で、機械的圧縮により塑性変形
させ、図2のBおよびCに続けて示したように、分散質
含有はんだシート120を形成する。分散質含有はんだ
シート120の厚さは、例えば、250μm〜1mmの
範囲にある。
【0024】機械的圧縮ステップ20は、真空中あるい
は不活性ガス環境中で実行すると有利である。このよう
な環境は、内表面における酸化や、中間または最終の熱
処理中にガスの膨張あるいは発泡を引き起こす孔にトラ
ップされる気体の量を減少させる。また、ステップ20
で、液圧プレス圧縮などの機械的圧縮法を用いることも
可能である。
は不活性ガス環境中で実行すると有利である。このよう
な環境は、内表面における酸化や、中間または最終の熱
処理中にガスの膨張あるいは発泡を引き起こす孔にトラ
ップされる気体の量を減少させる。また、ステップ20
で、液圧プレス圧縮などの機械的圧縮法を用いることも
可能である。
【0025】ステップ20で、粒子110の分散は、図
2のBおよびCの圧縮手順に示したように、はんだ粒子
100間の粒子間距離を分散質粒子110の平均直径の
高々10倍まで(好ましくは、分散質直径の高々3倍ま
で)圧縮方向に十分に圧縮することによって達成され
る。こうして、はんだ組成物集塊の厚さが少なくとも5
0%縮小する塑性変形が達成される。このような塑性変
形は、図2のBおよびCの圧縮手順に示したように、そ
れぞれの延ばしたPb−Snはんだ粒子100の直径を
包囲する分散質粒子110の実質的な層間の間隔を縮小
する。こうして、はんだ組成物集塊の厚さが少なくとも
90%から95%縮小する塑性変形を用いるとさらに有
効である。変形自体は一軸性である必要はない。例え
ば、パンを焼く前に小麦粉をこねるのと同様に任意の方
向に圧縮/膨張プロセスを繰り返すことも可能である。
2のBおよびCの圧縮手順に示したように、はんだ粒子
100間の粒子間距離を分散質粒子110の平均直径の
高々10倍まで(好ましくは、分散質直径の高々3倍ま
で)圧縮方向に十分に圧縮することによって達成され
る。こうして、はんだ組成物集塊の厚さが少なくとも5
0%縮小する塑性変形が達成される。このような塑性変
形は、図2のBおよびCの圧縮手順に示したように、そ
れぞれの延ばしたPb−Snはんだ粒子100の直径を
包囲する分散質粒子110の実質的な層間の間隔を縮小
する。こうして、はんだ組成物集塊の厚さが少なくとも
90%から95%縮小する塑性変形を用いるとさらに有
効である。変形自体は一軸性である必要はない。例え
ば、パンを焼く前に小麦粉をこねるのと同様に任意の方
向に圧縮/膨張プロセスを繰り返すことも可能である。
【0026】大規模で連続的な工業的製造では、図1の
ステップ20における機械的圧縮に、プレートとストリ
ップを用いた従来の金属ミル加工を使用することが可能
である。このような場合、プレス圧縮した分散質含有は
んだ組成物集塊から、プレス圧縮した母材(プリフォー
ム)を生成する。次に、この母材を冷間圧延あるいは温
間圧延して、コイル状の連続ストリップにする。棒状に
スエージ加工した後、針金加工あるいは圧延を使用する
ことも可能である。また、ステップ20に追加して、結
果として得られるプレートあるいはストリップを剪断
し、切片を積み重ねて圧延することを少なくとも1回行
い、組成物中に分散質粒子がさらに良く分散するように
することも可能である。
ステップ20における機械的圧縮に、プレートとストリ
ップを用いた従来の金属ミル加工を使用することが可能
である。このような場合、プレス圧縮した分散質含有は
んだ組成物集塊から、プレス圧縮した母材(プリフォー
ム)を生成する。次に、この母材を冷間圧延あるいは温
間圧延して、コイル状の連続ストリップにする。棒状に
スエージ加工した後、針金加工あるいは圧延を使用する
ことも可能である。また、ステップ20に追加して、結
果として得られるプレートあるいはストリップを剪断
し、切片を積み重ねて圧延することを少なくとも1回行
い、組成物中に分散質粒子がさらに良く分散するように
することも可能である。
【0027】図1のステップ20で分散質含有はんだシ
ート120を形成した後、ステップ30で、シート12
0を用いて、例えば図3に示したように第1部品140
の接点パッド145上にはんだバンプ130を形成す
る。分散質粒子およびはんだ材料の密度が同程度である
場合には、溶融中に分散質粒子の好ましくない偏析が起
こる可能性は少ないため、はんだバンプ130を形成す
るためにどの方法を使用するかは重要ではない。しか
し、分散質粒子とはんだ材料の密度が同程度でない場
合、分散質粒子の偏析を制限するはんだバンプ形成方法
を使用すべきである。このような偏析を制限する方法の
例としては、図3および図4にそれぞれ示すような、レ
ーザビーム溶融法および圧着法がある。
ート120を形成した後、ステップ30で、シート12
0を用いて、例えば図3に示したように第1部品140
の接点パッド145上にはんだバンプ130を形成す
る。分散質粒子およびはんだ材料の密度が同程度である
場合には、溶融中に分散質粒子の好ましくない偏析が起
こる可能性は少ないため、はんだバンプ130を形成す
るためにどの方法を使用するかは重要ではない。しか
し、分散質粒子とはんだ材料の密度が同程度でない場
合、分散質粒子の偏析を制限するはんだバンプ形成方法
を使用すべきである。このような偏析を制限する方法の
例としては、図3および図4にそれぞれ示すような、レ
ーザビーム溶融法および圧着法がある。
【0028】レーザビーム溶融法は、例えば約20℃/
秒(さらに好ましくは100℃/秒)以上という比較的
急速な加熱と、10℃/秒以上(さらに好ましくは50
℃/秒)以上という対応する急速な冷却を用いて、分散
質粒子の偏析をほとんど起こさずにはんだバンプ130
を形成するものである。図3において、図1のステップ
20によって形成した分散質含有はんだシート120
を、第1部品140の基板300上の接点パッド145
の一部の上に置く。次に、レーザ315からの光エネル
ギーを用いて、各接点パッド145に近接するシート1
20上の特定の領域310を急速に加熱し、そのような
領域のはんだを溶解して、領域320に示されているよ
うなはんだバンプ130を形成する。はんだバンプ13
0を形成した後、残りのはんだシート120は、例え
ば、機械的方法あるいは真空法によって基板300から
取り除き、後のはんだ付け操作で再利用することが可能
である。
秒(さらに好ましくは100℃/秒)以上という比較的
急速な加熱と、10℃/秒以上(さらに好ましくは50
℃/秒)以上という対応する急速な冷却を用いて、分散
質粒子の偏析をほとんど起こさずにはんだバンプ130
を形成するものである。図3において、図1のステップ
20によって形成した分散質含有はんだシート120
を、第1部品140の基板300上の接点パッド145
の一部の上に置く。次に、レーザ315からの光エネル
ギーを用いて、各接点パッド145に近接するシート1
20上の特定の領域310を急速に加熱し、そのような
領域のはんだを溶解して、領域320に示されているよ
うなはんだバンプ130を形成する。はんだバンプ13
0を形成した後、残りのはんだシート120は、例え
ば、機械的方法あるいは真空法によって基板300から
取り除き、後のはんだ付け操作で再利用することが可能
である。
【0029】ぬれを向上させるため、レーザ溶融の前
に、接点パッド145に、あるいは、接点パッドに接触
するはんだシート表面に、RMA(活性剤量の少ないロ
ジン(rosin-mildly-activated))フラックスを塗布して
もよい。本発明によれば、はんだシート領域310はそ
れぞれ、順次、あるいは、同時に、レーザ光エネルギー
によって溶融することができる。さらに、接点パッド1
45よりも面積が約5%〜20%大きい領域310を溶
融すると有効である。その理由は、接点パッド145の
対応するぬれの効果により、溶融はんだが容易にシート
120から分離するためである。図1のステップ30
で、第1部品140上にはんだバンプ130を形成した
後、例えば従来のリフロープロセスによって、第1部品
140と別の部品の間にはんだ接合150が形成され
る。
に、接点パッド145に、あるいは、接点パッドに接触
するはんだシート表面に、RMA(活性剤量の少ないロ
ジン(rosin-mildly-activated))フラックスを塗布して
もよい。本発明によれば、はんだシート領域310はそ
れぞれ、順次、あるいは、同時に、レーザ光エネルギー
によって溶融することができる。さらに、接点パッド1
45よりも面積が約5%〜20%大きい領域310を溶
融すると有効である。その理由は、接点パッド145の
対応するぬれの効果により、溶融はんだが容易にシート
120から分離するためである。図1のステップ30
で、第1部品140上にはんだバンプ130を形成した
後、例えば従来のリフロープロセスによって、第1部品
140と別の部品の間にはんだ接合150が形成され
る。
【0030】本発明によれば、図4に示すように、圧着
法を用いて、はんだシート120からはんだバンプ13
0を形成することも可能である。図3と図4で同様の部
品は、基板300および接点パッド145のように、統
一して番号を付けてある。図4において、分散質含有は
んだシート120を、接点パッド145の上に用意す
る。次に、プレス装置360の少なくとも1つのパンチ
ピン350が、はんだシート120の特定の領域を押し
