JPH05185278A - クリームはんだ - Google Patents
クリームはんだInfo
- Publication number
- JPH05185278A JPH05185278A JP31865191A JP31865191A JPH05185278A JP H05185278 A JPH05185278 A JP H05185278A JP 31865191 A JP31865191 A JP 31865191A JP 31865191 A JP31865191 A JP 31865191A JP H05185278 A JPH05185278 A JP H05185278A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- powder
- weight
- chip
- cream solder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １００５のような微小なチップ部品をはんだ
付けしてもチップ立ちが起こらない。 【構成】 Ａｇ１．５〜７重量％、残部Ｓｎからなる粉
末はんだと、Ｐｂ８０〜１００重量％、残部Ｓｎからな
る粉末はんだを混合して溶融後にＡｇ１〜４重量％、Ｓ
ｎ５０〜６５％、残部Ｐｂとなるようにしたクリームは
んだ。
付けしてもチップ立ちが起こらない。 【構成】 Ａｇ１．５〜７重量％、残部Ｓｎからなる粉
末はんだと、Ｐｂ８０〜１００重量％、残部Ｓｎからな
る粉末はんだを混合して溶融後にＡｇ１〜４重量％、Ｓ
ｎ５０〜６５％、残部Ｐｂとなるようにしたクリームは
んだ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小なチップ部品をプ
リント基板にはんだ付けするのに適したクリームはんだ
に関する。
リント基板にはんだ付けするのに適したクリームはんだ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、電子機器に用いられる電子部品、
特にチップ抵抗やチップコンデンサー等は、長さが１ｍ
ｍ、幅が０．５ｍｍというように非常に微小なものにな
ってきている。このように微小なチップ部品（以下、単
にチップ部品という）をＳｎ−Ｐｂ共晶のクリームはん
だではんだ付けするとチップ部品の一方の電極がプリン
ト基板のはんだ付け部から離れて立ち上がる所謂「チッ
プ立ち」を起こすことがあった。
特にチップ抵抗やチップコンデンサー等は、長さが１ｍ
ｍ、幅が０．５ｍｍというように非常に微小なものにな
ってきている。このように微小なチップ部品（以下、単
にチップ部品という）をＳｎ−Ｐｂ共晶のクリームはん
だではんだ付けするとチップ部品の一方の電極がプリン
ト基板のはんだ付け部から離れて立ち上がる所謂「チッ
プ立ち」を起こすことがあった。
【０００３】チップ立ちの原因は、クリームはんだが溶
融した時に、はんだの強い表面張力が作用するためであ
る。つまりチップ部品の両端にあるクリームはんだが溶
融する時に、この両端のクリームはんだが同時に溶融す
れば両方の表面張力のバランスがとれてチップ立ちは起
こらないが、どちらか一方が先に溶融してしまうと先に
溶融した方の表面張力で引っ張られることにりチップ立
ちが起こってしまうものである。この両端のクリームは
んだの溶融する時間差は、１／１０秒という極僅かな時
間差でもバランスがとれずチップ立ちが起きてしてしま
う。
融した時に、はんだの強い表面張力が作用するためであ
る。つまりチップ部品の両端にあるクリームはんだが溶
融する時に、この両端のクリームはんだが同時に溶融す
れば両方の表面張力のバランスがとれてチップ立ちは起
こらないが、どちらか一方が先に溶融してしまうと先に
溶融した方の表面張力で引っ張られることにりチップ立
ちが起こってしまうものである。この両端のクリームは
んだの溶融する時間差は、１／１０秒という極僅かな時
間差でもバランスがとれずチップ立ちが起きてしてしま
う。
【０００４】従来よりＱＦＰやＳＯＩＣのように比較的
大きな電子部品は、プリント基板の電子部品搭載部に予
