JP5884513B2 - Pbフリーはんだ - Google Patents
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0.0≦Tmin/Tmax≦0.4 ・・・(1)
1.0μm≦Tmax−Tmin≦7.0μm ・・・(2)
より具体的には、例えばめっき浴への第2金属粒子1B粒子の溶解性または分散性の制御、めっき電流値による金属相1Cの形成速度の制御、または撹拌の速度の制御などにより、Tmax、Tminを調製し、Tmin/TmaおよびTmax−Tminを好適に制御することができる。
以下、本実施形態に係る内容を実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
第1金属粒子1Aとして、はんだペースト(千住金属工業株式会社製、製品名:M705−S70G−Type5)を準備した。このはんだペーストは、第1金属粒子1Aがロジン系フラックスによりペースト化されたもので、第1金属粒子1Aの組成はSn−3.0質量%Ag−0.5質量%Cuであり、平均粒子径は30μmであった。
用いた第1金属粒子1A、第2金属粒子1Bおよび金属相1Cを形成するためのめっき条件を表1および表2に示すようにすることで、実施例1と同様に実施例2〜20および比較例1〜5のPbフリーはんだ1を得た。なお、表2に示すめっき浴種の詳細を表1に示す。このようにして得られたPbフリーはんだ1のTmin/TmaxおよびTmax−Tminの代表値をまとめて表3に示す。
実施例および比較例に係るPbフリーはんだ1について、Pbフリーはんだ1が溶融し凝固して得られる接合金属の耐熱性、電子回路モジュール部品形態における接合金属の耐衝撃性、およびPbフリーはんだ1が溶融した溶融金属と電子部品2の端子電極2Tとのぬれ性を以下のように評価した。
得られたペースト化されたPbフリーはんだ1をアルミナ板上で260℃で溶融した後、凝固することで接合金属を得た。得られた接合金属を再度260℃まで加熱した際の吸熱量に基づいて各実施例及び各比較例の耐熱性を評価した。吸熱量は、熱流束示差走査熱量計(株式会社島津製作所 DSC−50)を用いて測定した。吸熱量の絶対値が低いほど接合金属は溶融しにくく、25J/g以下の場合、再度のリフロー工程時に接合金属は実質的に流動性を持たない。吸熱量の絶対値が25J/gを超え35J/g以下の場合、再度のリフロー工程時に接合金属が溶融した際に若干の流動性を持つが、はんだフラッシュその他の欠陥が発生したりすることはない。このため、耐熱性評価として、吸熱量の絶対値が25J/g以下の場合には「A」、吸熱量の絶対値が25J/gを超え35J/g以下である場合には「B」、吸熱量の絶対値が35J/gよりも大きい場合には「C」と判定した。その結果を表3に示す。
端子電極として寸法が2012Mの電子部品用のランドパターンが形成された電子回路モジュール用基板を準備した。前記電子回路モジュール用基板のランドパターンと反対側の面に、はんだボール接続用のランドパターンを形成した。前記電子回路モジュール用基板の電子部品用のランドパターンに、各実施例及び各比較例により作製したペースト化されたPbフリーはんだ1を印刷した。実装装置を用いて寸法が2012Mの導通ダミーチップを電子回路モジュール用基板に載置した。導通ダミーチップが搭載された上記電子回路モジュール用基板をリフロー炉に入れて加熱し、その後、樹脂封止を行って、電子回路モジュール部品サンプルを得た。この電子回路モジュール部品サンプルのはんだボール接続用のランドパターンに、Sn−3.0質量%Ag−0.5質量%Cuはんだペーストを印刷し、リフロー炉に入れて加熱し、電子回路モジュール部品サンプルを得た。
図3は、Pbフリーはんだ1のぬれ性を評価する際の説明図である。寸法が2012Mの電子部品用のランドパターンを、端子電極3Tとして形成したぬれ性評価用基板3を準備した。前記ぬれ性評価用基板3の端子電極3Tに、各実施例及び各比較例により作製したペースト化されたPbフリーはんだ1を印刷した。実装装置を用いて寸法が2012Mの電子部品2をぬれ性評価用基板3に載置した。電子部品2が搭載された上記ぬれ性評価用基板3をリフロー炉に入れて加熱し、電子部品2の端子電極2Tとこの基板の端子電極3Tとを接合することでぬれ性評価用サンプルを得た。リフロー条件は、プリヒート温度:150℃、220℃(はんだ融点)以上での溶融時間:30秒間、トップ温度:260℃、冷却速度:1℃/秒、とした。
1A 第1金属粒子
1B 第2金属粒子
1C 金属相
2 電子部品
2T、3T 端子電極
3 ぬれ性評価用基板
3P ぬれ性評価用基板表面
Claims (3)
- Snを90質量%以上含む第1金属粒子と、Ni粒子、20質量%以下のFeを含むNi−Fe合金、またはCu粒子からなる第2金属粒子と、前記第2金属粒子上に形成されるZnまたはBiを主成分とする金属相と、を含み、前記金属相厚みの最大値Tmaxと最小値Tminが、式(1)を満たすことを特徴とするPbフリーはんだ。
0.0≦Tmin/Tmax≦0.4 ・・・(1) - 前記金属相厚みの最大値Tmaxと最小値Tminが、式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のPbフリーはんだ。
1.0μm≦Tmax−Tmin≦7.0μm ・・・(2) - 前記第2金属粒子は、Ni粒子、または20質量%以下のFeを含むNi−Fe合金からなる請求項1または2に記載のPbフリーはんだ。
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JP2012014548A JP5884513B2 (ja) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Pbフリーはんだ |
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JP2013154353A JP2013154353A (ja) | 2013-08-15 |
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