(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一旦溶融して固相のマトリクスを形成するためのはんだ合金粉末と、金属粉末とを、フラックス中に分散させたはんだペーストであって、
前記はんだ粉末合金は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含み、
前記金属粉末は、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を構成元素として含み、
前記金属粉末の前記少なくとも１つの元素は、前記マトリクスに固溶しきらない量で本はんだペースト中に存在する、ことを特徴とする、はんだペースト。
【請求項２】
一旦溶融して固相のマトリクスを形成するためのはんだ合金粉末と、前記マトリクスに固溶しない部位を少なくとも有する金属粉末とを、フラックス中に含み、
前記はんだ合金粉末は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含み、
前記金属粉末の前記部位は、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を構成元素として含み、
前記金属粉末の前記部位の融点は、前記はんだ合金粉末の融点より高い、ことを特徴とする、はんだペースト。
【請求項３】
前記金属粉末は、前記ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つである第１金属元素と、これら以外の元素である第２金属元素と、を含んでいる、請求項１に記載のはんだペースト。
【請求項４】
前記金属粉末は、前記第１および第２金属元素を含む合金粉末、または前記第１金属元素を含む金属粒子の表面を前記第２金属元素を含む材料により被覆した複合金属粉末であり、
前記第２金属元素は、ＳｎまたはＺｎである、請求項３に記載のはんだペースト。
【請求項５】
被接続対象物および接続対象物を、これらの間にはんだ層を介在させることによって電気的に接続した構造であって、
前記被接続対象物および前記接続対象物のうちの少なくとも一方の、前記はんだ層と接する表面は、Ｃｕにより構成されており、
前記はんだ層は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含むマトリクスと、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を含み且つ前記マトリクスに固溶していない金属粉末粒子と、を含むことを特徴とする、接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだペースト、および被接続対象物および接続対象物を、これらの間にはんだ層を介在させることによって電気的に接続した構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
はんだ付けは、回路基板に電子部品を実装する場合などに利用されている。最近の電子機器では、回路基板上への部品の高密度実装を実現するために、表面実装技術が使われている。かかる部品の表面実装においては、いわゆるはんだペーストが使われている。はんだペーストは、典型的には、はんだ合金粉末をロジン、有機溶媒、粘調剤、および界面活性剤とともに混合した材料である。
【０００３】
はんだ合金としては、従来よりＳｎ−Ｐｂ系の合金が広く使われていた。しかしながら、Ｐｂの毒性のために、最近ではＰｂフリーはんだ合金が使用されている。Ｐｂフリーはんだ合金としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の合金、あるいはＳｎ−Ｚｎ系の合金が汎用されている。
【０００４】
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の合金の代表的なものとしては、組成がＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕで表されるものが挙げられる。Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕは、Ｓｎ９６．５重量％、Ａｇ３重量％、Ｃｕ０．５重量％含んだものである。一方、Ｓｎ−Ｚｎ系の合金の代表的なものとしては、組成がＳｎ−９Ｚｎ、あるいはＳｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉで表されるものが挙げられる。Ｓｎ−９ＺｎはＳｎ９１重量％、Ｚｎ９重量％含んだものであり、Ｓｎ−８Ｚｎ−３ＢｉはＳｎ８９重量％、Ｚｎ８重量％、Ｂｉ３重量％含んだものである。
