JP2006043761A

JP2006043761A - Ｐｂレスハンダ

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Publication number: JP2006043761A
Application number: JP2004253544A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tejima; 光一手島; Isao Okutomi; 功奥富
Original assignee: HUMAN UNITEC CO Ltd
Current assignee: HUMAN UNITEC CO Ltd
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2006-02-16

Abstract

［課題］従来のハンダ材にはＰｂが用いられているが、Ｐｂには環境保護の面で有害であるという問題があった。
［解決手段］環境負荷の低いＳｎ，Ｚｎを主材料として選択した上で、ハンダ表面の少なくとも一部に滑り止め機能を有する２〜５０％Ｚｎを含有したＳｎ−Ｚｎ系のＰｂレスハンダ材において、常温から６００℃までの温度に加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の１５重量％以下（［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］≦０．２０）とする構成とした。
Ｓｎ−Ｚｎハンダに代わって、ＳｎＡｇ，ＳｎＡｇＣｕハンダにおいても同等の効果を発揮する。
これにより，公害性のあるＰｂを排除した上で印刷性の良いハンダを提供する。
［選択図］なし

Description

本発明は、電気機器、機械部品、装飾部品などの接合部を接合するためのハンダ材で、特に環境安全性が高く、印刷作業性の良いハンダ材に関する。
［背景技術］

従来では、溶融温度、濡れ性の観点から、一般にＳｎ−Ｐｂ系のハンダ合金（ＪＩＳ，Ｚ，３２８２）が多用されている。

ところでハンダ合金には、（ａ）被接合部材との濡れ性が良好である事。（ｂ）被接合部材に熱的損害を及ぼさない温度での接合作業が可能な事。（ｃ）被接合部材との間で極度に脆弱な化合物を生成しない事などが要求される。

前記したＳｎ−Ｐｂ系のハンダ合金は、上記した要件（ａ），（ｂ），（ｃ）は満たしている。しかし、近年の電子機器などでの高密度実装の進行で毒性を有するＰｂを含む合金の使用規制が注目されている。環境問題に配慮した上で、（ｄ）印刷作業性を満たすハンダ材はまだ開発されていない。環境問題に対する要件を（ｅ）とする。
［発明の開示］
［発明が解決しようとする課題］

環境に対して悪影響を及ぼす事がなく環境問題に配慮した上で、印刷作業性の良いハンダ材を提供する事を目的とする。
［特許文献１］特願平０７−０４８４０９号公報
［特許文献２］特願平１０−０７０６２５号公報
［特許文献３］特願平１０−１８４８０６号公報
［特許文献４］特願平０９−３６１４３１号公報

［特許文献１］には、Ｚｎを３〜１２％含有し残部からなり、酸素含有量が１００ｐｐｍ以下であるハンダ合金が開示されている。しかしハンダ合金中の酸素含有量の開示のみで、その酸素量の内容すなわち印刷性の改善に最も重要な（Ｖ_１）値に対する示唆がなく、（Ｖ_１）を制御しない限り印刷性にばらつきが発生する為、改善を要する。

［特許文献２］には、ソルダペースト中のハンダ粉末が、Ｓｎ−Ｚｎ共晶組成であり、Ｓｎ、Ｚｎ以外の不純物が０．１％以下であり、酸素量が１０００ｐｐｍであるソルダペーストが開示されている。しかし同じ理由によって印刷性にばらつきが発生する為、改善を要する。

［特許文献３］には、Ｓｎに対して３〜２１％のＺｎと、Ｙ，Ａｌ，Ｓｉの少なくとも１種を０．５％含むハンダ材が開示されている。しかし、Ｙ，Ａｌ，Ｓｉの存在が有っても、同様に印刷性にばらつきが発生する為、改善を要する。

［特許文献４］には、線条ハンダを切断して粒子化する際に、切断と同時に圧縮したり、湾曲した側面部分を形成した後に切断するなど各種形状を持つ粒状ハンダ材とその製造方法が開示されている。これによって位置固定は得られるものの、（Ｖ_１）を制御しない限り印刷性にばらつきが発生し改善を要する。
（課題を解決しようとする手段および作用）

