接合构造的制作方法

本发明关于一种接合构造。

背景技术：

1、近年来，伴随着电子化发展，正在推进开发将电子部件安装于基板的技术。例如，关于微细的电子部件的组装，在此之前电子部件的端子采用金，在相对的配线基板侧将sn施以镀覆或薄膜成膜，并通过焊接或扩散接合来进行接合。在通过镀au及镀sn使电子部件与配线基板接合的情形时，存在于接合界面通过共晶反应而形成au与sn的金属间化合物的倾向。作为sn-au焊料的问题之一，可例举sn-au系金属间化合物的脆性。作为克服其脆性的方法，公开有一种使金属间化合物以接合截面的面积分率计为5～50％的比率分散的技术(例如专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利特开2003-286531号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、但，sn由于熔点低，故有于包含sn的合金内金属元素容易扩散的趋势。因此，分散有金属间化合物的组织存在如下问题：与sn形成金属间化合物的元素在包含sn的合金中扩散，在存在与sn形成金属间化合物的元素的部位处生成柯肯达尔空隙(kirkendall void)。

3、本发明的目的在于提供一种可抑制柯肯达尔空隙的接合构造。

4、[解决问题的技术手段]

5、本发明的接合构造将电子部件与配线基板接合而成，且自电子部件侧依序具备：包含与sn形成金属间化合物的金属的第1金属层、由包含sn的金属间化合物构成的金属间化合物层、及包含sn的第2金属层，第2金属层的厚度为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的厚度的合计的50％以下。

6、在本发明的接合构造中，第2金属层的厚度为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的厚度的合计的50％以下。其意指在接合初期的状态下，与sn形成金属间化合物的金属元素存在于较接合构造的中央部更广的范围内。在该情形时，可减小与sn形成金属间化合物的金属元素的成为扩散的驱动力的浓度梯度，而可抑制柯肯达尔空隙。

7、第1金属层可包含au。au容易与sn形成金属间化合物，且au容易扩散至包含sn的层中，因此为容易形成柯肯达尔空隙的金属元素。相对于此，通过采用本发明的构造，而即便于使用au的情形时，也可抑制柯肯达尔空隙。

8、金属间化合物层可存在于配线基板的端子上。因在配线基板的端子上存在包含sn的金属间化合物层，故使得与sn形成金属间化合物的金属元素的浓度梯度较低，而不易产生扩散，而可抑制柯肯达尔空隙。

9、配线基板的端子可具有形成于表面的包含ni的导电膜。包含ni的导电膜可抑制配线基板的端子内部与同sn形成金属间化合物的金属元素的反应。由此，可抑制与sn形成金属间化合物的金属元素的扩散距离延伸，可抑制柯肯达尔空隙。

10、第2金属层的体积比率可为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的体积的合计的50％以下。由此，与sn形成金属间化合物的金属元素难以扩散，而可抑制柯肯达尔空隙。

11、第1金属层的体积比率可为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的体积的合计的50％以下。通过减小包含与sn形成金属间化合物的金属元素的第1金属层的体积，可减少会扩散的该元素，而可抑制柯肯达尔空隙。

12、本发明的接合构造将电子部件与配线基板接合而成，且自电子部件侧依序具备：包含与sn形成金属间化合物的金属的第1金属层、及由包含sn的金属间化合物构成的金属间化合物层，金属间化合物层存在于配线基板的端子上。

13、本发明的接合构造是包含与sn形成金属间化合物的金属的第1金属层、及包含sn的金属间化合物的层叠构造，而非共晶构造。另外，金属间化合物层到达至配线基板的端子上。因此，可减小成为扩散的驱动力的与sn形成金属间化合物的金属元素的浓度梯度，而可抑制柯肯达尔空隙。

14、配线基板的端子可具有形成于表面的包含ni的导电膜。包含ni的导电膜可抑制配线基板的端子内部与同sn形成金属间化合物的金属元素的反应。由此，可抑制与sn形成金属间化合物的金属元素的扩散距离延伸，而可抑制柯肯达尔空隙。

15、本发明的接合构造将电子部件与配线基板接合而成，且具备：包含与sn形成金属间化合物的金属的第1金属层、由包含sn的金属间化合物构成的金属间化合物层、及包含sn的第2金属层，第2金属层的体积比率可为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的体积的合计的50％以下。

16、在本发明的接合构造中，第2金属层的体积比率为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的体积的合计的50％以下。其意指在接合初期的状态下，与sn形成金属间化合物的金属元素存在于较接合构造的中央部更广的范围内。在该情形时，可减小与sn形成金属间化合物的金属元素的成为扩散的驱动力的浓度梯度，而可抑制柯肯达尔空隙。

17、[发明的效果]

18、根据本发明，可提供一种能够抑制柯肯达尔空隙的接合构造。

技术特征：

1.一种接合构造，其中，

2.如权利要求1所述的接合构造，其中，

3.如权利要求1所述的接合构造，其中，

4.如权利要求1所述的接合构造，其中，

5.如权利要求1所述的接合构造，其中，

6.如权利要求1所述的接合构造，其中，

7.一种接合构造，其中，

8.如权利要求7所述的接合构造，其中，

9.一种接合构造，其中，

技术总结本发明的接合构造将电子部件与配线基板接合而成，且自电子部件侧依序具备：包含与Sn形成金属间化合物的金属的第1金属层、由包含Sn的金属间化合物构成的金属间化合物层、及包含Sn的第2金属层，第2金属层的厚度为第1金属层、金属间化合物层及第2金属层的厚度的合计的50％以下。技术研发人员：水户瀬智久,池部桐生,渡边贵志,堀田裕平受保护的技术使用者：TDK株式会社技术研发日：技术公布日：2024/11/4