抜き、この領域はピン350によって接点パッド145
に圧着され、はんだバンプを形成する。破線の輪郭36
5は、この圧着プロセスによって接点パッド370上に
生成される対応するはんだバンプの形状を示す。例えば
平均直径が5〜50ミル(0.127〜1.27mm)
の範囲のはんだバンプを形成することが可能である。
法を用いて、はんだシート120からはんだバンプ13
0を形成することも可能である。図3と図4で同様の部
品は、基板300および接点パッド145のように、統
一して番号を付けてある。図4において、分散質含有は
んだシート120を、接点パッド145の上に用意す
る。次に、プレス装置360の少なくとも1つのパンチ
ピン350が、はんだシート120の特定の領域を押し
抜き、この領域はピン350によって接点パッド145
に圧着され、はんだバンプを形成する。破線の輪郭36
5は、この圧着プロセスによって接点パッド370上に
生成される対応するはんだバンプの形状を示す。例えば
平均直径が5〜50ミル(0.127〜1.27mm)
の範囲のはんだバンプを形成することが可能である。
【0031】パンチピン350の端部355は、例えば
凹状の形状を有し、所望の形状を有するはんだバンプ1
30の圧着および形成ができる。ステンレススチールの
ようなはんだぬれ性のない材料もパンチピン350であ
れば使用可能である。あるいは、パンチピン端部355
を、テフロン(登録商標)やダイヤモンド膜のようなは
んだぬれ性のない材料で被覆することも可能である。分
散質含有Pb−Snはんだシートの押し抜き、成形およ
び接合を容易にするため、圧着の前に、はんだシートを
例えば0.5TM〜0.8TM(ただし、TMははんだの
融点)の範囲の温度でアニールすると有効である。所望
の圧着特性を達成するために、はんだシートの材料に基
づいて、別の温度範囲および別の回数ではんだシートを
アニールすることも可能である。
凹状の形状を有し、所望の形状を有するはんだバンプ1
30の圧着および形成ができる。ステンレススチールの
ようなはんだぬれ性のない材料もパンチピン350であ
れば使用可能である。あるいは、パンチピン端部355
を、テフロン(登録商標)やダイヤモンド膜のようなは
んだぬれ性のない材料で被覆することも可能である。分
散質含有Pb−Snはんだシートの押し抜き、成形およ
び接合を容易にするため、圧着の前に、はんだシートを
例えば0.5TM〜0.8TM(ただし、TMははんだの
融点)の範囲の温度でアニールすると有効である。所望
の圧着特性を達成するために、はんだシートの材料に基
づいて、別の温度範囲および別の回数ではんだシートを
アニールすることも可能である。
【0032】圧着を改善するには、はんだシート120
に比べてパンチピン350を高温に(共晶Pb−Snは
んだの場合100℃〜150℃の程度)にすると有効で
ある。また、はんだバンプ130の接着を容易にするた
めに、圧着プロセスの前に、接点パッドをPb−Snや
Snのような適当な材料で被覆することも有効である。
また、ぬれを容易にするために、接点パッドや、接点パ
ッドに面するはんだシートの表面をはんだフラックスで
被覆することも可能である。
に比べてパンチピン350を高温に(共晶Pb−Snは
んだの場合100℃〜150℃の程度)にすると有効で
ある。また、はんだバンプ130の接着を容易にするた
めに、圧着プロセスの前に、接点パッドをPb−Snや
Snのような適当な材料で被覆することも有効である。
また、ぬれを容易にするために、接点パッドや、接点パ
ッドに面するはんだシートの表面をはんだフラックスで
被覆することも可能である。
【0033】上記の方法では、粉末はんだを用いたはん
だシート120からはんだ接合150を生成したが、本
発明によれば、代わりに他のさまざまな方法を用いて、
分散質含有はんだシート120を形成することが可能で
ある。例えば、積層分散法を用いてこのようなはんだ組
成物を生成することが可能である。このような積層分散
法によれば、分散質含有はんだ組成物およびそのような
はんだを用いた物品を大規模に工業的に製造することが
できる。さらに、このような積層分散法は一般に、微細
なはんだ粉末の代わりに低コストのバルクのはんだ材料
を使用することにより、はんだ粉末プロセスに比べて低
コストで実行可能であり、さらに、鉛含有粉末に伴う高
い取扱いコストがなく、好ましくない表面酸化や健康上
および環境上の危険を避けることができる。
だシート120からはんだ接合150を生成したが、本
発明によれば、代わりに他のさまざまな方法を用いて、
分散質含有はんだシート120を形成することが可能で
ある。例えば、積層分散法を用いてこのようなはんだ組
成物を生成することが可能である。このような積層分散
法によれば、分散質含有はんだ組成物およびそのような
はんだを用いた物品を大規模に工業的に製造することが
できる。さらに、このような積層分散法は一般に、微細
なはんだ粉末の代わりに低コストのバルクのはんだ材料
を使用することにより、はんだ粉末プロセスに比べて低
コストで実行可能であり、さらに、鉛含有粉末に伴う高
い取扱いコストがなく、好ましくない表面酸化や健康上
および環境上の危険を避けることができる。
【0034】積層分散法の実施例を図5に示す。このプ
ロセスは、図1の方法1のステップをほとんど実行する
が、粉末混合ステップ10の代わりに積層分散プロセス
を行う。図5において、はんだシート200(例えばP
b−Snはんだシート)を、噴霧器210の近くで、矢
印205で示される方向に移動させる。噴霧器210
は、所望の材料および平均粒径の分散質粒子212をシ
ート200の表面215上に噴霧する。はんだシート2
00上に被覆される分散質粒子の量は、結果として得ら
れるはんだ組成物中の分散質の所望の体積率に対応する
ことになる。Pb−Snはんだの場合に使用可能なはん
だシートの厚さは、例えば、0.005〜0.250イ
ンチ(0.127〜6.35mm)程度であり、特に、
0.010〜0.100インチ(0.254〜2.54
mm)の範囲が好ましい。はんだシート200を被覆し
た後、図1のステップ20に従って、インゴット状の母
材220へと巻く。
ロセスは、図1の方法1のステップをほとんど実行する
が、粉末混合ステップ10の代わりに積層分散プロセス
を行う。図5において、はんだシート200(例えばP
b−Snはんだシート)を、噴霧器210の近くで、矢
印205で示される方向に移動させる。噴霧器210
は、所望の材料および平均粒径の分散質粒子212をシ
ート200の表面215上に噴霧する。はんだシート2
00上に被覆される分散質粒子の量は、結果として得ら
れるはんだ組成物中の分散質の所望の体積率に対応する
ことになる。Pb−Snはんだの場合に使用可能なはん
だシートの厚さは、例えば、0.005〜0.250イ
ンチ(0.127〜6.35mm)程度であり、特に、
0.010〜0.100インチ(0.254〜2.54
mm)の範囲が好ましい。はんだシート200を被覆し
た後、図1のステップ20に従って、インゴット状の母
材220へと巻く。
【0035】シート200の一方の表面215を噴霧被
覆したが、本発明によれば、さらに反対側の表面217
を噴霧被覆することも可能である。アルコール、アセト
ンあるいは水のような液体キャリアで分散質粒子を噴霧
するために、従来の噴霧被覆操作を使用することが可能
である。分散質被覆の前に、表面215および217を
機械的あるいは化学的に洗浄して、油脂や汚れのような
好ましくない汚染物質を除去し、あるいは、形成された
酸化皮膜を除去するのが好ましい。このような清浄な表
面により、分散質とシートの接着、および、シート間の
結合が容易になる。
覆したが、本発明によれば、さらに反対側の表面217
を噴霧被覆することも可能である。アルコール、アセト
ンあるいは水のような液体キャリアで分散質粒子を噴霧
するために、従来の噴霧被覆操作を使用することが可能
である。分散質被覆の前に、表面215および217を
機械的あるいは化学的に洗浄して、油脂や汚れのような
好ましくない汚染物質を除去し、あるいは、形成された
酸化皮膜を除去するのが好ましい。このような清浄な表
面により、分散質とシートの接着、および、シート間の
結合が容易になる。
【0036】はんだシート200を被覆するために図5
では噴霧器を用いているが、シート200を分散質粒子
で被覆するためには他の方法を使用することも可能であ
る。例えば、はんだシート200を分散質粒子を含む液
体浴に沈めることによる浸漬被覆が可能である。この液
体浴にはバインダ材料を入れることも可能である。ま
た、はんだシート200を被覆するために、刷毛(ブラ
シ)による塗布、ローラによる塗布、電気泳動あるいは
静電的に、湿式あるいは乾式で分散質粒子を付着させる
ことが使用可能である。被覆プロセス中に液体媒質ある
いはバインダを使用する場合、被覆されるシートは、後
の機械的圧縮ステップの前に、乾燥させるべきである。
では噴霧器を用いているが、シート200を分散質粒子
で被覆するためには他の方法を使用することも可能であ
る。例えば、はんだシート200を分散質粒子を含む液
体浴に沈めることによる浸漬被覆が可能である。この液
体浴にはバインダ材料を入れることも可能である。ま
た、はんだシート200を被覆するために、刷毛(ブラ
シ)による塗布、ローラによる塗布、電気泳動あるいは
静電的に、湿式あるいは乾式で分散質粒子を付着させる
