TWI729460B - 電子零件及電子零件之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種電子零件及電子零件之製造方法，其中，提供：對於接合對象而言可容易地接合之電子零件及電子零件之製造方法者。 本發明之電子零件係具備：陶瓷元件，和形成於陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層，和形成於各玻璃含有Au層之至少任一之上方的Au-Sn合金層。另外，於玻璃含有Au層與Au-Sn合金層之間，具備純Au層。更且，此Au-Sn合金層係具有Au與Sn之共晶組織。

Description

電子零件及電子零件之製造方法
本發明係有關熱敏電阻或電容器等之電子零件及電子零件之製造方法。本申請係依據申請於2018年8月21日之特願2018-154404號而主張優先權，而將此內容援用於其內容。
以往，知道有：於陶瓷元件之兩面，形成金屬膜(金屬層)之熱敏電阻或電容器等之電子零件。例如，在揭示於專利文獻1之正溫度係數之熱敏電阻裝置中，於PTC熱敏電阻元件(半導體)表面，作為上述金屬層而形成有具有耐濕性之鋁電極。作為形成如此之電子零件的金屬層之方法，記載有塗布含有玻璃粉末之鋁粉漿而加以燒成者(參照專利文獻1)。
如此之電子零件係使用Au-Sn薄片狀預型體而與基板等之接合對象加以接合。例如，對於專利文獻2係記載有：於電子零件的表面側噴上非酸性氣體同時，自形成於電子零件的表面之吸引口真空吸引而吸附Au-Sn薄片狀預型體於電子零件的表面，在放置接合對象於Au-Sn薄片狀預型體之後，加熱Au-Sn薄片狀預型體而使其熔融，接合電子零件與接合對象者。
另外，知道有：以濺鍍法，蒸鍍法或鍍敷法而形成各種噴霧金屬層於LED等之元件，再於最表面之Au噴霧金屬層，印刷Au-Sn漿料，進行熱處理(迴焊處理)而形成Au-Sn合金層的手法。
例如，對於專利文獻3係記載有：將元件的接合面朝上，而於其上方塗布Au-Sn合金焊膏，在非氧化性環境中進行迴焊處理而熔融Au-Sn合金焊膏，再將擴散於元件的接合面全面的熔融Au-Sn合金焊料層冷卻進行凝固，而形成凝固Au-Sn合金焊料層，使具有此凝固Au-Sn合金焊料層之元件反轉，而凝固Au-Sn合金焊料層則呈接觸於基板地，將元件載置於基板上，以此狀態，經由在非氧化性環境中進行迴焊處理而藉由未有孔隙之Au-Sn合金焊料接合部，將元件接合於基板者。
例如，對於專利文獻4係記載有：將混合含有Sn：20~25wt%，殘留部具有由Au所成之組成，粒徑：10μm以下之Au-Sn合金粉末，和15~30wt%之RA助熔劑之Au-Sn含有合金漿料，網版印刷於Au之噴霧金屬層上的特定範圍，接著，經由加熱熔融Au-Sn合金粉末之後使其固化之時，形成具有5μm以下之厚度，且具備共晶組織之Au-Sn合金薄膜者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平6-77004號公報 專利文獻2：日本特開2011-119436號公報 專利文獻3：日本特開2008-10545號公報 專利文獻4：日本特開2014-54563號公報
發明欲解決之課題
但記載於專利文獻3及4之手法係手續煩雜而成為高成本。另一方面，記載於專利文獻2之Au-Sn薄片係為硬且脆的材質，對於加工成預型體之各種形狀手續煩雜。另外，Au-Sn薄片狀預型體係為薄而小之故，定位於電子零件與基板等之接合對象之間為困難，定位作業則為煩雜。
因此，對於接合對象物而言可容易接合之電子零件為佳。
本發明係有鑑於如此之情事所作為的構成，其目的為提供：對於接合對象而言可容易接合之電子零件及電子零件的製造方法者。 為了解決課題之手段
本發明之電子零件係具備：陶瓷元件，和形成於前述陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層，和形成於各前述玻璃含有Au層之至少任一之上方的Au-Sn合金層。
