JP2011088198A

JP2011088198A - はんだ粉及びはんだ粉の製造方法

Info

Publication number: JP2011088198A
Application number: JP2009245077A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ishikawa; 雄一石川
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-05-06
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: JP5478193B2

Abstract

【課題】平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満のはんだ粉を得ることを目的とする。
【解決手段】容器中に、固体または液体の金属と、非水系溶媒と、直径０．０５ｍｍ〜５ｍｍの粉砕用ボールとを入れ、混合物を得る工程と、前記混合物を１５０℃以上に加熱し、攪拌する工程と、攪拌後の前記混合物から粉砕用ボールを分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得る工程と、前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離して、はんだ粉を得る工程を有する、はんだ粉の製造方法によって、例えば平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満である、はんだ粉が得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、粒径が微細であるはんだ粉及びそのはんだ粉の製造方法に関する。

携帯通信機器等の電子機器の小型化か進んでおり、それに組み込まれる電子部品・電子回路の小型化が進み、今後もこの傾向は続くものと考えられる。はんだ粉を配合したはんだペーストが使用される部品・回路のサイズは小さくなっており、基板のスルーホールやＩＣチップの配線において１００μｍ程度の線幅または径に対応したファインピッチソルダリング技術の要求に適合したはんだペーストが必要となってきている。この場合、用いるはんだペーストに配合するはんだ粉の平均粒径は、５μｍ以下であることが望まれる場合がある。今後予想される電子部品や回路の更なる小型化の要請に対応するために、はんだペーストに配合するはんだ粉として、平均粒径３μｍ未満、更には平均粒径１μｍ未満のはんだ粉が要望されることが増加すると考えられる。

従来よりはんだ粉は、ディスクアトマイズ法やガスアトマイズ法にてその多くが製造されているが、これらの方法では平均粒径１０μｍ以下のはんだ粉を得ることが困難であった。特許文献１には、ガスアトマイズ法でも製造条件を調整することにより、平均粒径５μｍ以下のはんだ粉が得られることが記載されている。しかし、ディスクアトマイズ法やガスアトマイズ法で平均粒径４μｍ以下のはんだ粉が得られた報告例はない。

また、ディスクアトマイズ法、ガスアトマイズ法以外のはんだ粉の製法としては、特許文献２に、オイルとハンダ溶融物を攪拌することによりはんだ粉を得る方法が記載されている。特許文献３には、微細粒状にされたリフローはんだを製造する方法が記載されているが、いずれの文献でも、平均粒径３μｍ以下のはんだ粉は得られていない。

特開２００４−０９８１１８号公報特表２００２−５１９５０９号公報ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４０２０４２号公報

上述したように、平均粒径３μｍ未満のはんだ粉は得られていない。そこで、本発明は、平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満のはんだ粉及びそのはんだ粉の製造方法を得ることを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、容器中に、固体または液体の金属と、非水系溶媒と、直径０．０５ｍｍ〜５ｍｍの粉砕用ボールとを入れ、混合物を得て、前記混合物を１５０℃以上に加熱し、攪拌した後、前記混合物から粉砕用ボールを分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得て、前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離することにより、平均粒径０．０５μｍ以上、３μｍ未満のはんだ粉を得られることを知見し、本発明を完成するに至った。

かかる知見に基づく本発明によれば、平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満である、はんだ粉、平均粒径が０．０５μｍ以上、１μｍ未満である、はんだ粉および平均粒径が０．０５μｍ以上、０．７μｍ未満である、はんだ粉が提供される。

上記はんだ粉は、Ｓｎを９０質量％〜９９．９質量％、Ａｇを０．０５質量％〜１０質量％含有するものでもよい。また、上記はんだ粉は、Ｓｎを５０質量％〜９０質量％、Ｐｂを１０質量％〜５０質量％含有するものでもよい。

