JPS5868495A - ろう材の製造方法 - Google Patents
ろう材の製造方法Info
- Publication number
- JPS5868495A JPS5868495A JP16575881A JP16575881A JPS5868495A JP S5868495 A JPS5868495 A JP S5868495A JP 16575881 A JP16575881 A JP 16575881A JP 16575881 A JP16575881 A JP 16575881A JP S5868495 A JPS5868495 A JP S5868495A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- temp
- solidification
- furnace
- pipe
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ボイドな低減する面付用はんだ材料の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来ＩＣのダイボンディングや他の面付部品のはんだ付
においては、均一組成のはんだ板やはんだペースト印刷
による方法やその他の方法が用いられてきた。これらは
いずれもが均一組成のろう材によって第１図に例示した
ように薄い大面積（厚さに対して面積が広い〕の接続の
ため、はんだ接続部２は７ラツクスの発泡、空気のまき
込み、溶融はんだからのガス放出などによるボイド４の
生成を防ぐことは困難であっへそのためボイド低減策と
して部品１と基板２のぬれ性の確保、不活性ないしは環
元雰囲気によるはんだ付や７ラツクスを用いないはんだ
付あるいは真空による脱ガスはんだ付などの様々な工夫
がなされている。しかし、これらの方法はいずれも一長
一短があり、十分な効果を上けるに至っていない。
においては、均一組成のはんだ板やはんだペースト印刷
による方法やその他の方法が用いられてきた。これらは
いずれもが均一組成のろう材によって第１図に例示した
ように薄い大面積（厚さに対して面積が広い〕の接続の
ため、はんだ接続部２は７ラツクスの発泡、空気のまき
込み、溶融はんだからのガス放出などによるボイド４の
生成を防ぐことは困難であっへそのためボイド低減策と
して部品１と基板２のぬれ性の確保、不活性ないしは環
元雰囲気によるはんだ付や７ラツクスを用いないはんだ
付あるいは真空による脱ガスはんだ付などの様々な工夫
がなされている。しかし、これらの方法はいずれも一長
一短があり、十分な効果を上けるに至っていない。
たとえば、ぬれ性の確保は必要条件であるが７ラツクス
やまき込みの対策とはならない。またフラックスを用い
ないはんだ付くおいては。
やまき込みの対策とはならない。またフラックスを用い
ないはんだ付くおいては。
逆にはんだぬれ性の確保が難かしい問題となりている。
さらに真空脱ガスの方式はかなり効果があるといわれて
いるがプロセスが、（１）真空にひく、（２）はんだを
溶解する、（３）大気圧にもどす（４） 凝ＩＩ−ｊる
。の４つＫわかれており、各プロセスのコントロールが
難かしいことや装置的にも通常のりフロー装置より４高
価な点が大きい欠点でありた。
いるがプロセスが、（１）真空にひく、（２）はんだを
溶解する、（３）大気圧にもどす（４） 凝ＩＩ−ｊる
。の４つＫわかれており、各プロセスのコントロールが
難かしいことや装置的にも通常のりフロー装置より４高
価な点が大きい欠点でありた。
本発明は、上記した従来技術の欠点を解決し面付部分の
ボイドな低減するためのはんだ材料の製造方法を提供す
ることにある。
ボイドな低減するためのはんだ材料の製造方法を提供す
ることにある。
本発明ははんだ材料の凝固にともなう熱力学的な相変化
に着目し、凝固条件を制御することにより、内１ＩＩＫ
は融点の低いはんだ組成を形成し、外側には優点の高い
はんだ組成を実現する材料の製造方法に関するものであ
る。
に着目し、凝固条件を制御することにより、内１ＩＩＫ
は融点の低いはんだ組成を形成し、外側には優点の高い
はんだ組成を実現する材料の製造方法に関するものであ
る。
Ｉ！固現象を以下［２ＷＪを用いて簡単に説明する。た
とえば第２図に示したｐｂ −Ｓｒ＆系の平衡状１１図
において矢印に示したｑｏｗｔ、５ｐｂ−１ｏｔｕｔ、
ｑｂＳｎの組成の融液をゆっくり冷却、凝固させると最
初に凝固する部分の組成は液相線αの組成ではなく、よ
りＰｂの多い固相線すの組成であり。
とえば第２図に示したｐｂ −Ｓｒ＆系の平衡状１１図
において矢印に示したｑｏｗｔ、５ｐｂ−１ｏｔｕｔ、
ｑｂＳｎの組成の融液をゆっくり冷却、凝固させると最
初に凝固する部分の組成は液相線αの組成ではなく、よ
りＰｂの多い固相線すの組成であり。
以下凝固の進行にともない同相線ｂＫそって次第ＫＳｒ
Ｌがふえた組成が凝固し、後に凝固した部分はどＳル濃
度が高い、すなわち融点の低い組成となる。したがって
最終凝固部が中心部になるような凝固を行なえば連続的
に＠点の変化するはんだ材料が製造可能となる。
Ｌがふえた組成が凝固し、後に凝固した部分はどＳル濃
度が高い、すなわち融点の低い組成となる。したがって
最終凝固部が中心部になるような凝固を行なえば連続的
に＠点の変化するはんだ材料が製造可能となる。
以下本発明の実施例を具体的に説明する。第５図を１実
施例において用いた装置の基本構成な示したものである
。５ははんだ溶解用の加熱炉（円筒形）、６は凝固速度
制御用の棒ヒータ（ステンレスバイブ製）、７は炉のふ
た。８は冷却用冷媒パイプ（水冷）、９は金蓋、１０は
はんだである。８の冷媒としては通常の温水（４０〜５
０℃）を用い、９の金蓋表面温度を下け、かつ均一に保
つ。
施例において用いた装置の基本構成な示したものである
。５ははんだ溶解用の加熱炉（円筒形）、６は凝固速度
制御用の棒ヒータ（ステンレスバイブ製）、７は炉のふ
た。８は冷却用冷媒パイプ（水冷）、９は金蓋、１０は
はんだである。８の冷媒としては通常の温水（４０〜５
０℃）を用い、９の金蓋表面温度を下け、かつ均一に保
つ。
一方凝固制御用棒ヒータでは、加変抵抗器を用いて熱量
の供給を行ない、金蓋壁との間に適轟な温度勾配をつけ
金製壁から凝固を開始する。
の供給を行ない、金蓋壁との間に適轟な温度勾配をつけ
