JPWO2016194434A1

JPWO2016194434A1 - 接合用部材および接合方法

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Publication number: JPWO2016194434A1
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Inventors: 清多郎鷲塚
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Abstract

接合用部材（１）は、内部が気密された樹脂体（２）と、樹脂体（２）の内部に封入された、接合材料（３）と、を備える。接合材料（３）は、熱処理前の状態では、複数の第１金属粉（４）と複数の第２金属粉（５）とを含む混合粉体である。第２金属粉（５）は、溶融した第１金属粉（４）と反応して金属間化合物を生成する特性を有する。樹脂体（２）は、複数の第１金属粉（４）と複数の第２金属粉（５）とが軟化し始める温度よりも高い温度で溶融する。生成される金属間化合物は、例えば、ＣｕＮｉＳｎ等である。金属間化合物を生成する反応は、例えば、液相拡散接合に伴う反応である。接合用部材（１）は、接合材料（３）の溶融および固化が表面酸化物により阻害されることを抑制できる。

Description

本発明は、電子部品を基板に接合する際などに用いられる接合用部材および接合方法に関するものである。

従来、基板への電子部品の実装などを行う接合用部材の材料として、鉛フリー化を達成する各種金属材料の開発が進められてきた。例えば、特許文献１では、Ｓｎからなる金属粉と、ＣｕＮｉ合金からなる金属粉と、を含む接合材料（ソルダペースト）が開示されている。この接合材料は、熱処理によってＳｎの融点よりも高温になると、Ｓｎが溶融してＳｎの溶液が生成され、このＳｎの溶液がＣｕＮｉ合金に反応することにより、ＣｕやＮｉとＳｎとの金属間化合物に変質する。このような金属間化合物に変質した接合材料は、Ｓｎの融点よりも再溶融の温度が高い、高耐熱なものになる。

国際公開第２０１１／０２７６５９号パンフレット

上記接合材料では、熱処理時の金属粉の反応を適正に進めるために、金属粉の表面に生成される表面酸化物を還元・除去するフラックスを添加しておく必要がある。しかしながら、フラックスは電子部品の電極等を腐食させることがあるため、接合対象物がフラックスによる腐食に耐性を有する材質に限定されてしまう。また、接合過程でフラックスを洗浄する工程が必要となるため、工程数の増加が招かれてしまうとともに、接合対象物が洗浄に対しても耐性を有する材質や構造に限定されてしまう。

本発明の目的は、接合材料の溶融および固化が表面酸化物により阻害されることを抑制できる接合用部材を提供することにある。

本発明に係る接合用部材は、内部が気密された樹脂体と、前記樹脂体の内部に封入された、複数の金属粉を含む接合材料と、を備え、前記樹脂体は、前記金属粉が軟化し始める温度よりも高い温度で溶融する。特には、前記樹脂体は、前記金属粉が溶融し始める温度よりも高い温度で溶融することが好ましい。

これらの構成では、複数の金属粉を、表面の酸化を抑制した状態で樹脂体の内部に保持することができる。また、この接合用部材を熱処理により接合対象物に接合させる際には、樹脂体が溶融する温度よりも低い温度領域で金属粉が軟化または溶融することにより、樹脂体の内部で接合材料が一体化して表面積が低減する。したがって、接合用部材がより高温になって樹脂体が溶融する際に、樹脂体の内部にあった接合材料が外気に曝されても表面酸化物の生成が抑制される。これにより、表面酸化物の影響をほとんど受けることなく、接合材料を溶融および固化させることができる。

前記接合材料は、フラックスを含まないことが好ましい。

この構成では、接合材料を接合する接合対象物がフラックスに腐食されることがなく、接合対象物の材質が限定されるようなことがない。

前記接合材料は、第１金属粉と、溶融した前記第１金属粉と反応して前記第１金属粉よりも高い融点を有する金属間化合物を生成する第２金属粉と、を含むことが好ましい。特には、前記第１金属粉はＳｎを含み、前記第２金属粉は、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｍｎ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金、または、Ｃｕ−Ａｌ合金、を含むことが好ましい。

これらの構成では、接合材料が加熱によって溶融すると金属間化合物に変質する。したがって、この接合材料が冷却によって固化すると、第１金属粉の融点よりも再溶融の温度が高い、高耐熱なものになる。