【０００５】
ところが、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金は、Ｓｎ−Ｐｂ系のはんだ合金に比べて融点が高い。たとえば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ系の合金は融点が２１８℃であり、従来の典型的なＳｎ−Ｐｂ系のはんだ合金の融点よりも３５℃も高い。このため、耐熱性の低い部品がはんだ付けの際に破損する危険が避けられない。このような事態を回避するためには、プリント基板設計の際に、耐熱性の低い部品を熱容量の大きな部品の近傍に配置するなどの配慮が必要となる。さらに、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金を使う場合には、はんだ付け温度を従来の場合よりも高める必要があるため、はんだ付けのための設備を変更する必要も生じる。
【０００６】
これに対し、Ｓｎ−Ｚｎ系のはんだ合金は、組成がＳｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉの場合に融点が１９３℃、組成がＳｎ−９Ｚｎの場合に融点１９９℃と、従来のはんだ付け温度よりもわずかに１０℃程度高いだけである。このため、部品耐熱性の点での問題は生じず、既存の設備を使ってはんだ付けを行うことが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｓｎ−Ｚｎ系のはんだ合金を用いる場合には、接続強度が経時的に低下して接続部分に破断が生じ、はんだ付けされた部品が回路基板から脱落してしまうといった問題が生じかねない。
【０００８】
このような問題は、たとえば回路基板上に形成されたＣｕ配線上に、Ｓｎ−Ｚｎ系のはんだ合金を用いて電子部品を実装する場合に生じうる。ＺｎとＣｕとは親和性が高いため、Ｃｕ配線中にははんだ合金層との界面にＺｎＣｕ化合物層が形成されやすい。このようにして形成されたＺｎＣｕ化合物層は、はんだ合金層中におけるＺｎの固相拡散により、時間と共に成長する。電子機器の運転時には、電子機器の温度が８０℃程度になる場合が多く、かかる温度上昇に伴う熱応力がＺｎの固相拡散を促進する。したがって、はんだ接続部分は、ＺｎＣｕ化合物層の成長にともなって経時的に強度が低下する。
【０００９】
そこで、本発明は、Ｓｎ−Ｚｎ系のＰｂフリーはんだを使ったはんだ接続部分の経時的劣化を抑制することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記した課題を解決するために次の技術的手段を講じている。
【００１１】
すなわち、本発明の第１の側面により提供されるはんだペーストは、一旦溶融して固相のマトリクスを形成するためのはんだ合金粉末と、金属粉末とを、フラックス中に分散させたはんだペーストであって、前記はんだ粉末合金は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含み、前記金属粉末は、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を構成元素として含み、前記金属粉末の前記少なくとも１つの元素は、前記マトリクスに固溶しきらない量で本はんだペースト中に存在する、ことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２の側面により提供されるはんだペーストは、一旦溶融して固相のマトリクスを形成するためのはんだ合金粉末と、前記マトリクスに固溶しない部位を少なくとも有する金属粉末とを、フラックス中に含み、前記はんだ合金粉末は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含み、前記金属粉末の前記部位は、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を構成元素として含み、前記金属粉末の前記部位の融点は、前記はんだ合金粉末の融点より高い、ことを特徴としている。
