JPH08164496A - Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法並びにそれを用いた実装品 - Google Patents
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法並びにそれを用いた実装品Info
- Publication number
- JPH08164496A JPH08164496A JP26117195A JP26117195A JPH08164496A JP H08164496 A JPH08164496 A JP H08164496A JP 26117195 A JP26117195 A JP 26117195A JP 26117195 A JP26117195 A JP 26117195A JP H08164496 A JPH08164496 A JP H08164496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- alternatively
- coating
- treatment method
- surface treatment
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3465—Application of solder
- H05K3/3478—Application of solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つ、もしくは二つ以上含むはんだの表面に、Ａｕ、Ｓｎ
もしくはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣｕ、Ｐｄ、Ａｇのい
ずれかを被覆した、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだもしくはＳｎ−
Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法及びそれを用
いた実装品。Ｓｎ−Ｚｎ系はんだもしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだは、溶融時にＺｎが瞬時に酸化されるため
にぬれが悪いという欠点があったが、本発明を用いるこ
とによって、溶融時のＺｎの酸化を防ぐことができ、ぬ
れ性を改善できる。このため、通常の電子機器用フラッ
クスでも容易に配線基板のはんだ付けを行うことができ
る。これらの技術は、通常のはんだ付け用のはんだペー
スト用のはんだボール、ＢＧＡ用のはんだボール、端子
表面の被覆等に用いることができ、人体に対して毒性の
あるＰｂを含まないはんだを用いたプリント配線基板の
はんだ付けの高信頼化に寄与できる。
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つ、もしくは二つ以上含むはんだの表面に、Ａｕ、Ｓｎ
もしくはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣｕ、Ｐｄ、Ａｇのい
ずれかを被覆した、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだもしくはＳｎ−
Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法及びそれを用
いた実装品。Ｓｎ−Ｚｎ系はんだもしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだは、溶融時にＺｎが瞬時に酸化されるため
にぬれが悪いという欠点があったが、本発明を用いるこ
とによって、溶融時のＺｎの酸化を防ぐことができ、ぬ
れ性を改善できる。このため、通常の電子機器用フラッ
クスでも容易に配線基板のはんだ付けを行うことができ
る。これらの技術は、通常のはんだ付け用のはんだペー
スト用のはんだボール、ＢＧＡ用のはんだボール、端子
表面の被覆等に用いることができ、人体に対して毒性の
あるＰｂを含まないはんだを用いたプリント配線基板の
はんだ付けの高信頼化に寄与できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ、ビデオ、
パ−ソナルコンピュ−タ、ワ−クステ−ション等の電子
機器一般の基板もしくは部品にＳｎ、ＺｎあるいはＳ
ｎ、Ｚｎ、Ｂｉからなるはんだ合金を用いた接続に関す
る。これらは、例えば、はんだペースト中のはんだボー
ル、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）用のはんだボー
ル、及び各種電子部品、基板の端子表面の被覆に用いる
ことができ、人体に対して有害なＰｂを含まないはんだ
を用いた電子回路基板のはんだ付けの高信頼化に寄与で
きる。
パ−ソナルコンピュ−タ、ワ−クステ−ション等の電子
機器一般の基板もしくは部品にＳｎ、ＺｎあるいはＳ
ｎ、Ｚｎ、Ｂｉからなるはんだ合金を用いた接続に関す
る。これらは、例えば、はんだペースト中のはんだボー
ル、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）用のはんだボー
ル、及び各種電子部品、基板の端子表面の被覆に用いる
ことができ、人体に対して有害なＰｂを含まないはんだ
を用いた電子回路基板のはんだ付けの高信頼化に寄与で
きる。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子機器の配線基板の接続に用い
られるはんだは、Ｓｎ、Ｐｂからなるものが古くから知
られている（以下Ｓｎ−Ｐｂ系はんだとする）。しか
し、これに含まれるＰｂは、人体に対して毒性が強いと
いう問題があった。Ｐｂが含まれず、環境に悪影響を及
ぼさないはんだ材料の１つに、ＳｎとＺｎあるいはＳｎ
とＺｎとＢｉを含むはんだがある（以下Ｓｎ−Ｚｎ系は
んだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだとする）。Ｓｎ−Ｚｎ
共晶はんだの融点は１９９℃で、従来のはんだ付け接続
に最もよく使われているＳｎ−Ｐｂ共晶はんだの融点
（１８３℃）と近いため、該Ｓｎ−Ｚｎ系はんだは該Ｓ
ｎ−Ｐｂ系はんだの代替材料の有力な候補である。更に
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだは、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだよ
り更に融点が下がり、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだの代替材料
として最有力候補である。しかし、ジェイオ−エム、ジ
ュライ（１９９３年）第３６項（ＪＯＭ，July 1993,p.
36）に記載の通り、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだは、溶融時にＺ
ｎが酸化されやすいため、従来のＳｎ−Ｐｂはんだと比
較してぬれが著しく悪いという欠点があった。同様に、
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだもＳｎ−Ｐｂ共晶と比較して
ぬれ性が悪い。また、別元素の添加により該Ｓｎ−Ｚｎ
系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだのぬれ性を改善す
る試みもなされているが、該Ｓｎ−Ｐｂ系はんだと同等
のぬれ性を得ることは難しく、まだ実用化には至ってい
ない。このため該Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだを該Ｓｎ−Ｐｂ系はんだと同じ条件で、配線基板等
のはんだ付けに用いることができなかった。活性の強い
フラックスを用いてはんだ付けを行い、ぬれ性を改善す
ることも考えられるが、はんだ付け後の洗浄問題、フラ
ックス残渣による腐食の問題があり、接続後の信頼性に
問題が生じる恐れがある。
られるはんだは、Ｓｎ、Ｐｂからなるものが古くから知
られている（以下Ｓｎ−Ｐｂ系はんだとする）。しか
し、これに含まれるＰｂは、人体に対して毒性が強いと
いう問題があった。Ｐｂが含まれず、環境に悪影響を及
ぼさないはんだ材料の１つに、ＳｎとＺｎあるいはＳｎ
とＺｎとＢｉを含むはんだがある（以下Ｓｎ−Ｚｎ系は
んだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだとする）。Ｓｎ−Ｚｎ
共晶はんだの融点は１９９℃で、従来のはんだ付け接続
に最もよく使われているＳｎ−Ｐｂ共晶はんだの融点
（１８３℃）と近いため、該Ｓｎ−Ｚｎ系はんだは該Ｓ
ｎ−Ｐｂ系はんだの代替材料の有力な候補である。更に
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだは、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだよ
り更に融点が下がり、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだの代替材料
として最有力候補である。しかし、ジェイオ−エム、ジ
ュライ（１９９３年）第３６項（ＪＯＭ，July 1993,p.
