(57)【要約】【課題】接合部分の導電性に優れ、かつ、高温耐性にも優れた電子部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】ガラス転移温度と結晶化温度を有し、かつアモルファス組織を有する合金３１を半導体チップ１１と配線層１４との間に配置して、これらを加圧しつつ、合金３１をガラス転移温度から結晶化温度までの間の温度に加熱して半導体チップ１１と配線層１４接合する。その後これらを接合したものをさらに結晶化温度以上に加熱することで合金３１を結晶化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電性部材と、
第２の導電性部材と、
前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材の間に配置され、ガラス転移温度および結晶化温度を有する合金からなり、前記ガラス転移温度から前記結晶化温度の間の温度に加熱された後、さらに前記結晶化温度から当該合金の融点の間の温度に加熱された熱履歴を持つ接合層と、
を有することを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第１の導電性部材は半導体チップであり、前記第２の導電性部材は基板上の導電層であることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
【請求項３】
前記合金の前記ガラス転移温度は４５０℃より低く、前記結晶化温度は前記ガラス転移温度から５５０℃の間であることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品。
【請求項４】
前記合金は、銅またはアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子部品。
【請求項５】
第１の導電性部材と、
第２の導電性部材と、
アモルファス組織の合金をガラス転移温度および結晶化温度の範囲の温度に加熱することで前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材が接合した後、前記結晶化温度から当該合金の融点の間の温度に加熱したことで当該合金を結晶化した接合層と、
を有することを特徴とする電子部品。
【請求項６】
ガラス転移温度と結晶化温度を有し、かつアモルファス組織を有する合金を第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に配置する段階と、
前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材の間を加圧しつつ、前記合金を前記ガラス転移温度から前記結晶化温度までの間の温度に加熱して接合する段階と、
前記第１の導電性部材、前記合金、および前記第２の導電性部材を接合したものをさらに前記結晶化温度から前記合金の融点までの間の温度に加熱する段階と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１の導電性部材は半導体チップであり、前記第２の導電性部材は基板上の導電層であることを特徴とする請求項６記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記合金の前記ガラス転移温度は４５０℃より低く、前記結晶化温度は前記ガラス転移温度から５５０℃の間であることを特徴とする請求項６または７記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記合金は、銅またはアルミニウムを含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
ガラス転移温度と結晶化温度を有し、かつアモルファス組織を有する合金を第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に配置して、前記合金を前記ガラス転移温度から前記結晶化温度の間の温度に加熱することで塑性変形させるとともに前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材の間を加圧しつつ接合し、接合後さらに前記結晶化温度から前記合金の融点までの間の温度に加熱して結晶化させることを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、および電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを基板などに実装する際は、一般的にハンダ付けが使用されている。
【０００３】
ハンダ付けは、ハンダの融点まで温度を上げることでハンダ金属を溶解して半導体チップと配線などを接合する。高温耐性を有するはんだを使用する場合、融点の高いハンダを使用せざるを得ない。このためそのようなハンダを用いた接合では、当然に半導体チップも、接合時にはハンダが溶ける温度に曝されることになる。このため、半導体チップの方が接合時の高温で破損してしまうことがある。
