(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた品質を有する接合構造体を提供する。【解決手段】接合構造体１は、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分１０と、その第１の金属部分１０と隣接し、錫を含有する第２の金属部分２０とを有する。第１の金属部分１０および第２の金属部分２０のうちの少なくとも一方が複数存在し、第１の金属部分１０と第２の金属部分２０とが２以上の箇所で隣接するようにした。【効果】加熱処理を行鵜と、第１の金属部分１０と第２の金属部分２０との合金領域が２以上の箇所で形成されることとなり、接合構造体１の融点が向上すると共に接合構造体１の全体に亘る構造上の均質性が向上する。【選択図】図１Ａ
2019079947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、
前記第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分と
を有し、
前記第１の金属部分および前記第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在する
接合構造体。
【請求項２】
前記第１の金属部分および前記第２の金属部分は、それぞれ、錫とＮｉＦｅとの合金または錫と銅との合金をさらに含有するものであり、
前記第１の金属部分における錫の第１の含有率よりも前記第２の金属部分における錫の第２の含有率が高い
請求項１記載の接合構造体。
【請求項３】
厚さ方向および面内方向の少なくとも一方において錫の含有率が繰り返し変動する箇所を有する
請求項１記載の接合構造体。
【請求項４】
前記第２の金属部分が複数存在し、
複数の前記第２の金属部分は複数の柱状体であり、
前記第１の金属部分は、前記複数の柱状体同士の隙間に充填されている、
または、
前記第１の金属部分が複数存在し、
複数の前記第１の金属部分は複数の柱状体であり、
前記第２の金属部分は、前記複数の柱状体同士の隙間に充填されている
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の接合構造体。
【請求項５】
前記複数の柱状体のうちの一の前記柱状体を取り囲むように前記複数の柱状体のうちの他の前記柱状体が設けられている
請求項４記載の接合構造体。
【請求項６】
前記複数の柱状体の各々の中心位置同士の距離が実質的に同一である
請求項４または請求項５記載の接合構造体。
【請求項７】
前記第１の金属部分と、前記第２の金属部分とが交互に積層された積層体を有する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の接合構造体。
【請求項８】
前記第２の金属部分は、錫とＮｉＦｅとの合金または錫と銅との合金をさらに含有するものであり、
前記第２の金属部分が最上層を形成している
請求項７記載の接合構造体。
【請求項９】
電子部品を含む電子部品チップと、
前記電子部品チップに設けられた接合構造体と
を備え、
前記接合構造体は、
ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、
前記第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分と
を有し、
前記第１の金属部分および前記第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在する
電子部品モジュール。
【請求項１０】
第１の電子部品を含む第１の電子部品基板と、
第２の電子部品を含む第２の電子部品基板と、
前記第１の電子部品基板と前記第２の電子部品基板とを接合する接合構造体と
を備え、
前記接合構造体は、
ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、
前記第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分と
を有し、
前記第１の金属部分および前記第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在する
電子部品ユニット。
【請求項１１】
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを繋ぐ配線と、
前記第１の電子部品および前記第２の電子部品と前記配線との間に設けられた絶縁層と
をさらに備えた
請求項１０記載の電子部品ユニット。
【請求項１２】
第１の電子部品を含む第１の電子部品基板に、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、前記第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分とを有する接合構造体を形成することと、