36）に記載の通り、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだは、溶融時にＺ
ｎが酸化されやすいため、従来のＳｎ−Ｐｂはんだと比
較してぬれが著しく悪いという欠点があった。同様に、
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだもＳｎ−Ｐｂ共晶と比較して
ぬれ性が悪い。また、別元素の添加により該Ｓｎ−Ｚｎ
系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだのぬれ性を改善す
る試みもなされているが、該Ｓｎ−Ｐｂ系はんだと同等
のぬれ性を得ることは難しく、まだ実用化には至ってい
ない。このため該Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだを該Ｓｎ−Ｐｂ系はんだと同じ条件で、配線基板等
のはんだ付けに用いることができなかった。活性の強い
フラックスを用いてはんだ付けを行い、ぬれ性を改善す
ることも考えられるが、はんだ付け後の洗浄問題、フラ
ックス残渣による腐食の問題があり、接続後の信頼性に
問題が生じる恐れがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−
Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの、Ｃｕ、もしくははんだめっき上
へのぬれ性は、強固なＺｎの酸化膜のために、従来のＳ
ｎ−Ｐｂ系はんだと異なって極端に悪い。本発明は、Ｓ
ｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだを用いた
はんだ付けにおいて、溶融時の該はんだに含まれるＺｎ
の酸化を防ぐことにより、ぬれ性を確保して、活性の弱
い通常の電子機器用フラックスでも容易に配線基板のは
んだ付けを行うことができる該Ｓｎ−Ｚｎ系もしくはＳ
ｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表面処理、及び、実装品を提
供するものである。
Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの、Ｃｕ、もしくははんだめっき上
へのぬれ性は、強固なＺｎの酸化膜のために、従来のＳ
ｎ−Ｐｂ系はんだと異なって極端に悪い。本発明は、Ｓ
ｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだを用いた
はんだ付けにおいて、溶融時の該はんだに含まれるＺｎ
の酸化を防ぐことにより、ぬれ性を確保して、活性の弱
い通常の電子機器用フラックスでも容易に配線基板のは
んだ付けを行うことができる該Ｓｎ−Ｚｎ系もしくはＳ
ｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表面処理、及び、実装品を提
供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明はＳｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ
の表面に耐酸化性の強い金属、もしくは酸化されても通
常の電子機器用フラックスで容易に還元される別の金属
を被覆するものである。はんだとしては、Ｓｎ−Ｚｎ、
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしくはこれらに、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓ
ｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もしくは二つ以上を含むＳｎ
−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだが考えられる。
に、本発明はＳｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ
の表面に耐酸化性の強い金属、もしくは酸化されても通
常の電子機器用フラックスで容易に還元される別の金属
を被覆するものである。はんだとしては、Ｓｎ−Ｚｎ、
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしくはこれらに、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓ
ｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もしくは二つ以上を含むＳｎ
−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだが考えられる。
【０００５】表面処理については、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ
−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだに １）Ａｕを０．０１μｍ以上、 ２）ＳｎもしくはＳｎ合金を２μｍ以上、 ３）ＮｉもしくはＣｕを０．０１μｍ以上、 ４）Ｐｄを０．０１μｍ以上、 ５）Ａｇを０．０１μｍ以上、 を被覆、もしくは上記３）〜５）の、ＮｉもしくはＣ
ｕ、Ｐｄ、Ａｇ被覆層上にＳｎもしくはＳｎ合金を更に
２μｍ以上被覆するものである。被覆は、蒸着、めっ
き、浸漬等の方法によって行う。
−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだに １）Ａｕを０．０１μｍ以上、 ２）ＳｎもしくはＳｎ合金を２μｍ以上、 ３）ＮｉもしくはＣｕを０．０１μｍ以上、 ４）Ｐｄを０．０１μｍ以上、 ５）Ａｇを０．０１μｍ以上、 を被覆、もしくは上記３）〜５）の、ＮｉもしくはＣ
ｕ、Ｐｄ、Ａｇ被覆層上にＳｎもしくはＳｎ合金を更に
２μｍ以上被覆するものである。被覆は、蒸着、めっ
き、浸漬等の方法によって行う。
【０００６】Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしくは
これらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もし
くは二つ以上を含むＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだ表面に、上記金属を被覆することにより、
該Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだが溶融した
時に、該はんだは直接大気に触れることがないので、従
来の様にぬれ性に特に問題となるＺｎの酸化が起こらな
い。また、表面の金属の被覆層が薄いために、溶融時の
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの体積膨張に
よって被覆層は簡単に亀裂が生じ、表面が酸化されてい
ない清浄なＳｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだと
下地金属が接触してぬれが行なわれる。また、被覆層が
薄いので、被覆層の金属の量は少なく、溶融しているＳ
ｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ中に被覆層の金
属は完全に溶け込んで、これらの金属による被覆がはん
だ付けの接続強度に問題を起こすことはない。このよう
に、表面に別の金属を被覆することにより、Ｓｎ−Ｚｎ
系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだでも十分にぬれ性を確保
し、強いフラックスを用いず、通常の電子機器用フラッ
クスではんだ付けを行うことができる。
これらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もし
くは二つ以上を含むＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだ表面に、上記金属を被覆することにより、
該Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだが溶融した
時に、該はんだは直接大気に触れることがないので、従
来の様にぬれ性に特に問題となるＺｎの酸化が起こらな
い。また、表面の金属の被覆層が薄いために、溶融時の
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの体積膨張に
よって被覆層は簡単に亀裂が生じ、表面が酸化されてい
ない清浄なＳｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだと
下地金属が接触してぬれが行なわれる。また、被覆層が
薄いので、被覆層の金属の量は少なく、溶融しているＳ
ｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ中に被覆層の金
属は完全に溶け込んで、これらの金属による被覆がはん
だ付けの接続強度に問題を起こすことはない。このよう
に、表面に別の金属を被覆することにより、Ｓｎ−Ｚｎ
系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだでも十分にぬれ性を確保
し、強いフラックスを用いず、通常の電子機器用フラッ
クスではんだ付けを行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
【０００８】（実施例１）図１は本発明の実施例のはん
だボ−ルを示す図である。このはんだボール３は、中心
のＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ１と、その表面のＡｕの被覆層
２によって構成されている。このＡｕ層の厚みは０．５
μｍである。
だボ−ルを示す図である。このはんだボール３は、中心
のＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ１と、その表面のＡｕの被覆層
２によって構成されている。このＡｕ層の厚みは０．５
μｍである。
【０００９】このような構造のはんだボール３の作成方
法を、次に説明する。図２に、このはんだボール３の作
成のプロセスフローを示した。
法を、次に説明する。図２に、このはんだボール３の作
成のプロセスフローを示した。
【００１０】予めＳｎ−Ｚｎ共晶はんだボール１を用意
しておく。次に、メタケイ酸ナトリウム３０ｇ，オルソ
ケイ酸ナトリウム２０ｇ，界面活性剤１ｇを１ｌの水に
溶かした溶液を７０℃に加熱して、この溶液に上記Ｓｎ
−Ｚｎ共晶はんだボール１を１０分間浸漬して、アルカ
リ脱脂を行った。その後水洗し、５％硫酸中に１分間浸
漬して表面の酸化層をとり除いた。その後水洗し、Ｐｄ
Ｃｌ2 ０．２ｇ、ＨＣｌ １００ｍｌを１ｌの水に溶か
した溶液に１分間浸漬して、Ｐｄ活性化処理を行った。
その後水洗し、６５℃に温めた半光沢Ｎｉめっき液に３
分間浸漬し、Ｎｉめっきした。その後水洗、５％硫酸中
に１分間浸漬、水洗を行い、９０℃に温めたＡｕめっき
液に５分間浸漬して、Ａｕめっきを行った。水洗した
後、乾燥させ、図１に示したはんだボール３を得た。こ
の方法によると、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだ１とＡｕ層２の
間に薄いＮｉ層が残るが、このＮｉ層は薄いため表面の
Ａｕ層の役割を妨たげず、問題とならない。また今回
は、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだを例にとり、上記のような無
電解めっき法によって図１のはんだボール３を作成した
が、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだにおいても適用でき、こ
の方法に限るものではない。
しておく。次に、メタケイ酸ナトリウム３０ｇ，オルソ
ケイ酸ナトリウム２０ｇ，界面活性剤１ｇを１ｌの水に
溶かした溶液を７０℃に加熱して、この溶液に上記Ｓｎ
−Ｚｎ共晶はんだボール１を１０分間浸漬して、アルカ
リ脱脂を行った。その後水洗し、５％硫酸中に１分間浸
漬して表面の酸化層をとり除いた。その後水洗し、Ｐｄ
Ｃｌ2 ０．２ｇ、ＨＣｌ １００ｍｌを１ｌの水に溶か
した溶液に１分間浸漬して、Ｐｄ活性化処理を行った。
その後水洗し、６５℃に温めた半光沢Ｎｉめっき液に３
分間浸漬し、Ｎｉめっきした。その後水洗、５％硫酸中
に１分間浸漬、水洗を行い、９０℃に温めたＡｕめっき
液に５分間浸漬して、Ａｕめっきを行った。水洗した
後、乾燥させ、図１に示したはんだボール３を得た。こ
の方法によると、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだ１とＡｕ層２の
間に薄いＮｉ層が残るが、このＮｉ層は薄いため表面の
Ａｕ層の役割を妨たげず、問題とならない。また今回
は、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだを例にとり、上記のような無
電解めっき法によって図１のはんだボール３を作成した
が、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだにおいても適用でき、こ
の方法に限るものではない。
【００１１】このような構造のはんだボールは、加熱さ
れて温度が上昇し、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだの融点に達し
て溶融した時に、表面にＡｕが0.5μｍの厚みで存在す
るために、酸素を含む大気に直接接することがなく、該
はんだに含まれるＺｎが酸化することがない。また、Ａ
ｕによる表面被覆層が0.5μｍと薄いために、Ｓｎ−Ｚ
ｎ共晶はんだの融解時の体積膨張により、簡単に亀裂が
生じ、表面が酸化されていない清浄なＳｎ−Ｚｎ共晶は
んだと下地金属が接触してぬれが行われる。また、Ａｕ
の量が少ないために、ＡｕはＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ中に
溶け込み、表面の被覆層がはんだ付け強度等の機械的性
質を劣化させることもない。このように、Ｓｎ−Ｚｎ共
晶はんだの表面に、Ａｕを0.5μｍ被覆することによ
り、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだの欠点であるぬれ性を改善した
はんだボールを得ることができる。
れて温度が上昇し、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだの融点に達し
て溶融した時に、表面にＡｕが0.5μｍの厚みで存在す
るために、酸素を含む大気に直接接することがなく、該
はんだに含まれるＺｎが酸化することがない。また、Ａ
ｕによる表面被覆層が0.5μｍと薄いために、Ｓｎ−Ｚ
ｎ共晶はんだの融解時の体積膨張により、簡単に亀裂が
生じ、表面が酸化されていない清浄なＳｎ−Ｚｎ共晶は
んだと下地金属が接触してぬれが行われる。また、Ａｕ
の量が少ないために、ＡｕはＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ中に
溶け込み、表面の被覆層がはんだ付け強度等の機械的性
質を劣化させることもない。このように、Ｓｎ−Ｚｎ共
晶はんだの表面に、Ａｕを0.5μｍ被覆することによ
り、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだの欠点であるぬれ性を改善した
はんだボールを得ることができる。
【００１２】この例では、Ａｕを0.5μｍの厚みで被覆
を施した例を示したが、Ａｕの厚みはこの厚みに限るも
のではなく、0.01μｍ以上の厚みであれば良い。また、
Ａｕの他に、ＳｎもしくはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣ
ｕ、Ｐｄ、Ａｇによって被覆を行い、あるいは、これら
のＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇの上にＳｎもしくはＳｎ合金
を更に被覆し、ぬれ性を改善することも可能である。
を施した例を示したが、Ａｕの厚みはこの厚みに限るも
のではなく、0.01μｍ以上の厚みであれば良い。また、
Ａｕの他に、ＳｎもしくはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣ
ｕ、Ｐｄ、Ａｇによって被覆を行い、あるいは、これら
のＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇの上にＳｎもしくはＳｎ合金
を更に被覆し、ぬれ性を改善することも可能である。
【００１３】中心のはんだの材質は、上記例では、Ｓｎ
−Ｚｎ共晶はんだであるが、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしく
はＳｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｚｎ−ＢｉはんだにＩｎ、Ａｇ、
Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もしくは二つ以上含むＳｎ
−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだであって
も、上記の構成の表面処理によってぬれ性を改善するこ
とができる。
−Ｚｎ共晶はんだであるが、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしく
はＳｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｚｎ−ＢｉはんだにＩｎ、Ａｇ、
Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一つ、もしくは二つ以上含むＳｎ
−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだであって
も、上記の構成の表面処理によってぬれ性を改善するこ
とができる。
【００１４】Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだについて、Ｐｂ
−Ｓｎ共晶はんだ代替用として可能性のある組成域を検
討し、表１にはんだ組成と融点を示す。
−Ｓｎ共晶はんだ代替用として可能性のある組成域を検
討し、表１にはんだ組成と融点を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】この組成域は４mass%≦Ｚｎ≦６mass%、１
２mass%≦Ｂｉ≦１９mass%、残Ｓｎで表現できる。上記
組成のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉはんだは、表１のように液相温
度が２００℃以下、固相温度が１６０℃以上であるた
め、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだの融点と近い。このため、ガ
ラスエポキシ基板の耐熱温度以下である２２０〜２３０
℃でリフローが可能であり、且つ１２５℃程度の高温で
の信頼性を保証することもできる。他の、Ｐｂを含まな
いＰｂフリーはんだとしては、Ｓｎ−Ａｇ共晶付近のは
んだや、Ｓｎ−ＡｇにＢｉを加えたＳｎ−Ａｇ−Ｂｉは
んだがあるが、Ｓｎ−Ａｇ共晶付近のはんだは固相線が
２２０℃付近であり、またＳｎ−Ａｇ−Ｂｉはんだは液
相温度を２００℃以下に下げると固相温度が１４０℃以
下に下がり、逆に固相温度を１５０℃以上に上げると液
相温度は２００℃以上に上がるため、ガラスエポキシ基
板へ２２０〜２３０℃でリフロー可能、及び高温での信
頼性の保証の両条件を満たすことが難しい。従って上記
組成のＳｎ−Ｚｎ−ＢｉはんだがＳｎ−Ｐｂ共晶はんだ
の代替材料として適している。しかしながら、上記組成
のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉはんだは、Ｓｎ−Ｐｂ共晶と比較し
てぬれ性が悪い。このためこの組成のはんだについて、
ぬれ性を向上させるために表面処理を行うことは有効で
ある。
２mass%≦Ｂｉ≦１９mass%、残Ｓｎで表現できる。上記
組成のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉはんだは、表１のように液相温
度が２００℃以下、固相温度が１６０℃以上であるた
め、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだの融点と近い。このため、ガ
ラスエポキシ基板の耐熱温度以下である２２０〜２３０
℃でリフローが可能であり、且つ１２５℃程度の高温で
の信頼性を保証することもできる。他の、Ｐｂを含まな
いＰｂフリーはんだとしては、Ｓｎ−Ａｇ共晶付近のは
んだや、Ｓｎ−ＡｇにＢｉを加えたＳｎ−Ａｇ−Ｂｉは
んだがあるが、Ｓｎ−Ａｇ共晶付近のはんだは固相線が
２２０℃付近であり、またＳｎ−Ａｇ−Ｂｉはんだは液
相温度を２００℃以下に下げると固相温度が１４０℃以
下に下がり、逆に固相温度を１５０℃以上に上げると液
相温度は２００℃以上に上がるため、ガラスエポキシ基
板へ２２０〜２３０℃でリフロー可能、及び高温での信
頼性の保証の両条件を満たすことが難しい。従って上記
組成のＳｎ−Ｚｎ−ＢｉはんだがＳｎ−Ｐｂ共晶はんだ
の代替材料として適している。しかしながら、上記組成
のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉはんだは、Ｓｎ−Ｐｂ共晶と比較し
てぬれ性が悪い。このためこの組成のはんだについて、
ぬれ性を向上させるために表面処理を行うことは有効で
ある。
【００１７】（実施例２）実施例２では、実施例１に示
したはんだボールと同じ構成のはんだボール３を用いて
ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を作成した例を示す。
図３にＢＧＡ作成のプロセスフローを示した。まず、図
３の（ａ）の様に、チップが内部の基板に搭載されてい
て、ＢＧＡ本体４上にはＣｕ端子５が存在し、Ｃｕ端子
間５にはソルダーレジスト６が存在しているＢＧＡ本体
４を用意した。次に、このＢＧＡ本体４のＣｕ端子５上
にフラックス７を図３（ｂ）の様に印刷した。このフラ
ックス７上にＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ１の表面にＡｕ２を
被覆したはんだボール３を、図３（ｃ）の様に搭載し、
リフローし、その後洗浄した。上記の様な工程を経るこ
とによって、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだ１中の成分とＣｕ端
子５のＣｕとが反応して、接続が起こり、バンプ８が形
成されて、図３（ｄ）の様なＢＧＡ９を作成することが
できた。
したはんだボールと同じ構成のはんだボール３を用いて
ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を作成した例を示す。
図３にＢＧＡ作成のプロセスフローを示した。まず、図
３の（ａ）の様に、チップが内部の基板に搭載されてい
て、ＢＧＡ本体４上にはＣｕ端子５が存在し、Ｃｕ端子
間５にはソルダーレジスト６が存在しているＢＧＡ本体
４を用意した。次に、このＢＧＡ本体４のＣｕ端子５上
にフラックス７を図３（ｂ）の様に印刷した。このフラ
ックス７上にＳｎ−Ｚｎ共晶はんだ１の表面にＡｕ２を
被覆したはんだボール３を、図３（ｃ）の様に搭載し、
リフローし、その後洗浄した。上記の様な工程を経るこ
とによって、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだ１中の成分とＣｕ端
子５のＣｕとが反応して、接続が起こり、バンプ８が形
成されて、図３（ｄ）の様なＢＧＡ９を作成することが
できた。
【００１８】ここで、このＢＧＡ９では、毒性のあるＰ
ｂを含まないＳｎ−Ｚｎ共晶はんだを用いているため、
人体に影響を及ぼすことはない。また、Ｓｎ−Ｚｎ共晶
はんだ１の表面は、Ａｕ２によって被覆されているた
め、Ｃｕ端子５との接続が容易である。
ｂを含まないＳｎ−Ｚｎ共晶はんだを用いているため、
人体に影響を及ぼすことはない。また、Ｓｎ−Ｚｎ共晶
はんだ１の表面は、Ａｕ２によって被覆されているた
め、Ｃｕ端子５との接続が容易である。
【００１９】ここで、Ａｕを被覆したはんだボール３を
用いたＢＧＡの例を示したが、Ａｕ以外にも、Ｓｎもし
くはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣｕ，Ｐｄ，Ａｇの被覆層
を施した、Ｓｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだボールでも同様な結果を得ることができる。
用いたＢＧＡの例を示したが、Ａｕ以外にも、Ｓｎもし
くはＳｎ合金、ＮｉもしくはＣｕ，Ｐｄ，Ａｇの被覆層
を施した、Ｓｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだボールでも同様な結果を得ることができる。
【００２０】（実施例３）実施例３では、Ｓｎを被覆し
たはんだボールを用いたはんだペーストの例を示す。図
４に本発明のはんだペーストの拡大図を示した。Ｓｎ−
Ｚｎ共晶はんだボール１０の表面には３μｍの厚みのＳ
ｎ層１１が被覆してあり、このはんだボール１２の間に
は、有機溶剤、活性剤等を含むフラックス成分１３が存
在している。このはんだペースト１４は、ペースト中の
Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだボール１０が溶融した時、Ｓｎ層
１１の存在によりＺｎの酸化が防げられるため、Ｓｎ層
１１のないＳｎ−Ｚｎ系はんだボールのみを用いた場合
より、ぬれ性が優れている。このため、プリント配線基
板等のはんだ付けの高信頼化に寄与することができる。
上記はんだペーストを融点的にＳｎ−Ｐｂ共晶はんだに
近い８０mass%Ｓｎ−１５mass%Ｂｉ−５mass%Ｚｎの組
成のはんだ（以下Ｓｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎと略す）にＳ
ｎを３μｍ被覆したはんだボールを用いて同様に作成し
た。はんだボール間には、フラックス成分が存在してい
る。フラックス成分は上記のＳｎ−Ｚｎ共晶はんだに用
いたものと違うものを用いた。このはんだペーストも、
加熱されて、Ｓｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎはんだが１９０℃
付近で溶融した時、該はんだの表面はＳｎが被覆されて
いるため、Ｚｎの酸化の問題がなく、ぬれ性が優れてい
る。被覆層のＳｎは溶融しいるＳｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎ
はんだ中に溶け込み、酸化膜のない清浄な表面をもつ該
はんだは、容易に部品や基板の電極にぬれて、接続さ
れ、また、はんだボール同志も、容易に凝集が起こり、
はんだボールの発生も少ない。このためプリント基板等
のはんだ付けに適している。
たはんだボールを用いたはんだペーストの例を示す。図
４に本発明のはんだペーストの拡大図を示した。Ｓｎ−
Ｚｎ共晶はんだボール１０の表面には３μｍの厚みのＳ
ｎ層１１が被覆してあり、このはんだボール１２の間に
は、有機溶剤、活性剤等を含むフラックス成分１３が存
在している。このはんだペースト１４は、ペースト中の
Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだボール１０が溶融した時、Ｓｎ層
１１の存在によりＺｎの酸化が防げられるため、Ｓｎ層
１１のないＳｎ−Ｚｎ系はんだボールのみを用いた場合
より、ぬれ性が優れている。このため、プリント配線基
板等のはんだ付けの高信頼化に寄与することができる。
上記はんだペーストを融点的にＳｎ−Ｐｂ共晶はんだに
近い８０mass%Ｓｎ−１５mass%Ｂｉ−５mass%Ｚｎの組
成のはんだ（以下Ｓｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎと略す）にＳ
ｎを３μｍ被覆したはんだボールを用いて同様に作成し
た。はんだボール間には、フラックス成分が存在してい
る。フラックス成分は上記のＳｎ−Ｚｎ共晶はんだに用
いたものと違うものを用いた。このはんだペーストも、
加熱されて、Ｓｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎはんだが１９０℃
付近で溶融した時、該はんだの表面はＳｎが被覆されて
いるため、Ｚｎの酸化の問題がなく、ぬれ性が優れてい
る。被覆層のＳｎは溶融しいるＳｎ−１５Ｂｉ−５Ｚｎ
はんだ中に溶け込み、酸化膜のない清浄な表面をもつ該