前記樹脂体は、前記金属粉が前記金属間化合物に変質する温度範囲に融点を有することが好ましい。

この構成では、接合材料が金属間化合物に変質し始めるまで、樹脂体が溶融して接合材料が外気に曝されることが無い。したがって、接合材料における金属間化合物への変質が、表面酸化物によって阻害されることを抑制できる。

また、本発明に係る接合方法は、内部が気密された樹脂体と、前記樹脂体の内部に封入された、複数の金属粉を含む接合材料と、を備え、前記樹脂体が、前記金属粉が軟化し始める温度よりも高い温度で溶融する接合用部材を、第１の接合対象物と第２の接合対象物との間に配する第１の工程と、前記樹脂体が溶融する温度で前記第１の接合対象物と第２の接合対象物との間に配した前記接合用部材を熱処理する第２の工程と、を実行することが好ましい。

この接合方法では、接合用部材が、フラックスを全く含んでいなくても、または、フラックスを少量しか含んでいなくても、表面酸化物によって阻害されることなく接合材料を溶融および固化させられる。したがって、接合対象物がフラックスに腐食されることを抑制でき、接合対象物の材質が限定されるようなことがない。

前記第２の工程では、前記第１の接合対象物と前記第２の接合対象物とを介して前記接合用部材に圧力を加えることが好ましい。

この接合方法では、溶融した樹脂体が各接合対象物と接合材料との間から押し出されるので、各接合対象物と接合材料との接合をより確実に実現することができる。

前記第２の工程では、加熱により流動した前記樹脂体が、前記金属粉の反応物である金属接合体の前記第１の接合対象物および前記第２の接合対象物から露出する周囲を覆うことが好ましい。

この接合方法では、樹脂体が溶融した後でも、接合材料が外気に曝され難くなるので、接合材料に表面酸化物が生成されることを更に抑制できる。

前記第２の工程では、加熱により流動した前記樹脂体が、前記金属粉の反応物である金属接合体に形成されるボイドに入り込むことが好ましい。

この接合方法では、接合材料と各接合対象物とが接する面のボイドに樹脂体が入り込むことで、両者の接合強度を高められる。

前記金属粉は、第１金属粉と、溶融した前記第１金属粉と反応して前記第１金属粉よりも高い融点を有する金属間化合物を生成する第２金属粉と、を含み、前記第１の接合対象物と前記第２の接合対象物とのうちの少なくとも一方は、前記接合材料と接する表面に、前記第２金属粉を組成する金属を含むことが好ましい。

この接合方法では、接合材料に含まれる第１金属粉を組成する金属と、接合対象物の表面に含まれる第２金属粉を組成する金属との反応によって金属間化合物が生成されるため、接合材料と接合対象物との接合強度を更に高められる。

本発明によれば、接合用部材において、表面酸化物によって阻害されることなく接合材料を溶融および固化させることができる。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る接合用部材１の斜視図である。図１（Ｂ）は接合用部材１の模式的な断面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る接合方法のフローチャートを示す図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る接合方法で行われる第１の工程を模式的に示す断面図である。図４（Ａ）は、接合用部材１を用いた接合方法における第２の工程の前半過程について模式的に示す断面図である。図４（Ｂ）は、接合用部材１を用いた接合方法における第２の工程の後半過程について模式的に示す断面図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る接合方法での温度プロファイルを示す図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る接合用部材の模式的な断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る接合用部材と、その接合用部材を用いた接合方法について説明する。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る接合用部材１の斜視図である。図１（Ｂ）は接合用部材１の模式的な断面図である。

接合用部材１は、樹脂体２と接合材料３とを備えている。樹脂体２は、気密した内部に接合材料３を封入している。ここでの樹脂体２は、可撓性を有する２枚の樹脂フィルムを貼り合わせた構成である。樹脂体２の内部は、脱気処理や、脱酸素処理、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノン等の不活性ガスの充填処理などにより、遊離酸素を除去して（減少させて）いることが好ましい。また、樹脂体２を構成する樹脂フィルムは、酸素透過度の小さいものであることが好ましい。

樹脂体２を構成する樹脂は、接合材料３に含まれるＳｎの融点では溶融しない材質である。また、後述する熱処理によって金属間化合物の生成反応が開始した後で、溶融および流動が生じ、その一方で、その熱処理の最高温度では焼失しない材質である。このような樹脂体２として採用することが可能な素材としては、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリカーボネート（PC）、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリフェニレンスルファイド（PPS）、ポリイミド(PI)、ポリエーテルアミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリプロピレン(PP)等がある。これらの材質のうち、上記した温度特性の実現に適切なものを選択し、樹脂体２の材質として採用するとよい。

接合材料３は、熱処理前の状態では、複数の第１金属粉４と複数の第２金属粉５とを含む混合粉体である。ここでは、接合材料３は、液体が添加されていない乾燥粉体として構成するとともに、複数の金属粉に予め圧力をかけて圧縮することにより多孔質状に構成している。

また、第１金属粉４は、Ｓｎの単金属または合金（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｚｎなど）としている。

第２金属粉５は、Ｃｕの合金（好ましくは、Ｃｕ−１０Ｎｉ合金、その他、Niの割合が５〜２０重量％であるＣｕ−Ｎｉ合金、または、Ｍｎの割合が５〜２０重量％であるＣｕ−Ｍｎ合金、あるいは、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ａｌ合金など）としている。

なお、第１金属粉４は、第２金属粉５よりも低い融点を有するならば、他の材質でもよい。また、第２金属粉５は、溶融した第１金属粉４と反応して金属間化合物を生成する特性を有するならば、他の材質でもよい。以下の説明では、第１金属粉４をＳｎ粉４と称し、第２金属粉５をＣｕ合金粉５と称する。

なお、接合材料３やＳｎ粉４、Ｃｕ合金５は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｚｎ等が含まれていてもよい。これらの添加形態は、Ｓｎ粉４やＣｕ合金５に含有される不純物としての形態でもよく、Ｓｎ粉４やＣｕ合金５とは別に、接合材料３に添加される金属粉等としての形態でもよい。また、金属粉等として添加する場合には、金属錯体や金属化合物の形態で含まれていてもよい。

また、Ｓｎ粉４とＣｕ合金粉５との配合比は、重量比で、Ｓｎ粉４：Ｃｕ合金粉５＝５０：５０〜７０：３０の範囲内であることが好ましい。Ｓｎ粉４の配合量が多すぎ、Ｃｕ合金粉５の配合量が少なすぎると、後述する熱処理後に接合材料３に未反応のＳｎ成分が過剰に残存するおそれがある。一方、Ｃｕ合金粉５の配合量が多すぎ、Ｓｎ粉４の配合量が少なすぎると、後述する熱処理後に接合材料３に未反応のＣｕ合金成分が過剰に残存するおそれがある。熱処理後の接合材料３に各金属粉が過剰に残存すると、接合材料３が多孔質状になってしまい、接合強度が著しく低下するおそれがある。

また、Ｓｎ粉４の平均粒径（Ｄ５０）は、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。Ｓｎ粉４の平均粒径が１μｍよりも小さいと、表面積の割合が増加することにより多くの表面酸化物が形成されてしまい、Ｃｕ合金粉５との濡れ性が低下して反応が抑制されてしまう。一方、Ｓｎ粉４の平均粒径が３０μｍよりも大きいと、Ｓｎの溶融時にＣｕ合金粉５の周囲に大きなボイドが形成されてしまう。

また、Ｃｕ合金粉５の平均粒径（Ｄ５０）は、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。Ｃｕ合金粉５の平均粒径が１μｍよりも小さいと、やはり表面積の割合が増加することにより多くの表面酸化物が形成されてしまい、溶融したＳｎとの濡れ性が低下して反応が抑制されてしまう。一方、Ｃｕ合金粉５の平均粒径が３０μｍよりも大きいと、Ｃｕ合金粉５の内部まで十分な反応が進まず、反応後に未反応のＣｕ合金粉５が過剰に残存するおそれがある。

以上の構成を有する接合用部材１は、混合粉体状の接合材料３が樹脂体２の気密した内部に封入されていることによって、接合材料３を構成するＳｎ粉４およびＣｕ合金粉５の表面に表面酸化物が形成されにくい。したがって、後に接合対象物に接合材料３を接合させる際に、Ｓｎ粉４とＣｕ合金粉５との反応を、表面酸化物によって阻害されることなく適正に進めることができる。

以下、接合用部材１を用いて、第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２との間を接合する具体的な接合方法について説明する。