前記接合構造体を挟んで前記第１の電子部品基板と反対側に第２の電子部品を含む第２の電子部品基板を設けることと、
前記第１の金属部分および前記第２の金属部分を加熱することにより、前記第１の金属部分におけるニッケル鉄合金または銅と前記第２の金属部分における錫との合金を形成することと
を含み、
前記接合構造体として、前記第１の金属部分および前記第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在するものを形成する
電子部品ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上の物体同士を接合する接合構造体、およびそれを備えた電子部品モジュールおよび電子部品ユニット、ならびに電子部品ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、複数の電子部品をモジュール化した電子部品モジュールがいくつか提案されている。例えば特許文献１には、加速度センサを含むセンサチップを、特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）に樹脂の接着層を介して固定したセンサパッケージが開示されている。また、特許文献２には、鉛（Ｐｂ）を含まないペースト状のはんだにより、電子部品を基板上に接合するようにした電子部品内蔵モジュールが開示されている。また、特許文献３には、超小型電子回路チップをパッケージに接続するのに適した相互接合構造として、ＮｉＦｅなどの金属のはんだ付け可能層の上に錫を主成分とする無鉛はんだボールとを順に含むものが開示されている。さらに、特許文献４には、銅円柱の周囲を取り巻くようにはんだが形成された柱状部材により、２つの対向基板同士を接合するようにしたモジュール基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７６５８８号公報
【特許文献２】特開２０１６−８７６９１号公報
【特許文献３】特開平９−１８１１２５号公報
【特許文献４】特開平８−３１６６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような電子部品モジュールでは電子部品の実装密度の向上が求められており、接合構造体の形成領域の狭小化が進んでいる。また、電子部品の実装密度が高まることにより、再加熱されることで溶融した接合構造体が、電子部品を含む回路内の短絡を引き起こすおそれがある。したがって、優れた品質を有する接合構造体、ならびにそれを備えた電子部品モジュールおよび電子部品ユニットを提供することが望ましい。さらに、そのような電子部品ユニットの製造方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施態様に係る接合構造体は、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、その第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分とを有し、第１の金属部分および第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在するものである。
【０００６】
本発明の一実施態様に係る電子部品モジュールは、電子部品を含む電子部品チップと、その電子部品チップに設けられた上記接合構造体とを備えるようにしたものである。また、本発明の一実施態様に係る電子部品ユニットは、第１の電子部品を含む第１の電子部品基板と、第２の電子部品を含む第２の電子部品基板と、第１の電子部品基板と第２の電子部品基板とを接合する上記接合構造体とを備えるようにしたものである。
【０００７】
本発明の一実施態様に係る接合構造体、電子部品モジュールおよび電子部品ユニットでは、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分と錫を含有する第２の金属部分とが２以上の箇所で隣接するようにした。このため、加熱処理を行った場合に第１の金属部分と第２の金属部分との合金領域が２以上の箇所で形成されることとなり、接合構造体の融点が向上すると共に接合構造体の全体に亘る構造上の均質性が向上し、品質のばらつきが低減される。
【０００８】
本発明の一実施態様に係る電子部品ユニットの製造方法は、第１の電子部品を含む第１の電子部品基板に、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分と、その第１の金属部分と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分とを有する接合構造体を形成することと、接合構造体を挟んで第１の電子部品基板と反対側に第２の電子部品を含む第２の電子部品基板を設けることと、第１の金属部分および第２の金属部分を加熱することにより、第１の金属部分におけるニッケル鉄合金または銅と第２の金属部分における錫との合金を形成することとを含む。ここで、接合構造体として、第１の金属部分および第２の金属部分のうちの少なくとも一方が複数存在するものを形成する。
