WO2016157465A1 - 加圧ユニット - Google Patents

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良 松林
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新電元工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pressure unit used when a metal particle paste is baked by heating an assembly in which electronic components are arranged on a substrate via a metal particle paste while being pressed by a pair of heating units.
  • a joined body in which a substrate and an electronic component are joined by a fired metal particle paste is known.
  • a semiconductor device in which a substrate on which a conductor pattern is formed and a semiconductor element are bonded with a fired metal particle paste can be given (for example, see Patent Document 1). .
  • the joined body 10 includes a substrate 1, an electronic component 2, and a fired metal particle paste 3.
  • the substrate 1 is, for example, a substrate on which a conductor pattern is formed.
  • the electronic component 2 is a semiconductor element, for example.
  • the fired metal particle paste 3 is obtained by firing a metal particle paste 4 described later.
  • substrate 1, the electronic component 2, and the metal particle paste 4 are demonstrated in detail by Embodiment 1 mentioned later.
  • the joined body 10 is manufactured by the following method, for example.
  • the assembly 20 is prepared (first step).
  • the assembly 20 is obtained by arranging the electronic component 2 on the substrate 1 via the metal particle paste 4.
  • the assembly 20 is disposed between a pair of heating units (heating plates) 1000 and 1002 (second step). Since the heating part 1000 is on the lower side in the manufacturing method of the joined body shown here, the assembly 20 is disposed on the upper surface of the heating part 1000.
  • the pair of heating units 1000 and 1002 are disposed at positions facing each other and are heated by a heating mechanism (not shown). Further, the pair of heating units 1000 and 1002 pressurize what is sandwiched between the pair of heating units 1000 and 1002 by moving the heating unit 1002 toward the heating unit 1000 by a pressurizing mechanism unit (not shown). be able to.
  • the heating unit 1002 is moved toward the heating unit 1000, the assembly 20 is heated while being pressed by the pair of heating units 1000 and 1002, and the metal particle paste 4 is fired. 10 (see FIG. 1) is manufactured (third step).
  • the assembly 20 is heated while being pressed by a pair of heating units 1000 and 1002 to sinter the metal particle paste 4, thereby joining the substrate 1 and the electronic component 2. Is possible.
  • heat is transmitted from the heating unit 1000 to the metal particle paste 4 before the assembly 20 is heated while being pressed by the pair of heating units 1000 and 1002. May partially cause a sintering reaction (solidification reaction). If the metal particle paste 4 partially undergoes a sintering reaction, the density and strength of the fired metal particle paste 3 may not be sufficient. As a result, the substrate 1 and the electronic component 2 Bondability may be reduced.
  • the heating unit In order to prevent the metal particle paste from partially causing a sintering reaction, the heating unit is cooled when the assembly is disposed, and the heating unit is pressurized after the assembly is pressurized by the pair of heating units. It seems like it should be heated. However, since it takes a considerable amount of time to heat and cool the heating section, changing the temperature of the heating section each time the assembly is placed may significantly reduce the production efficiency of the assembly. There is.
  • An object of the present invention is to provide a pressure unit for use in a method for manufacturing a joined body capable of preventing the above.
  • the inventor of the present invention can suppress a decrease in the bondability between the substrate and the electronic component, and the production efficiency of the bonded body significantly decreases.
  • a method of manufacturing a bonded body that can be prevented has been invented.
  • the manufacturing method of the joined body is simply to heat the assembly while pressurizing it through a pressurizing unit (see each embodiment to be described later, particularly Embodiment 1).
  • the pressure unit since the pressure unit is used, unintentional heat conduction from the heating unit to the metal particle paste can be suppressed, and the above-described effects can be obtained.
  • This invention is invention about the pressurization unit for using for the manufacturing method of the said conjugate
  • the pressurizing unit of the present invention is a pressurizing unit used for firing the metal particle paste by heating an assembly in which an electronic component is placed on a substrate through a metal particle paste while being pressed by a pair of heating units.
  • the pressure unit is At least the plate-shaped first transmission member that contacts the substrate at the time of pressurization and the plate-shaped second transmission member that contacts at least the electronic component at the time of the pressurization, and when the metal particle paste is sintered,
  • a pair of transmission members that sandwich the assembly and transmit pressure and heat to the assembly, and the pair of transmission members are coupled, and at least one of the first transmission member and the second transmission member
  • a mechanism for adjusting a distance between the first transmission member and the second transmission member, the guide member enabling movement of the delivery member while maintaining parallelism with respect to the other transmission member, When between the transmission members, the first transmission member or the second transmission member is separated from the assembly when the pressure is not applied, and the first transmission member
  • the interval adjusting mechanism has an elastic member that extends when the pressure is not applied and contracts when the pressure is applied.
  • the elastic member is formed of a coil spring and is arranged with the guide member as an axis.
  • one end of the guide member is fixed to the first transmission member, and the second transmission member has a guide member receiving hole corresponding to the guide member.
  • the formed second transmission member is preferably movable along the guide member inserted into the guide member receiving hole.
  • the other end of the guide member on the side opposite to the one end is in the guide member receiving hole during the pressurizing.
  • the other end of the guide member on the side opposite to the one end is inserted from the guide member receiving hole during the pressurization.
  • the second transmission member protrudes to the side opposite to the side facing the first transmission member, and the second transmission member has a spacer that is thicker than the length of the guide member protruding from the guide member receiving hole. It is preferable that the guide member further has a protruding side.
  • the pressurizing unit includes four or more guide members, and the guide member is viewed from a direction perpendicular to a surface of the first transmission member on which the substrate is disposed. It is preferable that the guide member is disposed at a vertex of a predetermined quadrangle surrounding at least a place where the assembly is to be disposed.
  • the transmission member is inserted between the assembly and the pair of heating parts at the time of pressurization, and unintentional heat from the heating part to the metal particle paste.
  • the conduction it is possible to suppress the metal particle paste from partially causing a sintering reaction (solidification reaction), and as a result, it is possible to suppress a decrease in the bondability between the substrate and the electronic component. It becomes possible to do.
  • the pressurizing unit of the present invention suppresses unintentional heat conduction from the heating unit to the metal particle paste as described above, and thus the assembly is arranged without changing the temperature of the heating unit. Thus, it is possible to prevent the production efficiency of the joined body from being significantly reduced.
  • the pressurizing unit of the present invention can suppress a decrease in the bondability between the substrate and the electronic component, and prevent the production efficiency of the bonded body from being significantly decreased. It becomes a pressurization unit for using for the manufacturing method of the conjugate
  • the pressurizing unit of the present invention since the guide member is provided, it is possible to maintain the parallelism between the pair of transmission members even when the pair of transmission members are moved by the pressurization. It is possible to suppress the occurrence of a variation in bonding strength between places between the electronic component and the electronic component.
  • the gap adjusting mechanism since the gap adjusting mechanism is provided, it is possible to suppress vibrations and shocks applied to the pair of transmission members during non-pressurization from being transmitted to the assembly. As a result, it is possible to prevent the positional relationship between the substrate and the electronic component from deviating.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a joined body 10.
  • 1A is a top view
  • FIG. 1B is an A1-A1 cross-sectional view (side cross-sectional view) of FIG. 1A.
  • 1 is a diagram of a pressure unit 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2A is a top view
  • FIG. 2B is an A2-A2 sectional view (side sectional view) of FIG. 2A.
