JP5478193B2 - Solder powder manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、粒径が微細であるはんだ粉の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing solder powder having a fine particle size.
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。 This trend is expected to continue in the future as electronic devices such as portable communication devices are becoming smaller and electronic components and electronic circuits incorporated therein are becoming smaller. The size of parts and circuits that use solder paste mixed with solder powder is becoming smaller, and it is necessary for fine pitch soldering technology that supports line widths and diameters of about 100 μm in substrate through holes and IC chip wiring. A suitable solder paste is needed. In this case, the average particle size of the solder powder blended in the solder paste used may be desired to be 5 μm or less. In order to meet the demand for further miniaturization of electronic components and circuits, solder powder having an average particle size of less than 3 μm and an average particle size of less than 1 μm is required as a solder powder to be blended in the solder paste. Is thought to increase.
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。 Conventionally, many solder powders have been manufactured by a disk atomizing method or a gas atomizing method, but it has been difficult to obtain a solder powder having an average particle size of 10 μm or less by these methods. Patent Document 1 describes that solder powder having an average particle size of 5 μm or less can be obtained by adjusting the manufacturing conditions even in the gas atomization method. However, there is no report example in which solder powder having an average particle size of 4 μm or less was obtained by the disk atomizing method or the gas atomizing method.
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。 As a method for producing solder powder other than the disk atomizing method and the gas atomizing method, Patent Document 2 describes a method of obtaining solder powder by stirring oil and solder melt. Patent Document 3 describes a method for producing a reflow solder having a fine particle shape, but in any document, a solder powder having an average particle diameter of 3 μm or less is not obtained.
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未満のはんだ粉の製造方法を得ることを目的とする。
As described above, solder powder having an average particle size of less than 3 μm has not been obtained. Then, an object of this invention is to obtain the manufacturing method of the solder powder whose average particle diameter is 0.05 micrometer or more and less than 3 micrometers.
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。 As a result of diligent research, the inventors put solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and pulverizing balls having a diameter of 0.05 mm to 5 mm in a container to obtain a mixture. After heating to a temperature of ℃ or higher and stirring, the ball for pulverization is separated from the mixture to obtain a mixture of solder powder and non-aqueous solvent, and by solid-liquid separation of the mixture of solder powder and non-aqueous solvent, It has been found that solder powder having an average particle size of 0.05 μm or more and less than 3 μm can be obtained, and the present invention has been completed.
かかる知見に基づく本発明によれば、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℃以上であって、且つ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し、前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、3μm未満である、はんだ粉の製造方法が提供される。
According to the present invention based on such knowledge, a step of obtaining a mixture by putting a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm in a container; Heating to a temperature higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained and stirring, and separating the balls for grinding from the mixture after stirring, so that the solder powder and the non-aqueous system A step of obtaining a mixture of the solvent and a step of obtaining a solder powder by solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent, wherein the average particle size of the solder powder is 0.05 μm or more and less than 3 μm. A method for producing solder powder is provided.
また、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℃以上であって、且つ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し、前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、1μm未満である、はんだ粉の製造方法が提供される。Further, according to the present invention, a step of obtaining a mixture by putting a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm in a container, and the mixture at 150 ° C. or higher. And heating to a temperature higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained and stirring, and separating the grinding balls from the mixture after stirring, so that the solder powder and the non-aqueous solvent are mixed. A step of obtaining a mixture, and a step of solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent to obtain a solder powder, wherein the solder powder has an average particle size of 0.05 μm or more and less than 1 μm. A method for producing a powder is provided.
また、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℃以上であって、且つ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し、前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、0.7μm未満である、はんだ粉の製造方法が提供される。Further, according to the present invention, a step of obtaining a mixture by putting a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm in a container, and the mixture at 150 ° C. or higher. And heating to a temperature higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained and stirring, and separating the grinding balls from the mixture after stirring, so that the solder powder and the non-aqueous solvent are mixed. A step of obtaining a mixture, and a step of obtaining a solder powder by solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent, wherein the average particle size of the solder powder is 0.05 μm or more and less than 0.7 μm. A method for producing solder powder is provided.
前記はんだ粉は、Snを90質量%〜99.9質量%、Agを0.05質量%〜10質量%含有するものでも良い。また、前記はんだ粉は、Snを50質量%〜90質量%、Pbを10質量%〜50質量%含有するものでも良い。また、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。 The solder powder may contain 90 mass% to 99.9 mass% of Sn and 0.05 mass% to 10 mass% of Ag. The solder powder may contain 50 mass% to 90 mass% of Sn and 10 mass% to 50 mass% of Pb. Further, the boiling point of the nonaqueous solvent may be 0.99 ° C. or higher. The non-aqueous solvent may be an organic solvent having an aldehyde group or a hydroxy group. The non-aqueous solvent may be an organic solvent containing at least one of a primary amino group, a secondary amino group, or a tertiary amino group.
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。 Moreover, you may perform the said stirring process by rotating a blade | wing at a peripheral speed of 200 cm / sec-20000 cm / sec. The solid-liquid separation may be performed by centrifugation or a filter press. Further, after solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent, the solder powder may be washed with an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or less. The volume of the metal may be 0.1% by volume to 20% by volume of the volume of the non-aqueous solvent.
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。 The solder powder of the present invention has a small average particle size of less than 3 μm, and can be used as a solder paste material that meets the requirements of fine pitch soldering technology that is expected to become increasingly sophisticated in the future.
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。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that this embodiment does not limit the present invention.
<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。
<Alloy composition of solder powder>
As an alloy composition of the solder powder in the present invention, various solder alloys can be used. As a specific alloy composition, first, an alloy containing Sn of 90% by mass to 99.9% by mass and Ag of 0.05% by mass to 10% by mass is included. In this case, it is also possible to obtain lead-free solder powder that does not contain lead. Secondly, an alloy containing 50 mass% to 90 mass% of Sn and 10 mass% to 50 mass% of Pb. By using these alloy compositions, solder powder having a low melting point can be obtained. The low melting point is advantageous in applying the production method of the present invention in which stirring is performed in a solvent. The alloy may contain one or more elements such as copper, zinc, bismuth, indium, and antimony as necessary.
<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。
<Average particle size of solder powder>
The average particle size of the solder powder is preferably 0.05 μm or more and less than 3 μm. If it is 3 μm or more, it may not fully meet the requirements of fine pitch soldering technology, and solder powder of less than 0.05 μm has high surface activity and may cause problems due to alteration such as oxidation.
In order to meet the demand level of fine pitch soldering technology due to further miniaturization of electronic components and electronic circuits, the average particle size of the solder powder is more preferably less than 1 μm, and 0.7 μm or less. More preferably.
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。
The solder powder of the present invention can be manufactured through the following steps.
A step of putting a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and grinding balls having a diameter of 0.05 mm to 5 mm into a container to obtain a mixture.
(2) A step of heating and stirring the mixture to 150 ° C. or higher.
(3) A step of separating the grinding balls from the mixture to obtain a mixture of solder powder and a non-aqueous solvent.
(4) A step of obtaining a solder powder by solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent.
You may perform washing | cleaning, drying, etc. with respect to the obtained solder powder as needed.
<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。
<Raw metal>
As a raw material metal of the solder powder, a solder alloy having the same metal composition as the solder powder to be obtained, for example, Sn is contained in 90 mass% to 99.9 mass%, and Ag is contained in 0.05 mass% to 10 mass%, A solder alloy containing 50 mass% to 90 mass% of Sn and 10 mass% to 50 mass% of Pb or a mixture of metals used as a raw material of these solder alloys can be used. In order to obtain a solder powder having a uniform metal composition more easily, it is preferable to use an alloy.
<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。
<Non-aqueous solvent>
The non-aqueous solvent in the present invention preferably has a boiling point of 150 ° C. or higher, and particularly preferably has a boiling point of 200 ° C. or higher. As will be described later, in order to obtain the solder powder, those having a boiling point higher than the melting point of the solder powder to be obtained as a non-aqueous solvent are preferable, but by using a pressure vessel as the vessel for stirring, the atmospheric pressure It is possible to use a non-aqueous solvent whose boiling point at normal pressure is lower than the melting point of the solder powder. However, since the pressure resistance performance is required for the manufacturing apparatus, the boiling point is desirably higher by 10 ° C. than the melting temperature of the solder powder to be obtained. Further, as the non-aqueous solvent, the solder powder reacts with oxygen and easily forms an oxide on the surface, so that a solvent having a reducing property is more preferable.
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。 For example, an alcohol solvent having a boiling point in the range of 150 ° C. to 400 ° C. is an example of such a non-aqueous solvent. Specifically, when the melting point of the Sn—Ag—Cu solder is 218 ° C. and the stirring operation described below is performed under normal pressure, a non-aqueous solvent has a boiling point of 220 in order to obtain finely divided solder powder. It is preferable that the temperature is higher than or equal to ° C, more preferably higher than or equal to 250 ° C.
