(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属粒子と第２金属粒子との混合体からなる金属フィラーであって、
前記第１金属粒子が、Ａｇ５〜１５質量％、Ｂｉ２〜８質量％、Ｃｕ４９〜８１質量％、Ｉｎ２〜８質量％、及びＳｎ１０〜２０質量％からなるＣｕ合金粒子であり、
前記第２金属粒子が、Ｂｉ４０〜７０質量％、Ｓｎ３０〜６０質量％からなるＢｉ合金粒子であり、かつ、
前記第１金属粒子１００質量部に対する前記第２金属粒子の量が４０〜３００質量部の範囲である、金属フィラー。
【請求項２】
前記第１金属粒子及び前記第２金属粒子の平均粒径が、いずれも５〜２５μｍの範囲である、請求項１に記載の金属フィラー。
【請求項３】
前記第１金属粒子が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２３０〜３００℃の範囲内に観測される少なくとも１つの発熱ピークと、４８０〜５３０℃の範囲内に観測される少なくとも１つの吸熱ピークとを有する、請求項１又は２に記載の金属フィラー。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の金属フィラーを含む、鉛フリーはんだ。
【請求項５】
第１の電子部品、第２の電子部品、及び前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを接合するはんだ接合部とを有し、前記はんだ接合部が請求項４に記載の鉛フリーはんだをリフロー熱処理することによって形成されている、接続構造体。
【請求項６】
基板と、前記基板の上に搭載された請求項５に記載の接続構造体とを有する、部品搭載基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子部品の接続及びビア充填等に使用できる金属フィラー、並びに、該金属フィラーを含む鉛フリーはんだ、特に低温接続用の鉛フリーはんだに関する。本発明はまた、該鉛フリーはんだを用いて得られる接続構造体、及び該接続構造体と基板とを有する部品搭載基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リフロー熱処理において使用するはんだ材料としては、一般的に融点１８３℃のＳｎ−３７Ｐｂ共晶はんだが用いられてきた。また、高耐熱性が要求される電子部品の内部等で使用される高温はんだとしては、固相線２７０℃及び液相線３０５℃であるＳｎ−９０Ｐｂ高温はんだが広く用いられてきた。【０００３】
しかしながら、近年、ＥＵの環境規制（ＷＥＥＥ、ＲｏＨＳ指令）が示すように、Ｐｂの有害性が問題となっている。よって、環境汚染を防止する観点から、はんだの鉛フリー化が急速に進んでいる。このような状況の中で、現在、Ｓｎ―３７Ｐｂ共晶はんだの代替としては、融点２２０℃程度のＳｎ―３．０Ａｇ−０．５Ｃｕからなる鉛フリーはんだが代表的である。該鉛フリーはんだのリフロー熱処理条件としては、ピーク温度が２４０℃から２６０℃程度である温度範囲が一般的となりつつある。【０００４】
上述した融点２２０℃程度のＳｎ―３．０Ａｇ−０．５Ｃｕからなる鉛フリーはんだは、Ｓｎ―３７Ｐｂ共晶はんだに比べ、合金の融点が高いことから、リフロー熱処理条件もより高温になる。昨今、化石燃料の枯渇、地球温暖化等の問題が危惧されている中、リフロー熱処理温度を低温化することによって、省エネルギープロセス、及び低二酸化炭素排出プロセスを確立することが切望されている。また、このリフロー熱処理温度の低温化は、電気・電子機器及び基板材料の熱損傷を抑制することを可能にし、使用できる基板材料の選択の幅が広がることからも期待されている。現在、低温で溶融接合できるＰｂフリーはんだ材料の代表的な例としては、Ｓｎ―５８Ｂｉ共晶はんだ（融点１３８℃）、Ｉｎ（融点１５７℃）、Ｓｎ―５２Ｉｎ合金はんだ（融点１１８℃）等が挙げられる（特許文献１及び２参照）。しかし、これらのはんだ材料はいずれも融点が低く、はんだ接合後に、再度融点以上の温度になれば再溶融してしまうという課題を抱えている。【０００５】
ところで、携帯電話に代表される電子機器の小型化、軽量化、及び高機能化の流れは目覚しく、これに追従して、高密度実装技術も急速な進歩を続けている。部品を基板中に内蔵したり、複数のＬＳＩを１パッケージ化したりする等、限られた容積を有効利用するための多様な実装技術が開発されている。しかし一方で、高密度化が進むほど、基板内部又はパッケージ内部に組み込まれた部品のはんだ接続部が、後工程で熱処理を受ける回数が多くなる。これにより、後工程ではんだが再溶融して、部品と封止樹脂との隙間からはんだが流れ出し、部品電極間等でショートが発生するという問題が顕在化してきている。【０００６】
そのため、基板内部又はパッケージ内部に組み込まれた部品の接続において、後工程で複数回の熱処理を受けても再溶融しない鉛フリーはんだ材料の開発が望まれている。【０００７】
本発明者等は、鉛フリーはんだのリフロー熱処理条件、例えばピーク温度２４６℃、で溶融接合でき、かつ接合後は同じ熱処理条件では溶融しない、高耐熱性のはんだ材料を提案した（特許文献３）。該はんだ材料に含まれる金属粒子は、第１金属粒子と、該第１金属粒子よりも低融点を示す第２金属粒子との混合体である。特許文献３の技術においては、第２金属粒子としてＳｎを使用しており、該はんだ材料を、Ｓｎの融点（２３２℃）以上の例えば２４６℃でリフロー熱処理をすると、溶融した第２金属粒子と、第１金属粒子との間で金属の拡散が進み、耐熱性に優れた接合部が形成される。しかし、省エネルギー及び低二酸化炭素排出のニーズ、並びに耐熱性の低い基板材料及び電子機器への適用を考えた場合、より低温で接合でき、かつ接合後は鉛フリーはんだのリフロー熱処理条件で再溶融しない材料が望まれている。【０００８】
そこで、本発明者等は、ピーク温度１４９℃以上で低温溶融接合ができ、かつ接合後は２６０℃の熱処理条件で耐熱性を有するはんだ材料を提案した（特許文献４）。該はんだ材料に含まれる導電性フィラーは、第１金属粒子と、該第１金属粒子よりも融点の高い第２金属粒子との混合体である。【０００９】
またこれとは別に、複数種の金属粒子を含み、かつ低温で接合することが可能であるはんだペーストとして、Ｃｕ粉末とＳｎ−Ｂｉ系粉末合金との混合体を用いたはんだペーストが提案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３３４３８６号公報
【特許文献２】特開平１１−２３９８６６号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／１０９５７３号パンフレット
【特許文献４】特開２００８−１８３５８２号公報
【特許文献５】特開２００８−２００７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献４に記載される技術においては、接合後の特に室温での接合強度において改善の余地がある。また、特許文献４に記載される技術において、第１金属粒子にはＩｎ、Ａｇ等の高価な金属が使用されるため、原料コストが高く、また合金組成が複雑であるため製造コストが高いという課題があった。一方、特許文献５に記載される技術において、Ｃｕ粉末は酸化凝集しやすく、吸湿するとより強固に凝集するので、保存安定性において問題があった。また、特許文献４及び５に記載される技術においては、接合後の特に室温での接合強度においても改善の余地があった。【００１２】
本発明は、上記問題を鑑みて成されたものであり、Ｓｎ―３７Ｐｂ共晶はんだのリフロー熱処理条件よりも低温条件（例えばピーク温度１６０℃）で溶融接合でき、接合後に室温での良好な接合強度を与えることができる金属フィラーを提供することを目的とする。また、本発明は、該金属フィラーを含む鉛フリーはんだ、該鉛フリーはんだを用いて得られる接続構造体、及び該接続構造体と基板とを有する部品搭載基板を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
［１］  第１金属粒子と第２金属粒子との混合体からなる金属フィラーであって、
該第１金属粒子が、最も高い質量割合で存在する元素である主成分としてＣｕを含有し、かつＩｎ及びＳｎをさらに含有する、Ｃｕ合金粒子であり、
該第２金属粒子が、Ｂｉ４０〜７０質量％、並びに、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ及びＳｎからなる群より選ばれる１種以上の金属３０〜６０質量％からなる、Ｂｉ合金粒子であり、かつ、
該第１金属粒子１００質量部に対する該第２金属粒子の量が４０〜３００質量部である、金属フィラー。
［２］  上記第２金属粒子が、Ｓｎを含有する、上記［１］に記載の金属フィラー。
［３］  上記第１金属粒子及び上記第２金属粒子の平均粒径が、いずれも５〜２５μｍの範囲である、上記［１］又は［２］に記載の金属フィラー。
［４］  上記第１金属粒子が、Ａｇ及びＢｉから選ばれる１種以上の金属をさらに含有する、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の金属フィラー。
［５］  上記第１金属粒子が、Ａｇ５〜１５質量％、Ｂｉ２〜８質量％、Ｃｕ４９〜８１質量％、Ｉｎ２〜８質量％、及びＳｎ１０〜２０質量％からなり、
該第１金属粒子が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２３０〜３００℃の範囲内に観測される少なくとも１つの発熱ピークと、４８０〜５３０℃の範囲内に観測される少なくとも１つの吸熱ピークとを有する、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の金属フィラー。
［６］  上記［１］〜［５］のいずれかに記載の金属フィラーを含む、鉛フリーはんだ。
［７］  第１の電子部品、第２の電子部品、及び該第１の電子部品と該第２の電子部品とを接合するはんだ接合部とを有し、該はんだ接合部が上記［６］に記載の鉛フリーはんだをリフロー熱処理することによって形成されている、接続構造体。
［８］  基板と、該基板の上に搭載された上記［７］に記載の接続構造体とを有する、部品搭載基板。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の金属フィラー及び該金属フィラーを含む鉛フリーはんだは、例えばＳｎ―３７Ｐｂ共晶はんだのリフロー熱処理条件よりも低温の条件（例えばピーク温度１６０℃以上）で溶融接合でき、接合後は後工程で複数回の熱処理を受けてもはんだ接続部が再溶融しない。よって、本発明によれば、部品電極間等で起こるはんだ再溶融によるショートを防止する効果が得られる。また、本発明の金属フィラー及び該金属フィラーを含む鉛フリーはんだは、接合後に室温での良好な接合強度を与えることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜金属フィラー＞
本発明の金属フィラーは、第１金属粒子と第２金属粒子との混合体からなる金属フィラーであって、第１金属粒子は、最も高い質量割合で存在する元素である主成分としてＣｕ（銅）を含有し、かつＩｎ（インジウム）及びＳｎ（スズ）をさらに含有する、Ｃｕ合金粒子であり、第２金属粒子は、Ｂｉ（ビスマス）４０〜７０質量％、並びに、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｉｎ（インジウム）及びＳｎ（スズ）からなる群より選ばれる１種以上の金属３０〜６０質量％からなる、Ｂｉ合金粒子であり、かつ、第１金属粒子１００質量部に対する第２金属粒子の量は４０〜３００質量部である。
【００１６】
本発明においては、上記組成の第１金属粒子及び第２金属粒子の組み合わせにより、第１金属粒子の融点は、第２金属粒子の融点よりも高く設定される。これにより、リフロー熱処理で、第１金属粒子よりも融点の低い第２金属粒子が溶融し、第１金属粒子と、溶融した第２金属粒子との間で、熱拡散による合金化反応が生じ、第２金属粒子の融点よりも高融点の安定合金相が形成される。典型的な実施態様では、本発明に係る鉛フリーはんだを用いる際のリフロー熱処理温度において第１金属粒子は溶融しない。これにより、本発明の金属フィラーを含む鉛フリーはんだは、低温条件（典型的にはＳｎ―３７Ｐｂ共晶はんだのリフロー熱処理条件よりも低温の条件）での溶融接合が可能であるとともに、溶融接合後には、熱処理で再溶融しないという効果を有する。低温溶融接合が可能であることは、省エネルギープロセス及び低二酸化炭素排出プロセスでの使用が可能になるとともに、適用される電気・電子機器及び基板材料等の熱損傷を抑制できる点で有利である。