【０００９】
本発明の一実施態様に係る電子部品ユニットの製造方法によれば、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分と錫を含有する第２の金属部分とが２以上の箇所で隣接するようにした。このため、加熱処理の際に第１の金属部分と第２の金属部分との合金領域が２以上の箇所で形成されることとなり、接合構造体の融点が向上すると共に接合構造体の全体に亘る構造上の均質性が向上し、品質のばらつきが低減される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施態様に係る接合構造体、電子部品モジュールおよび電子部品ユニットによれば、優れた品質を確保することができる。また、本発明の一実施態様に係る電子部品ユニットの製造方法によれば、優れた品質を有する電子部品ユニットを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る接合構造体の概略構成例を表す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した接合構造体の概略構成例を表す斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示した接合構造体の錫の含有率の分布を模式的に表す特性図である。
【図２】図１Ａの接合構造体の第１の適用例としての電子部品ユニットの概略構成例を表す断面図である。
【図３Ａ】図２に示した電子部品ユニットの製造方法に係る一工程を表す概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く一工程を表す概略断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く一工程を表す概略断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに続く一工程を表す概略断面図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る加熱処理前の接合構造体の概略構成例を表す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した加熱処理前の接合構造体の概略構成例を表す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る接合構造体の概略構成例を表す斜視図である。
【図６Ａ】第１の変形例としての電子部品ユニットの製造方法に係る一工程を表す概略断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに続く一工程を表す概略断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｂに続く一工程を表す概略断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃに続く一工程を表す概略断面図である。
【図７】図１Ａの接合構造体の第２の適用例としての電子部品ユニットの概略構成例を表す断面図である。
【図８】第２の変形例としての接合構造体の概略構成例を表す平面図である。
【図９】第３の変形例としての接合構造体の概略構成例を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（第２の金属からなる複数の柱状体の周囲を第１の金属が取り巻くように設けられた接合構造体の例）
１．１  接合構造体の構成例
１．２  接合構造体を有する電子部品モジュールおよび電子部品ユニットの例
１．３  接合構造体を備えた電子部品ユニットの製造方法の例
１．４  接合構造体を備えた電子部品ユニットの作用効果
２．第２の実施の形態（第１の金属層と第２の金属層とが交互に積層されてなる他の接合構造体の例）
３．その他の変形例
【００１３】
＜１．第１の実施の形態＞
［１．１  接合構造体１の構成例］
図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る接合構造体１の概略構成例を模式的に表した上面図および斜視図である。
【００１４】
