JPH07136795A - はんだペースト - Google Patents
はんだペーストInfo
- Publication number
- JPH07136795A JPH07136795A JP5286944A JP28694493A JPH07136795A JP H07136795 A JPH07136795 A JP H07136795A JP 5286944 A JP5286944 A JP 5286944A JP 28694493 A JP28694493 A JP 28694493A JP H07136795 A JPH07136795 A JP H07136795A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- flux
- solder paste
- reaction
- exothermic
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/1163—Chemical reaction, e.g. heating solder by exothermic reaction
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 はんだづけに際して局部的に温度上昇をさせ
てはんだの溶融を助長する。 【構成】 はんだづけ用のフラックス中にはんだの融点
近傍の温度で発熱反応を起こす発熱材料を含有させてお
く。
てはんだの溶融を助長する。 【構成】 はんだづけ用のフラックス中にはんだの融点
近傍の温度で発熱反応を起こす発熱材料を含有させてお
く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路板に係わるも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化の要請により、
チップ部品とはんだペーストを使用する表面実装法によ
るプリント回路板の製造が行われるようになった。ここ
で使用するはんだペーストは、数１０ミクロン以下の粒
径のはんだ粉末とロジン、溶剤、活性剤、チキソ剤等か
らなるフラックスを混合したものである。プリント配線
板の所定位置にスクリーン印刷等によりはんだペースト
を印刷し、はんだペーストの粘着力を利用してチップ部
品等を仮止めし、リフロー炉によって加熱し、はんだを
溶融させてプリント配線板とチップ部品等を接合してプ
リント回路板を得る。
チップ部品とはんだペーストを使用する表面実装法によ
るプリント回路板の製造が行われるようになった。ここ
で使用するはんだペーストは、数１０ミクロン以下の粒
径のはんだ粉末とロジン、溶剤、活性剤、チキソ剤等か
らなるフラックスを混合したものである。プリント配線
板の所定位置にスクリーン印刷等によりはんだペースト
を印刷し、はんだペーストの粘着力を利用してチップ部
品等を仮止めし、リフロー炉によって加熱し、はんだを
溶融させてプリント配線板とチップ部品等を接合してプ
リント回路板を得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】プリント配線板上に、
はんだペーストによって仮止めされた多数のチップ部品
等を、リフロー炉を通過させることにより同時に接合す
る、いわゆる一括リフロー法は、ファインパターンへの
正確さで能率的な製法であるが、はんだペーストを溶融
させることが吸熱反応であるため、リフロー炉を通過さ
せる際にチップ部品等をはんだの融点より４０〜５０℃
高い高温に数１０秒間保持することが必要となり、電子
部品には厳しい耐熱性（ハンダ耐熱性）が要求され、部
品の小型化、信頼性に重い課題となっている。
はんだペーストによって仮止めされた多数のチップ部品
等を、リフロー炉を通過させることにより同時に接合す
る、いわゆる一括リフロー法は、ファインパターンへの
正確さで能率的な製法であるが、はんだペーストを溶融
させることが吸熱反応であるため、リフロー炉を通過さ
せる際にチップ部品等をはんだの融点より４０〜５０℃
高い高温に数１０秒間保持することが必要となり、電子
部品には厳しい耐熱性（ハンダ耐熱性）が要求され、部
品の小型化、信頼性に重い課題となっている。
【０００４】一方、鉛入りはんだ製品は、廃棄による環
境の鉛汚染の問題が提起されてきており、非鉛はんだの
検討が始められてきた。その中で比較的有望なはんだ材
料はＳｎ−Ａｇ共晶はんだであるが、融点が２２１℃と
現在最も広く使用されているＳｎ−Ｐｂはんだの融点１
８３℃に対して３８℃高く、電子部品により高温の耐熱
性を必要とするために普及困難となっている。本発明は
これらの問題点を解決するものである。
境の鉛汚染の問題が提起されてきており、非鉛はんだの
検討が始められてきた。その中で比較的有望なはんだ材
料はＳｎ−Ａｇ共晶はんだであるが、融点が２２１℃と
現在最も広く使用されているＳｎ−Ｐｂはんだの融点１
８３℃に対して３８℃高く、電子部品により高温の耐熱
性を必要とするために普及困難となっている。本発明は
これらの問題点を解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだペースト
は、はんだ付けを行う際にフラックス中に配合した材料
の化学反応による発熱によって、はんだペーストの温度
を上昇させることにより、リフロー温度を低目にするこ
とができるものである。発熱に利用する化学反応は、酸
化反応、ハロゲン化反応、中和反応、重合反応、分解反
応、触媒反応、水和反応等の特定の化学反応に限定され
るものではない。反応による発熱量は、はんだ溶融に際
して必要とするリフロー温度の降下が顕著に認められる
程度の値が必要であるが、プリント基板やチップ部品等
が過度に昇温する程多量であってはならない。また、発
熱反応速度が大き過ぎて、爆発に至る反応は、はんだペ
ーストやチップ部品等を飛散させるため不適当である。
これらの要件を勘案すると、ニトロセルロースを使用す
るのが最も適当である。ニトロセルロースは１３５℃で
徐々に反応を開始し、１８０℃前後で激しい発熱反応を
呈する。
は、はんだ付けを行う際にフラックス中に配合した材料
の化学反応による発熱によって、はんだペーストの温度