ことが使用可能である。被覆プロセス中に液体媒質ある
いはバインダを使用する場合、被覆されるシートは、後
の機械的圧縮ステップの前に、乾燥させるべきである。
【0037】商業的製造では、コイル状母材220の重
量は100〜10,000ポンド(45.36〜453
6kg)、直径は1〜3フィート(0.3048〜0.
9144m)の程度とすることが可能である。あるい
は、被覆されたシートを切り分け、積み重ね、プレス結
合して、例えば10〜10,000層の長方形のブロッ
ク母材を形成することも可能である。その後、形成した
母材を、図1のステップ20に対応するステップで機械
的に圧縮する。層間距離を縮小して分散質粒子の層間の
距離を縮小するための機械的圧縮に冷間圧延あるいは温
間圧延を使用することが可能である。あるいは、冷間圧
延および再積層を繰り返すことによって、少数の積層あ
るいは圧延した層を用いて母材200を形成し、分散質
粒子の分散を達成することも可能である。0.5TM〜
0.9TMの温度で100時間というような中間の熱処
理ステップを使用して、圧縮ステップのために、層間の
結合および機械的軟化を容易にすることも可能である。
量は100〜10,000ポンド(45.36〜453
6kg)、直径は1〜3フィート(0.3048〜0.
9144m)の程度とすることが可能である。あるい
は、被覆されたシートを切り分け、積み重ね、プレス結
合して、例えば10〜10,000層の長方形のブロッ
ク母材を形成することも可能である。その後、形成した
母材を、図1のステップ20に対応するステップで機械
的に圧縮する。層間距離を縮小して分散質粒子の層間の
距離を縮小するための機械的圧縮に冷間圧延あるいは温
間圧延を使用することが可能である。あるいは、冷間圧
延および再積層を繰り返すことによって、少数の積層あ
るいは圧延した層を用いて母材200を形成し、分散質
粒子の分散を達成することも可能である。0.5TM〜
0.9TMの温度で100時間というような中間の熱処
理ステップを使用して、圧縮ステップのために、層間の
結合および機械的軟化を容易にすることも可能である。
【0038】母材200は圧縮され、分散質粒子の所望
の分布が達成される。この場合、必要な機械的圧縮は、
はんだシートの初期厚さ、加えた分散質粒子のサイズお
よび量、ならびに多層母材の全厚さに依存する。例え
ば、冷間あるいは温間圧延の場合、圧延パスあたり約5
%〜20%の厚さの変形という代表的な収縮を用いて、
全体で約99%〜99.99%の厚さの縮小が達成され
る。この場合、平均直径が100nm(体積で約5%)
のTiO2粒子で厚さ25μm〜50μmに被覆した、
各層の厚さが約500μmのはんだシートを500層含
む、厚さ約25cmの母材スタック(コイル)は、冷間
あるいは温間圧延を繰り返すことによって変形して、厚
さ約500μmの分散質含有はんだシートとすることが
できる。このような変形は、もとの厚さ25cmからの
99.8%の縮小に対応する。
の分布が達成される。この場合、必要な機械的圧縮は、
はんだシートの初期厚さ、加えた分散質粒子のサイズお
よび量、ならびに多層母材の全厚さに依存する。例え
ば、冷間あるいは温間圧延の場合、圧延パスあたり約5
%〜20%の厚さの変形という代表的な収縮を用いて、
全体で約99%〜99.99%の厚さの縮小が達成され
る。この場合、平均直径が100nm(体積で約5%)
のTiO2粒子で厚さ25μm〜50μmに被覆した、
各層の厚さが約500μmのはんだシートを500層含
む、厚さ約25cmの母材スタック(コイル)は、冷間
あるいは温間圧延を繰り返すことによって変形して、厚
さ約500μmの分散質含有はんだシートとすることが
できる。このような変形は、もとの厚さ25cmからの
99.8%の縮小に対応する。
【0039】結果として得られる厚さ500μmの分散
質含有はんだシートを再び積層あるいはコイルして、厚
さあるいは直径を25cmにし、再び厚さ500μmに
圧縮して、分散質粒子被覆層間の距離を500μmから
0.002μmへと全体的に縮小する。これは、TiO
2分散質粒子の平均直径よりずっと小さい。100nm
サイズの分散質粒子の5体積%のほぼ一様な3次元分布
は、平均粒子間距離が0.3μm程度であるので、上記
のプロセスにより、このようなほぼ一様な分散質粒子分
布が達成される。
質含有はんだシートを再び積層あるいはコイルして、厚
さあるいは直径を25cmにし、再び厚さ500μmに
圧縮して、分散質粒子被覆層間の距離を500μmから
0.002μmへと全体的に縮小する。これは、TiO
2分散質粒子の平均直径よりずっと小さい。100nm
サイズの分散質粒子の5体積%のほぼ一様な3次元分布
は、平均粒子間距離が0.3μm程度であるので、上記
のプロセスにより、このようなほぼ一様な分散質粒子分
布が達成される。
【0040】さらに、圧延による機械的圧縮によって引
き起こされる比較的過酷な塑性変形により新しい金属表
面が露出し、次に再び積層されコイルされる母材の圧縮
に対して比較的強いはんだ間の層間結合・接着が可能と
なる。多層積層の結合および完全性を向上させるため、
例えば、積層されあるいはコイルされた母材の誘導加熱
などによる部分的あるいは急速な融解を含む中間熱処理
を追加的に使用することも可能である。
き起こされる比較的過酷な塑性変形により新しい金属表
面が露出し、次に再び積層されコイルされる母材の圧縮
に対して比較的強いはんだ間の層間結合・接着が可能と
なる。多層積層の結合および完全性を向上させるため、
例えば、積層されあるいはコイルされた母材の誘導加熱
などによる部分的あるいは急速な融解を含む中間熱処理
を追加的に使用することも可能である。
【0041】図1〜図5に関して説明した上記のはんだ
バンプの生成方法では分散質含有はんだシートを用いた
が、このようなシートは本発明の実施に重要ではない。
例えば、融解した分散質はんだ浴を用いた浸漬被覆ある
いはウェーブはんだ付けによって分散質含有はんだバン
プを形成することも可能である。このはんだバンプ形成
操作中に溶融はんだ中の分散質粒子の所望の分布を維持
することが重要である。はんだ材料とほぼ一致する密度
を有する分散質粒子をこの目的のために使用可能であ
る。さらに、分散質含有はんだ浴の攪拌により、使用す
る分散質粒子の密度がはんだと一致しているかどうかに
かかわらず、所望の粒子分布を実現することが可能であ
る。十分な攪拌には、従来のウェーブはんだ付け浴で一
般的に用いられるものが含まれる。
バンプの生成方法では分散質含有はんだシートを用いた
が、このようなシートは本発明の実施に重要ではない。
例えば、融解した分散質はんだ浴を用いた浸漬被覆ある
いはウェーブはんだ付けによって分散質含有はんだバン
プを形成することも可能である。このはんだバンプ形成
操作中に溶融はんだ中の分散質粒子の所望の分布を維持
することが重要である。はんだ材料とほぼ一致する密度
を有する分散質粒子をこの目的のために使用可能であ
る。さらに、分散質含有はんだ浴の攪拌により、使用す
る分散質粒子の密度がはんだと一致しているかどうかに
かかわらず、所望の粒子分布を実現することが可能であ
る。十分な攪拌には、従来のウェーブはんだ付け浴で一
般的に用いられるものが含まれる。
【0042】また、分散質粒子とはんだ材料の密度がか
なり異なる場合、浸漬被覆あるいはウェーブはんだ付け
被覆中に約10℃/秒あるいはさらに効果的には50℃
/秒以上の比較的急速な冷却によって、はんだバンプ1
30の形成中に分散質粒子が偏析することがほぼ抑制さ
れる。
なり異なる場合、浸漬被覆あるいはウェーブはんだ付け
被覆中に約10℃/秒あるいはさらに効果的には50℃
/秒以上の比較的急速な冷却によって、はんだバンプ1
30の形成中に分散質粒子が偏析することがほぼ抑制さ
れる。
【0043】別法として、本発明によれば、薄膜分散質
含有はんだシートの堆積と光リソグラフィ除去を用い
て、2500μm2以下程度の、部品のはんだバンプ被
覆領域を生成することができる。図6に、この方法によ
る例示的なステップを示す。
含有はんだシートの堆積と光リソグラフィ除去を用い
て、2500μm2以下程度の、部品のはんだバンプ被
覆領域を生成することができる。図6に、この方法によ
る例示的なステップを示す。
【0044】図6のAにおいて、銅またはアルミニウム
の接点パッドのような接点パッド405を、シリコン基
板のような基板400の表面上に形成する。接点パッド
を含まないシリコン基板表面の領域は、例えばポリイミ
ドや酸化物の層のような溶融はんだでぬれない保護絶縁
体410で被覆される。次に、接点パッド405および
絶縁体層410を、所望の組成比を有する分散質含有は
んだ混合物で被覆して、層415を形成する。はんだフ
ィルム層415の厚さは、およそ0.1μm〜50μm
の範囲内、あるいは好ましくは、0.1μm〜2μmの
範囲内とすることが可能である。
の接点パッドのような接点パッド405を、シリコン基
板のような基板400の表面上に形成する。接点パッド
を含まないシリコン基板表面の領域は、例えばポリイミ
ドや酸化物の層のような溶融はんだでぬれない保護絶縁
体410で被覆される。次に、接点パッド405および
絶縁体層410を、所望の組成比を有する分散質含有は
んだ混合物で被覆して、層415を形成する。はんだフ
ィルム層415の厚さは、およそ0.1μm〜50μm
の範囲内、あるいは好ましくは、0.1μm〜2μmの
