CN107835724B - 接合用构件和接合用构件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的接合用构件(1)在第1箔(21)与第2箔(22)之间设置收容体(3)，收容体(3)含有具有比第1箔(21)的熔点和第2箔(22)的熔点高的熔点的金属粒子(31)、分散金属粒子(31)而成的膜材料(32)以及通过第1箔(21)或第2箔(22)与金属粒子(31)的反应而形成的金属间化合物(33，34)，并且，第1箔(21)与金属粒子(31)之间以及第2箔(22)与金属粒子(31)之间介由金属间化合物(33，34)进行接合。

Description

接合用构件和接合用构件的制造方法

技术领域

本发明涉及在将电子部件接合于基板时等所使用的接合用构件和接合用构件的制造方法。

背景技术

本申请的申请人开发了含有低熔点金属和高熔点金属的膏状的接合用构件(例如，参照文献1)。该接合用构件如果加热到规定温度，则低熔点金属熔融而与高熔点金属反应，生成熔点比低熔点金属高的金属间化合物。在生成金属间化合物时，由于低熔点金属、高熔点金属减少或者粘合剂等添加剂蒸发·气化，因此，由该接合用构件形成的接合部成为含有许多空洞的多孔质的接合部。

另一方面，一直以来也在开发能够得到不是多孔质而是致密的结构的接合部的接合用构件(例如参照专利文献2)。该接合用构件通过将夹持于由低熔点金属构成的金属箔的高熔点金属的粒子进行轧制或热压，使高熔点金属的粒子彼此粘结，成型为片状。由该接合用构件形成的接合部中，由于金属箔的低熔点金属熔融而填埋金属间化合物的空洞，因此，能够得到几乎不残留空洞的致密的结构。应予说明，也有通过主动使金属粒子残留于接合部来增大接合部的最小的厚度而确保接合对象部件的托起高度的情况(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5018978号

专利文献2：日本特开2002－301588号公报

专利文献3：日本特开2013－212524号公报

发明内容

在由专利文献1这样的接合用构件形成的多孔质的接合部中，存在强度、特别是剪切强度下降的可能。另一方面，在专利文献2这样的接合用构件中，由于高熔点金属的粒子以塑性变形的状态彼此粘结，因此，在低熔点金属熔融时与高熔点金属接触的面积非常小，金属间化合物的生成反应的速度慢。由此，由该接合用构件形成的接合部成为高熔点金属残留的不均质的结构。对于残留有高熔点金属的不均质的结构的接合部，由于异种金属间的金属扩散反应的速度差，随着时间经过在接合部内形成微小的柯肯达尔空洞。而且，由于柯肯达尔空洞的生长，有可能引起接合部的破裂。

因此，为了使由接合用构件形成的接合部为致密且均质的结构，认为有效的是制成将专利文献1这样的膏状的接合用构件涂布于由低熔点金属构成的金属箔而形成涂膜并将该涂膜进一步用其它金属箔夹持的构成。

然而，在如上所述的构成的情况下，金属箔与涂膜之间仅利用范德华力等弱的粘接力接合，金属箔容易剥离。

因此，本发明的目的在于提供能够容易地得到致密且均质的结构的接合部且金属箔难以发生剥离的接合用构件和该接合用构件的制造方法。

本发明涉及的接合用构件具备含有：第1金属体的第1层、含有第2金属体的第2层以及设置于所述第1层与所述第2层之间的第3层；所述第3层含有：具有比所述第1金属体的熔点和所述第2金属体的熔点高的熔点的第3金属体的粒子，分散有所述第3金属体的粒子膜材料，以及，通过所述第1金属体与所述第3金属体的反应和所述第2金属体与所述第3金属体的反应而形成的金属间化合物；并且，所述第1金属体与所述第3金属体之间以及所述第2金属体与所述第3金属体之间介由所述金属间化合物接合。

在本发明中，第1金属体、第2金属体、第3金属体的术语定义为表示固溶体或属于金属间化合物的合金或由单质的金属元素构成的金属体，而不是表示各自金属元素。

该构成时，在第1层和第2层所夹持的第3层中，由于第3金属体的粒子分散于膜材料，因此，由该接合用构件形成接合部时，使第1金属体或第2金属体在第3金属体的表面熔融而接触的面积增大。由此，金属间化合物的生成反应的速度提高，在由接合用构件形成的接合部几乎不会残留第3金属体，接合部的均质性升高。