はんだは、容易に部品や基板の電極にぬれて、接続さ
れ、また、はんだボール同志も、容易に凝集が起こり、
はんだボールの発生も少ない。このためプリント基板等
のはんだ付けに適している。
【００２１】（実施例４）図５には本発明の表面処理を
用いた接続端子の例を示した。Ｃｕリード１５表面には
約１０μｍの厚みでＳｎ−Ｚｎはんだ層１６が被覆して
あり、この表面にＡｇ層１７が１μｍ被覆してある。こ
のような構成の接続端子１８を用いることにより、はん
だペーストを用いた表面実装、または、フローはんだ付
けにおいて、Ｓｎ−Ｚｎはんだ層１６中のＺｎの酸化を
防ぐことができ、配線基板と良好な接続を得ることがで
きる。
用いた接続端子の例を示した。Ｃｕリード１５表面には
約１０μｍの厚みでＳｎ−Ｚｎはんだ層１６が被覆して
あり、この表面にＡｇ層１７が１μｍ被覆してある。こ
のような構成の接続端子１８を用いることにより、はん
だペーストを用いた表面実装、または、フローはんだ付
けにおいて、Ｓｎ−Ｚｎはんだ層１６中のＺｎの酸化を
防ぐことができ、配線基板と良好な接続を得ることがで
きる。
【００２２】（実施例５）実施例５では、Ａｕ、Ｓｎ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇによって表面を被覆されたＳｎ
−Ｚｎ共晶はんだボールのぬれ性が、被覆を施さなかっ
たはんだボールのぬれ性に比べて、改善された結果を示
す。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇによって表面を被覆されたＳｎ
−Ｚｎ共晶はんだボールのぬれ性が、被覆を施さなかっ
たはんだボールのぬれ性に比べて、改善された結果を示
す。
【００２３】Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだボールの表面に、表
２に示した材質、厚みの被覆を施したＮｏ１〜Ｎｏ７ま
での７種類のはんだボールを作成し、はんだのぬれ性の
評価を行った。
２に示した材質、厚みの被覆を施したＮｏ１〜Ｎｏ７ま
での７種類のはんだボールを作成し、はんだのぬれ性の
評価を行った。
【００２４】
【表２】
【００２５】はんだのぬれ性の評価は以下の手順で行っ
た。Ｃｕ板上に表２に示したはんだボールをそれぞれ１
つずつ載せ、その上に弱活性化ロジンフラックスを一定
量塗布した。このＣｕ板を、２３０℃に設定されたホッ
トプレート上に置いて加熱し、該はんだボールが溶けて
から１０秒後にＣｕ板をホットプレートからおろした。
加熱は大気中で行った。はんだが固まった後、有機溶剤
で洗浄した後、それぞれのはんだボールがＣｕ板上をぬ
れ拡がった面積（以下、拡がり面積とする）を測定し
た。上記のはんだぬれ性評価を、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７ま
での７種類のはんだボールについて各５回ずつ行い、そ
の平均を求めて、表３に示した。
た。Ｃｕ板上に表２に示したはんだボールをそれぞれ１
つずつ載せ、その上に弱活性化ロジンフラックスを一定
量塗布した。このＣｕ板を、２３０℃に設定されたホッ
トプレート上に置いて加熱し、該はんだボールが溶けて
から１０秒後にＣｕ板をホットプレートからおろした。
加熱は大気中で行った。はんだが固まった後、有機溶剤
で洗浄した後、それぞれのはんだボールがＣｕ板上をぬ
れ拡がった面積（以下、拡がり面積とする）を測定し
た。上記のはんだぬれ性評価を、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７ま
での７種類のはんだボールについて各５回ずつ行い、そ
の平均を求めて、表３に示した。
【００２６】
【表３】
【００２７】この結果から、表面に被覆を施さなかった
Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだボールは、Ｃｕ板上をぬれ拡がら
なかったが、表面に被覆を施したＮｏ．１〜Ｎｏ．６ま
でのはんだボールはすべてＣｕ板上をぬれ拡がり、ぬれ
が改善されることがわかった。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６まで
のはんだボールのうち、最もぬれが改善されたのは、表
面にＳｎを３μｍ被覆したはんだボールであった。上記
の様に、ＳｎーＺｎ共晶はんだボールの表面に表１のＮ
ｏ．１〜Ｎｏ．６に示した被覆を施すことによって、ぬ
れ性を改善できることがわかった。
Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだボールは、Ｃｕ板上をぬれ拡がら
なかったが、表面に被覆を施したＮｏ．１〜Ｎｏ．６ま
でのはんだボールはすべてＣｕ板上をぬれ拡がり、ぬれ
が改善されることがわかった。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６まで
のはんだボールのうち、最もぬれが改善されたのは、表
面にＳｎを３μｍ被覆したはんだボールであった。上記
の様に、ＳｎーＺｎ共晶はんだボールの表面に表１のＮ
ｏ．１〜Ｎｏ．６に示した被覆を施すことによって、ぬ
れ性を改善できることがわかった。
【００２８】上記実験結果は、Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだの
表面に被覆を施したはんだボールを用いて実験した結果
であるが、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしくはＳｎ−Ｚｎ、Ｓ
ｎ−Ｚｎ−ＢｉにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つ、もしくは二つ以上含むＳｎ−Ｚｎ系はんだの場合で
も、上記の被覆を行うことにより、ぬれ性が改善できる
ことが同様の実験からわかった。
表面に被覆を施したはんだボールを用いて実験した結果
であるが、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、もしくはＳｎ−Ｚｎ、Ｓ
ｎ−Ｚｎ−ＢｉにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つ、もしくは二つ以上含むＳｎ−Ｚｎ系はんだの場合で
も、上記の被覆を行うことにより、ぬれ性が改善できる
ことが同様の実験からわかった。
【００２９】Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの実施例につい
て以下に示す。表１からも分かるように、７６mass%Ｓ
ｎ−５mass%Ｚｎ−１９mass%Ｂｉの組成のはんだ（以下
Ｓｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉと略す）は液相温度１８６℃、
固相温度１６５℃であり、Ｐｂ−Ｓｎ共晶はんだと液相
温度が近いため、同一の炉でリフローし、通常の電子機
器用フラックスを使用し、ほぼ同一のプロセスで接続が
可能である。固相温度１６５℃と低いが、１２５℃での
高温強度は保証できる。このはんだボール表面に３μｍ
のＳｎを被覆しても溶融後に若干Ｓｎ量は増すが、融点
はあまり変わらない。このＳｎを被覆したはんだボール
について、被覆を施さなかったＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉ
はんだボールとはんだぬれ性の比較を行った。この実験
ではホットプレート温度は２２０℃とした。この結果、
Ｓｎを被覆したＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉはんだボ−ルは
被覆を施さなかったＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉはんだボ−
ルよりもＣｕ板上を大きく拡がり、ぬれ性が改善できた
ことがわかった。同様に８２mass%Ｓｎ−５mass%Ｚｎ−
１３mass%Ｂｉの組成のはんだ（以下Ｓｎ−５Ｚｎ−１
３Ｂｉと略す）についてもＳｎを３μｍ被覆し、ぬれ性
を測定したが、被覆をしなかったＳｎ−５Ｚｎ−１３Ｂ
ｉよりも被覆を施したＳｎ−５Ｚｎ−１３Ｂｉはんだの
方が拡がり面積が大きく、ぬれ性を向上できることがわ
かった。
て以下に示す。表１からも分かるように、７６mass%Ｓ
ｎ−５mass%Ｚｎ−１９mass%Ｂｉの組成のはんだ（以下
Ｓｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉと略す）は液相温度１８６℃、
固相温度１６５℃であり、Ｐｂ−Ｓｎ共晶はんだと液相
温度が近いため、同一の炉でリフローし、通常の電子機
器用フラックスを使用し、ほぼ同一のプロセスで接続が
可能である。固相温度１６５℃と低いが、１２５℃での
高温強度は保証できる。このはんだボール表面に３μｍ
のＳｎを被覆しても溶融後に若干Ｓｎ量は増すが、融点
はあまり変わらない。このＳｎを被覆したはんだボール
について、被覆を施さなかったＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉ
はんだボールとはんだぬれ性の比較を行った。この実験
ではホットプレート温度は２２０℃とした。この結果、
Ｓｎを被覆したＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉはんだボ−ルは
被覆を施さなかったＳｎ−５Ｚｎ−１９Ｂｉはんだボ−
ルよりもＣｕ板上を大きく拡がり、ぬれ性が改善できた
ことがわかった。同様に８２mass%Ｓｎ−５mass%Ｚｎ−
１３mass%Ｂｉの組成のはんだ（以下Ｓｎ−５Ｚｎ−１
３Ｂｉと略す）についてもＳｎを３μｍ被覆し、ぬれ性
