CN101454115A - 导电性填料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能在比Sn-37Pb共晶焊料的回流热处理条件温度低的低温条件(峰温度181℃以上)下熔融接合,可以在同等耐热用途中使用的导电性填料。该导电性填料是第1金属颗粒和第2金属颗粒的混合物,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,包含20~10000质量份第2金属颗粒;所述第1金属颗粒由具有25~40质量%Ag、2~8质量%Bi、5~15质量%Cu、2~8质量%In和29~66质量%Sn的组成的合金形成,所述第2金属颗粒由具有5~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成。

Description

导电性填料
技术领域
本发明涉及在电、电子机器的接合材料中使用的导电性填料,尤其涉及无铅焊料材料和导电性接合剂。
背景技术
焊料是通常在金属材料的接合中使用的、熔融温度区域(从固相线温度至液相线温度的范围)在450℃以下的合金材料。目前,在印刷线路板上安装电子部件的情况下,使用熔点183℃的Sn-37Pb的共晶焊料,回流热处理在200℃~230℃左右的温度范围成为主流。通常回流热处理条件设定为在焊料合金的熔点上加上10~50℃的范围的温度。
然而,近年来,如EU的环境规定(RoHS指令)那样,Pb的有害性成为问题,从防止污染环境、人体的观点出发,焊料的无铅化迅速发展。在该状况中,目前,使用熔点220℃左右的由Sn-3.0Ag-0.5Cu形成的无铅焊料(参见专利文献1)作为上述Sn-37Pb共晶焊料的替代物,回流热处理通常在240℃~260℃左右的温度范围内进行。
然而,上述熔点在220℃左右的以Sn为主成分的无铅焊料与Sn-37Pb共晶焊料相比,熔点较高,因此在使用时所需的回流热处理条件也是更高的温度。最近,为了抑制电气·电子机器的热损伤,期望在尽量低的温度下赋予焊料,对不仅无铅化、而且在与目前的Sn-37Pb共晶焊料相当的回流热处理条件下具有耐热性能的接合材料进行了研究。
确认了Bi、In、Zn等作为降低无铅焊料合金的熔点的成分的效果,存在由于量比导致熔点降低变得不充分的情况。此外,Bi能改善焊料合金对基材的湿润性,但在凝固时容易偏析,其结晶组织较脆,延展性差,因此添加规定量以上会显著损害机械强度(参见专利文献2、3)。In是稀缺资源,是非常昂贵的材料,因此如果在焊料合金中大量添加,会大幅增加成本(参见专利文献4、5)。Zn较为廉价,机械性质也良好,因此期待能够实用化。然而,Zn活性非常高,具有易反应,易氧化的特性,因此包含Zn的焊料合金糊剂会导致糊剂稳定性差,耐腐蚀性降低。此外,Zn与Cu接合时,界面不是Cu-Sn类的金属间化合物层,而形成Cu-Zn类的金属间化合物层。该Cu-Zn类的金属间化合物层存在在高温、高湿环境下强度显著劣化等问题(参见专利文献6)。
本发明人等以前提出了可在比Sn-37Pb共晶焊料低的热处理温度下进行接合的无铅导电性材料(参见专利文献7、8、9、10)。然而,这些导电性材料具有如下特征:在通过加热处理接合后,最低熔点上升,体现出接合稳定性,但不像通常的焊料材料那样在接合前后熔点不发生变化并具备修补性。
专利文献1:日本特开平05-050286号公报
专利文献2:日本特开平05-228685号公报
专利文献3:日本特开平08-206874号公报
专利文献4:日本特开平08-187591号公报
专利文献5:国际公开第2006/080247号小册子
专利文献6:日本特开平06-238479号公报
专利文献7:日本特开2004-223559号公报
专利文献8:日本特开2004-363052号公报
专利文献9:日本特开2005-005054号公报
专利文献10:国际公开第2006/109573号小册子
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况作出的,目的在于提供如下的焊料,即,能在比Sn-37Pb共晶焊料的回流热处理条件温度低的低温条件,即峰温度181℃下进行熔融接合,可以在与Sn-37Pb共晶焊料同等的耐热用途中使用、即在160℃下不熔融且可用作接合材料,通过接合时的热处理,熔点基本不上升。此外,本发明的目的还在于提供使用了上述导电性填料的焊料糊剂。
用于解决问题的手段
本发明人等为了解决上述课题,进行了精心的研究,直至完成本发明。
