焊膏和焊料接头的制作方法

文档序号:3008151阅读:247来源:国知局

专利名称::焊膏和焊料接头的制作方法
技术领域
:本发明涉及焊膏,特别是回流焊用焊膏和焊料接头。更具体地说,本发明涉及用于形成由无铅焊料构成的焊料接头的回流焊用焊膏和使用其而得到的焊料接头。
背景技术
:在本说明书中,为方便起见区别高温焊料和普通焊料而对本发明进行说明。在此,高温焊料通常指比一般的焊料熔点高的焊料的总称,在本说明书中,特别是无铅高温焊料,固相线温度在255t:以上。高温焊料与通常的焊料同样用于例如焊接晶体管电极时焊料接头在高温状态下使用的用途。还有,高温焊料也有别的用途。S卩,在电子设备领域的钎焊中,首先对最初作为目的的构件进行钎焊,其次在其附近再次进行钎焊。在如此第二次钎焊时重要的是不使最初的焊料接头熔融,因此在最初的钎焊中使用熔融温度高的高温焊料。现有的高温焊料为如Pb-5Sn(固相线温度30(TC、液相线温度314°C)、Pb-10Sn(固相线温度268°C、液相线温度301°C)、Pb-2.5Ag(固相线温度304°C、液相线温度304°C)这种以Pb为主成分的焊料。以Pb为主成分的高温焊料对于由Cu和Ag等构成的电极的钎焊性优异,近来从Pb公害的问题出发,限制了其的使用。为此现在不使用Pb的无铅高温焊料得到了开发,在以Sn为主要成分的无铅焊料中具有作为高温焊料必要的高的固相线温度和液相线温度两方面的焊料还不存在。例如对使用作为现在无铅焊料的主流的Sn-Ag-Cu合金(Sn-3Ag-0.5Cu)的电子元件的基板等的钎焊在约24(TC进行。因此,在将通过使用无铅高温焊料的钎焊制造的电子元件封装在基板等上时,由无铅高温焊料进行的最初的焊料接头,因为在如上所述无铅焊料进行的第二次钎焊时不能再熔融,所以实际上无铅焊料的的固相线温度需要为255°C以上。历来,也提出了255t:左右半熔融状态的高温焊料,即使这些,也没有代替现有的含Pb的高温焊料的通用的无铅高温焊料,因此不过是作为替代品使用255t:时不完全熔融的焊料。另一方面,作为具有255。C以上的合金,公知有Bi、Bi-Ag、Bi-Cu、Bi-Sb等(专利文献13)几种Bi合金,他们都很难与作为一般的钎焊对象的Cu、Ag等的电极反应,很难得到良好的焊料接头。作为促进与作为焊料对象的CU、Ag等的电极的反应的方法,添加与各种电极形成金属间化合物的Sn、In是有效的。然而,仅添加这些元素,如果Sn为0.2质量%以上,即使In为极微量的添加,固相线温度分别为139°C、109.5°C,固相线温度变为255'C以下。专利文献1:特开2001-205477号公报专利文献2:特开2005-72173号公报专利文献3:特开2001-353590号公报
发明内容本发明的课题在于提供一种焊膏,其固相线温度在255。C以上,还改善与作为一般的钎焊对象的Cu、Ag电极的湿润性,即使是低温的钎焊也能达到与含有Pb的高温焊料近似的湿润性。本发明者们,为了解决上述课题,着眼于Bi或Bi合金,进行反复讨论,得到了如下的发现。(i)将构成焊料合金的各金属成分按性能分为固相线温度降低的成分和固相线温度确保成分,作为其各自粉末配合而构成焊膏,由此,即使是Bi或Bi合金的高温焊料,也能确保充分的湿润性。(ii)如果规定固相线温度降低的成分相对于Bi或Bi合金的配合比率还不如作为湿润性改善成分而有效利用。(iii)如此即使改善湿润性考虑到熔融后的合金整体的组成比率时不能避免固相线温度降低,因此使第三金属成分在钎焊温度呈固相的成分存在,由此,抵消作为固相线温度确保成分发挥功能的上述固相线降低作用,而且(iv)将这时的第三金属的至少一部分作为粉末成分配,并且选择第二金属和第三金属形成金属间化合物的材料,由此,能够促进第二金属和第三金属的金属间化合物的形成,也有效地确保作为高温焊料必要的固相线温度。