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−CH2−CHOH、または−CHR−CHOH、−CR1R2−CHOH、=CHCHOH、=CRCHOH(R、R1、R2: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。 Specifically, the non-aqueous solvent includes a monohydric alcohol or a dihydric alcohol glycol. Examples of the monohydric alcohol include butyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, decyl alcohol, nonyl alcohol, cyclopentanol, benzyl alcohol, and cinnamyl alcohol. Examples of glycol solvents include glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, benzpinacol, hydro Benzoyl, cyclopentadiol, cyclohexanediol, cyclohexanediol, glycolic acid amide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, acetic acid diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc. big Intended polyethylene glycol, polyethylene glycol esters, polyethylene glycol ethers. In particular, glycols and diols are preferable because they have two hydroxyl groups and thus have polarity and contribute to the dispersibility of the powder. As such a solvent, for example, —CH 2 —CHOH, or —CHR—CHOH, —CR 1 R 2 —CHOH, ═CHCHOH, ═CRCHOH (R, R 1 , R 2 : side chain) is included in the molecule. The boiling point of the solvent is at least 100 ° C. or higher. Furthermore, an organic compound having an aldehyde group —CHO has the same effect. For example, as an aliphatic saturated aldehyde, lauric aldehyde, tridecyl aldehyde, myristic aldehyde, capron aldehyde, heptaldehyde, pentadecyl aldehyde, palmitic aldehyde, marga aldehyde. Examples include aliphatic aldehydes such as succindialdehyde, aliphatic unsaturated aldehydes such as crotonaldehyde, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde, tolualdehyde, salicylaldehyde, and cinnamaldehyde. And naphthaldehyde, and the heterocyclic aldehyde includes furfural. Examples of amine-based reducing solvents include hexylamine, hebutinamine, octylamine, undecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, cetylamine, dibutylamine, diamylamine, cyclohexylamine, aniline, naphthylamine, and toluidine. is there.
<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。
<Crushing ball>
As the grinding balls used in the present invention, alumina balls, zirconia balls, mullite balls, glass balls, metal stainless steel balls or iron balls using ceramics as materials can be used, and the material is not particularly limited. Nonetheless, zirconia, alumina, and stainless steel are particularly suitable as the material for the ball for pulverization, which has the advantages of high durability and low contamination of solder powder.
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。
The grinding balls preferably have a particle size of 0.05 mm to 5 mm. If only pulverizing balls having a particle diameter of more than 15 mm are used, it becomes difficult to obtain solder powder having a desired fine particle diameter. If only pulverizing balls having a particle diameter of less than 0.05 mm are used, solidification after stirring is difficult. Liquid separation may take time.
In order to easily obtain a solder powder having a smaller particle diameter, the particle diameter of the ball for grinding is more preferably 0.1 to 5 mm, further preferably 0.1 to 3 mm, and still more preferably 0.1 to 1 mm. . It is also possible to use a pulverizing ball in combination of a large particle size and a small particle size. In this case, the large ball size need not be particularly concerned with the particle size of 15 mm, and may be, for example, a particle size of 30 mm. It is necessary that at least 50% by mass of grinding balls having a particle diameter of 0.05 mm to 15 mm be contained.
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。 Diamond-like carbon (DLC) or a compound such as B, C, or N, which is a material to which solder is difficult to adhere, can be formed on the surface of the grinding ball.
<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。
<Volume ratio of the mixture>
The volume ratio of the mixture is preferably 0.1% by volume to 20% by volume, and more preferably 0.1% by volume to 10% by volume with respect to the volume of the non-aqueous solvent used. The grinding balls are preferably 20% by volume to 600% by volume with respect to the volume of the non-aqueous solvent used. When the metal raw material is less than 0.1% by volume, the productivity is low, and when it exceeds 20% by volume, the particle size of the obtained solder powder may not be sufficiently small. When the pulverizing ball is less than 20% by volume, the particle size of the obtained solder powder may not be sufficiently small. When the pulverizing ball is more than 600% by volume, a large amount of raw material metal adheres to the surface of the pulverizing ball. It may become. When the mixture is allowed to stand in a container, the volume ratio of the grinding ball to the non-aqueous solvent is set so that the height of the top surface of the grinding ball and the top surface of the non-aqueous solvent are substantially the same. By adjusting, it becomes easier to obtain fine solder powder, which is more preferable.