を測定したが、被覆をしなかったＳｎ−５Ｚｎ−１３Ｂ
ｉよりも被覆を施したＳｎ−５Ｚｎ−１３Ｂｉはんだの
方が拡がり面積が大きく、ぬれ性を向上できることがわ
かった。
【００３０】
【発明の効果】Ｓｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ
系はんだの表面に、Ａｕ、ＳｎもしくはＳｎ合金、Ｎｉ
もしくはＣｕ、Ｐｄ、Ａｇのどれかを被覆する本発明を
用いることにより、溶融時にＺｎが酸化されるためにぬ
れが悪いというＳｎ−Ｚｎ系はんだの欠点を改善でき、
活性度の弱い通常の電子機器用のフラックスで容易には
んだ付けすることができる。これらの技術は、通常のは
んだ付け用のはんだペースト用のはんだボール、ＢＧＡ
用のはんだボール、接続端子表面の被覆等に用いること
ができ、人体に対して毒性のあるＰｂを含まないはんだ
を用いたプリント配線基板のはんだ付けの高信頼化に寄
与できる。
系はんだの表面に、Ａｕ、ＳｎもしくはＳｎ合金、Ｎｉ
もしくはＣｕ、Ｐｄ、Ａｇのどれかを被覆する本発明を
用いることにより、溶融時にＺｎが酸化されるためにぬ
れが悪いというＳｎ−Ｚｎ系はんだの欠点を改善でき、
活性度の弱い通常の電子機器用のフラックスで容易には
んだ付けすることができる。これらの技術は、通常のは
んだ付け用のはんだペースト用のはんだボール、ＢＧＡ
用のはんだボール、接続端子表面の被覆等に用いること
ができ、人体に対して毒性のあるＰｂを含まないはんだ
を用いたプリント配線基板のはんだ付けの高信頼化に寄
与できる。
【図１】本発明の実施例のはんだボールを示す。
【図２】本発明のはんだボール作成のプロセスフローを
示す。
示す。
【図３】本発明のはんだボールを用いたＢＧＡの作成方
法を示す。
法を示す。
【図４】本発明の表面被覆を施したはんだボールを用い
たはんだペーストを示す。
たはんだペーストを示す。
【図５】本発明の表面被覆を施したＣｕ系導体の接続端
子を示す。
子を示す。
１ … Ｓｎ−Ｚｎ共晶はんだ、 ２ … Ａｕ層 ３ … はんだボール、 ４ … ＢＧＡ本
体 ５ … Ｃｕ端子、 ６ … ソルダー
レジスト ７ … フラックス、 ８ … バンプ ９ … ＢＧＡ、 １０ … Ｓｎ−Ｚ
ｎ共晶はんだ １１ … Ｓｎ層、 １２ … はんだ
ボール １３ … フラックス成分、 １４ … はんだ
ペースト １５ … Ｃｕリード、 １６ … Ｓｎ−
Ｚｎはんだ層 １７ … Ａｇ層、 １８ … 接続端
子
体 ５ … Ｃｕ端子、 ６ … ソルダー
レジスト ７ … フラックス、 ８ … バンプ ９ … ＢＧＡ、 １０ … Ｓｎ−Ｚ
ｎ共晶はんだ １１ … Ｓｎ層、 １２ … はんだ
ボール １３ … フラックス成分、 １４ … はんだ
ペースト １５ … Ｃｕリード、 １６ … Ｓｎ−
Ｚｎはんだ層 １７ … Ａｇ層、 １８ … 接続端
子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 寿治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山本 健一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内
Claims (19)
- 【請求項１】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に金属層を有す
ることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだ。 - 【請求項２】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ａｕの０．
０１μｍ以上の被覆層を有することを特徴とするＳｎ−
Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ。 - 【請求項３】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｓｎもしく
はＳｎ−Ｂｉ等のＳｎ合金の２μｍ以上の被覆層を有す
ることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系はんだ。 - 【請求項４】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｎｉもしく
はＣｕの０．０１μｍ以上の被覆層を有することを特徴
とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はん
だ。 - 【請求項５】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｐｄの０．
０１μｍ以上の被覆層を有することを特徴とするＳｎ−
Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ。 - 【請求項６】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ａｇの０．
０１μｍ以上の被覆層を有することを特徴とするＳｎ−
Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ。 - 【請求項７】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、金属被覆工
程を有することを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ
−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表面処理方法。 - 【請求項８】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ａｕを０．
０１μｍ以上被覆する工程を有することを特徴とするＳ
ｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表面処
理方法。 - 【請求項９】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、
もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれか一
つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｓｎもしく
はＳｎ−Ｂｉ等のＳｎ合金を２μｍ以上被覆する工程を
有することを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚ
ｎ−Ｂｉ系はんだの表面処理方法。 - 【請求項１０】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ、もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれ
か一つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｎｉも
しくはＣｕを０．０１μｍ以上被覆する工程を有するこ
とを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ
系はんだの表面処理方法。 - 【請求項１１】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ、もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれ
か一つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ｐｄを
０．０１μｍ以上被覆する工程を有することを特徴とす
るＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表
面処理方法。 - 【請求項１２】Ｓｎ−Ｚｎ、もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ、もしくはこれらにＩｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕのいずれ
か一つもしくは二つ以上を含むはんだの表面に、Ａｇを
０．０１μｍ以上被覆する工程を有することを特徴とす
るＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだの表
面処理方法。 - 【請求項１３】請求項１乃至６いずれかに記載のはんだ
がはんだ線であることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系もしく
はＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ線及びこれを用いた実装
品。 - 【請求項１４】請求項１乃至６いずれかに記載のはんだ
が球状であることを特徴とするＳｎ−Ｚｎ系、もしくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだボール。 - 【請求項１５】請求項１４記載のＳｎ−Ｚｎ系もしくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだボールを用いたことを特徴と
するはんだペースト及びこれを用いた実装品。 - 【請求項１６】請求項１４記載のＳｎ−Ｚｎ系もしくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだボールを電気的接続部材とし
て用いたことを特徴とするＢＧＡ（ボールグリッドアレ
