JPS6348704A - 導電被膜形成用組成物 - Google Patents
導電被膜形成用組成物Info
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- JPS6348704A JPS6348704A JP19197986A JP19197986A JPS6348704A JP S6348704 A JPS6348704 A JP S6348704A JP 19197986 A JP19197986 A JP 19197986A JP 19197986 A JP19197986 A JP 19197986A JP S6348704 A JPS6348704 A JP S6348704A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- 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
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- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Glass Compositions (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はアルミナ基板との接合力が１′■ｎたＳｉチッ
プ接合用の導電被膜を形成するためのペースト組成物に
関する。
プ接合用の導電被膜を形成するためのペースト組成物に
関する。
〔従来の技術：
シリコン半可体素子（以下Ｓｉチップという）をアルミ
ナ基板に固着する場合、該アルミナ基板上の所望の個所
に予めメタライズ層が形成されている必要がある。この
メタライズ層の形成用に従来、金、銀、白金、パラジウ
ム等を少なくとも１種、金属粉又は合金粉で８０〜９５
重ｔ％と、軟化点４３０〜６００℃、熱膨張係数４０〜
１００ＸＩＯ−’／℃程度の硼珪酸鉛系ガラス粉末５〜
２０重ｎ％とを有機質ビヒクルと共に混練したペースト
ｍ酸物が用いられてきた。この組成物をアルミナ基板に
塗布し、７５０〜９５０°Ｃで焼成すれば、上記ガラス
粉末が熔融して一体化すると共にその一部がアルミナ基
板の表面の凹凸に入り込み（これをアンカー効果と称す
る）、一方貴金属粒子同志は焼結し、これを冷却すれば
導電被膜がガラス層を介してアルミナ基板に固着した状
Ｃのメタライズ層が形成される。
ナ基板に固着する場合、該アルミナ基板上の所望の個所
に予めメタライズ層が形成されている必要がある。この
メタライズ層の形成用に従来、金、銀、白金、パラジウ
ム等を少なくとも１種、金属粉又は合金粉で８０〜９５
重ｔ％と、軟化点４３０〜６００℃、熱膨張係数４０〜
１００ＸＩＯ−’／℃程度の硼珪酸鉛系ガラス粉末５〜
２０重ｎ％とを有機質ビヒクルと共に混練したペースト
ｍ酸物が用いられてきた。この組成物をアルミナ基板に
塗布し、７５０〜９５０°Ｃで焼成すれば、上記ガラス
粉末が熔融して一体化すると共にその一部がアルミナ基
板の表面の凹凸に入り込み（これをアンカー効果と称す
る）、一方貴金属粒子同志は焼結し、これを冷却すれば
導電被膜がガラス層を介してアルミナ基板に固着した状
Ｃのメタライズ層が形成される。
この導電被膜上にＳｉチップがろう材を介して（該被膜
が金である場合はろう材を用いないこともある〉接合さ
れるのであるが、従来の組成物による被膜についてＳｉ
チップの剥離試験を行なうと、アルミナ基板とガラス層
の間で剥離することがあった。このような剥離はＳｉチ
ップ接合の信頼性の点から好ましくなく、アルミナ基板
とガラス層の接合力を更に改善することが要請されてい
た。
が金である場合はろう材を用いないこともある〉接合さ
れるのであるが、従来の組成物による被膜についてＳｉ
チップの剥離試験を行なうと、アルミナ基板とガラス層
の間で剥離することがあった。このような剥離はＳｉチ
ップ接合の信頼性の点から好ましくなく、アルミナ基板
とガラス層の接合力を更に改善することが要請されてい
た。
本発明の目的は、アルミナ基板に対する接合力が優れた
Ｓｉチップ接合用の導電被膜を形成するための組成物を
提供することにある。
Ｓｉチップ接合用の導電被膜を形成するための組成物を
提供することにある。
この目的を達成するため本発明の組成物は、ガラス粉末
として、ＰｂＯを６１〜６４重量％、ＺｎＯを５〜２２
重世％、Ｂ２０．を１０〜１７重量％含有し、５ｉＯｚ
をＰｂＯＺｎＯｚ重量比で７〜１７、ＺｎＯ／ＳｉＯ２
重量比で２．５〜４．５となるように含有するものを用
いた点に特徴がある。
として、ＰｂＯを６１〜６４重量％、ＺｎＯを５〜２２
重世％、Ｂ２０．を１０〜１７重量％含有し、５ｉＯｚ
をＰｂＯＺｎＯｚ重量比で７〜１７、ＺｎＯ／ＳｉＯ２
重量比で２．５〜４．５となるように含有するものを用
いた点に特徴がある。
ＺｎＯはガラスに溶解し得ると共に、アルミナ（Ａ１２
０３）と反応してスピネル構造のＺｎＡ ｅ ｚＯａを
生成するので、ガラス層とアルミナ基板との接合力を改
善できると考えられている。しかしながらＺｎＯは貴金
属、ガラスに比べて比重が小さく、単独でペースト中に
添加すると焼成の過程で被膜の上方に集り易＜、基板と
ガラス層との接合力の改善に有効に作用しないだけでな
く、ｓ＋チップの接合を妨げる原因になる。このためＺ
ｎＯはガラス中に溶解含有せしめることとした。このガ
ラス組成はＰｂＯＺｎＯＢ２Ｏ２５ｉＯｚを主成分とす