另外，在由接合用构件形成接合部时，即使在含有第3金属体的粒子的第3层形成空洞，第1金属体、第2金属体也会熔融而将该空洞填埋，因此，接合部的致密性得到提高。

另外，由于第1金属体、第2金属体与第3金属体之间介由金属间化合物进行接合，因此，第1层、第2层难以从第3层剥离。

应予说明，所述膜材料优选含有助焊剂。由此，在由接合用构件形成接合部时除去第3金属体的粒子表面的氧化膜而提高金属间化合物的生成反应的速度。因此，在由接合用构件形成的接合部进一步难以残留第3金属体。

另外，所述第3金属体的粒子的平均粒径(D90)优选为0.1μm以上且45μm以下。由此，还能够直至粒子的中心部为止形成金属间化合物，在由接合用构件形成的接合部进一步难以残留第3金属体。

另外，所述第1金属体优选为Sn纯金属或Sn合金，所述第2金属体优选为Sn纯金属或Sn合金，所述第3金属体优选为Cu－Ni合金或Cu－Mn合金。由此，能够特别提高金属间化合物的生成反应的速度，在由接合用构件形成的接合部进一步难以残留第3金属体。

另外，所述第3层优选进一步含有Sn纯金属或Sn合金的粒子。由此，在第3层中，不仅与第1层、第2层接近的区域会促进金属间化合物的形成，而且在它们之间的区域也会促进金属间化合物的形成，可以使第1层和第2层进一步难以从第3层剥离。

另外，本发明涉及的接合用构件的制造方法中，准备含有第1金属体的第1箔、含有第2金属体的第2箔以及使具有比所述第1金属体的熔点和所述第2金属体的熔点高的熔点的第3金属体的粒子分散于膜材料中而成的膏，在所述第1箔和所述第2箔中的至少一者涂布所述膏，在所述第1箔与所述第2箔之间夹持所述膏，将所述第1箔和所述第2箔中的至少一者加热到比所述第1金属体和所述第2金属体的熔点低的温度，使所述第3金属体的粒子的表面附近与所述第1金属体或所述第2金属体反应而形成金属间化合物。

应予说明，形成所述金属间化合物时，优选对所述第1箔与所述第2箔之间施加压力而使所述第1箔与所述第2箔塑性变形。由此，第1箔、第2箔与第3金属体的粒子的接触面积增加，进一步提高金属间化合物的生成反应的速度。

另外，在准备所述膏时分散于所述膜材料中的所述第3金属体的粒子的平均粒径(D90)优选为0.1μm以上且55μm以下。由此，容易将接合用构件的状态下的第3金属体的粒子的平均粒径(D90)设定为上述的数值范围。

根据本发明，接合用构件中，在由接合用构件形成接合部时，第1金属体、第2金属体熔融而填埋空洞，并且增加第1金属体或第2金属体能够接触第3金属体的粒子表面的面积，因此，可得到致密性和均匀性高的接合部。另外，由于第1金属体、第2金属体与第3金属体之间介由金属间化合物进行接合，因此，第1层、第2层难以从第3层剥离。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的接合用构件的立体图。

图2是本发明的第1实施方式涉及的接合用构件的示意性的截面图。

图3(A)是本发明的第1实施方式涉及的接合用构件的显微镜图像。图3(B)是比较对象涉及的接合用构件的显微镜图像。

图4是表示本发明的第1实施方式涉及的接合用构件的制造方法的流程的图。

图5(A)、图5(B)、图5(C)是对本发明的第1实施方式涉及的接合用构件的制造过程进行说明的示意图。

图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)是对由本发明的第1实施方式涉及的接合用构件形成接合部时的反应进行说明的示意图。

图7是由本发明的第1实施方式涉及的接合用构件形成的接合部的显微镜图像。

图8(A)是本发明的第2实施方式涉及的接合用构件的示意性的截面图。图8(B)是本发明的第2实施方式涉及的接合用构件的显微镜图像。

具体实施方式

以下，对本发明的第1实施方式涉及的接合用构件和钙接合用构件的制造方法进行说明。

图1是本发明的第1实施方式涉及的接合用构件1的立体图。图2是接合用构件1的示意性的截面图。图3(A)是观察接合用构件1的样品截面的显微镜图像。

接合用构件1具备封装2和收容体3。

封装2具备第1箔21和第2箔22。第1箔21和第2箔22分别为厚度薄且具有挠性，从厚度方向看为矩形形状。从厚度方向观察的第1箔21的外缘部和第2箔22的外缘部彼此贴合。