  • the side of the interval adjusting mechanism 140 is displayed instead of a cross section for easy understanding of the drawing. The same applies to cross-sectional views described later.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a joined body 10.
  • 1A is a top view
  • FIG. 1B is an A1-A1 cross-sectional view (side cross-sectional view) of FIG. 1A.
  • 1 is
  • FIG. 3A is a side sectional view showing a state of the pressurizing unit 100 and the assembly 20 at the time of non-pressurization
  • FIG. 3B is a plan view of the pressurizing unit 100 and the assembly 20 on the heating unit 1000. It is a sectional side view which shows a mode when arrange
  • FIG. 3A is a side sectional view showing a state of the pressurizing unit 100 and the assembly 20 at the time of non-pressurization
  • FIG. 3B is a plan view of the pressurizing unit 100 and the assembly 20 on the heating unit 1000. It is a sectional side view which shows a mode when arrange
  • FIG. 4A is a side cross-sectional view showing the state of the pressurizing unit 100 and the assembly 20 at the time of pressurization
  • FIG. 4B is when heating is performed while pressurizing with a pair of heating units 1000 and 1002.
  • It is a sectional side view which shows the mode of the pressurization unit 100, the assembly 20, and a pair of heating part 1000,1002.
  • FIG. 5A is a side cross-sectional view of the pressure unit 102 and the assembly 20 when no pressure is applied
  • FIG. 5B is a side cross-sectional view of the pressure unit 102 and the assembly 20 when pressure is applied. .
  • FIG. 6A is a side sectional view of the pressure unit 104 and the assembly 22 when not pressurized
  • FIG. 6B is a side sectional view of the pressure unit 104 and the assembly 22 when pressurized.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing the same cross section as FIG. 1B, and the same applies to FIGS. 8 and 9 below.
  • the pressurizing unit 100 heats the assembly 20 in which the electronic component 2 is disposed on the substrate 1 through the metal particle paste 4 while pressing the assembly 20 with a pair of heating units 1000 and 1002. It is a pressure unit used when firing. Since the assembly 20 is the same as the assembly 20 described above (see FIG. 7), the illustration and description again are omitted.
  • the “substrate” in the present specification refers to a component on which an electronic component is mounted.
  • the substrate 1 carries the electronic component 2.
  • the substrate 1 in the first embodiment is a circuit board in which a conductor pattern is formed on a main body made of a non-conductive substance, for example.
  • the constituent material of the substrate 1 is a material that can withstand the sintering temperature of the metal particle paste 4 (depending on the type, for example, 300 ° C.) (for example, if it is a main body, it is a heat-resistant resin, ceramic, or conductor pattern). (Metal) can be used.
  • the substrate to which the present invention is applied may be a DCB (Direct Copper Bond) substrate or a lead frame.
  • substrate which is an application object of this invention should just mount an electronic component, for example, may be a silicon chip. That is, the present invention can be applied to connect the silicon chip and the conductive connector.
  • the “electronic component” in the present specification refers to a component used in an electrical product, and particularly a component that needs to be electrically connected to a substrate.
  • the electronic component 2 is a semiconductor element, for example.
  • Examples of the electronic component include an electric motor, a resistor, a capacitor, a piezoelectric element, a connector, a switch, an antenna, and a conductive connector in addition to the above-described semiconductor element (for example, a semiconductor chip on which an integrated circuit is mounted). Can do.
  • the pressurizing unit of the present invention can be used particularly suitably when a joined body in which at least one semiconductor element is joined to a substrate, that is, a semiconductor device is manufactured.
  • the number of electronic components 2 is one, but the present invention can be applied even when the number of electronic components is two or more.
  • the electronic components may be a single type or a plurality of types.
  • the metal particle paste 4 is a low-temperature firing type conductive paste that contains nano-sized or sub-micron-sized metal particles in a solvent and utilizes the low-temperature sintering phenomenon and high surface activity of the metal particles.
  • the metal particle paste 4 contains, for example, metal particles, an organic dispersion material, an organic dispersion material capturing material, and a volatile organic solvent.
  • the metal particles include metal nanoparticles (for example, metal particles having an average diameter of approximately 100 nm or less), metal submicron particles (for example, metal particles having an average diameter in the range of approximately 0.1 to 1 ⁇ m), or metal Both nanoparticles and metal submicron particles can be used.
  • As a material of the metal particles for example, silver, gold, or copper can be used.
  • the organic dispersion material covers the surface of the metal particles at room temperature and functions to keep the metal particles in an independent dispersion state.
  • the organic dispersion material trapping material functions to react with the organic dispersion material covering the metal particles at a high temperature to remove it from the surface of the metal particles.
  • the volatile organic solvent functions to capture a reaction material between the organic dispersion material and the organic dispersion material capturing material and to release it as a gas.
  • the pressurizing unit 100 includes a pair of transmission members 110 and 120, a guide member 130, and an interval adjustment mechanism 140.
  • the pressurizing unit 100 when no pressure is applied to the pressurizing unit 100 (see FIG. 3A), it is assumed that no pressure is applied, and when a predetermined pressure is applied to the pressurizing unit 100 (FIG. 4A). Refer to)) when pressure is applied.
  • the “predetermined pressure” refers to a pressure applied when the metal particle paste 4 is sintered.
  • the pair of transmission members 110 and 120 includes a plate-like first transmission member 110 that contacts the substrate 1 at least when pressed, and a plate-shaped second transmission member 120 that contacts the electronic component 2 at least when pressed.
  • the pair of transmission members 110 and 120 sandwich the assembly 20 when the metal particle paste 4 is sintered, and transmit pressure and heat to the assembly 20.
  • the first transmission member 110 and the second transmission member 120 are made of, for example, ceramics or metal.
  • the 1st transmission member 110 and the 2nd transmission member 120 consist of a plate-shaped member of a top view rectangle.
  • the first transmission member 110 and the second transmission member 120 are formed of a rectangular parallelepiped member.
  • the “plate-like” does not include only a completely plate-like shape (only a rectangular parallelepiped shape or a columnar shape), but may be substantially plate-like as a whole. That is, the transmission member used in the pressure unit of the present invention is not limited to the shape described above, but has a shape corresponding to the method of manufacturing the assembly or joined body (for example, for mounting the pressure unit of the present invention).
  • a transmission member having a protrusion or a notch shaped to match the shape of the opening or unevenness can be used.
  • the transmission member used in the pressure unit of the present invention may have a member other than a plate-like member (for example, a spacer, an abutting member that matches the shape of the electronic component, etc.) (described later). (Refer to Embodiment 2 and modifications of the above).
  • a guide member receiving hole 122 corresponding to the guide member 130 is formed in the second transmission member 120.
  • a total of four guide member receiving holes 122 are formed in the second transmission member 120, one at each of the four corners of the second transmission member 120.
  • the second transmission member 120 is movable along the guide member 130 inserted into the guide member receiving hole 122.
  • movement having the feature that “the second transmission member is movable along the guide member inserted into the guide member receiving hole” refers to relative movement with respect to the first transmission member.
  • the second transmission member may be stationary and the first transmission member and the guide member may move when viewed from the outside (for example, the lower heating unit is heated above).
  • the pressure unit and the assembly are pressurized by moving in the direction of the part). Even in such a case, since the second transmission member moves relative to the first transmission member, it is included in the above movement.