接合構造体１は、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）または銅（Ｃｕ）を含有する第１の金属部分１０と、第１の金属部分１０と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する第２の金属部分２０とを有する。本実施の形態では、略円柱状をなす第１の金属部分１０に、複数の略円柱状の第２の金属部分２０がＸＹ面内において離散的に設けられている。
【００１５】
より具体的には、接合構造体１の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる複数の柱状体としての複数の第２の金属部分２０同士の隙間に、第１の金属部分１０が充填された状態となっている。また、第１の金属部分１０と第２の金属部分２０との境界は、図１Ａおよび図１Ｂにおいて破線で示したように、第１の金属部分１０の構成元素（ニッケル、鉄または銅）と第２の金属部分２０の構成元素（錫）との合金を含む合金領域３０が形成されている。図１Ａおよび図１Ｂでは、破線で示した円（円筒）の内側であり、かつ、実線で示した第２の金属部分２０の外側である領域が合金領域３０である。なお、第１の金属部分１０および第２の金属部分２０は、それぞれ、錫とＮｉＦｅとの合金または錫と銅との合金をさらに含有するものであってもよい。但し、その場合であっても、第１の金属部分１０における錫の含有率（第１の含有率という。）よりも第２の金属部分２０における錫の含有率（第２の含有率という。）が高くなっている。また、図１Ａおよび図１Ｂでは、合金領域３０を模式的に破線の円で示しているが、各第２の金属部分２０を取り囲む複数の合金領域３０同士の隙間が生じない程度に各合金領域３０が広がって一体化していてもよい。特に、第２の金属部分２０において単体金属としての錫が存在せず、接合構造体１に含有される錫の全てがＮｉＦｅまたは銅と合金を形成した状態となっていることが望ましい。
【００１６】
また、接合構造体１では、柱状体である複数の第２の金属部分２０のうちの一の第２の金属部分２０Ａを取り囲むように、複数の第２の金属部分２０のうちの他の第２の金属部分２０Ｂ〜２０Ｇ設けられている。より具体的には、例えば第２の金属部分２０Ａを中心とする正六角形の頂点に第２の金属部分２０Ｂ〜２０Ｇがそれぞれ配置されているとよい。すなわち、第２の金属部分２０Ａ〜２０Ｇの各々の中心位置同士の距離が等しくなるように配置されているとよい。
【００１７】
図１Ｃは、厚さ方向（Ｚ軸方向）と直交するＸＹ面内方向における錫の含有率の分布を模式的に表す特性図である。図１Ｃにおいて、横軸が図１に示したＩＣ−ＩＣ切断線に沿った位置を表し、縦軸が錫の含有率［％］を表している。図１Ｃに示したように、接合構造体１は、ＸＹ面内方向において、錫の含有率が繰り返し変動する箇所を有している。なお、図１Ｃに示した曲線において極大を示している箇所は、それぞれ第２の金属部分２０Ｂ，２０Ａおよび２０Ｅに対応している。
【００１８】
［１．２  接合構造体１を有する電子部品モジュールおよびそれを備えた電子部品ユニットの例］
図２は、図１Ａおよび図１Ｂに示した接合構造体１を有する電子部品モジュール２およびそれを備えた電子部品ユニット３を模式的に表す断面図である。
【００１９】
図２に示したように、電子部品ユニット３は、例えば特定用途集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）５０上に、１または複数の電子部品モジュール２が設けられたものである。図２は、２つの電子部品モジュール２が一のＡＳＩＣ５０上に設けられた電子部品ユニット３を例示している。ＡＳＩＣ５０は、例えば半導体素子５１を有している。電子部品モジュール２は、センサチップ４０と、そのセンサチップ４０に設けられた接合構造体１とを有している。センサチップ４０は、例えばトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：Tunnel Magneto-Resistance effect）素子などを含むセンサ４１を有している。図２の電子部品ユニット３では、ＡＳＩＣ５０上に、接合構造体１を介してセンサチップ４０が機械的に固定されている。そのうえ、例えば半導体素子５１とセンサ４１とが、導電性を有する接合構造体１を介して電気的にも接続されている。なお、半導体素子５１およびＡＳＩＣ５０は、それぞれ、本発明の「第１の電子部品」および「第１の電子部品基板」に対応する一具体例である。また、センサ４１およびセンサチップ４０は、それぞれ、本発明の「第２の電子部品（もしくは電子部品）」および「第２の電子部品基板（もしくは電子部品基板）」に対応する一具体例である。
【００２０】
［１．３  接合構造体１を備えた電子部品ユニット３の製造方法の例］
次に、図３Ａ〜図３Ｄを参照して、接合構造体１を備えた電子部品ユニット３の製造方法について説明する。図３Ａ〜図３Ｄは、図２に示した電子部品ユニット３の製造方法に係る一工程を表す概略断面図である。
【００２１】
