JPH0546119B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0546119B2 JPH0546119B2 JP56192545A JP19254581A JPH0546119B2 JP H0546119 B2 JPH0546119 B2 JP H0546119B2 JP 56192545 A JP56192545 A JP 56192545A JP 19254581 A JP19254581 A JP 19254581A JP H0546119 B2 JPH0546119 B2 JP H0546119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- melting point
- substrates
- solder
- holes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は２つの物体を接続する方法に関するも
のであり、特に２つの物体の幾何学的位置合せが
精度良く確認し難い場合でも、自動的に精度良く
位置合せの出来る接続方法に関するものである。
のであり、特に２つの物体の幾何学的位置合せが
精度良く確認し難い場合でも、自動的に精度良く
位置合せの出来る接続方法に関するものである。
近来、各種加工技術が高精度化されて来ており
各種接続の高精度位置合せが重要になつて来てい
る。しかし、これら接続において接続すべき場所
が接続を行なうに当つて観察し得ない場合には、
その精度よい接続は、非常に困難であり、従来、
別途目合せ用のマークを作り込むことにより行な
われるか、又は、接続部分に余裕を持たせて低精
度で接続を行なつて来た。しかし、目合せマーク
を作り込むと製造工程が長くなるという欠点があ
り、また、低精度接続では接触面の利用度が低く
なり小面積で多点の接続が難しいという欠点があ
つた。
各種接続の高精度位置合せが重要になつて来てい
る。しかし、これら接続において接続すべき場所
が接続を行なうに当つて観察し得ない場合には、
その精度よい接続は、非常に困難であり、従来、
別途目合せ用のマークを作り込むことにより行な
われるか、又は、接続部分に余裕を持たせて低精
度で接続を行なつて来た。しかし、目合せマーク
を作り込むと製造工程が長くなるという欠点があ
り、また、低精度接続では接触面の利用度が低く
なり小面積で多点の接続が難しいという欠点があ
つた。
本発明の目的は、これらの欠点を解決する全く
新規な接続方法を提供することにある。
新規な接続方法を提供することにある。
本発明によれば、目合せしたいスルーホール、
電極、または光フアイバを設けた２つの基板の表
面にこの２つの基板より融点が低く、かつ、溶融
時に表面張力の大きい金属層又は、合金層のパタ
ーンを設け、前記２つの基板を近接させて前記金
属層又は前記合金属の融点以上の温度に昇温して
前記金属層又は前記合金層から溶融層を生じさせ
るとともに、該溶融層を接触させ、その後、一定
時間放置して該溶融層の持つ表面張力により自動
的に前記２つの部分が目合せ状態になるのを待つ
て前記スルーホール、電極、または光フアイバが
目合せ状態になるのを待つて圧力を加え、２つの
基板の間隔を圧力を加えることにより狭くしたま
たは密着した状態で降温し、固定することを特徴
とする接続方法が得られる。
電極、または光フアイバを設けた２つの基板の表
面にこの２つの基板より融点が低く、かつ、溶融
時に表面張力の大きい金属層又は、合金層のパタ
ーンを設け、前記２つの基板を近接させて前記金
属層又は前記合金属の融点以上の温度に昇温して
前記金属層又は前記合金層から溶融層を生じさせ
るとともに、該溶融層を接触させ、その後、一定
時間放置して該溶融層の持つ表面張力により自動
的に前記２つの部分が目合せ状態になるのを待つ
て前記スルーホール、電極、または光フアイバが
目合せ状態になるのを待つて圧力を加え、２つの
基板の間隔を圧力を加えることにより狭くしたま
たは密着した状態で降温し、固定することを特徴
とする接続方法が得られる。
以下、本発明の詳細を一実施例を用いて説明す
る。
る。
第１図は一実施例を説明するための模式的平面
図である。１は2.5cm角の不透明石英板であり、
２１，２２，２３，２４，２５は５mm角の厚膜金
メツキ層の上に金−スズ系低融点ハンダを付けた
もの、（以下この部分をメツキ面と略称する。）２
６及び２７は微小な寸法のスルーホールである。
この場合上記メツキ面２１〜２５及びスルーホー
ル２６，２７、を有する同様な２枚の石英板同志
を目合せ接着する必要がある。ところが、石英板
を切出す時に正しい切断部から縦横各々１mmのず
れを生じたため切出された２板の石英板を該石英
板の端を基準として重ねると、第２図の如くな
り、５mm角のメツキ面は、３１，３２，３３，３
４，３５で示される部分でしか重ならず、スルー
ホールに関しては下側のスルーホール２６１，２
７１は上側のスルーホール２６２，２７２と、全
く重ならずスルーホールの役をなさなくなつてい
る。
図である。１は2.5cm角の不透明石英板であり、
２１，２２，２３，２４，２５は５mm角の厚膜金
メツキ層の上に金−スズ系低融点ハンダを付けた
もの、（以下この部分をメツキ面と略称する。）２
６及び２７は微小な寸法のスルーホールである。
この場合上記メツキ面２１〜２５及びスルーホー
ル２６，２７、を有する同様な２枚の石英板同志
を目合せ接着する必要がある。ところが、石英板
を切出す時に正しい切断部から縦横各々１mmのず