範囲内とすることが可能である。
【0045】このような被覆は、Pb−Snおよび分散
質ターゲットからの同時スパッタリング(co-sputterin
g)、あるいは、このような材料のスパッタリングと蒸着
の組合せによって実現される。酸化物、ホウ化物あるい
は炭化物(カーバイド)のような電気絶縁体を分散質と
して使用する場合、DCスパッタリングではなくRFス
パッタリングを用いてこのような材料を堆積することが
可能である。さらに、分散質が酸化物である場合、堆積
容器雰囲気中の残留酸素ガスを用いて、堆積プロセス中
の所望の酸化物を生成することも可能である。
質ターゲットからの同時スパッタリング(co-sputterin
g)、あるいは、このような材料のスパッタリングと蒸着
の組合せによって実現される。酸化物、ホウ化物あるい
は炭化物(カーバイド)のような電気絶縁体を分散質と
して使用する場合、DCスパッタリングではなくRFス
パッタリングを用いてこのような材料を堆積することが
可能である。さらに、分散質が酸化物である場合、堆積
容器雰囲気中の残留酸素ガスを用いて、堆積プロセス中
の所望の酸化物を生成することも可能である。
【0046】はんだ層415の形成後、例えば従来のリ
ソグラフィプロセスを用いたエッチングによって、層4
15で接点パッド405に近接していない部分を除去
し、図6のBに示すように、接点パッド405に近接し
たはんだフィルム層415の領域420を形成する。次
に、基板400および上記の層を加熱してはんだ層領域
420をリフローさせる。接点パッド405のぬれと、
溶融はんだの表面張力により、リフローしたはんだ領域
420は図6のCに示すように微小はんだバンプ425
が生成されることになる。
ソグラフィプロセスを用いたエッチングによって、層4
15で接点パッド405に近接していない部分を除去
し、図6のBに示すように、接点パッド405に近接し
たはんだフィルム層415の領域420を形成する。次
に、基板400および上記の層を加熱してはんだ層領域
420をリフローさせる。接点パッド405のぬれと、
溶融はんだの表面張力により、リフローしたはんだ領域
420は図6のCに示すように微小はんだバンプ425
が生成されることになる。
【0047】微小レベルの分解能を得るために従来のリ
ソグラフィ材料除去法が使用可能であるため、上記の方
法によって高密度で微小サイズのはんだバンプ425を
形成することができる。その結果、この方法は、およそ
2500μm2以下の部品面積を被覆するはんだバンプ
を形成することに使用可能なものではあるが、特に、お
よそ25μm2以下、あるいはさらに好ましくは4μm2
以下の部品面積を被覆するはんだバンプを形成するのに
有効である。
ソグラフィ材料除去法が使用可能であるため、上記の方
法によって高密度で微小サイズのはんだバンプ425を
形成することができる。その結果、この方法は、およそ
2500μm2以下の部品面積を被覆するはんだバンプ
を形成することに使用可能なものではあるが、特に、お
よそ25μm2以下、あるいはさらに好ましくは4μm2
以下の部品面積を被覆するはんだバンプを形成するのに
有効である。
【0048】本発明の別の実施例によれば、上記のはん
だバンプの代わりにはんだペースト法を用いて本発明の
分散質含有はんだ接合を生成することが可能である。こ
のようなはんだペーストは、適当なフラックスおよびそ
の他の化学物質と混合された分散質含有はんだ粒子を含
む。はんだペーストのスクリーンプリントを含む、表面
マウント部品で用いられる従来の方法を用いて、はんだ
接合を生成するために、部品上にこのようなはんだペー
ストを形成することが可能である。ペーストを部品上に
形成した後、接合する部品をはんだペーストに接触させ
て正しく配置し、部品を加熱してはんだをリフローさせ
ることによって対応するはんだ接合が形成される。
だバンプの代わりにはんだペースト法を用いて本発明の
分散質含有はんだ接合を生成することが可能である。こ
のようなはんだペーストは、適当なフラックスおよびそ
の他の化学物質と混合された分散質含有はんだ粒子を含
む。はんだペーストのスクリーンプリントを含む、表面
マウント部品で用いられる従来の方法を用いて、はんだ
接合を生成するために、部品上にこのようなはんだペー
ストを形成することが可能である。ペーストを部品上に
形成した後、接合する部品をはんだペーストに接触させ
て正しく配置し、部品を加熱してはんだをリフローさせ
ることによって対応するはんだ接合が形成される。
【0049】固体の分散質含有合金ブロックから合金を
機械的に削り取り、削り取った材料を流動媒質中に懸濁
させて再溶融および凝固をすることによって、はんだペ
ースト中に含まれる分散質含有はんだ粉末材料を生成す
ることが可能である。別法として、分散質含有溶融はん
だを噴霧(アトマイズ)して分散質含有はんだ粉末を生
成することも可能である。
機械的に削り取り、削り取った材料を流動媒質中に懸濁
させて再溶融および凝固をすることによって、はんだペ
ースト中に含まれる分散質含有はんだ粉末材料を生成す
ることが可能である。別法として、分散質含有溶融はん
だを噴霧(アトマイズ)して分散質含有はんだ粉末を生
成することも可能である。
【0050】第1部品140と第2部品500の接点パ
ッド145の間に本発明によって生成された分散質含有
はんだ接合150の例を図7に示す。このようなはんだ
接合は、サブミクロンの粒子サイズを維持し、あるレベ
ルの超塑性を示すことによって、熱および応力のサイク
ルによるはんだ接合の疲労寿命を長くする。また、図7
には、部品140および500のいずれかに加えられる
圧力による変形の程度を制限するスペーサ520も示さ
れている。従って、はんだ接合の超塑性によるはんだ接
合150の好ましくない過剰な延びが制約される。同様
にして、側方および引っ張りの変形も、ピンと孔の組合
せ構成を用いることによって制約される。このような構
成では、一方の部品に取り付けられたピンあるいは突起
が、他方の部品の孔に入る。このような構成では、ピン
の相対移動が孔を形成する部品表面によって制限される
ために、部品の相対的な側方移動が制限される。
ッド145の間に本発明によって生成された分散質含有
はんだ接合150の例を図7に示す。このようなはんだ
接合は、サブミクロンの粒子サイズを維持し、あるレベ
ルの超塑性を示すことによって、熱および応力のサイク
ルによるはんだ接合の疲労寿命を長くする。また、図7
には、部品140および500のいずれかに加えられる
圧力による変形の程度を制限するスペーサ520も示さ
れている。従って、はんだ接合の超塑性によるはんだ接
合150の好ましくない過剰な延びが制約される。同様
にして、側方および引っ張りの変形も、ピンと孔の組合
せ構成を用いることによって制約される。このような構
成では、一方の部品に取り付けられたピンあるいは突起
が、他方の部品の孔に入る。このような構成では、ピン
の相対移動が孔を形成する部品表面によって制限される
ために、部品の相対的な側方移動が制限される。
【0051】以下の例では、平均はんだ粒径が5nm〜
2000nmの微細な分散質含有はんだを形成し、ある
レベルの超塑性を実現し、分散質粒子のない対応する組
成に対して少なくとも30%〜50%改善されたはんだ
接合強度を提供するとともにこれに対応して少なくとも
50%〜100%疲労寿命を改善している。
2000nmの微細な分散質含有はんだを形成し、ある
レベルの超塑性を実現し、分散質粒子のない対応する組
成に対して少なくとも30%〜50%改善されたはんだ
接合強度を提供するとともにこれに対応して少なくとも
50%〜100%疲労寿命を改善している。
【0052】
[例1]平均粒径が約50μmのPb−Sn共晶はんだ
粉末を、平均粒径が10nmのAl2O3分散質粒子と、
エチルアルコールを用いて湿式混合した。Al2O3分散
質粒子は混合物中で体積で約2%を占めた。この混合物
を乾燥させ、押し固め、120℃でアニールし、塑性変
形とアニールを繰り返して、全体の厚さを1/104以
下に縮小した。次に、結果として得られたはんだシート
を120℃で3時間(A)および48時間(B)アニー
ルし、図8に示すような微細構造を生成した。この12
0℃は、0.86Tmという高い比温度に対応する。こ
こで、共晶Pb−Snはんだの融点は183℃である。
粉末を、平均粒径が10nmのAl2O3分散質粒子と、
エチルアルコールを用いて湿式混合した。Al2O3分散
質粒子は混合物中で体積で約2%を占めた。この混合物
を乾燥させ、押し固め、120℃でアニールし、塑性変
形とアニールを繰り返して、全体の厚さを1/104以
下に縮小した。次に、結果として得られたはんだシート
を120℃で3時間(A)および48時間(B)アニー
ルし、図8に示すような微細構造を生成した。この12
0℃は、0.86Tmという高い比温度に対応する。こ
こで、共晶Pb−Snはんだの融点は183℃である。
【0053】図8のAにおいて、120℃で3時間のア
ニールの後、平均粒径は線形切片法を用いて約200n
mである。120℃で48時間のアニール後の平均粒径
は同じく約200nmである。比較のため、同じ120
℃で3時間(A)および48時間(B)のアニールを、
分散質粒子のない対応するPb−Snシートに対して行
い、図9に示す微細構造を得た。図9のAに示す微細構
造では、平均粒径は約2μmであり、図9のBに示す4
