JP2003225790A - JOINING MATERIAL CONTAINING HIGH PURITY Sn PARTICLE, MOUNTED CIRCUIT BOARD, MOUNTED PACKAGE AND THEIR DISASSEMBLING METHOD - Google Patents

JOINING MATERIAL CONTAINING HIGH PURITY Sn PARTICLE, MOUNTED CIRCUIT BOARD, MOUNTED PACKAGE AND THEIR DISASSEMBLING METHOD

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JP2003225790A
JP2003225790A JP2002028280A JP2002028280A JP2003225790A JP 2003225790 A JP2003225790 A JP 2003225790A JP 2002028280 A JP2002028280 A JP 2002028280A JP 2002028280 A JP2002028280 A JP 2002028280A JP 2003225790 A JP2003225790 A JP 2003225790A
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JP
Japan
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purity
solder
particles
circuit board
barrier layer
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Application number
JP2002028280A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Yokozawa
雄二 横沢
Akira Yoshida
陽 吉田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of joining/disassembling a printed board and mounted components, a method that enables the disassembling without damaging the components and that makes the reutilization of the components possible. <P>SOLUTION: In areas for soldering a printed board and mounted components, the soldered zones are formed in a manner that they are dotted or layered with high purity Sn particles. The printed board having the soldered zones so formed is left under a low temperature for a certain period and then vibration or the like is applied thereto, thereby facilitating disassembling of the printed board and the mounted components. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品や構成部
品を回路基板やパッケージに接合するための接合材およ
び、電子部品等が該接合材により接合された実装回路基
板や実装パッケージおよび、前記実装回路基板や実装パ
ッケージの解体方法に関する。より詳しくは、本発明
は、高純度Sn粒子を含むはんだ等の接合材に関し、ま
た、該接合材を用いて電子部品や構成部品が接合された
実装回路基板および実装パッケージの解体方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding material for bonding an electronic component or a component to a circuit board or a package, a mounted circuit board or a package to which an electronic component or the like is bonded by the bonding material, and The present invention relates to a method for disassembling a mounted circuit board or a mounted package. More specifically, the present invention relates to a bonding material such as solder containing high-purity Sn particles, and also relates to a method for disassembling a mounting circuit board and a mounting package in which electronic components and components are bonded using the bonding material.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器に搭載されている実装回路基板
や実装パッケージは、電子部品や構成部品などを実装し
たり封止したりするために、はんだを使用することが多
い。従来は、電子部品等の実装に鉛含有の共晶はんだを
用いていたが、鉛が有毒であることから、近年、地球環
境間題に対応した実装技術の一つとして、従来の鉛含有
はんだから鉛フリーはんだを用いた実装技術が注目され
ている。現在、鉛フリーはんだ合金の候補としては、S
n−Ag系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Ag−Cu−
Bi系、Sn−Cu系、Sn−Zn系、Sn−Zn−B
i系などがあり、はんだ合金の約90重量%以上をSn
が占めているはんだ合金もある。
2. Description of the Related Art Solder is often used for a mounting circuit board and a mounting package mounted on an electronic device in order to mount or seal electronic components and components. In the past, lead-containing eutectic solder was used to mount electronic components, but since lead is toxic, it has become a common practice in recent years to use conventional lead-containing solder as one of the mounting technologies that address global environmental issues. Therefore, the mounting technology using lead-free solder is drawing attention. Currently, as a candidate for lead-free solder alloy, S
n-Ag system, Sn-Ag-Cu system, Sn-Ag-Cu-
Bi type, Sn-Cu type, Sn-Zn type, Sn-Zn-B
There are i-types, etc., and approximately 90% by weight or more of the solder alloy is Sn
There are also solder alloys occupied by.

【0003】Snは、約13℃以下で、β−Sn(正方
晶系)から脆いα−Sn(立方晶系)への低温変態が起
こり、特に−30℃以下で促進されることが知られてい
る。この現象は、通称、スズペストと呼ばれている。最
近、この現象が一部の鉛フリーはんだで発生することが
報告され(例えば、Mate2001予稿集P469〜
474)、鉛フリーはんだによる接合信頼性のリスク要
因として認識され始めているが、一般的な製品使用環境
では、−30℃以下で長期間使用することは少ないた
め、大きな問題にならないと考えられている。また、は
んだ成分、添加物または不純物として含有される少量な
いし微量の金属、例えば、Ag、Bi、Pb、Sb等に
より、スズペスト発生が抑制されることも知られてい
る。
It is known that Sn undergoes a low temperature transformation from β-Sn (tetragonal system) to brittle α-Sn (cubic system) at about 13 ° C or lower, and is particularly promoted at -30 ° C or lower. ing. This phenomenon is commonly called tin plague. Recently, it has been reported that this phenomenon occurs in some lead-free solders (for example, Mate 2001 Proceedings P469-
474), it is beginning to be recognized as a risk factor for joint reliability due to lead-free solder, but it is considered that this is not a big problem because it is rarely used for a long time at -30 ° C or lower in a general product use environment. There is. It is also known that the tin plague generation is suppressed by a small amount or a small amount of metal contained as a solder component, an additive or an impurity, such as Ag, Bi, Pb or Sb.

【0004】上記の実装回路基板や実装パッケージに
は、金や銀などの貴金属類のほか、銅や錫や亜鉛などの
使用量に比して埋蔵量の少ない金属類、または利用価値
の高い資源が多く使用されているため、資源枯渇の問題
から実装回路基板や実装パッケージの再資源化の必要性
が高まっている。また、近年の製品には、年々使用期間
が短くなっているものがある。例えば、パソコンや携帯
電話などの製品では、プリント回路基板上の実装部品の
中には、寿命が尽きていない部品が多く含まれており、
これらを回収し再利用することは、地球環境の観点から
好ましい。
In the above-mentioned mounted circuit board and mounted package, in addition to precious metals such as gold and silver, metals such as copper, tin, and zinc whose reserves are small compared to the used amount, or highly valuable resources Since many of them are used, the need to recycle mounted circuit boards and mounted packages is increasing due to the problem of resource depletion. In addition, some recent products have a shorter usage period year by year. For example, in products such as personal computers and mobile phones, many of the components on the printed circuit board that have not reached their end of life are included.
It is preferable to collect and reuse these from the viewpoint of the global environment.

【0005】実装回路基板から実装部品、はんだなどを
回収する方法として、例えば、特開平8−139446
号公報には、プリント回路基板を加熱してはんだなどの
接着剤を溶融させた後、基板側面に衝撃力を与えるとと
もに、実装部品を剥ぎ取るためのせん断力を与え、実装
部品をプリント回路基板から取り外す解体方法が記載さ
れている。また、特開平8−148823号公報には、
目の粗い金網で形成された部品除去用ドラム内にプリン
ト回路基板を収容し、プリント回路基板をはんだ融解温
度以上に加熱して、プリント回路基板より部品およびは
んだを解体分離し、部品除去用ドラムより目の細かいは
んだ除去用ドラムで、部品とはんだとを分別して回収す
る解体方法が記載されている。
As a method of collecting mounted components, solder, etc. from a mounted circuit board, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-139446.
In the gazette, after heating a printed circuit board to melt an adhesive such as solder, an impact force is applied to the side surface of the board and a shearing force for peeling off the mounted component is applied to the printed circuit board. The disassembly method to remove from is described. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 8-148823 discloses that
A printed circuit board is housed in a component removal drum formed of coarse mesh, the printed circuit board is heated to a temperature higher than the solder melting temperature, the components and solder are disassembled and separated from the printed circuit board, and the component removal drum It describes a disassembling method for separating and collecting components and solder with a finer solder removal drum.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平8−1
39446号に示される加熱してはんだおよび実装部品
をプリント回路基板から解体する方法では、部品に加わ
る熱ダメージが大きくなり、部品を壊してしまう可能性
が大きいという問題があった。特に、鉛フリーはんだの
多くは、従来の共晶はんだと比較して、約10数℃から
30℃程度高い融解温度を有しているため、加熱による
部品への熱ダメージが大きな問題となる。また、特開平
8−148823号に示されるドラムで衝撃を加える解
体法では、部品に機械的ダメージを与えてしまう可能性
が大きい。部品の再利用を意図しない場合であっても、
再資源材料別の分別は必要である。しかし、従来の方法
では、接合部ではない熱的または機械的強度の弱い部分
で破断したり、衝撃が加わった箇所から砕けたりする場
合がある。このため、材料別の分別がし難く、材料別の
回収率が低いことがある。分別できる程度に破砕すれ
ば、多くのエネルギーおよび時間が必要であり、その際
には大量ダストが発生するという問題もある。
However, JP-A-8-1
The method of heating and disassembling the solder and the mounted component from the printed circuit board as shown in No. 39446 has a problem that thermal damage applied to the component is large and the component is likely to be broken. In particular, most lead-free solders have a melting temperature higher by about 10 to 30 ° C. than conventional eutectic solders, so that heat damage to components due to heating becomes a serious problem. Further, in the disassembling method in which an impact is applied with a drum, which is disclosed in JP-A-8-148823, there is a high possibility that mechanical damage will be given to parts. Even if you don't intend to reuse the parts,
It is necessary to sort by recycling material. However, according to the conventional method, there is a case where the joint is not fractured at a portion having weak thermal or mechanical strength, or is fractured from a portion to which an impact is applied. Therefore, it is difficult to separate the materials, and the recovery rate of the materials may be low. If it is crushed to the extent that it can be separated, much energy and time are required, and there is also the problem that a large amount of dust is generated at that time.

