JPH06169161A - 超微粒子膜を用いた接合方法 - Google Patents
超微粒子膜を用いた接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合時に必要なエネルギーが小さな接合方法
を提供する。 【構成】 被接合部材１の接合面１ａにノズル１３から
超微粒子２ａを高速で噴射させて被接合部材１の接合面
１ａに超微粒子膜２を形成する。超微粒子膜２の上に接
合部材３の接合面３ａを重ね、所定の圧力で押圧する。
接合面１ａ，３ａに接合エネルギーを印加して接合部材
３と被接合部材１を接合させる。
を提供する。 【構成】 被接合部材１の接合面１ａにノズル１３から
超微粒子２ａを高速で噴射させて被接合部材１の接合面
１ａに超微粒子膜２を形成する。超微粒子膜２の上に接
合部材３の接合面３ａを重ね、所定の圧力で押圧する。
接合面１ａ，３ａに接合エネルギーを印加して接合部材
３と被接合部材１を接合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超微粒子膜を用いた接
合方法に関する。具体的にいうと、本発明は、電子部品
などの接合に使用する超微粒子膜を用いた接合方法に関
する。
合方法に関する。具体的にいうと、本発明は、電子部品
などの接合に使用する超微粒子膜を用いた接合方法に関
する。
【０００２】
【背景技術とその問題点】一般に接合を阻害する因子と
して接合面の凹凸、酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物
などがあり、従来の接合方法にあっては、これらの阻害
因子をなくすために大きなエネルギーを必要としてい
た。
して接合面の凹凸、酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物
などがあり、従来の接合方法にあっては、これらの阻害
因子をなくすために大きなエネルギーを必要としてい
た。
【０００３】例えば、図６に示すように、接合面に超音
波を印加して金属部材３１同士を接合する方法にあって
は、超音波を印加して接合面を互いに擦り合わせること
によって接合面の凹凸をなくし〔図６（ａ）（ｂ）〕、
その際、酸化皮膜３２に亀裂３３ａを生じさせると共に
接合面に存在する酸化皮膜３２を機械的に塑性変形させ
て、酸化皮膜３２の亀裂３３ａを生長させることによっ
て清浄な金属表面３３ｂを露出させ〔図６（ｃ）〕、酸
化皮膜３２の亀裂３３ａを通して金属表面３３ｂ同志を
密着させ、密着した金属表面３３ｂ間に相互拡散を生じ
させることによって金属部材３１同志を接合している
〔図６（ｄ）〕。接合面に荷重をかけて接合する方法
も、これと同様の原理で接合している。
波を印加して金属部材３１同士を接合する方法にあって
は、超音波を印加して接合面を互いに擦り合わせること
によって接合面の凹凸をなくし〔図６（ａ）（ｂ）〕、
その際、酸化皮膜３２に亀裂３３ａを生じさせると共に
接合面に存在する酸化皮膜３２を機械的に塑性変形させ
て、酸化皮膜３２の亀裂３３ａを生長させることによっ
て清浄な金属表面３３ｂを露出させ〔図６（ｃ）〕、酸
化皮膜３２の亀裂３３ａを通して金属表面３３ｂ同志を
密着させ、密着した金属表面３３ｂ間に相互拡散を生じ
させることによって金属部材３１同志を接合している
〔図６（ｄ）〕。接合面に荷重をかけて接合する方法
も、これと同様の原理で接合している。
【０００４】しかし、このような方法にあっては、接合
面を塑性変形させることから接合面に与えるダメージが
大きく、また、接合後の寸法精度が低下することから、
電子部品や光学部品等の接合には不向きであった。例え
ば、もろいベアＩＣチップの電極の接合に適用すると、
ベアＩＣチップにクラックが入り易く不向きであった。
面を塑性変形させることから接合面に与えるダメージが
大きく、また、接合後の寸法精度が低下することから、
電子部品や光学部品等の接合には不向きであった。例え
ば、もろいベアＩＣチップの電極の接合に適用すると、
ベアＩＣチップにクラックが入り易く不向きであった。
【０００５】接合面を塑性変形させない接合方法として
は、接合面を熱で溶融させて接合する方法（例えば、ア
ーク溶接や電子ビーム溶接やレーザビーム溶接）がある
が、この接合方法にあっては、接合面が溶融可能な材料
で形成されている場合に限定され、また、接合面の近傍
が熱によって大きなダメージを受けたり、熱によって変
質するという問題があった。
は、接合面を熱で溶融させて接合する方法（例えば、ア
ーク溶接や電子ビーム溶接やレーザビーム溶接）がある
が、この接合方法にあっては、接合面が溶融可能な材料
で形成されている場合に限定され、また、接合面の近傍
が熱によって大きなダメージを受けたり、熱によって変
質するという問題があった。
【０００６】また、接合面に比較的小さな熱及び荷重を
加えて拡散接合させる方法があるが、この方法にあって
は、接合面に与える単位時間当たりのエネルギーは小さ
いが、接合に比較的長時間を要するため総合すると接合
面に与えるエネルギーが大きい。したがって、この場合
も接合面に与えるダメージが大きかった。
加えて拡散接合させる方法があるが、この方法にあって
は、接合面に与える単位時間当たりのエネルギーは小さ
いが、接合に比較的長時間を要するため総合すると接合
面に与えるエネルギーが大きい。したがって、この場合
も接合面に与えるダメージが大きかった。
【０００７】接合面に与えるダメージが比較的小さな接
合方法として接着剤やハンダを使用する方法がある。接
着剤を使用する接合方法にあっては、接合面の凹凸を接
