JP2006255762A - 電子部品用線状はんだ - Google Patents
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Abstract
【課題】フラックス残渣量が少なく、かつ濡れ性に優れた極細線はんだを提供する。
【解決手段】極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートし、そのうえにフラックスを塗布する。フラックスとはんだ素地との接触反応を排除でき、はんだ素地との反応によるフラックスの変成を回避できるから、フラックス性能の低下やその変成分の非ガス化によるフラックス残渣量の増加をそれだけよく防止できる。フラックス入り極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートした形態では、はんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックス量を減少できる、または弱活性フラックスを使用できる結果、フラックス残渣量を減少できる、またはフラックスを非電解質化できる。
【選択図】なし
【解決手段】極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートし、そのうえにフラックスを塗布する。フラックスとはんだ素地との接触反応を排除でき、はんだ素地との反応によるフラックスの変成を回避できるから、フラックス性能の低下やその変成分の非ガス化によるフラックス残渣量の増加をそれだけよく防止できる。フラックス入り極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートした形態では、はんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックス量を減少できる、または弱活性フラックスを使用できる結果、フラックス残渣量を減少できる、またはフラックスを非電解質化できる。
【選択図】なし
Description
本発明は電子部品のはんだ付けに使用する電子部品用線状はんだに関するものである。
ファインピッチ電極を有する半導体チップの接合、ダイボンディング、バンプ形成等に極細線はんだを使用することがある。(特許文献1)
この半導体チップの接合等は、はんだにフラックスを塗布するか、またはフラックス芯入り構造とし、所定量のはんだをフラックスとの共存のもとではんだ付け箇所に供給し、溶融することにより行われている。
近来、前記の電極ピッチのファイン化のために線状はんだの一層の極細化が要求されている。
はんだのフラックスは、保存中のはんだの酸化を防止し、はんだ付け箇所の酸化膜を除去し、はんだ付け箇所や溶融はんだの酸化を防止し、はんだの濡れ性を促進するために使用され、ロジンやアジピン酸のような有機酸等が使用されている。
特開平5−77087号公報
この半導体チップの接合等は、はんだにフラックスを塗布するか、またはフラックス芯入り構造とし、所定量のはんだをフラックスとの共存のもとではんだ付け箇所に供給し、溶融することにより行われている。
近来、前記の電極ピッチのファイン化のために線状はんだの一層の極細化が要求されている。
はんだのフラックスは、保存中のはんだの酸化を防止し、はんだ付け箇所の酸化膜を除去し、はんだ付け箇所や溶融はんだの酸化を防止し、はんだの濡れ性を促進するために使用され、ロジンやアジピン酸のような有機酸等が使用されている。
近来、環境衛生上、はんだの鉛フリー化が進められており、Snを主成分とする鉛フリーはんだ、Znを主成分とする鉛フリーはんだ、Ag0.1〜5%−Cu0.1〜5%−残Snの鉛フリーはんだ等が開発されているが、Sn等が鉛に較べて表面張力が大きく濡れ性が悪いために、またZn等が鉛に較べて反応性の金属で酸化され易いために、はんだ単位重量当たりのフラックス量を多くする必要がある。
フラックスは−COOH等に基づく活性ではんだの酸化膜を溶解してはんだの濡れ性を促すものであり、はんだの保存中、フラックスとはんだ素地との接触界面での鹸化反応やフラックスと空気との接触界面での酸化反応によりフラックスの活性が減じられて安定な状態に変成されることは否定できない。
はんだに対して必要なフラックス量をx%、線状はんだの線径をr、はんだの比重をρ、フラックスの比重をρ’とすると、必要なフラックスの体積量vは
v=πρxr2/(100ρ’)
で与えられる。
表面にフラックスを塗布した線状はんだの場合、前記フラックスとはんだ素地との接触界面やフラックスと空気との接触界面での反応によって変成されるフラックス厚みをΔtとすると、変成フラックス体積量Δvは
Δv=2πrΔt
で与えられ、変成フラックス量Δv/フラックス量vとの比λは
〔数式1〕
λ=200ρ’Δt/(ρxr)
で与えられる。
はんだに対して必要なフラックス量をx%、線状はんだの線径をr、はんだの比重をρ、フラックスの比重をρ’とすると、必要なフラックスの体積量vは
v=πρxr2/(100ρ’)
で与えられる。
表面にフラックスを塗布した線状はんだの場合、前記フラックスとはんだ素地との接触界面やフラックスと空気との接触界面での反応によって変成されるフラックス厚みをΔtとすると、変成フラックス体積量Δvは
Δv=2πrΔt
で与えられ、変成フラックス量Δv/フラックス量vとの比λは
〔数式1〕
λ=200ρ’Δt/(ρxr)
