接合构造及半导体封装制造技术

本发明专利技术提供一种“接合构造及半导体封装”。一种接合构造，具备：金属端子，具有端部；线路导体，所述金属端子的所述端部位于所述线路导体；以及接合部，将所述金属端子的所述端部与所述线路导体接合，所述接合部具有：第一接合件，含有金属粒子，并包含位于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间的部分；以及第二接合件，含有金属粒子以及位于所述金属粒子间的空隙，并夹存于所述第一接合件与所述线路导体之间。

【技术实现步骤摘要】
接合构造及半导体封装
本专利技术涉及一种包含夹存于金属端子与线路导体之间的接合件的接合构造及半导体封装。
技术介绍
作为安装有光学半导体元件等半导体元件的半导体封装，已知具备安装有半导体元件的基板和固定于基板的金属端子的半导体封装。对于在基板安装半导体元件以及在基板固定金属端子，例如经由电介质基板等绝缘性构件来进行。在该情况下，在半导体封装中，信号端子经由金-锡或锡-银等钎料接合而固定于电介质基板。信号端子为金属制的引线引脚端子(leadpinterminal)等。预先在电介质基板的表面中的接合有钎料的部分设置金属层(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/033860号专利文献2：日本特开平9-330949号公报
技术实现思路
本专利技术的一个方案的接合构造具备：金属端子，具有端部；线路导体，该金属端子的所述端部位于该线路导体；以及接合部，将所述金属端子的所述端部与所述线路导体接合。此外，所述接合部具有：第一接合件，含有金属粒子，并包含位于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间的部分；以及第二接合件，含有金属粒子以及位于该金属粒子间的空隙，并夹存于所述第一接合件与所述线路导体之间。本专利技术的另一个方案的接合构造具备：金属端子，具有端部；线路导体，该金属端子的所述端部位于该线路导体；以及接合部，含有金属粒子，并夹存于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间。此外，沿着所述金属端子的所述端部与所述接合部的接合界面具有绝缘空间。本专利技术的另一个方案的接合构造具备：金属端子，具有端部；线路导体，该金属端子的所述端部位于该线路导体；以及接合部，含有含银的金属粒子并且体积电阻率为5～10μΩ·cm，且夹存于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间。本专利技术的一个方案的半导体封装具备：基板，具有第一面以及该第一面的相反侧的第二面；线路导体，位于所述基板的所述第一面侧；以及金属端子，从所述基板的所述第二面贯通至所述第一面，并在所述第一面侧具有端部，所述半导体封装具备含有金属粒子并夹存于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间的接合件。此外，在所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间具有上述构成的接合构造。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的接合构造的剖面图。图2是放大表示图1的A部分的剖面图。图3是表示图2的变形例的剖面图。图4的(a)是本专利技术的实施方式的半导体封装的立体图，(b)是从(a)的相反侧观察的立体图。图5的(a)是本专利技术的实施方式的半导体封装的俯视图，(b)是(a)的X-X线处的剖面图。图6是放大表示本专利技术的第一实施方式的接合构造的变形例的主要部分的剖面图。图7是表示本专利技术的第一实施方式的接合构造的其他变形例的剖面图。图8是表示本专利技术的第二实施方式以及第三实施方式的接合构造的剖面图。图9是放大表示图8的B部分的剖面图。图10是放大表示图8的C部分的剖面图。图11是放大表示本专利技术的第二实施方式的接合构造的变形例的主要部分的剖面图。图12是表示本专利技术的第二实施方式的接合构造的其他变形例的剖面图。图13是放大表示本专利技术的第二实施方式的接合构造的其他变形例的主要部分的剖面图。符号说明1金属端子1a端部2线路导体3接合部3A辅助接合部3B接合件(第二实施方式)3C接合件(第三实施方式)3a第一接合件3b第二接合件3bb辅助第二接合件3c第三接合件3cc辅助第三接合件4绝缘空间4a空隙4b柱状部5基板5a第一面5b第二面5c贯通孔6绝缘板7子基板8接地端子9扩散层9A薄层10半导体封装C1接合构造(第一实施方式)C2接合构造(第二实施方式)C3接合构造(第三实施方式)F焊脚具体实施方式参照附图，说明本专利技术的第一实施方式～第三实施方式的接合构造及包括该接合构造的半导体封装。图1是表示本专利技术的第一实施方式的接合构造的剖面图，图2是放大表示图1的A部分的剖面图，图3是表示图2的变形例的剖面图。此外，图4的(a)是本专利技术的实施方式的半导体封装的立体图，图4的(b)是从图4的(a)的相反侧观察的立体图。此外，图5的(a)是本专利技术的实施方式的半导体封装的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的X-X线处的剖面图。(第一实施方式的接合构造)本专利技术的第一实施方式的接合构造C1具有：金属端子1，具有端部1a；线路导体2；以及接合部3，将金属端子1的端部1a与线路导体2接合。金属端子1的端部1a与线路导体2通过接合部3而相互接合。接合部3具有：第一接合件3a，含有金属粒子，并且包含位于金属端子1的端部1a与线路导体2之间的部分；以及第二接合件3b，含有金属粒子以及位于金属粒子的空隙4a，并且夹存于第一接合件3a与线路导体2之间。当接合部3具有导电性时，金属端子1与线路导体2经由接合部3而相互机械连接以及电连接。需要说明的是，金属端子1的端部1a为金属端子1的顶端以及靠近顶端的部分，例如，为后述的半导体封装的位于基板5的第一面5a侧的部分。该第一接合构造C1例如用于半导体封装中的金属端子1与线路导体2经由接合部3的接合，所述半导体封装包括：外部连接用的金属端子1；线路导体2，与半导体元件电连接；以及基板5，将金属端子1及线路导体2以规定的位置关系配置。该实施方式的半导体封装10具有：金属端子1；线路导体2；接合部3，夹存于金属端子1与线路导体2之间；以及基板5，配置有金属端子1及线路导体2，在金属端子1与线路导体2之间还具有上述第一实施方式的接合构造C1。此外，在图4及图5所示的示例中，半导体封装10还具有：绝缘板6，实际配置有线路导体2，并且固定于基板5；以及子基板(sub-mount)7，与绝缘板6接合。基板5具有第一面5a以及第一面的相反侧的第二面5b，并且具有在第一面5a与第二面5b之间沿厚度方向贯通基板5的贯通孔5c。金属端子1从第二面5b至第一面5a，从贯通孔5c内穿过而贯通基板5。金属端子1的端部1a位于第一面5a侧。绝缘板6位于基板5的第一面5a侧，由此，线路导体2配置于基板5的第一面5a侧。在该基板5的第一面5a侧，金属端子1的端部1a与线路导体2经由上述构成的第一接合构造C1而相互接合。该半导体封装10例如对光学半导体元件等半导体元件(未图示)进行气密密封。半导体元件搭载于绝缘板6并且与线路导体2电连接。若基板5的、搭载有半导体元件的第一面5a侧由金属制壳体(CAN)(未图示)密封，则形成所谓的TO(TransistorOutline：晶体管外形)-CAN型半导体封装。当半导体元件为光学半导体元件时，可使用具有光信号的输入输出用的开口的金属壳体。在第一实施方式的接合构造C1中，金属端子1具有作为例如上述这样的半导体封装10的外部连接用的导电通路的功能。在该情况下，金属端子1为细长的带状或棒状等形状的引线(引脚)端子。金属端子1例如由包含铁-镍-钴合金、铁-镍合金或铜的合金材料等金属材料构成。在金属端子1由例如铁-镍-钴合金构成的情况下，可以通过对铁-镍-钴合金的铸锭(块)实施适当选自轧制加工、冲切加工、切削加工以及刻蚀(etching)加工等的金属加工进行制作。金属端子1可以为，例如如图4及图5所示的示例这样，将多个金属端子1排列固定于基板5。在图4及图5所示的示例中，贯通基板5地配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合构造，具备：金属端子，具有端部；线路导体，所述金属端子的所述端部位于所述线路导体；以及接合部，将所述金属端子的所述端部与所述线路导体接合，所述接合部具有：第一接合件，含有金属粒子，并包含位于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间的部分；以及第二接合件，含有金属粒子以及位于所述金属粒子间的空隙，并夹存于所述第一接合件与所述线路导体之间。

