(57)【要約】【課題】２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込み、その状態にて接合材に通電することにより接合材を発熱させ被接合体を接合する方法において、接合材の発熱を制御し、発熱量のばらつきを低減することにより、接合不良や、異常発熱による被接合体と接合材との熱ダメージの少ない接合方法を提供する。【解決手段】被接合体１と被接合体２上に導電性材料を含んでなる接合材３をはさみ込み、その状態にて接合材３に通電することにより接合材３を発熱させ、被接合体１と被接合体２とを接合するものであり、接合材３としては、昇温により、電気抵抗値が低下し、かつ元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持するものを用いる。【選択図】図１
2005205459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込む工程と、
その状態にて前記接合材に通電することにより前記接合材を発熱させる工程とを備え、
前記接合材は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比べ低下するものであり、かつ、元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
少なくともどちらか一方には発熱抵抗体が形成されている２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込む工程と、
その状態にて前記発熱抵抗体に通電することにより前記発熱抵抗体を発熱させ、その熱により前記接合材を加熱する工程とを備えたものであり、
前記接合材は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比べ低下するものであり、かつ、元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持することを特徴とする接合方法。
【請求項３】
接合材は、昇温により、導電性材料同士が結合することにより、電気抵抗値が低下するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
接合材は、平均粒子径が２〜１００ｎｍの金属粒子を分散させた液状の
ものであることを特徴とする請求項３に記載の接合方法。
【請求項５】
接合材は少なくとも半田を粒子状としたものを含んでなるものであることを特徴とする請求項３に記載の接合方法。
【請求項６】
接合材または発熱抵抗体への通電はその通電電流の制限がなされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
接合材または発熱抵抗体への通電は間欠的に複数回に分けて行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込み、その状態にて接合材に通電することにより接合材を発熱させ被接合体を接合する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被接合体の接合方法として、導電性粒子を含有する接合材をはさみ込み、その状態で、その接合材に通電し発熱させ、その発熱により、被接合体を接合するという方法が知られており、例えば特許文献１の様なものがある。これは、導電性粒子を含有する熱可塑性樹脂を接合材として使用したものであり、その接合材に通電したとき、接合材が発熱抵抗体となり発熱し、その熱により、熱可塑性樹脂が溶融し、被接合体との接着力を増加させ、冷却されることにより、接合が完了する。この方法では、被接合体全体を加熱したりすることなく、局所的な加熱を行うことが可能であるため、被接合体への熱ダメージが少なく、また、加熱、冷却の時間が短くてすむため、非常に効率の良い方法である。
また、接合材の温度を瞬時に昇温できればできるほど、本接合方法の効果が発揮できるものであり、その時に重要なことは接合材の温度制御性である。これに対し、本方法では、供給する電流を一定に制御しながら通電する方法を行っており、それにより、発熱量を制御し、適度な溶融状態を実現できる可能性がある。
