JPS60140751A - 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 - Google Patents
厚膜混成集積回路用ボンデイング片Info
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- JPS60140751A JPS60140751A JP58251632A JP25163283A JPS60140751A JP S60140751 A JPS60140751 A JP S60140751A JP 58251632 A JP58251632 A JP 58251632A JP 25163283 A JP25163283 A JP 25163283A JP S60140751 A JPS60140751 A JP S60140751A
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- bonding
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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】
この発明は、厚膜混成集積回路用ボンディング複合材に
関１−る。
関１−る。
従来、Ｗｌｌ！Ｊ混成集積回路は第１図、第２図に示す
如く、／Ｖ２Ｏ３９０％以上含有のアルミナセラミック
回路基板（１）上に、〜・Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、〜を主成
分とする〜光配線導体（２）を、印刷、焼成し、前記配
線導体（２）間を連結づる如く、抵抗体（３）を印刷、
焼成して、所要の印刷回路を形成する。
如く、／Ｖ２Ｏ３９０％以上含有のアルミナセラミック
回路基板（１）上に、〜・Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、〜を主成
分とする〜光配線導体（２）を、印刷、焼成し、前記配
線導体（２）間を連結づる如く、抵抗体（３）を印刷、
焼成して、所要の印刷回路を形成する。
また、前記配線導体（２）上面にはんだペーストにて印
刷、形成したはんだ層（８）を介して、トランジスター
チップ（４）、ダイオードチップ（５）とボンディング
片（力量を、超音波接続法により、ＳＬｉ％含有のＡｇ
線（６）を接続した構造である。
刷、形成したはんだ層（８）を介して、トランジスター
チップ（４）、ダイオードチップ（５）とボンディング
片（力量を、超音波接続法により、ＳＬｉ％含有のＡｇ
線（６）を接続した構造である。
従来、用いられているボンディング片（７）は、第３図
に示す如く、Ａｇ板（１０）を心材とし、アルミナセラ
ミック回路基板にはんだイ］りされる心月面は、ヘメッ
キ（９）層からなる構造であり、また、第４図の如く、
伍板（１１）を心材とし、その両面の配線との接続面及
びアルミナセラミック回路基板へのハンダ付は而は共に
ＮＬメッキ（１２）層からなる構造のものが使用されて
いる。
に示す如く、Ａｇ板（１０）を心材とし、アルミナセラ
ミック回路基板にはんだイ］りされる心月面は、ヘメッ
キ（９）層からなる構造であり、また、第４図の如く、
伍板（１１）を心材とし、その両面の配線との接続面及
びアルミナセラミック回路基板へのハンダ付は而は共に
ＮＬメッキ（１２）層からなる構造のものが使用されて
いる。
しかし、上記前者のボンディング片は、心材のＭ金属と
メッキ層のへ金属のイオン化傾向の相３ｍにより、温度
を上げて通電づ−ると、上記両方の金属接合部にアルマ
イトが生成され、接合部が剥離する欠点があり、また、
両者とも、回路↓Ｊ板のアルミナセラミックと各々の心
材のＮまたは髄との熱膨張差が大きいため、使用時の冷
熱サイクルにより、前者の場合は、心材の／Ｖと０層問
に剥離を生じ、また、後者の場合は、心材のへとＮＬ層
との間に剥離を生じ、あるいはは／ｖだ層内に亀裂を発
生する問題があった。
メッキ層のへ金属のイオン化傾向の相３ｍにより、温度
を上げて通電づ−ると、上記両方の金属接合部にアルマ
イトが生成され、接合部が剥離する欠点があり、また、
両者とも、回路↓Ｊ板のアルミナセラミックと各々の心
材のＮまたは髄との熱膨張差が大きいため、使用時の冷
熱サイクルにより、前者の場合は、心材の／Ｖと０層問
に剥離を生じ、また、後者の場合は、心材のへとＮＬ層
との間に剥離を生じ、あるいはは／ｖだ層内に亀裂を発
生する問題があった。
この発明は、従来のボンディング片のかかる問題点に鑑
み、使用時の冷熱サイクルによる剥離や亀裂を防止した
厚膜混成集積回路用ボンディング片を目的としている。
み、使用時の冷熱サイクルによる剥離や亀裂を防止した
厚膜混成集積回路用ボンディング片を目的としている。