在本發明之電子零件中，因形成Au-Sn合金層於形成於陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層之至少任一上方之故，在僅由使Au-Sn合金層接合於接合對象(基板等)之狀態而進行加熱，可容易地接合電子零件於接合對象。另外，因無需定位薄片狀預型體於電子零件與接合對象之間之故，可簡略化電子零件與接合對象之接合作業。
作為本發明之電子零件之理想形態，係於前述玻璃含有Au層與前述Au-Sn合金層之間，具備純Au層即可。
於玻璃含有Au層上直接形成Au-Sn合金層之情況，因露出於玻璃含有Au層之表面的玻璃則彈出Au-Sn之故，而有於Au-Sn合金層之表面露出有玻璃，以及出現凹凸之虞。有著經由玻璃露出之部分或凹凸部分而與接合對象的接合變弱，而使電子零件與接合對象的接合強度，或電子零件與接合對象之間的熱傳導率下降之可能性。
對此，在上述形態中，形成於Au-Sn合金層與玻璃含有Au層之間的純Au層則從被覆亦含有所露出之玻璃的玻璃含有Au層的表面全體之情況，因未有形成凹凸於形成於其上方之Au-Sn合金層的表面，以及玻璃露出之故，可確實地將電子零件與接合對象接合。隨之，可抑制與接合對象的接合強度或對於接合對象之熱傳導率的降低。
作為本發明電子零件之理想形態，前述  Au-Sn合金層係具有Au與Sn之共晶組織即可。
在上述形態中，從具有經由Au-Sn合金層產生熔融之後固化而產生之Au與Sn之共晶組織，即，Au-Sn合金層產生熔融之後固化之狀態情況，在電子零件與接合對象之接合時，可提升再次加以加熱而熔融時之熔融性。
本發明之電子零件的製造方法係具備：形成玻璃含有Au層於陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層形成工程，和於經由前述玻璃含有Au層形成工程所形成之各前述玻璃含有Au層之至少任一上方，形成Au-Sn合金層之合金層形成工程。
在本發明中，形成玻璃含有Au層於陶瓷元件的兩面之後，由形成Au-Sn合金層於各玻璃含有Au層之至少任一上方之簡單的方法，可製造對於接合對象而言可容易地接合之電子零件。
作為本發明之電子零件之製造方法的理想形態係於前述合金層形成工程之前，更具備形成純Au層於前述玻璃含有Au層上之純Au層形成工程。
於玻璃含有Au層上直接形成Au-Sn合金層14之情況，因玻璃含有Au層內之玻璃則不易浸潤而彈出Au及Sn之故，容易於Au-Sn合金層表面出現凹凸。在玻璃含有Au層表面中露出有玻璃之部分或凹凸部分係與接合對象之接合變弱，而有對於接合對象之電子零件的接合強度或與接合對象之間的熱傳導率降低之可能性。
由形成對於與Au及Sn之潤濕性優越之純Au層於Au-Sn合金層與玻璃含有Au層之間者，可防止形成凹凸於Au-Sn合金層表面。
作為本發明之電子零件之製造方法的理想形態係在前述合金層形成工程中，經由蒸鍍Au-Sn合金於至少任一之前述玻璃含有Au層上而形成前述Au-Sn合金層即可。
在上述形態中，因經由蒸鍍Au-Sn合金而形成Au-Sn合金層之故，可將Au-Sn合金層之厚度作為極小。
作為本發明之電子零件之製造方法的理想形態係在前述合金層形成工程中，Au-Sn合金層係經由塗布含有Au及Sn之Au-Sn合金層用漿料於至少任一之前述玻璃含有Au層上，再加熱熔融後，使其固化之時而形成前述Au-Sn合金層即可。
在上述形態中，僅變更塗布Au-Sn合金層用漿料之厚度，可自由地設定Au-Sn合金層之厚度，例如，亦可將其厚度作為4μm程度。
另外，經由加熱熔融Au-Sn合金層用漿料之後，進行固化(迴焊)而形成共晶組織之時，可提升在電子零件與接合對象的接合時再次加以加熱而熔融時之Au-Sn合金層的熔融性。
本發明之電子零件的製造方法係具備：於可分割為複數之陶瓷元件之尺寸的陶瓷母材(未分割材)的兩面，形成玻璃含有Au層之玻璃含有Au層形成工程，和於經由前述玻璃含有Au層形成工程而形成之各前述玻璃含有Au層之至少任一上方，形成Au-Sn合金層之合金層形成工程，和在前述合金層形成工程後，分割前述陶瓷母材而個片化為複數之前述陶瓷元件之個片化工程。
在本發明中，因在形成玻璃含有Au層及Au-Sn合金層之後，作為個片化之故，比較於形成各層於各個片化之陶瓷元件的情況，可更容易地進行各工程，且可提升其形成速度。隨之，可降低電子零件之製造成本。 發明效果
