JP2014108453A - Au−Sn−Bi合金粉末ペースト、Au−Sn−Bi合金薄膜及びその成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末と、15〜30wt%のRAフラックスとを混合したAu−Sn−Bi合金粉末ペーストを用いて、Auのメタライズ層上に所定領域にスクリーン印刷し、次いで、Au−Sn−Bi合金粉末を加熱溶融した後に固化させることにより、5μm以下の厚さを有し、且つ、少なくとも共晶組織を備えたAu−Sn−Bi合金薄膜が形成される。
【選択図】なし
Description
(1)本発明のAu−Sn−Bi合金粉末ペーストは、Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末と、少なくとも活性剤を含む15〜30wt%のフラックスとを混合したことを特徴とする。
(2)本発明のAu−Sn−Bi合金薄膜は、Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、厚さ:5μm以下である薄膜であって、該薄膜は、少なくとも共晶組織を備えていることを特徴とする。
(3)本発明のAu−Sn−Bi合金薄膜の成膜方法では、Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末と、少なくとも活性剤を含む15〜30wt%のフラックスとを混合したAu−Sn−Bi合金粉末ペーストを、メタライズ層上の所定領域にスクリーン印刷し、次いで、Au−Sn−Bi合金粉末を加熱溶融した後に固化させて、少なくとも共晶組織を備えたAu−Sn−Bi合金薄膜を形成することを特徴とする。
(4)前記(3)の成膜方法では、前記スクリーン印刷は、前記所定領域に対応してメッシュが設けられたスクリーンマスクを用い、ギャップ印刷により行われるであることを特徴とする。
高周波溶解炉により溶解して得られたAu−Sn−Bi合金の溶湯を温度:800℃に保持しながら、回転数:800回転で3時間プロペラを回転させて溶湯を機械撹拌したのち、溶湯に圧力:500kPaをかけ、高周波溶解炉の底部に設けられたノズルから溶湯を落下させ、同時にノズルの周囲にノズルギャップ:0.2mmとなるように設けられた直径:1.5mmのガスノズルから落下する溶湯に向かってArガスを噴射圧力:6000kPaで噴射させることにより、Au−Sn−Bi合金のガスアトマイズ粉末を作製した。得られたアトマイズ粉末の金属組成(wt%)は、表1に示されている。このガスアトマイズ粉末を、風力分級装置により分級して、表1に示されるような粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末を得た。なお、Au−Sn−Bi合金の組成は、溶解する段階で調整されている。
薄膜におけるディウエッティング(引け)現象については、光学顕微鏡や、実体顕微鏡で確認することができるので、例えば、Ni層が透けて見える状態であれば、引けが生じていると判断する。Ni層が見えていなければ、「良好」とした。
<膜厚みの測定>
レーザー顕微鏡により測定した。5μm以下の均一な膜が得られた場合を、「良好」とした。
<粉末溶融性の確認>
Au−Sn−Bi合金薄膜について、光学顕微鏡を用いて、未溶融或いは凝集したAu−Sn−Bi合金粉末粒子の存在状態を確認した。このAu−Sn−Bi合金粉末粒子の存在が確認できない場合を、「良好」とした。
<素子接合性の測定>
800μm角のLED素子を基板に搭載した状態で、テストスピード100μm/sにて、シェア強度を測定した。50N/mm2以上の場合を、「良好」とした。
<総合評価>
下記の基準により、総合評価を行った。
○:全ての評価(膜の均一性、膜厚み、粉末溶融性、素子接合性)が「良好」の場合
×:一つでも「良好」でない評価がある場合(不良)
以上の結果を、以下の表2に示した。
Claims (4)
- Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末と、少なくとも活性剤を含む15〜30wt%のフラックスとを混合したことを特徴とするAu−Sn−Bi合金粉末ペースト。
- Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、厚さ:5μm以下である薄膜であって、
前記薄膜は、少なくとも共晶組織を備えていることを特徴とするAu−Sn−Bi合金薄膜。 - Sn:20〜25wt%及びBi:0.1〜5.0wt%を含有し、残部がAuからなる組成を有し、粒径:10μm以下のAu−Sn−Bi合金粉末と、少なくとも活性剤を含む15〜30wt%のフラックスとを混合したAu−Sn−Bi合金粉末ペーストを、メタライズ層上の所定領域にスクリーン印刷し、次いで、Au−Sn−Bi合金粉末を加熱溶融した後に固化させて、少なくとも共晶組織を備えたAu−Sn合金薄膜を形成することを特徴とするAu−Sn−Bi合金薄膜の成膜方法。
- 前記スクリーン印刷は、前記所定領域に対応してメッシュが設けられたスクリーンマスクを用いたギャップ印刷により行われることを特徴とする請求項3に記載のAu−Sn合金薄膜の成膜方法。
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