JP2015037167A - Manufacturing method for junction structure, structure and apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a junction method capable of joining a base to a part in a short time.SOLUTION: The manufacturing method for junction structure, having a base and a part, at least either one of which has penetrability against irradiating light, includes: a process for forming a conductive member at at least either one of the base and the part; a process for laminating the base and the part through the conductive member; and a process for joining the base and the part by irradiating the conductive member with light from a direction of the base or the part with penetrability.

Description

本発明は、接合構造体の製造方法、構造体およびその応用に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a bonded structure, a structure, and applications thereof.

特許文献1には、ペーストを用いて部材を接合する方法が開示されている。当該ペーストは分散媒を含み、分散媒には金属ナノ粒子(導電部材)が分散されている。特許文献1の接合方法は、スペーサを採用することによって、接合層の膜厚を必要なだけ厚くさせ、大きな加圧力で加圧することができ、焼結後の接合強度を高めている。   Patent Document 1 discloses a method of joining members using a paste. The paste includes a dispersion medium, and metal nanoparticles (conductive member) are dispersed in the dispersion medium. The joining method of Patent Document 1 employs a spacer to increase the thickness of the joining layer as much as necessary and pressurize with a large applied pressure, thereby increasing the joining strength after sintering.

特開2011−71301号公報JP 2011-71301 A

しかしながら、特許文献1の接合方法では、加熱炉で加熱することによって導電部材の焼結が行われるため、導電部材を焼結する際に長時間かかっていた。   However, in the joining method of Patent Document 1, since the conductive member is sintered by heating in a heating furnace, it takes a long time to sinter the conductive member.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は短時間でベースと部品とを接合することができる接合構造体の製造方法、構造体および装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method, a structure, and an apparatus for a bonded structure capable of bonding a base and a component in a short time.

本発明による接合構造体の製造方法は、照射する光に対して少なくとも一方が透過性を有するベースおよび部品を備える接合構造体の製造方法であって、前記ベースおよび前記部品のうち少なくとも一方に導電部材を形成する工程と、前記ベースと前記部品とを前記導電部材を介して積層する工程と、前記透過性を有する前記ベースまたは前記部品の方向から前記導電部材に前記光を照射することによって前記ベースおよび前記部品を接合する工程とを包含する。   A method for manufacturing a bonded structure according to the present invention is a method for manufacturing a bonded structure including a base and a component, at least one of which is transparent to light to be irradiated, wherein at least one of the base and the component is electrically conductive. Forming the member, laminating the base and the component via the conductive member, and irradiating the conductive member with the light from the direction of the transparent base or the component. Joining the base and the components.

ある実施形態において、前記ベースは、前記照射する光に対し透過性を有し、前記ベースは、前記導電部材を介して前記部品と接合する接合面と、前記接合面と反対側の非接合面とを有し、前記ベースおよび前記部品を接合する工程において、前記非接合面の方向から前記導電部材に前記光を照射する。または、配線形成の場合は、配線上面からの光照射でもよい。   In one embodiment, the base is transparent to the light to be irradiated, and the base includes a joint surface that joins the component via the conductive member, and a non-joint surface opposite to the joint surface. In the step of joining the base and the component, the light is applied to the conductive member from the direction of the non-joint surface. Alternatively, in the case of wiring formation, light irradiation from the upper surface of the wiring may be performed.

ある実施形態において、前記導電部材には、銀、銅またはニッケルの粒子が分散されている。   In one embodiment, silver, copper or nickel particles are dispersed in the conductive member.

ある実施形態において、前記導電部材を形成する工程において、メッキ処理、蒸着処理またはエッチング箔膜処理によって前記導電部材を形成する。   In one embodiment, in the step of forming the conductive member, the conductive member is formed by a plating process, a vapor deposition process, or an etching foil film process.

ある実施形態において、前記導電部材を形成する工程は、前記部品と接合する接合領域に第1導電部材を形成する工程と、前記部品と接合しない非接合領域に第2導電部材を形成する工程とを含み、前記第1導電部材はポリマーまたはガラスを含有する。   In one embodiment, the step of forming the conductive member includes a step of forming a first conductive member in a bonding region to be bonded to the component, and a step of forming a second conductive member in a non-bonding region that is not bonded to the component. The first conductive member contains a polymer or glass.

ある実施形態において、前記ベースは、ポリエステル基板やポリイミド基板、ガラス基板またはシリカガラス基板である。   In one embodiment, the base is a polyester substrate, a polyimide substrate, a glass substrate, or a silica glass substrate.

ある実施形態において、前記ベースは、シリコンカーバイドである。   In one embodiment, the base is silicon carbide.

ある実施形態において、前記部品は、シリコンである。   In one embodiment, the part is silicon.

ある実施形態において、前記部品は、ガリウムナイトライドチップまたはLEDチップである。   In one embodiment, the component is a gallium nitride chip or an LED chip.

ある実施形態において、前記光は可視光、紫外光および赤外光のうち少なくとも1つを含む。   In one embodiment, the light includes at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light.

本発明による構造体は、ベースと、部品と、導電部材とを備え、前記ベースと前記部品の少なくとも一方は照射する光に対して透過性を有し、前記ベースと前記部品とは前記導電部材を介して積層しており、前記少なくとも一方の方向から前記導電部材に光を照射することによって前記ベースおよび前記部品は接合されている。   The structure according to the present invention includes a base, a component, and a conductive member, and at least one of the base and the component is transparent to light to be irradiated, and the base and the component are the conductive member. The base and the component are joined by irradiating the conductive member with light from at least one of the directions.

本発明による装置は、上記に記載の接合構造体を備え、前記部品はLEDチップである。   The device according to the present invention comprises the above-described joining structure, and the component is an LED chip.

本発明に係る接合構造体の製造方法は、ベースおよび部品のうち少なくとも一方に導電部材を形成する工程と、ベースと部品とを導電部材を介して積層する工程と、透過性を有するベースまたは部品の方向から導電部材に光を照射することによって記ベースおよび前記部品を接合する工程とを包含する。光を照射することによって導電部材を接合(焼結)するため、均一に接合(焼結)でき、かつ接合(焼結)にかかる時間が短い。したがって、短時間でベースに部品を実装することができる。   The method for manufacturing a joined structure according to the present invention includes a step of forming a conductive member on at least one of a base and a component, a step of laminating the base and the component via the conductive member, and a permeable base or component. And joining the base and the component by irradiating the conductive member with light from the direction of. Since the conductive members are joined (sintered) by irradiating light, they can be joined (sintered) uniformly and the time required for joining (sintering) is short. Therefore, components can be mounted on the base in a short time.

