JP2008195974A - 接合方法 - Google Patents
接合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008195974A JP2008195974A JP2007029582A JP2007029582A JP2008195974A JP 2008195974 A JP2008195974 A JP 2008195974A JP 2007029582 A JP2007029582 A JP 2007029582A JP 2007029582 A JP2007029582 A JP 2007029582A JP 2008195974 A JP2008195974 A JP 2008195974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joining
- bonding material
- pressure
- heating
- protective film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 183
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 83
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 123
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 74
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 43
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 25
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000013022 venting Methods 0.000 abstract description 19
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29005—Structure
- H01L2224/29007—Layer connector smaller than the underlying bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
- H01L2224/29299—Base material
- H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
- H01L2224/29399—Coating material
- H01L2224/2949—Coating material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
- H01L2224/83048—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled pre-heating or pre-cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/832—Applying energy for connecting
- H01L2224/83201—Compression bonding
- H01L2224/83203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
- H01L2224/83204—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding with a graded temperature profile
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8384—Sintering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
【解決手段】比較的初期段階では、比較的低圧P1の加圧力で被接合部材10A、10B同士を加圧する。この、比較的低圧P1の加圧条件下(ガス抜き工程)では、接合材料12が加熱されることで有機保護膜16が蒸発し、接合材料12の、金属ナノ粒子18及びバインダー20により構成されるポーラス構造の空孔部分が、加圧によって必要以上に押し潰されることがない。よって、ポーラス構造の空孔部分が、気化した有機保護膜16の脱ガス経路として機能し、被接合部材10A、10Bの間からガスが円滑に放出される。接合材料12の温度が所定の温度に到達した時点で、比較的低圧の加圧力P1から比較的高圧の加圧力P2へと増圧する(増圧工程)。そして、高圧の加圧力P2で被接合部材10A、10B同士を接合することにより、接合強度を向上させる(接合工程)。
【選択図】図1
Description
ここで用いられる金属ナノ粒子は、有機保護膜によって覆われており、更に、バインダー及び溶剤が混合されることにより、常温ではペースト状の接合材料として取り扱われている。又、接合部材を焼成する際には、被接合部材及び接合材料を加熱すると共に被接合材同士を加圧する必要があるが、この加圧力が高すぎても低すぎても接合部材の接合強度が低下することとなり、金属ナノ粒子を用いた接合方法は、加圧条件の設定範囲が狭いという難点がある。
さて、図4には、金属ナノ粒子を用いて接合された同士部材を剥がして得られる破面が、模式的に示されている。ここで(a)には、適切な加圧力が加えられた場合の正常破面が示され、(b)には、過剰な加圧力が加えられた場合の不良破面が示されている。(a)の正常破面では、被接合部材10の表面に接合材料12が均一に広がっているのに対し、(b)の不良破面では、ガス噴出痕14によって接合材料12にむらが生じていることがわかる。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。又、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
本項では、被接合部材、接合材料、及び、それらの周辺雰囲気のいずれかに生じる所定の物理量変化を測定し、該物理量変化が一定量に到達した時点において、加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧する(増圧工程)。そして、高圧の加圧力で被接合部材同士を接合することにより、接合強度を向上させるものである(接合工程)。かかる、比較的高圧の加圧条件下(接合工程)では、ポーラス構造の空孔部分が加圧によって適宜押し潰され、金属ナノ粒子が高密度に接合することとなり、接合強度が向上する。
ことで有機保護膜が蒸発し、接合材料の、金属ナノ粒子及びバインダーにより構成されるポーラス構造の空孔部分が、加圧によって必要以上に押し潰されることがない。よって、ポーラス構造の空孔部分が、気化した有機保護膜の脱ガス経路として機能し、被接合部材の間からガスが円滑に放出される。
