JP2529397B2 - チップ部品載置用電極 - Google Patents
チップ部品載置用電極Info
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- JP2529397B2 JP2529397B2 JP1155379A JP15537989A JP2529397B2 JP 2529397 B2 JP2529397 B2 JP 2529397B2 JP 1155379 A JP1155379 A JP 1155379A JP 15537989 A JP15537989 A JP 15537989A JP 2529397 B2 JP2529397 B2 JP 2529397B2
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- chip component
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はチップ部品を搭載することのできる電極構体
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術 光ファイバーを用いた光通信の光源に用いる発光ダイ
オードや半導体レーザーにおいては、光ファイバーへ効
率よく光を入射させるため、制限された領域にのみ電流
を流して発光領域を制限している。電流の流れる領域を
制限すると、その領域での電流密度が高くなるため発熱
量が大きい。このため光通信用の発光ダイオードや半導
体レーザーでは熱伝導性の良い材料の上にチップ部品を
搭載して熱放散を向上させ同チップ部品の温度上昇を極
力防いでいる。熱伝導性の良い材料の表面に電極を形成
したものを搭載台（サブマウント）として用いる。
オードや半導体レーザーにおいては、光ファイバーへ効
率よく光を入射させるため、制限された領域にのみ電流
を流して発光領域を制限している。電流の流れる領域を
制限すると、その領域での電流密度が高くなるため発熱
量が大きい。このため光通信用の発光ダイオードや半導
体レーザーでは熱伝導性の良い材料の上にチップ部品を
搭載して熱放散を向上させ同チップ部品の温度上昇を極
力防いでいる。熱伝導性の良い材料の表面に電極を形成
したものを搭載台（サブマウント）として用いる。
従来、この種のサブマウントは第３図に示すような構
造であった。第３図において、１はシリコン（Si）、２
は酸化珪素（SiO2）、９はクロム（Cr）・白金（Pt）・
金（Au）、４はスズ（Sn）、６は金（Au）である。絶縁
膜であるSiO2２で表面と裏面とは電気的に絶縁されてい
る。また、チップ部品を接着するためのロウ材としてSn
4を用いている。
造であった。第３図において、１はシリコン（Si）、２
は酸化珪素（SiO2）、９はクロム（Cr）・白金（Pt）・
金（Au）、４はスズ（Sn）、６は金（Au）である。絶縁
膜であるSiO2２で表面と裏面とは電気的に絶縁されてい
る。また、チップ部品を接着するためのロウ材としてSn
4を用いている。
発明が解決しようとする課題 サブマウント上にチップ部品を搭載する場合は搭載部
にチップ部品を設置した後にサブマウントと同チップ部
品とを加熱し、同チップ部品の下面側に形成されている
Au電極とサブマウント側のSn4,Au6からなる電極とを融
着する。次に、チップ部品搭載部分以外のサブマウント
表面に金線をボンディング（以後ワイヤーボンディング
と記す）し、外部端子と接続していた。
にチップ部品を設置した後にサブマウントと同チップ部
品とを加熱し、同チップ部品の下面側に形成されている
Au電極とサブマウント側のSn4,Au6からなる電極とを融
着する。次に、チップ部品搭載部分以外のサブマウント
表面に金線をボンディング（以後ワイヤーボンディング
と記す）し、外部端子と接続していた。
このようなチップ部品とサブマウントが一体化した装
置においては、信頼性の点でチップ部品とサブマウント
の接着強度が強いことが必要であると同時に、ワイヤー
ボンディングした際の金線とサブマウントとの接着強度
（以後ボンディング強度と記す）が強いことが必要であ
る。従来の構成のサブマウントでは、Sn4,Au6電極がチ
ップ部品を接着するためのろう材であると共に、外部端
子に接続するためワイヤーボンディングする場所（以後
ボンディングパッドと記す）の電極でもあった。ところ
が、チップ部品との接着強度とボンディング強度を同時
に強くすることは困難であった。Sn4を厚くするとチッ
プ部品との接着強度は増大したが、ボンディング強度は
低下した。またSn4を薄くすると逆の結果になった。こ
のように従来の構成のサブマウントではチップ部品との
接着強度とボンディング強度を同時に強くすることは困
難であるという問題があった。