本発明に係る第1構造体を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing the 1st structure concerning the present invention. 本発明の実施形態に係る第1構造体の製造方法を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing the manufacturing method of the 1st structure concerning an embodiment of the present invention. 本発明に係る第2構造体を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the 2nd structure concerning the present invention. 本発明の実施形態に係る第2構造体の製造方法を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing the manufacturing method of the 2nd structure concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る第3構造体の製造方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of the 3rd structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第3構造体の製造方法を示す模式的な側面図である。It is a typical side view showing a manufacturing method of the 3rd structure concerning an embodiment of the present invention. 本発明に係る装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the apparatus which concerns on this invention. 本発明の第1実施形態に係る第1構造体を示す写真である。It is a photograph which shows the 1st structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. 銀フレークペーストを用いた配線を示す写真である。It is a photograph which shows the wiring using a silver flake paste. PET基板とダミーチップとを接合した本発明の第3実施形態に係る接合構造体を示す写真である。It is a photograph which shows the junction structure concerning a 3rd embodiment of the present invention which joined a PET substrate and a dummy chip. (a)、(b)および(c)は、PET基板とLEDチップとを接合した本発明の第3実施形態に係る接合構造体を示す写真である。(A), (b) and (c) are photographs showing a bonded structure according to a third embodiment of the present invention in which a PET substrate and an LED chip are bonded. 本発明に係るに照射するパルス電圧(加速電圧)と配線抵抗率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pulse voltage (acceleration voltage) and wiring resistivity which are irradiated based on this invention. 本発明に係る接合構造体への、波長(300nm〜1000nm)の光の照射時間と接合構造体のせん断強度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the irradiation time of the wavelength (300 nm-1000 nm) light to the joining structure which concerns on this invention, and the shear strength of a joining structure. (a)は、本発明に係る接合構造体の製造方法によって製造した構造体の強度と接合面組織とを示す図である。(b)は、第1構造体を示す図である。(A) is a figure which shows the intensity | strength of a structure manufactured by the manufacturing method of the bonded structure which concerns on this invention, and a joint surface structure | tissue. (B) is a figure which shows a 1st structure. (a)は、Pulseforgeの光強度分布とPETフィルムの光吸収率の波長変化を示している。(b)は、光照射に用いた光源Pulseforgeの写真である。(A) has shown the light intensity distribution of Pulseforge, and the wavelength change of the light absorption rate of PET film. (B) is a photograph of the light source Pulseforge used for light irradiation.

以下、図面を参照して本発明による接合方法の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。   Embodiments of a bonding method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

(第1実施形態)
図1を参照して本発明に係る第1構造体100の実施形態を説明する。図1は、本発明に係る第1構造体100を示す模式図である。以下、ガラスとガラスとが接合されている第1構造体100について説明する。
(First embodiment)
An embodiment of a first structure 100 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first structure 100 according to the present invention. Hereinafter, the 1st structure 100 in which glass and glass are joined is explained.

第1構造体100は、ベース10と部品30と導電部材20とを備える。本実施形態では、ベース10と部品30として、ガラスを用いる。あるいは、ベース10と部品30として、ガラスの他、シリカガラス、シリコンカーバイドまたはシリコン上に形成したガリウムナイトライドを用いる。   The first structure 100 includes a base 10, a component 30, and a conductive member 20. In the present embodiment, glass is used as the base 10 and the component 30. Alternatively, as the base 10 and the component 30, in addition to glass, silica glass, silicon carbide, or gallium nitride formed on silicon is used.

ベース10は、照射する光に対して透過性を有する。ベース10は、透明である。ベース10は、接合面41aと非接合面42aとを有する。接合面41aは、部品30と接合する面である。非接合面42aは接合面41aの反対側に位置する。   The base 10 is transmissive to the irradiated light. The base 10 is transparent. The base 10 has a joint surface 41a and a non-joint surface 42a. The joining surface 41 a is a surface that joins the component 30. The non-joint surface 42a is located on the opposite side of the joint surface 41a.

部品30は、照射する光に対して透過性を有する。部品30は、透明である。部品30は、接合面41bと非接合面42bとを有する。接合面41bは、ベース10と接合する面である。非接合面42bは接合面41bの反対側に位置する。   The component 30 is transmissive to the irradiated light. The component 30 is transparent. The component 30 has a bonding surface 41b and a non-bonding surface 42b. The joint surface 41 b is a surface that joins the base 10. The non-joint surface 42b is located on the opposite side of the joint surface 41b.

導電部材20は、めっき膜、蒸着処理、エッチング箔膜処理によって形成されている。   The conductive member 20 is formed by a plating film, a vapor deposition process, and an etching foil film process.

ベース10と部品30とは、導電部材20を介して接合している。ベース10と部品30とは、透過性を有するベース10または部品30の方向から導電部材20に光を照射し接合されている。   The base 10 and the component 30 are joined via the conductive member 20. The base 10 and the component 30 are joined by irradiating the conductive member 20 with light from the direction of the base 10 or the component 30 having transparency.

図2を参照して、本発明に係る第1構造体100の製造方法の実施形態を説明する。図2は、本発明の実施形態に係る第1構造体100の製造方法を示す模式的な側面図である。   With reference to FIG. 2, an embodiment of a method of manufacturing the first structure 100 according to the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic side view showing the method for manufacturing the first structure 100 according to the embodiment of the present invention.

まず、図1(a)に示すように、ベース10および部品30を用意する。   First, as shown in FIG. 1A, a base 10 and a component 30 are prepared.

次に、図1(b)に示すように、導電部材20をベース10および部品30にそれぞれ形成する。ベース10および部品30のそれぞれの接合面(接合面41aおよび接合面41b)に導電部材20のメッキ処理、蒸着処理、エッチング箔膜処理を施すことによって、導電部材20は、ベース10および部品30に形成される。   Next, as shown in FIG. 1B, the conductive members 20 are formed on the base 10 and the component 30, respectively. The conductive member 20 is applied to the base 10 and the component 30 by performing plating treatment, vapor deposition treatment, and etching foil film treatment of the conductive member 20 on the respective joint surfaces (the joint surface 41a and the joint surface 41b) of the base 10 and the component 30. It is formed.

次に、図1(c)に示すように、ベース10と部品30とを導電部材20aおよび導電部材20bを介して積層する。すなわち、ベース10の接合面41aと部品30の接合面41bが対向するように、部品30をベース10に載置する。この段階では、ベース10と部品30とは積層されているだけで、分離している。すなわち、ベース10と部品30とは接合していない。   Next, as shown in FIG. 1C, the base 10 and the component 30 are laminated via the conductive member 20a and the conductive member 20b. That is, the component 30 is placed on the base 10 so that the bonding surface 41a of the base 10 and the bonding surface 41b of the component 30 face each other. At this stage, the base 10 and the component 30 are merely stacked and separated. That is, the base 10 and the component 30 are not joined.

次に、図1(d)に示すように、光50を照射する。光50は、例えば、高出力のフラッシュ光源から照射される。光50は、例えば、可視光である。光50を照射する時間は、例えば、1分である。光50の照射は、常温環境下で行われればよい。部品30が照射される光に対して透過性を有するため、照射された光50は、部品30を通過し導電部材20(導電部材20aおよび導電部材20b)に到達する。導電部材20に到達した光によって、導電部材20は接合面間で焼結される。導電部材20が焼結されると、ベース10と部品30とは接合される。   Next, as shown in FIG. 1D, light 50 is irradiated. The light 50 is emitted from, for example, a high-power flash light source. The light 50 is, for example, visible light. The time for irradiating the light 50 is, for example, 1 minute. Irradiation with the light 50 may be performed in a room temperature environment. Since the component 30 is transmissive to the irradiated light, the irradiated light 50 passes through the component 30 and reaches the conductive member 20 (conductive member 20a and conductive member 20b). The conductive member 20 is sintered between the joining surfaces by the light reaching the conductive member 20. When the conductive member 20 is sintered, the base 10 and the component 30 are joined.

