JPH05337679A - クリーム半田用半田粉末およびその製造方法 - Google Patents
クリーム半田用半田粉末およびその製造方法Info
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- JPH05337679A JPH05337679A JP14402292A JP14402292A JPH05337679A JP H05337679 A JPH05337679 A JP H05337679A JP 14402292 A JP14402292 A JP 14402292A JP 14402292 A JP14402292 A JP 14402292A JP H05337679 A JPH05337679 A JP H05337679A
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- cream solder
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子部品のリフロー半田付けの際にチップ立
ち不良が発生するという課題を解決し、チップ立ちを抑
え、半田付け信頼性に優れたクリーム半田用半田粉末を
得る。 【構成】 最も融点の高い金属または合金を核１とし、
その書面に融点の低い順に金属または合金よりなる１層
または複数のコーティング層２，３を形成する。 【効果】 半田粉末が外側の融点の低いコーティング層
より順に除々に溶融するので、半田の急速溶融によるチ
ップ立ち不良を極力抑えることができる。
ち不良が発生するという課題を解決し、チップ立ちを抑
え、半田付け信頼性に優れたクリーム半田用半田粉末を
得る。 【構成】 最も融点の高い金属または合金を核１とし、
その書面に融点の低い順に金属または合金よりなる１層
または複数のコーティング層２，３を形成する。 【効果】 半田粉末が外側の融点の低いコーティング層
より順に除々に溶融するので、半田の急速溶融によるチ
ップ立ち不良を極力抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路基板のリフロ
ー半田付けに用いるクルーム半田用半田粉末とその製造
方法に関する。
ー半田付けに用いるクルーム半田用半田粉末とその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子回路基板上に電子部品を半田
付けする技術として、リード付き部品を基板に挿入し、
溶融半田中に浸漬するディップ半田付け方法から回路基
板上にクリーム半田を印刷し、電子部品を装着した後に
加熱して半田を再溶融させるリフロー半田付け方法が盛
んになってきた。リフロー半田付け方法によると高密
度、高品質の半田付けが可能となるので、これからの主
流となる技術であると期待されている。以下、リフロー
半田付け方法について詳細に説明する。
付けする技術として、リード付き部品を基板に挿入し、
溶融半田中に浸漬するディップ半田付け方法から回路基
板上にクリーム半田を印刷し、電子部品を装着した後に
加熱して半田を再溶融させるリフロー半田付け方法が盛
んになってきた。リフロー半田付け方法によると高密
度、高品質の半田付けが可能となるので、これからの主
流となる技術であると期待されている。以下、リフロー
半田付け方法について詳細に説明する。
【０００３】まず銅張積層配線基板の銅箔パターン上に
金属製マスクを介してクリーム半田を正確に印刷する。
このクリーム半田半田粉末を溶剤，フラックス，増粘
剤，活性剤等と混合することによって構成されたクリー
ム状の印刷ペーストである。次に印刷されたクリーム半
田上に表面実装用電子部品を装着し、リフロー炉で２１
０℃〜２４０℃に加熱して半田金属成分を再溶融させ、
電子部品の電極と銅箔回路電極とを物理的電気的に接合
させる。ちなみに最近ではフロン洗浄全廃の取り組みと
して低残査タイプのクリーム半田とＮ2ガス雰囲気中リ
フローを併用する半田付け方式が多くなってきている。
金属製マスクを介してクリーム半田を正確に印刷する。
このクリーム半田半田粉末を溶剤，フラックス，増粘
剤，活性剤等と混合することによって構成されたクリー
ム状の印刷ペーストである。次に印刷されたクリーム半
田上に表面実装用電子部品を装着し、リフロー炉で２１
０℃〜２４０℃に加熱して半田金属成分を再溶融させ、
電子部品の電極と銅箔回路電極とを物理的電気的に接合
させる。ちなみに最近ではフロン洗浄全廃の取り組みと
して低残査タイプのクリーム半田とＮ2ガス雰囲気中リ
フローを併用する半田付け方式が多くなってきている。
【０００４】さて、前記クリーム半田中の半田粉末は金
属組成が６３Ｓｎ−３７Ｐｂの１種類の合金からなり、
その形状は不定形または球形の粒子よりなるものであ
る。上記半田粉末の製造方法としてはアトマイズ加工方
法と遠心分離法（回転飛散方法）の２つに大別され、使
用する雰囲気は空気と不活性ガス（Ｎ2，Ｈ2，Ａｒ
2等）の２種類があり、空気を使用した場合は半田粉末
粒子形状は不定形になり易く、不活性ガスを使用した場
合は球形となり易い。
属組成が６３Ｓｎ−３７Ｐｂの１種類の合金からなり、
その形状は不定形または球形の粒子よりなるものであ
る。上記半田粉末の製造方法としてはアトマイズ加工方
法と遠心分離法（回転飛散方法）の２つに大別され、使
用する雰囲気は空気と不活性ガス（Ｎ2，Ｈ2，Ａｒ
2等）の２種類があり、空気を使用した場合は半田粉末
