JP5822977B2 - 電子デバイス、その製造方法、金属粒子及び導電性ペースト - Google Patents
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Description
本発明に係る電子デバイスには、集積回路(IC)、各種スケールのLSI、MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory)、MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)、光デバイス、太陽電池、ELディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、センサーモジュル、光電気モジュール、ユニポーラトランジスタ、MOS FET、CMOS FET、メモリーセルなど、凡そ、電子回路を機能要素とするほとんどのものが含まれ得る。本発明に係る電気信号を通す導体を有しており、この導体は、融点の異なる複数種の金属成分を含み、内部に、前記金属成分の拡散による組成分濃度傾斜が存在する。
本発明に係る電子デバイスを製造する方法であって、導体を支持すべき基板に、融点の異なる複数種の金属粒子を、ビヒクル中に分散させた導電性ペーストを塗布し、次に、前記導電性ペーストに対して、複数回に分けて、熱処理加え、前記金属粒子の拡散による組成分濃度傾斜をコントロールする。
本発明に係る金属粒子は、コア部分と、酸化防止膜とを含む。前記コア部分は、金属又は合金によるナノコンポジット構造を持ち、前記酸化防止膜は、水素化合物でなり、前記コア部分の外面に付着してこれを覆っている。
本発明に係る導電性ペーストは、金属粒子と、ビヒクルとを含む。導電性ペーストであって、前記金属粒子は、本発明に係るものでなり、前記ビヒクル中に分散されている。
(a)接合強度や機械的強度が高く、剥離、断線等を生じ難い導体、例えば、電極、配線、バンプ、又は、接合導体等を有する電子デバイス、このような電子デバイスの製造方法、電子デバイスの製造方法に適した金属粒子及び導電性ペーストを提供することができる。
(b)凝固点及び凝固後の溶融温度を調整することの可能な電子デバイスの製造方法、この製造方法に適した金属粒子及び導電性ペーストを提供することができる。
(c)接合作業や導体形成作業を多様化し得る電子デバイスの製造方法、この製造方法に適した金属粒子及び導電性ペーストを提供することができる。
本発明に係る電子デバイスは、図1に図示するように、電気信号を通す導体31を有している。導体31は、基板111の面上に形成されている。基板111は、半導体基板、有機絶縁基板、無機絶縁基板、絶縁被覆導電性基板、又はそれらの複合基板もしくは積層基板で構成することができる。
最下層の基板111の下面には、バンプとなる導体34が形成されている。この導体34は一面が導体(貫通電極)32の端面に接合され、他面にはんだボール35が接合されている。
上述した電子デバイスは、限定するものではないが、例えば、図10に示す製造方法によって製造することができる。図10を参照すると、まず、図10(A)に示すように、導体を支持すべき基板111を準備する。基板111には、貫通孔320が多数設けられている。
図11は、本発明に係る金属粒子を、概念的に示す図である。図11に示すように、本発明に係る金属粒子300は、コア部分301と、酸化防止膜302とを含む。コア部分301は、金属又は合金によるナノコンポジット構造を持ち、酸化防止膜302は、水素化合物でなり、コア部分301の外面に付着してこれを覆っている。ナノコンポジット構造とは、複数の元素の一方の結晶粒内にnmサイズの粒状物または膜状物を分散させるか、又は、結晶粒界にnmサイズの粒状物または膜状物を分散させたものをいう。本発明において、「ナノ」とは、1μm未満のサイズをいう。
本発明に係る導電性ペーストは、図11に示した金属粒子と、ビヒクルとを含む。金属粒子は、本発明に係るものでなり、ビヒクル中に分散されている。ビヒクルは、典型的には、有機ビヒクルであり、有機溶剤とともに用いられる。
31〜35 導体
Claims (2)
- 電気信号を通す導体を有する電子デバイスであって、
前記導体は、融点の異なる複数種の金属成分を含み、内部に、前記金属成分の拡散による組成分濃度傾斜を有しており、
前記複数種の金属成分は、前記拡散によるナノコンポジット構造を構成し、前記ナノコンポジット構造は、
(a)前記複数種の金属成分の一方の結晶粒内に、前記複数種の金属成分の他方の、nmサイズの粒状物または膜状物が存在し、又は、
(b)前記複数種の金属成分の一方の結晶粒界に、前記複数種の金属成分の他方の、nmサイズの粒状物または膜状物が存在するものである、
電子デバイス。 - 請求項1に記載された電子デバイスであって、前記複数種の金属成分の一方は低融点金属成分であり、前記複数種の金属成分の他方は高融点金属成分である、電子デバイス。
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