【特許文献１】特開平８−２７０８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、全体の発熱量を制御することは可能ではある。しかしながら、接合部分にはさみ込んだ接合材の厚み、幅が設定のものよりも異なった場合、例えば、幅が広かった場合は、その電気抵抗値は小さく、発熱量が少なくなり、さらには接合材自身の熱容量は大きくなる。これにより、接合材の温度上昇が所望の量が得られず接合不良が生じやすくなる。また逆に、接合材の幅が狭かった場合は、その電気抵抗値は大きくなり、発熱量が多く、接合材自身の熱容量は大きくなる。これにより、接合材の温度上昇が所望の量より多くなり、接合材や被接合体に熱ダメージが生じやすくなる。
接合材の体積抵抗値は、その接合材の温度により変化していくため、接合材の幅の設定値からの誤差による発熱量の設定値からの差は自動的に補正される方向ではあるが、熱容量の変化分等も自動的に補正するというのは非常に困難である。
【０００４】
また、接合部分にはさみ込んだ接合材の幅や膜厚に部分的にばらつきがある場合は、部分的に電気抵抗値のばらつきが生じており、そこに通電すると発熱量のばらつきが生じてしまう。この場合、発熱量の多い部分に全体の発熱量を制御した場合は、発熱量の少ない部分には接合不良が生じやすく、また、発熱量の少ない部分に全体の発熱量を制御した場合は、発熱量の多い部分が高温になり、被接合体や接合材に熱ダメージが生じてしまう。この場合も、接合材の体積抵抗値はその接合材の温度により変化していくため、接合材の幅の設定値からの誤差による発熱量の設定値からの差は自動的に補正される方向ではあるが、熱容量の変化分等も自動的に補正するというのは非常に困難である。また、接合材の温度による電気抵抗値の変化は、樹脂と導電性粒子の電気抵抗値の温度依存性と、樹脂と導電性粒子との接触状態の変化により発生しているものであり、この場合、極端な電気抵抗値変化は発生せず、従来例では、樹脂の溶融状態にて体積抵抗値のピークを示し、初期温度での体積抵抗値と、溶融状態をかなり越えた温度での体積抵抗値はほぼ同等となっており、その時の体積抵抗値の比は最大値で１．５倍程度である。したがって、接合材の膜幅、膜厚等に大きなばらつきがある場合は、体積抵抗値の変化の割合が大きくないため、大きな補正は不可能である。さらには、温度による接合材の体積変化は、溶融開始温度にてピークを持つものであり、そのピークを越えていっても、初期の体積抵抗値よりも低くなるのではないため、十分に溶融し、接合が完了した部分においても、通電が持続していれば、いくら補正が働いても、徐々に温度は高くなってしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込み、その状態にて接合材に通電することにより接合材を発熱させ被接合体を接合する方法において、接合材の発熱を制御し、発熱量のばらつきを低減することにより、接合不良や、異常発熱による被接合体と接合材との熱ダメージの少ない接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の接合方法は、２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込む工程と、その状態にて接合材に通電することにより接合材を発熱させる工程とを備え、接合材は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比べ低下するものであり、かつ、元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持するものである。
【０００７】
被接合体にはさみ込んだ接合材の幅や膜厚にばらつきがある場合、例えば接合材の幅が広く膜厚の厚い部分は他の部分に比較し電気抵抗値が低く、その部分の発熱量は少なくなる。逆に、接合材の幅が狭く膜厚の薄い部分は他の部分に比較し電気抵抗値が高くなり、その部分の発熱量は多くなる。発熱量の多い部分に全体の発熱量を制御した場合は、発熱量の少ない部分の接合不良が生じやすく、また、発熱量の少ない部分に全体の発熱量を制御した場合は、発熱量の多い部分が高温になり、被接合体や接合材に熱ダメージが生じてしまう。また、接合材の幅や膜厚にばらつきがある場合でなく、接合幅が異なる部分がある場合は、それがそのまま電気抵抗値のばらつきとなり、それが発熱のばらつきとなってしまい、接合不良や被接合体と接合材とに熱ダメージが生じてしまう。
【０００８】