  • the guide member receiving hole 122 is a through hole having a circular shape in a top view in accordance with the shape of the guide member 130 (a columnar shape as described later).
  • the shape of the guide member receiving hole in the present invention is not limited to a circular shape in a top view, and may be a shape that matches the shape of the guide member.
  • the guide member receiving hole may be a hole (a hole with a bottom) that is not a through hole.
  • the guide member 130 couples the pair of transmission members 110 and 120 and can move at least one of the first transmission member 110 and the second transmission member 120 while maintaining parallelism with respect to the other transmission member.
  • the guide member 130 allows the second transmission member 120 to move while maintaining parallelism with the first transmission member 110 (the expression that it is movable can be expressed as an expression that guides it). it can.).
  • the pressure unit of the present invention preferably includes two or more guide members, and more preferably includes four or more guide members.
  • the pressurizing unit 100 includes two or more guide members, specifically four.
  • the guide member 130 When the guide member 130 is viewed from a direction perpendicular to the surface on which the substrate 1 of the first transmission member 110 is disposed, the guide member 130 has a predetermined quadrangle surrounding at least a place where the assembly 20 is to be disposed (FIG. 2A). (See the broken line indicated by the symbol Q.). In the first embodiment, a total of four guide members 130 are arranged, one at each of the four corners of the first transmission member 110.
  • the guide member 130 is fixed to the first transmission member 110.
  • the other end of the guide member 130 opposite to the one end is in the guide member receiving hole 122 during pressurization (see FIG. 4).
  • the guide member 130 is made of a metal such as stainless steel, for example.
  • the four guide members 130 all have a cylindrical shape.
  • the number of guide members in the present invention is not limited to four, and may be one to three, or five or more as long as the purpose of the guide member can be achieved.
  • the shape of the guide member in the present invention is not limited to a columnar shape, and other shapes (specific examples include a prismatic shape, an elliptical shape, a flat plate shape, a corrugated plate shape, an L-shape as long as the purpose of the guide member can be achieved Shape or T-shape).
  • the interval adjustment mechanism 140 is a mechanism that adjusts the interval between the first transmission member 110 and the second transmission member 120.
  • the spacing adjustment mechanism 140 separates the first transmission member 110 or the second transmission member 120 from the assembly 20 when the assembly 20 is between the pair of transmission members 110 and 120 and is not pressurized, and is added. When the pressure is applied, both the first transmission member 110 and the second transmission member 120 can contact the assembly 20.
  • the interval adjusting mechanism 140 has an elastic member that expands when not pressed and contracts when pressed.
  • the elastic member is formed of a coil spring and is arranged with the guide member 130 as an axis.
  • the distance adjusting mechanism in the present invention is not limited to an elastic member, and is a member that can be shrunk when it is pressurized from non-pressurized to non-pressurized, but does not expand when it is pressurized from non-pressurized (for example, nested) A multistage pipe having a shape-like structure).
  • the elastic member in the present invention is not limited to the coil spring, and a member that can withstand the temperature at the time of sintering the metal particle paste can be used.
  • Specific examples of the elastic member other than the coil spring include a leaf spring and heat resistant rubber.
  • the interval adjusting mechanism in the present invention may have a component other than the elastic member (for example, a member that supports the elastic member or a member that reinforces the elastic member).
  • arranging the guide member as an axis” for the coil spring means that the coil spring is disposed in a state where the guide member exists in the hollow portion of the coil spring.
  • the elastic member in this invention may be arrange
  • the elastic member in the present invention may be arranged with a component other than the guide member as an axis, or may be arranged with only the elastic member (without the axis).
  • the manufacturing method of the joined body includes the following first step S10, second step S20, and third step S30 in this order.
  • the first step S10 is a step for preparing the assembly 20. Since the drawing is the same as FIG. 7, a further illustration is omitted.
  • the metal particle paste 4 is applied to a predetermined place (for example, a contact point with the electronic component 2) of the substrate 1, It can be implemented by placing the electronic component 2 on the top.
  • the assembly 20 is sandwiched between the pair of transmission members 110 and 120 of the pressure unit 100, and then the assembly 20 is paired with the pressure unit 100 and a pair of heating units. It is a process of arranging between 1000 and 1002.
  • the assembly 20 and the pressure unit 100 are arranged directly on the heating unit 1000, but between the pair of heating units 1000 and 1002 (that is, the heating unit 1000 and the heating unit 1000). May be spaced apart).
  • the heating unit 1002 on the upper side is moved toward the heating unit 1000, and the assembly 20 is heated while being pressurized by the pair of heating units 1000 and 1002 together with the pressure unit 100. Then, the metal particle paste 4 is fired to produce the joined body 10.
  • the heating part 1002 may be moved and both the heating parts 1000 and 1002 may be moved.
  • the transmission member is inserted between the assembly and the pair of heating units at the time of pressurization.
  • the transmission member is inserted between the assembly and the pair of heating units at the time of pressurization.
  • the pressurization unit 100 which concerns on Embodiment 1, since the pressurization unit 100 suppresses the unintentional heat conduction from the heating parts 1000 and 1002 to the metal particle paste 4 as mentioned above, the temperature of a heating part. Thus, it is possible to arrange the assembly without changing the position, and it is possible to prevent the production efficiency of the joined body from being significantly reduced.
  • the pressurizing unit 100 can suppress a decrease in the bondability between the substrate 1 and the electronic component 2, and the production efficiency of the bonded body is significantly decreased. It becomes a pressurization unit for using for the manufacturing method of the zygote which can prevent this.
  • the pressure unit 100 since the guide member 130 is provided, it is possible to maintain the parallelism between the pair of transmission members even when the pair of transmission members are moved by pressure, As a result, it is possible to suppress variation in bonding strength between locations between the substrate and the electronic component.
  • the gap adjusting mechanism 140 since the gap adjusting mechanism 140 is provided, it is possible to suppress vibrations and impacts applied to the pair of transmission members during non-pressurization from being transmitted to the assembly. As a result, it is possible to prevent the positional relationship between the substrate and the electronic component from deviating.
  • the gap adjusting mechanism 140 has an elastic member that expands when not pressurized and contracts when pressed, so that the pressurizing unit after firing the metal particle paste When the pressurization is released, the pair of transmission members can be automatically separated, and as a result, the assembly can be easily taken out.
  • the elastic member is formed of a coil spring and is arranged with the guide member as an axis, so that the interval adjusting mechanism can be realized with a simple structure. It becomes.
  • one end of the guide member 130 is fixed to the first transmission member 110, and the guide member receiving hole 122 is formed in the second transmission member 120. Since the second transmission member 120 can move along the guide member 130 inserted into the guide member receiving hole 122, the second transmission member can be moved with high accuracy using a simple configuration. .
  • the other end of the guide member 130 is in the guide member receiving hole 122 during pressurization, so that the guide member is prevented from coming into contact with the heating unit.
  • the pressure unit can be pressurized stably.
  • the pressure unit 100 includes four or more guide members 130, and the guide members 130 are at least a predetermined quadrangle surrounding a place where the assembly 20 is to be disposed. Since it is arranged at the apex of Q, the parallelism between the pair of transmission members can be accurately maintained by the four guide members arranged at the apexes of the predetermined rectangle.