即,本发明的第一方面是一种导电性填料,其特征在于,其是第1金属颗粒和第2金属颗粒的混合物,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~10000质量份;所述第1金属颗粒由具有25~40质量%Ag、2~8质量%Bi、5~15质量%Cu、2~8质量%In和29~66质量%Sn的组成的合金形成,所述第2金属颗粒由具有5~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成。
该混合物优选为:在差示扫描量热测定(DSC)中作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个;第2金属颗粒由具有5~15质量%Ag、10~20质量%Bi、5~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~1000质量份。
此外,该混合物优选为:在差示扫描量热测定(DSC)中作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在110~130℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个;第2金属颗粒由具有5~15质量%Ag、10~20质量%Bi、5~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~200质量份。
此外,该混合物优选为:在差示扫描量热测定(DSC)中作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在131~150℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃至少有1个,第2金属颗粒由具有10~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~5质量%Cu和55~79质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第2金属颗粒,第1金属颗粒为1~420质量份。
本发明的第二方面是包含本发明第一方面的导电性填料的焊料糊剂。
发明效果
本发明的导电性填料能在比Sn-37Pb共晶焊料的回流热处理条件温度低的低温条件、即峰温度181℃下进行熔融接合,可以在与Sn-37Pb共晶焊料同等的耐热用途中使用、即在160℃下不熔融且可用作接合材料,通过接合时的热处理,熔点基本不上升。因此,使用本发明的导电性填料的接合材料具有能降低安装时对部件、基材、外围设备的热损伤,且具有修补性,降低制造成本、环境负荷的优点。
附图说明
图1是将以重量比100:95将实施例3制备的第1金属颗粒(a)、第2金属颗粒(a)混合的导电性填料作为试样,通过差示扫描量热测定获得的DSC图谱。
图2是在氮气氛围下,在峰温度181℃下,对实施例3制备的焊料糊剂进行回流热处理,将其作为试样,通过差示扫描量热测定获得的DSC图谱。
图3是将实施例5中制备的、以重量比26:100将第1金属颗粒(a)、第2金属颗粒(b)混合的导电性填料作为试样,通过差示扫描量热测定获得的DSC图谱。
图4是在氮气氛围下,在峰温度181℃下,对实施例5制备的焊料糊剂进行回流热处理,将其作为试样,通过差示扫描量热测定获得的DSC图谱。
具体实施方式
本发明的导电性填料的特征在于,其是第1金属颗粒和第2金属颗粒的混合物,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~10000质量份;所述第1金属颗粒由具有25~40质量%Ag、2~8质量%Bi、5~15质量%Cu、2~8质量%In和29~66质量%Sn的组成的合金形成,所述第2金属颗粒由具有5~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成。另外,其混合比优选相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~1000质量份。
例示作为本发明导电性填料所优选的第1金属颗粒和第2金属颗粒的混合物时,可以列举在差示扫描量热测定(DSC)中作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在110~130℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个的第1金属颗粒和没有上述放热峰、作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃至少有1个的第2金属颗粒的混合物。