また、別な観点からの本発明によれば、容器中に、固体または液体の金属と、非水系溶媒と、直径０．０５ｍｍ〜５ｍｍの粉砕用ボールとを入れ、混合物を得る工程と、前記混合物を１５０℃以上に加熱し、攪拌する工程と、攪拌後の前記混合物から粉砕用ボールを分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得る工程と、前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離して、はんだ粉を得る工程を有する、はんだ粉の製造方法が提供される。

前記非水系溶媒の沸点は１５０℃以上であってもよい。また、前記非水系溶媒はアルデヒド基またはヒドロキシ基を有する有機溶媒であってもよい。また、前記非水系溶媒は一級アミノ基、または二級アミノ基、または三級アミノ基の内の少なくとも一種以上を含む有機溶媒であってもよい。

また、羽根を周速２００ｃｍ／秒〜２００００ｃｍ／秒で回転することにより前記攪拌する工程を行ってもよい。また、前記固液分離を遠心分離またはフィルタープレスにより行ってもよい。また、前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離した後、はんだ粉を沸点１５０℃以下の有機溶媒で洗浄してもよい。また、前記金属の体積が、前記非水系溶媒の体積の０．１体積％〜２０体積％であってもよい。

本発明のはんだ粉は、平均粒径が３μｍ未満と小さく、今後ますます高度化することが予想されるファインピッチソルダリング技術の要求に適合したはんだペースト用材料として活用することができる。

実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉のＳＥＭ観察結果を示す図である。実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉のＳＥＭ観察結果を示す図である。実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉のＴＥＭ観察結果を示す図である。実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉のＴＥＭ観察結果を示す図である。実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉の粒度分布を示すグラフである。実施例１にかかる乾燥済みのはんだ粉の累積分布を示すグラフである。実施例２にかかる乾燥済みのはんだ粉のＳＥＭ観察結果を示す図である。実施例２にかかる乾燥済みのはんだ粉の粒度分布を示すグラフである。実施例２にかかる乾燥済みのはんだ粉の累積分布を示すグラフである。実施例３における攪拌羽根の周速と乾燥済みのはんだ粉の粒径との関係を示すグラフである。実施例４における粉砕用ボールの直径と乾燥済みのはんだ粉の粒径との関係を示すグラフである。実施例５におけるはんだ合金の非水系溶媒に対する体積比と乾燥済みのはんだ粉の平均粒径との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は本発明を限定するものではない。

＜はんだ粉の合金組成＞
本発明におけるはんだ粉の合金組成としては、種々のはんだ合金を用いることが可能である。具体的な合金組成としては第１に、Ｓｎが９０質量％〜９９．９質量％、Ａｇが０．０５質量％〜１０質量％含有する合金が挙げられる。この場合、鉛を含有しない無鉛はんだ粉を得ることも可能である。第２に、Ｓｎが５０質量％〜９０質量％、Ｐｂが１０質量％〜５０質量％含有合金が挙げられる。これらの合金組成にすることにより、低融点のはんだ粉を得ることができ、低融点であることは、溶媒中で攪拌する本発明の製造方法を適用する上で、有利である。前記の合金は、必要に応じて、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、アンチモン等の元素のいずれか一種又は二種以上を含んでもよい。

＜はんだ粉の平均粒径＞
はんだ粉の平均粒径は、０．０５μｍ以上、３μｍ未満であることが好ましい。３μｍ以上の場合には、ファインピッチソルダリング技術の要求に十分適合できない場合があり、０．０５μｍ未満のはんだ粉は、表面活性が高く、酸化等の変質による問題が生じることがある。
電子部品や電子回路の更なる小型化によるファインピッチソルダリング技術の要求水準高度化に対応するためには、はんだ粉の平均粒径は、１μｍ未満とすることが更に好ましく、０．７μｍ以下とすることが一層好ましい。

本発明のはんだ粉は、以下の工程を経ることにより、製造することができる。
容器中に、固体または液体の金属と、非水系溶媒と、直径０．０５ｍｍ〜５ｍｍの粉砕用ボールとを入れ、混合物を得る工程。
（２）前記混合物を１５０℃以上に加熱し、攪拌する工程。
（３）前記混合物から粉砕用ボールを分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得る工程。
（４）前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離して、はんだ粉を得る工程。
必要に応じて、得られたはんだ粉に対して、洗浄、乾燥等を行ってもよい。

