JPH0582568A - 半導体チツプの接着方法 - Google Patents
半導体チツプの接着方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体チップと半導体支持基板間の半田を所
望の均一な厚さに形成するとともに、半田内に気泡が発
生するのを抑制する。 【構成】 表面に溝２を形成した半導体支持基板１の中
央に溶融半田５を滴下し、端部４ヵ所に３０μｍの突起
部４を形成した半田拡張治具３により溶融半田５の表面
を加圧成形する。その後、半導体チップ６を成形した溶
融半田５の上部より圧着する。
望の均一な厚さに形成するとともに、半田内に気泡が発
生するのを抑制する。 【構成】 表面に溝２を形成した半導体支持基板１の中
央に溶融半田５を滴下し、端部４ヵ所に３０μｍの突起
部４を形成した半田拡張治具３により溶融半田５の表面
を加圧成形する。その後、半導体チップ６を成形した溶
融半田５の上部より圧着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高出力半導体素子の
製造方法に係わり、半田を用いて半導体チップを半導体
支持基板に接着する半導体チップの接着方法に関するも
のである。
製造方法に係わり、半田を用いて半導体チップを半導体
支持基板に接着する半導体チップの接着方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】高出力半導体素子はチップ接着材料とし
て半田が多用されている。以下従来のダイスボンド方法
について説明する。図４は従来の半導体チップの接着方
法を示す側面図である。図４(a) に示す半導体支持基板
７上に、半田箔５を載置する（図４(b) ）。このとき半
田箔５を載置するかわりに溶融半田を滴下してもよい。
その後、図４(c) に示すように半導体チップ６を圧着又
は、加圧摺動することによりチップ接着を行っている。
て半田が多用されている。以下従来のダイスボンド方法
について説明する。図４は従来の半導体チップの接着方
法を示す側面図である。図４(a) に示す半導体支持基板
７上に、半田箔５を載置する（図４(b) ）。このとき半
田箔５を載置するかわりに溶融半田を滴下してもよい。
その後、図４(c) に示すように半導体チップ６を圧着又
は、加圧摺動することによりチップ接着を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法によれば、図４(d) に示すように、半導体チップ
６と半導体支持基板７間の半田に気泡８が生じたり、半
田の厚みのバラツキが発生しやすい。その結果、図５に
示すように、放熱特性を阻害し極端な場合には半導体素
子の安全動作領域を狭くする不都合を有している。な
お、図５は半導体チップ６と半導体支持基板７をＰｂ／
３Ｓｎの半田を使用して接着した際の半田厚みに対する
ΔＶBE特性（ベース・エミッタ間順方向電圧の温度依存
性〔２ｍＶ／℃〕を利用して半導体素子の熱抵抗を表す
特性）および半田ボイド（気泡）の大きさを示す図であ
る。
の方法によれば、図４(d) に示すように、半導体チップ
６と半導体支持基板７間の半田に気泡８が生じたり、半
田の厚みのバラツキが発生しやすい。その結果、図５に
示すように、放熱特性を阻害し極端な場合には半導体素
子の安全動作領域を狭くする不都合を有している。な
お、図５は半導体チップ６と半導体支持基板７をＰｂ／
３Ｓｎの半田を使用して接着した際の半田厚みに対する
ΔＶBE特性（ベース・エミッタ間順方向電圧の温度依存
性〔２ｍＶ／℃〕を利用して半導体素子の熱抵抗を表す
特性）および半田ボイド（気泡）の大きさを示す図であ
る。
【０００４】この発明の目的は、半導体チップと半導体
支持基板間の半田を所望の均一な厚さに形成できるとと
もに、半田内に気泡が発生するのを抑制することができ
る半導体チップの接着方法を提供することである。
支持基板間の半田を所望の均一な厚さに形成できるとと
もに、半田内に気泡が発生するのを抑制することができ
る半導体チップの接着方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体チップ
の接着方法は、表面に溝を形成した半導体支持基板に溶
融半田を滴下し、この溶融半田を加圧面に突起部を有す
る半田拡張治具により加圧成形した後に、半導体チップ
を圧着するようにしている。
の接着方法は、表面に溝を形成した半導体支持基板に溶
融半田を滴下し、この溶融半田を加圧面に突起部を有す
る半田拡張治具により加圧成形した後に、半導体チップ
を圧着するようにしている。
【０００６】
【作用】この発明によれば、表面に溝を形成した半導体