此外,可以列举在差示扫描量热测定(DSC)中,作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在110~130℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个的第1金属颗粒和作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在131~150℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃至少有1个的第2金属颗粒的混合物。
另外,本发明中的差示扫描量热测定(DSC)的测定温度范围为30~600℃,将发热量或吸热量为±1.5J/g以上的峰作为来自测定对象物的峰,对其进行定量,从分析精度的观点出发,排除不足该范围的峰。
另外,本发明中所谓的“熔点”是指熔解开始温度,在差示扫描量热测定(DSC)中,是指固相线温度。
通过热处理,给予金属颗粒最低熔点以上的热历程,则金属颗粒熔化,接合。由此,能加速进行金属颗粒间的热扩散反应,亚稳态合金相消失,形成新的稳定合金相。即,通过DSC,作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的存在具有帮助该热扩散反应的效果。
第1金属颗粒是由具有25~40质量%Ag、2~8质量%Bi、5~15质量%Cu、2~8质量%In和29~66质量%Sn的组成的合金形成的金属颗粒。更优选由具有30~35质量%Ag、2~8质量%Bi、8~12质量%Cu、2~8质量%In、剩余为Sn的组成的合金形成的金属颗粒。
第2金属颗粒是由具有5~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成的金属颗粒。
第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合物中,第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合比优选为相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~10000质量份。
第2金属颗粒更优选的组成的一个例子(以下称为“方式1”),可以例示由具有5~15质量%Ag、10~20质量%Bi、5~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成的金属颗粒。更优选为由具有8~18质量%Ag、12~18质量%Bi、8~12质量%Cu和剩余部分为Sn的组成的合金形成的金属颗粒。
在第2金属颗粒的组成为方式1的情况下,第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合物中,第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合比优选为相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~1000质量份,更优选相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~200质量份,更优选相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为40~100质量份。
第2金属颗粒更优选组成的其它例子(以下称为“方式2”),可以例示由具有10~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~5质量%Cu和55~79质量%Sn的组成的合金形成的金属颗粒。更优选为由具有12~18质量%Ag、12~18质量%Bi、1~5质量%Cu和剩余部分为Sn的组成的合金形成的金属颗粒。
在第2金属颗粒的组成为方式2的情况下,第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合物中第1金属颗粒与第2金属颗粒的混合比优选为相对于100重量份第2金属颗粒,第1金属颗粒为1~420质量份,更优选为相对于100重量份第2金属颗粒,第1金属颗粒为1~110质量份。
上述金属颗粒的颗粒尺寸和形状可以根据用途来确定。例如,在焊料糊剂用途中重视印刷性,优选使用平均粒径为2~40μm的球度较高的颗粒,更优选使用平均粒径为2~10μm的颗粒。此外,导电性接合剂用途中,在导通孔填充中重视孔填充性,优选使用球度较高的颗粒,在部件等的表面安装中,为了增加接触面积,优选使用不同形状的颗粒。
另外,通常微细金属颗粒往往发生表面氧化。因此为了通过上述用途中的热处理促进熔融、热扩散,优选配合去除氧化膜的活化剂或加压中的至少1种,更优选一并进行两种处理。