本発明者らは、Ｐｂ（鉛）を含有しないハンダ材（いわゆるＰｂレスハンダ）を使用した上で、（ｄ）の印刷作業性の良い状態を見出だし完成するに至った。

ここで本発明でのハンダ材の好ましい状態とは、（ｄ）の印刷作業性を改善る為に、第１の条件として、被接合部の所定場所に置いたハンダ材が、例えば一定範囲内の外力などが与えられてもその場所から移動し難いことが重要である。そのために、形状的には転がり易い球状としない対策が有効であり、前記［特許文献４］に開示されているが、これだけでは十分でなく、ハンダ材の好ましい状態としては、第２の条件として、特に常温から６００℃までの加熱する間にハンダ材から放出される累積酸素量（Ｖ_１）を所定値内に制御することが対策として重要であることが判った。累積酸素量（Ｖ_１）はハンダ付け作業中にハンダ材から放出される酸素ガスが主で、この酸素ガスによって被接合物自体およびその周辺を酸化させてしまい接合性を害する。また濡れ性の低下による接合強度の低下も招く。更に、常温から６００℃までの加熱する間にハンダ材から放出される累積酸素量（Ｖ_１）が多いと、粘性が高くなり印刷作業性も低下する。

ハンダ付け作業中にハンダ材が加熱されている温度は約２００〜４００℃近傍であるが、ハンダ材中の酸素ガスは４００℃程度の加熱では、まだ十分には放出され無いことが判った。そこで十分には放出させるには更に温度を高くし６００℃まで加熱するのが良く、この時に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が重要であることが判った。

●本発明の実施態様（請求項１）は、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０重量％以下である事を特徴とするＰｂ（鉛）レスハンダである。

すなわち本発明のハンダ材は、［（Ｖ）／（Ｖ_０）１≦０．２０とすることで、良好な濡れ性を発揮し印刷性を向上する。

●本発明の実施態様（請求項２）は、２〜５０重量％のＺｎを含有するＳｎ−Ｚｎ合金し、かつ、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０重量％以下または［（Ｖ）／（Ｖ_０）］≦０．２０である事を特徴とする請求項１記載のＰｂレスハンダである。

すなわち本発明では、Ｚｎ量を２０％とするＳｎ−Ｚｎハンダの場合には、液相線温度が２８０℃以上となり高温ハンダとして使用するのに好適である。例えばＺｎ量が５０％残部Ｓｎからなる高温ハンダでは、５５０℃以上の液相線温度を有するので、被接合部への熱影響に配慮したした上で一層の高温ハンダ用として有益である。

２〜５０％のＺｎを含有するＳｎ−Ｚｎ合金をＰｂレスハンダとして選択した上で、滑り止め機能の形態を特に平面状態と、（本発明技術）である常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下としたハンダ材とで構成する。

Ｓｎ−Ｚｎ合金中のＺｎ量が２％未満では、液相線温度の上昇や作業中のハンダ材の流動性も低下する。Ｃｕとの接合用として使用するとＣｕとの金属間化合物の生成が進む。Ｓｎ−Ｚｎ合金中のＺｎ量が５０％を越えると、同様に液相線温度の上昇によるハンダ付け作業温度の上昇により、被接合部が受ける温度影響に配慮する必要が出る。またＳｎと比較すると蒸気圧の大幅に高い元素Ｚｎの増加は、合金製造のための溶解作業中およびハンダ付け後のＳｎ−Ｚｎ合金中の組成変動が大となり組成管理の面に配慮して用いる必要がある。

電子機器部品の接合、組み立てでの厚膜形成、導体回路形成、半導体実装での微細なハンダ付けでは、例えばハンダ材とフラックスとを混合したペースト状のソルダーペーストを使用したスクリーン印刷方式が用いられている。その為本発明のハンダ材では、上記した要件（ａ），（ｂ），（ｃ）に加えて（ｄ）印刷作業性、（ｅ）環境性にも配慮するものである。

（ｄ）のハンダ材の印刷作業性は、ハンダ材を被接合面（被印刷部）に置いた時に、ハンダ材に何らかの外力が加わっても定位置から転がったり、移動する事なく安置されている事が必要であり、ハンダ材自体の形状や印刷用ハンダペーストの粘性、［（Ｖ）／（Ｖ_０）］値に依存する。