図２は、接合用部材１を用いた接合方法におけるフローチャートを示す図である。図３は、接合用部材１を用いた接合方法における第１の工程（配置工程）を模式的に示す断面図である。ここで示す第１接合対象物１０１および第２接合対象物１０２は、バスバーのような単独で構成されて大電流が流れる電極端子である。なお、第１接合対象物１０１および第２接合対象物１０２は、積層セラミックコンデンサ等の電子部品の表面電極のような素体の表面に形成された電極部材、および、電子部品を実装するプリント配線基板の表面に設けられた電極部材でもよい。

まず、第１の工程では、常温環境下で、図３に示すように第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２との間に接合用部材１が配置される。この状態では、接合用部材１の接合材料３は、Ｓｎ粉４およびＣｕ合金粉５を含む混合粉体状であり、外気に曝されることなく樹脂体２に封入されている。

次に、第２の工程（熱処理工程）では、第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２とにより、接合用部材１を厚み方向から圧縮しながら、接合用部材１を加熱する。

図４（Ａ）は、接合用部材１を用いた接合方法における第２の工程の前半過程について模式的に示す断面図である。図４（Ｂ）は、接合用部材１を用いた接合方法における第２の工程の後半過程について模式的に示す断面図である。図５は、接合用部材１を用いた接合方法における第２の工程での温度プロファイルを示す図である。図５において、温度Ｔ_ｍは接合材料３が軟化または溶融する温度である。温度Ｔ_ｎは樹脂体２が溶融する温度である。温度範囲Ｌは、後述する金属間化合物の生成反応が十分に促進される温度範囲である。

第２の工程の前半過程（図４（Ａ）参照）では、接合用部材１の温度をＳｎの融点近傍まで昇温させ、これにより、接合材料３を軟化または溶融させて、接合材料３を一体化させる。具体的には図５に示す温度プロファイルにおいて、接合用部材１が温度Ｔ_ｍを超える温度範囲にある程度の時間おかれ、これにより接合材料３を一体化させる。この際、接合用部材１の温度は、樹脂体２の融点Ｔ_ｎに達しないようにする必要がある。これにより、樹脂体２による封止が維持され、軟化または溶融した状態の接合材料３が、外気に曝されることなく樹脂体２に封入されたままになる。

なお、Ｓｎの融点Ｔ_ｍは２３１．９℃であり、第２の工程の前半過程では、例えば接合用部材１を２３５〜２４０℃の温度範囲に１〜５分程度おくとよい。これにより、図４（Ａ）に示すように、Ｓｎ粉４がほぼ全て溶融して溶液１３に変化し、このＳｎの溶液１３にＣｕ合金粉５が分散した状態となる。この場合、樹脂体２は、融点Ｔ_ｎが約２４０℃よりも高い材質を採用するとよい。

第２の工程の後半過程（図４（Ｂ）参照）では、接合用部材１を更に昇温させて、接合用部材１の温度を樹脂体２の融点Ｔ_ｎを超える温度範囲にする。これにより、樹脂体２が溶融して流動し、樹脂体２による接合材料３の封止が解かれることになる。この接合材料３は、軟化または溶融して一体化したものであるために、その表面積は低減されている。したがって、樹脂体２が溶融して、接合材料３が外気に曝されても、接合材料３の表面に生成される表面酸化物の生成量は抑制される。

また、溶融した樹脂体２は高い粘性を有するため、接合材料３から大きく離れて流出するようなことはなく、接合材料３の周囲を囲む位置に留まる。これにより、軟化または溶融した接合材料３も、第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２との間に留まる。そして、溶融した樹脂体２のうち、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２と接合材料３との間にあった少なくとも一部は、接合材料３の側面側に流れだすとともに接合材料３に形成されるボイドに入り込む。これにより、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２と接合材料３との間にあった樹脂体２が減少し、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２と接合材料３とが接するようになる。

この際、第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２とから樹脂体２や接合材料３に圧力をかけることにより、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２と接合材料３との間から樹脂体２を確実に押し出すことができる。したがって、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２と接合材料３とをより確実に接触させられる。

このように、溶融した樹脂体２が、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２から露出する接合材料３の周囲に留まることで、軟化または溶融した状態の接合材料３は、外気にあまり触れない状態で維持される。このことによっても、接合材料３の表面に生成される表面酸化物の生成量は抑制される。

上記のように樹脂体２を溶融させる際には、接合用部材１の温度は、金属間化合物の生成反応が十分に促進される温度範囲Ｌに納まる温度で維持することが好ましい。このようにすると、接合材料３において、溶液１３に含まれるＳｎが、Ｃｕ合金粉５に含まれるＣｕやＮｉ等の金属と反応し、溶液１３が金属間化合物に変質するとともに、Ｃｕ合金粉５の粒径が縮小して消失していく。

