JPS60140751A - 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 - Google Patents
厚膜混成集積回路用ボンデイング片Info
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- JPS60140751A JPS60140751A JP58251632A JP25163283A JPS60140751A JP S60140751 A JPS60140751 A JP S60140751A JP 58251632 A JP58251632 A JP 58251632A JP 25163283 A JP25163283 A JP 25163283A JP S60140751 A JPS60140751 A JP S60140751A
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- H01L2224/48491—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being an additional member attached to the bonding area through an adhesive or solder, e.g. buffer pad
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、厚膜混成集積回路用ボンディング複合材に
関1−る。
関1−る。
従来、Wll!J混成集積回路は第1図、第2図に示す
如く、/V2O390%以上含有のアルミナセラミック
回路基板(1)上に、〜・Pd、Ag−Pt、〜を主成
分とする〜光配線導体(2)を、印刷、焼成し、前記配
線導体(2)間を連結づる如く、抵抗体(3)を印刷、
焼成して、所要の印刷回路を形成する。
如く、/V2O390%以上含有のアルミナセラミック
回路基板(1)上に、〜・Pd、Ag−Pt、〜を主成
分とする〜光配線導体(2)を、印刷、焼成し、前記配
線導体(2)間を連結づる如く、抵抗体(3)を印刷、
焼成して、所要の印刷回路を形成する。
また、前記配線導体(2)上面にはんだペーストにて印
刷、形成したはんだ層(8)を介して、トランジスター
チップ(4)、ダイオードチップ(5)とボンディング
片(力量を、超音波接続法により、SLi%含有のAg
線(6)を接続した構造である。
刷、形成したはんだ層(8)を介して、トランジスター
チップ(4)、ダイオードチップ(5)とボンディング
片(力量を、超音波接続法により、SLi%含有のAg
線(6)を接続した構造である。
従来、用いられているボンディング片(7)は、第3図
に示す如く、Ag板(10)を心材とし、アルミナセラ
ミック回路基板にはんだイ]りされる心月面は、ヘメッ
キ(9)層からなる構造であり、また、第4図の如く、
伍板(11)を心材とし、その両面の配線との接続面及
びアルミナセラミック回路基板へのハンダ付は而は共に
NLメッキ(12)層からなる構造のものが使用されて
いる。
に示す如く、Ag板(10)を心材とし、アルミナセラ
ミック回路基板にはんだイ]りされる心月面は、ヘメッ
キ(9)層からなる構造であり、また、第4図の如く、
伍板(11)を心材とし、その両面の配線との接続面及
びアルミナセラミック回路基板へのハンダ付は而は共に
NLメッキ(12)層からなる構造のものが使用されて
いる。
しかし、上記前者のボンディング片は、心材のM金属と
メッキ層のへ金属のイオン化傾向の相3mにより、温度
を上げて通電づ−ると、上記両方の金属接合部にアルマ
イトが生成され、接合部が剥離する欠点があり、また、
両者とも、回路↓J板のアルミナセラミックと各々の心
材のNまたは髄との熱膨張差が大きいため、使用時の冷
熱サイクルにより、前者の場合は、心材の/Vと0層問
に剥離を生じ、また、後者の場合は、心材のへとNL層
との間に剥離を生じ、あるいはは/vだ層内に亀裂を発
生する問題があった。
メッキ層のへ金属のイオン化傾向の相3mにより、温度
を上げて通電づ−ると、上記両方の金属接合部にアルマ
イトが生成され、接合部が剥離する欠点があり、また、
両者とも、回路↓J板のアルミナセラミックと各々の心
材のNまたは髄との熱膨張差が大きいため、使用時の冷
熱サイクルにより、前者の場合は、心材の/Vと0層問
に剥離を生じ、また、後者の場合は、心材のへとNL層
との間に剥離を生じ、あるいはは/vだ層内に亀裂を発
生する問題があった。
この発明は、従来のボンディング片のかかる問題点に鑑
み、使用時の冷熱サイクルによる剥離や亀裂を防止した
厚膜混成集積回路用ボンディング片を目的としている。
み、使用時の冷熱サイクルによる剥離や亀裂を防止した
厚膜混成集積回路用ボンディング片を目的としている。
