JPS61156824A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS61156824A JPS61156824A JP59276077A JP27607784A JPS61156824A JP S61156824 A JPS61156824 A JP S61156824A JP 59276077 A JP59276077 A JP 59276077A JP 27607784 A JP27607784 A JP 27607784A JP S61156824 A JPS61156824 A JP S61156824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor device
- element chip
- lead frame
- chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/492—Bases or plates or solder therefor
- H01L23/4924—Bases or plates or solder therefor characterised by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L24/27—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K2035/008—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of silicium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04026—Bonding areas specifically adapted for layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/27—Manufacturing methods
- H01L2224/274—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/29111—Tin [Sn] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/83801—Soldering or alloying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01023—Vanadium [V]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01024—Chromium [Cr]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0104—Zirconium [Zr]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01041—Niobium [Nb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0105—Tin [Sn]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2924/15738—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
- H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Die Bonding (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置に係り、特に素子チ、ツブをリード
フレームのような配設台に固定する部分の改良を図った
装置に関する。
フレームのような配設台に固定する部分の改良を図った
装置に関する。
トランジスタ等の半導体素子チップをリードフレームに
接合した様子を第4図に示すelが素子チップ、2がリ
ードフレームであり、3.3′はボンディングワイヤで
ある。
接合した様子を第4図に示すelが素子チップ、2がリ
ードフレームであり、3.3′はボンディングワイヤで
ある。
従来第4図のように、半導体素子チップをリードフレー
ムなどに配設する場合、予め素子チップ底面にバナジウ
ム(V)層を被着し、更にこのV層に重ねてニッケル(
Ni)!lを被着して、N1層とリードフレームの間を
金・ゲルマニウム(Au−Ge)合金からなるろう材に
より接合する構造が知られている(特願昭53−914
15号。
ムなどに配設する場合、予め素子チップ底面にバナジウ
ム(V)層を被着し、更にこのV層に重ねてニッケル(
Ni)!lを被着して、N1層とリードフレームの間を
金・ゲルマニウム(Au−Ge)合金からなるろう材に
より接合する構造が知られている(特願昭53−914
15号。
特願昭53−91416号等)。
しかしこの構造には次のような欠点があった。
第1に、素子チップをリードフレームに接合する際に3
20℃以上に加熱すると、Ni層と素子チップのシリコ
ン(S i )とが反応してニッケルシリサイドを形成
し易い。Nil!lと素子チップめSiとの間にはV層
があるが、通常素子チップ底面は接合層との接着性向上
のため平滑ではなくミクロンオーダーの凹凸が形成され
ており、またV層の厚みにもバラツキがあって、加熱し
