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接合部材、その形成方法及び装置 新技術説明会

国内特許コード P130009354
整理番号 11133
掲載日 2013年6月12日
出願番号 特願2012-120803
公開番号 特開2013-244516
登録番号 特許第5946060号
出願日 平成24年5月28日(2012.5.28)
公開日 平成25年12月9日(2013.12.9)
登録日 平成28年6月10日(2016.6.10)
発明者
  • 加藤 昌彦
  • 菅田 淳
  • 曙 紘之
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 接合部材、その形成方法及び装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】高温使用可能で且つ高い柔軟性を持つ低価格な鉛フリー接合部材を提供する。
【解決手段】接合部材10は、錫を主成分とする三次元網目状構造12を持つ。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


金属同士を接続する材料として、従来、錫と鉛の共晶はんだが主として用いられてきている。



ところが、鉛は人体に対して有害であり、例えば、廃棄された電子部品に用いられていたはんだ中の鉛が酸性雨等により溶け出して地下水の汚染等が生じる恐れがある。



そのため、鉛を含まない鉛フリーはんだの開発が進められている(例えば非特許文献1参照)。これまでに、低温用鉛フリーはんだとして、錫とビスマスの共晶はんだ(融点139℃)等が製品化されており、中温用鉛フリーはんだとして、錫と銀と銅の共晶はんだ(融点217℃)等が製品化されている。

産業上の利用分野


本発明は、高温が生じやすい装置、例えばパワー半導体等の電子デバイスや電気機器等に使用される接合部材に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
錫を主成分とし、銅を含有する三次元網目状構造を持ち、
前記三次元網目状構造を介して被接合部材に接合され、
前記三次元網目状構造のうち、前記被接合部材に近い部分の銅含有率は、他の部分の銅含有率よりも低いことを特徴とする接合部材。

【請求項2】
請求項1に記載の接合部材において、
前記三次元網目状構造が両面に形成されたシート状部材をさらに備えていることを特徴とする接合部材。

【請求項3】
錫ターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、錫を主成分とする三次元網目状構造を持つ接合部材を形成することを特徴とする接合部材の形成方法。

【請求項4】
請求項に記載の接合部材の形成方法において、
前記錫ターゲットと同時に銅ターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、前記三次元網目状構造に銅を含有させることを特徴とする接合部材の形成方法。

【請求項5】
請求項に記載の接合部材の形成方法において、
前記スパッタリングにおけるターゲット出力及びターゲット距離の少なくとも一方を調節することにより、前記三次元網目状構造の銅含有率を制御することを特徴とする接合部材の形成方法。

【請求項6】
請求項3~5のいずれか1項に記載の接合部材の形成方法において、
前記スパッタリングはスパッタ装置によって行われることを特徴とする接合部材の形成方法。

【請求項7】
第1部材と、第2部材と、前記第1部材と前記第2部材とを接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は、錫を主成分とし、銅を含有する三次元網目状構造を持ち、
前記三次元網目状構造のうち、前記第1部材に近い部分及び前記第2部材に近い部分の少なくとも一方の銅含有率は、他の部分の銅含有率よりも低いことを特徴とする装置。

【請求項8】
請求項に記載の装置において、
前記接合部材は、前記三次元網目状構造が両面に形成されたシート状部材を備え、
前記三次元網目状構造と前記第1部材及び前記第2部材のそれぞれとは、はんだ付けされていることを特徴とする装置。

【請求項9】
請求項に記載の装置において、
前記三次元網目状構造は、前記第1部材上に形成されており、
前記三次元網目状構造と前記第2部材とは、はんだ付けされていることを特徴とする装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012120803thum.jpg
出願権利状態 登録


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