接合方法、接合結(jié)構(gòu)體及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能得到無空隙、致密且耐熱性高、可靠性優(yōu)異的接合部的接合方法和接合部的可靠性高的接合結(jié)構(gòu)體。在將第1接合對象物和第2接合對象物接合時，第1接合對象物具有由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬，第2接合對象物具有由含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的至少一種和Cu的合金構(gòu)成的第2金屬，并且在第1接合對象物和第2接合對象物接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理，在兩者的界面上生成金屬間化合物，由此將第1接合對象物和第2接合對象物接合。作為第1金屬，使用含Sn 70重量％以上的合金。作為第1金屬，使用含Sn 85重量％以上的合金。
【專利說明】接合方法、接合結(jié)構(gòu)體及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及將一方的接合對象物（第1接合對象物）和另一方的接合對象物（第 2接合對象物）接合的接合方法、使用該接合方法形成的接合結(jié)構(gòu)體及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為將表面安裝型電子部件安裝在基板等上時的安裝方法，將電子部件的外部電 極焊接到基板上的安裝用電極（陸地電極）等上進(jìn)行安裝的方法被廣泛使用。
[0003] 作為在這種通過焊接進(jìn)行安裝的方法中所使用的焊膏，例如有人提出含有（a)由 Cu、Al、Au、Ag等高熔點(diǎn)金屬或含有這些金屬的高熔點(diǎn)合金構(gòu)成的第2金屬（或合金）球與 (b)由Sn或In構(gòu)成的第1金屬球的混合體的焊膏（可參見專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 此外，在該專利文獻(xiàn)1中還公開了使用該焊膏的接合方法和電子設(shè)備的制造方 法。
[0005] 然而，在使用該專利文獻(xiàn)1的焊膏進(jìn)行焊接時，如圖8(a)示意所示，含有低熔點(diǎn)金 屬（例如Sn)球51、高熔點(diǎn)金屬（例如Cu)球52和助焊劑53的焊膏被加熱而發(fā)生反應(yīng)，焊 接后，如圖8 (b)所示，多個高熔點(diǎn)金屬球52介由在來自低熔點(diǎn)金屬球的低熔點(diǎn)金屬和來自 高熔點(diǎn)金屬球的高熔點(diǎn)金屬之間形成的金屬間化合物54而連結(jié)，通過該連結(jié)體，接合對象 物連接-連結(jié)（焊接）在一起。
[0006] 然而，在該專利文獻(xiàn)1的接合方法、電子設(shè)備的制造方法中，為了連接接合對象 物，需要另行準(zhǔn)備焊膏，存在實(shí)施接合方法用的設(shè)備、工序等受制約的問題。
[0007] 此外，在為該專利文獻(xiàn)1的焊膏的情況下，通過在焊接工序中對焊膏進(jìn)行加熱，生 成高熔點(diǎn)金屬（例如Cu)與低熔點(diǎn)金屬（例如Sn)的金屬間化合物，但在Cu (高熔點(diǎn)金屬） 與Sn(低熔點(diǎn)金屬）的組合中，作為低熔點(diǎn)金屬的Sn因其擴(kuò)散速度慢而殘留。焊膏中若有 Sn殘留，則其高溫下的接合強(qiáng)度會大幅降低，根據(jù)要接合的產(chǎn)品的種類，有時會無法使用。 此外，會有焊接工序中殘留的Sn在之后的其他焊接工序中熔融而流出之虞，作為在溫階連 接中使用的高溫焊料，存在可靠性低的問題。
[0008] S卩，例如在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，經(jīng)過進(jìn)行焊接的工序制造半導(dǎo)體裝置后，想 要用回流焊的方法將該半導(dǎo)體裝置安裝到基板上時，會有半導(dǎo)體裝置制造工序的焊接工序 中殘留的Sn在回流焊工序中熔融而流出之虞。