すなわち、この発明は、アルミナセラミック回゛路基板
の熱膨張係数に略等しい熱膨張係数を有する金属を心材
とし、その−面にN層と他面にははんだ濡れ性の良好な
金属とを被着した少なくとも3層の複合材からなること
を特徴とする厚膜混成集積回路用ボンディング片である
。
の熱膨張係数に略等しい熱膨張係数を有する金属を心材
とし、その−面にN層と他面にははんだ濡れ性の良好な
金属とを被着した少なくとも3層の複合材からなること
を特徴とする厚膜混成集積回路用ボンディング片である
。
この発明は、詳述すると、アルミナセラミック回路基板
上に、電気回路を形成するAQ・15〜30%Pd合金
、〜・ 5〜10%Pt合金あるいは〜を主成分とする
〜光配線導体を設け、前記導体上に、N140wt%〜
44wt%含有のFe NL金合金コバール合金。
上に、電気回路を形成するAQ・15〜30%Pd合金
、〜・ 5〜10%Pt合金あるいは〜を主成分とする
〜光配線導体を設け、前記導体上に、N140wt%〜
44wt%含有のFe NL金合金コバール合金。
出、あるいはWを心材(13)とし、その−面に50ρ
厚以下のN層(14)と他面に50I!mW以下のはん
だ濡れ性の良好な金属(15)、例えば、伍、N、。
厚以下のN層(14)と他面に50I!mW以下のはん
だ濡れ性の良好な金属(15)、例えば、伍、N、。
〜、Au層、を有する1、0mmmm下の3層複合材、
あるいは、さらに前記金属層、例えばN1層表面に、5
0J#厚以下のはんだ層を被るしてなる4層複合材を載
置し、前記複合材のN層に心任100〜500slのM
線を接続した構成の厚膜混成集積回路用ボンディング片
である。
あるいは、さらに前記金属層、例えばN1層表面に、5
0J#厚以下のはんだ層を被るしてなる4層複合材を載
置し、前記複合材のN層に心任100〜500slのM
線を接続した構成の厚膜混成集積回路用ボンディング片
である。
また、この発明において、上記のはんだ濡れ性の良好な
金属を、適宜複層となして、全体を4層以上の構成にし
てもよい。
金属を、適宜複層となして、全体を4層以上の構成にし
てもよい。
この発明において、ボンディング片の心材に、NL40
wt%〜44wt%−Fe合金、Fe NL29wt%
〜30wt%−CoI2,5wt%〜17wt%のコバ
ール合金、出、あるいはWを用いた理由は、熱膨張係数
が回路基板のアルミナセラミックの熱膨張係数と略近似
するため、心材と例えばNL層との剥離防止あるいはは
んだ層の亀裂防止に有効なためである。
wt%〜44wt%−Fe合金、Fe NL29wt%
〜30wt%−CoI2,5wt%〜17wt%のコバ
ール合金、出、あるいはWを用いた理由は、熱膨張係数
が回路基板のアルミナセラミックの熱膨張係数と略近似
するため、心材と例えばNL層との剥離防止あるいはは
んだ層の亀裂防止に有効なためである。
M線に接続されるボンデインク片のN層厚みは、50左
を越えると、ボンディング片の熱応動湾曲性を招来し、
はんだ付は品質上好ましくなく、また、ボンディング片
の例えばNL層は、はんだとの濡れ性改善のためにクラ
ッド法あるいはメッキ法にて形成されるが、NL層が5
07a+を越えて全厚みの5%を越えると、熱応動湾曲
性をJn来し、は/Vだ付は品質上有害となり、品質的
にまたコスト的にも好ましくないため、501JMl以
下とする。
を越えると、ボンディング片の熱応動湾曲性を招来し、
はんだ付は品質上好ましくなく、また、ボンディング片
の例えばNL層は、はんだとの濡れ性改善のためにクラ
ッド法あるいはメッキ法にて形成されるが、NL層が5
07a+を越えて全厚みの5%を越えると、熱応動湾曲
性をJn来し、は/Vだ付は品質上有害となり、品質的
にまたコスト的にも好ましくないため、501JMl以
下とする。
以上の説明において、Njを例にとり説明したが、伍、
ん、 Allなどの場合でも同様である。
ん、 Allなどの場合でも同様である。
゛ また、この発明のボンディング片の両面金属層が、
異種金属であり各々の反射率の相違からボンディング片
両面にお(プる表裏の判別が容易となり、集積回路への
組立が簡単になる利点がある。
異種金属であり各々の反射率の相違からボンディング片
両面にお(プる表裏の判別が容易となり、集積回路への
組立が簡単になる利点がある。
この発明において、集積回路の基板は、M2O390%
以上のものであり、Ag系配線導体は前記の如く、〜・
Pd、Ag・Pt、Aaを主成分とするん系のもので、
導体厚みは20加以下が好ましく、これを越えると、配
線導体割れが発生しやすくなる。
以上のものであり、Ag系配線導体は前記の如く、〜・
Pd、Ag・Pt、Aaを主成分とするん系のもので、
導体厚みは20加以下が好ましく、これを越えると、配
線導体割れが発生しやすくなる。
また、この発明による4層複合材のはんだ層は、配線導
体との固着作業性の向上に有効であるが、層厚みが50
