JP3147601B2 - 高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材 - Google Patents
高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材Info
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Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置組立用に使
用される高融点（260〜400℃）を有する高温強度に優れ
たＰｂ合金はんだ材に関するものである。
用される高融点（260〜400℃）を有する高温強度に優れ
たＰｂ合金はんだ材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子のダイボンディング、
フリップチップボンディング、およびＩＣパッケージの
封止等半導体装置組立用に使用される高融点（260〜400
℃）のはんだ材としては、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉ内１
種または２種以上：１〜１０％、を含有し、残りがＰｂ
と不可避不純物からなる組成のＰｂ合金が知られてい
た。
フリップチップボンディング、およびＩＣパッケージの
封止等半導体装置組立用に使用される高融点（260〜400
℃）のはんだ材としては、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉ内１
種または２種以上：１〜１０％、を含有し、残りがＰｂ
と不可避不純物からなる組成のＰｂ合金が知られてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の半導体装
置の高集積化は著しく、これに伴い半導体装置の発熱も
高くなり、これを構成するはんだ付け部も、高温環境下
に置かれる状況にあるが、上記の従来Ｐｂ合金はんだ材
は、その使用環境温度が100℃程度にもなると、高温強
度が十分でないため、ろう付け部が破断し易くなるなど
の問題点がある。
置の高集積化は著しく、これに伴い半導体装置の発熱も
高くなり、これを構成するはんだ付け部も、高温環境下
に置かれる状況にあるが、上記の従来Ｐｂ合金はんだ材
は、その使用環境温度が100℃程度にもなると、高温強
度が十分でないため、ろう付け部が破断し易くなるなど
の問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
述のような観点から、高温強度を向上させるべく、上記
の従来Ｐｂ合金はんだ材に、着目し、研究した結果、上
記の従来Ｐｂ合金はんだ材に合金成分としてＰｄ：３〜
１２重量％を合金させると、この結果のＰｂ合金はんだ
材は、優れた高温強度を有し、これを高い発熱を伴う高
集積半導体装置の組立に用いた場合、その実用に際して
もはんだ付け部は優れた高温強度を示し、破断の発生が
見られないという研究結果を得たのである。
述のような観点から、高温強度を向上させるべく、上記
の従来Ｐｂ合金はんだ材に、着目し、研究した結果、上
記の従来Ｐｂ合金はんだ材に合金成分としてＰｄ：３〜
１２重量％を合金させると、この結果のＰｂ合金はんだ
材は、優れた高温強度を有し、これを高い発熱を伴う高
集積半導体装置の組立に用いた場合、その実用に際して
もはんだ付け部は優れた高温強度を示し、破断の発生が
見られないという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果をもとになさ
れたものであって、重量％で（以下％は重量％を示
す）、Ｐｄ：３〜１２％、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉの内
１種又は２種以上：１〜１０％、を含有し、残りがＰｂ
と不可避不純物からなる組成を有するＰｂ合金で構成し
てなる半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材に特徴を有す
るものである。
れたものであって、重量％で（以下％は重量％を示
す）、Ｐｄ：３〜１２％、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉの内
１種又は２種以上：１〜１０％、を含有し、残りがＰｂ
と不可避不純物からなる組成を有するＰｂ合金で構成し
てなる半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材に特徴を有す
るものである。
【０００６】次に、この発明のＰｂ合金はんだ材におい
て、これを構成するＰｂ合金の成分組成を上記の通り限
定した理由を説明する。 a)Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、およびＢｉ これら成分には、融点を下げて、はんだ付け性を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１％未満では、前記作
用に所望の効果が得られず、その含有量が１０％を越え
ると、高温強度が低下するようになることから、その含
有量を１〜１０％と定めた。 b)Ｐｄ Ｐｄ成分には、上記の通り高温強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が３％未満では、所望の優れた高温
強度を確保することができず、一方その含有量が１２％
を越えると、融点が上昇し、はんだ付けが困難になるこ
とから、その含有量を３〜１２％と定めた。
て、これを構成するＰｂ合金の成分組成を上記の通り限
定した理由を説明する。 a)Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、およびＢｉ これら成分には、融点を下げて、はんだ付け性を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１％未満では、前記作
用に所望の効果が得られず、その含有量が１０％を越え
ると、高温強度が低下するようになることから、その含
有量を１〜１０％と定めた。 b)Ｐｄ Ｐｄ成分には、上記の通り高温強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が３％未満では、所望の優れた高温
強度を確保することができず、一方その含有量が１２％
を越えると、融点が上昇し、はんだ付けが困難になるこ
