JPS63230802A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

電子部品及びその製造方法

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JPS63230802A
JPS63230802A JP62063848A JP6384887A JPS63230802A JP S63230802 A JPS63230802 A JP S63230802A JP 62063848 A JP62063848 A JP 62063848A JP 6384887 A JP6384887 A JP 6384887A JP S63230802 A JPS63230802 A JP S63230802A
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powder
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亮二 岡田
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光明 羽田
Takeshi Araya
荒谷　雄
Susumu Hioki
日置　進
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焼結方法、融接方法、電子部品及びセ成 ンサに係り、特に基板温度を上げずに普膜、融接の可能
な焼結方法、融接方法、並びに各方法を用いた電子部品
やセンサに関する。
〔従来の技術〕
電子部品を製作する過程では、種々多様な金属膜、非金
属膜が作られる。これらの膜は、主に真空蒸着法、スパ
ッタリング法、ＣＶＤ法などで作られ、製作条件によづ
ては、めっき法、スクリーン印刷法が用いられる。
電子部品の製作過程では、膜を形成すべき基板の温度を
上げられず、かつ膜厚が数μｍから数如１０μｍの膜を
形成し、特定形状に加工する場合がある。このような場
合、真空蒸着法、スパッタリング法は膜形成に長時間を
必要とすること、膜厚が増すと不必要部分のエツチング
に長時間を必要とし、かつ精度が低下すること、とくに
真空蒸着法の場合は、蒸発源からふく射によ雫て基板力
Ｃ加熱されることなどの点から用いられない、スクリー
ン印刷法は、印刷したペーストを焼成するために、基板
全体を加熱するので用いられない。
そこで、このような条件ではめつき法が几いられる。め
っき法は基板を加熱せずに膜形成ができる反面、基板を
めっき液に漬けねばならない、めっきに長時間を必要と
する、電極の形成工程、ホトレジスト工程など全体の工
程が煩雑になる。膜厚が不均一となり易く、歩留まりが
悪い等の欠点がある。上述の欠点のためにコスト高にな
るにもかかわらず、現在は前述のような条件のもとでは
めつき法が用いられている。
尚、本発明が提案しようとする焼結技術に関連するもの
として特開昭５７−１６０９７５号公報記載の技術があ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
めっき法は、工程の煩雑さ、歩留まりの悪さのため、コ
スト高を免れない、特に湿式１程であることが、他の製
造工程に対して不都合とな牟ている。
レーザによる超微粒子の焼結は前記公報にて知られてい
るが、金属超微粉を照射対象とするものではなく例えば
電子部品製造には利用できない。
本発明の目的は、基板温度を上げずに、乾式かつ簡単な
工程で膜、あるいは線状、突起状の膜を形成し、或いは
融接することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
第１番目の発明は金属粉末或いは金属粉末と非金属粉末
との混合物にエネルギを照射して該金属粉末或いは混合
物を焼結する方法において、前記粉末として黒色超微粒
子を使用し、該超微粒子を焼結前の前記エネルギ吸収体
の状態から焼結後には前記エネルギの反射体の状態に転
化せしめることを特徴とする。
第２番目の発明は、金属材料同士或いは金属材料と他の
部材とをエネルギ照射により融接する方法において、少
なくとも一方の金属材料の表面が黒色を呈したものであ
り、該金属の表面を前記エネルギ照射にて溶融をしめ、
該溶融により前記金属表面の黒色部分を消失させて金属
光沢を発現させることにより光の吸収体から先の反射体
へ転化せしめることを特徴とする。
第３番目の発明は、金属粒末或いは金属粉末と非金属粉
末との混合物にエネルギを照射して該金属粉末或いは混
合物を焼結する方法において、前記エネルギ被照射粉末
の少なくとも表面が黒色を呈したものであり、該被照射
粉末表面の黒色部分に前記エネルギを照射して当該照射
部分を溶融。
次いで焼結せしめ、該照射表面を溶融・焼結前の前記エ
ネルギ吸収体の状態から溶融・焼結後には前記エネルギ
の反射体の状態に転化せしめることを特徴とする。
第４番目の発明は、金属材料同士或いは金属材料と他の
部材とをエネルギ照射によりａ接する方法において、融
接部分は黒色金属超微粉或いは該超微粉含有物を配して
おり、該融接部分に前記エネルギを照射して尚該照射部
分を溶融せしめ、ｖｉ溶融前の前記エネルギの吸収体の
状態から前記溶融後に前記エネルギの反射体の状態に転
化せしめることを特徴とする。
第５番目の発明は、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉
末との混合物にエネルギを照射して該金属粉末或いは混
合物を焼結する方法において、前記金属粉末として黒色
金属超微粒子を使用し、エネルギ照射による当該部分の
焼結進行状況をエネルギの吸収率及び／または反射率と
してセンサで把握することを特徴とする。
第６番目の発明は、金属材料同士或いは金属材料と他の
部分とをエネルギ照射により融接する方法において、少
なくとも一方の金属材料の表面が黒色を呈したものであ
り、該金属の表面を前記エネルギ照射にて溶融せしめ、
該溶融により前記金属表面の黒色部分を消失させて金属
光沢を発現さ進行状況をエネルギの吸収率及び／または
反射率としてセンサで把握することを特徴とする。
第７番目の発明は、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉
末との混合物にエネルギを照射して該金属粉末或いは混
合物を焼結する方法において、前記エネルギ被照射粉末
の少なくとも表面が黒色を呈したものであり、該被照射
粉末表面の黒色゛部分に前記エネルギを照射して当該照
射部分を溶融次いで焼結せしめ、該照射表面を溶融・焼
結前の前記エネルギ吸収体の状態から溶融・焼結後には
前記エネルギの反射体の状態に転化せしめることを特徴
とする。
第８番目の発明は、金属材料同士或いは金属材料と他の
部材とをエネルギ照射により融接する方法において、融
接部分は黒色金属超微粉或いは該超微粉含有物を配して
おり、該融接部分に前記エネルギを照射して当該照射部
分を溶融せしめ、該溶融前の前記エネルギの吸収体の状
態から前記溶融後に前記エネルギの反射体の状態に転化
せしめ、該エネルギ照射による当該部分の焼結進行状況
をエネルギの吸収率及び／または反射率としてセンサで
把握することを特徴とする。
第９番目の発明は、基板表面の所定位置に黒色金属超微
粒子を含有する層を形成し、これにエネルギを照射して
該黒色金属超微粒子或いは該超微粒子とペースト中の他
の含有物とを焼結せしめることを特徴とする。
第１０番目の発明は、絶縁材料からなる基体と導電性材
料との組み合わせからなる電子部品において、前記導電
性材料が金属超微粉を含む金属粉或いは該金属粉と非金
属粉との混合物の焼結体であることを特徴とする。
第１１番目の発明は、絶縁材料からなる基板と、該基板
上に配設した電極及び感知部材と、該電極及び感知部材
を覆うように該基板上に設けられた保護膜とを備えたセ
ンサにおいて、前記電極が金属超微粉を含む金属粉或い
は該金属粉と非金属粉との混合物の焼結体であることを
特徴とする。
（原料超微粉の定義） 黒色とはバルクにおける反射率の５０％以下の反射率と
なる金属超微粉をいう。
原料超微粉はセラミックス及び／または金属の超微粉を
示す。
金属超微粉（超微粒子）は０．０１〜１μｍ以下と粒径
のものを示す。
（照射エネルギ） エネルギの照射源はレーザ光、光ビームが好ましいが、
この他にも太陽光をレンズにて集光させたものや電子ビ
ーム等要するに他の電磁波も本発明を適用し得る。
前記エネルギの照射量は前記焼結・溶融の完了と共に該
焼結部分の加熱の進行を停止乃至抑制するように選定す
ることが望ましい。
照射するレーザ光等のエネルギ及び照射部分のエネルギ
密度は金属超微粒子膜を焼結、溶融するのに充分な量で
なければならない。かつ、焼結後の厚膜を瞬時に蒸発さ
せてダメージを加えるような極端に高いエネルギ密度は
不適当である。それ故、母材、エネルギ源、照射量（含
、照射時間）の関係を適宜調整する必要がある。
適用し得るエネルギ源は以下の実施例では一例としてＹ
ＡＧレーザ光を示したが、このような単色光利用に限ら
ず複合光利用の光ビーム等でも良い、要するに超微粒子
膜や黒色表面の焼結彎溶融前後で、エネルギ吸収率が変
化するエネルギであれば良い、すなわちレーザ光に限ら
ず紫外、赤外を含む光エネルギは本発明に適用し得る。
更にセンサを用いる場合には、このセンサの検知により
前記照射部分がエネルギ吸収体からエネルギ反射体に転
化した時点でエネルギ照射を停止することが望ましい。
（ＪＪＸ料被膜の形成） 前記超微粒子含有層はペースト状にて塗布することが望
ましい。
或いは基板表面への前記超微粒子含有層形成に先立ち、
該基板表面上には前記照射エネルギに対して反射率の高
い物質の膜を形成しておくことが好ましい。
更に前記基板表面への前記超微粒子含有層形成に先立ち
、該基板表面上には前記エネルギ照射にて得られる焼結
体と基板との塗れ性を高める膜を形成しておくことが好
ましい。
また、前記ペーストは所定のパターンに印刷塗布するこ
とが好ましい。
一方、前記超微粒子含有層にエネルギを照射して焼結後
、他の未焼結部分を払い落とすことも有効である。
（応用製品） 本発明は電子部品特にＴＡＢ　（テープ・オートメーテ
ツド・ボンディング）法によるＩＣチップの実装品のバ
ンプ部分に最適であり、この他にもＩＣチップ等のマイ
クロ回路配線や多層配線基板の導体フィルム及び／また
は配線の形成に有効である。
ＴＡＢに代表される電子部品の適用例は、前記基板を絶
縁フィルムとし、該フィルム上に導体配線が施こし、該
導体配線の端部とＩＣチップ上面とをバンプにおいて接
続し、該バンプを前記の焼結体とするものである。
また本発明をセンサに適用する場合の代表例は、前記第
１１番目の発明において前記の電極が前記の感知部材を
兼ねた熱線流量計である。
（スクリーン印刷法） スクリーン印刷法は膜を、乾式の簡単な工程でかつ精度
よく形成できる。そこで、スクリーン印刷法で形成した
未焼結状態の膜を低温で、あるいは基板全体を加熱せず
に焼結することで上記目的は達成される。
〔作用〕
黒色金属超微粉を例にとって作用を説明すれば以下の通
りである。
金属粉末を超微粒化することによって、光吸収率が増し
、レーザ照射による焼結が容易となった。
それによって、レーザ照射時間が極めて短かくなり、か
つ、光反射率の高い蒸着膜を焼結部分以外に形成したた
め、レーザ照射による基板の加熱がより抑えられた。ま
た、金属超微粒子膜は焼結後、光の高反射体となるため
、必要以上に加熱されず、基板の加熱を防ぐ。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るレーザ光照射による全
超微粉の焼結方法を示す。
図中１はシリコン基板であり、２はアルミ配線であり、
３は絶縁保護膜であり、４は金蒸着膜であり、５は金超
微粉膜であり、６はレーザ光であり、そして７はレーザ
発振器である。
第２図はこの金超微粉膜５を形成する前の基板断面図、
第３図は第２図に全超微粉［５を形成後の基板断面図で
ある。
本来、金は光の高反射体であり、ＹＡＧレーザ（波長１
．０６μｍ）に対し約９５％を反射し、ＣＯｚレーザ（
波長１０．６μｍ）に対しては約９８％を反射する。し
かし、超微粒化すると金は極めて吸収率の高い、光の高
吸収体となる。一般に金属は超微粒化によって光の高吸
収体となる。
本発明の一部は、この特性を利用し、超微粉をレーザ照
射によって焼結せしめようとするものである。
まず、第２図に示すごとく、ＩＣチップ上に金（Ａｕ）
薄膜を形成する。形成方法は、スパッタリング法でも真
空蒸着法、ＣＶＤ法でもよく、特に形成方法に制約はな
い。
次に第３図に示すごとく、Ａｕ超微粉で生成したペース
トを印刷し、不活性ガス、Ｎｚ雰囲気、あいろは大気中
で約４００℃に加熱して、乾燥させる。
次に第１図に示すごとく、乾燥したＡｕ超微粉を約０．
数秒から数秒間レーザ照射し、極めて短時間で焼結させ
、形状的１００μｍ　Ｘ　１００μｍ、高さ約２０μｍ
の金バンプを形成する。レーザはＹＡＧレーザでも、Ｃ
Ｏｚレーザ、ガラスレーザでもよく特に制約はない、こ
の際、ＩＣチップ上に形成したＡｕ蒸着膜は、Ａｕ超超
微護膜以外のレーザ光を反射し、ＩＣチップの温度上昇
を防ぐ。
また、ＡｌとＡｕはぬれ性が悪いために、直接率Ａｌ配
線上にＡｕ超微粉を塗布したのでは、レーザ照射による
焼結をしても、ＡΩ配線と金バンプとは十分な接着力が
得られない、しかし、Ａｕ蒸着膜をあらかじめ形成して
おくと、ＡｕバンプとＡα配線は十分な接着をする。従
ってＡｕ蒸着膜以外でも、ＡｕバンプとＡＡ配線との接
着力が得られる材料（Ｐｄ等）で蒸着膜を形成すればよ
い。
上記のごとく、本発明ではレーザ照射部分が極めて微小
であること、レーザ照射時間が極めて短時間であること