  • the pressure unit 102 according to the second embodiment has basically the same configuration as the pressure unit 100 according to the first embodiment, but the configuration of the second transmission member and the configuration of the guide member are the same as those of the first embodiment. This is different from the case of the pressure unit 100. That is, as shown in FIG. 5, in the pressure unit 102 according to the second embodiment, the other end portion on the side opposite to the one end portion of the guide member 132 is from the guide member receiving hole 122 during pressurization.
  • the second transmission member 150 protrudes to the side opposite to the side facing the first transmission member 110, and the second transmission member 150 has a spacer 156 that is thicker than the length of the guide member 132 protruding from the guide member receiving hole 122.
  • the guide member 132 of the second transmission member 150 is provided on the protruding side.
  • the second transmission member 150 includes a rectangular parallelepiped member 154 and a spacer 156.
  • the rectangular parallelepiped member 154 is the same member as the rectangular parallelepiped member constituting the second transmission member 120 in the first embodiment.
  • the spacer 156 is made of the same material as the rectangular parallelepiped member 154, for example.
  • the spacer 156 may be completely fixed to the rectangular parallelepiped member 154 or may be configured to be removable.
  • the spacer 156 has a rectangular parallelepiped shape that is slightly smaller than the rectangular parallelepiped member 154.
  • the number of spacers 156 is one, but a plurality of spacers may be provided. When the number of spacers is plural, other spacers may be stacked on the spacer.
  • the spacer 156 has a rectangular parallelepiped shape that is slightly smaller than the rectangular parallelepiped member 154, but the spacer in the present invention has shapes other than the above (columnar shape, polygonal columnar shape, etc.). Also good.
  • the spacer may be clogged inside, or a space may exist inside.
  • the guide member 132 has basically the same configuration as the guide member 130 in the first embodiment, but is longer than the guide member 130.
  • the pressure unit 102 according to the second embodiment includes a pair of transmission members, although the configuration of the second transmission member and the configuration of the guide member are different from those of the pressure unit 100 according to the first embodiment. Since the pressurization unit suppresses unintended heat conduction from the heating unit to the metal particle paste, similarly to the pressurization unit 100 according to the first embodiment, the bondability between the substrate and the electronic component is reduced. It is possible to provide a pressure unit for use in a method for manufacturing a joined body capable of preventing the production efficiency of the joined body from being significantly reduced.
  • the pressurizing unit 102 since the second transmission member 150 includes the spacer 156, the guide member is prevented from coming into contact with the heating unit, and the pressurizing unit is stably pressurized. Is possible.
  • the pressurizing unit 102 according to the second embodiment has basically the same configuration as the pressurizing unit 100 according to the first embodiment except for the configuration of the second transmission member and the configuration of the guide member. It has the effect applicable among the effects which the pressurization unit 100 has.
  • the present invention has been described using the first transmission member 110 and the second transmission member 120 made of a rectangular parallelepiped member, but the present invention is not limited to this.
  • the pressurizing unit 104 heats the assembly 22 in which the electronic component 5 is disposed on the substrate 1 through the metal particle paste 4 while pressing the assembly 22 with a pair of heating units. It is a pressure unit used when baking the paste 4.
  • the electronic component 5 is basically the same as the electronic component 2 in the first embodiment, but has a convex portion on the side opposite to the substrate 1 side.