8時間アニール後には5〜6μmと粗くなっている。
ニールの後、平均粒径は線形切片法を用いて約200n
mである。120℃で48時間のアニール後の平均粒径
は同じく約200nmである。比較のため、同じ120
℃で3時間(A)および48時間(B)のアニールを、
分散質粒子のない対応するPb−Snシートに対して行
い、図9に示す微細構造を得た。図9のAに示す微細構
造では、平均粒径は約2μmであり、図9のBに示す4
8時間アニール後には5〜6μmと粗くなっている。
【0054】[例2]本発明による別のはんだ合金を例
1と同様に調製し加工した。ただし、Al2O3の分散質
粒子としては平均粒径が約200nmのものを用いた。
対応して、120℃で2時間および48時間のアニール
の結果、それぞれ平均粒径が500nmおよび600n
mとなった。このような微細な粒径は、図9に示すよう
な従来のPb−Snはんだ合金の粒径に比べて大幅な改
善を表している。
1と同様に調製し加工した。ただし、Al2O3の分散質
粒子としては平均粒径が約200nmのものを用いた。
対応して、120℃で2時間および48時間のアニール
の結果、それぞれ平均粒径が500nmおよび600n
mとなった。このような微細な粒径は、図9に示すよう
な従来のPb−Snはんだ合金の粒径に比べて大幅な改
善を表している。
【0055】以上、本発明の実施例について説明した
が、当業者には理解されるように、さまざまな変形例が
可能である。例えば、上記の実施例はPb−Snはんだ
合金の使用に関するものであるが、例えばSn−Ag、
Bi−SnおよびIn−Agによるはんだのような無鉛
はんだも、本発明による分散質含有はんだ接合を形成す
るために使用可能である。
が、当業者には理解されるように、さまざまな変形例が
可能である。例えば、上記の実施例はPb−Snはんだ
合金の使用に関するものであるが、例えばSn−Ag、
Bi−SnおよびIn−Agによるはんだのような無鉛
はんだも、本発明による分散質含有はんだ接合を形成す
るために使用可能である。
【0056】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、熱
および応力サイクル中の粗化は実質的に抑制される。さ
らに、はんだ組成物は、接合欠陥に対して十分に耐性の
ある超塑性を示す。本発明によって形成されるはんだ接
合は一般に、応力欠陥に対して、分散した粒子のない対
応する従来のはんだ接合より少なくとも30%〜50%
高い耐性があり、それに対応して一般に、少なくとも5
0%〜100%長い疲労寿命を有する。
および応力サイクル中の粗化は実質的に抑制される。さ
らに、はんだ組成物は、接合欠陥に対して十分に耐性の
ある超塑性を示す。本発明によって形成されるはんだ接
合は一般に、応力欠陥に対して、分散した粒子のない対
応する従来のはんだ接合より少なくとも30%〜50%
高い耐性があり、それに対応して一般に、少なくとも5
0%〜100%長い疲労寿命を有する。
【図1】粉末混合法を用いて本発明によって分散質含有
はんだ接合を形成する方法の実施例の流れ図である。
はんだ接合を形成する方法の実施例の流れ図である。
【図2】図1の方法の特定のステップ中のはんだ材料と
分散質の相互作用を説明する図である。
分散質の相互作用を説明する図である。
【図3】図1の方法によって分散質含有はんだシートか
らはんだバンプを精製する方法の実施例の説明図であ
る。
らはんだバンプを精製する方法の実施例の説明図であ
る。
【図4】はんだバンプを形成する、図3の方法の別法の
説明図である。
説明図である。
【図5】分散積層法を用いて分散質含有はんだを形成す
る、図1の方法の別法の説明図である。
る、図1の方法の別法の説明図である。
【図6】本発明による分散質含有はんだバンプを形成す
るもう1つの方法の説明図である。
るもう1つの方法の説明図である。
【図7】相互接続スペーサを用いた、本発明による物品
の説明図である。
の説明図である。
【図8】本発明によるはんだ組成物の顕微鏡写真であ
る。
る。
【図9】従来のはんだ合金の顕微鏡写真である。
100 はんだ粉末 110 分散質粒子(はんだ粒子) 120 はんだ組成物シート 130 はんだバンプ 140 第1部品 145 接点パッド 150 はんだ接合 200 はんだシート 210 噴霧器 212 分散質粒子 220 母材 300 基板 315 レーザ 350 パンチピン 355 パンチピン端部 360 プレス装置 370 接点パッド 400 基板 405 接点パッド 410 保護絶縁体層 415 はんだフィルム層 420 はんだ層領域 425 微小はんだバンプ 500 第2部品 520 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C22C 11/06 C22C 13/00 13/00 H01L 21/92 603B 604A (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 トーマス ヘンリー タイフェル アメリカ合衆国、07060 ニュージャージ ー、ノース プレインフィールド、タフト アベニュー 758
Claims (30)
- 【請求項1】 はんだ材料と、該はんだ材料中に分散し
た粒子とからなるはんだ組成物からなる物品において、
前記はんだ材料の少なくとも一部の平均粒径は500n
m以下であり、前記粒子は前記はんだ材料とほとんど反
応せず、前記粒子の平均直径は5nm〜2000nmの
範囲にあることを特徴とする、はんだ組成物からなる物
品。 - 【請求項2】 前記粒子の平均直径は500nm以下で
あることを特徴とする請求項1の物品。 - 【請求項3】 前記粒子の平均直径は100nm以下で
あることを特徴とする請求項2の物品。 - 【請求項4】 前記はんだ材料は有鉛はんだ材料である
ことを特徴とする請求項1の物品。 - 【請求項5】 前記有鉛はんだ材料は30〜98重量%
のPbと2〜70重量%のSnを含むことを特徴とする
請求項4の物品。 - 【請求項6】 前記有鉛はんだ材料はさらに、Bi、A
g、Sb、Au、Ni、InおよびZnからなる群から
選択される金属を20重量%以下の割合で含むことを特
徴とする請求項5の物品。 - 【請求項7】 前記粒子は前記はんだ組成物の0.5%
〜20%の範囲の体積を占めることを特徴とする請求項
1の物品。 - 【請求項8】 前記粒子によって示される体積は1〜1
0%の範囲にあることを特徴とする請求項7の物品。 - 【請求項9】 前記粒子は安定な酸化物からなることを
特徴とする請求項7の物品。 - 【請求項10】 前記安定な酸化物は、TiO2、Zr
O2およびAl2O3からなる群から選択されることを特
徴とする請求項9の物品。 - 【請求項11】 前記安定な酸化物は、Y2O3、CeO
2、Sm2O3、La2O3およびDy2O3からなる群から
選択される安定な希土類酸化物からなることを特徴とす
る請求項9の物品。 - 【請求項12】 前記粒子は安定な窒化物からなること
を特徴とする請求項7の物品。 - 【請求項13】 前記安定な窒化物は、TiN、Zr
N、AlNおよび希土類窒化物からなる群から選択され
ることを特徴とする請求項12の物品。 - 【請求項14】 前記粒子は、前記はんだ材料の平均密
度の10%以内の平均密度を有することを特徴とする請
求項1の物品。 - 【請求項15】 第1物品の表面上に分散質含有はんだ
シートを置くステップと、 前記はんだシートから前記第1物品の表面上に分散質含
有はんだバンプを形成するはんだバンプ形成ステップ
と、 第2物品を前記第1物品に対して所望の向きで配置する
ステップと、 前記はんだバンプをリフローさせて前記第1物品と前記
第2物品を相互接続するはんだ接合を形成するステップ
とからなる、第1物品と第2物品を相互接続する方法に
おいて、 前記はんだシートははんだ材料中に分散した粒子を含
み、前記はんだ材料の少なくとも一部の平均粒径は50
0nm以下であり、前記粒子は前記はんだ材料とほとん
ど反応せず、前記粒子の平均直径は5nm〜2000n
mの範囲にあることを特徴とする、第1物品と第2物品
を相互接続する方法。 - 【請求項16】 前記はんだバンプ形成ステップは、 光エネルギーを用いて前記はんだシートの領域を加熱し
て該領域を融解し、融解した分散質含有はんだ材料を前
記第1部品上の所望の位置に堆積する加熱ステップと、 前記融解した分散質含有はんだ材料を冷却してはんだバ
ンプを形成する冷却ステップとからなることを特徴とす
る請求項15の方法。 - 【請求項17】 前記加熱ステップは、はんだバンプが
形成される平均面積の5%〜20%広いはんだシートの
領域を融解することを特徴とする請求項16の方法。 - 【請求項18】 前記加熱ステップは、約20℃/秒以
上の速度で領域を加熱することを特徴とする請求項16
の方法。 - 【請求項19】 前記冷却ステップは、約10℃/秒以
上の速度で前記第1部品の周りの環境の温度を低下させ
ることを特徴とする請求項18の方法。 - 【請求項20】 前記加熱ステップの前に、前記はんだ
シートの領域または前記第1部品の表面に活性剤量の少
ないロジンを塗布するステップをさらに有することを特
徴とする請求項16の方法。 - 【請求項21】 前記はんだバンプ形成ステップは、 プレス装置のパンチピンを用いて前記第1部品上の所望
の位置に前記はんだシートの領域を押し出すステップ
と、 押し出された分散質含有はんだ材料領域に十分な圧力を