、ＩＣチップ上のＡｕ蒸着膜が嘩Ａｕ超微粉膜以外でレ
ーザ光を反射すること、金超微粉膜が焼結後は、光の高
反射体となり、焼結後のエネルギ吸収が減ることのため
、ＩＣチップは低温のままでＡｕバンプを形成できる。
本実施例によれば、ＩＣチップ上にＡｕバンプを簡単な
乾式１程で、極めて生産性よく形成することができる。
第４図は上記実施例にて得られたＴＡＢ実装の断面図で
あり、第５図は同平面図である０図中８はＩＣチップ、
９がポリミドフィルム、１０が銅リード、１１がＡｕバ
ンプである。
ＴＡＢ実装法は、ＩＣ素子の薄型化、小型化、多ビン化
が可能であり、近年薄型化が進んだＯＡ機器、電卓、特
に薄型化が必要とされるＩＣカードには欠かせない技術
である。
まず従来技術はポリミドフィルム上に銅薄板を接着し、
エツチングによって銅リードを形成する。
一方、銅リードと接続すべきＩＣチップのアルミ配線上
に、めっき法によって厚み約２０μｍの森、Ａｕバンプ
を形成する。ボンディング法によってＡｕバンプと銅リ
ードを接着し、ポリミドフィルム上にＩＣチップを搭載
する。ＩＣチップは、約成、（２）ホトレジスト工程、
（３）めっき工程、＋（４）ホトレジストの除去、　（
５）　電極のエツチングが煩雑で長時間を必要とし、か
つＡｕバンプの高さの不ぞろいから銅リードとの接続不
良が生じやすく歩留まりが悪くなる。
上記の従来技術の欠点は上記第１図〜第３図の実施例の
採用により解消する。
次に、第６図乃至第８図に従って本発明の一実施例によ
って銅リード上にＡｕバンプを形成する工程の概略を示
す。
第６図、第７図において、１０は銅リード、９はポリミ
ドフィルム、１２はＳｎ蒸着膜、５は傘Ａｕ超微粉膜、
１３は銅プロ手り、６はレーザ光、７はレーザ発振器で
ある。
ポリミドフィルムもＩＣチップ同、様に約４５０℃以上
の温度に耐えられぬため低温でＡｕバンプを形成させね
ばならない。
まず、第６図に示すごとく、銅リード上にＳｎ蒸着膜を
形成する。Ｓｎ蒸着膜の形成方法は真空蒸着でも、スパ
ッタリング法、めっき法でもよく、特に制約はない。
次に第７図に示すごとく、Ａｕ超微粉で生成したペース
トを印刷し、不活性性ガス雰囲気、ＮＺ雰囲気中で約４
００℃に加熱し乾燥させる０次に、第７図のごとく、銅
リードを上下より銅ブロックではさみ、ＮＺあるいはＡ
ｒ等の不活性ガス雰囲中でＡ−超微粉膜にレーザを約Ｏ
０数秒から数秒間照射して焼結させ、Ａｕバンプを形成
する。この際、銅ブロックはレーザ光照射による熱を吸
収し、ポリミドフィルムの加熱を防ぐ、またＳｎ蒸着膜
は、Ａｕバンプと共晶反応を起こし、十分な接着力を生
む。
レーザ光照射の際は、鋼リード、Ｓｎ蒸着膜の酸化を防
ぐため、ＮｚあるいはＡｒ等の不活性ガス雰囲気とせね
ばならない。
第８図に一実施例を示す、第８図において、外１０はＳ
ｎ蒸着膜を形成した銅リード、９はポリイミドフィルム
、５は金超微粉膜、１３は銅ブロック、１４は角形筒状
の銅ブロック、７はレーザ発振器、１５はパイプ、６は
レーザ光である。レーザを照射すべき銅リードを上下よ
り、銅ブロックではさみ、角形筒状の銅ブロツク内側に
、パイプからＮｚあるいはＡｒを吹き込み、レーザ照射
部分の周囲だけを、Ｎ２あるいはＡｒ１１囲気とする。
本方法ならば、大気中でも、本実施例によって銅リード
上にＡｕバンプを形成できる。
上記のごとく、本実施例ではレーザ照射部分が極めて小
さく、かつ短時間の照射であること、銅ブロックによっ
て熱が奪われること、金超微粉膜は焼結後１反射率が増
し吸収率が低下することなどのため、ポリミドフィルム
を低温に保ちつつ、Ａｕバンプを生産性よく形成できる
。
次に更に別の実施例を第９図乃至第１１図により説明す
る。
ＩＣチップ完成後に電極間を結ぼうとする場合、通常の
フォトレジスト、Ａｌｌ蒸着、エツチングという工程で
Ａｕ配線を形成するのは効率が悪い。
またＩＣチップ完成後であるため、基板温度を上げられ
ず効率のよいスクリーン印刷法は用いられない。
第９図、第１０図、第１１図は本実施例によってＩＣチ
ップ上にＡｕ配線を形成する工程の概略を示す、各回に
おいて、８はＩＣチップ、１６゜１７はＡｕ配線で結ぼ
うとする電極、１８は絶縁保護膜、５はＡｕ超微粉膜、
６はレーザ光、７はレーザ発振器である。
まず、第１０図のごとく、結ぼうとする電極間にＡｕ超
微粉膜を塗布する。この場合、Ａｕ超微粉だけを塗布し
てもよいし、Ａｕ超微粉を用いたペーストでも良い、Ａ
ｕ超微粉膜を形成後、レーザ光或いはＩＣチップを動か
し、電極間を結ぶようにレーザ光を照射して電極間を結
ぶ配線部分だけを焼結させる。レーザ照射後、第１１図
