JP2011251329A - 高温鉛フリーはんだペースト - Google Patents

Abstract

【課題】 高い熱伝導性を有すると同時に高い接合信頼性を確保でき、パワー半導体素子のダイボンディング等に好適な、Ｂｉ系の高温鉛フリーはんだペーストを提供する。
【解決手段】 Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉から選ばれた少なくとも１種のＢｉはんだ粉と、Ｃｕ金属粉と、残部のフラックスとからなるＢｉ系の高温鉛フリーはんだペーストであり、該Ｃｕ金属粉は純度９７.５質量％以上、平均粒径１〜８０μｍのＣｕ粉及びＣｕ粉表面にＡｇ、Ａｕ、Ｎｉの少なくとも1元素からなる膜厚１μｍ以下の皮膜を設けた被覆Ｃｕ粉の少なくとも１種からなり、Ｃｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計を１００質量％としたとき、Ｃｕ金属粉の合計が８〜６０質量％である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、パワー半導体素子のダイボンディング等に用いられる高温鉛フリーはんだペーストに関する。

パワー半導体素子のダイボンディングや各種電子部品の組立て等に用いるはんだ材料には、被接合材に対する濡れ性等の通常のはんだ材料に要求される特性に加えて、１）３８０℃程度以下の温度ではんだ付けが可能なこと、２）はんだ付けした部品をプリント基板へ実装する際に２４０℃程度の温度で再溶融しないこと、３）はんだ接合部の信頼性が確保できること、即ち比較的高温の使用環境下において接合部の劣化が生じないこと等の性能が要求される。

これらの性能を有するはんだ材料として、パワー半導体素子のダイボンディング等の用途には、従来からＰｂ−５質量％Ｓｎに代表される高温はんだが使用されている。しかし、近年では環境汚染防止への配慮から、はんだ材料で使用されている鉛を排除しようとする活動がなされ、鉛を含まない、いわゆる鉛フリーはんだの開発が進められている。

その結果、プリント基板への実装に用いられるＳｎ−４０質量％Ｐｂはんだについては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだに代表される低温鉛フリーはんだが開発され、既に代替が進みつつある。一方、高温はんだの領域においては、上記１）〜３）の全ての条件を満足するような好適な材料が見出されておらず、鉛系はんだから鉛フリーはんだへの代替がほとんど進んでいないのが現状である。

例えば、特許文献１には、高温鉛フリーはんだとしてＢｉ合金を用いることが提案されている。しかし、Ｂｉ合金には、（イ）加工性が低く、ワイヤーやシート等の形状に加工することが難しい、（ロ）脆いため、接合部に発生する熱応力等の影響で接合部の信頼性が確保しにくい、（ハ）熱伝導性が低いため、特にパワー半導体のダイボンディングに用いる場合、素子から発生する熱を十分に放熱できず、素子自身や接合部の信頼性が確保できない等の課題があり、そのため特許文献１のＢｉ合金も必ずしも満足できるものではない。

上記（イ）の課題に対しては、はんだを粉末化してペーストにするという方法で対応が可能であり、例えば特許文献２には、Ｂｉ系はんだ合金粉末とエポキシ樹脂を含むフラックスとからなるはんだペーストが提案されている。また、（ロ）の課題に対しては、例えば特許文献３に、応力緩和相として熱弾性型マルテンサイト変態を起こすＣｕ合金を分散させる方法が提案されている。

しかしながら、これら特許文献２及び特許文献３のいずれも、上記（ハ）の熱伝導性に関する課題に対して満足すべき結果が得られていない。即ち、熱伝導率が低く、素子が発生する熱の放散が十分ではないため、素子自身や接合部の信頼性を確保することができず、特にパワー半導体素子のダイボンディングに用いるには不適切であった。

特開２００４−１１４０９３号公報 国際公開第２００７／０１８２８８号パンフレット 特開２００５−３１３２３０号公報

本発明は、上記した従来の事情に鑑み、パワー半導体素子のダイボンディングや各種電子部品の組立て等に好適な鉛フリーのはんだ材料を提供すること、更に具体的には、高い熱伝導性を有すると同時に高い接合信頼性を確保できる、Ｂｉ系の高温鉛フリーはんだペーストを提供することを目的とする。