とから、その含有量を３〜１２％と定めた。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明のＰｂ合金はんだ材を実施
例により具体的に説明する。 通常の高周波溶解炉に
て、それぞれ表１に示される成分組成をもったＰｂ合金
溶湯を調製し、直径50mm×長さ：150mmのインゴットを
鋳造し、このインゴットを幅：30mm×厚さ：3mmに冷間
で押し出し、これを冷間圧延にして、厚さ：70μmを有
する本発明Ｐｂ合金はんだ材1〜10及び従来Ｐｂ合金は
んだ材1〜10をそれぞれ製造した。 つぎに、この結果
得られた各種のＰｂ合金はんだ材について、高温強度を
評価するために、以下の条件で高温剪断試験を行なっ
た。すなわち、上記Ｐｂはんだ材より、20mm×20mmの寸
法をもって試験片を切り出し、幅：20mm×厚さ：10mm×
長さ：100mmの寸法をもった２枚のＮｉ板材のそれぞれ
の端部を前記試験片を間にして20mmの重ね代で重ね合わ
せ、0.2ＭＰａの荷重をかけながら、窒素雰囲気のリフ
ロー炉で、各はんだ材の融点＋80℃で３分間加熱しては
んだ付けを行なった。このはんだ付け体について、150
℃で、引っ張り速度10mm／minで剪断試験を行ない、剪
断強度を測定した。この試験結果を５個の平均値とし
た。
例により具体的に説明する。 通常の高周波溶解炉に
て、それぞれ表１に示される成分組成をもったＰｂ合金
溶湯を調製し、直径50mm×長さ：150mmのインゴットを
鋳造し、このインゴットを幅：30mm×厚さ：3mmに冷間
で押し出し、これを冷間圧延にして、厚さ：70μmを有
する本発明Ｐｂ合金はんだ材1〜10及び従来Ｐｂ合金は
んだ材1〜10をそれぞれ製造した。 つぎに、この結果
得られた各種のＰｂ合金はんだ材について、高温強度を
評価するために、以下の条件で高温剪断試験を行なっ
た。すなわち、上記Ｐｂはんだ材より、20mm×20mmの寸
法をもって試験片を切り出し、幅：20mm×厚さ：10mm×
長さ：100mmの寸法をもった２枚のＮｉ板材のそれぞれ
の端部を前記試験片を間にして20mmの重ね代で重ね合わ
せ、0.2ＭＰａの荷重をかけながら、窒素雰囲気のリフ
ロー炉で、各はんだ材の融点＋80℃で３分間加熱しては
んだ付けを行なった。このはんだ付け体について、150
℃で、引っ張り速度10mm／minで剪断試験を行ない、剪
断強度を測定した。この試験結果を５個の平均値とし
た。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【発明の効果】表１に示される結果から、本発明はんだ
材1〜10はこれを用いて形成されたはんだ付け部が、従
来はんだ材1〜10を用いて形成されたはんだ付け部に比
して、優れた高温強度をもつことが明らかである。上述
のように、この発明のＰｂ合金はんだ材は、優れた高温
強度を有するので、これを特に高温発熱を伴う高集積半
導体装置の組立に用いた場合にも、実用に際して、ろう
付け部が破断することがなく、長期に亘って高い信頼性
を確保することができるのである。
材1〜10はこれを用いて形成されたはんだ付け部が、従
来はんだ材1〜10を用いて形成されたはんだ付け部に比
して、優れた高温強度をもつことが明らかである。上述
のように、この発明のＰｂ合金はんだ材は、優れた高温
強度を有するので、これを特に高温発熱を伴う高集積半
導体装置の組立に用いた場合にも、実用に際して、ろう
付け部が破断することがなく、長期に亘って高い信頼性
を確保することができるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、Ｐｄ：３〜１２％、Ｓｎ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉの内１種または２種以上：１〜１０％、
を含有し、残りがＰｂと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする高温強度に優れた半導体装置組立
用Ｐｂ合金はんだ材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20643193A JP3147601B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20643193A JP3147601B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751884A JPH0751884A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3147601B2 true JP3147601B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=16523268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20643193A Expired - Fee Related JP3147601B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 高温強度に優れた半導体装置組立用Ｐｂ合金はんだ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147601B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015192765A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | アトムメディカル株式会社 | 児用ベッド構造 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20643193A patent/JP3147601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015192765A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | アトムメディカル株式会社 | 児用ベッド構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751884A (ja) | 1995-02-28 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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