  • the second transmission member 160 of the pressure unit 104 basically has the same configuration as the second transmission member 120 in the first embodiment, but includes a rectangular parallelepiped member 164 and an abutting member 166.
  • the rectangular parallelepiped member 164 is the same member as the rectangular parallelepiped member constituting the second transmission member 120 in the first embodiment
  • the abutting member 166 is a member having a recess on the first transmission member 110 side.
  • the concave portion of the abutting member 166 corresponds to the convex portion of the electronic component 5.
  • the transmission member used in the pressure unit of the present invention may have a member other than a plate-shaped member or a spacer.

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Abstract

　基板１に金属粒子ペースト４を介して電子部品２を配置した組立体２０を一対の加熱部１０００，１００２で加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成する際に用いる加圧ユニット１００。加圧ユニット１００は、組立体２０を挟み込んで組立体２０に圧力及び熱を伝達する一対の伝達部材１１０，１２０と、一対の伝達部材１１０，１２０を移動可能に連結するガイド部材１３０と、非加圧時には第２伝達部材１２０を組立体２０と離隔させ、かつ、加圧時には第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０の両方を組立体２０と接触可能とする間隔調整機構１４０とを備える。　本発明の加圧ユニットは、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットとなる。

Description

加圧ユニット
　本発明は、基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を配置した組立体を一対の加熱部により加圧しながら加熱して金属粒子ペーストを焼成する際に用いる加圧ユニットに関する。
　電子製品の技術分野においては、基板と電子部品とが、焼成された金属粒子ペーストにより接合された接合体が知られている。このような接合体の具体例として、導体パターンが形成された基板と、半導体素子とが、焼成された金属粒子ペーストにより接合された半導体装置を挙げることができる（例えば、特許文献１参照。）。
　ここで、上記した接合体について図を用いて説明する。接合体１０は、図１に示すように、基板１、電子部品２及び焼成された金属粒子ペースト３を備える。
　基板１は、例えば、導体パターンが形成された基板である。
　電子部品２は、例えば、半導体素子である。
　焼成された金属粒子ペースト３は、後述する金属粒子ペースト４が焼成されたものである。
　なお、基板１、電子部品２及び金属粒子ペースト４については、後述する実施形態１で詳細に説明する。
　従来、上記の接合体１０は、例えば、以下のような方法により製造される。
　まず、図７に示すように、組立体２０を準備する（第１工程）。
　組立体２０は、基板１に金属粒子ペースト４を介して電子部品２を配置したものである。
　次に、図８に示すように、組立体２０を一対の加熱部（加熱板）１０００，１００２の間に配置する（第２工程）。ここで示す接合体の製造方法では加熱部１０００が下側にあるため、組立体２０は加熱部１０００の上面に配置する。
　一対の加熱部１０００，１００２は、互いに対向する位置に配置されており、図示しない加熱機構により加熱されている。また、一対の加熱部１０００，１００２は、図示しない加圧機構部により、加熱部１００２を加熱部１０００に向けて移動させることにより一対の加熱部１０００，１００２の間に挟みこんだものを加圧することができる。
　その後、図９に示すように、加熱部１００２を加熱部１０００に向けて移動させ、組立体２０を一対の加熱部１０００，１００２により加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成し、接合体１０（図１参照。）を製造する（第３工程）。
　従来の接合体の製造方法によれば、組立体２０を一対の加熱部１０００，１００２により加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成することで、基板１と電子部品２とを接合することが可能となる。
特開２０１２－９７０３号公報
　しかしながら、従来の接合体の製造方法においては、組立体２０を一対の加熱部１０００，１００２により加圧しながら加熱する前に加熱部１０００から金属粒子ペースト４に熱が伝わってしまい、金属粒子ペースト４が部分的に焼結反応（固化反応）を起こしてしまう可能性がある。金属粒子ペースト４が部分的に焼結反応を起こしてしまうと、焼成された金属粒子ペースト３の密度や強度が十分なものとならない可能性があり、その結果、基板１と電子部品２との接合性が低下してしまう可能性がある。
　なお、金属粒子ペーストが部分的に焼結反応を起こしてしまうのを抑制するためには、組立体を配置するときには加熱部を冷却し、組立体を一対の加熱部で加圧した後に加熱部を加熱すればよいようにも思える。しかしながら、加熱部を加熱するにも冷却するにもかなりの時間が掛かってしまうため、組立体を配置するたびに加熱部の温度を変えると、組立体の生産効率が著しく低下してしまう可能性がある。
　そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットを提供することを目的とする。
　本発明の発明者は、上記した課題に鑑みて、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法を発明した。
　当該接合体の製造方法は、簡単にいえば、加圧ユニットを介して組立体を加圧しながら加熱するというものである（後述する各実施形態、特に実施形態１参照。）。当該接合体の製造方法によれば、加圧ユニットを用いるため、加熱部から金属粒子ペーストへの意図せぬ熱伝導を抑制することが可能であり、上記した効果を得ることが可能となる。
　本発明は、上記接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットについての発明であり、以下の要素により構成される。
［１］本発明の加圧ユニットは、基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を配置した組立体を一対の加熱部で加圧しながら加熱して前記金属粒子ペーストを焼成する際に用いる加圧ユニットであって、前記加圧ユニットに圧力が掛かっていないときを非加圧時とし、前記加圧ユニットに所定の圧力が掛かっているときを加圧時とするとき、前記加圧ユニットは、少なくとも前記加圧時には前記基板と接触する板状の第１伝達部材及び少なくとも前記加圧時には前記電子部品と接触する板状の第２伝達部材からなり、前記金属粒子ペーストを焼結する際に前記組立体を挟み込んで前記組立体に圧力及び熱を伝達する一対の伝達部材と、前記一対の伝達部材を連結するとともに、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材のうち少なくとも一方の伝達部材を他方の伝達部材に対する平行度を保ったまま移動可能とするガイド部材と、前記第１伝達部材と前記第２伝達部材との間隔を調整する機構であり、前記組立体が前記一対の伝達部材の間にあるときにおいて、前記非加圧時には前記第１伝達部材又は前記第２伝達部材を前記組立体と離隔させ、かつ、前記加圧時には前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材の両方を前記組立体と接触可能とする間隔調整機構とを備えることを特徴とする。
［２］本発明の加圧ユニットにおいては、前記間隔調整機構は、前記非加圧時には伸び、かつ、前記加圧時には縮められる弾性部材を有することが好ましい。
［３］本発明の加圧ユニットにおいては、前記弾性部材は、コイルばねからなり、かつ、前記ガイド部材を軸として配置されていることが好ましい。
［４］本発明の加圧ユニットにおいては、前記ガイド部材は、一方の端部が前記第１伝達部材に固定され、前記第２伝達部材には、前記ガイド部材に対応するガイド部材受け穴が形成され、前記第２伝達部材は、前記ガイド部材受け穴に差し込まれた前記ガイド部材に沿って移動可能であることが好ましい。
［５］本発明の加圧ユニットにおいては、前記ガイド部材の前記一方の端部とは反対側にある他方の端部は、前記加圧時に前記ガイド部材受け穴の中にあることが好ましい。
