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公開番号2024134980
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045453
出願日2023-03-22
発明の名称電子部品構造体
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類H01G 4/30 20060101AFI20240927BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】応力による接続部分の脆化を防止し得る電子部品構造体を提供する。
【解決手段】第1の電子部品と、第2の電子部品と、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品の間にあり融点が300℃以下である第1の金属材料を含む低融点層と、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品の間にあり融点が400℃以上である第2の金属材料を含む高融点層と、を有し、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電子部品と、
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
第１の電子部品と、
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている、電子部品構造体。
【請求項３】
前記第２の金属材料は、金属間化合物である請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項４】
前記第１の金属材料は、Ｓｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体である請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項５】
前記複層接続部は、２つの前記低融点層の間に、１つの前記高融点層を挟む３層以上の積層構造を有する請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項６】
前記２つの前記低融点層のうち一方は、他方に比べて厚みが厚いことを特徴とする請求項５に記載の電子部品構造体。
【請求項７】
前記高融点層は、前記複層接続部の積層方向に直交する第１の方向に関して中央に配置される中央部と、前記第１の方向に沿って前記中央部を挟むように前記中央部の両側に配置されており前記中央部より厚みが厚い周辺部と、を有し、
前記低融点層は、前記中央部を挟む一方の前記周辺部から前記中央部を経由して他方の前記周辺部まで、前記高融点層に対して連続的に接している請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項８】
前記第１の金属材料はＳｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であり、
前記高融点層は、前記低融点層より少ない含有割合で、前記第１の金属材料を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項９】
前記第１の金属材料はＳｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であり、
前記高融点層は、金属間化合物である前記第２の金属材料と、前記第１の金属材料と、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料と、を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項１０】
前記第２の金属材料は、Ｓｎを含む金属間化合物である請求項９に記載の電子部品構造体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子部品または電子部品と金属板材とを接続して構成される電子部品構造体に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、実装時の応力緩和や実装密度の高密度化などの要求により、複数のチップ部品またはチップ部品と金属板材とを接続して一体化した電子部品構造体が提案されている。このような電子部品構造体では、表面実装時などにおけるリフロー加熱時などにおいて、構造体に含まれる構成部分を接続する接続部分が溶融し、構成部分が分離してしまう問題を防止する必要がある。
【０００３】
たとえば、従来技術に係る電子部品構造体では、接合部分にＣｕを含む金属間化合物を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１３３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術において接続材料として提案されている金属間化合物は、低融点の金属に比べて融点は高いものの、単体の金属などにくらべて脆い傾向がある。したがって、このような金属間化合物で構成部分を接合する従来の電子部品構造体は、大きな応力などが作用する使用条件などにおいては、接続部分の脆化が進み、接続強度が低下するリスクがあることが判ってきた。
【０００６】
本開示は、このような実情に鑑みてなされ、応力による接続部分の脆化を防止し得る電子部品構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の第１の観点に係る電子部品構造体は、
第１の電子部品と、
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている。
【０００８】
また、本開示の第２の観点に係る電子部品構造体は、
第１の電子部品と、
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている。
【０００９】
本開示に係る電子部品構造体は、複数の電子部品または電子部品と金属板材とが、低融点層と高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている。このような複層接続部は、リフロー時の熱に耐えて電子部品等の接続を維持するとともに、応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止することができる。
【００１０】
また、たとえば、前記第２の金属材料は、金属間化合物であってもよく、また、前記金属間化合物は、Cｕ
6
Ｓｎ
5
、Ｃｕ
3
Ｓｎ、Ｎｉ
3
Ｓｎ
4
、（Ｃｕ，Ｎｉ）
6
Ｓｎ
5
、Ａｇ
3
Ｓｎのいずれかであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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