第1箔21相当于接合用构件1的第1层。另外，第2箔22相当于接合用构件1的第2层。而且，第1箔21由第1金属体构成整体。第1金属体例如为Sn纯金属或Sn系合金。另外，第2箔22整体由第2金属体构成。第2金属体例如为Sn纯金属或Sn系合金。Sn系合金例如可以举出Sn－3Ag－0.5Cu、Sn－3.5Ag、Sn－5Ag、Sn－0.7Cu、Sn－0.75Cu、Sn－58Bi、Sn－52In、Sn－0.7Cu－0.05Ni、Sn－5Sb、Sn－2Ag－0.5Cu－2Bi、Sn－57Bi－1Ag、Sn－3.5Ag－0.5Bi－8In、Sn－9Zn或Sn－8Zn－3Bi。

在上述表示中，例如，“Sn－3Ag－0.5Cu”表示为含有3重量％的Ag、含有0.5重量％的Cu且剩余部分为Sn的合金。

应予说明，第1金属体的组成和第2金属体的组成可以彼此相同，也可以分别不同。另外，第1金属体和第2金属体如果满足与后述的第3金属体的关系，则并不限于上述例示的组成。应予说明，在图3(A)所示的样品中，作为第1箔21和第2箔22，利用厚度100μm且纯度99.9％的Sn纯金属(Sn箔：Nilaco株式会社)。

收容体3相当于接合用构件1的第3层。收容体3例如以第1箔21或第2箔22的厚度的一半左右的厚度(例如50μm)设置于封装2的内部。

收容体3具备金属粒子31、膜材料32以及金属间化合物33、34。金属粒子31以填埋于膜材料32和金属间化合物33、34的状态分散于收容体3。更具体而言，如图3(A)所示，金属间化合物33集中分布于收容体3的与第1箔21接近的第1区域41。金属间化合物34集中分布于收容体3的与第2箔22接近的第2区域42。膜材料32集中分布于收容体3的由第1区域41和第2区域42夹持的第3区域43。而且，金属粒子31在第1区域41中以被金属间化合物33包围的方式分散，在第2区域42中以被金属间化合物34包围的方式分布，在第3区域43中以被膜材料32包围的方式分布。

金属粒子31整体由第3金属体构成。第3金属体的熔点比上述的第1金属体和第2金属体高，与第1金属体和第2金属体反应而生成金属间化合物。例如第3金属体为Cu系合金的金属体。Cu系合金例如为Cu－10Ni合金、其它的Ni的比例为5～20重量％的Cu－Ni合金或Mn的比例为5～20重量％的Cu－Mn合金或Cu－Cr合金、Cu－Al合金等。这些合金中，与Sn纯金属、Sn系合金生成金属间化合物时Cu－Ni合金和Cu－Mn合金的反应速度高，为特别优选的材料。应予说明，第3金属体只要是熔点比上述的第1金属体和第2金属体高并且与第1金属体和第2金属体反应而生成金属间化合物的金属体，则也可以为其它金属体。进而，第3金属体可以含有Ag、Au、Al、Bi、C、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、In、Mn、Mo、Ni、P、Pb、Pd、Pt、Si、Sb、Zn等第3成分。但是，第3金属体优选不含与第1金属体、第2金属体共同的金属元素、特别是Sn。应予说明，在图3(A)所示的样品中，作为金属粒子31，利用Cu－10Ni合金的粒子。该金属粒子31的起始原料粉状态下的平均粒径(D90)约为53μm，该显微镜图像上的通过图像解析得到的平均粒径(D90)约为42μm。应予说明，对平均粒径的定义进行后述。