た時にNiが素子チップ底面まで容易に拡散するからで
ある。
20℃以上に加熱すると、Ni層と素子チップのシリコ
ン(S i )とが反応してニッケルシリサイドを形成
し易い。Nil!lと素子チップめSiとの間にはV層
があるが、通常素子チップ底面は接合層との接着性向上
のため平滑ではなくミクロンオーダーの凹凸が形成され
ており、またV層の厚みにもバラツキがあって、加熱し
た時にNiが素子チップ底面まで容易に拡散するからで
ある。
ニッケルシリサイドはそれ自体脆く、しかもその生成過
程で密度変化に伴う体積収縮が大きく、多量の空孔が発
生して接触不良やはがれ等、信頼性を低下させる原因と
なる。第2に、ろう材は主成分が金であるため高価であ
り、半導体装置のコスト高の原因となっている。
程で密度変化に伴う体積収縮が大きく、多量の空孔が発
生して接触不良やはがれ等、信頼性を低下させる原因と
なる。第2に、ろう材は主成分が金であるため高価であ
り、半導体装置のコスト高の原因となっている。
一方、半導体素子チップ底面にV層を被着し、更にNi
層を被着して、これを錫・銅(Sn−CU)合金からな
るろう材でリードフレームに接合する構造も知られてい
る(特願昭58−66340号)。
層を被着して、これを錫・銅(Sn−CU)合金からな
るろう材でリードフレームに接合する構造も知られてい
る(特願昭58−66340号)。
この構造では、ろう材が先の例に比べて安価であるが、
先の例での第1の欠点は解決されず残っている。またこ
の構造の場合、Cuの半導体素子チップへの拡散により
例えばnpnトランジスタではVcE(satなどの電
気的特性が劣化する、という問題がある。これは、Ni
中のCuの拡散係数が小さいにも拘らず、400℃付近
ではNiとCUの相互拡散がおこり、Ni!!がCu拡
散の障壁としての機能を果たさなくなるためと考えられ
ている。Niと素子チップの間にはv層があるがこれも
厚さが200〜1000人程度であり、定押拡散の障壁
としては十分ではない。
先の例での第1の欠点は解決されず残っている。またこ
の構造の場合、Cuの半導体素子チップへの拡散により
例えばnpnトランジスタではVcE(satなどの電
気的特性が劣化する、という問題がある。これは、Ni
中のCuの拡散係数が小さいにも拘らず、400℃付近
ではNiとCUの相互拡散がおこり、Ni!!がCu拡
散の障壁としての機能を果たさなくなるためと考えられ
ている。Niと素子チップの間にはv層があるがこれも
厚さが200〜1000人程度であり、定押拡散の障壁
としては十分ではない。
本発明は上記した点に鑑みなされたもので、素子の電気
的特性を劣化させることなく、接触不良やはがれ等も生
じ難く、かつ低コスト化が可能なチップ配設構造をもっ
た半導体装置を提供することを目的とする。
的特性を劣化させることなく、接触不良やはがれ等も生
じ難く、かつ低コスト化が可能なチップ配設構造をもっ
た半導体装置を提供することを目的とする。
本発明は、錫・銅合金からなるろう材により半導体素子
チップを配設台に接合して固定する構造において、ろう
材と半導体素子チップの間に、チタニウム(Ti)、ク
ロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)
の中から選ばれた1の金属層またはこれを主成分とする
合金層を介在させたことを特徴とする。
チップを配設台に接合して固定する構造において、ろう
材と半導体素子チップの間に、チタニウム(Ti)、ク
ロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)
の中から選ばれた1の金属層またはこれを主成分とする
合金層を介在させたことを特徴とする。
ちなみに、7i、zrへのCuの拡散係数(400℃)
は1Q−13程度であり、NbへのCuの拡散係数(4
00℃)は1O−zs程度であって非常に小さい。また
CrへのCuの拡散係数はNiへのそれより大きいが、
現実に拡散距離を測定した結果ではNiにおけるより小
さいものとなっている。
は1Q−13程度であり、NbへのCuの拡散係数(4
00℃)は1O−zs程度であって非常に小さい。また
CrへのCuの拡散係数はNiへのそれより大きいが、
現実に拡散距離を測定した結果ではNiにおけるより小
さいものとなっている。
また本発明は、半導体素子チップ底面に第1層金属層と
してVW4またはV合金層が被着されている場合は勿論
、これがない場合にも有効である。
してVW4またはV合金層が被着されている場合は勿論
、これがない場合にも有効である。
本発明によれば、Tiなどが従来のNiに比べてCu拡
散に対する障壁として有効に機能する結果、素子特性を
劣化させることがなくなる。また加速試験や熱!!i撃
試験等においても接触不良やはがれが生しにくく、信頼
性の高い半導体装置が得られる。ろう材が安価であるた
め、半導体装置を低コストで製造することができる。
散に対する障壁として有効に機能する結果、素子特性を
劣化させることがなくなる。また加速試験や熱!!i撃
試験等においても接触不良やはがれが生しにくく、信頼
性の高い半導体装置が得られる。ろう材が安価であるた
め、半導体装置を低コストで製造することができる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
(実施例1)
第1図に示すように、複数個のnonトランジスタ11
a、llb、・・・が形成された3i基板11の底面に
