JP3075729B2 - 粉末はんだの製造方法 - Google Patents
粉末はんだの製造方法Info
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Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は粉末はんだの製造方法に関するものである。
＜従来の技術＞ 粉末はんだは、主にフラックスと混練してクリームは
んだとして使用されており、クリームはんだは主にリフ
ロー法によるはんだ付けに使用されている。リフロー法
によるはんだ付けは、回路基板への電子部品のはんだ付
けに用いられており、回路基板のはんだ付け予定箇所に
クリームはんだをマスキング法により印刷し、この印刷
箇所にクリームはんだの粘着力によって電子部品を仮固
定し、而るのち、加熱炉に通して上記印刷クリームはん
だを溶融してはんだ付けを行っている。
んだとして使用されており、クリームはんだは主にリフ
ロー法によるはんだ付けに使用されている。リフロー法
によるはんだ付けは、回路基板への電子部品のはんだ付
けに用いられており、回路基板のはんだ付け予定箇所に
クリームはんだをマスキング法により印刷し、この印刷
箇所にクリームはんだの粘着力によって電子部品を仮固
定し、而るのち、加熱炉に通して上記印刷クリームはん
だを溶融してはんだ付けを行っている。
上記粉末はんだの製造としては、回転遠心力法、ジェ
ット粉砕法、振動法、衝撃粉砕法等が知られている。
ット粉砕法、振動法、衝撃粉砕法等が知られている。
回転遠心力法は、冷却液を容器内に入れ、該容器の高
速回転下、前記冷却液を回転遠心力によって壁面状に形
成し、溶融はんだをノズルより前記液体の回転壁面に連
続流れで噴射し、その液面接触時のせん断力によって溶
融はんだの連続流れを分断し、この分断粒体を冷却凝固
する方法であり、ジェット粉砕は、溶融はんだを、ルツ
ボの底面孔から流下させ、その流下途中において、圧縮
ガスのジェットに交叉させ、ジェットにより溶融はんだ
の注下流れ粒状化し、この粒体を冷却液中に沈降させて
冷却凝固する方法であり、振動法はノズルを振動させる
ことにより、吐出中の溶融はんだを粒状化し、この粒体
を冷却液中に沈降させて冷却凝固する方法であり、衝撃
法は溶融はんだをルツボから流下させ、この流下溶融は
んだを高速回転中の円板に接触させて粒状化し、この粒
体を冷却液中に沈降させて冷却凝固する方法である。近
来においては、プリント回路の高密度化、小型化が顕著
であり、前記したリフロー法におけるクリームはんだの
印刷についても高密度化、微細化が必要とされている。
しかしながら、上記従来法により製造した粉末はんだを
用いたクリームはんだでは、かかる印刷を鮮明に行い難
く、かすれが生じ易い。その原因は、はんだ粉末の縦軸
長さと横軸長さとの比（アスペクト比）が大きく、従っ
て、粉末はんだが印刷マスクにひっかかり易く、クリー
ムはんだが印刷マスクを通過し難いことにある。
速回転下、前記冷却液を回転遠心力によって壁面状に形
成し、溶融はんだをノズルより前記液体の回転壁面に連
続流れで噴射し、その液面接触時のせん断力によって溶
融はんだの連続流れを分断し、この分断粒体を冷却凝固
する方法であり、ジェット粉砕は、溶融はんだを、ルツ
ボの底面孔から流下させ、その流下途中において、圧縮
ガスのジェットに交叉させ、ジェットにより溶融はんだ
の注下流れ粒状化し、この粒体を冷却液中に沈降させて
冷却凝固する方法であり、振動法はノズルを振動させる
ことにより、吐出中の溶融はんだを粒状化し、この粒体
を冷却液中に沈降させて冷却凝固する方法であり、衝撃
法は溶融はんだをルツボから流下させ、この流下溶融は
んだを高速回転中の円板に接触させて粒状化し、この粒
体を冷却液中に沈降させて冷却凝固する方法である。近
来においては、プリント回路の高密度化、小型化が顕著
であり、前記したリフロー法におけるクリームはんだの
印刷についても高密度化、微細化が必要とされている。
しかしながら、上記従来法により製造した粉末はんだを
用いたクリームはんだでは、かかる印刷を鮮明に行い難
く、かすれが生じ易い。その原因は、はんだ粉末の縦軸
長さと横軸長さとの比（アスペクト比）が大きく、従っ
て、粉末はんだが印刷マスクにひっかかり易く、クリー
ムはんだが印刷マスクを通過し難いことにある。
上記した何れの粉末はんだの製造法においても、溶融