［６］本発明の加圧ユニットにおいては、前記ガイド部材の前記一方の端部とは反対側にある他方の端部は、前記加圧時に前記ガイド部材受け穴から前記第２伝達部材の前記第１伝達部材と対向する側とは反対の側に突き出し、前記第２伝達部材は、前記ガイド部材が前記ガイド部材受け穴から突き出す長さよりも厚みがあるスペーサーを、前記第２伝達部材の前記ガイド部材が突き出す側にさらに有することが好ましい。
［７］本発明の加圧ユニットにおいては、前記加圧ユニットは、前記ガイド部材を４つ以上備え、前記ガイド部材を前記第１伝達部材の前記基板を配置する面に垂直な方向からみたとき、前記ガイド部材は、少なくとも、前記組立体を配置すべき場所を囲む所定の四角形の頂点に配置されていることが好ましい。
　本発明の加圧ユニットによれば、一対の伝達部材を備えるため、加圧時に組立体と一対の加熱部との間に伝達部材を入れて、加熱部から金属粒子ペーストへの意図せぬ熱伝導を抑制することで金属粒子ペーストが部分的に焼結反応（固化反応）を起こしてしまうのを抑制することが可能となり、その結果、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能となる。
　また、本発明の加圧ユニットによれば、加圧ユニットが上記のように加熱部から金属粒子ペーストへの意図せぬ熱伝導を抑制するため、加熱部の温度を変えることなく組立体を配置することが可能となり、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能となる。
　このため、本発明の加圧ユニットは、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットとなる。
　また、本発明の加圧ユニットによれば、ガイド部材を備えるため、加圧により一対の伝達部材が移動したときでも一対の伝達部材の間の平行度を保つことが可能となり、その結果、基板と電子部品との間に場所ごとの接合強度のばらつきが生じるのを抑制することが可能となる。
　また、本発明の加圧ユニットによれば、間隔調整機構を備えるため、非加圧時において一対の伝達部材に加わる振動や衝撃が組立体に伝達されるのを抑制することが可能となり、その結果、基板と電子部品との位置関係がずれるのを抑制することが可能となる。
接合体１０の概念図である。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１－Ａ１断面図（側断面図）である。 実施形態１に係る加圧ユニット１００の図である。図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ２－Ａ２断面図（側断面図）である。なお、図２（ｂ）では図面をわかりやすくするため、間隔調整機構１４０については断面ではなく側面を表示している。後述の断面図においても同様である。 実施形態１に係る加圧ユニット１００を用いた接合体の製造方法における第２工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図３（ａ）は非加圧時の加圧ユニット１００及び組立体２０の様子を示す側断面図であり、図３（ｂ）は加熱部１０００の上に加圧ユニット１００及び組立体２０を配置したときの様子を示す側断面図である。なお、図３（ｂ）は図２（ｂ）と同様の断面を表示している。後述する図４（ｂ）、図５及び図６も同様である。 実施形態１に係る加圧ユニット１００を用いた接合体の製造方法における第３工程Ｓ３０を説明するために示す図である。図４（ａ）は加圧時の加圧ユニット１００及び組立体２０の様子を示す側断面図であり、図４（ｂ）は一対の加熱部１０００，１００２で加圧しながら加熱しているときの加圧ユニット１００、組立体２０及び一対の加熱部１０００，１００２の様子を示す側断面図である。 実施形態２に係る加圧ユニット１０２を説明するために示す図である。図５（ａ）は非加圧時の加圧ユニット１０２及び組立体２０の側断面図であり、図５（ｂ）は加圧時の加圧ユニット１０２及び組立体２０の側断面図である。 変形例に係る加圧ユニット１０４を説明するために示す図である。図６（ａ）は非加圧時の加圧ユニット１０４及び組立体２２の側断面図であり、図６（ｂ）は加圧時の加圧ユニット１０４及び組立体２２の側断面図である。 従来の接合体の製造方法における第１工程を説明するために示す図である。図７は図１（ｂ）と同様の断面を表示する側断面図であり、以下の図８及び図９も同様である。 従来の接合体の製造方法における第２工程を説明するために示す図である。 従来の接合体の製造方法における第３工程を説明するために示す図である。
　以下、本発明の加圧ユニットについて、図に示す実施形態に基づいて説明する。
［実施形態１］
　実施形態１に係る加圧ユニット１００は、基板１に金属粒子ペースト４を介して電子部品２を配置した組立体２０を一対の加熱部１０００，１００２で加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成する際に用いる加圧ユニットである。組立体２０は先に説明した組立体２０と同様であるため（図７参照。）、再度の図示及び説明を省略する。
　ここで、基板１、電子部品２及び金属粒子ペースト４について詳しく説明する。
　本明細書における「基板」とは、電子部品を搭載する部品のことをいう。
　基板１は、電子部品２を搭載する。実施形態１における基板１は、例えば、非伝導性の物質からなる本体に導体パターンが形成された回路基板である。基板１の構成材料としては、金属粒子ペースト４の焼結温度（種類にもよるが、例えば３００℃）に耐えられる材料（例えば、本体であれば耐熱性の樹脂やセラミックス、導体パターンであれば金属）からなるものを用いることができる。
　なお、本発明の適用対象である基板は、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｂｏｎｄ）基板やリードフレームであってもよい。また、本発明の適用対象である基板は、電子部品を搭載するものであればよく、例えば、シリコンチップであってもよい。つまり、シリコンチップと導電性の接続子とを接続するのに本発明を適用することもできる。
　本明細書における「電子部品」とは、電気製品において使用される部品であって、特に基板と電気的に接続する必要がある部品のことをいう。
　電子部品２は、例えば、半導体素子である。
　電子部品としては、上記した半導体素子（例えば、集積回路を搭載した半導体チップ）の他に、電気モーター、抵抗器、コンデンサ、圧電素子、コネクタ、スイッチ、アンテナ、導電性の接続子を例示することができる。なお、本発明の加圧ユニットは、少なくとも１つの半導体素子を基板と接合した接合体、つまり半導体装置を製造する場合に特に好適に用いることができる。また、実施形態１においては電子部品２の数は１つであるが、本発明は電子部品の数が２つ以上であっても適用することができる。電子部品の数が２つ以上である場合、電子部品は単一種類であってもよいし、複数種類であってもよい。
　金属粒子ペースト４は、溶剤中にナノサイズやサブミクロンサイズの金属粒子を含有し、金属粒子の低温焼結現象及び高い表面活性を利用した低温焼成型の導電性ペーストである。金属粒子ペースト４は、例えば、金属粒子と、有機分散材と、有機分散材捕捉材と、揮発性有機溶剤とを含有する。
　金属粒子としては、金属ナノ粒子（例えば、平均直径が概略１００ｎｍ以下である金属粒子）、金属サブミクロン粒子（例えば、平均直径が概略０．１～１μｍの範囲内にある金属粒子）、又は金属ナノ粒子及び金属サブミクロン粒子の両方を用いることができる。金属粒子の材料としては、例えば、銀、金又は銅を用いることができる。有機分散材は、常温で金属粒子の表面を覆い、金属粒子を独立分散状態に保持する働きをする。有機分散材捕捉材は、高温で、金属粒子を覆っている有機分散材と反応してこれを金属粒子表面から除去する働きをする。揮発性有機溶剤は、有機分散材と有機分散材捕捉材との反応物質を捕捉するとともに気体として系外に逃がす働きをする。
　次に、実施形態１に係る加圧ユニット１００の構成について説明する。
　加圧ユニット１００は、図２に示すように、一対の伝達部材１１０，１２０と、ガイド部材１３０と、間隔調整機構１４０とを備える。
　以下の説明では、加圧ユニット１００に圧力が掛かっていないとき（図３（ａ）参照。）を非加圧時とし、加圧ユニット１００に所定の圧力が掛かっているとき（図４（ａ）参照。）を加圧時とする。
　なお、本明細書において「所定の圧力」とは、金属粒子ペースト４を焼結するときに掛ける圧力のことをいう。
　一対の伝達部材１１０，１２０は、少なくとも加圧時には基板１と接触する板状の第１伝達部材１１０、及び、少なくとも加圧時には電子部品２と接触する板状の第２伝達部材１２０からなる。一対の伝達部材１１０，１２０は、金属粒子ペースト４を焼結する際に組立体２０を挟み込んで組立体２０に圧力及び熱を伝達する。
　第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０は、例えば、セラミックス又は金属からなる。
　第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０は、上面視長方形の板状形状の部材からなる。いいかえれば、第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０は、直方体形状の部材からなる。
　なお、本明細書において「板状の」とは、まったくの板状の形状（直方体形状や円柱形状のみ）からなるものだけを含むのではなく、全体的にみておおよそ板状であればよい。つまり、本発明の加圧ユニットに用いる伝達部材は上記形状のものに限られず、組立体や接合体の製造方法に応じた形状のもの（例えば、本発明の加圧ユニットを載置するためのトレイが存在し、当該トレイに加圧ユニットの位置を固定するための開口部や凹凸がある場合には、当該開口部や凹凸の形状に合わせた形状の突出部や切り欠きを有する伝達部材）を用いることができる。また、本発明の加圧ユニットに用いる伝達部材は、板状形状の部材以外の部材（例えば、スペーサー、電子部品の形状に合わせた突き当て用の部材等）を有していてもよい（後述の実施形態２及び変形例参照。）。