＜原料金属＞
はんだ粉の原料金属としては、得ようとするはんだ粉と同一の金属組成を持つ例えばＳｎが９０質量％〜９９．９質量％、Ａｇが０．０５質量％〜１０質量％含有するはんだ合金、Ｓｎが５０質量％〜９０質量％、Ｐｂが１０質量％〜５０質量％含有するはんだ合金またはこれらはんだ合金の原料となる金属の混合物を使用することができる。均一な金属組成をもつはんだ粉をより容易に得ることができるようにするためには、合金を使用することが好ましい。

＜非水系溶媒＞
本発明での非水系溶媒とはその沸点が、１５０℃以上であるものが好適であり、２００℃以上であるものが特に好適である。後述するように、はんだ粉を得るためには、非水系溶媒として得ようとするはんだ粉の融点よりも高い沸点をもつものが好ましいが、攪拌をおこなう容器に圧力容器を用いることにより、雰囲気圧力を上げ、常圧の沸点がはんだ粉の融点より低い非水系溶媒でも、使用が可能である。しかしながら製造装置に耐圧性能が必要となるので、沸点は、得ようとするはんだ粉の溶融温度よりも１０℃以上高いことが望ましい。更に非水系溶媒として、はんだ粉が酸素と反応して、表面に酸化物を形成しやすいために、還元性を有する溶媒であることが更に好ましい。

例えば、このような非水系溶媒の一例として、沸点が１５０℃から４００℃の範囲のアルコール系溶媒が挙げられる。具体的にはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだの融点が２１８℃の場合、且つ常圧下で以下に述べる攪拌操作を行ない、微粉化されたはんだ粉を得るためには、非水系溶媒の沸点は２２０℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることが更に好ましい。

具体的には、非水系溶媒として、一価アルコール、または二価アルコールのグリコールがある。一価アルコールとしては、例えば、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、ノニルアルコール、シクロペンタノール、ベンジルアルコール、シンナミルアルコール等がある。グリコール系の溶媒としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ベンズピナコール、ヒドロベンゾイル、シクロペンダジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、グリコール酸アミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等があり、分子量の大きいものではポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールエステル、ポリエチレングリコールエーテルがある。特にグリコール、ジオール系のものは水酸基を二つ持つものであるため、極性を持ち、粉の分散性に寄与するので望ましい。このような溶媒としては、例えば−ＣＨ_２−ＣＨＯＨ、または−ＣＨＲ−ＣＨＯＨ、−ＣＲ_１Ｒ_２−ＣＨＯＨ、＝ＣＨＣＨＯＨ、＝ＣＲＣＨＯＨ（Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２：側鎖）を分子中に含まれるもので、且つ溶媒の沸点は少なくとも１００℃以上のものである。更にはアルデヒド基−ＣＨＯを持つ有機化合物も同様な効果を持ち、例えば、脂肪族飽和アルデヒドとして、ラウリンアルデヒド、トリデシルアルデヒド、ミリスチンアルデヒド、カプロンアルデヒド、ヘプトアルデヒド、ペンタデシルアルデヒド、パルミチンアルデヒド、マルガリンアルデヒド、ステアリンアルデヒドが挙げられ、脂肪族ジアルデヒドとしては例えばスクシンジアルデヒドがあり、脂肪族不飽和アルデヒドとして、クロトンアルデヒド、更には芳香族アルデヒドには、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、サリチルアルデヒド、シンナムアルデヒド、ナフトアルデヒド等があり、複素環式アルデヒドにはフルフラールが挙げられる。アミン系の還元性溶媒としては、ヘキシルアミン、ヘブチンアミン、オクチルアミン、ウンデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、ナフチルアミン、トルイジン等がある。