【０００４】
一方、金属の接合部材として、接合時は比較的低温で、いったん固まった後は接合時の温度よりも高い温度まで耐えられる超塑性現象を利用した接合が注目されている。たとえば、過冷却温度を持つアモルファス組織の合金、いわゆる金属ガラスを用いたもので、金属同士の接合に用いられている（特許文献１参照）。
【０００５】
なお、その他の文献公知発明としては、特許文献２がある。
【特許文献１】特開平１１−３３７４６号公報
【特許文献２】特開平７−４１９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の金属ガラスによる超塑性現象を利用した接合では、加熱接合後、接合剤として用いた金属ガラスが、ガラスとしての性質がそのまま残る。このため、半導体チップを配線や基板と接合する場合のように、十分な電導性を必要とする際にはガラスとしての性質が強くでると導電性が悪くなるおそれがあり使用することができない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、接合部分の導電性に優れ、かつ、高温耐性にも優れた電子部品を提供することである。また、本発明の他の目的は、部材接合時の温度が低く、かつ使用時の導電性、高温耐性に優れた電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の電子部品は、第１の導電性部材と第２の導電性部材と、これらを接合する接合層を有し、接合層はガラス転移温度および結晶化温度を有する合金からなる。そしてこの合金がガラス転移温度から結晶化温度の間の温度に加熱された後、さらに結晶化温度からこの合金の融点までの間の温度に加熱された熱履歴を持つ。
【０００９】
また、上記課題を解決するための本発明の電子部品は、第１の導電性部材と第２の導電性部材とをアモルファス組織の合金を、その合金のガラス転移温度および結晶化温度の範囲に加熱することで接合した後、さらにこの合金を結晶化温度から合金の融点までの間の温度に加熱されることで結晶化している接合層を持つ。
【００１０】
また、上記課題を解決するための本発明の電子部品の製造方法は、まず、ガラス転移温度と結晶化温度を有し、かつアモルファス組織を有する合金を第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に配置する。その後、第１の導電性部材と第２の導電性部材の間を加圧しつつ、合金をガラス転移温度から結晶化温度の間の温度に加熱して第１の導電性部材と第２の導電性部材とを接合する。その後、第１の導電性部材、合金、および第２の導電性部材を接合したものをさらに結晶化温度から合金の融点までの間の温度に加熱する。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するための本発明の電子部品の製造方法は、ガラス転移温度と結晶化温度を有し、かつアモルファス組織を有する合金を第１の導電性部材と第２の導電性部材との間に配置して、この合金をガラス転移温度から結晶化温度の間の温度に加熱することで塑性変形させるとともに第１の導電性部材と第２の導電性部材の間を加圧することで第１の導電性部材と第２の導電性部材を接合する。接合後さらに結晶化温度から合金の融点までの間の温度に加熱して結晶化させる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように構成された本発明によれば、第１の導電性部材と第２の導電性部材との接合時のヒートショックによる半導体チップの割れや剥離といった欠陥を少なくすることができ、かつ、接合部分の導電性、高温耐性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を適用した最良の形態について説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１は本発明の電子部品の構造よりなる半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図２および３は半導体チップと導電層との接合方法を工程順に説明するための断面図である。
【００１５】
この半導体装置１は、半導体チップ１１がケース１２内に充填材１３を満たして封止されている。半導体チップ１１は第１の導電性部材であり、配線層１４上に金属ガラスよりなる接合層１５によって接合されている。配線層１４は導電層となるもので、第２の導電性部材である。配線層１４は、たとえば基板１６上に形成された銅薄膜よりなる。配線層１４は基板１６上に半導体装置１としての決められたパターンとして描かれている。基板１６はヒートシンク１７に接合されている。また、半導体チップ１１は、半導体チップ１１に設けられているパッド（不図示）からボンディングワイヤー２１によって基板１６上の他の配線２２と接続されている。
【００１６】
