JPS62183132A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPS62183132A JPS62183132A JP61024797A JP2479786A JPS62183132A JP S62183132 A JPS62183132 A JP S62183132A JP 61024797 A JP61024797 A JP 61024797A JP 2479786 A JP2479786 A JP 2479786A JP S62183132 A JPS62183132 A JP S62183132A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/2612—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Die Bonding (AREA)
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
本発明は、半導体基板の一面が半導体材料に近い熱膨張
係数を有する金属よりなる電極板を介して熱良導性の金
属基板に固着される半導体素子の製造方法に関する。
係数を有する金属よりなる電極板を介して熱良導性の金
属基板に固着される半導体素子の製造方法に関する。
半導体基板と金属基板の間に挿入される電極板は、半導
体基板に熱応力を与えないために熱膨張係数が半導体基
板に近く、また半導体基板とのろう付は部の熱抵抗を低
くするために表面のろう付は性の良好なことが望まれる
。第2図に示す半導体素子における電極板としては、シ
リコン板1に熱膨張係数が近いMo板4に1層3をクラ
ッドしたものが用いられ、このMo板をCu基板5とろ
う6によって固着したのち、シリコン板1がNi層3の
面とばんだ2によってろう付けされる。しかしこのよう
な電極板は、Mo板4の側面がはんだで濡れないので、
はんだ2の厚さが厚くなり、内部に気泡ができやすくま
た熱抵抗が大きくなる。第3図に示す半導体素子におい
ては、−〇板4を予めCu基板5にろう6を用いて固着
した複合電橋にまず電気Cuめっき層7が1〜2μの厚
さに被覆され、次いで2〜5Jnaの厚さの電気Nlめ
っき層8.最後にはんだ付は性改良のための無電解Ni
めっき層9が積層されている。この場合はめっき作業を
3回も繰り返さねばならず、常に一定の品質を保つには
管理項目が多く、時間を要する欠点がある。第4図では
、Cuめっき層7の上にセンシダイジングアクチベート
処理をして直接無電解Nlめっき層9が被覆されている
。しかしこの方法では、Niめっき層の付着力が低く、
加熱処理を施さねばならないのではんだの濡れ性が損な
われる。
体基板に熱応力を与えないために熱膨張係数が半導体基
板に近く、また半導体基板とのろう付は部の熱抵抗を低
くするために表面のろう付は性の良好なことが望まれる
。第2図に示す半導体素子における電極板としては、シ
リコン板1に熱膨張係数が近いMo板4に1層3をクラ
ッドしたものが用いられ、このMo板をCu基板5とろ
う6によって固着したのち、シリコン板1がNi層3の
面とばんだ2によってろう付けされる。しかしこのよう
な電極板は、Mo板4の側面がはんだで濡れないので、
はんだ2の厚さが厚くなり、内部に気泡ができやすくま
た熱抵抗が大きくなる。第3図に示す半導体素子におい
ては、−〇板4を予めCu基板5にろう6を用いて固着
した複合電橋にまず電気Cuめっき層7が1〜2μの厚
さに被覆され、次いで2〜5Jnaの厚さの電気Nlめ
っき層8.最後にはんだ付は性改良のための無電解Ni
めっき層9が積層されている。この場合はめっき作業を
3回も繰り返さねばならず、常に一定の品質を保つには
管理項目が多く、時間を要する欠点がある。第4図では