本項では、加熱開始からの経過時間を測定し、一定時間経過後において、加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧する(増圧工程)。そして、高圧の加圧力で被接合部材同士を接合することにより、接合強度を向上させるものである(接合工程)。かかる、比較的高圧の加圧条件下(接合工程)では、ポーラス構造の空孔部分が加圧によって適宜押し潰され、金属ナノ粒子が高密度に接合することとなり、接合強度が向上する。
本項では、被接合部材、接合材料、及び、それらの周辺雰囲気のいずれかに生じる所定の物理量変化、又は加熱開始からの経過時間を測定し、該物理量変化が一定量に到達した時点又は一定時間経過後において、加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧する(増圧工程)。そして、高圧の加圧力で被接合部材同士を接合することにより、接合強度を向上させるものである(接合工程)。かかる、比較的高圧の加圧条件下(接合工程)では、ポーラス構造の空孔部分が加圧によって適宜押し潰され、金属ナノ粒子が高密度に接合することとなり、接合強度が向上する。
本項に記載の接合方法は、試験工程として、予め、被接合部材及び接合材料に対する加熱開始後、有機保護膜の熱分解終了時点における、被接合部材又は接合材料の温度を把握しておき、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材及び接合材料を加熱することで、加熱及び加圧開始後の温度に基づき、ガス抜き工程から増圧工程への切換のタイミングを正確に測り、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始からの、前記接合材料の重量減少量を計測し、その減少量が前記有機保護膜の熱分解終了時点に相当する減少量に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧する接合方法。(請求項3)。
本項に記載の接合方法は、試験工程として、予め、被接合部材及び接合材料に対する加熱開始から、有機保護膜の熱分解終了時点までの重量減少量を把握しておき、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材及び接合材料を加熱することで、接合部材の重量減少量に基づき、ガス抜き工程から増圧工程への切換のタイミングを正確に測り、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
本項に記載の接合方法は、試験工程として、予め、被接合部材及び接合材料に対する加熱開始から、有機保護膜の熱分解終了時点までの経過時間を把握しておき、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材及び接合材料を加熱することで、加熱及び加圧開始からの経過時間に基づき、ガス抜き工程から増圧工程への切換のタイミングを正確に測り、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
本項に記載の接合方法は、予め、被接合部材及び接合材料に対する加熱開始から、有機保護膜の熱分解終了時点までの、接合材料の厚みの減少量を把握しておき、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材及び接合材料を加熱することで、接合部材の厚みの減少量に基づき、ガス抜き工程から増圧工程への切換のタイミングを正確に測り、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
本項に記載の接合方法は、予め、被接合部材及び接合材料に対する加熱開始から、有機保護膜の熱分解終了時点までの、被接合部材又は接合材料の周辺雰囲気に存在する有機保護膜の分解ガス濃度の増加量を把握しておき、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材及び接合材料を加熱することで、有機保護膜の分解ガス濃度の増加量に基づき、ガス抜き工程から増圧工程への切換のタイミングを正確に測り、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
接合材料の重量変化率に基づき行う接合方法(請求項7)。
本項に記載の接合方法は、試験工程における有機保護膜の熱分解終了時点を、被接合部材及び接合材料を加熱することにより生ずる接合材料の重量変化率、すなわち、接合材料から有機保護が蒸発することに起因する重量変化率から正確に把握するものである。
本項に記載の接合方法は、使用される接合材料の組成に応じた、最適の大小加圧力、及び、増圧工程における増圧速度を設定して接合を行い、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うものである。
本項に記載の接合方法は、前記有機保護膜の熱分解終了時点を、前記(3)項から(6)項に係る複数の物理量変化又は経過時間を判断基準とすることで、より正確に把握するものである。
図1には、本発明の実施の形態に係る、金属ナノ粒子用いて被接合部材同士を接合する接合方法の手順が、模式的に示されている。又、図1には、各工程における接合材料の状態が、必要に応じて拡大図示されている。
金属ナノ粒子18と、バインダー20と、溶剤22とが混合された接合材料12を塗布する。なお、図示の例では、被接合部材10は銅板、金属ナノ粒子18は銀ナノ粒子、バインダー20にははんだ用樹脂系フラックス、溶剤22にはアルコールが用いられている。
(ii)乾燥工程:塗布工程にて被接合部材10の接合面に塗布した接合材料12を乾燥させ、接合材料12から溶剤20を蒸発させる。
(iii)組付工程:接合材料12が塗布された被接合部材10(10A)に、被接合部
材10(10B)を重ね合わせ、2枚の被接合部材10(10A、10B)で、接合材料12を挟持する。
(iv)加熱・加圧工程(ガス抜き工程):接合材料12がその接合温度以上となるように加熱しながら、比較的低圧の加圧力で、被接合部材同士10(10A、10B)を加圧する。
(v)加熱・加圧工程(増圧工程):被接合部材10(10A、10B)、接合材料1
2、及び、それらの周辺雰囲気のいずれかに生じる所定の物理量変化、又は加熱開始からの経過時間を測定し、該物理量変化が一定量に到達した時点又は一定時間経過後において、加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧する。
(vi)接合工程(接合完了工程):接合材料12がその接合温度以上に維持された状態で、被接合部材10(10A、10B)に、必要な接合強度を得るための圧力を付与することで、被接合部材10(10A、10B)同士を接合する。
図2には、熱分析(TG)等により求められた接合材料12の熱特性の一例が示されている。ここで、横軸は加熱経過時間t(s)、縦軸は接合材料12の重量m(g)及び温度T(℃)が示されている。そして、接合材料12は、加熱開始から一定時間はその重量mが一定値m1であるが、温度Tが所定の温度T1を超えると減少を開始し、温度T2を超えると重量減少が止まり、一定値m2となる。この現象は、既に溶剤22が蒸発した接合材料12が、更に加熱されることによって、接合材料12から有機保護膜16が蒸発することに起因するものである。そして、温度T1は、接合材料12に含まれる有機保護膜16の分解開始温度、温度T2は、接合材料12に含まれる有機保護膜16がほぼ全て分解する分解完了温度である。