【００１７】
本発明においては、上記組成の第１金属粒子及び第２金属粒子の組み合わせにより、例えばＣｕ粉末を用いる場合に生じる吸湿による凝集の問題を回避できる。また、本発明においては、第１金属粒子がＣｕを主成分とし、かつ第２金属粒子がＢｉを多く含有する組成を有する。これにより、低温での溶融接合が可能であるとともに接合後は室温での良好な接合強度を有し、しかもＩｎ、Ａｇ等の高価な金属の使用量が低減された金属フィラーを提供できる。
【００１８】
［第１金属粒子］
第１金属粒子は、Ｃｕを主成分とする。すなわち、第１金属粒子を構成する元素のうちＣｕの質量割合が最も多い。第１金属粒子は、Ｃｕに加えて、Ｉｎ及びＳｎをさらに含有する。これにより、第１金属粒子が準安定合金相を形成できる。該準安定合金相の形成は、第１金属粒子と第２金属粒子との合金化の促進に寄与し、従って、低温での溶融接合時の良好な接合強度の付与に寄与する。
【００１９】
第１金属粒子は、第２金属粒子との熱拡散による合金化を良好に実現する観点から、Ｃｕ、Ｉｎ及びＳｎに加えて、Ａｇ及びＢｉから選ばれる１種以上の金属をさらに含有することが好ましい。
【００２０】
好ましい態様において、第１金属粒子は、Ａｇ５〜１５質量％、Ｂｉ２〜８質量％、Ｃｕ４９〜８１質量％、Ｉｎ２〜８質量％、及びＳｎ１０〜２０質量％からなる。なおこの場合、不可避的不純物が含まれてもよい。
【００２１】
好ましい態様において、第１金属粒子は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２３０〜３００℃の範囲内に観測される少なくとも１つの発熱ピークと、４８０〜５３０℃の範囲内に観測される少なくとも１つの吸熱ピークとを有する。２３０〜３００℃の範囲内に観測される発熱ピークは、第１金属粒子が準安定合金相を形成していることを示し、４８０〜５３０℃の範囲内に観察される吸熱ピークは、第１金属粒子の融点を示す。なお本明細書に記載する融点とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で解析される固相線温度を示す。なお上記示差走査熱量測定は、典型的には、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、４０〜５８０℃の測定範囲で実施される。
【００２２】
より好ましい態様において、第１金属粒子は、Ａｇ５〜１５質量％、Ｂｉ２〜８質量％、Ｃｕ４９〜８１質量％、Ｉｎ２〜８質量％、及びＳｎ１０〜２０質量％からなり、かつ、該第１金属粒子が、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２３０〜３００℃の範囲内に観測される少なくとも１つの発熱ピークと、４８０〜５３０℃の範囲内に観測される少なくとも１つの吸熱ピークとを有する。
【００２３】
第１金属粒子の平均粒径は、２〜３０μｍの範囲であることが好ましい。第１金属粒子の平均粒径が２μｍ以上である場合、粒子の比表面積が小さくなる。そのため、本発明の金属フィラーから、例えば後述するフラックスを用いてはんだペーストを形成する際に、第１金属粒子とフラックスとの接触面積が少なくなり、はんだペーストの寿命が長くなるという利点が得られる。さらに、第１金属粒子の平均粒径が２μｍ以上である場合には、リフロー熱処理において、フラックスによる金属フィラーの還元反応（すなわち金属フィラー粒子の酸化膜除去）で発生するアウトガスを少なくすることができ、はんだ接続内部に発生するボイドを低減させることができる。また、第１金属粒子の平均粒径は、はんだペーストの粘着力の観点から３０μｍ以下が好ましい。粒子サイズが大きくなりすぎると、粒子間の隙間が大きくなるので、はんだペーストの粘着力が損なわれ易くなり、はんだ接合される部品の搭載からリフロー熱処理が終わるまでの間で該部品が外れ易くなる。第１金属粒子の平均粒径は、５〜２５μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２４】
なお本明細書における平均粒径とは、レーザー回折式粒子径分布測定装置で測定される値である。
【００２５】
［第２金属粒子］
第２金属粒子は、Ｂｉ４０〜７０質量％、並びに、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ及びＳｎから選ばれる１種以上の金属３０〜６０質量％からなる。なおこの場合、不可避的不純物が含有されてもよい。第２金属粒子は、上記組成により、リフロー熱処理において溶融でき、第１金属粒子と溶融した第２金属粒子との間で熱拡散による合金化が良好に実現する。
【００２６】
第２金属粒子中のＢｉの含有量は、低温での溶融接合を可能にするとともに接合後に室温での良好な接合強度を得る観点から４０質量％以上７０質量％以下である。上記含有量は、好ましくは５０〜６０質量％である。
【００２７】
第２金属粒子中の、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ及びＳｎから選ばれる１種以上の金属の含有量は、第１金属粒子と第２金属粒子との合金化を良好に実現する観点から３０質量％以上であり、Ｂｉを第２金属粒子中に十分量含有させて低温での溶融接合を可能にする観点から６０質量％以下である。上記含有量は、好ましくは４０〜５０質量％である。
【００２８】
第２金属粒子はＳｎを含有する。この場合、金属フィラーの低温溶融性及び接合性が良好で、低温での溶融接合によっても良好な接合強度を与える金属フィラーを提供できる。第２金属粒子中のＳｎの含有量は、４０〜５０質量％であることが好ましい。
【００２９】
第２金属粒子がＡｇ、Ｃｕ及びＩｎから選ばれる１種以上の金属を含有する場合には、延性の改善、低融点化、機械的強度等の改良が可能である。
【００３０】
