WO2006049024A1 - 高温鉛フリーはんだおよび半導体素子収納用パッケージ - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a lead-free high-temperature solder and a package for housing a semiconductor element using the high-temperature solder.
  • high-temperature solder is used for assembling a package for housing a semiconductor element or soldering an electronic component that is exposed to a high temperature when an electronic device is used.
  • a semiconductor element storage package (hereinafter simply referred to as a package) is a semiconductor element 2 that is stored on the inner bottom surface of a container body 1 having a concave shape. These electrodes are electrically connected by the container body 1 and the bonding wire 4.
  • a lid member 3 is joined to the container main body 1 in an airtight state by a high temperature solder 5. Electronic components that use packages in this way include SAW filters and crystal resonators used in mobile phones.
  • the container body of the knocker is made of alumina ceramic, the joint is tungsten metalized, and gold plating is applied on it.
  • the lid member is made of materials such as Kovar, 42 alloy, and stainless steel.
  • the reason why the container body and the lid member are bonded in an airtight state with high temperature is to prevent the semiconductor element from being corroded or oxidized by moisture or oxygen in the air, and is made of a package. This is because when the electronic components are mounted on a printed circuit board with general solder, the encapsulated solder must not remelt.
  • Electronic components that are exposed to high temperatures when using electronic devices are those that generate heat when energized, such as power transistors and coil components.
  • the soldered portion melts when exposed to high temperatures due to heat generation, and even if it does not melt, the joint strength becomes weak and a little external impact or
  • High-temperature solder has no established definition, but here it refers to alloys with a solidus temperature of 232 ° C or higher, the melting point of Sn.
  • a solder alloy for mounting electronic components to a printed circuit board has the lowest melting point among Sn-Pb alloys, and a solder alloy having a eutectic composition of 63Sn-Pb or close to the eutectic composition.
  • Sn-Pb solder alloy is used, and the high-temperature solder alloy used at this time is mainly composed of Pb such as Pb-5Sn and Pb-10Sn.
  • the current lead-free solder contains Sn as a main component, and contains metal elements such as Ag, Cu, Bi, In, Zn, Sb, Co, Cr, Ni, Mo, Fe, Ge, Ga, and P.
  • Lead-free solder that is commonly used in electronic equipment is Sn-0.7Cu (melting point: 227 ° C), Sn-3.5Ag (melting point: 221 ° C), Sn-3Ag-0.5 Cu (melting point: 217 ° C) and the like.
  • the high-temperature solder and the ability to be lead-free are based on Sn.
  • high melting point metals such as Ag, Cu, Sb, Ni, Cr, and Mo
  • a large amount may be added to Sn.
  • a refractory metal is added to Sn while pressing, the liquidus temperature rises, but the solidus temperature cannot be raised above 232 ° C. Therefore, at present, Sn-based lead-free high-temperature solder has not existed. Therefore, Au-Sn alloy has been used as a lead-free high-temperature solder for packaging.
  • Au and Sn are eutectic with a composition of Au 80% by mass and Sn 20% by mass, and their melting point is 278 ° C.
  • This Au-Sn eutectic alloy is used when mounting electronic components with lead-free solder containing Sn as the main component. It is currently used widely for packages because it is optimal in terms of temperature for reeling cages and has good compatibility with the gold plating of the container body.
  • Patent Documents 1 to 3 [0009]
  • the solidus temperature must be at least 50 ° C higher than the liquidus temperature of lead-free solder used for mounting. Nah ...
  • soldering temperature is the liquidus temperature of the solder + 20-50 ° C, so the high-temperature solder used in the knocker is the soldering temperature. This is because it must not be remelted.
  • lead-free solder containing Sn as its main component has a liquidus temperature of around 220 ° C. Therefore, when this lead-free solder is used for mounting electronic components, the solidus temperature is low. Must be at least 270 ° C.
