(57)【要約】  Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきが施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材と、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材との接合材である異種電極接合用積層はんだ材を加熱及び冷却することにより異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材がＣｕ電極に接するとともにＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｃｕ系はんだ材がＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極に接した状態で、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極又はＣｕめっきが施された電極とをはんだ接合することで、接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、第１の材料からなる第１の電極と前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、前記第１の電極、又は前記第２の電極との接合面であること、及び
前記第１のはんだ材、及び前記第２のはんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有すること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
前記第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、前記第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材であり、さらに、前記第１の電極はＣｕ電極又はＣｕめっきを施された電極であるとともに前記第２の電極はＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極である請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項４】
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種電極接合用積層はんだ材及び電子部品の異種電極の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだボールやはんだペーストによりパッケージの素子面にバンプ（突起電極）を形成し、その後にプリント基板にリフロー処理を行うことによりパッケージをプリント基板に接合することが、携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器のより一層の小型化や高機能化に対応するために、従来より広く行われてきた。【０００３】
パッケージの電極に用いられるめっき組成や、プリント基板の電極に用いられるめっき組成は、設計上の理由やコスト面を勘案して決定される。このため、パッケージの電極に用いられるめっき組成と、プリント基板の電極に用いられるめっき組成とが異なることがある。例えば、Ｎｉ／Ａｕめっきを施された電極を有するパッケージと、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極（以下、単に「Ｃｕ電極」という）を有するプリント基板とを、現在Ｐｂフリーはんだとして一般的に用いられるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金（一例としてＳｎ／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５があり、以下、「ＳＡＣ合金」と略記する）により接合することや、Ａｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージと、Ｃｕ電極を有するプリント基板とをＳＡＣ合金により接合することがある。これら以外のめっき組成として、Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐも知られる。【０００４】
はんだ合金の組成、フラックス、さらにははんだ付け条件等のそれぞれの最適化が、はんだ付け性や接合強度を向上するための従来の方法として知られる。この他にはんだ付けする電極のめっき組成を考慮する方法も知られる。電極のめっき組成、特にＮｉ無電解めっきが施された電極を考慮した発明が特許文献１及び特許文献２に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０１５４７９号公報
【特許文献２】特表２００６−１３１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
異種材料からなる二つの電極をはんだ付けする場合、溶融時のはんだ内において流動が生じ、一方の電極のめっきの元素が他方の電極側に移動・拡散し、金属間化合物が接合界面に形成されることがある。【０００７】
一般的に、接合強度や耐ヒートサイクル特性が接合界面における金属間化合物の種類が増えることに起因して悪化する傾向にある。また、上述したように電子機器のより一層の小型化に伴って電子部品の電極も小型化・小面積化されるようになってきた。このため、小型化・小面積化された電極の接合界面における金属間化合物の種類が多いと、例えば、電子機器を誤って落としてしまった際の衝撃荷重によって、電極の接合が割れて電子機器の機能が喪失されるという重大な問題が発生する。このため、電極の接合界面に形成される金属間化合物の種類は少ないことが望ましく、金属間化合物の種類が増えないように制御することは重要な技術課題である。以下、金属間化合物の形成例を説明する。【０００８】
例えば、Ｎｉ／Ａｕめっきを施された電極を有するパッケージと、Ｃｕ電極を有するプリント基板とをＳＡＣ合金により接合しようとすると、Ｎｉ−Ｓｎの金属間化合物がＮｉ／Ａｕめっき皮膜とＳＡＣ合金との界面に形成される。しかし、プリント基板との接合の際に、プリント基板のＣｕ電極からＣｕがパッケージ側に拡散し、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｃｕの金属間化合物である（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５も形成される。【０００９】
また、Ａｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージと、Ｃｕ電極を有するプリント基板とをＳＡＣ合金により接合しようとすると、Ｐｄがパッケージの電極からＳｎに拡散し易く、プリント基板のＣｕ電極に拡散して金属間化合物の形成を助長したり、Ｃｕがプリント基板のＣｕ電極からも拡散して、金属間化合物がパッケージの電極の界面に形成され易い。【００１０】
無電解Ｎｉめっきが施されたＢＧＡ基板の電極にはんだバンプを形成する際に使用されるはんだが、特許文献１、２に開示される。しかしながら、形成されたはんだバンプによってＢＧＡ基板に接合する際の問題は一切考慮されていない。すなわち、ＢＧＡ基板側の電極は一般的にはＣｕ電極又はＣｕめっきが施された電極からなることが多いが、特許文献１，２には、単一のはんだ材によりＢＧＡ基板の電極とはんだバンプとを接合することしか開示されないため、特許文献１，２により開示された発明では、上述の課題、すなわち異種材料からなる二つの電極をはんだ付けする場合に接合界面に金属間化合物が形成されて接合強度や耐ヒートサイクル特性が悪化することを解決できない。【００１１】
