JP5807421B2

JP5807421B2 - はんだ粉末用洗浄剤及びはんだ粉末の製造方法

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Publication number: JP5807421B2
Application number: JP2011158159A
Authority: JP
Inventors: 石川　雅之; 石川　　雅之; 浩規宇野
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: EP2548677B1; JP2013023534A; EP2548677A3; EP2548677A2; SG187351A1

Description

本発明は、はんだ粉末用洗浄剤及びはんだ粉末の製造方法に関する。

従来までのはんだ粉末の製造法としては、ガスアトマイズ法が主流であった。本手法にて造粉した粉末は、粉末中のガス分の濃度、例えば酸素濃度や炭素濃度が低く、特に、造粉後の粉末洗浄については特に問題はなかった。
ただし、最近では、粉末粒径の更なる微小化、高歩留り化が求められるなか、ガスアトマイズ法以外に、水アトマイズ法や油中製造法、湿式還元法など、はんだ粉末の製造法が多様化している（特許文献１〜７参照）。特に油を用いて作製した粉末については、特許文献５〜７に示されるように、造粉後に洗浄工程を入れて、粉末を取り出している。
この油中製造法等により製造されたはんだ粉末を洗浄する場合、はんだ表面の清浄度を高めるために、洗浄剤として環境破壊物質であるフロン系やメチルクロロホルムなどが使用されてきたが、最近では、環境への考慮からフロン系やメチルクロロホルムなどの環境負荷物質の使用は控える動きがあり、その代替として、揮発性が高く、溶解性の高い有機溶媒が使われるようになっている。

例えば特許文献５には、洗浄剤として、ガソリン、灯油などの石油系媒体、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系媒体、トリクレン、パークレン、クロロセン、四塩化炭素などの塩素系媒体、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの炭化水素系媒体などが挙げられており、特許文献６には、洗浄剤を酢酸エチルとし、酢酸エチルに浸漬してデカンテーションを繰り返した後に真空乾燥する方法が記載されている。また、特許文献７には、準水系洗浄剤のグリコールエーテル型、水溶性溶剤型、その他の溶剤型、テルペン型、石油系溶剤型、非水系洗浄剤の炭化水素系洗浄剤（ノルマルパラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系、芳香族系）、アルコール系洗浄剤（イソプロピルアルコール、エタノールなど）、シリコーン系洗浄剤、フッ素系洗浄剤、塩素系洗浄剤、臭素系洗浄剤のほか、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサンなどが挙げられている。

特開平２−１１８００３号公報特開２０００−３２８１１２号公報特開２００４−１８８９０号公報国際公開第２００６／９５４１７号特開平３−２３０８９４号公報特開２００３−１６６００７号公報特開２００３−２６８４１８号公報

しかし、有機溶媒による洗浄程度では、粉末の清浄度が向上しないことが問題となっている。油中製造法は、はんだの融点以上の温度にて粉末を製造するため、粉末表面は、油が付着しており、たとえ洗浄したとしても、油成分の、特にカーボンが残る傾向が見られた。また、その傾向は、粉末粒径が小さくなるにつれ、粉末の比表面積が大きくなり、なおさら、粉末洗浄工程の強化による清浄度の向上が求められるようになってきた。
前掲の特許文献においては、洗浄工程の詳細条件に関する記述が少なく、前述の洗浄剤では、十分な洗浄効果が得られず、はんだ粉末とフラックスとを混練後のペースト粘度、チキソ値が低下するような事例があり、かつ、リフロー時に粉末の凝集性が悪く、フリップチップ工法に適用する場合に、バンプ高さのばらつきやボイドへ悪影響を及ぼす結果となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、油中製造法等の液中製造法により造粉された粉末に好適な洗浄剤、及びその洗浄剤を用いて油中製造法等により高い清浄度ではんだ粉末を製造することを目的とする。

油中製造法等により造粉した後のはんだ粉末には、油が付着しており、洗浄が不十分であると、油かすとしてカーボンが表面に残存し、そのカーボンがペースト粘度やチキソ値を低下させ、また、ペーストを所望の箇所に印刷し、リフローする際の粉末凝集性を阻害し、バンプ高さのばらつきやボイド発生に影響する。本発明者は、はんだ粉末を洗浄する場合、このカーボンを効果的に除去するためには、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含む洗浄剤を用いることが有効であるとの知見を得た。また、必要であるなら、本洗浄工程において、洗浄剤の温度を上げ、もしくは、超音波を印加することで、より洗浄効果は高められることを確認した。