【0007】かくして、本発明の目的は、実装回路基板
や実装パッケージを解体する際に、(1)解体容易性、
(2)実装部品や構成部品、および実装パッケージ、実
装回路基板などにダメージを与えずに解体することがで
きる可能性、(3)接合部等の意図した部分で解体する
ことができ、解体分離されたパーツに応じた分別やさら
に効率的に解体することができる可能性、(4)再資源
材料の分別の効率化、(5)再資源材料の回収率の向
上、(6)ダスト発生の低減、(7)リサイクルに要す
る各種エネルギーの低減、(8)リサイクルコストの低
減などを実現できる実装回路基板や実装パッケージと、
実装部品や各種構成部品の接合構造、解体方法、それに
使用する材料などを提供することにある。
Thus, the object of the present invention is (1) ease of disassembly when disassembling a mounting circuit board or a mounting package,
(2) Possibility of disassembling without damaging mounted parts or components, mounted package, mounted circuit board, etc. (3) Disassembled at intended parts such as joints, dismantled separation The possibility of separating and more efficiently disassembling the separated parts, (4) more efficient separation of recycled materials, (5) improved recovery rate of recycled materials, (6) generation of dust Mounting circuit board and mounting package that can realize reduction, (7) reduction of various energy required for recycling, and (8) reduction of recycling cost.
It is to provide a joining structure of mounted components and various components, a disassembling method, materials used therefor, and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、低温にて
促進されるSn晶系の転移現象(低温変態現象)に着目
し、実装回路基板または実装パッケージの接合部に積極
的に高純度Snを用いることにより、通常使用条件下で
は、接合強度の信頼性を低下させることなく、低温貯蔵
により接合部を脆弱化させて、実装回路基板等を容易に
解体することに成功した。また、高純度Snよりなる高
純度Sn領域の表面に被覆バリア層を設けることによ
り、はんだ中においても高純度Sn領域のSn純度を低
下させることを防止することができることを明らかにし
た。
The present inventors pay attention to the Sn crystal system transition phenomenon (low temperature transformation phenomenon) promoted at low temperature, and positively enhance the joint portion of a mounting circuit board or a mounting package. By using the purity Sn, under normal use conditions, the joint portion was weakened by low-temperature storage without lowering the reliability of the joint strength, and the mounted circuit board and the like were easily disassembled. Further, it has been clarified that by providing the coating barrier layer on the surface of the high-purity Sn region made of high-purity Sn, it is possible to prevent the Sn purity of the high-purity Sn region from being lowered even in the solder.

【0009】すなわち、本発明は、高純度Sn粒子およ
び該高純度Sn粒子の表面を被覆する被覆バリア層を含
む被覆高純度Sn粒子であって、該被覆バリア層は1ま
たは複数の層から構成され、該被覆バリア層を構成する
少なくとも1の層は該高純度Sn粒子中にSn以外の成
分の拡散を防止する機能を有する金属または合金で形成
され、該被覆バリア層の最外殻層ははんだに濡れる金属
または合金より形成されることを特徴とする該被覆高純
度Sn粒子を提供する。好ましくは、本発明の被覆高純
度Sn粒子は、該高純度Sn粒子のSn純度が4N(9
9.99%)以上であることを特徴とする。
That is, the present invention is a coated high-purity Sn particle comprising high-purity Sn particles and a coating barrier layer coating the surface of the high-purity Sn particles, the coating barrier layer being composed of one or a plurality of layers. At least one layer constituting the coating barrier layer is formed of a metal or an alloy having a function of preventing diffusion of components other than Sn in the high-purity Sn particles, and the outermost shell layer of the coating barrier layer is The coated high-purity Sn particles are provided which are formed of a metal or an alloy that is wettable by solder. Preferably, the coated high-purity Sn particles of the present invention have a Sn purity of 4N (9).
9.99%) or more.

【0010】本発明の被覆高純度Sn粒子において、該
被覆バリア層は、1層で構成することも多層で構成する
こともできる。いずれの構成においても、被覆高純度S
n粒子の最外殻となる表面にははんだ濡れ性の高い金属
または合金によるはんだ濡れ層および、内層には高純度
Sn粒子と、例えば、はんだ成分のごときSn以外の成
分とが融解混合するのを防ぐバリア機能を有するバリア
層が形成されている。被覆バリア層を1層で構成する場
合には、用いる金属として、はんだ濡れ性が高く、か
つ、バリア機能を有する金属または合金を用いる。1層
で構成する場合には、被覆バリア層に使用する材料とし
て、例えば、NiおよびNi合金が好ましい。Ni合金
には、例えば、NiPdおよびNiCuが含まれる。2
層、3層または4層以上の多層で被覆バリア層を構成す
る場合、例えば、2層構成では、Au/PtまたはCr
/Cu等の組み合わせが用いられる。また、上述のごと
く、最外殻にはんだ濡れ性の高い金属または合金からな
る層および内層いずれかにバリア機能を有する層を形成
すれば、Cr、Cu、Co、Ti、Pt、Mo、Ta、
W、Fe、Nb、In、Zn、Cd、Ag、P、Mn、
RuおよびRe等も適宜使用することができる。特に、
本発明の被覆高純度Sn粒子は、該はんだに濡れる金属
または合金がNiまたはNi合金であることを特徴す
る。
In the coated high-purity Sn particles of the present invention, the coating barrier layer may be composed of one layer or multiple layers. In any structure, the coating high purity S
On the outermost surface of the n-particle, a solder-wetting layer made of a metal or an alloy having high solder-wettability, and on the inner layer, high-purity Sn particles and, for example, a component other than Sn such as a solder component are melt-mixed. A barrier layer having a barrier function for preventing the above is formed. When the covering barrier layer is composed of one layer, a metal or an alloy having a high solder wettability and a barrier function is used as a metal to be used. When it is composed of one layer, Ni and Ni alloy are preferable as the material used for the coating barrier layer. The Ni alloy includes, for example, NiPd and NiCu. Two
When the coating barrier layer is composed of three, three or four or more layers, for example, in the case of two layers, Au / Pt or Cr is used.
A combination such as / Cu is used. In addition, as described above, if a layer having a barrier function is formed on either the inner layer or the layer formed of a metal or alloy having high solder wettability on the outermost shell, Cr, Cu, Co, Ti, Pt, Mo, Ta,
W, Fe, Nb, In, Zn, Cd, Ag, P, Mn,
Ru and Re can also be used as appropriate. In particular,
The coated high-purity Sn particles of the present invention are characterized in that the metal or alloy that wets the solder is Ni or a Ni alloy.

【0011】さらに、本発明の被覆高純度Sn粒子は、
該被覆バリア層の厚さが、1〜5μmであることを特徴
とする。該被覆バリア層の厚さは、高純度Sn粒子の粒
子径、用いるはんだ成分、被覆バリア層に用いる金属等
の種類、使用条件等に依存するが、高純度Sn粒子中に
はんだ成分等が溶融混合しないようにバリア機能を発揮
する厚さであればよい。該被覆バリア層の厚さが1μm
以上であれば、バリア機能を発揮し、また、5μm以下
であれば、例えば、無電解メッキ等により被覆バリア層
を容易に形成することができるので好ましい。
Furthermore, the coated high-purity Sn particles of the present invention are
The coating barrier layer has a thickness of 1 to 5 μm. The thickness of the coating barrier layer depends on the particle size of the high-purity Sn particles, the solder component used, the type of metal or the like used for the coating barrier layer, the operating conditions, etc., but the solder component or the like melts in the high-purity Sn particles. Any thickness may be used as long as it exhibits a barrier function so as not to mix. The thickness of the coating barrier layer is 1 μm
It is preferable if it is at least 5 μm so that the barrier function can be exhibited, and if it is 5 μm or less, for example, the coating barrier layer can be easily formed by electroless plating or the like.

【0012】本発明は、1または複数個の上記の被覆高
純度Sn粒子がはんだ成分中に含有されているはんだボ
ールおよび1個の上記の被覆高純度Sn粒子の該被覆バ
リア層の上にはんだ層を有するはんだボールを提供す
る。また、本発明は、1または複数個の被覆高純度Sn
粒子を含有するはんだペーストまたは糸はんだも提供す
る。
The present invention provides a solder ball containing one or a plurality of the above-mentioned coated high-purity Sn particles contained in a solder component and one solder of the above-mentioned coated high-purity Sn particles on the coating barrier layer. A solder ball having a layer is provided. The present invention also provides one or more coatings of high purity Sn.
A solder paste or thread solder containing particles is also provided.

【0013】さらに、本発明は、電子部品が接合された
実装回路基板または実装パッケージであって、該電子部
品の接合部の一部分に高純度Snからなる高純度Sn領
域が存在していることを特徴とする該実装回路基板また
は実装パッケージを提供する。より詳しくは、本発明の
実装回路基板または実装パッケージは、該高純度Sn領
域が、該接合部の一部分に、点状、塊状または層状のい
ずれかの状態で存在していることを特徴とする。すなわ
ち、本発明の実装回路基板または実装パッケージにおい
て、電子部品の接合部に高純度Sn領域が存在するた
め、低温保存により、該高純度Sn領域中でSn低温変
態が発生する。その結果、所望する接合部の強度を低下
させることが可能となり、実装回路基板または実装パッ
ケージの分離解体が可能となる。該高純度Sn領域は、
例えば、図5や図7に示すごとく、接合部中に点状で存
在させることもできるし、図6に示すごとく塊状で存在
させることもできる。さらに、該高純度Sn領域は、図
8に示すごとく、層状で存在させることもできる。
Further, according to the present invention, there is provided a mounted circuit board or a package in which electronic components are bonded, and a high purity Sn region made of high purity Sn is present in a part of a bonded portion of the electronic components. Provided is a mounting circuit board or a mounting package that is characteristic. More specifically, the mounted circuit board or mounted package of the present invention is characterized in that the high-purity Sn region is present in a part of the joint in any of a dot shape, a block shape, or a layer shape. . That is, in the mounted circuit board or the mounted package of the present invention, since the high-purity Sn region exists at the joint portion of the electronic component, low-temperature storage causes Sn low-temperature transformation in the high-purity Sn region. As a result, it is possible to reduce the strength of the desired joint, and it is possible to separate and disassemble the mounting circuit board or the mounting package. The high-purity Sn region is
For example, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, they may be present as dots in the joint portion, or may be present as lumps as shown in FIG. Further, the high-purity Sn region can be made to exist in layers as shown in FIG.

【0014】本発明の実装回路基板または実装パッケー
ジは、該高純度Sn領域に隣接して、はんだに濡れる金
属または合金による被覆バリア層が、接合部の一部分に
存在していることを特徴とする。好ましくは、本発明の
実装回路基板または実装パッケージは、該高純度Sn領
域に隣接したはんだに濡れる金属または合金による被覆
バリア層が、NiまたはNi合金であることを特徴とす
る。
The mounting circuit board or mounting package of the present invention is characterized in that a coating barrier layer made of a metal or an alloy wettable by solder is present in a part of the joint portion, adjacent to the high-purity Sn region. . Preferably, the mounted circuit board or the mounted package of the present invention is characterized in that a coating barrier layer made of a metal or an alloy adjacent to the high-purity Sn region and wettable with a solder is Ni or a Ni alloy.

