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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134980
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】電子部品構造体
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20240927BHJP
H01G 4/232 20060101ALI20240927BHJP
H01G 4/228 20060101ALI20240927BHJP
H01G 4/38 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 201F
H01G4/30 201G
H01G4/30 201H
H01G4/232 B
H01G4/228 J
H01G4/228 W
H01G4/38
H01G4/30 516
H01G4/30 513
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045453
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】井口 俊宏
(72)【発明者】
【氏名】福岡 智久
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
【Ｆターム（参考）】
5E001AB03
5E001AC09
5E001AE01
5E001AE02
5E001AE03
5E001AF01
5E001AF06
5E082AA01
5E082AB03
5E082BC32
5E082EE04
5E082EE23
5E082EE35
5E082FF05
5E082FG26
5E082GG08
5E082GG10
5E082GG11
5E082GG28
(57)【要約】
【課題】応力による接続部分の脆化を防止し得る電子部品構造体を提供する。
【解決手段】第１の電子部品と、第２の電子部品と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
【選択図】図１
【解決手段】第１の電子部品と、第２の電子部品と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の電子部品と、
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている電子部品構造体。
【請求項2】
第１の電子部品と、
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている、電子部品構造体。
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている、電子部品構造体。
【請求項3】
前記第２の金属材料は、金属間化合物である請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項4】
前記第１の金属材料は、Ｓｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体である請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項5】
前記複層接続部は、２つの前記低融点層の間に、１つの前記高融点層を挟む３層以上の積層構造を有する請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項6】
前記２つの前記低融点層のうち一方は、他方に比べて厚みが厚いことを特徴とする請求項５に記載の電子部品構造体。
【請求項7】
前記高融点層は、前記複層接続部の積層方向に直交する第１の方向に関して中央に配置される中央部と、前記第１の方向に沿って前記中央部を挟むように前記中央部の両側に配置されており前記中央部より厚みが厚い周辺部と、を有し、
前記低融点層は、前記中央部を挟む一方の前記周辺部から前記中央部を経由して他方の前記周辺部まで、前記高融点層に対して連続的に接している請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
前記低融点層は、前記中央部を挟む一方の前記周辺部から前記中央部を経由して他方の前記周辺部まで、前記高融点層に対して連続的に接している請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項8】
前記第１の金属材料はＳｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であり、
前記高融点層は、前記低融点層より少ない含有割合で、前記第１の金属材料を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
前記高融点層は、前記低融点層より少ない含有割合で、前記第１の金属材料を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項9】
前記第１の金属材料はＳｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であり、
前記高融点層は、金属間化合物である前記第２の金属材料と、前記第１の金属材料と、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料と、を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
前記高融点層は、金属間化合物である前記第２の金属材料と、前記第１の金属材料と、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料と、を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項10】
前記第２の金属材料は、Ｓｎを含む金属間化合物である請求項９に記載の電子部品構造体。
【請求項11】
前記第２の金属材料は、ＣｕおよびＳｎを含む金属間化合物である請求項９に記載の電子部品構造体。
【請求項12】
前記高融点層における前記第１の金属材料と前記第２の金属材料との含有比率は、前記第１の金属材料を前記第２の金属材料で割った値が０．４～０．８である請求項９に記載の電子部品構造体。
【請求項13】
前記高融点層における前記第２の金属材料と前記第３の金属材料との含有比率は、前記第３の金属材料を前記第２の金属材料で割った値が０．３～１．０である請求項９に記載の電子部品構造体。
【請求項14】
前記低融点層の平均厚みは１０～６０μｍである請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項15】
前記高融点層の平均厚みは３０～１００μｍである請求項１または請求項２に記載の電子部品構造体。
【請求項16】
前記金属間化合物は、Cｕ6Ｓｎ5、Ｃｕ3Ｓｎ、Ｎｉ3Ｓｎ4、（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5、Ａｇ3Ｓｎのいずれかである請求項３に記載の電子部品構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の電子部品または電子部品と金属板材とを接続して構成される電子部品構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、実装時の応力緩和や実装密度の高密度化などの要求により、複数のチップ部品またはチップ部品と金属板材とを接続して一体化した電子部品構造体が提案されている。このような電子部品構造体では、表面実装時などにおけるリフロー加熱時などにおいて、構造体に含まれる構成部分を接続する接続部分が溶融し、構成部分が分離してしまう問題を防止する必要がある。