【技术特征摘要】
2017.09.26 JP 2017-185208;2017.09.27 JP 2017-186681.一种接合构造，具备：金属端子，具有端部；线路导体，所述金属端子的所述端部位于所述线路导体；以及接合部，将所述金属端子的所述端部与所述线路导体接合，所述接合部具有：第一接合件，含有金属粒子，并包含位于所述金属端子的所述端部与所述线路导体之间的部分；以及第二接合件，含有金属粒子以及位于所述金属粒子间的空隙，并夹存于所述第一接合件与所述线路导体之间。2.根据权利要求1所述的接合构造，其中，所述接合部还具有：第三接合件，由将与所述金属粒子相同的金属材料作为主要成分并且沿着所述线路导体的表面的薄层构成，包含夹存于所述第二接合件与所述线路导体之间的部分。3.根据权利要求2所述的接合构造，其中，在所述第三接合件与所述线路导体的界面部分夹存有扩散层，所述扩散层同时含有所述第三接合件以及所述线路导体各自的成分。4.根据权利要求1～3中任一项所述的接合构造，其中，所述第一接合件还含有夹存于所述金属粒子间的空隙，所述第二接合件中的所述空隙的比例大于所述第一接合件中的所述空隙的比例。5.根据权利要求1～4中任一项所述的接合构造，其中，所述第二接合件位...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口雅彦，森隆二，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP