JP2014007227A - 電子部品モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電ランド7と接続端子部材6との接合部10において、少なくともCu−Sn系、M−Sn系(MはNiおよび/またはMn)およびCu−M−Sn系の金属間化合物が生成された、金属間化合物生成領域25が接続端子部材6側に存在するようにする。この金属間化合物生成領域25は、断面を縦および横に均等に10マスずつ合計100マスに細分化した際に、1マス中にSn系金属成分のみが存在するマスを除いた残りの全マス数に対する、構成元素の異なる金属間化合物が少なくとも2種類存在するマス数の割合が70%以上である。
【選択図】図3
Description
格子定数差(%)=[|{(金属間化合物の格子定数)−(Cu−M系合金の格子定数)}|/(Cu−M系合金の格子定数)]×100
といった式で表わされる。
実験例1では、図7に示すような形態の試験ワーク41を作製した。
(1)接合部44の断面写真において、接続端子部材45との界面近傍の領域で接合部44を縦と横に均等に10マスずつ、合計100マスに細分化した。
(2)1マス分の中に金属間化合物が2種類以上存在するマス数を数えた。
(3)細分化された100マスの中から、金属間化合物が存在しないマスがあれば、それを除外した残りのマス数を全マス数とし、(2)において金属間化合物が2種類以上存在するマス数を全マス数で除して100をかけた値を、分散度(%)とした。
実験例2は、接続端子部材の少なくとも表面を構成するCu−M系合金におけるMの好ましい含有率を求めるために実施した。
2 第1の主面
3 第2の主面
4,42 配線基板
5 電子部品
6,45 接続端子部材
7,43 導電ランド
8 第1の端面
9 第2の端面
10,44 接合部
11,46 樹脂層
19 Cu−M系合金からなるめっき膜
21 接合材料
22 低融点金属粉末
23 フラックス
25,35 金属間化合物生成領域
26 Snリッチ領域
Claims (15)
- 互いに対向する第1および第2の主面を有する配線基板と、
前記配線基板の少なくとも前記第1の主面上に実装された電子部品と、
前記配線基板の少なくとも前記第1の主面上に形成された導電ランドと、
互いに対向する第1および第2の端面を有し、前記第1の端面を前記導電ランドに向けた状態で配置され、かつ前記導電ランドに対して接合部を介して接合された、柱状の接続端子部材と、
前記接続端子部材の前記第2の端面を露出させた状態で、前記電子部品および前記接続端子部材を封止するように、前記配線基板の前記第1の主面上に形成された樹脂層と、
を備え、
前記接合部の断面を波長分散型X線分析装置(WDX)により分析したとき、当該接合部の断面には、少なくともCu−Sn系、M−Sn系およびCu−M−Sn系の金属間化合物(MはNiおよび/またはMn)が生成された、金属間化合物生成領域が存在しており、前記金属間化合物生成領域は、前記接合部の断面を縦および横に均等に10マスずつ合計100マスに細分化した際に、1マス中にSn系金属成分のみが存在するマスを除いた残りの全マス数に対する、構成元素の異なる金属間化合物が少なくとも2種類以上存在するマス数の割合が70%以上である、
電子部品モジュール。 - 前記金属間化合物生成領域は、Sn系金属成分を30体積%以下含む、請求項1に記載の電子部品モジュール。
- 前記金属間化合物生成領域は、Sn系金属成分を含まない、請求項2に記載の電子部品モジュール。
- 前記接合部は、前記接続端子部材側に前記金属間化合物生成領域を位置させ、前記導電ランド側に前記金属間化合物生成領域よりSn系金属成分を多く含む領域を位置させている、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子部品モジュール。
- 前記接続端子部材は、前記Cu−M系合金からなる、請求項1ないし4のいずれかに記載の電子部品モジュール。
- 前記接続端子部材は、その表面に形成された前記Cu−M系合金からなるめっき膜を有する、請求項1ないし5のいずれかに記載の電子部品モジュール。
- 前記金属間化合物生成領域は、前記接続端子部材の前記第2の端面にも存在している、請求項1ないし6のいずれかに記載の電子部品モジュール。
- 互いに対向する第1および第2の主面を有し、かつ少なくとも前記第1の主面上に導電ランドが形成された、配線基板を用意する工程と、
電子部品を用意する工程と、
互いに対向する第1および第2の端面を有し、かつ少なくとも表面がCu−M系合金(MはNiおよび/またはMn)からなる、柱状の接続端子部材を用意する工程と、
前記Cu−M系合金よりも融点の低い低融点金属を主たる成分とする接合材料を用意する工程と、
前記配線基板の少なくとも前記第1の主面上に前記電子部品を実装する工程と、
前記接続端子部材と前記導電ランドとの間に前記接合材料を付与するとともに、前記第1の端面を前記導電ランドに向けた状態で前記接続端子部材を配置する工程と、
前記接続端子部材と前記導電ランドとを前記接合材料を介して接合するように、前記低融点金属が溶融する温度で熱処理する、熱処理工程と、
前記電子部品および前記接続端子部材を封止するように、前記配線基板の前記第1の主面上に樹脂層を形成する工程と、
を備え、
前記低融点金属は、Sn単体またはSnを70重量%以上含む合金であり、前記Cu−M系合金は、前記低融点金属との間に金属間化合物を生成するものであって、当該金属間化合物との格子定数差が50%以上であり、
前記熱処理工程は、前記接続端子部材と前記導電ランドとの間に、少なくともCu−Sn系、M−Sn系およびCu−M−Sn系の金属間化合物が生成する工程を含む、
電子部品モジュールの製造方法。 - 前記低融点金属は、Sn単体またはSnを85重量%以上含む合金である、請求項8に記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記低融点金属は、Sn単体、または、Cu、Ni、Ag、Au、Sb、Zn、Bi、In、Ge、Al、Co、Mn、Fe、Cr、Mg、Mn、Pd、Si、Sr、Te、およびPからなる群より選ばれる少なくとも1種とSnとを含む合金である、請求項8または9に記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記Cu−M系合金は、前記Mを5〜30重量%の割合で含有する、請求項8ないし10のいずれかに記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記Cu−M系合金は、前記Mを10〜15重量%の割合で含有する、請求項11に記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記接続端子部材は、前記Cu−M系合金からなる、請求項8ないし12のいずれかに記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記接続端子部材は、その表面に形成された前記Cu−M系合金からなるめっき膜を有する、請求項8ないし13のいずれかに記載の電子部品モジュールの製造方法。
- 前記熱処理工程において、前記導電ランド側で生成される前記金属間化合物の量が、前記接続端子部材側で生成される前記金属間化合物の量より少ない、請求項8ないし14のいずれかに記載の電子部品モジュールの製造方法。
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