はんだの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に
分断して粒状化し、該粒体を冷却液中で冷却凝固してお
り、この冷却凝固の初期においては、粒体がまだ軟らか
く、その表面張力によって球状化が進行していく。而る
に、上記したクリームはんだの印刷かすれは、この球状
化進行が不充分であることに起因している。
はんだの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に
分断して粒状化し、該粒体を冷却液中で冷却凝固してお
り、この冷却凝固の初期においては、粒体がまだ軟らか
く、その表面張力によって球状化が進行していく。而る
に、上記したクリームはんだの印刷かすれは、この球状
化進行が不充分であることに起因している。
本発明者等は、この球状化進行の不完全性について鋭
意探求し、溶融はんだの連続流れまたは、その分断粒体
が冷却後液に接触する以前に、表面にかなり厚い酸化皮
膜が形成され、その酸化皮膜が硬質であり、この硬質皮
膜のために球状化が阻止されるとの推論のもとで、製造
したはんだ粉末のアスペクト比とはんだ粉末の酸素量と
の関係を測定したところ、酸素量が小さくなる程、アス
ペクト比が１に近づく、すなわち球形に近づくことを知
った。
意探求し、溶融はんだの連続流れまたは、その分断粒体
が冷却後液に接触する以前に、表面にかなり厚い酸化皮
膜が形成され、その酸化皮膜が硬質であり、この硬質皮
膜のために球状化が阻止されるとの推論のもとで、製造
したはんだ粉末のアスペクト比とはんだ粉末の酸素量と
の関係を測定したところ、酸素量が小さくなる程、アス
ペクト比が１に近づく、すなわち球形に近づくことを知
った。
本発明の目的は、アスペクト比が１に近い粉末はんだ
を容易に製造できる粉末はんだの製造方法を提供するこ
とにある。
を容易に製造できる粉末はんだの製造方法を提供するこ
とにある。
本発明に係る粉末はんだの一の製造方法は、溶融はん
だの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に分断
して粒状化し、該粒体を冷却液中において冷却により凝
固することをチャンバー内で行う粉末はんだの製造方法
において、沸点が100℃以下のハロゲン化合物を含有す
る液体を上記冷却液として使用し、ハロゲン化合物を溶
融はんだの分断粒との接触により気化させ、チャンバー
内をハロゲン化合物の蒸気で満たすことを特徴とする構
成である。
だの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に分断
して粒状化し、該粒体を冷却液中において冷却により凝
固することをチャンバー内で行う粉末はんだの製造方法
において、沸点が100℃以下のハロゲン化合物を含有す
る液体を上記冷却液として使用し、ハロゲン化合物を溶
融はんだの分断粒との接触により気化させ、チャンバー
内をハロゲン化合物の蒸気で満たすことを特徴とする構
成である。
本発明に係る粉末はんだの他の製造方法は、溶融はん
だの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に分断
して粒状化し、該粒体を冷却液中において冷却により凝
固することをチャンバー内で行う粉末はんだの製造方法
において、チャンバー内を減圧し、冷却液を蒸発させ、
チャンバー内を冷却液の蒸気で満たすことを特徴とする
構成であり、冷却液にジプロピレングリコールを使用す
ることができる。
だの連続流れを冷却液面との接触時または接触前に分断
して粒状化し、該粒体を冷却液中において冷却により凝
固することをチャンバー内で行う粉末はんだの製造方法
において、チャンバー内を減圧し、冷却液を蒸発させ、
チャンバー内を冷却液の蒸気で満たすことを特徴とする
構成であり、冷却液にジプロピレングリコールを使用す
ることができる。
粉末はんだ１グラムあたりの酸素量は、150ppm以下と
することが好ましい。150PPm以上では、溶融はんだがノ
ズルまたはルツボを出て冷却液面に達する間での酸化皮
膜の生成が多くなり、冷却液中における凝固初期でのは
んだ粒体の球状化を促進し難くなり、アスペクト比が1.
5以下のはんだ粉末を製造し難いからである。
することが好ましい。150PPm以上では、溶融はんだがノ
ズルまたはルツボを出て冷却液面に達する間での酸化皮
膜の生成が多くなり、冷却液中における凝固初期でのは
んだ粒体の球状化を促進し難くなり、アスペクト比が1.
