JPS63309390A - はんだペ−スト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明ははんだペーストに関し、特に低コストで生産性
・信頼性の高いスルーホール回路に用いて好適なはんだ
ペーストに関するものである。

［従来の技術］ 従来、スルーホール回路基板は主にサブトラクティブ法
により作成されていた。つまり、両面銅張積層板にスル
ーホール用の穴あけを行い、次に化学めっきのための活
性化処理および化学めっき処理を行い、次いで電気めっ
きにより必要な膜厚分をつけ、その後にスルーホール部
および回路導体部のところをレジストでマスキングし、
不要部をエツチング除去する方法である。この方法によ
り、高イ８頼性のスルーホール回路を形成することがで
きるが、特に化学めっき工程において、その処理工程数
および使用薬液が多いために処理時間が長く、また材料
費が高価になるため、生産性および経済性に問題があっ
た。

より生産性を向上したスルーホール回路の製造方法とし
て、導電性接着剤を用いる方法がある。

これはスルーホール用の穴あけを行った後、その穴にス
クリーン印刷法あるいはディスペンサを用いた方法など
により導電性接着剤を流し込み、加熱硬化させて両面導
体の導通をとる方法である。

この方法は生産性には優れるものの、経済性・信頼性に
多少の問題があり、また導電性接着剤の比抵抗が銅に比
べて１〜２桁高いこと、および導電性接着剤と銅との界
面で接触抵抗が生ずることにより、形成されたスルーホ
ール抵抗は上述のサブトラクティブ法によるものよりか
なり高くなる。

なお、上述と同じ方法で、経済性・信頼性の点から導電
性接着剤の代わりにはんだペーストを用いる方法も考え
られる。第１１図は従来のはんだペーストを使用したス
ルーホール回路基板の断面図である。図において、１は
積層体で絶縁層２と、導電層３．４からなっている。１
１はスルーホール用の穴、１２はリフローされたはんだ
、１３ははんだリフロ一時にフラックスが活性化するこ
とにより発生したガスである。このように従来のはんだ
ペーストを用いる方法ではガス１３の発生や、はんだ特
有の表面張力の高さのために導電層３，４を結ぶはんだ
のブリッジが起こらず、両導電層間の導通をとるのが困
難であった。

［発明が解決しようとする問題点］ このようにスルーホール回路の導通のための従来の手段
は、あるいは工程が複雑でかつ使用薬品の種類が多いた
めに高価格をまねき、あるいは導電層間の接続強度の不
足または接合部の高抵抗化など信頼性にかける欠点があ
フた。

本発明はこのような従来の欠点を解消し、簡単な工程で
スルーホール回路の導通が可能であり、かつ低価格で生
産性・イ３頼性にすぐれたスルーホール回路を実現する
ことのできるはんだペーストを提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明のはんだペー
ストは、複数のはんだ粒と、複数の金属粒と、フラック
スとを含み、複数の金属粒のそれぞれの少なくとも一部
分ははんだ粒より高い融点を有することを特徴とする。

［作　用］ 本発明のはんだペーストをスルーホール回路の導通のた
めに使用すると、はんだリフロー後のスルーホール部の
接合強度が高く、また電気抵抗も小さい。さらにはんだ
ペーストに金属粒を分散させているので、導通層間のは
んだのブリッジの発生が容易になり導通ネ良を生ずるこ
とがない、また、接合にはんだペーストを用いることに
より、スルーホール回路基板をＬ５！＃な工程で低価格
に、しかも高い信頼性を保って製造することができる。

［実施例コ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のはんだペーストをスルーホール回路基
板のスルーホール用穴に充てんした状態を示す断面図で
ある。図において１は積層体で、絶縁層２およびそれぞ
れ絶縁層２を挾んで設けられた例えば銅、銀などからな
る導電層３．４からなっている。５は積層体１を貫通す
る穴である。６＾ははんだ粒、７は金属粒、８はフラッ
クスである。本発明のはんだペーストははんだ粒６＾、
金属粒７およびフラックス８から構成される。

本発明のはんだペーストを用いたスルーホール回路基板
の作製法を第２図（Ａ）−（Ｃ）を参照して説明する。

工程（１）：まず絶縁層２を挾んで両側に導電層３．４
が設けられている積層体１にス ルーホール用の穴５をあける（第２ 図（Ａ））。

工程（２）二次にはんだ粒６Ａ、金属粒７およびフラッ
クス８を混合したはんだペース トをスクリーン印刷法あるいはディ スペンサその他を用いる方法によっ て穴５内に塗布または充てんする （第２図（Ｂ））。