在此,本发最广义地提出一种焊膏,是由三种金属的粉末成分和助焊剂成分构成的混合物,在三种金属内,至少一种金属为固相线温度在255°C以上的Bi或Bi合金,剩余的两种金属分别为固相线温度降低的成分和固相线温度确保的成分。另外,本发明为一种焊膏,其混炼金属粉末成分和助焊剂成分而成,其中,所述金属粉末成分是由第一金属和第二金属和第三金属构成的金属粉末成分,在所述金属粉末成分中,第三金属的至少一部分作为第三金属的粉末而含有,该焊膏的特征在于,所述第一金属为从Bi或Bi合金中选出的至少一种,所述第二金属为具有使所述第一金属所具有的固相线温度降低的特性和在与所述第三金属间形成金属间化合物的特性的金属,在将所述金属粉末成分定为100质量%时,以下述比率进行配合所述第二金属的粉末为0.76质量%,所述第三金属的粉末为1.310质量%,余量为第一金属的粉末。根据本发明,通过在第一金属中添加第二金属,例如在比较低的温度的255。C附近的温度下可以进行钎焊。另外通过添加第二金属,而改善与Cu、Ag电极的湿润性,可以进行与含有Pb的高温焊料近似的湿润性的钎焊。与此同时低熔点的第二金属与第三金属形成高熔点的金属间化合物,因此得到的焊料接头的固相线温度为255"以上,例如,在此之后,即使使用一般的无铅焊料进行第2次钎焊最初的焊料接头也不会熔融。图1(a)(b)是Bi-Sn-Cu3元合金相图,表示本发明的焊料的组成范围。具体实施例方式对本发明的实施方式进行说明,本发明中上述3种类的金属分别具有以下特征。还有,在以下的说明中,为方便起见,将Bi或Bi合金、相对于Bi的固相线温度降低的金属、固相线温度确保金属分别称为第一金属、第二金属、第三金属。另外表示组成比率的"%"如果没有特别的限制,则在本说明书中是相对于这些金属的合计量的"质量%"。还有,在本发明中称作"金属"时,如果没有特别的限制,也包含"合金"的意思。第一金属第一金属是Bi或Bi合金,固相线温度为255"C以上。该金属在钎焊后成为焊料接头的主要构成成分。第一金属具体地说为固相线温度在255。C以上的Bi或其合金,作为Bi合金的具体例有Bi-Ag、Bi-Cu、Bi-Sb、Bi-Ni、Bi-Co、Bi-Mg、Bi-Pd、Bi-Rh、Bi-Si、Bi画Te等。第一金属的粉末成分的配合量为在将下述的第二金属和第三金属的粉末成分的合计量定为100%时的成为余量的比率的量,具体地说为8498.1%。第二金属为向第一金属中添加时,使第一金属的固相线温度降低的金属,并且是与下述的第三金属(例如Ag、CU等)形成金属间化合物的金属。第二金属是改善相对于构成电极的Ag和Cu的第一金属的湿润性的金属,而且是含有Sn、In这些的合金。第二金属以提高第一金属与电极的湿润性为目的,优选为在第一金属开始熔融阶段第二金属及其合金的大部分已经熔融。作为第二金属合金的例子有Sn-In、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag隱Cu、Sn醫Ag-Cu-In、Sn-Bi、Sn-Co、Sn-Ni、Sn-Sb、Sn画Au合金等。第二金属也可以至少一部分预先与第一金属合金化。例如可以作为Bi-Sn或Bi-In合金而配合。在本发明中,为了改善湿润性,作为第二金属粉末成分的配合量将下限值定为0.7%。另外,第二金属钎焊时,未与第三金属等形成金属间化合物而残留时,焊料接头的固相线温度比255'C低,第二次钎焊时焊料的低熔点成分的流出发生,因此在下述的第三金属粉末的配合量的范围内将实质上全部成为金属间化合物的6%作为上限值。第二金属粉末优选配合1%以上,其上限为6%。更优选为35%。在此,第一金属和第二金属合金化时,第一金属和第二金属含量的合计量认为是第一金属和第二金属的配合量。