着剤によって埋め、接着剤を硬化させて接合するが、接
着剤は一般に高分子材料で形成されているため接合後の
耐熱性に問題があった。また、ハンダを使用する接合方
法にあっては、接合面の凹凸を溶融したハンダで埋め、
接合面へハンダを拡散させながら硬化させて接合する
が、接合面がハンダの濡れ性が悪い材料で形成されてい
る場合は接合することができなかった。
合方法として接着剤やハンダを使用する方法がある。接
着剤を使用する接合方法にあっては、接合面の凹凸を接
着剤によって埋め、接着剤を硬化させて接合するが、接
着剤は一般に高分子材料で形成されているため接合後の
耐熱性に問題があった。また、ハンダを使用する接合方
法にあっては、接合面の凹凸を溶融したハンダで埋め、
接合面へハンダを拡散させながら硬化させて接合する
が、接合面がハンダの濡れ性が悪い材料で形成されてい
る場合は接合することができなかった。
【０００８】また、これらの接合方法を補助して接合に
必要なエネルギーを小さくさせる方法として洗浄やイオ
ンボンバードやエッチングなどがある。しかし、有機溶
剤などによって接合面を洗浄する方法にあっては、接合
面の清浄度を評価するのが困難であり、多くのノウハウ
が必要である。また、接合面に物理的にイオンを衝突さ
せて酸化皮膜や汚れ等を除去するイオンボンバードにあ
っては、専用の真空装置が必要であり、また、接合面の
凹凸をなくすことはできない。また、接合面の酸化皮膜
を化学的にエッチング除去する方法にあっては、接合面
をエッチング液に浸漬する必要があるので適用範囲が限
定される。
必要なエネルギーを小さくさせる方法として洗浄やイオ
ンボンバードやエッチングなどがある。しかし、有機溶
剤などによって接合面を洗浄する方法にあっては、接合
面の清浄度を評価するのが困難であり、多くのノウハウ
が必要である。また、接合面に物理的にイオンを衝突さ
せて酸化皮膜や汚れ等を除去するイオンボンバードにあ
っては、専用の真空装置が必要であり、また、接合面の
凹凸をなくすことはできない。また、接合面の酸化皮膜
を化学的にエッチング除去する方法にあっては、接合面
をエッチング液に浸漬する必要があるので適用範囲が限
定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の従来
例の欠点に鑑みてなされたものでありその目的とすると
ころは、接合に必要なエネルギーが小さな接合方法を提
供することにある。
例の欠点に鑑みてなされたものでありその目的とすると
ころは、接合に必要なエネルギーが小さな接合方法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の超微粒子膜を用
いた接合方法は、接合部材と被接合部材の少なくとも一
方の接合面に超微粒子膜を形成し、当該超微粒子膜を介
して前記接合部材と被接合部材を重ね合わせ、接合エネ
ルギーを与えることによって接合部材と被接合部材を接
合させることを特徴としている。
いた接合方法は、接合部材と被接合部材の少なくとも一
方の接合面に超微粒子膜を形成し、当該超微粒子膜を介
して前記接合部材と被接合部材を重ね合わせ、接合エネ
ルギーを与えることによって接合部材と被接合部材を接
合させることを特徴としている。
【００１１】前記接合部材としては、例えばボンディン
グワイヤであり、また、前記被接合部材としては、例え
ば配線基板の導体パターンである。
グワイヤであり、また、前記被接合部材としては、例え
ば配線基板の導体パターンである。
【００１２】また、前記超微粒子膜を金の超微粒子によ
って形成すると良い。
って形成すると良い。
【００１３】
【作用】本発明の超微粒子膜を用いた接合方法にあって
は、接合部材や被接合部材の接合面に超微粒子膜を形成
するので、接合面の表面改質を行うことができ、凹凸、
酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物などの接合を阻害す
る因子のない活性な接合面を新たに形成することができ
る。そして、その活性な接合面を有する超微粒子膜を介
して接合部材と被接合部材を重ね合わせ、接合エネルギ
ーを与えて接合させるので、接合の阻害因子をなくすた
めのエネルギーが不要であり、従来よりも小さなエネル
ギーで接合させることができ、被接合部材や接合部材が
接合時に受けるダメージを軽減させられる。
は、接合部材や被接合部材の接合面に超微粒子膜を形成
するので、接合面の表面改質を行うことができ、凹凸、
酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物などの接合を阻害す
る因子のない活性な接合面を新たに形成することができ
る。そして、その活性な接合面を有する超微粒子膜を介
して接合部材と被接合部材を重ね合わせ、接合エネルギ
ーを与えて接合させるので、接合の阻害因子をなくすた
めのエネルギーが不要であり、従来よりも小さなエネル
ギーで接合させることができ、被接合部材や接合部材が
接合時に受けるダメージを軽減させられる。
【００１４】また、被接合部材の接合面に超微粒子膜を
形成し、その超微粒子膜を介してボンディングワイヤを
被接合部材に接合させれば、小さなエネルギーでボンデ
ィングワイヤを被接合部材に接合させることができ、被
接合部材が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
形成し、その超微粒子膜を介してボンディングワイヤを
被接合部材に接合させれば、小さなエネルギーでボンデ
ィングワイヤを被接合部材に接合させることができ、被