め接着剤を塗布しておき、該接着剤でチップ部品を仮固
定してからクリームはんだを溶融するようにする方法が
とられていたが、幅の狭いチップ部品では接着剤がチッ
プ部品の電極にまで付着して電極とプリント基板の導電
性を害してしまうばかりでなく、幅の狭いチップ部品に
微量の接着剤を、しかも正確な位置に塗布することはで
きないため、チップ部品のはんだ付けには接着剤が使用
できなかった。
大きな電子部品は、プリント基板の電子部品搭載部に予
め接着剤を塗布しておき、該接着剤でチップ部品を仮固
定してからクリームはんだを溶融するようにする方法が
とられていたが、幅の狭いチップ部品では接着剤がチッ
プ部品の電極にまで付着して電極とプリント基板の導電
性を害してしまうばかりでなく、幅の狭いチップ部品に
微量の接着剤を、しかも正確な位置に塗布することはで
きないため、チップ部品のはんだ付けには接着剤が使用
できなかった。
【０００５】そのため、従来よりチップ立ちをクリーム
はんだで解決することが試みられてきた。それは溶融温
度の異なる２種の粉末はんだを混ぜ合わせたクリームは
んだを用いることである。（参照：特開昭６３−１５４
２８８号）
はんだで解決することが試みられてきた。それは溶融温
度の異なる２種の粉末はんだを混ぜ合わせたクリームは
んだを用いることである。（参照：特開昭６３−１５４
２８８号）
【０００６】溶融温度の異なる２種の粉末はんだを混合
したクリームはんだ（以下、混合クリームはんだとい
う）は、１００Ｓｎ（液相線温度２３２℃）と９５Ｐｂ
−Ｓｎ（液相線温度３１５℃）をそれぞれ５９：４１に
混合したもので、これらが完全に溶融すると６３Ｓｎ−
Ｐｂの共晶はんだ組成となるようになっている。
したクリームはんだ（以下、混合クリームはんだとい
う）は、１００Ｓｎ（液相線温度２３２℃）と９５Ｐｂ
−Ｓｎ（液相線温度３１５℃）をそれぞれ５９：４１に
混合したもので、これらが完全に溶融すると６３Ｓｎ−
Ｐｂの共晶はんだ組成となるようになっている。
【０００７】この混合クリームはんだは、液相線温度の
高い９５Ｐｂ−Ｓｎはんだの液相線温度（３１５℃）以
上に加熱しなくとも共晶温度（１８３℃）よりも少し高
い温度に加熱すると少し時間はかかるが完全に溶融して
はんだ付けができるものである。これは低い加熱温度で
も２種の粉末はんだが接触していると、粉末はんだ間に
分子の拡散現象が起きて部分的に溶けるためである。こ
のようにして部分的に溶けたはんだは自由度が高くなる
ため、他の粉末はんだとさらに拡散現象を起こしやすく
なり、それが波及的に広がって全ての粉末はんだが溶融
するようになる。
高い９５Ｐｂ−Ｓｎはんだの液相線温度（３１５℃）以
上に加熱しなくとも共晶温度（１８３℃）よりも少し高
い温度に加熱すると少し時間はかかるが完全に溶融して
はんだ付けができるものである。これは低い加熱温度で
も２種の粉末はんだが接触していると、粉末はんだ間に
分子の拡散現象が起きて部分的に溶けるためである。こ
のようにして部分的に溶けたはんだは自由度が高くなる
ため、他の粉末はんだとさらに拡散現象を起こしやすく
なり、それが波及的に広がって全ての粉末はんだが溶融
するようになる。
【０００８】この溶融過程では、溶融したはんだがＳｎ
−Ｐｂの２成分であることからＰｂ中にＳｎを固溶した
α相とＳｎ中にＰｂを固溶したβ相が混在した半溶融状
態となっており、この半溶融状態のはんだは完全に溶融
した液体の金属よりも表面張力は弱い。そのため混合ク
リームはんだを用いたチップ部品のはんだ付けでは、ク
リームはんだの溶融時、チップ部品両端のはんだの表面
張力が弱くなっていることから多少両端間の表面張力に
差があってもチップ部品を立ち上がらせにくくなるもの
である。
−Ｐｂの２成分であることからＰｂ中にＳｎを固溶した
α相とＳｎ中にＰｂを固溶したβ相が混在した半溶融状
態となっており、この半溶融状態のはんだは完全に溶融
した液体の金属よりも表面張力は弱い。そのため混合ク
リームはんだを用いたチップ部品のはんだ付けでは、ク
リームはんだの溶融時、チップ部品両端のはんだの表面
張力が弱くなっていることから多少両端間の表面張力に
差があってもチップ部品を立ち上がらせにくくなるもの
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｓｎ−Ｐｂ系の二成分の粉末はんだを用いたクリームは
んだでもチップ立ちを完全に防止することができなかっ
た。その理由は、粉末はんだの溶融過程における半溶融
状態を持続する時間が短く、また完全に溶融した時に共
晶組成になってしまうため、強い表面張力が生じてチッ
プ立ちを起こさせてしまうからである。
Ｓｎ−Ｐｂ系の二成分の粉末はんだを用いたクリームは
んだでもチップ立ちを完全に防止することができなかっ
た。その理由は、粉末はんだの溶融過程における半溶融
状態を持続する時間が短く、また完全に溶融した時に共
晶組成になってしまうため、強い表面張力が生じてチッ
プ立ちを起こさせてしまうからである。
【００１０】本発明は、従来のＳｎ−Ｐｂ系の異種の粉
末はんだを用いたクリームはんだの欠点に鑑みなされた
もので、チップ立ちをほとんど無くすことのできるクリ
ームはんだを提供することにある。
末はんだを用いたクリームはんだの欠点に鑑みなされた
もので、チップ立ちをほとんど無くすことのできるクリ
ームはんだを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、２種の粉末
はんだを混合したクリームはんだにおいて、半溶融状態
の時間が長くなり、しかも完全に溶融した時に表面張力
がＳｎ−Ｐｂ系のはんだよりも弱くなる組成について鋭
意研究を重ねて本発明を完成させた。
はんだを混合したクリームはんだにおいて、半溶融状態
の時間が長くなり、しかも完全に溶融した時に表面張力
がＳｎ−Ｐｂ系のはんだよりも弱くなる組成について鋭
意研究を重ねて本発明を完成させた。
【００１２】本発明は、液状またはペースト状のフラッ
クスと粉末はんだを混和してなるクリームはんだにおい
て、粉末はんだは、Ａｇ１．５〜７重量％、残部Ｓｎか
らなる粉末はんだと、Ｐｂ８０〜１００重量％、残部Ｓ
ｎからなる粉末はんだを、溶融後の組成がＡｇ１〜４重
量％、Ｓｎ５０〜６５重量％、残部Ｐｂとなるように混
合してあることを特徴とするクリームはんだである。
クスと粉末はんだを混和してなるクリームはんだにおい
て、粉末はんだは、Ａｇ１．５〜７重量％、残部Ｓｎか
らなる粉末はんだと、Ｐｂ８０〜１００重量％、残部Ｓ
ｎからなる粉末はんだを、溶融後の組成がＡｇ１〜４重
量％、Ｓｎ５０〜６５重量％、残部Ｐｂとなるように混
合してあることを特徴とするクリームはんだである。
【００１３】本発明において、Ｓｎ−Ａｇ系粉末はんだ
とＰｂ主成分のＰｂ−Ｓｎ系粉末はんだ、またはＰｂ粉
末を用いるのは、完全溶融後の組成がＰｂ−Ｓｎ系共晶
はんだよりも表面張力の弱いＰｂ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだ
となるようにするためである。ここで完全溶融後のＰｂ
−Ｓｎ−Ａｇ系はんだでＳｎを５０〜６５重量％とした
のは、Ｓｎが５０重量％よりも少ないと液相線温度が高
くなり、混合粉を完全に溶融させるためのリフロー温度
も高くせざるを得なくなって、電子部品やプリント基板
を熱損傷させてしまうからである。またＳｎが６５重量
％を越えるとはんだ付け性が悪くなるばかりでなく、液
相線温度も高くなってしまう。
とＰｂ主成分のＰｂ−Ｓｎ系粉末はんだ、またはＰｂ粉
末を用いるのは、完全溶融後の組成がＰｂ−Ｓｎ系共晶
はんだよりも表面張力の弱いＰｂ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだ
となるようにするためである。ここで完全溶融後のＰｂ
−Ｓｎ−Ａｇ系はんだでＳｎを５０〜６５重量％とした
のは、Ｓｎが５０重量％よりも少ないと液相線温度が高
くなり、混合粉を完全に溶融させるためのリフロー温度
も高くせざるを得なくなって、電子部品やプリント基板
を熱損傷させてしまうからである。またＳｎが６５重量
％を越えるとはんだ付け性が悪くなるばかりでなく、液