金製壁から凝固を開始する。
この際温度勾配は大きければ大きいほど良く。
凝固速度は遅ければ遅いほどよい。通常は温度勾配は２
０℃１５＋、凝固速度は１５■／−程度である。
０℃１５＋、凝固速度は１５■／−程度である。
次に具体的実施例の条件とプロセスを記す。
主要サイズと材料は以下の通り。
１０のはんだ材料は９ｆ３ｗｔ％ ｐｂ−１Ｑｗｔ％ｓ
ｎ。
ｎ。
９の金層は４０■φ径で高さ１５０■、６は７箇φのス
テンレスパイプヒータである。
テンレスパイプヒータである。
プロセスは以下の通り。
（１）＠！Ｓ図の状態にて５７０℃１１Ｄ熱。
… 加熱のまま水冷パイプにて壁温５５０ＣＫ固定
（２） ステンレスパイプ表面温度５７０℃になるよう
に設定。
に設定。
伺 Ｐｂの電力を次ｇｅｃ下ける。
＠ 渥壁とステンレスと−タ温度差が常Ｋ ４０℃にな
るように炉５．バイブロおよび水冷パイプ流水量を制御
しつつ温度を下げる。
るように炉５．バイブロおよび水冷パイプ流水量を制御
しつつ温度を下げる。
−中心部凝固前にバイブロを引き抜く。
（７）凝固完了後はんだブロック（円柱状）をとり出す
。
。
四 冷間押出しく通常の方法）にて所望径まで落とす（
本実施例では１０■φ）。
本実施例では１０■φ）。
（至）所望厚さく本実施例ではａ５■）Ｋスライスする
。
。
以上のプロセスを経て作成した試料を切り出して熱分析
して融点を掬定した。結果を第４図に示した。その結果
内部の融点はほぼ２９０℃程度であり、外周部はほぼ５
１０℃程度の融点の材料を得ることができた（原材料の
融点的３００℃）。
して融点を掬定した。結果を第４図に示した。その結果
内部の融点はほぼ２９０℃程度であり、外周部はほぼ５
１０℃程度の融点の材料を得ることができた（原材料の
融点的３００℃）。
これははんだ付条件で中心部から溶解するのに十分な温
度差である。
度差である。
以上の如く本発明は凝固現象と塑性加工を組み合わせて
所望の材料を得ることができた。
所望の材料を得ることができた。
本実施例は材料として９０ ｗｔ％Ｐｂ −１０ｗｔ％
ｓｎを用いたが、この方法は他の組成の材料に適用可能
である。また凝固時に超音波などの原子を拡散し易くす
るなどの方法を付与すれば更に効果的な材料の製造が可
能である。
ｓｎを用いたが、この方法は他の組成の材料に適用可能
である。また凝固時に超音波などの原子を拡散し易くす
るなどの方法を付与すれば更に効果的な材料の製造が可
能である。
以上の発明により、前発明によるよりも更に一歩進んで
融点を材料内で連続的に変えた新しい材料を提供できた
。
融点を材料内で連続的に変えた新しい材料を提供できた
。
本方法は凝固の際時間を要するが大きな鋳造物から塑性
加工によりて大量生産が可能なのでコスト的デメリット
は小さい。
加工によりて大量生産が可能なのでコスト的デメリット
は小さい。
本材料の採用によりはんだ付プロセスを従来と全く変え
ることなくボイド量の少ない面付が実現できる。
ることなくボイド量の少ない面付が実現できる。
第１図は一般の面付はんだ封部の状況を示す断面模式図
、第２図はｐｂ−５ｎ系の平衡状態図、第３図は本実施
例に用いた装置の基本構成図、第４図は本実施例によっ
て得た材料の断面方向の融点の変化の実施例である。 １・・・・・・・・・・・・部品 ２・・−・・・・・・・・はんだ ３・・・・・・・・・・・・基板 第 １ 図 ５！５２ 図 シ ひ 陣 ４９９− 招４図
、第２図はｐｂ−５ｎ系の平衡状態図、第３図は本実施
例に用いた装置の基本構成図、第４図は本実施例によっ
て得た材料の断面方向の融点の変化の実施例である。 １・・・・・・・・・・・・部品 ２・・−・・・・・・・・はんだ ３・・・・・・・・・・・・基板 第 １ 図 ５！５２ 図 シ ひ 陣 ４９９− 招４図
Claims (1)
- 外周部の融点が高く中心部の融点が低い面付用ろう材料
の製造方法において、溶融はんだを強制的に外周部から
徐々に冷却し、中心部に向かって凝固することを特徴と
するろう材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16575881A JPS5868495A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ろう材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16575881A JPS5868495A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ろう材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868495A true JPS5868495A (ja) | 1983-04-23 |
Family
ID=15818487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16575881A Pending JPS5868495A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | ろう材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868495A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109128572A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 南昌航空大学 | 一种铝铜合金用焊丝及其制备方法和应用 |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP16575881A patent/JPS5868495A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109128572A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 南昌航空大学 | 一种铝铜合金用焊丝及其制备方法和应用 |
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