接合部材が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
【００１５】また、配線基板の導体パターンに超微粒子
膜を形成し、その超微粒子膜を介して接合部材を導体パ
ターンに接合させれば、配線基板の導体パターンに接合
部材を小さな押圧力で接合させることができ、接合部材
が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
膜を形成し、その超微粒子膜を介して接合部材を導体パ
ターンに接合させれば、配線基板の導体パターンに接合
部材を小さな押圧力で接合させることができ、接合部材
が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
【００１６】また、小さな押圧力で接合部材を接合させ
られるから、従来のように大きな押圧力によって配線基
板が凹み、配線基板の硬度などのばらつきによって接合
部材と導体パターン間の実際の押圧力がばらつき、接合
部材と導体パターンの接合強度がばらつくことがない。
したがって、接合部材を配線基板の導体パターンに安定
に接合させられる。
られるから、従来のように大きな押圧力によって配線基
板が凹み、配線基板の硬度などのばらつきによって接合
部材と導体パターン間の実際の押圧力がばらつき、接合
部材と導体パターンの接合強度がばらつくことがない。
したがって、接合部材を配線基板の導体パターンに安定
に接合させられる。
【００１７】また、超微粒子膜を金の超微粒子によって
形成すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜を得ることができ、好適である。
形成すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜を得ることができ、好適である。
【００１８】
【実施例】図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施例
による超微粒子膜を用いた接合方法を示す一部破断した
断面図、図２は本実施例において使用する超微粒子膜形
成装置１６を示す概略構成図である。この超微粒子膜形
成装置１６は、ガスデポジション法（第９０回ニューセ
ラミクス懇話会研究会資料に掲載されている。）を利用
して超微粒子膜２を形成する装置であって、積層する超
微粒子膜２の種類に応じた数（例えば、２つ）の超微粒
子生成室４と１つの膜形成室５を有し、各超微粒子生成
室４と膜形成室５とはそれぞれ搬送管６によって結ばれ
ており、超微粒子生成室４内と膜形成室５内は真空ポン
プ７によって減圧できるようになっている。また、各超
微粒子生成室４には流量調整弁８を介してＨｅガス等の
キャリアガス９が供給され、膜形成室５には必要により
流量調節弁１４を介してＯ2 ガス等の酸化ガス１５が供
給される。
による超微粒子膜を用いた接合方法を示す一部破断した
断面図、図２は本実施例において使用する超微粒子膜形
成装置１６を示す概略構成図である。この超微粒子膜形
成装置１６は、ガスデポジション法（第９０回ニューセ
ラミクス懇話会研究会資料に掲載されている。）を利用
して超微粒子膜２を形成する装置であって、積層する超
微粒子膜２の種類に応じた数（例えば、２つ）の超微粒
子生成室４と１つの膜形成室５を有し、各超微粒子生成
室４と膜形成室５とはそれぞれ搬送管６によって結ばれ
ており、超微粒子生成室４内と膜形成室５内は真空ポン
プ７によって減圧できるようになっている。また、各超
微粒子生成室４には流量調整弁８を介してＨｅガス等の
キャリアガス９が供給され、膜形成室５には必要により
流量調節弁１４を介してＯ2 ガス等の酸化ガス１５が供
給される。
【００１９】各超微粒子生成室４内には、抵抗加熱法を
熱源とする蒸発槽１０が設けられており、各蒸発槽１０
内には超微粒子膜２を形成するための原料１１が入れら
れている。一方、膜形成室５内には、被接合部材１を保
持し移動させるためのマニピュレータ１２が設けられて
おり、隣接して配置された各搬送管６からマニピュレー
タ１２側へ向けてそれぞれノズル１３が突出している。
熱源とする蒸発槽１０が設けられており、各蒸発槽１０
内には超微粒子膜２を形成するための原料１１が入れら
れている。一方、膜形成室５内には、被接合部材１を保
持し移動させるためのマニピュレータ１２が設けられて
おり、隣接して配置された各搬送管６からマニピュレー
タ１２側へ向けてそれぞれノズル１３が突出している。
【００２０】しかして、図１（ａ）に示すように被接合
部材１の接合面１ａをノズル１３に向けて被接合部材１
をマニピュレータ１２に保持させ、真空ポンプ７により
膜形成室５を減圧すると共に超微粒子生成室４にキャリ
アガス９を送り込んで加圧しながら、蒸発槽１０で原料
１１を加熱して蒸発させる。
部材１の接合面１ａをノズル１３に向けて被接合部材１
をマニピュレータ１２に保持させ、真空ポンプ７により
膜形成室５を減圧すると共に超微粒子生成室４にキャリ
アガス９を送り込んで加圧しながら、蒸発槽１０で原料
１１を加熱して蒸発させる。
【００２１】蒸発原子は空中で凝集して超微粒子２ａと
なり、超微粒子生成室４と膜形成室５との差圧によりＨ
ｅガス等のキャリアガス９と共に搬送管６を通って膜形
成室５へ送られ、ノズル１３から高速で噴射される。ノ
ズル１３から超微粒子２ａを噴出させながらマニピュレ
ータ１２によって被接合部材１を２次元的に移動させれ
ば、図１（ｂ）に示すように、被接合部材１の接合面１
ａ全面に超微粒子膜２を形成することができる。
なり、超微粒子生成室４と膜形成室５との差圧によりＨ