金属间化合物33、34是第1金属体或第2金属体与第3金属体反应而生成的，并且熔点比第1金属体和第2金属体高。金属间化合物33、34例如为Cu－Sn系合金。更具体而言，金属粒子31为Cu－Ni合金时，金属间化合物33、34为(Cu，Ni)₆Sn₅、Cu₄Ni₂Sn₅、Cu₅NiSn₅、(Cu，Ni)₃Sn、Cu₂NiSn、CuNi₂Sn等。另外，金属粒子31为Cu－Mn系合金时，金属间化合物33、34为(Cu，Mn)₆Sn₅、Cu₄Mn₂Sn₅、Cu₅MnSn₅、(Cu，Mn)₃Sn、Cu₂MnSn、CuMn₂Sn等。

膜材料32至少是由在由接合用构件1形成接合部时因与第1金属体、第2金属体、第3金属体等反应而消失的材料或者因热而蒸发、分解的材料构成。例如膜材料32含有助焊剂。通过膜材料32含有助焊剂，在由接合用构件1形成接合部时，可以除去金属粒子31、金属间化合物33、34、第1箔21、第2箔22的表面氧化膜而有效地进行反应。另外，通过含有助焊剂，能够对膜材料32赋予适度的粘性，能够发挥在膜材料32涂布后直至助焊剂熔融为止的期间提高金属粒子31彼此的粘结性的效果以及提高膜材料32与第1金属体、第2金属体的附着性的效果。作为助焊剂，可以采用然松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、不饱和二元酸改性松香、丙烯酸改性松香等松香衍生物等或它们的混合材料等适当的松香材料。应予说明，在图3(A)所示的样品中，利用聚合松香(R－95：株式会社荒川化学工业)，并且使Cu－10Ni合金与聚合松香的重量比为90：5。

另外，膜材料32可以含有促进助焊剂的反应的活性剂。作为活性剂，可以采用单羧酸(例如，甲酸、乙酸，月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、苯甲酸等)、二羧酸(例如，草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸等)、溴代醇类(例如，1－溴－2－丁醇等)、有机胺的氢卤酸盐类、溴代烷烃类、溴代烯烃类、苄基溴类、多胺类、氯系活性剂等适当的活性剂材料。另外，膜材料32可以根据需要配合树脂、触变材料、热固化树脂、抗氧化剂、阻燃剂、分散剂、流平剂、消泡剂、消光剂、增塑剂等有机系添加剂等。另外，膜材料32可以含有空洞。

应予说明，接合用构件1可以含有Ag、Au、Al、Bi、C、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、In、Mn、Mo、Ni、P、Pb、Pd、Pt、Si、Sb、Zn等。它们的添加形态可以是作为金属粒子31、膜材料32、金属间化合物33，34、第1箔21、第2箔22中所含有的杂质，也可以，作为这些以外添加的金属粉、金属被膜等。另外，它们可以以金属络合物、金属化合物的形态含有。

具有如上所述的构成的本实施方式的接合用构件1中，第1箔21与金属粒子31之间以及第2箔22与金属粒子31之间介由金属间化合物33、34进行接合。更具体而言，第1箔21与金属间化合物33之间、金属间化合物33与金属粒子31之间、第2箔22与金属间化合物34之间以及金属间化合物34与金属粒子31之间以金属键为主强固地键合。

图3(B)是表示作为比较对象的接合用构件的样品截面的显微镜图像。比较对象涉及的接合用构件是在制造时不进行加热地使第1箔21和第2箔22压接于收容体3而成的，属于未形成金属间化合物的构成例。在这样的情况下，第1箔21与金属粒子31之间以及第2箔22与金属粒子31之间通过范德华力、锚固效果进行接合，但该粘接力比利用金属键得到的粘接力弱。

因此，与如比较对象涉及的接合用构件那样未形成金属间化合物33、34的情况相比，本实施方式涉及的接合用构件1的第1箔21、第2箔22难以发生剥离。

接着，对本实施方式涉及的接合用构件1的制造方法进行说明。图4是表示本实施方式涉及的接合用构件1的制造方法的流程图。图5(A)，图5(B)，图5(C)是表示接合用构件1的制造过程的示意图。

本实施方式涉及的接合用构件1的制造方法如图4所示具备准备工序S1、涂布工序S2、层叠工序S3以及加热工序S4。

在准备工序S1中，准备彼此分离的状态的第1箔21和第2箔22以及作为收容体3的膏。膏是在膜材料32(含有助焊剂)中添加溶剂使粘度降低并混炼金属粒子31而成的。即，该膏是使金属粒子31分散于膜材料32中而成的。应予说明，在上述的样品中，利用二甘醇己醚作为溶剂，并且使Cu－10Ni合金、聚合松香、溶剂的重量比为90：5：5。