れを生じたため切出された２板の石英板を該石英
板の端を基準として重ねると、第２図の如くな
り、５mm角のメツキ面は、３１，３２，３３，３
４，３５で示される部分でしか重ならず、スルー
ホールに関しては下側のスルーホール２６１，２
７１は上側のスルーホール２６２，２７２と、全
く重ならずスルーホールの役をなさなくなつてい
る。
しかし、本実施例では、第１図のメツキ面２１
〜２５の金メツキ層の上に金−スズ系の低融点ハ
ンダを厚さ２ミクロンと厚く付着させて、大きな
表面張力を有するようにしたため、第２図の状態
で昇温し、上記低融点ハンダを溶融すると、接触
面３１〜３５で上下のハンダがつながつているた
め、ハンダ表面積を小さくするように、大きな表
面張力が働き次第に上下の溶融ハンダ層は重なり
を増すように移動し、遂にはスルーホールが重な
つた。
〜２５の金メツキ層の上に金−スズ系の低融点ハ
ンダを厚さ２ミクロンと厚く付着させて、大きな
表面張力を有するようにしたため、第２図の状態
で昇温し、上記低融点ハンダを溶融すると、接触
面３１〜３５で上下のハンダがつながつているた
め、ハンダ表面積を小さくするように、大きな表
面張力が働き次第に上下の溶融ハンダ層は重なり
を増すように移動し、遂にはスルーホールが重な
つた。
第３図はスルーホールが重なる理由を説明する
ための模式的断面図であり、イ図はハンダが溶融
している場合の第２図の破線Ａ，A′で示した部
分の断面であり、ロ図は、石英板が表面張力のた
め移動して上と下のメツキ面が、完全に重なつた
ときの状況を示している。図中１１は下側の石英
板１２は上側の石英板２１１は下側の金メツキ
層、２１２は上側の金メツキ層であり、４は低融
点ハンダである。図中太線は、低融点ハンダ４の
表面を示しており、イとロの比較よりロの方が低
融点ハンダの表面積が小さくなつており、表面張
力の観点からは、イよりもロの方が安定であるこ
とは明らかでこれが自動的に目合せが行なわれる
理由である。
ための模式的断面図であり、イ図はハンダが溶融
している場合の第２図の破線Ａ，A′で示した部
分の断面であり、ロ図は、石英板が表面張力のた
め移動して上と下のメツキ面が、完全に重なつた
ときの状況を示している。図中１１は下側の石英
板１２は上側の石英板２１１は下側の金メツキ
層、２１２は上側の金メツキ層であり、４は低融
点ハンダである。図中太線は、低融点ハンダ４の
表面を示しており、イとロの比較よりロの方が低
融点ハンダの表面積が小さくなつており、表面張
力の観点からは、イよりもロの方が安定であるこ
とは明らかでこれが自動的に目合せが行なわれる
理由である。
このようになつたあと、降温固定することによ
り、２つの試料片は、外部から強制的に目合せす
ることなく、自動的に高精度に接続することが出
来た。また、ハンダが溶融している間に、たとえ
ば、超音波などの振動を加えると整合時間が短縮
し得る整合精度が高くなるなどの利点がある。
り、２つの試料片は、外部から強制的に目合せす
ることなく、自動的に高精度に接続することが出
来た。また、ハンダが溶融している間に、たとえ
ば、超音波などの振動を加えると整合時間が短縮
し得る整合精度が高くなるなどの利点がある。
それに加えて、本発明では整合が完成した段階
で試料に圧力を印加し、ハンダ部分を薄くする。
それにより、２つの試料面を、より近接して接続
することができる。その際周辺にしみ出す溶融ハ
ンダをメツキ面近辺の石英板上に設けた凹部にた
め込ませ不要なハンダが周辺にひろがることを防
ぐことが可能であり、更には金メツキ層を石英板
の凹部に設け最終的には石英板同志を密着するこ
とも可能であつた。
で試料に圧力を印加し、ハンダ部分を薄くする。
それにより、２つの試料面を、より近接して接続
することができる。その際周辺にしみ出す溶融ハ
ンダをメツキ面近辺の石英板上に設けた凹部にた
め込ませ不要なハンダが周辺にひろがることを防
ぐことが可能であり、更には金メツキ層を石英板
の凹部に設け最終的には石英板同志を密着するこ
とも可能であつた。
また、本実施例では、ハンダを金−スズ系低融
点ハンダにメツキ層を金に限定して記述したが、
メツキ層は単に蒸着其の他の技術で得られる、た
とえばアルミニウムなどの金属層、又は、その多
層構造でも良く、ハンダもその成分が限定される
必要のないことは云うまでもなく、たとえば金−
シリコンなども用いることができた。また、本実
施例ではスルーホールを整合した場合のみを述べ
たが、スルーホールの代りに光フアイバが、うめ
込まれていても良いし、他の微小な金属電極など
であつても良いことは自明である。圧力を加えて
２つの石英板より近接して接続あるいは密着させ
ると、光フアイバを埋めこんだ石英板を接続する
ときフアイバ同士をより確実に接続することがで
きる。また微小な金属電極同士を接続するとき
は、圧力を加えて２つの石英板をより近接させる
ことにより金属電極同士をより近接させることが
でき、石英板に上述のような凹部を設ければ密着
も可能となることは明らかである。また、本実施
例では不透明石英板を用いたが、シリコン基板、
GaAs基板、あるいは、その他の不透明な板を用
いても良いことは明らかである。
点ハンダにメツキ層を金に限定して記述したが、
メツキ層は単に蒸着其の他の技術で得られる、た
とえばアルミニウムなどの金属層、又は、その多
層構造でも良く、ハンダもその成分が限定される
必要のないことは云うまでもなく、たとえば金−
シリコンなども用いることができた。また、本実
施例ではスルーホールを整合した場合のみを述べ