加えて前記第1部品に該材料領域を結合してはんだバン
プを形成する加圧ステップとからなることを特徴とする
請求項15の方法。 - 【請求項22】 前記はんだ材料の融点をTMとして、
前記押し出すステップの前に、0.5TM〜0.8TMの
範囲の温度で前記はんだシートをアニールするステップ
をさらに有することを特徴とする請求項21の方法。 - 【請求項23】 前記加圧ステップの前に、前記第1部
品の領域を前記はんだ材料で被覆して前記はんだバンプ
の接着を容易にするステップをさらに有することを特徴
とする請求項21の方法。 - 【請求項24】 前記第1部品と前記第2部品の間に少
なくとも1つのスペーサを設けるステップをさらに有す
ることを特徴とする請求項15の方法。 - 【請求項25】 接点パッドを含む第1部品の領域を分
散質含有はんだで被覆するはんだ被覆ステップと、 被覆の領域をエッチングして、接点パッドを被覆する部
分以外の前記第1部品の領域からはんだ被覆を除去する
エッチングステップと、 前記第1部品を加熱して接点パッドを被覆するはんだを
リフローさせるステップと、 リフローしたはんだを冷却して前記接点パッド上にはん
だバンプを形成するステップと、 第2物品を前記第1物品に対して所望の向きで配置する
ステップと、 前記はんだバンプをリフローさせて前記第1物品と前記
第2物品を相互接続するはんだ接合を形成するステップ
とからなる、第1物品と第2物品を相互接続する方法に
おいて、 前記分散質含有はんだははんだ材料中に分散した粒子を
含み、前記はんだ材料の少なくとも一部の平均粒径は5
00nm以下であり、前記粒子は前記はんだ材料とほと
んど反応せず、前記粒子の平均直径は5nm〜2000
nmの範囲にあることを特徴とする、第1物品と第2物
品を相互接続する方法。 - 【請求項26】 前記はんだバンプは約25μm2以下
の接点パッド領域を被覆することを特徴とする請求項2
5の方法。 - 【請求項27】 前記はんだ被覆ステップの前に、前記
第1部品の前記接点パッド以外の領域の少なくとも一部
の上に絶縁層を形成するステップをさらに有することを
特徴とする請求項25の方法。 - 【請求項28】 前記はんだ被覆ステップは、蒸着法お
よびスパッタリング堆積法のうちの少なくとも一方によ
って実行されることを特徴とする請求項25の方法。 - 【請求項29】 前記はんだ被覆ステップは、残留酸素
ガスを含む環境中で実行され、酸化物分散質粒子の形成
を容易にすることを特徴とする請求項25の方法。 - 【請求項30】 前記エッチングステップは、光リソグ
ラフィエッチング工程であることを特徴とする請求項2
5の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US75385696A | 1996-12-03 | 1996-12-03 | |
US08/753856 | 1996-12-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10180483A true JPH10180483A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=25032444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9323536A Pending JPH10180483A (ja) | 1996-12-03 | 1997-11-25 | はんだ組成物からなる物品 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5965197A (ja) |
EP (1) | EP0856376B1 (ja) |
JP (1) | JPH10180483A (ja) |
DE (1) | DE69701277T2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004533166A (ja) * | 2001-05-17 | 2004-10-28 | サイプレス セミコンダクター コーポレーション | ボールグリッドアレイアンテナ |
JP2015020181A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | ハリマ化成株式会社 | はんだ組成物、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
JP2015020182A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | ハリマ化成株式会社 | はんだ組成物、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
WO2017098554A1 (ja) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
JP2017528327A (ja) * | 2014-08-18 | 2017-09-28 | キュン ドン ワン コーポレーションKyung Dong One Corporation | 無鉛ソルダー合金組成物及び無鉛ソルダー合金の製造方法 |
WO2019188756A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 千住金属工業株式会社 | はんだペースト |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0856376B1 (en) * | 1996-12-03 | 2000-02-09 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising fine-grained solder compositions with dispersoid particles |
FR2772657B1 (fr) * | 1997-12-23 | 2000-03-03 | Thomson Csf | Procedure de realisation de pate a braser et joint de soudure obtenu |
DE19859735B4 (de) * | 1998-12-23 | 2006-04-27 | Erbslöh Ag | Verfahren zur partiellen oder vollständigen Beschichtung der Oberflächen von Bauteilen aus Aluminium und seinen Legierungen mit Lot, Fluß- und Bindemittel zur Hartverlötung |
JP3204451B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2001-09-04 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 接合材料及びバンプ |
US6173887B1 (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-16 | International Business Machines Corporation | Method of making electrically conductive contacts on substrates |
JP4367675B2 (ja) | 1999-10-21 | 2009-11-18 | 日本碍子株式会社 | セラミック製部材と金属製部材の接合用接着剤組成物、同組成物を用いた複合部材の製造方法、および同製造方法により得られた複合部材 |
US6403399B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-06-11 | Lsi Logic Corporation | Method of rapid wafer bumping |
CN1269612C (zh) * | 2000-12-21 | 2006-08-16 | 株式会社日立制作所 | 焊锡箔、半导体器件、电子器件、半导体组件及功率组件 |
TWI239574B (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-11 | Ind Tech Res Inst | The method of conductive particles dispersing |
US7287685B2 (en) * | 2004-09-20 | 2007-10-30 | International Business Machines Corporation | Structure and method to gain substantial reliability improvements in lead-free BGAs assembled with lead-bearing solders |
US20060060639A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-23 | Byrne Tiffany A | Doped contact formations |