＜粉砕用ボール＞
本発明に用いる粉砕用ボールとしては、材質としてセラミックス系を用いたアルミナボール、ジルコニアボール、ムライトボール、ガラスボール、金属系のステンレスボールや鉄ボール等を使用することができ、特に材質に制限はないが、粉砕用ボールの材質として、耐久性が高く、はんだ粉への不純物の混入が少ない利点のある、ジルコニア、アルミナ、ステンレス鋼が、特に好適である。

粉砕用ボールは、粒径が０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。粒径１５ｍｍ超の粉砕用ボールのみを使用すると、目的とする微細な粒径をもつはんだ粉を得ることが難しくなり、粒径０．０５ｍｍ未満の粉砕用ボールのみを使用すると、攪拌後の固液分離に時間を要することがある。
より粒径の小さいはんだ粉を容易に得るためには、粉砕用ボールの粒径は、０．１〜５ｍｍが更に好ましく、０．１〜３ｍｍが一層好ましく、０．１〜１ｍｍが更に一層好ましい。粉砕用ボールを大きな粒径のものと小さな粒径のものとを組み合わせて使用することも可能である。この場合には、大きなボールサイズは特に粒径１５ｍｍにこだわる必要はなく、例えば、粒径３０ｍｍでも良い。少なくとも粒径０．０５ｍｍ〜１５ｍｍの粉砕用ボールが５０質量％入っていることが必要である。

粉砕用ボールの表面に、はんだが付着しにくい材質であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やＢ，Ｃ，Ｎ等の化合物を形成することができる。

＜混合物の体積比＞
前記混合物の体積比は、用いる非水系溶媒の体積に対して、金属原料は、０．１体積％〜２０体積％が好ましく、０．１体積％〜１０体積％が一層好ましい。粉砕用ボールは、用いる非水系溶媒の体積に対して、２０体積％〜６００体積％が好ましい。金属原料が０．１体積％未満の場合、生産性が低くなり、２０体積％超の場合には、得られるはんだ粉の粒径が十分小さくならないことがある。粉砕用ボールが２０体積％未満の場合には、得られるはんだ粉の粒径が十分小さくならないことがあり、６００体積％超の場合は、粉砕用ボールの表面に原料用金属が多く付着した状態となることがある。前記混合物を容器中で静置したときに、前記粉砕用ボールの上面と前記非水系溶媒の上面の高さが、略同一となるように、前記粉砕用ボールの前記非水系溶媒に対する体積比率を調整することにより、微粒子のはんだ粉が得やすくなるので、更に好ましい。

＜加熱・攪拌工程＞
前記金属原料と、前記非水系溶媒と、前記粉砕用ボールの混合物を加熱・攪拌することにより、平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満であるはんだ粉を生成することができる。

加熱・攪拌する雰囲気は、不活性ガスまたは還元性ガスとすることが好ましい。雰囲気を空気とした場合、生成したはんだ粉の表面に厚い酸化膜が生成することがあり、雰囲気中の酸素濃度は低いほうが好ましい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン等が挙げられ、還元性ガスとしては、水素または水素と不活性ガスの混合ガスが挙げられる。

加熱・攪拌する際、混合物の加熱温度は、得ようとするはんだ粉の合金組成物の融点より高い温度とすればよいが、前記融点より５℃以上高い温度に加熱することが好ましい。前記加熱温度が、前記融点に近いと、高い温度制御性が必要となり設備コストが高くなる。前記加熱温度は、使用する非水系溶媒の沸点（加圧下で加熱・攪拌する場合には、該加圧下での沸点）未満の温度とする。前記加熱温度は、前記合金組成物の融点より、５０℃以上高くしても特に効果はなく、前記融点に５０℃を加えた温度以下とすることができる。

攪拌は、攪拌羽根を回転することによりおこなうことができ、ミル等の粉砕用ボールを用いることができる粉砕機を用いておこなってもよい。回転数等の粉砕条件は、混合物の内容と得ようとするはんだ粉の平均粒径に応じて、適宜選択すれば良く、攪拌羽根等の回転数を上昇させることにより、得られるはんだ粉の平均粒径を小さくすることができる。例えば、攪拌羽根を用いる場合、その回転数は、１００〜１０００００
ｒｐｍの範囲、攪拌羽根の周速は、１００〜５０００ｃｍ／ｓｅｃの範囲に設定することができる。