【００１３】
金属粉末は、ＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも１つである第１金属元素と、これら以外の元素である第２金属元素と、を含んだものとして構成するのが好ましい。第２金属元素は、はんだ合金粉末を溶融させたマトリックス中を、第１金属元素が分散するのを助ける役割を有している。このため、第２金属元素としては、第１金属粉末に含まれている成分であるＳｎまたはＺｎを使用するのが好ましい。Ｓｎ―Ｚｎ系はんだにおいては、Ｚｎに比べてＳｎの重量割合を大きくするのが一般的であるため、この場合には、第２金属元素としてＳｎを採用するのが好ましい。
【００１４】
金属粉末は、第１および第２金属元素を含む合金粉末または複合金属粉末として構成するのが好ましい。複合金属粉末は、たとえば第１金属元素を含む粒子の表面を、第２金属元素を含む材料により被覆したものとして構成される。前記粒子を被覆する手段としては、たとえば無電解めっきの手法を採用することができる。
【００１５】
金属粉末としては、重量平均粒径が４０μｍ以下のもの使用するのが好ましい。より好ましくは、金属粉末の重量平均粒径は５〜４０μｍとされ、最も好ましくは５〜２０μｍとされる。金属粉末の重量平均粒径が不当に大きければ、第１金属粉末が溶融した場合の金属元素の分散性が悪くなる。一方、重量平均粒径を不当に小さくすれば、製造コストが上昇する反面、それに見合うだけの効果の上積みを期待できない。金属粉末の分散性を考慮した場合には、金属粉末として略球形の形態を有するものを使用するのが好ましい。
【００１６】
本願発明の第３の側面においては、被接続対象物および接続対象物を、これらの間にはんだ層を介在させることによって電気的に接続した構造であって、前記被接続対象物および前記接続対象物のうちの少なくとも一方の、前記はんだ層と接する表面は、Ｃｕにより構成されており、前記はんだ層は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含むマトリクスと、前記マトリクス中に分散したＰｄおよびＴｉのうちから選択される少なくとも一つの元素を含み且つ前記マトリクスに固溶していない金属粉末粒子と、を含むことを特徴とする、接続構造が提供される。
【００１７】
被接続対象物としては、回路基板や電子部品が挙げられ、接続対象物としては電子部品が挙げられる。本発明で回路基板とは、複数の電子部品を搭載されることを前提として、絶縁基板上に配線をパターン形成したものをいう。絶縁基板については、その材料はとくに限定されず、有機物系の材料（たとえばガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂）であっても、無機物系（たとえばセラミック）の材料であってもよい。本発明でいう電子部品には、電子素子（ベアチップ）自体、電子素子を樹脂封止したもの、および絶縁基板上に電子素子を搭載して表面実装可能に構成されたもの（たとえばＢＧＡ（ボールグリッドアレイ））などが含まれる。また、電子素子には、絶縁材料上に導体や抵抗体などを膜形成したもの（たとえばチップ抵抗器やチップコンデンサ）、およびシリコンなどの半導体材料にｐｎ接合部を形成したもの（たとえばダイオードチップ）などが含まれる。
【００１８】
電子部品の具体例としては、電子素子と、この電子素子を封止する樹脂パッケージと、この樹脂パッケージから延出する外部リードと、を備えた表面実装型のものが挙げられる。この表面実装型の電子部品においては、外部リードは、たとえば樹脂パッケージの底面と略面一となるように水平方向に延びる実装部を有するものとして構成される。この場合には、実装部と回路基板の端子との間が、はんだ層を介して電気的に接続される。
【００１９】
マトリクスに固溶していない金属粉末粒子は、重量平均粒径を４０μm以下とするのが好ましい。より好ましくは、前記金属粉末粒子の重量平均粒径は５〜４０μｍとされ、最も好ましくは５〜２０μｍとされる。前記金属粉末粒子は、略球形の形態としてマトリックスに分散させるのが好ましい。
【００２０】