この粒状のハンダ材の製造の一例は、溶融状態にあるハンダ合金を細径の吹き出し口から空間に吹出して製造するため、ハンダ材は真円に近い球状をしている。この様に真円に近い球状である為、印刷作業時に所定場所に置いたはずのハンダ材は、所定場所から容易に移動してしまい、印刷精度を低下させ好ましくない。この課題を解決する公知技術として［特許文献４］の図５には、位置固定する技術が開示されている。しかしここには外形的形状が示されているのみで、最も重要なハンダ付け作業時にハンダ材から放出される酸素ガスの状態については示唆がなく、このような外形的形状のみの対応では、印刷精度の一層の向上の要求に対しては十分でない。

すなわち、酸化したハンダ材や酸素含有量の多いハンダ材では、作業中の加熱によって多量のガスが放出されることによって接合不良状態となったり、印刷精度を低下させることとなり好ましくなく、ハンダ付け作業時のガス放出量や放出挙動が重要となる。ハンダ付け作業時はハンダ材が溶融点を越えて接合作業が行なわれる関係で、この間に多量の酸素が放出するようなハンダ材では、酸素噴出時の振動で接合点が移動したり、被接合部を酸化させたり、接合強度を低下させる。通常の金属では溶融点近傍の温度で、多くの金属では総ガス量の５０％程度以上の放出が見られるのが一般である。

これに対して本発明では、例えばハンダ材原料管理や溶湯の精製（各成分元素の沸点以上での蒸留または各成分酸化物の各解離温度以上での脱ガス熱処理、ハンダ材溶湯中の酸素の除去）、溶融作業時に使用するルツボの管理（１０００〜１６００℃程度での使用前脱ガス熱処理）、ハンダ付け作業中の雰囲気管理（非酸化性雰囲気での接合）等の公知の知見を適宜組み合わせをする事によって、ハンダ材中の総酸素量（Ｖ_０）を３０ｐｐｍ以下へ抑制する。

本発明ではこれらの公知の知見に加えて、少なくとも６００℃の温度で少なくとも１０分間の真空中での加熱保持工程を付加し、かつ加熱保持工程の後の凝固温度近傍（凝固温度±２０℃）を通過する冷却過程での冷却速度として０．６〜６℃／分（０．０１〜０．１℃／秒）を選択して得たインゴットを用いることによって、［（Ｖ_１）／（Ｖ_１）＋（Ｖ_０）］≦０．２０を得て、これによって大部分を６００℃以前（６００℃よりも低い温度）で放出のないハンダ材として、ハンダ付け作業で重要な６００℃までの加熱の間に放出される総酸素量（Ｖ_１）を低く制御したハンダ材を得る。なお通常のハンダ材製造での凝固温度近傍を通過する冷却過程での冷却速度は、これより大幅に早く、１０〜１０００℃／秒程度が用いられる。

常温から６００℃までの間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中の総酸素量（Ｖ_０）対して２０％を越えると、ハンダ付け作業中にハンダ材内部へ固溶したり混在する酸素量が多くなり、その結果ハンダ材自体の粘性を２〜１０倍に増加させ印刷性を低下させたる。また接合界面への酸化物の析出によって接合強度の低下を招き好ましくない。

また、常温から６００℃までに放出される累積酸素量（Ｖ_１）を重要視する理由は、ハンダ材の溶融温度（２００〜４００℃）程度の温度での計測では、計測時の昇温速度によってはハンダ付け時の放出ガス量の検出値にバラツキが見られるため、昇温速度の影響を十分に除去する温度として、６００℃まで加熱して計測するのが好ましい。

また、昇温速度を１５℃／秒より遅い速度とした場合に、ばらつきのない計測値を得るのに好ましく、２０℃／秒より早い昇温速度での計測値には、計測誤差が大となる。従って昇温速度の決定には１５℃／秒以下を選択した時の計測値を用いる。

一方、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）を決定する時の加熱温度は、１５℃／秒以下の昇温速度に於いて、約１２００℃にまで加熱した場合が好ましく安定したガス量を得る。１２００℃未満では、ハンダ材の溶湯中にハンダ材成分の酸化物が存在している場合、これを解離除去するのに十分な温度ではない。従って総酸素量（Ｖ_０）の決定には１２００℃を選択する。

従って、本発明のハンダ材では、単にハンダ材中の総酸素量（Ｖ_０）を制御するのではなく、特に常温から６００℃までの加熱の間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を制御することが重要である。従来のハンダ材では、（Ｖ_１）値にばらつきが見られその結果印刷性にばらつきが発生していた。