そこで、本発明の実施の形態では、この、加圧力P1、P2の値を、使用される接合材料毎に予め把握し、(iv)加熱・加圧工程(ガス抜き工程)における比較的低圧の加圧力をP1(例えば、P1≦10Mpa)に設定し、(v)加熱・加圧工程(増圧工程)にお
いてP2(例えば、P2≧30Mpa)へと増圧することとする。又、(v)加熱・加圧
工程(増圧工程)における増圧速度は、使用される接合材料の組成に応じて適宜設定するものである。
手法1(温度を基準とする方法):試験工程として、予め、被接合部材10及び接合材料12に対する加熱開始後、金属ナノ粒子18を被服する有機保護膜16の熱分解終了時点の温度T2を把握する。そして、(iv)加熱・加圧工程(ガス抜き工程)では、試験工程と同一の加熱条件で、被接合部材10及び接合材料12を加熱し、被接合部材10及び接合材料12の温度が、有機保護膜16の熱分解終了時点に相当する温度T2に到達した時点で、(v)加熱・加圧工程(増圧工程)に移行し、比較的低圧の加圧力P1から比較
的高圧の加圧力P2へと増圧する。
なお、被接合部材10又は接合材料12の温度は、加熱圧接作業にプレス金型を用いる場合には、試験工程及び実際の圧接工程の何れにおいても、プレス金型の被接合部材との接触部近傍の温度を測定することによって、正確に把握することが可能である。その他、熱電対等汎用の温度測定設備を用いることにより被接合部材10の温度を把握するとしても良い。
的高圧の加圧力P2へと増圧する。
なお、かかる手法では、実際に接合を行う被接合部材に塗布する接合材料12の塗布量と、試験工程における接合部材12の塗布量とを、可能な限り正確に一致させることが望ましい。
圧工程)に移行し、比較的低圧の加圧力P1から比較的高圧の加圧力P2へと増圧する。
加圧力P2へと増圧する。
なお、かかる手法では、実際に接合を行う被接合部材に塗布する接合材料12の厚みと、試験工程における接合部材12の厚みとを、可能な限り正確に一致させることが望ましい。
圧工程)に移行し、比較的低圧の加圧力P1から比較的高圧の加圧力P2へと増圧する。
なお、かかる手法では、実際に接合を行う被接合部材に塗布する接合材料12の塗布量と、試験工程における接合部材12の塗布量とを、可能な限り正確に一致させることが望ましい。
すなわち、本発明の実施の形態に係る接合方法は、被接合部材10の接合面に接合材料12を塗布して被接合部材10A、10B同士を重ね合わせ、接合材料12がその接合温度以上となるように加熱する接合工程において、比較的初期段階では、比較的低圧の加圧力P1で被接合部材10A、10B同士を加圧するものである((iv)加熱・加圧工程(ガス抜き工程))。この、比較的低圧の加圧条件下(ガス抜き工程)では、接合材料12
が加熱されることで有機保護膜16が蒸発し、接合材料12の、金属ナノ粒子18及びバインダー20により構成されるポーラス構造の空孔部分が、加圧によって必要以上に押し潰されることがない。よって、ポーラス構造の空孔部分が、気化した有機保護膜16の脱ガス経路として機能し、被接合部材10A、10Bの間からガスが円滑に放出される。
何れも確実に行うことが可能となる。
ングを正確に測ることにより、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うことが可能となる。
のタイミングを正確に測ることで、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うことが可能となる。
を正確に測ることで、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うことが可能となる。
測ることで、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うことが可能となる。
−t1))から、正確に把握することができる。又、使用される接合材料12の組成に応じた、最適の大小加圧力(P2、P1)、及び、増圧工程における増圧速度を設定して接合を行うことで、ガス抜き作業及び接合作業の何れも確実に行うことが可能となる。
なお、本発明の実施の形態では、試験工程における前記有機保護膜の熱分解終了時点を、前述の複数の物理量変化又は経過時間による判断を組み合わせて、複合的に判断とすることで、より正確に把握することも可能である。
Claims (8)
- 金属ナノ粒子を被接合部材間の所定の位置に保持した状態で加熱・焼成することにより被接合部材同士を接合する接合方法であって、
被接合部材の接合面に、有機保護膜で被覆された金属ナノ粒子とバインダーとが含まれる接合材料を塗布して被接合部材同士を重ね合わせ、前記接合材料がその接合温度以上となるように加熱しながら比較的低圧の加圧力で前記被部材同士を加圧し、前記被接合部材、前記接合材料、及び、それらの周辺雰囲気のいずれかに生じる所定の物理量変化、又は加熱開始からの経過時間を測定し、該物理量変化が一定量に到達した時点又は一定時間経過後において、前記加圧力を比較的高圧へと増圧することを特徴とする接合方法。 - 試験工程として、予め、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始から、前記有機保護膜の熱分解終了時点までの、前記被接合部材又は前記接合材料の温度変化を把握し、
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始からの、前記被接合部材又は前記接合材料の温度変化を計測し、その温度が前記有機保護膜の熱分解終了時点に相当する温度に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧することを特徴とする請求項1記載の接合方法。 - 試験工程として、予め、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始から、前記有機保護膜の熱分解終了時点までの重量減少量を把握し、
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始からの、前記接合材料の重量減少量を計測し、その減少量が前記有機保護膜の熱分解終了時点に相当する減少量に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧することを特徴とする請求項1記載の接合方法。 - 試験工程として、予め、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始から、前記有機保護膜の熱分解終了時点までの経過時間を把握し、
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、加熱時間が前記経過時間に相当する時間に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧することを特徴とする請求項1記載の接合方法。 - 試験工程として、予め、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始から、前記有機保護膜の熱分解終了時点までの、前記接合材料の厚みの減少量を把握し、