以上、図1および図2を参照して説明したように、本発明に係る第1構造体100の製造方法は、導電部材20(導電部材20aおよび導電部材20b)をベース10および部品30の少なくとも一方に形成する工程と、ベース10と部品30とを導電部材20を介して積層する工程と、透過性を有するベース10または部品30の方向から導電部材20に光50を照射することによってベース10および部品30を接合する工程とを包含する。光50を照射することによって導電部材20を接合(焼結)するため、接合(焼結)にかかる時間が短い。したがって、短時間でベース10に部品30を実装することができる。   As described above with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the method for manufacturing the first structure 100 according to the present invention uses the conductive member 20 (the conductive member 20 a and the conductive member 20 b) as at least the base 10 and the component 30. The base 10 is formed by irradiating the conductive member 20 with light 50 from the direction of the base 10 or the component 30 having transparency and the step of forming the base 10 and the component 30 through the conductive member 20. And joining the components 30. Since the conductive member 20 is joined (sintered) by irradiating the light 50, the time required for joining (sintering) is short. Therefore, the component 30 can be mounted on the base 10 in a short time.

また、光50を照射することによって導電部材20を焼結するため、広い範囲を一度に焼結を行うことができる。したがって、均一に焼結でき効率よくベース10と部品30とを接合することができる。   Further, since the conductive member 20 is sintered by irradiating the light 50, a wide range can be sintered at a time. Therefore, the base 10 and the component 30 can be joined efficiently by sintering uniformly.

また、一般的な加熱炉で加熱することによって導電部材20を焼結する方法では、200℃以上の高温化での熱処理が必要であったが、本発明に係る接合方法では、常温環境下で導電部材20の焼結を行うことができる。したがって、ベース10または部品30が耐熱温度の低い場合であっても、ベース10と部品30とを接合することができる。   Moreover, in the method of sintering the conductive member 20 by heating in a general heating furnace, a heat treatment at a high temperature of 200 ° C. or more is necessary. However, in the bonding method according to the present invention, the room temperature environment is used. The conductive member 20 can be sintered. Therefore, even if the base 10 or the component 30 has a low heat-resistant temperature, the base 10 and the component 30 can be joined.

また、本発明に係る第1構造体100の製造方法では、光50を照射することによって導電部材20を焼結するため、加熱炉などの大掛かりな装置を必要としない。したがって、低コストでベース10と部品30とを接合することができる。   Moreover, in the manufacturing method of the 1st structure 100 which concerns on this invention, since the electrically-conductive member 20 is sintered by irradiating the light 50, a large-scale apparatus, such as a heating furnace, is not required. Therefore, the base 10 and the component 30 can be joined at a low cost.

(第2実施形態)
図3を参照して、本発明に係る第2構造体200の実施形態を説明する。図3は、本発明に係る第2構造体200を示す模式図である。以下、ポリエステル(polyester:PET)基板(以下、PET基板と記載する)(ベース10)と半導体チップ(部品30)とが接合されている第2構造体200について説明する。
(Second Embodiment)
An embodiment of the second structure 200 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a second structure 200 according to the present invention. Hereinafter, a second structure 200 in which a polyester (PET) substrate (hereinafter referred to as a PET substrate) (base 10) and a semiconductor chip (component 30) are bonded will be described.

第2構造体200は、ベース10と部品30と導電部材(導電部材20aおよび導電部材20b)とを備える。本実施形態では、ベース10はPET基板である。部品30は半導体チップである。   The second structure 200 includes a base 10, a component 30, and conductive members (conductive member 20a and conductive member 20b). In this embodiment, the base 10 is a PET substrate. The component 30 is a semiconductor chip.

ベース10は、透光性を有する。ベース10は、透明である。ベース10は、接合面41と非接合面42とを有する。接合面41は、部品30と接合する面である。非接合面42は接合面41の反対側に位置する。   The base 10 has translucency. The base 10 is transparent. The base 10 has a bonding surface 41 and a non-bonding surface 42. The joint surface 41 is a surface that joins the component 30. The non-joint surface 42 is located on the opposite side of the joint surface 41.

導電部材20には、銀、銅またはニッケルの金属粒子が分散されている。粒子分散の導電部材20は、金属粒子とアルコール等の溶媒とを混合してペースト化することによって作製される。   Silver particles, copper, or nickel metal particles are dispersed in the conductive member 20. The particle-dispersed conductive member 20 is produced by mixing metal particles and a solvent such as alcohol to form a paste.

導電部材20aは、導電部材20bと短絡しないように間隔をあけてベース10に形成されている。導電部材20aおよび導電部材20bの一端は、電極(図示せず)または他の部品の端子(図示せず)に接続されている。   The conductive member 20a is formed on the base 10 with an interval so as not to short-circuit with the conductive member 20b. One end of each of the conductive member 20a and the conductive member 20b is connected to an electrode (not shown) or a terminal (not shown) of another component.

部品30は、一端が導電部材20aと接触している。一方、部品30は、他端が導電部材20bと接触している。   One end of the component 30 is in contact with the conductive member 20a. On the other hand, the other end of the component 30 is in contact with the conductive member 20b.

図4を参照して、本発明に係る第2構造体200の製造方法の実施形態を説明する。図4は、本発明の実施形態に係る第2構造体200の製造方法を示す模式的な側面図である。   With reference to FIG. 4, an embodiment of a method for manufacturing the second structure 200 according to the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic side view showing a method for manufacturing the second structure 200 according to the embodiment of the present invention.

まず、図4(a)に示すように、ベース10を用意する。   First, as shown in FIG. 4A, a base 10 is prepared.

次に、図4(b)に示すように、導電部材20(導電部材20aおよび導電部材20b)をベース10に形成する。導電部材20は、所定のパターンを描くようにベース10に形成(塗布)される。所定のパターンを描くように導電部材20をベース10に形成するため、導電部材20は、例えば、スクリーン印刷などの印刷法でベース10に形成(塗布)されることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 4B, the conductive member 20 (conductive member 20 a and conductive member 20 b) is formed on the base 10. The conductive member 20 is formed (applied) on the base 10 so as to draw a predetermined pattern. In order to form the conductive member 20 on the base 10 so as to draw a predetermined pattern, the conductive member 20 is preferably formed (coated) on the base 10 by a printing method such as screen printing.

次に、図4(c)に示すように、ベース10と部品30とを導電部材20aおよび導電部材20bを介して積層する。すなわち、部品30は、一端が導電部材20aと接触するように載置される。一方、部品30は、他端が導電部材20bと接触するように載置される。この段階では、ベース10と部品30とは積層されているだけで、分離している。すなわち、ベースと10と部品30とは接合していない。   Next, as shown in FIG. 4C, the base 10 and the component 30 are laminated via the conductive member 20a and the conductive member 20b. That is, the component 30 is placed so that one end is in contact with the conductive member 20a. On the other hand, the component 30 is placed so that the other end is in contact with the conductive member 20b. At this stage, the base 10 and the component 30 are merely stacked and separated. That is, the base 10 and the component 30 are not joined.