本発明では、はんだ合金粉末をフラックス中に分散させたはんだペーストにおいて、はんだ合金粉末の他にＰｄおよびＴｉのうち少なくとも一つの元素を含んだ金属粉末がフラックス中に分散させられている。そして、当該はんだペーストにより提供される接続構造では、マトリックス中に当該マトリクスに固溶していない金属粉末粒子（Ｐｄおよび／またはＴｉを含む）が分散している。この金属粉末粒子は、マトリックス中を固相拡散するＺｎを固定することが可能であるため、ＺｎＣｕ化合物の形成を抑制することができる。その結果、はんだ接続部分の強度減少を抑制して、接続安定性および信頼性を高めることが可能となる。
【００２１】
なお、Ｓｎ―Ｚｎ系の合金に対して Ｔｉなどを添加する技術については、特開２０００−１５４７８号公報、特開平１１−１８９８９４号公報、あるいは特開２０００−２６５２９４号公報などに開示されている。しかしながら、特開２０００−１５４７８号公報に開示されたはんだ材では、はんだ材の溶融時にＴｉなどが同時に溶融するように構成されている。これに対して、本発明では、はんだ合金の溶融時に金属粉末を溶融させないようにしている。その結果、マトリクス中に非固溶粒子が分散した接続構造が提供される。したがって、特開２０００−１５４７８号公報に開示されたはんだ材は、技術思想としては本発明とは全く別物である。また、特開平１１−１８９８９４号公報や特開２０００−２６５２９４号公報に記載の発明では、濡れ性を改善するためにＴｉなどを添加するのであって、Ｚｎを固定化する目的でＴｉなどを添加する本願発明とは全く別思想である。上記した公報に対して共通していえることは、本発明と同様な課題意識がないばかりか、はんだ合金の溶融時およびこれの固化時に粒子状の金属を分散状態とするという点ついては全く開示も示唆もされていない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るはんだ接続構造の一例を説明するための電子装置の要部斜視図であり、図２はその要部拡大図である。
【００２３】
電子装置１は、回路基板２および電子部品３を有している。回路基板２は、絶縁基板２０上にＣｕ配線２１をパターン形成したものである。絶縁基板２０は、たとえばセラミクスやガラスエポキシ樹脂などにより構成されている。Ｃｕ配線２１は、たとえば蒸着やスパッタリングにより形成することができる。
【００２４】
電子部品３は、半導体チップなどの電子素子（図示略）を樹脂パッケージ３０内に封止したものである。樹脂パッケージ３０からは、複数の外部リード３１が延出している。外部リード３１は、先端部３２が樹脂パッケージ３０の底面と略面一となるようにクランク状に折り曲げられている。先端部３２は、実装部を構成している。
【００２５】
図２に示したように、実装部３２と  Ｃｕ配線２１との間は、はんだ層４を介して接続されている。はんだ層４は、マトリクス４０内に非固溶粒子４１を分散させた形態を有している。このようなはんだ接続構造は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経て製造することができる。
【００２６】
まず、図３（ａ）に示したように回路基板２におけるＣｕ配線２１上にはんだペーストを塗布してはんだ塗布部４Ａを形成する。はんだペーストは、たとえばスクリーン印刷の手法によりＣｕ配線２１上に塗布される。より具体的には、開口部が形成されたメタルマスクを位置合わせして回路基板２上に載置した状態で開口部内にはんだペーストを充填し、その後にマスクを除去することにより形成される。
【００２７】
はんだペーストとしては、フラックス中にはんだ合金粉末４０Ａおよび金属粉末４１Ａを分散させたものが使用される。フラックスとしては、ロジン１００重量部に対して、溶媒５０〜９０重量部、粘調剤５〜２０重量部、界面活性剤０．５〜１０重量部を混合したものが使用される。溶媒としては、たとえばベンゼン、トルエン、α―テレビネオールを、粘調剤としては、たとえばグリセリン、ポリエチレングリコール、硬化ひまし油を、界面活性剤としては、たとえばアミンハロゲン化水素酸塩、ジフェニルグアニジンＨＢｒを使用することができる。
【００２８】
はんだ合金粉末４０Ａとしては、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含むもの、たとえばＳｎ−Ｚｎ系の合金の粉末が使用される。Ｓｎ−Ｚｎ系の合金としては、たとえば組成がＳｎ−９Ｚｎ（Ｓｎ９１重量％、Ｚｎ９重量％）およびＳｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉ（Ｓｎ８９重量％、Ｚｎ８重量％、Ｂｉ３重量％）が好ましく使用される。はんだ合金粉末４０Ａとしては、たとえば重量平均粒径が２０〜４０μｍのものを使用するのが好ましい。