を上昇させることにより、リフロー温度を低目にするこ
とができるものである。発熱に利用する化学反応は、酸
化反応、ハロゲン化反応、中和反応、重合反応、分解反
応、触媒反応、水和反応等の特定の化学反応に限定され
るものではない。反応による発熱量は、はんだ溶融に際
して必要とするリフロー温度の降下が顕著に認められる
程度の値が必要であるが、プリント基板やチップ部品等
が過度に昇温する程多量であってはならない。また、発
熱反応速度が大き過ぎて、爆発に至る反応は、はんだペ
ーストやチップ部品等を飛散させるため不適当である。
これらの要件を勘案すると、ニトロセルロースを使用す
るのが最も適当である。ニトロセルロースは１３５℃で
徐々に反応を開始し、１８０℃前後で激しい発熱反応を
呈する。
【０００６】発熱材料の添加方法としては、フラックス
中に均一に溶解あるいは分散させる方法、はんだ粉末の
粒径と同等以下の粒径の粒子状で分散させる方法、はん
だ粉末表面に塗布する方法等のいずれの方法に限定され
るものではない。発熱反応の開始には、単なる加熱ばか
りでなく、高周波誘導加熱、光ビーム照射、レーザー照
射、電気スパーク、火炎放射等のいずれに限定されるも
のではない。
中に均一に溶解あるいは分散させる方法、はんだ粉末の
粒径と同等以下の粒径の粒子状で分散させる方法、はん
だ粉末表面に塗布する方法等のいずれの方法に限定され
るものではない。発熱反応の開始には、単なる加熱ばか
りでなく、高周波誘導加熱、光ビーム照射、レーザー照
射、電気スパーク、火炎放射等のいずれに限定されるも
のではない。
【０００７】はんだペーストに用いるはんだ粉末は、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｕ等の組合せに
よる種々の合金のいずれかに限定されるものではない。
はんだペーストを構成するフラックスは、ロジン系、合
成樹脂系等あるいは水溶性高分子系等のいずれかに限定
されるものではない。
ｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｕ等の組合せに
よる種々の合金のいずれかに限定されるものではない。
はんだペーストを構成するフラックスは、ロジン系、合
成樹脂系等あるいは水溶性高分子系等のいずれかに限定
されるものではない。
【０００８】
【作用】はんだづけ用のフラックス中に１５０〜１８０
℃で発熱反応を起こす物質を混合しておき、はんだづけ
に際して局部的に高温度にしてはんだの溶解を助長する
作用をもたらす。
℃で発熱反応を起こす物質を混合しておき、はんだづけ
に際して局部的に高温度にしてはんだの溶解を助長する
作用をもたらす。
【０００９】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を説明する。ロ
ジン５５重量部、グルタール酸３重量部、イソプロピル
アミン臭素酸塩１重量部、脂肪酸グリセリド８重量部、
２エチル１，３ヘキサジオール３３重量部からなるフラ
ックス１０重量部とスズ鉛共晶はんだ粉末（Ｓｎ６３％
−Ｐｂ３７％、粒径２２〜５３μ）９０重量部を混練し
てなるはんだペースト９０重量部に、ニトロセルロース
をジブチルフタレートで溶解して可塑化した発熱材料１
０重量部を添加混練して本発明のはんだペーストを得
た。このはんだペーストをＪＩＳ Ｚ３１９７．６．１
０（ｂ）の銅板上に０．３ｇを載せて、１８０℃に保持
されたホットプレート上で加熱したところ６０秒ではん
だが溶融し一体化した。発熱材料を添加する前のはんだ
ペーストで同様の試験を実施したところ、１２０秒以上
経過してもはんだは一体化しなかった。
ジン５５重量部、グルタール酸３重量部、イソプロピル
アミン臭素酸塩１重量部、脂肪酸グリセリド８重量部、
２エチル１，３ヘキサジオール３３重量部からなるフラ
ックス１０重量部とスズ鉛共晶はんだ粉末（Ｓｎ６３％
−Ｐｂ３７％、粒径２２〜５３μ）９０重量部を混練し
てなるはんだペースト９０重量部に、ニトロセルロース
をジブチルフタレートで溶解して可塑化した発熱材料１
０重量部を添加混練して本発明のはんだペーストを得
た。このはんだペーストをＪＩＳ Ｚ３１９７．６．１
０（ｂ）の銅板上に０．３ｇを載せて、１８０℃に保持
されたホットプレート上で加熱したところ６０秒ではん
だが溶融し一体化した。発熱材料を添加する前のはんだ
ペーストで同様の試験を実施したところ、１２０秒以上
経過してもはんだは一体化しなかった。
【００１０】
【発明の効果】はんだペーストを構成するフラックス中
に積極的な発熱材料を添加することにより、より低温の
リフロー温度ではんだ接合することが可能となり、電子
部品等への熱負荷を緩和することが可能となる。
に積極的な発熱材料を添加することにより、より低温の
リフロー温度ではんだ接合することが可能となり、電子
部品等への熱負荷を緩和することが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 フラックス中に発熱材料を含有すること
を特徴とするはんだペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286944A JPH07136795A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | はんだペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286944A JPH07136795A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | はんだペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136795A true JPH07136795A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17710979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5286944A Pending JPH07136795A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | はんだペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07136795A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001250A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-14 | Zentrum für Material- und Umwelttechnik GmbH | Verfahren zum weichlöten von metallen und weichlot zur ausführung dieses verfahrens |
| WO2010029169A1 (de) | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Lotmaterial mit einem reaktiven zusatzwerkstoff, trägerbauteil oder bauelement mit einem solchen lotmaterial sowie verwendung eines flussmittels |
| WO2011121686A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 株式会社日立製作所 | ウェハ接合半導体装置の製造方法 |
| JP5614413B2 (ja) * | 2010-01-08 | 2014-10-29 | 荒川化学工業株式会社 | 鉛フリーハンダ用フラックス組成物及び鉛フリーハンダペースト |
| WO2014188559A1 (ja) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | 株式会社日立製作所 | 反応性粉末、該反応性粉末を用いた接合材料、該接合材料で接合した接合体、および該接合体の製造方法 |
| CN109909644A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 南京机器人研究院有限公司 | 一种用于焊接金属的保护剂及其制备方法 |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP5286944A patent/JPH07136795A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001250A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-14 | Zentrum für Material- und Umwelttechnik GmbH | Verfahren zum weichlöten von metallen und weichlot zur ausführung dieses verfahrens |
| WO2010029169A1 (de) | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Lotmaterial mit einem reaktiven zusatzwerkstoff, trägerbauteil oder bauelement mit einem solchen lotmaterial sowie verwendung eines flussmittels |
| CN102216026A (zh) * | 2008-09-15 | 2011-10-12 | 西门子公司 | 包含反应性添加料的焊接材料，包含这种焊接材料的载体元件或构件以及助熔剂的用途 |
| JP2012502798A (ja) * | 2008-09-15 | 2012-02-02 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 反応性充填剤を有するはんだ材料、当該はんだ材料を有する担体要素又は部品、ならびに融剤の利用 |
| JP5614413B2 (ja) * | 2010-01-08 | 2014-10-29 | 荒川化学工業株式会社 | 鉛フリーハンダ用フラックス組成物及び鉛フリーハンダペースト |
| WO2011121686A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 株式会社日立製作所 | ウェハ接合半導体装置の製造方法 |
| JP2011210758A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | ウェハ接合半導体装置の製造方法 |
| US8889441B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-11-18 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing wafer-bonded semiconductor device |
| WO2014188559A1 (ja) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | 株式会社日立製作所 | 反応性粉末、該反応性粉末を用いた接合材料、該接合材料で接合した接合体、および該接合体の製造方法 |
| JPWO2014188559A1 (ja) * | 2013-05-23 | 2017-02-23 | 株式会社日立製作所 | 反応性粉末、該反応性粉末を用いた接合材料、該接合材料で接合した接合体、および該接合体の製造方法 |
| CN109909644A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 南京机器人研究院有限公司 | 一种用于焊接金属的保护剂及其制备方法 |
| CN109909644B (zh) * | 2017-12-13 | 2021-02-09 | 南京机器人研究院有限公司 | 一种用于焊接金属的保护剂及其制备方法 |
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