ｅガス等のキャリアガス９と共に搬送管６を通って膜形
成室５へ送られ、ノズル１３から高速で噴射される。ノ
ズル１３から超微粒子２ａを噴出させながらマニピュレ
ータ１２によって被接合部材１を２次元的に移動させれ
ば、図１（ｂ）に示すように、被接合部材１の接合面１
ａ全面に超微粒子膜２を形成することができる。
【００２２】なお、この後、別なノズル１３から異なる
種類の超微粒子２ａを噴出させながらマニュピュレータ
１２によって被接合部材１を２次元的に移動させ、超微
粒子膜２を多層積層させても良い。
種類の超微粒子２ａを噴出させながらマニュピュレータ
１２によって被接合部材１を２次元的に移動させ、超微
粒子膜２を多層積層させても良い。
【００２３】また、超微粒子膜２は一般的にはできる限
り柔らかい状態に堆積させるのが好ましい。超微粒子膜
２が硬いと、後の工程で超微粒子膜２の上面に接合部材
３の凹凸のある接合面３ａを重ね合わせて押圧する際、
超微粒子膜２の上面と接合部材３の接合面３ａを密着さ
せるのに強い圧力が必要になり、従来と同様に被接合部
材１や接合部材３に大きなダメージを与えることになる
からである。超微粒子膜２の硬さは、超微粒子生成室４
と膜形成室５との差圧、被接合部材１の温度、超微粒子
の温度、噴射速度及び流量等によって調整できる。
り柔らかい状態に堆積させるのが好ましい。超微粒子膜
２が硬いと、後の工程で超微粒子膜２の上面に接合部材
３の凹凸のある接合面３ａを重ね合わせて押圧する際、
超微粒子膜２の上面と接合部材３の接合面３ａを密着さ
せるのに強い圧力が必要になり、従来と同様に被接合部
材１や接合部材３に大きなダメージを与えることになる
からである。超微粒子膜２の硬さは、超微粒子生成室４
と膜形成室５との差圧、被接合部材１の温度、超微粒子
の温度、噴射速度及び流量等によって調整できる。
【００２４】また、超微粒子膜２の原料としては、抵抗
加熱、電子ビーム加熱又はアーク加熱などで蒸発させら
れるものならどのようなものでも良いが、金（Ａｕ）を
使用すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜２を形成できる。また、接合部材３と被接
合部材１の両方に拡散し易い原料を選択すれば、両部材
１，３を強固に接合させられる。
加熱、電子ビーム加熱又はアーク加熱などで蒸発させら
れるものならどのようなものでも良いが、金（Ａｕ）を
使用すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜２を形成できる。また、接合部材３と被接
合部材１の両方に拡散し易い原料を選択すれば、両部材
１，３を強固に接合させられる。
【００２５】このようにして、被接合部材１の接合面１
ａに超微粒子膜２を成膜した後、流量調節弁１４を調節
してＯ2ガスと例えばＮ2ガスを混合した酸化ガス１５を
膜形成室５に除々に供給し、超微粒子膜２の表面活性度
を制御する。これは、成膜終了後に急激に膜形成室５を
リークして被接合部材１を取り出すと、超微粒子膜２の
原料１１によっては超微粒子膜２の表面に厚い酸化皮膜
が形成され、接合が容易でなくなるためである。酸化ガ
ス１５を徐々に供給することによって超微粒子膜２の表
面にできる酸化皮膜を薄くすることができるのである。
もっとも、接合部材３と被接合部材１とを膜形成室５内
で接合させる場合は、膜形成室５内に酸化ガス１５を流
入させて超微粒子膜２の表面活性度を制御する必要はな
い。この場合は、超微粒子膜２の表面に酸化皮膜や汚
れ、水分、油膜が全くない状態で接合させられるので、
極めて小さいエネルギーで接合させることができる。
ａに超微粒子膜２を成膜した後、流量調節弁１４を調節
してＯ2ガスと例えばＮ2ガスを混合した酸化ガス１５を
膜形成室５に除々に供給し、超微粒子膜２の表面活性度
を制御する。これは、成膜終了後に急激に膜形成室５を
リークして被接合部材１を取り出すと、超微粒子膜２の
原料１１によっては超微粒子膜２の表面に厚い酸化皮膜
が形成され、接合が容易でなくなるためである。酸化ガ
ス１５を徐々に供給することによって超微粒子膜２の表
面にできる酸化皮膜を薄くすることができるのである。
もっとも、接合部材３と被接合部材１とを膜形成室５内
で接合させる場合は、膜形成室５内に酸化ガス１５を流
入させて超微粒子膜２の表面活性度を制御する必要はな
い。この場合は、超微粒子膜２の表面に酸化皮膜や汚
れ、水分、油膜が全くない状態で接合させられるので、
極めて小さいエネルギーで接合させることができる。
【００２６】ついで、被接合部材１を取り出し、図１
（ｃ）に示すように、被接合部材１の超微粒子膜２の上
に接合部材３の接合面３ａを重ね、所定の圧力で押圧し
て超微粒子膜２を押さえ固める。
（ｃ）に示すように、被接合部材１の超微粒子膜２の上
に接合部材３の接合面３ａを重ね、所定の圧力で押圧し
て超微粒子膜２を押さえ固める。
【００２７】この後は、例えば、拡散接合法、冷間接合
法、超音波接合法、熱圧着法、サーモソニック法、ソル
ダリングブレージング、レーザ接合法、マイクロ抵抗接
合法等どのような接合方法で接合しても良く、その接合
方法に応じたエネルギーを接合面に与えることによって
被接合部材１と接合部材３を接合する。
法、超音波接合法、熱圧着法、サーモソニック法、ソル
ダリングブレージング、レーザ接合法、マイクロ抵抗接
合法等どのような接合方法で接合しても良く、その接合
方法に応じたエネルギーを接合面に与えることによって
被接合部材１と接合部材３を接合する。
【００２８】本実施例においては、被接合部材１の接合
