基体以及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式涉及的基体具备基板、第1膜、第1层、以及第2膜。基板具有第1弹性模量。第1膜位于基板的上表面。第1层位于基板的下表面，具有比第1弹性模量低的第2弹性模量，并且具有第1热膨胀系数。第2膜位于第1层的下表面，包含与第1膜相同的材料，具有比第1热膨胀系数小的第2热膨胀系数。小的第2热膨胀系数。小的第2热膨胀系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基体以及半导体装置


[0001]本专利技术涉及对收容有半导体元件的封装件进行密封的基体以及使用该基体的半导体装置。

技术介绍

[0002]近年来，收纳IC(Integrated Circuit，集成电路)、LSI(Large-Scale Integration，大规模集成电路)、功率器件等半导体元件的半导体封装件以及半导体装置被要求密封时的气密性(参照日本特开2005-183830号公报)。
[0003]日本特开2005-183830号公报中公开的技术涉及用于密封半导体封装件的盖体。盖体具有包含铁-镍合金的基板、在基板的上表面的镍的膜层、在基板的下表面的包含铜-镍合金的层、以及在其下表面的银-铜钎料。然而，在该结构中，在对盖体施加了热的情况下，包含-镍合金的层和钎料形成合金，担心钎料的熔点会变化。因此，担心难以气密地密封。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个实施方式涉及的基体具备基板、第1膜、第1层、以及第2膜。基板具有第1弹性模量。第1膜位于基板的上表面。第1层位于基板的下表面，具有比第1弹性模量低的第2弹性模量，并且具有第1热膨胀系数。第2膜位于第1层的下表面，包含与第1膜相同的材料，具有比第1热膨胀系数小的第2热膨胀系数。
[0005]本专利技术的一个实施方式涉及的半导体装置具备在内部安装半导体元件的封装件和位于封装件的上表面的上述记载的基体。
附图说明
[0006]图1是示出本专利技术的一个实施方式涉及的半导体装置的分解立体图。
[0007]图2是示出本专利技术的一个实施方式涉及的半导体装置的立体图。
[0008]图3是示出本专利技术的一个实施方式涉及的半导体装置的侧视图。
[0009]图4是示出本专利技术的一个实施方式涉及的基体的剖视图。
[0010]图5是示出本专利技术的其他实施方式涉及的基体的剖视图。
[0011]图6是示出本专利技术的一个实施方式涉及的基体的实验结果的剖面照片。
[0012]图7是示出本专利技术的一个实施方式涉及的基体以及粘接剂的剖视图。
[0013]图8是示出本专利技术的其他实施方式涉及的基体以及粘接剂的剖视图。
具体实施方式
[0014]以下，参照附图对本专利技术的实施方式涉及的基体以及半导体装置进行说明。
[0015]<基体的结构>
[0016]图1是示出本专利技术的一个实施方式导体涉及的半导体装置的分解立体图。图2是示
出本专利技术的一个实施方式导体涉及的半导体装置的立体图。图3是示出本专利技术的一个实施方式导体涉及的半导体装置的侧视图。图4是示出本专利技术的一个实施方式导体涉及的基体的剖视图。图5是示出本专利技术的其他实施方式涉及的基体的剖视图。图6是示出本专利技术的一个实施方式涉及的基体的实验结果的剖面照片。图7是示出本专利技术的一个实施方式涉及的基体以及粘接剂的剖视图。图8是示出本专利技术的其他实施方式涉及的基体以及粘接剂的剖视图。
[0017]如图所示，本专利技术的实施方式涉及的基体1具备基板13、第1膜11、第1层14、以及第2膜12。另外，基体1能够在后述的半导体装置10中作为对收容于内部的半导体元件进行密封的盖体而使用。
[0018]基体1在俯视下例如为5mm
×
5mm～50mm
×
50mm，也可以是与后述的框体5的外缘相同的大小。此外，厚度例如为0.05mm～5mm。
[0019]如图4所示，基体1具备基板13、第1膜11、第1层14、以及第2膜12。基板13例如包含铁-镍合金。此外，还可以是铁-镍-钴合金等。此外，基板13的厚度例如为0.03mm～4mm。基板13的第1弹性模量(杨氏模量)例如为120～140GPa。
[0020]第1膜11位于基板13的上表面13a。第1膜11具有如下的效果，即，进行保护使得基板13的表面不会氧化而生锈。另外，也可以是，其他层和/或其他膜等位于基板13与第1膜11之间。第1膜11例如包含镍。此外，也可以包含具有防止氧化的效果的金等。此外，第1膜11的厚度例如为0.002mm～0.02mm。
