JPH066020A - 端子接合方法 - Google Patents
端子接合方法Info
- Publication number
- JPH066020A JPH066020A JP4158235A JP15823592A JPH066020A JP H066020 A JPH066020 A JP H066020A JP 4158235 A JP4158235 A JP 4158235A JP 15823592 A JP15823592 A JP 15823592A JP H066020 A JPH066020 A JP H066020A
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- Japan
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- terminals
- aid
- layers
- terminal
- bonding
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3465—Application of solder
Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は端子接合方法に関し、低圧力、低温
度下において信頼性の高い接合を実現することを目的と
する。 【構成】 端子１１，１２にＳｎ−Ｐｂ層１４，１５を
形成し、これを間に液相のＧａを介して突き合せ、８０
℃に加熱する。液相のＧａが、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
の表面の酸化膜１７，１８内に拡散し、更にＳｎ−Ｐｂ
層１４，１５内に拡散し、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａ共晶合金製
の接合部３２を形成するよう構成する。
度下において信頼性の高い接合を実現することを目的と
する。 【構成】 端子１１，１２にＳｎ−Ｐｂ層１４，１５を
形成し、これを間に液相のＧａを介して突き合せ、８０
℃に加熱する。液相のＧａが、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
の表面の酸化膜１７，１８内に拡散し、更にＳｎ−Ｐｂ
層１４，１５内に拡散し、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａ共晶合金製
の接合部３２を形成するよう構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は端子接合方法に関する。
【０００２】半導体装置の基板上への実装は、半導体装
置の端子を基板上の端子に接合することにより行われ
る。
置の端子を基板上の端子に接合することにより行われ
る。
【０００３】この端子同士の場合は、信頼性良くしかも
簡便に行われることが望ましい。
簡便に行われることが望ましい。
【０００４】
【従来の技術】従来の接合は、フラックスを利用して行
っており、具体的には図３に示す工程１〜５を経て行っ
ていた。
っており、具体的には図３に示す工程１〜５を経て行っ
ていた。
【０００５】まず、Ｓｎ−Ｐｂ層形成工程１を行う。
【０００６】図４（Ａ）は、この工程１後の状態を示
す。
す。
【０００７】同図中、１０はＬＳＩ、１１はその端子
（Ｎｉ４２％）である。
（Ｎｉ４２％）である。
【０００８】１２は基板、１３は基板１２上の端子であ
る。
る。
【０００９】１４，１５はＳｎ−Ｐｂ層であり、夫々蒸
着又はめっきによって、端子１１，１３を覆って形成さ
れる。
着又はめっきによって、端子１１，１３を覆って形成さ
れる。
【００１０】次に、フラックス供給工程２を行い、フラ
ックス１６を、図４（Ｂ）に示すように、例えばＳｎ−
Ｐｂ層１５上に付着させる。
ックス１６を、図４（Ｂ）に示すように、例えばＳｎ−
Ｐｂ層１５上に付着させる。
【００１１】次に、突き合わせ加圧工程３を行い、図４
（Ｃ）に示すように、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５を突き合
わせて一対の端子当り数１００ｇの圧力Ｐ1 で加圧す
る。
（Ｃ）に示すように、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５を突き合
わせて一対の端子当り数１００ｇの圧力Ｐ1 で加圧す
る。
【００１２】次に、加熱工程４を行い、パープルオロカ
ーボン雰囲気中で、約３００℃に加熱する。
ーボン雰囲気中で、約３００℃に加熱する。
【００１３】これにより、フラックスが活性化され、活
性化したフラックスによって、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
の表面の酸化膜１７，１８が化学的に取り除かれる。
性化したフラックスによって、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
の表面の酸化膜１７，１８が化学的に取り除かれる。