粒子形状は不定形になり易く、不活性ガスを使用した場
合は球形となり易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、電化製品の小型
化が進み内蔵されるプリント基板の小型化が要求されて
おり、１００５チップ部品（長方形の一辺が１．０mm、
他辺が０．５mm ）等の微小電子部品の実装の必要性が
生じてきた。
化が進み内蔵されるプリント基板の小型化が要求されて
おり、１００５チップ部品（長方形の一辺が１．０mm、
他辺が０．５mm ）等の微小電子部品の実装の必要性が
生じてきた。
【０００６】しかしながら、上述した半田粉末によるク
リーム半田材料で微小電子部品のリフロー半田付けを行
うと、半田粉末の急速溶融が原因でチップ立ち不良（溶
融半田の表面張力によってチップ部品が一方の端子を支
点として基板に垂直に立ち上がる）が発生するという課
題を有していた。特に最近ではＮ2ガス雰囲気中でのリ
フロー半田付けが多用されており、この方法によると半
田の濡れ性が向上するためチップ立ち不良はさらに発生
しやすくなる。
リーム半田材料で微小電子部品のリフロー半田付けを行
うと、半田粉末の急速溶融が原因でチップ立ち不良（溶
融半田の表面張力によってチップ部品が一方の端子を支
点として基板に垂直に立ち上がる）が発生するという課
題を有していた。特に最近ではＮ2ガス雰囲気中でのリ
フロー半田付けが多用されており、この方法によると半
田の濡れ性が向上するためチップ立ち不良はさらに発生
しやすくなる。
【０００７】本発明は上記課題を解決するものであり、
リフロー半田付けの際の微小電子部品のチップ立ち不良
を極力無くすことのできをクリーム半田用半田粉末およ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
リフロー半田付けの際の微小電子部品のチップ立ち不良
を極力無くすことのできをクリーム半田用半田粉末およ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は融点の高い金属または合金を核とし、その核
の表面に核の融点より融点の低い順に金属または合金よ
りなる１層また複数のコーティング層を形成したもので
ある。
に本発明は融点の高い金属または合金を核とし、その核
の表面に核の融点より融点の低い順に金属または合金よ
りなる１層また複数のコーティング層を形成したもので
ある。
【０００９】さらに本発明は、核の主成分Ｓｎ，第１コ
ーティング層の主成分がＰｂであり、粉末粒子組成がＳ
ｎ：５０〜７５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％もしく
は、核の主成分がＳｎ−Ａｇ，第１コーティング層の主
成分がＳｎ−Ｐｂであり、粉末粒子組成がＳｎ：５０〜
７５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％，Ａｇが５ｗｔ％
以下よりなるものである。
ーティング層の主成分がＰｂであり、粉末粒子組成がＳ
ｎ：５０〜７５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％もしく
は、核の主成分がＳｎ−Ａｇ，第１コーティング層の主
成分がＳｎ−Ｐｂであり、粉末粒子組成がＳｎ：５０〜
７５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％，Ａｇが５ｗｔ％
以下よりなるものである。
【００１０】さらに不活性雰囲気中で噴霧もしくは飛散
させることにより核となる金属粉末粒子を製造する工程
と、めっき浴中で電気めっきもしくは無電解めっきによ
り核の周囲に金属のコーティング層を形成する工程と、
核の周囲にコーティング層が形成された金属粉末粒子を
洗浄、乾燥する工程から構成されるものである。
させることにより核となる金属粉末粒子を製造する工程
と、めっき浴中で電気めっきもしくは無電解めっきによ
り核の周囲に金属のコーティング層を形成する工程と、
核の周囲にコーティング層が形成された金属粉末粒子を
洗浄、乾燥する工程から構成されるものである。
【００１１】さらに複数のコーティング層を形成させる
場合には、不活性雰囲気中で噴霧もしくは飛散させるこ
とにより核となる金属粉末粒子を製造する工程と、めっ
き浴中で電気めっき、もしくは無電解めっきにより核の
周囲に金属の第１コーティング層を形成する工程と、そ
の第１コーティング層の上からめっき浴中で電気もしく
は無電解めっきにより金属の第２コーティング層を形成
する工程と、（以下、第３，第４…コーティング層につ
いても第２コーティング層と同様に行う）核および複数
のコーティング層からなる金属粉末粒子を洗浄、乾燥す
る工程とからなるものである。
場合には、不活性雰囲気中で噴霧もしくは飛散させるこ
とにより核となる金属粉末粒子を製造する工程と、めっ
き浴中で電気めっき、もしくは無電解めっきにより核の
周囲に金属の第１コーティング層を形成する工程と、そ
の第１コーティング層の上からめっき浴中で電気もしく
は無電解めっきにより金属の第２コーティング層を形成
する工程と、（以下、第３，第４…コーティング層につ
いても第２コーティング層と同様に行う）核および複数
のコーティング層からなる金属粉末粒子を洗浄、乾燥す
る工程とからなるものである。
【００１２】
【作用】したがって本発明によれば、微小電子部品のリ
フロー半田付けの際、半田粉末は外周部に形成された融