この金属間化合物を生成する反応は、例えば、液相拡散接合（「ＴＬＰ接合：ＴｒａｎｓｉｅｎｔＬｉｑｕｉｄＰｈａｓｅＤｉｆｆｕｓｉｏｎＢｏｎｄｉｎｇ」）に伴う反応である。生成される金属間化合物は、Ｃｕ合金粉５がＣｕ−Ｎｉ合金の場合には、例えば、（Ｃｕ，Ｎｉ）_６Ｓｎ_５、Ｃｕ_４Ｎｉ_２Ｓｎ_５、Ｃｕ_５ＮｉＳｎ_５、（Ｃｕ，Ｎｉ）_３Ｓｎ、Ｃｕ_２ＮｉＳｎ、ＣｕＮｉ_２Ｓｎ等である。また、Ｃｕ合金粉５がＣｕ−Ｍｎ合金の場合には、金属間化合物は、（Ｃｕ，Ｍｎ）_６Ｓｎ_５、Ｃｕ_４Ｍｎ_２Ｓｎ_５、Ｃｕ_５ＭｎＳｎ_５、（Ｃｕ，Ｍｎ）_３Ｓｎ、Ｃｕ_２ＭｎＳｎ、ＣｕＭｎ_２Ｓｎ等である。

上記した各種の金属間化合物の生成反応が促進される温度範囲Ｌは、およそ２５０〜２８０℃である。したがって、この場合には、接合用部材１を２５０〜２８０℃で２〜５分程度おくことにより、溶液１３に含まれるＳｎとＣｕ合金粉５に含まれるＣｕ合金とをほぼ完全に反応させて、溶液１３を金属間化合物に変質させることができる。このため、樹脂体２の融点Ｔ_ｎは、金属間化合物の生成反応が促進される温度範囲にあることが好ましく、これにより、金属間化合物の生成反応を促進する際に、同時に、樹脂体２を溶融および流動させることができる。そして、金属間化合物の生成反応が接合材料３の表面酸化物によって阻害されることを防ぐことができる。

なお、第１接合対象物１０１及び第２接合対象物１０２は、少なくとも接合用部材１との接触部分の表面が、接合材料３に含まれるＣｕ合金粉５を組成する金属を含むことが好ましい。例えば、第１接合対象物１０１及び第２接合対象物１０２は、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌの単金属、または、Ｃｕを主成分としたＣｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ａｌ等の合金、あるいは、これらの金属が基材の表面にめっきされた構成とすることができる。この場合、これらの金属と接合材料３に含まれるＳｎとが反応することにより、第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２の表面に、金属間化合物からなる合金層１０３が生成される。合金層１０３の金属間化合物は、例えばＣｕ_３Ｓｎ、Ｃｕ_６Ｓｎ_５等である。このような合金層１０３が形成されることで、固化した後の接合材料３と第１接合対象物１０１および第２接合対象物１０２との接合強度を更に高めることができる。

以上に説明したような熱処理を第２の工程で行うことで、接合用部材１にフラックスを殆ど添加していなくても、表面酸化物の影響をほとんど受けることなく、接合材料３を溶融させることができる。そして、第２の工程の後に、接合材料３を自然冷却させることによりこの接合材料３を固化させて、第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２との間に接合材料３の反応物である金属接合体を接合することができる。したがって、接合用部材１にフラックスを殆ど添加していなくても、表面酸化物の影響をほとんど受けることなく、接合材料３を溶融および固化させることができ第１接合対象物１０１や第２接合対象物１０２がフラックスに腐食されない材質に限定されるようなことがない。第１接合対象物１０１と第２接合対象物１０２との間に接合される接合材料３の反応物である金属接合体は、金属間化合物に変質したものであるために、Ｓｎが溶融する温度よりも再溶融の温度が高く、高耐熱なものになる。

なお、この実施形態においては、樹脂体２として、２枚の樹脂フィルムを貼り合わせた構成を説明したが、本発明における樹脂体はこのような構成に限られるものではない。例えば、本発明における樹脂体は、より厚みのある樹脂ケース等に接合材料３を封入した構成や、接合材料３を樹脂によるポッティング等で覆った構成等、他の構成とすることもできる。