本方法の接合材は昇温すると電気抵抗値が昇温前に比べ低下するものであるため、接合材が発熱し、被接合体との接合力が増加した後、その部分の電気抵抗値は低下し、その部分の発熱も低下することとなる。これにより、接合部分に電気抵抗値のばらつきや、分布がある場合、電気抵抗値の高い部分の発熱が多く、先に接合が完了する。その後、その部分の電気抵抗値が低下することにより発熱量も低下する。最終的にはすべての部分の接合が完了し、電気抵抗値が低下し、発熱量も低下する事となる。これは、接合材を昇温し、電気抵抗値が低下した後、降温してもその低下した電気抵抗値は低下した状態を維持できる接合材であるから実現できることである。もしも、降温した時、電気抵抗値が再度高くなってしまう接合材では、再度発熱量が増加してしまう。したがって、そのような接合材を用いることによって、部分的な接合不良や、異常発熱による被接合体と接合材の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【０００９】
また、本発明の接合方法は、少なくともどちらか一方には発熱抵抗体が形成されている２つの被接合体の間に導電性材料を含んでなる接合材をはさみ込む工程と、その状態にて発熱抵抗体に通電することにより発熱抵抗体を発熱させ、その熱により接合材を加熱する工程とを備えたものであり、接合材は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比べ低下するものであり、かつ、元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持するものである。
【００１０】
発熱抵抗体に通電し、その発熱抵抗体が発熱し、その熱により接合材を昇温する。そして接合材が昇温すされると、接合材と発熱抵抗体と被接合体との接合力は増加し、かつ、接合材の電気抵抗値は低下する。接合材が発熱抵抗体と接合した状態で電気抵抗値が低下すると、その部分の電気抵抗は発熱抵抗体の電気抵抗と接合材の電気抵抗との並列の電気抵抗となるため、複合部の電気抵抗値は、元の発熱抵抗体の電気抵抗値よりも低い値となる。そうすると、その部分の発熱量は低下していくこととなる。
【００１１】
したがって、本方法によっても、接合部分に電気抵抗値のばらつきや、分布がある場合においても、電気抵抗値の高い部分の発熱が多く、その後、その部分の電気抵抗値が低下することにより発熱量も低下する。一方、十分に発熱していない部分は比較的電気抵抗値が高い状態であり、発熱が続き、最終的にはすべての部分の接合が完了し、電気抵抗値が低下し、発熱量も低下する事となる。したがって、部分的な接合不良や、異常発熱による被接合体と接合材の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の接合方法は、接合材が、昇温により、導電性材料同士が結合することにより、電気抵抗値が低下するものである。
【００１３】
本発明によっては、導電性材料同士の結合により電気抵抗値が低下するものであるため、その電気抵抗値の変化の度合いが大きく、これにより、接合材の昇温により接合が完了し電気抵抗値が低下すると瞬時に発熱量も低下する事となる。したがって、より短時間にて接合を行うために接合材の急峻な昇温を行っても、被接合材への熱ダメージを少なくすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の接合方法は、接合材は、平均粒子径が２〜１００ｎｍの金属材料を分散させた液状のものを用いるものである。
【００１５】
平均粒子径が２〜１００ｎｍのいわゆるナノ粒子と呼ばれる金属材料を分散させた液状のものを用いることの特徴として、熱処理をした場合の電気抵抗値を極めて低くできるということがある。また、もう一つの特徴として、熱処理の温度が極めて低温であるという特徴がある。例えば、平均粒子径が２０ｎｍの銀粒子を重量比で３０％程度分散させたものでは、液状においては、その体積抵抗値は、０．０１Ω・ｃｍ程度であるが、十分に熱処理をしたものでは、金属粒子同士が融合することにより、体積抵抗値は５μΩ・ｃｍ程度まで低減でき、その断面構造は、バルクに近い構造を示す。また、その時に必要な温度は２５０℃程度である。したがって、本方法では、そのような接合材を用いており、熱処理時の電気抵抗値が極めて低いため、接合が終了した後の発熱が抑えやすい。また、熱処理した後の断面構造が金属のバルクに近い状態であり、接合を液体や気体の密封用に用いる場合、密封性が良好な接合が可能となる。また、非常に低温の熱処理で実現できるため、被接合体のダメージが少ない状態で、良好密封性の接合が可能となる。
【００１６】