相線温度も高くなってしまう。
【００１４】溶融後のＰｂ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだでＡｇ
を１〜４重量％としたのは、Ａｇが１重量％より少なく
ないと完全溶融時に表面張力を弱める効果がないからで
あり、Ａｇが４重量％を越えると液相線温度が急激に高
くなってしまうからである。
を１〜４重量％としたのは、Ａｇが１重量％より少なく
ないと完全溶融時に表面張力を弱める効果がないからで
あり、Ａｇが４重量％を越えると液相線温度が急激に高
くなってしまうからである。
【００１５】本発明に用いるＳｎ−Ａｇ系粉末はんだに
おいて、Ａｇが１．５重量％よりも少ないものでは完全
溶融後の組成でＡｇを１重量％以上にすることができな
くなる。しかるに、７重量％を越えたものにすると、液
相線温度がかなり高くなってしまうため、リフロー時の
拡散溶融に時間がかかり過ぎて生産性が悪くなる。
おいて、Ａｇが１．５重量％よりも少ないものでは完全
溶融後の組成でＡｇを１重量％以上にすることができな
くなる。しかるに、７重量％を越えたものにすると、液
相線温度がかなり高くなってしまうため、リフロー時の
拡散溶融に時間がかかり過ぎて生産性が悪くなる。
【００１６】本発明に用いるＰｂ−Ｓｎ系粉末はんだに
おいて、Ｐｂ量を８０〜１００重量％としたのは、Ｐｂ
が８０重量よりも少ないと、前述Ｓｎ主成分の粉末はん
だと混合したときにＳｎ量を５０〜６５重量％にするこ
とができなくなる。Ｐｂ１００重量％粉末はんだ、即ち
Ｐｂ粉末だけでもＳｎ主成分の粉末はんだと混合すれば
Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ系にすることができる。
おいて、Ｐｂ量を８０〜１００重量％としたのは、Ｐｂ
が８０重量よりも少ないと、前述Ｓｎ主成分の粉末はん
だと混合したときにＳｎ量を５０〜６５重量％にするこ
とができなくなる。Ｐｂ１００重量％粉末はんだ、即ち
Ｐｂ粉末だけでもＳｎ主成分の粉末はんだと混合すれば
Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ系にすることができる。
【００１７】
○実施例１ Ｓｎ−３．５Ａｇ粉末はんだ ６０重量％ Ｓｎ−９０Ｐｂ 粉末はんだ ４０重量％ 溶融後の組成 Ｐｂ−６２Ｓｎ−２Ａｇ チップ立ち数・・・・３／１，０００個
【００１８】○実施例２ Ｓｎ−２．５Ａｇ粉末はんだ ６４．５重量％ Ｐｂ 粉末はんだ ３５．５重量％ 溶融後の組成 Ｐｂ−６３Ｓｎ−１．５Ａｇ チップ立ち数・・・・１／１，０００個
【００１９】○実施例３ Ｓｎ−５Ａｇ 粉末はんだ ６０重量％ Ｐｂ−７．５Ｓｎ粉末はんだ ４０重量％ 溶融後の組成 Ｐｂ−６０Ｓｎ−３Ａｇ チップ立ち数・・・・０／１，０００個
【００２０】○比較例１（特開昭６３−１５４２８８
号） Ｓｎ 粉末はんだ ５９重量％ Ｐｂ−１０Ｓｎ 粉末はんだ ４１重量％ 溶融後の組成 Ｐｂ−６３Ｓｎ チップ立ち数・・・・８／１，０００個
号） Ｓｎ 粉末はんだ ５９重量％ Ｐｂ−１０Ｓｎ 粉末はんだ ４１重量％ 溶融後の組成 Ｐｂ−６３Ｓｎ チップ立ち数・・・・８／１，０００個
【００２１】○比較例２ Ｐｂ−６３Ｓｎ粉末はんだ １００重量％ チップ立ち数・・・・３５／１，０００個
【００２２】（注）チップ立ち数：プリント基板の部品
搭載部にスクリーンでクリームはんだを印刷塗布し、こ
の塗布部に１００５のチップコンデンサー（長さが１ｍ
ｍ、幅が０．５ｍｍ ）を１，０００個搭載してからリ
フロー炉ではんだ付けを行って、チップ立ちが起きた個
数を測定する。
搭載部にスクリーンでクリームはんだを印刷塗布し、こ
の塗布部に１００５のチップコンデンサー（長さが１ｍ
ｍ、幅が０．５ｍｍ ）を１，０００個搭載してからリ
フロー炉ではんだ付けを行って、チップ立ちが起きた個
数を測定する。
【００２３】
【発明の効果】本発明のクリームはんだは、Ｓｎ−Ａｇ
系とＰｂ−Ｓｎ系の２種の粉末はんだを用いているた
め、リフロー時に両者が完全に溶融するまでに長く時間