で与えられる。
はんだ付け中、フラックスの一部はガス化されるが、残部はフラックス残渣となる。このフラックス残渣は吸湿性であり、吸湿により電解溶液となってマイグレーションの原因となることが知られている。
極細線はんだでは、線径rが小さく、数式1から明らかなように変成により失われる活性基量が多いから、同じフラックス性能を維持するにはそれだけフラックス量を多くする必要があり、その結果、フラックス残渣が多くなり、マイグレーションに対し不利となる。
極細線はんだでは、線径rが小さく、数式1から明らかなように変成により失われる活性基量が多いから、同じフラックス性能を維持するにはそれだけフラックス量を多くする必要があり、その結果、フラックス残渣が多くなり、マイグレーションに対し不利となる。
やに入り線状はんだの場合、フラックスと空気との接触がなく、またフラックスとはんだ素地との接触面積が小さく、数式1のλは小さいが、はんだ線表面と空気との接触ではんだ素地が酸化され、濡れ不足が生じ、その濡れ不足を補うためにフラックスをそれだけ多くする必要があり、その結果、フラックス残渣が多くなり、マイグレーションに対し不利となる。
本発明の目的は、フラックス残渣量が少なく、かつ濡れ性に優れた極細線はんだを提供することにある。
請求項1に係る電子部品用線状はんだは、極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートしたことを特徴とする。
請求項2に係る電子部品用線状はんだは、請求項1の電子部品用線状はんだにおいて、極細線はんだが外径0.02〜0.6mmの丸線または厚み0.02〜0.2mmで巾10〜0.15mmのリボン状であることを特徴とする。
請求項3に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、Agが0.1〜5.0%、Cuが0.1〜5.0%、残部がSnであることを特徴とする。
請求項4に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、SnにAg、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%添加された組成であることを特徴とする。
請求項5に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、Alが1.0〜10.0%、Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%、残部がZnであることを特徴とする。
請求項6に係る電子部品用線状はんだは、請求項1〜5何れかの電子部品用線状はんだにおいて、非イオン系界面活性剤のコート層上にフラックスを塗布したことを特徴とする。
請求項7に係る電子部品用線状はんだは、請求項1〜5何れかの電子部品用線状はんだにおいて、極細線はんだを中空とし、その空間にフラックスを入れたことを特徴とする。
請求項2に係る電子部品用線状はんだは、請求項1の電子部品用線状はんだにおいて、極細線はんだが外径0.02〜0.6mmの丸線または厚み0.02〜0.2mmで巾10〜0.15mmのリボン状であることを特徴とする。
請求項3に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、Agが0.1〜5.0%、Cuが0.1〜5.0%、残部がSnであることを特徴とする。
請求項4に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、SnにAg、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%添加された組成であることを特徴とする。
請求項5に係る電子部品用線状はんだは、請求項1または2の電子部品用線状はんだにおいて、はんだの組成が、Alが1.0〜10.0%、Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%、残部がZnであることを特徴とする。
請求項6に係る電子部品用線状はんだは、請求項1〜5何れかの電子部品用線状はんだにおいて、非イオン系界面活性剤のコート層上にフラックスを塗布したことを特徴とする。
請求項7に係る電子部品用線状はんだは、請求項1〜5何れかの電子部品用線状はんだにおいて、極細線はんだを中空とし、その空間にフラックスを入れたことを特徴とする。
(1)極細線はんだに非イオン系界面活性剤をコートし、そのコート層上にフラックスを塗布した形態では、フラックスとはんだ素地との接触反応を排除でき、はんだ素地との反応によるフラックスの変成を回避できるから、フラックス性能の低下やその変成分の非ガス化によるフラックス残渣量の増加をそれだけよく防止できる。
(2)フラックス入り極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートした形態では、はんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックス量を減少できる、または弱活性フラックスを使用できる結果、フラックス残渣量を減少できる、またはフラックスを非電解質化できる。