また、低温溶融性及び接合性の観点から、第２金属粒子は、より好ましくはＳｎ―Ｂｉ系合金粒子であり、さらに好ましくは、凝固欠陥及び偏析が生じにくい共晶組成（典型的にはＳｎ―５８Ｂｉ）を有するＳｎ―Ｂｉ系合金粒子である。Ｓｎ―Ｂｉ系合金粒子は、典型的には、Ｓｎ及びＢｉのみを構成元素とする（但し、不可避的不純物を含有してもよい）が、延性の改善、低融点化、機械的強度等の改良の目的で、Ａｇ、Ｃｕ及びＩｎから選ばれる１種以上の金属を微量添加してもよい。
【００３１】
第２金属粒子の平均粒径は、第１金属粒子の平均粒径と同様の理由、すなわちフラックスとの反応性及びペーストの粘着力の観点から、５〜４０μｍの範囲であることが好ましい。第１金属粒子の平均粒径は、５〜２５μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３２】
［第１金属粒子と第２金属粒子との混合体］
本発明の金属フィラーは、第１金属粒子と第２金属粒子との混合体からなる。該混合体である金属フィラーにおいて、第１金属粒子１００質量部に対する第２金属粒子の量（以下、「第２金属粒子の混合比」ともいう）は４０〜３００質量部の範囲である。第２金属粒子の混合比が、４０質量部以上である場合、金属フィラー中の、リフロー熱処理時に溶融する成分の存在割合が多いため、低温での溶融接合を良好に実施できるとともに、例えばはんだとして接合された後に良好な物理的強度が付与される。第２金属粒子の混合比が１００質量部以上である場合、さらに良好な物理的強度が得られる。一方、第２金属粒子の混合比が３００質量部を超える場合、溶融した第２金属粒子が第１金属粒子と反応することで形成される、高融点の安定合金相の存在割合が少ないため、耐熱性が得られない。はんだ接合部の物理的強度及び耐熱性の観点から、第２金属粒子の混合比は、１００〜３００質量部の範囲であることが好ましい。
【００３３】
第１金属粒子及び第２金属粒子の粒度分布は、はんだペースト用途に応じて定めることができる。例えば、スクリーン印刷用途では、版抜け性を重視して、粒度分布はブロードにするのが好ましく、ディスペンス用途、及びビア充填用途では、吐出流動性及び穴埋め性を重視して、粒度分布はシャープにするのが好ましい。
【００３４】
上述した通り、第１金属粒子及び第２金属粒子の平均粒径は、フラックスとの反応性及びペースト特性の観点から、それぞれ２〜３０μｍ、及び５〜４０μｍの範囲であることが好ましいが、より好ましくは、第１金属粒子及び第２金属粒子の平均粒径が、いずれも５〜２５μｍの範囲である。本発明の金属フィラーは、後述するように、例えばフラックスと組合わされることによって、ペースト状の鉛フリーはんだを形成できる。このはんだペーストを用いて部品実装を行なう場合、リフロー熱処理によって形成される、はんだ接合部の特にフィレット部分の表面に、薄いフラックス層が形成される場合がある。金属フィラーの平均粒径が小さいと、該フラックス層中に金属フィラーの微粒子が浮遊した状態（すなわち金属粒子が互いに離れている状態）で同伴されやすく、はんだ接合された部品を後続のフラックス洗浄工程に供する際に、洗浄液中に金属フィラーの粒子が流れ出して部品に付着するという不都合が生じる場合がある。第１金属粒子及び第２金属粒子の平均粒径が５μｍ以上である場合、部品実装時にフラックス層中に金属フィラーの微粒子が同伴されにくく、フラックス層中の浮遊粒子の発生を抑制できるため、洗浄液中に流れ出す粒子の数を低減できる。一方、第１金属粒子及び第２金属粒子の平均粒径がいずれも２５μｍ以下である場合、はんだペーストの粘着力が損なわれにくく好ましい。
【００３５】
第２金属粒子の融点は、好ましくは８０〜１６０℃の範囲であり、より好ましくは１００〜１５０℃の範囲である。典型的な実施態様では、本発明に係る鉛フリーはんだを用いる際のリフロー熱処理温度において第２金属粒子は溶融する。
【００３６】
なお本明細書で規定する第１金属粒子及び第２金属粒子の元素組成は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析等で確認することができる。また、粒子断面の元素組成に関しては、ＳＥＭ−ＥＤＸ（特性Ｘ線分析装置）を用いることによって解析することができる。
【００３７】
第１金属粒子及び第２金属粒子をそれぞれ製造する方法としては、微粉末の製造方法として公知の方法を採用できるが、急冷凝固法が好ましい。急冷凝固法による微粉末の製造方法としては、水噴霧法、ガス噴霧法、遠心噴霧法等が挙げられる。中でも、粒子の酸素含有量を抑えることができる点から、ガス噴霧法及び遠心噴霧法がより好ましい。
【００３８】
ガス噴霧法では、通常、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用することができる。中でも、ガス噴霧時の線速を高くし、冷却速度を速くできる点で、比重の軽いヘリウムガスを用いることが好ましい。冷却速度は、５００〜５０００℃／秒の範囲であることが好ましい。遠心噴霧法では、回転ディスク上面に均一な溶融膜を形成する観点から、材質は、サイアロンであることが好ましく、ディスク回転速度は、６万〜１２万ｒｐｍの範囲であることが好ましい。
【００３９】
＜鉛フリーはんだ＞
本発明は、上述した本発明の金属フィラーを含む鉛フリーはんだをも提供する。本明細書において、「鉛フリー」とは、ＥＵの環境規制に準じ、鉛の含有量が０．１質量％以下であることを意味する。本発明の鉛フリーはんだは、金属フィラー成分と、フラックス成分とを含むはんだペーストであることが好ましい。本発明の鉛フリーはんだは、より典型的には、金属フィラー成分とフラックス成分とからなる。金属フィラー成分は、上述した本発明の金属フィラーからなるものでもよいし、本発明の効果を損なわない範囲で、他の金属フィラーを少量含んでもよい。上記はんだペースト中の金属フィラー成分の含有率としては、ペースト特性の観点から、はんだペースト１００質量％のうち８４〜９４質量％の範囲が好ましい。上記含有率のさらに好ましい範囲は、ペースト用途に応じて定めることができる。例えば、スクリーン印刷用途では、版抜け性を重視して、上記含有率としては８７〜９１質量％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、８８〜９０質量％の範囲である。ディスペンス用途では、吐出流動性を重視して、上記含有率としては８５〜８９質量％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、８６〜８８質量％の範囲である。