なお、各電極に最適なはんだ組成を選択し、２種類のはんだペーストを重ねて印刷することは技術的に困難である。又はんだペーストを印刷し、その上にはんだ部材をマウンター等で載置したり、これとは逆に、フラックスを塗布しはんだ部材を載置し、さらにはんだペーストを塗布するのでは、作業に時間を要する。このため、従来は、接合界面の強度、はんだ材の強度を加味し、適当な強度を得られる単一のはんだ組成を選択して対応せざるを得なかった。【００１２】
本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、異種材料からなる２つの電極、具体的には、異なるめっきが施された２種の電極、一例としては、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極とを、接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合できる異種電極接合用積層はんだ材及び電子部品の異種電極の接合方法を提供することである。
課題を解決するための手段【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見Ｉ〜ＩＩＩを得て、本発明を完成した。【００１４】
（Ｉ）Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等の元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択してなる第１層のはんだ材と、第１層のはんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなる第２層のはんだ材とを接合して積層はんだ材を形成する。具体的には、第１層であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ-Ｓｂ系はんだ材と、第２層であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材とを接合することにより積層はんだ材を形成する。【００１５】
（ＩＩ）積層はんだ材は、第１層のはんだ材と第２のはんだ材とを圧延により接合することにより、圧延クラッドはんだ材として形成してもよい。【００１６】
（ＩＩＩ）例えば圧延により接合された圧延クラッドはんだ材を異種電極接合用積層はんだ材として用い、積層はんだ材の第１層が一方の電極であるＣｕ電極に接するとともに第２層が他方の電極であるＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極に接するようにして、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極とを所定の条件によりはんだ付けすると、はんだ付けする際に、第１層のはんだ材と第２層のはんだ材とが接する積層面において固相拡散層を形成する。中間のこの固相拡散層と、一方の電極に対しては第２層のはんだ材、他方の電極に対しては第１層のはんだ材がバリアとなって、一方の電極から他方の電極への金属元素の拡散に起因した、接合界面における金属間化合物の形成を抑制でき、これにより、異種材料からなる２つの電極を、接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合できるようになる。【００１７】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、第１の材料からなる第１の電極と第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面であること、及び
第１のはんだ材、及び第２のはんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有することを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。【００１８】
（２）第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である上記（１）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。【００１９】
（３）第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材であり、さらに、第１の電極はＣｕ電極又はＣｕめっきを施された電極であるとともに第２の電極はＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極である上記（１）項又は（２）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。【００２０】
（４）Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、上記（１）項から（３）項までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異種材料からなる２つの電極、具体的には、異なるめっきが施された２種の電極、一例としては、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極とを、接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合できるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態を説明する。以降の説明では、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを圧延により接合して圧延クラッドはんだ材とした場合を例にとる。
【００２３】
１．本発明に係る異種電極接合用積層はんだ材
異種電極接合用積層はんだ材は、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備える。第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有する。例えば、第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材（例えばＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだ材）又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材（例えばＳｎ−５Ｓｂはんだ材）であるとともに、第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材（例えばＳｎ−２．０Ａｇ−０．７５Ｃｕ−０．０７Ｎｉはんだ材）又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材（例えば８７Ｐｂ−１３Ｓｎはんだ材）であることが例示される。
【００２４】
異種電極接合用積層はんだ材は、第１の材料からなる第１の電極と、第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の電極とを接合するために、用いられる。例えば、第１の電極はＣｕ電極であるとともに第２の電極はＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極であることが例示される。
【００２５】
異種電極接合用積層はんだ材は、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有する。異種電極接合用積層はんだ材は、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が圧延された圧延クラッドはんだ材である。