＜粉砕用ボールの分離＞
加熱・攪拌後、混合物は、攪拌をおこなった状態で、はんだ粉の融点より１０℃以上低い温度まで冷却する。その後、混合物から粉砕用ボールをメッシュを通す等の公知の手段により分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得る。

＜固液分離＞
前記工程で得られたはんだ粉と非水系溶媒の混合物の固液分離をおこなう。固液分離は、遠心分離、フィルタープレスによるろ過等の公知の方法によりおこなうことができる。なお、用いた非水系溶媒が、はんだ粉の分散媒として支障ない場合には、固液分離をおこなう必要はない。

＜洗浄・乾燥＞
固液分離したはんだ粉は、溶媒で洗浄することができる。前記溶媒としては、メタノール、エタノール等の低沸点であるアルコールの有機溶媒が好適な例としてあげられる。洗浄後、真空乾燥等の高温加熱をおこなわない方法で乾燥することにより、使用した非水系溶媒の残留が少ないはんだ粉を得ることができる。

［実施例１］
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ粉を製造する実施例を以下に説明する。Ｓｎ９９質量％、Ａｇ０．３質量％、Ｃｕ０．７質量％である組成のはんだ合金線１ｍｍΦを５ｇを秤量し、このはんだ線を３００ｍＬのセパラブルフラスコに投入した。次に１ｍｍΦのジルコニアボール３００ｇを前記施パブルフラスコに投入し、更に、テトラエチレングリコールを５０ｍＬを投入して、混合物を得た。この後、セパラブルフラスコの上蓋をして密封し、窒素ガスを１００ｍＬ／ｍｉｎで流し、１０分間ガス置換をした。次に、セパブルフラスコ内に設置してあった回転径が６ｃｍのステンレス製の攪拌羽根を７００ｒｐｍ回転させることにより攪拌をおこなった状態で、混合物を２３０℃まで加熱した。混合物を２３０℃で１時間保持した後、前記攪拌状態を維持したまま、加熱を止めることにより自然冷却を行った。混合物が１２０℃以下になった段階で攪拌羽根の回転を止めた。次にこの混合物を１５０メッシュのナイロン生地の網を通過させて、１ｍｍΦのジルコニアボールを混合物から分離した。ろ過された側には微粉化したはんだ粉が分散した溶媒（テトラエチレングリコール）が回収された。テトラエチレングリコールを洗浄除去するために、前記はんだ粉が分散した溶媒を３０００ｒｐｍ、5分間の処理条件で遠心分離して固液分離し、上澄みの液体を除去して、はんだ粉を回収した。この後、下記の要領で、洗浄を行った。回収したはんだ粉を１００ｍLのエタノール中と攪拌混合し、再分散した後、３０００ｒｐｍ、5分間の処理条件で遠心分離して固液分離し、上澄みの液体を除去して、はんだ粉を回収した。この回収したはんだ粉をエタノール中に分散後、遠心分離による固液分離する操作を５回繰返しおこなった。得られたはんだ粉を６０℃で真空乾燥して、乾燥済みのはんだ粉を得た。

前記乾燥済みのはんだ粉を、反射型のＦＴ−ＩＲ（PerkinElmer社製、Spectrum 100）でテトラエチレングリコールのヒドロキシ基のピークの有無について調べたが、前記ピークは認められなかった。

