JP6296370B2 - アジピン酸、シュウ酸およびアミン成分を有するはんだペースト - Google Patents
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Description
a)フラックスであって、
i)アジピン酸、
ii)シュウ酸、ならびに
iii)第3級アミノ基を有するジアミンであるアミン成分A、および少なくとも2個のアミノ基が少なくとも3個の炭素原子によって互いに離れており、少なくとも4個の炭素原子を含むジアミンまたはポリアミンであるアミン成分Bからなる群から選択されるアミン
を含むフラックスと、
b)はんだと
を含むはんだペーストである。
ジカルボン酸、アジピン酸、およびシュウ酸は別にして、フラックスは、必須成分としてアミン成分Aおよびアミン成分Bからなる群から選択されるアミンを含む。
アミン成分Aは、少なくとも1個の第3級アミノ基、好ましくは2個の第3級アミノ基を含むジアミンである。
アミン成分Bは、アミノ基のうち少なくとも2個が少なくとも3個の炭素原子によって互いに離れており、少なくとも4個の炭素原子を含むジアミンまたはポリアミンである。
フラックスは、本発明によるはんだペーストのもう1つの必須成分である。
本発明によるはんだペーストは、リフロープロセスにおいて使用するのに特に適しており、当該プロセスでは、はんだはその液相線温度まで加熱され、したがって、部品と基板との間の最適な接続をもたらす。したがって、はんだの液相線温度は、エネルギー技術の理由により、また取り扱いに注意を要する部品および基板を考慮すると高くなりすぎないようにすべきである。
a)はんだペーストの全重量に対して、3〜20重量%のフラックスであって、フラックスは
i)7〜13重量%のアジピン酸、
ii)0.3〜1.5重量%のシュウ酸、
iii)0.1〜2.0重量%の第3級アミノ基を有するジアミンであるアミン成分A、およびアミノ基のうち少なくとも2個が少なくとも3個の炭素原子によって互いに離れており、少なくとも4個の炭素原子を含むジアミンまたはポリアミンであるアミン成分Bからなる群から選択されるアミンを含み、重量%での指定はそれぞれ、フラックスの全重量に関する、フラックスと、
b)はんだペーストの全重量に対して、80〜97重量%のフラックスと
を含む。
a)はんだペーストの全重量に対して、3〜20重量%のフラックスであって、フラックスは
i)7〜13重量%のアジピン酸、
ii)0.3〜1.5重量%のシュウ酸、
iii)0.1〜2.0重量%の、第3級アミノ基を有するジアミンであるアミン成分A、およびアミノ基のうち少なくとも2個が少なくとも3個の炭素原子によって互いに離れており、少なくとも4個の炭素原子を含むジアミンまたはポリアミンであるアミン成分Bからなる群から選択されるアミン、
iv)アジピン酸およびシュウ酸以外の0.05〜2重量%のジカルボン酸、
v)35〜50重量%の樹脂、
vi)0.1〜3.0重量%のハロゲン含有化合物、
vii)溶媒、ならびに
viii)妥当な場合、添加剤
を含み、重量%での指定はそれぞれ、フラックスの全重量に関する、フラックスと、
b)はんだペーストの全重量に対して、80〜97重量%のフラックスと
を含む。
− フラックスの成分、特に成分i)、ii)、およびiii)を混合するステップと、
− はんだ粉末を添加するステップと
を含む。
a)電気的接続箇所を有する部品を準備するステップと、
b)本発明によるはんだペーストを有する表面を備えた基板を準備するステップと、
c)はんだペーストを用いて部品の表面を基板の表面に接触させるステップと、
d)はんだペーストをはんだの液相線温度超まで加熱するステップと
を含む。
1)第1の表面を有する電気的接続箇所を有する部品と、
2)少なくとも1つの第2の表面を有する基板と、
3)第1の表面および第2の表面に直接接触する本発明のはんだペーストと
を備える。
i)加工性
はんだペーストの加工性を、ドクターブレードを装備した自動ステンシルプリンタを使用して試験した。この目的のために、ペーストを閉じたステンシルに塗布した。試験期間は16時間であり、ドクターブレードは10分毎に印刷プロセスを行った。試験完了後、ペーストの光学的品質を評価した。ペーストの加工性は、16時間にわたるドクターブレードの通過/印刷を繰り返した後でもペーストがステンシル上を滑らかにロールでき、ドクターブレードの前方または側方にペーストがたまっていなければ良好であると評価された。
ペーストの濡れ特性は、IPC−TM−650試験方法2.4.45に従い融解試験を用いて評価した。この目的のために、ペーストを金属基材に塗布した。20×20×0.5mmサイズの銅または黄銅製の薄板が基板としての役割を果たした。これらの薄板が表面上に酸化皮膜を有していれば、表面を研磨し、粒度P600の研磨紙を使用して地金にし、アルコールで清浄にした。明るく純粋な表面を備えた銅薄板を単にアルコールで清浄にした。