ここで半導体チップ１１は、たとえばシリコン製の増幅素子やスイッチング素子、炭化ケイ素（ＳｉＣ）製の増幅素子やスイッチング素子などである。具体的には、たとえばパワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど高電圧高電流向けの半導体素子である。このような電子部品はたとえばインバータなどにも使用可能である。しかし本発明で用いられる半導体チップ１１はこのような半導体素子に限定されるものではない。
【００１７】
ケース１２は、たとえば合成樹脂製である。また、充填材１３もたとえば合成樹脂製である。基板１６は、たとえばセラミック製やエポキシ製などの耐熱基板である。
【００１８】
接合層１５は、ガラス転移温度および結晶化温度を有する、いわゆる金属ガラスと称される合金からなる。この接合層１５は、配線層１４と半導体チップ１１との接合に用いられており、接合に際して、ガラス転移温度以上結晶化温度以下の温度に加熱された後いったん冷却され、さらに結晶化温度以上融点以下の温度まで加熱された熱履歴を持つ。
【００１９】
このような金属ガラスは超塑性接合によって配線層１４と半導体チップ１１とを接合する。金属ガラスはガラス転移温度と結晶化温度の中間温度で超塑性現象が発現する。一方、接合後、結晶化温度以上に加熱することで、いったんガラス性質となった金属ガラスが再び金属結晶化する。これにより高温耐性を持ちかつ導電性が良くなる。
【００２０】
したがって、低温での接合が可能でかつ接合後は高温耐性、導電性に優れた接合層１５となる。
【００２１】
このような半導体チップ１１の接合に用いる金属ガラスの組成としては、導電性の観点から、半導体装置１としての機能から接合部の電気抵抗は小さいことが必要である。たとえば、Ｃｕ、Ａｌを主とするものがよい。また、たとえばＡｕやＡｇを含むものでもよい。
【００２２】
また、接合性の観点からは、金属ガラスになりうる組成の合金であっても加熱時にガラス転移温度および結晶化温度を有するもの、すなわち超塑性現象を発現する必要がある。この超塑性現象を発現させるためには初期の組織がアモルファスでなければならない。具体的には、たとえば、初期のアモルファス組織合金の形態は粉末であることが好ましい。粉末であれば、製造時に急冷されるのでアモルファス組織が用意に得られる。また、接合時に超塑性温度に加熱して軟化させ、加圧されたときに潰れて変形し、新生面が露出しやすく、容易に接合することができる。なお、粉末の寸法は特に限定するものではないが、製造しやすさ、取り扱いやすさなどから、たとえば５〜５００μｍが適当である。
【００２３】
また、初期のアモルファス組織合金の形態は箔や薄板形状であってもよい。たとえば回転ドラム上に溶融状態の合金を接触させて製造すれば急冷されるので、アモルファス組織のリボン状の箔や薄板が得られる。接合部にこの箔を適当な寸法に切り出したものをはさんだ状態でガラス転移温度以上に加熱・加圧すれば軟化して潰れて塑性変形して新生面を露出して接合することができる。箔や薄板の厚さは特に制約はないが、製造しやすさや取り扱い時のしなやかさを考慮して、たとえば５〜５００μｍが適当である。
【００２４】
さらに、接合時の温度の観点からは、接合時に半導体チップ１１に与える熱の影響が少なくなるようにするために、ガラス転移温度が４５０℃、結晶化温度が５５０℃程度とすることが好ましい。これは、半導体チップ１１は素子構造として多くの場合、アルミニウムが使用されている。アルミニウムの融点は６６０℃である。このため、半導体チップ１１を接合する際にはこのアルミニウムの融点より低い温度である必要がある。結晶化温度が５５０℃以下であれば、十分に低温で接合できる。また、このような温度で接合することで、半導体チップ１１へ与えるヒートショックが小さく、接合による半導体チップ１１の破損などの不具合はほとんど発生しなくなる。
【００２５】
また、ガラス転移温度と結晶化温度の温度差がある程度あれば接合条件を選定しやすい。これらの温度は合金の組成やその温度に加熱する速度などによっても変化するので、接合温度や方法に応じて組成と加熱条件を選べばよい。
【００２６】
なお、金属ガラスの融点については、結晶化温度より高い温度であるが、どのような温度であってもよく特に限定されない。ただし、結晶化（後述）のために結晶化温度から融点温度の間の温度に再加熱する際は、半導体装置として許容できる温度、たとえば、半導体チップ１１内部の配線層や、基板１６上の配線層１４などが溶融破壊しない温度が上限となる。
【００２７】
以上のような観点からもっとも好ましい金属ガラスの具体的な組成は、たとえばＣｕ５０ａｔ％−Ｚｒ４５ａｔ％−Ｔｉ５ａｔ％、Ｃｕ４７ａｔ％−Ｔｉ３３ａｔ％−Ｚｒ１１ａｔ％−Ｎｉ８ａｔ％−Ｓｉ１ａｔ％、Ｃｕ５０ａｔ％−Ｚｒ１０ａｔ％−Ｔｉ４０ａｔ％、Ｃｕ３０ａｔ％−Ｚｒ５５ａｔ％−Ａｌ１０ａｔ％−Ｎｉ５ａｔ％などを挙げることができる。もちろんそのほかの組成であっても上記条件を満たすものであれば使用可能である。
【００２８】
次に、図２および３を参照して、金属ガラスを接合層として使用する接合方法（製造方法）について説明する。
【００２９】