本発明のはんだ粉末用洗浄剤は、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含むことを特徴とする。
油中製造法等により造粉したはんだ粉末の洗浄に用いることで、表面に残存するカーボンを効果的に除去することができ、ペーストを所望の箇所に印刷し、リフローする際の粉末凝集性を向上させ、バンプ高さのばらつきやボイド発生の少ないはんだ粉末を得ることができる。

本発明のはんだ粉末用洗浄剤において、洗浄力をさらに向上させるために、添加剤及び／又は安定化剤を含有してもよい。添加剤としては、ノニオン系界面活性剤があり、たとえばソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。その他、アニオン系界面活性剤やカチオン系界面活性剤も必要に応じて添加することもできる。また、安定化剤としては、炭化水素類、アルコール類、グリコール類、アミノエタノール類、ベンゾトリアゾール類、エーテル類、エステル類、アミン類、アセタール類、ケトン類、脂肪酸類等が挙げられる。

本発明のはんだ粉末の製造方法は、液中ではんだ粉末を造粉する造粉工程と、該造粉工程で得られたはんだ粉末を、５０〜８０℃に調整した前記洗浄剤にて洗浄する洗浄工程とを有することを特徴とする。
このはんだ粉末の製造方法において、前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液を１００〜５００ｒｐｍにて５〜１０分間攪拌する攪拌洗浄処理と、その処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とする方法とするとよい。
または、本発明のはんだ粉末の製造方法において、前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液に２５〜４０ｋＨｚ、３００〜６００Ｗの超音波を５〜１０分間印加する超音波洗浄処理と、該超音波洗浄処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とする方法とするとよい。

または、本発明のはんだ粉末の製造方法において、前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液に２５〜４０ｋＨｚ、３００〜６００Ｗの超音波を５〜１０分間印加する超音波洗浄処理、及び前記洗浄液を１００〜５００ｒｐｍにて５〜１０分間攪拌する攪拌洗浄処理をいずれかの順序で連続して、あるいは同時に行う処理と、その処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とする方法としてもよい。
前述の洗浄剤を用いる場合、超音波洗浄処理あるいは攪拌処理を加えることにより、洗浄効果を高め、より高い清浄度ではんだ粉末を製造することができる。

本発明によれば、油中製造法等により造粉したはんだ粉末の表面に付着したカーボンを効果的に除去することができ、高い清浄度となり、ペースト化後、所望の箇所に印刷し、リフローする際の粉末凝集性が向上してバンプ高さのばらつきやボイド発生の少ないはんだ粉末を製造することができる。

以下、本発明の一実施形態を説明する。
はんだ粉末の製造方法は、油等の液中ではんだ粉末を造粉する造粉工程と、造粉工程で得られたはんだ粉末を洗浄剤にて洗浄する洗浄工程とを有する。

造粉工程は、液中製造法、特に油中製造法によりはんだ粉末を製造するものであり、その際の油としては、植物性油又は動物性油のいずれをも用いることができるが、特に、ひまし油、大豆油等の植物性油が好適である。油中製造法の具体的方法としては特に限定されるものではなく、油をはんだの融点よりも高い温度に維持して、はんだを溶融させ、攪拌分散させた後に、はんだ粉末を沈降等により分離する方法である。はんだ粉末として、平均粒径が１〜３０μｍのＰｂ−Ｓｎ合金はんだ、鉛フリーのＳｎ基はんだ等を得ることができる。

洗浄工程では、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含む洗浄剤が用いられる。
このＮ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含む洗浄液に、洗浄力をさらに向上させるため、添加剤及び／又は安定化剤を含有してもよい。添加剤としては、ノニオン系界面活性剤があり、たとえばソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。その他、アニオン系界面活性剤やカチオン系界面活性剤も必要に応じて添加することもできる。また、安定化剤としては、炭化水素類、アルコール類、グリコール類、アミノエタノール類、ベンゾトリアゾール類、エーテル類、エステル類、アミン類、アセタール類、ケトン類、脂肪酸類等が挙げられる。添加剤では、特にポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンセチルエーテルが好適である。

具体的な洗浄方法としては、前述したＮ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含む洗浄液を用意し、造粉工程で得られたはんだ粉末を洗浄液に浸漬し、攪拌洗浄処理及び超音波洗浄処理を連続して行った後、静置して上澄み液を除去する上澄み液除去処理を行い、その後、洗浄液を補充した後、再度、攪拌洗浄処理及び超音波洗浄処理を行い、上澄み液を除去するというように、攪拌洗浄処理、超音波洗浄処理、上澄み液除去処理の各処理を洗浄液を補充しながら複数回繰り返し、最後にすずぎ洗浄処理後にはんだ粉末を乾燥することが行われる。

