[发明专利]焊膏和钎焊接头

说明书

本发明提供一种焊膏，其在2次回流焊以及2次回流焊以后的加热时，金属不会从接头流出，在常温下及高温下具有高接合强度，经时稳定性优异，而且可以形成空隙产生少、聚集性高的接头，所述焊膏由金属粉末成分和助焊剂成分构成，该金属粉末成分包含金属间化合物粉末和以Sn作为主要成分的软钎料粉末，所述金属间化合物粉末包含Cu及Sn、且表面被覆有金属阻挡层。金属间化合物粉末中及软钎料粉末中不存在Cu单相，故可抑制Cu离子向助焊剂溶出。

技术领域

本发明涉及基板接合所使用的焊膏。

背景技术

随着笔记本型个人计算机、便携电话等民用移动电子设备的普及，对这样的电子设备的小型化、高性能化的要求逐渐提高。为了满足该要求，近年来，除了印刷电路板的高密度化以外，还使用了层叠多层印刷电路板而成的层叠基板。

层叠基板是通过将软钎料等接合材料填充于设在各基板上的导通孔中，一边加热一边加压而使各基板电接合而成的基板。在基板的层叠数为3层以上的情况下，如果第1层与第2层的接合(1次回流焊)时由接合材料形成的接头在与第3层的接合(2次回流焊)时熔融而流出，则会成为连接短路等不良的原因。

另外，在金属未流出的情况下，如果1次回流焊时所形成的接头在2次回流焊时熔融，则有时会发生接合处破损、基板的位置偏移等不良。因此，谋求一种接合材料，该接合材料不仅在2次回流焊时不流出，而且还会形成具有某种程度的接合强度的接头。因此，1次回流焊时所形成的接头可使用在该1次回流焊工艺中高温化(高熔点化)，在2次回流焊时不再熔融的接合材料。

例如在1次回流焊时的加热温度和2次回流焊时的加热温度同为250℃～270℃的情况下，要求接合第1层和第2层的接合材料虽然在1次回流焊时熔融，但通过1次回流焊所形成的接头在2次回流焊的最高温度即270℃下也不熔融。

作为这样的再熔融温度高的接合材料，专利文献1中公开的是在助焊剂中混合Cu球和Sn球而成的焊膏。在Sn的熔点以上的温度下，焊膏由Cu球的一部分和Sn球形成包含Cu₆Sn₅的化合物，且Cu球彼此通过包含Cu₆Sn₅的化合物而成为结合的状态，因此再熔融温度变高。根据该发明，在Sn球熔解时，Sn润湿扩展到Cu球上，填埋Cu球的间隙，比较均匀地存在于Cu球间。由此，Cu球表面的至少一部分形成熔点显示为400℃以上的Cu₆Sn₅，Cu球彼此通过Cu₆Sn₅而结合。

专利文献2、3中公开的是在焊膏中预先配混金属间化合物粉末，但同时还必须配混微细铜粉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3558063号公报

专利文献2：日本特开2011-62736号公报

专利文献3：日本特表2012-533435号公报

专利文献4：日本特开平09-122967号公报

专利文献5：日本特开2002-124533号公报

专利文献6：WO2007/125861号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1、2、3所公开的焊膏在3个月左右的保存期间会发生经时变化而使粘度上升。通常情况下，焊膏会发生上述经时变化的机理是，金属粉末中的金属元素因助焊剂中的有机酸、活性剂而以金属离子的形式溶出，该金属离子与助焊剂中的有机酸、活性剂反应而生成各自金属盐。