●本発明の他の実施態様（請求項３）は、前記Ｐｄレスハンダは、５％以下のＳｂ，Ｉｎ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１つを含有し、２〜５０％のＺｎを含有するＳｎ−Ｚｎハンダ合金に於いて、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下である事を特徴とする請求項１〜２記載のＰｂレスハンダである。

すなわち本発明の主旨は、５％以下のＳｂ，Ｉｎ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１つを含有させ、液相線温度、固相線温度を制御したＳｎ−Ｚｎハンダ合金を用い、かつ常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下としたハンダ材とを組み合わせる。補助成分の存在は、Ｓｎ−Ｚｎ合金の溶融温度、濡れ性の調製に有益であるが、５％を越えるとハンダ自体の脆さが増し線材などへの加工性が低下する。

●本発明の他の実施態様（請求項４）は、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ合金、または表面の少なくとも一部に、前記滑り止め機能を有するＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ合金に於いて、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下である事を特徴とするＰｂレスハンダである。

すなわち本発明の主旨は、前記Ｓｎ−Ｚｎ系のハンダ材に代わって、Ｓｎ基のＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕハンダ合金を用い、かつ常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下としたハンダ材とを組み合わせる。ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕの組成は、合金の液相線温度が４００℃以下となるＳｎ量を選択することによって、良好な印刷性を確保出来、高密度実装に好適となる。前記滑り止め機能は更に良好な印刷性を確保出来、高密度実装に好適となる。

●本発明の他の実施態様（請求項５）は、表面の少なくとも一部に、滑り止め機能を有するハンダ材である事を特徴とする請求項１〜４記載のＰｄレスハンダである。

すなわち本発明では、本発明のハンダ材では、印刷性を向上させる１つの補助技術として前記［特許文献４］によって公知技術となっている表面に滑り止め機能を付与することが出来る。これによって、ハンダ付け工程で被接合面のハンダ材に僅かな振動が与えられても、また被接合面の傾斜の角度が２０度以上傾斜した場合ても、ハンダ材に付与した滑り止め機能の効果の発現によって、ハンダ材は所定の接合位置からの移動は見られず印刷性が向上する。しかし印刷性を向上させる補助技術として、表面に滑り止め機能を付与させただけでは、十分な印刷性が得られず、本発明では更なる改善の為に（Ｖ_１）を制御するものである。

印刷性の向上と環境問題の対応の為に、これらの技術をより一層発揮させ、特に常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％（重量％）以下とした。その結果良好な（ｄ）印刷性を確保出来、高密度実装に好適となる。さらに６００℃より低い温度での酸素放出が多いと（（Ｖ_１）が多いことを意味する）、ハンダ材内部に酸素ガスが固溶したり酸化物として混在する量が増大していることを意味し、ハンダ材自体の粘性を増加させる事になり好ましくない。これに対して、常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を２０％以下に抑制すれば、接合界面への酸化物の析出が減少し、接合強度の低下を阻止すると共に印刷性の低下を阻止する。すなわち本発明のハンダ材は、滑り止め機能を持つＰｂレスハンダ材に対して、ハンダ付け作業中に放出される総酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下に制御する事がポイントとなる。このように表面の少なくとも一部に滑り止め機能を付与することによって、良好な印刷性を得る。

以上から、Ｓｎ−Ｚｎ合金をＰｂレスハンダ材として選択した上で、滑り止め機能の形態を特に平面状態と、（本発明技術）である常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下としたハンダ材とを組み合わせる。
Ｚｎ量を２０％を越える場合には液相線温度が２８０℃以上となり高温ハンダとして使用するのに好適である。例えばＺｎ量が５０％残部Ｓｎからなる高温ハンダでは、５５０℃以上の液相線温度を有するので、被接合部への熱影響に配慮した時、一層の高温ハンダ用として有益である。

すなわち本発明では、印刷性の向上と環境問題の対応の為に、これらの技術をより一層発揮させ、特に常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％（重量％）以下とした。その結果良好な（ｄ）印刷性を確保出来、高密度実装に好適となる。さらに６００℃より低い温度での酸素放出が多いと（（Ｖ_１）が多いことを意味する）、ハンダ材内部に酸素ガスが固溶したり酸化物として混在する量が増大していることを意味し、ハンダ材自体の粘性を増加させる事になり好ましくない。これに対して、常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を２０％以下に抑制すれば、接合界面への酸化物の析出が減少し、接合強度の低下を阻止すると共に印刷性の低下を阻止する。

