JPH0929484A - 半田材料及びそれを用いた光電子部品 - Google Patents
半田材料及びそれを用いた光電子部品Info
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- JPH0929484A JPH0929484A JP20767595A JP20767595A JPH0929484A JP H0929484 A JPH0929484 A JP H0929484A JP 20767595 A JP20767595 A JP 20767595A JP 20767595 A JP20767595 A JP 20767595A JP H0929484 A JPH0929484 A JP H0929484A
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- solder material
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- optoelectronic component
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １種類のみで、同一温度で２段半田付け工程
を行うことを可能にする半田材料を提供し、それを用い
ることにより従来の２段半田付け工程を簡略化でき、作
業工数の低減、コストダウンができる光電子部品を提供
すること。 【解決手段】 金属膜をめっき、蒸着或いはスパッタリ
ングした光電子部品素子の、接着面１６，１７，１８の
半田付け側に金（Ａｕ）をめっき、蒸着或いはスパッタ
リングにより付着させた後、光電子部品素子同士を接続
するために使用する半田材料であって、その材質が金
（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金であり、錫含有量が１５〜２
０ｗｔ％である半田材料であり、これを用いて、同一温
度で２段半田付けを行うことによって光電子部品素子を
接続した光電子部品。
を行うことを可能にする半田材料を提供し、それを用い
ることにより従来の２段半田付け工程を簡略化でき、作
業工数の低減、コストダウンができる光電子部品を提供
すること。 【解決手段】 金属膜をめっき、蒸着或いはスパッタリ
ングした光電子部品素子の、接着面１６，１７，１８の
半田付け側に金（Ａｕ）をめっき、蒸着或いはスパッタ
リングにより付着させた後、光電子部品素子同士を接続
するために使用する半田材料であって、その材質が金
（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金であり、錫含有量が１５〜２
０ｗｔ％である半田材料であり、これを用いて、同一温
度で２段半田付けを行うことによって光電子部品素子を
接続した光電子部品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、素子同士を２段半
田付けにより接続して、実装するための半田材料及びそ
れを用いた光電子部品に関する。
田付けにより接続して、実装するための半田材料及びそ
れを用いた光電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光電子部品素子同士を２段半田
付けする場合、第２段目の半田付けに使用する半田材料
の融点を、第１段目の半田付けに使用する半田材料の融
点より低くし、第２段目の半田付け工程での設定温度を
第１段目より低くすることにより、第１段目の半田が溶
融しないようにする必要がある。
付けする場合、第２段目の半田付けに使用する半田材料
の融点を、第１段目の半田付けに使用する半田材料の融
点より低くし、第２段目の半田付け工程での設定温度を
第１段目より低くすることにより、第１段目の半田が溶
融しないようにする必要がある。
【０００３】したがって、２段半田付けを行う場合、半
田付け炉を２台用意するか、或いは半田付け設定温度を
２段にする必要があり、同一温度で半田付けを行う場合
に比べて製造工程が複雑になり、工数が掛かるか、或い
はコストがアップする等の不都合を生じる。
田付け炉を２台用意するか、或いは半田付け設定温度を
２段にする必要があり、同一温度で半田付けを行う場合
に比べて製造工程が複雑になり、工数が掛かるか、或い
はコストがアップする等の不都合を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来の状況を考慮し、１種類のみで、同一温度で２段半
田付け工程を行うことを可能にする半田材料を提供し、
それを用いることにより、従来の２段半田付け工程を簡
略化でき、作業工数の低減、コストダウンができる光電
子部品を提供することにある。
従来の状況を考慮し、１種類のみで、同一温度で２段半