<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。
<Heating and stirring process>
By heating and stirring the mixture of the metal raw material, the non-aqueous solvent, and the grinding balls, a solder powder having an average particle size of 0.05 μm or more and less than 3 μm can be generated.
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。 The atmosphere for heating and stirring is preferably an inert gas or a reducing gas. When the atmosphere is air, a thick oxide film may be generated on the surface of the generated solder powder, and the oxygen concentration in the atmosphere is preferably low. Examples of the inert gas include nitrogen and argon, and examples of the reducing gas include hydrogen or a mixed gas of hydrogen and an inert gas.
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。 When heating and stirring, the heating temperature of the mixture may be higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained, but it is preferable to heat the mixture to a temperature higher by 5 ° C. than the melting point. When the heating temperature is close to the melting point, high temperature controllability is required and the equipment cost is increased. The heating temperature is set to a temperature lower than the boiling point of the non-aqueous solvent to be used (in the case of heating and stirring under pressure, the boiling point under pressure). The heating temperature has no particular effect even if it is higher by 50 ° C. or more than the melting point of the alloy composition, and can be made equal to or lower than the temperature obtained by adding 50 ° C. to the melting point.
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。
Stirring can be performed by rotating a stirring blade, and may be performed using a pulverizer that can use pulverizing balls such as a mill. The pulverization conditions such as the number of revolutions may be appropriately selected according to the content of the mixture and the average particle diameter of the solder powder to be obtained. By increasing the number of revolutions of the stirring blade, the average of the obtained solder powder The particle size can be reduced. For example, when a stirring blade is used, the rotational speed is 100 to 100,000.
The range of rpm and the peripheral speed of the stirring blade can be set in the range of 100 to 5000 cm / sec.
<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。
<Separation of balls for grinding>
After the heating / stirring, the mixture is cooled to a temperature lower by 10 ° C. or more than the melting point of the solder powder in a state of stirring. Thereafter, the mixture is separated from the mixture by a known means such as passing a pulverizing ball through a mesh to obtain a mixture of solder powder and a non-aqueous solvent.
<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。
<Solid-liquid separation>
Solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and non-aqueous solvent obtained in the above step is performed. Solid-liquid separation can be performed by a known method such as centrifugation or filtration with a filter press. In addition, when the used non-aqueous solvent does not have a trouble as a dispersion medium of solder powder, it is not necessary to perform solid-liquid separation.
<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。
<Washing and drying>
The solid-liquid separated solder powder can be washed with a solvent. A suitable example of the solvent is an organic solvent of alcohol having a low boiling point such as methanol or ethanol. After washing, drying by a method that does not perform high-temperature heating, such as vacuum drying, can yield a solder powder with little residual non-aqueous solvent used.
[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。
[Example 1]
An embodiment for producing Sn—Ag—Cu solder powder will be described below. 5 g of solder alloy wire 1 mmΦ having a composition of Sn 99% by mass, Ag 0.3% by mass, and Cu 0.7% by mass was weighed, and this solder wire was put into a 300 mL separable flask. Next, 300 g of zirconia balls having a diameter of 1 mmΦ were introduced into the applied flask, and 50 mL of tetraethylene glycol was further introduced to obtain a mixture. Thereafter, the upper lid of the separable flask was sealed and sealed, and nitrogen gas was allowed to flow at 100 mL / min to perform gas replacement for 10 minutes. Next, the mixture was heated to 230 ° C. while stirring was performed by rotating a stirring blade made of stainless steel having a rotational diameter of 6 cm, which had been installed in the separable flask, at 700 rpm. After maintaining the mixture at 230 ° C. for 1 hour, the mixture was naturally cooled by stopping heating while maintaining the stirring state. When the mixture became 120 ° C. or lower, the rotation of the stirring blade was stopped. The mixture was then passed through a 150 mesh nylon fabric net to separate 1 mmΦ zirconia balls from the mixture. On the filtered side, a solvent (tetraethylene glycol) in which finely divided solder powder was dispersed was recovered. In order to wash away tetraethylene glycol, the solvent in which the solder powder was dispersed was subjected to solid-liquid separation by centrifuging at 3000 rpm for 5 minutes, and the supernatant liquid was removed to collect the solder powder. Thereafter, cleaning was performed in the following manner. The collected solder powder was stirred and mixed with 100 mL of ethanol, redispersed, centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes and solid-liquid separated, and the supernatant liquid was removed to collect the solder powder. The collected solder powder was dispersed in ethanol and then subjected to solid-liquid separation by centrifugation five times. The obtained solder powder was vacuum dried at 60 ° C. to obtain a dried solder powder.