【００２６】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との圧延により接合して圧延クラッドはんだ材とする場合においては、考慮する必要がある要素として以下の要素ｉ〜ｖｉｉがある。圧延は主に以下に列記の条件で行うことが好ましい。
【００２７】
（ｉ）圧延スピード：２〜６０ｍ／ｍｉｎ
（ｉｉ）圧下率｛（圧延前総板厚−圧延後総板厚）／圧延前総板厚｝：３０〜９５％
（ｉｉｉ）圧延温度：５〜３０℃
（ｉｖ）圧延機型式：２〜１０段式
（ｖ）第１，２の板状はんだ材の厚み：いずれも５〜１５０μｍ
（ｖｉ）第１，２の板状はんだ材の酸化膜厚さ：５０ｎｍ以下
（ｖｉｉ）第１，２の板状はんだ材の大きさ、形状：（１．０〜２．０）ｍｍ×（１．０〜２．０）ｍｍ、電極形状に応じて、円形、正方形、長方形等、適宜製造する。
【００２８】
なお、クラッド条件は接合する２種のはんだ材に応じて適宜設定すればよく、特定の条件には制限されない。
【００２９】
さらに、第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面である。
【００３０】
２．異種電極の接合方法
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極を有するプリント基板にはんだ接合する。例えば、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ），ＬＬＣＣ（Ｌａｎｄ  ｌｅｓｓ  ｃｈｉｐ  ｃａｒｒｉｅｒ），ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）化したＬＥＤ等の接合に用いることが例示される。
【００３１】
本発明に係る異種電極接合用積層はんだ材を、例えば、所定の条件でリフロー加熱すること（所定条件での加熱及び冷却処理）により、異種電極接合用積層はんだ材の積層面及び電極との接合面に固相拡散層を形成する。固相拡散層は、上記の加熱・冷却処理に替えて、加圧、超音波振動を付与することにより形成するようにしてもよい。
【００３２】
このようにして固相拡散層を形成した後に、第１の板状はんだ材であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材がプリント基板の第１の電極であるＣｕ電極に接するとともに、第２の板状はんだ材であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材がパッケージの第２の電極であるＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とをはんだ接合する。
【００３３】
このはんだ接合は、リフロー接合することが好ましく、リフロー処理における加熱条件は、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度であることが好ましい。リフロー処理時間に制限がなければ、固相線より６０℃以上低い温度でのリフロー処理も可能であるが、接合面の酸化が進行し、はんだ付け性に悪影響を及ぼすことを考慮し、具体的には固相線温度より約１０〜５０℃低い温度であることが、拡散量を正確に制御することができるので、好ましい。
【００３４】
加熱処理により第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材を完全に相互拡散すると、電極の接合界面における金属間化合物の種類が増加するので、例えば、電子機器を誤って落としてしまった際の衝撃荷重によって、電極の接合が割れて電子機器の機能が喪失されるという重大な問題が発生するので好ましくない。このような観点から、例えば、リフロー処理における加熱ピーク温度は固相線温度から（固相線温度−５０℃）程度であり、加熱ピーク時間は２０〜４０秒間程度であることが好ましい。
【００３５】
また、本発明では、異種電極接合用積層はんだ材の内部に上記固相拡散層を形成できればよいので、固相拡散層を形成できるリフロープロファイル、すなわち上記の加熱及び冷却を含む１回のリフロープロファイルを適宜設定し、リフロー接合を行うことが好ましい。これにより、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との接合界面に固相拡散層を確実に形成でき、金属間化合物の形成を防止しながら当初のはんだ組成により低コストではんだ接合することができる。
【００３６】
また、Ｎｉ／Ａｕめっきを施されたパッケージの第２の電極に接する第２の板状はんだ材の化学組成を、Ｐｂリッチの８７Ｐｂ−１３Ｓｎとするとともに、Ｃｕめっきされたプリント基板の第１の電極に接する第１の板状はんだ材の化学組成をＳｎリッチのＳｎ−５Ｓｂとすることにより、プリント基板の第１の電極に含有されるＣｕがパッケージの第２の電極側へ移動することが、固相拡散層により抑制される。
【００３７】
なお、１回のリフロー処理により第１の電極及び第２の電極を接合する必要はなく、接合工程上の理由により、異種電極接合用積層はんだ材をプリント基板の第１の電極にのみ接合することにより、いわゆるバンプ形成に留め、こうしてバンプを形成した後に第１の電極と第２の電極とを接合するようにしてもよい。
実施例
【００３８】
本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
本実施例では、第１の板状はんだ材としてＳｎ−５Ｓｂはんだ材（固相線温度２３８℃）を用いるとともに、第２の板状はんだ材として８７Ｐｂ−１３Ｓｎはんだ材（固相線温度２３６℃）を用いた。第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材を重ねてから圧延することにより接合して、５０ｍｍ×５００ｍｍのリボン状の圧延クラッドはんだ材とし、この圧延クラッドはんだ材を打ち抜き加工し、１．５ｍｍ×１．５ｍｍの本発明に係る異種電極接合用積層はんだ材を得た。圧延クラッド条件は以下に列記の通りとした。
【００３９】
（１）圧延スピード：２５ｍ／ｍｉｎ
（２）圧下率：６５％
（３）圧延温度：室温
（４）圧延機型式：２段式
（５）第１，２のはんだ材の厚み：いずれも６０μｍ
（６）酸化膜厚さ：１５ｎｍ以下
【００４０】
プリント基板のＣｕめっきを施された電極（１．５ｍｍ×１．５ｍｍ）上にフラックスを塗布してから、この異種電極接合用積層はんだ材を、第１の板状はんだ材の側がＣｕめっきを施された電極に接するようにして、載置し、さらに、その上に、Ｎｉ／Ａｕめっきを施された電極を有するパッケージを載置した。
【００４１】
そして、この電子部材に所定の条件でリフロー処理を行った。この加熱及び冷却処理を含むリフロー処理における加熱ピーク温度は１９０℃とし、加熱ピーク時間は２０秒間とした。
【００４２】
このようにして第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との間に形成された固相拡散層がバリアとなるため、異種材料からなる２つの電極、具体的には、異なるめっきが施された２種の電極、一例としては、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極とをはんだ付けする場合、それぞれの接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合することができる
【００４３】
また、本発明の作用効果は、異種電極接合用はんだ積層材の内部に上記固相拡散層を形成できれば奏されるので、以上の説明で例示した２つの電極と第１，２の板状はんだ材との組み合わせ以外にも種々の組み合わせが可能である。