  • the Au-Sn eutectic alloy used for the assembly of conventional packages has a solidus temperature of 278 ° C, which makes it suitable when using lead-free solder containing Sn as the main component for mounting. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 15-224223
  • Patent Document 2 JP 2000-68396 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-345394
  • the package lid member and the container main body may be peeled off frequently during use or transportation.
  • the high-temperature solder used for the joint part must have excellent mechanical strength.
  • the conventional lead-free high-temperature solder has sufficient mechanical strength.
  • soldering temperature using these lead-free solders is 240 to 270 ° C. Therefore, in order to withstand the soldering temperature of these lead-free solders, the solidus temperature of the high temperature solder is at least 270 ° C or higher.
  • An object of the present invention is to provide a lead-free solder high-temperature solder having a solidus temperature of 270 ° C or higher, which is sufficient if the amount of Au added is smaller than that of a conventional Au-Sn eutectic alloy.
  • Another object of the present invention is to provide a package in which the joint between the container main body and the lid member is excellent in heat cycle resistance and mechanical strength.
  • the present inventors have found that when the addition amount of Au is smaller than that of a conventional Au-Sn eutectic alloy, the solidus temperature is decreased.
  • the composition was such that the liquidus temperature was not higher than 270 ° C and the liquidus temperature was not higher than 420 ° C, and as a result, Ag-Au-Sn alloys were suitable.
  • a solidus temperature suitable for high-temperature solder was obtained, and the present invention was completed by finding that the alloy was excellent in heat cycle resistance and mechanical strength.
  • the invention of claim 1 is a high-temperature lead-free solder characterized by comprising Ag2 to 12 mass%, Au40 to 55 mass%, and the balance Sn.
  • the invention of claim 2 is that Agll mass%, Au40 mass%, the balance Sn, Agll mass%, Au55 mass It is a high-temperature lead-free solder characterized by having an alloy composition in a range surrounded by three composition regions:%, balance Sn, Ag 2 mass%, Au 50 mass%, and balance Sn.
  • the invention of claim 3 contains, in addition to the high-temperature lead-free solder according to claims 1-2, at least 5% by mass in total of at least one selected from Cu, In, Bi, Sb, and Ge. High temperature lead-free solder.
  • the invention of claim 4 further includes a lanthanoid in the high temperature lead-free solder according to claims 1 to 3.
  • High-temperature lead-free solder containing 0.5% by mass or less.
  • the container body and the lid member are joined with the high-temperature lead-free solder according to claims 1 to 4, and the joint has a heat cycle resistance of 1000 or more.
  • This is a package for storing semiconductor elements.
  • the high-temperature solder according to the present invention can reduce the cost of electronic components because the amount of expensive Au added is less than that of a conventional Au-Sn eutectic alloy, and the package according to the present invention is a container.
  • the joint between the main body and the lid member has high heat cycle resistance and high mechanical strength, so it has excellent reliability that can function stably for many years.
  • the high-temperature solder according to the present invention has an addition amount of Ag of less than 2% by mass, and the solid-phase temperature is lowered to 270 ° C or less, which is a heat resistant temperature target value. As the liquid phase temperature rises and the working temperature rises, it exceeds the heat resistance temperature of the parts. If the added amount of Au is less than 40% by mass, the solid phase temperature and the heat-resistant temperature will decrease as described above, and the target characteristics will not be achieved. However, even if the added amount exceeds 55% by mass, the price will increase. There is little gain for temperature or strength characteristics due to force. Sn functions to improve wettability and adjust the solidus temperature, and at least 30% by mass or more is necessary to perform these functions.
  • the optimum composition of the high-temperature solder of the present invention is surrounded by Agll% by mass, Au40% by mass, remaining Sn and Agll% by mass, Au55% by mass, remaining Sn, Ag2% by mass, Au50% by mass, and remaining Sn It is the part that was.
  • This enclosed composition has better heat cycle resistance and mechanical strength. Become good.
  • Ag-Au-Sn high-temperature solder contains a total of 5 mass% of one or more selected from Cu, In, Bi, Sb, and Ge for the purpose of improving mechanical strength. May be.