すなわち本発明のハンダ材は、滑り止め機能を持つＰｂレスハンダ材に対して、ハンダ付け作業中に放出される総酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下に制御する事がポイントとなる。このように表面の少なくとも一部に滑り止め機能を付与することによって、良好な印刷性を得る。

●本発明の他の実施態様（請求項６）は、前記ハンダ表面の滑り止め機能は、１又は複数個の多角形の平面である事を特徴とする請求項５記載のＰｂレスハンダである。

すなわち本発明では、滑り止め機能の形態を特に平面状態（公知技術）と、常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下とした（本発明技術）とを組み合わせる。ハンダ材の平面部分と被接合面との接触面積が、球状よりも遥かに大となり、ハンダ材は所定位置からの移動に対して大きな抵抗を受ける。
滑り止め機能と（本発明技術）との組み合わせによる相乗的効果で、被接合面のハンダ材に僅かな振動や僅かな傾斜が与えられても、ハンダ材が所定の接合位置から移動することがなく、球形の状態のハンダ材よりも被接合の所定部分からの移動性が低くなり、その上［（Ｖ）／（Ｖ_０）］値を抑制した結果、良好な印刷性を確保出来、高密度実装に好適となる。

●本発明の他の実施態様（請求項７）は、前記ハンダ表面の少なくとも一部に、１又は複数個の多角形の平面からなる滑り止め機能を持つＰｂレスハンダが、粒状のハンダまたは線状の糸ハンダである事を特徴とする請求項５記載のＰｂレスハンダである。

すなわち本発明では、前記と同様に（本発明技術）との組み合わせによる相乗的効果を狙ったものである。ハンダ表面の平面の数が無限の数に近ずくと球形に近ずき、前記した平面部分と被接合面との接触面積が球の状態（小となる）に近ずき、ハンダ材の所定部分からの移動に対する抵抗性が低くなり好ましくないので、ハンダ表面に１〜１０個程度の滑り止め機能を付与する。１又は複数個の滑り止め機能を示す平面（三角形、四角形など）と、常温から６００℃までの加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下とした（本発明技術）とを組み合わせる。
［発明を実施するための最良の形態］

本発明のハンダ材はＰｂレスハンダとして、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下した事を特徴とし、一部に滑り止めを付与した環境性の良いＰｂレスハンダ材を選択してあるので、液晶パネル、ＩＣ、パソコン、プリンタなど各種機器の接合部の接合に於いて、環境性に優れ印刷性が良く従来のＳｎＰｂハンダに代替して使用する事が出来る。

（ハンダ材の調整方法の一例）；
ハンダ材をスクリーン印刷方式で被接合面の所定位置に印刷配置する例で説明する。
２〜２０％のＺｎ、８０〜９８％のＳｎとから成るＳｎ−Ｚｎ合金の代表例として、９１％Ｓｎ、９％Ｚｎを準備し均一溶解する。溶解後の冷却過程では前記した冷却速度を選択する。

「ハンダ素材１」：
溶解に当たり原料として純度が９９％のＳｎ，Ｚｎを準備しそのまま［溶解原料１］とした。溶解に際して［溶解原料１］については、通常の保管状態で保管したルツボを使用し、この溶湯を直径３０〜５０μｍのノズルを介して空間に放出し冷却固化させ、球状の「ハンダ素材１」を得た。ノズルを介して空間へ放出する時の雰囲気は、水中にへの放出を選択する。常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）は、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以上を占めた。

「ハンダ素材２」：
溶解に当たり原料として純度が９９．９８％のＳｎ，Ｚｎを準備し、更に各成分元素の沸点以上での蒸留および各成分の酸化物の解離温度以上での脱ガス熱処理を与え［溶解原料２］とした。溶解に際して［溶解原料２］については、使用するルツボとして１０００〜１６００℃程度で使用前脱ガス熱処理を与えたルツボを使用し、この溶湯を直径３０〜５０μｍのノズルを介して空間に放出し冷却固化させ、球状の「ハンダ素材２」を得た。ノズルを介して空間へ放出する時の雰囲気は、アルゴンや窒素ガス雰囲気への放出を選択する。常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）は、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下であった。