、Cuめっき層7の上にセンシダイジングアクチベート
処理をして直接無電解Nlめっき層9が被覆されている
。しかしこの方法では、Niめっき層の付着力が低く、
加熱処理を施さねばならないのではんだの濡れ性が損な
われる。
本発明は、上述の問題を解決して半導体基板と電極板と
の間の熱抵抗が小さく、しかも電極板の表面処理に多く
の時間を要しない半導体素子の製造方法を提供すること
を目的とする。
の間の熱抵抗が小さく、しかも電極板の表面処理に多く
の時間を要しない半導体素子の製造方法を提供すること
を目的とする。
本発明によれば、半導体素子の電極板表面を無電解ニッ
ケルめっき液中に浸漬し、電極板を陰極とする電流を流
すことにより形成されるN1層で電極板表面を被覆した
のち、半導体基板と電極板とをはんだによってろう付け
することにより、めっき作業が1回で済み、電極板側面
もN1層で被覆されるのでろう付時に余分なはんだが含
有ガスと共に電極板側面に流れ出し、はんだ膜中の気泡
がな(なり、均一な薄いはんだ膜が生じて熱抵抗が低下
するので上記の目的を達成することができる。 【発明の実施例] 第1図は本発明の実施例により製造された半導体素子の
構造を示し、MOO40Cu基板5からなる複合電極上
にCuめっきを施すことなく直接Ni層10が被覆され
ている。このような複合電極にシリコン板1をろう付け
する際には、はんだ2はMo板4の側面上のNi1ii
l 10にも濡れるので、シリコン板1との間の接着の
ために必要な量以外のはんだはM。 板4の側面に流れ出し、均一で薄いはんだ膜2が生じ、
またはんだ中に含まれるガスも一緒に流れ出るため気泡
もなくなるa Mo板4およびCu基板l上の直接のN
iめっきは次の例のようにして形成することができる。 実施例1: 酸性無電解ニッケルリんめっき浴中に、複合電極4.5
を入れ、複合電極を陰極として6V、0.5Aの電流を
流し、5fmの厚さのN1−Pめっき膜を形成した。酸
性N1−Pめっき浴の組成は次の通りである。 硫酸ニッケル 30g/j!次亜りん酸ナト
リウム 10g/J 酢酸ナトリウム log/J pH4〜6 温度 90℃ 実施例2: アルカリ性無電解N1−Pめっき浴中に12V、0.3
Aの電流を流し、3μの厚さのXl−Pめっき膜を複合
電極4.5上に形成した。めっき浴の組成は次の通りで
ある。 塩化ニッケル 45g/1 次亜りん酸ナトリウム l1g/l くえん酸ナトリウム 100g/j塩化アンモニウ
ム 50g/l pH8,5〜9.5 温度 90〜100を実施例3: 無電解ニッケルはう素浴中に24V、0.5Aの電流を
流し、2.5−の厚さのMl−Bめっき膜を複合電極4
.5上に形成した。めっき浴の組成は次の通りである。 硫酸ニッケル 20g/l 酒石酸カリウムナトリウム 40g/12水素化はう素
酸ナトリウム 2.3 g / 1pu
12. 5温度 40〜
50℃比較のため、比較例1〜3の半導体素子を試料と
して作成した。 比較例1: 第2図に示したように1〜2μのN1層3.クラッドし
たMo板4を打抜き、Cu基板5を接着した複合電極上
にSt板1をろう付けした。 比較例2: 第3図に示したようにMo仮4.Cu基板5からなる複
合電極上に電気Cuめっき層7を1〜2−の厚さに形成
し、次いで電気N1めっき層8を1〜2μ。 無電解旧めワき層9を5〜8Qの厚さに積層した上にS
i板1をろう付けした。電気Cuめっき浴の組成は次の
通りである。 シアン化銅 65〜90g/lシアン化ナ
トリウム 80〜155g/lロッカル塩
40〜10g/lロダンナトリウム 10
〜15g/lpH10,5〜11.0 温度 50〜70℃電流密度
1〜3A/da”電気Niめっき浴の組成は
次の通りである。 硫酸ニッケル 240g/l塩化ニッケル
45g/lはう酸
30g/jp8 4.0〜5.
