低応力実装に向けたsn-bi低温接合技術

摘要

情報技術が進歩していく中で，半導体素子を有機的に結びつけシステム化する接合技術の重要性はrnますます高まっている．素子の高速・高性能化は層間膜に機械的に脆弱な低誘電率絶縁材科（Low－k材料）の適rn用を促し，薄く高多層の配線基板の開発や小型軽量化の追求による接続部の微細化の進展は，余計な力を加えなrnい低応力な接合技術の研究開発を加速させている．そこで本論文では，低応力接合を実現する技術の一つであるrn低融点はんだ材料を用いた低温接合の実現を目的に，融点が150℃以下のSn-Bi共晶系はんだの凝固組織や機rn械的性質と接続信頼性について検討した．その結果，Sn-Bi共晶はんだへの微量のAg添加は，はんだ合金の共rn晶組織を微細化し，延び特性を改善する．更に，計算状態図をもとに三元共晶組成に近づけたSn-Bi-Agはんだrn接合部の温度サイクル寿命はSn-Pb共晶はんだよりも優れ，Sn-Ag-Cuはんだと同等の寿命を示すなど高い接rn続信頼性が得られることを明らかとした．更に本論文では，高信頼化の要因解析として接合界面の反応層の挙動，実装温度が与える接合部への力学的影響についても考察する．