(2)フラックス入り極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートした形態では、はんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックス量を減少できる、または弱活性フラックスを使用できる結果、フラックス残渣量を減少できる、またはフラックスを非電解質化できる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1−1の(イ)及び(ロ)は本発明に係る極細線はんだの異なる実施例を示す横断面図である。
図1−1において、1はリボン状はんだであり、厚みを0.02〜0.2mm、巾を10.0〜0.15mmとしてある。
10は丸線はんだであり、外径を0.02〜0.6mmとしてある。
2ははんだ線の表面にコートした非イオン系界面活性剤であり、付着量ははんだ線に対し1〜100ppmとしてある。
この非イオン系界面活性剤には、例えば、ポリオキシエチレングリセリンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等を使用できる。
3は界面活性剤層上に塗布したフラックスであり、そのフラックス重量はフラックスの活性度により異なるが、通常はんだ重量の0.5〜3.0%とされる。フラックスの材質は、ロジンの他、アジピン酸等のカルボン酸を使用できる。
図1−1の(イ)及び(ロ)は本発明に係る極細線はんだの異なる実施例を示す横断面図である。
図1−1において、1はリボン状はんだであり、厚みを0.02〜0.2mm、巾を10.0〜0.15mmとしてある。
10は丸線はんだであり、外径を0.02〜0.6mmとしてある。
2ははんだ線の表面にコートした非イオン系界面活性剤であり、付着量ははんだ線に対し1〜100ppmとしてある。
この非イオン系界面活性剤には、例えば、ポリオキシエチレングリセリンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等を使用できる。
3は界面活性剤層上に塗布したフラックスであり、そのフラックス重量はフラックスの活性度により異なるが、通常はんだ重量の0.5〜3.0%とされる。フラックスの材質は、ロジンの他、アジピン酸等のカルボン酸を使用できる。
図1−2の(イ)及び(ロ)は上記とは別の本発明に係る極細線はんだの異なる実施例を示す横断面図である。
図1−2において、1’はフラックス入りのリボン状はんだであり、孔にフラックス3を入れ、厚みを0.02〜0.2mm、巾を10.0〜0.15mmとしてある。
10’はフラックス入りの丸線はんだであり、孔にフラックスを入れ、外径を0.02〜0.6mmとしてある。
フラックス重量はフラックスの活性度により異なるが、通常はんだ重量の0.5〜3.0%とされる。フラックスの材質は、ロジンの他、アジピン酸等のカルボン酸を使用できる。
2ははんだ線の表面にコートした非イオン系界面活性剤であり、付着量ははんだ線に対し1〜100ppmとしてある。この非イオン系界面活性剤には、例えば、ポリオキシエチレングリセリンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等を使用できる。
図1−2において、1’はフラックス入りのリボン状はんだであり、孔にフラックス3を入れ、厚みを0.02〜0.2mm、巾を10.0〜0.15mmとしてある。
10’はフラックス入りの丸線はんだであり、孔にフラックスを入れ、外径を0.02〜0.6mmとしてある。
フラックス重量はフラックスの活性度により異なるが、通常はんだ重量の0.5〜3.0%とされる。フラックスの材質は、ロジンの他、アジピン酸等のカルボン酸を使用できる。
2ははんだ線の表面にコートした非イオン系界面活性剤であり、付着量ははんだ線に対し1〜100ppmとしてある。この非イオン系界面活性剤には、例えば、ポリオキシエチレングリセリンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等を使用できる。
図1−1に示す極細線はんだでは、界面活性剤のコート層2によりはんだ素地1,10とフラックス3との接触が排除され、はんだ合金によるフラックスの変成が防止される。
図1−2に示す極細線はんだでは、界面活性剤のコート層2によりはんだ素地1’,10’と空気との接触が排除され、はんだ素地の酸化が防止される。
何れの極細線はんだにおいても、界面活性剤2を非イオン系としてあるから、残渣をそれだけ非電解質化でき、後述する通りマイグレーションを効果的に抑制できる。
図1−2に示す極細線はんだでは、界面活性剤のコート層2によりはんだ素地1’,10’と空気との接触が排除され、はんだ素地の酸化が防止される。
何れの極細線はんだにおいても、界面活性剤2を非イオン系としてあるから、残渣をそれだけ非電解質化でき、後述する通りマイグレーションを効果的に抑制できる。
図1−1に示す実施形態において、線外径を0.02〜0.6mmと制限した理由は、その下限値未満では破断荷重が小さくなって取り扱いが困難になり、上限値を越えると前記数式1でのrが大となって変成フラックス量Δv/フラックス量vとの比λが小さくなり、界面活性剤をコートする技術的意義が実質的になくなるからである。
図1−2に示す実施形態において、線外径を0.02〜0.6mmと制限した理由は、その下限値未満では破断荷重が小さくなって取り扱いが困難になり、上限の制限理由は、はんだ線表面の酸化によるはんだの酸素含有量が線径rに反比例し、上限を越える寸法では界面活性剤をコートしてはんだ線表面の酸化を防止する技術的意義が実質的になくなるからである。
