JP2018176175A - Bonding method of semiconductor element and substrate using Pb free Zn-Al based solder alloy - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子と基板とをPbフリーZn−Al系はんだ合金で接合する接合方法に関するものである。 The present invention relates to a bonding method of bonding a semiconductor element and a substrate with a Pb-free Zn-Al based solder alloy.
パワートランジスタ用素子のダイボンディングをはじめとして、各種電子部品の組立工程においては、高温はんだ付が行われており、300℃程度の比較的高温の融点を有するはんだ合金(以下、「高温用のはんだ合金」とも称する)が用いられている。このような高温用のはんだ合金としては、Pb−5質量%Sn合金に代表されるPb系はんだ合金が従来から主に用いられている。
しかし、近年では環境汚染に対する配慮からPbの使用を制限する傾向が強くなってきており、例えばRoHS指令(有害物質使用制限指令)などにおいて、Pbは規制対象物質になっている。こうした傾向に対応して、電子部品などの組立の分野においても、Pbを含まない(無鉛)はんだ合金、すなわちPbフリーはんだ合金の提供が求められている。
In the assembly process of various electronic parts including die bonding of elements for power transistors, high temperature soldering is performed, and a solder alloy having a relatively high melting point of about 300 ° C. (hereinafter referred to as “solder for high temperature Alloy) is used. As such a high temperature solder alloy, a Pb-based solder alloy represented by a Pb-5 mass% Sn alloy has been mainly used conventionally.
However, in recent years, there is a strong tendency to limit the use of Pb in consideration of environmental pollution, and, for example, Pb is a substance to be regulated under the RoHS Directive (a directive to restrict the use of harmful substances). In response to these trends, provision of Pb-free (lead-free) solder alloys, that is, Pb-free solder alloys is also required in the field of assembly of electronic parts and the like.
高温用のPbフリーはんだ合金に関しては、Au−Sn合金を用いることがあるが、Au−Sn合金は、Auが全体の80%を占め非常に高価であり特殊用途向けに限定されている。そこで、低コストでPbフリーはんだ合金を実現するため、BiやZnを主成分とするはんだ合金が様々な機関で開発されている。
特に、Znを主成分とする高温用のPbフリーはんだ合金としては、特許文献1にZnに融点を下げるべくAlを添加したZn−Alはんだ合金が提案されている。しかし、Znを主成分とするはんだ合金は、融点が高く耐熱性に優れるが、表面が自然酸化されやすく、且つその酸化膜は還元され難いという性質を有している。そのため、還元性雰囲気においてZnを主成分とするはんだ合金を溶融温度付近にまで加熱しても、表面のすべての酸化膜を除去することが困難である。そこで、従来は表面の酸化膜を除去するため、はんだ接合工程でのはんだ合金の融解時にスクラブなどの物理的な外力を付与して表面の酸化膜を破り、溶融したはんだ合金を流出させて、被接合面とはんだ合金とが接合するようにしている。
また、Zn−Alはんだ合金においては、被接合面との接合時の接合強度にばらつきが生じることが判っている。しかるに、特許文献2に、接合強度のばらつきを抑制し製品歩留まりを向上させるため、はんだ接合工程において、Zn−Alはんだ合金に荷重をかけながら接合する接合方法が提案されている。
An Au-Sn alloy may be used for Pb-free solder alloys for high temperature, but Au-Sn alloys occupy 80% of the whole and are very expensive and limited to special applications. Therefore, in order to realize a Pb-free solder alloy at low cost, a solder alloy mainly composed of Bi or Zn has been developed by various organizations.
In particular, as a Pb-free solder alloy for high temperature containing Zn as a main component,
Moreover, in Zn-Al solder alloy, it is known that variation occurs in the bonding strength at the time of bonding with the surface to be bonded. However,
しかしながら、被接合面とはんだ合金との接合工程において、はんだ合金に対しスクラブや荷重をかける等の物理的な外力を付与することは、作業を煩雑化させ、また、はんだ合金に対する荷重のかけ方によっては、はんだ合金と被接合面との接合強度のばらつきの原因にもなる。 However, applying a physical external force such as scrubbing or load to the solder alloy in the process of joining the surface to be joined and the solder alloy complicates the operation and also applies a load to the solder alloy. In some cases, it also causes the dispersion of the joint strength between the solder alloy and the surface to be joined.
そこで、本発明は、PbフリーZn−Al系合金を用いた被接合面とのはんだ接合工程において、スクラブや荷重をかける等、物理的な外力を付与することなく、一般的な減圧リフロー装置で容易に接合可能で、良好な接合強度を確保できる、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention is a general pressure reduction reflow apparatus without applying physical external force such as scrubbing or applying a load in a solder bonding process with a bonding surface using a Pb-free Zn-Al alloy. It is an object of the present invention to provide a method of bonding a semiconductor element and a substrate using a Pb-free Zn-Al based solder alloy which can be easily bonded and can secure a good bonding strength.
本発明によるPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法は、Znを主成分とし且つPbを含まない、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いて、半導体素子と、少なくとも表面の主元素がNiである基板とを接合させる接合方法において、前記基板の上に、順に、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金、前記半導体素子を重ね合わせた状態に載置し、第1の不活性ガス雰囲気下で昇温を行い、昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、新たに不活性ガスを所定流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、該第2の不活性ガス雰囲気をつくった後も該新たな不活性ガスの該所定流量での供給を継続し、第2の温度に到達したときに、該第2の温度に所定時間保持し、前記半導体素子と前記基板とを接合させることを特徴としている。 The method of bonding a semiconductor element to a substrate using a Pb-free Zn-Al based solder alloy according to the present invention comprises: using a Pb-free Zn-Al based solder alloy containing Zn as a main component and not containing Pb; In the bonding method of bonding a substrate having at least a main element on the surface of Ni, the Pb-free Zn-Al based solder alloy and the semiconductor element are sequentially placed on the substrate, The temperature is raised under the first inert gas atmosphere, and when the temperature reaches the first temperature higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy during the heating, the inert gas is newly added. After supplying a predetermined flow rate to create a second inert gas atmosphere and continuing to supply the new inert gas at the predetermined flow rate after creating the second inert gas atmosphere, the second temperature When you reach Holding a predetermined time to a second temperature, it is characterized in that to join the substrate and the semiconductor element.
また、本発明によるPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法は、Znを主成分とし且つPbを含まない、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いて、半導体素子と、少なくとも表面の主元素がNiである基板とを接合させる接合方法において、前記基板の上に、順に、前記はんだ合金、前記半導体素子を重ね合わせた状態に載置し、第1の不活性ガス雰囲気下で昇温を行い、昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態になるまで減圧した後に減圧を停止し、減圧の停止と同時に新たに不活性ガスを所定流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、該第2の不活性ガス雰囲気をつくった後も該新たな不活性ガスの該所定流量での供給を継続し、第2の温度に到達したときに、該第2の温度に所定時間保持し、前記半導体素子と前記基板とを接合させることを特徴としている。 The method of joining a semiconductor element and a substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy according to the present invention is a semiconductor using a Pb-free Zn-Al based solder alloy containing Zn as a main component and not containing Pb. In a bonding method for bonding an element and a substrate in which at least the main element on the surface is Ni, the solder alloy and the semiconductor element are sequentially stacked on the substrate, and the first defect The temperature is raised under an active gas atmosphere, and when the temperature reaches the first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy during the temperature rise, the pressure reduction is started, and the vacuum state is 200 Pa or less After the pressure reduction is stopped and the pressure reduction is stopped, an inert gas is newly supplied at a predetermined flow rate to create a second inert gas atmosphere, and then the second inert gas atmosphere is formed. Also The supply of the new inert gas at the predetermined flow rate is continued, and when the second temperature is reached, the second temperature is maintained for a predetermined time to bond the semiconductor element and the substrate. And
また、本発明のPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法においては、酸素濃度200ppm以下の前記第1の不活性ガス雰囲気下で昇温を行い、昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、減圧を開始し、100Pa以下の真空状態になるまで減圧した後に減圧を停止し、減圧の停止と同時に前記第2の不活性ガス雰囲気をつくるための前記新たな不活性ガスの前記所定流量での供給を行うのが好ましい。 Further, in the method of bonding a semiconductor element and a substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy of the present invention, the temperature is raised under the first inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 200 ppm or less When the temperature reaches the first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy, the depressurization is started, the depressurization is stopped until the vacuum state becomes 100Pa or less, and the depressurization is stopped. It is preferable to carry out the supply of the new inert gas at the predetermined flow rate to create the second inert gas atmosphere simultaneously with the stop.