【0003】
たとえば、従来技術に係る電子部品構造体では、接合部分にＣｕを含む金属間化合物を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１３３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来技術において接続材料として提案されている金属間化合物は、低融点の金属に比べて融点は高いものの、単体の金属などにくらべて脆い傾向がある。したがって、このような金属間化合物で構成部分を接合する従来の電子部品構造体は、大きな応力などが作用する使用条件などにおいては、接続部分の脆化が進み、接続強度が低下するリスクがあることが判ってきた。
【0006】
本開示は、このような実情に鑑みてなされ、応力による接続部分の脆化を防止し得る電子部品構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本開示の第１の観点に係る電子部品構造体は、
第１の電子部品と、
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている。
第１の電子部品と、
第２の電子部品と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とは、前記低融点層と前記高融点層とが重なって構成される複層接続部により接続されている。
【0008】
また、本開示の第２の観点に係る電子部品構造体は、
第１の電子部品と、
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている。
第１の電子部品と、
金属板材と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む低融点層と、
前記第１の電子部品と前記金属板材の間にあり融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む高融点層と、を有し、
前記第１の電子部品と前記金属板材とは、前記低融点層と前記高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている。
【0009】
本開示に係る電子部品構造体は、複数の電子部品または電子部品と金属板材とが、低融点層と高融点層が重なって構成される複層接続部により接続されている。このような複層接続部は、リフロー時の熱に耐えて電子部品等の接続を維持するとともに、応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止することができる。
【0010】
また、たとえば、前記第２の金属材料は、金属間化合物であってもよく、また、前記金属間化合物は、Cｕ6Ｓｎ5、Ｃｕ3Ｓｎ、Ｎｉ3Ｓｎ4、（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5、Ａｇ3Ｓｎのいずれかであってもよい。
【0011】
このような金属間化合物である第２の金属材料を含む高融点層が積層されていることで、複層接続部がリフロー時の熱に耐えうるための適切な融点の高さと、適切な電気伝導性と、低融点層、電子部品および金属板材との好適な結合性を奏する。
【0012】
また、たとえば、前記第１の金属材料は、Ｓｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であってもよい。
【0013】
このようなＳｎ単体または固溶体である第１の金属材料を含む低融点層が積層されていることで、応力等により複層接続部の脆化が進行する問題を好適に防止できる。
【0014】
また、たとえば、前記複層接続部は、２つの前記低融点層の間に、１つの前記高融点層を挟む３層以上の積層構造を有してもよい。
【0015】
２つの低融点層が高融点層を挟む多層積層構造を有することにより、このような複層接続部は、リフロー時の熱に好適に耐え得るとともに、応力による脆化の進行を好適に防止することができる。
【0016】
また、たとえば、前記２つの前記低融点層のうち一方は、他方に比べて厚みが厚くてもよい。
【0017】
低融点層の厚みを、高融点層の一方側と他方側とで非対称とすることにより、応力による微小クラック等の発生をより好適に防止することができる。
【0018】
また、たとえば、前記高融点層は、前記複層接続部の積層方向に直交する第１の方向に関して中央に配置される中央部と、前記第１の方向に沿って前記中央部を挟むように前記中央部の両側に配置されており前記中央部より厚みが厚い周辺部と、を有してもよく、
前記低融点層は、前記中央部を挟む一方の前記周辺部から前記中央部を経由して他方の前記周辺部まで、前記高融点層に対して連続的に接してもよい。
前記低融点層は、前記中央部を挟む一方の前記周辺部から前記中央部を経由して他方の前記周辺部まで、前記高融点層に対して連続的に接してもよい。
【0019】
このような低融点層と高融点層が積層している複層接続部は、リフロー時の熱に好適に耐え得るとともに、応力によって複層接続部が脆くなる問題を防止することができる。
【0020】
また、たとえば、前記第１の金属材料はＳｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体であってもよく
前記高融点層は、前記低融点層より少ない含有割合で、前記第１の金属材料を含んでもよい。
また、前記高融点層は、金属間化合物である前記第２の金属材料と、前記第１の金属材料と、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料と、を含んでもよい。
また、前記第２の金属材料は、Ｓｎを含む金属間化合物で構成されてもよい。
また、前記第２の金属材料は、ＣｕおよびＳｎを含む金属間化合物で構成されてもよい。
前記高融点層は、前記低融点層より少ない含有割合で、前記第１の金属材料を含んでもよい。
また、前記高融点層は、金属間化合物である前記第２の金属材料と、前記第１の金属材料と、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料と、を含んでもよい。
また、前記第２の金属材料は、Ｓｎを含む金属間化合物で構成されてもよい。
また、前記第２の金属材料は、ＣｕおよびＳｎを含む金属間化合物で構成されてもよい。
【0021】
このような低融点層と高融点層が積層している複層接続部は、フロー時の熱に好適に耐え得るとともに、低融点層と高融点層との結合が強く、接続強度を好適に維持することができる。
【0022】
また、たとえば、前記高融点層における前記第１の金属材料と前記第２の金属材料との含有比率は、前記第１の金属材料を前記第２の金属材料で割った値が０．４～０．８であってもよい。
また、たとえば、前記高融点層における前記第２の金属材料と前記第３の金属材料との含有比率は、前記第３の金属材料を前記第２の金属材料で割った値が０．３～１．０であってもよい。
また、たとえば、前記高融点層における前記第２の金属材料と前記第３の金属材料との含有比率は、前記第３の金属材料を前記第２の金属材料で割った値が０．３～１．０であってもよい。
【0023】
高融点層における各金属材料の含有比率は特に限定されないが、含有比率を所定の範囲内とすることにより、複層接続部の耐熱性を高めたり、脆化防止効果を高めたりすることができる。
【0024】
また、たとえば、前記低融点層の平均厚みは１０～６０μｍであってもよい。
また、たとえば、前記高融点層の平均厚みは３０～１００μｍであってもよい。
また、たとえば、前記高融点層の平均厚みは３０～１００μｍであってもよい。
【0025】
複層接続部における低融点層および高融点層の厚みは特に限定されないが、低融点層および高融点層の厚みを所定の範囲内とすることにより、複層接続部の耐熱性を高めたり、脆化防止効果を高めたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る電子部品構造体１０を示す概略断面図である。図１に示すように、電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａと、第２の電子部品２０ｂと、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとを接続する複層接続部４０とを有する。
図１は、第１実施形態に係る電子部品構造体１０を示す概略断面図である。図１に示すように、電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａと、第２の電子部品２０ｂと、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとを接続する複層接続部４０とを有する。
【0028】
図１に示すように、電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとが複層接続部４０を介して一体化されており、１個の電子部品として機能する。第１の電子部品２０ａおよび第２の電子部品２０ｂは、それぞれ単独でも表面実装可能なチップ部品として機能するが、電子部品構造体１０も、電子部品として基板等に表面実装可能である。ただし、第１の電子部品２０ａ、第２の電子部品２０ｂおよび電子部品構造体１０としては、表面実装型のもののみには限定されず、たとえば、スルーホール実装が可能なものも含まれる。他の実施形態についても同様である。
【0029】
また、後述するように、複層接続部４０は、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとを電気的に接続する導電経路にもなっており、電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとが電気的に接続した１個の電子部品２０ａとして機能する。
【0030】
電子部品構造体１０に含まれる第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂは、互いに同様の形状、構造および機能を有する電子部品である。ただし、電子部品構造体１０に含まれる複数の電子部品２０ａ、２０ｂとしては、互いに同様の形状、構造および機能を有するもののみには限定されず、互いに異なる形状、構造または機能を有するものであってもかまわない。
【0031】
第１の電子部品２０ａ、第２の電子部品２０ｂの大きさについては、特に限定されないが、たとえば、長さ０．４～×６．４ｍｍ程度、幅０．２～３．２ｍｍ程度のＪＩＳおよびＥＩＡ規格サイズが例示される。他の実施形態に用いる電子部品２０ａ、２０ｂについても同様である。
【0032】
図１に示すように、第１の電子部品２０ａは、略直方体状の外形状を有しており、素体２１と、１対の端子電極２６とを有する。端子電極２６は、略直方体状の素体２１において互いに対向する一対の端面および端面に隣接する側面の一部に広がるように形成されている。一対の端子電極２６は、素体２１の表面において、互いに離間するように形成されており、一方の端子電極２６に対して、他方の端子電極２６は、電気的に絶縁されている。
【0033】
第１の電子部品２０ａは、チップコンデンサである。図１では素体２１の内部構造については図示していないが、素体２１の内部には、誘電体層と内部電極層とが交互に積層されている。誘電体層と内部電極層の積層方向は、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂの接続方向（配列方向）と平行である上下方向であるが、これとは異なり、電子部品２０ａ、２０ｂの接続方向（配列方向）および電極対向方向に垂直であってもよい。
【0034】
誘電体層の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸カルシウムストロンチウム、またはこれらの混合物などの誘電体材料で構成される。各誘電体層の厚みは、特に限定されないが、１μｍ～数百μｍのものが一般的である。本実施形態では、各誘電体層の厚みは、好ましくは０．５～１０．０μｍである。
【0035】
素体２１の内部の内部電極層は、導電体材料を含有する。内部電極層が含有する導電体材料としては、特に限定されないが、誘電体層の構成材料が耐還元性を有する場合には、比較的安価な卑金属を用いることができる。内部電極層に用いられる卑金属としては、ＮｉまたはＮｉ合金が好ましい。Ｎｉ合金としては、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｍｎ、ＣｒおよびＡｌから選択される１種以上の元素とＮｉとの合金が好ましく、合金中のＮｉ含有量は９５重量％以上であることが好ましい。なお、ＮｉまたはＮｉ合金中には、Ｐ等の各種微量成分が０．１重量％程度以下含まれていてもよい。また、内部電極層は、汎用的な電極用ペーストを使用して形成してもよい。内部電極層の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよい。また、内部電極層は、金属以外の導電性材料で構成されていてもよい。
【0036】
素体２１の内部に積層される内部電極層は、一方の端子電極２６（図１における素体２１の右側の配置）に接続しているものと、他方の端子電極２６（図１において素体２１の左側に配置）に接続しているものがある。一対の端子電極２６の間に加えられる電位差は、内部電極層を介して、第１の電子部品２０ａの誘電体層に加えられる。
【0037】
図１に示すように、端子電極２６は、下層の焼結層２６ａと、上層の表面層２６ｂの２層構造になっている。焼結層２６ａの材質は、ＣｕやＣｕ合金、ＮｉやＮｉ合金、ＡｇやＡｇ合金、パラジウム合金などが挙げられるが、これら以外の金属であってもよい。表面層２６ｂの材質としては、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉなどが挙げられる。表面層２６ｂは、たとえば湿式メッキ法などにより、焼結層２６ａの上に形成される。
【0038】
一例を挙げると、図１に示す端子電極２６は、焼結Ｃｕで構成される焼結層２６ａと、湿式メッキによるＳｎで構成される表面層２６ｂで構成される。ただし、第１の電子部品２０ａの端子電極２６としては、図１に例示されるものみには限定されず、単層または三層以上の構造を有していてもよく、焼結または湿式メッキ以外の方法で形成されてもよい。
【0039】
第２の電子部品２０ｂも、第１の電子部品２０ａと同様に、素体２１と一対の端子電極２６とを有する。第２の電子部品２０ｂは、第１の電子部品２０ａと同様の形状および構造を有するため、第２の電子部品２０ｂの詳細については、説明を省略する。
【0040】
図１に示すように、電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａと、第２の電子部品２０ｂとが、実装面に対して高さ方向に積み上げられた構造を有する。第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとは、２箇所に形成される複層接続部４０により、互いの端子電極２６同士が、それぞれ接続されている。
【0041】
図１に示す電子部品構造体１０は、たとえば、図１に示すような姿勢で、第１の電子部品２０ａを実装基板に接触させたのちリフロー接合することにより、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとが並列接続した一体の電子部品として機能する。
【0042】
図１に示すように、複層接続部４０は、第１の電子部品２０ａの端子電極２６と、第２の電子部品２０ｂの端子電極２６とを接続する。さらに、複層接続部４０は、低融点層５０ａ、５０ｂと、高融点層６０とを有しており、複層接続部４０の内部で、低融点層５０ａ、５０ｂと、高融点層６０とが積層している。
【0043】
すなわち、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとは、低融点層５０ａ、５０ｂと高融点層６０とが重なって構成される複層接続部４０により接続されている。複層接続部４０内における低融点層５０ａ、５０ｂと高融点層６０との積層方向は、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂの接続方向（配列方向）と平行である上下方向である。
【0044】
図２は、図１に示す電子部品構造体１０における複層接続部４０およびその周辺部分を示す模式断面図である。図２に示すように、複層接続部４０は、２つの低融点層５０ａ、５０ｂの間に、１つの高融点層６０を挟む３層以上（図２に示す例では３層）の積層構造を有する。ただし、複層接続部４０は、低融点層５０ａ、５０ｂと、高融点層６０とを、少なくとも１層ずつ有していればよく（図３等参照）、低融点層５０ａ、５０ｂと高融点層６０とを１層ずつ有するものや、２つ以上の高融点層６０を有するものも、複層接続部に含まれる。
【0045】
図２に示す低融点層５０ａ、５０ｂは、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂの間にあり、第１の電子部品２０ａの端子電極２６と第２の電子部品２０ｂの端子電極２６とを接続する複層接続部４０の一部を構成する。高融点層６０に対して下側の低融点層５０ａと上側の低融点層５０ｂとは、配置、厚みおよび形状が異なるが、含有する材料や内部組織などは同様である。
【0046】
低融点層５０ａ、５０ｂは、融点が３００℃以下である第１の金属材料を含む。第１の金属材料としては、Ｓｎ単体またはＳｎを主成分とする固溶体や、ＢｉやＳｎを含む合金などが挙げられる。低融点層５０ａ、５０ｂにおける第１の金属材料の含有割合は、顕微鏡下における面積割合で８０～１００％程度とすることができ、図２に示すように、低融点層５０ａ、５０ｂは、概ね第１の金属材料による１つの相で構成されていてもよい。
【0047】
なお、低融点層５０ａ、５０ｂには、空隙（ボイド）などが含まれていてもよいが、面積割合の算出に際しては、ボイドは低融点層５０ａ、５０ｂの面積に含めない。他の層における含有割合についても、ボイドの扱いは同様である。
【0048】
図２に示すように、２つの低融点層５０ａ、５０ｂのうち、一方の低融点層５０ａは、第１の電子部品２０ａの端子電極２６と高融点層６０とを接続し、他方の低融点層５０ｂは第２の電子部品２０ｂの端子電極２６と高融点層６０とを接続する。２つの低融点層５０ａ、５０ｂは、互いに厚みが異なり、２つの低融点層５０ａ、５０ｂのうち一方である低融点層５０ｂは、他方であり下方にある低融点層５０ａに比べて厚みが厚い。複層接続部４０のように２つの低融点層５０ａ、５０ｂを有する場合、低融点層５０ａ、５０ｂを同じ厚みとするよりも、一方を他方より厚くすることにより、低融点層５０ａ、５０ｂの合計の厚みを抑制しつつ、応力による高融点層６０の脆化の進行を効果的に抑制できる。
【0049】
低融点層５０ａ、５０ｂの平均厚みは、特に限定されないが、たとえば、１０～６０μｍとすることができ、１５～５５μｍとすることが好ましい。低融点層５０ａ、５０ｂを所定の値より厚くすることにより、応力による高融点層６０の脆化の進行を効果的に抑制でき、低融点層５０ａ、５０ｂを所定の値より薄くすることにより、複層接続部４０がリフロー時の熱に適切に耐えることができる。
【0050】
図２に示す高融点層６０は、低融点層５０ａ、５０ｂと同様に、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂの間にあり、第１の電子部品２０ａの端子電極２６と第２の電子部品２０ｂの端子電極２６とを接続する複層接続部４０の一部を構成する。高融点層６０は、２つの低融点層５０ａ、５０ｂによって挟まれており、低融点層５０ａ、５０ｂを介して、第１の電子部品２０ａおよび第２の電子部品２０ｂの端子電極２６に接続している。
【0051】
高融点層６０は、融点が４００℃以上である第２の金属材料を含む。図２では、高融点層６０に含まれる３つの異なる金属材料の相による３つの領域を、それぞれ異なるハッチングで表している。高融点層６０における第２の金属材料の相である第２領域６２は、図２の高融点層６０において、右下がりの斜めハッチングで示されている。
【0052】
高融点層６０に含まれる第２の金属材料としては、金属間化合物であることが好ましく、Ｓｎを含む金属間化合物であることがより好ましく、ＣｕおよびＳｎを含む金属間化合物であることがさらに好ましい。また、高融点層６０に含まれる第２の金属材料としては、Cｕ6Ｓｎ5、Ｃｕ3Ｓｎ、Ｎｉ3Ｓｎ4、（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5、Ａｇ3Ｓｎのいずれかの金属間化合物であることも好ましい。第２の金属材料を金属間化合物とすることで、複層接続部４０が、リフロー時の熱に耐えうるための適切な融点の高さと、適切な電気伝導性とを有する。また、第２の金属材料がＳｎを含む金属間化合物であることにより、低融点層５０ａ、５０ｂとの結合性が良好であり、層間剥離などの問題をより確実に防止できる。
【0053】
図２に示すように、高融点層６０には、融点が４００℃以上である第２の金属材料以外に、Ｓｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体である第１の金属材料が含まれていてもよい。高融点層６０における第１の金属材料の層である第１領域６１は、図２の高融点層６０において、右上がりの密な斜めハッチングで示されている。
【0054】
図２に示す複層接続部４０では、高融点層６０は、低融点層５０ａ、５０ｂより少ない含有割合で、第１の金属材料を含む。このような高融点層６０は、リフロー時の熱に耐える耐熱性を奏するとともに、応力により高融点層６０が脆くなる問題を好適に防止できる。また、このような高融点層６０は、低融点層５０ａ、５０ｂとの結合性がより良好であり、層間剥離などの問題をより確実に防止できる。
【0055】
また、高融点層６０には、金属間化合物等である第２の金属材料と、Ｓｎ単体またはSｎを主成分とする固溶体等である第１の金属材料に加えて、Ｃｕ単体またはＣｕを主成分とする固溶体で構成される第３の金属材料を含んでいてもよい。高融点層６０における第３の金属材料の層である第３領域６３は、図２の高融点層６０において、右上がりの粗い斜めハッチングで示されている。
【0056】
高融点層６０が、Cｕ等による第３の金属材料を含むことにより、融点の低い第１の金属材料を含んでいる場合であっても、複層接続部４０は、リフロー時の熱に耐える耐熱性を奏する。また、高融点層６０が、Cｕ等による第３の金属材料を含むことにより、応力により高融点層６０が脆くなる問題を好適に防止できる。
【0057】
高融点層６０における第１の金属材料（第１領域６１）と第２の金属材料（第２領域６２）との含有比率は、特に限定されないが、たとえば顕微鏡下における面積割合において、第１の金属材料（第１領域６１の面積）を第２の金属材料（第２領域６２の面積）で割った値で０．４～０．８であることが好ましい。第１の金属材料（第１領域６１）の含有割合を第２の金属材料（第２領域６２）に対して所定値以上とすることにより、応力により高融点層６０が脆くなる問題を好適に防止するとともに、層間剥離などの問題をより確実に防止できる。また、第１の金属材料（第１領域６１）の含有割合を第２の金属材料（第２領域６２）に対して所定値以下とすることにより、高融点層６０がリフロー時の熱に耐える良好な耐熱性を奏する。
【0058】
高融点層６０における第２の金属材料（第２領域６２）と第３の金属材料（第３領域６３）との含有比率は、特に限定されないが、たとえば顕微鏡下における面積割合において、第３の金属材料（第３領域６３の面積）を第２の金属材料（第２領域６２の面積）で割った値で０．３～１．０であることが好ましい。第３の金属材料（第３領域６３）の含有割合を第２の金属材料（第２領域６２）に対して所定値以上とすることにより、応力により高融点層６０が脆くなる問題を好適に防止するとともに、高融点層６０の耐熱性を高めることができる。また、第３の金属材料（第３領域６３）の含有割合を第２の金属材料（第２領域６２）に対して所定値以下とすることにより、複層接続部４０が良好な接続強度を奏する。
【0059】
図２に示すように、複層接続部４０の高融点層６０は、複層接続部の積層方向（上下方向）に直交する第１の方向Ｄ１に関して中央に配置される中央部６５と、第１の方向Ｄ１に沿って中央部６５を挟むように中央部６５の両側に配置されており中央部６５より厚みが厚い周辺部６６、６７を有する。また、高融点層６０に接触する低融点層５０ａ、５０ｂは、中央部６５を挟む一方の周辺部６６から、中央部６５を経由して他方の周辺部６７まで、高融点層６０に対して連続的に接している。
【0060】
このように、複層接続部４０の高融点層６０が厚みの薄い中央部６５を有し、その中央部６５に低融点層５０ａ、５０ｂが接していることにより、たとえ温度上昇により低融点層が溶融し始めた場合であっても、毛細管現象により第１の金属は高融点層６０と端子電極２６との間に維持される。したがって、このような形状的特徴を有する複層接続部４０は、リフロー時の熱により低融点層５０ａ、５０ｂの温度が第１の金属の融点以上に上昇した場合にも、外力に抗して第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂとの接続を維持できる。
【0061】
高融点層６０の平均厚みは、特に限定されないが、たとえば、３０～１００μｍとすることができ、４０～９０μｍとすることが好ましい。高融点層６０を所定の値より厚くすることにより、複層接続部４０がリフロー時の熱に適切に耐えることができ、高融点層６０を所定の値より薄くすることにより、応力による高融点層６０の脆化の進行により複層接続部４０の接続強度が低下する問題を効果的に抑制できる。
【0062】
また、高融点層６０の平均厚みを、低融点層５０ａ、５０ｂの平均厚みより厚くすることも、複層接続部４０がリフロー時の熱に適切に耐えることができるようにする観点から好ましい。
【0063】
図１に示す電子部品構造体１０は、第１の電子部品２０ａおよび第２の電子部品２０ｂを所定の製法等により準備したのち、第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂの間に高融点層６０および低融点層５０ａ、５０ｂを形成し、複層接続部４０により第１の電子部品２０ａと第２の電子部品２０ｂを接続することにより製造することができる。
【0064】
図２に示すような複層接続部４０は、たとえば、中央部６５が薄く周辺部６６、６７が厚い凹レンズ型の高融点層６０を第２の金属材料などで形成したのち、高融点層６０の両側に低融点層５０ａ、５０ｂを形成する。その後、準備した第１の電子部品２０ａおよび第２の電子部品２０ｂに対して、３層構造にプリフォームされた高融点層６０および低融点層５０ａ、５０ｂを配置し、低融点層５０ａ、５０ｂを再溶融および固化させることで、第１の電子部品２０ａと低融点層５０ａ、第２の電子部品２０ｂと低融点層５０ｂとをそれぞれ接続する。このようにして、図２に示すような複層接続部４０を形成し、図１に示すような電子部品構造体１０を得ることができる。
【0065】
ただし、電子部品構造体１０の製造方法としては、上述したように高融点層６０および低融点層５０ａ、５０ｂが予め形成された（プリフォームされた）接合部材を用いる方法のみには限定されない。たとえば、電子部品構造体１０は、予め高融点層６０および低融点層５０ａ、５０ｂが形成されていない接合材料を用いて、電子部品２０ａ、２０ｂの接続に伴う一連の加熱・冷却プロセス中に、高融点層６０および低融点層５０ａ、５０ｂが形成される方法を用いて製造してもよい。他の実施形態に係る電子部品構造体の製造方法についても同様である。
【0066】
上述した電子部品構造体１０は、複数の電子部品２０ａ、２０ｂが、低融点層５０ａ、５０ｂと高融点層６０が重なって構成される複層接続部４０により接続されている。このような複層接続部４０は、主に融点の高い高融点層６０の働きによりリフロー時の熱に耐えて電子部品２０ａ、２０ｂの接続を好適に維持することができるとともに、主に柔軟で靭性に富む低融点層５０ａ、５０ｂの働きにより、応力によって微小なクラックや剥離等が生じて複層接続部４０の脆化が進む問題を好適に防止することができる。
【0067】
第２実施形態
図３は、第２実施形態に係る電子部品構造体１１０を示す概略断面図である。図３に示すように、電子部品構造体１１０は、第１の電子部品２０ａと、一対の金属板材１３０ａ、１３０ｂと、第１の電子部品２０ａと金属板材１３０ａ、１３０ｂとを接続する複層接続部１４０とを有する。電子部品構造体１１０に関しては、第１実施形態に係る電子部品構造体１０との相違点を中心に説明を行い、電子部品構造体１０との共通点については説明を省略する。
図３は、第２実施形態に係る電子部品構造体１１０を示す概略断面図である。図３に示すように、電子部品構造体１１０は、第１の電子部品２０ａと、一対の金属板材１３０ａ、１３０ｂと、第１の電子部品２０ａと金属板材１３０ａ、１３０ｂとを接続する複層接続部１４０とを有する。電子部品構造体１１０に関しては、第１実施形態に係る電子部品構造体１０との相違点を中心に説明を行い、電子部品構造体１０との共通点については説明を省略する。
【0068】
図３に示すように、電子部品構造体１１０は、第１の電子部品２０ａと１対の金属板材１３０ａ、１３０ｂとが複層接続部１４０を介して一体化されている。第１の電子部品２０ａは、図１に示す第１の電子部品２０ａと同様である。複層接続部１４０は、図１に示す複層接続部４０と同様に、第１の電子部品２０ａと１対の金属板材１３０ａ、１３０ｂとを電気的に接続する導電経路にもなっている。
【0069】
電子部品構造体１１０は、２つの複層接続部１４０を有しており、一方は第１の電子部品２０ａの一方の端子電極２６と金属板材１３０ａとを接続しており、他方は第１の電子部品２０ａの他方の端子電極２６と金属板材１３０ｂとを接続している。金属板材１３０ａ、１３０ｂは、例えばＣｕまたはＣｕ合金などの良導体金属で構成される。電子部品構造体１１０は、たとえば、図３に示すような姿勢で、一対の金属板材１３０ａ、１３０ｂを実装基板に接触させたのち、リフロー接合することにより実装される。
【0070】
図３に示す複層接続部１４０は、低融点層１５０と、高融点層１６０とが重なって構成される。複層接続部１４０における低融点層１５０と高融点層１６０の積層方向は、第１の電子部品２０ａと金属板材１３０ａ、１３０ｂの接続方向と平行である水平方向である。
【0071】
複層接続部１４０は、低融点層１５０と、高融点層１６０が各１層ずつ重なった２層の積層構造を有する。低融点層１５０は、第１の電子部品２０ａの端子電極２６と高融点層１６０とを接続する。低融点層１５０が含む第１の金属材料やその融点、低融点層１５０の厚みなどについては、第１実施形態で説明した低融点層５０ａ、５０ｂと同様である。
【0072】
高融点層１６０は、低融点層１５０と金属板材１３０ａ、１３０ｂとを接続する。高融点層１６０が含む第１の金属材料、第２の金属材料および第３の金属材料やそれらの比率、第２の金属材料の融点や、高融点層１６０の厚みや、図２に示すような高融点層１６０の内部組織については、第１実施形態で説明した高融点層６０と同様である。
【0073】
図３に示すように、複層接続部１４０の高融点層１６０は、複層接続部の積層方向（水平方向）に直交する第１の方向Ｄ１１（上下方向）に関して中央に配置される中央部１６５と、第１の方向Ｄ１１に沿って中央部１６５を挟むように中央部１６５の両側に配置されており中央部１６５より厚みが厚い周辺部１６６、１６７を有する。また、高融点層１６０に接触する低融点層１５０は、中央部１６５を挟む一方の周辺部１６６から、中央部１６５を経由して他方の周辺部１６７まで、高融点層１６０に対して連続的に接している。
【0074】
図３に示すように、高融点層１６０の片側の湾曲面に低融点層１５０が形成される複層接続部１４０も、図２に示すように高融点層６０の両側の湾曲面に低融点層５０ａ、５０ｂが形成される複層接続部４０と同様の効果を奏する。
【0075】
その他、第２実施形態に係る電子部品構造体１１０は、電子部品構造体１０との共通の特徴については、電子部品構造体１０と同様の効果を奏する。
【0076】
実施例
以下、実施例を挙げてさらに本開示に係る電子部品構造体について詳細に説明する。ただし、実施例で記載する条件などは一例にすぎず、電子部品構造体の技術的範囲は、特定の実施例の記載のみに限定されるものではない。
以下、実施例を挙げてさらに本開示に係る電子部品構造体について詳細に説明する。ただし、実施例で記載する条件などは一例にすぎず、電子部品構造体の技術的範囲は、特定の実施例の記載のみに限定されるものではない。
【0077】
＜評価１＞
以下の試料０１～試料０８、試料１５および試料１６を作製し、後述する固着強度試験および落下試験（２３０℃）を実施した。
（試料０１）
図１および図２に示す第１実施形態に示す電子部品構造体１０の一実施例である試料０１を作製した。具体的には、第１および第２の電子部品２０ａ、２０ｂとして、４．５×３．２×２．２ｍｍのチップコンデンサを準備し、２つのチップコンデンサを２つの低融点層５０ａ、５０ｂが１つの高融点層６０を挟む３層の複層接続部４０で接続し、図１に示すような電子部品構造体１０である試料０１を作製した。低融点層５０ａ、５０ｂは第１の金属材料としてＳｎを含み、第１の金属材料の相で構成されていた。高融点層６０は、第１の金属材料としてＳｎ、第２の金属材料として金属間化合物であるＣｕ6Ｓｎ5、第３の金属材料としてＣｕを含み、図２に示すように、高融点層６０には第１領域６１、第２領域６２および第３領域６３が形成されていた。顕微鏡下の面積比率で、第１領域６１（Ｓｎ）／第２領域６２（Ｃｕ6Ｓｎ5)は、０．７１であった。高融点層６０の中央部６５の最大厚みは６３μｍであり、周辺部６６、６７の最大厚みは１０９μｍであり、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差は４６μｍであった。
以下の試料０１～試料０８、試料１５および試料１６を作製し、後述する固着強度試験および落下試験（２３０℃）を実施した。
（試料０１）
図１および図２に示す第１実施形態に示す電子部品構造体１０の一実施例である試料０１を作製した。具体的には、第１および第２の電子部品２０ａ、２０ｂとして、４．５×３．２×２．２ｍｍのチップコンデンサを準備し、２つのチップコンデンサを２つの低融点層５０ａ、５０ｂが１つの高融点層６０を挟む３層の複層接続部４０で接続し、図１に示すような電子部品構造体１０である試料０１を作製した。低融点層５０ａ、５０ｂは第１の金属材料としてＳｎを含み、第１の金属材料の相で構成されていた。高融点層６０は、第１の金属材料としてＳｎ、第２の金属材料として金属間化合物であるＣｕ6Ｓｎ5、第３の金属材料としてＣｕを含み、図２に示すように、高融点層６０には第１領域６１、第２領域６２および第３領域６３が形成されていた。顕微鏡下の面積比率で、第１領域６１（Ｓｎ）／第２領域６２（Ｃｕ6Ｓｎ5)は、０．７１であった。高融点層６０の中央部６５の最大厚みは６３μｍであり、周辺部６６、６７の最大厚みは１０９μｍであり、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差は４６μｍであった。
【0078】
（試料０２）
３層の複層接続部４０に換えて、試料０１における高融点層６０と同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料０２を作製した。接続部以外の部分は、試料０１と同様である。
（試料０３）
３層の複層接続部４０に換えて、試料１における低融点層５０ａと同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料３を作製した。接続部以外の部分は、試料１と同様である。
３層の複層接続部４０に換えて、試料０１における高融点層６０と同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料０２を作製した。接続部以外の部分は、試料０１と同様である。
（試料０３）
３層の複層接続部４０に換えて、試料１における低融点層５０ａと同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料３を作製した。接続部以外の部分は、試料１と同様である。
【0079】
（試料０４）
図３に示す第２実施形態に示す電子部品構造体１１０の一実施例である試料０４を作製した。具体的には、第１の電子部品２０ａとして、４．５×３．２×２．２ｍｍのチップコンデンサを準備し、２枚の金属板材１３０ａ、１３０ｂとチップコンデンサとを、１つの低融点層１５０と１つの高融点層１６０が重なる２層の複層接続部１４０で接続し、図３に示すような電子部品構造体１１０である試料０４を作製した。低融点層１５０は第１の金属材料としてＳｎを含み、Ｓｎの単相で構成されていた。高融点層１６０は、第１の金属材料としてＳｎ、第２の金属材料として金属間化合物であるＣｕ6Ｓｎ5、第３の金属材料としてＣｕを含み、図２に示す高融点層６０と同様に、高融点層１６０には第１～第３金属材料による第１～第３領域が形成されていた。
図３に示す第２実施形態に示す電子部品構造体１１０の一実施例である試料０４を作製した。具体的には、第１の電子部品２０ａとして、４．５×３．２×２．２ｍｍのチップコンデンサを準備し、２枚の金属板材１３０ａ、１３０ｂとチップコンデンサとを、１つの低融点層１５０と１つの高融点層１６０が重なる２層の複層接続部１４０で接続し、図３に示すような電子部品構造体１１０である試料０４を作製した。低融点層１５０は第１の金属材料としてＳｎを含み、Ｓｎの単相で構成されていた。高融点層１６０は、第１の金属材料としてＳｎ、第２の金属材料として金属間化合物であるＣｕ6Ｓｎ5、第３の金属材料としてＣｕを含み、図２に示す高融点層６０と同様に、高融点層１６０には第１～第３金属材料による第１～第３領域が形成されていた。
【0080】
（試料０５）
２層の複層接続部１４０に換えて、試料０４における高融点層１６０と同様の１層のみの接続部でチップコンデンサと金属板材１３０ａ、１３０ｂを接続し、試料０５を作製した。接続部以外の部分は、試料０４と同様である。
（試料０６）
２層の複層接続部１４０に換えて、試料０４における低融点層５０ａと同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料０６を作製した。接続部以外の部分は、試料０１と同様である。
２層の複層接続部１４０に換えて、試料０４における高融点層１６０と同様の１層のみの接続部でチップコンデンサと金属板材１３０ａ、１３０ｂを接続し、試料０５を作製した。接続部以外の部分は、試料０４と同様である。
（試料０６）
２層の複層接続部１４０に換えて、試料０４における低融点層５０ａと同様の１層のみの接続部で２つのチップコンデンサを接続し、試料０６を作製した。接続部以外の部分は、試料０１と同様である。
【0081】
（試料０７）
試料０１における高融点層６０を、第２の金属材料であるＣｕ6Ｓｎ5で構成したことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料０７を作製した。
（試料０８）
試料０１における高融点層６０を、第１の金属材料であるＳｎと第２の金属材料であるＣｕ6Ｓｎ5で構成したことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料０７を作製した。
試料０１における高融点層６０を、第２の金属材料であるＣｕ6Ｓｎ5で構成したことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料０７を作製した。
（試料０８）
試料０１における高融点層６０を、第１の金属材料であるＳｎと第２の金属材料であるＣｕ6Ｓｎ5で構成したことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料０７を作製した。
【0082】
（試料１５）
試料０１における高融点層６０に含まれる第２の金属材料としての金属間化合物を、Ｃｕ6Ｓｎ5からＣｕ3Ｓｎに換えたことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料１５を作製した。
（試料１６）
試料０１における高融点層６０に含まれる第２の金属材料としての金属間化合物を、Ｃｕ6Ｓｎ5から（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5に換えたことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料１６を作製した。
試料０１における高融点層６０に含まれる第２の金属材料としての金属間化合物を、Ｃｕ6Ｓｎ5からＣｕ3Ｓｎに換えたことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料１５を作製した。
（試料１６）
試料０１における高融点層６０に含まれる第２の金属材料としての金属間化合物を、Ｃｕ6Ｓｎ5から（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5に換えたことを除き、試料０１と同様に２つのチップコンデンサを接続し、試料１６を作製した。
【0083】
（固着強度試験）
準備した各試料を、プリント基板に表面実装したのち、－５５／１２５℃の熱衝撃試験を２４０サイクル行う。試料の表面実装は、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕのクリームはんだを２５０μｍのメタルマスクを使用してプリント基板に塗布して行った。熱衝撃後の実装試料に対して、３０ｍｍ／ｍｉｎの速度で故障するまで治具をあて続け、故障に至った際の力を測定した。試料０１～試料０８、試料１５、試料１６について、１０サンプルずつ試験し（ｎ＝１０）、平均値を算出した。結果を表１に示す。なお、１２０Ｎ以上をＡ評価（非常に良好）、１００Ｎ以上をＢ評価（良好）、１００Ｎ未満をＣ評価（不十分）とした。
準備した各試料を、プリント基板に表面実装したのち、－５５／１２５℃の熱衝撃試験を２４０サイクル行う。試料の表面実装は、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕのクリームはんだを２５０μｍのメタルマスクを使用してプリント基板に塗布して行った。熱衝撃後の実装試料に対して、３０ｍｍ／ｍｉｎの速度で故障するまで治具をあて続け、故障に至った際の力を測定した。試料０１～試料０８、試料１５、試料１６について、１０サンプルずつ試験し（ｎ＝１０）、平均値を算出した。結果を表１に示す。なお、１２０Ｎ以上をＡ評価（非常に良好）、１００Ｎ以上をＢ評価（良好）、１００Ｎ未満をＣ評価（不十分）とした。
【0084】
（落下試験（２３０℃））
治具を用いて試料を所定の高さに保持した後、一方の電子部品または金属板材に対して、治具に保持される他方の電子部品から外れて落下する方向の荷重（１５ｇの重り）をかけて、高温環境（２３０℃）下に３分間放置する。試料０１～試料０８、試料１５、試料１６について、１０サンプルずつ試験し（ｎ＝１０）、放置後に一方の電子部品または金属板材が荷重により落下した試料の数を算出した。結果を表１に示す。なお、１０サンプル全てが落下しなかったものをＡ評価（非常に良好）、１サンプル以上落下したものをＣ評価（不十分）とした。
治具を用いて試料を所定の高さに保持した後、一方の電子部品または金属板材に対して、治具に保持される他方の電子部品から外れて落下する方向の荷重（１５ｇの重り）をかけて、高温環境（２３０℃）下に３分間放置する。試料０１～試料０８、試料１５、試料１６について、１０サンプルずつ試験し（ｎ＝１０）、放置後に一方の電子部品または金属板材が荷重により落下した試料の数を算出した。結果を表１に示す。なお、１０サンプル全てが落下しなかったものをＡ評価（非常に良好）、１サンプル以上落下したものをＣ評価（不十分）とした。
【0085】
【表1】
【0086】
（評価１の総合評価）
表１に示すように、低融点層と高融点層を積層した複層接続部で接続した試料０１、試料０４、試料０７、試料０８、試料１５、試料１６については、固着強度試験と落下試験（２３０℃）の両方において、良好な結果となった。これらの試料の複層接続部は、リフロー時に想定される熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であり（落下試験）、かつ、熱衝撃試験で生じた応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止できたと評価できる（固着強度試験）。
表１に示すように、低融点層と高融点層を積層した複層接続部で接続した試料０１、試料０４、試料０７、試料０８、試料１５、試料１６については、固着強度試験と落下試験（２３０℃）の両方において、良好な結果となった。これらの試料の複層接続部は、リフロー時に想定される熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であり（落下試験）、かつ、熱衝撃試験で生じた応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止できたと評価できる（固着強度試験）。
【0087】
また、高融点層が、第２の金属材料である金属間化合物に加えて、第１の金属材料であるＳｎを含む試料０１、試料０４、試料０８、試料１５、試料１６については、固着強度試験の結果が非常に良好であり、熱衝撃による複層接続部の脆化をより好適に防止できると評価できる。
【0088】
一方、金属間化合物を含む高融点層のみの１層で構成される接続部を有する試料０２および試料０５は、固着強度試験の結果が不十分であり、熱衝撃試験で生じた応力によって接続部の脆化が進行することが確認できた。また、Ｓｎ相の低融点層のみの１層で構成される接続部を有する試料０３および試料０６は、落下試験（２３０℃）の結果が不十分であり、接続部が表面実装時の熱により溶融して接続が解除されるリスクがあることが確認できた。
【0089】
＜評価２＞
上述の試料０１と、以下の試料０９および試料１０を作製し、上述の固着強度試験および落下試験（２３０℃）と、後述の落下試験（２５０℃）を実施した。
上述の試料０１と、以下の試料０９および試料１０を作製し、上述の固着強度試験および落下試験（２３０℃）と、後述の落下試験（２５０℃）を実施した。
【0090】
（試料０９）
試料０９は、図２に示す高融点層６０の中央部６５の最大厚みを５５μｍとし、周辺部６６、６７の最大厚みは７２μｍとし、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差を１７μｍとしたことを除き、試料０１と同様である。
（試料１０）
試料１０は、図２に示す高融点層６０の中央部６５の最大厚みを６７μｍとし、周辺部６６、６７の最大厚みを８８μｍとし、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差を２１μｍとしたことを除き、試料０１と同様である。
試料０９は、図２に示す高融点層６０の中央部６５の最大厚みを５５μｍとし、周辺部６６、６７の最大厚みは７２μｍとし、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差を１７μｍとしたことを除き、試料０１と同様である。
（試料１０）
試料１０は、図２に示す高融点層６０の中央部６５の最大厚みを６７μｍとし、周辺部６６、６７の最大厚みを８８μｍとし、中央部６５と周辺部６６、６７の厚み差を２１μｍとしたことを除き、試料０１と同様である。
【0091】
（落下試験（２５０℃））
試料を放置する温度を２５０℃としたことを除き、落下試験（２３０℃）と同様の評価を行った。結果を表２に示す。なお、１０サンプル全てが落下しなかったものをＡ評価（非常に良好）、１サンプルまたは２サンプルの落下であったものをB評価（良好）、３サンプル以上落下したものをC評価（不十分）とした。
試料を放置する温度を２５０℃としたことを除き、落下試験（２３０℃）と同様の評価を行った。結果を表２に示す。なお、１０サンプル全てが落下しなかったものをＡ評価（非常に良好）、１サンプルまたは２サンプルの落下であったものをB評価（良好）、３サンプル以上落下したものをC評価（不十分）とした。
【0092】
【表2】
【0093】
（評価２の総合評価）
厚み差の違いにかかわらず、試料０１、試料０９、試料１０のいずれについても、固着強度試験、落下試験（２３０℃）、落下試験（２５０℃）において、良好な結果となった。また、特に厚み差が大きい（１８μｍ以上である）試料１０、試料０１については、厚み差が相対的に小さい試料０９に比べて、落下試験（２５０℃）の結果がより良好であった。これらの試料の複層接続部は、リフロー時に想定される熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であり（落下試験２３０℃）、かつ、熱衝撃試験で生じた応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止できたと評価できる（固着強度試験）。また、高融点層６０の中央部６５と周辺部６６、６７との厚み差が大きい試料１０、試料０１は、より高温での表面実装時に生じる熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であると評価できる（落下試験２５０℃）。
厚み差の違いにかかわらず、試料０１、試料０９、試料１０のいずれについても、固着強度試験、落下試験（２３０℃）、落下試験（２５０℃）において、良好な結果となった。また、特に厚み差が大きい（１８μｍ以上である）試料１０、試料０１については、厚み差が相対的に小さい試料０９に比べて、落下試験（２５０℃）の結果がより良好であった。これらの試料の複層接続部は、リフロー時に想定される熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であり（落下試験２３０℃）、かつ、熱衝撃試験で生じた応力によって複層接続部に微小なクラックが生じて脆化が進む問題を防止できたと評価できる（固着強度試験）。また、高融点層６０の中央部６５と周辺部６６、６７との厚み差が大きい試料１０、試料０１は、より高温での表面実装時に生じる熱に耐えて電子部品の接続を維持可能であると評価できる（落下試験２５０℃）。
【0094】
＜評価３＞
上述の試料０１と、以下の試料１１～試料１４を作製し、固着強度試験、落下試験（２３０℃）および落下試験（２５０℃）を実施した。
上述の試料０１と、以下の試料１１～試料１４を作製し、固着強度試験、落下試験（２３０℃）および落下試験（２５０℃）を実施した。
【0095】
（試料１２～試料１４）
試料１２～試料１４は、高融点層における顕微鏡下の面積比率で算出される第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値が、それぞれ０．３８、０．４２、０．７９、０．８５であった。試料１２～試料１４は、第１領域６１（Ｓｎ）／第２領域６２（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値を除く特徴は、試料０１と同様である。結果を表３に示す。
試料１２～試料１４は、高融点層における顕微鏡下の面積比率で算出される第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値が、それぞれ０．３８、０．４２、０．７９、０．８５であった。試料１２～試料１４は、第１領域６１（Ｓｎ）／第２領域６２（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値を除く特徴は、試料０１と同様である。結果を表３に示す。
【0096】
【表3】
【0097】
（評価３の総合評価）
高融点層における第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値にかかわらず、試料０１、試料１２～試料１４のいずれについても、固着強度試験、落下試験（２３０℃）、落下試験（２５０℃）において、良好な結果となった。ただし、第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値が最も小さい試料１１は、他に比べて、固着強度試験の結果がやや劣っていた。このような結果は、高融点層が第１領域（Ｓｎ）を所定の比率（０．３９）以上含むことで、複層接続部の脆化の進行を、より効果的に防止できると評価できる。
高融点層における第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値にかかわらず、試料０１、試料１２～試料１４のいずれについても、固着強度試験、落下試験（２３０℃）、落下試験（２５０℃）において、良好な結果となった。ただし、第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値が最も小さい試料１１は、他に比べて、固着強度試験の結果がやや劣っていた。このような結果は、高融点層が第１領域（Ｓｎ）を所定の比率（０．３９）以上含むことで、複層接続部の脆化の進行を、より効果的に防止できると評価できる。
【0098】
また、第１領域（Ｓｎ）／第２領域（Ｃｕ6Ｓｎ5)の値が最も大きい試料１４は、他に比べて、落下試験（２５０℃）の結果がやや劣っていた。このような結果は、高融点層に含まれる第１領域（Ｓｎ）を所定の比率（０．８４）以下とすることにより、複層接続部の耐熱性を向上させることができると評価できる。
【0099】
以上、実施形態や実施例等を挙げて本開示に係る電子部品構造体の特徴を説明してきたが、電子部品構造体は、これらの実施形態や実施例のみに限定されるものではなく、他の実施形態や変形例を数多く含むことは言うまでもない。たとえば、電子部品構造体が有する電子部品の数は、実施形態に示される１個または２個に限定されず、３個以上の電子部品を複層接続部により接続するものも、本開示の電子部品構造体に含まれる。
【0100】
また、電子部品構造体に含まれる電子部品としては、コンデンサのみには限定されず、インダクタやバリスタなどであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【符号の説明】
【0101】
１０、１１０…電子部品構造体
２０ａ…第１の電子部品
２０ｂ…第２の電子部品
２１…素体
２６…端子電極
２６ａ…焼結層
２６ｂ…表面層
４０、１４０…複層接続部
５０ａ、５０ｂ、１５０…低融点層
６０、１６０…高融点層
６１…第１領域
６２…第２領域
６３…第３領域
６５、１６５…中央部
６６、６７、１６６、１６７…周辺部
Ｄ１、Ｄ１１…第１の方向
１３０ａ、１３０ｂ…金属板材
２０ａ…第１の電子部品
２０ｂ…第２の電子部品
２１…素体
２６…端子電極
２６ａ…焼結層
２６ｂ…表面層
４０、１４０…複層接続部
５０ａ、５０ｂ、１５０…低融点層
６０、１６０…高融点層
６１…第１領域
６２…第２領域
６３…第３領域
６５、１６５…中央部
６６、６７、１６６、１６７…周辺部
Ｄ１、Ｄ１１…第１の方向
１３０ａ、１３０ｂ…金属板材
【図1】
【図2】
【図3】