【００１４】また、酸化膜１７，１８が取り除かれて現
われたＳｎ−Ｐｂが融解して、図４（Ｄ）に示すように
Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５が接合し、端子１１，１３が接
合される。
われたＳｎ−Ｐｂが融解して、図４（Ｄ）に示すように
Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５が接合し、端子１１，１３が接
合される。
【００１５】最後に、洗浄工程５を行い、残っているフ
ラックス１６ａを除去する。
ラックス１６ａを除去する。
【００１６】要約すると、従来の接合方法は、酸化膜１
６，１７を取り除き、酸化膜１６，１７を取り除くこと
によって表われたＳｎ−Ｐｂ同士を融解して接合するも
のである。
６，１７を取り除き、酸化膜１６，１７を取り除くこと
によって表われたＳｎ−Ｐｂ同士を融解して接合するも
のである。
【００１７】接合部１９はＳｎ−Ｐｂである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】酸化膜１７，１８を取
り除くために、フラックスを使用し、且つ高温に加熱し
ており、更にはフラックスの洗浄も必要となり、作業に
手間がかかっていた。
り除くために、フラックスを使用し、且つ高温に加熱し
ており、更にはフラックスの洗浄も必要となり、作業に
手間がかかっていた。
【００１９】また、実際上は酸化膜１７，１８の除去が
困難となる場合もあり、この場合には、接合した場所の
電気的接続の特性が良好でなくなってしまう虞れもあっ
た。そこで、本発明は、酸化膜を透過して拡散しうる低
融点の接合助剤を使用することによって、酸化膜を取り
除かずに接合を可能とした端子接合方法を提供すること
を目的とする。
困難となる場合もあり、この場合には、接合した場所の
電気的接続の特性が良好でなくなってしまう虞れもあっ
た。そこで、本発明は、酸化膜を透過して拡散しうる低
融点の接合助剤を使用することによって、酸化膜を取り
除かずに接合を可能とした端子接合方法を提供すること
を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、接合
すべき端子上に、低温で他の金属が拡散し易い金属製の
接合体を形成する接合体形成工程と、該形成された接合
体上に、液相温度が室温付近である低融点金属製の接合
助剤を付着させる接合助剤付着工程と、上記端子同士を
突き合わせて加圧し、この状態で加熱し、液相状態の接
合助剤を、上記接合体の表面の酸化膜内に及び上記接合
体内に拡散させる加圧加熱工程とよりなる構成としたも
のである。
すべき端子上に、低温で他の金属が拡散し易い金属製の
接合体を形成する接合体形成工程と、該形成された接合
体上に、液相温度が室温付近である低融点金属製の接合
助剤を付着させる接合助剤付着工程と、上記端子同士を
突き合わせて加圧し、この状態で加熱し、液相状態の接
合助剤を、上記接合体の表面の酸化膜内に及び上記接合
体内に拡散させる加圧加熱工程とよりなる構成としたも
のである。
【００２１】請求項２の発明は、上記接合体は、Ｓｎ−
Ｐｂ、Ｉｎ又はＩｎ合金であり、上記接合助剤は、Ｇａ
又はＧａ−Ｂｉである構成としたものである。
Ｐｂ、Ｉｎ又はＩｎ合金であり、上記接合助剤は、Ｇａ
又はＧａ−Ｂｉである構成としたものである。
【００２２】
【作用】請求項１の低温で他の金属が拡散し易い接合体
及び液相温度が室温付近である低融点金属製の接合助剤
を使用し、接合助剤を液相状態として拡散させること
は、低い温度下で接合作業を可能とし、且つ接合助剤が
接合体表面の酸化膜内にも拡散することを可能として、
酸化膜を取り除くことを不要とするように作用する。
及び液相温度が室温付近である低融点金属製の接合助剤
を使用し、接合助剤を液相状態として拡散させること
は、低い温度下で接合作業を可能とし、且つ接合助剤が
接合体表面の酸化膜内にも拡散することを可能として、
酸化膜を取り除くことを不要とするように作用する。
【００２３】請求項２の接合体として、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｉ
ｎ、又はＩｎ合金を使用し、接合助剤としてＧａ又はＧ
ａ−Ｂｉを使用した構成は、接合を低圧力、低温度下で
可能とするように作用する。
ｎ、又はＩｎ合金を使用し、接合助剤としてＧａ又はＧ
ａ−Ｂｉを使用した構成は、接合を低圧力、低温度下で
可能とするように作用する。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の端子接合方法の一実施例につ
いて図１及び図２を参照して説明する。
いて図１及び図２を参照して説明する。
【００２５】各図中、図３及び図４に示す構成部分と対
応する部分には同一符号を付す。
応する部分には同一符号を付す。
【００２６】まず、図１中、Ｓｎ−Ｐｂ層形成工程１を
行い、図２（Ａ）に示すように、接合体としてのＳｎ−
Ｐｂ層１４，１５を蒸着又はめっきによって形成する。
行い、図２（Ａ）に示すように、接合体としてのＳｎ−