すなわち、この発明は、アルミナセラミック回゛路基板
の熱膨張係数に略等しい熱膨張係数を有する金属を心材
とし、その−面にＮ層と他面にははんだ濡れ性の良好な
金属とを被着した少なくとも３層の複合材からなること
を特徴とする厚膜混成集積回路用ボンディング片である
。
の熱膨張係数に略等しい熱膨張係数を有する金属を心材
とし、その−面にＮ層と他面にははんだ濡れ性の良好な
金属とを被着した少なくとも３層の複合材からなること
を特徴とする厚膜混成集積回路用ボンディング片である
。
この発明は、詳述すると、アルミナセラミック回路基板
上に、電気回路を形成するＡＱ・１５〜３０％Ｐｄ合金
、〜・ ５〜１０％Ｐｔ合金あるいは〜を主成分とする
〜光配線導体を設け、前記導体上に、Ｎ１４０ｗｔ％〜
４４ｗｔ％含有のＦｅ ＮＬ金合金コバール合金。
上に、電気回路を形成するＡＱ・１５〜３０％Ｐｄ合金
、〜・ ５〜１０％Ｐｔ合金あるいは〜を主成分とする
〜光配線導体を設け、前記導体上に、Ｎ１４０ｗｔ％〜
４４ｗｔ％含有のＦｅ ＮＬ金合金コバール合金。
出、あるいはＷを心材（１３）とし、その−面に５０ρ
厚以下のＮ層（１４）と他面に５０Ｉ！ｍＷ以下のはん
だ濡れ性の良好な金属（１５）、例えば、伍、Ｎ、。
厚以下のＮ層（１４）と他面に５０Ｉ！ｍＷ以下のはん
だ濡れ性の良好な金属（１５）、例えば、伍、Ｎ、。
〜、Ａｕ層、を有する１、０ｍｍｍｍ下の３層複合材、
あるいは、さらに前記金属層、例えばＮ１層表面に、５
０Ｊ＃厚以下のはんだ層を被るしてなる４層複合材を載
置し、前記複合材のＮ層に心任１００〜５００ｓｌのＭ
線を接続した構成の厚膜混成集積回路用ボンディング片
である。
あるいは、さらに前記金属層、例えばＮ１層表面に、５
０Ｊ＃厚以下のはんだ層を被るしてなる４層複合材を載
置し、前記複合材のＮ層に心任１００〜５００ｓｌのＭ
線を接続した構成の厚膜混成集積回路用ボンディング片
である。
また、この発明において、上記のはんだ濡れ性の良好な
金属を、適宜複層となして、全体を４層以上の構成にし
てもよい。
金属を、適宜複層となして、全体を４層以上の構成にし
てもよい。
この発明において、ボンディング片の心材に、ＮＬ４０
ｗｔ％〜４４ｗｔ％−Ｆｅ合金、Ｆｅ ＮＬ２９ｗｔ％
〜３０ｗｔ％−ＣｏＩ２，５ｗｔ％〜１７ｗｔ％のコバ
ール合金、出、あるいはＷを用いた理由は、熱膨張係数
が回路基板のアルミナセラミックの熱膨張係数と略近似
するため、心材と例えばＮＬ層との剥離防止あるいはは
んだ層の亀裂防止に有効なためである。
ｗｔ％〜４４ｗｔ％−Ｆｅ合金、Ｆｅ ＮＬ２９ｗｔ％
〜３０ｗｔ％−ＣｏＩ２，５ｗｔ％〜１７ｗｔ％のコバ
ール合金、出、あるいはＷを用いた理由は、熱膨張係数
が回路基板のアルミナセラミックの熱膨張係数と略近似
するため、心材と例えばＮＬ層との剥離防止あるいはは
んだ層の亀裂防止に有効なためである。
Ｍ線に接続されるボンデインク片のＮ層厚みは、５０左
を越えると、ボンディング片の熱応動湾曲性を招来し、
はんだ付は品質上好ましくなく、また、ボンディング片
の例えばＮＬ層は、はんだとの濡れ性改善のためにクラ
ッド法あるいはメッキ法にて形成されるが、ＮＬ層が５
０７ａ＋を越えて全厚みの５％を越えると、熱応動湾曲
性をＪｎ来し、は／Ｖだ付は品質上有害となり、品質的
にまたコスト的にも好ましくないため、５０１ＪＭｌ以
下とする。
を越えると、ボンディング片の熱応動湾曲性を招来し、
はんだ付は品質上好ましくなく、また、ボンディング片
の例えばＮＬ層は、はんだとの濡れ性改善のためにクラ
ッド法あるいはメッキ法にて形成されるが、ＮＬ層が５
０７ａ＋を越えて全厚みの５％を越えると、熱応動湾曲
性をＪｎ来し、は／Ｖだ付は品質上有害となり、品質的
にまたコスト的にも好ましくないため、５０１ＪＭｌ以
下とする。
以上の説明において、Ｎｊを例にとり説明したが、伍、
ん、 Ａｌｌなどの場合でも同様である。
ん、 Ａｌｌなどの場合でも同様である。
゛ また、この発明のボンディング片の両面金属層が、
異種金属であり各々の反射率の相違からボンディング片
両面にお（プる表裏の判別が容易となり、集積回路への
組立が簡単になる利点がある。
異種金属であり各々の反射率の相違からボンディング片
両面にお（プる表裏の判別が容易となり、集積回路への
組立が簡単になる利点がある。
この発明において、集積回路の基板は、Ｍ２Ｏ３９０％
以上のものであり、Ａｇ系配線導体は前記の如く、〜・
Ｐｄ、Ａｇ・Ｐｔ、Ａａを主成分とするん系のもので、
導体厚みは２０加以下が好ましく、これを越えると、配
線導体割れが発生しやすくなる。
以上のものであり、Ａｇ系配線導体は前記の如く、〜・
Ｐｄ、Ａｇ・Ｐｔ、Ａａを主成分とするん系のもので、
導体厚みは２０加以下が好ましく、これを越えると、配
線導体割れが発生しやすくなる。
また、この発明による４層複合材のはんだ層は、配線導
体との固着作業性の向上に有効であるが、層厚みが５０