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始からの、前記接合材料の厚みの減少量が、前記有機保護膜の熱分解終了時点に相当する減少量に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧することを特徴とする請求項1記載の接合方法。 - 試験工程として、予め、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始から、前記有機保護膜の熱分解終了時点までの、前記被接合部材又は前記接合材料の周辺雰囲気に存在する前記有機保護膜の分解ガス濃度の増加量を把握し、
前記試験工程と同一の加熱条件で、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱し、前記被接合部材及び前記接合材料に対する加熱開始からの、前記被接合部材又は前記接合材料の周辺雰囲気に存在する前記有機保護膜の分解ガス濃度の増加量が、前記有機保護膜の熱分解終了時点に相当する増加量に到達した時点で、前記加圧力を比較的低圧から比較的高圧へと増圧することを特徴とする請求項1記載の接合方法。 - 前記試験工程における前記有機保護膜の熱分解終了時点の把握を、前記被接合部材及び前記接合材料を加熱することにより生ずる、前記接合材料の重量変化率に基づき行うことを特徴とする請求項項2から6のいずれか1項記載の接合方法。
- 前記接合材料の組成に応じ、前記被部材同士を加圧する際の、比較的低圧の加圧力及び比較的高圧の加圧力の値、及び、比較的低圧の加圧力から比較的高圧の加圧力へと増圧する際の単位時間あたりの増加率を設定することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の接合方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007029582A JP4873160B2 (ja) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | 接合方法 |
EP08704529.0A EP2108474B1 (en) | 2007-02-08 | 2008-02-05 | Method of joining |
CN2008800004452A CN101541466B (zh) | 2007-02-08 | 2008-02-05 | 接合方法 |
US12/223,538 US7770781B2 (en) | 2007-02-08 | 2008-02-05 | Bonding method |
PCT/JP2008/052209 WO2008096886A1 (ja) | 2007-02-08 | 2008-02-05 | 接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007029582A JP4873160B2 (ja) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | 接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008195974A true JP2008195974A (ja) | 2008-08-28 |
JP4873160B2 JP4873160B2 (ja) | 2012-02-08 |
Family
ID=39681782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007029582A Expired - Fee Related JP4873160B2 (ja) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | 接合方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7770781B2 (ja) |
EP (1) | EP2108474B1 (ja) |
JP (1) | JP4873160B2 (ja) |
CN (1) | CN101541466B (ja) |
WO (1) | WO2008096886A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065277A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Nippon Handa Kk | 金属製部材接合体の製造方法および金属製部材接合体 |
JP2010150653A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-07-08 | Mitsuboshi Belting Ltd | 無機素材用接合剤及び無機素材の接合体 |
JP2010283105A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Metals Ltd | 配線基板冷却機構、その製造方法、接合構造体、およびその製造方法 |
JP2014213325A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 電子部品の接合方法 |
JP2016069710A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 新日鉄住金化学株式会社 | ニッケル粒子組成物、接合材及び接合方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009090748A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Applied Nanoparticle Laboratory Corporation | 複合銀ナノ粒子、その製法及び製造装置 |
US20110226841A1 (en) * | 2008-11-27 | 2011-09-22 | Jun Wei | Room temperature direct metal-metal bonding |
DE102009008926B4 (de) * | 2009-02-13 | 2022-06-15 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Verfahren zur Schaffung einer hochtemperatur- und temperaturwechselfesten Verbindung eines Halbleiterbausteins mit einem Verbindungspartner und einer Kontaktlasche unter Verwendung eines temperaturbeaufschlagenden Verfahrens |
