本發(fā)明涉及電子部件。

背景技術：

具備光電二極管、配置于光電二極管的上表面的受光部以外的部位的端子、及配置于端子的凸塊的電子部件為已知(例如，參照專利文獻1)。在該電子部件，安裝IC芯片作為其他電子部件。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-307133號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的一方面的目的在于提供一種即便在使用Au-Sn合金焊料安裝其他電子部件的情形，也可適當進行該其他電子部件的安裝的電子部件。

解決問題的技術手段

本發(fā)明的一個形態(tài)的電子部件包含基材、配置于基材上的多層導電性金屬材料層的層疊體、配置于層疊體上且由Au-Su合金焊料構成的焊料層。作為構成最外層的導電性金屬材料層，層疊體具有由Au構成的表面層。表面層包含配置有焊料層的焊料層配置區(qū)域、與不配置焊料層的焊料層非配置區(qū)域。焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域空間性地隔開。

在本形態(tài)的電子部件中，構成層疊體的最外層的由Au構成的表面層包含焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域，焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域空間性地隔開。在上述一個形態(tài)的電子部件安裝其他電子部件時，配置于層疊體上的焊料層(Au-Sn合金焊料)熔融。熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域流出至焊料層非配置區(qū)域的情形被抑制。

因焊料層與表面層的受熱歷程，而有表面層的Au擴散至焊料層，使Au-Sn合金焊料的組成發(fā)生變化的情況。在Au-Sn合金焊料的組成發(fā)生變化時，有Au-Sn合金焊料的熔點產生差異、或其他電子部件的接合狀態(tài)變得不均一的擔憂。如上所述，因焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域系空間性地隔開，故即便表面層的Au擴散至焊料層時，焊料層非配置區(qū)域的Au也不會擴散至焊料層。因來自表面層的Au的擴散量受抑制，故Au-Sn合金焊料的組成變化受抑制。

由上述，根據本形態(tài)，即便使用Au-Sn合金焊料安裝其他電子部件時，也可適當進行該其他電子部件的安裝。

焊料層配置區(qū)域也可以被焊料層非配置區(qū)域包圍的方式位于焊料層非配置區(qū)域的內側，且于其全周與焊料層非配置區(qū)域空間性地隔開。該情形時，可進一步確實地抑制熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域流出至焊料層非配置區(qū)域。因來自焊料層配置區(qū)域的Au的擴散量進一步被抑制，故可確實地抑制Au-Sn合金焊料的組成變化。

焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域也可通過形成于表面層的狹縫而空間性地隔開。該情形時，可簡易實現(xiàn)焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域空間性地隔開的結構。

焊料層也可經由由Pt構成的障壁層而配置于層疊體上。該情形時，因防止來自焊料層配置區(qū)域的Au的擴散，故可進一步確實地抑制Au-Sn合金焊料的組成變化。

[發(fā)明的效果]

根據本發(fā)明的上述一形態(tài)，可提供即便在使用Au-Sn合金焊料安裝其他電子部件的情形時，也可適當進行該其他電子部件的安裝的電子部件。

附圖說明

圖1為顯示一實施方式的電子部件的俯視圖。

圖2為用以說明沿圖1所示的II-II線的剖面結構的圖。

圖3為用以說明本實施方式的變形例的電子部件的剖面結構的圖。

圖4為用以說明形成焊料層的過程的圖。

圖5為用以說明焊料層配置區(qū)域與焊料層非配置區(qū)域未空間性地隔開的電子部件的剖面結構的圖。

圖6為顯示本實施方式的其他變形例的電子部件的俯視圖。

圖7為用以說明本實施方式的其他變形例的電子部件的剖面結構的圖。

圖8為顯示本實施方式的其他變形例的電子部件的俯視圖。

具體實施方式

在下文中，一面參照附圖一面詳細說明本發(fā)明的實施方式。另外，在說明中，對相同要件或具有相同功能的要件使用相同符號，且省略重復說明。

參照圖1及圖2，說明本實施方式的電子部件1A的結構。圖1為本實施方式的電子部件的俯視圖。圖2為用以說明沿圖1所示的II-II線的剖面結構的圖。

電子部件1A包含基材10、層疊體20、及焊料層30。電子部件1A例如作為安裝有其他電子部件3的子安裝基板而發(fā)揮功能。其他電子部件3為例如激光二極管等。所謂安裝，不僅包含電性且物理性連接，也包含僅物理性連接的情形。

基材10包含半導體基板11。半導體基板11具有彼此相對向的一對主表面11a、11b、與側面11c的第1導電型(例如N型)的硅基板。側面11c以連結一對主表面11a、11b間的方式在一對主表面11a、11b的相對方向延伸。在本實施方式中，如圖1所示，半導體基板11在俯視時呈矩形形狀，且具有四個側面11c。

半導體基板11具有位于主表面11a側的第二導電型(例如P型)的第1半導體區(qū)域13。第一半導體區(qū)域13為添加有第二導電型的雜質(硼等)的區(qū)域。第一半導體區(qū)域13的雜質濃度高于半導體基板11。第一半導體區(qū)域13為例如通過利用離子注入法或擴散法，將第二導電型的雜質自主表面11a側添加至半導體基板11而形成。

在基材10中，以半導體基板11與第一半導體區(qū)域13形成PN結。即，基材10為其主表面11a為光入射面的表面入射型光電二極管。第一半導體區(qū)域13與半導體基板11構成光感應區(qū)域。在將作為其他電子部件3的激光二極管安裝于電子部件1A的情形時，上述光電二極管監(jiān)控激光二極管的輸出。

基材10包含鈍化膜15。鈍化膜15配置于半導體基板11的主表面11a上。在鈍化膜15，在與第一半導體區(qū)域13對應的位置形成有開口15a。在第一半導體區(qū)域13(光感應區(qū)域)，通過形成于鈍化膜15的開口15a而入射光。鈍化膜15例如由SiN構成。鈍化膜15例如由CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)法而形成。在本實施方式中，省略了連接于上述光電二極管的陰極電極(焊墊)及陽極電極(焊墊)的圖示。

層疊體20配置于基材10(鈍化膜15)上。詳細而言，層疊體20配置于鈍化膜15中未形成開口15a的區(qū)域上。層疊體20由多層導電性金屬材料層構成。在本實施方式中，層疊體20包含三層的導電性金屬材料層21、22、23。各導電性金屬材料層21、22、23為由導電性金屬材料構成的層。三層的導電性金屬材料層21、22、23為自基材10側按導電性金屬材料層21、導電性金屬材料層22、導電性金屬材料層23的順序層疊而成。各導電性金屬材料層21、22、23為例如通過真空蒸鍍法或濺鍍法而形成。

導電性金屬材料層21構成與基材10(鈍化膜15)的接觸層。導電性金屬材料層21提高與基材10(鈍化膜15)的密接性。導電性金屬材料層21例如由Ti構成。導電性金屬材料層21的厚度例如為0.1～0.2μm。導電性金屬材料層21除Ti以外，也可由Cr等構成。

導電性金屬材料層22構成中間障壁層。導電性金屬材料層22防止來自其他導電性金屬材料層21、23的金屬材料(金屬原子)擴散。導電性金屬材料層22例如由Pt構成。導電性金屬材料層22的厚度例如為0.2～0.3μm。

導電性金屬材料層23構成層疊體20的最外層。即，導電性金屬材料層23構成表面層。導電性金屬材料層23例如由Au構成。導電性金屬材料層23的厚度例如為0.1～0.5μm。

導電性金屬材料層23包含配置有焊料層30的焊料層配置區(qū)域23a、及不配置焊料層30的焊料層非配置區(qū)域23b。焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b在導電性金屬材料層22上空間性地隔開。即，在焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開的區(qū)域中，露出導電性金屬材料層22。

在本實施方式中，焊料層配置區(qū)域23a以被焊料層非配置區(qū)域23b包圍的方式，位于焊料層非配置區(qū)域23b的內側，且在其全周與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開。焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b通過形成于導電性金屬材料層23的狹縫23c而空間性地隔開。

焊料層30包含Au-Sn合金焊料，且配置于層疊體20(導電性金屬材料層23的焊料層配置區(qū)域23a)上。焊料層30相接于導電性金屬材料層23(焊料層配置區(qū)域23a)。焊料層30例如通過使用光致抗蝕劑(負型光阻劑)的剝離法而形成。焊料層30的厚度例如為2.0～5.0μm。

如上所述，在本實施方式中，由Au構成的導電性金屬材料層23包含焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b，且焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開。在電子部件1A上安裝其他電子部件3時，配置于層疊體20上的焊料層30(Au-Sn合金焊料)熔融。熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域23a流出至焊料層非配置區(qū)域23b的情形受到抑制。

因電子部件1A的制造過程中焊料層30與導電性金屬材料層23的受熱歷程，而有導電性金屬材料層23的Au擴散至焊料層30，使得Au-Sn合金焊料的組成發(fā)生變化的情況。在Au-Sn合金焊料的組成發(fā)生變化時，有Au-Sn合金焊料的熔點產生差異、或其他電子部件3的接合狀態(tài)變得不均一的擔憂。

在本實施方式中，因焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開，故即便在導電性金屬材料層23的Au擴散至焊料層30的情形，焊料層非配置區(qū)域23b的Au也不會擴散至焊料層30。因來自導電性金屬材料層23的Au的擴散量受到抑制，故Au-Sn合金焊料的組成變化受到抑制。

根據這些的結果，電子部件1A，即便在使用Au-Sn合金焊料安裝其他電子部件3時，也可適當?shù)剡M行其他電子部件3的安裝。

在本實施方式中，焊料層配置區(qū)域23a以被焊料層非配置區(qū)域23b包圍的方式，位于焊料層非配置區(qū)域23b的內側，且在其全周與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開。由此，可進一步確實地抑制熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域23a流出至焊料層非配置區(qū)域23b。因可進一步抑制來自焊料層配置區(qū)域23a的Au的擴散量，故可確實地抑制Au-Sn合金焊料的組成變化。

在本實施方式中，焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b通過形成于導電性金屬材料層23的狹縫而空間性地隔開。由此，可簡單實現(xiàn)焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開的結構。

其次，參照圖3，說明本實施方式的變形例的電子部件1B的結構。圖3為用以說明本實施方式的變形例的電子部件的剖面結構的圖。

電子部件1B包含基材10、層疊體20、焊料層30、及障壁層40。電子部件1B也與電子部件1A同樣，例如作為安裝有其他電子部件3的子安裝基板而發(fā)揮功能。

障壁層40配置于層疊體20與焊料層30之間。障壁層40相接于層疊體20(導電性金屬材料層23)，且相接于焊料層30。即，焊料層30經由障壁層40而配置于層疊體20上。障壁層40由Pt構成。障壁層40例如通過剝離法而與焊料層30一起形成。障壁層40的厚度例如為0.2～0.3μm。

在本變形例中，通過障壁層40防止來自導電性金屬材料層23(焊料層配置區(qū)域23a)的Au擴散。因此，在電子部件1B中，可進一步確實地抑制Au-Sn合金焊料的組成變化。

在障壁層40配置于層疊體20與焊料層30之間的情形，即便焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b未空間性地隔開，期待也能抑制熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域23a向焊料層非配置區(qū)域23b的流出。然而，由于下述事由，即便在存在障壁層40的情形，也難以抑制上述熔融的Au-Sn合金焊料的流出。

在焊料層30通過上述的剝離法而形成的情況下，因光致抗蝕劑50的形狀而如圖4及圖5所示，焊料層30形成為較障壁層40更廣。即，焊料層30以覆蓋障壁層40且與層疊體20(導電性金屬材料層23)相接的方式形成。焊料層30的厚度一般大于障壁層40的厚度。因此，焊料層30容易在平行于該焊料層30的方向擴開，致使焊料層30形成為比障壁層40更廣。若焊料層30相接于導電性金屬材料層23，則熔融的Au-Sn合金焊料有在導電性金屬材料層23上潤開的擔憂。因此，熔融的Au-Sn合金自焊料層配置區(qū)域23a流出至焊料層非配置區(qū)域23b。

在本變形例中，與電子部件1A同樣，焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開。由此，熔融的Au-Sn合金焊料自焊料層配置區(qū)域23a向焊料層非配置區(qū)域23b的流出的情形被確實地抑制。

以上雖說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并非限定于上述實施方式者，也可在未脫離其主旨的范圍內進行各種變化。

基材10并未限定于表面入射型的光電二極管?；?0也可為如圖6及圖7所示，至少一者的側面11c為光入射面的側面入射型的光電二極管。在圖6及圖7所示的電子部件1A中，以自鈍化膜15露出的方式，配置陰極電極(焊墊)61、與陽極電極(焊墊)63。圖6為顯示本實施方式的其他變形例的電子部件的俯視圖。圖7為用以說明本實施方式的其他變形例的電子部件的剖面結構的圖。

焊料層配置區(qū)域23a并無必要以被焊料層非配置區(qū)域23b包圍的方式位于焊料層非配置區(qū)域23b的內側且在其全周與焊料層非配置區(qū)域23b空間性地隔開。例如，焊料層配置區(qū)域23a與焊料層非配置區(qū)域23b也可如圖8所示，以被直線狀的狹縫23c分割的方式空間性地隔開。

層疊體20不一定要由三層的導電性金屬材料層21、22、23構成。層疊體20也可由二層的導電性金屬材料層構成，又可由四層以上的導電性金屬材料層構成。在這些的情形，只要層疊體20中的構成最外層的導電性金屬材料層即表面層由Au構成即可。

基材10也可不為光電二極管，另外，基材10未必包含半導體基板11?；?0也可包含例如陶瓷基板或玻璃基板等取代半導體基板11。陶瓷基板使用氮化鋁(AlN)基板或氧化鋁(Al₂O₃)基板等。

安裝于電子部件1A、1B的其他電子部件3未必為激光二極管。其他電子部件3也可為例如受光元件、發(fā)光元件、半導體封裝、電路基板、主動部件、或被動部件。

產業(yè)上的可利用性

本發(fā)明可用于子安裝基板等的電子部件。

符號說明

1A,1B 電子部件

10 基材

20 層疊體

21,22,23 導電性金屬材料層

23a 焊料層配置區(qū)域

23b 焊料層非配置區(qū)域

23c 狹縫

30 焊料層

40 障壁層