作为如此的第二金属的Sn、In或含有其的合金,相对于构成钎焊电极的Ag、Cu有良好的湿润性,添加量低于0.7%时不能期待湿润性有大的改善效果。第三金属第三金属为钎焊时与第二金属形成金属间化合物的金属。另外第三金属是钎焊结束后,第一、第二、第三金属的各粉末的混合物一部分或完全合金化而得到的焊料接头的固相线温度为255°C以上的金属单体或合金。艮P,第三金属在钎焊时通常一部分为固相状态,因此其配合量过多时,会阻碍焊料熔融时的流动性,自调整(七A77,O>卜)效果和焊料区(7<k7卜)形成能降低。第三金属,具体地说可以例举Cu、Ag、Sb、Ni、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Cu-Ag合金及CU-Sb合金等。另外,第三金属也可以与第一金属合金化,即使在这种情况,为了形成与第二金属的金属间化合物,至少其一部分作为第三金属的粉末而配合。第三金属也可以在其表面具有厚度为0.022um的从Ag、Au、Sn中选出的任一金属构成的被覆层。这是因为与高价的Ag、Au比较,在Cu等便宜的金属上覆盖Ag、Au,抑制了成本同时使与第二金属的快的金属间化合物的形成速度发挥。另外,是因为在第三金属上预先覆盖Sn,由此可以迅速地进行与第二金属的金属间化合物的形成。作为第三金属的粉末成分的配合量,熔融焊料中的固相成分超过10%则流动性受损,另一方面,为了在完全使第一、第二、第三金属合金化的状态下使固相线温度在255°C以上,从而使第三金属粉末的配合量在1.3%以上。由此在1.310%的范围含有。这样,第三金属为如下成分在第一次钎焊时与第二金属形成金属间化合物,通过调整其添加量,在使第一、第二、第三金属完全合金化的状态下得到的焊料接头的固相线温度在255。C以上的成分。具体地说,第二金属为Sn或In时,以下的元素是有效的。Sn的情况时,作为第三金属认为有与Sn形成金属间化合物的Ag、Cu、Ni、Fe、Co、Pd、Pt、Ti等。其中,Ni与第一金属的Ni形成金属间化合物,但与Sn的形成金属间化合物的形成速度更快,因此在第2次钎焊时熔融的成分没有残留。In的情况时,第三金属是与In形成金属间化合物的Ag、Cu、Sb、Ni、Pd、Pt等。其中,Ni与第一金属形成金属间化合物,但与In的形成金属间化合物的形成速度更快,因此在第2次钎焊时熔融的成分没有残留。在这些钎焊后的合金中,向第一金属的添加成分优选为液相温度在28(TC以下的范围添加,也会有钎焊温度超过320"C的情况,即使32(TC以下的液相温度,在没有问题时也能够使用。还有,使用本发明的焊膏的钎焊是在第三金属为固相状态下进行钎焊的工艺,在钎焊温度中固相残留时,作为这时的固相和固相金属的第三金属粉末的配合量在整体的10%以下即可。根据对上述的金属/合金粉末与助焊剂混炼而得到的本发明的焊膏,在回流钎焊中,焊膏对电极的湿润扩展性和自调整效果良好,另外能够形成正常形状的焊料区。还有封装后焊料接头的合金的固相线温度为255t:以上,因此能够毫无问题地使用成为现在主流的无铅焊料进行第2次钎焊。在此,综上所述,认为在第一金属、第二金属、第三金属的各粉末的组合中,考虑有如下的代表方式。但是,其仅为例示,在本发明的主旨的范围内可以选择这些以外的方式。(i)第一金属、第二金属且第三金属的各自粉末的粉末混合物(ii)第一金属和第二金属的合金的粉末和第三金属的粉末的混合物(iii)第一金属和第二金属的合金的粉末、第二金属的粉末和第三金属的粉末的混合物(iv)第一金属和第三金属的合金的粉末、第二金属的粉末和第三金属的粉末的混合物在此,对作为代表例的Sn-Cu-Bi的合金的情况,使第一、第二、第三金属的组合和组成范围,能够如下进行决定。图1(a)为Sn-Cu-Bi的合金的等温剖面图。图1(b)为该等温剖面图的左下角部分的区域(用三角形虚线包围的区域)的放大图。第一、第二、第三金属的组成范围相当于图1(b)的阴影部分,阴影部分是由在下述中限定的Linel、2、3所包围的范围。Linel表示Cu为10wt%(质量%),Line2表示Sn为0.7wt。/。的线。Line3表示在255。C时Bi与Cu3Sn共存的组成范围和液相与Cu3Sn共存的组成范围的边界线。具体地说是连接图l(a)显示的点P和在图1(b)中显示的点a的线。这些关系式中,表l表示第一金属为Bi、第二金属为Sn或In,第三金属为Cu、Ag或Sb时的各自的组合的情况的点P和点a的具体值。具体改写表1的组成例时成为表2。在表2中例示本发明中的各金属成分组合中特别是有实用性的例。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>点a、点e顺序表示第一金属、第二金属、第三金属的组成。金属粉末的组合<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述表示的组成在第一、第二、第三金属的3元相图上,在255。C的等温剖面图中是固相,是第二金属和第三金属形成金属间化合物的范围。图1表示在具体的Bi-Cu-Sn系中的255°C的等温剖面图中具体的组成范围。由此,Bi:8498.1%、Sn:0.76%、Cu:1.310%。本发明中的各金属成分的粉末通过雾化法、离心喷雾法等适合方法、或适合的机械方法制造,其粒径适用于一般的焊膏即可,例如平均粒径在1100ixm左右即可。第三金属粉末的平均粒径优选为5um以上。这是因为平均粒径低于5um时,在进行钎焊时第三金属和第二金属直接形成金属间化合物,阻碍了与第一金属的融合,因此熔融性和湿润性极度降低。另外,在将焊膏中的第一金属、第二金属、第三金属粉末的个数分别定为N,、N2、N3时,优选为同时满足下述式(1)、式(2)的焊膏。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式(2)这是因为第二金属和第三金属的个数低于第一金属的个数的0.1倍时印刷于多个电极上焊膏中的第二金属和第三金属的个数少,因此根据各处第二金属或第三金属粉末的个数而发生偏差,而有得不到均匀配合比的焊膏的可能性。另外,第三金属粉末的个数在第一金属粉末的个数的1.5倍以上时,在第一金属粉末和第二金属粉末生成低熔点相之间,第三金属粉末与第一金属粉末反应,由此,阻碍第一金属粉末和第二金属粉末的低熔点相的生成,有可能不能够适当地实施钎焊。本发明中使用的助焊剂为树脂系、有机酸系、无机酸系等,能够根据其目的而适宜地选择使用。对于本发明的适合的例,助焊剂可以是现有的助焊剂,没有特别的限制,一般为含有松香或树脂、溶剂、活性剂等。松香为松香或松香衍生物等、溶剂为醋酸溶纤剂、苯基溶纤剂(工*p>夕'y-—a乇乂7二二少工一亍a)等、活性剂为二苯胍(、^7二二a二—于a夕'7二>)HBr、二乙胺HC1等,触变剂为添加氢的蓖麻油、脂肪酸酰胺等。另外,金属粉末和上述助焊剂的配合比率也没有特别限定,例如金属粉末的合计量和助焊剂成分的比率,即在焊膏中所占的助焊剂成分的量为520%,一般为715%左右即可,也可以与现有的相同。使用本发明的焊膏时,进行钎焊时在25530(TC比较低的温度下进行钎焊,形成的焊料接头为所谓的高温焊料的组成,其固相线温度在255°C以上。接着基于具体的回流焊操作对本发明的焊膏的钎焊机构进行说明。即对于使用本发明的焊膏进行回流钎焊的情况,为了便于理解,对于第一、第二、第三金属的任一个没有预先被合金化作为单体金属粉末配合于焊膏中,在25530(TC的温度通过回流焊进行的加热工序形成固相线温度在255'C以上的高温焊料接合部、即焊料接头的原委进行说明。(1)加热焊膏时,在其中的第一、第二金属在各自的熔融温度、或第一、第二金属的各粉末被合金化时的熔融温度(例如130255°C)开始熔解。(2)第二金属熔解存在于液相中时,第二金属与构成电极的金属(例如Ag电极、Cu电极)开始湿润,开始与电极间形成金属间化合物。(3)第二金属与构成电极的金属湿润的同时,也与电极间形成金属间化合物。(4)还有,进行加热,使液相中的第二金属与第三金属及电极反应,促进金属间化合物的形成。第一金属和第三金属具有255t:以上的固相线温度,第二金属也与第三金属形成固相线温度为255"以上的金属间化合物。因此,焊料接头的固相线温度在255t:以上,即使在第2次钎焊时,也不会熔融。本发明的一个特征是不使第三金属粉和第二金属粉预先合金化。不使其预先合金化而形成由不同种金属粉末的混合物构成焊膏的理由是在熔融初期的状态,使第二金属大量在液相中残留为目的。即,液相中的第二金属是使第一金属自身的湿润性提高的动力。另一方面,第三金属粉末和第二金属粉末预先合金化时,作为Bi系焊料在作为一般的钎焊温度的280。C中在液相中存在的第二金属的含量极度降低,湿润性不能提高。即,预先合金化时不能发挥湿润性改善的效果。根据本发明,作为焊膏的金属粉末成分,通过不使第二金属和第三金属预先合金化,而能够提高湿润性。接着,通过实施例具体地说明本发明的作用效果。实施例在表3中例示本发明中的第一、第二、第三金属的种类和组合。在此,记载有例如Bi-2.5Ag造各金属粉中的2种以上的元素的例意味着作为金属粉使用由两种以上的元素构成的合金。另外,表中所述的"有树脂"的例意思是为了强度增强还在焊膏中添加树脂。另外,在表中的第三金属粉栏中记载的"Ag被覆Cu"的粉末是指在第三金属(该例中为Cu)的表面以0.022um的厚度形成被覆层(该例中为由Ag构成的被覆层)。在此表3-1、表3-2、表3-3中所示的各粉末的平均粒度分别是第一金属为30ym、第二金属为20um、第三金属为15um。在表3-4中从与各粉末的配合比,算出N,、N2、N3,举例表示不同配合比的组合。从该表3中所示的成分选出表4-1、表4-2中所示的实施例和比较例,进行下述(i)(viii)的各评价。评价结果归纳在表4中。(i)焊料流出的评价在印刷基板的Cu焊盘(Cu焊盘尺寸0.7mmX0.4ram)上涂敷(厚度100ym)焊膏,在所得到的涂敷部将1005尺寸的芯片型陶瓷电容器支承于规定的焊接接头。在峰值温度28(TC进行回流焊后,用环氧树脂密封印刷基板放置在相对湿度85%的环境中,在峰值温度26(TC的回流焊条件下加热焊料流出的比率作为不良发生率而评价。钎焊后,将芯片型陶瓷电容器从印刷基板上取下,观察芯片型陶瓷电容器的表背面有无焊料渗透。没有渗透的判定为,有渗透的判定为X。(ii)残留的低熔点成分量评价(反应性评价)在氧化铝基板(10X6X厚0.6mm)上涂敷焊膏(涂抹量3X1X厚0.lmm),在峰值温度280。C进行回流焊。切取约7mg所得到的反应生成物,在测定温度30500。C、升温速度5。C/min、f^气氛、基准AU)3的条件下,进行DSC测定。从得到的DSC图表中从260°C以下的熔融吸热峰值的合计吸热量,对在26(TC以下的温度熔融的残留的低熔点成分进行定量化。残留的低熔点成分越少越会促进金属间化合物的生成。残留的低熔点成分量是零时用表示,低于lmj/mg时用0表示,lmj/mg以上时用X表示。(iii)耐热性评价(热荷重负荷试验)在无氧Cu板(10X10X厚度0.2mm)上涂敷(印刷量3X1X厚0.l腿)焊膏,支承金属芯片后,在峰值温度28(TC进行回流悍。在金属芯片的孔穴处吊以100g的重量,放置于设定为260。C的烤炉内。经过5分钟(300秒)后芯片维持接合的情况判定为,在其以前落下的判定为X。表中的数字表示直到落下的时间(秒)。(iv)接合强度(横压强度)在印刷基板的Cu焊盘(Cu焊盘尺寸0.7mmX0.4mm)上涂敷(厚度100um)焊膏,在所得到的涂敷部将1005尺寸的芯片型陶瓷电容器支承于规定的焊接接头。在峰值温度28(TC进行回流焊。用接合强度测试仪测定接合部的横压强度。横压速度为0.05mms—'。试验分别在室温和26(TC进行。强度最低值超过3N的判定为,在1N3N的判定为O,低于1N的判定为X。表中的数字表示接合强度(N)。(v)焊球发生率在印刷基板的Cu焊盘(Cu焊盘尺寸0.7鹏X0.4mm)上涂敷(厚度100um)焊膏,在所得到的涂敷部将1005尺寸的芯片型陶瓷电容器支承于规定的焊接接头。在峰值温度28(TC进行回流钎焊后,评价芯片下部和芯片侧面的焊球发生数。没发生焊球的判定为,发生的判定为X。表中的数字表示焊球发生率。(vi)空隙发生率在无氧Cu板(10X10X厚度0.2咖)上涂敷(涂抹量3X1X厚0.Iran)焊膏,支承金属芯片后,在峰值温度280'C进行回流焊。观察得到的接合体的剖面,评价空隙发生率,空隙发生率为0%的判定为,010%的判定为〇,空隙发生率超过10。/。的判定为X。表中的数字表示空隙发生率。(vii)自调整性评价在印刷基板的焊料接头(Cu焊盘尺寸0.7mmX0.4mm)上涂敷(厚度100pm)焊膏,在该涂敷部上在焊盘间从规定的支承位置倾斜15度支承1005尺寸的芯片型陶瓷电容器,评价峰值温度28(TC回流焊后芯片型陶瓷电容器返回焊盘上的比率。其比率超过80%时判定为,7080时为〇,低于70。/。时为X。表中的数字表示返回时的比率。(viii)焊膏的湿润性评价在印刷基板的Cu焊盘(Cu焊盘尺寸3.2mmX4.0ram)上涂敷(厚度100ym)焊膏'在峰值温度28(TC进行回流焊后,测定焊料被覆面积率,其面积率为70%以上时判定为,低于70,寸判定为X[表3-1]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>:表3-2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>[表4-2]<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>从在表4中表示的结果看出,作为第二金属低于0.7%的焊膏的比较例1、4、9、12,由于熔融的第二金属的比率少,因此空隙发生率高,凝集率劣化。这是因为第二金属低于0.7%时,对于第一金属的湿润性变得不充分。另外,作为第三金属超过10%的焊膏的比较例15、20、26、32空隙发生率高,自调整性劣化。这是因为作为固相的第三金属多阻碍了熔融金属的流动性。另外,本发明中要求的耐热性为255r,因此接合后固相线温度低于255r的比较例12,在26(TC以下的温度熔融的残留低熔点成分多,另外没有显示出26CTC的耐热性。比较例37为不添加第一金属的第二、第三金属的混合粉的焊膏。该焊膏由于Sn大量存在,在流出试验中残留低熔点成分熔融而焊料发生渗透。由于Cu存在,因此在耐热性评价中虽然维持接合但在26(TC的接合强度显现很弱的值。比较例38、39、40、44为Bi或Sn—Bi合金焊膏。比较例38的Bi合金焊膏空隙发生率高。比较例39为在比较例38的中添加树脂实现强度增强的焊膏,但存在焊球发生的问题。另外比较例40为Sn-Bi系焊膏,但有焊球的发生。另外在26(TC以下的温度中,熔融的残留低熔点成分量多。比较例44为本发明的第一、第二、第三金属的整体被预先合金化的例,耐热性不充分,自调整效果也劣化。湿润性也是"X"(不良)。对此,实施例463为在第一金属中添加第二金属为0.76%、第三金属为1.310%的焊膏,因此通过第二金属具有的熔融特性改善效果(使第一金属具有的固相线温度降低的特性)而能够在低温(例如28(TC)进行钎焊,另外,对电极的湿润性也良好。另外,由于第二金属对第一金属充分湿润从而能够防止空隙发生。另外,也能够得到自调整性良好的结果,也没有焊球发生。另外,实施例463,焊料接头的固相线温度为255。C以上,由于第二金属和第三金属的金属间化合物的形成在26(TC以下的温度熔融的残留低熔点成分大致消失,因此没有焊料渗透的发生,耐热性也良好。还有,第一金属是合金(Bi-2.5Ag、Bi-O.15Cu)的情况(实施例44、47、50)、第三金属是合金(Ag-Cu)的情况(实施例54)、在第三金属的表面上具有由Au、Ag、Sn的任一个构成的被覆膜的情况(实施例63)、和第二金属是合金(Sn-58Bi、In-51Bi)的情况(实施例59、60)也能够确认得到同样的效果。还有,在第一金属与第二金属预先被合金化(Sn-Bi、Sn-工n)的情况(实施例61、62)中,也得到同样的湿润扩展性和自调整性。还有,在表4中没有记载的实施例174也能够确认得到同样的效果。但是,实施例6974,由于各金属粉末的个数比不满足(1)式、(2)式,因此与满足(1)式、(2)式的实施例(表4中实施例14、66、67、68)比较,空隙发生率和自调整性稍差。权利要求1、一种焊膏,其混炼金属粉末成分和助焊剂成分而成,其中,所述金属粉末成分是由第一金属和第二金属和第三金属构成的金属粉末成分,在所述金属粉末成分中,第三金属的至少一部分作为第三金属的粉末而含有,该焊膏的特征在于,所述第一金属为从Bi或Bi合金中选出的至少一种,所述第二金属为具有使所述第一金属所具有的固相线温度降低的特性和在与所述第三金属间形成金属间化合物的特性的金属,在将所述金属粉末成分定为100质量%时,以下述比率进行配合所述第二金属的粉末为0.7~6质量%,所述第三金属的粉末为1.3~10质量%,余量为第一金属的粉末。2、根据权利要求1所述的焊膏,其特征在于,作为所述第一金属的Bi合金为Bi-Ag合金。3、根据权利要求1或2所述的焊膏,其特征在于,所述第二金属是从Sn、In和Sn-In合金中选出的至少一种。4、根据权利要求13中任一项所述的焊膏,其特征在于,所述第三金属是从Cu、Ag、Sb、Ni、Fe、Co、Pd、Pt、Ti、Cu-Ag合金和Cu画Sb合金中选出的至少一种。5、根据权利要求14中任一项所述的焊膏,其特征在于,所述第三金属在其表面还具有厚度为0.022yin的由从Ag、Au、Sn中选出的任一种金属构成的被覆层。6、根据权利要求15中任一项所述的焊膏,其特征在于,预先使所述第一金属和所述第二金属的至少一部分合金化。7、根据权利要求6所述的焊膏,其特征在于,所述第一金属和第二金属被合金化的部分形成为Bi-Sn或Bi-In合金。8、一种焊料接头,其特征在于,使用权利要求17中任一项所述的焊膏而形成。全文摘要提供一种焊膏,固相线温度为255℃以上,还有,改善Bi与Cu、Ag电极的湿润性,即使是低温焊接时也能达到与含有Pb的高温焊料近似的湿润性。是由从Bi或Bi合金、对于Bi固相线温度降低的金属、该固相线降低的金属和形成金属间化合物的固相金属中组成的金属粉末,与助焊剂而构成的焊膏。文档编号B23K35/14GK101351296SQ200680050058公开日2009年1月21日申请日期2006年11月10日优先权日2005年11月11日发明者上岛稔,中野公介,高冈英清申请人:千住金属工业株式会社;株式会社村田制作所
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