JP6638179B1 - フラックス、はんだ合金、接合体、及び接合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金をはんだ付けするための、酸変性ロジンを含むフラックスであって、
前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記フラックス。
[2]
前記酸変性ロジンが、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン、及びマレイン酸変性水添ロジンからなる群から選択される、[1]に記載のフラックス。
[3]
前記はんだ合金が、0.0100〜0.1000重量%のNiを更に含む、[1]又は[2]に記載のフラックス。
[4]
前記はんだ合金が、0.0020〜0.0150重量%のAsを更に含む、[1]〜[3]のいずれかに記載のフラックス。
[5]
前記はんだ付けが、フローはんだ付けである、[1]〜[4]のいずれかに記載のフラックス。
[6]
前記はんだ付けが、パレットはんだ付けである、[1]〜[5]のいずれかに記載のフラックス。
[7]
酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、はんだ付けされるための、0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金であって、
前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記合金。
[8]
前記酸変性ロジンが、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン、及びマレイン酸変性水添ロジンからなる群から選択される、[7]に記載のはんだ合金。
[9]
前記はんだ合金が、0.0100〜0.1000重量%のNiを更に含む、[7]又は[8]に記載のはんだ合金。
[10]
前記はんだ合金が、0.0020〜0.0150重量%のAsを更に含む、[7]〜[9]のいずれかに記載のはんだ合金。
[11]
前記はんだ付けが、フローはんだ付けである、[7]〜[10]のいずれかに記載のはんだ合金。
[12]
前記はんだ付けが、パレットはんだ付けである、[7]〜[11]のいずれかに記載のはんだ合金。
[13]
酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金をはんだ付けして、接合体を形成する工程を含む、接合体の製造方法であって、
前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記製造方法。
[14]
前記酸変性ロジンが、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン、及びマレイン酸変性水添ロジンからなる群から選択される、[13]に記載の製造方法。
[15]
前記はんだ合金が、0.0100〜0.1000重量%のNiを更に含む、[13]又は[14]に記載の製造方法。
[16]
前記はんだ合金が、0.0020〜0.0150重量%のAsを更に含む、[13]〜[15]のいずれかに記載の製造方法。
[17]
前記はんだ付けが、フローはんだ付けである、[13]〜[16]のいずれかに記載の製造方法。
[18]
前記はんだ付けが、パレットはんだ付けである、[13]〜[17]のいずれかに記載の製造方法。
[19]
[13]〜[17]のいずれかに記載の製造方法で得られる接合体。
本発明の一実施形態は、0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金をはんだ付けするための、酸変性ロジンを含むフラックスであって、前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記フラックスに関する。
また、本発明の一実施形態は、酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、はんだ付けされるための、0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金であって、前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記合金に関する。
アルコール系溶剤としては、例えば、2−プロパノール、エタノール、1,2−ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)エタン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,2’−オキシビス(メチレン)ビス(2−エチル−1,3−プロパンジオール)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、1,2,6−トリヒドロキシヘキサン、ビス[2,2,2−トリス(ヒドロキシメチル)エチル]エーテル、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールが挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ヘキシルジグリコール、及びテトラエチレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。
特に限定するものではないが、揮発性の観点から、アルコール系溶剤が好ましい。また、ロジン、活性剤としての有機酸等と溶剤とのエステル化を抑制する観点から、2−プロパノールが好ましい。
溶剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
脂肪族アミンとしては、例えば、ピぺリジン、ジメチルアミン、エチルアミン、1−アミノプロパン、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、アリルアミン、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、N,N−ジメチルエチルアミン、イソブチルアミン、及びシクロヘキシルアミンが挙げられる。
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、N−メチルアニリン、ジフェニルアミン、N−イソプロピルアニリン、及びp−イソプロピルアニリンが挙げられる。