本発明は、高温鉛フリーはんだとしてのＢｉないしＢｉ合金に熱伝導性の高いＣｕ粉を混入させることで、ＢｉないしＢｉ合金の熱伝導性が低いという欠点を解決したものである。ただし、Ｃｕ粉を均質に分散させる必要があり、またＢｉないしＢｉ合金の加工性が低いという問題の解決を図るために、はんだペーストの形態をとることで工業的に利用可能なものとなった。

即ち、本発明の高温鉛フリーはんだペーストは、Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉から選ばれた少なくとも１種のＢｉはんだ粉と、Ｃｕ金属粉と、残部のフラックスとからなり、Ｃｕ金属粉が純度９７.５質量％以上、平均粒径１〜８０μｍのＣｕ粉及び該Ｃｕ粉表面にＡｇ、Ａｕ、Ｎｉの少なくとも1元素からなる膜厚１μｍ以下の皮膜を設けた被覆Ｃｕ粉から選ばれた少なくとも１種であって、前記Ｃｕ金属粉と前記Ｂｉはんだ粉の合計を１００質量％としたとき、前記Ｃｕ金属粉の合計が８〜６０質量％であることを特徴とする。

上記本発明の高温鉛フリーはんだペーストにおいて、前記Ｂｉ合金粉としては、（１）Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金、（２）Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金、（３）Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有すると共に、Ａｌを２.５質量％以下及び／又はＰを０.５質量％以下含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金、（４）Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有すると共に、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐの少なくとも１種を合計で０.１〜１６.０質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金のいずれかが好ましい。

本発明によれば、高い熱伝導性を有すると同時に、高温の使用環境下において接合部の劣化が生じず、高い接合信頼性を確保できる高温鉛フリーはんだペーストを提供することができる。従って、本発明の高温鉛フリーはんだペーストは、各種電子部品の組立て等において用いられているＰｂ系高温はんだの鉛フリー化を達成し、特にパワー半導体素子のダイボンディングに好適に使用することができる。

本発明の高温鉛フリーはんだペーストは、Ｃｕ粉又はＣｕ粉の表面にＡｇ、Ａｕ、Ｎｉの少なくとも1元素からなる皮膜を設けた被覆Ｃｕ粉から選ばれた少なくとも１種のＣｕ金属粉と、Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉から選ばれた少なくとも１種のＢｉはんだ粉と、残部のフラックスとで構成されている。

Ｃｕ金属粉（Ｃｕ粉及び／又は被覆Ｃｕ粉）は、Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉からなるＢｉはんだ粉の熱伝導性を補って、高温鉛フリーはんだペーストに高い熱伝導率を付与する。Ｃｕ金属粉としては、Ｃｕ粉をそのまま用いてもよいが、Ｃｕ粉の表面にＡｇ、Ａｕ、Ｎｉの少なくとも１元素からなる皮膜を施した被覆Ｃｕ粉を用いることが好ましい。Ａｇ、Ａｕ又はＮｉの皮膜を設けることで、Ｃｕ粉の酸化が防止されると同時にＢｉとの濡れ性が高くなり、溶融したＢｉないしＢｉ合金中にＣｕ粉を均一に分散させる効果を高めることができる。

被覆Ｃｕ粉の表面に設ける皮膜の膜厚は１μｍ以下とする。皮膜の膜厚が１μｍを超えて厚くなっても、上記した皮膜の効果が飽和するだけでなく、皮膜材料が増えてコストが上昇するからである。また、被覆Ｃｕ粉は、Ｃｕ粉の表面に電解メッキや無電解メッキを施すことで得られるほか、湿式法によるＣｕ粉製造の最終工程でＡｇ、Ａｕ又はＮｉの塩を含む溶液を添加し、ヒドラジンなどの還元剤を用いて還元する方法により製造することも可能である。

