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公开(公告)号:CN102066044B
公开(公告)日:2014-05-21
申请号:CN201080001875.3
申请日:2010-04-19
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H05K3/3463 , B23K35/262 , B23K2101/36 , B32B15/01 , C22C13/00 , H05K3/3442 , H05K2201/10992 , Y02P70/613
Abstract: 本发明提供一种显示高耐热疲劳性,能有效地降低导致制品功能停止的连接不良发生的无铅焊锡材料。一种焊锡材料,其含有1.0~4.0重量%Ag、4.0~6.0重量%In、0.1~1.0重量%Bi、总计1重量%以下(其中不包括0重量%)的选自Cu、Ni、Co、Fe及Sb中的1种以上元素,余量为Sn。使用该焊锡材料在基板(1)的含铜的电极焊盘(1a)上接合电子部件(3)的含铜的电极部(3a)时,可以在焊锡接合部形成应力缓和性优异的部分(5b),使Cu-Sn金属间化合物(5a)从电极焊盘(1a)与电极部(3a)迅速地生长,可以形成牢固的封闭结构。由此,即使在严酷的温度环境下,也可以防止龟裂的发生及伸长,可以实现高耐热疲劳特性,从而可以降低连接不良的发生。
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公开(公告)号:CN103493190A
公开(公告)日:2014-01-01
申请号:CN201280015910.6
申请日:2012-12-26
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H01L24/05 , B23K35/0261 , B23K35/0272 , B23K35/22 , B23K35/264 , B23K35/302 , H01L23/488 , H01L23/492 , H01L23/49513 , H01L24/29 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L2224/04026 , H01L2224/04042 , H01L2224/05611 , H01L2224/05639 , H01L2224/05644 , H01L2224/05647 , H01L2224/05655 , H01L2224/2712 , H01L2224/27334 , H01L2224/29083 , H01L2224/29111 , H01L2224/29139 , H01L2224/29147 , H01L2224/32245 , H01L2224/32503 , H01L2224/32507 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83065 , H01L2224/83101 , H01L2224/83192 , H01L2224/83201 , H01L2224/83411 , H01L2224/83439 , H01L2224/83444 , H01L2224/83447 , H01L2224/83455 , H01L2224/8381 , H01L2224/83986 , H01L2924/00014 , H01L2924/01322 , H01L2924/01327 , H01L2924/12042 , H01L2924/203 , H01L2924/3025 , H01L2924/351 , H01L2924/3512 , H01L2924/35121 , H01L2924/00012 , H01L2924/00 , H01L2224/45099 , H01L2924/01083 , H01L2224/8321 , H01L2924/0002
Abstract: 本发明提供一种接合结构体,其具备:基板的电极;半导体元件的电极;和将基板的电极与半导体元件的电极之间接合的接合层,接合层从基板的电极朝向半导体元件的电极依次配置有:包含CuSn系的金属间化合物的第一金属间化合物层;Bi层;包含CuSn系的金属间化合物的第二金属间化合物层;Cu层;和包含CuSn系的金属间化合物的第三金属间化合物层。
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公开(公告)号:CN102047398A
公开(公告)日:2011-05-04
申请号:CN201080001751.5
申请日:2010-04-27
Applicant: 松下电器产业株式会社
IPC: H01L21/52 , C22C12/00 , H01L21/3205 , H01L23/52
CPC classification number: H01L23/49513 , B23K1/0016 , B23K35/0233 , B23K35/0238 , B23K35/264 , B23K35/325 , B32B15/01 , C22C12/00 , H01L24/29 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L2224/2908 , H01L2224/29084 , H01L2224/29101 , H01L2224/29111 , H01L2224/29113 , H01L2224/32245 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83801 , H01L2924/00014 , H01L2924/01004 , H01L2924/01005 , H01L2924/01006 , H01L2924/01019 , H01L2924/01024 , H01L2924/01029 , H01L2924/0103 , H01L2924/01032 , H01L2924/01033 , H01L2924/01046 , H01L2924/01047 , H01L2924/0105 , H01L2924/01073 , H01L2924/01074 , H01L2924/01078 , H01L2924/01079 , H01L2924/01082 , H01L2924/0132 , H01L2924/01322 , H01L2924/0133 , H01L2924/014 , H01L2924/04953 , H01L2924/10329 , H01L2924/1305 , H01L2924/13055 , H01L2924/181 , H01L2924/00 , H01L2924/00012 , H01L2924/01083 , H01L2924/00015 , H01L2224/45099 , H01L2224/45015 , H01L2924/207