面１ａに超微粒子膜２を形成することによって接合面１
ａの表面改質を行うことができ、接合面１ａ上に凹凸、
酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物などのない活性な接
合面を新たに形成することができる。しかも、超微粒子
膜２を柔らかく形成するので、接合部材３の接合面３ａ
に凹凸があっても、小さな押圧力によって接合部材３の
接合面３ａと超微粒子膜２を密着させることができる。
したがって、従来よりも小さなエネルギーで接合させる
ことができ、被接合部材１や接合部材３が接合時に受け
るダメージを軽減させられる。
面１ａに超微粒子膜２を形成することによって接合面１
ａの表面改質を行うことができ、接合面１ａ上に凹凸、
酸化皮膜、汚れ、水、油膜、不純物などのない活性な接
合面を新たに形成することができる。しかも、超微粒子
膜２を柔らかく形成するので、接合部材３の接合面３ａ
に凹凸があっても、小さな押圧力によって接合部材３の
接合面３ａと超微粒子膜２を密着させることができる。
したがって、従来よりも小さなエネルギーで接合させる
ことができ、被接合部材１や接合部材３が接合時に受け
るダメージを軽減させられる。
【００２９】一方、従来は、接合面１ａ，３ａに酸化皮
膜がある場合、超音波などを印加して酸化皮膜を破壊す
る必要があったが、接合面１ａ，３ａが全く平坦な面で
あるときは酸化皮膜を破壊することは困難であった。し
かし、本実施例によれば酸化皮膜を破壊する必要がない
ので、接合面１ａ，３ａが全く平坦な面であっても容易
に接合させられる。
膜がある場合、超音波などを印加して酸化皮膜を破壊す
る必要があったが、接合面１ａ，３ａが全く平坦な面で
あるときは酸化皮膜を破壊することは困難であった。し
かし、本実施例によれば酸化皮膜を破壊する必要がない
ので、接合面１ａ，３ａが全く平坦な面であっても容易
に接合させられる。
【００３０】また、超微粒子膜２はノズル１３から超微
粒子２ａを高速で噴出させるガスデポジション法によっ
て形成するので、導電体（例えば、金属）、電気絶縁体
（例えば、プラスチック）、誘電体など何にでも強固に
付着させられる。したがって、超微粒子膜２が被接合部
材１の接合面１ａから剥離することはない。
粒子２ａを高速で噴出させるガスデポジション法によっ
て形成するので、導電体（例えば、金属）、電気絶縁体
（例えば、プラスチック）、誘電体など何にでも強固に
付着させられる。したがって、超微粒子膜２が被接合部
材１の接合面１ａから剥離することはない。
【００３１】また、ガスデポジション法は、蒸着法やス
パッタリング法のように高い真空度が不要であるので、
成膜装置をインライン化することができ、大きな処理能
力を得ることができる。したがって、需要の増大に対応
することも可能である。
パッタリング法のように高い真空度が不要であるので、
成膜装置をインライン化することができ、大きな処理能
力を得ることができる。したがって、需要の増大に対応
することも可能である。
【００３２】具体的実施例 つぎに、本発明をより明確に説明するため、具体的実施
例を示す。 （実施例１）本実施例の超微粒子膜を用いた接合方法に
あっては、図３に示すように、金属〔例えば、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）
等〕の超微粒子を吹き付けることによってベアＩＣチッ
プ（電子回路部品）１７のＡｌ電極１８の表面に導電性
の超微粒子膜１９を形成し、その超微粒子膜１９にボン
ディングワイヤ２０の端部２０ａを押圧し、加熱しなが
ら超音波振動を印加すると、超微粒子膜１９とＡｌ電極
１８の間、および超微粒子膜１９とボンディングワイヤ
２０との間で相互拡散が生じ、ボンディングワイヤ２０
とベアＩＣチップ１７のＡｌ電極１８とが接合される。
例を示す。 （実施例１）本実施例の超微粒子膜を用いた接合方法に
あっては、図３に示すように、金属〔例えば、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）
等〕の超微粒子を吹き付けることによってベアＩＣチッ
プ（電子回路部品）１７のＡｌ電極１８の表面に導電性
の超微粒子膜１９を形成し、その超微粒子膜１９にボン
ディングワイヤ２０の端部２０ａを押圧し、加熱しなが
ら超音波振動を印加すると、超微粒子膜１９とＡｌ電極
１８の間、および超微粒子膜１９とボンディングワイヤ
２０との間で相互拡散が生じ、ボンディングワイヤ２０
とベアＩＣチップ１７のＡｌ電極１８とが接合される。
【００３３】本実施例においては、ベアＩＣチップ１７
のＡｌ電極１８上に超微粒子膜１９を形成し、その超微
粒子膜１９の上にボンディングワイヤ２０を接合するの
で、従来例のようにＡｌ電極１８表面のＡｌ2Ｏ3皮膜を
破壊する必要がなく、小さなエネルギーで接合させるこ
とができる。したがって、Ａｌ電極１８に大きな変形を
与えたり、ベアＩＣチップ１７にダメージを与えること
がない。
のＡｌ電極１８上に超微粒子膜１９を形成し、その超微
粒子膜１９の上にボンディングワイヤ２０を接合するの
で、従来例のようにＡｌ電極１８表面のＡｌ2Ｏ3皮膜を
破壊する必要がなく、小さなエネルギーで接合させるこ
とができる。したがって、Ａｌ電極１８に大きな変形を
与えたり、ベアＩＣチップ１７にダメージを与えること
がない。
【００３４】（実施例２）本実施例の超微粒子膜を用い
た接合方法にあっては、図４に示すように、フィルムキ
ャリアテープのフィルム２１に固定されたリードフレー
ム２２の内側端子２２ａ及び外側端子２２ｂの接合面に
超微粒子膜２３を形成した後、その超微粒子膜２３を挟