5以下のはんだ粉末を製造し難いからである。
本発明においては、前記した回転遠心力法、ジェット
粉砕法、振動法、衝撃粉砕法の何れをも使用できる。
粉砕法、振動法、衝撃粉砕法の何れをも使用できる。
図面は回転遠心力法において用いる製造装置を示して
いる。図において、１は容器、２は容器１を高速回転さ
せるための回転軸である。３はノズルであり、はんだを
溶融するためのヒータを備えている。４はチャンパーで
ある。
いる。図において、１は容器、２は容器１を高速回転さ
せるための回転軸である。３はノズルであり、はんだを
溶融するためのヒータを備えている。４はチャンパーで
ある。
この装置により粉末はんだを製造するには、容器１内
に冷却液５を入れ、容器１を高速回転させて冷却液５を
回転遠心力によって壁面状に形成する。他方、ノズル３
内にはんだを入れ、はんだをヒータによって溶融し、こ
の溶融はんだを不活性ガス圧で加圧し、冷却液５の回転
壁面に向け連続流れとして噴出する。而して、溶融はん
だの連続流れが冷却液５の回転壁面に接触する際、せん
断力によって連続流れが分断されて粒状化され、この粒
体が冷却液中において、球状化されつつ冷却凝固されて
いく。沸点が100℃以下のハロゲン化合物には、ハロゲ
ン化合物としては、トリクロロトリフルオロエタン、ジ
クロロテトラフルオロエタン、モノクロロペタフルオロ
エタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオ
ロメタン、モノクロロジフルオロメタンあるいはジエチ
ルアミンの塩酸塩等を用いることができる。
に冷却液５を入れ、容器１を高速回転させて冷却液５を
回転遠心力によって壁面状に形成する。他方、ノズル３
内にはんだを入れ、はんだをヒータによって溶融し、こ
の溶融はんだを不活性ガス圧で加圧し、冷却液５の回転
壁面に向け連続流れとして噴出する。而して、溶融はん
だの連続流れが冷却液５の回転壁面に接触する際、せん
断力によって連続流れが分断されて粒状化され、この粒
体が冷却液中において、球状化されつつ冷却凝固されて
いく。沸点が100℃以下のハロゲン化合物には、ハロゲ
ン化合物としては、トリクロロトリフルオロエタン、ジ
クロロテトラフルオロエタン、モノクロロペタフルオロ
エタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオ
ロメタン、モノクロロジフルオロメタンあるいはジエチ
ルアミンの塩酸塩等を用いることができる。
また、チャンパー内を減圧し、冷却液の蒸発を促進
し、チャンパー内を冷却液の蒸気で満す方法に使用する
冷却液としては、ジプロピレングリコールを挙げること
ができる。
し、チャンパー内を冷却液の蒸気で満す方法に使用する
冷却液としては、ジプロピレングリコールを挙げること
ができる。
以下、本発明の実施例ついて説明する。何れの実施例
においても、はんだには63Sn−37Pb の共晶はんだを用
い、冷却液の壁面周速を80m/secとした。
においても、はんだには63Sn−37Pb の共晶はんだを用
い、冷却液の壁面周速を80m/secとした。
実施例１ 冷却液に沸点50℃のトククロロトリフルオロエタンを
使用し、ノズルにおけるはんだの加熱温度を240℃と
し、溶融はんだの噴射圧力を2g/cm2とした。得られた粉
末はんだの１グラム当りの酸素量を測定したところ、約
70PPmであった。
使用し、ノズルにおけるはんだの加熱温度を240℃と
し、溶融はんだの噴射圧力を2g/cm2とした。得られた粉
末はんだの１グラム当りの酸素量を測定したところ、約
70PPmであった。
実施例２ メタノールにジエチルアミンの塩酸塩（気化点約50
℃）を10重量％溶解したものを冷却液として用い、他の
条件は実施例１に同じとした。得られた粉末はんだの1g
あたりの酸素量を測定したところ約100PPmであった。
℃）を10重量％溶解したものを冷却液として用い、他の
条件は実施例１に同じとした。得られた粉末はんだの1g
あたりの酸素量を測定したところ約100PPmであった。
実施例３ 冷却液にジプロピレングリコールを使用し、チャンパ
ー内を1Torrまで減圧し、他の条件は実施例１に同じと
した。得られた粉末はんだの1gあたりの酸素量を測定し
たところ、約80PPmであった。
ー内を1Torrまで減圧し、他の条件は実施例１に同じと
した。得られた粉末はんだの1gあたりの酸素量を測定し
たところ、約80PPmであった。
比較例 冷却液にジプロピレングリコールを使用し、他の条件
は実施例１に同じとした。得られた粉末はんだの１グラ
ムについて酸素量を測定したところ250PPmであった。
は実施例１に同じとした。得られた粉末はんだの１グラ
ムについて酸素量を測定したところ250PPmであった。
上記実施例、比較例によって得られた各粉末はんだを
用いてクリームはんだを製作し、各クリームはんだを銅
板上にマスキング印刷したところ、実施例のはんだ粉末
を用いたクリームはんだにおいては、メッシュ100のマ
スクでも印刷できたが、比較例のはんだ粉末を用いたク
リームはんだにおいては、メッシュ100以上のマスクで
は、かすれが発生し、リフロー法適用は困難であった。
用いてクリームはんだを製作し、各クリームはんだを銅
板上にマスキング印刷したところ、実施例のはんだ粉末
を用いたクリームはんだにおいては、メッシュ100のマ
スクでも印刷できたが、比較例のはんだ粉末を用いたク
リームはんだにおいては、メッシュ100以上のマスクで
は、かすれが発生し、リフロー法適用は困難であった。
上記クリームはんだにおけるフラックス含有量は10重
量％とし、フラックスには、WWロジン60重量％、カスタ
ーワツクス４重量％、シクロヘキシルアミンの塩酸塩１
重量％、ブチルカルビトール残部を使用した。上記各粉
末はんだのアスペクト比を測定したところ、実施例品に
