JPS63192589A - Soldering paste - Google Patents
Soldering pasteInfo
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- JPS63192589A JPS63192589A JP2482987A JP2482987A JPS63192589A JP S63192589 A JPS63192589 A JP S63192589A JP 2482987 A JP2482987 A JP 2482987A JP 2482987 A JP2482987 A JP 2482987A JP S63192589 A JPS63192589 A JP S63192589A
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
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 ’ −7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。[Detailed Description of the Invention] [Summary] For the solder alloy, an alloy powder that is rapidly solidified into a homogeneous microstructure is used. A solder paste prepared by adding the radical generator 1,1′-7zobis(cyclohexane-1-carbonitrile) to improve the effect and reducing the amount of activator.
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。This makes it possible to improve the solder joint strength and to control the hardening of the paste due to the chlorine ions of the activator.
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。The present invention relates to a solder paste that can be used for high-density mounting of electronic components.
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は性を与え、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。The background of the technology is that conventionally, when electronic components are mounted on a printed circuit board, lead terminals of IC, LSI packages, or resistor capacitors are inserted into through holes of the printed circuit board, and methods such as dip soldering and flow soldering are used. was used to perform solder joints. However, in recent years, in order to respond to the miniaturization and higher performance of electronic devices, there has been a strong desire to mount electronic components used in these devices at even higher density. As a method for realizing high-density mounting, the surface mount method has been adopted, in which leadless chip carriers or components are soldered to the surface of the circuit board using the reflow method. It has become more and more minute. In order to meet this demand, a solder paste that has high bonding strength and can provide highly reliable bonding has become necessary. Generally, solder paste is a cream-like material containing solder alloy powder, flux, activators, thixotropic agents, and organic solvents. Flux and activator remove the oxide film on the joint surface to give good solderability, thixotropic agent gives fluidity to the paste and makes it possible to screen print the paste, and organic solvent adjusts the viscosity of the paste. used for
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−すす、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
名カルピトールを使用している。Usually, the solder alloy powder is a low melting point alloy manufactured by gas atomization, such as indium-soot or tin-lead alloy, as shown in Figure 4, the flux is rosin, and the activator is diethylamine hydrochloride or the like. Hydrogenated castor oil is used as the amine hydrohalide salt and thixotropic agent, and the trade name Calpitol is used as the organic solvent diethylene glycol monoethyl ether.
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。The solder alloy produced by the gas atomization method is produced by dispersing the molten alloy 1 with a spray gas 4 as shown in FIG. 4, but as shown in FIG. Therefore, the solder joint strength is not sufficient. The activator liberates hydrohalic acid by the heat generated during soldering and removes the oxide film on the joint surface. However, even during storage, hydrogen halides are liberated and the oxide film on the surface of the solder powder is removed, causing the solder powder to aggregate and hinder screen printing of the paste.
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。A solder paste made of a solder alloy with a coarse crystal structure has a problem in that the bonding strength is low, and the aminohydrohalide salt of the activator releases hydrogen chloride during storage, causing the paste to harden.
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。The above problem is caused by the alloy powder, which is made by spraying molten solder alloy onto the disk surface rotating at high speed and scattering the powder, then spraying an inert gas to rapidly cool and solidify the powder, and the activator, amine hydrohalide acid. This problem can be solved by a solder paste characterized by containing a salt and a radical generator, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile).
はんだ合金、たとえばすず−鉛、またはインジウム−す
すの合金は、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。Solder alloys, such as tin-lead or indium-soot alloys, are made by blowing molten metal 1 onto a rotating disk 2 to scatter it, and then blowing an inert gas onto the powder to rapidly solidify it, as shown in Figure 3. As shown in Figure 1, its structure is a homogeneous collection of fine crystals, which increases the solder joint strength. Amine hydrohalides are compounds in which a hydrohalic acid is bound to an amine such as diethylamine, and the bond releases the hydrohalic acid by heat and radicals.
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。At this time, the effect of the activator is promoted by adding cyclohexanone-1-carbonitrile as a radical generator to the flux.