【００４０】
フラックス成分は、ロジン、溶剤、活性剤、及びチクソ剤を含むことが好ましい。上記のようなフラックス成分は金属フィラーの表面処理に好適である。すなわち、リフロー熱処理時にはんだペースト中の金属フィラー成分の酸化膜を除去し、再酸化を抑制することで、金属の溶融及び熱拡散による合金化を促進する。フラックス成分としては、公知の材料を使用することができる。
【００４１】
＜接続構造体＞
本発明は、第１の電子部品、第２の電子部品、及び該第１の電子部品と該第２の電子部品とを接合するはんだ接合部とを有し、該はんだ接合部が前述した本発明の鉛フリーはんだをリフロー熱処理することによって形成されている、接続構造体をも提供する。第１の電子部品及び第２の電子部品の組合せとしては、基板電極と搭載部品電極との組み合わせ等が挙げられる。本発明の接続構造体を形成するための第１の電子部品と第２の電子部品との接合方法としては、基板電極にはんだペーストを塗布した後に搭載部品電極を載せてリフロー熱処理で接合する方法、搭載部品電極又は基板電極にはんだペーストを塗布し、リフロー熱処理によるバンプ形成後、搭載部品電極と基板電極とを重ね合せて再度リフロー熱処理で接合する方法等が挙げられる。上記の場合、電極間のはんだ接合により該電極間を接続できる。
【００４２】
リフロー熱処理温度は、好ましくは、１００〜２００℃の範囲であり、より好ましくは１２０〜１９０℃の範囲である。リフロー熱処理温度は、典型的には、第１金属粒子の融点未満かつ第２金属粒子の融点以上に設定される。本発明に係る鉛フリーはんだを用いて、電子デバイス等の搭載部品電極と基板電極とを接続する場合、第２金属粒子の融点以上の熱履歴が与えられると第２金属粒子は溶融し、第１金属粒子及び搭載部品電極と基板電極とが接合する。このとき、第１金属粒子と第２金属粒子との金属間で熱拡散反応が加速的に進み、該第２金属粒子の融点よりも高融点の新たな安定合金相が形成され、第１金属粒子及び搭載部品電極と基板電極とを接続する接続構造体を形成する。この新たな安定合金相の融点は、Ｓｎ―３．０Ａｇ−０．５Ｃｕからなる鉛フリーはんだのリフロー熱処理温度（例えば２６０℃程度）より高く、後工程で複数回の熱処理を受けてもはんだが溶融しない。よって本発明によれば、はんだの再溶融によって部品電極間で発生するショートを防止できる。
【００４３】
＜部品搭載基板＞
本発明は、基板と、該基板の上に搭載された、上述した本発明の接続構造体とを有する部品搭載基板をも提供する。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００４５】
［実施例１］
（１）第１金属粒子の製造
Ｃｕ６．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｓｎ１．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ａｇ１．０ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｂｉ０．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、及びＩｎ０．５ｋｇ（純度９９質量％以上）（すなわち目標元素組成が、Ｃｕ：６５質量％、Ｓｎ：１５質量％、Ａｇ：１０質量％、Ｂｉ：５質量％、及びＩｎ：５質量％）を黒鉛坩堝に入れ、９９体積％以上のヘリウム雰囲気で、高周波誘導加熱装置により１４００℃まで加熱、融解した。次に、この溶融金属を、坩堝の先端より、ヘリウムガス雰囲気の噴霧槽内に導入した後、坩堝先端付近に設けられたガスノズルから、ヘリウムガス（純度９９体積％以上、酸素濃度０．１体積％未満、圧力２．５ＭＰａ）を噴出してアトマイズを行い、第１金属粒子を作製した。この時の冷却速度は、２６００℃／秒であった。【００４６】
この第１金属粒子を気流式分級機（日清エンジニアリング：ＴＣ−１５Ｎ）を用いて、２０μｍ設定で分級し、大粒子側を回収後、もう一度３０μｍ設定で分級し、小粒子側を回収した。回収した合金粒子をレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ、平均粒径は、１５．１μｍであった。この第１金属粒子を示差走査熱量計（島津製作所：ＤＳＣ−５０）で、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、４０〜５８０℃の範囲において測定したところ、５０２℃、及び５２１℃に吸熱ピークが検出され、これらによって示される複数の融点から、複数の合金相の存在を確認することができた。また、２５８℃、及び２８２℃には発熱ピークが検出され、準安定合金相の存在を確認することができた。ここで得られた第１金属粒子を、以後、第１金属粒子Ａと表記する。【００４７】
同様に、アトマイズによって得られた第１金属粒子を、１０μｍ設定で分級し、大粒子側を回収後、もう一度２０μｍ設定で分級し、小粒子側を回収した。回収した合金粒子をレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ平均粒径は、８．１μｍであった。得られた第１金属粒子を、以後、第１金属粒子Ｂと表記する。【００４８】
同様に、アトマイズによって得られた第１金属粒子を、１．６μｍ設定で分級し、大粒子側を回収後、もう一度１０μｍ設定で分級し、小粒子側を回収した。回収した合金粒子をレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ、平均粒径は、２．７μｍであった。得られた第１金属粒子を、以後、第１金属粒子Ｃと表記する。【００４９】
同様に、アトマイズによって得られた第１金属粒子を、３０μｍ設定で分級し、大粒子側を回収した。回収した合金粒子をレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ平均粒径は、３０．２μｍであった。得られた第１金属粒子を、以後、第１金属粒子Ｄと表記する。【００５０】
（２）第２金属粒子の製造