、Vll 2. T i IF!13.5n−Cu(2
6wt%)層14を順次蒸着した。7層12は690人
、Ttl!13は2700人であり、5n−Cu唐14
は1.5μmとした。また図では省略したが、ろう材で
ある5n−CuJll 4の表面に酸化防止のためにA
u層を2000人蒸着した。
a、llb、・・・が形成された3i基板11の底面に
、Vll 2. T i IF!13.5n−Cu(2
6wt%)層14を順次蒸着した。7層12は690人
、Ttl!13は2700人であり、5n−Cu唐14
は1.5μmとした。また図では省略したが、ろう材で
ある5n−CuJll 4の表面に酸化防止のためにA
u層を2000人蒸着した。
この後ダイヤモンド・スクライブ法により個々のトラン
ジスタ・チップに分割した。
ジスタ・チップに分割した。
そしてトランジスタ・チップを第2図に示すように、C
uリードフレーム15上に450℃の温度で接合した。
uリードフレーム15上に450℃の温度で接合した。
5n−Cul114が加熱、押圧により融解して冷却後
は再び固化することにより、チップはリードフレーム1
5との間で強固に固着される。
は再び固化することにより、チップはリードフレーム1
5との間で強固に固着される。
(実施例2)
実施例1のTiFlに代わり、2500人のCr暦を形
成した。ろう材は、Sn−Cu(30wt%)とした。
成した。ろう材は、Sn−Cu(30wt%)とした。
その他実施例1と同様の条件でトランジスタ・チップを
リードフレーム上に接合した。
リードフレーム上に接合した。
以上の二つの実施例につき、Vc E (sat )試
験結果を第3図に示す。測定条件は、Ic=100mA
、Ie=10mAである。第3図には比較例として、v
Wlと3n−cusの間ニN i 層tr 82けた場
合のデータを併せて示した。図から明らかなように、比
較例のVex(Sat)が270mVと要求水準180
mVに対して著しく高いのに対し、実施例1.2ではい
ずれも要求水準を満足している。
験結果を第3図に示す。測定条件は、Ic=100mA
、Ie=10mAである。第3図には比較例として、v
Wlと3n−cusの間ニN i 層tr 82けた場
合のデータを併せて示した。図から明らかなように、比
較例のVex(Sat)が270mVと要求水準180
mVに対して著しく高いのに対し、実施例1.2ではい
ずれも要求水準を満足している。
また実施例1.2のものは、350℃、3secのハン
ダ耐熱試験において殆ど不良の発生が見られず、熱衝撃
に対して十分な耐性を有するものであった。さらに、2
気圧の下で約300時間のプレッシャー・クツカー・テ
スト(PCT)を行なったところ電気的特性の劣化は全
く現われず、チップの剥離も生じなかった。
ダ耐熱試験において殆ど不良の発生が見られず、熱衝撃
に対して十分な耐性を有するものであった。さらに、2
気圧の下で約300時間のプレッシャー・クツカー・テ
スト(PCT)を行なったところ電気的特性の劣化は全
く現われず、チップの剥離も生じなかった。
従ってこれらの実施例によれば、ろう材が安価であるこ
とと歩留り向上の効果が相まつ℃半導体装置の大幅な低
コスト化が図られる。
とと歩留り向上の効果が相まつ℃半導体装置の大幅な低
コスト化が図られる。
具体的なデータは示さないが、Ti、Crの代わりにZ
r、Nbを用いた場合、またこれらを主成分とする合金
を用いた場合にも同様の効果が得られることが確認され
ている。
r、Nbを用いた場合、またこれらを主成分とする合金
を用いた場合にも同様の効果が得られることが確認され
ている。
またろう材としての5n−cuW4は、3nが38〜9
2.4wt%の範囲で適宜選択することができる。
2.4wt%の範囲で適宜選択することができる。
第1図は本発明の実施例におけるSi基板のろう層形成
の状態を示す図、第2図は同じく素子チップをリードフ
レームに接合した状態を示す図、第3図は本発明の実施
例によるトランジスタの特性を従来例と比較して示す図
、第4図はリードフレームに半導体素子チップを接合し
た状態の一般的な構造を示す図である。
の状態を示す図、第2図は同じく素子チップをリードフ
レームに接合した状態を示す図、第3図は本発明の実施
例によるトランジスタの特性を従来例と比較して示す図
、第4図はリードフレームに半導体素子チップを接合し
た状態の一般的な構造を示す図である。
Claims (3)
- (1)錫・銅合金からなるろう材により半導体素子チッ
プを配設台に固定してなる半導体装置において、前記ろ
う材と半導体素子チップとの間に、チタニウム、クロム
、ジルコニウム、ニオブの中から選ばれた1の金属層ま
たはこれを主成分とする合金層を介在させたことを特徴
とする半導体装置。 - (2)半導体素子チップは底面にバナジウムまたはバナ
ジウム合金が被着されている特許請求の範囲第1項記載
の半導体装置。 - (3)配設台はリードフレームである特許請求の範囲第
1項記載の半導体装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59276077A JPS61156824A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置 |
US06/804,617 US4954870A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-05 | Semiconductor device |