次に、図4(d)に示すように、光50を照射する。本実施形態では、部品30が透光性を有さない場合、照射される光に対して透過性を有するベース10側(図4(d)の下側)から光50が照射される。ベース10が照射される光に対して透過性を有するため、照射された光50は、ベース10を通過し導電部材20aおよび導電部材20bに到達する。導電部材20aおよび導電部材20bに到達した光によって、導電部材20は接合(焼結)される。導電部材20が焼結されると、ベース10と部品30とは接合される。同時に、導電部材20aおよび導電部材20bの部品30と接触していない部分(配線部分)に対してキュア(硬化)を行うことができる。   Next, as shown in FIG. 4D, light 50 is irradiated. In this embodiment, when the component 30 does not have translucency, the light 50 is irradiated from the base 10 side (lower side in FIG. 4D) that is transparent to the irradiated light. Since the base 10 is transmissive to the irradiated light, the irradiated light 50 passes through the base 10 and reaches the conductive member 20a and the conductive member 20b. The conductive member 20 is joined (sintered) by the light reaching the conductive member 20a and the conductive member 20b. When the conductive member 20 is sintered, the base 10 and the component 30 are joined. At the same time, curing (curing) can be performed on a portion (wiring portion) that is not in contact with the component 30 of the conductive member 20a and the conductive member 20b.

図4を参照して説明したように、本発明に係る接合構造体の製造方法は、ベース10と部品30とを接合する工程と同時に、配線部分に対してキュアを行うことができる。したがって、部品の実装にかかる工程を削減することができる。その結果、部品の実装にかかる時間を短縮することができる。   As described with reference to FIG. 4, the manufacturing method of the bonded structure according to the present invention can cure the wiring portion simultaneously with the process of bonding the base 10 and the component 30. Therefore, it is possible to reduce the process for mounting the components. As a result, the time required for mounting the components can be shortened.

また、図2を参照して上述したように、本発明に係る接合構造体の製造方法では、常温環境下で導電部材20の焼結を行うことができる。したがって、図4で示したように、ベース10が耐熱温度の低いPET基板であっても、部品30を接合することができる。その結果、PET基板のようなフレキシブルなベース10に部品30を実装することが可能となる。   Further, as described above with reference to FIG. 2, in the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention, the conductive member 20 can be sintered in a room temperature environment. Therefore, as shown in FIG. 4, even if the base 10 is a PET substrate having a low heat-resistant temperature, the component 30 can be bonded. As a result, the component 30 can be mounted on the flexible base 10 such as a PET substrate.

また、図4を参照して説明したように、ベース10および部品30を接合する工程において、 非接合面の方向から導電部材に光を照射する。したがって、部品30が照射される光に対して透過性を有さない場合でも、導電部材20の焼結を行うことができる。   Further, as described with reference to FIG. 4, in the process of joining the base 10 and the component 30, the conductive member is irradiated with light from the direction of the non-joint surface. Therefore, the conductive member 20 can be sintered even when the component 30 is not transmissive to the irradiated light.

(第3実施形態)
図5を参照して、本発明に係る第3構造体300の実施形態を説明する。図5は、本発明の実施形態に係る第3構造体300の製造方法を示す模式的な側面図である。以下、パッド(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)を介してPET基板と半導体チップとが接合されている第3構造体300について説明する。
(Third embodiment)
An embodiment of the third structure 300 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic side view showing the method for manufacturing the third structure 300 according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, the third structure 300 in which the PET substrate and the semiconductor chip are bonded via the pads (the first conductive member 21a and the first conductive member 21b) will be described.

第3構造体300は、ベース10と部品30と第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)と第2導電部材(第2導電部材22aおよび第2導電部材22b)とを備える。本実施形態では、ベース10はPET基板である。部品30はLEDチップである。   The third structure 300 includes the base 10, the component 30, the first conductive member (the first conductive member 21a and the first conductive member 21b), and the second conductive member (the second conductive member 22a and the second conductive member 22b). Prepare. In this embodiment, the base 10 is a PET substrate. The component 30 is an LED chip.

ベース10は、照射する光に対して透過性を有する。ベース10は、透明である。ベース10は、接合面41と非接合面42とを有する。接合面41は、部品30と接合する面である。非接合面42は接合面41の反対側に位置する。   The base 10 is transmissive to the irradiated light. The base 10 is transparent. The base 10 has a bonding surface 41 and a non-bonding surface 42. The joint surface 41 is a surface that joins the component 30. The non-joint surface 42 is located on the opposite side of the joint surface 41.

第1導電部材21aは、第1導電部材21bと短絡しないように間隔をあけてベース10に形成されている。第1導電部材21aおよび第1導電部材21bは、パッドを形成する。   The first conductive member 21a is formed on the base 10 with a gap so as not to short-circuit with the first conductive member 21b. The first conductive member 21a and the first conductive member 21b form a pad.

第2導電部材22aは、第1導電部材21aと接続している。また、第2導電部材22bは、第1導電部材21bと接続している。第1導電部材は、ポリマーを含有する。ポリマーは、例えばポリエチレン、エポキシ、フェノール、アクリル、ウレタン、ポリカーボネートおよびシリコーンの中から少なくとも1種選ばれる。ポリマーの体積含有量は、3%〜60%である。   The second conductive member 22a is connected to the first conductive member 21a. The second conductive member 22b is connected to the first conductive member 21b. The first conductive member contains a polymer. For example, at least one polymer is selected from polyethylene, epoxy, phenol, acrylic, urethane, polycarbonate, and silicone. The volume content of the polymer is 3% to 60%.

部品30は、一端が第1導電部材21aと接触している。一方、部品30は、他端が第1導電部材21bと接触している。   One end of the component 30 is in contact with the first conductive member 21a. On the other hand, the other end of the component 30 is in contact with the first conductive member 21b.

図6を参照して本発明に係る第3構造体300の製造方法の実施形態を説明する。図6は、本発明の実施形態に係る第3構造体300の製造方法を示す模式図である。   An embodiment of a method for manufacturing the third structure 300 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a method for manufacturing the third structure 300 according to the embodiment of the present invention.

まず、図6(a)に示すように、ベース10を用意する。   First, as shown in FIG. 6A, a base 10 is prepared.

次に、図6(b)に示すように、第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)をベース10に形成する。第1導電部材21aおよび第1導電部材21bは、部品と接合する領域を示す部品接合領域A1に形成される。第1導電部材21aおよび第1導電部材21bは、間隔をあけてベース10に形成されている。   Next, as shown in FIG. 6B, the first conductive members (the first conductive member 21 a and the first conductive member 21 b) are formed on the base 10. The first conductive member 21a and the first conductive member 21b are formed in a component bonding region A1 that indicates a region to be bonded to a component. The first conductive member 21a and the first conductive member 21b are formed on the base 10 with a gap therebetween.

次に、図6(c)に示すように、第2導電部材(第2導電部材22aおよび第2導電部材22b)をベース10に形成する。第2導電部材22aおよび第2導電部材22bは、部品と接合しない領域を示す部品非接合領域A2に形成される。第2導電部材22aは、第1導電部材21aと接続するように形成される。また、第2導電部材22bは、第1導電部材21bと接続するように形成される。   Next, as shown in FIG. 6C, second conductive members (second conductive member 22 a and second conductive member 22 b) are formed on the base 10. The second conductive member 22a and the second conductive member 22b are formed in the component non-joining region A2 that indicates a region that is not joined to the component. The second conductive member 22a is formed so as to be connected to the first conductive member 21a. The second conductive member 22b is formed so as to be connected to the first conductive member 21b.