まず、半導体素子５１を有するＡＳＩＣ５０を用意したのち、以下のようにしてＡＳＩＣ５０の表面５０Ｓ上に接合構造体１を形成する。具体的には、図３Ａに示したように、ＡＳＩＣ５０の表面５０Ｓのうち第１の金属部分１０を形成すべき領域にレジストパターンＲ１を選択的に形成する。
【００２２】
次に、図３Ｂに示したように、レジストパターンＲ１が形成されていない領域に、例えばめっき法を用いて錫（Ｓｎ）を含む金属を充填することにより、柱状体である第２の金属部分２０を複数形成する。
【００２３】
続いてレジストパターンＲ１を除去したのち、図３Ｃに示したように、複数の第２の金属部分２０を取り囲むようにレジストパターンＲ２を選択的に形成する。このレジストパターンＲ２は第１の金属部分１０の外縁を規定するものである。
【００２４】
次に、図３Ｄに示したように、レジストパターンＲ２が形成されていない領域に、例えばめっき法を用いて第１の金属を充填することにより、複数の柱状体である第２の金属部分２０の隙間を埋めるように設けられた第１の金属部分１０が形成される。
【００２５】
最後に、レジストパターンＲ２を除去することにより、ＡＳＩＣ５０の表面５０Ｓ上に、図４Ａおよび図４Ｂに示した接合構造体１が現れる。なお、図４Ａおよび図４Ｂは、次に述べる加熱処理を行う前の段階の接合構造体１を表す上面図および斜視図である。
【００２６】
また、図３Ａ〜図３Ｄでは、１つの接合構造体１に着目してその製造方法を説明したが、本実施の形態では、同様の構造の接合構造体１を複数同時に形成することができる。
【００２７】
接合構造体１の形成ののち、その接合構造体１を挟んでＡＳＩＣ５０と反対側に、センサ４１を含むセンサチップ４０を設ける。すなわち、ＡＳＩＣ５０の表面５０Ｓ上に設けられた接合構造体１の上に、センサチップ４０を載置する。その状態で接合構造体１を加熱することにより接合構造体１を溶融させたのち、さらに接合構造体１を冷却することにより、接合構造体１を介してセンサチップ４０をＡＳＩＣ５０に接合する。この接合構造体１に対する加熱処理の際、第２の金属部分２０に含有される錫がその周囲の第１の金属部分１０に拡散し、合金領域３０を形成することとなる（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。その際、第２の金属部分２０は、図４Ａおよび図４Ｂに示した加熱処理前の状態と比較して、その体積が減少することとなる。
【００２８】
以上により、電子部品ユニット３が完成する。
【００２９】
［１．４  接合構造体を備えた電子部品ユニットの作用効果］
このように、本実施の形態では、接合構造体１が、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分１０と、その第１の金属部分１０と隣接し、錫（Ｓｎ）を含有する複数の第２の金属部分２０とを有するようにした。このため、加熱処理を行った場合に第１の金属部分１０と第２の金属部分２０との合金領域３０が２以上の箇所で形成されることとなり、接合構造体の融点が向上すると共に接合構造体の全体に亘る構造上の均質性が向上し、品質のばらつきが低減される。したがって、本実施の形態によれば、合金領域３０の形成により接合構造体１の融点が向上し、後工程などにおいて再加熱された場合であっても変位や再溶融が生じにくいなど、優れた品質を確保することができる。また、本実施の形態の電子部品ユニット３の製造方法によれば、優れた品質を有する電子部品ユニット３を製造することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、第１の金属部分１０および第２の金属部分２０が、それぞれ、錫とＮｉＦｅとの合金または錫と銅との合金をさらに含有するものである場合、接合構造体１全体に亘る品質のばらつきが緩和される。このため、初回の加熱の際に接合構造体１は溶融することでＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合をより強固に行いつつ、再加熱の際には再溶融しにくいのでＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合をより強固に維持することができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、錫を含有する第２の金属部分２０がＺ軸方向に延びる柱状体であり、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分１０が複数の第２の金属部分２０同士の隙間に充填されている。このため、例えばのちに説明する第２の実施の形態としての接合構造体１Ａのように第１の金属部分１１と第２の金属部分２１とがＺ軸方向に交互に積層されたものと比較して、Ｚ軸方向における金属組成のばらつきが少ない。よって、Ｚ軸方向において接合構造体１を介して接合されたＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合強度を高めることができる。また、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分１０が柱状体であって錫を含有する第２の金属部分２０が複数の第１の金属部分１０同士の隙間に充填される態様と比較すると、本実施の形態ではＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との距離をより正確に維持できる。柱状体である第１の金属部分１０に含有されるニッケル鉄合金または銅が、その周囲の第２の金属部分２０に含有される錫よりも溶融温度が高いからである。また、ニッケル鉄合金または銅よりも低い温度で溶融する錫の濡れ性が高いので、第２の金属部分２０がＡＳＩＣ５０およびセンサチップ４０の双方の表面に対し良好に接触する。そのため、本実施の形態は、ＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合強度を高めることができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、一の柱状体である第２の金属部分２０Ａを取り囲むように複数の柱状体である第２の金属部分２０Ｂ〜２０Ｇを配置するようにしたので、第２の金属部分２０と、それを取り巻く合金領域３０とがＸＹ面内においてより均質に存在することとなる。したがって、ＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合をよりいっそう強固に行いつつ、その接合をよりいっそう強固に維持することができる。
【００３３】
また、本実施の形態の接合構造体１では、ＸＹ面内方向において錫の含有率が繰り返し変動する箇所を有するようにした。このため、初回加熱時には、錫の含有率の高い複数箇所において融点の比較的低い錫を溶融させ、例えばＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との強固な接合を形成することができる。また、初回加熱時に錫とニッケル鉄合金（または銅）とが合金化するので、一旦冷却されたのち、再加熱された場合には再溶融しにくくなる。
【００３４】
また、本実施の形態では、センサチップ４０とＡＳＩＣ５０との電気的接続を、接合構造体１を介して行うことができる。すなわち、ワイヤボンディングによるセンサチップ４０とＡＳＩＣ５０との電気的接続を行わなくて済む。よって、例えば近接した複数のワイヤ同士の接触による短絡や、ワイヤの接続箇所の離脱などによる断線などの不具合を回避でき、電子部品モジュール２または電子部品ユニット３の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
＜２．第２の実施の形態＞
［接合構造体１Ａの構成例］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る接合構造体１Ａの概略構成例を模式的に表した斜視図である。この接合構造体１Ａは、第１の金属部分１１と第２の金属部分２１とがＺ軸方向に交互に積層されたものである。
【００３６】
第１の金属部分１１は、上記第１の実施の形態の第１の金属部分１０と同様に、ニッケル鉄合金または銅を含有するものである。第２の金属部分２１は、上記第１の実施の形態の第２の金属部分２０と同様に、第１の金属部分１１と隣接し、錫を含有するものである。ここで、接合構造体１Ａでは、最下層および最上層がいずれも錫を含有する第２の金属部分２１であることが望ましい。最下層および最上層は、接合を行う対象物、すなわち例えばＡＳＩＣ５０およびセンサチップ４０などと当接する部分であり、第１の金属部分１１よりも融点の低い第２の金属部分２１からなることにより、加熱溶融による接合が容易となるからである。
【００３７】
さらに、第１の金属部分１１と第２の金属部分２１との界面には合金領域３１が形成されている。合金領域３１は、第１の金属部分１１に含有されるニッケル鉄合金と第２の金属部分２１に含有される錫との合金、または第１の金属部分１１に含有される銅と第２の金属部分２１に含有される錫との合金を含むものである。なお、第１の金属部分１１および第２の金属部分２１は、それぞれ、錫とＮｉＦｅとの合金または錫と銅との合金をさらに含有するものであってもよい。但し、その場合であっても、第１の金属部分１１における錫の含有率（第１の含有率という。）よりも第２の金属部分２１における錫の含有率（第２の含有率という。）が高くなっている。
【００３８】
この接合構造体１Ａは、図１Ａおよび図１Ｂに示した接合構造体１と同様、図２に示した電子部品モジュール２およびそれを備えた電子部品ユニット３に適用することができる。
【００３９】