．を越えると、ボンディング片面が回路基板と平行にな
り動く、傾斜して固るされた場合、Ｍ線のボンディング
作業に支障を来たづので好ましくない。
体との固着作業性の向上に有効であるが、層厚みが５０
．を越えると、ボンディング片面が回路基板と平行にな
り動く、傾斜して固るされた場合、Ｍ線のボンディング
作業に支障を来たづので好ましくない。
この発明のボンディング片厚みを１．０ｍｍ以下に限定
した理由は、１．Ｏｍｍを越えると、トランジスタチッ
プ等の／Ｖ線ボンディングを行なう面どの高さの不揃い
が増し、Ｍ線ボンディング装置の機能に適合せず、コス
トを上置させ、好ましくないためである。
した理由は、１．Ｏｍｍを越えると、トランジスタチッ
プ等の／Ｖ線ボンディングを行なう面どの高さの不揃い
が増し、Ｍ線ボンディング装置の機能に適合せず、コス
トを上置させ、好ましくないためである。
また、集積回路のトランジスタチップとこの発明にＪ：
るボンディング片間及びダイオードチップとこの発明に
よるボンディング片間を接続するＡＱ線径は、前記チッ
プのボンディング面積、接続電流容量によって左右され
るが、この発明においては、１００７７ｍ〜５００ｎｍ
の線径が好ましく、これに対応するボンディング片のＡ
ｇ層厚みは１０．以上が好ましい。
るボンディング片間及びダイオードチップとこの発明に
よるボンディング片間を接続するＡＱ線径は、前記チッ
プのボンディング面積、接続電流容量によって左右され
るが、この発明においては、１００７７ｍ〜５００ｎｍ
の線径が好ましく、これに対応するボンディング片のＡ
ｇ層厚みは１０．以上が好ましい。
以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１
この発明による３ｖのボンディング片として、心材に板
厚３１０証のＦｅ−４２％Ｎｊ合金を用い、その−面に
２０通のＭ層を有するクラツド材を製作した後、クラツ
ド材の他面に２虜のＮしメッキ層を形成し、直径１．５
ｍｍの円板型に打ち抜いた。
厚３１０証のＦｅ−４２％Ｎｊ合金を用い、その−面に
２０通のＭ層を有するクラツド材を製作した後、クラツ
ド材の他面に２虜のＮしメッキ層を形成し、直径１．５
ｍｍの円板型に打ち抜いた。
基板としては／Ｖ２Ｏ３９６％含有のアルミナセラミッ
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・Ｐ
ｄを主成分とする１２ｓのＡｉｌ系配線導体を配設し、
前記導体上のボンディング片載置位置に６０％Ｓｎ −
’ ２．５Ａａ−残円からなるはんだ層を印刷、形成し
、当該位置に前記３層ボンディング片を戟Ｕした後、ボ
ンディング片の／Ｖ層に直径２５０左のＡｇ線を超音波
接続し、Ｎ線接続強度試験及び耐久試験を行ない、その
結果を従来のボンディング片の試験結果と共に第１表に
示す。
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・Ｐ
ｄを主成分とする１２ｓのＡｉｌ系配線導体を配設し、
前記導体上のボンディング片載置位置に６０％Ｓｎ −
’ ２．５Ａａ−残円からなるはんだ層を印刷、形成し
、当該位置に前記３層ボンディング片を戟Ｕした後、ボ
ンディング片の／Ｖ層に直径２５０左のＡｇ線を超音波
接続し、Ｎ線接続強度試験及び耐久試験を行ない、その
結果を従来のボンディング片の試験結果と共に第１表に
示す。
なお、Ａｅ線接続強度試験は垂直引張り試験とした。ま
た、耐久試験の条件は、常温に３分間保持したのち、１
５０℃に３分間保持の冷熱ザイクルを１０万回繰返した
場合のボンディング片の剥離状況を観察し評価した。
た、耐久試験の条件は、常温に３分間保持したのち、１
５０℃に３分間保持の冷熱ザイクルを１０万回繰返した
場合のボンディング片の剥離状況を観察し評価した。
第１表
以下余白
実施例２
この発明による４層のボンディング片として、心材に板
厚４ ｙｏＪＩｍのＦａ−４２％Ｎし合金を用い、その
−面に３０柳のＡｇ層を有するクラツド材を製作した後
、クラツド材の他面に３側のＮＬメッキ層を形成し、さ
らに、１０７７Ｔｌｌのは／、だ層をメッキ法にて形成
したのち、１．５ｍｍＸ ２．５ｍｍの矩形に打ち抜い
た。
厚４ ｙｏＪＩｍのＦａ−４２％Ｎし合金を用い、その
−面に３０柳のＡｇ層を有するクラツド材を製作した後
、クラツド材の他面に３側のＮＬメッキ層を形成し、さ
らに、１０７７Ｔｌｌのは／、だ層をメッキ法にて形成
したのち、１．５ｍｍＸ ２．５ｍｍの矩形に打ち抜い
た。
基板としてはＡｌ２０３９６％含有のアルミナセラミッ
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・Ｐ
ｔを主成分とする１０左の〜未配線導体を配設し、前記
導体上の該当位置に前記４層ボンディング片をはんだ付