次に、図6(d)に示すように、ベース10と部品30とを導電部材21aおよび導電部材21bを介して積層する。すなわち、部品30は、一端が第1導電部材21aと接触するように載置される。一方、部品30は、他端が第1導電部材21bと接触するように載置される。この段階では、ベース10と部品30とは積層されているだけで、分離している。すなわち、ベースと10と部品30とは接合していない。   Next, as shown in FIG. 6D, the base 10 and the component 30 are stacked via the conductive member 21a and the conductive member 21b. That is, the component 30 is placed so that one end is in contact with the first conductive member 21a. On the other hand, the component 30 is placed so that the other end is in contact with the first conductive member 21b. At this stage, the base 10 and the component 30 are merely stacked and separated. That is, the base 10 and the component 30 are not joined.

次に、図6(e)に示すように、光50を照射する。本実施形態においては、部品30が照射される光に対して透過性を有さない場合、照射される光に対して透過性を有するベース10側(図6(e)の下側)から光50が照射する。ベース10が照射される光に対して透過性を有するため、照射された光50は、ベース10を通過し第1導電部材21a、第1導電部材21b、第2導電部材22aおよび第2導電部材22bに到達する。第1導電部材21a、第1導電部材21b、第2導電部材22aおよび第2導電部材22bに到達した光によって、導電部材20は焼結される。導電部材20が焼結されると、ベース10と部品30とは接合される。同時に、第2導電部材22aおよび第2導電部材22b(配線部分)に対してキュア(硬化)を行うことができる。   Next, as shown in FIG. 6E, light 50 is irradiated. In the present embodiment, when the component 30 is not transmissive to the irradiated light, light is transmitted from the base 10 side (lower side in FIG. 6E) that is transmissive to the irradiated light. 50 irradiates. Since the base 10 is transparent to the irradiated light, the irradiated light 50 passes through the base 10 and passes through the first conductive member 21a, the first conductive member 21b, the second conductive member 22a, and the second conductive member. 22b is reached. The conductive member 20 is sintered by the light reaching the first conductive member 21a, the first conductive member 21b, the second conductive member 22a, and the second conductive member 22b. When the conductive member 20 is sintered, the base 10 and the component 30 are joined. At the same time, the second conductive member 22a and the second conductive member 22b (wiring portion) can be cured (cured).

図5および図6を参照して説明したように、本発明に係る接合構造体の製造方法は、導電部材をベースに塗布する工程において、部品と接合する領域に第1導電部材を形成する工程と、部品と接合しない非接合領域に第2導電部材を形成する工程とを含む。第1導電部材はポリマーを含有する。したがって、ベース10と部品30との接合性が高まる。   As described with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the method for manufacturing a joint structure according to the present invention includes the step of forming the first conductive member in the region to be joined to the component in the step of applying the conductive member to the base. And a step of forming the second conductive member in a non-bonded region that is not bonded to the component. The first conductive member contains a polymer. Therefore, the bondability between the base 10 and the component 30 is improved.

(装置)
図7を参照して本発明に係る装置400の実施形態を説明する。図7は、本発明に係る装置400を示す模式図である。
(apparatus)
An embodiment of an apparatus 400 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing an apparatus 400 according to the present invention.

装置400は、図5を参照して説明した構造体を備える。具体的には、装置400は、ベース10と第1導電部材(第1導電部材21a、第1導電部材21b、第1導電部材21c、第1導電部材21d、第1導電部材21eおよび第1導電部材21f)と第2導電部材(第2導電部材22a、第2導電部材22b、第2導電部材22cおよび第2導電部材22d)と部品(部品30a、部品30bおよび部品30c)とを備える。装置400は、例えば、照明装置として用いられる。   The apparatus 400 comprises the structure described with reference to FIG. Specifically, the apparatus 400 includes a base 10 and a first conductive member (first conductive member 21a, first conductive member 21b, first conductive member 21c, first conductive member 21d, first conductive member 21e, and first conductive member. 21f), a second conductive member (second conductive member 22a, second conductive member 22b, second conductive member 22c and second conductive member 22d) and a component (component 30a, component 30b and component 30c). The device 400 is used as a lighting device, for example.

部品(部品30a、部品30bおよび部品30c)は、LEDチップである。第1導電部材21a、第1導電部材21cおよび第1導電部材21eはパッドを形成しており、それぞれ部品30a、部品30aおよび部品30cのアノード(正極)と接触している。第1導電部材21b、第1導電部材21dおよび第1導電部材21fはパッドを形成しており、それぞれ部品30a、部品30aおよび部品30cのカソード(負極)と接触している。   The components (component 30a, component 30b, and component 30c) are LED chips. The first conductive member 21a, the first conductive member 21c, and the first conductive member 21e form a pad, and are in contact with the anode (positive electrode) of the component 30a, the component 30a, and the component 30c, respectively. The first conductive member 21b, the first conductive member 21d, and the first conductive member 21f form a pad and are in contact with the cathodes (negative electrodes) of the component 30a, the component 30a, and the component 30c, respectively.

第1導電部材21aおよび第1導電部材21bは短絡しないように間隔をあけてベース10に形成されている。第1導電部材21cおよび第1導電部材21dは短絡しないように間隔をあけてベース10に形成されている。第1導電部材21eおよび第1導電部材21fは短絡しないように間隔をあけてベース10に形成されている。   The first conductive member 21a and the first conductive member 21b are formed on the base 10 with an interval so as not to short-circuit. The first conductive member 21c and the first conductive member 21d are formed on the base 10 with an interval so as not to short-circuit. The first conductive member 21e and the first conductive member 21f are formed on the base 10 with an interval so as not to short-circuit.

第2導電部材22aは、第1導電部材21aと接続している。また、第2導電部材22bは、第1導電部材21bおよび第1導電部材21cと接続している。また、第2導電部材22cは、第1導電部材21dおよび第1導電部材21eと接続している。また、第2導電部材22dは、第1導電部材21fと接続している。   The second conductive member 22a is connected to the first conductive member 21a. The second conductive member 22b is connected to the first conductive member 21b and the first conductive member 21c. The second conductive member 22c is connected to the first conductive member 21d and the first conductive member 21e. The second conductive member 22d is connected to the first conductive member 21f.

第2導電部材22aの一端を電極(図示せず)に接続し、第2導電部材22dの一端をグランド(図示せず)に接続し、電極に電圧をかけることによって、装置400は点灯する。   By connecting one end of the second conductive member 22a to an electrode (not shown), connecting one end of the second conductive member 22d to a ground (not shown), and applying a voltage to the electrode, the device 400 is lit.

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited at all by the Example.

[実施例1]
図8を参照して、本発明に係る第1構造体100の製造方法の実施例を説明する。図8は、本発明の第1実施形態に係る第1構造体100を示す写真である。
[Example 1]
With reference to FIG. 8, the Example of the manufacturing method of the 1st structure 100 which concerns on this invention is described. FIG. 8 is a photograph showing the first structure 100 according to the first embodiment of the present invention.

まず、2枚のガラスにAg/Tiをスパッタメタライズし、ガラスに膜を形成する。次に、スパッタメタライズされた2枚のガラスを接着する。220V、1400us、500回、1.5Hzの条件で光を照射する。光が照射されることによって、Agは焼結され、ガラスが接合する。光源として、NovaCentrix社製のPulseForgeを用いた。   First, Ag / Ti is sputter metallized on two sheets of glass to form a film on the glass. Next, two pieces of sputter-metalized glass are bonded. Light is irradiated under conditions of 220 V, 1400 us, 500 times, 1.5 Hz. By being irradiated with light, Ag is sintered and the glass is bonded. As the light source, PulseForge made by NovaCentrix was used.

[実施例2]
図9および図10を参照して、本発明に係る第2構造体200の製造方法の実施例を説明する。図9は、銀フレークペーストを用いた配線を示す写真である。図10は、PET基板とダミーチップとを接合した本発明の第3実施形態に係る第3構造体300を示す写真である。
[Example 2]
With reference to FIG. 9 and FIG. 10, the Example of the manufacturing method of the 2nd structure 200 which concerns on this invention is described. FIG. 9 is a photograph showing wiring using silver flake paste. FIG. 10 is a photograph showing a third structure 300 according to the third embodiment of the present invention in which a PET substrate and a dummy chip are bonded.

まず、導電性接着剤(XA910:藤倉化成(株)製)を使用し、PET基板にギャップ1.5mmで2mm×2mmのパッドを2つ作製した。次に、パッドの上にブリッジするようにダミーチップを配置した。ダミーチップを配置した後、PET基板の裏面から電圧:190V、パルス時間:1800us、パルス回数:100回、パルス周波数:1.5Hz条件で光照射しダミーチップを接合した。次に、銀フレーク(C239:福田金属(株)製)をエチレングリコール(ethylene glycol:EG)に分散しペースト化させた。ペースト化したインクを2mm×300mm、膜厚0.05mmでPET基板上にスクリーン印刷をし、チップ接合部の導電性接着剤から配線し、電圧:210V、パルス時間:1600μs、パルス回数:150回、パルス周波数:1.5Hzの条件で光照射し、ダミーチップ接合配線を作製した。本実施例のせん断強度は、45.67Nを示した。図10に示すようにPET基板を折り曲げても、ダミーチップの接合がはがれることはなかった。   First, using a conductive adhesive (XA910: manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), two 2 mm × 2 mm pads with a gap of 1.5 mm were prepared on a PET substrate. Next, a dummy chip was arranged to bridge on the pad. After placing the dummy chip, the dummy chip was bonded by irradiating light from the back surface of the PET substrate under the conditions of voltage: 190 V, pulse time: 1800 us, number of pulses: 100 times, pulse frequency: 1.5 Hz. Next, silver flakes (C239: manufactured by Fukuda Metal Co., Ltd.) were dispersed in ethylene glycol (EG) to form a paste. The pasted ink was screen printed on a PET substrate with a thickness of 2 mm × 300 mm and a film thickness of 0.05 mm, wired from a conductive adhesive at the chip joint, voltage: 210 V, pulse time: 1600 μs, number of pulses: 150 times Then, light irradiation was performed under the condition of a pulse frequency: 1.5 Hz to produce a dummy chip bonding wiring. The shear strength of this example was 45.67N. As shown in FIG. 10, even when the PET substrate was bent, the dummy chip was not peeled off.

[実施例3]
図11を参照して、本発明に係る第3構造体300の製造方法の実施例を説明する。図11(a)、図11(b)および図11(c)は、PET基板とLEDチップとを接合した本発明の第3実施形態に係る第3構造体300を示す写真である。
[Example 3]
With reference to FIG. 11, the Example of the manufacturing method of the 3rd structure 300 which concerns on this invention is described. FIGS. 11A, 11B, and 11C are photographs showing a third structure 300 according to the third embodiment of the present invention in which a PET substrate and an LED chip are bonded.

まず、導電性接着剤(XA910:藤倉化成(株)製)を使用し、PET基板にそれぞれギャップ1.5mmで2mm×2mmのパッドをそれぞれ2つずつ作製した。次に、パッドの上にブリッジするようにダミーチップを配置した。ダミーチップを配置した後、PET基板の裏面から電圧:190V、パルス時間:1800us、パルス回数:100回、パルス周波数:1.5Hz条件で光照射しダミーチップを接合した。次に、銀フレーク(C239:福田金属(株)製)をエチレングリコール(ethylene glycol:EG)に分散しペースト化させた。ペースト化したインクを2mm×300mm、膜厚0.05mmでPET基板上にスクリーン印刷をし、チップ接合部の導電性接着剤から配線し、電圧:210V、パルス時間:1600μs、パルス回数:150回、パルス周波数:1.5Hzの条件で光照射しダミーチップ接合配線を作製した。図11(a)に示すようにPET基板を折り曲げても、LEDチップの接合がはがれることはなかった。さらに図11(b)および図11(c)に示すようにPET基板を折り曲げた状態であっても、LEDを点灯させることができた。   First, a conductive adhesive (XA910: manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was used, and two 2 mm × 2 mm pads each having a gap of 1.5 mm were prepared on a PET substrate. Next, a dummy chip was arranged to bridge on the pad. After placing the dummy chip, the dummy chip was bonded by irradiating light from the back surface of the PET substrate under the conditions of voltage: 190 V, pulse time: 1800 us, number of pulses: 100 times, pulse frequency: 1.5 Hz. Next, silver flakes (C239: manufactured by Fukuda Metal Co., Ltd.) were dispersed in ethylene glycol (EG) to form a paste. The pasted ink was screen printed on a PET substrate with a thickness of 2 mm × 300 mm and a film thickness of 0.05 mm, wired from a conductive adhesive at the chip joint, voltage: 210 V, pulse time: 1600 μs, number of pulses: 150 times Then, light irradiation was performed under the condition of pulse frequency: 1.5 Hz to produce a dummy chip bonding wiring. As shown in FIG. 11A, even when the PET substrate was bent, the LED chip was not peeled off. Furthermore, as shown in FIG. 11B and FIG. 11C, the LED could be turned on even when the PET substrate was bent.

[光の波長と配線抵抗率の関係]
図12は、本発明に係る接合構造体に照射するパルス電圧(加速電圧)と配線抵抗率の関係を示すグラフである。X軸はパルス発生電圧を示す。Y軸は配線抵抗率(体積抵抗率)を示す。パルス電圧により波形は変化し、電圧が高いほど全照射量は多くなる。光の波長は、300nm〜1000nmが好ましい。また、Cu配線およびNi配線よりもAg配線の方が配線抵抗率を小さくすることができるので、導電部材20にAg配線を用いることが好ましい。また、照射する光のパルス時間は長い方が配線抵抗率を小さくすることができるので、基板にダメージを与えない程度に照射する光のパルス時間は長い方が好ましい。
[Relationship between wavelength of light and wiring resistivity]
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the pulse voltage (acceleration voltage) applied to the junction structure according to the present invention and the wiring resistivity. The X axis represents the pulse generation voltage. The Y axis indicates the wiring resistivity (volume resistivity). The waveform changes depending on the pulse voltage, and the higher the voltage, the greater the total irradiation amount. The wavelength of light is preferably 300 nm to 1000 nm. Moreover, since the Ag wiring can reduce the wiring resistivity more than the Cu wiring and the Ni wiring, it is preferable to use the Ag wiring for the conductive member 20. In addition, the longer the pulse time of the light to be irradiated, the smaller the wiring resistivity can be. Therefore, it is preferable that the pulse time of the light to be irradiated is long enough not to damage the substrate.