【００４４】
以上のように、本発明によれば、例えばＣｕ電極である第１の電極とＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された第２の電極のように、異なるめっきが施された第１，２の電極をはんだ付けする場合であっても、それぞれの接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合できるようになる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月30日(2014.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極とＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、前記第１の電極、又は前記第２の電極との接合面であること、及び
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、
前記第１の電極に前記第１の板状はんだ材を接合し、前記第２の電極に前記第２の板状はんだ材を接合する際に、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の内部に固相拡散層が形成され、
前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とがはんだ接合される
ことを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
前記第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、前記第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材である請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項４】
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項５】
前記第１の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等の元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択してなり、
前記第２の板状はんだ材は、前記第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなる請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
課題を解決するための手段
［００１３］
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見Ｉ〜ＩＩＩを得て、本発明を完成した。
［００１４］
（Ｉ）Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等の元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択してなる第１層のはんだ材と、第１層のはんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなる第２層のはんだ材とを接合して積層はんだ材を形成する。具体的には、第１層であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材と、第２層であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材とを接合することにより積層はんだ材を形成する。
［００１５］
（ＩＩ）積層はんだ材は、第１層のはんだ材と第２のはんだ材とを圧延により接合することにより、圧延クラッドはんだ材として形成してもよい。
［００１６］
（ＩＩＩ）例えば圧延により接合された圧延クラッドはんだ材を異種電極接合用積層はんだ材として用い、積層はんだ材の第１層が一方の電極であるＣｕ電極に接するとともに第２層が他方の電極であるＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極に接するようにして、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極とＣｕ電極とを所定の条件によりはんだ付けすると、はんだ付けする際に、第１層のはんだ材と第２層のはんだ材とが接する積層面において固相拡散層を形成する。中間のこの固相拡散層と、一方の電極に対しては第２層のはんだ材、他方の電極に対しては第１層のはんだ材がバリアとなって、一方の電極から他方の電極への金属元素の拡散に起因した、接合界面における金属間化合物の形成を抑制でき、これにより、異種材料からなる２つの電極を、接合界面における金属間化合物の形成を抑制して高い接合信頼性ではんだ接合できるようになる。
［００１７］
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極とＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面であること、及び
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、
第１の電極に第１の板状はんだ材を接合し、第２の電極に第２の板状はんだ材を接合する際に、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の内部に固相拡散層が形成され、
第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とがはんだ接合されることを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
［００１８］
（２）第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である上記（１）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
［００１９］
（３）第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材である上記（１）項又は（２）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
［００２０］
（４）Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、上記（１）項から（３）項までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
発明の効果
［００２１］
本発明によれば、異種材料からなる２つの電極、具体的には、異なるめっきが施された２種の電極、一例としては、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
い。
［００２７］
（ｉ）圧延スピード：２〜６０ｍ／ｍｉｎ
（ｉｉ）圧下率｛（圧延前総板厚−圧延後総板厚）／圧延前総板厚｝：３０〜９５％
（ｉｉｉ）圧延温度：５〜３０℃
（ｉｖ）圧延機型式：２〜１０段式
（ｖ）第１，２の板状はんだ材の厚み：いずれも５〜１５０μｍ
（ｖｉ）第１，２の板状はんだ材の酸化膜厚さ：５０ｎｍ以下
（ｖｉｉ）第１，２の板状はんだ材の大きさ、形状：（１．０〜２．０）ｍｍ×（１．０〜２．０）ｍｍ、電極形状に応じて、円形、正方形、長方形等、適宜製造する。
［００２８］
なお、クラッド条件は接合する２種のはんだ材に応じて適宜設定すればよく、特定の条件には制限されない。