また、本発明のPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法においては、前記減圧を行う時間は略1分以内であるのが好ましい。 Further, in the method of bonding a semiconductor element and a substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy of the present invention, the time for performing the pressure reduction is preferably within about 1 minute.
また、本発明のPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法においては、前記第1の温度を前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上、400℃以下の所定温度とするのが好ましい。 Further, in the method of joining a semiconductor element and a substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy of the present invention, the first temperature is 400 ° C. or higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy. It is preferable to set it as the following predetermined temperature.
また、本発明のPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法においては、前記第2の不活性ガス雰囲気をつくるための前記新たな不活性ガスを5ml/分以上の流量で供給するのが好ましい。 In the method of bonding a semiconductor element and a substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy of the present invention, the amount of the new inert gas for creating the second inert gas atmosphere is 5 ml / min or more. It is preferable to supply at a flow rate of
本発明によれば、PbフリーZn−Al系合金を用いた被接合面とのはんだ接合工程において、スクラブや荷重をかける等、物理的な外力を付与することなく、一般的な減圧リフロー装置で容易に接合可能で、良好な接合強度を確保できる、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法が得られる。 According to the present invention, it is possible to use a general pressure reduction reflow apparatus without applying any physical external force such as scrubbing or applying a load in a solder bonding process with a bonding surface using a Pb-free Zn-Al alloy. Thus, it is possible to obtain a method of bonding a semiconductor element and a substrate using a Pb-free Zn-Al based solder alloy, which can be easily bonded and can ensure good bonding strength.
本発明の実施形態の説明に先立ち、半導体素子と基板の構造及び接合態様を、図1の断面図を参照して説明する。なお、図1は理解を容易にするために模式的に示した図面であって、厚さと平面寸法との関係や各層の厚さの比率などは誇張して記載している箇所もある。 Prior to the description of the embodiment of the present invention, the structure and bonding mode of the semiconductor element and the substrate will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. Note that FIG. 1 is a drawing schematically shown for ease of understanding, and there are places where the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are exaggerated.
図1ははんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合態様の一例を示す断面図である。
半導体素子1は、基板2上にはんだ合金3を介して接合されている。半導体素子1としては、特に限定はないが、SiC(炭化ケイ素)素子、GaN(窒化ガリウム)素子、ダイヤモンド素子、ZnO(酸化亜鉛)素子等その他のワイドバンドギャップ半導体素子を適用できる。なお、以下においては、入手が容易であることより、SiC素子を用いた例について説明する。半導体素子1の裏側にはオーミックコンタクト11が形成され、オーミックコンタクト11の面には、はんだの濡れ性の改善、はんだの侵入の防止、接着力の向上などを目的として実装電極12が被覆されている。実装電極12は、例えば、オーミックコンタクト11側から順に積層された、Ti/Ni/Au積層蒸着膜やTi/Ni/Ag積層蒸着膜で構成される。なお、ここでは、実装電極12が、Ti/Ni/Au積層蒸着膜で構成されたものを用いることとする。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of bonding of a semiconductor element and a substrate using a solder alloy.
The
基板2も、特に限定はなく、基材としては、セラミック基板20の上に金属板21を貼り付けた構造のものや、セラミック基板、ポリイミド等を用いたフレキシブル基板、金属単体の金属基板等でも適用できる。また、基板2の基材の表側の面(図1の例では、金属板21における半導体素子1側の面)には、NiやPd等の金属層22を設けるのが一般的である。NiやPdの金属層22を設けることで、はんだ合金3との界面において不要な反応生成物の生成を抑えることができ、耐熱性が向上する。ここでは、Cu基板21における半導体素子1側の面にNiの金属層22がめっき形成された基板2を用いた例について説明する。このNiの金属層22の厚さは、0.1μm〜10μmであることが好ましい。より好ましくは3μ〜5μmである。更に、Niの金属層22の表側の面には、酸化防止や濡れ性確保のために、薄い貴金属被覆層を設けても良い。この貴金属被覆層は、例えば、Au層で構成される。Auは、少量でもはんだ濡れ性を向上させることができる。このため、従来のZn−Al系はんだ合金を用いた被接合面との接合においては、Niの金属層22の表面にAu層が設けられた基板2を用いることが必須となっている。しかるに、本発明の実施形態の接合方法は、この貴金属被覆層が設けられていない基板2を用いて、基板2のNi面に直接Zn−Al系はんだ合金を重ねて半導体素子1と接合させても、酸化防止や濡れ性確保ができるようにすることを前提として導出したものである。このようにすれば、基板に高価な貴金属を被覆する必要がなく、その分、工程も削減でき、コストダウンが図れる。
The
はんだ合金3には、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いる。PbフリーZn−Al系はんだ合金は、高温接合に用いられるはんだ合金であり、例えば、Zn−Al合金やZn−Al−Ge合金等が挙げられる。本発明の実施形態の接合方法に用いるPbフリーZn−Al系はんだ合金におけるZnとAlとの組成は、共晶組成(Al濃度=5質量%)、あるいは、ほぼ共晶組成(Al濃度=5±2質量%以内)であることが好ましい。
また、PbフリーZn−Al系はんだ合金には、はんだ材の硬さ、接合時の濡れ性、融液の粘度を改善するために、Ge、その他の元素を微量(1質量%以下)含んでもよい。
また、PbフリーZn−Al系はんだ合金としては、融点が高く、合金表面に自然酸化しやすい、Znを80質量%以上含む合金も適用できる。例えば、Zn−Al合金にGeやMgを添加したはんだ合金(開平11−288955号公報参照)、Zn−Al合金にMgとSnを添加したはんだ合金(特開平11−208487号公報参照)、Zn−Al合金にMgとInを添加したはんだ合金(特開平11−172354号公報参照)、Zn−Al合金にGeとSnとInを添加したはんだ合金(特開平11−172353号公報参照)、Zn−Al合金にGeとMgを添加したはんだ合金(特開平11−172352号公報、特開2000−208533号公報、特開2000−61686号公報参照)、Zn−Al合金にGeとPを添加したはんだ合金(特開2004−358540号公報参照)、Zn−Al合金にGeとMgとPを添加したはんだ合金(特開2004−358539号公報参照)などが、本発明の実施形態の接合方法に用いるPbフリーZn−Al系はんだ合金として適用可能である。
For the
In addition, even if the Pb-free Zn-Al based solder alloy contains a small amount (1 mass% or less) of Ge and other elements in order to improve the hardness of the solder material, the wettability during bonding, and the viscosity of the melt. Good.
Further, as the Pb-free Zn-Al based solder alloy, an alloy containing 80% by mass or more of Zn, which has a high melting point and is easily oxidized naturally on the surface of the alloy, can also be used. For example, a solder alloy in which Ge or Mg is added to a Zn-Al alloy (refer to JP-A-11-288955), a solder alloy in which Mg and Sn are added to a Zn-Al alloy (refer to JP-A-11-208487), Zn -A solder alloy in which Mg and In are added to Al alloy (refer to JP-A-11-172354), a solder alloy in which Ge, Sn and In are added to Zn-Al alloy (refer to JP-A-11-172353), Zn -A solder alloy in which Ge and Mg are added to Al alloy (refer to JP-A-11-172352, JP-A-2000-208533, JP-A-2000-61686), Zn-Al alloy added with Ge and P Solder alloy (refer to JP-A-2004-358540), Solder alloy obtained by adding Ge, Mg and P to Zn-Al alloy (JP-A-2004-358) 39 No. see Japanese) and the like are applicable as the Pb-free Zn-Al solder alloy used for the bonding method of the embodiment of the present invention.
PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚さは特に限定されないが、実用上は概ね50μm〜300μm以下であることが好ましい。接合性は、半導体素子の大きさとPbフリーZn−Al系はんだ合金の体積に影響を受けるため、接合性を確保できる厚みに適宜設定する。 The thickness of the Pb-free Zn-Al based solder alloy is not particularly limited, but in practical use, the thickness is preferably approximately 50 μm to 300 μm or less. Since the bonding property is affected by the size of the semiconductor element and the volume of the Pb-free Zn—Al based solder alloy, the thickness is appropriately set to a thickness that can ensure the bonding property.
次に、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法の具体的な手順について説明する。
まず、従来の一般的な減圧リフロー装置を用いた接合方法を説明する。上述した半導体素子1と基板2とPbフリーZn−Al系はんだ合金3を用意する。必要に応じて半導体素子1及び基板2の接合する表面をアセトンやイソプロピルアルコールなどの溶剤を用いて有機洗浄を行い、これら表面に付着している汚染物を除去する。
Next, a specific procedure of a method of bonding a semiconductor element and a substrate using a Pb-free Zn-Al based solder alloy will be described.
First, a bonding method using a conventional general reduced pressure reflow apparatus will be described. The
減圧リフロー装置としては、200Pa以下程度まで減圧できる排気能力を有し、純度99.99%以上の不活性ガス(窒素またはアルゴンガス)が導入可能に構成されているものを用いる。
減圧リフロー装置の試料室(チャンバ)に設置されたリフロー台の上に、Niめっきが施されたCu基板を、Ni面が接合側に向くようにして載置し、さらに、Niめっきが施されたCu基板における接合させるべき部位の上に、順にPbフリーZn−Al系はんだ合金と接合面を下に向けた半導体素子を重ね合わせた状態に載置する。
次に、減圧リフロー装置の試料室に不活性ガスを導入して不活性ガス雰囲気をつくり、試料室内の酸素濃度を200ppm以下にする。不活性ガスには、例えば、窒素ガスを用いる。なお、不活性ガスとして、アルゴンガス等も用いることができる。
そして、リフロー台または試料室全体を加熱して、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度よりも50℃〜70℃高い所定温度にまで昇温する。そして、所定温度に到達したときに、その所定温度に1分〜5分間程度保持する。その間、PbフリーZn−Al系はんだ合金が融点を超えて液状になり半導体素子と基板とを接合する。その後、リフロー台または試料室全体の温度を室温まで下げ、接合された製品を取り出すことで接合工程が完了する。なお、その間、試料室内には、酸素濃度を200ppm以下に維持するように、少量の流量の不活性ガスを継続的に供給してもよい。
As a reduced pressure reflow apparatus, one having an exhaustion capacity capable of reducing the pressure to about 200 Pa or less and configured to be capable of introducing an inert gas (nitrogen or argon gas) having a purity of 99.99% or more.
The Cu substrate with Ni plating is placed on the reflow table installed in the sample chamber of the reduced pressure reflow apparatus, with the Ni surface facing the bonding side, and then Ni plating is applied. The Pb-free Zn-Al based solder alloy and the semiconductor element with the bonding surface facing downward are sequentially placed on the site to be joined in the Cu substrate in a state in which the semiconductor element is directed downward.
Next, an inert gas is introduced into the sample chamber of the reduced pressure reflow apparatus to create an inert gas atmosphere, and the oxygen concentration in the sample chamber is reduced to 200 ppm or less. For example, nitrogen gas is used as the inert gas. In addition, argon gas etc. can also be used as an inert gas.
Then, the reflow stand or the entire sample chamber is heated to a predetermined temperature 50 ° C. to 70 ° C. higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn—Al based solder alloy. Then, when the predetermined temperature is reached, the temperature is held at the predetermined temperature for about 1 minute to 5 minutes. In the meantime, the Pb-free Zn-Al based solder alloy becomes liquid form over the melting point and joins the semiconductor element and the substrate. Thereafter, the temperature of the entire reflow table or sample chamber is lowered to room temperature, and the bonded product is taken out to complete the bonding process. Meanwhile, a small amount of inert gas may be continuously supplied to the sample chamber so as to maintain the oxygen concentration at 200 ppm or less.
なお、上記の例では、PbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合を不活性ガス雰囲気下で行ったが、必要に応じて真空状態で行ってもよい。例えば、昇温前に試料室に不活性ガスを導入し試料室内を不活性ガスで置換して、不活性ガス雰囲気をつくり、その後、試料室内を減圧して真空状態にした後に昇温を開始し、所定温度に到達したとき、その所定温度で1分〜5分間程度保持するようにしてもよいし、昇温前に試料室に不活性ガスを導入し試料室内を不活性ガスで置換して、不活性ガス雰囲気をつくり、昇温を開始し、昇温途中において、試料室内を減圧して真空状態にし、所定温度に到達したときに、その所定温度に1分〜5分間程度保持するようにしてもよい。真空状態で接合を行うとPbフリーZn−Al系はんだ合金内に存在する小さなボイドを抑制することができ濡れ拡がり性が向上する。 In the above example, the bonding of the semiconductor element and the substrate using the Pb-free Zn-Al based solder alloy is performed in an inert gas atmosphere, but may be performed in a vacuum if necessary. For example, an inert gas is introduced into the sample chamber before the temperature rise and the sample chamber is replaced with the inert gas to create an inert gas atmosphere, and then the temperature rise is started after reducing the pressure in the sample chamber to a vacuum state When the temperature reaches a predetermined temperature, the temperature may be maintained at that predetermined temperature for about 1 minute to 5 minutes, or an inert gas may be introduced into the sample chamber before the temperature rise to replace the sample chamber with the inert gas. Create an inert gas atmosphere, start raising the temperature, reduce the pressure in the sample chamber to a vacuum while raising the temperature, and maintain it at the predetermined temperature for about 1 to 5 minutes You may do so. When bonding is performed in a vacuum state, small voids existing in the Pb-free Zn-Al based solder alloy can be suppressed, and the wettability and spreadability can be improved.
ところで、上述したように、はんだ合金として、PbフリーZn−Al系はんだ合金を使用した場合、はんだ合金の表面が自然酸化されやすく、且つその酸化膜は還元され難いという性質を有している。そこで、例えば、特許文献2の接合方法では、基板の上にZn−Alはんだ合金と半導体素子とを重ね合わせ、さらに、半導体素子の上に荷重部材を置いた状態にして、加熱している。そして、半導体素子に荷重をかけながらZn−Alはんだ合金を融解させることで、Zn−Al系はんだ融液を包んでいるZnやAlの自然酸化膜の包皮が一瞬で破壊し、融液と基板および融液と半導体素子との接合反応を短時間にかつ再現性よく起こさせることができるようにしている。また、静的な荷重をかける代わりにスクラブ等、酸化被膜に対する擦動処理を施しても同様の効果がある。しかしながら、被接合面とはんだ合金との接合工程において、はんだ合金に対しスクラブや荷重をかける等の物理的な外力を付与することは、作業を煩雑化させ、また、はんだ合金に対する荷重のかけ方によっては、接合強度のばらつきの原因にもなる。
As described above, when a Pb-free Zn-Al based solder alloy is used as the solder alloy, the surface of the solder alloy is likely to be naturally oxidized, and the oxide film thereof is difficult to be reduced. Therefore, for example, in the bonding method of
しかるに、本発明の実施形態の接合方法は、上述のような物理的な外力の付与を必要としない接合方法であり、昇温途中において、はんだ合金の融点を超えたときの雰囲気の切り替えに特徴がある。以下、詳細に説明する。 However, the bonding method according to the embodiment of the present invention is a bonding method that does not require the application of physical external force as described above, and is characterized by switching the atmosphere when the melting point of the solder alloy is exceeded during heating. There is. The details will be described below.
