專利名稱：芯片焊接焊料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于芯片焊接的芯片焊接焊料，該芯片焊接焊料用于將硅片或者類似物質(zhì)固定到一個(gè)基臺(tái)上。
如用于檢測(cè)壓力或者壓差的壓力傳感器一樣，采用一個(gè)半導(dǎo)體壓力傳感器的半導(dǎo)體壓力變換器是公知的(如，日本實(shí)用新型專利No.59-135654或類似發(fā)明)。
圖9表示裝有這樣一種半導(dǎo)體壓力傳感器的半導(dǎo)體壓力變換器的一個(gè)現(xiàn)有示例。
這種半導(dǎo)體壓力變換器通過(guò)把一個(gè)基臺(tái)902安裝在一個(gè)載體901上及把一個(gè)半導(dǎo)體壓力傳感器903安裝在該基臺(tái)902上來(lái)形成。
載體901由大約為0.5到3mm厚的金屬板或者陶瓷板制成。一個(gè)壓力導(dǎo)入孔904布置在中心，同時(shí)導(dǎo)電銷906插入到附近的邊緣上并用諸如玻璃的密封材料905氣密地密封起來(lái)。
基臺(tái)902由絕緣材料形成為一個(gè)1到5mm高的圓柱體，該絕緣材料的線性膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體壓力傳感器903的非常相似。此外，基臺(tái)902具有一個(gè)插入孔908，該插入孔908與上述壓力導(dǎo)入孔104相通。
為了提高通過(guò)焊接將基臺(tái)902連接到載體901上的可焊性，除了鍍金的單一物質(zhì)或者鍍鎳的單一物質(zhì)或者在鍍鎳表面上鍍金之后所得到的產(chǎn)物之外，通過(guò)使用一種焊料907來(lái)連接載體901和基臺(tái)902。
例如，在通過(guò)用作基臺(tái)902的陶瓷把基臺(tái)902連接到載體901時(shí)，用一個(gè)連接焊接平臺(tái)加熱放置在載體901和基臺(tái)902的接合表面901a和902a之間的焊料(硬焊材料)907以使焊料907熔化，從而在根據(jù)現(xiàn)有公知方法金屬化之后進(jìn)行連接，該現(xiàn)有公知方法包括把Mo、Mn或者類似材料烤熔而凝結(jié)到它們的接合表面902a上，并且在其上面疊加一個(gè)鍍鎳(Ni)或者鍍金(Au)層。一種包括錫(Sn)和金(Au)的Sn-Ag系列共晶焊料也被用作焊料907，并且接合部分的厚度一般設(shè)置成大約為10到50μm。
此外，半導(dǎo)體壓力傳感器903由n型單晶硅(Si)或類似物質(zhì)制成，并且具有半導(dǎo)體基片909，該基片909靜電型地連接到基臺(tái)902的上表面。在該半導(dǎo)體基片909上形成一個(gè)大約20到100μm厚度的變形產(chǎn)生部分或者盤形壓力接收膜片911。此外，在膜片911的表面?zhèn)壬贤ㄟ^(guò)雜質(zhì)擴(kuò)散或者離子注入技術(shù)形成4個(gè)量器912，它們用作壓電電阻區(qū)。并且，一個(gè)單臂電橋由這些部件組成并通過(guò)導(dǎo)線913連接到導(dǎo)電銷106上。
然而，由于較軟，上述焊料易于吸收應(yīng)力，但對(duì)一些固定晶片而言，當(dāng)這些焊料自己固化時(shí)，應(yīng)力施加到它們上從而使上述傳感器晶片破裂或者使傳感器的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差。
此外，上述焊料易發(fā)生氧化作用而不能保存在空氣中，因此處理時(shí)不方便。
相應(yīng)地，本發(fā)明的主要目的是抑制作用于固定晶片的應(yīng)力產(chǎn)生并使晶片更加容易固定。
為了達(dá)到這種目的，本發(fā)明的第一發(fā)明是這樣設(shè)計(jì)的，使得芯片焊接焊料包括錫和金，并且它的物質(zhì)組成比是這樣的在錫的含量大于金的含量時(shí)它具有一個(gè)低共熔點(diǎn)。
這種組成的結(jié)果是，與由Sn-Ag共晶體制成的焊料相比，這種芯片焊接焊料提高了接近室溫時(shí)的延伸率和抗拉強(qiáng)度。