Ｐｂ層１４，１５を蒸着又はめっきによって形成する。
【００２７】形成されたＳｎ−Ｐｂ層１４，１５の表面
には、酸化膜１７，１８が形成される。
には、酸化膜１７，１８が形成される。
【００２８】次に、Ｇａ供給工程２０を行う。
【００２９】こゝでは、ディスペンサを使用して、図２
（Ｂ）に示すように、基板１２上のＳｎ−Ｐｂ層１５上
に、接合助剤としてのＧａ滴３０を付着させる。
（Ｂ）に示すように、基板１２上のＳｎ−Ｐｂ層１５上
に、接合助剤としてのＧａ滴３０を付着させる。
【００３０】Ｇａは、Ｇａは、融点が２７．９℃であ
り、室温で液相である。またＧａは、酸化膜１７，１８
に対する親和力が高く、酸化膜１７，１８中を拡散し易
い。
り、室温で液相である。またＧａは、酸化膜１７，１８
に対する親和力が高く、酸化膜１７，１８中を拡散し易
い。
【００３１】次に、突き合わせ加圧工程２１を行い、図
２（Ｃ）に示すように、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５を突き
合わせて、一対の端子当り１００ｇの圧力Ｐ2 で加圧す
る。
２（Ｃ）に示すように、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５を突き
合わせて、一対の端子当り１００ｇの圧力Ｐ2 で加圧す
る。
【００３２】こゝで、圧力Ｐ2 は従来の場合の数分の一
と低く、加圧は、従来に比べてし易い。
と低く、加圧は、従来に比べてし易い。
【００３３】なお、端子当りの圧力が１００ｇと小さい
のは、Ｇａの酸化膜１７，１８に対するＳｎ−Ｐｂ層１
４，１５の表面の酸化膜１７，１８を取り除く必要が無
いためである。
のは、Ｇａの酸化膜１７，１８に対するＳｎ−Ｐｂ層１
４，１５の表面の酸化膜１７，１８を取り除く必要が無
いためである。
【００３４】最後に、加熱工程２２を行う。
【００３５】こゝでは、ＬＳＩ１０及び基板１２全体
を、パープルオロカーボン雰囲気中で、約８０℃（Ｇａ
の融点より約５０℃高い温度）で加熱する。
を、パープルオロカーボン雰囲気中で、約８０℃（Ｇａ
の融点より約５０℃高い温度）で加熱する。
【００３６】加熱温度８０℃は、従来の場合の約３００
℃に比べて相当に低く、加熱はし易い。
℃に比べて相当に低く、加熱はし易い。
【００３７】この加熱によって、Ｇａ滴３０のＧａの拡
散力が増し、Ｇａは矢印３１で示すように、酸化膜１
７，１８内に拡散すると共に、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
内に均一に拡散する。
散力が増し、Ｇａは矢印３１で示すように、酸化膜１
７，１８内に拡散すると共に、Ｓｎ−Ｐｂ層１４，１５
内に均一に拡散する。
【００３８】Ｇａが酸化膜１７，１８内に拡散すること
により、酸化膜１７，１８は破られる。
により、酸化膜１７，１８は破られる。
【００３９】また、拡散は、Ｇａ滴３０が全て拡散しき
るまで行われる。
るまで行われる。
【００４０】これにより、図２（Ｄ）に示すように、Ｇ
ａ滴３０が全て拡散して無くなり、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａの
共晶合金製の接合部３２が形成され、この接合部３２に
よって端子１１，１３間が接合された状態となる。
ａ滴３０が全て拡散して無くなり、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａの
共晶合金製の接合部３２が形成され、この接合部３２に
よって端子１１，１３間が接合された状態となる。
【００４１】こゝで、この接合部３２についてみると、
酸化膜１７，１８は破られており、端子１１，１３間の
電気抵抗は十分に小さい。
酸化膜１７，１８は破られており、端子１１，１３間の
電気抵抗は十分に小さい。
【００４２】また、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａ共晶合金の融点
は、１００℃以上であり、ＬＳＩ１０の動作中の発熱に
よって接合部が外れる虞れは無い。
は、１００℃以上であり、ＬＳＩ１０の動作中の発熱に
よって接合部が外れる虞れは無い。
【００４３】次に、本発明の変形例について説明する。
【００４４】接合体として、Ｓｎ−Ｐｂに代えて、Ｉｎ
又はＩｎ合金を使用することもできる。
又はＩｎ合金を使用することもできる。
【００４５】また、接合助剤として、Ｇａに代えて、Ｇ
ａ−Ｂｉ合金を使用してもよい。
ａ−Ｂｉ合金を使用してもよい。
【００４６】従って、以下に、接合体、接合助剤の組合
せ、及び結果としての接合部の組成を挙げる。
せ、及び結果としての接合部の組成を挙げる。
【００４７】
【数１】
【００４８】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、酸化膜を取り除くことが不要となるため、加圧の
圧力を小さく出来、しかも酸化膜の残留が問題となら
ず、端子間の電気的接続の信頼性を向上し得る。
れば、酸化膜を取り除くことが不要となるため、加圧の
圧力を小さく出来、しかも酸化膜の残留が問題となら