【0015】本発明の実装回路基板または実装パッケー
ジは、該高純度Sn領域に隣接したはんだに濡れる金属
または合金による被覆バリア層の厚さが1〜5μmであ
ることを特徴とする。該被覆バリア層の厚さは、高純度
Sn粒子の粒子径、使用するはんだの種類、被覆バリア
層に用いる金属等の種類、使用条件等に依存するが、高
純度Sn粒子中にはんだ成分が溶融混合しないようにバ
リア機能を発揮する厚さであればよい。該被覆バリア層
の厚さが1μm以上であれば、バリア機能を発揮し、ま
た、5μm以下であれば、例えば、無電解メッキ等によ
り被覆バリア層を容易に形成することができるので好ま
しい。
The mounting circuit board or mounting package of the present invention is characterized in that the thickness of the coating barrier layer made of a metal or an alloy adjacent to the high-purity Sn region and wettable by the solder is 1 to 5 μm. The thickness of the coating barrier layer depends on the particle size of the high-purity Sn particles, the type of solder used, the type of metal or the like used for the coating barrier layer, the operating conditions, etc. Any thickness may be used as long as it exhibits a barrier function so as not to be melt-mixed. When the thickness of the coating barrier layer is 1 μm or more, the barrier function is exhibited, and when it is 5 μm or less, the coating barrier layer can be easily formed by, for example, electroless plating, which is preferable.

【0016】また、本発明の実装回路基板または実装パ
ッケージは、該高純度Sn領域のSn純度が4N(9
9.99%)以上であることを特徴とする。Sn純度が
4N以上あれば、Sn低温変態現象が効率よく発生し、
該高純度Sn領域の崩壊が発生し易くなるので好まし
い。
Further, in the mounting circuit board or mounting package of the present invention, the Sn purity of the high-purity Sn region is 4N (9).
9.99%) or more. If the Sn purity is 4N or more, the Sn low temperature transformation phenomenon occurs efficiently,
This is preferable because the high-purity Sn region is likely to collapse.

【0017】さらに、本発明は、所定期間以上低温放置
する工程と、外力を与えて解体する工程とを含む、請求
項8ないし14いずれかに記載する実装回路基板または
実装パッケージを解体する解体方法も提供する。解体す
る際に与える外力としては、例えば、振動、風力、重
力、電磁力、または、ブラシやマニュピュレータ等を用
いる機械的な力が挙げられ、解体の際に電子部品等に傷
を付けないような方法であれば、いずれの外力も用いる
ことができる。
Furthermore, the present invention further includes a step of leaving it at a low temperature for a predetermined period of time or longer, and a step of disassembling it by applying an external force, to dismantle the mounted circuit board or the mounted package according to any one of claims 8 to 14. Also provide. The external force applied when disassembling includes, for example, vibration, wind force, gravity, electromagnetic force, or mechanical force using a brush, a manipulator, etc., so as not to damage electronic parts during dismantling. Any external force can be used as long as it is a simple method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】1.高純度Sn粒子 本発明の被覆高純度Sn粒子1の概略断面図を図1に示
す。該被覆高純度Sn粒子1は、高純度のSnよりなる
高純度Sn粒子101および、その表面上に形成された
被覆バリア層102からなる。Sn粒子のSn純度は、
効率的に低温変態現象を発生させるためには、99.9
9%(4N)以上であることが好ましいが、使用条件に
より適宜決定されるSn粒子の直径等の因子に依存し
て、例えば、99.9%(3N)のごとき、4Nより低
い純度でもよい。また、被覆バリア層は、使用されるは
んだの融解温度よりも高い融解温度を有し、はんだ濡れ
性があり、はんだの拡散を防止することができる金属を
用いて形成する。このようなはんだ拡散防止が可能な金
属として、例えば、融点が1455℃であるNi金属を
用いることができる。また、NiPd、NiCuのごと
きNi合金も用いることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. High-Purity Sn Particles A schematic cross-sectional view of the coated high-purity Sn particles 1 of the present invention is shown in FIG. The coated high-purity Sn particles 1 are composed of high-purity Sn particles 101 made of high-purity Sn and a coating barrier layer 102 formed on the surface thereof. The Sn purity of Sn particles is
In order to efficiently generate the low temperature transformation phenomenon, 99.9
It is preferably 9% (4N) or more, but may have a purity lower than 4N, such as 99.9% (3N), depending on factors such as the diameter of Sn particles, which is appropriately determined according to the use conditions. . Further, the coating barrier layer is formed by using a metal having a melting temperature higher than that of the solder used, having solder wettability, and capable of preventing the diffusion of the solder. As such a metal capable of preventing solder diffusion, for example, Ni metal having a melting point of 1455 ° C. can be used. Also, Ni alloys such as NiPd and NiCu can be used.

【0019】また、該被覆バリア層の厚さは、使用条
件、例えば、本発明の被覆高純度Sn粒子と共に用いる
はんだの種類、融解温度等に依存して、Sn粒子の純度
を保つように適宜決定することができるが、1〜5μm
であることが好ましい。例えば、図1には、粒径約40
μmの4N(99.99%)高純度Sn粒子101の表
面に、NiまたはNi合金を無電解メッキすることによ
り厚さ約1〜5μm厚の被覆バリア層102を形成した
被覆高純度Sn粒子1を示す。
The thickness of the coating barrier layer depends on the conditions of use, such as the type of solder used with the coated high-purity Sn particles of the present invention, the melting temperature, etc., so as to maintain the purity of the Sn particles. Can be determined, but 1-5 μm
Is preferred. For example, in FIG.
Coated high-purity Sn particles 1 in which a coating barrier layer 102 having a thickness of about 1 to 5 μm is formed by electrolessly plating Ni or Ni alloy on the surface of 4 μm (99.99%) high-purity Sn particles 101 of μm. Indicates.

【0020】2.はんだペースト 本発明の第1の実施形態として、上記被覆高純度Sn粒
子を含有するはんだペースト2を作製することができ
る。図2に示すはんだペースト2は、被覆高純度Sn粒
子1およびはんだ粒子201を重量比で、例えば2対8
の割合で混合し、次いで、この被覆高純度Sn粒子1と
はんだ粒子201との混合物およびロジン等のフラック
ス成分202を重量比で、例えば9対1の割合で混練し
て作製する。はんだ粒子のはんだ成分として、例えば、
Sn−8Zn−3Bi系はんだおよびSn−3Ag−
0.5Cu系はんだを用いることができる。
2. Solder Paste As the first embodiment of the present invention, a solder paste 2 containing the above-mentioned coated high-purity Sn particles can be produced. The solder paste 2 shown in FIG. 2 includes the coated high-purity Sn particles 1 and the solder particles 201 in a weight ratio of, for example, 2 to 8.
Then, the mixture of the coated high-purity Sn particles 1 and the solder particles 201 and the flux component 202 such as rosin are kneaded at a weight ratio of, for example, 9: 1 to prepare the mixture. As the solder component of the solder particles, for example,
Sn-8Zn-3Bi-based solder and Sn-3Ag-
0.5 Cu solder can be used.

【0021】3.はんだボール 本発明の第2の実施形態として、はんだ成分中に1また
は複数の被覆高純度Sn粒子を含有するはんだボール3
を作製することができる。一電極に一個あるいは特定個
数を対向電極間のギャップに一層分配置するという構成
で使用されるはんだ材料を用いた粒子を「はんだボー
ル」と称することが多いため、本明細書においても、
「はんだボール」と記載するが、はんだボールの形状は
真球状に限定されず、用途に応じ、円盤状、円柱状、太
鼓型、楕円球、立方体等であってもよい。表面の被覆性
やハンドリング等の点から、より好ましいはんだボール
の形状は真球である。
3. Solder Ball As a second embodiment of the present invention, a solder ball 3 containing one or more coated high-purity Sn particles in the solder component.
Can be produced. Particles using a solder material used in a configuration in which one or a specific number of electrodes for one electrode are arranged in a gap between opposing electrodes are often referred to as "solder balls".
Although described as "solder ball", the shape of the solder ball is not limited to a true sphere, and may be a disk shape, a column shape, a drum shape, an elliptical sphere, a cube or the like depending on the application. From the viewpoint of surface coverage and handling, the more preferable shape of the solder ball is a true sphere.

【0022】例えば、はんだボール3は、図3Aに示す
ように、複数の被覆高純度Sn粒子1がはんだ領域30
1に含有された形態のものであってよい。また、図3B
に示すはんだボール3は、粒径約200μmの4N(9
9.99%)高純度Sn粒子101の表面に、約5μm
厚のNiを無電解メッキすることにより被覆バリア層1
02形成し、その外側に約10μmのはんだ層302を
電解メッキにより形成したものである。Sn晶系の低温
変態現象によるSn粒子の崩壊は、Sn粒子の純度が高
い程効率よく発生するが、高純度Sn粒子のサイズが大
きくなるに従い、体積変化による周囲への亀裂の進展の
影響度が大きくなる傾向がある。したがって、はんだボ
ール中に含まれる高純度Sn粒子101の純度は、この
実施例では4Nであるが、これよりも低い純度であって
もよい。
For example, as shown in FIG. 3A, the solder ball 3 has a plurality of coated high-purity Sn particles 1 in the solder region 30.
1 may be included. Also, FIG. 3B
The solder ball 3 shown in FIG.
Approximately 5 μm on the surface of high purity Sn particles 101.
Coating barrier layer 1 by electroless plating of thick Ni
02, and a solder layer 302 of about 10 μm is formed on the outside by electrolytic plating. The higher the purity of Sn particles, the more efficiently the collapse of Sn particles due to the low-temperature transformation phenomenon of the Sn crystal system occurs. However, as the size of high-purity Sn particles increases, the degree of influence of the crack growth to the surroundings due to the volume change. Tends to be large. Therefore, the purity of the high-purity Sn particles 101 contained in the solder ball is 4N in this embodiment, but may be lower than this.