[0009] 此外，要使低熔點(diǎn)金屬完全成為金屬間化合物，使Sn不殘留，在焊接工序中，需要 高溫且長時間的加熱，但由于還要兼顧生產(chǎn)效率，因而實(shí)際應(yīng)用上不可行。
[0010] 為了解決這種問題，有人提出含有由第1金屬粉末和熔點(diǎn)高于第1金屬粉末的第 2金屬粉末構(gòu)成的金屬成分以及助焊劑成分的焊膏，在該焊膏中，使第1金屬為Sn或含Sn 合金，使第2金屬（Cu-Mn或Cu-Ni)為會與上述第1金屬生成顯不310°C以上的烙點(diǎn)的金屬 間化合物且在第2金屬粉末的周圍最初生成的金屬間化合物的晶格常數(shù)與第2金屬成分的 晶格常數(shù)之差即晶格常數(shù)差在50%以上的金屬或合金（可參見專利文獻(xiàn)2)。
[0011] 另外，在該專利文獻(xiàn)2中，作為第2金屬，列舉示出了導(dǎo)體圖案或Cu-Ni等。
[0012] 此外，專利文獻(xiàn)2中，還提出了使用上述焊膏的接合方法、接合結(jié)構(gòu)以及電子設(shè)備 的制造方法。
[0013] 而且，根據(jù)使用該焊膏的接合方法，能夠進(jìn)行可大幅減少Sn殘留量、在回流焊時 不發(fā)生焊料流出、高溫下的接合強(qiáng)度、接合可靠性優(yōu)異的接合。
[0014] 然而，在使用專利文獻(xiàn)2的焊膏的接合方法中，Cu-Mn、Cu-Ni等第2金屬與Sn或 Sn合金等第1金屬的擴(kuò)散反應(yīng)快速發(fā)生，因而Sn呈現(xiàn)液狀的時間短，迅速形成熔融溫度高 的金屬間化合物，因此，視情況，可能會在接合部內(nèi)產(chǎn)生空隙。因此，期待有一種能夠進(jìn)行接 合可靠性更高的接合的接合方法。
[0015] 此外，在專利文獻(xiàn)2的接合方法中，也需要在接合對象物之外另行準(zhǔn)備焊膏，實(shí)施 接合方法用的設(shè)備、工序等也受制約。
[0016] 專利文獻(xiàn)：
[0017] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-254194號公報
[0018] 專利文獻(xiàn)2 :PCT申請公開說明書第2011/027659號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，旨在提供在不需要使用焊膏等接合材料的 情況下能夠?qū)Φ?接合對象物和第2接合對象物進(jìn)行接合部無空隙、耐熱性優(yōu)異、可靠性高 的接合的接合方法、使用該接合方法形成的接合可靠性高的接合結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
[0020] 為了解決上述問題，本發(fā)明的接合方法是將第1接合對象物和第2接合對象物接 合的方法，其特征在于，
[0021] 第1接合對象物具有由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬，
[0022] 第2接合對象物具有由含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的至少一種和Cu的合金構(gòu)成 的第2金屬，
[0023] 在所述第1接合對象物和所述第2接合對象物接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理，在兩者 的界面上生成金屬間化合物，由此將所述第1接合對象物和所述第2接合對象物接合。
[0024] 另外，在本發(fā)明中，"第1接合對象物"和"第2接合對象物"是為了區(qū)別表示一對 接合對象物中的一方和另一方而使用的稱呼，并不是意圖按照接合對象物的種類、結(jié)構(gòu)等 進(jìn)行區(qū)分。
[0025] 例如，在將芯片型電子部件的外部電極接合到電路基板的安裝用電極上時，可以 將前者稱為第1接合對象物，將后者稱為第2接合對象物，也可將后者稱為第1接合對象 物，將前者稱為第2接合對象物。