まず、図２に示すように、金属ガラスとなるアモルファス組織の合金３１を制作する。このアモルファス組織の合金３１は、たとえば、金属ガラス組成の合金３１を融点以上の温度で溶解し、鋳型に流し込んで急冷鋳造する。これにより合金３１の組成がアモルファス組織となる。合金３１の形状は接合に適するように薄板とすることが好ましい。薄板とすることで、取り扱いが容易となる。なお、薄板以外にも、接合面の形状や大きさに合わせて適宜な形状、たとえば、アモルファス組織となった合金３１を粉末状や粒状などとして使用してもよい。
【００３０】
次に図３に示すように、この合金３１を基板１６上の配線層１４と半導体チップ１１の間に配置して、基板１６と半導体チップ１１を適度な圧力で加圧しつつ、合金３１のガラス転移温度と結晶化温度の間の温度で加熱する。加圧力は合金３１によって配線層１４と半導体チップ１１が接合される圧力であれば限定されない。
【００３１】
加圧加熱方法についても特に限定されないが、たとえば、以下のような方法がある。まず、基板１６、合金３１、半導体チップ１１を積層した状態でヒートプレート上に載置する。その状態で半導体チップ１１上から適度な加圧を行うためのプレス治具により圧力を加え（または半導体チップ１１上に重りを乗せる）、ヒートプレートによりガラス転移温度と結晶化温度の間の温度となるように加熱する。他の方法としては、加圧治具（耐熱性のクランプなどでも良い）に基板１６、合金３１、半導体チップ１１を積層した状態で加圧し、高周波誘導加熱により合金部分のみを加熱する。さらにはオーブン内に投入して、積層物全体をガラス転移温度と結晶化温度の間の温度となるように加熱するなど、さまざまな方法がある。
【００３２】
なお、例示したヒートプレートやオーブンを使用する場合はもとより、その他加熱手段を用いる場合でも、基板１６、合金３１、および半導体チップ１１を積層したものをガラス転移温度と結晶化温度間で加熱できるように温度制御できる必要がある。また、加熱中の雰囲気は、真空中、または窒素やヘリウムなどを流すことで非酸化雰囲気とすることが好ましい。これは金属を加熱すると酸化されやすくなるので、加熱処理の最中における合金３１の酸化を防止するためである。
【００３３】
この加熱処理により、合金３１を塑性変形させ、合金３１の新生面を露出させることができ、新生面が「のり」の役目をして半導体チップ１１と配線層１４を接合することができる（接合層１５が形成される）。
【００３４】
加熱処理後、いったん室温程度まで冷却する。この冷却は、室温で放置すればよい。その後さらに結晶化温度以上に再加熱して、合金３１をアモルファス組織から結晶相を有する組織に変化させる。この際、熱処理により金属ガラスである合金３１が金属結晶となるので、導電性がアモルファス組織やガラス組成を含む状態での接合より良好なものとなる。したがって、半導体チップ１１と配線層１４との接合抵抗を低下させることができる。なお、この最初の加熱後の冷却は必ずしも必要ではない。つまり最初の加熱によって合金３１を塑性変形させることで、半導体チップ１１と配線層１４を接合することができるので、そのまま結晶化のための再加熱を行ってもよい。
【００３５】
図４は、金属ガラスの温度と超塑性、および伝熱、導電性を説明するためのグラフである。なお、図４において、縦軸の変形抵抗とは変形のしやすさであり、上に行くほど変形しにくいことを示している（ここでは、変形のしやすさを説明するものであるため、具体的な数値は示していない。また、温度についても同様であり、具体的な数値は示していない）。
【００３６】
金属ガラスとなる合金３１は、アモルファス（非晶質）状態のときでガラス転移温度Ｔｇ−結晶化温度Ｔｘの間で超塑性を発現する。この超塑性状態のときもっとも変形しやすく、変形によって新生面が露出して、合金３１が半導体チップ１１および配線層１４と接合する。
【００３７】
一方、導電性は、アモルファス状態より結晶状態の方がよい。アモルファス状態から結晶状態に金属組織を変化させるためには、結晶化温度Ｔｘ以上に加熱する必要がある（ただし、融点Ｔｘを超えると溶解してしまうので好ましくない）。この加熱により超塑性状態はなくなり、金属ガラス特性を持たない合金３１（接合層１５）となる）となる。同様に伝熱性も結晶化後の方がよくなる。
【００３８】
そして再加熱後、すなわち結晶化後は、電子部品の使用中にガラス転移温度Ｔｇ以上の高温になろうとも、既に結晶化された後であるから、再び超塑性状態になることはなく、接合部分に損傷などが起きない。したがって、電子部品の高温での使用中における接合不良を防止することができる。
【００３９】
（実施例）
Ｃｕ５０ａｔ％−Ｚｒ４５ａｔ％−Ｔｉ５ａｔ％組成の合金をアーク溶解し、銅鋳型に急冷鋳造してアモルファス組織の薄板合金（金属ガラス）を作製した。薄板の大きさは直径８ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板形状とした。
【００４０】
熱分析により、薄板合金のガラス転移温度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘを測定したところ、それぞれ４０５℃、４６５℃であった。