田付け工程を行うことを可能にする半田材料を提供し、
それを用いることにより、従来の２段半田付け工程を簡
略化でき、作業工数の低減、コストダウンができる光電
子部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、接着する部品
素子双方の半田付け側に、金めっき、金蒸着或いは金ス
パッタリングにより金（Ａｕ）を付着させ、半田材料と
して金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金で、錫含有量として１
５〜２０ｗｔ％のものを使用することにより、上記課題
を解決するものである。
素子双方の半田付け側に、金めっき、金蒸着或いは金ス
パッタリングにより金（Ａｕ）を付着させ、半田材料と
して金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金で、錫含有量として１
５〜２０ｗｔ％のものを使用することにより、上記課題
を解決するものである。
【０００６】即ち、本発明は、金属膜をめっき、蒸着或
いはスパッタリングした部品素子の接着面の半田付け側
に、金（Ａｕ）をめっき、蒸着或いはスパッタリングに
より付着させた後、前記部品素子同士を接続するために
使用する半田材料であって、その材質が金（Ａｕ）−錫
（Ｓｎ）合金で、錫含有量が１５〜２０ｗｔ％であるこ
とを特徴とする半田材料である。
いはスパッタリングした部品素子の接着面の半田付け側
に、金（Ａｕ）をめっき、蒸着或いはスパッタリングに
より付着させた後、前記部品素子同士を接続するために
使用する半田材料であって、その材質が金（Ａｕ）−錫
（Ｓｎ）合金で、錫含有量が１５〜２０ｗｔ％であるこ
とを特徴とする半田材料である。
【０００７】本発明は、上記半田材料を用いて、同一温
度で２段半田付けを行うことによって部品素子を接続す
ることを特徴とする光電子部品である。
度で２段半田付けを行うことによって部品素子を接続す
ることを特徴とする光電子部品である。
【０００８】（作用）図６に本発明で使用した金−錫半
田材料に関し、金−錫合金の平衡状態図を示す。２０ｗ
ｔ％錫近傍の合金組成の融点は、２８０℃である。そし
て金過剰側の液相線と、温度３５０℃から求められる合
金組成は、金−１８ｗｔ％錫程度である。
田材料に関し、金−錫合金の平衡状態図を示す。２０ｗ
ｔ％錫近傍の合金組成の融点は、２８０℃である。そし
て金過剰側の液相線と、温度３５０℃から求められる合
金組成は、金−１８ｗｔ％錫程度である。
【０００９】接着面に金めっき等で金を付着させた部分
に金−２０ｗｔ％錫半田を融解させることにより、接合
部は金−２０ｗｔ％錫の組成よりもより金過剰の組成と
なり、当初の半田よりも融点を上昇させることができ
る。従って、３５０℃では融解しない合金組成になって
いるため、２段半田付けにより第２段目の半田付けを同
一半田材料、同一設定温度で行っても、１段目の半田材
料が融解しない。
に金−２０ｗｔ％錫半田を融解させることにより、接合
部は金−２０ｗｔ％錫の組成よりもより金過剰の組成と
なり、当初の半田よりも融点を上昇させることができ
る。従って、３５０℃では融解しない合金組成になって
いるため、２段半田付けにより第２段目の半田付けを同
一半田材料、同一設定温度で行っても、１段目の半田材
料が融解しない。
【００１０】合金組成として金−１５ｗｔ％錫を使用
し、４９８℃で７分間加熱し、さらに同じ条件で第２段
目の半田付けを行っても、上記のような効果が得られ
る。しかし、金−１５ｗｔ％錫より錫が少なく、例え
ば、１３ｗｔ％錫の組成の場合においては、過冷却によ
って発生した金過剰の組成では、加熱時間約７分間の場
合、加熱温度として４９８℃以上の温度が必要となり、
実際の作業においては効果を発揮することはできない。
さらに、金−２０ｗｔ％錫より錫過剰の合金組成では、
効果を発揮しない。
し、４９８℃で７分間加熱し、さらに同じ条件で第２段
目の半田付けを行っても、上記のような効果が得られ
る。しかし、金−１５ｗｔ％錫より錫が少なく、例え
ば、１３ｗｔ％錫の組成の場合においては、過冷却によ
って発生した金過剰の組成では、加熱時間約７分間の場
合、加熱温度として４９８℃以上の温度が必要となり、
実際の作業においては効果を発揮することはできない。
さらに、金−２０ｗｔ％錫より錫過剰の合金組成では、
効果を発揮しない。
【００１１】よって、金（Ａｕ）−錫（Ｓｕ）合金の半
田材料では、錫含有量が１５〜２０ｗｔ％の範囲以内で
あることが好ましい。錫含有量が１３〜１５ｗｔ％の範
囲でも金過剰になる点があるが、４９８℃以上で加熱す
る場合が生ずるので削除される。
田材料では、錫含有量が１５〜２０ｗｔ％の範囲以内で
あることが好ましい。錫含有量が１３〜１５ｗｔ％の範
囲でも金過剰になる点があるが、４９８℃以上で加熱す
