[发明专利]焊料合金和使用其的接合结构体

说明书

本发明提供一种使焊料接合部的耐裂纹性提高、且实现高可靠性的焊料合金。焊料合金中，Sb的含有率为3wt％以上且15wt％以下，并且，Te的含有率为0.01wt％以上且1.5wt％以下，并且，选自Zn、Co、Cr中的至少1种元素的含有率为0.005wt％以上且1wt％以下，余量为Sn。

技术领域

本发明涉及用于电源模块等的焊料合金和使用其的接合结构体。

背景技术

作为以往的焊料合金和使用其的接合结构体，例如专利文献1中记载了一种钎料和将使用该钎料组装的半导体装置与基板接合而成的接合结构体，所述钎料的特征在于，其包含5mass％以上且20mass％以下的Sb、0.01mass％以上且5mass％以下的Te，余量由Sn、任意的添加物和不可避免的杂质组成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4147875号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1记载的焊料合金中，通过向Sn中添加Te或Ag、Cu、Fe、Ni而使接合可靠性提高。

但是，尚未实现可耐受150℃以上的热循环试验的连接可靠性。因此，对于在高温下工作的电源模块等的连接可靠性而言，寻求实现充分的接合可靠性。

本发明是为了解决上述现有课题而进行的，其目的在于，提供使焊料接合部的耐裂纹性提高、且实现高可靠性的焊料合金。

用于解决问题的方法

为了解决上述课题，本发明所述的焊料合金中，Sb的含有率为3wt％以上且15wt％以下，并且

Te的含有率为0.01wt％以上且1.5wt％以下，并且

选自Zn、Co、Cr中的至少1种元素的含有率为0.005wt％以上且1wt％以下，余量为Sn。

本说明书中，“含有率”是指各元素的重量相对于焊料合金整体的重量的比例，使用wt％(重量百分比)的单位来表示。

本说明书中，“焊料合金”是指：只要是在其金属组成实质上由列举的金属构成的情况下，也可以包含不可避免地混入的微量金属(例如小于0.005wt％)。焊料合金可以具有任意的形态，例如可以单独用于焊接，或者与除了金属之外的其它成分(例如助焊剂等)一同用于焊接。

此外，本发明所述的接合结构体包含：

包含第一金属层的半导体元件；

包含第二金属层的电路基板；以及

将上述半导体元件的上述第一金属层与上述电路基板的上述第二金属层进行接合，在至少包含Sn、Sb和Te的同时还包含选自Zn、Co、Cr中的至少1种元素的焊料接合层，

在上述半导体元件的上述第一金属层与上述焊料接合层的界面、以及、上述电路基板的上述第二金属层与上述焊料接合层的界面包含SnNi合金或SnCu合金。

发明的效果

根据本发明所述的焊料合金，提供使焊料接合部的耐裂纹性提高、且实现高可靠性的焊料合金和使用其的接合结构体。

附图说明

图1是一个实施方式中的接合结构体的制造方法的说明图。

图2是一个实施方式中的接合结构体的制造方法的说明图。

具体实施方式

第一方案所述的焊料合金中，Sb的含有率为3wt％以上且15wt％以下，并且

Te的含有率为0.01wt％以上且1.5wt％以下，并且