  • These elements for improving mechanical strength produce intermetallic compounds with Ag, Au, Sn, etc., and the intermetallic compounds are dispersed in the matrix to improve the mechanical strength.
  • the mechanical strength improving elements are added in an amount of more than 5% by mass, the solidus temperature falls below 270 ° C.
  • lanthanoid 0.5% by mass or less of lanthanoid may be further added to the Ag—Au—Sn alloy or an alloy obtained by adding the mechanical strength improving element to the alloy.
  • the amount of lanthanide added exceeds 0.5 mass%, solderability will be impaired.
  • the lanthanide also improves the mechanical strength of the high-temperature solder to refine the matrix itself.
  • the lanthanoid used in the present invention is a rare earth element having an atomic number of 57 to 71, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu It is.
  • Table 1 shows examples and comparative examples of the present invention.
  • the heat cycle resistance was carried out according to JIS C 0025. However, the low temperature was 55 ° C, the high temperature was + 150 ° C, and the low temperature and high temperature were maintained for 30 minutes.
  • the evaluation criterion for heat cycle resistance is to measure the number of times until the end point is reached when the joint between the lid member and the container body cracks or peels off. If the heat cycle is 1000 times or more, there is no problem when soldering the knocker.
  • the mechanical strength was measured according to JIS Z 3198-2. When the mechanical strength of the solder alloy of the present invention is 50 MPa or more, it can sufficiently withstand ordinary impacts even when used for soldering a mopile electronic device such as a mobile phone or a notebook computer.
  • the high-temperature solder of the present invention has a liquidus temperature of 270 ° C or higher, so when electronic components are mounted with lead-free solder containing Sn as the main component, It is suitable for soldering electronic components that are exposed to high temperatures during assembly and use.