攪拌洗浄処理は、洗浄液を１００〜５００ｒｐｍにて５〜１０分間攪拌することにより洗浄する処理であり、超音波洗浄処理は、洗浄液に２５〜４０ｋＨｚ、３００〜６００Ｗの超音波を５〜１０分間印加することにより洗浄する処理である。これら攪拌洗浄処理と超音波洗浄処理とは、連続して行ってもよいし、同時に行ってもよい。あるいは、超音波洗浄処理のみとしてもよい。
上澄み液除去処理は、洗浄液を静置することにより、はんだ粉末を沈降させ、その上澄み液を除去する処理である。
この攪拌洗浄処理、超音波洗浄処理、上澄み液除去処理の一連の処理は、２回以上複数回繰り返すとなおよい。また、洗浄液は５０〜８０℃に調整しておくのがより好ましい。

すすぎ洗浄処理は、このようにして得られたはんだ粉末を含有するスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、攪拌後に静置し、上澄み液を除去する処理である。すすぎ洗浄液としては、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサンなどが挙げられる。このすすぎ洗浄処理は、必要に応じて、すすぎ洗浄液を補充しながら複数回行うとよい。
すすぎ洗浄処理後の乾燥処理は、真空乾燥が効果的であり、真空雰囲気中で例えば６０℃、１０分程度行えばよい。

このようにして製造されたはんだ粉末は、表面のカーボンの付着量を例えば平均粒径６μｍのはんだ粉末であるなら３５０ｐｐｍ以下に抑えることができ、清浄度の高い表面が得られ、このはんだ粉末とフラックスとを混練後のペースト粘度、チキソ値も高く維持でき、リフロー時の凝集性にも優れるものとなる。したがって、このはんだ粉末をフリップチップ工法に適用する場合、バンプ高さのばらつきやボイドの発生が抑制され、高品質のはんだ接合部を得ることができる。

＜実施例１＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、N−メチルピロリドンを用いた。この洗浄剤を室温にて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。
＜実施例２＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、N−メチルピロリドンを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例３＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、N−メチルピロリドンを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、４０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例４＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、N−メチルピロリドンを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、４０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例５＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、N−メチルピロリドンを９０質量％、ポリオキシエチレン（５モル付加物）モノステアレートを５質量％、ポリオキシエチレン（２０モル付加物）セチルエーテルを５質量％の混合液を用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、４０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例６＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、２−ピロリドンを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例７＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、２−ピロリドンを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、３０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄した。その後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例８＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、２−ピロリドンを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、３０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例９＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、ジメチルスルホキシドを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例１０＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、炭酸プロピレンを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例１１＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、スルホランを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜実施例１２＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、γ―ブチロラクトンを用いた。この洗浄剤を６０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、アセトンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜比較例１＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、トルエンを用いた。この洗浄剤を室温にて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。
＜比較例２＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、トルエンを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、トルエンをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜比較例３＞
はんだ粉末を油中（ひまし油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径が６μｍ）のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、トルエンを用いた。この洗浄剤を７０℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、４０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、攪拌機を用いて４００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を８回繰り返した。最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

＜比較例４＞
はんだ粉末を油中（大豆油）で造粉し、粒径が２〜１２μｍ（平均粒径６μｍ）のＰｂ−６３質量％Ｓｎからなるはんだ粉末を得た。本粉末を洗浄工程において洗浄した。洗浄剤としては、酢酸エチルを用いた。この洗浄剤を５５℃に温めて、はんだ粉末を浸漬させ、３０ｋＨｚ、６００Ｗの超音波を５分間印加することにより洗浄し、その後、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌した。攪拌後、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去して、再度、洗浄剤を投入して粉末を浸漬させた。本工程を５回繰り返した。
最後に上澄み液を除去後、酢酸エチルをはんだ粉末が含有しているスラリーが全て浸漬するぐらい入れて、攪拌機を用いて３００ｒｐｍにて５分間攪拌し、静置し、粉末を沈降後、上澄み液を除去した。これを、３回繰り返し、最後にはんだ粉末が含有しているスラリーを乾燥させ、粉末を得た。