る場合が生ずるので削除される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００１３】（実施例１）実施例１は、光アイソレータ
部品の組み立てに適用した例である。
部品の組み立てに適用した例である。
【００１４】図１は、偏光子１１と回転子１２と検光子
１３と磁石１４の、光アイソレータ部品の構成素子４個
が、組み立てられる前の状態について示したものであ
る。まず、偏光子１１と回転子１２との接着面１６すな
わち第１段目の半田付け箇所と、検光子１３と回転子１
２との接着面１７すなわち第１段目の半田付け箇所で、
偏光子１１と回転子１２と検光子１３とが接着される。
１３と磁石１４の、光アイソレータ部品の構成素子４個
が、組み立てられる前の状態について示したものであ
る。まず、偏光子１１と回転子１２との接着面１６すな
わち第１段目の半田付け箇所と、検光子１３と回転子１
２との接着面１７すなわち第１段目の半田付け箇所で、
偏光子１１と回転子１２と検光子１３とが接着される。
【００１５】上記の接着される前の工程を詳述すると、
偏光子１１、回転子１２、及び検光子１３の接着面１
６，１７において、図２に示すように、偏光子１１及び
検光子１３にＮｉめっきを行い、膜厚５μｍのＮｉめっ
き膜３１を形成し、その上にＡｕめっきを行い、膜厚５
μｍのＡｕめっき膜３２を形成し、回転子１２にＣｒ，
Ｎｉ，Ａｕのスパッタリングを行い、膜厚５μｍのＣ
ｒ，Ｎｉ，Ａｕスパッタ膜３６，３５，３４を形成し、
膜厚５μｍのＡｕめっき膜３２及び膜厚５μのＡｕスパ
ッタ膜３４の間に、金（Ａｕ）−２０ｗｔ％錫（Ｓｎ）
半田材料を用いて、３５０℃で７分間電気炉で加熱して
第１段目の半田付けを行い、膜厚５μｍのＡｕ−２０ｗ
ｔ％Ｓｎ半田膜３３を形成し、３個の構成部品素子を接
着して、偏光子１１、回転子１２及び検光子１３からな
る、図３に示すような光アイソレータ素子１９が製造さ
れる。
偏光子１１、回転子１２、及び検光子１３の接着面１
６，１７において、図２に示すように、偏光子１１及び
検光子１３にＮｉめっきを行い、膜厚５μｍのＮｉめっ
き膜３１を形成し、その上にＡｕめっきを行い、膜厚５
μｍのＡｕめっき膜３２を形成し、回転子１２にＣｒ，
Ｎｉ，Ａｕのスパッタリングを行い、膜厚５μｍのＣ
ｒ，Ｎｉ，Ａｕスパッタ膜３６，３５，３４を形成し、
膜厚５μｍのＡｕめっき膜３２及び膜厚５μのＡｕスパ
ッタ膜３４の間に、金（Ａｕ）−２０ｗｔ％錫（Ｓｎ）
半田材料を用いて、３５０℃で７分間電気炉で加熱して
第１段目の半田付けを行い、膜厚５μｍのＡｕ−２０ｗ
ｔ％Ｓｎ半田膜３３を形成し、３個の構成部品素子を接
着して、偏光子１１、回転子１２及び検光子１３からな
る、図３に示すような光アイソレータ素子１９が製造さ
れる。
【００１６】次に、図１に示すように、第１段目で組み
立てた光アイソレータ素子１９と磁石１４の接着面１８
に、図２に示したと同様のめっき処理、スパッタリング
を行った後、図３に示すように、光アイソレータ素子１
９を磁石１４の中空部分に挿入して、光アイソレータ素
子１９と磁石１４の接着面１８で、金−２０ｗｔ％錫半
田を用いて、第１段目と同じ条件である３５０℃で７分
間加熱して第２段目の半田付けを行い、光アイソレータ
部品が組み立てられる。
立てた光アイソレータ素子１９と磁石１４の接着面１８
に、図２に示したと同様のめっき処理、スパッタリング
を行った後、図３に示すように、光アイソレータ素子１
９を磁石１４の中空部分に挿入して、光アイソレータ素
子１９と磁石１４の接着面１８で、金−２０ｗｔ％錫半
田を用いて、第１段目と同じ条件である３５０℃で７分
間加熱して第２段目の半田付けを行い、光アイソレータ
部品が組み立てられる。
【００１７】組み立てられた光アイソレータ部品のファ
ラデー回転角を測定した結果、第２段目半田付け前の測
定結果と変化なく、第２段目の半田付け操作で、第１段
目の半田材料が融解して、偏光子１１、回転子１２、検
光子１３の位置ずれが生じることがない。
ラデー回転角を測定した結果、第２段目半田付け前の測
定結果と変化なく、第２段目の半田付け操作で、第１段
目の半田材料が融解して、偏光子１１、回転子１２、検
光子１３の位置ずれが生じることがない。
【００１８】また、本発明による２段半田付けを行った
場合、光アイソレータのホルダと光学素子の間の回転ず
れがおきない。
場合、光アイソレータのホルダと光学素子の間の回転ず
れがおきない。
【００１９】（実施例２）本実施例２は、光アイソレー
タ内蔵・半導体レーザモジュールに適用した例である。
タ内蔵・半導体レーザモジュールに適用した例である。
【００２０】図４は、光アイソレータ内蔵・半導体レー
ザモジュールの５個の構成素子が、組み立てられる前の
状態について示す。
ザモジュールの５個の構成素子が、組み立てられる前の
状態について示す。
【００２１】まず、半導体レーザ部品２１、凸レンズ２