  • the bonded portion does not crack or peel off and has excellent mechanical strength, so that it can exhibit a reliable function over a long period of time. .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a package.
  • the present invention has been described as having excellent effects in assembly of a knocker and high-temperature environments, the high-temperature solder of the present invention can be used in any place where conventional high-temperature solder is used. is there.

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Abstract

【課題】近時、Pb規制からSn主成分の鉛フリーはんだが多く用いられてくるようになった。この鉛フリーはんだは、液相線温度が220°C近辺であるため、この鉛フリーはんだを実装用に使うときの高温はんだは固相線温度が270°C以上のものでなければんらない。固相線温度が270°C以上の高温はんだとしてはAu-Sn共晶合金があるが、Auの添加量が多いため高価であった。 【解決手段】本発明の高温はんだは、Ag2～12質量％、Au40～55質量％、残部Snからなる高温はんだであり、また該高温はんだで容器本体と蓋部材が接合されている半導体収納用パッケージである。

Description

明 細 書
高温鉛フリーはんだおよび半導体素子収納用パッケージ
技術分野
[0001] 本発明は、鉛フリーの高温はんだと該高温はんだを用いた半導体素子収納用パッ ケージに関する。
背景技術
[0002] 一般に高温はんだを用いるのは、半導体素子を収納するパッケージの組み立てや 電子機器使用時に高温に曝される電子部品のはんだ付け等である。
[0003] 半導体素子収納用パッケージ (以下、単にパッケージと 、う）とは、図 1に示すように 凹状となった容器本体 1の内部底面に半導体素子 2が収納されており、該半導体素 子の電極は容器本体 1とボンディングワイヤ 4で電気的に接続されて ヽる。そして容 器本体 1の上に蓋部材 3が高温はんだ 5により気密状態で接合されている。このよう にパッケージを用いる電子部品としては、携帯電話で使用される SAWフィルターや水 晶振動子等である。ノ ッケージの容器本体はアルミナセラミック製であり、接合部はタ ングステンメタライズされていて、さらにその上に金メッキが施されている。蓋部材はコ バール、 42ァロイ、ステンレス等の材料が用いられている。この容器本体と蓋部材を 高温はんで気密状態で接合するのは、半導体素子が空気中の湿気や酸素で腐食し たり酸ィ匕したりするのを防止するためであり、またパッケージで作られた電子部品を一 般はんだでプリント基板に実装するときに、封止しているはんだが再溶融してはなら ないからである。
[0004] 電子機器使用時に高温に曝される電子部品とは、パワートランジスターやコイル部 品のように、通電したときに自ら発熱するようなものである。このような電子部品を融点 の低いはんだではんだ付けすると、発熱で高温に曝されたときに、はんだ付け部が 溶融したり、また溶融しないまでも接合強度が弱くなつて少しの外的衝撃や振動では んだ付け部が簡単に外れたりするため、融点の高い高温はんだを用いる。高温はん だとは、確立した定義はないが、ここでは固相線温度が Snの融点である 232°C以上の 合金を言う。 [0005] 従来、電子部品をプリント基板にはんだ付けする実装用のはんだ合金は Sn-Pb合 金のうちで融点が最も低 、63Sn-Pbの共晶組成のはんだ合金や該共晶組成に近 、S n-Pbはんだ合金が使用されており、このときに使用する高温はんだ合金は、 Pb-5Sn 、 Pb- 10Sn等の Pbを主成分とするものであった。
[0006] ところで AV機器やコンピュータ一等の電子機器は、故障したり機能が低下したりし た場合は修理や機能アップ等をせず廃棄処分されて!、た。廃棄処分された電子機 器類は省資源の問題力も再使用できる材料は回収されていたが、プリント基板ゃパッ ケージ力もなる電子部品は回収されずに廃棄処分されていた。なぜならばプリント基 板やパッケージは接合部がはんだと金属的に接合されているため、これらを完全に 分離することができないからである。そのため、プリント基板やパッケージは回収する ことなく埋め立て処分されて!、た。この埋め立て処分されたプリント基板やパッケージ に酸度の高い酸性雨が接触すると、プリント基板やパッケージに付着したはんだから Pbが溶出し、それが地下水に混入する。そして Pb成分を含んだ地下水を人間や家 畜が飲用すると、長年月間に Pb成分が体内に蓄積されて鉛中毒を起こすとされてい る。そこで電子機器業界力もは Pbを含まな 、所謂「鉛フリーはんだ」が要求されて ヽ た。