为了在该金属颗粒内形成亚稳态合金相、稳定合金相,制造构成本发明导电性填料的第1金属颗粒和第2金属颗粒的方法,优选为采用快速凝固法中的惰性气体喷雾法。气体喷雾法通常使用氮气、氩气、氦气等惰性气体,本发明优选使用比重较轻的氦气,冷却速度优选为500~5000℃/秒。
本发明的焊料糊剂通过由本发明的导电性填料以及松香、溶剂、活化剂和触变剂等成分组成的焊剂构成。焊料糊剂中的该导电性填料的含有率优选为85~95质量%。焊剂在由金属颗粒形成的导电性填料的表面处理中是最佳的,能促进该金属颗粒的熔融和热扩散。焊剂可以使用公知的材料,此外,添加有机胺作为氧化膜去除剂更加有效。此外,还可以根据需要,在公知的焊剂中加入溶剂来调整粘度再使用。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行说明。
另外,差示扫描量热测定使用岛津制作所(株)制造的“DSC-50”,在氮气氛围下,在升温速度10℃/分钟的条件下,在30~600℃的范围内进行。
(1)第1金属颗粒的制造
在石墨坩锅中加入1.0kg Cu颗粒(纯度99质量%以上)、4.8kg Sn颗粒(纯度99质量%以上)、3.2kg Ag颗粒(纯度99质量%以上)、0.5kg Bi颗粒(纯度99质量%以上)、0.5kg In颗粒(纯度99质量%以上),在99体积%以上的氦气氛围中,通过高频感应加热装置加热至1400℃,熔化。然后,由坩锅前端将该熔融金属导入到氦气氛围的喷雾槽内,然后由设置在坩锅前端附近的气体喷嘴喷出氦气(纯度99体积%以上,氧气浓度不足0.1体积%,压力2.5MPa),进行雾化,制备第1金属颗粒。此时的冷却速度为2600℃/秒。通过扫描电子显微镜(日立制作所(株)制造;S-2700)观察所得的第1金属颗粒,为球状。
使用气流式分级机(日清エンジニアリング(株)制造;TC-15N),以5μm的设定将该金属颗粒分级后,以15μm的设定,将该筛上粉末再次分级,回收所得筛下粉末。该回收的第1金属颗粒(a)的体积平均粒径为4.9μm。
将由此获得的第1金属颗粒(a)作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认所得的第1金属颗粒(a)存在196℃、359℃、415℃的吸热峰,具有多个熔点。此外,存在120℃的放热峰,可以确认具有亚稳态合金相。
接着,对通过上述气体雾化制备的分级前的第1金属颗粒,使用气流式分级机(日清エンジニアリング(株)制造;TC-15N),以1.6μm的设定分级后,以20μm的设定将该筛上粉末再次分级,回收所得的筛下粉末。该回收的第1金属颗粒(a’)的体积平均粒径为2.8μm。
将由此获得的第1金属颗粒(a’)作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认所得的第1金属颗粒(a’)存在196℃、360℃、409℃的吸热峰,具有多个熔点。此外,存在121℃的放热峰,可以确认具有亚稳态合金相。
(2)第2金属颗粒的制造
在石墨坩锅中加入1.0kg Cu颗粒(纯度99质量%以上)、6.5kg Sn颗粒(纯度99质量%以上)、1.0kg Ag颗粒(纯度99质量%以上)、1.5kg Bi颗粒(纯度99质量%以上),在99体积%以上的氦气氛围中,通过高频感应加热装置加热至1400℃,熔化。然后,由坩锅前端将该熔融金属导入到氦气氛围的喷雾槽内,然后,由设置在坩锅前端附近的气体喷嘴喷出氦气(纯度99体积%以上,氧气浓度不足0.1体积%,压力2.5MPa),进行雾化,制备第2金属颗粒。此时的冷却速度为2600℃/秒。通过扫描电子显微镜(日立制作所(株)制造;S-2700)观察所得的第2金属颗粒,为球状。
使用气流式分级机(日清エンジニアリング(株)制造;TC-15N),以5μm的设定将该金属颗粒分级后,以15μm的设定,将该筛上粉末再次分级,回收所得筛下粉末。该回收的第2金属颗粒(a)的体积平均粒径为4.9μm。
将由此获得的第2金属颗粒(a)作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认所得的第2金属颗粒(a)存在194℃、350℃的吸热峰,具有多个熔点。此外,不存在特征放热峰。
同样,对通过上述气体雾化制备的分级前的第2金属颗粒,使用气流式分级机,以1.6μm的设定分级后,以20μm的设定,将该筛上粉末再次分级,回收所得筛下粉末。该回收的第2金属颗粒(a’)的体积平均粒径为3.0μm。
将由此获得的第2金属颗粒(a’)作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认所得的第2金属颗粒(a’)存在193℃、348℃的吸热峰,具有多个熔点。此外,不存在特征放热峰。