これら各実施例及び比較例で用いたはんだ粉末、その粒径、洗浄剤、洗浄方法、洗浄温度について表１に示す。

＜評価＞
以上のようにして得られた各はんだ粉末について、炭素濃度ガス分析を実施した。また、本粉末を市販のＲＭＡタイプのロジン系フラックスを用いてフラックス比率１０〜１１質量％でペースト化し、このときのペースト粘度、チキソ値を測定した。また、ＪＩＳＺ３２８４準拠のはんだボール試験を実施し、はんだ粉末の溶融性を確認した。また、ウエハに印刷し、リフローしてバンプ形成させ、形成後のボイドレベルを測定した。
はんだ粉末の炭素濃度はＬＥＣＯ製ＣＳＬＳ−６００を用いたガス分析により測定した。
ペースト粘度及びチキソ値はＪＩＳＺ３２８４準拠し、マルコム製粘度計（ＰＣＵ−２０５）を用いて測定した。

はんだボール試験は、ＪＩＳＺ３２８４に準拠して実施した。評価は次の５段階とし、レベル４及びレベル５を欠陥とした。
レベル１：はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲にソルダボールがない。
レベル２：はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり周囲に直径７５μm以下のソルダボールが三つ以下ある。
レベル３：はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり周囲に直径７５μm以下のソルダボールが四つ以上あり、半連続の環状に並んではいない。
レベル４：はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり周囲に多数の細かい球が半連続の環状に並んでいる。
レベル５：上記以外のもの。

ボイドレベル評価は、バンプ内のボイドを透過Ｘ線を用いて観察し、総バンプ数５００個あたりに発生したボイドの数及びその径を測定した。この場合、ボイドの径をバンプ直径に対する比で表わし、「１０％未満」、「１０％以上２０％未満」、「２０％以上３０％未満」、「３０％以上」の区分のそれぞれに発生したボイド数を測定した。バンプ直径に対して大きなボイドが多いほど不良であることを示している。３０％以上のボイドがあると欠陥とした。

実施例１〜４及び比較例１〜３でそれぞれ得られた粉末の炭素ガス濃度、ペースト化時の粘度、チキソ値、はんだボール評価結果、ボイド評価結果を表１に示す。ボイド数の欄で、「＜１０％」、「１０〜２０％」、「２０〜３０％」、「＞３０％」は、順に「０を超え１０％未満」、「１０％以上２０％未満」、「２０％以上３０％未満」、「３０％以上」を示す。

この表２の結果から明らかなように、実施例のものは、炭素濃度が低く、清浄度の高い粉末が得られていることがわかる。また、ペースト粘度及びチキソ値も適度に高い値が維持され、凝集性も比較例のものより優れている。したがって、バンプ形成時の高さばらつき等が少なく、フリップチップ実装に適していることがわかる。また、大きなボイドの発生も少なく、信頼性の高いはんだ接合部を得ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドンジメチルスルホキシド、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含む洗浄剤を用いて洗浄する前に、前掲の特許文献に記載されているような洗浄剤を用いて洗浄してもよい。

Claims

Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン、炭酸プロピレン、スルホラン、γ―ブチロラクトンの中から選ばれる一種以上の成分を含むことを特徴とするはんだ粉末用洗浄剤。
さらに安定化剤及び／又は添加剤を含有する請求項１記載のはんだ粉末用洗浄剤。
液中ではんだ粉末を造粉する造粉工程と、該造粉工程で得られたはんだ粉末を、５０〜８０℃に調整した請求項１又は２記載の洗浄剤にて洗浄する洗浄工程とを有することを特徴とするはんだ粉末の製造方法。
前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液を１００〜５００ｒｐｍにて５〜１０分間攪拌する攪拌洗浄処理と、その処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とすることを特徴とする請求項３記載のはんだ粉末の製造方法。
前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液に２５〜４０ｋＨｚ、３００〜６００Ｗの超音波を５〜１０分間印加する超音波洗浄処理と、該超音波洗浄処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とすることを特徴とする請求項３記載のはんだ粉末の製造方法。
前記洗浄工程は、前記洗浄剤を含む洗浄液に２５〜４０ｋＨｚ、３００〜６００Ｗの超音波を５〜１０分間印加する超音波洗浄処理、及び前記洗浄液を１００〜５００ｒｐｍにて５〜１０分間攪拌する攪拌洗浄処理をいずれかの順序で連続して、あるいは同時に行う処理と、その処理の後に静置して生じた上澄み液を除去する上澄み液除去処理とを複数回繰り返し、その後、残ったスラリーをすすぎ洗浄液に浸漬し、静置して生じた上澄み液を除去した後、乾燥してはんだ粉末とすることを特徴とする請求項３記載のはんだ粉末の製造方法。