[0026] 此外，作為本發(fā)明的接合方法中的第1和第2接合對象物，例如像上述那樣列舉出 芯片型電子部件的外部電極和搭載有芯片型電子部件的電路基板上的安裝用電極等，但本 發(fā)明包括接合對象物的一方例如為"鍍有第1金屬或第2金屬的Cu線"、"鍍有第1金屬或 第2金屬的金屬端子"等之類的情況。
[0027] 此外，在本發(fā)明中，由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬（熔點(diǎn)低于第2金屬的低熔 點(diǎn)金屬）例如有以形成在電極表面的由Sn或含Sn合金構(gòu)成的鍍層的方式給出的情況等。 這種情況下，由第1金屬形成的鍍層優(yōu)選位于第1或第2接合物的最表面。但是，視情況， 還可在該第1金屬鍍層表面進(jìn)一步形成其他層（例如貴金屬鍍層等）。
[0028] 此外，上述第2接合對象物具有由含有選自Ni、Μη、Α1及Cr中的至少一種和Cu的 合金（Cu合金）構(gòu)成的第2金屬，關(guān)于該第2金屬，例如有以形成在電極表面的Cu合金的 鍍層的方式給出的情況等。優(yōu)選由該第2金屬形成的鍍層也位于第1或第2接合對象物的 最表面，但視情況，也可在其表面形成Sn鍍層、Au鍍層等抗氧化膜。
[0029] 在本發(fā)明中，優(yōu)選上述第1金屬為含Sn 70重量％以上的合金。
[0030] 第1金屬為含Sn 70重量％以上的合金時，能夠更切實(shí)地得到本發(fā)明的效果，即能 得到無空隙且耐熱性高、可靠性優(yōu)異的接合部。
[0031] 此外，更優(yōu)選上述第1金屬為含Sn 85重量％以上的合金。
[0032] 第1金屬為含Sn 85重量％以上的合金時，能更切實(shí)地得到耐熱性更高的接合部。
[0033] 此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選上述第2金屬為以Cu-Ni合金和/或Cu-Mn合金為主要成 分的合金。
[0034] 第2金屬為以Cu-Ni合金或Cu-Mn合金為主要成分的合金時，能得到尤其是其耐 熱性高的接合部。
[0035] 此外，優(yōu)選上述Cu-Ni合金在5?30重量％的范圍內(nèi)含有Ni,上述Cu-Mn合金以 5?30重量％的比例含有Μη。
[0036] 通過上述構(gòu)成，能更切實(shí)地得到尤其是其耐熱性高的接合部。
[0037] 此外，本發(fā)明的接合結(jié)構(gòu)體的特征在于，通過上述本發(fā)明的接合方法形成。
[0038] 即，本發(fā)明的接合結(jié)構(gòu)體為第1接合對象物和第2接合對象物接合而成的接合結(jié) 構(gòu)體，其特征在于，第1接合對象物和第2接合對象物通過第1金屬（Sn或含Sn合金）和 第2金屬（含有選自Ni、Μη、Α1及Cr中的至少一種和Cu的合金（Cu合金））反應(yīng)所生成的 金屬間化合物而接合。
[0039] 此外，本發(fā)明的接合結(jié)構(gòu)體的制造方法的特征在于，使用上述本發(fā)明的接合方法。
[0040] 在本發(fā)明的接合方法中，第1接合對象物具有由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬， 第2接合對象物具有由含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的至少一種和Cu的合金（Cu合金）構(gòu) 成的第2金屬，在第1接合對象物和第2接合對象物接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理，在兩者的界 面上生成第1金屬和第2金屬的金屬間化合物，由此將第1接合對象物和第2接合對象物 接合，從而能在不需要另行準(zhǔn)備焊膏等接合材料的情況下進(jìn)行接合部無空隙、耐熱性優(yōu)異、 可靠性高的接合。