　第２伝達部材１２０には、ガイド部材１３０に対応するガイド部材受け穴１２２が形成されている。実施形態１においては、第２伝達部材１２０には、第２伝達部材１２０の四隅にそれぞれ１つずつ、計４つのガイド部材受け穴１２２が形成されている。第２伝達部材１２０は、ガイド部材受け穴１２２に差し込まれたガイド部材１３０に沿って移動可能である。
　なお、「第２伝達部材は、ガイド部材受け穴に差し込まれたガイド部材に沿って移動可能である」という特徴の「移動」とは、第１伝達部材に対する相対的な移動のことをいう。加圧ユニットの加圧の仕方によっては、外部から見て第２伝達部材が静止し、第１伝達部材及びガイド部材が移動することもある（例えば、下側にある加熱部を上側にある加熱部の方向へ移動させて加圧ユニット及び組立体を加圧する場合）。このような場合でも、第２伝達部材は第１伝達部材に対して相対的に移動するため、上記移動に含まれる。
　ガイド部材受け穴１２２は、ガイド部材１３０の形状（後述するように円柱状）にあわせて、上面視円形形状からなる貫通孔である。なお、本発明におけるガイド部材受け穴の形状は上面視円形形状に限られず、ガイド部材の形状にあわせた形状であればよい。また、ガイド部材受け穴は、貫通孔ではない穴（底のある穴）であってもよい。
　ガイド部材１３０は、一対の伝達部材１１０，１２０を連結するとともに、第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０のうち少なくとも一方の伝達部材を他方の伝達部材に対する平行度を保ったまま移動可能とする。実施形態１においては、ガイド部材１３０は、第１伝達部材１１０に対する平行度を保ったまま第２伝達部材１２０を移動可能とする（移動可能とするという表現は、案内するという表現で表すこともできる。）。伝達部材の移動の安定性という観点からは、本発明の加圧ユニットは、ガイド部材を２つ以上備えることが好ましく、４つ以上備えることが一層好ましい。
　加圧ユニット１００は、ガイド部材を２つ以上、具体的には４つ備える。ガイド部材１３０を第１伝達部材１１０の基板１を配置する面に垂直な方向からみたとき、ガイド部材１３０は、少なくとも、組立体２０を配置すべき場所を囲む所定の四角形（図２（ａ）の符号Ｑで示す破線を参照。）の頂点に配置されている。実施形態１においては、ガイド部材１３０は、第１伝達部材１１０の四隅にそれぞれ１つずつ、計４つ配置されている。
　ガイド部材１３０は、一方の端部が第１伝達部材１１０に固定されている。ガイド部材１３０の一方の端部とは反対側にある他方の端部は、加圧時にガイド部材受け穴１２２の中にある（図４参照。）。
　ガイド部材１３０は、例えば、ステンレス鋼等の金属からなる。
　実施形態１においては、４つのガイド部材１３０は、全て円柱状の形状からなる。なお、本発明におけるガイド部材の数は４つに限られず、ガイド部材の目的を達成できるのであれば１～３つ、又は５つ以上であってもよい。また、本発明におけるガイド部材の形状は円柱状に限られず、ガイド部材の目的を達成できるのであれば他の形状（具体例としては、角柱状、楕円形状、平板状、波板状、Ｌ字状又はＴ字状の形状）であってもよい。
　間隔調整機構１４０は、第１伝達部材１１０と第２伝達部材１２０との間隔を調整する機構である。間隔調整機構１４０は、組立体２０が一対の伝達部材１１０，１２０の間にあるときにおいて、非加圧時には第１伝達部材１１０又は第２伝達部材１２０を組立体２０と離隔させ、かつ、加圧時には第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０の両方を組立体２０と接触可能とする。間隔調整機構１４０は、非加圧時には伸び、かつ、加圧時には縮められる弾性部材を有する。弾性部材は、コイルばねからなり、かつ、ガイド部材１３０を軸として配置されている。
　なお、本発明における間隔調整機構は弾性部材に限られず、非加圧時から加圧時となったときには縮められるが、加圧時から非加圧時となったときには伸びない部材（例えば、入れ子状の構造を有する多段パイプ）であってもよい。
　また、本発明における弾性部材はコイルばねに限られるものではなく、金属粒子ペーストを焼結する際の温度に耐えられるものを用いることができる。コイルばね以外の弾性部材の具体例としては、板ばね及び耐熱性のゴムを挙げることができる。
　本発明における間隔調整機構は、弾性部材以外の構成要素（例えば、弾性部材を支持する部材や弾性部材を補強する部材）を有してもよい。
　本明細書において、コイルばねについて「ガイド部材を軸として配置する」とは、コイルばねの中空部分にガイド部材が存在する状態でコイルばねを配置することをいう。
　本発明における弾性部材は、ガイド部材とは別の位置に配置されていてもよい。また、本発明における弾性部材は、ガイド部材以外の構成要素を軸として配置されていてもよいし、弾性部材のみで（軸なしで）配置されていてもよい。
　次に、実施形態１に係る加圧ユニット１００を用いる接合体の製造方法について簡単に説明する。
　上記接合体の製造方法は、以下の第１工程Ｓ１０、第２工程Ｓ２０及び第３工程Ｓ３０をこの順序で含む。
　第１工程Ｓ１０は、組立体２０を準備する工程である。図面としては図７と同様であるため、改めての図示は省略する。
　第１工程Ｓ１０は、例えば、基板１、電子部品２及び金属粒子ペースト４を準備した後、基板１の所定の場所（例えば、電子部品２との接点）に金属粒子ペースト４を塗布し、その上に電子部品２を配置することで実施することができる。
　第２工程Ｓ２０は、図３に示すように、組立体２０を加圧ユニット１００の一対の伝達部材１１０，１２０の間に挟みこみ、その後、組立体２０を加圧ユニット１００ごと一対の加熱部１０００，１００２の間に配置する工程である。
　なお、実施形態１における第２工程Ｓ２０においては、組立体２０及び加圧ユニット１００を加熱部１０００の上に直接配置するが、一対の加熱部１０００，１００２の間に（つまり、加熱部１０００とは離隔して）配置してもよい。
　第３工程Ｓ３０は、図４に示すように、上側にある加熱部１００２を加熱部１０００に向けて移動させ、組立体２０を加圧ユニット１００ごと一対の加熱部１０００，１００２で加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成し、接合体１０を製造する工程である。
　なお、実施形態１における第３工程Ｓ３０においては、加熱部１００２を移動させているが、加熱部１０００を移動させてもよいし、加熱部１０００，１００２両方を移動させてもよい。
　以下、実施形態１に係る加圧ユニット１００の効果を説明する。
　実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、一対の伝達部材１１０，１２０を備えるため、加圧時に組立体と一対の加熱部との間に伝達部材を入れて、加熱部から金属粒子ペーストへの意図せぬ熱伝導を抑制することで金属粒子ペーストが部分的に焼結反応を起こしてしまうのを抑制することが可能となり、その結果、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、加圧ユニット１００が上記のように加熱部１０００，１００２から金属粒子ペースト４への意図せぬ熱伝導を抑制するため、加熱部の温度を変えることなく組立体を配置することが可能となり、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能となる。
　このため、実施形態１に係る加圧ユニット１００は、基板１と電子部品２との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットとなる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、ガイド部材１３０を備えるため、加圧により一対の伝達部材が移動したときでも一対の伝達部材の間の平行度を保つことが可能となり、その結果、基板と電子部品との間に場所ごとの接合強度のばらつきが生じるのを抑制することが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、間隔調整機構１４０を備えるため、非加圧時において一対の伝達部材に加わる振動や衝撃が組立体に伝達されるのを抑制することが可能となり、その結果、基板と電子部品との位置関係がずれるのを抑制することが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、間隔調整機構１４０は、非加圧時には伸び、かつ、加圧時には縮められる弾性部材を有するため、金属粒子ペーストを焼成した後加圧ユニットに対する加圧を解除したときに、一対の伝達部材を自動的に離間させることが可能となり、その結果、組立体を容易に取り出すことが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、弾性部材は、コイルばねからなり、かつ、ガイド部材を軸として配置されているため、間隔調整機構を簡易な構造で実現することが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、ガイド部材１３０は、一方の端部が第１伝達部材１１０に固定され、第２伝達部材１２０には、ガイド部材受け穴１２２が形成され、第２伝達部材１２０は、ガイド部材受け穴１２２に差し込まれたガイド部材１３０に沿って移動可能であるため、単純な構成を用いてかつ精度よく第２伝達部材を移動させることが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、ガイド部材１３０の他方の端部は、加圧時にガイド部材受け穴１２２の中にあるため、ガイド部材が加熱部に接触するのを防止し、加圧ユニットを安定して加圧することが可能となる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット１００によれば、加圧ユニット１００は、ガイド部材１３０を４つ以上備え、ガイド部材１３０は、少なくとも、組立体２０を配置すべき場所を囲む所定の四角形Ｑの頂点に配置されているため、所定の四角形の頂点に配置されている４つのガイド部材により一対の伝達部材の間の平行度を精度よく保つことが可能となる。
