JP6186884B2 - 電極、電子部品、電子装置および電極の接合方法 - Google Patents
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Description
第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備える、
電極。
第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備える電極と、
前記電極を、他の電子部品に配列されている前記相手電極に各々対応する位置に複数配
列した部材と、を備える、
電子部品。
少なくとも2つの電子部品と、
前記2つの電子部品のうち何れか一方の電子部品に配列される電極、及び、何れか他方の電子部品に配列される相手電極と、を備え、
前記何れか一方の電子部品に配列される各電極は、
第1の条件による熱処理によって前記相手電極の先端が半田を介して溶着している接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件による熱処理によって前記半田が濡れ広がっている堤部と、を各々有している、
電子装置。
電極の接合面のうち少なくとも相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に、前記相手電極の先端が半田を介して前記接合面に溶着する第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると、前記半田が濡れ広がる堤部を配置した前記電極に対して、前記相手電極の位置合わせを行い、
前記相手電極の位置合わせを行った前記電極に対して、前記第1の条件で熱処理を行い、
前記第1の条件で熱処理を行った前記電極に対して、前記第2の条件で熱処理を行う、
電極の接合方法。
することが好ましい。蟻酸の体積濃度は、酸化膜の性状にもよるが、例えば、ニッケル(Ni)を被膜7とする場合であれば3乃至10%程度の体積濃度で十分な還元作用が得られる。このような雰囲気を第2の条件とした状態でチャンバー内の温度を半田Sの融点以上に昇温して熱処理を行えば、半田Sが堤部3の微粒子5に濡れ広がり、相手電極9が電極1へ引き寄せられることになる。なお、還元雰囲気は、蟻酸のみならず、例えば、酢酸等のその他各種の有機酸を用いたり、或いは、水素(H2)と窒素(N2)との混合ガスを用いたりすることによって実現可能である。
現し得る。ところが、電極の微細化は、電極の電流密度の増加を引き起こすため、接合部分を形成する半田等の低融点の金属が電流によって移動する現象(エレクトロマイグレーション)等の発生を招き、接合部分を破断に至らしめる可能性がある。このため、微細な電極同士を半田で接合する場合は、熱処理によって溶融金属をIMCへ変化させ、接合部分を電流に対して安定な構造にするIMCボンディングの採用が考えられる。
り、接合部分全体の強度の向上が図られ、クラック等の接合不良の低減が実現できる。
なお、上記電極1は、次のように変形することも可能である。図7は、変形例に係る電極を示した図の一例である。電極1は、例えば、図7に示すように、堤部3が接合面2全体を覆う形態を呈するものであってもよい。すなわち、堤部3は、接合面2のうち相手電極9の先端が接合される部分を取り囲む領域のみならず、接合面2のうち相手電極9の先端が接合される部分の領域に形成されていてもよい。
量が十分でない場合は、例えば、電極1と相手電極9とを相対的に横方向へ振幅させる動作を更に行えば、接合面2を覆っていた微粒子5を十分に押し退け、接合面2に対する濡れ性を向上させることができる。電極1と相手電極9とを相対的に横方向へ振幅させる際の動作量は、電極1或いは相手電極9の寸法等に応じて適宜決定される。接合面2を覆っていた微粒子5を押し退ける目的で行う振幅動作であれば、例えば、2乃至10μm程度の振幅で微粒子5を十分に押し退けることができると見込まれる。
上記電極1は、例えば、次のような方法で形成することができる。
(付記1)
第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備える、
電極。
(付記2)
前記堤部は、微粒子によって形成されている、
付記1に記載の電極。
(付記3)
前記微粒子は、少なくとも表面がNiに覆われている、
付記2に記載の電極。
(付記4)
前記堤部は、前記第1の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを抑制し、前記第2の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを許容する被膜に覆われている、
付記1から3の何れか一項に記載の電極。
(付記5)
前記第1の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元しないガス雰囲気であり、
前記第2の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元するガス雰囲気である、
付記1から4の何れか一項に記載の電極。
(付記6)
前記接合面は、前記相手電極の先端面よりも小さい、
付記1から5の何れか一項に記載の電極。
(付記7)
第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備える電極と、
前記電極を、他の電子部品に配列されている前記相手電極に各々対応する位置に複数配列した部材と、を備える、
電子部品。
(付記8)
前記堤部は、微粒子によって形成されている、
付記7に記載の電子部品。
(付記9)
前記微粒子は、少なくとも表面がNiに覆われている、
付記8に記載の電子部品。
(付記10)
前記堤部は、前記第1の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを抑制し、前記第2の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを許容する被膜に覆われている、
付記7から9の何れか一項に記載の電子部品。
(付記11)
前記第1の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元しないガス雰囲気であり、