然后,在石墨坩锅中加入0.25kg Cu颗粒(纯度99质量%以上)、6.75kg Sn颗粒(纯度99质量%以上)、1.5kg Ag颗粒(纯度99质量%以上)、1.5kg Bi颗粒(纯度99质量%以上),在99体积%以上的氦气氛围中,通过高频感应加热装置加热至1400℃,熔化。然后,由坩锅前端将该熔融金属导入到氦气氛围的喷雾槽内,然后由设置在坩锅前端附近的气体喷嘴喷出氦气(纯度99体积%以上,氧气浓度不足0.1体积%,压力2.5MPa),进行雾化,制备第2金属颗粒。此时的冷却速度为2600℃/秒。通过扫描电子显微镜(日立制作所(株)制造;S-2700)观察所得第2金属颗粒,为球状。
使用气流式分级机(日清エンジニアリング(株)制造;TC-15N),以5μm的设定将该金属颗粒分级后,以15μm的设定,将该筛上粉末再次分级,回收所得筛下粉末。该回收的第2金属颗粒(b)的体积平均粒径为5.0μm。
将由此获得的第2金属颗粒(b)作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认所得的第2金属颗粒(b)存在199℃、340℃的吸热峰,具有多个熔点。此外,可以确认在143℃下存在放热峰,具有亚稳态合金相。
[实施例3]
(3)金属颗粒混合物、焊料糊剂的制造
制备以重量比100:95将上述第1金属颗粒(a)、第2金属颗粒(a)混合的金属颗粒混合物(平均粒径4.9μm),制得实施例3的导电性填料。该导电性填料通过差示扫描量热测定得到的DSC图谱在图1中示出。如该图1所示,可以确认在193℃、356℃存在吸热峰。193℃吸热峰为熔点174℃(熔解开始温度;固相线温度)。在120℃存在特征放热峰。
然后,混合90.0质量%该导电性填料、6.4质量%松香类焊剂、1.6质量%三乙醇胺(氧化膜去除剂)、0.4质量%硬脂酸(活化剂)和1.6质量%乙二醇单己基醚(溶剂),依次加入到ソルダ-ソフナ-((株)マルコム制:SPS-1)、脱泡混炼机(松尾产业(株)制造;SNB-350)中,制备焊料糊剂。
(4)熔点、接合强度的确认
在氧化铝基板上安装上述焊料糊剂,在氮气氛围下,以峰温度181℃进行回流热处理。热处理装置使用光洋サ—モシステム(株)制造的网带式连续热处理装置。温度分布采用如下条件:全部工序为5分钟,从热处理开始起用1分30秒达到108℃,然后缓慢升温,用3分15秒达到峰温度181℃后,缓慢降低温度,热处理结束时成为146℃(以下也称为“峰181℃热处理”)。
以该热处理后的焊料糊剂作为试样,进行差示扫描量热测定。通过该测定得到的DSC图谱在图2中示出。如该图所示,可以确认在193℃、349℃、383℃存在吸热峰。193℃吸热峰熔点是170℃。
此外,在Cu基板上,以2mm×3.5mm印刷上述焊料糊剂,在安装芯片后,在氮气氛围下,通过上述热处理方法进行峰181℃热处理,制备试样。印刷图案形成中,使用マイクロテツク(株)制造的印刷机“MT-320TV”,掩模是金属掩模,刮刀使用聚氨酯制的产品。掩模的开孔是2mm×3.5mm,厚度为100μm。印刷条件是印刷速度10mm/秒,印刷压力0.1MPa,刮刀压力0.2MPa,背压0.1MPa,攻角20°,间隙0mm,印刷次数1次。此外,芯片使用2mm×2mm,厚度为0.5mm的Cu芯片。
此外,在常温(25℃)下,通过推拉测定器(push pull gauge),在挤压速度10mm/min下测定上述制备的试样剪切方向的芯片接合强度,以单位面积计为15.6MPa。
然后,在氧化铝基板上安装上述焊料糊剂,在氮气氛围下,以峰温度204℃进行回流热处理。热处理装置与上述相同。温度分布采用的如下条件:全部工序为5分钟,从热处理开始用1分30秒达到111℃,然后缓慢升温,用3分15秒达到峰温度204℃后,缓慢降低温度,热处理结束时成为162℃(以下也称为“峰204℃热处理”)。该温度分步设定为通常的Sn-37Pb共晶焊料的接合中使用的回流条件。
以该热处理后的焊料糊剂作为试样,进行差示扫描量热测定。结果,可以确认在193℃、349℃、389℃存在吸热峰。193℃吸热峰是熔点170℃。
此外,通过与上述相同的方法,在Cu基板上以2mm×3.5mm印刷上述焊料糊剂,安装芯片后,在氮气氛围下,通过上述热处理方法,进行峰204℃热处理,制备试样。
此外,在常温(25℃)下,通过推拉测定器,在挤压速度10mm/min下测定上述制备的试样剪切方向的芯片接合强度,以单位面积计为21.2MPa。
[实施例1~2、实施例4~9]