[0021]第1层14位于基板13的下表面13b。第1层14例如包含铜。此外，也可以包含银等弹性模量比较低的金属等。此外，第1层14也可以是如下的层，即包含基层和在该基层上成膜的Ni层，其中基层包含铜。也就是说，可以是Ni层位于基板13的下表面13b。进而，也可以是其他层和/或其他膜等位于基板13与第1层14之间。此外，第1层14的厚度例如为0.01mm～1mm。包含如下的金属材料为宜，即，作为第1层14的弹性模量的第2弹性模量的弹性模量变得比作为基板13的弹性模量的第1弹性模量低。第2弹性模量例如为105～115GPa。第1层14的弹性模量比基板13低，也就是说，第2弹性模量比第1弹性模量低，由此在与后述的封装件3的接合时施加热的情况下，能够减小由热应力造成的基体1的变形量。因此，在进行焊接等的情况下，能够以更小的压力将基体1接合在封装件3，能够使施加在封装件3的负荷降低。由此，能够降低在基体1以及封装件3产生裂纹等机械损失的担忧。此外，作为第1层14的热膨胀系数的第1热膨胀系数例如为16～17
×
10-6
/K(m)。
[0022]第2膜12位于第1层14的下表面14a。第2膜12例如包含镍。此外，也可以是金等。进而，还可以是其他层和/或其他膜等位于第1层14与第2膜12之间。此外，第2膜12的厚度例如为0.002mm～0.02mm。第2膜12包含与第1膜11相同的材料为宜。由于第2膜12包含与第1膜11相同的材料，从而即使对基体1施加了热，也因为能够在基板13和第1层14的上下配置热膨胀系数接近的材料或热膨胀系数相同的材料，所以能够降低由基板13和第1层14的热膨胀之差造成的拉伸应力，能够使由基体1的热造成的变形降低。此外，第2膜12的热膨胀系数比第1层14小。也就是说，第2膜12的热膨胀系数即第2热膨胀系数比第1热膨胀系数小。第2热膨胀系数例如为11～12
×
10-6
/K(m)。因此，在对基体1施加热的情况下，能够降低起因于第1层14的热膨胀的基体1的变形。
[0023]本专利技术的实施方式涉及的基体1为像以上那样的结构，由此能够使由热造成的变
形降低，在作为半导体装置的盖体而对半导体装置进行密封的情况等下，能够维持良好的密封状态。
[0024]对于本专利技术的实施方式涉及的基体1为如上所述的结构而带来的优越性，作为一个例子说明对基体1进行烘焙时等施加了热的情况。将基体1设为长边∶短边为3∶2的矩形状，将烘焙时间设为30分钟，将温度设为400℃。作为比较例，使用如下的基体，即除了不具有第2膜12以外，设定为与上述各条件相同的条件。基体1与没有第2膜12的情况相比，基体1的翘曲(变形量)在短边方向上为1/6～1/10左右，在长边方向上为1/2～1/3左右，在倾斜方向上为1/3～1/5左右。
[0025]此外，在作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基体，其特征在于，具备：基板；具有第1弹性模量；第1膜，位于所述基板的上表面；第1层，位于所述基板的下表面，具有比所述第1弹性模量低的第2弹性模量，并且具有第1热膨胀系数；以及第2膜，位于所述第1层的下表面，包含与所述第1膜相同的材料，具有比所述第1热膨胀系数小的第2热膨胀系数。2.根据权利要求1所述的基体，其特征在于，所述基板包含铁-镍合金。3.根据权利要求1或2所述的基体，其特征在于，所述第1层包含铜。4.根据权利要求1～3中任一项所述的基体，其特征在于，在所述第1膜以及所述第2膜包含镍。5.根据权利要求1～4中任一项所述的基体，其特征在于，在所述第1层以及所述第2膜包含金属材料，包含所述第1层所包含的金属材料和所述第2膜所包含的金属材料的合金的第1合金层位于所述第1层和所述第2膜。6.根据权利要求1～5中任一项所述的基体，其特征在于，所述基体还具备位于所述第2膜的下表面的接合材料。7.根据权利要求6所述的基体，其特征在于，所述接合材料包含银以及铜。8.根据权利要求6或7所述的基体，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村贵幸，增田久树，大山隆行，田中裕子，上村吉弘，三浦浩之，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：