置においては、信頼性の点でチップ部品とサブマウント
の接着強度が強いことが必要であると同時に、ワイヤー
ボンディングした際の金線とサブマウントとの接着強度
（以後ボンディング強度と記す）が強いことが必要であ
る。従来の構成のサブマウントでは、Sn4,Au6電極がチ
ップ部品を接着するためのろう材であると共に、外部端
子に接続するためワイヤーボンディングする場所（以後
ボンディングパッドと記す）の電極でもあった。ところ
が、チップ部品との接着強度とボンディング強度を同時
に強くすることは困難であった。Sn4を厚くするとチッ
プ部品との接着強度は増大したが、ボンディング強度は
低下した。またSn4を薄くすると逆の結果になった。こ
のように従来の構成のサブマウントではチップ部品との
接着強度とボンディング強度を同時に強くすることは困
難であるという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するものでチップ部品
との接着強度が強く、かつボンディング強度も強い電極
構造のサブマウントを提供することを目的とするもので
ある。
との接着強度が強く、かつボンディング強度も強い電極
構造のサブマウントを提供することを目的とするもので
ある。
課題を解決するための手段 この問題を解決するために、本発明はチップ部品の搭
載部分と外部端子への接続部分（ボンディングパッド）
の各電極材料を別々にしたものである。更に、両電極間
を、各電極材料と合金を形成し難い金属を介して電気的
に接続することによって、一方の電極材料が他方の電極
材料に拡散して接着強度が低下することを防いだもので
ある。詳しくは、チップ部品搭載部の電極には、Sn、Au
・Sn合金とAuを用い、ボンディングパッドの電極には、
チタン（Ti）とAuを用いる。また、両電極間は、クロム
（Cr）、チタン（Ti）、タングステン（Ｗ）などの、Sn
と合金を形成し難い金属を用いて電気的に接続する。
載部分と外部端子への接続部分（ボンディングパッド）
の各電極材料を別々にしたものである。更に、両電極間
を、各電極材料と合金を形成し難い金属を介して電気的
に接続することによって、一方の電極材料が他方の電極
材料に拡散して接着強度が低下することを防いだもので
ある。詳しくは、チップ部品搭載部の電極には、Sn、Au
・Sn合金とAuを用い、ボンディングパッドの電極には、
チタン（Ti）とAuを用いる。また、両電極間は、クロム
（Cr）、チタン（Ti）、タングステン（Ｗ）などの、Sn
と合金を形成し難い金属を用いて電気的に接続する。
作用 このようにチップ部品搭載部分の電極材料とボンディ
ングパッドの電極材料とを異なるものとし、更に両電極
間を、各電極材料と合金を形成し難い金属を用いて電気
的に接続して、一方の電極材料が他方の電極材料へ拡散
することを防ぐことによって、チップ部品との接着強度
とボンディング強度をそれぞれに高めることができる。
ングパッドの電極材料とを異なるものとし、更に両電極
間を、各電極材料と合金を形成し難い金属を用いて電気
的に接続して、一方の電極材料が他方の電極材料へ拡散
することを防ぐことによって、チップ部品との接着強度
とボンディング強度をそれぞれに高めることができる。
実施例 第１図は本発明の一実施例によるサブマウントの断面
図であり、第２図はチップ部品として発光ダイオードを
搭載した状態のサブマウントを示したものである。
図であり、第２図はチップ部品として発光ダイオードを
搭載した状態のサブマウントを示したものである。
第１図，第２図において、１はSi、２はSiO2、３はC
r、４はSn、５はAu/Sn合金、６はAu、７はTi、８はAuで
ある。また10はｎ型Ga0.6Al0.4AS、11はｐ型GaAs、12は
ｐ型Ga0.8Al0.2As、13はSiO2、14は金／ベリリウム合金
（Au/Be合金）、15はCr・Pt・Au、16は金／ゲルマニウ
ム合金（Au/Ge合金）であり、10〜16で発光ダイオード
チップを形成している。Sn4、Au/Sn合金５とAu6の部分
が発光ダイオードチップ搭載部分の電極であり、Ti7とA
u8の部分がボンディングパッドの電極である。また、両
電極はCr3を介して電気的に接続されている。CrはSnと
合金を生じ難いため、Sn4は、Au8へ拡散せず、ボンディ
ング強度の低下を防ぐことができる。
r、４はSn、５はAu/Sn合金、６はAu、７はTi、８はAuで
ある。また10はｎ型Ga0.6Al0.4AS、11はｐ型GaAs、12は
ｐ型Ga0.8Al0.2As、13はSiO2、14は金／ベリリウム合金
（Au/Be合金）、15はCr・Pt・Au、16は金／ゲルマニウ
ム合金（Au/Ge合金）であり、10〜16で発光ダイオード
チップを形成している。Sn4、Au/Sn合金５とAu6の部分