点の低い金属のコーティング層より順に除々に溶融して
行くため、微小電子部品のチップ立ち不良を極力抑える
ことが可能となる。
フロー半田付けの際、半田粉末は外周部に形成された融
点の低い金属のコーティング層より順に除々に溶融して
行くため、微小電子部品のチップ立ち不良を極力抑える
ことが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１〜図
４を参照しながら詳細に説明する。
４を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例における２層構造
のクリーム半田用半田粉末の断面図であり、図において
１は融点の高い金属または合金よりなる核、２は第１コ
ーティング層である。図２は同じく３層構造のクリーム
半田用半田粉末の断面図であり、図において３は第２コ
ーティング層である。図３は本発明の一実施例のクリー
ム半田用半田粉末の製造方法の工程図を示しており、図
において４は原料となる金属、５は遠心噴霧法による核
形成工程、６はめっきによりコーティング層形成工程、
７は洗浄工程、８は乾燥工程、９は完成した半田粉末で
ある。図４は同クリーム半田用半田粉末の製造方法にお
いて使用する装置の概略図であり、図において１０は溶
解炉、１１は射出ノズル、１２は溶融した金属を飛散さ
せるための回転ディスク、１３はチャンバー、１４は金
属粉末を受ける回収槽である。
のクリーム半田用半田粉末の断面図であり、図において
１は融点の高い金属または合金よりなる核、２は第１コ
ーティング層である。図２は同じく３層構造のクリーム
半田用半田粉末の断面図であり、図において３は第２コ
ーティング層である。図３は本発明の一実施例のクリー
ム半田用半田粉末の製造方法の工程図を示しており、図
において４は原料となる金属、５は遠心噴霧法による核
形成工程、６はめっきによりコーティング層形成工程、
７は洗浄工程、８は乾燥工程、９は完成した半田粉末で
ある。図４は同クリーム半田用半田粉末の製造方法にお
いて使用する装置の概略図であり、図において１０は溶
解炉、１１は射出ノズル、１２は溶融した金属を飛散さ
せるための回転ディスク、１３はチャンバー、１４は金
属粉末を受ける回収槽である。
【００１５】まず、半田粉末の核１を図４に示す装置を
用いて図３に示す遠心噴霧法による核形成工程５により
製造した。図３に示す原料の金属４を図４に示す溶解炉
１０中に入れ、４００℃で真空溶解し、射出ノズル１１
により回転ディスク１２に向けて射出した。原料の金属
４の射出速度を１０ｃｃ／ｓｅｃ、回転ディスク１２の
回転速度を１００００ｒｐｍとし、チャンバー１３内の
Ｏ2濃度が１ｐｐｍ以下になるようにチャンバー１３内
をＮ2およびＨ2ガスにより置換した。Ｎ2−Ｈ2ガスのＨ
2含有量は１０％はとした。射出された原料の金属４は
回転ディスク１２により飛散され、微粒子となってチャ
ンバー１３内に落下し、冷却固化後回収層１４に回収さ
れる。製造された粉末の形状は、径が５μｍから４０μ
ｍの真球形状である。その後、めっきによるコーティン
グ層形成工程６により図１に示すように第１コーティン
グ層２を形成した後に洗浄工程７により純水にて洗浄
し、その後乾燥工程８によりＮ2−Ｈ2ガス中（０℃×１
ｈｒ）に粉末を保持し、１５０℃×２ｈｒの条件で乾燥
し、クリーム半田用の半田粉末９を得た。この場合の核
１および第１コーティング層２の組成を（表１）に示
す。
用いて図３に示す遠心噴霧法による核形成工程５により
製造した。図３に示す原料の金属４を図４に示す溶解炉
１０中に入れ、４００℃で真空溶解し、射出ノズル１１
により回転ディスク１２に向けて射出した。原料の金属
４の射出速度を１０ｃｃ／ｓｅｃ、回転ディスク１２の
回転速度を１００００ｒｐｍとし、チャンバー１３内の
Ｏ2濃度が１ｐｐｍ以下になるようにチャンバー１３内
をＮ2およびＨ2ガスにより置換した。Ｎ2−Ｈ2ガスのＨ
2含有量は１０％はとした。射出された原料の金属４は
回転ディスク１２により飛散され、微粒子となってチャ
ンバー１３内に落下し、冷却固化後回収層１４に回収さ
れる。製造された粉末の形状は、径が５μｍから４０μ
ｍの真球形状である。その後、めっきによるコーティン
グ層形成工程６により図１に示すように第１コーティン
グ層２を形成した後に洗浄工程７により純水にて洗浄
し、その後乾燥工程８によりＮ2−Ｈ2ガス中（０℃×１
ｈｒ）に粉末を保持し、１５０℃×２ｈｒの条件で乾燥
し、クリーム半田用の半田粉末９を得た。この場合の核
１および第１コーティング層２の組成を（表１）に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】なお、図２に示す第２コーディング層３の
形成は、図３に示す工程図におけるめっきによるコーテ
ィング層形成工程６と洗浄工程７を繰り返すことによっ
て達成される。第２コーティング層３以上の各コーティ
ング層の形成も同様である。上記の半田粉末９によるク
リーム半田は従来の半田粉末によるクリーム半田と比較
してリフロー半田付けの際に発生する微小電子部品のチ
ップ立ち不良が極めて少なくなることが確認できた。
形成は、図３に示す工程図におけるめっきによるコーテ
ィング層形成工程６と洗浄工程７を繰り返すことによっ
て達成される。第２コーティング層３以上の各コーティ
ング層の形成も同様である。上記の半田粉末９によるク
リーム半田は従来の半田粉末によるクリーム半田と比較
してリフロー半田付けの際に発生する微小電子部品のチ