分類2 融解したはんだペーストは、ステンシルによって規定される印刷表面と同じサイズを有する。濡れエッジは均一である。
分類3 はんだペーストは複数の大きなスポットに融解している。濡れエッジは不均一で空隙を示す。
分類4 はんだペーストは、元の印刷表面よりも小さい複数の小さなスポットに融解していたか、またははんだペーストはまったく融解しなかった。濡れエッジが存在していない。
はんだペーストの広がり挙動は、反毛細管(anti−capillary)試験(AC試験)を使用して評価した。この目的のために、はんだペーストを、QFP部品(例えば、ドイツのInfineon Technologies AG社製)の熱的接続箇所に塗布し、ガラスプレートで覆った。ペーストの挙動が評価できるように、QFP部品の反対の面を200℃の温度の加熱プレートに置いた。実験セットアップを図1に示す。
SnAgCu:Sn:96.5% Ag:3.0% Cu:0.5%、IPC J−STD−006標準規格に従う分類3
Claims (12)
- a)フラックスであって、
前記フラックスの全重量に対して、
i)7〜13重量%のアジピン酸、
ii)0.3〜2.0重量%のシュウ酸、ならびに
iii)1,2−テトラメチルエチレンジアミン、1,2−テトラエチルエチレンジアミン、および1,2−テトラプロピルエチレンジアミンからなる群から選択されるアミン成分A、ならびにN−coco−1,3−ジアミノプロパン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、および1,10−ジアミノデカンからなる群から選択されるアミン成分Bからなる群から選択される0.1〜2.0重量%のアミン
を含むフラックスと、
b)はんだと
を含む、はんだペースト。 - 前記フラックスは、前記フラックスの全重量に対して、0.4〜1.0重量%の量のアミン成分Aおよび/またはアミン成分Bを含むことを特徴とする、請求項1に記載のはんだペースト。
- 前記フラックスは、前記フラックスの全重量に対して、8〜12重量%のアジピン酸を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のはんだペースト。
- 前記フラックスは、前記フラックスの全重量に対して、0.4〜1.5重量%のシュウ酸を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記フラックスは、シュウ酸およびアジピン酸以外のジカルボン酸を、前記フラックスの全重量に対して、0〜2重量%の量でさらに含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記フラックス中のすべてのジカルボン酸の総量は、前記フラックスの全重量に対して、最大15重量%であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記フラックスは、モノアミンをさらに含み、前記モノアミンは、第2級モノアミンおよび第3級モノアミンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記はんだはスズ系はんだであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記はんだペーストは、前記はんだペーストの全重量に対して、前記はんだを80〜97重量%の量で含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のはんだペースト。
- 前記フラックスの成分を混合するステップと、
はんだ粉末を添加するステップと
を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のはんだペーストの製造方法。 - a)電気的接続箇所を有する部品を準備するステップと、
b)請求項1〜9のいずれか一項に記載のはんだペーストを有する表面を備えた基板を準備するステップと、
c)前記はんだペーストを用いて前記部品の表面を前記基板の表面に接触させるステップと、
d)前記はんだペーストを前記はんだの液相線温度超まで加熱するステップと
を含む、部品を基板に実装する方法。 - 1)第1の表面を有する電気的接続箇所を有する部品と、
2)少なくとも1つの第2の表面を有する基板と、
3)前記第1の表面および前記第2の表面に直接接触する請求項1〜9のいずれか一項に記載のはんだペーストと
を備える、モジュール。
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