[0007] 現状の鉛フリーはんだは、 Snを主成分とし、これに Ag、 Cu、 Bi、 In、 Zn、 Sb、 Co、 Cr、 Ni、 Mo、 Fe、 Ge、 Ga、 P等の金属元素を添カ卩したものであり、一般に電子機器で多く 使用されている鉛フリーはんだは Sn- 0.7Cu (融点： 227°C)、 Sn- 3.5Ag (融点： 221°C)、 Sn-3Ag-0.5Cu (融点： 217°C)等である。
[0008] 高温はんだも鉛フリーにしなければならないこと力も Snを主成分としたもので高温は んだを得るためには融点の高い金属、例えば Ag、 Cu、 Sb、 Ni、 Cr、 Mo等を Snに大量 に添加することが考えられる。し力しながら Snに高融点金属を大量に添加した場合、 液相線温度は上昇するが固相線温度を 232°C以上に上げることはできない。従って、 現在のところ Sn主成分の鉛フリー高温はんだは存在しな力つた。そこで従来よりパッ ケージ用の鉛フリーの高温はんだとしては、 Au-Sn合金が用いられていた。 Auと Snは 、 Au80質量％、 Sn20質量％の組成で共晶となり、その融点は 278°Cである。この Au-S n共晶合金は、 Sn主成分の鉛フリーはんだで電子部品を実装するようなときに、パッ ケージの糸且み立てにぉ 、て温度的には最適なものであり、また容器本体の金メッキと の相性もよいため現在パッケージ用として広く使用されている。（特許文献 1〜3) [0009] 電子部品に用いる高温はんだとしては、固相線温度が実装用に使う鉛フリーはん だの液相線温度よりも少なくとも 50°C以上高くなくてはならな 、。なぜならば電子部品 をはんだ付けするときに、はんだ付け温度は、はんだの液相線温度 + 20〜50°Cとされ て 、るため、ノ ッケージに使われて 、る高温はんだがはんだ付け温度で再溶融して はならないからである。つまり Sn主成分の鉛フリーはんだは、液相線温度が 220°C前 後であるため、この鉛フリーはんだを電子部品の実装用に使用する場合の高温はん だは、固相線温度が少なくとも 270°C以上でなければならない。従来のパッケージの 組み立てに用いられていた Au-Sn共晶合金は、固相線温度が 278°Cであるため、 Sn 主成分の鉛フリーはんだを実装用に使用したときに適したものである。
特許文献 1：特開平 15-224223号公報
特許文献 2：特開 2000-68396号公報
特許文献 3：特開 2001-345394号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 従来の Au-Snの共晶合金は、高価な Auが 80質量％も添加されて ヽるため、材料自 体が非常に高価となり、ノ ッケージを用いた電子部品のコストアップの原因となって いた。そこで電子部品業界からは、 Au-Sn共晶合金よりも安価な鉛フリーの高温はん だの出現が強く望まれていたものである。
[0011] 電子機器にはパワートランジスターやコイル部品等のように通電したときに発熱する 部品が使われており、電子機器内は使用 ·不使用時の温度の上下動によるヒートサイ クルに曝される。ところでパッケージは、前述のように蓋部材にはコバール、 42ァロイ 、ステンレスのような金属が用いられており、容器本体にはアルミナセラミックが用いら れているが、これらは熱膨張率が桁違いに差がある。従って、電子機器内部に実装 されたパッケージがヒートサイクルに曝されると、蓋部材と本体容器を接合した高温は んだが金属疲労を起こして、ついにはクラックが発生したり、接合部が剥離したりして しまう。そのためパッケージに用いる高温はんだは耐ヒートサイクルに優れていなけれ ばならないものである。従来の Au-Sn共晶高温はんだは、耐ヒートサイクルには優れ ているが、高価であることが問題であり、また従来の Sn主成分の高温鉛フリーはんだ と言われた Sn-20Agや Sn-22Sbは耐ヒートサイクルが充分でな!、と!/、う問題があった。
[0012] さらに携帯電話やノート型パソコンのような所謂モパイル電子機器では、使用中や 搬送中に落下させることが多ぐこのときパッケージの蓋部材と容器本体の接合部が 剥離することがある。つまりモパイル電子機器を落下させてしまうと、その衝撃でパッ ケージの接合部が剥離してしまうため、該接合部に使用する高温はんだは機械的強 度も優れていなければならないものである。しかるに従来の鉛フリー高温はんだは機 械的強度が充分でな力つた。
