[發明專利]釬焊接頭和釬焊接頭的形成方法

有效

• 申請號: 201880070809.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111344844B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 上島稔;立花芳惠
• 申請（專利權）人: 千住金屬工業株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52;B23K1/00;B23K1/008;B23K35/26;C22C13/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種釬焊接頭，其特征在于，其為用于以軟釬料合金接合具備背面金屬的電子部件與基板的釬焊接頭，

所述軟釬料合金具備：軟釬料合金層、Sn-Sb金屬間化合物相、形成于所述背面金屬與所述軟釬料合金的界面的背面金屬側金屬間化合物層、和形成于所述基板與所述軟釬料合金的界面的基板側金屬間化合物層，所述軟釬料合金層具有以質量％計Ag：2～4％、Cu：0.6～2％、Sb：9.0～12％、Ni：0.005～1％和余量由Sn組成的合金組成，

在所述Sn-Sb金屬間化合物相與所述背面金屬側金屬間化合物層之間、和所述Sn-Sb金屬間化合物相與所述基板側金屬間化合物層之間中的至少一者中夾設有所述軟釬料合金層。

2.根據權利要求1所述的釬焊接頭，其中，對于所述Sn-Sb金屬間化合物相，在所述釬焊接頭的截面中，以與所述基板平行的2條平行線夾持所述Sn-Sb金屬間化合物相，作為所述2條平行線的間隔的所述Sn-Sb金屬間化合物相的Feret徑為所述電子部件的背面金屬與所述基板的平均間隔的60％以下。

3.根據權利要求1所述的釬焊接頭，其中，所述合金組成還含有以質量％計Co：0.2％以下和Fe：0.1％以下的至少1種。

4.根據權利要求2所述的釬焊接頭，其中，所述合金組成還含有以質量％計Co：0.2％以下和Fe：0.1％以下的至少1種。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的釬焊接頭，其中，所述背面金屬與所述基板的間隔的平均為50～400μm。

6.根據權利要求1～4中任一項所述的釬焊接頭，其中，所述背面金屬從所述電子部件側起依次由以Ti、Cr和V的至少1種為主成分的阻隔層、以及以Ni和Cu的至少1種為主成分的第一金屬層構成。

7.根據權利要求6所述的釬焊接頭，其中，在所述電子部件與所述阻隔層之間，具備以Au和Al的至少1種為主成分的第二金屬層。

8.根據權利要求6所述的釬焊接頭，其中，在所述第一金屬層與所述軟釬料合金之間，具備以Au、Ag、Sn、Ni和Cu的至少1種為主成分的第三金屬層。

9.根據權利要求8所述的釬焊接頭，其中，在所述第三金屬層與所述軟釬料合金之間，具備以Au、Ag、Ni和Sn的至少1種為主成分的第四金屬層。

10.一種權利要求1～9中任一項所述的釬焊接頭的形成方法，其特征在于，所述形成方法以軟釬料合金接合具備背面金屬的電子部件與基板，

所述形成方法具備如下工序：

加熱工序，將借助所述軟釬料合金載置有所述電子部件的所述基板加熱至比所述軟釬料合金的液相線溫度高10℃以上的加熱溫度域的溫度，以所述加熱溫度域中的保持時間成為30秒～5分鐘、所述保持時間下的峰溫度成為270～330℃的方式進行加熱；

減壓工序，在所述基板的加熱溫度達到227℃前，將加熱氣氛減壓至100Pa以下，或所述基板的加熱溫度達到所述加熱溫度域后20秒以及其后開始減壓，將加熱氣氛減壓至100Pa以下，開始所述減壓后將所述加熱氣氛恢復至0.8個大氣壓以上的氣壓域為止的時間即減壓時間為30秒～4分鐘；和，

冷卻工序，在所述加熱工序后，將所述Sn-Sb金屬間化合物相的析出開始溫度～230℃的溫度域在5秒以上且2分鐘以內冷卻。

11.根據權利要求10所述的釬焊接頭的形成方法，其中，所述加熱工序具備如下預加熱工序：在所述基板的加熱溫度達到227℃前，以150～220℃的溫度域加熱2～10分鐘。

12.根據權利要求10或11所述的釬焊接頭的形成方法，其中，所述減壓工序中，在開始所述冷卻工序之前的5秒～2分鐘，使所述加熱氣氛恢復至0.8個大氣壓以上的壓力。