在涂布工序S2中，如图5(A)所示，在第1箔21和第2箔22的各自的一面使用刮刀法等涂布膏，利用热风烘箱、回流炉等进行加热而使溶剂蒸发，由此使膏干燥而得到涂膜35。

应予说明，该工序优选在比第1箔21和第2箔22的熔点(如果是上述的样品中示出的Sn纯金属，则为231.9℃)、助焊剂软化的温度(如果为上述的样品中示出的聚合松香，则为100℃前后)低的温度，例如90℃左右进行。

在层叠工序S3中，如图5(B)所示，使第1箔21的设置有涂膜35的一侧的面与第2箔22的设置有涂膜35的一侧的面相对，以在其间夹持各自的涂膜35的状态层叠第1箔21和第2箔22。应予说明，此时，第1箔21与第2箔22的外缘部可以使用粘接剂或者通过热使其熔接来直接接合。

在加热工序S4中，利用热风烘箱、回流炉、加热板等对第1箔21、第2箔22与膏35的层叠体进行加热。此时的加热温度优选高于涂膜35中所含的助焊剂熔融的温度(如果为上述的样品中示出的聚合松香，则为160℃前后)的温度且低于第1箔21和第2箔22的熔点(如果为上述的样品中示出的Sn纯金属，则为231.9℃)的温度。例如，可以使加热温度为200～220℃并加热1分钟左右。优选设定至少膜材料32的一部分在加热后残留这样的加热温度和加热时间。

这样，如图5(C)所示，构成第1箔21的第1金属体的一部分与第1箔21附近的金属粒子31反应，在第1箔21附近的金属粒子31的表面和其周围形成金属间化合物33。另外，构成第2箔22的第2金属体的一部分与第2箔22附近的金属粒子31反应，在第2箔22附近的金属粒子31的表面和其周围形成金属间化合物34。

由此，如上所述第1箔21与金属粒子31之间以及第2箔22与金属粒子31之间介由金属间化合物33、34牢固地接合，第1箔21、第2箔22难以发生剥离。

该加热工序进一步优选可以将第1箔21、第2箔22和收容体3以在厚度方向压溃的方式进行加压而使第1箔21和第2箔22塑性变形。例如，只要是上述的样品中示出的构成，则此时的压力可以为50kN(相当于125MPa)。通过如此进行加压，使金属粒子31的一部分填埋于第1箔21、第2箔22，能够增大接触面积而增加金属间化合物33、34的生成速度、生成量。因此，能够实现更牢固的接合。

经过这些工序S1～S4，可制造本实施方式的接合用构件1。应予说明，在上述的制造方法中，示出了将涂料从膏状态进行涂膜化的例子，但例如也可以将涂料以膏状态直接层叠于金属箔之间。另外，加热的方法除上述的例示以外，也可以通过远红外线加热、高频感应加热等来实现。另外，加热气氛可以为大气中、真空中、N₂、H₂、甲酸等气体中的任一者。

通过上述的制造方法制造的接合用构件1在将电子部件的电极接合于基板的电极时等使用。具体而言，在作为接合对象的对置的电极分别涂布助焊剂等，在这些对置的电极间配置接合用构件1。然后，将接合用构件1加热到超过第1金属体和第2金属体的熔点的温度。如此接合用构件1熔融和固化而形成接合部5，对置的电极间介由接合部5进行接合。

在此，对由接合用构件1形成接合部5时产生的反应进行说明。

图6(A)是表示接合用构件1的加热前的状态的示意图。图6(B)是表示通过加热而第1金属体和第2金属体开始熔融的状态的示意图。

如图6(B)所示，如果将接合用构件1加热到超过第1金属体和第2金属体的熔点的温度，则第1箔21、第2箔22和膜材料32熔融。由此，膜材料32中所含的助焊剂除去分散于膜材料32中的金属粒子31的表面氧化膜。膜材料32如此被消耗，并且气化，在膜材料32形成有空洞36。在该空洞36流入第1箔21和第2箔22的熔液。