また、本発明の接合方法は、接合材は少なくとも半田を粒子状としたものを含んでなるものである。
【００１７】
本方法によっても、熱処理後の抵抗値は極めて低く、また、その熱処理の温度も極めて低いため、接合が終了した後の発熱が抑えやすく、それにより、異常発熱による被接合体と接合材の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の接合方法は、接合材または発熱抵抗体への通電はその通電電流の制限がなされているものである。
【００１９】
本方法では、通電を行い、接合材の電気抵抗値が低下していった時、電流を制限してい
るため、発熱量も同時に低下していき、発熱しすぎるという問題がなくなる。また、部分的に電気抵抗値の低下が不十分な状態があっても、その部分だけが異常な発熱をすることもなくなり、異常発熱による被接合体と接合材の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００２０】
また、本発明の接合方法は、接合材または発熱抵抗体への通電は間欠的に複数回に分けて行うものである。
【００２１】
まず、最初の通電により、接合材の電気抵抗値のばらつきがある中で、電気抵抗値の高い部分が十分に発熱し、接合が完了し、電気抵抗値が低下する状態まで通電する。その後、通電を停止し、発熱した部分を冷却する。次に、２回目の通電を行い、相対的に電気抵抗値の低い部分が十分に発熱し、接合が完了し、電気抵抗値が低下する状態まで通電する。そして、通電を停止し、発熱した部分を冷却する。この様な動作を複数回繰り返し、すべての部分の接合を完了させるという方法である。本方法では、最初の通電で接合が完了した部分は、電気抵抗値が低下し、２回目の通電では、発熱量は非常に少なくなるため、２回目の通電では、最初の通電で接合が不十分な部分が優先的に発熱されることとなる。この様な動作の繰り返しにより接合を全部分行うものであるため、被接合体には、無駄な熱が伝わることがないため、被接合体への熱ダメージ少ない接合方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、部分的な接合不良や、異常発熱による被接合体と接合材の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る接合方法を示す概略構成図である。１と２はそれぞれ被接合体であり、絶縁性のガラスを用いている。３は接合材であり、被接合体２上に形成された後、被接合体１とではさみ込まれている。接合材３は、金属粒子を溶剤に分散させた液状のものであり、インクジェット法により、所望の位置に塗布している。金属粒子としては、金、銀、銅、白金等が好ましく用いられる。また、金属粒子の平均粒子径は１〜１００ｎｍのいわゆるナノ粒子が好ましく用いられる。本実施の形態では平均粒子径が２０ｎｍの銀粒子を用いており、その配合量は重量比で３０％のものを用いている。４はそれぞれ金属からなる電極であり、被接合体２上に塗布された接合材３に電気的に接続するように配置されている。５は電源であり、接続線６より、電極４に通電可能に構成している。また、電源５は、電極４へ流す電流量を制限する制限手段を備えている。
【００２５】
次に動作について図１〜図４を用いて説明する。図１において、被接合体２上に形成された接合材３の膜厚は０．０５ｍｍ、幅は０．２ｍｍ、長さは１００ｍｍであり、その時の二つの電極４間の電気抵抗値は１０００Ωであった。この時の体積抵抗値は、０．０１Ω・ｃｍとなる。銀のバルクの体積抵抗値は、１．６μΩ・ｃｍであるため、熱処理前の接合材３の体積抵抗値は６２５０倍もの高い値となっている。
【００２６】
図２は被接合体２上に形成した接合材３に電気抵抗値のばらつきがある状態の一例を示している。Ａ部は他の部分に比較し、膜幅が小となっており、この時、電気抵抗値は、Ａ部は他の部分と比較し高くなっている。接合材３の電気抵抗値のばらつきは、図２の様に膜幅のばらつきによるものだけでなく、膜厚のばらつきや、金属粒子の分散のばらつきによっても発生する。
【００２７】
次に、図２の様に接合材３の膜幅にばらつきがあるものに対して、電源５の設定を、電圧を１００V、制限電流を０．２アンペアとして通電を行った。この時に通電を行った場合の接合材３の状態変化を図３に示す。分かりやすくするため、基材１と接合材３との縦横比をかなり変化させて図示化している。図３の（ａ）は通電前の状態であり、銀粒子が粒子として積み重なった状態である。次に（ｂ）は通電開始、ある時間後の状態である。