上記したＣｕ粉あるいは被覆Ｃｕ粉の核となるＣｕ粉は、熱伝導性を大きく下げなければ他の元素が含まれていても問題はないが、望ましい熱伝導率を得るために９７.５質量％以上の純度とする。純度が９７.５質量％よりも低い場合、添加元素によるものの、一般的には熱伝導性が純Ｃｕよりも良くなることはないので、出来る限り純Ｃｕに近いものが好ましい。

上記Ｃｕ粉の平均粒径は、１〜８０μｍの範囲とする。平均粒径が１μｍ未満では、ＢｉないしはＢｉ合金中でＣｕ粉や被覆Ｃｕ粉が均一に分散しにくくなるからであり、逆に８０μｍを超えるとＢｉないしＢｉ合金からなる接合層の破壊起点として働き、接合部の信頼性が低下するからである。尚、本発明では、粒径として粉末の最大径を用いる。また、Ｃｕ粉や被覆Ｃｕ粉の形状については、アトマイズ粉の様な真球状、電解粉の様な不規則状、フレーク粉の様な平板状のいずれでもよい。

一方、Ｂｉはんだ粉（Ｂｉ粉及び／又はＢｉ合金粉）は、溶融してＣｕ金属粉（Ｃｕ粉及び／又は被覆Ｃｕ粉）同士を接合すると同時に、通常のはんだとしての働きをする。熱伝導性を優先する場合を考えると不純物を含まないＢｉ粉を用いることが好ましいが、接合部の信頼性を優先する場合にはＢｉ合金粉を用いることが好ましい。Ｂｉ合金粉としては、従来から使用され又は提案されているＢｉ系Ｐｂフリーはんだ材料の粉末を用いることができる。また、好ましいＢｉ合金粉には、例えば下記する（１）〜（４）の各Ｂｉ合金からなるものがある。

Ｂｉ合金（１）は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物からなる。添加元素のＣｕ、Ｎｉ、ＴｅはＢｉの靭性を向上させ、接合部の信頼性を高める作用がある。Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの含有量を合計で０.１〜３質量％としたのは、０.１質量％未満では添加効果が不十分で満足すべき接合部の信頼性が得られず、３質量％を超えると粗大な金属間化合物が合金中に晶出するようになり、接合部の信頼性が低下するからである。

Ｂｉ合金（２）は、Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物からなる。添加元素のＳｎとＺｎは、電子部品等に形成されているＮｉメタライズ層とＢｉの反応を抑制し、Ｂｉ−Ｎｉの脆い層の生成を抑制する効果がある。ＳｎとＺｎの含有量を合計で０.１〜１３.５質量％の範囲とした理由は、０.１質量％未までは添加効果が得られず、１３.５質量％を超えると濡れ性が低下しやすくなるからである。

Ｂｉ合金（３）は、上記Ｂｉ合金（２）のＳｎやＺｎの添加による濡れ性の低下を補うためＡｌあるいはＰを添加したものであって、Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有すると共に、Ａｌを２.５質量％以下及び／又はＰを０.５質量％以下含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物からなる。Ａｌの含有量が２.５質量％を超えると、融点の高いＡｌが偏析して良好な接合性を得られなくなり、またＰの含有量が０.５質量％を超えると、ボイドが多量に発生したり、脆いＰ化合物を生成し信頼性を大きく低下させてしまうことがあるため好ましくない。

更に、Ｂｉ合金（４）は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有すると共に、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐの少なくとも１種を合計で０.１〜１６.０質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物からなる。Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐの含有量が合計で０.１質量％未満では添加効果が不十分であり、逆に１３.５質量％を超えると添加効果が飽和すると共に、添加元素によって融点の低下が大きくなったり、濡れ性が低下したり、ボイドが多く発生するなどの不都合が生じるからである。

尚、Ｂｉ合金粉を構成する上記Ｂｉ合金（１）〜（４）においては、それぞれ上記範囲の含有量となるようにＳｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐなどが添加されているが、これらの元素はＢｉよりも熱伝導性が良好であるため、熱伝導性に悪影響を与えることはない。また、Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉の粒径については、特に限定されないが、製造のしやすさから平均粒径が１０〜５００μｍ程度の粉末を用いることが好ましい。

本発明の高温鉛フリーはんだペーストにおけるＣｕ金属粉とＢｉはんだ粉の割合は、両者の合計を１００質量％としたとき、Ｃｕ金属粉が合計で８〜６０質量％の範囲とする。Ｃｕ金属粉の割合が８質量％未満では満足すべき熱伝導率を得ることができず、逆に６０質量％を超えると良好な接合を得ることが難しくなり、また接合部の信頼性も著しく低下するからである。

本発明の高温鉛フリーはんだペーストは、上記したＣｕ金属粉とＢｉはんだ粉に、液状フラックスを加えて混練することにより製造することができる。フラックスについては、Ｓｎ系やＰｂ系のはんだペーストで用いられているものをそのまま使用することができる。好ましいフラックスとしては、例えば、ロジン化合物、有機酸、有機アミン化合物などを、アルコール類、エチレングリコール類、グリセリン類などの溶剤に溶かしたものを挙げることができる。

フラックスの添加量は、Ｃｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計を１００質量％としたとき、７〜１３質量％の範囲であることが好ましい。フラックスの添加量が７質量％未満では、フラックス量が不足して十分な還元性が得られないうえ、ペーストの粘性が高すぎるため接合時の取り扱いが困難となる。また、１３質量％を超えると、ボイド率が高くなって必要な接合強度を得られなかったり、熱伝導性が極端に低下したり、更には粘性が低くなりすぎるため取り扱いが不便になる。

［実施例１］
純度９９.９質量％以上のＢｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌと、純度９９.９５質量％以上のＰを用い、Ｂｉ合金粉を製造した。即ち、これらの金属原料を、酸化を防ぐために金属原料１ｋｇあたり７００ｍｌ／分以上の流速で窒素を流しながら高周波溶解炉で溶解し、０.５質量％Ｃｕ−３.０質量％Ｚｎ−０.２質量％Ｓｎ−０.２質量％Ａｌ−０.００５質量％Ｐ−残部Ｂｉの組成を有する合金鋳塊を得た。この合金鋳塊をスタンプミルで粉砕した後、篩い分けすることにより、平均粒径３０μｍ程度のＢｉ合金粉を得た。また、上記と同程度の平均粒径で、純度９９.９質量％以上のＢｉのみからなるＢｉ粉も製造した。

上記Ｂｉ合金粉（０.５質量％Ｃｕ−３.０質量％Ｚｎ−０.２質量％Ｓｎ−０.２質量％Ａｌ−０.００５質量％Ｐ−残部Ｂｉ）又はＢｉ粉を、Ｂｉはんだ粉として使用した。一方、Ｃｕ金属粉については、純度９９.９質量％以上のＣｕと、純度９９.８質量％以上のＡｌ及びＭｎを準備し、通常のアトマイズ法を用いて、下記表１に示す組成及び平均粒径を有するＣｕ粉及びＣｕ合金粉を製造した。

得られたＣｕ金属粉（Ｃｕ粉又はＣｕ合金粉）とＢｉはんだ粉（Ｂｉ合金粉又はＢｉ粉）を下記表１に示す添加量で混合し、アルコールと還元性有機材料からなるフラックス(青木メタル（株）製)を加え、混合機（（株）シンキー製ＳＲ−５００）を用いて混合することにより、下記表１に示す試料１〜２３の各はんだペーストを製造した。

また、試料２４として、従来の５.０質量％Ｓｎ−残部Ｂｉの組成を有する高温はんだ合金のみを含むはんだペーストを用意した。更に、試料２５として、Ｃｕ金属粉を含まずＢｉ粉のみを含むはんだペーストを用意した。尚、試料１〜２５の全ての試料において、フラックスの添加量はＣｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計１００質量％に対し８質量％とした。

次に、上記試料１〜２５の各はんだペーストについて、以下に示す方法によって、ダイボンディング性、高温はんだ特性、熱伝導率、及び接合信頼性を評価した。得られた結果を、下記表２に示した。

（ダイボンディング性）
はんだダイボンダー（ｄａｇｅ社製、ＥＤＢ−２００）を用いて、Ａｇメッキを施したＣｕ製リードフレームに、表面上に順番にＮｉ、Ｚｎ、Ａｇを蒸着したダミーチップを、３５０±３℃の温度範囲内において上記各試料のはんだペーストを使用して接合した。はんだペーストの供給は、リードフレームのＡｇメッキ上に予め適量のはんだペーストを滴下することで行った。得られたＣｕ製リードフレームとダミーチップの接合部を、Ｘ線透過装置（東研Ｘ線検査（株）製、ＴＵＸ−３０００Ｗ）を用いて観察し、ボイド率が５％未満を「○」、５％以上８％未満を「△」、８％以上を「×」と評価した。尚、上記ボイド率は、Ｘ線透過装置によりはんだ接合部を接合面に対し垂直方向から観察し、ボイド面積と接合部面積を求め、下式により算出した。
ボイド率（％）＝ボイド面積÷（ボイド面積＋接合部面積）×１００

（高温はんだ特性）
高温はんだとしての使用適性を、ＪＩＳ Ｚ ３１９８−７：２００３に準じる高温シェア試験により評価した。即ち、上記ダイボンディング後の試料を、ボンドテスタ（テクノアルファ（株）製）にセットし、窒素を流しながら２４０℃に再加熱し、その状態でチップとはんだ接合部にせん断力を加えた。詳しくは、シェア試験用冶具をはんだとダミーチップ接合面に水平方向にチップ引っかけ、９０Ｎのせん断力を加えた。チップ部には割れが発生したが、接合部やはんだ部に割れや変形がなかった場合を「○」、チップが動いてずれたり、接合部やはんだ部で割れや変形があった場合を「×」と評価した。

（熱伝導率）
上記ダイボンディング後の試料を用い、レーザーフラッシュ法にて接合部の熱伝導率を測定した。熱伝導率の測定は、熱伝導測定器（理学電気（株）製、型式：ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂ）を用いて、レーザービームをダミーチップ表面に当て、ダミーチップ接合部におけるのリードフレーム裏面の温度上昇を測定することで行った。

（接合信頼性）
上記ダイボンディングを行った後、トランスファーモールド型モールド機により、エポキシ樹脂(住友ベークライト（株）製、ＥＭＥ−６３００)をモールドした試料について、温度８０℃及び湿度８０％にて１０００時間保持の恒温恒湿試験を施した後、樹脂を開封して接合部の観察を行い、チップや接合部界面に割れや剥離の発生が無い場合を「○」、割れや剥離があった場合を「×」と評価した。

これらの結果から明らかなように、本発明による高温鉛フリーはんだペーストは、熱伝導率を比較すると、純Ｂｉはんだペースト（試料２５）の２倍以上の高い熱伝導率を有している。特に、Ｃｕ金属粉の添加量が３５質量％以上の試料３〜６及び試料９〜１２は、従来から用いられている５質量％Ｓｎ−残部Ｂｉペースト（試料２４）を超える高い熱伝導率を有していることが分かる。

また、本発明による試料１〜１２の各高温鉛フリーはんだペーストは、ダイボンディング性、高温はんだ特性、接合信頼性の全てに優れており、高温はんだとして極めて良好なものであることが分かる。一方、比較例の試料１３〜２５のはんだペーストは、ダイボンディング性、高温はんだ特性、接合信頼性の１つ以上の特性において悪い評価となっている。

［実施例２］
Ｂｉはんだ粉として、上記実施例１と同様の方法により、０.５質量％Ｃｕ−３.０質量％Ｚｎ−残部Ｂｉの組成を有するでＢｉはんだ合金を製造した。一方、Ｃｕ金属粉として、上記実施例１と同様に通常のアトマイズ法を用いて純度９９.９質量％以上のＣｕ粉を製造し、その表面に所定の金属塩水溶液とヒドラジンを用いた還元処理により、下記表３に示す膜厚のＡｕ、Ａｇ又はＣｕからなる皮膜を有する被覆Ｃｕ粉を製造した。このＣｕ粉を樹脂に埋め込み、研磨機を用い粗い研磨紙から順に細かいものを用いて研磨し、最後にバフ研磨を行い、その後、ＥＰＭＡ（装置名：ＳＨＩＭＡＤＺＵ ＥＰＭＡ−１６００）を用いてライン分析を行い、皮膜の膜厚を測定した。