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l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。FIG. 3 shows the manufacturing operation of rapidly solidified powder. A solder alloy of a predetermined composition is melted in a crucible, gas pressure is applied from the top of the crucible, the molten metal is jetted out from a small hole drilled at the bottom of the crucible, and the powder is blown onto a disk 2 rotating at high speed. The powder is dispersed as it becomes solid, and the dispersed powder is rapidly cooled by blowing an inert gas 3 onto it.
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2
00’Cに加熱して、図示しないアルゴンによって2
kg / c−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20.00Orpmで回転させた上に
吹きあてて飛散させ、これに4 kg / clに加圧
した常温のヘリウム3を2,0OOn/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。The solder alloy is (52 wt% indium - 48 wt% tin) + 5 wt% silver, and 500 g of this alloy is
Heated to 00'C and cooled for 2 hours with argon (not shown).
The molten metal 1 is pushed and ejected with a pressure of kg/c-, and the carbon disk 2 is rotated at 20.00 rpm and sprayed onto it to scatter it. It was made into a powder by blowing at 0OOn/min. 500 g of molten solder alloy was processed in 5 minutes.
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。The obtained solder alloy powder was kept at 150° C. for 30 seconds to melt it, and even after being solidified again at room temperature, it exhibited a fine homogeneous structure as shown in FIG.
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10g1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%
Ag合金粉末25gを混合して、ペースト125gを調
製した。100 g of vehicle was obtained by mixing 52 g of water-white rosin as a flux, 1 g of diethylamine hydrochloride as an activator, 10 g of cyclohexanone-1-carbonitrile as a radical generator, 2 g of hydrogenated castor oil as a thixotropic agent, and 35 g of diethylene glycol monoethyl ether as a solvent. , previously manufactured (52 wt% In-48 wt% Sn) + 5 wt%
25 g of Ag alloy powder was mixed to prepare 125 g of paste.
このペーストを使用して、銅板2板をランプ接合し、接
合の剪断強度を測定したところ、2.5 kg /龍2
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。Using this paste, we ramp-joined two copper plates and measured the shear strength of the joint, which was 2.5 kg/Ryu2.
The value was approximately twice that of a paste prepared using commercially available powder.
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。Note that even after this paste was stored at room temperature for two months, it did not harden and screen printing could be performed satisfactorily.
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。The solder paste of the present invention has high bonding strength and reliability, and can be stored for a long period of time.
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
。
■・・・)容湯、 2・・・回転ディスク、3
冷却ガス、 4・・・噴霧ガス。
ガスアトマイズ法による粗大結晶 1pm第20
第3図
がスアトマイズ決向酢o ”。
1・・・溶湯
2・・・回転ディスク
31.冷却ガス
4・・・ 噴霧ガスFig. 1 is a micrograph showing the fine crystal structure obtained by the rapid solidification method, Fig. 2 is a micrograph showing the coarse crystal structure obtained by the conventional gas atomization method, and Fig. 3 is an explanation showing the operation of the rapid solidification method. FIG. 4 is a diagram showing the operation of the conventional gas atomization method. ■...) Hot water, 2... Rotating disk, 3
Cooling gas, 4... Spraying gas. Coarse crystals by gas atomization method 1pm No. 20 Figure 3 shows suatomized vinegar o ”. 1... Molten metal 2... Rotating disk 31. Cooling gas 4... Spraying gas
Claims (1)
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。1. The molten solder alloy is sprayed onto the disk surface rotating at high speed, and the powder is then sprayed with an inert gas to rapidly cool and solidify the alloy powder, the activator amine hydrohalide, and the radical generation. 1. A solder paste comprising 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile) as an agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2482987A JPH0642996B2 (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Solder paste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2482987A JPH0642996B2 (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Solder paste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192589A true JPS63192589A (en) | 1988-08-09 |
| JPH0642996B2 JPH0642996B2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=12149079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2482987A Expired - Lifetime JPH0642996B2 (en) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Solder paste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642996B2 (en) |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP2482987A patent/JPH0642996B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642996B2 (en) | 1994-06-08 |
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