ップ立ち不良が極めて少なくなることが確認できた。
【００１８】
【発明の効果】上記実施例より明らかなように、本発明
によるクリーム半田用半田粉末を用いたクリーム半田を
使用することにより、リフロー半田付けの際の微小電子
部品のチップ立ち不良がなくなるので微小電子部品によ
る高品質な高密度実装が可能となる。特に濡れ性にすぐ
れたＮ2ガス雰囲気中でのリフロー半田付けにおけるチ
ップ立ち不良の防止にさらに大きな効果が期待できる。
によるクリーム半田用半田粉末を用いたクリーム半田を
使用することにより、リフロー半田付けの際の微小電子
部品のチップ立ち不良がなくなるので微小電子部品によ
る高品質な高密度実装が可能となる。特に濡れ性にすぐ
れたＮ2ガス雰囲気中でのリフロー半田付けにおけるチ
ップ立ち不良の防止にさらに大きな効果が期待できる。
【図１】本発明の一実施例のクリーム半田用半田粉末の
断面図
断面図
【図２】同他の実施例のクリーム半田用半田粉末の断面
図
図
【図３】本発明の一実施例のクリーム半田用半田粉末の
製造方法を示す工程図
製造方法を示す工程図
【図４】同製造方法において使用する装置の概略図
１ 核 ２ 第１コーティング層 ３ 第２コーティング層 ５ 核形成工程 ６ コーティング層形成工程 ７ 洗浄工程 ８ 乾燥工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中逵 八郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 融点の高い金属または合金を核とし、そ
の核の表面に前記核の融点より融点の低い順に金属また
は合金よりなる層または複数のコーティング層を形成し
てなるクリーム半田用半田粉末。 - 【請求項２】 核の主成分がＳｎ，第１コーティング層
の主成分がＰｂであり、粉末粒子組成がＳｎ：５０〜７
５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％である請求項１記載
のクリーム半田用半田粉末。 - 【請求項３】 核の主成分がＳｎ−Ａｇ，第１コーティ
ング層の主成分がＳｎ−Ｐｂであり、粉末粒子組成がＳ
ｎ：５０〜７５ｗｔ％，Ｐｂ：２５〜５０ｗｔ％，Ａｇ
が５ｗｔ％以下である請求項１記載のクリーム半田用半
田粉末。 - 【請求項４】 不活性雰囲気中で噴霧または飛散させる
ことにより核となる金属粉末粒子を製造する核形成工程
と、めっき浴中で電気めっきまたは、無電解めっきによ
り前記核の周囲に１層または複数の金属のコーティング
層を形成するコーティング層形成工程と、前記核の周囲
にコーティング層が形成された金属粉末粒子を洗浄する
洗浄工程と、乾燥する乾燥工程とから構成されるクリー
ム半田用半田粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14402292A JPH05337679A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | クリーム半田用半田粉末およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14402292A JPH05337679A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | クリーム半田用半田粉末およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337679A true JPH05337679A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15352509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14402292A Pending JPH05337679A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | クリーム半田用半田粉末およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05337679A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08174264A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-09 | Nec Corp | ソルダーペースト |
| WO1997000753A1 (fr) * | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal d'apport de brasage, composant electronique soude et plaque de circuit electronique |
| JPH11179585A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリームはんだ |
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-
1992
- 1992-06-04 JP JP14402292A patent/JPH05337679A/ja active Pending
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