が係、しかも完全溶融後の組成がＡｇを含んでいること
から従来のＳｎ−Ｐｂ系の混合粉を用いたクリームはん
だよりも表面張力が弱く、微小なチップ部品をチップ立
ちさせない。従って、本発明のクリームはんだはチップ
立ちのない信頼性あるはんだ付けが行えるものである。
系とＰｂ−Ｓｎ系の２種の粉末はんだを用いているた
め、リフロー時に両者が完全に溶融するまでに長く時間
が係、しかも完全溶融後の組成がＡｇを含んでいること
から従来のＳｎ−Ｐｂ系の混合粉を用いたクリームはん
だよりも表面張力が弱く、微小なチップ部品をチップ立
ちさせない。従って、本発明のクリームはんだはチップ
立ちのない信頼性あるはんだ付けが行えるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 液状またはペースト状のフラックスと粉
末はんだを混和してなるクリームはんだにおいて、粉末
はんだは、Ａｇ１．５〜７重量％、残部Ｓｎからなる粉
末はんだと、Ｐｂ８０〜１００重量％、残部Ｓｎからな
る粉末はんだを、溶融後の組成がＡｇ１〜４重量％、Ｓ
ｎ５０〜６５重量％、残部Ｐｂとなるように混合してあ
ることを特徴とするクリームはんだ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31865191A JPH05185278A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | クリームはんだ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31865191A JPH05185278A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | クリームはんだ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185278A true JPH05185278A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=18101517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31865191A Pending JPH05185278A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | クリームはんだ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185278A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07276076A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリームはんだ |
| JPH0899189A (ja) * | 1994-08-02 | 1996-04-16 | Showa Denko Kk | クリームはんだ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02117794A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP31865191A patent/JPH05185278A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02117794A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07276076A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリームはんだ |
| JPH0899189A (ja) * | 1994-08-02 | 1996-04-16 | Showa Denko Kk | クリームはんだ |
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