JP5659663B2 (ja) * | 2010-09-28 | 2015-01-28 | 富士電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP6380791B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2018-08-29 | 国立大学法人大阪大学 | マイクロサイズ銀粒子を用いた接合方法 |
DE202015102825U1 (de) * | 2015-06-01 | 2016-09-02 | Kuka Systems Gmbh | Stopfenfügewerkzeug |
JP6796937B2 (ja) | 2016-03-16 | 2020-12-09 | 日東電工株式会社 | 接合体の製造方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225180A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Ebara Corp | 金属の接合方法 |
JP2004025196A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Okutekku:Kk | 固体接合方法 |
JP2004074267A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接合材料およびその製造方法、接合材料の供給方法ならびに電子回路基板 |
JP2004107728A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Ebara Corp | 接合材料及び接合方法 |
JP2004128357A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Ebara Corp | 電極配設基体及びその電極接合方法 |
JP2004130371A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Ebara Corp | 接合体 |
JP2005205696A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Ebara Corp | 接合用品 |
WO2005095040A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Ebara Corporation | 接合方法及び接合体 |
JP2006202938A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Kojiro Kobayashi | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007019360A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電子部品の実装方法 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2792302A (en) * | 1955-08-29 | 1957-05-14 | Connecticut Metals Inc | Process for making porous metallic bodies |
US2838829A (en) * | 1956-09-05 | 1958-06-17 | Toefco Engineering Company | Method of making bearings |
US3266893A (en) * | 1965-06-17 | 1966-08-16 | Electric Storage Battery Co | Method for manufacturing porous sinterable articles |
US3716347A (en) * | 1970-09-21 | 1973-02-13 | Minnesota Mining & Mfg | Metal parts joined with sintered powdered metal |
US3888663A (en) * | 1972-10-27 | 1975-06-10 | Federal Mogul Corp | Metal powder sintering process |
US4325734A (en) * | 1980-03-27 | 1982-04-20 | Mcgraw-Edison Company | Method and apparatus for forming compact bodies from conductive and non-conductive powders |
US5028367A (en) * | 1988-08-15 | 1991-07-02 | Rensselaer Polytechnic Institute | Two-stage fast debinding of injection molding powder compacts |
US5578527A (en) * | 1995-06-23 | 1996-11-26 | Industrial Technology Research Institute | Connection construction and method of manufacturing the same |
SG86345A1 (en) * | 1998-05-14 | 2002-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit board and method of manufacturing the same |
US6087021A (en) * | 1998-05-28 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Polymer with transient liquid phase bondable particles |
US6245849B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-06-12 | Sandia Corporation | Fabrication of ceramic microstructures from polymer compositions containing ceramic nanoparticles |
JP3993369B2 (ja) * | 2000-07-14 | 2007-10-17 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
EP1231637A3 (en) * | 2001-02-08 | 2004-08-25 | Hitachi, Ltd. | High dielectric constant composite material and multilayer wiring board using the same |