また、この接合構造体１Ａは、例えばセンサチップ４０やＡＳＩＣ５０などの基体の上に、第２の金属部分２１と第１の金属部分１１とを交互に複数積層することで得られる。また、接合構造体１Ａを備えた電子部品ユニット３は、例えばＡＳＩＣ５０上に接合構造体１Ａを形成したのち、接合構造体１Ａを挟んでＡＳＩＣ５０と対向するようにセンサチップ４０を載置した状態で加熱処理を行うことで製造できる。接合構造体１Ａに対する加熱処理の際、第２の金属部分２１に含有される錫がその周囲の第１の金属部分１１に拡散し、合金領域３１が形成される。
【００４０】
［接合構造体１Ａの作用効果］
このように、本実施の形態では、接合構造体１Ａが、ニッケル鉄合金または銅を含有する複数の第１の金属部分１１と、それらの第１の金属部分１１と各々隣接し、錫を含有する複数の第２の金属部分２１とを有するようにした。このため、加熱処理を行った場合に第１の金属部分１１と第２の金属部分２１との合金領域３１が２以上の箇所で形成されることとなり、接合構造体１Ａの融点が向上すると共に接合構造体１Ａの全体に亘る構造上の均質性が向上し、品質のばらつきが低減される。したがって、本実施の形態によれば、合金領域３１の形成により接合構造体１Ａの融点が向上し、後工程などにおいて再加熱された場合であっても変位や再溶融が生じにくいなど、優れた品質を確保することができる。また、本実施の形態の電子部品ユニット３の製造方法によれば、優れた品質を有する電子部品ユニット３を製造することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、第１の金属部分１１および第２の金属部分２１が、それぞれ、錫とニッケル鉄合金との合金または錫と銅との合金をさらに含有するものである場合、接合構造体１Ａ全体に亘る品質のばらつきが緩和される。このため、初回の加熱の際に接合構造体１Ａは溶融することでＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合をより強固に行いつつ、再加熱の際には再溶融しにくいのでＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合をより強固に維持することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、センサチップ４０とＡＳＩＣ５０との電気的接続を、接合構造体１Ａを介して行うことができる。すなわち、ワイヤボンディングによるセンサチップ４０とＡＳＩＣ５０との電気的接続を行わなくて済む。よって、例えば近接した複数のワイヤ同士の接触による短絡や、ワイヤの接続箇所の離脱などによる断線などの不具合を回避でき、電子部品モジュール２または電子部品ユニット３の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施の形態の接合構造体１Ａは、上記第１の実施の形態の接合構造体１よりも簡素な構造を有しており、製造容易性に優れている。
【００４４】
＜３．その他の変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００４５】
例えば、接合構造体１，１Ａにおける各構成要素の構成例（形状、配置、個数等）を具体的に挙げて説明したが、それらは上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。
【００４６】
また、第１の実施の形態では、錫を含有する第２の金属部分２０が柱状体であり、ニッケル鉄合金または銅を含有する第１の金属部分１０が複数の第２の金属部分２０同士の隙間に充填されるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ニッケル鉄合金または銅を含有する複数の第１の金属部分１０が複数の柱状体であり、錫を含有する第２の金属部分２０が複数の第１の金属部分１０同士の隙間に充填されるようにしてもよい。ニッケル鉄合金の融点（約１４５０℃）や銅の融点（約１０８３℃）のほうが錫の融点（約２３２℃）よりも高い。したがってこの態様によれば、２つの電子部品基板同士の接合を行う際、複数の第１の金属部分１０同士の隙間に充填された錫が加熱処理により溶融し、２つの電子部品基板同士をより強固に接合するのに有利である。
【００４７】
また、接合構造体の形成方法についても、例えば上記第１の実施の形態で説明した方法に限定されるものではなく、例えば図６Ａ〜６Ｄに示した手順により行うこともできる。具体的には、例えば図３Ａおよび図３Ｂに示したようにレジストパターンＲ１を用いて複数の第２の金属部分２０をＡＳＩＣ５０の上に形成したのち、レジストパターンＲ１を除去する。次に、図６Ａに示したように、第２の金属部分２０が形成されていない領域に、例えばスパッタリング法を用いて錫を堆積させる。続いて、図６Ｂに示したように、接合構造体１を形成すべき領域を覆うようにレジストパターンＲ３を選択的に形成したのち、そのレジストパターンＲ３をマスクとして利用した錫のエッチング処理を行う。その結果、図６Ｃに示したようにレジストパターンＲ３に保護された領域以外の領域の錫が除去される。最後に、レジストパターンＲ３を除去することで、接合構造体１が現れる（図６Ｄ）。
【００４８】
また、接合構造体を備えた電子部品ユニットは、図２に示した電子部品ユニット３に限定されるものではない。例えば図７に示した電子部品ユニット３Ａのように、ＡＳＩＣ５０に載置されたセンサチップ４０の上面、すなわち、ＡＳＩＣ５０と反対側の面に設けられたパッド７０と接続された配線パターン７１、および配線パターン７１の一端に設けられた外部接続用のパッド７２を有するものであってもよい。なお、電子部品ユニット３Ａでは、接合構造体１（１Ａ）は、ＡＳＩＣ５０の表面５０Ｓにセンサチップ４０を機械的に固定する部材として使用されている。配線パターン７１とＡＳＩＣ５０との間には絶縁層７３が設けられている。配線パターン７１は、例えばめっき膜またはスパッタ膜からなり、センサチップ４０とＡＳＩＣ５０との電気的接続、あるいはセンサチップ４０と外部装置との電気的接続を行うものである。このように、接合構造体１（１Ａ）は再加熱による再溶融がしにくい耐熱性に優れるものであるので、接合構造体１（１Ａ）を介してＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０との接合を実施したのちであっても、比較的高い熱が加わるめっき法やスパッタリング法を用いた配線パターン７１の形成が可能となる。よって、ワイヤボンディングを用いた電子部品ユニットに比べて、本発明の電子部品ユニットは低背化に適している。
【００４９】
また、上記実施の形態等では、接合構造体が厚さ方向および面内方向の少なくとも一方において錫の含有率が繰り返し変動する箇所を有する場合を例示したが、本発明はそれらに限定されるものではない。本発明でいう「錫の含有率が繰り返し変動する」とは、例えば図１Ｃに示したように、錫の含有率が厳格な周期性を有する場合に限定されない。すなわち、柱状体の太さやそれらの配置の間隔が揃っている（同一である）場合に限定されず、例えば図８に示した接合構造体１Ｂのように、複数の柱状体としての第２の金属部分２０の各々の太さが一部または全部異なっていてもよいし、複数の柱状体としての第２の金属部分２０における各々の中心位置同士の間隔が一部または全部異なっていてもよい。なお、図８における第１の金属部分１０と第２の金属部分２０との位置関係が逆転している場合も同様である。すなわち、図８では、第２の金属部分２０が柱状体である場合を例示したが、第１の金属部分１０が柱状体であってもよい。
【００５０】
また、本発明の接合構造体は、例えば図９に示した接合構造体１Ｃをも含む概念である。接合構造体１Ｃでは、複数の柱状体としての第２の金属部分２０の各々の中心位置同士の距離が実質的に同一となっている。なお、「実質的に」とは、製造誤差や測定誤差等の僅かな差異が両者にあったとしても、両者を同一のものとみなす、という意味である。また、図９では、第２の金属部分２０が柱状体である場合を例示したが、第１の金属部分１０が柱状体であってもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態等では、センサチップに内蔵されるセンサとして磁気抵抗効果素子を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、物理量として磁場を検出するものであればホール素子を用いてもよい。また、物理量として磁場以外のもの、具体的には熱、湿度、歪み、ガスなどを検出するセンサを用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、電子部品基板としてＡＳＩＣ５０とセンサチップ４０とを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、接合構造体は、電子部品基板同士を接合する場合にのみ使用されるものではなく、他の部材同士の接合に用いてもよい。
【００５３】
さらに、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。
【００５４】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ〜１Ｃ…接合構造体、２…電子部品モジュール、３，３Ａ…電子部品ユニット、１０，１１…第１の金属部分、２０（２０Ａ〜２０Ｇ），２１…第２の金属部分、３０，３１…合金領域、４０…センサチップ、４１…センサ、５０…ＡＳＩＣ、５１…半導体素子。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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