US20060067852A1 (en) * | 2004-09-29 | 2006-03-30 | Daewoong Suh | Low melting-point solders, articles made thereby, and processes of making same |
US7703661B2 (en) | 2007-05-23 | 2010-04-27 | International Business Machines Corporation | Method and process for reducing undercooling in a lead-free tin-rich solder alloy |
EP2188836A2 (en) * | 2007-09-11 | 2010-05-26 | Dow Corning Corporation | Thermal interface material, electronic device containing the thermal interface material, and methods for their preparation and use |
KR20100075894A (ko) * | 2007-09-11 | 2010-07-05 | 다우 코닝 코포레이션 | 복합재, 복합재를 포함하는 열계면재료, 그리고 이들의 제조방법 및 용도 |
US20100068552A1 (en) * | 2008-03-31 | 2010-03-18 | Infineon Technologies Ag | Module including a stable solder joint |
JP4987823B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2012-07-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
US8128868B2 (en) | 2009-02-12 | 2012-03-06 | International Business Machines Corporation | Grain refinement by precipitate formation in PB-free alloys of tin |
US8493746B2 (en) * | 2009-02-12 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Additives for grain fragmentation in Pb-free Sn-based solder |
EP2309829A1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-13 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | Multilayer circuit board |
WO2011106421A2 (en) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Ramirez Ainissa G | Low melting temperature alloys with magnetic dispersions |
EP2641676B1 (en) * | 2010-11-18 | 2019-02-27 | Dowa Holdings Co., Ltd. | Process for producing solder powder |
CH705327A1 (de) * | 2011-07-19 | 2013-01-31 | Alstom Technology Ltd | Lot zum Hochtemperaturlöten und Verfahren zum Reparieren bzw. Herstellen von Bauteilen unter Verwendung dieses Lotes. |
US8618647B2 (en) * | 2011-08-01 | 2013-12-31 | Tessera, Inc. | Packaged microelectronic elements having blind vias for heat dissipation |
DE102013213135B3 (de) * | 2013-07-04 | 2014-08-28 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Weichlöten von Halbleiterchips auf Substrate und Verfahren zum Herstellen eines Leistungshalbleitermoduls |
DE102015108481B4 (de) | 2015-05-29 | 2022-02-03 | Infineon Technologies Ag | Lot mit Struktur zur leichteren Vereinzelung |
JP6332566B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2018-05-30 | 株式会社村田製作所 | 接合用部材、接合用部材の製造方法、および、接合方法 |
JP6528852B2 (ja) | 2015-09-28 | 2019-06-12 | 株式会社村田製作所 | ヒートパイプ、放熱部品、ヒートパイプの製造方法 |
CN107835724B (zh) | 2015-11-05 | 2020-09-08 | 株式会社村田制作所 | 接合用构件和接合用构件的制造方法 |
US10865464B2 (en) * | 2016-11-16 | 2020-12-15 | Hrl Laboratories, Llc | Materials and methods for producing metal nanocomposites, and metal nanocomposites obtained therefrom |
KR102187085B1 (ko) * | 2019-01-24 | 2020-12-04 | 주식회사 경동엠텍 | 고온 및 진동환경에 적합한 무연솔더 합금 조성물 및 그 제조방법 |
CN115401357B (zh) * | 2022-08-31 | 2024-01-30 | 昆明理工大学 | 一种含有原位合成纳米增强相的复合焊料合金及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4836982A (en) * | 1984-10-19 | 1989-06-06 | Martin Marietta Corporation | Rapid solidification of metal-second phase composites |
US4751048A (en) * | 1984-10-19 | 1988-06-14 | Martin Marietta Corporation | Process for forming metal-second phase composites and product thereof |
US4738389A (en) * | 1984-10-19 | 1988-04-19 | Martin Marietta Corporation | Welding using metal-ceramic composites |
US5122418A (en) * | 1985-12-09 | 1992-06-16 | Shiseido Company Ltd. | Composite powder and production process |
JPH07121467B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1995-12-25 | 三菱マテリアル株式会社 | Si半導体素子をCu基合金製リードフレームに少ない残留熱歪ではんだ付けする方法 |
US5134039A (en) * | 1988-04-11 | 1992-07-28 | Leach & Garner Company | Metal articles having a plurality of ultrafine particles dispersed therein |
US5066544A (en) * | 1990-08-27 | 1991-11-19 | U.S. Philips Corporation | Dispersion strengthened lead-tin alloy solder |
US5147471A (en) * | 1991-04-08 | 1992-09-15 | Kronberg James W | Solder for oxide layer-building metals and alloys |
JPH05220375A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-08-31 | Nara Kikai Seisakusho:Kk | 固体粒子の表面改質方法と装置 |
US5346775A (en) * | 1993-02-22 | 1994-09-13 | At&T Laboratories | Article comprising solder with improved mechanical properties |