如根據本發明之電子零件及電子零件的製造方法，可對於接合對象容易地接合電子零件，而可降低電子零件的製造成本。
以下，對於有關本發明之電子零件及電子零件的製造方法，使用圖面而加以說明。
[電子零件之概略構成] 圖1係顯示本實施形態之電子零件1之剖面圖。
作為熱敏電阻或電容器等所使用之電子零件1係如圖1所示，具備：陶瓷元件11，和形成於陶瓷元件11之兩面的玻璃含有Au層12A，12B，和形成於玻璃含有Au層12A，12B上之純Au層13A，13B，和形成於純Au層13B上之Au-Sn合金層14。
電子零件1係固定於基板(圖示省略)等之接合對象。具體而言，經由將電子零件1之Au-Sn合金層14配置於接合對象的接合面上而進行加熱，熔融之Au-Sn合金層14，進行冷卻而固化之時，接合電子零件1與接合對象物。
然而，對於未層積在Au-Sn合金層14之純Au層13A係雖未圖示，但可以打線接合等而連接配線。
[陶瓷元件的構成] 陶瓷元件11係例如，選自Mn，Co，Fe，Ni，Cu，Al等之1種以上的金屬之氧化物等之熱敏電阻元件，而形成為矩形板狀，其厚度則設定為100μm~500μm。例如，陶瓷元件11則為片狀(薄片狀)之熱敏電阻元件的情況，在平面視中，設定為0.6mm×0.6mm、厚度150μm。
[玻璃含有Au層之構成] 玻璃含有Au層12A，12B係可由塗布混合玻璃料(玻璃粉末)與金粉末等之漿料(以下，稱為玻璃含有Au漿料)，以350℃~950℃進行加熱處理而得到。在加熱處理時，玻璃料則產生軟化的同時，燒結金粉末。玻璃含有Au層12A，12B係經由金(Au)之燒結體而加以構成，對於玻璃含有Au層12A，12B中係分散有玻璃料。此玻璃含有Au層12A，12B係其厚度為1μm~20μm、理想係設定為4μm~15μm、而更理想係設定為4μm~9μm。
[純Au層之構成] 對於玻璃含有Au層12A，12B之上方，即，與玻璃含有Au層12A，12B之陶瓷元件11相反側的面係形成有純Au層13A，13B。
純Au層13A，13B係經由純度97.00質量%以上的金而加以構成。純Au層13A，13B之厚度係例如，設定為0.01μm~10μm、而理想係設定為2μm~8μm、更理想係設定為2μm~6μm。純Au層13A，13B之中，對於純Au層13B上方係形成有Au-Sn合金層14。
於玻璃含有Au層12B上直接形成Au-Sn合金層14之情況，因玻璃含有Au層12B內之玻璃則彈出熔融狀態之Au及Sn之故，容易於Au-Sn合金層14表面出現凹凸。在玻璃含有Au層12B之表面中露出有玻璃之部分或凹凸部分係從與接合對象的接合為弱之情況，有降低與接合對象的接合強度或對於接合對象的熱傳導率之可能性。
在本實施形態中，由形成純Au層13B於Au-Sn合金層14與玻璃含有Au層12B之間者，抑制形成凹凸於Au-Sn合金層14之表面者。
[Au-Sn合金層之構成] Au-Sn合金層14係由後述之Au-Sn合金層用漿料中之金屬粉末產生熔融而固化者而加以形成，為了接合電子零件1與接合對象之接合層。此Au-Sn合金層14係經由在塗布Au-Sn合金層用漿料於玻璃含有Au層12B或純Au層13B之上方(在本實施形態中係純Au層13B上方)之後，加以迴焊(加熱熔融後，固化)而加以形成。
在本實施形態中係於純Au層13B上，形成有Au-Sn合金層14。
Au-Sn合金層14係在經由迴焊而熔融之後進行固化的狀態之故，具有Au與Sn之共晶組織。Au-Sn合金層14之厚度係例如，設定為3μm以上30μm以下，更理想為5μm以上25μm以下，又更理想為10μm以上15μm以下。
[電子零件之製造方法] 接著，對於本實施形態之電子零件1之製造方法加以說明。
電子零件1之製造方法係具有：形成玻璃含有Au層12A，12B於陶瓷元件11之玻璃含有Au層形成工程，和形成純Au層13A，13B於玻璃含有Au層12A，12B上之純Au層形成工程，和形成Au-Sn合金層14於玻璃含有Au層12B上之純Au層13B上之合金層形成工程。然而，在本實施形態中係進行純Au層形成工程，但純Au層形成工程係並非必須的工程。於以下，對於此工程依序進行說明。
[玻璃含有Au層形成工程] 玻璃含有Au層形成工程係由圖2所示之玻璃含有Au漿料塗布工程(S11)、乾燥工程(S12)及燒成工程(S13)所成。