たが、スルーホールの代りに光フアイバが、うめ
込まれていても良いし、他の微小な金属電極など
であつても良いことは自明である。圧力を加えて
２つの石英板より近接して接続あるいは密着させ
ると、光フアイバを埋めこんだ石英板を接続する
ときフアイバ同士をより確実に接続することがで
きる。また微小な金属電極同士を接続するとき
は、圧力を加えて２つの石英板をより近接させる
ことにより金属電極同士をより近接させることが
でき、石英板に上述のような凹部を設ければ密着
も可能となることは明らかである。また、本実施
例では不透明石英板を用いたが、シリコン基板、
GaAs基板、あるいは、その他の不透明な板を用
いても良いことは明らかである。
また更にここでいうハンダ層と、微少な電極の
材料が同一材質であつても良いことも自明であ
る。
材料が同一材質であつても良いことも自明であ
る。
第１図は本発明の一実施例及び従来例を説明す
るための図で、表面にスルーホール及び金メツキ
層上に金−スズ系低融点ハンダ層をのせた部分を
有する不透明石英板の模式的平面図である。第２
図は第１図の石英板を２枚重ねて接着したときの
模式的平面図である。第３図は、本発明の方法に
よつて２板の石英板が目合わせ接着する状況を説
明するための該石英板の模式的断面図である。 図中の番号は、それぞれ以下のものを示してい
る。１，１１，１２……不透明石英板、２１，２
２，２３，２４，２５……金メツキ層の上に金−
スズ系低融点ハンダ層をのせた部分、２６，２７
……スルーホール、３１，３２，３３，３４，３
５……上下の石英板の金メツキ層の上に金−スズ
系低融点ハンダ層をのせた部分同志の重なり部
分、２６１，２７１……下側の石英板のスルーホ
ール、２６２，２７２……上側の石英板のスルー
ホール、４……金−スズ系低融点ハンダ層、２１
１，２１２……金メツキ層。
るための図で、表面にスルーホール及び金メツキ
層上に金−スズ系低融点ハンダ層をのせた部分を
有する不透明石英板の模式的平面図である。第２
図は第１図の石英板を２枚重ねて接着したときの
模式的平面図である。第３図は、本発明の方法に
よつて２板の石英板が目合わせ接着する状況を説
明するための該石英板の模式的断面図である。 図中の番号は、それぞれ以下のものを示してい
る。１，１１，１２……不透明石英板、２１，２
２，２３，２４，２５……金メツキ層の上に金−
スズ系低融点ハンダ層をのせた部分、２６，２７
……スルーホール、３１，３２，３３，３４，３
５……上下の石英板の金メツキ層の上に金−スズ
系低融点ハンダ層をのせた部分同志の重なり部
分、２６１，２７１……下側の石英板のスルーホ
ール、２６２，２７２……上側の石英板のスルー
ホール、４……金−スズ系低融点ハンダ層、２１
１，２１２……金メツキ層。
Claims (1)
- １ 目合せしたいスルーホール、電極、または光
フアイバを設けた２つの基板の表面にこの２つの
基板より融点が低く、かつ溶融時に表面張力の大
きい金属層又は合金層のパターンを複数個設け、
前記２つの基板を近接させて前記金属層又は合金
層の融点以上の温度の昇温して前記金属層又は合
金層から溶融層を生じさせるとともに該溶融層を
接触させ、その後、一定時間放置して該溶融層の
持つ表面張力により自動的に前記スルーホール、
電極、または光フアイバが目合せ状態になるのを
待つて圧力を加え、２つの基板の間隔を圧力を加
えることにより狭くした、または密着した状態で
降温し、固定することを特徴とする接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192545A JPS5893395A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192545A JPS5893395A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893395A JPS5893395A (ja) | 1983-06-03 |
| JPH0546119B2 true JPH0546119B2 (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=16293056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192545A Granted JPS5893395A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893395A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339464A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Hitachi Ltd | Method of mounting parts |
| JPS56106471U (ja) * | 1980-01-19 | 1981-08-19 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56192545A patent/JPS5893395A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5893395A (ja) | 1983-06-03 |
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