【0023】その場合に、実装回路基板と実装部品のは
んだ接合工程で、回路基板に印刷されたはんだペースト
やはんだボール中のはんだ材料が溶融する際に、はんだ
ペーストやはんだ材料の融点やリフロー条件により、高
純度Sn粒子101は溶融しても溶融しなくとも、被覆
バリア層102が拡散バリアとなるので、高純度Sn粒
子101は高純度のまま保たれる。該はんだ領域のはん
だ成分として、例えば、Sn−Biはんだ等が挙げられ
る。
In this case, when the solder material printed in the circuit board or the solder material in the solder balls is melted in the solder joining process of the mounted circuit board and the mounted components, the melting point or reflow condition of the solder paste or the solder material. Thus, the coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier regardless of whether the high-purity Sn particles 101 are melted or not, so that the high-purity Sn particles 101 are kept in high purity. Examples of the solder component in the solder region include Sn-Bi solder and the like.

【0024】4.糸はんだ 本発明の第3の実施形態として、本発明の被覆高純度S
n粒子1を含有する糸はんだ4を作製することができ
る。糸はんだ4の断面を図4に示す。図4に示すよう糸
はんだ4は、例えば、NiCu等の被覆バリア層102
で被覆された80μm径の高純度Sn粒子101よりな
る被覆高純度Sn粒子1をフラックス成分(図示せず)
を含むはんだ領域301中に分散させて作製することが
できる。
4. Thread Solder As a third embodiment of the present invention, the coated high-purity S of the present invention
The thread solder 4 containing the n particles 1 can be produced. A cross section of the thread solder 4 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the solder wire 4 has a coating barrier layer 102 such as NiCu.
The coated high-purity Sn particles 1 composed of the high-purity Sn particles 101 having a diameter of 80 μm coated with the flux component (not shown)
Can be dispersed in the solder region 301 containing

【0025】5.高純度Sn層/被覆バリア層の積層構
造 本発明の第4の実施形態として、図8に示すごとく、実
装回路基板の接合部に高純度Sn層およびNiPd合金
等の被覆バリア層の積層構造を形成することもできる。
この構成でも、第1〜3の実施形態と同様に、被覆バリ
ア層が拡散バリアとして機能するので、高純度Sn層は
高純度のまま保たれる。高純度Sn層および被覆バリア
層は、スパッタなどの従来技術により形成することがで
きる。
5. Laminated Structure of High-Purity Sn Layer / Coating Barrier Layer As a fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, a laminated structure of a high-purity Sn layer and a covering barrier layer such as a NiPd alloy is formed at a joint portion of a mounting circuit board. It can also be formed.
In this configuration as well, as in the first to third embodiments, the coating barrier layer functions as a diffusion barrier, so that the high-purity Sn layer is kept in high purity. The high-purity Sn layer and the coating barrier layer can be formed by a conventional technique such as sputtering.

【0026】6.被覆高純度Sn粒子含有樹脂 図9に示すように、各種実装部品91を実装したMID
(Molded Interconnected Device、3次元射出成形回路
部品)パッケージ9は、実装部品91を搭載したいくつ
かのMID構成パーツ92を組み合わせて樹脂により封
止接合し、筐体化した形態となっている。MIDパッケ
ージ9の中には、高価であるため回収利用価値を持つ構
成パーツがある。
6. Coated high-purity Sn particle-containing resin As shown in FIG. 9, various mounting components 91 are mounted on the MID.
(Molded Interconnected Device, three-dimensional injection molded circuit component) Package 9 has a form in which several MID component parts 92 on which mounting component 91 is mounted are combined and sealed and bonded with resin to form a housing. In the MID package 9, there are component parts that have a high recovery utility value because they are expensive.

【0027】各種実装部品は、本発明の第1の実施形態
である被覆高純度Sn粒子を含んだはんだペースト2を
用いてMID構成パーツに接合することにより、Sn低
温変態現象を利用して解体分離することができる。ま
た、本発明において、MID構成パーツ同士の接合に用
いる樹脂として、エポキシ樹脂のごとき熱硬化性樹脂に
本発明の被覆高純度Sn粒子を含有させて、被覆高純度
Sn粒子含有樹脂93を作製し、これを用いてMID構
成パーツ同士を接合して、MIDパッケージを形成す
る。これにより、MID構成パーツ同士の接合部につい
ても、意図した箇所で分離することができる。なお、被
覆高純度Sn粒子含有樹脂に用いる樹脂として、低温に
より樹脂分の脆弱化が進むものや、MID材から樹脂残
さを溶解その他の方法により除去し易いものを用いても
よい。
The various mounting parts are disassembled by utilizing the Sn low-temperature transformation phenomenon by joining the MID constituent parts with the solder paste 2 containing the coated high-purity Sn particles according to the first embodiment of the present invention. Can be separated. Further, in the present invention, as the resin used for joining the MID component parts, a thermosetting resin such as an epoxy resin is allowed to contain the coated high-purity Sn particles of the present invention to prepare a coated high-purity Sn particle-containing resin 93. The MID component parts are joined together using this, and the MID package is formed. As a result, the joining portion between the MID component parts can be separated at the intended place. As the resin used for the coated high-purity Sn particle-containing resin, a resin whose brittleness is weakened at a low temperature or a resin residue which is easily removed from the MID material by another method may be used.

【0028】7.解体・回収システム 図10に、本発明によるプリント回路基板と実装部品の
解体の処理フローを示す。家電、情報機器などの廃電気
製品を解体、リサイクルする際、プリント回路基板を回
収し、製品および機種により分類する。集められたプリ
ント回路基板を低温貯蔵庫に保管する。保管に当たって
は、実装回路基板や実装回路基板を収納する容器など
に、元の製品や機種の番号、回収価値のある部品名・資
源名、保管開始時期などの情報を、後に利用できるよ
う、管理記号のマーキングや、情報ラベルの貼付や、情
報や管理記号を記録したICカードの封入等を行い、そ
の情報を実装回路基板解体工程にて活用できるようコン
ピューターなどで管理することが望ましい。例えば、約
6ヵ月後、これら基板を貯蔵庫より取り出し、実装回路
基板解体装置に投入する。
7. Dismantling / Recovery System FIG. 10 shows a processing flow of disassembling a printed circuit board and mounted components according to the present invention. When dismantling and recycling waste electrical products such as home appliances and information devices, collect printed circuit boards and sort by product and model. Store the collected printed circuit boards in a cold storage. When storing, the information such as the number of the original product or model, the name of the part / resource with valuable collection value, the storage start time, etc. is stored in the mounted circuit board or the container that stores the mounted circuit board so that it can be used later. It is desirable to mark symbols, attach information labels, enclose IC cards on which information and control symbols are recorded, and manage the information with a computer so that it can be utilized in the disassembly process of the mounted circuit board. For example, after about 6 months, these substrates are taken out from the storage and placed in the mounted circuit board disassembly device.

【0029】図11に実装回路基板解体装置11の一例
を示す。実装部品1101がプリント回路基板1102
に搭載されたパーツ1103をメッシュ状ベルト110
4に載せ、振動を加えながら搬送する。振動は、振動発
生器1105により、メッシュ状ベルト1104を介し
てパーツ1103へ加えられる。この時点で、低温保管
により、実装部品1101とプリント回路基板1102
との接合部は脆くなっているため、実装部品1101
は、プリント回路基板1102から解体分離される。こ
のとき、従来例とは異なり、特に加熱や強い衝撃力を必
要とせずに、意図した接合部で容易に効率よく外れる。
衝撃力が加わらないため、意図しない部分での破壊は生
じず、加熱によるダメージを受けることもなく、実装状
態で中古品として市場価値のある部品は、価値を保持し
た状態で解体分離される。
FIG. 11 shows an example of the mounting circuit board disassembling apparatus 11. The mounted component 1101 is the printed circuit board 1102.
Part 1103 mounted on the mesh belt 110
Place on 4 and convey while applying vibration. The vibration is applied to the part 1103 by the vibration generator 1105 via the mesh belt 1104. At this point, the mounted component 1101 and the printed circuit board 1102 are stored by low temperature storage.
Since the joint with and is fragile, the mounted component 1101
Are disassembled and separated from the printed circuit board 1102. At this time, unlike the conventional example, it is possible to easily and efficiently disengage at the intended joint portion without requiring heating or strong impact force.
Since no impact force is applied, unintended destruction does not occur, no damage is caused by heating, and a component that has a market value as a used product in a mounted state is disassembled and separated while maintaining its value.

【0030】解体分離された実装部品1101は、メッ
シュ状ベルト1104を通して落下し、部品回収トレイ
1106に回収され、プリント回路基板1102は搬送
されて、回路基板回収トレイ1107へ回収される。部
品回収トレイ1106は、メッシュ状ベルト1104か
ら落下しても部品にダメージを与えないよう、落差が設
定されていたりクッション性を有している。回収された
実装部品1101は分別されるが、意図した接合部で分
割されるため、分別効率が良く、分別率も向上する。中
古品として市場価値のある部品は再使用される。解体時
に価値を保持した状態で解体されており、落下時にもダ
メージが加わらないので、部品の回収率、再使用率は向
上する。中古として価値は無いが貴金属を含む部品は、
さらなる解体後あるいはシュレッダー破砕後、金属精錬
所などへ送られ貴金属資源が回収される。その他の部品
や粉砕くずなどは管理型処分場などへ廃棄される。分別
率の向上により、再資源回収率も向上し、ダストの発生
の低減も可能である。こうした解体の過程で使用される
エネルギーは従来に比べてずっと低く、それに要するコ
ストはもちろん、解体や分別の効率、分別率や回収率や
再使用率の向上によりリサイクルコストの低減できる。
The disassembled and separated mounting component 1101 drops through the mesh belt 1104, is collected in the component collection tray 1106, and the printed circuit board 1102 is conveyed and collected in the circuit board collection tray 1107. The component recovery tray 1106 has a cushion or cushioning property so that the component is not damaged even if it is dropped from the mesh belt 1104. Although the collected mounted components 1101 are separated, they are separated at the intended joint portion, so that the separation efficiency is good and the separation rate is improved. Parts with market value as second-hand goods are reused. It is dismantled while maintaining its value when dismantled, and it is not damaged even when dropped, so the recovery rate and reuse rate of parts are improved. Parts that have no value as used but include precious metals
After further dismantling or shredder crushing, the precious metal resources are sent to a metal smelter or the like to be recovered. Other parts and crushed waste will be disposed of at managed landfills. By improving the separation rate, the recycling rate can be improved and the generation of dust can be reduced. The energy used in the process of dismantling is much lower than in the past, and not only the cost required for it, but also the recycling cost can be reduced by improving the efficiency of dismantling and separation, the separation rate, the recovery rate, and the reuse rate.