[0041] 即，在本發(fā)明中，由于接合對象物的一方具有由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬， 并且另一方具有由含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的至少一種和Cu的合金（Cu合金）構(gòu)成的 第2金屬，因而通過在兩者接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理，在熱處理工序中，上述第1金屬（Cu 合金）和上述第1金屬（Sn或Sn合金）快速擴(kuò)散，在接合部上生成高熔點(diǎn)的金屬間化合物， 并且Sn、Sn合金等第1金屬基本上變成金屬間化合物。
[0042] 其結(jié)果，例如在第1接合對象物為電子部件的外部電極、第2接合對象物為基板的 安裝用電極的情況下，能得到在電子部件安裝后的階段，在實(shí)施多次回流焊的情況下，以及 在安裝的電子部件（例如車載用電子部件）在高溫下使用等情況下，都不會引起電子部件 的脫落等、高溫下的接合可靠性高的接合部。
[0043] 在使用本發(fā)明的接合方法將第1接合對象物和第2接合對象物接合時，在不另外 使用焊膏等、且第1和第2接合對象物接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理。此時，溫度達(dá)到第1金屬 (Sn或Sn合金）的熔點(diǎn)以上時，第1接合對象物中的第1金屬熔融。并且，第1金屬和第2 接合對象物中的第2金屬（Cu合金）迅速擴(kuò)散，生成金屬間化合物。
[0044] 然后進(jìn)一步繼續(xù)加熱，第1金屬（Sn或Sn合金）和第2金屬進(jìn)一步反應(yīng),在第1 金屬和第2金屬的組成比等處于適宜條件的情況下，第1金屬全部變成金屬間化合物，第1 金屬（Sn或Sn合金）不再存在。
[0045] 另外，在本發(fā)明中，在第1金屬和第2金屬的界面上生成的金屬間化合物與第2金 屬之間的晶格常數(shù)差大（第2金屬和金屬間化合物的晶格常數(shù)差在50%以上），因此，在熔 融的第1金屬中，金屬間化合物邊剝離、分散邊反復(fù)進(jìn)行反應(yīng)，金屬間化合物的生成飛躍性 地進(jìn)行，能在短時間內(nèi)充分減少第1金屬（Sn或Sn合金）的含量。其結(jié)果，能進(jìn)行耐熱強(qiáng) 度大的接合。
[0046] 另外，構(gòu)成第2金屬（Cu合金）的Al和Cr與Cu相比，第1離子化能均小，這些金 屬（Al和Cr)固溶在Cu中，因此，與Cu相比，Al和Cr先被氧化。其結(jié)果，未被氧化的Cu向 熔融的第1金屬（Sn或含Sn合金）的擴(kuò)散得到促進(jìn)，在非常短的時間內(nèi)，與第1金屬之間 生成金屬間化合物。因此，與該部分相應(yīng)地，接合部中的第1金屬的含量降低，接合部的熔 點(diǎn)上升，耐熱強(qiáng)度提1?。
[0047] 此外，在本發(fā)明中，第2接合對象物所具有的第2金屬（上述Cu合金）為電極或 形成在其表面的鍍層時，與為粉體時相比，能以表面積小的形式供給，因而能減少與第1接 合對象物具有的第1金屬（Sn或Sn合金）的接觸面積，減慢反應(yīng)速度。其結(jié)果，能夠延長 Sn或Sn合金（第1金屬）以液體存在的時間，形成無空隙、致密的接合部。
[0048] 此外，在本發(fā)明的接合結(jié)構(gòu)體中，如上述那樣，第1和第2接合對象物介由以高熔 點(diǎn)的金屬間化合物為主要成分的接合部而接合，因而能夠提供耐熱強(qiáng)度大、可靠性高的接 合結(jié)構(gòu)體。
[0049] 另外，為了更切實(shí)地得到本發(fā)明的效果，優(yōu)選使第1接合對象物具有的第1金屬 (Sn或Sn合金）的量和第2接合對象物具有的第2金屬（含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的 至少一種和Cu的合金）的比例在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常，相對于第1金屬的量和第2金屬的 合計(jì)量，優(yōu)選第1金屬的比例在70體積％以下的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050] 圖1是顯示具有作為供實(shí)施本發(fā)明的接合方法用的第1 (或第2)接合對象物的外 部電極的芯片型電子部件的圖。