将上述实施例3的导电性填料,如表1所示那样改变第1金属颗粒(a)与第2金属颗粒(a)或第2金属颗粒(b)的混合比,来制备金属颗粒混合物,制成实施例1~2、实施例4~9的导电性填料。通过与实施例3相同的方法将导电性填料糊剂化,在热处理后,测定芯片接合强度,在表1中示出测定结果。此外,在图3中示出对实施例5的导电性填料进行差示扫描量热测定的结果即所得的DSC图谱,由该导电性填料制备的焊料糊剂在进行峰181℃热处理后,进行差示扫描量热测定,结果在图4中示出所得的DSC图谱。
[比较例1~4]
此外,还在表1中示出单独为第1金属颗粒(a)的情况(比较例1)、单独为第2金属颗粒(a)的情况(比较例2)和现有焊料材料的结果。比较例3是Sn-37Pb共晶焊料,比较例4是Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊料,这些均是现有的焊料材料。
如表1结果所示,在峰温度204℃热处理中,实施例2、3、5、6显示出超过Sn-37Pb共晶焊料的接合强度。此外,实施例1、4、7~9也是足以实用程度的接合强度。
此外,各实施例热处理后的最低熔点均在170℃附近,认为在如使用Sn-37Pb共晶焊料的耐热要求为160℃的表面安装用途中,应用上没有问题。
[实施例10~12]
接着,通过与实施例3同样的方法,将改变第1金属颗粒(a’)和第2金属颗粒(a’)的混合比的导电性填料糊剂化,在热处理后,测定芯片接合强度,将这些作为实施例10~12在表2中示出。
如表2的结果所示,在峰温度204℃热处理中,实施例11、12显示出超过Sn-37Pb共晶焊料的接合强度。此外,实施例10也具有10MPa以上的接合强度,是足以实用程度的接合强度。
此外,各实施例热处理后的最低熔点均在160℃以上,推测在如使用Sn-37Pb共晶焊料的耐热要求为160℃的表面安装用途中,应用上没有问题。
如以上说明,通过使用本发明的导电性填料,可以提供能在比Sn-37Pb共晶焊料回流热处理条件温度低的低温条件下,即在峰温度181℃下熔融接合,能在与Sn-37Pb共晶焊料同等的耐热用途,即耐热要求为160℃的耐热用途中使用的接合材料。
表1
Figure A200780019243D00171
表2
Figure A200780019243D00181
工业上的可利用性
本发明的导电性填料可以期待在比Sn-37Pb共晶焊料的回流热处理条件温度低的低温条件(峰温度181℃)下熔融接合,在同等的耐热用途(耐热要求为160℃)下作为接合材料使用。

Claims (5)

1.一种导电性填料,其特征在于,其是第1金属颗粒和第2金属颗粒的混合物,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~10000质量份;所述第1金属颗粒由具有25~40质量%Ag、2~8质量%Bi、5~15质量%Cu、2~8质量%In和29~66质量%Sn的组成的合金形成,所述第2金属颗粒由具有5~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成。
2.根据权利要求1所述的导电性填料,其特征在于,混合物在差示扫描量热测定(DSC)中作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个;第2金属颗粒由具有5~15质量%Ag、10~20质量%Bi、5~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~1000质量份。
3.根据权利要求1所述的导电性填料,其特征在于,混合物在差示扫描量热测定(DSC)中作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在110~130℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃和320~380℃这2处至少各有1个;第2金属颗粒由具有5~15质量%Ag、10~20质量%Bi、5~15质量%Cu和50~80质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第1金属颗粒,第2金属颗粒为20~200质量份。
4.根据权利要求1所述的导电性填料,其特征在于,混合物在差示扫描量热测定(DSC)中作为放热峰被观测到的亚稳态合金相的放热峰在131~150℃至少有1个,作为吸热峰被观测到的熔点在165~200℃至少有1个,第2金属颗粒由具有10~20质量%Ag、10~20质量%Bi、1~5质量%Cu和55~79质量%Sn的组成的合金形成,其混合比是相对于100质量份第2金属颗粒,第1金属颗粒为1~420质量份。
5.一种焊料糊剂,其包含权利要求1~4任一项所述的导电性填料。
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