JPWO2011152423A1 - 金属の接合方法 - Google Patents
金属の接合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011152423A1 JPWO2011152423A1 JP2011552259A JP2011552259A JPWO2011152423A1 JP WO2011152423 A1 JPWO2011152423 A1 JP WO2011152423A1 JP 2011552259 A JP2011552259 A JP 2011552259A JP 2011552259 A JP2011552259 A JP 2011552259A JP WO2011152423 A1 JPWO2011152423 A1 JP WO2011152423A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- bonded portion
- bonded
- solution
- metal
- 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.)
- Pending
Links
Images
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
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
- B23K20/023—Thermo-compression bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—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
- H01L24/83—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
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/12—Copper or alloys thereof
-
- 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
- H01L2224/8301—Cleaning the layer connector, e.g. oxide removal step, desmearing
- H01L2224/83011—Chemical cleaning, e.g. etching, flux
-
- 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
- H01L2224/83022—Cleaning the bonding area, e.g. oxide removal step, desmearing
-
- 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
- H01L2224/83894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
- H01L2224/83895—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically conductive surfaces, e.g. copper-copper direct bonding, surface activated bonding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
Description
(実施の形態1)
図1および図2は、実施の形態1に係る金属の接合方法を示す工程図である。図1および図2を参照して実施の形態1に係る金属の接合方法を説明する。
(接合部の評価)
実施例1では、第1の被接合部としてプリント基板上の銅配線(厚さ26μm)、第2の被接合部としてSi基板上にスパッタ法により形成された銅層(厚さ0.3μm)を用意した。第1の被接合部と第2の被接合部との間に充填する溶液として、NH3濃度が0.28%のアンモニア水を用いた。加圧は1MPaとし、加熱条件は、300℃、10分間保持として、第1の被接合部と第2の被接合部とを接合した。
(金属接合に用いる溶液)
上述した実施の形態1に係る金属の接合方法では、金属接合に用いる溶液としてアンモニア水が用いられているが、銅と錯体を形成する配位子を含む溶液であれば、これに限られず、たとえば、カルボン酸水溶液であってもよい。
(カルボン酸水溶液を用いた接合実験)
金属接合に用いる溶液として、酢酸溶液(酢酸濃度10wt%)、シュウ酸溶液(シュウ酸濃度10wt%)を用いて上述した接合方法に従い接合実験を行った。なお、接合時の圧力は1MPaとした。
(実施の形態2)
本実施の形態に係る金属の接合方法は、図1(B)に示した溶液充填工程の前に、第1の被膜部14の表面および第2の被膜部24の表面に対して外部から応力を加える工程(以下、応力印加工程という)を備えることを除き、実施の形態1に係る金属の接合方法と同様な工程により、第1の被接合部10と第2の被接合部20とを接合する方法である。
(応力印加に関する接合実験)
実施例2では、第1の被接合部および第2の被接合部としてそれぞれ銅板(厚さ1.0μm)を用意した。第1の被接合部の表面および第2の被接合部の表面に研磨により歪層を形成した後、上述したような拡散接合を行った。具体的には、第1の被接合部と第2の被接合部との間に充填する溶液として、NH3濃度が0.28%のアンモニア水を用いた。加圧は6MPaとし、加熱条件は、125℃、10分間保持として、第1の被接合部と第2の被接合部とを接合した。
Claims (10)
- 銅を主成分とする金属からなる第1の基材部と、前記第1の基材部の表面を被覆する酸化銅を主成分とする酸化物からなる第1の被膜部とを有する第1の被接合部、および銅を主成分とする金属からなる第2の基材部と、前記第2の基材部の表面を被覆する酸化銅を主成分とする酸化物からなる第2の被膜部とを有する第2の被接合部を用意する工程と、
前記第1の被膜部と、前記第2の被膜部との間に、前記第1の被膜部の酸化銅を主成分とする酸化物および前記第2の被膜部の酸化銅を主成分とする酸化物が溶出する溶液を充填し、前記第1の被接合部の最表面および前記第2の被接合部の最表面にそれぞれ前記第1の基材部の銅を主成分とする金属および前記第2の基材部の銅を主成分とする金属を露出させる工程と、
前記第1の被接合部と前記第2の被接合部との間の距離を縮めるように前記第1の被接合部と前記第2の被接合部とを加圧する工程と、
前記第1の被接合部と前記第2の被接合部とを加圧した状態で、加熱により前記第1の被接合部の銅と前記第2の被接合部の銅とを接合する工程と、
を備えることを特徴とする金属の接合方法。 - 前記第1の被接合部の銅と前記第2の被接合部の銅とを接合させた後、接合部分を冷却する工程と、
をさらに備える請求項1に記載の金属の接合方法。 - 前記溶液は銅に対して不活性である請求項1または2に記載の金属の接合方法。