【００４１】
直径８ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円形の銅と炭化珪素板を用意した。前記の薄板合金をこの銅と炭化珪素板にはさんで真空中で４１０℃に高周波誘導加熱により加熱し、厚さが元の１／２になるまで加圧して塑性変形させた。その後室温まで冷却して、銅と炭化珪素板が接合されていることを確認した。
【００４２】
その後、さらに結晶化温度Ｔｘ以上の４８０℃で１５分間加熱した。
【００４３】
冷却が銅と炭化珪素は割れや剥離もなく接合されていた。さらに２５０℃に高周波誘導加熱により加熱し冷却しても変化は見られなかった。再加熱後の比抵抗は１０．８μΩ・ｃｍであった。この比抵抗値はＰｂ−Ｓｎハンダの１４μΩ・ｃｍ程度よりよい値である。これは再加熱することで、アモルファス組織が結晶化して完全な金属組成となったため、良好な導電性を示すようになったものと考えられる。
【００４４】
（比較例）
市販のアルミニウムろうと同じ組成の合金３１（ＪＩＳ  Ｚ３２６３  ４３４３合金）を実施例と同様にして作成し、真空中にて６２０℃に加熱・溶融させ銅と炭化珪素を接合した。アルミニウムろうの比抵抗は、４．５μΩ・ｃｍであった。
【００４５】
接合部は炭化珪素板とアルミニウムろうの境界部に微小割れが発生した。
【００４６】
以上の実施例および比較例の結果から本発明を適用した場合には、接合時のヒートショックによる割れや剥離といった欠陥がないことがわかる。また、接合後の導電性もハンダと同等の良好な導電性を有することがわかる。
【００４７】
なお、接合状態の判定は、実施例、比較例ともに破壊試験により判定した。具体的には、接合後のサンプルの銅の部分をバイスにはさんで炭化珪素板の部分を冶具で押して剪断力を加え接合部を破断させた。そのとき、簡単にはがれてしまい、はがれた面に銅の表面、あるいは炭化珪素の研磨面がそのまま見えてしまっている場合を接合不良とした。一方、はがれなかった場合、およびはがれても銅または炭化珪素自体が破断した場合や接合部材が破断して銅または炭化珪素に付着している場合を接合良好とした。
【００４８】
（実施形態２）
実施形態２は、本発明の電子部品の構造よりなる集積回路である。図５は、本実施形態２の集積回路を説明するための断面図である。なお、前述した実施形態１と同様の部材については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
この集積回路２は、一枚の基板５６の両面に配線層５４および５５が形成されている。そしてこの基板５６の第１の面側に半導体チップ１１が配線層５４上に金属ガラスよりなる接合層１５によって接合されている。また、同じ第１面側には、チップコンデンサ６４、チップ抵抗６５が、同様に金属ガラスよりなる接合層１５よって接合されている。また、半導体チップ１１は、半導体チップ１１に設けられているパッド（不図示）からボンディングワイヤー２１によって基板１６上の他の配線２２と接続されている。また、半導体チップ１１は、ボンディングワイヤー２３によってチップ抵抗６５が接続された配線層５４部分に接続されている。基板１６は第２面側の配線層５５に絶縁層６９を介してヒートシンク１７に接合されている。また、この集積回路２は全体が内部の充填材（樹脂）１３によって充填されケース１２により封止されている。
【００５０】
ここで半導体チップ１１は第１の導電性部材であり、配線層５４および５５は導電層であって第２の導電性部材である。配線層５４および５５は、たとえば銅薄膜よりなる。配線層５４および５５は基板１６に、集積回路２として必要なパターンとなるように蒸着されたものである。
【００５１】
このように、本発明は、半導体チップ１１だけでなく、チップコンデンサ６４、チップ抵抗６５などのさまざまな素子を基板１６上に接合する際に利用することができる。接合方法は前述した実施形態１同様であり、接合面である配線層５４上の、各素子を載せる部分に、アモルファス組織とした金属ガラスの合金を配置し、その上から半導体チップ１１、チップコンデンサ６４、チップ抵抗６５などの素子を載せる。その状態で各素子と基板１６の間を加圧しつつ、加熱する。加圧方法や加熱方法は実施形態１と同様でよい。接合後、全体を再加熱する。
【００５２】
これにより、半導体チップ１１はもとより、チップコンデンサ６４、チップ抵抗６５などのさまざまな素子と配線との導電性を向上し、しかも、接合時における熱の影響による素子の損傷を防止することができる。また、ハンダなどの低融点の接合材を用いていないので、集積回路全体の高温耐性が向上する。
【００５３】
以上述べてきたように本実施形態１および２によれば、まずアモルファス組織の金属ガラスの合金を使って、その合金をガラス転移温度から結晶化温度の間の温度に加熱することで半導体チップ１１などと配線を接合する。その後、結晶化温度から合金の融点までの間の温度に加熱することで再結晶化した。このため、ろう付けなどよりも低温で半導体チップ１１や、そのほかのチップコンデンサ６４、チップ抵抗６５などの素子と配線層１４を欠陥なく接合することができる。しかもこれら素子と配線層１４との接合抵抗を下げることができる。