［実施形態２］
　実施形態２に係る加圧ユニット１０２は、基本的には実施形態１に係る加圧ユニット１００と同様の構成を有するが、第２伝達部材の構成及びガイド部材の構成が実施形態１に係る加圧ユニット１００の場合とは異なる。すなわち、図５に示すように、実施形態２に係る加圧ユニット１０２においては、ガイド部材１３２の一方の端部とは反対側にある他方の端部は、加圧時にガイド部材受け穴１２２から第２伝達部材１５０の第１伝達部材１１０と対抗する側とは反対の側に突き出し、第２伝達部材１５０は、ガイド部材１３２がガイド部材受け穴１２２から突き出す長さよりも厚みがあるスペーサー１５６を、第２伝達部材１５０のガイド部材１３２が突き出す側に有する。
　第２伝達部材１５０は、直方体形状の部材１５４とスペーサー１５６とを有する。
　直方体形状の部材１５４は、実施形態１における第２伝達部材１２０を構成する直方体形状の部材と同様の部材である。
　スペーサー１５６は、例えば、直方体形状の部材１５４と同様の材料からなる。スペーサー１５６は、直方体形状の部材１５４と完全に固定されていてもよいし、脱着可能に構成されていてもよい。スペーサー１５６は、直方体形状の部材１５４よりもひとまわり小さい直方体形状を有する。なお、実施形態２においては、スペーサー１５６の数は１つであるが、スペーサーの数は複数であってもよい。スペーサーの数が複数である場合には、スペーサーに他のスペーサーを重ねてもよい。また、実施形態２においては、スペーサー１５６は直方体形状の部材１５４よりもひとまわり小さい直方体形状を有するが、本発明におけるスペーサーは上記以外の形状（円柱状形状、多角柱状形状等）を有してもよい。また、スペーサーは、内部が詰まっていてもよいし、内部に空間が存在していてもよい。
　ガイド部材１３２は、実施形態１におけるガイド部材１３０と基本的に同様の構成を有するが、ガイド部材１３０よりも長い。
　このように、実施形態２に係る加圧ユニット１０２は、第２伝達部材の構成及びガイド部材の構成が実施形態１に係る加圧ユニット１００の場合とは異なるが、一対の伝達部材を備え、加圧ユニットが加熱部から金属粒子ペーストへの意図せぬ熱伝導を抑制するため、実施形態１に係る加圧ユニット１００と同様に、基板と電子部品との接合性が低下するのを抑制することが可能であり、かつ、接合体の生産効率が著しく低下してしまうのを防止することが可能な接合体の製造方法に用いるための加圧ユニットとなる。
　また、実施形態２に係る加圧ユニット１０２によれば、第２伝達部材１５０はスペーサー１５６を有するため、ガイド部材が加熱部に接触するのを防止し、加圧ユニットを安定して加圧することが可能となる。
　なお、実施形態２に係る加圧ユニット１０２は、第２伝達部材の構成及びガイド部材の構成以外は実施形態１に係る加圧ユニット１００と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係る加圧ユニット１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
　以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
（１）上記各実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
（２）上記実施形態１においては、直方体形状の部材からなる第１伝達部材１１０及び第２伝達部材１２０を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。変形例に係る加圧ユニット１０４は、図６に示すように、基板１に金属粒子ペースト４を介して電子部品５を配置した組立体２２を一対の加熱部により加圧しながら加熱して金属粒子ペースト４を焼成する際に用いる加圧ユニットである。電子部品５は、基本的には実施形態１における電子部品２と同様のものであるが、基板１の側とは反対の側に凸部がある。加圧ユニット１０４の第２伝達部材１６０は、基本的には実施形態１における第２伝達部材１２０と同様の構成を有するが、直方体形状の部材１６４及び突き当て部材１６６を有する。直方体形状の部材１６４は実施形態１における第２伝達部材１２０を構成する直方体形状の部材と同様の部材であり、突き当て部材１６６は第１伝達部材１１０の側に凹部を有する部材である。突き当て部材１６６の凹部は、電子部品５の凸部に対応する。例えば、変形例に示すように、本発明の加圧ユニットに用いる伝達部材は、板状形状の部材やスペーサー以外の部材を有していてもよい。
１…基板、２，５…電子部品、３…焼成された金属粒子ペースト、４…金属粒子ペースト、１０…接合体、２０，２２…組立体、１００，１０２，１０４…加圧ユニット、１１０…第１伝達部材、１２０，１５０，１６０…第２伝達部材、１２２…ガイド部材受け穴、１３０，１３２…ガイド部材、１４０…間隔調整機構、１５４，１６４…直方体形状の部材、１５６…スペーサー、１６６…突き当て部材、１０００，１００２…加熱部、Ｑ…所定の四角形

Claims (7)

  1. 　基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を配置した組立体を一対の加熱部により加圧しながら加熱して前記金属粒子ペーストを焼成する際に用いる加圧ユニットであって、
    　前記加圧ユニットに圧力が掛かっていないときを非加圧時とし、前記加圧ユニットに所定の圧力が掛かっているときを加圧時とするとき、
    　前記加圧ユニットは、
    　少なくとも前記加圧時には前記基板と接触する板状の第１伝達部材及び少なくとも前記加圧時には前記電子部品と接触する板状の第２伝達部材からなり、前記金属粒子ペーストを焼結する際に前記組立体を挟み込んで前記組立体に圧力及び熱を伝達する一対の伝達部材と、
    　前記一対の伝達部材を連結するとともに、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材のうち少なくとも一方の伝達部材を他方の伝達部材に対する平行度を保ったまま移動可能とするガイド部材と、
    　前記第１伝達部材と前記第２伝達部材との間隔を調整する機構であり、前記組立体が前記一対の伝達部材の間にあるときにおいて、前記非加圧時には前記第１伝達部材又は前記第２伝達部材を前記組立体と離隔させ、かつ、前記加圧時には前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材の両方を前記組立体と接触可能とする間隔調整機構とを備えることを特徴とする加圧ユニット。
  2. 　請求項１に記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記間隔調整機構は、前記非加圧時には伸び、かつ、前記加圧時には縮められる弾性部材を有することを特徴とする加圧ユニット。
  3. 　請求項２に記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記弾性部材は、コイルばねからなり、かつ、前記ガイド部材を軸として配置されていることを特徴とする加圧ユニット。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記ガイド部材は、一方の端部が前記第１伝達部材に固定され、
    　前記第２伝達部材には、前記ガイド部材に対応するガイド部材受け穴が形成され、
    　前記第２伝達部材は、前記ガイド部材受け穴に差し込まれた前記ガイド部材に沿って移動可能であることを特徴とする加圧ユニット。
  5. 　請求項４に記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記ガイド部材の前記一方の端部とは反対側にある他方の端部は、前記加圧時に前記ガイド部材受け穴の中にあることを特徴とする加圧ユニット。
  6. 　請求項４に記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記ガイド部材の前記一方の端部とは反対側にある他方の端部は、前記加圧時に前記ガイド部材受け穴から前記第２伝達部材の前記第１伝達部材と対向する側とは反対の側に突き出し、
    　前記第２伝達部材は、前記ガイド部材が前記ガイド部材受け穴から突き出す長さよりも厚みがあるスペーサーを、前記第２伝達部材の前記ガイド部材が突き出す側にさらに有することを特徴とする加圧ユニット。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の加圧ユニットにおいて、
    　前記加圧ユニットは、前記ガイド部材を４つ以上備え、
    　前記ガイド部材を前記第１伝達部材の前記基板を配置する面に垂直な方向からみたとき、前記ガイド部材は、少なくとも、前記組立体を配置すべき場所を囲む所定の四角形の頂点に配置されていることを特徴とする加圧ユニット。
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