前記乾燥済みのはんだ粉について、ＳＥＭ観察を行った結果、図１、図２に示すように球状の粉が得られた。また、前記乾燥済みのはんだ粉について、ＴＥＭ観察を行った結果、前記はんだ粉の粒子は、図３、図４に示すように、粒子表面に３０ｎｍ以下の微細粒子が存在している形態であることが分かった。このような形態は、他の実施例でも同様であった。
作製された粉の粒度分布と累積分布を図５、図６に示した。図５より平均粒径Ｄ５０は５５０ｎｍであることが分かった。
なお、本願では、はんだ粉試料０．３ｇをイソプロピルアルコール３０ｍＬに入れ、４５Ｗ超音波洗浄器にて５分間処理後、当該処理液に対しマイクロトラック９３２０−Ｘ１００（ハネウエル−日機装製）を用いて粒径測定した際の、累積５０質量％粒径（Ｄ５０）を銀粉の平均粒径とした。ここで、平均粒径Ｄ５０について説明する。測定対象であるはんだ粉全体の粒度分布が求められたとき、その銀紛全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが、例えば、１０％、５０％、９０％となる点の粒子径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０と表記した。そして、累積中位径（Ｍｅｄｉａｎ径）であるＤ５０を、平均粒径としている。

［実施例２］
粉砕用ボールの直径を１ｍｍから０．３ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉を、反射型のＦＴ−ＩＲでテトラエチレングリコールのヒドロキシ基のピークの有無について調べたが、前記ピークは認められなかった。

前記乾燥済みのはんだ粉について、ＳＥＭ観察を行った結果、図７に示すように球状の粉が得られた。前記乾燥済みはんだ粉の粒度分布と累積分布を図８、図９に示した。図７より平均粒径Ｄ５０は３６０ｎｍであることが分かった。

［実施例３］
非水系溶媒をテトラエチレングリコールからトリエチレングリコールに変更し、攪拌羽根の回転数を７００ｒｐｍから、表1に記載の６種類の回転数に変更して、６種類の乾燥済みはんだ粉を得た以外は、実施例２と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉平均粒径Ｄ５０を表１に示した。この結果より、攪拌速度（周速）を上げるとはんだ粉の微細化が進行して、攪拌羽根の周速と粒径の関係は図１０に示すようになった。

［実施例４］
混合物の加熱温度を２３０℃から２３５℃に変更し、粉砕用ボールを分離する網を１５０メッシュのナイロン生地の網から、２００メッシュのナイロン生地の網に変更し、粉砕用ボールの直径を１ｍｍから、表２に記載の５種類の直径に変更して、５種類の乾燥済みはんだ粉を得た以外は、実施例１と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉平均粒径Ｄ５０を表２に示した。この結果より、粉砕用ボールの直径を大きくすると得られたはんだ粉の粒径は大きくなり、粉砕用ボールの直径と得られたはんだ粉の平均粒径の関係は図１１に示すようになった。

［実施例５］
粉砕用ボールの材質をジルコニアからアルミナに変更し、２３５℃での攪拌保持時間を１時間から３時間に変更し、使用したはんだ合金線の質量を表３に記載の１０種類の質量に変更して、１０種類の乾燥済みはんだ粉を得た以外は、実施例４と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉平均粒径Ｄ５０を表３に示した。この結果より、原料金属（はんだ粉）の非水系溶媒に対する体積比が大きくなると得られるはんだ粉の粒径が大きくなることがわかった。原料金属（はんだ粉）の非水系溶媒に対する体積比と得られたはんだ粉の平均粒径の関係を図１２に示す。

［実施例６］
Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ粉の実施例を以下に説明する。
はんだ合金線の組成を、Ｓｎ９９質量％、Ａｇ０．３質量％、Ｃｕ０．７質量％から、Ｓｎ６０質量％、Ｐｂ４０質量％に変更し、使用するはんだ合金線の質量を５ｇの１種類のみとし、加熱・攪拌終了後の攪拌を停止する温度を１２０℃から９０℃に変更して、乾燥済みはんだ粉を得た以外は、実施例５と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉の平均粒径Ｄ５０は６１０ｎｍであった。

［実施例７］
使用するはんだ合金線の組成を、Ｓｎ９９質量％、Ａｇ０．３質量％、Ｃｕ０．７質量％から、Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３．０質量％、Ｃｕ０．５質量％に変更し、使用するはんだ合金線の質量を５ｇから１０ｇに変更し、テトラエチレングリコールの量を５０ｍＬから１００ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉について、ＳＥＭ観察を行った結果、はんだ粉の形状は球状であった。前記乾燥済みはんだ粉の平均粒径Ｄ５０は９００ｎｍであった。

