电子零部件装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电子零部件装置及其制造方法，力图在使用例如以Ｓｎ为主要成分的低熔点金属作为接合材料、来将由例如以Ｃｕ为主要成分的高熔点金属构成的导体膜的彼此之间进行接合时，能缩短接合所需要的时间。在配置了由例如以Ｓｎ为主要成分的低熔点金属所构成的低熔点金属层（１６及１８）的状态下，使其沿着厚度方向夹着与构成要接合的第一及第二导体膜（１３及１４）的高熔点金属是相同种类的、由例如以Ｃｕ为主要成分的高熔点金属所构成的高熔点金属层（１７），实施加热接合工序。因为要生成高熔点金属和低熔点金属的金属间化合物，能缩短要使高熔点金属分别扩散到低熔点金属层（１６及１８）中的距离，因此能缩短扩散所需要的时间，所以，能缩短接合所需要的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及具有使用低熔点金属来对由高熔点金属构成的导体膜的彼此之间进行接合的结构的。
技术介绍
作为本专利技术所感兴趣的电子零部件的制造方法，具备图7所示的工序。在图7中，示出了将电子零部件装置所包括的第一构件1和第二构件2相互接合的工序，这种工序在例如日本专利特开2002-110726号公报(专利文献I)中已有记载。在专利文献l中所记载的实施方式中，图7中所示的第一构件1是例如半导体芯片，第二构件2是例如用于装载半导体芯片的基板。在将第一构件1和第二构件2相互接合之前的阶段中，如图7 (1)所示，在第一构件1上形成第一导体膜3，另一方面，在第二构件2上形成第二导体膜4。第一及第二导体膜3及4由例如Cu那样的高熔点金属构成。在第一导体膜3上，形成例如由Au构成的防氧化膜5。防氧化膜5在第一导体膜3是如上所述那样由Cu构成的情况下，用于防止Cu的氧化。另一方面，在第二导体膜4上，形成由比上述高熔点金属的熔点要低的低熔点金属所构成的低熔点金属层6。低熔点金属层6是起到作为接合材料的功能的金属层，由例如Sn构成。为使第一导体膜3和第二导体膜4成为相互接合的状态，如图7 (1)所示那样配置第一导体膜3和第二导体膜4，成为夹着低熔点金属层6而相互相对的状态，并同时以构成导体膜3及4的高熔点金属的熔点和构成低熔点金属层6的低熔点金属的熔点之间的温度进行加热。其结果是，首先，构成防氧化膜5的Au向低熔点金属层6中熔解，成为图7 (2)所示的状态。若进一步持续加热，则构成第一及第二导体膜3及4的高熔点金属向低熔点金属层6扩散，并生成高熔点金属和低熔点金属的金属间化合物，如图7 (3)所示，分别在第一及第二导体膜3及4和低熔点金属层6之间形成金属间化合物层7。然后，最终如图7 (4)所示，低熔点金属层6消失，形成通过金属间化合物层7而将第一导体膜3和第二导体膜4相互接合的接合部8。低熔点金属层6也具有吸收第一导体膜3和第二导体膜4的间隔的不均匀性的功能，因此，要求低熔点金属层6具有预定以上的厚度。然而，低熔点金属层6的厚度越厚，则由于使高熔点金属扩散至低熔点金属层6中所需要的时间越长，因此会导致生产率降低的问题。另一方面，为了解决该问题，在将低熔点金属层6形成得较薄的情况下，则其对第一导体膜3和第二导体膜4的间隔的不均匀性进行吸收的能力降低，并将导致另一个容易产生未良好接合的部分的问题。另外，己知在金属间化合物层7中所形成的金属间化合物一般比纯金属要硬且脆。例如作为Cu和Sn进行化合后所生成的金属间化合物，有Cu6Sn5或Cii3Sn等，但是如果Cu向Sn中的扩散量不充分，则在Cu6Sns及Cu3Sn中，也特别容易生成较脆的Cu6Sn5，因而在第一构件1和第二构件2之间例如发生了起因于热膨胀差的应力时，有可能无法吸收该应变，在生成Cll6Sll5的部分发生裂纹，从而导致传导不良。另一方面，为了縮短第一导体膜3和第二导体膜4的接合所需要的时间，在日本专利特开2007-19360号公报(专利文献2)中，提出了如图8所示的方法。图8是与图7 (1)对应的图。