图6(C)是表示由流入于空洞36的第1箔21和第2箔22的熔液生成金属间化合物的状态的示意图。如图6(C)所示，流入于空洞36的第1箔21和第2箔22的熔液在金属粒子31的表面湿润扩展，通过液相扩散接合(“TLP接合：TransientLiquid PhaseDiffusionBonding”)，使金属粒子31的表面附近改性为金属间化合物。另外，在流入于空洞36的第1箔21和第2箔22的熔液中也会扩散有组成金属粒子31的金属元素，其也会改性为金属间化合物。如此膜材料32被进一步消耗，金属粒子31的中心部分残留而收容体3改性为金属间化合物。

图6(D)是表示将接合用构件1的加热进一步维持一定时间的状态的示意图。在将接合用构件1置于加热环境下的期间，进一步进行液相扩散接合，金属粒子31的中心附近也改性为金属间化合物。然后，第1箔21和第2箔22的熔液中未被金属间化合物的生成反应消耗的剩余部分与膜材料32的残渣等一起从接合对象的电极间向侧方等流出。由此，以与接合用构件1的收容体3相同程度的厚度在接合对象的电极间形成大致整体由金属间化合物构成的接合部5。图7表示通过由本实施方式涉及的接合用构件1形成的接合部5使接合对象的电极6间接合的样品截面的显微镜图像。该样品中形成大致整体由金属间化合物构成的接合部5。

经过如上所述的反应，由本实施方式的接合用构件1形成接合部5。在该反应的过程中，如上所述第1箔21和第2箔22的熔液流入空洞36，因此，能够使由接合用构件1形成的接合部5的大致整体为填埋了空洞36的致密的结构。

另外，如上所述从第1箔21和第2箔22供给大量的熔液，由此供给为了使金属粒子31的第3金属体改性为金属间化合物所需要的分量的第1金属体和第2金属体。另外，因金属粒子31分散于膜材料32和金属间化合物33、34中而存在，第1金属体和第2金属体的熔液与金属粒子31接触的面积宽，金属间化合物的生成反应有效地进行。即，金属间化合物的生成反应的速度提高。因此，能够使由接合用构件1形成的接合部5的大致整体为由金属间化合物构成的均质的结构。

应予说明，上述的接合用构件1中，第1金属体和第2金属体与第3金属体的配合比优选以重量比计在50：50～99：1的范围内。这是因为如果第3金属体的配合量过多，则有可能在由接合用构件1形成的接合部5残留未反应的第3金属体成分而变得不是均质的结构或者有可能接合部成为多孔质状而变得不是致密的结构。

另外，上述的接合用构件1中，金属粒子31的平均粒径(D90)优选为0.1μm以上且45μm以下。本发明中的平均粒径(D90)是指对样品截面的显微镜图像中的金属粒子(例如，50个左右)的粒度分布进行解析而得到的、累积值90％时的粒径。应予说明，接合用构件1中的金属粒子31的平均粒径会变得比制造接合用构件1前的材料阶段中的金属粒子31的平均粒径小，因此，上述的数值范围在制造接合用构件1前的材料阶段(准备工序S1)中相当于金属粒子31的平均粒径(D90)为0.1μm以上且55μm以下。应予说明，材料阶段中的金属粒子31的平均粒径(D90)相当于通过激光衍射·散射法求出的粒度分布中的累积值90％时的粒径。如果金属粒子31的平均粒径小于上述的数值范围的下限值，则由于金属粒子31的表面积的比例增加，形成许多表面氧化物，导致与第1金属体、第2金属体的熔融液的湿润性降低而反应被抑制。另外，如果金属粒子31的平均粒径大于上述数值范围的上限值，则金属粒子31的中心部难以变化为金属间化合物。根据这些情况，仍有可能在由接合用构件1形成的接合部5残留未反应的第3金属体成分而变得不是均质的结构或者有可能接合部成为多孔质状而变得不是致密的结构。

本实施方式涉及的接合用构件1中，由于得到均质结构的接合部5，因此，在接合部5的内部难以产生因异种金属间的扩散速度的差而产生的柯肯达尔空洞，因柯肯达尔空洞的生长而在接合部5产生断裂、龟裂的可能性低。另外，本实施方式涉及的接合用构件1中，由于得到致密的结构的接合部5，因此，能够将接合对象牢固地接合。