［実施例８］
使用する金属原料を、Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３．０質量％、Ｃｕ０．５質量％はんだ合金線から、Ｓｎ９９．９質量％、Ａｇ０．１質量％の合金に変更し、混合物の加熱温度を２３０℃から２３７℃に変更した以外は、実施例７と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉について、ＳＥＭ観察を行った結果、はんだ粉の形状は球状であった。前記乾燥済みはんだ粉の平均粒径Ｄ５０は、９５０ｎｍであった。

［実施例９］
使用する金属原料を、Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３．０質量％、Ｃｕ０．５質量％はんだ合金線から、Ｓｎ９４．０質量％、Ａｇ６．０質量％の合金に変更し、混合物の加熱温度を２３０℃から２４０℃に変更した以外は、実施例７と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

前記乾燥済みのはんだ粉について、ＳＥＭ観察を行った結果、はんだ粉の形状は球状であった。前記乾燥済みはんだ粉の平均粒径Ｄ５０は、９００ｎｍであった。

［実施例１０］
使用する金属原料を、Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３．０質量％、Ｃｕ０．５質量％はんだ合金線から、Ｓｎ９３．０質量％、Ａｇ７．０質量％の合金に変更し、混合物の加熱温度を２３０℃から２４５℃に変更した以外は、実施例７と同様の方法で乾燥済みはんだ粉を得て、評価をおこなった。

本発明は、粒径が微細であるはんだ粉及びそのはんだ粉の製造方法に適用できる。

Claims

平均粒径が０．０５μｍ以上、３μｍ未満である、はんだ粉。
平均粒径が０．０５μｍ以上、１μｍ未満である、はんだ粉。
平均粒径が０．０５μｍ以上、０．７μｍ未満である、はんだ粉。
Ｓｎを９０質量％〜９９．９質量％、Ａｇを０．０５質量％〜１０質量％含有する、請求項１〜３のいずれかに記載のはんだ粉。
Ｓｎを５０質量％〜９０質量％、Ｐｂを１０質量％〜５０質量％含有する、請求項１〜３のいずれかに記載のはんだ粉。
容器中に、固体または液体の金属と、非水系溶媒と、直径０．０５ｍｍ〜５ｍｍの粉砕用ボールとを入れ、混合物を得る工程と、
前記混合物を１５０℃以上に加熱し、攪拌する工程と、
攪拌後の前記混合物から粉砕用ボールを分離して、はんだ粉と非水系溶媒の混合物を得る工程と、
前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離して、はんだ粉を得る工程を有する、はんだ粉の製造方法。
前記非水系溶媒の沸点は１５０℃以上である、請求項６に記載のはんだ粉の製造方法。
前記非水系溶媒はアルデヒド基またはヒドロキシ基を有する有機溶媒である、請求項７に記載のはんだ粉の製造方法。
前記非水系溶媒は一級アミノ基、または二級アミノ基、または三級アミノ基の内の少なくとも一種以上を含む有機溶媒である、請求項７に記載のはんだ粉の製造方法。
羽根を周速２００ｃｍ／秒〜２００００ｃｍ／秒で回転することにより前記攪拌する工程を行う、請求項６〜９のいずれかに記載のはんだ粉の製造方法。
前記固液分離を遠心分離またはフィルタープレスにより行う、請求項６〜１０のいずれかに記載のはんだ粉の製造方法。
前記はんだ粉と非水系溶媒の混合物を固液分離した後、はんだ粉を沸点１５０℃以下の有機溶媒で洗浄する、請求項６〜１１のいずれかに記載のはんだ粉の製造方法。
前記金属の体積が、前記非水系溶媒の体積の０．１体積％〜２０体積％である、請求項６〜１２のいずれかに記載のはんだ粉の製造方法。