る。ｐｂ。
０３）と反応してスピネル構造のＺｎＡ ｅ ｚＯａを
生成するので、ガラス層とアルミナ基板との接合力を改
善できると考えられている。しかしながらＺｎＯは貴金
属、ガラスに比べて比重が小さく、単独でペースト中に
添加すると焼成の過程で被膜の上方に集り易＜、基板と
ガラス層との接合力の改善に有効に作用しないだけでな
く、ｓ＋チップの接合を妨げる原因になる。このためＺ
ｎＯはガラス中に溶解含有せしめることとした。このガ
ラス組成はＰｂＯＺｎＯＢ２Ｏ２５ｉＯｚを主成分とす
る。ｐｂ。
はガラスの比重をある程度大きくするため、Ｂ２Ｏ３は
ガラス化を容易にするために用いられるが、ＰｂＯ及び
Ｂ２Ｏ３があまり多いとガラスの軟化点が低下し過ぎて
流動性が高くなり過ぎ、又、少な過ぎると軟化点が高く
なって流動性が不足する。このためＰｂＯ，ＢｚＯ：＋
をそれぞれ６１〜６４重量％、１０〜１７重量％の範囲
にする必要がある。ＺｎＯは５重量％未満ではアルミナ
基板との接合や改善の効果があまり無く、２２重量ン６
を超えると安定したガラスにならないので５〜２２重四
％とする必要がある。
ガラス化を容易にするために用いられるが、ＰｂＯ及び
Ｂ２Ｏ３があまり多いとガラスの軟化点が低下し過ぎて
流動性が高くなり過ぎ、又、少な過ぎると軟化点が高く
なって流動性が不足する。このためＰｂＯ，ＢｚＯ：＋
をそれぞれ６１〜６４重量％、１０〜１７重量％の範囲
にする必要がある。ＺｎＯは５重量％未満ではアルミナ
基板との接合や改善の効果があまり無く、２２重量ン６
を超えると安定したガラスにならないので５〜２２重四
％とする必要がある。
５ｉＯｚはガラスを安定化するために必要であるが、Ｐ
ｂＯ，Ｂ２ｏ、に対する比が大きくなると軟化点が間く
なり、流動性が低下してアルミナ基板に対する固着力が
低下する。又、５ｉＯｚはＺｎＯと結合し易いので、Ｓ
ｉＯ□の含有率が少ない場合ガラス形成成分として有効
に機能せず、ＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３に対する比が実質上極め
て小さいものとなって流動性が高くなり過ぎ、導電被膜
上にシミ出してチップ付性を悪化する。このため５ｉＯ
ｚ含有率を一驚範囲にする必要があり、実験の結果Ｐｂ
Ｏ／５ｉＯｚ重量比で７〜１７、ＺｎＯ／ＳｉＯ２重量
比で２．５〜４．５とすれば良いことが判明した。
ｂＯ，Ｂ２ｏ、に対する比が大きくなると軟化点が間く
なり、流動性が低下してアルミナ基板に対する固着力が
低下する。又、５ｉＯｚはＺｎＯと結合し易いので、Ｓ
ｉＯ□の含有率が少ない場合ガラス形成成分として有効
に機能せず、ＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３に対する比が実質上極め
て小さいものとなって流動性が高くなり過ぎ、導電被膜
上にシミ出してチップ付性を悪化する。このため５ｉＯ
ｚ含有率を一驚範囲にする必要があり、実験の結果Ｐｂ
Ｏ／５ｉＯｚ重量比で７〜１７、ＺｎＯ／ＳｉＯ２重量
比で２．５〜４．５とすれば良いことが判明した。
本発明に用いるガラス粉末は上記のようにＰｂＯＺｎＯ
Ｂｚ０３ＳｉＯｚを主成分とするが、このガラス中にＦ
ｅｚＯ：１． Ｔｉ０ｚ、 Ｚｒ０ｚ、 Ａ ｌ ｚＯ
ｓ等の酸化物を１種以上合計で１０重量％以内の範囲で
添加しても差し支えない。
Ｂｚ０３ＳｉＯｚを主成分とするが、このガラス中にＦ
ｅｚＯ：１． Ｔｉ０ｚ、 Ｚｒ０ｚ、 Ａ ｌ ｚＯ
ｓ等の酸化物を１種以上合計で１０重量％以内の範囲で
添加しても差し支えない。
〔実施例」
ガラス形成成分を第１表に示す割合で調合し、熔融汲水
中に投入して破砕し、次いでボールミルで２００メツシ
ユ以下に粉砕し、ペーストに使用した。ペーストは、貴
金属粉又はその合金粉と上記ガラス粉末を所定の８１合
で調合し、エチルセルローズのターピネオール溶液と共
に混練して調製した。該ペーストを１インチ角のアルミ
ナ基板の中央部に５ ｍｍ角のパターンでスクリーン印
刷し、乾燥後ピーク温度９００℃、ピーク時間８分、全
焼成サイクル６０分のベルト式焼成炉を用いて焼成し、
焼成導電被膜にＳｉチップを接合し、接合後Ｑ１離試験
を行ない適否を判定した。ペースト中の固形分の調合割
合、焼成膜の特性、判定結果を第２表にまとめて示す。
中に投入して破砕し、次いでボールミルで２００メツシ
ユ以下に粉砕し、ペーストに使用した。ペーストは、貴
金属粉又はその合金粉と上記ガラス粉末を所定の８１合
で調合し、エチルセルローズのターピネオール溶液と共
に混練して調製した。該ペーストを１インチ角のアルミ
ナ基板の中央部に５ ｍｍ角のパターンでスクリーン印
刷し、乾燥後ピーク温度９００℃、ピーク時間８分、全
焼成サイクル６０分のベルト式焼成炉を用いて焼成し、
焼成導電被膜にＳｉチップを接合し、接合後Ｑ１離試験
を行ない適否を判定した。ペースト中の固形分の調合割
合、焼成膜の特性、判定結果を第２表にまとめて示す。
試験方法、判定基準は以下の通りである。
２１鹿角、厚さ０．３ ｘｍのＳｉチップをダイボンダ
ーにより厚さ０．０３ 重量のＡｕ Ｓｉ共共合台金
う材を介して焼成膜上に一定条件で接合した後、ＮＩＬ
５ＴＤ８８３Ｂ 、試験方法１０１１、試験条件Ａに
従って熱衝撃試験を行なった。次いでＳｉチップの１辺
に横方向から治具で力を加え、Ｓｉチップを剥離乃至破
壊せしめる剥離試験を行なった。剥離乃至破壊後、剥離
面を観察し、試供品５０個についてアルミナ基板が露出
している数を調べ、この露出の数が１個以上あれば否と