支持基板に溶融半田を滴下し、この溶融半田を加圧面に
突起部を有する半田拡張治具により加圧したとき、溶融
半田は半導体支持基板上に形成した溝に沿って拡がり、
溶融半田の厚みは半田拡張治具の突起部の高さと同程度
に形成される。その後、半導体チップを成形した溶融半
田の上部より圧着することにより、溶融半田は半導体支
持基板上に形成した溝に沿って半導体チップの外側に拡
がり、所望の均一な半田の厚みが得られる。このとき半
導体支持基板の表面に形成された溝は、半導体支持基板
の表面積を増す役目を果たし、溶融半田が半導体支持基
板側に引き寄せられ半導体チップ下の半田の厚みを増す
ことを防止し、半導体チップと半導体支持基板間に気泡
が発生するのを抑制することができる。
支持基板に溶融半田を滴下し、この溶融半田を加圧面に
突起部を有する半田拡張治具により加圧したとき、溶融
半田は半導体支持基板上に形成した溝に沿って拡がり、
溶融半田の厚みは半田拡張治具の突起部の高さと同程度
に形成される。その後、半導体チップを成形した溶融半
田の上部より圧着することにより、溶融半田は半導体支
持基板上に形成した溝に沿って半導体チップの外側に拡
がり、所望の均一な半田の厚みが得られる。このとき半
導体支持基板の表面に形成された溝は、半導体支持基板
の表面積を増す役目を果たし、溶融半田が半導体支持基
板側に引き寄せられ半導体チップ下の半田の厚みを増す
ことを防止し、半導体チップと半導体支持基板間に気泡
が発生するのを抑制することができる。
【０００７】
【実施例】以下この発明の一実施例を図を用いて説明す
る。図１はこの発明の一実施例の半導体チップの接着方
法を示す側面図である。図１(a) に示す半導体支持基板
１の中央に溶融半田５を滴下し（図１(b) ）、溶融半田
５の表面を半田拡張治具３により加圧成形する（図１
(c) ）。図２は半導体支持基板１の平面図であり、半導
体支持基板１の表面に、深さ１００μｍ，巾１０〜２０
０μｍの溝２を、横方向（図２(a) ），縦横方向（図２
(b) ）または斜め方向（図２(c) ）に形成してある。ま
た、図３(a) ，(b) はそれぞれ半田拡張治具３の側面
図，底面図であり、半田拡張治具３は底面（加圧面）の
端部４ヵ所に３０μｍの突起部４を形成してある。この
ため、半田拡張治具３で加圧したとき、溶融半田５は半
導体支持基板１上に形成した溝２に沿って拡がり、溶融
半田５の厚みは半田拡張治具３の突起部４の高さと同程
度に形成される。溶融半田５の量が過剰の場合には、半
田拡張治具３の突起部４の間から過剰分の溶融半田５が
逃される。
る。図１はこの発明の一実施例の半導体チップの接着方
法を示す側面図である。図１(a) に示す半導体支持基板
１の中央に溶融半田５を滴下し（図１(b) ）、溶融半田
５の表面を半田拡張治具３により加圧成形する（図１
(c) ）。図２は半導体支持基板１の平面図であり、半導
体支持基板１の表面に、深さ１００μｍ，巾１０〜２０
０μｍの溝２を、横方向（図２(a) ），縦横方向（図２
(b) ）または斜め方向（図２(c) ）に形成してある。ま
た、図３(a) ，(b) はそれぞれ半田拡張治具３の側面
図，底面図であり、半田拡張治具３は底面（加圧面）の
端部４ヵ所に３０μｍの突起部４を形成してある。この
ため、半田拡張治具３で加圧したとき、溶融半田５は半
導体支持基板１上に形成した溝２に沿って拡がり、溶融
半田５の厚みは半田拡張治具３の突起部４の高さと同程
度に形成される。溶融半田５の量が過剰の場合には、半
田拡張治具３の突起部４の間から過剰分の溶融半田５が
逃される。
【０００８】その後、半導体チップ６を成形した溶融半
田５の上部より圧着する（図１(d)）ことにより、溶融
半田５は半導体支持基板１上に形成した溝２に沿って半
導体チップ６の外側に拡がり、半導体チップ６と半導体
支持基板１との間の半田の厚みは、所望の３０μｍ程度
となる。このとき半導体支持基板１の表面に形成された
溝２は、半導体支持基板１の表面積を増す役目を果た
し、溶融半田５が半導体支持基板１側に引き寄せられ半
導体チップ６下の半田の厚みを増すことを防止し、半導
体チップ６と半導体支持基板１間に気泡が発生するのを
抑制することができる（図１(e) ）。
田５の上部より圧着する（図１(d)）ことにより、溶融
半田５は半導体支持基板１上に形成した溝２に沿って半
導体チップ６の外側に拡がり、半導体チップ６と半導体
支持基板１との間の半田の厚みは、所望の３０μｍ程度
となる。このとき半導体支持基板１の表面に形成された
溝２は、半導体支持基板１の表面積を増す役目を果た
し、溶融半田５が半導体支持基板１側に引き寄せられ半
導体チップ６下の半田の厚みを増すことを防止し、半導
体チップ６と半導体支持基板１間に気泡が発生するのを