（ｂ）では、通電による発熱により、部分的には銀粒子同士が結合しており、その結合している部分では被接合体２との接着力も増加しているが、その結合状態は接合材３の長手方向にばらつきが生じている。Ａ部は、他の部分より膜幅が狭く電気抵抗値が高いため、発熱量が多く、それにより銀粒子の結合が他の部分に対してかなり進みやすい。また、この様に銀粒子の結合が進んだＡ部は、その電気抵抗値は他の部分より逆に低くなっている。この状態の時、A部の発熱量は他の部分より少なくなっている。したがって、この状態で通電を継続すると、A部以外のところの発熱が多く、その発熱の多い部分の結合がどんどん進んでいくことになる。そして、最終的には、（ｃ）の様に、全体の結合が進んでいき、接合が行われることとなる。つまり、接合の進んだところは、電気抵抗値が低くなり発熱が抑制され、接合が進んでいないところは、電気抵抗値が相対的に低くなっておらず、その部分はその後、積極的に発熱するという自己制御的動作が行われる。また、電源５には電流制限を行っているため、接合材３の電極４間全体の発熱量は徐々に低下していき、電気抵抗値が十分に下がっていない部分のみが適度の発熱を継続するということになる。この時、電流制限がなく、定電圧制御を行った時は、電気抵抗値の低減に伴い、全体の発熱量がどんどん増加するということになり、所望の制御された発熱が不可能となる。そして、最終的には、電極４間で０．１６Ωまで抵抗値の低減を行うことができた。この時の体積抵抗値は、８μΩ・ｃｍであり、バルク値の５倍という、かなり低い値まで低減できている。
【００２８】
また、図４は、接合材３への通電開始後、接合材３の温度と電気抵抗値の変化の状態を定性的に示したものである。横軸は通電時間、縦軸はその時の温度と電気抵抗値とである。通電を開始すると、電気抵抗値に対応し発熱し、温度が急激に上昇する。そして温度が上昇すると電気抵抗値が徐々に低下していき、それに伴って発熱量が減少し、温度が低下していく。そして最終的には、電気抵抗値が非常に小さくなり、発熱量も少なく、温度も通電開始近くまで低下する。この様な急峻な電気抵抗値の低下は、接合材３に含んだ導電性材料同士が結合することにより、発生したものである。
【００２９】
かかる方法によれば、被接合体１と被接合体２とにはさみ込んだ接合材３に通電することにより接合材３を発熱させるものであり、その接合材３は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比べ低下し、かつ元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持するものであるため、接合材３が発熱し、被接合体１と被接合体２との接合力が増加した後、その部分の電気抵抗値は低下し、その部分の発熱も低下することとなる。これにより、接合材３に電気抵抗値のばらつきやがある場合、電気抵抗値の高い部分の発熱が多く、先に接合が完了する。その後、その部分の電気抵抗値が低下することにより発熱量も低下する。最終的にはすべての部分の接合が完了し、電気抵抗値が低下し、発熱量も低下する事となる。また、発熱量が低下し、接合部分の温度が低下しても、電気抵抗値は低下した状態を維持するため、再度発熱するということは生じない。したがって、部分的な接合不良や、異常発熱による被接合体１被接合体２と接合材３の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００３０】
また、かかる方法によれば、接合材３は、昇温により、導電性材料同士が結合することにより、電気抵抗値が低下するものであり、その電気抵抗値の変化の度合いが大きく、これにより、接合材３の昇温により接合が完了し電気抵抗値が低下すると瞬時に発熱量も低下する事となる。したがって、より短時間にて接合を行うために接合材３の急峻な昇温を行っても、被接合材１、被接合体２への熱ダメージを少なくすることが可能となる。
【００３１】
また、かかる方法によれば、接合材３は、平均粒子径が２〜１００ｎｍの金属材料を分散させた液状のものを用いており、熱処理をした場合の電気抵抗値を極めて低くでき、また、その熱処理の温度も極めて低温で良く、かつ、熱処理後の断面状態がバルク状に近い。したがって、熱処理時の電気抵抗値が極めて低いため、接合が終了した後の発熱が抑えやすい。また、熱処理した後の断面構造が金属のバルクに近い状態であり、接合を液体や気体の密封用に用いる場合、密封性が良好な接合が可能となる。また、非常に低温の熱処理で実現できるため、被接合体１と被接合体２の熱ダメージが少ない状態で、良好密封性の接合が可能となる。