んでリードフレーム２２の内側端子２２ａにベアＩＣチ
ップ２４のバンプ２５を熱圧着し、打ち抜きフォーミン
グ加工してＩＣパッケージ２６を形成し、さらに、その
ＩＣパッケージ２６のリードフレーム２２の外側端子２
２ｂを配線基板２７の導体パターン２８のランド２８ａ
に位置合わせし、熱圧着する。
た接合方法にあっては、図４に示すように、フィルムキ
ャリアテープのフィルム２１に固定されたリードフレー
ム２２の内側端子２２ａ及び外側端子２２ｂの接合面に
超微粒子膜２３を形成した後、その超微粒子膜２３を挟
んでリードフレーム２２の内側端子２２ａにベアＩＣチ
ップ２４のバンプ２５を熱圧着し、打ち抜きフォーミン
グ加工してＩＣパッケージ２６を形成し、さらに、その
ＩＣパッケージ２６のリードフレーム２２の外側端子２
２ｂを配線基板２７の導体パターン２８のランド２８ａ
に位置合わせし、熱圧着する。
【００３５】本実施例においては、フィルムキャリアテ
ープのリードフレーム２２の内側端子２２ａ及び外側端
子２２ｂの接合面に超微粒子膜２３を形成したので、従
来より小さなエネルギーでベアＩＣチップ２４をリード
フレーム２２の内側端子２２ａに熱圧着することがで
き、リードフレーム２２の外側端子２２ｂを配線基板２
７のランド２８ａに熱圧着することができる。したがっ
て、ベアＩＣチップ２４や配線基板２７にダメージを与
えることがない。
ープのリードフレーム２２の内側端子２２ａ及び外側端
子２２ｂの接合面に超微粒子膜２３を形成したので、従
来より小さなエネルギーでベアＩＣチップ２４をリード
フレーム２２の内側端子２２ａに熱圧着することがで
き、リードフレーム２２の外側端子２２ｂを配線基板２
７のランド２８ａに熱圧着することができる。したがっ
て、ベアＩＣチップ２４や配線基板２７にダメージを与
えることがない。
【００３６】なお、本実施例においては、フィルムキャ
リアテープのリードフレーム２２の内側端子２２ａ及び
外側端子２２ｂに超微粒子膜２３を形成したが、これに
限るものではなく、接合部のいずれか一方に超微粒子膜
２３を形成すれば良い。すなわち、リードフレーム２２
の内側端子２２ａとベアＩＣチップ２４のバンプ２５の
いずれか一方、又はリードフレーム２２の外側端子２２
ｂと配線基板２７の導体パターン２８のランド２８ａの
いずれか一方に超微粒子膜２３を形成すれば良い。ま
た、接合部の両方に超微粒子膜２３を形成しても差し支
えない。
リアテープのリードフレーム２２の内側端子２２ａ及び
外側端子２２ｂに超微粒子膜２３を形成したが、これに
限るものではなく、接合部のいずれか一方に超微粒子膜
２３を形成すれば良い。すなわち、リードフレーム２２
の内側端子２２ａとベアＩＣチップ２４のバンプ２５の
いずれか一方、又はリードフレーム２２の外側端子２２
ｂと配線基板２７の導体パターン２８のランド２８ａの
いずれか一方に超微粒子膜２３を形成すれば良い。ま
た、接合部の両方に超微粒子膜２３を形成しても差し支
えない。
【００３７】（実施例３）本実施例の超微粒子膜を用い
た接合方法にあっては、図５に示すように、配線基板２
９の導体パターン３０のランド３０ａに導電性の超微粒
子膜３１を形成し、その超微粒子膜３１を挟んでベアＩ
Ｃチップ３２のバンプ３３を配線基板２９のランド３０
ａに位置合わせし、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９
に所定の圧力で押圧すると共に加熱することによってベ
アＩＣチップ３２のバンプ３３を配線基板２９のランド
３０ａに接合する。
た接合方法にあっては、図５に示すように、配線基板２
９の導体パターン３０のランド３０ａに導電性の超微粒
子膜３１を形成し、その超微粒子膜３１を挟んでベアＩ
Ｃチップ３２のバンプ３３を配線基板２９のランド３０
ａに位置合わせし、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９
に所定の圧力で押圧すると共に加熱することによってベ
アＩＣチップ３２のバンプ３３を配線基板２９のランド
３０ａに接合する。
【００３８】本実施例においては、配線基板２９の導体
パターン３０のランド３０ａに超微粒子膜３１を形成し
たので、従来より小さなエネルギーでベアＩＣチップ３
２を配線基板２９に実装することができ、ベアＩＣチッ
プ３２が破損することがない。
パターン３０のランド３０ａに超微粒子膜３１を形成し
たので、従来より小さなエネルギーでベアＩＣチップ３
２を配線基板２９に実装することができ、ベアＩＣチッ
プ３２が破損することがない。
【００３９】また、小さな圧力によって接合できるか
ら、配線基板２９が有機材料を使用した柔らかいもので
あっても、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９に押圧し
たときに配線基板２９が凹み、押圧力が配線基板２９に
吸収されることがない。したがって、配線基板２９の厚
みや硬度のバラツキ（導体パターン３０の配線密度によ
っても変化する。）によって配線基板２９の凹みの程度
が変わり、ベアＩＣチップ３２のバンプ３３と配線基板
２９のランド３０ａの間の実際の押圧力が変化してバン
プ３３とランド３０ａの接合強度が変化することがな
い。よって、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９に安定
に実装することができる。
ら、配線基板２９が有機材料を使用した柔らかいもので
あっても、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９に押圧し