DE8585309170T DE3581905D1 (de) | 1984-12-28 | 1985-12-16 | Halbleiteranordnung worin ein halbleiterchip auf einer basis befestigt ist. |
EP85309170A EP0186411B1 (en) | 1984-12-28 | 1985-12-16 | Semiconductor device in which a semiconductor chip is fixed to a base |
KR1019850009521A KR900008971B1 (ko) | 1984-12-28 | 1985-12-18 | 반도체칩과 기판과의 접합구조가 개선된 반도체장치 |
CN85109419A CN85109419B (zh) | 1984-12-28 | 1985-12-27 | 半导体器件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59276077A JPS61156824A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61156824A true JPS61156824A (ja) | 1986-07-16 |
Family
ID=17564478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59276077A Pending JPS61156824A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61156824A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01318236A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
JP2008041707A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59276077A patent/JPS61156824A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01318236A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
JP2008041707A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4908685A (en) | Magnetoelectric transducer | |
KR900008971B1 (ko) | 반도체칩과 기판과의 접합구조가 개선된 반도체장치 | |
US4042951A (en) | Gold-germanium alloy contacts for a semiconductor device | |
EP0460785B1 (en) | Semiconductor device having a heat sink | |
EP0880801B1 (en) | DIE ATTACHED SiC AND DIE ATTACH PROCEDURE FOR SiC | |
JPH06501816A (ja) | 合成ハイブリッド半導体ストラクチャ | |
GB2138633A (en) | Bonding semiconductor chips to a lead frame | |
JPS61156824A (ja) | 半導体装置 | |
JPS59159583A (ja) | 半導体発光装置 | |
JPS61294838A (ja) | 半導体装置 | |
JPS592175B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH03252155A (ja) | 半導体パッケージ | |
JPS62163335A (ja) | 半導体装置 | |
CA1153128A (en) | Electrical circuit assemblies | |
JPS61156823A (ja) | 半導体装置 | |
JPS61156825A (ja) | 半導体装置 | |
JPS60110127A (ja) | 積層金属電極を有する半導体装置 | |
JPH0864799A (ja) | 半導体チップおよびそれを用いた半導体装置の製造方法 | |
JPS6129142B2 (ja) | ||
US3401316A (en) | Semiconductor device utilizing an aual2 layer as a diffusion barrier that prevents "purple plague" | |
JPS6057221B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS592174B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS6057219B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS63289956A (ja) | ショットキ・バリア・ダイオ−ドの製造方法 | |
JPS60143636A (ja) | 電子部品 |