のごとく水あるいは有機溶剤で、Ａｕ超微粒子膜の未焼
結部分を取り除く。
以上１本実施例によれば、レーザ照射時間が短いこと、
Ａｕ超微粉膜は焼結後、光の高反射体となり余分の熱を
吸収しないことのため、基板温度を低く保ちつつ、任意
形状のＡｕ配線を効率よく形成できる。また、Ａｕ配線
形成の場合、前述のＡｕバンプ形成法と同じように、配
線部分だけを印刷し、乾燥後、レーザ照射によって焼結
させても、同様に効率よく形成できる。
枚 本方法で焼結させたＡｕ超微傳子膜の外観写真を見ると
、Ａｕ蒸着膜を形成したシリコン基板上にＡｕ超微粒子
膜を塗布し、レーザ光を照射して、径約Ｉ国の円状に焼
結させたＡｕ薄膜によれば金色の円状部分がレーザ照射
によつて焼結したＡｕ薄膜であり１周りの黒色部分が未
焼結のＡｕ超微粒子膜である。この除用いたレーザはＹ
ＡＧレーザであり、照射時間は約１秒である。焼結後の
基板との接着力は強く、テープテストによりでも、はく
離することはなか今だ。
本例ではＡＱ配線にＡｕバンプを形成したが。
ＡＱ以外のＣｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ他の導電性金属配線
が対称となる。またバンプ材料もＡｕのみでな（Ａｇ、
Ｃｕ、Ａｕ他の超微粒子では黒色、焼結後には反射性に
なるものであればよい。
第９図〜第１１図の例で説明した配線方法は更に絶縁層
を形成した上に同様の配線をくり返すことにより、多層
配線を本方法で形成することも可能である。
また第１０図においてレーザ光又はチップをスキャンニ
ングすることにより広い面積を焼結して金属膜を形成す
ることもできる。
本例はレーザ光で説明したが超微粒子の焼結前後でエネ
ルギーの投入量が変化する熱源（ｉｆ！子線、赤外線、
プラズマ、光ビーム等）を用いてもよい。
第１２図は、全超微粒子を膜状に塗布した場合の、光の
反射率と超微粒径との関係を示す。・印は波長０．９〜
１．１μｍの光に対する反射率、○印は波長９〜１１μ
ｍの光に対する反射率である。
平均粒径約１００人の金超微子膜は、ＹＡＧレーザ波長
（１，０６μｍ）に相当する光は全んど吸収する。また
Ｃ　Ｏｚレーザ波長（１０，６μｍ）に相当する光に対
しても高吸収体である。比較のために、同じ波長の光に
対するバルクの金（鏡面）の反射率を同図に示した。バ
ルクの金はどちらの波長の光に対しても極めて高い反射
率を示す０本実施例は、この反射率の特性、及び金属超
微粒子の低温焼結性の特性を利用し、レーザ照射によ熾
て、焼結せしめようとするものである。
第１３図に第１図の変形例を示す０図中の符号１９は反
射率測定器（センサ）である。
本来、金は光の高反射体であり、前記第１２図のごとく
、ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）に対しては約９５
％を反射し、ＣＯｚレーザ（波長１０．６μｍ）に対し
ては、約９８％を反射する。
しかし、超微粒子化すると、金は光の高吸収体となる。
一般に、金属は超微粒化によ阜て光の高吸収体となる。
本例が第１図のものと異なるのはこの特性を利用してセ
ンサにて焼結の進捗状況を適格に把握せんとすることに
ある。
すなわち第１３図に示すごとく、乾燥したＡ　ｕ超微粉
膜を約Ｏ８数秒から数秒間レーザ照射し、極めて単時間
で焼結させ、形状約１００μｍ　Ｘ−ｊ６１００μｍ高
さ約２０／Ａｍの金バンプを形成する。
レーザ照射の時に１反射率測定器によって全超微粒子膜
の反射率を測定する０反射率から超微粒子膜の焼結具合
いを推定し、レーザ光の出力、照射時間を制御する。以
降の手順は前述の第１実施例に準する。
更に他の実施例を第１４図及び第１５図を用いて説明す
る。
本発明は本実施例の如く、バンプ、配線、厚膜等の形成
ばかりでなく、接合部分を低温に保ったままのマイクロ
接合にも用いることができる。マイクロ接合に、本発明
を用いた一例を第１４図、第１５図によって説明する。
第１４図、第１５図において２０．２１は接合しようと
する彼接合物であり、２２はＡｕ蒸着膜、５はＡｕ超微
泣子膜。
６はレーザ光、７はレーザ発振器、１９は反射率測定器
の測定子である。
一般に接合物が極めて小さく、かつ、他の条件によって
加熱することができない場合の接合は極めて難かしいが
、本実施例はこのような場合に特に効を奏する。先ず接
合物の保護とＡｕ超微粒子膜とのぬれ性を増すために、
接合物上にＡｕ蒸着膜を形成する０次に第１４図に示す
ように、Ａｕ超微粒子膜を接合部分に印刷する。乾燥後
、第１５図に示すように、接合部に印刷したＡｕ超微粒
子膜を、約Ｏ０数秒から数秒間レーザ照射し、Ａｕ超微