おいては1.2以下であり、形状は球状乃至紡錘形であっ
た。比較例品のアスペクト比は1.5であった。
量％とし、フラックスには、WWロジン60重量％、カスタ
ーワツクス４重量％、シクロヘキシルアミンの塩酸塩１
重量％、ブチルカルビトール残部を使用した。上記各粉
末はんだのアスペクト比を測定したところ、実施例品に
おいては1.2以下であり、形状は球状乃至紡錘形であっ
た。比較例品のアスペクト比は1.5であった。
なお、アスペクト比の測定は次の通りとした。すなわ
ち、クリームはんだをへらで均一に授拌し、このクリー
ムはんだ1grを4grのロジン溶液に加えてへらで均一に授
拌し、この混合液を顕微鏡用スライドガラス上にたら
し、これをもう一枚のスライドガラスで挾さんで広げ、
100倍顕微鏡下でアスペクト比χ以内のものが粉末全体
の90重量％以上である場合、アスペクト比χとした。
ち、クリームはんだをへらで均一に授拌し、このクリー
ムはんだ1grを4grのロジン溶液に加えてへらで均一に授
拌し、この混合液を顕微鏡用スライドガラス上にたら
し、これをもう一枚のスライドガラスで挾さんで広げ、
100倍顕微鏡下でアスペクト比χ以内のものが粉末全体
の90重量％以上である場合、アスペクト比χとした。
本発明に係る粉末はんだの製造方法は上述した通りの
構成であり、得られる粉末はんだの酸素量を150ppm/g以
下に規制すれば、アスペクト比を小さくでき、微細な印
刷が可能なクリームはんだが得られることに着目し、そ
の規制を充足するようにチャンパー内雰囲気を調整した
から、超高密度配線の回路基板に対してリフロー法の適
用が可能な粉末はんだを容易に製造できる。
構成であり、得られる粉末はんだの酸素量を150ppm/g以
下に規制すれば、アスペクト比を小さくでき、微細な印
刷が可能なクリームはんだが得られることに着目し、そ
の規制を充足するようにチャンパー内雰囲気を調整した
から、超高密度配線の回路基板に対してリフロー法の適
用が可能な粉末はんだを容易に製造できる。
図面は本発明において使用する粉末はんだの製造装置を
示す説明図である。 １……容器、２……回転軸、３……ノズル、４……チャ
ンパー、５……冷却液。
示す説明図である。 １……容器、２……回転軸、３……ノズル、４……チャ
ンパー、５……冷却液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/40 340
Claims (3)
- 【請求項１】溶融はんだの連続流れを冷却液面との接触
時または接触前に分断して粒状化し、該粒体を冷却液中
において冷却により凝固することをチャンバー内で行う
粉末はんだの製造方法において、沸点が100℃以下のハ
ロゲン化合物を含有する液体を上記冷却液として使用
し、ハロゲン化合物を溶融はんだの分断粒との接触によ
り気化させ、チャンバー内をハロゲン化合物の蒸気で満
たすことを特徴とする粉末はんだの製造方法。 - 【請求項２】溶融はんだの連続流れを冷却液面との接触
時または接触前に分断して粒状化し、該粒体を冷却液中
において冷却により凝固することをチャンバー内で行う
粉末はんだの製造方法において、チャンバー内を減圧
し、冷却液を蒸発させ、チャンバー内を冷却液の蒸気で
満たすことを特徴とする粉末はんだの製造方法。 - 【請求項３】冷却液がジプロピレングリコールである請
求項２記載の粉末はんだの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02080372A JP3075729B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 粉末はんだの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02080372A JP3075729B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 粉末はんだの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281094A JPH03281094A (ja) | 1991-12-11 |
| JP3075729B2 true JP3075729B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13716451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02080372A Expired - Lifetime JP3075729B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 粉末はんだの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075729B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020046627A1 (en) | 1998-06-10 | 2002-04-25 | Hitoshi Amita | Solder powder, flux, solder paste, soldering method, soldered circuit board, and soldered joint product |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP02080372A patent/JP3075729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03281094A (ja) | 1991-12-11 |
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