5温度 40〜55℃電流密度
1〜6A/da”無電解Niめっき浴の
組成は次の通りである。 塩化ニッケル 10g/1次亜りん酸ナト
リウム 24g/j!こは(酸ナトリウム
16g/jりんご酸 18g/j!
pH5,6 温度 100℃ 比較例3: 第4図に示した構成であるが、Cu基板4とHO板5に
代わってW板からなる複合電極に比較例2の場合と同様
な条件で1〜2−の厚さの電気Cuめつき層7.5−の
厚さの無電解ニッケル119を形成した上にシリコン板
1をろう付けした。 実施例1〜3および比較例1〜3によって作成された半
導体素子の熱抵抗評価および電極製作原価の比較を第1
表に示す、熱抵抗値は?i流10A通電に必要な電圧値
で表わす。 第1表 第1表かられかるように、本発明による素子においては
シリコン板1とCu基板5との間の熱抵抗が大幅に改善
し、さらに製造原価も電橋製作において大幅に低減され
ている。 なお、実施例で述べたMo電極板の代わりにW電極板を
用いたときも同様の効果が得られた。 【発明の効果] 本発明は、半導体基板とろう付けされる電極板の表面を
、無電解ニッケルめっき浴に電流を通電することによっ
てCuめっき層を介しないで直接付着性のよいN1層に
よって側面まで被覆するもので、半導体基板ろう付は時
に余分のはんだおよびはんだ中のガスが電極板側面のN
i層に引張られるため、半導体基板と電極板の間には薄
く、均一で健全なはんだ膜が介在することになり、熱抵
抗が低下し、信鯨性の高い半導体素子を低い原価で製造
することが可能になる。
ケルめっき液中に浸漬し、電極板を陰極とする電流を流
すことにより形成されるN1層で電極板表面を被覆した
のち、半導体基板と電極板とをはんだによってろう付け
することにより、めっき作業が1回で済み、電極板側面
もN1層で被覆されるのでろう付時に余分なはんだが含
有ガスと共に電極板側面に流れ出し、はんだ膜中の気泡
がな(なり、均一な薄いはんだ膜が生じて熱抵抗が低下
するので上記の目的を達成することができる。 【発明の実施例] 第1図は本発明の実施例により製造された半導体素子の
構造を示し、MOO40Cu基板5からなる複合電極上
にCuめっきを施すことなく直接Ni層10が被覆され
ている。このような複合電極にシリコン板1をろう付け
する際には、はんだ2はMo板4の側面上のNi1ii
l 10にも濡れるので、シリコン板1との間の接着の
ために必要な量以外のはんだはM。 板4の側面に流れ出し、均一で薄いはんだ膜2が生じ、
またはんだ中に含まれるガスも一緒に流れ出るため気泡
もなくなるa Mo板4およびCu基板l上の直接のN
iめっきは次の例のようにして形成することができる。 実施例1: 酸性無電解ニッケルリんめっき浴中に、複合電極4.5
を入れ、複合電極を陰極として6V、0.5Aの電流を
流し、5fmの厚さのN1−Pめっき膜を形成した。酸
性N1−Pめっき浴の組成は次の通りである。 硫酸ニッケル 30g/j!次亜りん酸ナト
リウム 10g/J 酢酸ナトリウム log/J pH4〜6 温度 90℃ 実施例2: アルカリ性無電解N1−Pめっき浴中に12V、0.3
Aの電流を流し、3μの厚さのXl−Pめっき膜を複合
電極4.5上に形成した。めっき浴の組成は次の通りで
ある。 塩化ニッケル 45g/1 次亜りん酸ナトリウム l1g/l くえん酸ナトリウム 100g/j塩化アンモニウ
ム 50g/l pH8,5〜9.5 温度 90〜100を実施例3: 無電解ニッケルはう素浴中に24V、0.5Aの電流を
流し、2.5−の厚さのMl−Bめっき膜を複合電極4
.5上に形成した。めっき浴の組成は次の通りである。 硫酸ニッケル 20g/l 酒石酸カリウムナトリウム 40g/12水素化はう素
酸ナトリウム 2.3 g / 1pu
12. 5温度 40〜
50℃比較のため、比較例1〜3の半導体素子を試料と
して作成した。 比較例1: 第2図に示したように1〜2μのN1層3.クラッドし
たMo板4を打抜き、Cu基板5を接着した複合電極上
にSt板1をろう付けした。 比較例2: 第3図に示したようにMo仮4.Cu基板5からなる複
合電極上に電気Cuめっき層7を1〜2−の厚さに形成
し、次いで電気N1めっき層8を1〜2μ。 無電解旧めワき層9を5〜8Qの厚さに積層した上にS
i板1をろう付けした。電気Cuめっき浴の組成は次の
通りである。 シアン化銅 65〜90g/lシアン化ナ
トリウム 80〜155g/lロッカル塩
40〜10g/lロダンナトリウム 10
〜15g/lpH10,5〜11.0 温度 50〜70℃電流密度
1〜3A/da”電気Niめっき浴の組成は
次の通りである。 硫酸ニッケル 240g/l塩化ニッケル
45g/lはう酸
30g/jp8 4.0〜5.
