[发明专利]金属组合物、金属间化合物构件、接合体

说明书

熔融的Sn与CuNiCo合金反应，生成金属间化合物，即，CuNiCoSn合金。然后，生成由CuNiCoSn合金构成的金属间化合物构件(100)。金属间化合物构件(100)与第1接合对象物(101)和第2接合对象物(102)一同构成接合体(150)。添加有Co的金属间化合物构件(100)的平均结晶粒径小于未添加Co的以往的金属间化合物构件(800)的平均结晶粒径。因此，金属间化合物构件(100)与以往的金属间化合物构件(800)相比，在高温下具有高的塑性变形能力。因此，金属间化合物构件(100)难以发生脆性破坏。

技术领域

本发明涉及含有金属成分的金属组合物、由该金属组合物生成的金属间化合物构件、和具有该金属间化合物构件的接合体。

背景技术

以往，例如为了接合第1接合对象物和第2接合对象物，使用金属组合物。作为这样的金属组合物，例如专利文献1公开了导电性材料。

导电性材料含有包含Sn粉末和CuNi合金粉末的金属成分以及焊剂。导电性材料被设置在一对电极之间。然后，导电性材料中的Sn粉末和CuNi合金粉末通过加热进行反应，生成作为金属间化合物的CuNiSn合金。其结果，导电性材料成为由金属间化合物构成的金属间化合物构件。由此，金属间化合物构件将一对电极接合。金属间化合物构件与一对电极一起构成接合体。

这里，加热的温度为Sn的熔点以上、CuNi合金的熔点以下，例如为250～350℃。CuNiSn合金具有高的熔点(例如400℃以上)。因此，金属间化合物构件的耐热性优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/066795号小册子。

发明内容

但是，包含专利文献1的金属间化合物构件的以往的金属间化合物构件通常除了具有面心立方晶格结构的一部分特殊的构件以外难以发生结晶滑动。由此，已知以往的金属间化合物构件难以塑性变形。因此，专利文献1的金属间化合物构件在基于热冲击的机械应力大的情况下，由于前述的塑性变形能力低的性质，因此无法吸收机械应力，有时引起脆性破坏。

本发明的目的在于提供可生成在高温下具有高的塑性变形能力，且难以发生脆性破坏的金属间化合物构件的金属组合物、金属间化合物构件、和接合体。

本发明的金属组合物含有第1金属和第2合金。第2合金为在熔点比第1金属高的第1合金中添加第1过渡金属元素而成的合金，为与第1金属能够生成金属间化合物的合金。

这里，第1金属例如为Sn或Sn系合金。第1合金例如为CuAl合金、CuCr合金、CuNi合金或CuMn合金。第1过渡金属元素例如为Co、Fe、和Cr中的任一个。应予说明，在第2合金为Cu-xNi-yCo合金的情况下，x优选为1～30的范围内，y优选为0.5～20的范围内。

在该构成中，第1金属与第2合金反应，生成金属间化合物。由此，该构成的金属组合物生成由多结晶的金属间化合物构成的金属间化合物构件。在该构成中生成的金属间化合物构件的平均结晶粒径比以往的金属间化合物构件的平均结晶粒径小。认为其理由是因为第2合金为在第1合金中添加第1过渡金属元素而成的合金。

因此，该构成的金属间化合物构件与结晶粒径大的以往的金属间化合物构件相比，在高温中具有高的塑性变形能力。因此，该构成的金属间化合物构件即使在基于热冲击的机械应力大的情况下，也可以吸收机械应力，且难以引起脆性破坏。

因此，该构成的金属组合物可以生成在高温中具有高的塑性变形能力，且难以发生脆性破坏的金属间化合物构件。此外，该金属间化合物构件在常温中具有高的强度。

另外，本发明的金属组合物优选进一步含有焊剂。焊剂发挥除去第1金属的表面和第2合金的表面的氧化被膜的还原功能。因此，该构成的金属组合物可以促进第1金属与第2合金的反应。