.を越えると、ボンディング片面が回路基板と平行にな
り動く、傾斜して固るされた場合、M線のボンディング
作業に支障を来たづので好ましくない。
体との固着作業性の向上に有効であるが、層厚みが50
.を越えると、ボンディング片面が回路基板と平行にな
り動く、傾斜して固るされた場合、M線のボンディング
作業に支障を来たづので好ましくない。
この発明のボンディング片厚みを1.0mm以下に限定
した理由は、1.Ommを越えると、トランジスタチッ
プ等の/V線ボンディングを行なう面どの高さの不揃い
が増し、M線ボンディング装置の機能に適合せず、コス
トを上置させ、好ましくないためである。
した理由は、1.Ommを越えると、トランジスタチッ
プ等の/V線ボンディングを行なう面どの高さの不揃い
が増し、M線ボンディング装置の機能に適合せず、コス
トを上置させ、好ましくないためである。
また、集積回路のトランジスタチップとこの発明にJ:
るボンディング片間及びダイオードチップとこの発明に
よるボンディング片間を接続するAQ線径は、前記チッ
プのボンディング面積、接続電流容量によって左右され
るが、この発明においては、10077m〜500nm
の線径が好ましく、これに対応するボンディング片のA
g層厚みは10.以上が好ましい。
るボンディング片間及びダイオードチップとこの発明に
よるボンディング片間を接続するAQ線径は、前記チッ
プのボンディング面積、接続電流容量によって左右され
るが、この発明においては、10077m〜500nm
の線径が好ましく、これに対応するボンディング片のA
g層厚みは10.以上が好ましい。
以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。
実施例1
この発明による3vのボンディング片として、心材に板
厚310証のFe−42%Nj合金を用い、その−面に
20通のM層を有するクラツド材を製作した後、クラツ
ド材の他面に2虜のNしメッキ層を形成し、直径1.5
mmの円板型に打ち抜いた。
厚310証のFe−42%Nj合金を用い、その−面に
20通のM層を有するクラツド材を製作した後、クラツ
ド材の他面に2虜のNしメッキ層を形成し、直径1.5
mmの円板型に打ち抜いた。
基板としては/V2O396%含有のアルミナセラミッ
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・P
dを主成分とする12sのAil系配線導体を配設し、
前記導体上のボンディング片載置位置に60%Sn −
’ 2.5Aa−残円からなるはんだ層を印刷、形成し
、当該位置に前記3層ボンディング片を戟Uした後、ボ
ンディング片の/V層に直径250左のAg線を超音波
接続し、N線接続強度試験及び耐久試験を行ない、その
結果を従来のボンディング片の試験結果と共に第1表に
示す。
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・P
dを主成分とする12sのAil系配線導体を配設し、
前記導体上のボンディング片載置位置に60%Sn −
’ 2.5Aa−残円からなるはんだ層を印刷、形成し
、当該位置に前記3層ボンディング片を戟Uした後、ボ
ンディング片の/V層に直径250左のAg線を超音波
接続し、N線接続強度試験及び耐久試験を行ない、その
結果を従来のボンディング片の試験結果と共に第1表に
示す。
なお、Ae線接続強度試験は垂直引張り試験とした。ま
た、耐久試験の条件は、常温に3分間保持したのち、1
50℃に3分間保持の冷熱ザイクルを10万回繰返した
場合のボンディング片の剥離状況を観察し評価した。
た、耐久試験の条件は、常温に3分間保持したのち、1
50℃に3分間保持の冷熱ザイクルを10万回繰返した
場合のボンディング片の剥離状況を観察し評価した。
第1表
以下余白
実施例2
この発明による4層のボンディング片として、心材に板
厚4 yoJImのFa−42%Nし合金を用い、その
−面に30柳のAg層を有するクラツド材を製作した後
、クラツド材の他面に3側のNLメッキ層を形成し、さ
らに、1077Tllのは/、だ層をメッキ法にて形成
したのち、1.5mmX 2.5mmの矩形に打ち抜い
た。
厚4 yoJImのFa−42%Nし合金を用い、その
−面に30柳のAg層を有するクラツド材を製作した後
、クラツド材の他面に3側のNLメッキ層を形成し、さ
らに、1077Tllのは/、だ層をメッキ法にて形成
したのち、1.5mmX 2.5mmの矩形に打ち抜い
た。
基板としてはAl20396%含有のアルミナセラミッ
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・P
tを主成分とする10左の〜未配線導体を配設し、前記
導体上の該当位置に前記4層ボンディング片をはんだ付
【プにて載置した後、ボンディング片のM層に直径25