- 前記溶液が銅と錯体を形成する配位子を含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載の金属の接合方法。
- 前記錯体が加熱分解性である請求項4に記載の金属の接合方法。
- 前記溶液がアンモニア水またはカルボン酸水溶液である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の金属の接合方法。
- カルボン酸水溶液に含まれるカルボン酸が多座配位子である請求項6に記載の金属の接合方法。
- 前記多座配位子のうち、少なくとも2つの配位子が1つの銅イオンに対して配位している請求項7に記載の金属の接合方法。
- 前記第1の被膜部と、前記第2の被膜部との間に、前記溶液を充填する前に、
第1の被接合部の表面および第2の接合部の表面に対して外部から応力を加える工程を備える請求項1乃至8のいずれか1項に記載の金属の接合方法。 - 外部から応力を加える工程が、第1の被接合部の表面および第2の接合部の表面を研磨する工程である請求項9に記載の金属の接合方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010125303 | 2010-05-31 | ||
JP2010125303 | 2010-05-31 | ||
JP2011017981 | 2011-01-31 | ||
JP2011017981 | 2011-01-31 | ||
JP2011040076 | 2011-02-25 | ||
JP2011040076 | 2011-02-25 | ||
PCT/JP2011/062535 WO2011152423A1 (ja) | 2010-05-31 | 2011-05-31 | 金属の接合方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011289127A Division JP2012187633A (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-28 | 金属の接合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011152423A1 true JPWO2011152423A1 (ja) | 2013-08-01 |
Family
ID=45066783
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011552259A Pending JPWO2011152423A1 (ja) | 2010-05-31 | 2011-05-31 | 金属の接合方法 |
JP2011289127A Pending JP2012187633A (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-28 | 金属の接合方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011289127A Pending JP2012187633A (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-28 | 金属の接合方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120160903A1 (ja) |
JP (2) | JPWO2011152423A1 (ja) |
CN (1) | CN102665997A (ja) |
WO (1) | WO2011152423A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014100711A (ja) * | 2011-02-28 | 2014-06-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属接合構造および金属接合方法 |
JPWO2013021567A1 (ja) | 2011-08-11 | 2015-03-05 | 三洋電機株式会社 | 金属の接合方法および金属接合構造 |
JP2014210267A (ja) * | 2011-08-31 | 2014-11-13 | 三洋電機株式会社 | 金属接合装置 |
JP5984044B2 (ja) * | 2012-04-16 | 2016-09-06 | 須賀 唯知 | 金属触媒下及び不活性ガス雰囲気下で有機酸ガスを用いた表面酸化物除去方法及び接合装置 |
JP6290222B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2018-03-07 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | 基板をコーティングする方法及び基板を接合する方法 |
EP2994935A1 (de) | 2013-07-05 | 2016-03-16 | EV Group E. Thallner GmbH | Verfahren zum bonden von metallischen kontaktflächen unter lösen einer auf einer der kontaktflächen aufgebrachten opferschicht in mindestens einer der kontaktflächen |
JP6332942B2 (ja) * | 2013-10-18 | 2018-05-30 | 小林 博 | 部品同士ないしは基材同士からなる被接合体の接合方法 |
TWI686518B (zh) | 2019-07-19 | 2020-03-01 | 國立交通大學 | 具有奈米雙晶銅之電連接結構及其形成方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006334652A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Ebara Corp | 金属接合方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1535492A (en) * | 1923-12-21 | 1925-04-28 | Passalacqua Augusto | Process for facing sheets or objects of aluminum and the like with sheets of heavy metal |
JP3345961B2 (ja) * | 1992-06-05 | 2002-11-18 | 松下電器産業株式会社 | 銅または銅合金の低温拡散接合方法およびそれを用いた導電ペーストおよび多層配線基板の製造方法 |
JPH0615462A (ja) * | 1992-07-02 | 1994-01-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 銅製部材の接合方法 |
JPH1190620A (ja) * | 1997-09-16 | 1999-04-06 | Mazda Motor Corp | 金属部材の接合方法及び接合装置 |