図1−1に示す極細線はんだを製造するには、母材を所定径の棒状に押出成形し、これをダイスにより線引き加工し、更にロールで圧延加工し、潤滑油を洗浄除去したのち、非イオン系界面活性剤をコートし、そのコート層上にフラックスを塗布していく。
図1−2に示す極細線はんだを製造するには、母材を所定径の中空棒状に押出成形し、その中空孔にフラックスを充填し、これをダイスにより線引き加工し、更にロールで圧延加工し、潤滑油を洗浄除去したのち、非イオン系界面活性剤をコートしていく。
非イオン系界面活性剤を線引き加工の潤滑油として使用する場合、潤滑油を洗浄除去することなく、その潤滑油層を非イオン系界面活性剤層として使用できる。
かかる製造方法によれば、はんだ素地と空気との接触を当初よりよく防止でき、はんだが含有する酸素量を母材製造時や押出・線引き中での酸素巻き込みに起因するものにとどめ得、はんだの酸素含有量を5〜20ppm程度の極く微量に抑えることができる。
非イオン系界面活性剤を線引き加工の潤滑油として使用する場合、潤滑油を洗浄除去することなく、その潤滑油層を非イオン系界面活性剤層として使用できる。
かかる製造方法によれば、はんだ素地と空気との接触を当初よりよく防止でき、はんだが含有する酸素量を母材製造時や押出・線引き中での酸素巻き込みに起因するものにとどめ得、はんだの酸素含有量を5〜20ppm程度の極く微量に抑えることができる。
極細線はんだをリボン状とした実施形態において、厚みを0.02〜0.2mm、巾を10.0〜0.15mmとした理由も前記の限定理由に同じである。て
前記はんだの合金組成には、鉛フリーが使用され、次のものを好適に使用できる。
(1)Ag0.1〜5.0%−Cu0.1〜5.0%−残部Sn
Agを0.1〜5.0%添加する理由は、液相線温度を220℃〜230℃に抑えると共にAgとSnとの金属間化合物Ag3Snを分散させて引張り強度を向上させるためであり、0.1%未満では液相線温度を230℃以下にすることが難しく、5.0%を越えると液相線温度が高くなり過ぎるばかりか金属間化合物Ag3Snが過剰となり伸び特性が低下し脆くなる。
Cuを0.1〜5.0%添加する理由は、融点を低下させると共にAgとの相乗効果により機械的特性を向上させるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えると液相線温度が高くなるばかりか、Sn−Cu金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
(2)Ag、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feの少なくとも何れか一種が0.001〜5.0%、残部がSn
Ag、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feの少なくとも何れか一種を0.001〜5.0%添加する理由は、Snの融点を基準として液相線温度を調整すると共に接着強度を向上させるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えるとSnとの金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
(3)Alが1.0〜10.0%、Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snのうちの何れか一種が0.001〜5.0%、残部がZn
Siのダイボンドやパワーモジュールの接合に用いるはんだ組成である。Alを1.0〜10.0%添加する理由は、Al−Znの共晶点(Zn−5Al、382℃)に対し液相線温度を390℃〜420℃にするためであり、1.0%未満では液相線温度を390℃以上にすることができず、10.0%を越えると液相線温度が420℃以下にすることが難しい。Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snの何れか1種を0.001〜5.0%添加する理由は、接着強度を向上させたり固相線温度を下げるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えるとZnとの金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
(1)Ag0.1〜5.0%−Cu0.1〜5.0%−残部Sn
Agを0.1〜5.0%添加する理由は、液相線温度を220℃〜230℃に抑えると共にAgとSnとの金属間化合物Ag3Snを分散させて引張り強度を向上させるためであり、0.1%未満では液相線温度を230℃以下にすることが難しく、5.0%を越えると液相線温度が高くなり過ぎるばかりか金属間化合物Ag3Snが過剰となり伸び特性が低下し脆くなる。
Cuを0.1〜5.0%添加する理由は、融点を低下させると共にAgとの相乗効果により機械的特性を向上させるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えると液相線温度が高くなるばかりか、Sn−Cu金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