EP1244168A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Francois Sugnaux | Mesoporous network electrode for electrochemical cell |
JP3800977B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2006-07-26 | 株式会社日立製作所 | Zn−Al系はんだを用いた製品 |
JP4051893B2 (ja) * | 2001-04-18 | 2008-02-27 | 株式会社日立製作所 | 電子機器 |
EP1578559B1 (en) | 2002-09-18 | 2009-03-18 | Ebara Corporation | Bonding method |
JP2005019955A (ja) * | 2003-05-30 | 2005-01-20 | Seiko Epson Corp | 薄膜パターンの形成方法及びデバイスの製造方法、電気光学装置及び電子機器 |
JP3797990B2 (ja) * | 2003-08-08 | 2006-07-19 | 株式会社東芝 | 熱硬化性フラックス及びはんだペースト |
JP4151541B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2008-09-17 | 松下電器産業株式会社 | 配線基板およびその製造方法 |
US20050175507A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-08-11 | Tsukruk Vladimir V. | Compliant, nanoscale free-standing multilayer films |
US20070183920A1 (en) * | 2005-02-14 | 2007-08-09 | Guo-Quan Lu | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
US8257795B2 (en) * | 2004-02-18 | 2012-09-04 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Nanoscale metal paste for interconnect and method of use |
US7696625B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-04-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
US20070131912A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-06-14 | Simone Davide L | Electrically conductive adhesives |
JP2007044754A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 金属板接合方法 |
US7635014B2 (en) * | 2005-11-11 | 2009-12-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for pressure bonding and method for manufacturing semiconductor device |
KR100690930B1 (ko) * | 2006-05-03 | 2007-03-09 | 한국기계연구원 | 깊은 제거를 이용하여 원하는 패턴 두께 혹은 높은종횡비를 가지는 고해상도 패턴 형성 방법 |
TW200802506A (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-01 | Nat Univ Tsing Hua | Method of making field emission cathode component with vertical carbon nano tube array and product thereof |
WO2008087213A1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Cinvention Ag | Porous, degradable implant made by powder molding |
US8555491B2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-10-15 | Alpha Metals, Inc. | Methods of attaching a die to a substrate |
-
2007
- 2007-02-08 JP JP2007029582A patent/JP4873160B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-02-05 WO PCT/JP2008/052209 patent/WO2008096886A1/ja active Application Filing
- 2008-02-05 CN CN2008800004452A patent/CN101541466B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-05 US US12/223,538 patent/US7770781B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-05 EP EP08704529.0A patent/EP2108474B1/en not_active Ceased
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225180A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Ebara Corp | 金属の接合方法 |
JP2004025196A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Okutekku:Kk | 固体接合方法 |
JP2004074267A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接合材料およびその製造方法、接合材料の供給方法ならびに電子回路基板 |
JP2004107728A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Ebara Corp | 接合材料及び接合方法 |
JP2004128357A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Ebara Corp | 電極配設基体及びその電極接合方法 |