２，２４、光アイソレータ２３及び光ファイバー端子２
５の、光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールの
５個の素子を、それぞれモジュール用筐体１，２，３，
４，５に、金−２０ｗｔ％錫半田を用いて、３５０℃で
７分間電気炉で加熱して第１段目の半田付けを行い、半
導体素子６、凸レンズ素子７，９、光アイソレータ素子
８、光ファイバー端子素子１０を製造する。
２，２４、光アイソレータ２３及び光ファイバー端子２
５の、光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールの
５個の素子を、それぞれモジュール用筐体１，２，３，
４，５に、金−２０ｗｔ％錫半田を用いて、３５０℃で
７分間電気炉で加熱して第１段目の半田付けを行い、半
導体素子６、凸レンズ素子７，９、光アイソレータ素子
８、光ファイバー端子素子１０を製造する。
【００２２】次に、図５に示すように、上記により製造
した光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールの構
成部品５個の素子、半導体素子６、凸レンズ素子７，
９、光アイソレータ素子８、光ファイバー端子素子１０
を、それぞれ、第２段目の半田付け箇所、即ち、半導体
素子６と凸レンズ素子７との接着面２６、凸レンズ素子
７と光アイソレータ素子８との接着面２７、光アイソレ
ータ素子８と凸レンズ素子９との接着面２８、凸レンズ
素子９と光ファイバー端子素子１０との接着面２９で、
金−２０ｗｔ％錫半田を用いて、第１段目と同じ条件で
ある３５０℃で７分間加熱して、第２段目の半田付けを
行い、光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールを
組み立てる。
した光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールの構
成部品５個の素子、半導体素子６、凸レンズ素子７，
９、光アイソレータ素子８、光ファイバー端子素子１０
を、それぞれ、第２段目の半田付け箇所、即ち、半導体
素子６と凸レンズ素子７との接着面２６、凸レンズ素子
７と光アイソレータ素子８との接着面２７、光アイソレ
ータ素子８と凸レンズ素子９との接着面２８、凸レンズ
素子９と光ファイバー端子素子１０との接着面２９で、
金−２０ｗｔ％錫半田を用いて、第１段目と同じ条件で
ある３５０℃で７分間加熱して、第２段目の半田付けを
行い、光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュールを
組み立てる。
【００２３】組み立てられた光アイソレータ内蔵・半導
体レーザモジュールの挿入損失を測定した結果、２段半
田付け後の特性は変化せず、また、２段半田付け後、第
１段目の半田付け箇所が移動しておらず、本発明が有効
であることがわかった。
体レーザモジュールの挿入損失を測定した結果、２段半
田付け後の特性は変化せず、また、２段半田付け後、第
１段目の半田付け箇所が移動しておらず、本発明が有効
であることがわかった。
【００２４】本実施例では、光部品について示したが、
部品素子同士を接合する点で、電子部品についても同様
に有効である。更に、本発明の２段半田付けでは、単純
に２度半田付けを行うだけでなく、数度にわたって半田
付けを行っても、半田付け箇所の移動がほとんどなく、
有効である。
部品素子同士を接合する点で、電子部品についても同様
に有効である。更に、本発明の２段半田付けでは、単純
に２度半田付けを行うだけでなく、数度にわたって半田
付けを行っても、半田付け箇所の移動がほとんどなく、
有効である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、１種類
のみで、同一温度で２段半田付け工程を行うことを可能
にする半田材料を提供し、それを用いることにより、従
来の２段半田付け工程を簡略化でき、作業工数の低減、
コストダウンができる光電子部品を提供できる。
のみで、同一温度で２段半田付け工程を行うことを可能
にする半田材料を提供し、それを用いることにより、従
来の２段半田付け工程を簡略化でき、作業工数の低減、
コストダウンができる光電子部品を提供できる。
【図１】光アイソレータ部品の組み立て前の状態を示す
説明図。
説明図。
【図２】光アイソレータ部品素子の接着面の下地処理を
示す説明図。
示す説明図。
【図３】光アイソレータ部品の組み立て後の状態を示す
説明図。
説明図。
【図４】光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュール
の組み立て前の状態を示す説明図。
の組み立て前の状態を示す説明図。
【図５】光アイソレータ内蔵・半導体レーザモジュール