判定した。
ーにより厚さ０．０３ 重量のＡｕ Ｓｉ共共合台金
う材を介して焼成膜上に一定条件で接合した後、ＮＩＬ
５ＴＤ８８３Ｂ 、試験方法１０１１、試験条件Ａに
従って熱衝撃試験を行なった。次いでＳｉチップの１辺
に横方向から治具で力を加え、Ｓｉチップを剥離乃至破
壊せしめる剥離試験を行なった。剥離乃至破壊後、剥離
面を観察し、試供品５０個についてアルミナ基板が露出
している数を調べ、この露出の数が１個以上あれば否と
判定した。
第２表かちペースト嵐１〜３は何れもアルミナ基板に強
固に接合するが、寛９はＳｉＯ□が多過ぎてガラスの流
動性が低く、アンカー効果が充分発揮されないために接
合力が弱く、潤１０は流動性は充分であるがＺｎＯが幾
分少ないために接合力が未だ充分でないことが分る。又
、障１１はＳｉチップが焼成膜面から剥離したことから
見て、ＳｉＯ□が少な過き゛てガラスの流動性が増し、
焼成股上にガラスがかなりシミ出したためと准ｆｆ１ｌ
Ｊされる。
固に接合するが、寛９はＳｉＯ□が多過ぎてガラスの流
動性が低く、アンカー効果が充分発揮されないために接
合力が弱く、潤１０は流動性は充分であるがＺｎＯが幾
分少ないために接合力が未だ充分でないことが分る。又
、障１１はＳｉチップが焼成膜面から剥離したことから
見て、ＳｉＯ□が少な過き゛てガラスの流動性が増し、
焼成股上にガラスがかなりシミ出したためと准ｆｆ１ｌ
Ｊされる。
本発明の組成物によればアルミナ基板に強固に固着した
導電被膜が得られ、Ｓｉチップの接合の信転性向上に寄
与することができる。
導電被膜が得られ、Ｓｉチップの接合の信転性向上に寄
与することができる。
Claims (1)
- 金、銀、白金、パラジウム等の貴金属を少なくとも１種
、単体粉末又は合金粉末として含有し、ガラス粉末と共
に有機質ビヒクルに分散せしめた導電被膜形成用組成物
において、前記ガラス粉末はＰｂＯを６１〜６４重量％
、ＺｎＯを５〜２２重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３を１０〜１７
重量％含有し、ＳｉＯ＿２をＰｂＯ／ＳｉＯ＿２重量比
で７〜１７、ＺｎＯ／ＳｉＯ＿２重量比で２．５〜４．
５となるように含有することを特徴とする導電被膜形成
用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197986A JPS6348704A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 導電被膜形成用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19197986A JPS6348704A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 導電被膜形成用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348704A true JPS6348704A (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=16283616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19197986A Withdrawn JPS6348704A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 導電被膜形成用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6348704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322306A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 接着性良好な金属ペースト |
| US5673809A (en) * | 1994-02-23 | 1997-10-07 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Container closure with a plastic liner having projections extending into depressions in the plastic shell |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19197986A patent/JPS6348704A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322306A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 接着性良好な金属ペースト |
| US5673809A (en) * | 1994-02-23 | 1997-10-07 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Container closure with a plastic liner having projections extending into depressions in the plastic shell |
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