【００５４】
また、実施形態によれば、再加熱後の金属ガラスは結晶組成となり、耐熱性（融点が高い）ため、電子部品としての高温耐性も向上する。たとえばシリコンや炭化ケイ素などを使用した半導体チップ１１による半導体装置や集積回路では、その動作温度範囲が高いものもある。シリコン製においては−４０〜１２５℃程度、基板１６や素子内配線の素材、封止材などを工夫することでさらに１７５〜２００℃まで可能なものもある。また炭化ケイ素製においては１００℃を超えた温度で動作が可能であり、７００℃程度で動作するものもある。このような高温で動作させることが可能な半導体装置や集積回路では、半導体チップ１１と配線層１４との接合にハンダを使用したのでは、ハンダが溶融してしまい使用することができない。一方、銀ろうやりん銅ろう、横銅ろうなど１０００℃近くまで接合を維持できるものもあるが、接合時に硬く接合しづらい。この点、本発明のように金属ガラス組成を持つ合金３１を用いることで、比較的低温での接合が可能であるとともに、さらに接合後の再加熱処理によって、いっそう導電性を向上させることができる。また、接合時には、ろう付けのような液相状態とするまで加熱する必要がなく、固相状態で接合を行うことができるため、低温での接合が可能である。
【００５５】
また、実施形態では、ガラス転移温度は４５０℃より低く、結晶化温度はガラス転移温度から５５０℃の間の合金を用いることで、半導体チップ内配線層に多用されているアルミの融点より低い温度で接合可能であり、使用時にはこのような半導体チップ内配線層の融点に近い高温での使用に耐えうるようになる。
【００５６】
さらに、実施形態では、金属ガラスとする合金に、銅またはアルミニウムを含むものを用いることで、導電性が一層よくなる。
【００５７】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。たとえば、接合する素子（第１の導電性部材）としては、半導体チップやチップコンデンサ、チップ抵抗などのほか、チップインダクターなどさまざまな素子が可能である。また、これらの素子を接合する導電層（第２の導電性部材）としても、基板上の配線層に限らず、金属でできた配線部材（たとえばバスバーなど）や、基板そのものでもよい。さらに金属以外の基板であっても接合可能である。
【００５８】
さらに、電子部品の形状としては、上述した実施形態のようなケース内に充填材によって封止された形状に限らず、たとえば、缶体封止品、さらに封止されていない形態のものであってもよい。また、半導体チップを必ず含む製品に限らず半導体チップを含まない、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクターなどの素子からなるものであってもよい。さらに基板もセラミック基板に限定されるものではない。
【００５９】
また、上述した実施形態では、基板上の配線層は蒸着などによりセラミック基板などに直接形成したものであるが、これに代えて、基板と配線層の間をろう付けしたものであってもよい。さらには基板と配線層を本発明同様に金属ガラスを用いて接合したものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、半導体チップやチップコンデンサ、チップ抵抗、などのさまざまな素子と導電層とを接合した電子部品に適している。特に、高温で使用される電子部品に好適であり、たとえば、電気自動車やハイブリッド自動車、燃料電池車などにおける電力制御用の電子部品（たとえばインバータ回路、パワーヘッド、ＩＮＶモジュールなど）に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態１の半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】半導体チップと導電層との接合方法を工程順に説明するための断面図である。
【図３】半導体チップと導電層との接合方法を工程順に説明するための断面図である。
【図４】金属ガラスの温度と超塑性、および導電性を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の実施形態２の集積回路を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  半導体装置、
２  集積回路、
１１  半導体チップ（第１の導電性部材）、
１２  ケース、
１３  充填材、
１４  配線層（導電層、第２の導電性部材）、
１５  接合層、
１６  基板、
１７  ヒートシンク、
２１  ボンディングワイヤー、
２２  他の配線、
３１  合金、
５５  チップ抵抗。
【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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