(玻璃含有Au漿料塗布工程) 首先，將玻璃含有Au漿料121，122，如圖3A所示，塗佈於陶瓷元件11之兩面(S11)。對於在塗布玻璃含有Au漿料121，122時，係可採用網版印刷法等。塗布厚度係1μm以上25μm以下、理想係作為6μm~20μm、而更理想係作為6μm~18μm之範圍內。
玻璃含有Au漿料121，122係含有：金粉末，玻璃粉末(玻璃料)，和其他的氧化物粉末，和樹脂，和溶劑，和分散劑，和可塑劑。在玻璃含有Au漿料121，122中，金粉末與玻璃粉末與其他氧化物粉末所成之粉末成分的含有量則為玻璃含有Au漿料全體的30質量%以上90質量%以下、殘留部則作為樹脂，溶劑，分散劑，可塑劑。
玻璃粉末的粒徑係作為0.01μm以上10μm以下、更理想係作為1μm~10μm、又更理想係作為1μm~5μm。玻璃粉末係例如，含有氧化鉛，氧化鋅，氧化矽，氧化硼，氧化磷及氧化鉍之任1種以上，其玻璃轉移溫度則作為300℃以上700℃以下、軟化溫度則作為800℃以下，結晶化溫度則作為900℃以上。
溶劑係沸點為200℃以上之構成，特別是適合有機溶媒，例如，使用二乙二醇二乙醚者為佳。
樹脂係調整玻璃含有Au漿料的黏度之構成，以200℃以上加以分解之構成，特別是適合有機樹脂，而使用乙基纖維素者為佳。
在本實施形態中，添加二羧酸系之分散劑，但未添加分散劑而構成玻璃含有Au漿料亦可。
作為其他的氧化物粉末係例如，可使用CuO等。
作為可塑劑係例如，可使用DOP(Dioctyl phthalate/酞酸二辛酯)，DOA(Dioctyl adipate/己二酸二辛酯)等。
此玻璃含有Au漿料係將混合金粉末與玻璃粉末與其他氧化物粉末之混合粉末，和混合溶劑與樹脂之有機混合物，與分散劑及可塑劑同時，經由混合器而作為預備混合，將所得之預備混合物，經由輥軋機而揉搓同時進行混合後，經由漿料過濾機而過濾所得到之調和物而加以製造。
(乾燥工程) 接著，經由玻璃含有Au漿料塗布工程而使塗布於陶瓷元件11之兩面的玻璃含有Au漿料121，122乾燥(S12)。
在乾燥工程中，溶劑則呈充分乾燥地，在溫度70℃以上150℃以下、理想係70℃~120℃、更理想係  90℃~110℃之狀態，進行10分以上60分以下、理想係10分~30分、更理想係10分~20分保持。乾燥係可在大氣中，真空中，N2 或Ar等之非活性環境而進行者。
(燒成工程) 乾燥工程後，進行加熱處理，燒成玻璃含有Au漿料121，122(S13)。
在燒成工程中，在溫度350℃以上950℃以下、理想係350℃~850℃、更理想係750℃~850℃之狀態，進行5分以上120分以下、理想係10分以上120分以下、更理想係10分~40分保持。燒成係可在大氣中，真空中，N2 或Ar等之非活性環境而進行者。
經由燒成工程S13，於陶瓷元件11的兩面，形成玻璃含有Au層12A，12B。在本實施形態中，含有玻璃粉末於Au漿料之故，對於玻璃含有Au層12A，12B之陶瓷元件11而言之密著性為佳。
[純Au層形成工程(S14)] 於玻璃含有Au層12A，12B上形成純Au層13A，13B之情況，進行純Au層形成工程(S14)。
作為純Au層13A，13B之形成方法係有使用Au漿料而形成之方法，蒸鍍法，濺鍍法，電解鍍敷法，無電解鍍敷法等。在此，對於經由蒸鍍法而形成之方法與使用Au漿料而形成之方法，而加以說明。
(蒸鍍法) 對於玻璃含有Au層12A，12B的表面而言，如圖3B所示，形成純Au膜131，132。純Au膜131，132之形成係例如，經由在真空容器內，加熱純度99.00質量%以上之純金而使其氣化，使其附著於放置於遠離位置之玻璃含有Au層12A，12B的表面，形成薄膜而加以進行。
經由此，於玻璃含有Au層12A，12B上，形成純Au層13A，13B。即，於玻璃含有Au層12B與Au-Sn合金層14之間，形成有純Au層13B。
(使用Au漿料而形成之方法) 由將金漿料(以下，稱為Au漿料)塗布於玻璃含有Au層12A，12B的表面，再以350~950℃進行加熱處理者，燒結金粉末，形成金的燒結體所成之純Au層13A，13B。Au漿料係金粉末與樹脂與溶劑的混合物。作為金粉末係可使用粒徑0.6μm~10μm之粉末，而樹脂及溶劑係可使用與前述玻璃含有Au漿料同樣的構成。另外，因應必要而亦可添加分散劑等。在Au漿料之金粉末的含有量係作為50質量%~90質量%即可。