077mのM線を超音波接続し、実施例1と同条件のA
p線接続強度試験及び耐久試験を行ない、第1表と同様
の結果を得た。なお、この場合、上記ボンディング片は
はんだ層を有するため、メタルマスク等による基板への
はんだ印刷工程が不要どなり、作業性にすぐれる利点が
ある。
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・P
tを主成分とする10左の〜未配線導体を配設し、前記
導体上の該当位置に前記4層ボンディング片をはんだ付
【プにて載置した後、ボンディング片のM層に直径25
077mのM線を超音波接続し、実施例1と同条件のA
p線接続強度試験及び耐久試験を行ない、第1表と同様
の結果を得た。なお、この場合、上記ボンディング片は
はんだ層を有するため、メタルマスク等による基板への
はんだ印刷工程が不要どなり、作業性にすぐれる利点が
ある。
第1図ど第2図は厚膜混成集積回路の平面図と側面説明
図であり、第3図と第4図は従来のボンディング片の断
面図である。第5図はこの発明によるボンディング片の
断面図である。 1・・・アルミナセラミック回路基板、2・・・配線導
体3・・・抵抗体、4・・・トランジスターチップ、5
・・・ダイオードチップ、6・・・A&線、7・・・ボ
ンディング片、8・・・はんだ唐、9・・・頷メッキ層
、10・・・Ag板、11・・・伍板、12・・・NL
メッキ層、13・・・心材、14・・・M層、15・・
・N1層。 出願人 住友特殊金属株式会社 第3図 第4図 第5図
図であり、第3図と第4図は従来のボンディング片の断
面図である。第5図はこの発明によるボンディング片の
断面図である。 1・・・アルミナセラミック回路基板、2・・・配線導
体3・・・抵抗体、4・・・トランジスターチップ、5
・・・ダイオードチップ、6・・・A&線、7・・・ボ
ンディング片、8・・・はんだ唐、9・・・頷メッキ層
、10・・・Ag板、11・・・伍板、12・・・NL
メッキ層、13・・・心材、14・・・M層、15・・
・N1層。 出願人 住友特殊金属株式会社 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 1 アルミナセラミック回路基板の熱膨張係数に略等し
い熱膨張係数を有する金属を心材どし、その−面にM層
と他面にははんだ濡れ性の良好な金属とを被着した少な
くとも3層の複合材からなることを特徴とするI9膜混
成集積回路用ボンディング片。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58251632A JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58251632A JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60140751A true JPS60140751A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17225705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58251632A Pending JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60140751A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0468377U (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-17 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5396667A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | Wire bonding method |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58251632A patent/JPS60140751A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5396667A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | Wire bonding method |
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JPH0468377U (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-17 |
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