(2)Ag、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feの少なくとも何れか一種が0.001〜5.0%、残部がSn
Ag、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feの少なくとも何れか一種を0.001〜5.0%添加する理由は、Snの融点を基準として液相線温度を調整すると共に接着強度を向上させるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えるとSnとの金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
(3)Alが1.0〜10.0%、Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snのうちの何れか一種が0.001〜5.0%、残部がZn
Siのダイボンドやパワーモジュールの接合に用いるはんだ組成である。Alを1.0〜10.0%添加する理由は、Al−Znの共晶点(Zn−5Al、382℃)に対し液相線温度を390℃〜420℃にするためであり、1.0%未満では液相線温度を390℃以上にすることができず、10.0%を越えると液相線温度が420℃以下にすることが難しい。Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snの何れか1種を0.001〜5.0%添加する理由は、接着強度を向上させたり固相線温度を下げるためであり、0.1%未満では添加の効果が得られず、5.0%を越えるとZnとの金属間化合物が多量に発生して機械的強度が低下される。
本発明に係る極細線はんだのうち、フラックス付きのはんだでは、はんだ合金の素地とフラックスとの間に界面活性剤が介在しているから、保管中、フラックスがはんだ合金で変成されることがない。または、はんだ線外面が界面活性剤で覆われているから、保管中、はんだ線外面が酸化されることがない。
本発明に係る極細線はんだのうち、フラックス付きのはんだを使用して電子部品のはんだ付けを行うには、通常の空気雰囲気のもとではんだ付け箇所に一定量のはんだを供給し、自動温度制御方式の精密電気はんだゴテではんだ付けしていく。界面活性剤は親水基と親油基を有し、親油性のためにフラックスの油脂分とよく混和し、フラックスの活性によりはんだ付け箇所の酸化膜の除去、酸化防止が行われ、溶融はんだのはんだ付け箇所への濡れが促される。フラックスの一部はガス化により飛散されるが、残りのフラックス残渣が濡れ拡がり、凝固はんだの周囲からはみ出される。フラックス残渣は吸湿性であり、吸湿により電解質溶液となり、電子部品の電極間がフラックス残渣でブリッジされていると、マイグレーションが発生するに至る。
しかしながら、本発明に係る極細線はんだのうちのフラックス付きのはんだでは、はんだ合金によるフラックスの変成を防止してフラックスの機能を効率よく発揮させ得、それだけフラックスの使用量を少なくできる、またははんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックスの使用量を少なくできる結果、フラックス残渣量を少なくできる。従って、少ないフラックス量ではんだ付け箇所を溶融はんだでよく濡らし得、かつ電極間のフラックス残渣によるブリッジをよく防止し得、マイグレーションの畏れのない良好なはんだ付けを行うことができる。
しかしながら、本発明に係る極細線はんだのうちのフラックス付きのはんだでは、はんだ合金によるフラックスの変成を防止してフラックスの機能を効率よく発揮させ得、それだけフラックスの使用量を少なくできる、またははんだ線表面の酸化を防止でき、それだけフラックスの使用量を少なくできる結果、フラックス残渣量を少なくできる。従って、少ないフラックス量ではんだ付け箇所を溶融はんだでよく濡らし得、かつ電極間のフラックス残渣によるブリッジをよく防止し得、マイグレーションの畏れのない良好なはんだ付けを行うことができる。
本発明に係る極細線はんだのうちのフラックス付きのはんだでは、フラックス量を少なくでき、フラックス入りでははんだ合金の断面積を大きくできる結果、極細線はんだの引張り強度を向上できる。
本発明に係る極細線はんだのうち、フラックス無しのはんだを使用して電子部品のはんだ付けを行うには、還元性雰囲気、例えばAr−濃度4%H2雰囲気のもとではんだ付け箇所に一定量のはんだを供給し、自動温度制御方式の精密電気はんだゴテではんだ付けしていく。この場合、はんだ保管中での酸化を界面活性剤のコート層で防止でき、はんだ付け中も還元性雰囲気で酸素を遮断して酸化を防止しでき、しかもはんだ中に巻き込まれている酸化物を還元性雰囲気で還元できる。しかも、界面活性剤のコート量をはんだ線に対し1〜100ppmと微量としてあるから、界面活性剤がはんだ付けに与える影響はない。界面活性剤の残渣が微量であり、かつ非イオン系で非電解質であるから、マイグレーションの畏れのない良好なはんだ付けを行うことができる。
本発明において、界面活性剤として非イオン系をしているために残渣の電解質化を排除できる。更に、吸湿下でのはんだ合金素地との反応やフラックスとの反応を排除でき、はんだ合金やフラックスの経時的安定性に影響を及ぼすこともない。
以下の実施例1〜10において、はんだをリボン状とし、厚みを0.07mm、巾を0.6mmとした。