抑制することができる（図１(e) ）。
【０００９】なお、表１に半導体チップ６と半導体支持
基板１間の半田の厚みに対する半田ボイド（気泡）の発
生率およびΔＶBE特性の不良率を示す。ここで、ΔＶBE
特性の不良率とは、ベース・エミッタ間順方向電圧の温
度依存性〔２ｍＶ／℃〕を利用して半導体素子の熱抵抗
を表す特性の不良率のことである。表１より、最適な半
田の厚みは、２０〜５０μｍであることがわかる。これ
は、半田内に気泡が多いと放熱性が悪くなり、半田の厚
みが薄すぎると放熱特性は良好となるがチップ割れが発
生しやすいためである。
基板１間の半田の厚みに対する半田ボイド（気泡）の発
生率およびΔＶBE特性の不良率を示す。ここで、ΔＶBE
特性の不良率とは、ベース・エミッタ間順方向電圧の温
度依存性〔２ｍＶ／℃〕を利用して半導体素子の熱抵抗
を表す特性の不良率のことである。表１より、最適な半
田の厚みは、２０〜５０μｍであることがわかる。これ
は、半田内に気泡が多いと放熱性が悪くなり、半田の厚
みが薄すぎると放熱特性は良好となるがチップ割れが発
生しやすいためである。
【００１０】
【表１】
【００１１】以上のようにこの実施例によれば、溝２を
形成した半導体支持基板１に溶融半田５を滴下し、突起
部４を有する半田拡張治具３で溶融半田５を加圧成形し
た後で、半導体チップ６を圧着することにより、半導体
チップ６と半導体支持基板１間の半田を所望の均一な厚
さに形成できるとともに、半田内に気泡が発生するのを
抑制することができる。
形成した半導体支持基板１に溶融半田５を滴下し、突起
部４を有する半田拡張治具３で溶融半田５を加圧成形し
た後で、半導体チップ６を圧着することにより、半導体
チップ６と半導体支持基板１間の半田を所望の均一な厚
さに形成できるとともに、半田内に気泡が発生するのを
抑制することができる。
【００１２】なおこの実施例では、半田拡張治具３の突
起部４の高さを３０μｍとしたが、１０〜５０μｍの範
囲内であればよい。また、半導体支持基板１の表面に形
成した溝２の深さを１００μｍとしたが、１０〜１００
μｍの深さであればよい。
起部４の高さを３０μｍとしたが、１０〜５０μｍの範
囲内であればよい。また、半導体支持基板１の表面に形
成した溝２の深さを１００μｍとしたが、１０〜１００
μｍの深さであればよい。
【００１３】
【発明の効果】この発明の半導体チップの接着方法は、
表面に溝を形成した半導体支持基板に溶融半田を滴下
し、この溶融半田を加圧面に突起部を有する半田拡張治
具により加圧したとき、溶融半田は半導体支持基板上に
形成した溝に沿って拡がり、溶融半田の厚みは半田拡張
治具の突起部の高さと同程度に形成される。その後、半
導体チップを成形した溶融半田の上部より圧着すること
により、溶融半田は半導体支持基板上に形成した溝に沿
って半導体チップの外側に拡がり、所望の均一な半田の
厚みが得られるとともに、半田内に気泡が発生するのを
抑制することができる。
表面に溝を形成した半導体支持基板に溶融半田を滴下
し、この溶融半田を加圧面に突起部を有する半田拡張治
具により加圧したとき、溶融半田は半導体支持基板上に
形成した溝に沿って拡がり、溶融半田の厚みは半田拡張
治具の突起部の高さと同程度に形成される。その後、半
導体チップを成形した溶融半田の上部より圧着すること
により、溶融半田は半導体支持基板上に形成した溝に沿
って半導体チップの外側に拡がり、所望の均一な半田の
厚みが得られるとともに、半田内に気泡が発生するのを
抑制することができる。
【図１】この発明の一実施例の半導体チップの接着方法
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図２】同実施例における半導体支持基板の平面図であ
る。
る。
【図３】(a) は同実施例における半田拡張治具の側面
図、(b) はその底面図である。
図、(b) はその底面図である。
【図４】従来の半導体チップの接着方法を示す側面図で
ある。
ある。
【図５】従来例における半田厚みに対するΔＶBE特性お
よび半田ボイドとの関係を示す図である。
よび半田ボイドとの関係を示す図である。
１ 半導体支持基板 ２ 溝 ３ 半田拡張治具 ４ 突起部 ５ 溶融半田 ６ 半導体チップ
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に溝を形成した半導体支持基板に溶
融半田を滴下し、この溶融半田を加圧面に突起部を有す
る半田拡張治具により加圧成形した後に、半導体チップ
を圧着する半導体チップの接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239529A JP3012045B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239529A JP3012045B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582568A true JPH0582568A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3012045B2 JP3012045B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17046161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239529A Expired - Fee Related JP3012045B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012045B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007766A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-10 | Rohm Co Ltd | 半導体電子部品 |
| JP2011171766A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-09-01 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
| CN112992691A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-18 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体器件的焊接方法及半导体器件 |
| JP2023045874A (ja) * | 2021-09-22 | 2023-04-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| JP2025031993A (ja) * | 2019-03-26 | 2025-03-07 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200340929Y1 (ko) * | 2003-10-16 | 2004-02-11 | 이건옥 | 학습용 다층 퍼즐 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239529A patent/JP3012045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007766A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-10 | Rohm Co Ltd | 半導体電子部品 |
| JP2011171766A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-09-01 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
| JP2025031993A (ja) * | 2019-03-26 | 2025-03-07 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
| CN112992691A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-18 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体器件的焊接方法及半导体器件 |
| CN112992691B (zh) * | 2021-04-23 | 2021-09-03 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体器件的焊接方法及半导体器件 |
| JP2023045874A (ja) * | 2021-09-22 | 2023-04-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3012045B2 (ja) | 2000-02-21 |
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Legal Events
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