【0031】なお、振動を与える以外の方法として、接
合部が脆弱化した実装部品を、小型部品ならば弱い風力
で吹き落とす方法、実装回路基板を傾斜させた状態で滑
らせるあるいは実装面を逆さまにした状態で落下させる
などの重力を利用する方法、傷が付かないような柔らか
いブラシで掃き落とす方法、重量部品ならばマニュピュ
レータでピックアップする方法などをとってもよい。
As a method other than applying vibration, a mounting component whose joint is weakened may be blown off by weak wind force if it is a small component, or the mounting circuit board may be slid in an inclined state or the mounting surface may be turned upside down. It is also possible to use a method of using gravity such as dropping in a closed state, a method of sweeping off with a soft brush that does not scratch, a method of picking up with a manipulator for heavy parts.

【0032】低温貯蔵庫に保管する代わりに、高緯度地
方や高山などの寒冷地の倉庫などに保管しておくことも
できる。前記の低温貯蔵庫の使用には電気エネルギーを
要するが、寒冷地保管の場合は自然エネルギーを利用し
て、接合部の脆弱化を促進することができる。このた
め、寒冷地保管は環境に優しく、また、前記の低温貯蔵
庫保管での低温保存のためのエネルギーコストや、寒冷
地よりは一般に地価の高い地域に低温貯蔵施設を設ける
ための用地を要するのに比べ、優れている。
Instead of storing in a low temperature storage, it may be stored in a warehouse in cold regions such as high latitude regions and high mountains. Electric energy is required to use the cold storage, but natural energy can be used for cold storage to promote weakening of the joint. For this reason, cold area storage is environmentally friendly, and energy costs for low temperature preservation in the above-mentioned low temperature storage storage and a site for establishing a low temperature storage facility in an area generally higher in land price than the cold area are required. Is superior to.

【0033】[0033]

【実施例】実施例1:本発明のはんだペーストを用いて
接着された実装パーツ接合強度の信頼性評価試験 (1)試料の作製サンプルA 粒径約40μmの4N(99.99%)高純度Sn粒子
101の表面に約1μm厚のNiを無電解メッキするこ
とにより被覆バリア層102を形成して、被覆高純度S
n粒子1aを作製した。この被覆高純度Sn粒子1aお
よびSn−8Zn−3Biはんだ粒子201aを重量比
で2対8の割合で混合し、次いで、この被覆高純度Sn
粒子1aとはんだ粒子201aとの混合物およびロジン
フラックス成分202を9対1の割合で混練して、図2
に示すごときはんだペースト2aを作製した。
Examples Example 1: Reliability evaluation test of bonding strength of mounting parts bonded using the solder paste of the present invention (1) Preparation of sample Sample A 4N (99.99%) high purity with a particle size of about 40 μm The coating barrier layer 102 is formed by electrolessly plating the surface of the Sn particles 101 with Ni having a thickness of about 1 μm.
n-particle 1a was produced. The coated high-purity Sn particles 1a and the Sn-8Zn-3Bi solder particles 201a were mixed at a weight ratio of 2 to 8, and then the coated high-purity Sn particles 1a were mixed.
The mixture of the particles 1a and the solder particles 201a and the rosin flux component 202 are kneaded in a ratio of 9: 1, and
A solder paste 2a as shown in 1 was prepared.

【0034】図5は、はんだペースト2aを用いてQF
Pリード51をプリント回路基板52のCuからなる回
路基板端子53に接合した場合の接合部5の概略断面図
を示す。先ず、スクリーン印刷法を用いて、はんだペー
スト2aをプリント回路基板52上へ転写した。マウン
ター装置などを用いて、QFP等の実装部品をプリント
回路基板52上に搭載し、リフロー装置によりピーク温
度約220℃に加熱してはんだペースト2aを溶融させ
ることによりプリント回路基板52に実装部品をはんだ
接合させた。なお、回路基板へのはんだペースト供給は
ディスペンサーなどを用いることもできる。
FIG. 5 shows QF using solder paste 2a.
The schematic sectional drawing of the joining part 5 at the time of joining the P lead 51 to the circuit board terminal 53 which consists of Cu of the printed circuit board 52 is shown. First, the solder paste 2a was transferred onto the printed circuit board 52 using a screen printing method. A mounting device such as QFP is mounted on the printed circuit board 52 using a mounter device or the like, and is heated to a peak temperature of about 220 ° C. by a reflow device to melt the solder paste 2a to mount the mounting component on the printed circuit board 52. Solder bonded. A dispenser or the like may be used to supply the solder paste to the circuit board.

【0035】Sn−8Zn−3Biの融解温度が約19
7℃、Snの融解温度が約232℃のため、加熱時に高
純度Sn粒子は溶融せず、この接合部5は、はんだ領域
301中に未溶融の被覆高純度Sn粒子1aが点在して
凝固した状態である。この高純度Sn粒子101の表面
はNiの被覆バリア層102により覆われているため、
この被覆バリア層102が拡散バリアとなり、高純度S
n粒子101は高純度のまま保たれる。
The melting temperature of Sn-8Zn-3Bi is about 19
Since the melting temperature of 7 ° C. and Sn is about 232 ° C., the high-purity Sn particles do not melt at the time of heating, and the joint portion 5 has unmelted coated high-purity Sn particles 1 a scattered in the solder region 301. It is in a solidified state. Since the surface of the high-purity Sn particles 101 is covered with the Ni coating barrier layer 102,
The coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier, and the high-purity S
The n particles 101 are kept in high purity.

【0036】上記はんだペースト2aを用いてFR4の
ガラスエポキシ基板上に、144ピンの42アロイリー
ドQFPパッケージを搭載して、サンプルAを作製し
た。
Sample A was prepared by mounting a 144-pin 42 alloy lead QFP package on a FR4 glass epoxy substrate using the solder paste 2a.

【0037】サンプルB 粒径約40μmの4N(99.99%)高純度Sn粒子
101の表面に約5μm厚のNi層を無電解メッキする
ことにより被覆バリア層102を形成して、被覆高純度
Sn粒子1bを作製した。この被覆高純度Sn粒子1b
およびSn−3Ag−0.5Cuはんだ粒子201bを
重量比で2対8の割合で混合し、次いで、この被覆高純
度Sn粒子1bとはんだ粒子201bとの混合物および
ロジンフラックス成分202を9対1の割合で混練し
て、図2に示すごときはんだペースト2bを作製した。
Sample B A coating barrier layer 102 was formed by electrolessly plating a Ni layer having a thickness of about 5 μm on the surface of 4N (99.99%) high-purity Sn particles 101 having a particle size of about 40 μm. Sn particles 1b were produced. This coated high-purity Sn particle 1b
And Sn-3Ag-0.5Cu solder particles 201b in a weight ratio of 2 to 8, and then a mixture of the coated high-purity Sn particles 1b and solder particles 201b and a rosin flux component 202 in a ratio of 9: 1. The mixture was kneaded at a ratio to prepare a solder paste 2b as shown in FIG.

【0038】このはんだペースト2bを、スクリーン印
別法を用いてプリント回路基板上へ転写した。マウンタ
ー装置などを用いて、QFP等の実装部品をプリント回
路基板上に搭載し、リフロー装置によりピーク温度約2
40℃に加熱してはんだペースト2bを溶融させ、プリ
ント回路基板と実装部品をはんだ接合させた。
This solder paste 2b was transferred onto a printed circuit board using a screen marking method. Mounted components such as QFP on the printed circuit board using a mounter, etc.
The solder paste 2b was melted by heating at 40 ° C., and the printed circuit board and the mounting component were soldered and joined.

【0039】Sn−3Ag−0.5Cuの融解温度が約
220℃、Snの融解温度が約232℃であり、加熱時
に高純度Sn粒子101が溶融するが、高純度Sn粒子
101の表面はNiの被覆バリア層102で覆われてい
るため、Sn中にはんだ成分が溶融混合することを阻害
し、はんだ領域中に高純度Sn粒子101が点在した状
態で凝固が完了する。この高純度Sn粒子101の表面
はNiの被覆バリア層102により覆われているため、
この被覆バリア層102が拡散バリアとなり高純度Sn
粒子101は高純度のまま保たれる。
The melting temperature of Sn-3Ag-0.5Cu is about 220 ° C., the melting temperature of Sn is about 232 ° C., and the high-purity Sn particles 101 melt when heated, but the surface of the high-purity Sn particles 101 is Ni. Since it is covered with the coating barrier layer 102 of 1., it prevents the solder components from being melted and mixed in Sn, and the solidification is completed in a state where the high-purity Sn particles 101 are scattered in the solder region. Since the surface of the high-purity Sn particles 101 is covered with the Ni coating barrier layer 102,
The coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier and has a high purity of Sn.
The particles 101 are kept in high purity.

【0040】上記はんだペースト2bを用いてFR4の
ガラスエポキシ基板上に、144ピンの42アロイリー
ドQFPパッケージを搭載して、サンプルBを作製し
た。
Sample B was prepared by mounting a 144-pin 42 alloy lead QFP package on a FR4 glass epoxy substrate using the solder paste 2b.

【0041】対照サンプルC 比較例として、本発明の被覆高純度Sn粒子を含有しな
いSn−8Zn−3Biはんだペースト2cを用いてサ
ンプルAと同様にして、対照サンプルCを作製した。
Control Sample C As a comparative example, a control sample C was prepared in the same manner as the sample A using the Sn-8Zn-3Bi solder paste 2c containing no coated high-purity Sn particles of the present invention.

【0042】(2)熱衝撃試験後の接合強度信頼性の評
価 図12Aに、サンプルA、BおよびCについて、熱衝撃
試験後の接合強度を評価した結果を示す。熱衝撃試験
は、−40℃で30分、125℃で30分を1サイクル
として、1000サイクルまで行い、250サイクル毎
にサンプルのQFPリードの接合強度(45°ピール強
度)を測定することにより評価した。被覆高純度Sn粒
子を含むはんだペーストを用いて作製したサンプルAお
よびBは、被覆高純度Sn粒子を含有しないはんだペー
ストを用いて作製した対照サンプルCと同等の熱衝撃試
験に対する接合強度信頼性を有していることが確認され
た。
(2) Evaluation of Bonding Strength Reliability After Thermal Shock Test FIG. 12A shows the results of evaluating the bonding strength after the thermal shock test for Samples A, B and C. The thermal shock test is performed by -40 ° C. for 30 minutes and 125 ° C. for 30 minutes as one cycle, up to 1000 cycles, and evaluated by measuring the bonding strength (45 ° peel strength) of the sample QFP lead every 250 cycles. did. The samples A and B prepared using the solder paste containing the coated high-purity Sn particles have the same bonding strength reliability against the thermal shock test as the control sample C prepared using the solder paste not containing the coated high-purity Sn particles. It was confirmed to have.