イ）。 - 【請求項１７】請求項１４記載のＳｎ−Ｚｎ系もしくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだボールを電子部品に配置し、
これを回路基板に接続したことを特徴とする実装品。 - 【請求項１８】電子部品、基板の接続端子部のＣｕもし
くはＮｉ等の導体表面にＳｎ−Ｚｎ系もしくはＳｎ−Ｚ
ｎ−Ｂｉ系はんだを被覆し、該表面に請求項８乃至１２
記載の表面処理を行った該電子部品、基板を用いたこと
を特徴とする実装方法。 - 【請求項１９】請求項１乃至１８記載のＳｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ系はんだにおいて、組成が４mass%≦Ｚｎ≦６mass%、
１２mass%≦Ｂｉ≦１９mass%、残りＳｎであることを特
徴とするＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉはんだ及び、その表面処理方
法並びにそれを用いた実装品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26117195A JPH08164496A (ja) | 1994-10-11 | 1995-10-09 | Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法並びにそれを用いた実装品 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-245047 | 1994-10-11 | ||
| JP24504794 | 1994-10-11 | ||
| JP26117195A JPH08164496A (ja) | 1994-10-11 | 1995-10-09 | Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法並びにそれを用いた実装品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164496A true JPH08164496A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=26537024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26117195A Pending JPH08164496A (ja) | 1994-10-11 | 1995-10-09 | Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ及びその表面処理方法並びにそれを用いた実装品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08164496A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001506A1 (en) * | 1998-07-02 | 2000-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder powder and method for preparing the same and solder paste |
| WO2000020161A1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-04-13 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Poudre a souder sans plomb et son procede de production |
| US6187114B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Solder material and electronic part using the same |
| US6186390B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solder material and method of manufacturing solder material |
| JP2002120086A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 無鉛はんだ及びその製造方法 |
| WO2003002290A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder composition |
| US6680128B2 (en) * | 2001-09-27 | 2004-01-20 | Agilent Technologies, Inc. | Method of making lead-free solder and solder paste with improved wetting and shelf life |
| US6872465B2 (en) * | 2002-03-08 | 2005-03-29 | Hitachi, Ltd. | Solder |
| US7018721B2 (en) * | 2000-07-12 | 2006-03-28 | Rohm Co., Ltd. | Structure for interconnecting conductors and connecting method |
| US7198983B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-04-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Solder ball excellent in micro-adhesion preventing properties and wetting properties and method for preventing the micro-adhesion of solder balls |
| JP2008137034A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Honda Motor Co Ltd | ろう材およびろう付け方法 |
| WO2009066704A1 (ja) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | はんだ材料及びその製造方法、接合体及びその製造方法、並びにパワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| JP2011194410A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | コーティングされたＰｂフリーＢｉ系はんだ合金およびその製造方法 |
| CN102581507A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-18 | 广东中实金属有限公司 | 一种锡锌铋多元共晶无铅钎料及制备方法 |
| JP2012207271A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｓｎ−Ｚｎ系めっき鋼板 |
| KR20170068422A (ko) * | 2015-04-23 | 2017-06-19 | 엠케이전자 주식회사 | 리버스 리플로우용 심재, 반도체 패키지, 전자 시스템 및 반도체 패키지의 제조 방법 |
| CN110560966A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 无锡广捷富金属制品有限公司 | 一种用于锡丝生产的制作工艺 |
| US11285569B2 (en) | 2003-04-25 | 2022-03-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Soldering material based on Sn Ag and Cu |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26117195A patent/JPH08164496A/ja active Pending
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187114B1 (en) | 1996-10-17 | 2001-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Solder material and electronic part using the same |
| US6186390B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solder material and method of manufacturing solder material |
| US6416590B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder powder and method for preparing the same and solder paste |
| WO2000001506A1 (en) * | 1998-07-02 | 2000-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder powder and method for preparing the same and solder paste |