此外，第二發(fā)明是這樣設(shè)計(jì)的，使得除了錫和金之外在第一發(fā)明所述的芯片焊接焊料中加入一種添加劑，該添加劑由金屬制成，該金屬具有比錫高的熔點(diǎn)，并與金具有比錫和金二者的共晶體的熔點(diǎn)高的低共熔點(diǎn)，而且與錫形成不了共晶體。
這種添加劑首先在熔化的芯片焊接焊料的冷卻過(guò)程中作為單一物質(zhì)沉積下來(lái)。
此外，第三發(fā)明是在第二發(fā)明的基礎(chǔ)上使添加劑的加入量按重量計(jì)在0.1％到9％的范圍內(nèi)。
此外，第四發(fā)明是在第二發(fā)明的基礎(chǔ)上使用銻、鍺或硅中的任何一種用作添加劑。
此外，第五發(fā)明是在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上使錫和金的共晶體包括大體上是95％到90％的錫和5％到10％的金。


圖1是表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的芯片焊接焊料的半導(dǎo)體壓力變換器的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2是Sn-Sb的相圖；圖3是Au-Sb的相圖；圖4是Au-Sn的相圖；圖5是Au-Ge的相圖；圖6是Ge-Sn的相圖；圖7是Au-Si的相圖；圖8是Si-Sn的相圖；以及圖9是表示使用現(xiàn)有的芯片焊接焊料的半導(dǎo)體壓力變換器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
參照附圖，下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例(第一實(shí)施例)。
圖1是表示一個(gè)半導(dǎo)體壓力變換器的結(jié)構(gòu)的剖面圖，該壓力變換器采用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的芯片焊接焊料。
下文中，制造如圖1所示的半導(dǎo)體壓力變換器時(shí)采用本發(fā)明的芯片焊接焊料的情況被當(dāng)作一個(gè)示例在在第一實(shí)施例中進(jìn)行描述。
通過(guò)把一個(gè)基臺(tái)102安裝在一個(gè)載體101上以及把一個(gè)半導(dǎo)體壓力傳感器103安裝在該基臺(tái)102上來(lái)形成圖1所示的半導(dǎo)體壓力變換器。
載體101是采用42號(hào)合金、柯伐合金或類似材料形成的形狀為大約0.5到3mm厚的薄板。壓力導(dǎo)入孔104形成在其中心，同時(shí)導(dǎo)電銷106插入到附近邊緣上并用諸如玻璃的密封材料105氣密地加以密封。
線性膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體壓力傳感器103非常相似的一種絕緣材料被用作基臺(tái)102。這種應(yīng)用是由于在連接半導(dǎo)體壓力傳感器103時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)變傳導(dǎo)給傳感器103會(huì)損壞變換器的溫度特性，從而導(dǎo)致零點(diǎn)偏移。而且，這種絕緣材料的示例包括硼硅酸玻璃(商業(yè)名稱)和陶瓷?；_(tái)102形成為大約1到5mm高的圓柱體并具有一個(gè)插入孔108，該插入孔108與壓力導(dǎo)入孔104相通。
同時(shí)，由于載體101是由42號(hào)合金或者柯伐合金制成，因此基臺(tái)102可直接地焊接到那里。為了提高可焊性，通常采用焊料來(lái)連接載體101和基臺(tái)102，而焊料帶有鍍金的單一物質(zhì)或者鍍鎳的單一物質(zhì)或者在所加入的鍍鎳表面上進(jìn)行鍍金之后所得到的產(chǎn)物。在把例如由陶瓷制成的基臺(tái)102連接到載體101上時(shí)，用連接焊接平臺(tái)加熱放置在載體101和基臺(tái)102的接合表面101a和102a之間的焊料(硬焊材料)107，以使焊料107熔化從而用于在根據(jù)現(xiàn)有公知方法金屬化之后進(jìn)行連接，例如，該現(xiàn)有公知方法包括把Mo、Mn或者類似材料烤熔而凝結(jié)到基臺(tái)102的接合表面102a上，并且在其上面疊加一鍍鎳(Ni)或者鍍金(Au)層。