[0013] 前述のように現在、一般に電子部品の実装用に用いられている鉛フリーはんだは、 Sn- 3.5Ag (液相線温度： 220°C)、 Sn- 0.7Cu (液相線温度： 217°C)、 Sn- 3Ag- 0.5Cu (液 相線温度: 217°C)であるため、これら鉛フリーはんだを用いたはんだ付け温度は、 24 0〜270°Cとなる。従って、これらの鉛フリーはんだのはんだ付け温度に耐えるために は、高温はんだの固相線温度は少なくとも 270°C以上となる。本発明は、 Auの添加量 が従来の Au-Sn共晶合金よりも少なくて済むば力りでなぐ固相線温度が 270°C以上 である鉛フリーはんだ高温はんだを提供することにあり、また本発明は、容器本体と 蓋部材間の接合部が耐ヒートサイクルや機械的強度に優れたパッケージを提供する ことにある。
課題を解決するための手段
[0014] 本発明者らは、価格的な面を考慮して Au-Sn共晶合金よりも Auの添加量を従来の A u-Sn共晶合金よりも少なくしたときに、固相線温度が 270°C以上で、液相線温度が 42 0°C以下になるような組成にっ 、て鋭意研究を行った結果、 Ag-Au-Sn合金が適して おり、 Ag、 Au、 Snの配合量を適宜選択することにより高温はんだに適した固相線温度 が得られるとともに、該合金は耐ヒートサイクル性や機械的強度に優れていることを見 い出して本発明を完成させた。
[0015] 請求項 1の発明は、 Ag2〜12質量％、 Au40〜55質量％、残部 Snからなることを特 徴とする高温鉛フリーはんだである。
[0016] 請求項 2の発明は、 Agll質量％、 Au40質量％、残部 Snと、 Agll質量％、 Au55質量 %、残部 Snと、 Ag2質量％、 Au50質量％、残部 Snの 3点の組成域に囲まれた範囲の 合金組成であることを特徴とする高温鉛フリーはんだである。
[0017] 請求項 3の発明は、請求項 1〜2に記載の高温鉛フリーはんだに、さらに Cu、 In、 Bi 、 Sb、 Geから選ばれた 1種以上を合計で 5質量％以下含有する高温鉛フリーはんだ である。
[0018] 請求項 4の発明は、請求項 1〜3記載の高温鉛フリーはんだに、さらにランタノイドを
0.5質量％以下含有する高温鉛フリーはんだである。
[0019] 請求項 5の発明は、容器本体と蓋部材が請求項 1乃至 4記載の高温鉛フリーはん だで接合されているとともに、該接合部は耐ヒートサイクルが 1000以上であることを特 徴とする半導体素子収納用パッケージである。
発明の効果
[0020] 本発明の高温はんだは高価な Auの添加量が従来の Au-Sn共晶合金よりも少なくて 済むため、電子部品のコストダウンに寄与するものであり、また本発明のパッケージ は容器本体と蓋部材の接合部が耐ヒートサイクル性ゃ強 ヽ機械的強度を有して ヽる ため、長年月にわたつて安定した機能を発揮できるという信頼性に優れたものである
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明の高温はんだは、 Agの添加量が 2質量％よりも少な 、と、耐熱温度目標値 の 270°C以下に固相温度が低下し、 12質量％を超えて添加されると液相温度が高く なり作業温度も高くなつて部品の耐熱温度を超えてしまう。また Auの添加量が 40質量 %より少ないと上記と同様に固相温度の低下および耐熱温度が低下して目標とする 特性にならず、しかるに 55質量％より多く添加しても価格が高くなるば力りで温度的ま たは強度的な特性に対しての利得が少ない。そして Snは、濡れ性の向上と固相線温 度調整の機能をおこなうものであり、これらの機能を発揮するためには少なくとも 30質 量％以上は必要である。
[0022] 本発明の高温はんだにおける最適な組成は、 Agll質量％、 Au40質量％、残部 Sn と、 Agll質量％、 Au55質量％、残部 Snと、 Ag2質量％、 Au50質量％、残部 Snで囲ま れた部分である。この囲まれた組成は、耐ヒートサイクル性と機械的強度がさらに良 好となる。
[0023] 本発明では、 Ag-Au-Sn系の高温はんだに機械的強度を向上させる目的で、 Cu、 In 、 Bi、 Sb、 Geから選ばれた 1種以上を合計で 5質量％含有させてもよい。これらの機械 的強度向上用の元素は、 Ag、 Au、 Sn等と金属間化合物を生成し、該金属間化合物 がマトリックス中に分散して機械的強度を向上させる。し力るにこれらの機械的強度 向上元素が 5質量％よりも多く添加されると、固相線温度が 270°Cよりも下がってしまう