【００３２】
また、かかる方法によれば、接合材３への通電はその通電電流の制限がなされているものであり、通電を行い、接合材３の電気抵抗値が低下していった時、電流を制限しているため、発熱量も同時に低下していき、発熱しすぎるという問題がなくなる。また、部分的に電気抵抗値の低下が不十分な状態があっても、その部分だけが異常な発熱をすることもなくなり、異常発熱による被接合体１と被接合体２と接合材３への熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、接合材３として、金属粒子を含んだ液体を用いたが、これは、少なくとも半田を粒子状としたものを含んでなるものを用いたものでもよい。その場合も、熱処理後の抵抗値は極めて低く、また、その熱処理の温度も極めて低いため、接合が終了した後の発熱が抑えやすく、それにより、異常発熱による被接合体１と被接合体２と接合材３の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。さらには、液状のものでなく、粉体状のままであっても好ましく用いることができる。
【００３４】
また、本実施の形態において、接合のみを目的とし、密封性にこだわらない場合は、樹脂に導電性材料を含んだものも好適に用いることができる。その場合、シート状の接合材３も好ましく用いることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態において、被接合体１、被接合体２にはガラスを用いたが、ある程度の電気抵抗値以上のものであれば、シリコン、セラミック、樹脂、等に対しても好適に用いることができる。
【００３６】
また、本実施の形態において、インクジェット法により接合材３を形成したが、これは、各種印刷法やディスペンサ法等により形成したものでも良い。
【００３７】
また、本実施の形態において、電極４は金属からなるが、これは、接合材３との接触部分に導電性のゴムを備え、接合材３との接触状態を良好に保つことも好適に用いることができる。
【００３８】
また、本実施の形態において、接合材３への通電の仕方は特に限定していないが、これは、接合材３への通電を間欠的に複数回に分けて行うことも有効である。まず、最初の通電により、接合材３の電気抵抗値のばらつきがある中で、電気抵抗値の高い部分が十分に発熱し、接合が完了し、電気抵抗値が低下する状態まで通電する。その後、通電を停止し、発熱した部分を冷却する。次に、２回目の通電を行い、相対的に電気抵抗値の低い部分が十分に発熱し、接合が完了し、電気抵抗値が低下する状態まで通電する。そして、通電を停止し、発熱した部分を冷却する。この様な動作を複数回繰り返し、すべての部分の接合を完了させるという方法である。本方法では、最初の通電で接合が完了した部分は、電気抵抗値が低下し、２回目の通電では、発熱量は非常に少なくなるため、２回目の通電では、最初の通電で接合が不十分な部分が優先的に発熱されることとなる。この様な動作の繰り返しにより接合を全部分行うものであるため、被接合体１と被接合体２には、無駄な熱が伝わることがないため、熱ダメージ少ない接合方法を提供することができる。
【００３９】
また、本実施の形態において、接合材３は、両端部のあるライン状の形成を行い、これに通電を行ったが、これは、閉曲線状の接合材３に対して用いることも可能である。その場合、電極４の接合材３への通電は、電極４の接合体３への接続場所を変更しながら、複数回に分ける行うことが必要となることは言うまでもない。
【００４０】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る接合方法を示す概略断面図である。実施の形態１と異なる部分は、被接合体２上に発熱抵抗体７を形成したことと、電極４による通電は、その発熱抵抗体７に対して行うことである。発熱抵抗体７は、アルミ蒸着膜であり、その膜厚は０．１μｍ、幅は０．２ｍｍとしており、その発熱抵抗体７上に、接合材３をインクジェット法により塗布し、その上から被接合材１を重ね合わせている。接合材３の膜厚は実施の形態１と同様、０．０５ｍｍ、幅は０．２ｍｍとしている。
【００４１】