在第一實(shí)施例中，一種包括錫(Sn)和金(Au)的Sn-Au系列共晶焊料被用作焊料107，并且它的物質(zhì)組成比設(shè)計(jì)成在Sn的含量比Au的含量高時(shí)具有一個(gè)低共熔點(diǎn)(大約217℃)。為此，例如，只需要選擇一種低共熔晶體，其具有Sn大約90％和Au大約10％的組成比(重量比)。另外，接合部分的厚度一般設(shè)置成大約為10到50μm。
此外，半導(dǎo)體壓力傳感器103由n型單晶硅(Si)或類似物制成，并且具有一個(gè)半導(dǎo)體基片109，該基片109靜電型地連接到基臺(tái)102的上表面。
在該半導(dǎo)體基片109上，通過(guò)借助于蝕刻除去中心背面來(lái)形成一個(gè)大約20到100μm厚度的變形產(chǎn)生部分或者盤形壓力接收膜片111。此外，在膜片111的表面?zhèn)壬贤ㄟ^(guò)雜質(zhì)擴(kuò)散或者離子注入技術(shù)形成4個(gè)量器112，它們起著壓電電阻區(qū)的作用。而且，由這4個(gè)量器112形成一個(gè)單臂電橋并通過(guò)導(dǎo)線113連接至導(dǎo)電銷106。
在將測(cè)量壓力P1和P2分別施加到這種結(jié)構(gòu)的壓力接受膜片111的前表面和后表面上時(shí)，壓力接受膜片111根據(jù)它們的壓差ΔP(＝P1-P2)變形，從而引起量器112的電阻率變化。因此，通過(guò)檢測(cè)伴隨此時(shí)電阻率變化的輸出電壓，就可測(cè)出壓差ΔP。此外，在使用量器來(lái)檢測(cè)壓差時(shí)，壓力導(dǎo)入孔104與大氣相通，測(cè)量壓力P1作用在膜片111上。
如上所述，由于載體101和基臺(tái)102是布置成通過(guò)使用焊料107來(lái)連接，因此可防止變形的產(chǎn)生，而該變形起源于焊接部位處焊料107溫度發(fā)生變化。
這里，從用作第一實(shí)施例焊料的Sn和Au的共晶體和用作現(xiàn)有焊料的Sn和Ag的共晶體之間的各種特性比較中，可得到下表1所示出的結(jié)果。
表1
這里，在第一實(shí)施例中，由于在載體101和基臺(tái)102連接時(shí)用焊料107焊接的過(guò)程中的溫度變化所產(chǎn)生的變形包括同時(shí)發(fā)生的彈性變形和塑性變形。焊接過(guò)程中晶片的破裂起源于彈性變形。此外，焊接之后產(chǎn)生的偏差起源于塑性變形。這種彈性變形受焊料的楊氏模量(young ratio)所影響，而塑性變形受焊料的硬度和延伸率所影響。
相應(yīng)地，如從表1的比較中所表明的一樣，使用根據(jù)第一實(shí)施例的焊料被發(fā)現(xiàn)能更好地抑制由于焊接引起的晶片破裂和傳感器的偏差。
根據(jù)虎克定律(Hook’s law)，當(dāng)使用第一實(shí)施例的Sn-Au共晶體時(shí)由焊接所產(chǎn)生的應(yīng)力比使用Sn-Ag共晶體時(shí)由焊接所產(chǎn)生的應(yīng)力小，如公式1所示。此外，這適用于在諸如熱處理的條件下的焊接情況，而在熱處理?xiàng)l件下可獲得最大效果。
公式1{(α1-αg)×Tmelt1×El}/{(α2-αg)×Tmelt2×E2}＝{(136-30)×(217-25)×5610}/{(146-30)×(221-25)×2160}＝0.23這里，α1、α2和αg分別是第一實(shí)施例的Sn-Au共晶體的熱膨脹系數(shù)、Sn-Ag共晶體的熱膨脹系數(shù)和要連接的材料的熱膨脹系數(shù)。此外，Tmelt1和Tmelt2是室溫(25℃)與第一實(shí)施例的Sn-Au共晶體的熔點(diǎn)及Sn-Ag共晶體的熔點(diǎn)之間的溫差。E1和E2是第一實(shí)施例的Sn-Au共晶體的楊氏模量和Sn-Ag共晶體的楊氏模量。