在图8中，对与图7所示要素相当的要素附加了相同的参考标号，并省略重复说明。参照图8，在第一构件l上，形成了第一导体膜3及其上的第一低熔点金属层6a。另一方面，在第二构件2上，形成了第二导体膜4及其上的第二低熔点金属层6b。接着，在例如第一低熔点金属层6a上，施加了由高熔点金属构成的金属粉末9。当将第一构件1和第二构件2相互接合时，若使第一及第二低熔点金属层6a及6b位于夹着金属粉末9的位置，使第一导体膜3和第二导体膜4处于夹着这些低熔点金属层6a及6b而相互相对的状态并进行加热，则不仅分别从第一及第二导体膜3及4、也从金属粉末9来向低熔点金属层6a及6b分别进行6扩散，从而生成金属间化合物，因此，能縮短在低熔点金属层6a及6b的整个区域中扩散高熔点金属所需要的时间。然而，在图8所示的方法中，在产生金属粉末9的施加量不均匀时，难以从第一及第二低熔点金属层6a及6b相互间的界面部分来均匀地进行金属间化合物的生长。另外，在使用Cu作为高熔点金属、使用Sn作为低熔点金属时，在金属粉末9的施加量不足以形成Cu3Sn的情况下，容易生成较脆的Cu6Sn5，根据与上述专利文献l记载的相同的理由，容易发生裂纹，从而导致传导不良。专利文献l:日本专利特开2002-110726号公报专利文献2:日本专利特开2007-19360号公报
技术实现思路
这里，本专利技术的目的在于提供一种能够解决上述问题的电子零部件装置的制造方法。本专利技术的另一个目的在于提供能有利于利用上述制造方法进行制造的电子零部件装置。本专利技术首先是面向电子零部件装置的制造方法的专利技术，包括准备工序，上述准备工序分别准备形成了由第一高熔点金属所构成的第一导体膜的第一构件和形成了由第二高熔点金属所构成的第二导体膜的第二构件；低熔点金属层形成工序，上述低熔点金属层形成工序将由比上述第一及第二高熔点金属的熔点要低的低熔点金属所构成的低熔点金属层在上述第一及第二导体膜的至少一方上形成；以及加热接合工序，上述加热接合工序通过使第一导体膜和第二导体膜处于夹着上述低熔点金属层而相互相对的状态，并同时以第一及第二高熔点金属的熔点和低熔点金属的熔点之间的温度进行加热，来生成第一及第二高熔点金属和低熔点金属的金属间化合物，从而形成将第一导体膜和第二导体膜相互接合的接合部，其特征在于，为了解决上述的技术课题，而包括以下的结构。首先，本专利技术的电子零部件装置的制造方法，进一步包括高熔点金属层形成工序，上述高熔点金属层形成工序形成由与第一及第二高熔点金属中的任一种相同的高熔点金属所构成的高熔点金属层，以连接所述低熔点金属层。另外，在上述低熔点金属层形成工序中，在上述的加热接合工序中形成低熔点金属层，形成利用低熔点金属层沿着厚度方向夹着高熔点金属层的状态。在上述的高熔点金属层形成工序中形成的高熔点金属层所具有的厚度能提供比用于生成金属间化合物所消耗的量更多的量，实施加热接合工序，使得在接合部中残留一部分高熔点金属层，并同时生成金属间化合物。最好使上述的第一高熔点金属和第二高熔点金属互相为相同的种类。在这种情况下，当高熔点金属以Cu为主要成分，低熔点金属以Sn为主要成分，生成的金属间化合物为Cu3Sn时，特别有利于应用本专利技术。更好的是在上述所偏好的实施方式中，通过实施低熔点金属层形成工序及高熔点金属层形成工序，在以Cu为主要成分的第一导体膜上，获得形成了以Sn为主要成分的低熔点金属层的状态，另一方面，在以Cu为主要成分的第二导体膜上，获得依次形成了以Sn为主要成分的低熔点金属层、在其上的以Cu为主要成分的高熔点金属层、及在其上的以Sn为主要成分的低熔点金属层的状态。第一构件是在其一侧主表面上形成了电子电路形成部分及围住该电子电路形成部分的第一密封框的主基板，第二构件是在其一侧主表面上形成了要与上述第一密封框相接合的第二密封框的盖基板，在第一密封框由上述第一导体膜提供、第二密封框由上述第二导体膜提供时，本专利技术的电子零部件装置的制造方法有利于应用于将上述第一密封框和第二密封框相互接合。