が発光ダイオードチップ搭載部分の電極であり、Ti7とA
u8の部分がボンディングパッドの電極である。また、両
電極はCr3を介して電気的に接続されている。CrはSnと
合金を生じ難いため、Sn4は、Au8へ拡散せず、ボンディ
ング強度の低下を防ぐことができる。
第１図のサブマウントは以下のようにして作製され
る。まず、Si1上に熱酸化により厚さ10000ÅのSiO2２を
形成した後Cr3を1000Å蒸着する。Snを２μｍ蒸着後、
レジストで第１図のSn4電極とは反転した形状を形成
し、Au/Sn合金（Sn含有率12％）を1000Å、Auを2000Å
蒸着する。レジストの段差を利用してレジスト上のAu、
Au/Sn合金およびレジストをアセトンを用いて除去す
る。次いで残ったAu/Sn合金５、Au6電極部以外のSnを硝
酸：水＝1:10を用いてエッチング除去することにより、
チップ部品搭載部分の電極が形成される。その後Ti7を5
00Å、Au8を２μｍ蒸着し、フォトリソグラフィ法によ
り、ヨウ素：ヨウ化カリウム：水＝1:2:20でAuを、弗
酸：水＝1:10でTiをエッチング除去してボンディングパ
ッドの電極が形成される。
る。まず、Si1上に熱酸化により厚さ10000ÅのSiO2２を
形成した後Cr3を1000Å蒸着する。Snを２μｍ蒸着後、
レジストで第１図のSn4電極とは反転した形状を形成
し、Au/Sn合金（Sn含有率12％）を1000Å、Auを2000Å
蒸着する。レジストの段差を利用してレジスト上のAu、
Au/Sn合金およびレジストをアセトンを用いて除去す
る。次いで残ったAu/Sn合金５、Au6電極部以外のSnを硝
酸：水＝1:10を用いてエッチング除去することにより、
チップ部品搭載部分の電極が形成される。その後Ti7を5
00Å、Au8を２μｍ蒸着し、フォトリソグラフィ法によ
り、ヨウ素：ヨウ化カリウム：水＝1:2:20でAuを、弗
酸：水＝1:10でTiをエッチング除去してボンディングパ
ッドの電極が形成される。
このようにして作製されたサブマウントのチップ部品
搭載部分に発光ダイオードチップを設置し、サブマウン
トと発光ダイオードチップとを310℃まで加熱すること
により、サブマウント側のSn4、Au/Sn合金５、Au6より
なる電極と発光ダイオード側のCr・Pt・Au15よりなる電
極とを融着する。このとき、チップ部品搭載部分のSn4
はCr3と合金を形成しないので、Snがボンディングパッ
ドのAu8へ拡散して、ボンディング強度が低下すること
はない。
搭載部分に発光ダイオードチップを設置し、サブマウン
トと発光ダイオードチップとを310℃まで加熱すること
により、サブマウント側のSn4、Au/Sn合金５、Au6より
なる電極と発光ダイオード側のCr・Pt・Au15よりなる電
極とを融着する。このとき、チップ部品搭載部分のSn4
はCr3と合金を形成しないので、Snがボンディングパッ
ドのAu8へ拡散して、ボンディング強度が低下すること
はない。
このように、チップ部品搭載部分の電極材料とボンデ
ィングパッドの電極材料を別々にすることによって、チ
ップ部品との接着強度とワイヤーボンディング部のボン
ディング強度をそれぞれに高めることができる。
ィングパッドの電極材料を別々にすることによって、チ
ップ部品との接着強度とワイヤーボンディング部のボン
ディング強度をそれぞれに高めることができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、チップ部品との接着強
度および、ワイヤーボンディング部のボンディング強度
の強いサブマウントが得られるという効果がある。
度および、ワイヤーボンディング部のボンディング強度
の強いサブマウントが得られるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるサブマウントの断面
図、第２図は本発明の一実施例によるサブマウント上に
発光ダイオードを搭載した状態を示す断面図、第３図は
従来のサブマウントの断面図である。 １……シリコン（Si）、２……酸化珪素（SiO2）、３…
…クロム（Cr）、４……スズ（Sn）、５……金／スズ合
金（Au/Sn合金）、６……金（Au）、７……チタン（T
i）、８……金（Au）、９……クロム・白金・金（Cr・P
t・Au）、10……ｎ型Ga0.6Al0.4As、11……ｐ型GaAs、1
2……ｐ型Ga0.8Al0.2As、13……酸化珪素（SiO2）、14
……金／ベリリウム合金（Au/Be合金）、15……クロム
・白金・金（Cr・Pt・Au）、16……金／ゲルマニウム合
金（Au/Ge合金）。
図、第２図は本発明の一実施例によるサブマウント上に
発光ダイオードを搭載した状態を示す断面図、第３図は
従来のサブマウントの断面図である。 １……シリコン（Si）、２……酸化珪素（SiO2）、３…
…クロム（Cr）、４……スズ（Sn）、５……金／スズ合
金（Au/Sn合金）、６……金（Au）、７……チタン（T
i）、８……金（Au）、９……クロム・白金・金（Cr・P
t・Au）、10……ｎ型Ga0.6Al0.4As、11……ｐ型GaAs、1
2……ｐ型Ga0.8Al0.2As、13……酸化珪素（SiO2）、14
……金／ベリリウム合金（Au/Be合金）、15……クロム
・白金・金（Cr・Pt・Au）、16……金／ゲルマニウム合
金（Au/Ge合金）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−2654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−74274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269341（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁物の表面上に形成された電極が一端部
でチップ部品の電極と電気的に接触すると共に他端部で
外部端子への接続部にもなり、かつ、前記一端部の電極
材料と、前記他端部の電極材料が異質で、更に各電極材
料とも合金を形成し難い金属を介して、両電極を電気的
に接続したことを特徴とするチップ部品載置用電極。 - 【請求項２】電極の一端部がスズ、金／スズ合金と、金
からなり、同他端部がチタンと金から成ることを特徴と
する請求項１記載のチップ部品載置用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155379A JP2529397B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | チップ部品載置用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155379A JP2529397B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | チップ部品載置用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320091A JPH0320091A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2529397B2 true JP2529397B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=15604660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155379A Expired - Fee Related JP2529397B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | チップ部品載置用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529397B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2797958B2 (ja) * | 1993-04-27 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | 光半導体素子接合構造と接合方法 |
| JP2001127370A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-05-11 | Kyocera Corp | 半導体素子搭載用サブマウント |
| US7148520B2 (en) | 2001-10-26 | 2006-12-12 | Lg Electronics Inc. | Diode having vertical structure and method of manufacturing the same |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1155379A patent/JP2529397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0320091A (ja) | 1991-01-29 |
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Legal Events
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