「ハンダ素材３」：
前記［溶解原料１］または［溶解原料２］を用いて、所定のハンダ材を得た後、少なくとも６００℃の温度で少なくとも１０分間の真空中または非酸化性雰囲気での加熱保持工程を付加し、かつ加熱保持工程の後の凝固温度近傍（凝固温度±２０℃）を通過する冷却過程での冷却速度として０．６〜６℃／分（０．０１〜０．１℃／秒）を選択して得たインゴットを用いることによって、［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］≦０．１５を得る。

［滑り止め機能（１又は複数個の多角形の平面）］：
次いで、一面が平面となる様に、▲１▼機械的外力を与えて変形させる。又は、上記した機械的外力以外の方法として、前記ハンダ素材を得る際に、▲２▼空間に放出したハンダ液滴を、液滴の飛行方向をさえぎる位置に設置した板状の対面板（例えばＳＵＳ）に衝突させ冷却固化させる事により、球状の一面を平面状に変形させたハンダ材を得る。

次いで、篩分によって直径１０〜６０μｍ程度で少なくとも一面に平面を持つ変形したハンダ材を得た。

このハンダ材はロジン（松やに）、溶剤（テレピネオール）、硬化ひまし油、活性剤など混合しながら加熱冷却してフラックスを得る。このフラックスと前記ハンダ材（Ｓｎ−Ｚｎ合金）とを９：１に撹拌混合して印刷用ハンダペーストとする。この得られた印刷用ハンダペーストを例えば回路基板用印刷機械のマスク上に誘導し、被接合面上に前記ハンダ材（Ｓｎ−Ｚｎ合金）を被覆したＰｂレスハンダ接合体を２３０℃で印刷した。
なお、ハンダの種類は上記粒状のハンダの他に、線状の糸ハンダを所定の大きさに切断し同様に篩い分けしても利用できる。

補助成分入りのＳｎ−Ｚｎ系や他のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のＰｂレスハンダでも同様にして製造した。

（評価方法または条件）：
評価条件と結果を表１に示す。
濡れ性：９１％Ｓｎ−Ｚｎ合金の時には所定の温度例えば２４０℃に加熱し、溶融後の面積が溶融前の面積と比較して、面積比で１０％以上増加した場合を評価Ａとし良好、変化がなく同程度の時を評価Ｃとし不良とした。

振動：水平に配置した平面状の被接合物の表面に塊状としたハンダ材を置く。重量２ｇｒの荷重を高さ５０ｍｍから投下させる程度の極く僅かな外力を被接合物の表面に与える。この時ハンダ材が移動するかどうかを評価した。ハンダ材に移動が見られない時、または移動距離がハンダ材の直径の１／１０以内の時を合格とした。移動距離がハンダ材の直径の１／１０以上の時を不合格とした。この移動の程度が印刷性に直接関与する。

傾斜：水平に配置した平面状の被接合物の表面にハンダ材を置く。平面状の被接合物を傾けた場合、ハンダ材が移動を始める角度が１度以内の時移動をしなければ評価Ａとし合格。移動した時を評価Ｃとし不合格とした。

印刷性：ハンダ付け処理では、ハンダ材とフラックスとを混合したペースト状のソルダーペーストを用いた極く一般的なスクリーン印刷方式で行った。すなわち、ハンダ材の平均直径を３５μｍ、スクリーン印刷機の網幅を４０μｍ、ソルダーペーストのスクリーン上の移動速度を３０ｃｍ／秒とし、ハンダ材の印刷状況を２３０℃で熱処理後の印刷性を評価した。熱処理後の印刷物に、にじみが発生した場合や、ハンダ材が網幅からはみ出たりした場合を評価Ｃ２とし不合格とした。そのようなことがなく明瞭な印刷物を得た場合を評価Ａとし合格とした。両方の状態が混在した場合を評価Ｃ１とし不合格とした。

実施例１〜２、比較例１〜５
「ハンダ素材１」：常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）を、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以上を占めている事に起因して、ハンダ材事態の粘性の増加やハンダ溶湯をノズルから放出する際にノズルに詰まるなどの他に、ハンダ材の被接合面での流れ性、濡れ性が劣るなどの問題点は見られる。

「ハンダ素材２」：常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下となる事に起因して、これらの問題点は見られず好ましい。

「ハンダ素材３」：常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下となる事に起因して、これらの問題点は見られず好ましい。

表１に実施の条件と評価結果を示した。
条件１と結果１によって、［ハンダ素材１］の場合には、濡れ性が劣り評価Ｃであった（比較例１〜３）のに対して、［ハンダ素材２］と［ハンダ素材３］の場合には、濡れ性は良好で評価Ａであった（実施例１〜２）。
条件２と結果２によって、滑り止め機能がない場合でも、外部からの振動や被接合面に傾斜が無い場合には、はんだの移動状況は移動がなくＡ評価である。外部からの振動や被接合面に傾斜がある場合には、はんだの移動状況は移動が見られ評価Ｃである。

印刷性を示した結果３によれば、ハンダの素材の種類と、はんだの移動状況との影響で、「ハンダ素材２」と［ハンダ素材３］を用い滑り止め機能と組み合わせた場合のみ印刷性は評価Ａを示した（実施例１，２）。そのほかの場合では印刷性評価はＣ１またはＣ２であった（比較例１〜５）。実施例１，２では、９１％Ｓｎ残部がＺｎであるハンダ材を代表例として選択したが、他のＺｎ比率の選択によって液相線温度、固相線温度の調整を可能とする。

２〜２０％Ｓｎ残部がＺｎのＳｎＺｎ系ハンダ材に於いても、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下とした効果によって、同等の濡れ性、ハンダ材の移動性、印刷性を示し有効であった。

補助成分として、１０％以下のＳｂ，Ｉｎ，Ａｕ，Ａｇの少なくとも１つを含有するＳｎＺｎ系ハンダ材に於いても、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下とした効果によって、同等の濡れ性、ハンダ材の移動性、印刷性を示し有効であった。補助成分の量が１０％を越えて存在すると、接合強度、液相線温度、固相線温度などハンダ材自体の材質が大幅に異なる事になり本発明への適応は好ましくない。

ＳｎＺｎ系ハンダ材以外のＳｎＡｇ系、ＳｎＡｇＣｕ系のＰｂレスハンダ材に於いても、常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０％以下とした効果によって、「ハンダ素材２」と［ハンダ素材３］を選択するという条件によって、同等の濡れ性、ハンダ材の移動性、印刷性を示し有効であった。

実施例３〜４、比較例６〜７
常温から６００℃まで加熱する間に放出される累積酸素量を（Ｖ_１）、該ハンダ材中に含有されている総酸素量を（Ｖ_０）とする。

「ハンダ素材２」と［ハンダ素材３］を選択するという条件によって、［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］値が１５〜２０％以下となり、濡れ性は評価Ａ、印刷性も評価Ａを示し良好であった（実施例３〜４）。これに対して［ハンダ素材１］を選択したために、［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］値が５０％以上となった。濡れ性は評価Ｃ、印刷性は評価Ｃ１，Ｃ２となり好ましくなかった（比較例６〜７）。

［発明の効果］
表面に滑り止め機能を付与したＳｎ−Ｚｎハンダ材を用い、かつ常温から６００℃までの任意の温度に加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の比率［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］値を２０％以下としたので、環境への影響がなく印刷性の良いＰｄレスハンダ材を得る。

Claims

常温から６００℃までの任意の温度に加熱する間に放出される累積酸素量（Ｖ_１）が、該ハンダ材中に含有されている総酸素量（Ｖ_０）の２０重量％以下（［（Ｖ_１）／（Ｖ_０）］≦０．２０）ある事を特徴とするＰｂレスハンダ。
前記Ｐｂレスハンダは、２〜５０重量％のＺｎを含有するＳｎ−Ｚｎ合金である事を特徴とする請求項１記載のＰｂレスハンダ。
前記Ｐｂレスハンダは、５％以下のＳｂ，Ｉｎ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１つ、２〜５０％のＺｎを含有するＳｎ−Ｚｎ合金である事を特徴とする請求項１記載のＰｂレスハンダ。
前記Ｐｂレスハンダは、液相線温度が４００℃以下の組成を持つＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ合金の１つである事を特徴とする請求項１〜４記載のＰｂレスハンダ。
前記Ｐｂレスハンダは、表面の少なくとも一部に滑り止め機能を有するハンダ材である事を特徴とする請求項１〜４項記載のＰｂレスハンダ。
前記ハンダ表面の滑り止め機能は、１又は複数個の多角形の平面である事を特徴とする請求項５記載のＰｂレスハンダ。
前記ハンダ表面の少なくとも一部に、１又は複数個の多角形の平面からなる滑り止め機能を持つＰｂレスハンダが、粒状のハンダまたは線状の糸ハンダである事を特徴とする請求項５記載のＰｂレスハンダ。