| WO2000020161A1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-04-13 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Poudre a souder sans plomb et son procede de production |
| US6334905B1 (en) | 1998-10-01 | 2002-01-01 | Mitsui Mining And Smelting Company, Ltd. | Unleaded solder powder and production method therefor |
| CN1105619C (zh) * | 1998-10-01 | 2003-04-16 | 三井金属矿业株式会社 | 无铅焊粉及其制备方法 |
| US7018721B2 (en) * | 2000-07-12 | 2006-03-28 | Rohm Co., Ltd. | Structure for interconnecting conductors and connecting method |
| JP2002120086A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 無鉛はんだ及びその製造方法 |
| US8206515B2 (en) | 2001-06-29 | 2012-06-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Lead-free solder composition including microcapsules |
| US7601228B2 (en) | 2001-06-29 | 2009-10-13 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd | Solder composition |
| WO2003002290A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder composition |
| US6680128B2 (en) * | 2001-09-27 | 2004-01-20 | Agilent Technologies, Inc. | Method of making lead-free solder and solder paste with improved wetting and shelf life |
| US6872465B2 (en) * | 2002-03-08 | 2005-03-29 | Hitachi, Ltd. | Solder |
| US11285569B2 (en) | 2003-04-25 | 2022-03-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Soldering material based on Sn Ag and Cu |
| US7198983B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-04-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Solder ball excellent in micro-adhesion preventing properties and wetting properties and method for preventing the micro-adhesion of solder balls |
| JP2008137034A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Honda Motor Co Ltd | ろう材およびろう付け方法 |
| JP2009125753A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Toyota Central R&D Labs Inc | はんだ材料及びその製造方法、接合体及びその製造方法、並びにパワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| US8283783B2 (en) | 2007-11-20 | 2012-10-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solder material, method for manufacturing the same, joined body, method for manufacturing the same, power semiconductor module, and method for manufacturing the same |
| WO2009066704A1 (ja) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | はんだ材料及びその製造方法、接合体及びその製造方法、並びにパワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| JP2011194410A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | コーティングされたＰｂフリーＢｉ系はんだ合金およびその製造方法 |
| JP2012207271A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｓｎ−Ｚｎ系めっき鋼板 |
| CN102581507A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-18 | 广东中实金属有限公司 | 一种锡锌铋多元共晶无铅钎料及制备方法 |
| KR20170068422A (ko) * | 2015-04-23 | 2017-06-19 | 엠케이전자 주식회사 | 리버스 리플로우용 심재, 반도체 패키지, 전자 시스템 및 반도체 패키지의 제조 방법 |
| CN110560966A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 无锡广捷富金属制品有限公司 | 一种用于锡丝生产的制作工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6307160B1 (en) | High-strength solder interconnect for copper/electroless nickel/immersion gold metallization solder pad and method | |
| KR100255251B1 (ko) | 유기기판 상에 전자부품을 접속하기 위해 사용된 무연땜납 및 그것을 사용해서 제조한 전자제품 | |
| US8503189B2 (en) | Pb-free solder-connected structure and electronic device | |
| KR0124518B1 (ko) | 고온의 무연 주석 기재 다-성분 납땜 합금 | |
| JP4143478B2 (ja) | はんだ接続構造および電子部品のはんだ接続方法 | |
| JP2516326B2 (ja) | ３元はんだ合金、集積回路チップを回路パタ―ンが形成された基板に電気接続する方法及び集積回路チップモジュ―ル | |
| JPH0788679A (ja) | 無鉛すずアンチモン・ビスマス銅はんだ合金 | |
| GB2383552A (en) | Use of a barrier layer on a Cu substrate when using a Sn-Bi alloy as solder | |
| JP2012114429A (ja) | 粘着性と濡れ性を有するはんだ付け用回路基板とその処理方法 | |
| JPH1041621A (ja) | 錫−ビスマスはんだの接合方法 | |
| JP6267427B2 (ja) | はんだ付け方法及び実装基板 | |
| JP3425332B2 (ja) | 電子部品電極材料および電子部品電極製造方法 | |
| JP2003112285A (ja) | ソルダーペースト | |
| JP3460438B2 (ja) | 鉛フリーはんだ及びそれを用いた実装品 | |
| JP2002120086A (ja) | 無鉛はんだ及びその製造方法 | |
| JP2002185130A (ja) | 電子回路装置及び電子部品 | |
| JP2001284785A (ja) | 電気又は電子部品及び電気又は電子組立体 | |
| US20020009610A1 (en) | Technical field | |
| JP2002331385A (ja) | はんだ材料及びその製造方法、並びにはんだペースト | |
| JP3460442B2 (ja) | 鉛フリーはんだ及びそれを用いた実装品 | |
| JP3592054B2 (ja) | 電子回路及びその製造方法 | |
| JP3551168B2 (ja) | Ｐｂフリーはんだ接続構造体および電子機器 | |
| JP2003198116A (ja) | はんだ付け方法および接合構造体 | |
| JPH02207539A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3551167B2 (ja) | 半導体装置 |