【００２９】
金属粉末４１Ａとしては、ＰｄおよびＴｉからなる群から選択される少なくとも１種である元素Ｘを含んだものが使用される。金属粉末４１Ａは、はんだ合金粉末４０Ａの融点において、はんだ金属に対する固溶限界を超える量で含ませておくのが好ましい。金属粉末４１Ａは、複数種の元素を合金化したものであってもよいし、コア材の表面を無電解めっきなどの手法により被覆したものであってもよい。より具体的には、たとえば元素Ｘとこれとは種類の異なる元素を合金化したものであってもよいし、元素Ｘを含む粒子の表面をこれとは異なる元素により被覆したものであってもよい。元素Ｘとは異なる元素としては、ＳｎまたはＺｎが好ましく使用される。金属粉末４１Ａを元素Ｘとこれとは異なる元素（とくにはんだ合金の構成元素と同一の元素）を含ませておくことにより、はんだ合金粉末４０Ａが溶融したときに、金属元素を適切に分散させることができるようになる。Ｓｎ―Ｚｎ系はんだにおいては、Ｚｎに比べてＳｎの重量割合が大きいため、この場合には、元素Ｘとは異なる元素としてＳｎを採用するのが好ましい。
【００３０】
金属粉末４１Ａの重量平均粒径は、たとえば４０μｍ以下、さらに好ましくは５〜４０μｍ、最も好ましくは５〜２０μｍとされる。金属粉末４１Ａの重量平均粒径が不当に大きければ、はんだ合金粉末４０Ａが溶融した場合の金属粒子４１Ａの分散性が悪くなる。一方、重量平均粒径を不当に小さくすれば、製造コストが上昇する反面、それに見合うだけの効果の上積みを期待できない。金属粉末４１Ａの分散性を考慮した場合には、金属粉末４１Ａとして略球形の形態を有するものを使用するのが好ましい。
【００３１】
次に、回路基板２上に電子部品３を載置する。このとき、図３（ｂ）に示したように、外部リード３１の実装部３２とはんだペースト塗布部４Ａとを位置合わせした状態としておく。
【００３２】
続いて、はんだ塗布部４Ａを、たとえば２１５℃に加熱する。これにより、フラックスの酸化防止作用の下にはんだ塗布部４Ａが溶融する。その後、はんだ合金を固化させれば、図３（ｃ）に示したように実装部３２がＣｕ配線２１に対してはんだ層４を介して接続される。はんだ層４の形成に際しては、はんだ合金中のＺｎとＣｕ配線２１中のＣｕとが反応し、Ｃｕ配線２１の表面には薄いＺｎＣｕ化合物層４３が形成される。
【００３３】
はんだペーストとしては、はんだ合金粉末４０Ａに金属粉末４１Ａを混合したものが使用され（図３（ａ）参照）、好ましくは、はんだ合金の溶融温度におけるはんだ合金に対する固溶限界を超えて金属粉末４１Ａを混合したものが使用されている。したがって、はんだ合金粉末４０Ａを溶融させたとしても、金属粉末４１Ａが粉末（非固溶粒子４１）の状態で存在する。その結果、はんだ層４は、図２に示したようにＳｎ―Ｚｎの合金のマトリックス４０中に金属粉末４１Ａを起源とする非固溶粒子４１が分散したものとなる。
【００３４】
図４には、Ｓｎ−Ｎｉ系の相平衡図を示した。同図によれば、Ｓｎ−Ｎｉ合金の融点はＳｎの融点である２３２℃以上であり、合金中のＮｉ量を増やすに従い、融点は上昇する。このことからも、はんだ合金粉末４０Ａが融解しても、金属粉末４１Ａが融解することなくマトリックス４０中に非固溶粒子４１として残ることがわかる。
【００３５】
このようにしてマトリクス４０中に非固溶粒子４１を存在させれば、Ｚｎがマトリクス４０中を固体拡散した際に、ＺｎがＣｕ配線２１に到達する前に非固溶粒子４１により固定することができる。つまり、図２に模式的に示したように非固溶粒子４１の表面に元素ＸとＺｎとの化合物層が形成される。このことは、金属粒子として略球形の純Ｎｉを用いたはんだ層の断面を、本発明者らが電子顕微鏡観察したことによっても確認されている。
【００３６】