粒子膜を焼結させ、接合部を接着させる。
レーザの照射時間が極めて短かいこと、Ａｕ蒸着膜によ
って、Ａｕ超微粒子膜以外ではレーザ光が反射されるこ
とのため、基板は低温に保たれたままで、接着すること
ができる。・・・（接合への応用） 以上の実施例では、Ａｕ超微粒子から成るペーストを用
いた例を示したが、ペースト中のＡｕ粒子が全て超微粒
子である必要はなく、金微粒千金超微粒子の混合物、あ
るいは、セラし歓り粉末と金微粒子、全超微粒子の混合
物から成るペーストであってもよい。・・・（混合粉末
の使用）次に本発明のセンサへの適用例を第１６図及び
ツ 第１７図にて示す６図中の符号２３はセラミ４り基板で
あり、２４は検出部すなわち電極であり。
２５は保護膜であって、本例はガス流量等を検出する或
いは温度を測定する熱線流量計の一例を示す。
温度計、ガス流量計のセンサではセラミクス基板上に温
度系数の大きい、（１）金属のａ線を固定。
（２）導電ペースを印刷、（３）メ漱キ配線、（４）ス
パッタリング等により検出部が形成されている。
温度測定では検出部の抵抗変化を利用し、またガス流量
測定では定温加熱した検出部が気流による温度変化で抵
抗値が変化することを利用してい４る。
本発明ではＡＱ、ＳｉＣ，ＡｎＮ等のセラミクス基板上
に白金、ニッケル、銅、金等の金属超微粒子を（図のよ
うに）印刷又は塗布し、レーザ光、光ビーム、その他の
光エネルギーで照射すると、黒色の超微粒子に投入され
たエネルギーで焼結が進行し、金属体に変化する。その
結果反射率が大きくなり、エネルギー投入が自己制御さ
れ、焼結を終了する。
感度を上げるためには、配線を長くする必要があるが、
光エネルギー又は試料を振って図のように長く連続した
検出部が得られる。また感度を上げるためには基板及び
検出部の保護膜に電気抵抗が多きく、熱伝導率の良い材
料（Ｓ　ｉ　Ｃ，Ａ　Ｑ　Ｎ。
Ａ　Ｑ　ｘｉｓ、水晶、ダイヤモンド等）を用いると良
い。
尚、保護膜はＳ　ｉ　Ｃ，Ａ　Ｑ　Ｎ、　ＡＱｚＯａ等
の使用が有効である。
〔発明の効果〕
従来は、工程の煩雑なめつき法でしか形成することので
きなかａた敏基板温度を上げられぬ条件下での膜厚数十
μｍの膜形成が、本発明によれば簡単な乾燥工程で、か
つ極めて生産性よく形成できるので、大幅な＝スト低減
の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図、第７図、第１３図は本発明の焼結方法の一例に
よりレーザ光照射で金バンプを形成する電子部品の断面
図、第２図は第１図の実施例の素材となる基板の断面図
、第３図は第２図に全超微粒子膜を塗工した基体断面図
、第４図は第１図の実施例により得られたＩＣチップ実
装の断面図。 第５図は第４図の実装のＩＦ１１ｉ１図、第６図は第７
１！１の実施例の素材となる基体の断面図、第８図は本
ンプを形成する電子部品の部分従視図、ｆＸＳ９図は第
１２図は超微粒子膜の反射率とバルクの反射率とを比較
した特性図、第１４図は本発明の融接方法の一例により
融接する前の被接合物の断面図、第１５図は第１４図の
被接合体にレーザ光を照射第１７図は第１６図の実施例
の断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・アルミ配線、３・・・
絶縁保護膜、４・・・金蒸着膜、５・・・全超微粒子膜
、６・・・レーザ光、７・・・レーザ発振器、８・・・
ＩＣチ空プ、９・・・ポリイミドフィルム、１０・・・
銅リード、１１・・・金バンプ、１２・・・スズ蒸着膜
、１３．１４・・・銅ブツ ロ学り、１９・・・反射率測定器、２０．２１・・・被
接合物、２２・・・金蒸着膜、２３・・・基板、２４・
・・検出部、２５・・・保護膜。 代理人　弁理士　小川勝男′　＼ （ご１） 第１面 箋２図 第十図 ８・・・・ＩＣ＋ツ７°　　　　　１．−Ｍシイび７Ａ
ルム１０・・・４同り−ド’　　　　　　　１１・・・
≧ｌぐシせ０第せ図 第６国 １２・・・ス人゛蒸１Ｈ菟 １３・・・金目ブロック 第８１ ５・−・光超黴社−）膜 ６・・・　レーサ゛先 第　９（！１ ｖｌｎ　　ＬＳＩ り 第１２図 転化　（門） 第　１３圀　　゛ １９・・・反射孝ｊ則定器 手続補正書（放） １．事件の表示 昭和６２　年特許願第　６３８４８　　　号２発明の名
称　焼結方法、融接方法、電子部品及びセンサ λ補正をする者 事件との関係　　　特　許　出　願　人名　　称　　　
（５１０）株式会仕　　日　　立　製　作　所本代　理
　人 居　　所　　　〒１（至）東京都千代田区丸の内−丁目
５番１号株式会社日立製作所内　電話東ＩＫ　２１２−