以下、その動作について説明する。図５において、電極４間の電気抵抗値は、１６０Ωであり、発熱抵抗体７の体積抵抗率を計算すると３．２μΩ・ｃｍとなる。一方、接合材３の電極４間の電気抵抗値は１０００Ωであり、体積抵抗値を計算すると０．０１Ω・ｃｍとなる。これに対し、電源５の設定を、電圧６０Ｖ、制限電流を０．５アンペアとして通電を行った。この時、通電による発熱は、発熱抵抗体７と接合材３との両方で発生すると考えられるが、それらの電気抵抗値は、発熱抵抗体７が１６０Ω、接合材３が１０００Ωであるため、通電直後は、約８６％が発熱抵抗体７の部分で発熱する。そして、その発熱により、接合材３が加熱され、被接合材１と被接合材２とに対する接合力が増加し、かつ、銀粒子の結合が起こり、その部分の電気抵抗値が低下していく。この時、接合材３の体積抵抗値は８μΩ・ｃｍまで低下し、その部分の発熱は、他の部分より極端に低下する。
【００４２】
発熱抵抗体７や、接合材３に電気抵抗値のばらつきがある場合も実施の形態１と同様に、電気抵抗値の高い部分から発熱し、接合が完了し、電気抵抗値が低下し、その部分の発熱が低下するという自己制御的動作が行われ、最終的にすべての部分の接合が完了することとなる。
【００４３】
かかる方法によれば、被接合体２には発熱抵抗体７が形成されており、その発熱抵抗体７に通電することにより発熱抵抗体７を発熱させ、その熱により被接合体１と被接合材２とにはさみ込まれた接合材３を加熱するものであり、その接合材３は、昇温により、電気抵抗値が昇温前に比較し低下し、かつ元の温度に降温しても、その低下した電気抵抗値を維持するものであるため、接合材３が昇温すると、接合材３と発熱抵抗体７と被接合体１との接合力は増加し、かつ、接合材３の電気抵抗値は低下する。接合材３が発熱抵抗体７と接合した状態で電気抵抗値が低下すると、その部分の電気抵抗は発熱抵抗体７の電気抵抗と接合材３の電気抵抗との並列の電気抵抗となるため、複合部の電気抵抗値は、元の発熱抵抗体７の電気抵抗値よりも低い値となる。そうすると、その部分の発熱量は低下していくこととなる。
【００４４】
したがって、本方法によっても、接合部分に電気抵抗値のばらつきがある場合においても、電気抵抗値の高い部分の発熱が多く、その後、その部分の電気抵抗値が低下することにより発熱量も低下する。一方、十分に発熱していない部分は比較的電気抵抗値が高い状態であり、発熱が続き、最終的にはすべての部分の接合が完了し、電気抵抗値が低下し、発熱量も低下する事となる。したがって、部分的な接合不良や、異常発熱による被接合体１と被接合体２と接合材３の熱ダメージが生じにくい接合方法を提供することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、発熱抵抗層７を被接合体２上に形成したが、これは、被接合体１上にも形成しても良く、さらには、アルミ蒸着膜だけでなく、銀膜や白金膜や銅膜等でも好ましく用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる接合方法は、２つの被接合体の間にはさみ込んだ導電性材料を含んでなる接合材に通電することにより接合材を発熱させ被接合体を接合するという効果を有し、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤの発光体の封止や、インクジェットヘッドに用いるＰＺＴの封止等にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における接合方法の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における接合材３の電気抵抗値ばらつきがある場合の一例を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態１における接合方法により、電気抵抗値が低減する状態を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１における接合材の通電時間に対する、温度と電気抵抗値の変化の状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における接合方法の概略構成図
【符号の説明】
【００４８】
１    被接合体
２    被接合体
３    接合材
７    発熱抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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