[合金層形成工程] 合金層形成工程係由圖2所示之Au-Sn合金層用漿料塗布工程(S15)及迴焊工程(S16)所成。
(Au-Sn合金層用漿料塗布工程) 於純Au層13B上，如圖3C所示，塗布Au-Sn合金層用漿料141(S15)。對於塗布Au-Sn合金層用漿料141時，係可採用網版印刷法等。塗布厚度係作為1μm以上25μm以下、理想係作為5μm~20μm、更理想係作為10μm~15μm之範圍內即可。
Au-Sn合金層用漿料141係由金屬粉末與助熔劑所成。此金屬粉末係金-錫合金粉末、或金粉末與錫粉末之混合粉末、或者此等三種之粉末(金-錫合金粉末、金粉末、錫粉末)之中的二種以上之混合粉末。金屬粉末之平均粒徑係例如，設定為0.02μm以上15.0μm、理想係設定為0.2μm~15μm、更理想係設定為2μm~11μm。Au-Sn合金層用漿料141係例如，含有70質量%~95質量%金屬粉末，含有5質量%~30質量%助熔劑。金屬粉末係在將此金屬粉末作為100質量%時，將金作為21質量%~23質量%、殘留部：作為錫的組成者為佳。
作為助熔劑係例如，可使用一般的助熔劑(例如，含有松脂，活性劑，溶劑，增黏劑等之助熔劑)者。更且，從使Au-Sn合金層14之潤濕性提升的觀點，例如，使用弱活性(RMA)形式之助熔劑或活性(RA)形式之助熔劑等者為佳。
(迴焊工程) 接著，加熱熔融，固化(迴焊)印刷塗布於純Au層13B之Au-Sn合金層用漿料141(S16)。在迴焊工程中，例如，以290℃以上330℃以下、理想係295℃以上320℃以下、更理想係300℃以上310℃以下的溫度，進行10秒以上180秒以下、理想係20秒以上90秒以下、更理想係30秒以上60秒以下保持，使Au-Sn合金層用漿料141熔融，之後進行冷卻而使其固化。迴焊時之環境係為特別加以限定，而可在氮環境等之非活性環境下，大氣環境下，經由氮與氫之混合氣體等之還元環境下等進行者。
經由此，Au-Sn合金層14則形成於純Au層13B(未形成純Au層13A，13B之情況係玻璃含有Au層12B)上。
在上述實施形態中，電子零件1則因在形成於陶瓷元件11之兩面的玻璃含有Au層12A，12B之中，於玻璃含有Au層12B上形成有Au-Sn合金層14之故，僅在使Au-Sn合金層14接合於接合對象之狀態進行加熱，可容易地接合電子零件1於接合對象。另外，因無需定位薄片狀預型體於電子零件1與接合對象之間之故，可簡略化電子零件1與接合對象之接合作業。
另外，從形成純Au層13B於Au-Sn合金層14與玻璃含有Au層12B之間之情況，因未形成有凹凸於Au-Sn合金層14之表面之故，可與接合對象確實地接合。隨之，可抑制與接合對象的接合強度或對於接合對象之熱傳導率的降低。
更且，從Au-Sn合金層14具有Au與Sn之共晶組織，即，Au-Sn合金層14產生熔融之後固化之狀態情況，在電子零件1與接合對象之接合時，可提升再次加以加熱而熔融時之熔融性。
另外，僅由變更塗布Au-Sn合金層用漿料141於玻璃含有Au層12之厚度，可自由地設定Au-Sn合金層14之厚度。
然而，本發明係未限定於上述實施形態者，在不脫離本發明之內容的範圍，可加上種種變更者。
在上述實施形態中，在合金層形成工程，Au-Sn合金層14係塗布Au-Sn合金層用漿料141於純Au層13B之上面後，經由進行迴焊而形成者，但並不限定於此等，而例如，經由蒸鍍Au-Sn合金或Au-Sn合金鍍敷於純Au層13B之上面而形成亦可。
另外，在上述實施形態中，顯示有於0.6mm角之陶瓷元件11的兩面，形成玻璃含有Au層12A，12B，、純Au層13A，13B及Au-Sn合金層14的例，但並不限定於此等，而上述製造方法係亦可適用於可分割為複數之半導體元件(陶瓷元件)之尺寸的陶瓷母材(未分割材)。
此情況，於陶瓷母材的兩面，形成玻璃含有Au層12A，12B，於純Au層13A，13B及單面，形成Au-Sn合金層14之後，如執行個片化陶瓷母材之個片化工程時，可一次製造大量的電子零件1，而可降低電子零件1之製造成本。