5温度 40〜55℃電流密度
1〜6A/da”無電解Niめっき浴の
組成は次の通りである。 塩化ニッケル 10g/1次亜りん酸ナト
リウム 24g/j!こは(酸ナトリウム
16g/jりんご酸 18g/j!
pH5,6 温度 100℃ 比較例3: 第4図に示した構成であるが、Cu基板4とHO板5に
代わってW板からなる複合電極に比較例2の場合と同様
な条件で1〜2−の厚さの電気Cuめつき層7.5−の
厚さの無電解ニッケル119を形成した上にシリコン板
1をろう付けした。 実施例1〜3および比較例1〜3によって作成された半
導体素子の熱抵抗評価および電極製作原価の比較を第1
表に示す、熱抵抗値は?i流10A通電に必要な電圧値
で表わす。 第1表 第1表かられかるように、本発明による素子においては
シリコン板1とCu基板5との間の熱抵抗が大幅に改善
し、さらに製造原価も電橋製作において大幅に低減され
ている。 なお、実施例で述べたMo電極板の代わりにW電極板を
用いたときも同様の効果が得られた。 【発明の効果] 本発明は、半導体基板とろう付けされる電極板の表面を
、無電解ニッケルめっき浴に電流を通電することによっ
てCuめっき層を介しないで直接付着性のよいN1層に
よって側面まで被覆するもので、半導体基板ろう付は時
に余分のはんだおよびはんだ中のガスが電極板側面のN
i層に引張られるため、半導体基板と電極板の間には薄
く、均一で健全なはんだ膜が介在することになり、熱抵
抗が低下し、信鯨性の高い半導体素子を低い原価で製造
することが可能になる。
第1図は本発明の一実施例の半導体素子の要部断面図、
第2図は比較例1の素子の要部断面図、第3図は比較例
2の素子の要部断面図、第4図は比較例3と同様な素子
の要部断面図である。
第2図は比較例1の素子の要部断面図、第3図は比較例
2の素子の要部断面図、第4図は比較例3と同様な素子
の要部断面図である。
Claims (1)
- 1)半導体基板の一面が半導体材料に近い熱膨張係数を
有する金属よりなる電極板を介して熱良導性の金属基板
に固着されるものを製造するに際し、電極板を無電解ニ
ッケルめっき液中に浸漬し、該電極板を陰極とする電流
を流すことにより形成されるニッケル層によって電極板
表面を被覆したのち、半導体基板と電極板をはんだによ
ってろう付けすることを特徴とする半導体素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61024797A JPH0620083B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61024797A JPH0620083B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62183132A true JPS62183132A (ja) | 1987-08-11 |
JPH0620083B2 JPH0620083B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=12148179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61024797A Expired - Lifetime JPH0620083B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620083B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7830001B2 (en) | 2005-05-23 | 2010-11-09 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cu-Mo substrate and method for producing same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5199473A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-02 | Hitachi Ltd | Riidofureemu |
JPS55108757A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-21 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS58157957A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Suzuki Motor Co Ltd | ニツケルメツキ法 |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP61024797A patent/JPH0620083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5199473A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-02 | Hitachi Ltd | Riidofureemu |
JPS55108757A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-21 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
JPS58157957A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Suzuki Motor Co Ltd | ニツケルメツキ法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7830001B2 (en) | 2005-05-23 | 2010-11-09 | Neomax Materials Co., Ltd. | Cu-Mo substrate and method for producing same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0620083B2 (ja) | 1994-03-16 |
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