[照射時間と接合強度の関係]
図13は、本発明に係る接合構造体への、波長(300nm〜1000nm)の光の照射時間と接合構造体のせん断強度の関係を示すグラフである。X軸は波長(300nm〜1000nm)の光の照射時間を示す。何れの条件でも、加速電圧に対して接合強度が最大となる最適値が存在する。例えば、パルス時間が1200μ秒の場合、加速電圧が180Vの際、接合強度が最大となる。また、パルス時間が1400μ秒の場合、加速電圧が190Vの際、接合強度が最大となる。また、パルス時間が1600μ秒の場合、加速電圧が220Vの際、接合強度が最大となる。Y軸はせん断強度を示す。光の波長が(300nm〜1000nm)の光の照射時間は、1000μ秒から1600μ秒が好ましいが、加速電圧とも関係し、150Vから300Vが望ましい。
[Relationship between irradiation time and bonding strength]
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the irradiation time of light having a wavelength (300 nm to 1000 nm) and the shear strength of the bonded structure to the bonded structure according to the present invention. The X axis indicates the irradiation time of light having a wavelength (300 nm to 1000 nm). Under any condition, there is an optimum value at which the bonding strength is maximum with respect to the acceleration voltage. For example, when the pulse time is 1200 μsec, the bonding strength becomes maximum when the acceleration voltage is 180V. Further, when the pulse time is 1400 μsec, the bonding strength becomes maximum when the acceleration voltage is 190V. Further, when the pulse time is 1600 μsec, the bonding strength becomes maximum when the acceleration voltage is 220V. The Y axis indicates the shear strength. The irradiation time of light having a wavelength of light (300 nm to 1000 nm) is preferably 1000 μs to 1600 μs, but it is preferably 150 V to 300 V in relation to the acceleration voltage.

図14(a)は、本発明に係る接合構造体の製造方法によって製造した構造体の強度と接合面組織とを示す図である。図14(b)は、第1構造体100を示す図である。構造体がSiC/Cuである場合、接合強度は20MPaであった。また、構造体がGaN/Si/Cuである場合、接合強度は10MPaであった。また、構造体がシリコンガラス/シリコンガラスである場合、接合強度は25MPaであった。また、構造体がガラス/ガラスである場合、接合強度は25MPaであった。本発明に係る接合構造体の製造方法によって製造した構造体(SiC/Cu、GaN/Si/Cu、シリカガラス/シリカガラスおよびガラス/ガラス)からは、いずれも良好な接合強度の測定結果が得られた。   Fig.14 (a) is a figure which shows the intensity | strength of a structure manufactured by the manufacturing method of the junction structure based on this invention, and a joint surface structure | tissue. FIG. 14B is a diagram illustrating the first structure 100. When the structure was SiC / Cu, the bonding strength was 20 MPa. Further, when the structure was GaN / Si / Cu, the bonding strength was 10 MPa. Moreover, when the structure was silicon glass / silicon glass, the bonding strength was 25 MPa. When the structure was glass / glass, the bonding strength was 25 MPa. From the structures (SiC / Cu, GaN / Si / Cu, silica glass / silica glass, and glass / glass) manufactured by the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention, good bonding strength measurement results are obtained. It was.

従来の接合や配線技術では、加熱により金属粒子を焼結するために、銀および金などの基金属粒子で、ナノ粒子では常温で焼結も出来るが、通常は150℃以上の温度範囲で焼結が進み、10-6Ωcmオーダーの低抵抗率が得られる。銀のマイクロメーターサイズのフレーク粒子では、特異的に200℃前後で焼結が進行できる場合もあるが、一般的では無い。しかし銅の場合は、焼結時に酸化するために、200℃以上の温度で真空や還元雰囲気を要し、ニッケルはさらに抵抗値が高いという欠点があった。いずれにしても、PETなどは150℃以上の温度には保たないので、単純な加熱による配線形成が困難であった。 In conventional bonding and wiring techniques, metal particles are sintered by heating to sinter metal particles, such as silver and gold. Nanoparticles can also be sintered at room temperature, but are usually sintered in a temperature range of 150 ° C or higher. As a result, a low resistivity of the order of 10 −6 Ωcm is obtained. Silver micrometer-sized flake particles may be specifically sintered at around 200 ° C., but this is not general. However, in the case of copper, since it oxidizes at the time of sintering, a vacuum or a reducing atmosphere is required at a temperature of 200 ° C. or higher, and nickel has a drawback that the resistance value is higher. In any case, since PET and the like are not kept at a temperature of 150 ° C. or higher, it is difficult to form wiring by simple heating.

これに対して本技術の光焼結では、強い光がパルスで照射され、光を吸収する部位だけが短時間で昇温し、光を透過するPET、PEN(ポリエチレンナフタレート:polyethlene naphthalate)およびPI(ポリイミド:Polyimide)などのポリマー、ガラス、シリコンカーバイド並びにガリウムナイトライドなどは、ほとんど300nm〜1000nmの範囲の光をあまり吸収しないのでほとんど加熱されない。図15(a)は、Pulseforgeの光強度分布とPETフィルムの光吸収率の波長変化を示している。図15(b)は、光照射に用いた光源Pulseforgeの写真である。Pulseforgeによる光照射では、380nm〜1000nmの波長の範囲で強い光が発生しているが、PETは300nm以上の波長の光の吸収が急激に減少している。このため、基材となるPETは加熱されず、所望の部位のみが短時間加熱され、粒子間や接合面間で焼結が進行し、銅およびニッケルの場合も溶剤の蒸発と雰囲気形成により著しくは酸化が進まない。   On the other hand, in the photo-sintering of the present technology, PET, PEN (polyethylene naphthalate) and PEN (polyethylene naphthalate) which are irradiated with intense light in a pulse and only the portion that absorbs light is heated in a short time and transmits light. Polymers such as PI (Polyimide), glass, silicon carbide, gallium nitride and the like hardly absorb light in the range of 300 nm to 1000 nm and are hardly heated. FIG. 15A shows the change in wavelength of the light intensity distribution of Pulseforge and the light absorption rate of the PET film. FIG. 15B is a photograph of the light source Pulseforge used for light irradiation. In the light irradiation by Pulseforge, strong light is generated in the wavelength range of 380 nm to 1000 nm, but the absorption of light having a wavelength of 300 nm or more rapidly decreases in PET. For this reason, PET as a base material is not heated, only a desired part is heated for a short time, sintering proceeds between particles and between joint surfaces, and in the case of copper and nickel, the evaporation of the solvent and the formation of the atmosphere are remarkable. Will not oxidize.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

(1)図1〜図7を参照して説明した接合方法では、可視光を照射して導電部材20を焼結していたが、導電部材20に照射する光は可視光に限定されない。例えば、紫外光および赤外光であってもよい(図12参照)。例えば、ベース10がシリコンである場合、シリコンを透過しやすい赤外光を導電部材に照射する光に用いることが好ましい。   (1) In the joining method described with reference to FIGS. 1 to 7, the conductive member 20 is sintered by irradiating visible light, but the light applied to the conductive member 20 is not limited to visible light. For example, ultraviolet light and infrared light may be used (see FIG. 12). For example, when the base 10 is silicon, it is preferable to use it as light for irradiating the conductive member with infrared light that easily transmits through silicon.

(2)図1を参照して説明した接合方法では、ベース10、部品30としてガラスを用いていたが、シリコンカーバイド(SiC)や、シリコンやサファイア上に形成したガリウムナイトライド(GaN)を用いることができる。シリコンカーバイドなどは、透光性を有するため本発明による接合構造体の製造方法を好適に適用し得る。   (2) In the bonding method described with reference to FIG. 1, glass is used as the base 10 and the component 30, but silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) formed on silicon or sapphire is used. be able to. Since silicon carbide and the like have translucency, the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention can be suitably applied.