在上述實施形態中，於陶瓷元件11的兩面，形成玻璃含有Au層12A，12B，於純Au層13A，13B，而僅於單面形成Au-Sn合金層14，但並不限定於此，而如圖4所示，於玻璃含有Au層12A，12B上，各形成Au-Sn合金層14亦可。
另外，未進行純Au層形成工程，而如圖5所示，於玻璃含有Au層12B上直接形成Au-Sn合金層14亦可。
在上述實施形態中，電子零件1係作為熱敏電阻或電容器而已做過說明，但電子零件1的利用範圍係未限定於熱敏電阻或電容器，而亦可利用於電化製品，容器，機械構件等之用途者。 產業上之利用可能性
容易地進行電子零件與接合對象的接合。
1:電子零件 11:陶瓷元件 12A，12B:玻璃含有Au層 13A，13B:純Au層 14:Au-Sn合金層 121，122:玻璃含有Au漿料 131，132:純Au膜 141:Au-Sn合金層用漿料
圖1係顯示有關本發明之一實施形態之電子零件的剖面圖。 圖2係顯示在上述實施形態之電子零件的製造方法之流程圖。 圖3A係顯示在上述實施形態之電子零件的製造過程中，塗布玻璃含有Au漿料於陶瓷元件的兩面之狀態的剖面圖。 圖3B係顯示在上述實施形態之電子零件的製造過程中，形成純Au膜於玻璃含有Au層上之狀態的剖面圖。 圖3C係顯示在上述實施形態之電子零件的製造過程中，塗布Au-Sn合金層用漿料於純Au層上之狀態的剖面圖。 圖4係有關本發明之另外的實施形態，顯示Au-Sn合金層則設置於陶瓷元件之兩面的電子零件的剖面圖。 圖5係有關本發明之另外的實施形態，顯示未設置純Au層，而於玻璃含有Au層上，直接形成有Au-Sn合金層之電子零件的剖面圖。
1:電子零件
11:陶瓷元件
12A，12B:玻璃含有Au層
13A，13B:純Au層
14:Au-Sn合金層

Claims (8)

  1. 一種電子零件，其特徵為具備：陶瓷元件，和形成於前述陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層，和形成於各前述玻璃含有Au層之至少任一上的Au-Sn合金層者。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之電子零件，其中，於前述玻璃含有Au層與前述Au-Sn合金層之間，具備純Au層。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之電子零件，其中，前述Au-Sn合金層係具有Au與Sn之共晶組織。
  4. 一種電子零件的製造方法，其特徵為具備：形成玻璃含有Au層於陶瓷元件的兩面之玻璃含有Au層形成工程， 和於經由前述玻璃含有Au層形成工程所形成之各前述玻璃含有Au層之至少任一上，形成Au-Sn合金層之合金層形成工程。
  5. 如申請專利範圍第4項記載之電子零件之製造方法，其中，於前述合金層形成工程之前，更具備形成純Au層於前述玻璃含有Au層上之純Au層形成工程。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項記載之電子零件之製造方法，其中，在前述合金層形成工程中，經由蒸鍍Au-Sn合金於至少任一之前述玻璃含有Au層上而形成前述Au-Sn合金層。
  7. 如申請專利範圍第4項或第5項記載之電子零件之製造方法，其中，在前述合金層形成工程中，經由塗布含有Au及Sn之Au-Sn合金層用漿料於至少任一之前述玻璃含有Au層上，加熱熔融後，使其固化而形成前述Au-Sn合金層。
  8. 一種電子零件的製造方法，其特徵為具備：於可分割為複數之陶瓷元件之尺寸的陶瓷母材的兩面，形成玻璃含有Au層之玻璃含有Au層形成工程， 和於經由前述玻璃含有Au層形成工程所形成之各前述玻璃含有Au層之至少任一上，形成Au-Sn合金層之合金層形成工程， 和在前述合金層形成工程後，分割前述陶瓷母材而個片化為前述陶瓷元件之個片化工程。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034581A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Kyocera Corp サブマウント