[0051] 圖2是顯示具有作為供實(shí)施本發(fā)明的接合方法用的第2(或第1)接合對象物的安 裝用電極的玻璃環(huán)氧基板的圖。
[0052] 圖3是顯示用本發(fā)明的接合方法將第1接合對象物和第2接合對象物接合時的一 個工序的圖。
[0053] 圖4是顯示用本發(fā)明的接合方法將第1接合對象物和第2接合對象物接合而成的 接合結(jié)構(gòu)體的圖。
[0054] 圖5是顯示用本發(fā)明的接合方法將第1接合對象物和第2接合對象物接合而成的 接合結(jié)構(gòu)體的變形例的圖。
[0055] 圖6是說明本發(fā)明的接合方法的另一實(shí)施方式用的圖，是顯示將具有作為第1接 合對象物的凸點(diǎn)（bump)的芯片型電子部件載置在具有作為第2接合對象物的安裝用電極 的安裝用基板上的狀態(tài)的圖。
[0056] 圖7是顯示如圖6所示將芯片型電子部件載置在安裝用基板上并進(jìn)行加熱和加壓 后的狀態(tài)的圖。
[0057] 圖8是顯示使用現(xiàn)有的焊膏進(jìn)行焊接時的焊料性狀的圖，（a)是顯示加熱前的狀 態(tài)的圖，（b)是顯示焊接工序結(jié)束后的狀態(tài)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0058] 下面顯示本發(fā)明的實(shí)施方式，對本發(fā)明的特征進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0059] 〈實(shí)施方式1>
[0060] 在本實(shí)施方式中，以在將陶瓷層疊體的兩端部上配設(shè)有外部電極的芯片型電子部 件（層疊陶瓷電容器）搭載到玻璃環(huán)氧基板上的安裝用電極上時將芯片型電子部件的外部 電極（第1接合對象物）接合到玻璃環(huán)氧基板上的安裝用電極（第2接合對象物）上的情 況為例進(jìn)行說明。
[0061] 〔芯片型電子部件和玻璃環(huán)氧基板的準(zhǔn)備〕
[0062] 首先，如圖1所示，準(zhǔn)備具有外部電極（第1接合對象物）3的芯片型電子部件A， 該外部電極3具有通過在形成在內(nèi)部電極4和陶瓷層5交替層疊而成的層疊體10的兩端 部上的由Cu厚膜電極構(gòu)成的外部電極主體1的表面上鍍敷表1和2的試樣編號1?25所 不的Sn或含Sn合金（第1金屬）而形成的鍍層2。
[0063] 另外，雖在圖中未示出，但在Cu厚膜電極與Sn或含Sn合金的鍍層2之間形成了 Ni鍍層。
[0064] 此外，鍍層2可以不必覆蓋外部電極主體1的整個表面，只要以在熱處理工序中與 構(gòu)成下述安裝用電極13的鍍膜12的第2金屬（在本實(shí)施方式中為Cu合金）反應(yīng)、形成金 屬間化合物這樣的方式供給到外部電極主體1上即可。
[0065] 另外，作為構(gòu)成上述鍍層2的第1金屬（低熔點(diǎn)金屬），如表1和2所示，使 用 了 Sn-3Ag-0. 5Cu、Sn、Sn-3. 5Ag、Sn-0. 75Cu、Sn-15Bi、Sn-0. 7Cu-0. 05Ni、Sn-5Sb、 Sn-2Ag-0. 5Cu-2Bi、Sn-30Bi、Sn-3. 5Ag-0. 5Bi-8In、Sn-9Zn、Sn-8Zn-3Bi 合金。
[0066] 另外，在上述第I金屬的標(biāo)記中，例如試樣編號I的"Sn-3Ag_0. 5Cu"表不，低烙點(diǎn) 金屬材料是含有Ag 3重量％、Cu 0. 5重量％、其余部分為Sn的合金（Sn合金）。