たときに配線基板２９が凹み、押圧力が配線基板２９に
吸収されることがない。したがって、配線基板２９の厚
みや硬度のバラツキ（導体パターン３０の配線密度によ
っても変化する。）によって配線基板２９の凹みの程度
が変わり、ベアＩＣチップ３２のバンプ３３と配線基板
２９のランド３０ａの間の実際の押圧力が変化してバン
プ３３とランド３０ａの接合強度が変化することがな
い。よって、ベアＩＣチップ３２を配線基板２９に安定
に実装することができる。
【００４０】なお、ガラスエポキシのような有機材料を
使用した配線基板２９に超微粒子膜３１を形成する場合
は、有機材料から微量のガスが出て超微粒子膜３１が劣
化するので、実装の直前に超微粒子膜３１を形成すると
良い。
使用した配線基板２９に超微粒子膜３１を形成する場合
は、有機材料から微量のガスが出て超微粒子膜３１が劣
化するので、実装の直前に超微粒子膜３１を形成すると
良い。
【００４１】なお、本実施例においては、配線基板２９
の導体パターン３０のランド３０ａに超微粒子膜３１を
形成したが、ベアＩＣチップ３２のバンプ３３の方に超
微粒子膜３１を形成しても良いし、配線基板２９のラン
ド３０ａとベアＩＣチップ３２のバンプ３３の両方に超
微粒子膜３１を形成しても差し支えない。
の導体パターン３０のランド３０ａに超微粒子膜３１を
形成したが、ベアＩＣチップ３２のバンプ３３の方に超
微粒子膜３１を形成しても良いし、配線基板２９のラン
ド３０ａとベアＩＣチップ３２のバンプ３３の両方に超
微粒子膜３１を形成しても差し支えない。
【００４２】また、具体的実施例として上述のごとく、
ワイヤボンディング法、ＴＡＢ実装法、フリップチップ
実装法に適用した例を示したが、これに限るものではな
く、ワイヤレスボンディング法やダイボンディング法に
適用しても良い。また、ベアＩＣチップに限らず他の電
子回路部品の実装やパッケージング、配線基板の組立、
微細溶接組立、精密溶接組立に適用しても良い。
ワイヤボンディング法、ＴＡＢ実装法、フリップチップ
実装法に適用した例を示したが、これに限るものではな
く、ワイヤレスボンディング法やダイボンディング法に
適用しても良い。また、ベアＩＣチップに限らず他の電
子回路部品の実装やパッケージング、配線基板の組立、
微細溶接組立、精密溶接組立に適用しても良い。
【００４３】
【発明の効果】本発明の超微粒子膜を用いた接合方法に
よれば、凹凸、酸化皮膜などの接合を阻害する因子のな
い活性な超微粒子膜を介して接合部材と被接合部材を接
合させるので、接合の阻害因子をなくすためのエネルギ
ーが不要であり、従来よりも小さなエネルギーで接合さ
せることができ、被接合部材や接合部材が接合時に受け
るダメージを軽減させられる。
よれば、凹凸、酸化皮膜などの接合を阻害する因子のな
い活性な超微粒子膜を介して接合部材と被接合部材を接
合させるので、接合の阻害因子をなくすためのエネルギ
ーが不要であり、従来よりも小さなエネルギーで接合さ
せることができ、被接合部材や接合部材が接合時に受け
るダメージを軽減させられる。
【００４４】また、被接合部材の接合面に超微粒子膜を
形成し、その超微粒子膜を介してボンディングワイヤを
被接合部材に接合させれば、小さなエネルギーでボンデ
ィングワイヤを被接合部材に接合させることができ、被
接合部材が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
形成し、その超微粒子膜を介してボンディングワイヤを
被接合部材に接合させれば、小さなエネルギーでボンデ
ィングワイヤを被接合部材に接合させることができ、被
接合部材が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
【００４５】また、配線基板の導体パターンに超微粒子
膜を形成し、その超微粒子膜を介して接合部材を導体パ
ターンに接合させれば、配線基板の導体パターンに接合
部材を小さな押圧力で接合させることができ、接合部材
が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
膜を形成し、その超微粒子膜を介して接合部材を導体パ
ターンに接合させれば、配線基板の導体パターンに接合
部材を小さな押圧力で接合させることができ、接合部材
が接合時に受けるダメージを軽減させられる。
【００４６】また、小さな押圧力で接合部材を接合させ
られるから、従来のように大きな押圧力によって配線基
板が凹み、配線基板の硬度などのばらつきによって接合
部材と導体パターン間の実際の押圧力がばらつき、接合
部材と導体パターンの接合強度がばらつくことがない。
したがって、接合部材を配線基板の導体パターンに安定
に接合させられる。
られるから、従来のように大きな押圧力によって配線基
板が凹み、配線基板の硬度などのばらつきによって接合
部材と導体パターン間の実際の押圧力がばらつき、接合
部材と導体パターンの接合強度がばらつくことがない。
したがって、接合部材を配線基板の導体パターンに安定
に接合させられる。
【００４７】また、超微粒子膜を金の超微粒子によって
形成すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜を得ることができ、好適である。
形成すれば、柔らかく、電気抵抗が低く、且つ酸化しな
い超微粒子膜を得ることができ、好適である。
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施例による
超微粒子膜を用いた接合方法を示す一部破断した断面図