JPH08215881A (ja) * | 1995-02-10 | 1996-08-27 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 複合半田材料及びその製造方法 |
EP0856376B1 (en) * | 1996-12-03 | 2000-02-09 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising fine-grained solder compositions with dispersoid particles |
-
1997
- 1997-11-18 EP EP97309249A patent/EP0856376B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 DE DE69701277T patent/DE69701277T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-25 JP JP9323536A patent/JPH10180483A/ja active Pending
-
1998
- 1998-11-06 US US09/187,885 patent/US5965197A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004533166A (ja) * | 2001-05-17 | 2004-10-28 | サイプレス セミコンダクター コーポレーション | ボールグリッドアレイアンテナ |
JP2015020181A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | ハリマ化成株式会社 | はんだ組成物、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
JP2015020182A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | ハリマ化成株式会社 | はんだ組成物、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
JP2017528327A (ja) * | 2014-08-18 | 2017-09-28 | キュン ドン ワン コーポレーションKyung Dong One Corporation | 無鉛ソルダー合金組成物及び無鉛ソルダー合金の製造方法 |
US10286498B2 (en) | 2014-08-18 | 2019-05-14 | Kyung Dong One Corporation | Lead-free solder alloy composition and method for preparing lead-free solder alloy |
JP2021053704A (ja) * | 2014-08-18 | 2021-04-08 | キュン ドン ワン コーポレーションKyung Dong One Corporation | 無鉛ソルダー合金組成物 |
WO2017098554A1 (ja) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | レーザ光源装置 |
WO2019188756A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 千住金属工業株式会社 | はんだペースト |
JP2019181561A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | 千住金属工業株式会社 | はんだペースト |
TWI677396B (zh) * | 2018-03-30 | 2019-11-21 | 日商千住金屬工業股份有限公司 | 焊錫膏 |
CN111902238A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-06 | 千住金属工业株式会社 | 焊膏 |
US11633815B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-04-25 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder paste |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69701277T2 (de) | 2000-08-31 |
EP0856376B1 (en) | 2000-02-09 |
US5965197A (en) | 1999-10-12 |
DE69701277D1 (de) | 2000-03-16 |
EP0856376A1 (en) | 1998-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH10180483A (ja) | はんだ組成物からなる物品 | |
US6205264B1 (en) | Optical assembly with improved dimensional stability | |
US8701973B2 (en) | Solder bump formation on a circuit board using a transfer sheet | |
US6386426B1 (en) | Solder material and method of manufacturing solder material | |
US7771547B2 (en) | Methods for producing lead-free in-situ composite solder alloys | |
TWI292355B (ja) | ||
US6183875B1 (en) | Electronic circuit substrates fabricated from an aluminum ceramic composite material | |
EP2617515B1 (en) | Semiconductor device bonding material | |
Takaku et al. | Development of Bi-base high-temperature Pb-free solders with second-phase dispersion: Thermodynamic calculation, microstructure, and interfacial reaction | |
JPS6252464B2 (ja) | ||
Hwang et al. | Microstructure of a lead-free composite solder produced by an in-situ process | |
CN108430690B (zh) | 接合材料、使用该接合材料的接合方法和接合结构 | |
EP1122780A2 (en) | Laminated radiation member, power semiconductor apparatus and method for producing the same | |
Lee et al. | Reflow characteristics of Sn-Ag matrix in-situ composite solders | |
TW201931544A (zh) | 用於電子封裝總成之具有熱安定性微結構之冶金組合物 | |
EP1429884B1 (en) | Improved compositions, methods and devices for high temperature lead-free solder | |
JP4667103B2 (ja) | 導電性フィラー、及び低温はんだ材料 | |
EP0884936A1 (en) | Method for manufacturing electronic circuit device | |
Shin et al. | Effects of microstructural evolution and intermetallic layer growth on shear strength of ball-grid-array Sn-Cu solder joints | |
JPH1133776A (ja) | 半田材料及びそれを用いた電子部品 | |
JPH0970686A (ja) | 銅合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
CN114823586A (zh) | 用于结合电力电子器件的重叠组件的接合材料 | |
JP2005014076A (ja) | 耐酸化性はんだ、耐酸化性はんだの製造方法およびはんだ付け方法 | |
EP0242525B1 (en) | Improved wetting of low melting temperature solders by surface active additions | |
WO2021045131A1 (ja) | はんだペースト及びはんだ接合体 |