第２金属粒子には、山石金属（株）社製の粒度２５μｍ〜４５μｍのはんだ粉末Ｂｉ−４２Ｓｎ（元素組成は、Ｂｉ：５８質量％、Ｓｎ：４２質量％）（以後第２金属粒子Ａと表記）、若しくは、山石金属（株）社製の粒度１０μｍ〜２５μｍのはんだ粉末Ｂｉ−４２Ｓｎ（元素組成は、Ｂｉ：５８質量％、Ｓｎ：４２質量％）（以後第２金属粒子Ｂと表記）を用いた。示差走査熱量計（島津製作所：ＤＳＣ−５０）によって前述と同じ測定条件にて測定される融点は、第２金属粒子Ａ及び第２金属粒子Ｂ共に、１３８℃であった。なお、第２金属粒子Ａ及び第２金属粒子Ｂをレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ平均粒径は、それぞれ３５μｍ、及び、２０．４μｍであった。【００５１】
（３）鉛フリーはんだペーストの作製
上記の第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ａとを質量比１００：３００で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８９．５質量％と、フラックス（Ａ）１０．５質量％とを混合し、ソルダーソフナー（マルコム：ＳＰＳ−１）、及び脱泡混練機（松尾産業：ＳＮＢ−３５０）に順次かけてはんだペーストを作製した。【００５２】
（４）接合強度（剪断強度）の測定
上記はんだペーストをサイズ２５ｍｍ×２５ｍｍ、厚み０．２５ｍｍのＣｕ基板上に印刷塗布し、サイズ２ｍｍ×２ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＣｕチップを搭載後、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してサンプルを作製した。熱処理装置は、リフローシミュレータ（マルコム：ＳＲＳ−１Ｃ）を使用した。温度プロファイルは、熱処理開始（常温）から１２０℃までを１．５℃／秒で昇温し、１２０℃から１３５℃までを１１０秒かけて徐々に昇温後、２．０℃／秒で昇温し、ピーク温度１６０℃で１５秒間保持する条件を採用した。印刷パターン形成には、スクリーン印刷機（マイクロテック：ＭＴ−３２０ＴＶ）を用いた。印刷マスクはメタル製であり、そしてスキージはウレタン製である。マスクは、開口サイズ２ｍｍ×３．５ｍｍ、厚み０．１ｍｍである。印刷条件は、速度５０ｍｍ／秒、印圧０．１ＭＰａ、スキージ圧０．２ＭＰａ、背圧０．１ＭＰａ、アタック角度２０°、クリアランス０ｍｍ、印刷回数１回とした。【００５３】
次に、常温（２５℃）で、上記で作製したサンプルの剪断方向のチップ接合強度を、プッシュ・プルゲージにより、押し速度１０ｍｍ／分で測定し、単位面積当たりの値に換算したところ１５．４ＭＰａであった。さらに、上記で作製したサンプルをホットプレート上で２６０℃に加熱し、３分間保持した後、上記と同じ方法で剪断方向のチップ接合強度を測定し、単位面積当たりの値に換算したところ、０．３５ＭＰａであった。よって、該サンプルが２６０℃加熱時でも接合強度を保持できる耐熱性を有することを確認することができた。尚、接合強度を保持できるとは、０．２０ＭＰａ以上の接合強度を示すことを意味する。【００５４】
［実施例２〜１０、比較例１及び２］
第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ａとの混合比を変えた金属フィラー成分を用いて、実施例１と同様の方法ではんだペーストを作製し、実施例１と同様にチップ接合強度を測定した。結果を表１の実施例２〜５、並びに比較例１に示す。また、実施例１〜５と同じ混合比の金属フィラー成分をそれぞれ用いて、Ｃｕチップの接合時の温度プロファイルを、熱処理開始（常温）から１２０℃までを１．５℃／秒で昇温し、１２０℃から１３５℃までを１１０秒かけて徐々に昇温後、２．０℃／秒で昇温し、ピーク温度１８０℃で１５秒間保持する条件を採用した結果も表１の実施例６〜１０及び比較例２に示す。表１の比較例１及び２の結果から明らかなように、第１金属粒子を含まない場合には、２６０℃に加熱するとはんだ接合部（接続部）が溶融するため、剪断強度が０ＭＰａである。一方、第１金属粒子を含有する実施例１〜１０では、２６０℃に加熱した場合においても接合強度が０．２ＭＰａ以上であり、はんだが再溶融していないことがわかる。尚、本明細書において、はんだが再溶融していないとは、接合強度が０．２０ＭＰａ以上であることを意味する。【００５５】
［比較例３］
従来の代表的な鉛フリーはんだ（Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ）ペーストを用いて、実施例１（４）と同様の手法でＣｕチップの接合強度の測定を行なった。結果を表１に示す。ただし、該はんだ材を用いてＣｕチップを接合する際のリフロー温度プロファイルは、熱処理開始（常温）から１４０℃までを１．５℃／秒で昇温し、１４０℃から１７０℃までを１１０秒かけて徐々に昇温後、１７０℃から２５０℃までを２．０℃／秒で昇温し、ピーク温度２５０℃で１５秒間保持する条件を採用した。比較例３の結果から、代表的な鉛フリーはんだＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕを用いた場合には、２６０℃に加熱するとはんだ接合部が溶融し接合強度が０ＭＰａになることが判る。【００５６】
［実施例１１〜２０］
第１金属粒子Ｂと第２金属粒子Ｂとの混合比を変えた金属フィラー成分を用いて、実施例１と同様の方法ではんだペーストを作製し、さらに１６０℃、又は１８０℃のピーク温度でリフロー熱処理（実施例１〜１０と同様）を行って、同様に接合強度を測定した。結果を表２の実施例１１〜２０に示す。表２より、第１金属粒子Ｂを含有する実施例１１〜２０では、２６０℃に加熱した場合においても０．２０ＭＰａ以上の接合強度を示し、接合状態を保持する耐熱性を示すことが判る。【００５７】
［実施例２１］
高耐熱エポキシ樹脂ガラス布からなるプリント基板のＣｕ電極上に、実施例２で作製した鉛フリーはんだを印刷塗布し、０６０３サイズ積層セラミックチップコンデンサー（以後、０６０３Ｃと省略し、又は単に搭載部品ともいう）を搭載後、実施例１記載の条件にてリフロー熱処理し、サンプルを作製した。【００５８】