本発明の第1実施形態の接合方法では、上記従来の一般的な減圧リフロー装置を用いた接合方法と同様、減圧リフロー装置の試料室のリフロー台の上に、NiめっきCu基板、PbフリーZn−Al系はんだ合金、半導体素子を重ね合わせた状態に載置した後、減圧リフロー装置の試料室に不活性ガスを導入して第1の不活性ガス雰囲気をつくり、試料室内の酸素濃度を200ppm以下にする。不活性ガスには、例えば、窒素ガスを用いる。なお、不活性ガスとして、アルゴンガス等を用いてもよい。なお、酸素濃度を200ppm以下に維持するため、少量の流量の窒素ガスを試料室内に継続的に供給してもよい。このときの窒素ガスの流量は、例えば、1〜2ml/分等、5ml/分未満とする。 In the bonding method according to the first embodiment of the present invention, a Ni-plated Cu substrate, Pb-free Zn on the reflow stand of the sample chamber of the reduced pressure reflow device is used similarly to the conventional bonding method using the general reduced pressure reflow device. -After placing the Al-based solder alloy and the semiconductor element in an overlapping state, an inert gas is introduced into the sample chamber of the reduced pressure reflow apparatus to create a first inert gas atmosphere, and the oxygen concentration in the sample chamber is 200 ppm. Do the following. For example, nitrogen gas is used as the inert gas. Note that argon gas or the like may be used as the inert gas. In order to maintain the oxygen concentration at 200 ppm or less, a small amount of nitrogen gas may be continuously supplied into the sample chamber. The flow rate of nitrogen gas at this time is, for example, less than 5 ml / min, such as 1 to 2 ml / min.
そして、リフロー台または試料室全体を加熱して、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度より50℃〜70℃高い所定温度(第2の温度)にまで昇温する。昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の所定温度(第1の温度)に到達したときに、新たに不活性ガス(例えば、窒素ガス)の所定流量での供給を開始して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、第2の不活性ガス雰囲気をつくった後もその新たな不活性ガスの所定流量での供給を継続する。その後、液相温度より50℃〜70℃高い所定温度(第2の温度)に到達したときに、その所定温度(第2の温度)に所定時間保持する。この保持時間は3分〜5分が好ましい。その間、PbフリーZn−Al系はんだ合金が融点を超えて液状になり半導体素子と基板とを接合する。その後、上記従来の方法と同様、リフロー台または試料室全体の温度を室温まで下げ、接合された製品を取り出す。 Then, the reflow stand or the entire sample chamber is heated to a predetermined temperature (second temperature) higher by 50 ° C. to 70 ° C. than the liquidus temperature of the Pb-free Zn—Al based solder alloy. During the temperature rise, when reaching a predetermined temperature (first temperature) higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy, supply of inert gas (for example, nitrogen gas) at a predetermined flow rate anew To create a second inert gas atmosphere, and after creating the second inert gas atmosphere, supply of the new inert gas at a predetermined flow rate is continued. Thereafter, when a predetermined temperature (second temperature) higher than the liquidus temperature by 50 ° C. to 70 ° C. is reached, the temperature is maintained at the predetermined temperature (second temperature) for a predetermined time. The holding time is preferably 3 minutes to 5 minutes. In the meantime, the Pb-free Zn-Al based solder alloy becomes liquid form over the melting point and joins the semiconductor element and the substrate. Thereafter, as in the above-described conventional method, the temperature of the entire reflow stand or sample chamber is lowered to room temperature and the joined product is taken out.
このように、本発明の第1実施形態の接合方法は、昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、新たに不活性ガス(例えば、窒素ガス)の所定流量での供給を開始して、第1の温度に到達する前の不活性ガス雰囲気(第1の不活性ガス雰囲気)とは異なる不活性ガス雰囲気(第2の不活性ガス雰囲気)に変えることを特徴としている。 As described above, according to the bonding method of the first embodiment of the present invention, the inert gas is newly added when reaching the first temperature higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy in the middle of the temperature rise. The supply of a predetermined flow rate (for example, nitrogen gas) is started, and an inert gas atmosphere (a second inert gas atmosphere) different from the inert gas atmosphere (the first inert gas atmosphere) before reaching the first temperature It is characterized by changing to an inert gas atmosphere).
PbフリーZn−Alはんだ合金の自然酸化膜を破壊して接合強度を確保するためには、一般的には、はんだ接合工程において荷重をかけながら接合する等の外的な加圧が必要とされてきたが、本発明者が試行錯誤した結果、PbフリーZn−Al系はんだ合金の融解時に、新たに不活性ガス(窒素ガス)を所定量以上の流量で供給して雰囲気を変えると、はんだ接合工程において荷重をかけながら接合する等の外的な加圧と同様の効果が得られることが判明した。
PbフリーZn−Al系はんだ合金の表面の酸化膜を破壊し易い状態を作るタイミングは、PbフリーZn−Al系はんだ合金が融解する時がもっとも効果的である。よって、新たに不活性ガス(窒素ガス)を供給するときの温度(第1の温度)は、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の所定温度であり、好ましくは、液相温度〜400℃である。このときに新たに不活性ガス(窒素ガス)を供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくると酸化膜を破壊することができる。PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに新たに供給する不活性ガス(窒素ガス)の流量は、少なくとも5ml/分以上は必要であり、好ましくは、20ml/分以上にするのがよい。
In order to break the natural oxide film of the Pb-free Zn-Al solder alloy to secure the bonding strength, generally, external pressure such as bonding while applying a load in the solder bonding step is required. However, as a result of trial and error by the present inventors, when the Pb-free Zn-Al based solder alloy is melted, if the atmosphere is changed by newly supplying an inert gas (nitrogen gas) at a flow rate of a predetermined amount or more, It turned out that the same effect as external pressurization, such as joining, applying a load in a joining process, is acquired.
The timing at which the oxide film on the surface of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is easily broken is most effective when the Pb-free Zn-Al-based solder alloy melts. Therefore, the temperature (first temperature) at which an inert gas (nitrogen gas) is newly supplied is a predetermined temperature higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy, and preferably, the liquidus temperature ~ 400 ° C. At this time, if an inert gas (nitrogen gas) is newly supplied to create a second inert gas atmosphere, the oxide film can be destroyed. The flow rate of inert gas (nitrogen gas) to be newly supplied when the first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al solder alloy is reached needs to be at least 5 ml / min or more, preferably , 20 ml / min or better.
新たに供給する不活性ガス(窒素ガス)の流量を、5ml/分未満としたのでは、酸化膜を破壊できず、接合性を向上させることはできない。新たに供給する不活性ガス(窒素ガス)の流量を、20ml/分以上にすれば、より良好な接合性が得られる。
また、最初に減圧リフロー装置の試料室に不活性ガス(窒素ガス)を導入後、少量(5ml/分未満)の不活性ガス(窒素ガス)を継続して供給することで、はんだ融解前の試料室内の酸素濃度が200ppm以下に維持されていた第1の不活性ガス雰囲気下において、本発明の第1実施形態の接合方法のように、昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、5ml/分以上の流量で新たに不活性ガス(窒素ガス)を供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、第2の不活性ガス雰囲気をつくった後もその新たな不活性ガスの上記流量での供給を継続すると、試料室内の酸素濃度を20ppm以下程度にまで低減でき、その分、PbフリーZn−Al系はんだ合金の表面に形成される酸化膜の進行を抑制できるため、接合性に良い影響を与えることができる。
If the flow rate of the inert gas (nitrogen gas) to be newly supplied is less than 5 ml / min, the oxide film can not be broken and the bonding property can not be improved. If the flow rate of the inert gas (nitrogen gas) to be newly supplied is 20 ml / min or more, better bondability can be obtained.
In addition, after introducing an inert gas (nitrogen gas) into the sample chamber of the reduced pressure reflow apparatus first and continuously supplying a small amount (less than 5 ml / min) of the inert gas (nitrogen gas), In the first inert gas atmosphere in which the oxygen concentration in the sample chamber is maintained at 200 ppm or less, as in the bonding method of the first embodiment of the present invention, a Pb-free Zn-Al based solder alloy during heating When the first temperature above the liquidus temperature is reached, inert gas (nitrogen gas) is newly supplied at a flow rate of 5 ml / min or more to create a second inert gas atmosphere, and the second If the supply of the new inert gas at the above flow rate is continued even after the formation of the active gas atmosphere, the oxygen concentration in the sample chamber can be reduced to about 20 ppm or less, and the Pb-free Zn-Al based solder alloy Formed on the surface Since it is possible to suppress the progress of the oxide film, it is possible to positively influence the bonding properties.
また、本発明の第2実施形態の接合方法は、第1の不活性ガス雰囲気下での昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、真空になるように試料室内の減圧を行い、200Pa以下の真空状態にし、その後、減圧を停止し、同時に新たに不活性ガス(窒素ガス)を5ml/分以上の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、第2の不活性ガス雰囲気をつくった後もその新たな不活性ガスの上記流量での供給を継続する。この減圧を行う時間は、略1分以内である。また、第1の温度以上であって、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度+50℃〜70℃以下の所定温度(第2の温度)に到達したときに、第2の温度に所定時間保持する。この保持時間は3分〜5分が好ましい。 Further, in the bonding method of the second embodiment of the present invention, the temperature reached the first temperature equal to or higher than the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy during the temperature rise in the first inert gas atmosphere. When the pressure in the sample chamber is reduced to a vacuum, the pressure is reduced to 200 Pa or less, and then the pressure reduction is stopped. At the same time, inert gas (nitrogen gas) is newly supplied at a flow rate of 5 ml / min or more. After the second inert gas atmosphere is created and the second inert gas atmosphere is created, the supply of the new inert gas at the above flow rate is continued. The time for performing this pressure reduction is about one minute or less. In addition, when a predetermined temperature (second temperature) of not less than the first temperature and not more than the liquidus temperature + 50 ° C. to 70 ° C. of the Pb-free Zn—Al solder alloy is reached, the temperature is set to the second temperature. Hold time. The holding time is preferably 3 minutes to 5 minutes.
本発明の第2実施形態の接合方法によれば、第1の不活性ガス雰囲気下での昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、真空状態になるように減圧を行うため、液状に融解したPbフリーZn−Al系はんだ合金は、真空状態に減圧されることにより膨張した状態になる。その後、減圧を停止することによりPbフリーZn−Al系はんだ合金の膨張が解けてきたところに、さらに、新たに不活性ガス(窒素ガス)を所定流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、第2の不活性ガス雰囲気をつくった後もその新たな不活性ガスの所定流量での供給を継続することで、新たに供給した不活性ガス(窒素ガス)の拡散が急速に早まって、間接的に荷重を与えた状態となり、PbフリーZn−Al系はんだ合金の表面の酸化膜をより一層破壊することができる。このときの新たに供給する不活性ガス(窒素ガス)の流量は、少なくとも5ml/分以上は必要である。 According to the bonding method of the second embodiment of the present invention, the first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy is reached during heating up under the first inert gas atmosphere Since pressure reduction is sometimes performed to a vacuum state, the Pb-free Zn-Al based solder alloy melted in a liquid state is expanded by being reduced to a vacuum state. Thereafter, by stopping the pressure reduction, an inert gas (nitrogen gas) is newly supplied at a predetermined flow rate to the second inert gas atmosphere where the expansion of the Pb-free Zn-Al based solder alloy has been solved. By continuously supplying the new inert gas at a predetermined flow rate even after the second inert gas atmosphere is created, the diffusion of the newly supplied inert gas (nitrogen gas) is rapidly accelerated. As a result, the load is indirectly applied, and the oxide film on the surface of the Pb-free Zn-Al based solder alloy can be further destroyed. The flow rate of the newly supplied inert gas (nitrogen gas) at this time needs to be at least 5 ml / min or more.
また、昇温途中において、減圧を行い、試料室内を一時的に真空状態にすると、PbフリーZn−Al系はんだ合金内に存在する小さなボイドを抑制することができ、PbフリーZn−Al系はんだ合金の濡れ拡がり性が向上する。 In addition, if the sample chamber is temporarily evacuated under reduced pressure during heating, small voids present in the Pb-free Zn-Al-based solder alloy can be suppressed, and the Pb-free Zn-Al-based solder can be suppressed. The wettability and spreadability of the alloy is improved.
さらに、本発明の第1及び第2の実施形態の接合方法においては、特許文献2に示すように、半導体素子の上に錘を置き、直接荷重を加えてもよい。外的な加圧を併用すると、接合性はさらに向上する。
Furthermore, in the bonding method of the first and second embodiments of the present invention, as shown in
なお、特許文献2に記載の接合方法では、はんだ合金は、半導体素子より小さい形状とし、はんだ融液を包んでいる自然酸化膜全体に荷重を掛けることで短時間に再現性良く酸化被膜を破壊することができる旨が示されている。しかし、特許文献2の接合方法のように、はんだ合金を半導体素子よりも小さくすると、その位置合わせが難しくなる。
これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態の接合方法では、接合性を保つことが可能な体積があればPbフリーZn−Al系はんだ合金及び半導体素子の大きさに制限はない。このため、本発明の第1及び第2の実施形態の接合方法によれば、半導体素子よりもPbフリーZn−Al系はんだ合金を大きくすることが可能であり、PbフリーZn−Al系はんだ合金と半導体素子の両方を目視確認することができ、接合箇所の位置合わせなどの作業性が向上する。
In the bonding method described in
On the other hand, in the bonding methods according to the first and second embodiments of the present invention, the sizes of the Pb-free Zn-Al based solder alloy and the semiconductor element are not limited as long as there is a volume capable of maintaining the bondability. . Therefore, according to the bonding methods of the first and second embodiments of the present invention, it is possible to make the Pb-free Zn-Al based solder alloy larger than that of the semiconductor element, and the Pb-free Zn-Al based solder alloy Both the semiconductor element and the semiconductor element can be visually confirmed, and the workability such as alignment of the bonding point is improved.
また、本発明の第1及び第2の実施形態の接合方法によれば、Cu基板にNiめっきを施した基板を使用しても、はんだ接合後は、十分な接合性とはんだ濡れ性を確保できる。このため、特許文献2に記載のような、使用している基板の面にNiめっきを施し、その上の面に濡れ性のよい貴金属被覆膜(AuやPd)を形成するためのめっきやスパッタ及び蒸着を行う必要がない。また、特許文献1に記載の技術では、Zn−Alはんだ合金の表面に、還元し易い金属膜(CuやAg)などのめっきやスパッタ及び蒸着を行っているが、その必要もない。このため、本発明の第1及び第2の実施形態の接合方法によれば、高価な貴金属を被覆する必要がなく、その分、工程も削減でき、コストダウンが図れる。
In addition, according to the bonding method of the first and second embodiments of the present invention, sufficient bondability and solderability are secured after solder bonding even when using a Ni-plated Cu substrate. it can. Therefore, as described in
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1の接合方法では、半導体素子として、5.0mm角のSiC素子を用意した。基板は、Cu基板に厚さ3μmのNiめっきを施した基板を用いた。PbフリーZn−Al系はんだ合金は、Alが5重量%、Geが0.1重量%、残部がZnからなる、融点が382℃のZn−Al−Ge合金を用いた。Zn−Al−Ge合金の大きさは、6.0mm角とし、厚みを0.1mmとした。
次に、減圧リフロー装置を用いて接合試験を行った。まず、基板の上に、順に、はんだ合金、その上にSiC素子を重ね合わせた状態に載置した。これらを、減圧リフロー装置の試料室のリフロー台の上に載置した。その後、試料室の雰囲気を窒素ガスで置換して、第1の不活性ガス雰囲気をつくり、試料室内の酸素濃度を200ppm以下にした。1〜2ml/分程度の少量の流量の窒素ガスを試料室内に継続的に供給し、200ppm以下の酸素濃度を維持したまま、昇温を行った。昇温は435℃(第2の温度)に到達するまで行い、435℃に到達後は、435℃に5分間保持した。
また、昇温途中において、400℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態になるまで減圧した。200Pa以下の真空状態に到達後、減圧を停止した。この間は約1分間であった。また、減圧の停止と同時に新たに窒素ガスを10ml/分の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくった。なお、窒素ガスは、第2の不活性ガス雰囲気をつくった後も10ml/分の流量で、継続して供給した。
435℃に5分間保持した後、試料室の降温を開始した。室温まで下げて試料室より、PbフリーZn−Al系はんだ合金を介して接合された半導体素子及び基板を取り出し接合工程を完了させた。
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
In the bonding method of Example 1, a 5.0 mm square SiC element was prepared as a semiconductor element. As the substrate, a Cu substrate having a thickness of 3 μm was used. The Pb-free Zn-Al-based solder alloy used was a Zn-Al-Ge alloy having a melting point of 382 ° C, in which Al is 5 wt%, Ge is 0.1 wt%, and the balance is Zn. The size of the Zn-Al-Ge alloy was 6.0 mm square and the thickness was 0.1 mm.
Next, a bonding test was performed using a reduced pressure reflow apparatus. First, the solder alloy and the SiC element were placed on top of the substrate in this order in a superimposed state. These were mounted on the reflow stand of the sample chamber of a pressure reduction reflow apparatus. Thereafter, the atmosphere in the sample chamber was replaced with nitrogen gas to create a first inert gas atmosphere, and the oxygen concentration in the sample chamber was reduced to 200 ppm or less. Nitrogen gas at a small flow rate of about 1 to 2 ml / min was continuously supplied into the sample chamber, and the temperature was raised while maintaining the oxygen concentration of 200 ppm or less. The temperature was raised until 435 ° C. (second temperature) was reached, and after reaching 435 ° C., the temperature was kept at 435 ° C. for 5 minutes.
In addition, when reaching 400 ° C. (first temperature) in the middle of the temperature rise, the pressure reduction was started, and the pressure was reduced to a vacuum state of 200 Pa or less. After reaching a vacuum state of 200 Pa or less, the pressure reduction was stopped. It took about 1 minute during this period. At the same time as stopping the pressure reduction, nitrogen gas was newly supplied at a flow rate of 10 ml / min to create a second inert gas atmosphere. Nitrogen gas was continuously supplied at a flow rate of 10 ml / min even after the second inert gas atmosphere was created.
After holding at 435 ° C. for 5 minutes, temperature lowering of the sample chamber was started. The temperature was lowered to room temperature, the semiconductor element and the substrate joined through the Pb-free Zn-Al based solder alloy were taken out from the sample chamber, and the joining process was completed.
実施例2の接合方法では、昇温途中において、400℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を開始し、100Pa以下の真空状態になるまで減圧した。また、435℃(第2の温度)に昇温後の435℃での保持時間を3分間とした。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 2, when reaching 400 ° C. (first temperature) in the middle of the temperature rise, the pressure reduction was started, and the pressure was reduced to a vacuum state of 100 Pa or less. Further, the holding time at 435 ° C. after raising the temperature to 435 ° C. (second temperature) was set to 3 minutes. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例3の接合方法では、昇温途中において、400℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態になるまで減圧し、その後、減圧を停止し、同時に窒素ガスを5ml/分の流量で供給した。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 3, when reaching 400 ° C. (first temperature) in the middle of the temperature rise, the pressure reduction is started, the pressure is reduced to a vacuum state of 200 Pa or less, and then the pressure reduction is stopped, At the same time, nitrogen gas was supplied at a flow rate of 5 ml / min. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例4の接合方法では、減圧リフロー装置の試料室のリフロー台の上に、基板、はんだ合金、SiC素子の順に重ね合わせた状態に載置し、その上に、20gの錘を載置した。また、435℃(第2の温度)に昇温後の435℃での保持時間を3分間とした。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 4, the substrate, the solder alloy, and the SiC element were placed in order on the reflow stand of the sample chamber of the reduced pressure reflow apparatus, and a 20 g weight was placed thereon. . Further, the holding time at 435 ° C. after raising the temperature to 435 ° C. (second temperature) was set to 3 minutes. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例5の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとした。また、435℃(第2の温度)に昇温後の435℃での保持時間を3分間とした。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 5, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is 0.2 mm. Further, the holding time at 435 ° C. after raising the temperature to 435 ° C. (second temperature) was set to 3 minutes. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例6の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとした。その他の条件については、実施例4の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 6, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is 0.2 mm. Other conditions were substantially the same as the bonding method of the fourth embodiment.
実施例7の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金は、Alが5重量%、残部がZnからなる、融点が382℃のZn−Al合金を用いた。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 7, a Zn-Al alloy having a melting point of 382 ° C., which comprises 5 wt% of Al and the balance of Zn, is used as the Pb-free Zn-Al based solder alloy. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例8の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとした。その他の条件については、実施例7の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 8, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is 0.2 mm. The other conditions were substantially the same as the bonding method of Example 7.
実施例9の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとし、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに、減圧はせず、新たに窒素ガスを5ml/分の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくった。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 9, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is 0.2 mm, and when reaching 382 ° C. (first temperature) in the middle of the temperature raising, the pressure is not reduced and anew. Nitrogen gas was supplied at a flow rate of 5 ml / min to create a second inert gas atmosphere. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例10の接合方法では、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに新たに供給する窒素ガスの流量を10ml/分とした。その他の条件については、実施例9の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 10, the flow rate of nitrogen gas newly supplied when reaching 382 ° C. (first temperature) was set to 10 ml / min during heating. Other conditions were substantially the same as the bonding method of Example 9.
実施例11の接合方法では、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに新たに供給する窒素ガスの流量を20ml/分とした。その他の条件については、実施例9の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 11, the flow rate of nitrogen gas newly supplied when reaching 382 ° C. (first temperature) was set to 20 ml / min during heating. Other conditions were substantially the same as the bonding method of Example 9.
実施例12の接合方法では、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに新たに供給する窒素ガスの流量を30ml/分とした。その他の条件については、実施例9の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 12, the flow rate of nitrogen gas newly supplied when reaching 382 ° C. (first temperature) was set to 30 ml / min during heating. Other conditions were substantially the same as the bonding method of Example 9.
実施例13の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとし、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態になるまで減圧し、200Pa以下の真空状態に到達後、減圧を停止した。同時に新たに窒素ガスを5ml/分の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくった。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 13, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy is 0.2 mm, and when the temperature reaches 382 ° C. (first temperature) in the middle of temperature rising, decompression starts and 200 Pa or less The vacuum was reduced to a vacuum state of 200 Pa. After reaching a vacuum state of 200 Pa or less, the vacuum was stopped. At the same time, nitrogen gas was newly supplied at a flow rate of 5 ml / min to create a second inert gas atmosphere. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
実施例14の接合方法では、200Pa以下の真空状態になるまで減圧し、200Pa以下の真空状態に到達後、減圧を停止すると同時に新たに供給する窒素ガスの流量を30ml/分とした。その他の条件については、実施例13の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Example 14, the pressure was reduced to a vacuum state of 200 Pa or less, and after reaching a vacuum state of 200 Pa or less, the flow rate of nitrogen gas newly supplied was stopped at the same time as stopping the pressure reduction. The other conditions were substantially the same as the bonding method of Example 13.
比較例1の接合方法では、昇温途中における、400℃(第1の温度)に到達したときの、200Pa以下までの減圧、200Pa以下まで到達後の減圧停止、減圧の停止と同時の新たな窒素ガスの10ml/分での供給のいずれも行わずに、435℃(第2の温度)に到達したときに、435℃に5分間保持した。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Comparative Example 1, when the temperature reaches 400 ° C. (first temperature) during heating up, the pressure reduction to 200 Pa or less, the pressure reduction stop after reaching 200 Pa or less, the new pressure simultaneously with the pressure reduction stop. The temperature was held at 435 ° C. for 5 minutes when 435 ° C. (second temperature) was reached, without any supply of nitrogen gas at 10 ml / min. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
比較例2の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとした。その他の条件については、比較例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Comparative Example 2, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy was 0.2 mm. The other conditions were substantially the same as the bonding method of Comparative Example 1.
比較例3の接合方法では、昇温前に試料室の雰囲気を窒素ガスで置換して、第1の不活性ガス雰囲気をつくり、試料室内の酸素濃度を200ppm以下にした。その後、試料室を200Pa以下まで減圧した。その他の条件については、比較例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Comparative Example 3, the atmosphere in the sample chamber was replaced with nitrogen gas before the temperature rise to create a first inert gas atmosphere, and the oxygen concentration in the sample chamber was 200 ppm or less. Thereafter, the sample chamber was depressurized to 200 Pa or less. The other conditions were substantially the same as the bonding method of Comparative Example 1.
比較例4の接合方法では、PbフリーZn−Al系はんだ合金の厚みを0.2mmとした。その他の条件については、比較例3の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Comparative Example 4, the thickness of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy was 0.2 mm. The other conditions were substantially the same as the bonding method of Comparative Example 3.
比較例5の接合方法では、昇温途中において、400℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態にまで減圧し、200Pa以下の真空状態に到達後、減圧を停止した。このとき、新たな窒素ガスは供給せず、第2の不活性ガス雰囲気をつくらなかった。その他の条件については、実施例1の接合方法と略同様とした。 In the bonding method of Comparative Example 5, when reaching 400 ° C. (first temperature) in the middle of temperature rising, the pressure reduction is started, the pressure is reduced to a vacuum state of 200 Pa or less, and after the vacuum state of 200 Pa or less is reached , The decompression was stopped. At this time, new nitrogen gas was not supplied, and a second inert gas atmosphere was not created. The other conditions were substantially the same as the bonding method of the first embodiment.
接合性、濡れ性の評価試験
次に、上記各実施例及び各比較例の接合方法により、Niめっきを施したCu基板とSiC素子とがPbフリーZn−Al系はんだ合金を介して接合された試料を接合性、濡れ性の2項目について評価した。
Evaluation Test of Bondability and Wettability Next, according to the bonding method of each of the above Examples and Comparative Examples, a Cu substrate subjected to Ni plating and a SiC element were bonded through a Pb-free Zn-Al based solder alloy. The samples were evaluated for bonding and wettability.
接合性の評価は、ボンドテスターを用いた測定により行った。なお、この評価試験は、後述する濡れ性の評価試験に用いた、PbフリーZn−Al系はんだ合金を介して、Niめっきを施したCu基板とSiC素子とが接合された試料を各3個ずつ用いてシェア強度の測定を行い、3個の試料のシェア強度の測定値の平均値をその試料のシェア強度として算出した。
具体的なシェア強度の測定方法は以下のとおりである。すなわち、シェア強度測定器のワークホルダ(試料を固定する部分)にSiC素子の上側の面を上にして各試料の接合体を固定し、PbフリーZn−Al系はんだ合金にせん断応力を加えるためシェアツールをSiC素子の側面に当てた。そして、自動測定によりシェアツールを接合体のSiC素子の側面から荷重をかけていき、PbフリーZn−Al系はんだ合金、またはSiC素子が破壊するまで荷重をかけ、破壊したときの荷重の測定値をその試料のシェア強度とした。
シェア強度が19.6MPa以上の場合を非常に良好「○」、7.84MPa以上で19.6MPa未満の場合を良好「△」、7.84MPa以下またはSiC素子が剥がれた場合を不良「×」とした。
The bondability was evaluated by measurement using a bond tester. In this evaluation test, three samples in each of which a Cu substrate subjected to Ni plating and a SiC element were joined via a Pb-free Zn-Al based solder alloy used in the wettability evaluation test described later The shear strength was measured using each of them, and the average value of the measured values of the shear strength of three samples was calculated as the shear strength of the samples.
The specific shear strength measurement method is as follows. That is, in order to fix the joined body of each sample with the upper surface of the SiC element up on the work holder (the part to fix the sample) of the shear strength measuring instrument and apply a shear stress to the Pb-free Zn-Al based solder alloy A share tool was applied to the side of the SiC device. Then, load is applied to the shear tool from the side of the SiC element of the joined body by automatic measurement, load is applied until the Pb-free Zn-Al based solder alloy or the SiC element breaks, and the measured value of the load when broken Was taken as the shear strength of the sample.
Very good “○” when the shear strength is 19.6 MPa or more, “good” when it is 7.84 MPa or more and less than 19.6 MPa, “Δ”, defective when the SiC element is peeled or less “x” And
はんだの濡れ性は、各試料における、PbフリーZn−Al系はんだ合金とNiめっきを施したCu基板との接合部分、PbフリーZn−Al系はんだ合金とSiC素子との接合部分を目視で確認し評価した。1ヶ所も濡れていない、または、はんだが縮んでいる場合を不良「×」、SiC素子の四辺から濡れ拡がっている場合(はんだが薄く濡れ広がりSiC素子の四辺端部からはみ出している状態)を良好「○」と評価した。 The wettability of the solder is visually confirmed at the joint between the Pb-free Zn-Al solder alloy and the Ni-plated Cu substrate and at the joint between the Pb-free Zn-Al solder alloy and the SiC element in each sample. Rated. If there is no wetting at all, or if the solder is shrinking, a defect "x", if it spreads out from the four sides of the SiC element (the solder is thin and spreads out from the four sides of the SiC element) It evaluated as favorable "(circle)."
各実施例及び各比較例の接合方法における接合条件及び評価結果を表1に示す。
表1から判るように、実施例1〜14の接合方法においては、接合性、濡れ性ともに良好な接合体が得られた。実施例9〜12の接合方法においては、酸素濃度を窒素で置換して、第1の不活性ガス雰囲気をつくり、200ppm程度に保ったまま435℃(第2の温度)まで昇温し、昇温途中において、PbフリーZn−Al系はんだ合金の融点温度382℃(第1の温度)に到達したときに、新たに窒素ガスを5〜30ml/分の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、温度が435℃に到達後、435℃に5分間保持したことで、接合性、濡れ拡がり性が良好な接合体が形成できた。また、実施例9〜12の接合方法の評価結果より、昇温途中において、382℃(第1の温度)に到達したときに、減圧を行わずに新たな窒素ガスの供給を行って第2の不活性ガス雰囲気をつくる場合は、窒素ガスを20ml/分以上供給することで、接合性がより良好になることが判った。
実施例1〜3、5、7、8、13、14の接合方法の評価結果に示すように、試料室内の酸素濃度を窒素で置換して、第1の不活性ガス雰囲気をつくり、200ppm程度に保ったまま435℃(第2の温度)まで昇温し、昇温途中において、400℃または382℃(第1の温度)に到達したときに、200Pa以下の真空状態に減圧し、その後減圧を中止すると同時に新たに窒素を5〜30ml/分以上の流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、また、435℃に到達後、435℃に5分間保持したことで、接合性、濡れ拡がり性が良好な接合体が形成できた。なお、200Pa以下の真空状態にした後に、新たに窒素を供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくる接合方法においては、実施例1〜3、5、7、8、13の接合方法の評価結果に示すように、第2の不活性ガス雰囲気をつくるために供給する新たな窒素の流量を5〜10ml/分にしても接合性は良好であった。
また、実施例4、6の接合方法の評価結果に示すように、SiC素子の上に荷重を掛けることを併用することで、より濡れ性、接合性が向上し、435℃(第2の温度)での保持時間を短縮することができた。
As can be seen from Table 1, in the bonding methods of Examples 1 to 14, a bonded body having good bonding properties and wettability was obtained. In the bonding method of Examples 9 to 12, the oxygen concentration is replaced with nitrogen to create a first inert gas atmosphere, and the temperature is raised to 435 ° C. (second temperature) while being maintained at about 200 ppm, and then raised. When the melting point temperature of the Pb-free Zn-Al-based solder alloy reaches 382 ° C. (first temperature) during heating, nitrogen gas is newly supplied at a flow rate of 5 to 30 ml / min to perform second inactivation By forming a gas atmosphere and holding the temperature at 435 ° C. for 5 minutes after reaching a temperature of 435 ° C., it was possible to form a joined body having good bonding properties and wetting and spreading properties. In addition, according to the evaluation results of the bonding methods of Examples 9 to 12, when reaching 382 ° C. (first temperature) in the middle of the temperature raising, a new nitrogen gas is supplied without performing the pressure reduction and the second In the case of creating an inert gas atmosphere, it was found that by supplying nitrogen gas at 20 ml / min or more, the bondability becomes better.
As shown in the evaluation results of the bonding methods in Examples 1 to 3, 5, 7, 8, 13 and 14, the oxygen concentration in the sample chamber is replaced with nitrogen to create a first inert gas atmosphere, and approximately 200 ppm. The temperature is raised to 435 ° C. (second temperature) while maintaining the pressure, and when reaching 400 ° C. or 382 ° C. (first temperature) during the temperature rise, the pressure is reduced to 200 Pa or less and then reduced pressure The second inert gas atmosphere is created by supplying new nitrogen at a flow rate of 5 to 30 ml / min at the same time as stopping the reaction, and maintaining the temperature at 435 ° C for 5 minutes after reaching 435 ° C. A bonded body having good wettability and spreadability could be formed. In addition, in the joining method which newly supplies nitrogen and makes it into a 2nd inert gas atmosphere, after setting it as a vacuum state 200 Pa or less, evaluation of the joining method of Examples 1-3, 5, 7, 8, 13 As shown in the results, the bondability was good even when the flow rate of fresh nitrogen supplied to create the second inert gas atmosphere was 5 to 10 ml / min.
In addition, as shown in the evaluation results of the bonding methods of Examples 4 and 6, the wettability and the bondability are further improved by using a load on the SiC element in combination, and the temperature of 435 ° C. (the second temperature) The retention time in) could be shortened.
これに対し、比較例1、2の接合方法では、試料室内の酸素濃度を窒素で置換して、第1の不活性ガス雰囲気をつくり、200ppm程度に保ったまま435℃まで昇温し、昇温途中において、第2の不活性ガス雰囲気はつくらず、435℃に到達後、435℃に5分間保持したが、接合性、濡れ性ともに悪く使用上問題があった。
比較例3、4の接合方法では、昇温前に試料室内を200Pa以下の真空状態になるまで減圧し、かつ酸素濃度を200ppm程度に保ったまま435℃まで昇温し、昇温途中において、新たな窒素ガスの供給による第2の不活性ガス雰囲気はつくらず、435℃に到達後、435℃に5分間保持した。昇温前に減圧することで真空状態に近い状態にあり、はんだの濡れ拡がり性は向上したが、接合性は悪かった。
比較例5の接合方法では、昇温途中において、400℃に到達したときに、200Pa以下の真空状態になるまで減圧し、その後減圧を停止するが、同時に新たな窒素ガスの供給による第2の不活性ガス雰囲気はつくらず、435℃に到達後、5分間保持したが、比較例1、2の接合方法と同様に接合性、濡れ性ともに悪く使用上問題があった。
On the other hand, in the bonding method of Comparative Examples 1 and 2, the oxygen concentration in the sample chamber is replaced with nitrogen to form a first inert gas atmosphere, and the temperature is raised to 435 ° C. while being maintained at about 200 ppm. Although the second inert gas atmosphere was not created during heating, the temperature was maintained at 435 ° C. for 5 minutes after reaching 435 ° C. However, both the bonding property and the wettability were problematic in use.
In the bonding methods of Comparative Examples 3 and 4, the temperature in the sample chamber is reduced to a vacuum of 200 Pa or less before the temperature rise, and the temperature is raised to 435 ° C. while maintaining the oxygen concentration at about 200 ppm. A second inert gas atmosphere was not created by the supply of fresh nitrogen gas, and was maintained at 435 ° C. for 5 minutes after reaching 435 ° C. By reducing the pressure before raising the temperature, it was in a state close to a vacuum state, and the wettability and spreadability of the solder improved, but the bondability was poor.
In the bonding method of Comparative Example 5, the pressure is reduced to a vacuum state of 200 Pa or less when reaching 400 ° C. during heating up, and then the pressure reduction is stopped, but at the same time, the second by the supply of new nitrogen gas The inert gas atmosphere was not created, and was maintained for 5 minutes after reaching 435 ° C. However, the bonding property and the wettability were both bad as in the bonding methods of Comparative Examples 1 and 2, and there was a problem in use.
1 半導体素子
2 基板
3 はんだ合金
11 オーミックコンタクト
12 実装電極
20 セラミック基板
21 金属板
22 金属層
Claims (6)
前記基板の上に、順に、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金、前記半導体素子を重ね合わせた状態に載置し、
第1の不活性ガス雰囲気下で昇温を行い、
昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、新たに不活性ガスを所定流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、該第2の不活性ガス雰囲気をつくった後も該新たな不活性ガスの該所定流量での供給を継続し、
第2の温度に到達したときに、該第2の温度に所定時間保持し、前記半導体素子と前記基板とを接合させることを特徴とするPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法。 In a bonding method for bonding a semiconductor element and a substrate in which at least the main element on the surface is Ni, using a Pb-free Zn-Al based solder alloy containing Zn as a main component and containing no Pb.
The Pb-free Zn-Al based solder alloy and the semiconductor element are sequentially placed on the substrate in a superimposed state,
Raise the temperature under the first inert gas atmosphere;
During the temperature rise, when the first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy is reached, an inert gas is newly supplied at a predetermined flow rate to produce a second inert gas atmosphere. Continue the supply of the new inert gas at the predetermined flow rate even after the second inert gas atmosphere is created,
A semiconductor device using a Pb-free Zn-Al based solder alloy, characterized in that when the second temperature is reached, the second temperature is maintained for a predetermined time, and the semiconductor device and the substrate are joined. How to bond to the substrate.
前記基板の上に、順に、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金、前記半導体素子を重ね合わせた状態に載置し、
第1の不活性ガス雰囲気下で昇温を行い、
昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、減圧を開始し、200Pa以下の真空状態になるまで減圧した後に減圧を停止し、減圧の停止と同時に新たに不活性ガスを所定流量で供給して第2の不活性ガス雰囲気をつくり、該第2の不活性ガス雰囲気をつくった後も該新たな不活性ガスの該所定流量での供給を継続し、
第2の温度に到達したときに、該第2の温度に所定時間保持し、前記半導体素子と前記基板とを接合させることを特徴とするPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法。 In a bonding method for bonding a semiconductor element and a substrate in which at least the main element on the surface is Ni, using a Pb-free Zn-Al based solder alloy containing Zn as a main component and containing no Pb.
The Pb-free Zn-Al based solder alloy and the semiconductor element are sequentially placed on the substrate in a superimposed state,
Raise the temperature under the first inert gas atmosphere;
When the temperature reaches a first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy in the middle of the temperature rise, the pressure reduction is started and the pressure reduction is stopped after reducing the pressure to a vacuum state of 200 Pa or less. The inert gas is newly supplied at a predetermined flow rate simultaneously with the stop of the pressure reduction to create a second inert gas atmosphere, and the second inert gas atmosphere is created, and the predetermined amount of the new inert gas is maintained. Continue supply at flow rate,
A semiconductor device using a Pb-free Zn-Al based solder alloy, characterized in that when the second temperature is reached, the second temperature is maintained for a predetermined time, and the semiconductor device and the substrate are joined. How to bond to the substrate.
昇温途中において、前記PbフリーZn−Al系はんだ合金の液相温度以上の第1の温度に到達したときに、減圧を開始し、100Pa以下の真空状態になるまで減圧した後に減圧を停止し、減圧の停止と同時に前記第2の不活性ガス雰囲気をつくるための前記新たな不活性ガスの前記所定流量での供給を行うことを特徴とする請求項2に記載のPbフリーZn−Al系はんだ合金を用いた半導体素子と基板との接合方法。 Raising the temperature under the first inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 200 ppm or less,
When the temperature reaches a first temperature above the liquidus temperature of the Pb-free Zn-Al based solder alloy in the middle of the temperature rise, the pressure reduction is started and the pressure reduction is stopped after reducing the pressure to a vacuum state of 100 Pa or less. 3. The Pb-free Zn—Al system according to claim 2, wherein the supply of the new inert gas at the predetermined flow rate for creating the second inert gas atmosphere is performed simultaneously with the termination of the pressure reduction. A method of bonding a semiconductor element and a substrate using a solder alloy.
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| JP2023516200A (en) * | 2020-03-04 | 2023-04-18 | 深▲せん▼雷曼光電科技股▲ふん▼有限公司 | Micro-LED die bonding method |
| JP7519714B2 (en) | 2020-03-04 | 2024-07-22 | 深▲せん▼雷曼光電科技股▲ふん▼有限公司 | Micro-LED die bonding method |
| KR102824848B1 (en) * | 2020-03-04 | 2025-06-25 | 레드맨 옵토일렉트로닉 컴퍼니 리미티드 | Die Bonding Method for Micro-LED |
| WO2025182972A1 (en) * | 2024-02-26 | 2025-09-04 | 国立大学法人鹿児島大学 | Znal eutectoid alloy bonding material, bonded body, and method for manufacturing bonded body |
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