(3)図6を参照して説明した接合方法では、第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)をベース10に形成した後に、第2導電部材(第2導電部材22aおよび第2導電部材22b)をベース10に形成していたが、これに限定されない。例えば、第2導電部材(第2導電部材22aおよび第2導電部材22b)をベース10に形成した後に、第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)をベース10に形成してもよい。   (3) In the joining method described with reference to FIG. 6, the first conductive member (first conductive member 21a and first conductive member 21b) is formed on the base 10, and then the second conductive member (second conductive member 22a). The second conductive member 22b) is formed on the base 10, but the present invention is not limited to this. For example, after the second conductive members (second conductive member 22a and second conductive member 22b) are formed on the base 10, the first conductive members (first conductive member 21a and first conductive member 21b) are formed on the base 10. May be.

(4)図6を参照して説明した接合方法では、第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)および第2導電部材(第2導電部材22aおよび第2導電部材22b)をベース10に形成した後に、部品30を積層し、光を照射して接合をしていたが、これに限定されない。例えば、第2導電部材をベース10に形成した後に光照射する。その後、第1導電部材(第1導電部材21aおよび第1導電部材21b)をベース10に形成した後に部品30を積層する。そして光を照射して接合を行ってもよい。なお、第2導電部材に光を照射する際、第2導電部材の上面から光を照射してもよい。   (4) In the joining method described with reference to FIG. 6, the first conductive member (first conductive member 21a and first conductive member 21b) and second conductive member (second conductive member 22a and second conductive member 22b). Is formed on the base 10 and then the components 30 are laminated and irradiated with light for bonding. However, the present invention is not limited to this. For example, light irradiation is performed after the second conductive member is formed on the base 10. Thereafter, the first conductive members (the first conductive member 21a and the first conductive member 21b) are formed on the base 10, and then the component 30 is laminated. Then, bonding may be performed by irradiating light. In addition, when irradiating light to a 2nd conductive member, you may irradiate light from the upper surface of a 2nd conductive member.

(5)図2を参照して説明した接合方法では、ベース10と部品30とを接合したが、これに限定されない。ベース10とベース10とを接合してもよい。   (5) In the joining method described with reference to FIG. 2, the base 10 and the component 30 are joined, but the present invention is not limited to this. The base 10 and the base 10 may be joined.

本発明の接合構造体の製造方法によれば、短時間でベースと部品とを接合することができる。   According to the method for manufacturing a bonded structure of the present invention, the base and the component can be bonded in a short time.

10 ベース
20、20a、20b 導電部材
21a、21b、21c、21d、21e、21f 第1導電部材
22a、22b、22c、22d 第2導電部材
30 部品
41 接合面
42 非接合面
50 光
100 第1接合体
200 第2接合体
300 第3接合体
400 装置
10 Base 20, 20a, 20b Conductive member 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f First conductive member 22a, 22b, 22c, 22d Second conductive member 30 Component 41 Joint surface 42 Non-joint surface 50 Light 100 First joint Body 200 second joined body 300 third joined body 400 device

Claims (12)

照射する光に対して少なくとも一方が透過性を有するベースおよび部品を備える接合構造体の製造方法であって、
前記ベースおよび前記部品のうち少なくとも一方に導電部材を形成する工程と、
前記ベースと前記部品とを前記導電部材を介して積層する工程と、
前記透過性を有する前記ベースまたは前記部品の方向から前記導電部材に前記光を照射することによって前記ベースおよび前記部品を接合する工程と
を包含する、接合構造体の製造方法。
A method of manufacturing a joint structure including a base and a component, at least one of which is transparent to the light to be irradiated,
Forming a conductive member on at least one of the base and the component;
Laminating the base and the component via the conductive member;
Joining the base and the component by irradiating the conductive member with the light from the direction of the transparent base or the component.
前記ベースは、前記照射する光に対して透過性を有し、
前記ベースは、前記導電部材を介して前記部品と接合する接合面と、前記接合面と反対側の非接合面とを有し、
前記ベースおよび前記部品を接合する工程において、
前記非接合面の方向から前記導電部材に前記光を照射する、請求項1に記載の接合構造体の製造方法。
The base is transparent to the light to be irradiated;
The base has a joint surface that joins the component via the conductive member, and a non-joint surface opposite to the joint surface;
In the step of joining the base and the component,
The method for manufacturing a joined structure according to claim 1, wherein the light is applied to the conductive member from a direction of the non-joint surface.
前記導電部材には、銀、銅またはニッケルの粒子が分散されている、請求項1または請求項2に記載の接合構造体の製造方法。   The method for manufacturing a joined structure according to claim 1, wherein silver, copper, or nickel particles are dispersed in the conductive member. 前記導電部材を形成する工程において、
メッキ処理、蒸着処理またはエッチング箔膜処理によって前記導電部材を形成する、請求項1または請求項2に記載の接合構造体の製造方法。
In the step of forming the conductive member,
The manufacturing method of the joining structure of Claim 1 or Claim 2 which forms the said electrically-conductive member by plating process, a vapor deposition process, or an etching foil film process.
前記導電部材を形成する工程は、
前記部品と接合する接合領域に第1導電部材を形成する工程と、
前記部品と接合しない非接合領域に第2導電部材を形成する工程と
を含み、
前記第1導電部材はポリマーまたはガラスを含有する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。
The step of forming the conductive member includes
Forming a first conductive member in a bonding region to be bonded to the component;
Forming a second conductive member in a non-bonded region that is not bonded to the component,
The said 1st electrically-conductive member is a manufacturing method of the junction structure of any one of Claims 1-4 containing a polymer or glass.
前記ベースは、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ガラス基板またはシリカガラス基板である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。   The said base is a manufacturing method of the junction structure of any one of Claims 1-5 which is a polyester substrate, a polyimide substrate, a glass substrate, or a silica glass substrate. 前記ベースは、シリコンカーバイドである、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。   The method for manufacturing a bonded structure according to claim 1, wherein the base is silicon carbide. 前記部品は、シリコンである、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。   The method for manufacturing a joint structure according to claim 1, wherein the component is silicon. 前記部品は、ガリウムナイトライドチップまたはLEDチップである、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。   The method of manufacturing a bonded structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the component is a gallium nitride chip or an LED chip. 前記光は可視光、紫外光および赤外光のうち少なくとも1つを含む、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の接合構造体の製造方法。   The method for manufacturing a bonded structure according to any one of claims 1 to 9, wherein the light includes at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light. ベースと、部品と、導電部材とを備え、
前記ベースと前記部品の少なくとも一方は照射する光に対して透過性を有し、
前記ベースと前記部品とは前記導電部材を介して積層しており、
前記少なくとも一方の方向から前記導電部材に光を照射することによって前記ベースおよび前記部品は接合されている、構造体。
A base, a component, and a conductive member;
At least one of the base and the component is transparent to the light to be irradiated;
The base and the component are laminated via the conductive member,
A structure in which the base and the component are joined by irradiating the conductive member with light from at least one direction.
請求項11に記載の接合構造体を備え、
前記部品はLEDチップである、装置。
A joined structure according to claim 11,
The device, wherein the component is an LED chip.
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