【プにて載置した後、ボンディング片のＭ層に直径２５
０７７ｍのＭ線を超音波接続し、実施例１と同条件のＡ
ｐ線接続強度試験及び耐久試験を行ない、第１表と同様
の結果を得た。なお、この場合、上記ボンディング片は
はんだ層を有するため、メタルマスク等による基板への
はんだ印刷工程が不要どなり、作業性にすぐれる利点が
ある。
ク基板を用い、前記基板上に電気回路を形成するん・Ｐ
ｔを主成分とする１０左の〜未配線導体を配設し、前記
導体上の該当位置に前記４層ボンディング片をはんだ付
【プにて載置した後、ボンディング片のＭ層に直径２５
０７７ｍのＭ線を超音波接続し、実施例１と同条件のＡ
ｐ線接続強度試験及び耐久試験を行ない、第１表と同様
の結果を得た。なお、この場合、上記ボンディング片は
はんだ層を有するため、メタルマスク等による基板への
はんだ印刷工程が不要どなり、作業性にすぐれる利点が
ある。
第１図ど第２図は厚膜混成集積回路の平面図と側面説明
図であり、第３図と第４図は従来のボンディング片の断
面図である。第５図はこの発明によるボンディング片の
断面図である。 １・・・アルミナセラミック回路基板、２・・・配線導
体３・・・抵抗体、４・・・トランジスターチップ、５
・・・ダイオードチップ、６・・・Ａ＆線、７・・・ボ
ンディング片、８・・・はんだ唐、９・・・頷メッキ層
、１０・・・Ａｇ板、１１・・・伍板、１２・・・ＮＬ
メッキ層、１３・・・心材、１４・・・Ｍ層、１５・・
・Ｎ１層。 出願人 住友特殊金属株式会社 第３図 第４図 第５図
図であり、第３図と第４図は従来のボンディング片の断
面図である。第５図はこの発明によるボンディング片の
断面図である。 １・・・アルミナセラミック回路基板、２・・・配線導
体３・・・抵抗体、４・・・トランジスターチップ、５
・・・ダイオードチップ、６・・・Ａ＆線、７・・・ボ
ンディング片、８・・・はんだ唐、９・・・頷メッキ層
、１０・・・Ａｇ板、１１・・・伍板、１２・・・ＮＬ
メッキ層、１３・・・心材、１４・・・Ｍ層、１５・・
・Ｎ１層。 出願人 住友特殊金属株式会社 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ アルミナセラミック回路基板の熱膨張係数に略等し
い熱膨張係数を有する金属を心材どし、その−面にＭ層
と他面にははんだ濡れ性の良好な金属とを被着した少な
くとも３層の複合材からなることを特徴とするＩ９膜混
成集積回路用ボンディング片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251632A JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251632A JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140751A true JPS60140751A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17225705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251632A Pending JPS60140751A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 厚膜混成集積回路用ボンデイング片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468377U (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-17 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5396667A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | Wire bonding method |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58251632A patent/JPS60140751A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5396667A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | Wire bonding method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468377U (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-17 |
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