Abstract: 在半导体元件(102)的表面(102b)配置晶格与以Bi为主要成分的接合材料(106)不同的金属的层(105),并且在晶格与接合材料(106)不同的金属的所述层(105)和半导体元件(102)的表面(102b)之间配置与接合材料(106)的化合物生成热为正值的元素的层(104),藉此防止晶格与接合材料(106)不同的金属的所述层(105)的成分向半导体元件(102)扩散。
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公开(公告)号:CN102163564B
公开(公告)日:2014-06-25
申请号:CN201110026480.5
申请日:2011-01-18
Applicant: 松下电器产业株式会社
IPC: H01L21/60 , H01L23/488
CPC classification number: H01L24/29 , H01L23/49513 , H01L24/27 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L24/85 , H01L2224/29 , H01L2224/29101 , H01L2224/2929 , H01L2224/29313 , H01L2224/32245 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83101 , H01L2224/83192 , H01L2224/83439 , H01L2224/83444 , H01L2224/83455 , H01L2224/83464 , H01L2224/838 , H01L2224/85 , H01L2924/00013 , H01L2924/00014 , H01L2924/01005 , H01L2924/01006 , H01L2924/01019 , H01L2924/01023 , H01L2924/01029 , H01L2924/0103 , H01L2924/01032 , H01L2924/01033 , H01L2924/01046 , H01L2924/01047 , H01L2924/01049 , H01L2924/0105 , H01L2924/01078 , H01L2924/01079 , H01L2924/01082 , H01L2924/0132 , H01L2924/01327 , H01L2924/0133 , H01L2924/014 , H01L2924/10252 , H01L2924/10253 , H01L2924/10271 , H01L2924/10272 , H01L2924/10329 , H01L2924/1033 , H01L2924/181 , H01L2924/00 , H01L2924/01014 , H01L2924/01007 , H01L2924/01031 , H01L2924/01013 , H01L2924/01025 , H01L2924/01015 , H01L2924/01016 , H01L2924/01034 , H01L2924/3512 , H01L2924/01028 , H01L2224/29099 , H01L2224/29199 , H01L2224/29299 , H01L2924/00012 , H01L2224/45099 , H01L2224/45015 , H01L2924/207
Abstract: 本发明涉及接合结构体及接合结构体的制造方法。本发明非常希望实现功率半导体模块的高输出功率化,需要进一步提高接合部的耐热性,使得即使温度上升,用于将半导体元件与电极接合的接合部也不会熔融。本发明是一种接合结构体(1100)的制造方法,该方法是由半导体元件(1110)通过接合部(1130)与电极(1120)接合而成的接合结构体(1100)的制造方法,其特征在于,包括:焊锡球载放工序,该焊锡球载放工序中,将用Ni镀层(1231)覆盖Bi球(1232)的表面而成的焊锡球(1230)载放于已加热至Bi的熔点以上的温度的电极(1120)上;接合材料形成工序,该接合材料形成工序中,将焊锡球(1230)按压于经加热的电极(1120)上,使Ni镀层(1231)破碎,使熔融状态的Bi在经加热的电极(1120)的表面扩散,形成含有由Bi和Ni组成的Bi系金属互化物(1131)的接合材料(1130’);以及半导体元件载放工序,该半导体元件载放工序中,将半导体元件(1110)载放于接合材料(1130’)上。
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公开(公告)号:CN102047398B
公开(公告)日:2014-04-02
申请号:CN201080001751.5
申请日:2010-04-27
Applicant: 松下电器产业株式会社
IPC: H01L21/52 , C22C12/00 , H01L21/3205 , H01L23/52
CPC classification number: H01L23/49513 , B23K1/0016 , B23K35/0233 , B23K35/0238 , B23K35/264 , B23K35/325 , B32B15/01 , C22C12/00 , H01L24/29 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L2224/2908 , H01L2224/29084 , H01L2224/29101 , H01L2224/29111 , H01L2224/29113 , H01L2224/32245 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83801 , H01L2924/00014 , H01L2924/01004 , H01L2924/01005 , H01L2924/01006 , H01L2924/01019 , H01L2924/01024 , H01L2924/01029 , H01L2924/0103 , H01L2924/01032 , H01L2924/01033 , H01L2924/01046 , H01L2924/01047 , H01L2924/0105 , H01L2924/01073 , H01L2924/01074 , H01L2924/01078 , H01L2924/01079 , H01L2924/01082 , H01L2924/0132 , H01L2924/01322 , H01L2924/0133 , H01L2924/014 , H01L2924/04953 , H01L2924/10329 , H01L2924/1305 , H01L2924/13055 , H01L2924/181 , H01L2924/00 , H01L2924/00012 , H01L2924/01083 , H01L2924/00015 , H01L2224/45099 , H01L2224/45015 , H01L2924/207
Abstract: 在半导体元件(102)的表面(102b)配置晶格与以Bi为主要成分的接合材料(106)不同的金属的层(105),并且在晶格与接合材料(106)不同的金属的所述层(105)和半导体元件(102)的表面(102b)之间配置与接合材料(106)的化合物生成热为正值的元素的层(104),藉此防止晶格与接合材料(106)不同的金属的所述层(105)的成分向半导体元件(102)扩散。
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公开(公告)号:CN103155127A
公开(公告)日:2013-06-12
申请号:CN201180049406.3
申请日:2011-10-17
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H01L24/30 , B22F2999/00 , B23K1/0016 , B23K35/0238 , B23K35/26 , B23K35/262 , B23K35/3006 , B23K35/3013 , B23K35/302 , B23K2101/40 , B32B15/018 , C22C1/0483 , C22C5/02 , C22C5/06 , C22C9/00 , C22C9/02 , C22C13/00 , H01L21/563 , H01L23/4827 , H01L23/562 , H01L24/05 , H01L24/27 , H01L24/29 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L2224/04026 , H01L2224/05147 , H01L2224/05639 , H01L2224/05647 , H01L2224/2733 , H01L2224/29 , H01L2224/29111 , H01L2224/29113 , H01L2224/32245 , H01L2224/32503 , H01L2224/32507 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83 , H01L2224/83065 , H01L2224/83439 , H01L2224/83444 , H01L2224/8381 , H01L2224/83815 , H01L2924/00015 , H01L2924/01019 , H01L2924/01029 , H01L2924/01079 , H01L2924/0132 , H01L2924/01322 , H01L2924/01327 , H01L2924/351 , H01L2924/3512 , H01L2924/00014 , B22F1/0003 , H01L2924/0105 , H01L2924/00 , H01L2924/00012 , H01L2924/01047 , H01L2924/01083 , H01L2924/01049 , H01L2924/01028 , H01L2224/45099
Abstract: 提供一种具有优异的应力缓和性,同时具有耐热性的半导体接合结构体,它是通过焊锡材料将半导体元件(102)和电极(103)接合而成的接合结构体。接合部分(212)具有形成在电极侧的第一金属互化物层(207‘)、形成在半导体元件侧的第二金属互化物层(208‘)以及被第一金属互化物层(207‘)和第二金属互化物层(208‘)的二层夹在中间的由含有Sn的相(210)和棒状金属互化物部(209‘)构成的第三层(300),棒状金属互化物部(209‘)与第一金属互化物层(207‘)和第二金属互化物层(208‘)的两者层间接合。
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公开(公告)号:CN102422403A
公开(公告)日:2012-04-18
申请号:CN201080021256.0
申请日:2010-07-20
Applicant: 松下电器产业株式会社
IPC: H01L21/52
CPC classification number: H01L24/29 , H01L24/27 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/83 , H01L2224/27462 , H01L2224/27472 , H01L2224/2901 , H01L2224/29019 , H01L2224/29082 , H01L2224/29101 , H01L2224/29109 , H01L2224/29111 , H01L2224/29113 , H01L2224/29187 , H01L2224/32245 , H01L2224/32257 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83005 , H01L2224/83191 , H01L2224/83385 , H01L2224/838 , H01L2224/94 , H01L2924/00014 , H01L2924/01004 , H01L2924/01005 , H01L2924/01006 , H01L2924/01015 , H01L2924/01019 , H01L2924/01029 , H01L2924/0103 , H01L2924/01032 , H01L2924/01033 , H01L2924/01047 , H01L2924/0105 , H01L2924/01057 , H01L2924/01074 , H01L2924/01078 , H01L2924/01082 , H01L2924/0132 , H01L2924/0133 , H01L2924/014 , H01L2924/10252 , H01L2924/10253 , H01L2924/10271 , H01L2924/10272 , H01L2924/10329 , H01L2924/1033 , H01L2924/10335 , H01L2924/10375 , H01L2924/10376 , H01L2924/1305 , H01L2924/13055 , H01L2924/157 , H01L2924/181 , H01L2924/3512 , H01L2924/01014 , H01L2924/01007 , H01L2924/01031 , H01L2924/01049 , H01L2924/01016 , H01L2924/01083 , H01L2924/01034 , H01L2924/00012 , H01L2924/00 , H01L2224/27 , H01L2224/45099 , H01L2224/45015 , H01L2924/207