である。
超微粒子膜を用いた接合方法を示す一部破断した断面図
である。
【図２】同上の超微粒子膜を形成する成膜装置の概略構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の具体的実施例による超微粒子膜を用い
た接合方法を示す一部破断した断面図である。
た接合方法を示す一部破断した断面図である。
【図４】本発明の別な具体的実施例による超微粒子膜を
用いた接合方法を示す一部破断した断面図である。
用いた接合方法を示す一部破断した断面図である。
【図５】本発明のまた別な具体的実施例による超微粒子
膜を用いた接合方法を示す一部破断した断面図である。
膜を用いた接合方法を示す一部破断した断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は従来例による超音
波を用いた接合方法を示す一部破断した断面図であっ
て、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
波を用いた接合方法を示す一部破断した断面図であっ
て、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
１ 被接合部材 ２，１９，２３，３１ 超微粒子膜 ３ 接合部材 ２０ ボンディングワイヤ １７，２４，３２ ベアＩＣチップ ２７，２９ 配線基板
Claims (4)
- 【請求項１】 接合部材と被接合部材の少なくとも一方
の接合面に超微粒子膜を形成し、当該超微粒子膜を介し
て前記接合部材と被接合部材を重ね合わせ、接合エネル
ギーを与えることによって接合部材と被接合部材を接合
させることを特徴とする超微粒子膜を用いた接合方法。 - 【請求項２】 前記接合部材がボンディングワイヤであ
ることを特徴とする請求項１に記載の超微粒子膜を用い
た接合方法。 - 【請求項３】 前記被接合部材が配線基板の導体パター
ンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の超微
粒子膜を用いた接合方法。 - 【請求項４】 前記超微粒子膜を金の超微粒子によって
形成することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の
超微粒子膜を用いた接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341449A JPH06169161A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 超微粒子膜を用いた接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341449A JPH06169161A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 超微粒子膜を用いた接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06169161A true JPH06169161A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18346167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4341449A Pending JPH06169161A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 超微粒子膜を用いた接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06169161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001054117A1 (fr) * | 2000-01-20 | 2001-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tete em, procede de fabrication de cette tete, et dispositif d'enregistrement magnetique et de reproduction |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4341449A patent/JPH06169161A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001054117A1 (fr) * | 2000-01-20 | 2001-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tete em, procede de fabrication de cette tete, et dispositif d'enregistrement magnetique et de reproduction |
| US6493193B2 (en) | 2000-01-20 | 2002-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | MR head with MR element and reinforcing body mounted via non-organic film |
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