［００２９］
さらに、第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面である。
［００３０］
２．異種電極の接合方法
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極を有するプリント基板にはんだ接合する。例えば、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ），ＬＬＣＣ（Ｌａｎｄ  ｌｅｓｓ  ｃｈｉｐ  ｃａｒｒｉｅｒ），ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）化したＬＥＤ等の接合に用いることが例示される。
［００３１］
本発明に係る異種電極接合用積層はんだ材を、例えば、所定の条件でリフロー加熱すること（所定条件での加熱及び冷却処理）により、異種電極接合用積層はんだ材の積層面に固相拡散層を形成する。固相拡散層は、上記の加熱・冷却処理に替えて、加圧、超音波振動を付与することにより形成するようにしてもよい。
［００３２］
このようにして固相拡散層を形成した後に、第１の板状はんだ材であるＳ
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材がプリント基板の第１の電極であるＣｕ電極に接するとともに、第２の板状はんだ材であるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材がパッケージの第２の電極であるＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とをはんだ接合する。
［００３３］
このはんだ接合は、リフロー接合することが好ましく、リフロー処理における加熱条件は、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度であることが好ましい。リフロー処理時間に制限がなければ、固相線より６０℃以上低い温度でのリフロー処理も可能であるが、接合面の酸化が進行し、はんだ付け性に悪影響を及ぼすことを考慮し、具体的には固相線温度より約１０〜５０℃低い温度であることが、拡散量を正確に制御することができるので、好ましい。
［００３４］
加熱処理により第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材を完全に相互拡散すると、電極の接合界面における金属間化合物の種類が増加するので、例えば、電子機器を誤って落としてしまった際の衝撃荷重によって、電極の接合が割れて電子機器の機能が喪失されるという重大な問題が発生するので好ましくない。このような観点から、例えば、リフロー処理における加熱ピーク温度は固相線温度から（固相線温度−５０℃）程度であり、加熱ピーク時間は２０〜４０秒間程度であることが好ましい。
［００３５］
また、本発明では、異種電極接合用積層はんだ材の内部に上記固相拡散層を形成できればよいので、固相拡散層を形成できるリフロープロファイル、すなわち上記の加熱及び冷却を含む１回のリフロープロファイルを適宜設定し、リフロー接合を行うことが好ましい。これにより、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との接合界面及び電極との接合面に固相拡散層を確実に形成でき、金属間化合物の形成を防止しながら当初のはんだ組成により低コストではんだ接合することができる。
［００３６］
また、Ｎｉ／Ａｕめっきを施されたパッケージの第２の電極に接する第２
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月11日(2015.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極とＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、前記第１の電極、又は前記第２の電極との接合面であること、及び
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、
前記第１の電極に前記第１の板状はんだ材を接合し、前記第２の電極に前記第２の板状はんだ材を接合する際に、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の内部に固相拡散層が形成され、
前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とがはんだ接合される  ことを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
前記第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、前記第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材である請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項４】
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項５】
前記第１の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等の元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択してなり、
前記第２の板状はんだ材は、前記第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなる請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極とＮｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面であること、及び
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、
第１の電極に第１の板状はんだ材を接合し、第２の電極に第２の板状はんだ材を接合する際に、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の内部に固相拡散層が形成され、
第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とがはんだ接合されることを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（３）第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材である上記（１）項又は（２）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明に係る異種電極接合用積層はんだ材を、例えば、所定の条件でリフロー加熱すること（所定条件での加熱及び冷却処理）により、異種電極接合用積層はんだ材の積層面に固相拡散層を形成する。固相拡散層は、上記の加熱・冷却処理に替えて、加圧、超音波振動を付与することにより形成するようにしてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、本発明では、異種電極接合用積層はんだ材の内部に上記固相拡散層を形成できればよいので、固相拡散層を形成できるリフロープロファイル、すなわち上記の加熱及び冷却を含む１回のリフロープロファイルを適宜設定し、リフロー接合を行うことが好ましい。これにより、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との接合界面及び電極との接合面に固相拡散層を確実に形成でき、金属間化合物の形成を防止しながら当初のはんだ組成により低コストではんだ接合することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月14日(2015.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、第１の材料からなる第１の電極と第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記異種電極接合用積層はんだ材は、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、前記第１の電極、又は前記第２の電極との接合面であること、及び