JP2004130371A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Ebara Corp | 接合体 |
JP2005205696A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Ebara Corp | 接合用品 |
WO2005095040A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Ebara Corporation | 接合方法及び接合体 |
JP2006202938A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Kojiro Kobayashi | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007019360A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電子部品の実装方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065277A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Nippon Handa Kk | 金属製部材接合体の製造方法および金属製部材接合体 |
JP4685145B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2011-05-18 | ニホンハンダ株式会社 | 金属製部材接合体の製造方法および金属製部材接合体 |
JP2010150653A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-07-08 | Mitsuboshi Belting Ltd | 無機素材用接合剤及び無機素材の接合体 |
JP2010283105A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Metals Ltd | 配線基板冷却機構、その製造方法、接合構造体、およびその製造方法 |
JP2014213325A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 電子部品の接合方法 |
JP2016069710A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 新日鉄住金化学株式会社 | ニッケル粒子組成物、接合材及び接合方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7770781B2 (en) | 2010-08-10 |
WO2008096886A1 (ja) | 2008-08-14 |
EP2108474B1 (en) | 2019-07-03 |
US20090020587A1 (en) | 2009-01-22 |
EP2108474A4 (en) | 2017-07-05 |
JP4873160B2 (ja) | 2012-02-08 |
CN101541466B (zh) | 2011-07-20 |
EP2108474A1 (en) | 2009-10-14 |
CN101541466A (zh) | 2009-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4873160B2 (ja) | 接合方法 | |
JP5731990B2 (ja) | 半導体モジュールと接続相手との間に高温および温度変化に強い接続を形成する方法 | |
JP5548167B2 (ja) | 積層体及び積層体の製造方法 | |
US20140220376A1 (en) | Brazing process, braze arrangement, and brazed article | |
WO2013129281A1 (ja) | 金属材料の接合方法 | |
JP2010094683A (ja) | アルミニウム合金の拡散接合法 | |
JP2014189727A (ja) | 熱伝導性シート | |
CN107222982A (zh) | 一种smt贴片工艺 | |
WO2009131193A1 (ja) | 接合材料及び接合材料の成分算出方法 | |
JP2005342857A (ja) | 加圧ろう付補修方法およびガスタービン部品 | |
CN108581268A (zh) | 一种钎焊接头及其制备工艺和热疲劳损伤测定的工艺方法 | |
CN105665918A (zh) | 一种提高gh4099焊接接头强度的扩散焊方法 | |
JP2023518075A (ja) | 2つの部品の複合接続部 | |
JP6809327B2 (ja) | スポット溶接部の強度試験方法 | |
JP2007245219A (ja) | アルミニウム基複合材料の接合方法およびアルミニウム基複合材料接合体 | |
WO2020138468A1 (ja) | 鋼部材の製造方法 | |
Lam et al. | Hygrothermal delaminations in lead-free solder reflow of electronic packages | |
CN103978277A (zh) | 一种采用Al/Cu/Al复合箔扩散钎焊SiCp/Al复合材料的方法 | |
CN105980094A (zh) | 结合异质材料的方法 | |
Nishikawa et al. | Effect of heating method on microstructure of Sn-3.0 Ag-0.5 Cu solder on Cu substrate | |
Ng et al. | The impact of process sequence on the quality of pressurized sintered silver joints | |
JP4750041B2 (ja) | 真空センサ応用装置及びセンサ加工部品を本体部品に分離不能に接合する方法 | |
JP4635015B2 (ja) | 金属ハニカムの製造方法 | |
US20240293888A1 (en) | Dissimilar material solid-phase bonding method and dissimilar material solid-phase bonded structure | |
JP4766273B2 (ja) | 接合方法及び接合構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110502 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111026 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111108 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4873160 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |