JPH0642996B2 - はんだペ−スト - Google Patents
はんだペ−ストInfo
- Publication number
- JPH0642996B2 JPH0642996B2 JP2482987A JP2482987A JPH0642996B2 JP H0642996 B2 JPH0642996 B2 JP H0642996B2 JP 2482987 A JP2482987 A JP 2482987A JP 2482987 A JP2482987 A JP 2482987A JP H0642996 B2 JPH0642996 B2 JP H0642996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- paste
- powder
- alloy
- activator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 はんだ合金には、急冷凝固させて均質な微細組織とした
合金粉末を使用し、はんだ劣化の原因となる活性剤のア
ミンハロゲン化水素酸塩に、活性効果を向上させるラジ
カル発生剤の１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１
−カルボニトリル）を加えて、活性剤の量を減らして調
製したはんだペースト。
合金粉末を使用し、はんだ劣化の原因となる活性剤のア
ミンハロゲン化水素酸塩に、活性効果を向上させるラジ
カル発生剤の１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１
−カルボニトリル）を加えて、活性剤の量を減らして調
製したはんだペースト。
これによってはんだ接合強度を向上させ、かつ活性剤の
塩素イオンによるペーストの硬化を制御することができ
る。
塩素イオンによるペーストの硬化を制御することができ
る。
本発明は、電子部品の高密度実装に使用することができ
るはんだペーストに関する。
るはんだペーストに関する。
技術の背景として、従来、電子部品をプリント基板上に
実装する際、ＩＣ，ＬＳＩのパッケージ、あるいは抵抗
コンデンサなどのリード端子をプリント基板のスルーホ
ールに差し込み、ディップソルダリング、フローソルダ
リングなどの方法を用いて、はんだ接合を行なってい
た。しかし、近年、電子機器の小型化および高性能化に
対応するため、これに用いる電子部品をより一層高密度
に実装することが切望されている。高密度実装を実現す
る方法として、リードのないチップキャリアまたは部品
を、リフロー法によって、回路基板の表面にはんだ接合
する表面実装法が採用され、高密度実装の一層の進展と
ともに、接合部の大きさにはますます微細化してきた。
これに対応するため、接合強度が大きく、かつ高信頼性
の接合が可能なはんだペーストが必要とされるようにな
った。一般に、はんだペーストは、はんだ合金粉末、フ
ラックス、活性剤、チクソ剤、有機溶剤を含むクリーム
状の材料である。フラックスおよび活性剤は接合面の酸
化膜を除去して良好なはんだ付け性を与え、チクソ剤は
ペーストに流動性を与えてペーストのスクリーン印刷を
可能とし、有機溶剤はペーストの粘度を適正化するため
に用いる。
実装する際、ＩＣ，ＬＳＩのパッケージ、あるいは抵抗
コンデンサなどのリード端子をプリント基板のスルーホ
ールに差し込み、ディップソルダリング、フローソルダ
リングなどの方法を用いて、はんだ接合を行なってい
た。しかし、近年、電子機器の小型化および高性能化に
対応するため、これに用いる電子部品をより一層高密度
に実装することが切望されている。高密度実装を実現す
る方法として、リードのないチップキャリアまたは部品
を、リフロー法によって、回路基板の表面にはんだ接合
する表面実装法が採用され、高密度実装の一層の進展と
ともに、接合部の大きさにはますます微細化してきた。
これに対応するため、接合強度が大きく、かつ高信頼性
の接合が可能なはんだペーストが必要とされるようにな
った。一般に、はんだペーストは、はんだ合金粉末、フ
ラックス、活性剤、チクソ剤、有機溶剤を含むクリーム
状の材料である。フラックスおよび活性剤は接合面の酸
化膜を除去して良好なはんだ付け性を与え、チクソ剤は
ペーストに流動性を与えてペーストのスクリーン印刷を
可能とし、有機溶剤はペーストの粘度を適正化するため
に用いる。
通常はんだ合金粉末は第４図に示すようにガスアトマイ
ズ法によって製造した低融点合金、たとえば、インジウ
ム−すず、またはすず−鉛の合金であり、フラックスは
ロジン、活性剤はジエチルアミン塩化水素酸塩などのア
ミンハロゲン化水素酸塩、チクソ剤は硬化ヒマシ油、有
機溶剤ジエチレングリコールモノエチルエーテルは商品
名カルビトールを使用している。
ズ法によって製造した低融点合金、たとえば、インジウ
ム−すず、またはすず−鉛の合金であり、フラックスは
ロジン、活性剤はジエチルアミン塩化水素酸塩などのア
ミンハロゲン化水素酸塩、チクソ剤は硬化ヒマシ油、有
機溶剤ジエチレングリコールモノエチルエーテルは商品
名カルビトールを使用している。
ガスアトマイズ法によるはんだ合金は、第４図に示すよ
うに、合金溶湯１を噴霧ガス４によって分散させて製造
するが、第２図に示すように、かなり粗密の著しい結晶
粒子が集っており、そのため、はんだの接合強度が十分
でない。活性剤は、はんだ接合時の熱によってハロゲン
化水素酸を遊離して、接合面の酸化膜を除去する。しか
し保管中にもハロゲン化水素を遊離し、はんだ粉末の表
面の酸化膜を除去することによって、はんだ粉末を凝集
させて、ペーストのスクリーン印刷を妨げる。
うに、合金溶湯１を噴霧ガス４によって分散させて製造
するが、第２図に示すように、かなり粗密の著しい結晶
粒子が集っており、そのため、はんだの接合強度が十分
でない。活性剤は、はんだ接合時の熱によってハロゲン
化水素酸を遊離して、接合面の酸化膜を除去する。しか
し保管中にもハロゲン化水素を遊離し、はんだ粉末の表
面の酸化膜を除去することによって、はんだ粉末を凝集
させて、ペーストのスクリーン印刷を妨げる。
結晶組織が粗いはんだ合金のはんだペーストは、接合強
度が小さく、また活性剤のアミノハロゲン化水素酸塩
が、保管中に塩化水素を遊離してペーストを硬化させる
問題がある。
度が小さく、また活性剤のアミノハロゲン化水素酸塩
が、保管中に塩化水素を遊離してペーストを硬化させる
問題がある。
上記問題点は、はんだ合金の溶湯を、高速回転するディ
スク面に吹き当てて飛散させた粉末に、不活性ガスを吹
き付けて、急冷し凝固させた合金粉末と、活性剤のアミ
ンハロゲン化水素酸塩とラジカル発生剤の１，１′−ア
ゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）とを含
むことを特徴とするはんだペーストによって解決するこ
とができる。
スク面に吹き当てて飛散させた粉末に、不活性ガスを吹
き付けて、急冷し凝固させた合金粉末と、活性剤のアミ
ンハロゲン化水素酸塩とラジカル発生剤の１，１′−ア
ゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）とを含
むことを特徴とするはんだペーストによって解決するこ
とができる。
はんだ合金、たとえばすず−鉛、またはインジウム−す
ずの合金は、第３図に示すように、溶湯１を回転ディス
ク２に吹きつけて飛散させ、この粉末に不活性ガスを吹
きつけて急冷凝固して製造したものであり、第１図に示
すようにその組織は微細な結晶が均質に集っており、こ
れによって、はんだの接合強度を高める。アミンハロゲ
ン化水素酸塩は、アミンたとえばジエチルアミンにハロ
ゲン化水素酸が配位結合したもので、その結合は熱、お
よび、ラジカルによってハロゲン化水素酸を遊離する。
このとき、フラックス中にラジカル発生剤としてシクロ
ヘキサノン−１−カルボニトリルを添加することによっ
て、活性剤の効果を促進させる。
ずの合金は、第３図に示すように、溶湯１を回転ディス
ク２に吹きつけて飛散させ、この粉末に不活性ガスを吹
きつけて急冷凝固して製造したものであり、第１図に示
すようにその組織は微細な結晶が均質に集っており、こ
れによって、はんだの接合強度を高める。アミンハロゲ
ン化水素酸塩は、アミンたとえばジエチルアミンにハロ
ゲン化水素酸が配位結合したもので、その結合は熱、お
よび、ラジカルによってハロゲン化水素酸を遊離する。
このとき、フラックス中にラジカル発生剤としてシクロ
ヘキサノン−１−カルボニトリルを添加することによっ
て、活性剤の効果を促進させる。
第３図は、急冷凝固粉末の製造操作を示す。るつぼ中で
所定の組成のはんだ合金を溶融させ、るつぼ上部よりガ
ス圧をかけて、溶湯１をるつぼの下にあけた小孔より噴
出させ、これを高速回転するディスク２に吹きつけるこ
とによって粉末化するとともに飛散させ、この飛散した
粉末に不活性ガス３を吹き付けて急冷する。
所定の組成のはんだ合金を溶融させ、るつぼ上部よりガ
ス圧をかけて、溶湯１をるつぼの下にあけた小孔より噴
出させ、これを高速回転するディスク２に吹きつけるこ
とによって粉末化するとともに飛散させ、この飛散した
粉末に不活性ガス３を吹き付けて急冷する。
はんだ合金は（５２重量％インジウム−４８重量％す
ず）＋５重量％銀とし、この合金500ｇを溶融温度の200
℃に加熱して、図示しないアルゴンによって２kg/cm2の
圧力で溶湯１を押して噴出させ、カーボンディスク２を
20,000rpmで回転させた上に吹きあてて飛散させ、これ
に４kg/cm2に加圧した常温のヘリウム３を2,000／分
で吹きあてて粉末とした。溶融はんだ合金500ｇを５分
間で処理した。
ず）＋５重量％銀とし、この合金500ｇを溶融温度の200
℃に加熱して、図示しないアルゴンによって２kg/cm2の
圧力で溶湯１を押して噴出させ、カーボンディスク２を
20,000rpmで回転させた上に吹きあてて飛散させ、これ
に４kg/cm2に加圧した常温のヘリウム３を2,000／分
で吹きあてて粉末とした。溶融はんだ合金500ｇを５分
間で処理した。
得られたはんだ合金の粉末は150℃に３０秒保って溶融
し、再び室温で凝固された後も、第１図に示すように微
細な均質組織を示した。
し、再び室温で凝固された後も、第１図に示すように微
細な均質組織を示した。
フラックスの水白色ロジン５２ｇ、活性剤のジエチルア
ミン塩化水素酸塩１ｇ、ラジカル発生剤のシクロヘキサ
ノン−１−カルボニトリル１０ｇ、チクソ剤の硬化ひま
し油２ｇ、溶剤のジエチレングリコールモノエチルエー
テル３５ｇを混合してビヒクル100ｇを得、さきに製造
した（５２重量％Ｉｎ−４８重量％Ｓｎ）＋５重量％Ａ
ｇ合金粉末２５ｇを混合して、ペースト125ｇを調製し
た。このペーストを使用して、銅板２板をラップ接合
し、接合の剪断強度を測定したところ、2.5kg/mm2であ
って、市販粉末によって調製したペーストに比べて２倍
程度の値を示した。
ミン塩化水素酸塩１ｇ、ラジカル発生剤のシクロヘキサ
ノン−１−カルボニトリル１０ｇ、チクソ剤の硬化ひま
し油２ｇ、溶剤のジエチレングリコールモノエチルエー
テル３５ｇを混合してビヒクル100ｇを得、さきに製造
した（５２重量％Ｉｎ−４８重量％Ｓｎ）＋５重量％Ａ
ｇ合金粉末２５ｇを混合して、ペースト125ｇを調製し
た。このペーストを使用して、銅板２板をラップ接合
し、接合の剪断強度を測定したところ、2.5kg/mm2であ
って、市販粉末によって調製したペーストに比べて２倍
程度の値を示した。
なお、このペーストは室温で２か月間保管した後も、硬
化することなく、良好にスクリーン印刷することができ
た。
化することなく、良好にスクリーン印刷することができ
た。
本発明のはんだペーストは、接合強度が高く、かつ、信
頼性があって、しかもペーストを長期間保管することが
できる。
頼性があって、しかもペーストを長期間保管することが
できる。
第１図は急冷凝固法による微細結晶組織を示す顕微鏡写
真であり、 第２図は従来のガスアトマイズ法による粗大結晶組織を
示す顕微鏡写真であり、 第３図は、急冷凝固法の操作を示す説明図であり、 第４図は従来のガスアトマイズ法の操作を示す図であ
る。 １……溶湯、２……回転ディスク、 ３……冷却ガス、４……噴霧ガス。
真であり、 第２図は従来のガスアトマイズ法による粗大結晶組織を
示す顕微鏡写真であり、 第３図は、急冷凝固法の操作を示す説明図であり、 第４図は従来のガスアトマイズ法の操作を示す図であ
る。 １……溶湯、２……回転ディスク、 ３……冷却ガス、４……噴霧ガス。
Claims (1)
- 【請求項１】はんだ合金の溶湯を、高速回転するディス
ク面に吹き当てて飛散させた粉末に、不活性ガスを吹き
付けて、急冷し凝固させた合金粉末と、活性剤のアミン
ハロゲン化水素酸塩と、ラジカル発生剤の１，１′−ア
ゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）とを含
むことを特徴とするはんだペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2482987A JPH0642996B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | はんだペ−スト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2482987A JPH0642996B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | はんだペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192589A JPS63192589A (ja) | 1988-08-09 |
| JPH0642996B2 true JPH0642996B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=12149079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2482987A Expired - Lifetime JPH0642996B2 (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | はんだペ−スト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642996B2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP2482987A patent/JPH0642996B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63192589A (ja) | 1988-08-09 |
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