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に固相拡散層が維持され、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とがはんだ接合される
る
ことを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
前記第１の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ材又はＳｎ−Ｓｂ系はんだ材であるとともに、前記第２の板状はんだ材はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ系はんだ材又はＳｎ−Ｐｂ系はんだ材である請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項４】
Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された電極を有するパッケージを、Ｃｕ電極又はＣｕめっきを施された電極を有するプリント基板にはんだ接合する際に、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された異種電極接合用積層はんだ材の内部に固相拡散層を形成し、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の電極と前記第２の電極とをはんだ接合することを特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項５】
前記第１の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉ等の元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択してなり、
前記第２の板状はんだ材は、前記第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなる請求項１又は請求項２に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、第１の材料からなる第１の電極と第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
異種電極接合用積層はんだ材は、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面は、いずれも、第１の電極、又は第２の電極との接合面であること、及び
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有し、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の積層面に固相拡散層が維持され、
第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の電極と第２の電極とがはんだ接合されることを特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月1日(2015.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記異種電極接合用積層はんだ材は、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第１の電極との接合面であり、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第２の電極との接合面であること、
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有すること、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材がそれぞれ残存した状態で、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合されること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
第１の板状はんだ材とこの第１の板状はんだ材とは異なる化学組成を有する第２の板状はんだ材が積層された積層はんだ材で、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極の接合方法であって、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材を、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層してなる２層構造とし、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第１の電極との接合面とし、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第２の電極との接合面として、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱することで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材をそれぞれ残存した状態として、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合すること
を特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項４】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項３に記載された電子部品の異種電極の接合方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
異種電極接合用積層はんだ材は、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、第１の電極との接合面であり、第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、第２の電極との接合面であること、
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有すること、
第１の電極と第１のはんだ材を接合し、第２の電極と第２のはんだ材を接合する際には、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材がそれぞれ残存した状態で、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び第１の板状はんだ材が、第２の板状はんだ材と接合された第２の電極に対する拡散バリアとなり、