[0067] 此外，如圖2所示，準(zhǔn)備了具有安裝用電極（第2接合對象物）13的玻璃環(huán)氧基板 B，該安裝用電極13具有通過在形成在由玻璃環(huán)氧樹脂構(gòu)成的基板的主面上的Cu電極膜11 的表面上鍍敷含有選自Ni、Mn、Al及Cr中的至少一種和Cu的合金（第2金屬）而形成的 鍍層12。另外，鍍層12可以以圖2所示的覆蓋Cu電極膜11的整個表面即Cu電極膜11的 上表面和側(cè)面的方式形成，也可以僅形成在Cu電極膜11的上表面上，甚至僅形成在上表面 的一部分上。
[0068] 另外，作為構(gòu)成上述鍍層12的第2金屬（Cu合金），使用了表1和表2所不 的 Cu-5Ni、Cu-IONi、Cu-15Ni、Cu-20Ni、Cu-30Ni、Cu-5Mn、Cu-lOMn、Cu-15Mn、Cu-20Mn、 Cu-30Mn、Cu-12Mn-4Ni、Cu-10Mn-lP、Cu-IOAl、Cu-IOCr 合金。
[0069] 第2接合對象物（玻璃環(huán)氧基板的安裝用電極）可以如試樣編號22那樣同時含 有Μη、Ni，還可如試樣編號23那樣含有P (磷）等第3成分。
[0070] 此外，為了比較，作為第2接合對象物，準(zhǔn)備了不具備本發(fā)明要件的表2的試樣編 號26和27的試樣。
[0071] 另外，試樣編號26的第2接合對象物（玻璃環(huán)氧基板的安裝用電極）通過在Cu 電極膜的表面形成由Cu構(gòu)成的鍍層而得到，此外，試樣編號27的第2接合對象物（玻璃環(huán) 氧基板的安裝用電極）通過在Cu電極膜的表面形成由Cu-Zn合金構(gòu)成的鍍層而得到。
[0072] 〔第1接合對象物和第2接合對象物的接合〕
[0073] 將表1和2的試樣編號1?25的各芯片型電子部件A載置在玻璃環(huán)氧基板B上， 如圖3所示，使外部電極（第1接合對象物）3與表1和2的試樣編號1?25的玻璃環(huán)氧 基板B的安裝用電極（第2接合對象物）13接觸，然后，在250°C、30分鐘的條件下進(jìn)行了 回流焊。
[0074] 這樣，如圖4所示，得到芯片型電子部件A的外部電極（第1接合對象物）3和玻 璃環(huán)氧基板B的安裝用電極（第2接合對象物）13介由金屬間化合物（接合部）M12而接 合的接合結(jié)構(gòu)體C。
[0075] 另外，圖5顯示通過上述方法得到的接合結(jié)構(gòu)體C的變形例。對本發(fā)明的接合結(jié) 構(gòu)體而言，如圖5所示，構(gòu)成外部電極3的Sn或含Sn合金（低熔點(diǎn)金屬）的鍍層2和構(gòu)成 安裝用電極13的Sn或含Sn合金（低熔點(diǎn)金屬）的鍍層12中，在不與對方一側(cè)連接的部 分，鍍層2和/或鍍層12也可以未反應(yīng)的狀態(tài)殘留。
[0076] 此外，同樣地，將具備本發(fā)明要件的試樣編號26和27的芯片型電子部件載置在不 具有本發(fā)明要件的第2接合對象物（試樣編號26的具有表面上形成有由Cu構(gòu)成的鍍層的 外部電極的玻璃環(huán)氧基板和試樣編號27的具有表面上形成有由Cu-Zn合金構(gòu)成的鍍層的 外部電極的玻璃環(huán)氧基板）上，使外部電極（第1接合對象物）與玻璃環(huán)氧基板B上的安 裝用電極（第2接合對象物）接觸，然后，在250°C、30分鐘的條件下進(jìn)行回流焊，得到接合 結(jié)構(gòu)體。
[0077] 〔特性評價〕
[0078] 以按上述那樣得到的接合結(jié)構(gòu)體作為試樣，用以下方法進(jìn)行了特性評價。
[0079]《接合強(qiáng)度》
[0080] 使用接合強(qiáng)度測定儀測定所得接合結(jié)構(gòu)體的剪切強(qiáng)度，并對接合強(qiáng)度進(jìn)行了評 價。
[0081] 剪切強(qiáng)度的測定在橫推速度：〇. Imm · S'室溫和260°C的條件下進(jìn)行。
[0082] 將剪切強(qiáng)度在20NmnT2以上的試樣評價為◎(優(yōu)），2NmnT2以上、小于20NmnT 2的試 樣評價為良（〇），2Nmm 2以下的試樣評價為X (不合格）。
[0083] 在表1和2中一并示出對各試樣測得的室溫和260°C下的接合強(qiáng)度的值和評價結(jié) 果。