【0043】(3)低温放置試験後の接合強度信頼性の
評価 図12Bに、サンプルAおよび対照サンプルCについ
て、−15℃で低温放置試験により接合強度評価した結
果を示す。サンプルAでは、2500時間経過した辺り
から接合強度が低下し始め、3500時間経過すると接
合強度はほぼ0近くになっている。一方、対照サンプル
Cでは5000時間経過後も接合強度に変化は見られな
かた。これは、サンプルAにおいては、接合部中の高純
度のまま保たれた高純度Sn粒子において、α−Snへ
の低温変態が生じ、この部分が脆くなると同時に、体積
変化により高純度Sn粒子の周囲に亀裂が進展するため
である。また、図12Bに、サンプルBについて、−2
5℃での低温放置試験により接合強度評価した結果も同
時に示す。サンプルBでは、2000時間経過した辺り
から接合強度が低下し始め、3000時間経過すると接
合強度はほぼ0近くになっている。これは、高純度Sn
粒子101が溶融しても被覆バリア層102のために高
純度Sn粒子101が高純度のまま保たれていたため、
接合部中の高純度Sn粒子のα−Snへの低温変態が生
じ、この部分が脆くなると同時に、体積変化により高純
度Sn粒子の周囲に亀裂が進展するためである。
(3) Evaluation of Bonding Strength Reliability After Low Temperature Storage Test FIG. 12B shows the results of bonding strength evaluation of the sample A and the control sample C by the low temperature storage test at -15 ° C. In sample A, the bonding strength begins to decrease after 2500 hours, and the bonding strength becomes almost 0 after 3500 hours. On the other hand, in the control sample C, there was no change in the bonding strength even after 5000 hours. This is because, in sample A, in the high-purity Sn particles kept in the high-purity state in the bonded portion, low-temperature transformation into α-Sn occurs, and this portion becomes brittle, and at the same time, the high-purity Sn particles are changed due to volume change. This is because cracks propagate around the circumference. Moreover, in FIG.
The results of joint strength evaluation by a low temperature storage test at 5 ° C are also shown. In sample B, the bonding strength begins to decrease after 2000 hours, and after 3000 hours, the bonding strength is almost zero. This is high purity Sn
Even if the particles 101 were melted, the high-purity Sn particles 101 were kept in high purity because of the coating barrier layer 102.
This is because the high-purity Sn particles in the joint undergo low-temperature transformation into α-Sn, and this portion becomes brittle, and at the same time, cracks develop around the high-purity Sn particles due to volume change.

【0044】(4)結論 上記した2つの接合強度の信頼性試験結果から、本発明
の被覆高純度Sn粒子を含有するはんだペーストを用い
てプリント回路基板に実装された部品は、通常の使用条
件下での接合強度の信頼性を低下させることなく、プリ
ント回路基板を低温保存することにより、プリント回路
基板と実装部品とを容易に解体分離できる。
(4) Conclusion From the above two reliability test results of the bonding strength, the components mounted on the printed circuit board by using the solder paste containing the coated high-purity Sn particles of the present invention can be used under normal operating conditions. By keeping the printed circuit board at a low temperature without lowering the reliability of the bonding strength below, the printed circuit board and the mounted components can be easily disassembled and separated.

【0045】実施例2:はんだボールを用いた実装 粒径約200μmの4N(99.99%)高純度Sn粒
子101の表面に約5μm厚のNiの被覆バリア層10
2を無電解メッキにより形成し、その外側に約10μm
のSn−Biはんだを用いてはんだ層302を電解メッ
キにより形成して、図3Bに示すはんだボール3を作製
した。
Example 2 A mounting barrier layer 10 of about 5 μm thick on the surface of 4N (99.99%) high-purity Sn particles 101 with a mounting particle size of about 200 μm using solder balls.
2 is formed by electroless plating, and about 10 μm on the outside
The solder layer 302 was formed by electrolytic plating using Sn-Bi solder of No. 3 to produce the solder ball 3 shown in FIG. 3B.

【0046】図6に、このはんだボール3を用いて、C
SP61をセラミック回路基板63に接合した場合の接
合部6の概略断面図を示す。先ず、CSP61のランド
62にフラックスを転写し、その上に上記はんだボール
3をボール搭載機により移載し、一括リフローにより固
定する。次に、セラミック回路基板63の回路パターン
上にSn―8Zn−3Biはんだペーストを印刷し、は
んだボール3が固定されたCSP61およびその他の部
品をマウンターなどを用いて、セラミック回路基板63
の端子64上に搭載する。このセラミック回路基板63
をリフロー装置を用いてピーク温度約220℃に加熱し
てはんだペーストを溶融させ、セラミック回路基板と実
装部品をはんだ接合させる。この際、Sn−8Zn―3
Biはんだの融解温度が約197℃、Snの融解温度が
約232℃のため、はんだボール3のコアである高純度
Sn粒子101は溶融せず、さらにNiの被覆バリア層
102が拡散バリアとなるため、高純度Sn粒子101
は高純度のまま保たれる。
In FIG. 6, using this solder ball 3, C
The schematic sectional drawing of the joining part 6 at the time of joining SP61 to the ceramic circuit board 63 is shown. First, the flux is transferred to the land 62 of the CSP 61, the solder balls 3 are transferred onto the land 62 by a ball mounting machine, and fixed by collective reflow. Next, Sn-8Zn-3Bi solder paste is printed on the circuit pattern of the ceramic circuit board 63, and the CSP 61 and other components to which the solder balls 3 are fixed are mounted on the ceramic circuit board 63 using a mounter or the like.
It is mounted on the terminal 64 of. This ceramic circuit board 63
Is heated to a peak temperature of about 220 ° C. by using a reflow device to melt the solder paste, and the ceramic circuit board and the mounted component are soldered. At this time, Sn-8Zn-3
Since the melting temperature of Bi solder is about 197 ° C. and the melting temperature of Sn is about 232 ° C., the high-purity Sn particles 101 that are the cores of the solder balls 3 do not melt, and the Ni coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier. Therefore, high-purity Sn particles 101
Is kept in high purity.

【0047】実施例1と同様に、本実施例のセラミック
回路基板を低温保存することにより、セラミック回路基
板63から高純度Sn粒子をコアとしたはんだボール3
により接合されたCSP61のみを容易に解体分離で
き、他の部品はセラミック回路基板63との接合を保た
れる。よって、CSPやBGAの交換によるセラミック
回路基板のアップグレードが容易にできる。
As in the first embodiment, the ceramic circuit board of the present embodiment is stored at a low temperature, so that the solder balls 3 having high-purity Sn particles as cores from the ceramic circuit board 63.
It is possible to easily disassemble and separate only the CSP 61 joined by the above, and the other components can be kept joined to the ceramic circuit board 63. Therefore, the ceramic circuit board can be easily upgraded by replacing the CSP or BGA.

【0048】実施例3:糸はんだを用いた実装 図7は、挿入部品71のリード部72を金属コア回路基
板73に設けられた挿入孔に挿入し、はんだ付けした場
合の接合部7の概略断面図を示す。挿入部品リード部7
2のはんだ付けにあたっては、図4に示したような断面
を持つ糸はんだ、すなわち、フラックス成分を含むはん
だ領域301中にNiCuの被覆バリア層102で被覆
された80μm径の被覆高純度Sn粒子1を分散させて
作製した糸はんだ4を用いた。接合部7においては、糸
はんだ4中に含まれていた被覆高純度Sn粒子1が均等
に分散した状態で凝固しており、被覆バリア層102が
拡散バリアとなるので、高純度Sn粒子101は高純度
のまま保たれている。こうした接合部を持つ実装回路基
板の解体に当たっては、所定温度以下で所定期間以上低
温保存すると、被覆高純度Sn粒子が脆弱化し、接合強
度の低下が発生するので、挿入部品の回収が容易に行え
る。
Example 3 Mounting Using Thread Solder FIG. 7 is a schematic view of the joint portion 7 when the lead portion 72 of the insertion component 71 is inserted into the insertion hole provided in the metal core circuit board 73 and soldered. A sectional view is shown. Insert part lead part 7
In the soldering of No. 2, a thread solder having a cross section as shown in FIG. 4, that is, a coated high-purity Sn particle 1 having a diameter of 80 μm and coated with a coating barrier layer 102 of NiCu in a solder region 301 containing a flux component. The thread solder 4 prepared by dispersing is used. At the joint portion 7, the coated high-purity Sn particles 1 contained in the thread solder 4 are solidified in a state of being uniformly dispersed, and the coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier. It is kept in high purity. In disassembling a mounted circuit board having such a joint, if the storage is performed at a predetermined temperature or lower for a predetermined period of time or longer, the coated high-purity Sn particles become brittle and the joint strength decreases, so that the insertion part can be easily recovered. .

【0049】なお、糸はんだのはんだ成分の選択やはん
だ付け条件、あるいは、挿入部品リード太さと挿入孔の
サイズの選択等により、被覆高純度Sn粒子を、図7の
ような均等な分散ではなく、糸はんだ供給側、あるい
は、回路基板下方、あるいは、フィレットの周辺部等に
ある程度は意図的に局在化させることもできる。局在化
は、はんだ成分が溶融している状態で、被覆高純度Sn
粒子の粒子径や被覆高純度Sn粒子とはんだ成分との比
重差を利用して行うことができる。このように被覆高純
度Sn粒子を局在化させた場合には、上記のように被覆
高純度Sn粒子が比較的均等に分散されたはんだ付け部
の場合と比較して、被覆高純度Sn粒子が全体として同
量であっても、はんだ付け部のうち被覆高純度Sn粒子
が集まっている部分があれば、その部分からの亀裂が早
く発生するため、接合部の破壊が進みやすくなる。した
がって、緩やかな低温保存や解体条件でも同様の解体性
が得られる。また、糸はんだ中に含まれる被覆高純度S
n粒子の量が少なくても、被覆高純度Sn粒子をある程
度集合させることにより、同程度の低温保存や解体条件
で同様の解体性が得られる。
It should be noted that the coating high-purity Sn particles are not uniformly dispersed as shown in FIG. 7 depending on the selection of the solder component of the thread solder, the soldering conditions, the selection of the lead thickness of the insertion part and the size of the insertion hole. Alternatively, it may be intentionally localized to some extent on the thread solder supply side, below the circuit board, or around the fillet. Localization is performed by coating the coating with high-purity Sn when the solder component is molten.
This can be performed by utilizing the particle size of the particles or the difference in specific gravity between the coated high-purity Sn particles and the solder component. In the case where the coated high-purity Sn particles are localized in this way, the coated high-purity Sn particles are compared with the case of the soldering portion in which the coated high-purity Sn particles are relatively evenly dispersed as described above. However, if there is a portion where the coated high-purity Sn particles are gathered in the soldered portion even if the amount is the same as the whole, cracking from that portion occurs quickly, so that the destruction of the joint portion is likely to proceed. Therefore, similar dismantling property can be obtained even under mild low temperature storage and dismantling conditions. In addition, the coating high purity S contained in the solder wire
Even if the amount of n-particles is small, by collecting the coated high-purity Sn particles to some extent, the same dismantling property can be obtained under the same low-temperature storage and dismantling conditions.

【0050】実施例4:高純度Sn層/被覆バリア層の
積層形成 高純度Snの低温変態現象を利用して、実装部品を解体
分離するためには、上記したように、高純度Sn粒子を
はんだ成分中に含有させた形態でなくても、実装回路基
板の接合部に高純度Sn層を設けることによっても達成
することができる。図8は、BGA81の突起電極82
をプリント回路基板83の回路基板端子84に接合した
場合の接合部8の概略断面図を示す。BGAの突起電極
82は電解メッキによるAuからなる。回路基板端子8
4上には、高純度Sn層85およびNiPd合金被覆バ
リア層86を順次スパッタ法により形成して高純度Sn
/NiPdの被覆バリア層の積層構造を形成した。さら
に、その上にAu層87を形成した。これらの層は、ス
パッタ法以外でも従来の膜形成技術を用いて容易に形成
することができる。端子以外と端子の縁部上には、絶縁
層88が形成されている。突起電極82と回路基板端子
84との接合は、Agペースト89により行っている。
これまでの実施例と同様、被覆バリア層86が拡散バリ
アとなるので、高純度Sn層85は高純度のまま保たれ
る。
Example 4: Lamination formation of high-purity Sn layer / covering barrier layer In order to disassemble and separate mounted parts by utilizing the low-temperature transformation phenomenon of high-purity Sn, as described above, high-purity Sn particles were used. Even if it is not contained in the solder component, it can be achieved by providing a high-purity Sn layer at the joint portion of the mounted circuit board. FIG. 8 shows the protruding electrode 82 of the BGA 81.
7 is a schematic cross-sectional view of the joint portion 8 when the is joined to the circuit board terminal 84 of the printed circuit board 83. The protruding electrode 82 of BGA is made of Au by electrolytic plating. Circuit board terminal 8
A high-purity Sn layer 85 and a NiPd alloy coating barrier layer 86 are sequentially formed on the upper surface of the No. 4 by a sputtering method.
A laminated structure of a coating barrier layer of / NiPd was formed. Further, an Au layer 87 was formed on it. These layers can be easily formed using a conventional film forming technique other than the sputtering method. An insulating layer 88 is formed other than the terminals and on the edges of the terminals. The bump electrode 82 and the circuit board terminal 84 are joined with Ag paste 89.
Since the coating barrier layer 86 serves as a diffusion barrier as in the above-described embodiments, the high-purity Sn layer 85 is kept in high purity.

【0051】こうした接合部を持つ実装回路基板の解体
に当たっては、所定温度以下で所定期間以上低温保存す
ると、高純度Sn層85が脆弱化し、Sn層85中に亀
裂や層間剥離を生じる。これにより、接合部8で解体す
ることができ、BGAやプリント回路基板の回収が容易
に行えるとともに、貴金属などの回収率が向上する。
In disassembling the mounted circuit board having such a joint, if the low-temperature storage is performed at a predetermined temperature or lower for a predetermined period or longer, the high-purity Sn layer 85 becomes brittle and cracks or delamination occurs in the Sn layer 85. As a result, the bonded portion 8 can be disassembled, the BGA and the printed circuit board can be easily recovered, and the recovery rate of precious metals and the like is improved.

【0052】実施例5:被覆高純度Sn粒子含有樹脂へ
の応用 図9は、各種実装部品91を実装したMID(Molded I
nterconnected Device、3次元射出成形回路部品)パッ
ケージ9の概略断面図を示す。こうしたMIDパッケー
ジ9の中には、高価であるため回収利用価値を持つ構成
パーツがある。本実施例では、MIDパッケージ9は、
実装部品91を搭載したいくつかのMID構成パーツ9
2を組み合わせて封止接合し、筐体化した形態となって
いる。各種実装部品91は、30μm径の被覆高純度S
n粒子を含んだはんだペースト2を用いて接合し、MI
D構成パーツ92を組み合わせる接合部には、30μm
径の被覆高純度Sn粒子1を含有する樹脂93を用いて
いる。実装部品91を接合するはんだペースト2の融解
温度は、MID構成パーツ92を接合する樹脂93の硬
化温度より高いため、封止接合時に実装部品のはんだが
溶融することはなく、実装部品の接合は良好なまま保た
れる。はんだペースト2中に含まれる被覆高純度Sn粒
子1の高純度Sn粒子101は被覆バリア層102が拡
散バリアとなるので、高純度Sn粒子101は高純度の
まま保たれている。
Example 5: Application to coated high-purity Sn particle-containing resin FIG. 9 shows a MID (Molded I) on which various mounting parts 91 are mounted.
The schematic cross-sectional view of the nterconnected Device, three-dimensional injection molded circuit component) package 9 is shown. Some of these MID packages 9 are expensive and therefore have a component value that can be recovered and utilized. In this embodiment, the MID package 9 is
Several MID component parts 9 with mounting parts 91 mounted
The two are combined and sealed and joined together to form a housing. The various mounting parts 91 are coated high purity S with a diameter of 30 μm.
The solder paste 2 containing n particles is used for bonding, and MI
30 μm at the joint where D component parts 92 are combined
The resin 93 containing the coated high-purity Sn particles 1 having a diameter is used. Since the melting temperature of the solder paste 2 that joins the mounting components 91 is higher than the curing temperature of the resin 93 that joins the MID component parts 92, the solder of the mounting components does not melt during sealing and joining of the mounting components does not occur. Stays good. In the high-purity Sn particles 101 of the coated high-purity Sn particles 1 contained in the solder paste 2, the coating barrier layer 102 serves as a diffusion barrier, so that the high-purity Sn particles 101 are kept in high purity.

【0053】こうした接合部を持つパッケージの解体に
当たっては、所定温度以下で所定期間以上低温保存する
と、被覆高純度Sn粒子が脆弱化し、各種実装部品の接
合部のはんだへの亀裂進展やMID構成パーツの接合部
の樹脂への亀裂進展が進むので、実装部品やMID構成
パーツを容易に解体分離することができ、各種実装部品
やMID構成パーツの回収が容易に行える。
When disassembling a package having such a joint, if the storage is carried out at a predetermined temperature or lower for a predetermined period of time or longer, the coated high-purity Sn particles become brittle, and cracks develop in the solder at the joints of various mounting parts and MID component parts. Since the cracks in the resin at the joints of the parts are further developed, the mounted parts and MID constituent parts can be easily disassembled and separated, and various mounted parts and MID constituent parts can be easily collected.

【0054】これまでの実施例で示した以外に、実装さ
れる部品としてはTCPやチップ部品や半導体チップな
どでもよく、実装する回路基板としてはガラス基板や有
機基板やフッ素樹脂製基板などでもよく、実装パッケー
ジとしてはWCSPやセラミックパッケージなどでもよ
い。また、はんだ材料は鉛フリーはんだに限らず、鉛入
りはんだにも適用できるし、またはんだ以外の接合方
法、例えば、ワイヤボンド、リボンボンドなどにも適用
できる。
In addition to the components shown in the above embodiments, the components to be mounted may be TCP, chip components, semiconductor chips, etc., and the circuit board to be mounted may be a glass substrate, an organic substrate, a fluororesin substrate or the like. The mounting package may be a WCSP or a ceramic package. Further, the solder material is not limited to lead-free solder, but may be applied to lead-containing solder, or may be applied to a bonding method other than solder, for example, wire bond, ribbon bond, or the like.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、実装回路基板と実装部
品、あるいは実装パッケージを解体する際に、Snの低
温変態現象を利用するので、解体が容易になり、実装部
品や構成部品や実装パッケージや実装回路基板などにダ
メージを与えずに解体可能であり、接合部などの意図し
た部分で解体可能なため解体されたパーツに応じた分別
や更なる効率的な解体が可能であり、ダスト発生やリサ
イクルに要する各種エネルギーやリサイクルコストを低
減しながら、再資源材料の分別の効率化や再資源材料の
回収率や部品の再使用率を向上させることができる。ま
た、本発明のはんだボールを用いたCSPやBGAは、
選択的に解体可能で、これら部品の交換によるプリント
回路基板のアップグレードが容易になる。
According to the present invention, since the low temperature transformation phenomenon of Sn is used when disassembling the mounted circuit board and the mounted parts or the mounted package, the dismantling is facilitated, and the mounted parts, constituent parts and mounted parts are mounted. It can be disassembled without damaging the package or mounted circuit board, etc., and can be disassembled at the intended part such as the joint part, so sorting according to the disassembled parts and further efficient disassembly are possible, and dust While reducing various kinds of energy required for generation and recycling and recycling cost, it is possible to improve efficiency of separation of recycled materials, improvement of recovery rate of recycled materials and reuse rate of parts. In addition, CSP and BGA using the solder balls of the present invention,
It can be selectively dismantled, facilitating the upgrade of the printed circuit board by replacing these parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の被覆高純度Sn粒子の概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of a coated high-purity Sn particle of the present invention.

【図2】 本発明の被覆高純度Sn粒子を含むはんだペ
ーストの概略断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solder paste containing coated high-purity Sn particles of the present invention.

【図3】 本発明の被覆高純度Sn粒子を含むはんだボ
ールの概略断面図。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a solder ball containing the coated high-purity Sn particles of the present invention.

【図4】 本発明の被覆高純度Sn粒子を含む糸はんだ
の概略断面図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a thread solder containing coated high-purity Sn particles of the present invention.

【図5】 本発明のはんだペーストを用いた場合のはん
だ接合部の概念図。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a solder joint portion when the solder paste of the present invention is used.

【図6】 本発明のはんだボールを用いた場合のはんだ
接合部の概念図。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a solder joint portion when the solder ball of the present invention is used.

【図7】 本発明の糸はんだを用いた場合のはんだ接合
部の概念図。
FIG. 7 is a conceptual diagram of a solder joint portion when the thread solder of the present invention is used.

【図8】 本発明の高純度Sn層/被覆バリア層を用い
た場合のはんだ接合部の概念図。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a solder joint portion when the high-purity Sn layer / covering barrier layer of the present invention is used.

【図9】 本発明の被覆高純度Sn粒子を含む樹脂を用
いて組み立てた実装パッケージの概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram of a mounting package assembled using a resin containing coated high-purity Sn particles of the present invention.

【図10】 実装回路基板の解体手順を示すフローチャ
ート。
FIG. 10 is a flowchart showing a disassembly procedure of a mounted circuit board.

【図11】 実装回路基板や実装パッケージの解体を行
うための実装回路基板解体装置の概略図。
FIG. 11 is a schematic view of a mounting circuit board disassembly device for disassembling a mounting circuit board or a mounting package.

【図12】 本発明の被覆高純度Sn粒子を含むはんだ
ペーストを用いて接合したパーツの接続強度の信頼性評
価結果を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing reliability evaluation results of connection strength of parts joined by using a solder paste containing coated high-purity Sn particles of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・被覆高純度Sn粒子、 101・・・高純度Sn粒子、 102・・・被覆バリア層 2・・・はんだペースト、 201・・・はんだ粒子、 202・・・フラックス成分、 3・・・はんだボール、 301・・・はんだ領域、 302・・・はんだ層、 4・・・糸はんだ、 5・・・接合部、 51・・・QFPリード、 52・・・プリント回路基板、 53・・・回路基板端子、 6・・・接合部、 61・・・CSP、 62・・・CSPのランド、 63・・・セラミック回路基板、 64・・・回路基板端子、 7・・・接合部、 71・・・挿入部品、 72・・・リード部、 73・・・金属コア回路基板、 8・・・接合部、 81・・・BGA、 82・・・突起電極、 83・・・プリント回路基板、 84・・・回路基板端子、 85・・・高純度Sn層、 86・・・被覆バリア層、 87・・・Au層、 88・・・絶縁層、 89・・・Agペースト、 9・・・MIDパッケージ、 91・・・実装部品、 92・・・MID構成パーツ、 93・・・樹脂、 11・・・実装回路基板解体装置、 1101・・・実装部品、 1102・・・プリント回路基板、 1103・・・パーツ、 1104・・・メッシュ状ベルト、 1105・・・振動発生器、 1106・・・部品回収トレイ、 1107・・・回路基板回収トレイ。 1 ... Coated high-purity Sn particles, 101 ... High-purity Sn particles, 102 ... Covering barrier layer 2 ... Solder paste, 201 ... Solder particles, 202 ... Flux component, 3 ... Solder balls, 301 ... solder area, 302 ... solder layer, 4 ... Thread solder, 5 ... joint, 51 ... QFP lead, 52 ... Printed circuit board, 53 ... Circuit board terminal, 6 ... joint, 61 ... CSP, 62 ... land of CSP, 63 ... Ceramic circuit board, 64 ... Circuit board terminal, 7 ... joint, 71 ... Inserted parts, 72 ... Lead part, 73 ... Metal core circuit board, 8 ... joint, 81 ... BGA, 82 ... protruding electrode, 83 ... Printed circuit board, 84 ... Circuit board terminal, 85: high-purity Sn layer, 86 ... Covering barrier layer, 87 ... Au layer, 88 ... Insulating layer, 89 ... Ag paste, 9 ... MID package, 91 ... Mounted parts, 92 ... MID component parts, 93 ... Resin, 11 ... Mounted circuit board dismantling device, 1101 ... Mounted parts, 1102 ... Printed circuit board, 1103 ... parts, 1104 ... Mesh belt, 1105 ... Vibration generator, 1106 ... a parts collection tray, 1107 ... Circuit board recovery tray.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E319 AA01 AA03 AC01 BB01 BB02 BB04 BB05 CC22 CC23 CC33 CD57 GG15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5E319 AA01 AA03 AC01 BB01 BB02                       BB04 BB05 CC22 CC23 CC33                       CD57 GG15

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高純度Sn粒子および該高純度Sn粒子
の表面を被覆する被覆バリア層を含む被覆高純度Sn粒
子であって、該被覆バリア層は1または複数の層から構
成され、該被覆バリア層を構成する少なくとも1の層は
該高純度Sn粒子中にSn以外の成分の拡散を防止する
機能を有する金属または合金で形成され、該被覆バリア
層の最外殻層ははんだに濡れる金属または合金より形成
されることを特徴とする該被覆高純度Sn粒子。
1. A coated high-purity Sn particle comprising high-purity Sn particles and a coating barrier layer coating the surface of the high-purity Sn particles, wherein the coating barrier layer is composed of one or a plurality of layers. At least one layer constituting the barrier layer is formed of a metal or alloy having a function of preventing diffusion of components other than Sn in the high-purity Sn particles, and the outermost shell layer of the coating barrier layer is a metal wettable with solder. Alternatively, the coated high-purity Sn particles formed of an alloy.
【請求項2】 該高純度Sn粒子のSn純度が4N(9
9.99%)以上であることを特徴とする請求項1記載
の被覆高純度Sn粒子。
2. The Sn purity of the high-purity Sn particles is 4N (9
9.99%) or more, The coated high-purity Sn particles according to claim 1, wherein
【請求項3】 該はんだに濡れる金属または合金がNi
またはNi合金であることを特徴する請求項1または2
記載の被覆高純度Sn粒子。
3. The solder wettable metal or alloy is Ni.
Or a Ni alloy.
The coated high-purity Sn particles described.
【請求項4】 該被覆バリア層の厚さが1〜5μmであ
ることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の被覆
高純度Sn粒子。
4. The coated high-purity Sn particles according to claim 1, wherein the coating barrier layer has a thickness of 1 to 5 μm.
【請求項5】 請求項1〜4いずれかに記載された1ま
たは複数個の被覆高純度Sn粒子がはんだ成分中に含有
されているはんだボール。
5. A solder ball containing one or a plurality of coated high-purity Sn particles according to any one of claims 1 to 4 in a solder component.
【請求項6】 請求項1〜4いずれかに記載された1個
の被覆高純度Sn粒子の該被覆バリア層の上にはんだ層
を有するはんだボール。
6. A solder ball having a solder layer on the coating barrier layer of one coated high-purity Sn particle according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 請求項1〜4いずれかに記載された1ま
たは複数個の被覆高純度Sn粒子を含有するはんだペー
ストまたは糸はんだ。
7. A solder paste or a thread solder containing one or a plurality of coated high-purity Sn particles according to any one of claims 1 to 4.
【請求項8】 電子部品が接合された実装回路基板また
は実装パッケージであって、該電子部品の接合部の一部
分に高純度Snからなる高純度Sn領域が存在している
ことを特徴とする該実装回路基板または実装パッケー
ジ。
8. A mounted circuit board or a mounted package to which electronic components are bonded, wherein a high-purity Sn region made of high-purity Sn is present in a part of the bonded portion of the electronic components. Mounted circuit board or package.
【請求項9】 該高純度Sn領域が、該接合部の一部分
に、点状、塊状または層状のいずれかの状態で存在して
いることを特徴とする請求項8記載の実装回路基板また
は実装パッケージ。
9. The mounting circuit board or mounting according to claim 8, wherein the high-purity Sn region is present in a part of the joint in any of a dot shape, a lump shape, and a layer shape. package.
【請求項10】 該高純度Sn領域に隣接して、はんだ
に濡れる金属または合金による被覆バリア層が、接合部
の一部分に存在していることを特徴とする請求項8また
は9に記載の実装回路基板または実装パッケージ。
10. The mounting according to claim 8, wherein a coating barrier layer made of a metal or an alloy that wets the solder is present adjacent to the high-purity Sn region in a part of the joint. Circuit board or mounting package.
【請求項11】 該高純度Sn領域に隣接したはんだに
濡れる金属または合金による被覆バリア層が、Niまた
はNi合金であることを特徴とする請求項10に記載の
実装回路基板または実装パッケージ。
11. The mounted circuit board or mounted package according to claim 10, wherein the coating barrier layer made of a metal or an alloy wettable with the solder adjacent to the high-purity Sn region is Ni or a Ni alloy.
【請求項12】 該高純度Sn領域に隣接したはんだに
濡れる金属または合金による被覆バリア層の厚さが1〜
5μmであることを特徴とする請求項10または11に
記載の実装回路基板または実装パッケージ。
12. The thickness of the coating barrier layer made of a metal or an alloy that wets the solder adjacent to the high-purity Sn region has a thickness of 1 to 1.
The mounting circuit board or mounting package according to claim 10, wherein the mounting circuit board or mounting package has a thickness of 5 μm.
【請求項13】 該高純度Sn領域のSn純度が4N
(99.99%)以上であることを特徴とする請求項8
ないし12のいずれかに記載の実装回路基板または実装
パッケージ。
13. The Sn purity of the high-purity Sn region is 4N.
9. It is (99.99%) or more, It is characterized by the above-mentioned.
13. The mounted circuit board or mounted package according to any one of 1 to 12.
【請求項14】 所定期間以上低温放置する工程と、外
力を与えて解体する工程とを含む、請求項8ないし14
いずれかに記載する実装回路基板または実装パッケージ
を解体する解体方法。
14. The method according to claim 8, further comprising a step of leaving at a low temperature for a predetermined period or more and a step of disassembling by applying an external force.
A disassembling method for disassembling the mounted circuit board or the mounted package described in any of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018056314A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-29 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 Multilayer metal ball
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WO2019181836A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 積水化学工業株式会社 Electrically conductive particles, electrically conductive material, and connection structure

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