Abstract: 本发明的半导体元器件(100)包括:半导体元件(101);以及接合层(102),该接合层(102)形成于半导体元件(101)的一个面上,包含以Bi为主要成分的接合材料,在接合层(102)的与半导体元件(101)相接的面的相反一侧的面上形成有凸部(103)。使用该半导体元器件(100),使其与被配置成与接合层(102)彼此相对的电极(201)接合,从而能够抑制空隙的产生。
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公开(公告)号:CN103563062A
公开(公告)日:2014-02-05
申请号:CN201280025481.0
申请日:2012-05-22
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H01L23/49866 , B23K35/007 , B23K35/0233 , B23K35/264 , B32B15/01 , B32B15/016 , C22C5/06 , C22C5/08 , C22C9/00 , C22C12/00 , C22C13/00 , C22C13/02 , H01L23/3107 , H01L23/49513 , H01L23/49551 , H01L23/49582 , H01L24/29 , H01L24/32 , H01L24/48 , H01L24/73 , H01L24/83 , H01L24/92 , H01L2224/04026 , H01L2224/05647 , H01L2224/2908 , H01L2224/29082 , H01L2224/29083 , H01L2224/29111 , H01L2224/29113 , H01L2224/29118 , H01L2224/29139 , H01L2224/29144 , H01L2224/29147 , H01L2224/29155 , H01L2224/32245 , H01L2224/32507 , H01L2224/45014 , H01L2224/48091 , H01L2224/48247 , H01L2224/73265 , H01L2224/83075 , H01L2224/83101 , H01L2224/83191 , H01L2224/83203 , H01L2224/83439 , H01L2224/8382 , H01L2224/92247 , H01L2924/00011 , H01L2924/00014 , H01L2924/01029 , H01L2924/01079 , H01L2924/0132 , H01L2924/01322 , H01L2924/01327 , H01L2924/10253 , H01L2924/10272 , H01L2924/1033 , H01L2924/15747 , H01L2924/181 , H01L2924/3512 , H01L2924/35121 , H01L2924/00012 , H01L2924/00 , H01L2924/0105 , H01L2924/01047 , H01L2924/01082 , H01L2924/00015 , H01L2924/01083 , H01L2924/013 , H01L2924/01007 , H01L2224/45099 , H01L2224/83205
Abstract: 在以Bi为主要成分的焊接材料的接合结构体中,改善应力缓和性,防止接合部中产生裂纹或剥离。在经由以Bi为主要成分的接合材料(104)将半导体元件(102)与Cu电极(103)相接合而构成的接合结构体(106)中,经由杨氏模量从接合材料(104)向被接合材料(半导体元件(102)、Cu电极(103))倾斜增大的层叠体(209a),将半导体元件(102)与Cu电极(103)相接合,从而确保与使用功率半导体模块时的温度周期中所产生的热应力相对的应力缓和性。
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公开(公告)号:CN102066044A
公开(公告)日:2011-05-18
申请号:CN201080001875.3
申请日:2010-04-19
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H05K3/3463 , B23K35/262 , B23K2101/36 , B32B15/01 , C22C13/00 , H05K3/3442 , H05K2201/10992 , Y02P70/613
Abstract: 本发明提供一种显示高耐热疲劳性,能有效地降低导致制品功能停止的连接不良发生的无铅焊锡材料。一种焊锡材料,其含有1.0~4.0重量%Ag、4.0~6.0重量%In、0.1~1.0重量%Bi、总计1重量%以下(其中不包括0重量%)的选自Cu、Ni、Co、Fe及Sb中的1种以上元素,余量为Sn。使用该焊锡材料在基板(1)的含铜的电极焊盘(1a)上接合电子部件(3)的含铜的电极部(3a)时,可以在焊锡接合部形成应力缓和性优异的部分(5b),使Cu-Sn金属间化合物(5a)从电极焊盘(1a)与电极部(3a)迅速地生长,可以形成牢固的封闭结构。由此,即使在严酷的温度环境下,也可以防止龟裂的发生及伸长,可以实现高耐热疲劳特性,从而可以降低连接不良的发生。
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公开(公告)号:CN103962744A
公开(公告)日:2014-08-06
申请号:CN201410196746.4
申请日:2010-04-19
Applicant: 松下电器产业株式会社
CPC classification number: H05K3/3463 , B23K35/262 , B23K2101/36 , B32B15/01 , C22C13/00 , H05K3/3442 , H05K2201/10992 , Y02P70/613
Abstract: 本发明提供一种显示高耐热疲劳性,能有效地降低导致制品功能停止的连接不良发生的无铅焊锡材料。一种焊锡材料,其含有1.0~4.0重量%Ag、4.0~6.0重量%In、0.1~1.0重量%Bi、总计1重量%以下(其中不包括0重量%)的选自Cu、Ni、Co、Fe及Sb中的1种以上元素,余量为Sn。使用该焊锡材料在基板(1)的含铜的电极焊盘(1a)上接合电子部件(3)的含铜的电极部(3a)时,可以在焊锡接合部形成应力缓和性优异的部分(5b),使Cu-Sn金属间化合物(5a)从电极焊盘(1a)与电极部(3a)迅速地生长,可以形成牢固的封闭结构。由此,即使在严酷的温度环境下,也可以防止龟裂的发生及伸长,可以实现高耐热疲劳特性,从而可以降低连接不良的发生。
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