アミノアルコールとしては、例えば、2−アミノエタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−シクロヘキシルアミン、N,N,N',N'−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、及びN,N,N',N'',N''−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミンが挙げられる。
アゾール類としては、例えば、イミダゾール、3,5−ジメチルピラゾール、ベンゾトリアゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−ウンデシルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−エチル−4'−メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、エポキシ−イミダゾールアダクト、2−メチルベンゾイミダゾール、2−オクチルベンゾイミダゾール、2−ペンチルベンゾイミダゾール、2−(1−エチルペンチル)ベンゾイミダゾール、2−ノニルベンゾイミダゾール、2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール、及びベンゾイミダゾールが挙げられる。
アミノ酸としては、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン塩酸塩、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン一塩酸塩、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、β-アラニン、γ-アミノ酪酸、δ-アミノ吉草酸、ε-アミノヘキサン酸、ε-カプロラクタム、及び7−アミノヘプタン酸が挙げられる。
本発明の一実施形態は、酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、0.1〜3.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金をはんだ付けして、接合体を形成する工程(以下、「接合工程」という。)を含む、接合体の製造方法であって、前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%である、前記製造方法に関する。
また、本発明の一実施形態は、前記の製造方法で得られる接合体に関する。
〇:ゼロクロスタイム5秒以下
×:ゼロクロスタイム5秒超
・固体試料:銅板(幅5mm×長さ25mm×厚み0.5mm;酸化処理等無し)
・はんだ槽温度:280℃
・浸漬速度:20mm/sec
・浸漬深さ:5mm
・測定時間:10sec
・フラックス処理:銅板をフラックス中に浸漬(浸漬深さ約10mm)
表2Aは、Sn−Cu−Ni−Ge系はんだ合金に対して、様々な(酸変性)ロジンを使用した場合の結果を示す。
表3Aは、Sn−Cu系はんだ合金に対して、様々な(酸変性)ロジンを使用した場合の結果を示す。
表4Aは、はんだ合金の組成を変化させた場合の結果を示す。
表5A及び6Aは、フラックスの組成を変化させた場合の結果を示す。
評価基板(千住金属工業株式会社評価基板H12−06、大きさ:100mm×120mm、厚み:1.6mm、はんだ付けポイント数:272箇所)を、はんだ付けを行う箇所に開口部が設けられたパレットマスクに取り付けた。その後、パレットマスクに取り付けられた評価基板に、下記のはんだ付け条件で、はんだ付けを行ったところ、パレットはんだ付けすることができた。
はんだ付け装置:千住金属工業株式会社製の「SPF−300」
フラックス塗布装置:スプレーフラクサー(千住金属工業株式会社製の「SSF−300」)
フラックス塗布量:70mL/m2
コンベア速度:1m/min
プリヒート温度:100℃
はんだ槽の温度:260℃
Claims (8)
- 酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、はんだ付けされるための、0.1〜1.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金であって、
前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%であり、
前記はんだ合金が、0.0020〜0.0150重量%のAsを更に含み、
前記はんだ合金が、0.0100〜0.1000重量%のNiを更に含む、前記合金。 - 前記酸変性ロジンが、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン、及びマレイン酸変性水添ロジンからなる群から選択される、請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記はんだ付けが、フローはんだ付けである、請求項1又は2に記載のはんだ合金。
- 前記はんだ付けが、パレットはんだ付けである、請求項1〜3のいずれかに記載のはんだ合金。
- 酸変性ロジンを含むフラックスで表面が処理された基板の前記表面に、0.1〜1.0重量%のCu及び0.0040〜0.0150重量%のGeを含み、残部がSnからなるはんだ合金をはんだ付けして、接合体を形成する工程を含む、接合体の製造方法であって、
前記酸変性ロジンの含有量が、前記フラックスに対して、3〜30重量%であり、
前記はんだ合金が、0.0020〜0.0150重量%のAsを更に含み、
前記はんだ合金が、0.0100〜0.1000重量%のNiを更に含む、前記製造方法。 - 前記酸変性ロジンが、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン、及びマレイン酸変性水添ロジンからなる群から選択される、請求項5に記載の製造方法。
- 前記はんだ付けが、フローはんだ付けである、請求項5又は6に記載の製造方法。
- 前記はんだ付けが、パレットはんだ付けである、請求項5〜7のいずれかに記載の製造方法。
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