同時(shí)，在第一實(shí)施例中，焊料107的Sn和Au之間的組成比設(shè)定成大約90％比大約10％，但是該組成比不總是設(shè)定成這個(gè)值。例如，如果通過(guò)焊接來(lái)連接的對(duì)象物含有Au，將芯片焊接焊料的組成比設(shè)定成如上所述的Sn∶Au＝9∶1，那么Au從對(duì)象物向焊料擴(kuò)散，結(jié)果導(dǎo)致焊料的組成比偏離9∶1。在這種情況下，預(yù)先適當(dāng)?shù)販p少Au的組成比并將該組成比最大設(shè)置成大約為Sn∶Au＝95∶5。
即，這種設(shè)計(jì)是最好的根據(jù)通過(guò)焊接來(lái)連接的對(duì)象物中的Au的含量情況，芯片焊接焊料的組成“Sn∶Au”在“9∶1至95∶5”的范圍內(nèi)變化，并且該芯片焊接焊料是一種Sn-Au共晶體，而該Sn-Au共晶體的物質(zhì)組成比在Sn的組成比大于Au的組成比時(shí)它具有一個(gè)低共熔點(diǎn)。
在使用如上所述的Sn-Au共晶體作為焊料的情況下，該Sn-Au共晶體的物質(zhì)組成比在Sn的組成比大于Au的組成比時(shí)它具有一個(gè)低共熔點(diǎn)，那么具有這種情況焊料的太長(zhǎng)冷卻導(dǎo)致焊接性能降低。這可歸因于包括Sn和Au的焊料的變質(zhì)。由于在Sn的組成比大于Au的組成比或者接近9比1的組成比時(shí)的低共熔點(diǎn)，Sn和Au之間的金屬互化物的晶體大大地長(zhǎng)大了，一旦熔化之后在長(zhǎng)期冷卻焊料時(shí)這些晶體的晶粒尺寸變得太大。在大尺寸晶粒中，線性膨脹系數(shù)增加，因此使得焊料變硬和易脆。
因此，第二實(shí)施例是這樣設(shè)計(jì)的把Sb作為添加劑以0.1％到9.0％的重量比的范圍加到上述第一實(shí)施例的焊料中。通過(guò)這樣加入Sb，可防止Sn和Au之間的金屬互化物的晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，因此導(dǎo)致只有更微小的晶粒形成。
這似乎是因?yàn)镾b的加入使得Au擴(kuò)散集中在熔化的焊料中。
首先，如圖2的相圖所示，由于Sn-Sb沒(méi)有低共熔點(diǎn)，如果含有Sb，那么由具有Sn的組成比大于Au的組成比時(shí)其具有低共熔點(diǎn)的組成比的Sn-Au共晶體形成的焊料具有不低于232℃的液態(tài)溫度，該溫度為Sn的熔點(diǎn)。
此外，如圖3的相圖所示，Au-Sb的低共熔點(diǎn)是360℃，同時(shí)如圖4的相圖所示，在這種焊料內(nèi)的Sn-Au的低共熔點(diǎn)是217℃。
這里，首先，將注意這樣一個(gè)過(guò)程由具有Sn的組成比大于Au的組成比時(shí)其具有低共熔點(diǎn)的組成比的Sn-Au共晶體形成的焊料在熔化之后逐漸地冷卻。
在有關(guān)的冷卻過(guò)程中當(dāng)溫度接近Sn-Au的低共熔點(diǎn)時(shí)，形成以某一組成比而構(gòu)成的金屬互化物AuSnx。在這種冷卻過(guò)程中，當(dāng)焊料內(nèi)部的溫度分布均勻且冷卻速度非常慢時(shí)，x的值從1→2→4進(jìn)行變化，同時(shí)在沉積和熔化之間形成一個(gè)平衡狀態(tài)。最后，金屬互化物形成Sn處于AuSn4的狀態(tài)的共晶體結(jié)構(gòu)，從而變成固相。
在冷卻過(guò)程中，由于溫度不是不變的，因此不能實(shí)現(xiàn)完全平衡，Sn-Au的金屬互化物從熔化狀態(tài)和沉積狀態(tài)之間的平衡稍稍地移向沉積狀態(tài)一側(cè)。即，Sn-Au的金屬互化物以固態(tài)漂浮在周圍熔化的焊料中，移向固相一側(cè)。
在這種情況下，由于冷卻的過(guò)渡狀態(tài)，因此在焊料中產(chǎn)生了溫差。在冷卻過(guò)程中，由于熱量從熔化的焊料的表面散發(fā)，因此熔化的邊緣部分的溫度總是比存在于內(nèi)部的固態(tài)金屬互化物的溫度低。由于這個(gè)原因，即使焊料的溫度沒(méi)有冷卻到Sn-Au的低共熔點(diǎn)，固態(tài)的Sn-Au金屬互化物會(huì)最新形成并伴隨有已經(jīng)形成的Sn-Au的金屬互化物，同時(shí)漂移通過(guò)液相，從而通過(guò)內(nèi)聚力被結(jié)合。其結(jié)果是，AuSn4的金屬互化物的晶粒尺寸長(zhǎng)得太大。如果這種金屬互化物的晶體尺寸變得太大，那么在冷卻和固化的焊料中線性膨脹系數(shù)變大，因此如上所述一樣使焊料變硬和易脆。