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。 The dried solder powder was examined with a reflective FT-IR (PerkinElmer, Spectrum 100) for the presence or absence of a tetraethylene glycol hydroxy group peak, but no such peak was observed.
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。
As a result of SEM observation of the dried solder powder, a spherical powder was obtained as shown in FIGS. Further, as a result of TEM observation of the dried solder powder, the solder powder particles are in a form in which fine particles of 30 nm or less exist on the particle surface as shown in FIGS. 3 and 4. I understood that. Such a form was the same in other examples.
The particle size distribution and cumulative distribution of the produced powder are shown in FIGS. From FIG. 5, it was found that the average particle diameter D50 was 550 nm.
In the present application, 0.3 g of a solder powder sample is placed in 30 mL of isopropyl alcohol, treated with a 45 W ultrasonic cleaner for 5 minutes, and then treated with Microtrac 9320-X100 (Honeywell-Nikkiso Co., Ltd.). The cumulative 50% by mass particle diameter (D50) when the diameter was measured was defined as the average particle diameter of the silver powder. Here, the average particle diameter D50 will be described. When the particle size distribution of the entire solder powder to be measured is obtained, the cumulative curve is, for example, 10%, 50%, and 90% when the cumulative curve is obtained with the total volume of the silver powder as 100%. Were expressed as D10, D50, and D90, respectively. And D50 which is an accumulation median diameter (Median diameter) is made into the average particle diameter.
[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。
[Example 2]
A dried solder powder was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the diameter of the grinding ball was changed from 1 mm to 0.3 mm.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 As a result of SEM observation of the dried solder powder, a spherical powder was obtained as shown in FIG. The particle size distribution and cumulative distribution of the dried solder powder are shown in FIGS. FIG. 7 shows that the average particle diameter D50 is 360 nm.
[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。
[Example 3]
The non-aqueous solvent was changed from tetraethylene glycol to triethylene glycol, and the number of rotations of the stirring blade was changed from 700 rpm to the six types of rotations shown in Table 1 to obtain six types of dried solder powder. Were obtained by the same method as in Example 2 to obtain dried solder powder.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 The dried solder powder average particle diameter D50 is shown in Table 1. From this result, when the stirring speed (peripheral speed) was increased, the refinement of the solder powder progressed, and the relationship between the peripheral speed of the stirring blade and the particle diameter became as shown in FIG.
[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。
[Example 4]
The heating temperature of the mixture was changed from 230 ° C. to 235 ° C., and the mesh for separating the grinding balls was changed from a mesh of 150 mesh nylon fabric to a mesh of 200 mesh nylon fabric, and the diameter of the grinding balls was changed from 1 mm. The dried solder powder was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the five kinds of diameters shown in Table 2 were changed to obtain five kinds of dried solder powder.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 The dried solder powder average particle diameter D50 is shown in Table 2. From this result, when the diameter of the grinding ball is increased, the particle size of the obtained solder powder is increased, and the relationship between the diameter of the grinding ball and the average particle size of the obtained solder powder is as shown in FIG. .
[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。
The material of the ball for grinding was changed from zirconia to alumina, the stirring and holding time at 235 ° C. was changed from 1 hour to 3 hours, and the mass of the solder alloy wire used was changed to the 10 types of mass shown in Table 3. The dried solder powder was obtained and evaluated in the same manner as in Example 4 except that 10 kinds of dried solder powder were obtained.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 The dried solder powder average particle diameter D50 is shown in Table 3. From this result, it was found that the particle size of the obtained solder powder increases as the volume ratio of the raw metal (solder powder) to the non-aqueous solvent increases. FIG. 12 shows the relationship between the volume ratio of the raw metal (solder powder) to the non-aqueous solvent and the average particle size of the obtained solder powder.
[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。
[Example 6]
Examples of Sn—Pb solder powder will be described below.
The composition of the solder alloy wire was changed from Sn 99 mass%, Ag 0.3 mass%, Cu 0.7 mass% to Sn 60 mass%, Pb 40 mass%, and the mass of the solder alloy wire to be used is only one type of 5 g, The dried solder powder was obtained in the same manner as in Example 5 except that the temperature at which stirring after heating / stirring was stopped was changed from 120 ° C. to 90 ° C. to obtain dried solder powder. I did it.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
前記乾燥済みのはんだ粉の平均粒径D50は610nmであった。 The average particle diameter D50 of the dried solder powder was 610 nm.