次に上記で作製したサンプルをホットプレート上で１０５℃に加熱し、搭載部品上部にアンダーフィルが覆われないようにアンダーフィルを塗布し、オーブンで１６５℃にて２時間硬化させた。次に透明モールド樹脂を搭載部品の上部及び周囲に塗布してオーブンで１５０℃にて４時間硬化させた。【００５９】
次に６０℃、６０％ＲＨで４０時間吸湿させた後、窒素雰囲気にて、ピーク温度２６０℃のリフロー熱処理を行った。熱処理装置は、リフローシミュレータ（マルコム：ＳＲＳ−１Ｃ）を使用した。温度プロファイルは、熱処理開始（常温）から１５０℃までを１．５℃／秒で昇温し、１５０℃から２１０℃までを１００秒かけて徐々に昇温後、２１０℃から２６０℃までを２．０℃／秒で昇温し、ピーク温度２６０℃で１５秒間保持する条件を採用した。次に、リフロー熱処理によりはんだが溶融して部品電極間でショートしているかを目視で観察した。結果を表３に示す。実施例２１では、部品電極間でのショートは観察されず、２６０℃でもはんだ材が流動しない耐熱性を示すことを確認することができた。【００６０】
［比較例４］
実施例２１と同様の方法で、従来の代表的な鉛フリーはんだＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの評価を行った。ただし、０６０３Ｃを搭載する際の温度プロファイルのみ異なり、熱処理開始（常温）から１４０℃までを１．５℃／秒で昇温し、１４０℃から１７０℃までを１００秒かけて徐々に昇温後、１７０℃から２５０℃までを２．０℃／秒で昇温し、ピーク温度２５０℃で１５秒間保持する条件を採用した。結果を表３に示す。【００６１】
表３の結果から明らかなように、比較例４では、非常に高い確率で、はんだが溶融して部品電極間でショートを起こすことがわかった。一方、実施例２１では、第２金属粒子の融点は１３８℃であるにもかかわらず部品電極間でのショートが発生していない。以上の結果より、本発明の金属フィラーを使用した鉛フリーはんだは、低温での部品接合ができ、その後のリフローでもはんだが溶融して流れ出すことが無く、耐熱性に優れた材料であることがわかる。【００６２】
［実施例２２］
第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ａとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分９０質量％と、フラックス（Ｂ）１０質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。高耐熱エポキシ樹脂ガラス布からなるプリント基板のＣｕ電極上に該はんだペーストを印刷塗布し、１００５サイズ抵抗チップ（以後、１００５Ｒとし、又は単に搭載部品ともいう）を搭載後、窒素雰囲気下でピーク温度１６０℃の条件でリフロー熱処理し、サンプルを作製した。得られたサンプルをエポキシ樹脂で包埋し、さらに断面研磨することによって搭載部品接合断面を観察し、搭載部品接合部のはんだ上層に存在するフラックス層中に浮遊状態（すなわち金属粒子が互いに離れている状態）で存在している金属粒子（浮遊粒子）の数を数えた。結果を表４に示す。なお、表４に示す浮遊粒子の数は、１００５Ｒの６箇所の接合部の浮遊粒子を数えた値を平均値したものである。【００６３】
［実施例２３〜２４］
実施例２２における第１金属粒子Ａの代わりに第１金属粒子Ｂ又は第１金属粒子Ｃを用いて同様の評価を行なった。結果を表４に示す。表４の結果より判るように、平均粒径が２．７μｍである第１金属粒子Ｃを用いた場合には、接合部のはんだ上層のフラックス層中に多くの浮遊粒子が観察される。一方、平均粒径が８．１μｍである第１金属粒子Ｂ、又は平均粒径が１５．１μｍである第１金属粒子Ａを用いた場合には、フラックス層中に発生する浮遊粒子が少ないことが判る。このように、使用する金属粒子の平均粒径が小さい（例えば２．７μｍ）場合と比べ、該平均粒径が例えば８．１μｍ及び１５．１μｍの場合には、フラックス層中に浮遊粒子が発生しにくいという利点が得られることが判る。【００６４】
［実施例２５〜２７］
第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ｂとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８９．５質量％と、フラックス（Ｂ）１０．５質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。得られたはんだペーストを、アルミナ基板上に印刷塗布し、タッキネステスター（マルコム社製）ＴＫ−１を用いて粘着力を測定した。結果を表５の実施例２５に示す。粘着力は５点測定し、その平均値を表５に示した。また、第１金属粒子Ａの代わりに第１金属粒子Ｂ又は第１金属粒子Ｄを用いて、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製し、同様に粘着力を測定した。結果をそれぞれ表５の実施例２６及び２７に示す。これより、使用する金属粒子の平均粒径が金属粒子Ｄ（平均粒径：３０．２μｍ）のように大きい場合と比べ、該平均粒径が例えば８．１μｍ及び１５．１μｍである場合には、粘着力が高い値を示しペーストとしての粘着力が強いという利点が得られることが判る。【００６５】
［実施例２８及び２９］
第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ａとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分９０質量％と、フラックス（Ｂ）１０質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。得られたペーストを用いて、実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表６の実施例２８に示す。【００６６】
また、第１金属粒子Ａと第２金属粒子Ｂとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８９．５質量％と、フラックス（Ｂ）１０．５質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表６の実施例２９に示す。【００６７】
［比較例５及び６］
Ｃｕ粉（福田金属箔粉工業社製、Ｃｕ−ＨＷＱ  平均粒径１５μｍ）と第２金属粒子Ａとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分９０質量％と、フラックス（Ｂ）１０質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。得られたペーストを用いて、実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表６の比較例５に示す。【００６８】
また、Ｃｕ粉（福田金属箔粉工業社製、Ｃｕ−ＨＷＱ  １５μｍ）と第２金属粒子Ｂとを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８９．５質量％と、フラックス（Ｂ）１０．５質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。得られたペーストを用いて、実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表６の比較例６に示す。【００６９】
表６の実施例２８と比較例５、又は実施例２９と比較例６とを比較すると、第２金属粒子であるＢｉ−４２Ｓｎと、Ｃｕ粉との組み合わせと比べて、第２金属粒子であるＢｉ−４２Ｓｎと、第１金属粒子Ａとの組み合わせを用いた方が、常温時での接合強度が顕著に良いことがわかる。【００７０】
［比較例７及び８］
本発明者等の先行技術（特開２００８−１８３５８２号公報）と比較するため以下の評価を行なった。【００７１】
第３金属粒子の製造
Ａｇ粒子１．０ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｂｉ粒子２．０ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｃｕ粒子１．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｉｎ粒子２．０ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｓｎ粒子３．５ｋｇ（純度９９質量％以上）（すなわち目標元素組成が、Ａｇ：１０質量％、Ｂｉ：２０質量％、Ｃｕ：１５質量％、Ｉｎ：２０質量％、及びＳｎ：３５質量％）、を黒鉛坩堝に入れ、９９体積％以上のヘリウム雰囲気下で、高周波誘導加熱装置により１４００℃まで加熱し、融解した。次に、この溶融金属を、坩堝の先端より、ヘリウムガス雰囲気の噴霧槽内に導入した後、坩堝先端付近に設けられたガスノズルから、ヘリウムガス（純度９９体積％以上、酸素濃度０．１体積％未満、圧力２．５ＭＰａ）を噴出してアトマイズを行い、第３金属粒子を作製した。この時の冷却速度は２６００℃／秒とした。得られた第３金属粒子を走査型電子顕微鏡（日立製作所（株）製：Ｓ−２７００）で観察したところ球状であった。この金属粒子を、気流式分級機（日清エンジニアリング（株）製：ＴＣ−１５Ｎ）を用いて、５μｍの設定で分級して大粒子側を回収後、もう一度１５μｍ設定で分級し、小粒子側を回収した。回収した第３金属粒子をレーザー回折式粒子径分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）で測定したところ、平均粒径は、５．５μｍであった。このようにして得られた第３金属粒子を試料とし、示差走査熱量測定を行った。その結果、６６℃、８７℃、及び３８０℃の吸熱ピークが存在し、６６℃及び８７℃という低融点の領域に複数の融点を有することが確認された。【００７２】
次に、第１金属粒子Ａと第３金属粒子とを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８８．４質量％と、フラックス（Ｂ）１１．６質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。得られたペーストを用いて、実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表７の比較例７に示す。【００７３】
また、Ｃｕ粉（福田金属箔粉工業社製、Ｃｕ−ＨＷＱ  １５μｍ）と第３金属粒子とを質量比１００：１８６で混合し、金属フィラー成分とした。次に金属フィラー成分８８．７質量％と、フラックス（Ｂ）１１．３質量％とを混合し、実施例１と同様の手順ではんだペーストを作製した。実施例１（４）と同様に、窒素雰囲気にて、ピーク温度１６０℃でリフロー熱処理してＣｕチップ接合基板を作製し、常温及び２６０℃加熱時の接合強度を測定した。結果を表７の比較例８に示す。【００７４】
実施例２８、２９及び比較例７より、第１金属粒子に対して、第２金属粒子の代わりに第３金属粒子を混合した金属フィラーを用いた場合には、常温での接合強度が低い結果となることがわかる。また、比較例７及び比較例８を比較すると、接合強度はいずれも比較的低い値を示し、両者でほぼ同等の接合強度であることが判る。すなわち、第３金属粒子を用いた場合には、第１金属粒子Ａとの組み合わせ及びＣｕ粉との組み合わせのいずれにおいても低い接合強度を示すことが確認された。【００７５】
【表１】
0005643972.tif 000002
【００７６】
【表２】
0005643972.tif 000003
【００７７】
【表３】
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【００７８】
【表４】
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【００７９】
【表５】
0005643972.tif 000006
【００８０】
【表６】
0005643972.tif 000007
【００８１】
【表７】
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【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の金属フィラー及びこれを含む鉛フリーはんだは、後工程で複数回の熱処理を受ける用途（例えば部品内蔵基板及びパッケージ等の電子デバイスに使用されるはんだ材、さらには例えば導電性接着剤）に適用でき、かつ低温実装を実現できる。