JP4283567B2 (ja) * | 2003-03-07 | 2009-06-24 | 株式会社オクテック | 金属薄膜の接合方法 |
CN100471608C (zh) * | 2004-08-04 | 2009-03-25 | 株式会社电装 | 金属接合方法 |
JP2006095534A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Ebara Corp | 接合方法及び装置 |
JP2007019360A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電子部品の実装方法 |
JP4728845B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-07-20 | 古河電気工業株式会社 | 圧接接合式ヒートパイプおよびその製造方法 |
JP4728755B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2011-07-20 | ハリマ化成株式会社 | 導電性接合の形成方法 |
JP2007090394A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Tokyo Institute Of Technology | 金属の接合方法 |
-
2011
- 2011-05-31 JP JP2011552259A patent/JPWO2011152423A1/ja active Pending
- 2011-05-31 CN CN2011800035861A patent/CN102665997A/zh active Pending
- 2011-05-31 WO PCT/JP2011/062535 patent/WO2011152423A1/ja active Application Filing
- 2011-05-31 US US13/392,835 patent/US20120160903A1/en not_active Abandoned
- 2011-12-28 JP JP2011289127A patent/JP2012187633A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006334652A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Ebara Corp | 金属接合方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120160903A1 (en) | 2012-06-28 |
CN102665997A (zh) | 2012-09-12 |
JP2012187633A (ja) | 2012-10-04 |
WO2011152423A1 (ja) | 2011-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011152423A1 (ja) | 金属の接合方法 | |
US8814029B2 (en) | Metal bonding method and metal bonded structure | |
WO2012042907A1 (ja) | 金属の接合方法 | |
JP2015043393A (ja) | 接合体の製造方法及びパワーモジュール用基板の製造方法 | |
JP6432465B2 (ja) | 接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク、接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、及び、ヒートシンクの製造方法 | |
JP2011249802A (ja) | 低温加圧焼結接合を含む2個の接合素子の構成体およびその製造方法 | |
WO2012117478A1 (ja) | 金属接合構造および金属接合方法 | |
JP2011077193A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20200135690A1 (en) | Methods for bonding substrates | |
WO2015163232A1 (ja) | 接合体の製造方法、パワーモジュール用基板の製造方法 | |
JP4136844B2 (ja) | 電子部品の実装方法 | |
JP3998484B2 (ja) | 電子部品の接続方法 | |
JP6904094B2 (ja) | 絶縁回路基板の製造方法 | |
JP2001274539A (ja) | 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法 | |
JP2006156975A (ja) | 接合体、パワーモジュール用基板、及び、パワーモジュール並びに接合体の製造方法 | |
TW200830439A (en) | Method of bonding solder ball and base plate and method of manufacturing pakaging structur of using the same | |
JP6572810B2 (ja) | 接合体の製造方法、及び、パワーモジュール用基板の製造方法 | |
CN111095680B (zh) | 压入销和生产压入销的方法 | |
JP2000124585A (ja) | アルミニウム−窒化アルミニウム絶縁基板の製造方法 | |
JPH07142858A (ja) | セラミックス配線基板の製造方法 | |
JP2503780B2 (ja) | 半導体装置用基板の製造法 | |
US11329023B2 (en) | Interconnection of copper surfaces using copper sintering material | |
JP2009099655A (ja) | ワイドギャップ半導体チップの鉛フリー半田付け方法 | |
KR101905574B1 (ko) | 반도체 소자 접합구조 및 접합방법 | |
JP6645281B2 (ja) | セラミックス/アルミニウム接合体の製造方法、及び、パワーモジュール用基板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111228 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20120529 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20120629 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120402 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130315 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130423 |