ず、端子間の電気的接続の信頼性を向上し得る。
【００４９】また、上記のように加圧の圧力が小さくて
足り、且つ加熱の温度も低温で足りるため、接合作業を
従来に比べて、応力的及び加熱的に無理のない状態で行
うことが出来る。
足り、且つ加熱の温度も低温で足りるため、接合作業を
従来に比べて、応力的及び加熱的に無理のない状態で行
うことが出来る。
【００５０】請求項２の発明によれば、応力的及び熱的
に無理のない状況下で、信頼性良く接続し得る。
に無理のない状況下で、信頼性良く接続し得る。
【図１】本発明の端子接合方法の一実施例の工程図であ
る。
る。
【図２】図１中、各工程の状態を示す図である。
【図３】従来の端子接合方法の１例の工程図である。
【図４】図３中、各工程の状態を示す図である。
１ Ｓｎ−Ｐｂ層形成工程 １０ ＬＳＩ １１ 端子 １２ 基板 １３ 端子 １４，１５ Ｓｎ−Ｐｂ層（接合体） １７，１８ 酸化膜 ２０ Ｇａ供給工程 ２１ 突き合わせ加圧工程 ２２ 加熱工程 ３０ Ｇａ滴（接合助剤） ３１ 拡散を示す矢印 ３２ 接合部（Ｓｎ−Ｐｂ−Ｇａ）
Claims (2)
- 【請求項１】 接合すべき端子（１１，１３）上に、低
温で他の金属が拡散し易い金属製の接合体（１４，１
５）を形成する接合体形成工程（１１）と、 該形成された接合体上に、液相温度が室温付近である低
融点金属製の接合助剤（３０）を付着させる接合助剤付
着工程（２０）と、 上記端子同士を突き合わせて加圧し、この状態で加熱
し、液相状態の接合助剤を、上記接合体の表面の酸化膜
（１７，１８）内に及び上記接合体（１４，１５）内に
拡散させる加圧加熱工程（２１，２２）とよりなる構成
としたことを特徴とする端子接合方法。 - 【請求項２】 上記接合体は、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｉｎ又はＩ
ｎ合金であり、上記接合助剤は、Ｇａ又はＧａ−Ｂｉで
ある構成としたことを特徴とする請求項１記載の端子接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158235A JPH066020A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 端子接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158235A JPH066020A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 端子接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066020A true JPH066020A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15667232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158235A Pending JPH066020A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 端子接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6562147B2 (en) | 1995-03-24 | 2003-05-13 | Denso Corporation | Soldered product |
| US6605357B1 (en) | 1999-07-28 | 2003-08-12 | Denso Corporation | Bonding method and bonding structure of thermoplastic resin material |
| JP2007242900A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | 電子デバイス及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP4158235A patent/JPH066020A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6562147B2 (en) | 1995-03-24 | 2003-05-13 | Denso Corporation | Soldered product |
| US6605357B1 (en) | 1999-07-28 | 2003-08-12 | Denso Corporation | Bonding method and bonding structure of thermoplastic resin material |
| JP2007242900A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | 電子デバイス及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000926 |