在上述情况下，最好在主基板的一侧主表面上的由第一密封框包围的位置中形成第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子零部件装置的制造方法，包括：　准备工序，所述准备工序分别准备形成了由第一高熔点金属所构成的第一导体膜的第一构件和形成了由第二高熔点金属所构成的第二导体膜的第二构件；　低熔点金属层形成工序，所述低熔点金属层形成工序将由比所 述第一及第二高熔点金属的熔点要低的低熔点金属所构成的低熔点金属层在所述第一及第二导体膜的至少一方上形成；以及　加热接合工序，所述加热接合工序通过使所述第一导体膜和所述第二导体膜处于夹着所述低熔点金属层而相互相对的状态，并同时以所述第一 及第二高熔点金属的熔点和所述低熔点金属的熔点之间的温度进行加热，来生成所述第一及第二高熔点金属和所述低熔点金属的金属间化合物，从而形成将所述第一导体膜和所述第二导体膜相互接合的接合部；　该制造方法的特征在于，还进一步包括高熔点金属层形 成工序，所述高熔点金属层形成工序形成由与所述第一及第二高熔点金属中的任一种相同的高熔点金属所构成的高熔点金属层，以连接所述低熔点金属层，　所述低熔点金属层形成工序包含在所述加热接合工序中形成所述低熔点金属层的工序，形成利用所述低熔点金 属层沿着厚度方向夹着所述高熔点金属层的状态，　在所述高熔点金属层形成工序中形成的所述高熔点金属层所具有的厚度，能提供比用于生成所述金属间化合物所消耗的量更多的量，　实施所述加热接合工序，使得在所述接合部中残留所述高熔点金属层的一 部分并同时生成所述金属间化合物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-6-4 147624/20071.一种电子零部件装置的制造方法，包括准备工序，所述准备工序分别准备形成了由第一高熔点金属所构成的第一导体膜的第一构件和形成了由第二高熔点金属所构成的第二导体膜的第二构件；低熔点金属层形成工序，所述低熔点金属层形成工序将由比所述第一及第二高熔点金属的熔点要低的低熔点金属所构成的低熔点金属层在所述第一及第二导体膜的至少一方上形成；以及加热接合工序，所述加热接合工序通过使所述第一导体膜和所述第二导体膜处于夹着所述低熔点金属层而相互相对的状态，并同时以所述第一及第二高熔点金属的熔点和所述低熔点金属的熔点之间的温度进行加热，来生成所述第一及第二高熔点金属和所述低熔点金属的金属间化合物，从而形成将所述第一导体膜和所述第二导体膜相互接合的接合部；该制造方法的特征在于，还进一步包括高熔点金属层形成工序，所述高熔点金属层形成工序形成由与所述第一及第二高熔点金属中的任一种相同的高熔点金属所构成的高熔点金属层，以连接所述低熔点金属层，所述低熔点金属层形成工序包含在所述加热接合工序中形成所述低熔点金属层的工序，形成利用所述低熔点金属层沿着厚度方向夹着所述高熔点金属层的状态，在所述高熔点金属层形成工序中形成的所述高熔点金属层所具有的厚度，能提供比用于生成所述金属间化合物所消耗的量更多的量，实施所述加热接合工序，使得在所述接合部中残留所述高熔点金属层的一部分并同时生成所述金属间化合物。2. 如权利要求项l所述的电子零部件装置的制造方法，其特征在于，所述第一高熔点金属和所述第二高熔点金属为相同种类的金属。3. 如权利要求项2所述的电子零部件装置的制造方法，其特征在于，所述高熔点金属以Cu为主要成分，所述低熔点金属以Sn为主要成分，所述金属间化合物为Cu3Sn。4. 如权利要求项3所述的电子零部件装置的制造方法，其特征在于，通过实施所述低熔点金属层形成工序及所述高熔点金属层形成工序，在以Cu为主要成分的所述第一导体膜上，获得形成了以Sn为主要成分的所 述低熔点金属层的状态，另一方面，在以Cu为主要成分的所述第二导体膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村裕二，堀口广贵，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]