前記第2の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元するガス雰囲気である、
付記7から10の何れか一項に記載の電子部品。
(付記12)
前記接合面は、前記相手電極の先端面よりも小さい、
付記7から11の何れか一項に記載の電子部品。
(付記13)
少なくとも2つの電子部品と、
前記2つの電子部品のうち何れか一方の電子部品に配列される電極、及び、何れか他方の電子部品に配列される相手電極と、を備え、
前記何れか一方の電子部品に配列される各電極は、
第1の条件による熱処理によって前記相手電極の先端が半田を介して溶着している接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件による熱処理によって前記半田が濡れ広がっている堤部と、を各々有している、
電子装置。
(付記14)
前記堤部は、微粒子によって形成されている、
付記13に記載の電子装置。
(付記15)
前記微粒子は、少なくとも表面がNiに覆われている、
付記14に記載の電子装置。
(付記16)
前記第1の条件とは、前記堤部を覆っていた酸化被膜を還元しないガス雰囲気であり、
前記第2の条件とは、前記堤部を覆っていた酸化被膜を還元するガス雰囲気である、
付記13から15の何れか一項に記載の電子装置。
(付記17)
前記接合面は、前記相手電極の先端面よりも小さい、
付記13から16の何れか一項に記載の電子装置。
(付記18)
電極の接合面のうち少なくとも相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に、前記相手電極の先端が半田を介して前記接合面に溶着する第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると、前記半田が濡れ広がる堤部を配置した前記電極に対して、前記相手電極の位置合わせを行い、
前記相手電極の位置合わせを行った前記電極に対して、前記第1の条件で熱処理を行い、
前記第1の条件で熱処理を行った前記電極に対して、前記第2の条件で熱処理を行う、
電極の接合方法。
(付記19)
前記堤部は、微粒子によって形成されている、
付記18に記載の電極の接合方法。
(付記20)
前記微粒子は、少なくとも表面がNiに覆われている、
付記19に記載の電極の接合方法。
(付記21)
前記堤部は、前記第1の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを抑制し、前記第2の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを許容する被膜に覆われている、
付記18から20の何れか一項に記載の電極の接合方法。
(付記22)
前記第1の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元しないガス雰囲気であり、
前記第2の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元するガス雰囲気である、
付記18から21の何れか一項に記載の電極の接合方法。
(付記23)
前記接合面は、前記相手電極の先端面よりも小さい、
付記18から22の何れか一項に記載の電極の接合方法。
Claims (8)
- 第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備え、
前記堤部は、前記第2の条件で熱処理されると前記半田が染み込む、
電極。 - 前記堤部は、微粒子によって形成されている、
請求項1に記載の電極。 - 前記微粒子は、少なくとも表面がNiに覆われている、
請求項2に記載の電極。 - 前記堤部は、前記第1の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを抑制し、前記第2の条件による熱処理において前記半田が前記堤部に濡れ広がるのを許容する被膜に覆われている、
請求項1から3の何れか一項に記載の電極。 - 前記第1の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元しないガス雰囲気であり、
前記第2の条件とは、前記堤部を覆う酸化被膜を還元するガス雰囲気である、
請求項1から4の何れか一項に記載の電極。 - 第1の条件で熱処理されると相手電極の先端が半田を介して溶着する接合面と、前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると前記半田が濡れ広がる堤部と、を備える電極と、
前記電極を、他の電子部品に配列されている前記相手電極に各々対応する位置に複数配列した部材と、を備え、
前記堤部は、前記第2の条件で熱処理されると前記半田が染み込む、
電子部品。 - 少なくとも2つの電子部品と、
前記2つの電子部品のうち何れか一方の電子部品に配列される電極、及び、何れか他方の電子部品に配列される相手電極と、を備え、
前記何れか一方の電子部品に配列される各電極は、
第1の条件による熱処理によって前記相手電極の先端が半田を介して溶着している接合面と、
前記接合面のうち少なくとも前記相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に配置されており、前記第1の条件とは異なる第2の条件による熱処理によって前記半田が濡れ広がっている堤部と、を各々有し、
前記堤部は、前記第2の条件で熱処理されて前記半田が染み込んでいる、
電子装置。 - 電極の接合面のうち少なくとも相手電極の先端が接合される部分を取り囲む領域に、前記相手電極の先端が半田を介して前記接合面に溶着する第1の条件とは異なる第2の条件で熱処理されると、前記半田が濡れ広がる堤部を配置した前記電極に対して、前記相手電極の位置合わせを行い、
前記相手電極の位置合わせを行った前記電極に対して、前記第1の条件で熱処理を行い、
前記第1の条件で熱処理を行った前記電極に対して、前記第2の条件で熱処理を行い、
前記第2の条件で行われる熱処理では、前記堤部に前記半田が染み込む、
電極の接合方法。
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