這里，研究在上述焊料中含有9％的重量百分比的Sb的情況。在這種焊料熔化之后逐漸地進(jìn)行冷卻。首先，在冷卻過(guò)程中當(dāng)焊料的溫度到達(dá)246℃時(shí)，允許Sb沿著如圖2所示的Sn-Sb的液態(tài)溫度曲線在熔化焊料的液相中作為一種單一物質(zhì)沉積下來(lái)。這種現(xiàn)象的原因如下。首先，由于上述溫度比上述的Au-Sb的低共熔點(diǎn)360℃低，即使是任何Au和Sb之間的組成比也不能在該溫度時(shí)保持Sb的熔化狀態(tài)。第二，由于對(duì)這種焊料Sn-Au的低共熔點(diǎn)是217℃，而Au在246℃溫度時(shí)處于熔化狀態(tài)。即，Sn-Au的固態(tài)溶液或者金屬互化物不能以固態(tài)沉積下來(lái)。第三，由于Sn和Sb的混合物形成不了共晶體并如圖2所示沒(méi)有低共熔點(diǎn)，因此Sn單獨(dú)熔化并根據(jù)圖2的相圖在246℃附近沉積下來(lái)。
然后，隨著進(jìn)一步的冷卻，如上所述，Sn和Au的金屬互化物的晶粒連續(xù)地形成，但是現(xiàn)在Sb沉積物的存在妨礙了所形成的金屬互化物漂移通過(guò)液相。其結(jié)果是，在冷卻過(guò)程中形成的Sn和Au的金屬互化物的晶粒的相互結(jié)合的機(jī)會(huì)減少，因此防止了晶粒的過(guò)度長(zhǎng)大。如上所述，由于Sb單獨(dú)在Sn-Au的低共熔點(diǎn)附近和上方沉積，因此可防止Sn和Au的金屬互化物的晶粒移過(guò)液相。
由于第二實(shí)施例的芯片焊接焊料設(shè)計(jì)成加入如上所述的Sb，因此即使在焊接過(guò)程中進(jìn)行逐漸冷卻硬化，也可使Sb在Sn和Au的金屬互化物的沉積起始溫度以單一物質(zhì)沉積下來(lái)。其結(jié)果是，由于可防止Sn和Au的金屬互化物的晶粒尺寸長(zhǎng)得太大，因此可以防止第一實(shí)施例中的芯片焊接焊料的性能降低。
這里，如果Sb的加入量不低于0.1％的重量百分比，那么就可得到上述效果。但是，對(duì)Sb的加入量高于大約10％的重量百分比，Sn-Au焊料變得易脆并變硬，并且破壞應(yīng)力減弱機(jī)能，添加劑的加入量不得不只設(shè)定在大約10％的重量百分比以下。
此外，在第二實(shí)施例中，設(shè)計(jì)成加入Sb，但是本發(fā)明不局限于此，即使設(shè)計(jì)加入Si或Ge也可以得到與加入Sb一樣的效果。
首先，如圖5所示，Au-Ge的低共熔點(diǎn)是356℃，而且Ge-Sn形成不了共晶體且沒(méi)有低共熔點(diǎn)。在超過(guò)上述的Sn-Au低共熔點(diǎn)217℃的高溫區(qū)域內(nèi)，Ge被允許作為單一物質(zhì)沿著圖6的液態(tài)溫度曲線沉積在熔化Sn-Au焊料的液相中，而圖6表示Ge存在于Sn-Au焊料中。
此外，如圖7所示，Au-Si的低共熔點(diǎn)是370℃，而且如圖8所示Si-Sn形成不了共晶體且沒(méi)有低共熔點(diǎn)。也是在這種情況下，在超過(guò)上述的Sn-Au低共熔點(diǎn)217℃的高溫區(qū)域內(nèi)，Si被允許作為單一物質(zhì)沿著圖8的液態(tài)溫度曲線沉積在熔化焊料的液相中，而圖8表示Si存在于Sn-Au焊料中。
因此，無(wú)論是Ge還是Si，加入它們可以得到與上述加入Sb一樣的效果。
這里，如上述描述所表明的一樣，根據(jù)本發(fā)明，第一發(fā)明由錫和金組成，該Sn和Au具有這樣的物質(zhì)組成比以致在Sn的含量比Au的含量大時(shí)具有低共熔點(diǎn)。
這種組成的結(jié)果是，本發(fā)明的芯片焊接焊料與由Sn-Ag共晶體所形成的焊料的應(yīng)用相比，接近室溫時(shí)的延伸率增加了，楊氏模量和線性膨脹系數(shù)較小，因此使得對(duì)固定晶片產(chǎn)生應(yīng)力的可能性比現(xiàn)有的小。此外，由于具有高抗拉強(qiáng)度因此可獲得高連接強(qiáng)度，而且金的含量可產(chǎn)生優(yōu)異的抗氧化性并且可使在焊接時(shí)不需要焊劑而使用這種芯片焊接焊料。
此外，第二發(fā)明在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上這樣設(shè)計(jì)，除了錫和金之外，將一種添加劑加入到上述芯片焊接焊料中，該添加劑由熔點(diǎn)比錫高的金屬形成，并與錫形成不了共晶體且與金具有比錫和金的共晶體的上述熔點(diǎn)高的一個(gè)低共熔點(diǎn)。這種添加劑在熔化的芯片焊接焊料的冷卻過(guò)程中首先作為單一物質(zhì)沉積下來(lái)，并相應(yīng)地抑制大晶粒的形成，從而防止了焊料的連接性能降低。
此外，第三發(fā)明是在第二發(fā)明的基礎(chǔ)上使添加劑的加入量在重量百分比為0.1％到9％的范圍內(nèi)。這種添加劑在熔化的芯片焊接焊料的冷卻過(guò)程中首先作為單一物質(zhì)沉積下來(lái)，并相應(yīng)地抑制大晶粒的形成，從而防止了焊料的連接性能降低。
此外，第四發(fā)明是在第二發(fā)明的基礎(chǔ)上使用銻、鍺或硅中的任何一種用作添加劑。這種添加劑在熔化的芯片焊接焊料的冷卻過(guò)程中首先作為單一物質(zhì)沉積下來(lái)，并相應(yīng)地抑制大晶粒的形成，從而防止了焊料的連接性能降低。
此外，第五發(fā)明是在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上使錫和金的共晶體大體上包括95％到90％的錫和5％到10％的金。這樣的結(jié)果是，本發(fā)明的芯片焊接焊料與使用由Sn-Ag共晶體制成的焊料相比，接近室溫時(shí)的延伸率增加，楊氏模量和線性膨脹系數(shù)較小，因此使得對(duì)固定晶片產(chǎn)生應(yīng)力的可能性比現(xiàn)有的小。此外，由于具有高抗拉強(qiáng)度因此可獲得高連接強(qiáng)度，而且金的含量可產(chǎn)生優(yōu)異的抗氧化性并且可使在焊接時(shí)不需要焊劑而使用這種芯片焊接焊料。
權(quán)利要求
1.一種芯片焊接焊料，其特征在于，該芯片焊接焊料包括具有這種物質(zhì)組成比的錫和金，使得在錫的含量大于金的含量時(shí)其具有低共熔點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片焊接焊料，其特征在于，除了錫和金之外，加入一種添加劑，所述添加劑由金屬制成，該金屬具有比錫高的熔點(diǎn)，并與錫形成不了共晶體，而且與金具有比錫和金的共晶體的所述熔點(diǎn)高的的低共熔點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的芯片焊接焊料，其特征在于，所述添加劑的添加量在重量百分比為0.1％到9％的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的芯片焊接焊料，其特征在于，所述的添加劑是銻。
5.如權(quán)利要求2所述的芯片焊接焊料，其特征在于，所述的添加劑是鍺。
6.如權(quán)利要求2所述的芯片焊接焊料，其特征在于，所述的添加劑是硅。
7.如權(quán)利要求1所述的芯片焊接焊料，其特征在于，所述組成比在錫和金之間大體上是錫95％到90％和金5％到10％。
全文摘要
本發(fā)明的芯片焊接焊料設(shè)計(jì)成一種包括錫和金的共晶體,該共晶體具有這樣的物質(zhì)組成比使得在錫的含量大于金的含量時(shí)其具有低共熔點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L23/488GK1262783SQ9980042
公開(kāi)日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月30日
發(fā)明者增田譽(yù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武