１１１１吠代表）６、補正の対象　明細書の全文

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉末との混合物に
    エネルギを照射して該金属粉末或いは混合物を焼結する
    方法において、前記粉末の一部又は全部として黒色超微
    粒子を使用し、該超微粒子を焼結前の前記エネルギ吸収
    体の状態から焼結後には前記エネルギの反射体の状態に
    転化せしめることを特徴とする焼結方法。 ２、前記黒色超微粒子は金属及び／またはセラミクス超
    微粒子であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の焼結方法。 ３、前記エネルギの照射量は前記焼結の完了と共に該焼
    結部分の加熱の進行を停止乃至抑制するように選定する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焼結方法
    。 ４、前記エネルギの照射源はレーザ光、光ビームから選
    ぶことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焼結方
    法。 ５、金属材料同士或いは金属材料と他の部材とをエネル
    ギ照射により融接する方法において、少なくとも一方の
    金属材料の表面が黒色を呈したものであり、該金属の表
    面を前記エネルギ照射にして溶融せしめ、該溶融により
    前記金属表面の黒色部分を消失させて金属光沢を発現さ
    せることにより光の吸収体から光の反射体ヘ転化せしめ
    ることを特徴とする融接方法。 ６、前記エネルギの照射量は前記溶融の完了と共に該溶
    融部分の加熱の進行を停止乃至抑制するように選定する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の融接方法
    。 ７、前記エネルギの照射源はレーザ光、光ビームから選
    ぶことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の融接方
    法。 ８、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉末との混合物に
    エネルギを照射して該金属粉末或いは混合物を焼結する
    方法において、前記エネルギ被照射粉末の少なくとも表
    面が黒色を呈したものであり、該被照射粉末表面の黒色
    部分に前記エネルギを照射して当該照射部分を溶融、次
    いで焼結せしめ、該照射表面を溶融、焼結前の前記エネ
    ルギ吸収体の状態から溶融・焼結後には前記エネルギの
    反射体の状態に転化せしめることを特徴とする焼結方法
    。 ９、金属材料同士或いは金属材料と他の部材とをエネル
    ギ照射により融接する方法において、融接部分は黒色金
    属超微粉或いは該超微粉含有物を配しており、該融接部
    分に前記エネルギを照射して当該照射部分を溶融せしめ
    、該溶融前の前記エネルギの吸収体の状態から前記溶融
    後に前記エネルギの反射体の状態に転化せしめることを
    特徴とする融接方法。 １０、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉末との混合物
    にエネルギを照射して該金属粉末或いは混合物を焼結す
    る方法において、前記金属粉末として黒色金属超微粒子
    を使用し、エネルギ照射による当該部分の焼結進行状況
    をエネルギの吸収率及び／または反射率としてセンサで
    把握することを特徴とする焼結方法。 １１、前記センサの検知により前記照射部分がエネルギ
    吸収体からエネルギ反射体に転化した時点でエネルギ照
    射を停止することを特徴とする特許請求の範囲第１０項
    記載の焼結方法。 １２、金属材料同士或いは金属材料と他の部材とをエネ
    ルギを照射により融接する方法において、少なくとも一
    方の金属材料の表面が黒色を呈したものであり、該金属
    の表面を前記エネルギ照射にて溶融せしめ、該溶融によ
    り前記金属表面の黒色部分を消失させて金属光沢を発現
    させることにより光の吸収体から光の反射体ヘ転化せし
    め、このエネルギ照射による当該部分の融接進行状況を
    エネルギの吸収率及び／または反射率としてセンサで把
    握することを特徴とする融接方法。 １３、金属粉末或いは金属粉末と非金属粉末との混合物