US20080213727A1 (en) * 2006-11-20 2008-09-04 Yu Zhang Graded glass/ceramic/glass structures for damage resistant ceramic dental and orthopedic prostheses

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0677004A (ja) 1992-08-26 1994-03-18 Nippondenso Co Ltd 正特性サーミスタ装置
JPH10261507A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Murata Mfg Co Ltd サーミスタ素子
JP2002083737A (ja) 2000-09-07 2002-03-22 Murata Mfg Co Ltd 非線形誘電体素子
JP2007281400A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Taiyo Yuden Co Ltd 表面実装型セラミック電子部品
JP4924920B2 (ja) 2006-06-28 2012-04-25 三菱マテリアル株式会社 Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いて素子の接合面全面を基板に接合する方法
US8728092B2 (en) 2008-08-14 2014-05-20 Monteris Medical Corporation Stereotactic drive system
JP2011119436A (ja) 2009-12-03 2011-06-16 Toyoda Gosei Co Ltd 基板実装装置の接合方法
US8482015B2 (en) 2009-12-03 2013-07-09 Toyoda Gosei Co., Ltd. LED light emitting apparatus and vehicle headlamp using the same
JP2013021299A (ja) * 2011-06-16 2013-01-31 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JP6070927B2 (ja) * 2012-09-12 2017-02-01 三菱マテリアル株式会社 Ａｕ−Ｓｎ合金含有ペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金薄膜及びその成膜方法
JP6830314B2 (ja) 2015-01-15 2021-02-17 株式会社村田製作所 電子部品及び電子部品の実装構造体
US10840008B2 (en) * 2015-01-15 2020-11-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component and electronic component-mounted structure
US10395827B2 (en) * 2016-09-28 2019-08-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034581A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Kyocera Corp サブマウント
US20080213727A1 (en) * 2006-11-20 2008-09-04 Yu Zhang Graded glass/ceramic/glass structures for damage resistant ceramic dental and orthopedic prostheses

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