[0024] また本発明では、 Ag-Au-Sn系合金、または該合金に前記機械的強度向上元素を 添加した合金に、さらにランタノイドを 0.5質量％以下添加してもよい。しかるにランタノ イドの添加量が 0.5質量％を超えると、はんだ付け性を阻害するようになる。ランタノィ ドは、マトリックス自体を微細化させるため、やはり高温はんだの機械的強度を向上さ せるものである。本発明に使用するランタノイドとは、原子番号 57から 71までの希土類 元素であり、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Luである。
[0025] 本発明の実施例と比較例を表 1に示す。
表 1において耐ヒートサイクル性は、 JIS C 0025に準じて実施した。ただし、低温を 55°C、高温を + 150°C、低温および高温に維持されている時間を 30分とした。耐 ヒートサイクル性の評価基準は、蓋部材と容器本体の接合部がヒビ割れしたり、剥離 したりするときを終点として、終点に至るまでの回数を測定する。ヒートサイクルが 1000 回以上であれば、ノ ッケージのはんだ付けに用いて全く問題はない。また機械的強 度の測定方法は、 JIS Z 3198-2に準じた。本発明のはんだ合金の機械的強度は、 50 MPa以上であれば携帯電話やノート型パソコンのようなモパイル電子機器のはんだ 付けに用いても、常用の衝撃に対して充分耐えられるものである。
[表 1] 組成 (》靈¾) 耐ヒ-トサイク 機械^虚
備考
Sn Au その他 固相 液相 ル性 (回） ( Pa)
1 残 10 40 277 323 1000以上 54
2 残 2 48 274 328 1000以上 53
3 残 5 50 283 324 1000以上 58
4 残 12 48 290 331 1000以上 63
5 8 55 288 326 1000以上 67 実 残
6 40 Cu0.8 275 327 1000以上 56 施 残 10
7 残 2 48 SB1 272 326 1000以上 57 例
8 残 10 40 In1.3 282 322 1000以上 55
9 残 5 50 BiO.5 285 332 1000以上 57
10 残 10 40 Ge2 284 329 1000以上 61
11 残 5 50 Cu0.5,Sb1,ln0.5Bi1fGe2 273 322 1000以上 72
12 残 10 40 Cu0.5.La0.05.Ce0.05 275 325 1000以上 68
1 残 20 40 277 374 1000以上 68 Ag過剰 比 2 残 80 278 278 1000以上 59 Au - Sn共晶 較 3 残 20 Ga1 220 380 635 43 特開平 2-179387 例 4 残 SB22 241 340 420 58 特開平 11-151591
5 殍 Pb90 268 301 1000以上 29 Sn - Pbはんだ
[0026] 表 1から分力るように、本発明の高温はんだは、液相線温度が 270°C以上であるた め、 Sn主成分の鉛フリーはんだで電子部品を実装したときに、パッケージの組み立て や使用時に高温に曝される電子部品のはんだ付けに適したものである。また本発明 のパッケージは、パッケージが 1000回以上のヒートサイクルに曝されても、接合部に 亀裂や剥離が起こらず、しかも機械的強度に優れているため長期間にわたって信頼 のある機能を発揮できる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]パッケージの断面図である。
符号の説明
[0028] 1 容器本体
2 半導体素子
3 蓋部材
4 ボンディングワイヤ
5 高温はんだ
産業上の利用可能性
[0029] 本発明では、ノ ッケージの組み立てや高温環境において優れた効果のあることを 説明したが、本発明の高温はんだは従来の高温はんだが使用されるところであれば 如何なるところにも使用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] Ag2〜12質量％、 Au40〜55質量％、残部 Sn力もなることを特徴とする高温鉛フリー はんだ。
[2] Agll質量％、 Au40質量％、残部 Snと、 Agll質量％、 Au55質量％、残部 Snと、 Ag2質 量％、 Au50質量％、残部 Snの 3点の組成域に囲まれた範囲の合金組成であることを 特徴とする高温鉛フリーはんだ。
[3] 請求項 1および 2に記載の高温鉛フリーはんだに、さらに Cu、 In、 Bi、 Sb、 Geから選ば れた 1種以上を合計で 5質量％以下含有する高温鉛フリーはんだ。
[4] 請求項 1〜3に記載の高温鉛フリーはんだに、さらにランタノイドを 0.5質量％以下含 有する高温鉛フリーはんだ。
[5] 容器本体と蓋部材が請求項 1乃至 4記載の高温鉛フリーはんだで接合されているとと もに、該接合部の耐ヒートサイクルが 1000以上であることを特徴とする半導体素子収 納用パッケージ。
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