の組み立て後の状態を示す説明図。
の組み立て後の状態を示す説明図。
【図６】金−錫合金の平衡状態図。
１，２，３，４，５ モジュール用筐体 ６ 半導体素子 ７，９ 凸レンズ素子 ８，１９ 光アイソレータ素子 １０ 光ファイバー端子素子 １１ 偏光子 １２ 回転子 １３ 検光子 １４ 磁石 １６ （偏光子と回転子との）接着面 １７ （検光子と回転子との）接着面 １８ （光アイソレータ素子と磁石との）接着面 ２０ レーザ光 ２１ 半導体レーザ部品 ２２，２４ 凸レンズ ２３ 光アイソレータ ２５ 光ファイバー端子 ２６ 半導体素子と凸レンズ素子との接着面 ２７ 凸レンズ素子と光アイソレータ素子との接着面 ２８ 光アイソレータ素子と凸レンズとの接着面 ２９ 凸レンズ素子と光ファイバー端子素子との接着
面 ３１ 膜厚５μｍのＮｉめっき膜 ３２ 膜厚５μｍのＡｕめっき膜 ３３ 膜厚５μｍのＡｕ−２０ｗｔ％Ｓｎ半田膜 ３４ 膜厚５μｍのＡｕスパッタ膜 ３５ 膜厚５μｍのＮｉスパッタ膜 ３６ 膜厚５μｍのＣｒスパッタ膜
面 ３１ 膜厚５μｍのＮｉめっき膜 ３２ 膜厚５μｍのＡｕめっき膜 ３３ 膜厚５μｍのＡｕ−２０ｗｔ％Ｓｎ半田膜 ３４ 膜厚５μｍのＡｕスパッタ膜 ３５ 膜厚５μｍのＮｉスパッタ膜 ３６ 膜厚５μｍのＣｒスパッタ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 金属膜をめっき、蒸着或いはスパッタリ
ングした部品素子の接着面の半田付け側に、金（Ａｕ）
をめっき、蒸着或いはスパッタリングにより付着させた
後、前記部品素子同士を接続するために使用する半田材
料であって、その材質が金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）合金
で、錫含有量が１５〜２０ｗｔ％であることを特徴とす
る半田材料。 - 【請求項２】 請求項１記載の半田材料を用いて、同一
温度で２段半田付けを行うことによって部品素子を接続
することを特徴とする光電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20767595A JP3593185B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20767595A JP3593185B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929484A true JPH0929484A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3593185B2 JP3593185B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=16543712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20767595A Expired - Fee Related JP3593185B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3593185B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1341229A4 (en) * | 2000-11-27 | 2005-08-24 | Tanaka Precious Metal Ind | METHOD FOR THE HERMETIC SEALING OF ELECTRONIC COMPONENTS |
| CN1310735C (zh) * | 2004-10-27 | 2007-04-18 | 杨代强 | 导体接合方法及应用其中的锡金焊料结构 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP20767595A patent/JP3593185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1341229A4 (en) * | 2000-11-27 | 2005-08-24 | Tanaka Precious Metal Ind | METHOD FOR THE HERMETIC SEALING OF ELECTRONIC COMPONENTS |
| CN1310735C (zh) * | 2004-10-27 | 2007-04-18 | 杨代强 | 导体接合方法及应用其中的锡金焊料结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3593185B2 (ja) | 2004-11-24 |
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