固相拡散層及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材と接合された第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合されること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（３）第１の板状はんだ材とこの第１の板状はんだ材とは異なる化学組成を有する第２の板状はんだ材が積層された積層はんだ材で、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極の接合方法であって、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材を、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層してなる２層構造とし、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面を、第１の電極との接合面とし、第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面を、第２の電極との接合面として、
第１の電極と第１のはんだ材を接合し、第２の電極と第２のはんだ材を接合する際には、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱することで、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材をそれぞれ残存した状態として、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び第１の板状はんだ材が、第２の板状はんだ材と接合された第２の電極に対する拡散バリアとなり、
固相拡散層及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材と接合された第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合すること
を特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（４）第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項３に記載された上記（３）項に記載された電子部品の異種電極の接合方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、本発明では、異種電極接合用積層はんだ材の内部に上記固相拡散層を形成できればよいので、固相拡散層を形成できるリフロープロファイル、すなわち上記の加熱及び冷却を含む１回のリフロープロファイルを適宜設定し、リフロー接合を行うことが好ましい。これにより、第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材との接合界面に固相拡散層を確実に形成でき、金属間化合物の形成を防止しながら当初のはんだ組成により低コストではんだ接合することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月28日(2015.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記異種電極接合用積層はんだ材は、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第１の電極との接合面であり、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第２の電極との接合面であること、
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、それぞれ異なる化学組成を有すること、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材がそれぞれ残存した状態で、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合されること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が接合されたはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
第１の板状はんだ材とこの第１の板状はんだ材とは異なる化学組成を有する第２の板状はんだ材が積層された積層はんだ材で、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極の接合方法であって、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材を、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層してなる２層構造とし、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第１の電極との接合面とし、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第２の電極との接合面として、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱することで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材をそれぞれ残存した状態として、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合すること
を特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項４】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項３に記載された電子部品の異種電極の接合方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（２）第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が接合されたはんだ材である上記（１）項に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月14日(2015.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
前記異種電極接合用積層はんだ材は、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第１の電極との接合面であり、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面が、前記第２の電極との接合面であること、
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉの元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択し、かつ、前記第２の板状はんだ材は、前記第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなり、それぞれ異なる化学組成を有すること、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材がそれぞれ残存した状態で、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合されること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項２】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が接合されたはんだ材である請求項１に記載された異種電極接合用積層はんだ材。