得られたＣｕ金属粉（被覆Ｃｕ粉）とＢｉはんだ粉（Ｂｉ合金粉）を下記表３に示す添加量で混合し、上記実施例１と同様にアルコールと還元性有機材料からなるフラックスを加えて混合することにより、下記表３に示す本発明による試料２６〜３１の各はんだペーストを製造した。尚、試料２６〜３１の全ての試料において、フラックスの添加量はＣｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計１００質量％に対し８質量％とした。

次に、上記試料２６〜３１の本発明による各はんだペーストについて、上記実施例１と同様の方法により、ダイボンディング性、高温はんだ特性、熱伝導率、及び接合信頼性を評価した。得られた結果を、下記表４に示した。

これらの結果から明らかなように、本発明による被覆Ｃｕ粉を含有した高温鉛フリーはんだペーストは、全て４５Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導率を有すると共に、ダイボンディング性、高温はんだ特性、接合性の全てにおいて優れており、高温はんだとして極めて良好なものであることが分かる。

［実施例３］
Ｂｉはんだ粉として、純度９９.９質量％以上のＢｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌと、純度９９.９５質量％以上のＰとを用い、上記実施例１と同様の方法により、下記表５に示す組成を有する試料３２〜４３の各Ｂｉ合金粉を製造した。一方、Ｃｕ金属粉として、上記実施例１と同様にして、純度９９.９質量％以上のＣｕ粉の表面に膜厚０.２μｍのＡｇ皮膜を有する被覆Ｃｕ粉を製造した。

得られた被覆Ｃｕ粉とＢｉ合金粉を、被覆Ｃｕ粉が３５質量％及びＢｉ合金粉が残部となるように混合し、上記実施例１と同様にアルコールと還元性有機材料からなるフラックスを加えて混合することにより、本発明による試料３２〜４３の各はんだペーストを製造した。尚、試料３２〜４３の全ての試料において、フラックスの添加量はＣｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計１００質量％に対し８質量％とした。

次に、上記本発明による試料３２〜４３の各はんだペーストについて、上記実施例１と同様の方法により、ダイボンディング性、高温はんだ特性、熱伝導率、及び接合信頼性を評価した。得られた結果を、下記表６に示した。

これらの結果から明らかなように、本発明による試料３２〜４３の各はんだペーストは、全て４５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有すると共に、ダイボンディング性、高温はんだ特性及び接合信頼性の全てに優れており、高温はんだとして極めて良好なものであることが分かる。

Claims (2)

1. Ｂｉ粉及びＢｉ合金粉から選ばれた少なくとも１種のＢｉはんだ粉と、Ｃｕ金属粉と、残部のフラックスとからなり、Ｃｕ金属粉が純度９７.５質量％以上、平均粒径１〜８０μｍのＣｕ粉及び該Ｃｕ粉表面にＡｇ、Ａｕ、Ｎｉの少なくとも1元素からなる膜厚１μｍ以下の皮膜を設けた被覆Ｃｕ粉から選ばれた少なくとも１種であって、Ｃｕ金属粉とＢｉはんだ粉の合計を１００質量％としたとき、Ｃｕ金属粉の合計が８〜６０質量％であることを特徴とする高温鉛フリーはんだペースト。
2. 前記Ｂｉ合金粉が、次の（１）〜（４）のいずれかのＢｉ合金からなることを特徴とする、請求項１に記載の高温鉛フリーはんだペースト。
   （１）Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金。
   （２）Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金。
   （３）Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも１種を合計で０.１〜１３.５質量％含有すると共に、Ａｌを２.５質量％以下及び／又はＰを０.５質量％以下含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金。
   （４）Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｅの少なくとも１種を合計で０.１〜３質量％含有すると共に、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｐの少なくとも１種を合計で０.１〜１６.０質量％含有し、残部がＢｉ及び不可避不純物であるＢｉ合金。