したがって、元素Ｘを含む非固溶粒子４１をマトリクス４０中に存在させることにより、Ｃｕ配線２１にＺｎが到達することを抑制することができる。その結果、Ｃｕ配線２１にＺｎが拡散しＺｎＣｕ化合物層を形成したり、あるいはＣｕ配線２１においてＺｎＣｕ化合物層が成長するのを抑制することができる。これにより、はんだ接続部分の経時的劣化を抑制することができる結果、はんだ接続部の接合強度が長期間にわたり安定し、信頼性および寿命が向上する。また、Ｚｎは、単にはんだ付け工程の際にはんだ合金粒子の融点を低下させるためのものであり、はんだ付けが終了した後は非固溶粒子４１によりＺｎを捕獲しても何ら問題は生じない。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例１〜６を比較例１とともに説明する。これらの実施例および比較例においては、図１に示したような電子装置を１５０℃に保持した場合のＺｎＣｕ化合物層の厚さの経時的変化を調べた。その結果を図５に示した。なお、ＺｎＣｕ化合物層の厚みは、はんだ接続部の断面を電子顕微鏡で観察することにより行った。
【００３８】
電子装置１は、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した要領で製造した。はんだペーストは、メタルマスクを用いたスクリーン印刷によりＣｕ配線２１上に塗布した。
【００３９】
はんだペーストとしては、下記表１に示したようにＳｎ−Ｚｎ系はんだ合金粉末をフラックスに混合したものを基本組成とするものを使用した。実施例１〜６においてはさらに、金属粉末を添加した。金属粉末は、実施例１〜３においてはＰｄ、ＴｉまたはＮｉにＳｎめっきを施した形態で、実施例４〜６においてはＰｄ、ＴｉまたはＮｉとＳｎとの重量比率が５０：５０となるように調整した合金の形態で添加した。金属粉末は、重量平均粒径が２０μｍである略球形の形態に調整した。
【００４０】
Ｓｎ−Ｚｎ系合金としては、実施例１，３，５においては組成がＳｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉ（Ｓｎ８９重量％、Ｚｎ８重量％、Ｂｉ３重量％：融点１９３℃）、重量平均粒径が３０μｍである略球形のものを使用し、実施例２，４，６および比較例１においては組成がＳｎ−９Ｚｎ（Ｓｎ９１重量％、Ｚｎ９重量％：融点１９９℃）、重量平均粒径が３０μｍである略球形のものを使用した。
【００４１】
【表１】
0003597810.tif 000002
【００４２】
フラックスの組成は、下記表２に示した通りである。表２に示した組成のフラックスは、昭和電工（株）製のＪｕｆｆｉｔ−Ｅ  ８Ｚ３Ｂ０５Ｍ２に含まれるものである。Ｊｕｆｆｉｔ−Ｅ  ８Ｚ３Ｂ０５Ｍ２は、表２に示した組成のフラックスに対して、表１に示した割合でＳｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉを添加したものである。つまり、実施例１，３，５のはんだペーストは、Ｊｕｆｆｉｔ−Ｅ  ８Ｚ３Ｂ０５Ｍ２に金属粉末を添加することにより調製した。一方、実施例２，４，６および比較例１のはんだペーストは、Ｊｕｆｆｉｔ−Ｅ  ８Ｚ３Ｂ０５Ｍ２のＳｎ−８Ｚｎ−３ＢｉをＳｎ−９Ｚｎに置き換えたものを基本組成とした。
【００４３】
【表２】
0003597810.tif 000003
【００４４】
図５から明らかなように、本発明に係る実施例３，５では、はんだ接合部を１５０℃で１００時間放置しても、ＺｎＣｕ化合物層の厚さは１μｍにも達していない。実施例２，６においては、１５０℃で１００時間放置してもＺｎＣｕ化合物層の厚さは１．５μｍにも達していない。これに対して、はんだペースト中に金属粉末２３を導入しなかった比較例１では、１５０℃で１００時間放置すればＺｎＣｕ化合物層の厚さが３μｍ近くに達している。このように、本実施例では前記はんだペースト中にＰｄあるいはＴｉを含む金属粉末を導入することにより、ＺｎＣｕ化合物層の成長が抑制されている。したがって、Ｓｎ−Ｚｎ系のＰｂフリーはんだをつかったはんだ接続部の強度劣化を効果的に回避することができる。
【００４５】
もちろん、本発明は、上述した実施の形態や実施例には限定されず、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【００４６】
（付記）
（付記１）  フラックス中にはんだ合金粉末および金属粉末を分散させたはんだペーストであって、
前記第１金属粉末は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含み、
前記金属粉末は、Ｐｄ、ＴｉおよびＮｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を含んでいることを特徴とする、はんだペースト。
（付記２）  前記金属粉末は、前記はんだ合金粉末の融点において、はんだ合金に対する前記金属粉末の固溶限界を超える量で含まれている、付記１に記載のはんだペースト。
（付記３）  前記金属粉末は、前記Ｐｄ、ＴｉおよびＮｉのうちから選択される少なくとも１つである第１金属元素と、これら以外の元素である第２金属元素と、を含んでいる、付記１または２に記載のはんだペースト。
（付記４）  前記第２金属元素は、ＳｎまたはＺｎである、付記３に記載のはんだペースト。
（付記５）  前記金属粉末は、前記第１および第２金属元素を含む合金粉末である、付記３または４に記載のはんだペースト。
（付記６）  前記金属粉末は、複合金属粉末である、付記３または４に記載のはんだペースト。
（付記７）  前記複合金属粉末は、前記第１金属元素を含む粒子の表面を前記第２金属元素を含む材料により被覆したものである、付記６に記載のはんだペースト。
（付記８）  前記金属粉末は、重量平均粒径が４０μｍ以下である、付記１ないし７のいずれか１つに記載のはんだペースト。
（付記９）  前記金属粉末は略球形の形態を有している、付記１ないし８のいずれか１つに記載のはんだペースト。
（付記１０）  被接続対象物と接続対象物との間を、これらの端子間にはんだ層を介在させることによって電気的に接続した構造であって、
前記被接続対象物の端子および前記接続対象物の端子のうちの少なくとも一方は、表面がＣｕにより構成されており、
前記はんだ層は、ＳｎおよびＺｎを構成元素として含むマトリクスと、Ｐｄ、ＴｉおよびＮｉのうちから選択される少なくとも１つの元素を含んだ非固溶粒子と、を含むことを特徴とする、端子間の接続構造。
（付記１１）  前記被接続対象物は回路基板であり、前記接続対象物は電子部品である、付記１０に記載の端子間の接続構造。
（付記１２）  前記電子部品は、電子素子と、この電子素子を封止する樹脂パッケージと、この樹脂パッケージから延出する外部リードと、を備えており、かつ、
前記外部リードは、前記樹脂パッケージの底面と略面一となるように水平方向に延びる実装部を有しており、
前記実装部と前記回路基板の端子との間が、前記はんだ層を介して電気的に接続されている、付記１１に記載の端子間の接続構造。
（付記１３）  前記非固溶粒子は重量平均粒径が４０μｍ以下である、付記１０ないし１２のいずれか１つに記載の端子間の接続構造。
（付記１４）  前記非固溶粒子は略球形の形態を有している、付記１０ないし１３のいずれか１つに記載の端子間の接続構造。
【００４７】
【発明の効果】
本発明では、はんだ合金粉末をフラックス中に分散させたはんだペーストにおいて、はんだ合金粉末の他にＰｄおよびＴｉのうち少なくとも一つの元素を含んだ金属粉末がフラックス中に分散させられている。そのため、当該はんだペーストにより提供される接続構造では、マトリックス中に非固溶粒子（金属粉末）が分散している。この非固溶粒子は、マトリックス中を固相拡散するＺｎを固定することが可能であるため、ＺｎＣｕ化合物の形成を抑制することができる。その結果、はんだ接続部分の強度減少を抑制して、接続安定性および信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】はんだ接続構造を説明するための要部斜視図である。
【図２】図１の要部（はんだ接続部）拡大図である。
【図３】はんだ接続方法を説明するための工程図である。
【図４】Ｓｎ―Ｎｉ系の相平衡状態図である。
【図５】ＺｎＣｕ化合物層の厚みの経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
２  回路基板（被接続対象物）
２１  Ｃｕ配線（端子を構成する）
３  電子部品（接続対象物）
３２  実装部（電子部品の端子を構成する）
４  はんだ層
４０  マトリクス
４１  非固溶粒子
４０Ａ  はんだ合金粉末
４１Ａ  金属粉末
【図１】
0003597810.tif 000004
【図２】
0003597810.tif 000005
【図３】
0003597810.tif 000006
【図４】
0003597810.tif 000007
【図５】
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