非イオン系界面活性剤にはポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用した。はんだに対するポリオキシエチレンアルキルエーテルのコート量は1〜100ppmである。
フラックスにはロジンを使用した。
試料を大気中オーブン60℃×24時間の酸化環境においた後、長さ10mmの切断試料を銅板上に載置し、260℃のホットプレート上に5秒間保持して濡れ性及びフラック残渣の評価を行った。
はんだの溶融状態は両端側が丸く拡がった双子状となり、中央箇所の溶融はんだの接触角が90°を越えるものを濡れ性×、90°より小で70°より大きいものを濡れ性○、70℃より小さいものを濡れ性◎と評価し、両端丸形でのフラックス残渣の外郭がはんだの外郭の1.5倍を越えるものを残渣量×、1.2倍〜1.5倍のものを残渣量○、1.2倍以下のものを残渣量◎と評価した。
非イオン系界面活性剤にはポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用した。はんだに対するポリオキシエチレンアルキルエーテルのコート量は1〜100ppmである。
フラックスにはロジンを使用した。
試料を大気中オーブン60℃×24時間の酸化環境においた後、長さ10mmの切断試料を銅板上に載置し、260℃のホットプレート上に5秒間保持して濡れ性及びフラック残渣の評価を行った。
はんだの溶融状態は両端側が丸く拡がった双子状となり、中央箇所の溶融はんだの接触角が90°を越えるものを濡れ性×、90°より小で70°より大きいものを濡れ性○、70℃より小さいものを濡れ性◎と評価し、両端丸形でのフラックス残渣の外郭がはんだの外郭の1.5倍を越えるものを残渣量×、1.2倍〜1.5倍のものを残渣量○、1.2倍以下のものを残渣量◎と評価した。
図1−2に示す形態であり、合金組成をSn−3Ag−0.5Cuとし、フラックス量を合金量の1重量%とした。
濡れ性及び残渣量ともに◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。そこで、フラックス量を合金量の3.3重量%としたところ濡れ性は◎となったが、残渣量が×となった。
濡れ性及び残渣量ともに◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。そこで、フラックス量を合金量の3.3重量%としたところ濡れ性は◎となったが、残渣量が×となった。
図1−2に示す形態であり、合金組成をSn−3Ag−0.5Cu−4Inとし、フラックス量を合金量の1重量%とした。
濡れ性、残渣量ともに◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性、残渣量ともに◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−2に示す形態であり、合金組成をSn−3.5Ag−0.7Cu−0.2Niとし、フラックス量を合金量の2重量%とした。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−3Ag−0.5Cu−0.1Geとし、フラックス量を合金量の0.5重量%とした。
濡れ性、残渣量ともには◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性、残渣量ともには◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−2Ag−2Biとし、フラックス量を合金量の0.5重量%とした。
濡れ性、残渣量ともには◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性、残渣量ともには◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−8Zn−3Biとし、フラックス量を合金量の1.0重量%とした。
濡れ性は○であり、残渣量は◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性は○であり、残渣量は◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−5Sbとし、フラックス量を合金量の3.0重量%とした。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−9Znとし、フラックス量を合金量の2.0重量%とした。
濡れ性、残渣量ともに○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。フラックス量を合金量の1.0重量%としたところ残渣量は◎となったが、濡れ性は×のままであった。
濡れ性、残渣量ともに○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。フラックス量を合金量の1.0重量%としたところ残渣量は◎となったが、濡れ性は×のままであった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−1Cu−0.1Niとし、フラックス量を合金量の2.0重量%とした。
濡れ性、残渣量ともに○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。フラックス量を合金量の1.0重量%としたところ残渣量は◎となったが、濡れ性は×のままであった。
濡れ性、残渣量ともに○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。フラックス量を合金量の1.0重量%としたところ残渣量は◎となったが、濡れ性は×のままであった。
図1−1に示す形態であり、合金組成をSn−5In−0.01Feとし、フラックス量を合金量の2.0重量%とした。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性は◎であり、残渣量は○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
以下の実施例11〜16において、はんだはフラックス無しのリボン状とし、厚みを0.07mm、巾を0.6mmとした。
非イオン系界面活性剤にはポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用した。はんだに対するポリオキシエチレンアルキルエーテルのコート量は1〜100ppmである。
試料を大気中オーブン60℃×24時間の酸化環境においた後、長さ10mmの切断試料をNiメッキコバール板上に載置し、Ar−4%濃度H2ガス炉中に400℃、1分間保持して濡れ性及びフラック残渣の評価を行った。
はんだの溶融状態は両端側が丸く拡がった双子状となり、中央箇所の溶融はんだの接触角が90°を越えるものを濡れ×、90°より小で70℃より大きいものを濡れ○、70℃より小さいものを濡れ◎と評価した。
非イオン系界面活性剤にはポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用した。はんだに対するポリオキシエチレンアルキルエーテルのコート量は1〜100ppmである。
試料を大気中オーブン60℃×24時間の酸化環境においた後、長さ10mmの切断試料をNiメッキコバール板上に載置し、Ar−4%濃度H2ガス炉中に400℃、1分間保持して濡れ性及びフラック残渣の評価を行った。
はんだの溶融状態は両端側が丸く拡がった双子状となり、中央箇所の溶融はんだの接触角が90°を越えるものを濡れ×、90°より小で70℃より大きいものを濡れ○、70℃より小さいものを濡れ◎と評価した。
合金組成をSn−3Ag−0.5Cuとした。濡れ性が◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
合金組成をSn−3.5Ag−0.7Cu−0.2Niとした。濡れ性が◎であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
合金組成をZn−5Alとした。
濡れ性が○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
濡れ性が○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
合金組成をZn−5Al−0.004Feとした。濡れ性が○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
合金組成をZn−5Al−0.004Fe−2Geとした。濡れ性が○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
合金組成をZn−5Al−0.01Fe−0.1Agとした。濡れ性が○であった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
非イオン系界面活性剤を省略したところ濡れ性が×となった。
1 はんだ
1’ はんだ
10 はんだ
10’ はんだ
2 非イオン系界面活性剤
3 フラックス
1’ はんだ
10 はんだ
10’ はんだ
2 非イオン系界面活性剤
3 フラックス
Claims (7)
- 極細線はんだの表面に非イオン系界面活性剤をコートしたことを特徴とする電子部品用線状はんだ。
- 極細線はんだが外径0.02〜0.6mmの丸線または厚み0.02〜0.2mmで巾10〜0.15mmのリボン状であることを特徴とする請求項1記載の電子部品用線状はんだ。
- はんだの組成が、Agが0.1〜5.0%、Cuが0.1〜5.0%、残部がSnであることを特徴とする請求項1〜2何れか記載の電子部品用線状はんだ。
- はんだの組成が、SnにAg、Cu、Au、Ni、In、Bi、Ge、P、Al、Zn、Sb、Feのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%添加された組成であることを特徴とする請求項1〜2何れか記載の電子部品用線状はんだ。
- はんだの組成が、Alが1.0〜10.0%、Au、Ag、Cu、Ni、In、Bi、Ge、P、Sb、Fe、Snのうちの少なくとも一種が0.001〜5.0%、残部がZnであることを特徴とする請求項1〜2何れか記載の電子部品用線状はんだ。
- 非イオン系界面活性剤のコート層上にフラックスを塗布したことを特徴とする請求項1〜5何れか記載の電子部品用線状はんだ。
- 極細線はんだを中空とし、その空間にフラックスを入れたことを特徴とする請求項1〜5何れか記載の電子部品用線状はんだ。
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-
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