【請求項３】
第１の板状はんだ材とこの第１の板状はんだ材とは異なる化学組成を有する第２の板状はんだ材が積層された積層はんだ材で、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極の接合方法であって、
前記第１の板状はんだ材、及び前記第２の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉの元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択し、かつ、前記第２の板状はんだ材は、前記第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を前記元素群から少なくとも１種以上選択してなり、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材を、前記第１の板状はんだ材における一の平面、及び前記第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層してなる２層構造とし、
前記第１の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第１の電極との接合面とし、前記第２の板状はんだ材における前記一の平面とは異なる他の一の平面を、前記第２の電極との接合面として、
前記第１の電極と前記第１のはんだ材を接合し、前記第２の電極と前記第２のはんだ材を接合する際には、前記第１の板状はんだ材が前記第１の電極に接するとともに前記第２の板状はんだ材が前記第２の電極に接した状態で、前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱することで、
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材をそれぞれ残存した状態として、
前記第１の板状はんだ材と前記第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び前記第１の板状はんだ材が、前記第２の板状はんだ材と接合された前記第２の電極に対する拡散バリアとなり、
前記固相拡散層及び前記第２の板状はんだ材が、前記第１の板状はんだ材と接合された前記第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合すること
を特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【請求項４】
前記第１の板状はんだ材及び前記第２の板状はんだ材が圧延により接合された圧延クラッドはんだ材である請求項３に記載された電子部品の異種電極の接合方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材とを備え、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極接合用積層はんだ材であって、
異種電極接合用積層はんだ材は、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層されてなる２層構造を有すること、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、第１の電極との接合面であり、第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面が、第２の電極との接合面であること、
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉの元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択し、かつ、第２の板状はんだ材は、第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を上述した元素群から少なくとも１種以上選択してなり、それぞれ異なる化学組成を有すること、
第１の電極と第１のはんだ材を接合し、第２の電極と第２のはんだ材を接合する際には、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱されることで、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材がそれぞれ残存した状態で、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び第１の板状はんだ材が、第２の板状はんだ材と接合された第２の電極に対する拡散バリアとなり、
固相拡散層及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材と接合された第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合されること
を特徴とする異種電極接合用積層はんだ材。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（３）第１の板状はんだ材とこの第１の板状はんだ材とは異なる化学組成を有する第２の板状はんだ材が積層された積層はんだ材で、Ｃｕ又はＣｕめっきを施された材料からなる第１の電極と、Ｎｉ／Ａｕめっき又はＡｇ−Ｐｄ合金めっきを施された材料からなる第２の電極とを接合するための異種電極の接合方法であって、
第１の板状はんだ材、及び第２の板状はんだ材は、Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｔｉの元素の群から少なくとも１種以上の元素を選択し、かつ、第２の板状はんだ材は、第１の板状はんだ材とは異なる組み合わせの元素を上述した元素群から少なくとも１種以上選択してなり、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材を、第１の板状はんだ材における一の平面、及び第２の板状はんだ材における一の平面を介して積層してなる２層構造とし、
第１の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面を、第１の電極との接合面とし、第２の板状はんだ材における一の平面とは異なる他の一の平面を、第２の電極との接合面として、
第１の電極と第１のはんだ材を接合し、第２の電極と第２のはんだ材を接合する際には、第１の板状はんだ材が第１の電極に接するとともに第２の板状はんだ材が第２の電極に接した状態で、第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材のうち、固相線温度の低いほうの板状はんだ材の固相線温度と同じかそれよりも低い温度で加熱することで、
第１の板状はんだ材及び第２の板状はんだ材をそれぞれ残存した状態として、
第１の板状はんだ材と第２の板状はんだ材の積層面に形成された固相拡散層及び第１の板状はんだ材が、第２の板状はんだ材と接合された第２の電極に対する拡散バリアとなり、
固相拡散層及び第２の板状はんだ材が、第１の板状はんだ材と接合された第１の電極に対する拡散バリアとなるように接合すること
を特徴とする電子部品の異種電極の接合方法。
【国際調査報告】
2014084080.tif 000002
2014084080.tif 000003
2014084080.tif 000004
2014084080.tif 000005
2014084080.tif 000006