    にエネルギを照射して該金属粉末或いは混合物を焼結す
    る方法において、前記エネルギ被照射粉末の少なくとも
    表面が黒色を呈したものであり、該被照射粉末表面の黒
    色部分に前記エネルギを照射して当該照射部分を溶融、
    次いで焼結せしめ、該照射表面を溶融焼結前の前記エネ
    ルギ吸収体の状態から溶融焼結後には前記エネルギの反
    射体の状態に転化せしめることを特徴とする焼結方法。 １４、金属材料同士或いは金属材料と他の部材とをエネ
    ルギ照射により融接する方法において、融接部分は黒色
    金属超微粉或いは該超微粉含有物を配しており、該融接
    部分に前記エネルギを照射して当該照射部分を溶融せし
    め、該溶融前の前記エネルギの吸収体の状態から前記溶
    融後に前記エネルギの反射体の状態に転化せしめ、該エ
    ネルギ照射による当該部分の焼結進行状況をエネルギの
    吸収率及び／または反射率としてセンサで把握すること
    を特徴とする融接方法。 １５、基板表面の所定位置に黒色金属超微粉子を含有す
    る層を形成し、これにエネルギを照射して該黒色金属超
    微粒子或いは該超微粒子とペースト中の他の含有物とを
    焼結せしめることを特徴とする焼結方法。 １６、前記超微粒子含有層はペースト状にて塗布するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の焼結方法
    。 １７、前記基板表面への前記超微粒子含有層形成に先立
    ち、該基板表面上には前記照射エネルギに対して反射率
    の高い物質の膜を形成しておくことを特徴とする特許請
    求の範囲第１５項記載の焼結方法。 １８、前記基板表面への前記超微粒子含有層形成に先立
    ち、該基板表面上には前記エネルギ照射にて得られる焼
    結体と基板との塗れ性を高める膜を形成しておくことを
    特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の焼結方法。 １９、前記ペーストは所定のパターンに印刷塗布するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の焼結方法
    。 ２０、前記超微粒子含有層にエネルギを照射して焼結後
    、他の未焼結部分を払い落とすことを特徴とする特許請
    求の範囲第１５項記載の焼結方法。 ２１、前記エネルギの照射量は前記焼結の完了と共に該
    焼結部分の加熱の進行を停止乃至抑制するように選定す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の焼結
    方法。 ２２、前記エネルギの照射源はレーガ光、光ビームから
    選ぶことを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の焼
    結方法。 ２３、絶縁材料からなる基体と導電性材料との組み合わ
    せからなる電子部品において、前記導電性材料が金属超
    微粉を含む金属粉或いは該金属粉と非金属粉との混合物
    の焼結体であることを特徴とする電子部品。 ２４、前記基体は絶縁フィルムであり該フィルム上に導
    体配線が施工されており、該導体配線の端部とＩＣチッ
    プ上面とをバンプにおいて接続し、該バンプが前記の焼
    結体であるととを特徴とする特許請求の範囲第２３項記
    載の電子部品。 ２５、前記焼結体がＩＣチップ上に施工された配線であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２３項記載の電子
    部品。 ２６、前記焼結体が多層配線基板中の導体フィルム及び
    ／または配線であることを特徴とする特許請求の範囲第
    ２３項記載の電子部品。 ２７、絶縁材料からなる基板と、該基板上に配設した電
    極及び感知部材と、該電極及び感知部材を覆うように該
    基板上に設けられた保護膜とを備えたセンサにおいて、
    前記電極が金属超微粉を含む金属粉或いは該金属粉と非
    金属粉との混合物の焼結体であることを特徴とするセン
    サ。 ２８、前記電極は前記感知部材を兼ねた熱線流量計であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２７項記載のセン
    サ。
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