[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。
[Example 7]
The composition of the solder alloy wire used is changed from Sn 99 mass%, Ag 0.3 mass%, Cu 0.7 mass% to Sn 96.5 mass%, Ag 3.0 mass%, Cu 0.5 mass%, and used solder A dried solder powder was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the mass of the alloy wire was changed from 5 g to 10 g and the amount of tetraethylene glycol was changed from 50 mL to 100 mL.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 As a result of SEM observation of the dried solder powder, the shape of the solder powder was spherical. The average particle diameter D50 of the dried solder powder was 900 nm.
[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。
[Example 8]
The metal raw material to be used is changed from Sn 96.5 mass%, Ag 3.0 mass%, Cu 0.5 mass% solder alloy wire to an alloy of Sn 99.9 mass%, Ag 0.1 mass%, and the heating temperature of the mixture is changed. Except for changing from 230 ° C. to 237 ° C., dried solder powder was obtained in the same manner as in Example 7 and evaluated.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 As a result of SEM observation of the dried solder powder, the shape of the solder powder was spherical. The average particle diameter D50 of the dried solder powder was 950 nm.
[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。
[Example 9]
The metal raw material to be used is changed from Sn 96.5% by mass, Ag 3.0% by mass, Cu 0.5% by mass solder alloy wire to Sn 94.0% by mass, Ag 6.0% by mass alloy, and the heating temperature of the mixture is changed. Except for changing from 230 ° C. to 240 ° C., dried solder powder was obtained in the same manner as in Example 7, and evaluated.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 As a result of SEM observation of the dried solder powder, the shape of the solder powder was spherical. The average particle diameter D50 of the dried solder powder was 900 nm.
[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。
[Example 10]
The metal raw material to be used is changed from Sn 96.5% by mass, Ag 3.0% by mass, Cu 0.5% by mass solder alloy wire to Sn 93.0% by mass, Ag 7.0% by mass alloy, and the heating temperature of the mixture is changed. Except for changing from 230 ° C. to 245 ° C., dried solder powder was obtained in the same manner as in Example 7, and evaluated.
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。 The dried solder powder was examined for the presence or absence of a hydroxy group peak of tetraethylene glycol by a reflective FT-IR, but the peak was not observed.
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。 As a result of SEM observation of the dried solder powder, the shape of the solder powder was spherical. The average particle diameter D50 of the dried solder powder was 950 nm.
本発明は、粒径が微細であるはんだ粉の製造方法に適用できる。 The present invention can be applied to a method for producing solder powder having a fine particle size.
Claims (12)
前記混合物を150℃以上であって、且つ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し、
前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、3μm未満である、はんだ粉の製造方法。 In a container, a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm to obtain a mixture;
Heating the mixture to a temperature higher than 150 ° C. and higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained, and stirring the mixture ;
Separating the grinding balls from the mixture after stirring to obtain a mixture of solder powder and a non-aqueous solvent;
Solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent to obtain solder powder,
The solder powder has a mean particle size of 0.05 μm or more and less than 3 μm.
前記混合物を150℃以上であって、且つ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し、
前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、1μm未満である、はんだ粉の製造方法。 In a container, a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm to obtain a mixture;
Heating the mixture to a temperature higher than 150 ° C. and higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained, and stirring the mixture ;
Separating the grinding balls from the mixture after stirring to obtain a mixture of solder powder and a non-aqueous solvent;
Solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent to obtain solder powder,
The solder powder has a mean particle size of 0.05 μm or more and less than 1 μm.
前記混合物を150℃以上であって、且つ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し、
前記はんだ粉の平均粒径は0.05μm以上、0.7μm未満である、はんだ粉の製造方法。 In a container, a solid or liquid metal, a non-aqueous solvent, and a pulverizing ball having a diameter of 0.05 mm to 5 mm to obtain a mixture;
Heating and stirring the mixture to a temperature higher than 150 ° C. and higher than the melting point of the alloy composition of the solder powder to be obtained; and
Separating the grinding balls from the mixture after stirring to obtain a mixture of solder powder and a non-aqueous solvent;
Solid-liquid separation of the mixture of the solder powder and the non-aqueous solvent to obtain solder powder,
The solder powder has a mean particle size of 0.05 μm or more and less than 0.7 μm.
The method for producing solder powder according to claim 1, wherein the volume of the metal is 0.1% by volume to 20% by volume of the volume of the non-aqueous solvent.
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