[0084] 《殘留成分評價》
[0085] 切取約7mg在回流焊后凝固的接合部的金屬間化合物（反應(yīng)生成物），在測定溫 度30°C?300°C、升溫速度5°C /min、N2氣氛、對照物Al2O3的條件下進(jìn)行差示掃描量熱測定 (DSC測定）。由所得DSC圖中低熔點(diǎn)金屬（第1金屬）成分在熔融溫度下的熔融吸熱峰的 吸熱量對殘留的低熔點(diǎn)金屬成分量進(jìn)行定量，求出殘留低熔點(diǎn)金屬含有率（體積％ )。將殘 留低熔點(diǎn)金屬含有率為O體積％的情況評價為◎(優(yōu)），將大于O體積％、在50體積％以下 的情況評價為良（〇），將大于50體積％的情況評價為X (不合格）。
[0086] 在表1和表2中一并不出殘留低烙點(diǎn)金屬含有率和評價結(jié)果。
[0087] 《流出不良率》
[0088] 所得接合結(jié)構(gòu)體的流出不良率用以下方法測定。
[0089] 首先，將接合結(jié)構(gòu)體用環(huán)氧樹脂密封并放置在相對濕度85 %的環(huán)境中，在峰值溫 度260°C的回流焊條件下進(jìn)行加熱。將接合材料再熔融流出的試樣視為不良，檢查流出不良 的發(fā)生比例。由該結(jié)果求出流出不良發(fā)生率。
[0090] 將接合材料的流出不良率為0的情況評價為◎(優(yōu)），將大于0%、在50%以下的 情況評價為良（〇），將大于50 %的情況評價為X (不合格）。
[0091] 在表1和2中一并示出流出不良發(fā)生率和評價結(jié)果。
[0092] 《致密性》
[0093] 用金屬顯微鏡觀察所得接合結(jié)構(gòu)體的截面，確認(rèn)有無存在于接合部的空隙。將不 存在一邊在50 μπι以上的空隙的情況評價為◎(優(yōu)），存在的情況評價為X (不良）。
[0094] 在表1和2中一并示出致密性評價結(jié)果。
[0095] 表 1
[0096]
[0097] 表 2

【權(quán)利要求】
1. 接合方法，用于將第1接合對象物和第2接合對象物接合，在該方法中， 第1接合對象物具有由Sn或含Sn合金構(gòu)成的第1金屬， 第2接合對象物具有由含有選自Ni、Μη、A1及Cr中的至少一種和Cu的合金構(gòu)成的第 2金屬， 在所述第1接合對象物和所述第2接合對象物接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱處理，在兩者的界 面上生成金屬間化合物，由此將所述第1接合對象物和所述第2接合對象物接合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述第1金屬是含Sn 70重量％以上 的合金。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述第1金屬是含Sn 85重量％以上 的合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合方法，其特征在于，所述第2金屬以Cu-Ni合金或Cu-Mn 合金為主要成分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接合方法，其特征在于，所述Cu-Ni合金在5?30重量％的 范圍內(nèi)含有Ni，所述Cu-Mn合金以5?30重量％的比例含有Μη。
6. 接合結(jié)構(gòu)體，其特征在于，通過權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的接合方法形成。
7. 接合結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的接合方 法。
【文檔編號】B23K1/19GK104245204SQ201380012349
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月5日
【發(fā)明者】中野公介, 關(guān)本裕之, 高岡英清, 釣賀大介 申請人:株式會社村田制作所