接着，对第2的实施方式涉及的接合用构件进行说明。

图8(A)是第2的实施方式涉及的接合用构件1A的示意性的截面图。图8(A)是观察接合用构件1A的样品截面的显微镜图像。

接合用构件1A具备第1箔21、第2箔22和收容体3A。收容体3A具备第1金属粒子31、第2金属粒子31A、膜材料32和金属间化合物33、34。第2金属粒子31A整体由第4金属体构成。第4金属体由与第1箔21和第2箔22同种的金属材料、例如Sn纯金属、Sn系合金构成。

该构成时，即使在第2金属粒子31A的周边，也会因第2金属粒子31A与第1金属粒子31反应而促进金属间化合物35A的生成。因此，对于收容体3A，从与第1箔21接近的区域到与第2箔22接近的区域，金属间化合物33、34、35A连续地连接，厚度方向上整体以金属键为主强固地键合。因此，根据第2实施方式涉及的接合用构件1A，与第1实施方式相比，第1箔21、第2箔22进一步难以发生剥离。

如以上的各实施方式所示，本发明能够实施，但应该认为各实施方式中的说明在所有方面是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的实施方式表示，而是由权利要求书表示。进而，旨在本发明的范围包含权利要求书和均等的含义和范围内的所有变更。

符号说明

1…接合用构件

2…封装

3…收容体

5…接合部

6…电极

21…第1箔

22…第2箔

31…金属粒子

32…膜材料

33，34…金属间化合物

35…膏

36…空洞

41…第1区域

42…第2区域

43…第3区域

Claims (8)

1.一种接合用构件，具备：

第1箔，其构成由第1金属体形成的第1层，所述第1金属体为Sn纯金属或Sn系合金，

第2箔，其构成由第2金属体形成的第2层，所述第2金属体为Sn纯金属或Sn系合金，以及

设置于所述第1箔与所述第2箔之间的第3层，

并且，所述第1箔的外缘部与所述第2箔的外缘部彼此贴合，

所述第3层含有：

具有比所述第1金属体的熔点和所述第2金属体的熔点高的熔点的第3金属体的粒子，所述第3金属体为Cu－Ni系合金或Cu－Mn系合金,

分散有所述第3金属体的粒子的膜材料，以及

通过所述第1金属体或所述第2金属体与所述第3金属体的反应而形成的金属间化合物，

并且，所述第1层与所述第3金属体的粒子之间以及所述第2层与所述第3金属体的粒子之间介由所述金属间化合物接合。

2.根据权利要求1所述的接合用构件，其中，所述第3金属体的粒子的一部分被埋于所述第1箔和所述第2箔的至少一者。

3.根据权利要求1或2所述的接合用构件，其中，所述膜材料含有助焊剂。

4.根据权利要求1或2所述的接合用构件，其中，所述第3金属体的粒子的平均粒径为0.1μm以上且45μm以下，所述平均粒径是对样品截面的显微镜图像中的金属粒子的粒度分布进行解析而得到的、累积值90％时的粒径。

5.根据权利要求1或2所述的接合用构件，其中，所述第3层进一步含有Sn纯金属或Sn系合金的粒子。

6.一种接合用构件的制造方法，

准备含有第1金属体的第1箔、含有第2金属体的第2箔以及使具有比所述第1金属体的熔点和所述第2金属体的熔点高的熔点的第3金属体的粒子分散于膜材料中而成的膏，

在所述第1箔和所述第2箔中的至少一者涂布所述膏，

在所述第1箔与所述第2箔之间夹持所述膏，

将所述第1箔的外缘部与所述第2箔的外缘部直接进行接合，

将所述第1箔和所述第2箔中的至少一者加热到比所述第1金属体和所述第2金属体的熔点低的温度，使所述第3金属体的粒子的表面附近与所述第1金属体或所述第2金属体反应而形成金属间化合物。

7.根据权利要求6所述的接合用构件的制造方法，其中，形成所述金属间化合物时，对所述第1箔与所述第2箔之间施加压力而使所述第1箔和所述第2箔塑性变形。

8.根据权利要求6或7所述的接合用构件的制造方法，其中，在准备所述膏时分散在所述膜材料中的所述第3金属体的粒子的平均粒径为0.1μm以上且55μm以下，所述平均粒径是对样品截面的显微镜图像中的金属粒子的粒度分布进行解析而得到的、累积值90％时的粒径。

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