また、この実施形態においては、熱処理前の接合材料３を圧縮された混合粉体とした構成を説明したが、本発明における接合材料はこのような構成に限られるものではない。例えば、本発明における接合材料は、圧縮せずに流動性の高いまま構成した混合粉体として構成されていてもよく、また、溶剤やチキソ剤などの液体を添加してペースト状に構成されていてもよい。また、接合材料は、１種の金属粉のみを含んで構成されていてもよい。

ここで、本発明の第２実施形態に係る接合用部材について、第１の実施形態とは接合材料の構成を異ならせる場合を例に説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る接合用部材１Ａを模式的に示す断面図である。接合用部材１Ａは、先の実施形態に係る構成とは異なる構成の接合材料３Ａを備える。接合材料３Ａは、金属粉としてＳｎ粉４Ａのみを備え、そのＳｎ粉４Ａに添加剤５Ａを混合してペースト状にしたものである。

このように接合用部材１Ａの接合材料３Ａは、単一の金属粉のみを含んで構成することができる。また、接合用部材１Ａの接合材料３Ａは、ペースト状に構成することもできる。接合材料３Ａをどのように構成する場合でも、接合材料３Ａは、フラックス成分を全く含まないこと、または、フラックス成分を含むとしても極めて少量だけ含むことが好ましい。このようにしても、接合材料３Ａを樹脂体２に封入しておけば、接合材料３Ａの接合対象物が、フラックス成分に腐食されるような材質でも、腐食させることなく接合材料３Ａを接合することができる。

最後に、以上の各実施形態の説明は、すべての点で例示であり、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の範囲が含まれる。

１，１Ａ…接合用部材
２…樹脂体
３，３Ａ…接合材料
４，４Ａ…第１金属粉（Ｓｎ粉）
５…第２金属粉（Ｃｕ合金粉）
５Ａ…添加剤
１３…溶液
１０１，１０２…接合対象物
１０３…合金層

Claims

内部が気密された樹脂体と、
前記樹脂体の内部に封入された、複数の金属粉を含む接合材料と、
を備え、
前記樹脂体は、前記金属粉が軟化し始める温度よりも高い温度で溶融する、
接合用部材。
前記樹脂体は、前記金属粉が溶融し始める温度よりも高い温度で溶融する、
請求項１に記載の接合用部材。
前記接合材料は、フラックスを含まない、
請求項１または２に記載の接合用部材。
前記接合材料は、第１金属粉と、溶融した前記第１金属粉と反応して前記第１金属粉よりも高い融点を有する金属間化合物を生成する第２金属粉と、を含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載の接合用部材。
前記第１金属粉はＳｎを含み、
前記第２金属粉は、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｍｎ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金、または、Ｃｕ−Ａｌ合金、を含む、
請求項４に記載の接合用部材。
前記樹脂体は、前記金属粉が前記金属間化合物に変質する温度範囲に融点を有する、
請求項４または５に記載の接合用部材。
内部が気密された樹脂体と、前記樹脂体の内部に封入された、複数の金属粉を含む接合材料と、を備え、前記樹脂体が、前記金属粉が軟化し始める温度よりも高い温度で溶融する接合用部材を、第１の接合対象物と第２の接合対象物との間に配する第１の工程と、
前記樹脂体が溶融する温度で前記第１の接合対象物と前記第２の接合対象物との間に配した前記接合用部材を熱処理する第２の工程と、を実行する、
接合方法。
前記第２の工程では、前記第１の接合対象物と前記第２の接合対象物とを介して前記接合用部材に圧力を加える、
請求項７に記載の接合方法。
前記第２の工程では、加熱により流動した前記樹脂体が、前記金属粉の反応物である金属接合体の前記第１の接合対象物および前記第２の接合対象物から露出する周囲を覆う、
請求項７または８に記載の接合方法。
前記第２の工程では、加熱により流動した前記樹脂体が、前記金属粉の反応物である金属接合体に形成されるボイドに入り込む、
請求項７乃至９のいずれかに記載の接合方法。
前記金属粉は、第１金属粉と、溶融した前記第１金属粉と反応して前記第１金属粉よりも高い融点を有する金属間化合物を生成する第２金属粉と、を含み、
前記第１の接合対象物と前記第２の接合対象物とのうちの少なくとも一方は、前記接合材料と接する表面に、前記第２金属粉を組成する金属を含む、
請求項７乃至１０のいずれかに記載の接合方法。