工程（３）：そしてはんだの融点以下の温度で予備加熱
した後、はんだの融点以上か つ金属粒を構成する材質のうちで最 も高い融点以下の温度でリフローし 冷却して凝固させる。この工程によ ってはんだ粒は溶融し、金属粒７を 分散させ、かつ導電層３．４を電気的 に導通させるはんだブロック６とな る（第２図（Ｃ））。

このように本発明のはんだペーストを使用して得られた
スルーホール基板は、その製造工程が簡単であるにもか
かわらず、両導電層間の導通が確実に行われ、導電層と
はんだとの接合強度が高く、また接合部の比抵抗を著し
く低くすることができる。

積層体のスルーホール部の断面構造は第１図に示した形
状に限られず、第３図に示すように、導電層３．絶縁層
２のみにあけられた穴の中に本発明のはんだペーストを
充てんしてもよい。

また第４図に示すように穴５の壁面５＾に本発明のはん
だペーストを塗布してもよい。このように塗布したはん
だペーストを加熱してリフローさせると、第５図に示す
ような導電層３と４が金属粒７を分散したはんだ６によ
って導通されたスルーホール回路が得られる。

以下に本発明の細部について、詳細に説明する。

はんだ粒の材質としては、導電層との濡れ性が良ければ
何でも良い。例えば導電層が一般の銅や銀の場合、５ｎ
−Ｐｂ系−５ｎ−Ｐｂ−Ａｇ系合金が熱による歪を吸収
しやすく汎用されるが、特に導電層が銀の場合にはＳｎ
−Ｐｂ−Ａｇ系がより好ましい。また、リフロー後ワー
クが高温にさらされる場合には高温はんだ、逆にワーク
に耐熱性が備わっていない場合には低温はんだも使用で
きる。はんだの粒径については特に限定はしないが、ス
クリーン印刷やディスペンサを用いて任意の箇所に塗布
する場合は、市販されているはんだペーストに使用され
るはんだ粒と同程度、すなわち１５０μｍ以下が好まし
い。特に第１図のように穴または第３図のような凹部に
塗布または充てんする場合、粒径はその穴の直径より小
さいことが必要なのは当然である０粒の形状は印刷・塗
布性を考慮して想定されるが、一般にはメタルマスクを
使用する場合は不定形、メツシュスクリーン・ディスペ
ンサを使用する場合は球形の方が望ましい。

金属粒を構成する材質のうち少なくとも１つは、はんだ
粒６＾より高い融点を持つことが必要であるが、はんだ
のりフロ一温度を考慮すると融点ははんだのそれより５
０℃以上、さらには１００℃以上であることが好ましい
。また、金属粒ははんだとの濡れ性の良いことも必要で
ある。実際には金属粒との濡れ性の良いはんだを選択す
ることにより、銅、銀、金、白金、鉛、錫、鉄、ニッケ
ル。

インジウム、アルミニウム、ステンレスおよび上記２種
以上の金属から成る合金および前述したはんだ粒６Ａよ
り高い融点をもつはんだなどが使用できる。また、必ず
しも金属粒を構成する全ての材質がはんだ粒６Ａより高
い融点をもつ必要はなく、例えば上述の金属粒の表面に
はんだ粒６＾と同材質のものを覆ったものなども使用で
きる。以上の金属粒の中では銅、銀、金が好ましく、経
済性の点からは特に銅が好ましい。また後述のように、
はんだ粒５金属粒、フラックスを混合して本発明のはん
だペーストを得る場合、金属粒は単独で使用しても良い
し、あるいは２種以上混合して使用しても良い。金属粒
径については、スルーホール用穴の直径より小さいこと
が必要であるのは当然であるが、印刷・塗布性を考慮す
ると　１５０μｍ以下が好ましい。また後述するように
金属粒量との相関が強く、より小さい方が好ましい。ま
た、粘度偏析を避けるために均一の粒径のものを使用し
た方が好ましい、形状もはんだ粒の場合と同様に、印刷
・塗布性を考慮して選択すれば良いが、これも後述する
ように球形より不定形の方がリフロー後のはんだとの界
面面積が大きくとれるので信頼性的には好ましい。

フラックスは、樹脂系フラックス、特に活性化樹脂フラ
ックスが好ましい。これはロジン系天然樹脂またはその
変性樹脂を主成分とし、これに活性剤・有機溶剤・粘度
調整剤・その他の添加剤が添加されたものである。一般
に、変性樹脂には重合ロジン、フェノール樹脂変性ロジ
ンなど、活性剤には無機系および有機系フラックス、そ
の中でも特にアミン塩酸塩や有機酸系のフラックス、有
機溶剤はカルピトール系、エーテル系のものが用いられ
る。

上述のはんだ粒、金属粒、フラックスを混合することに
より本発明のはんだペーストが得られるが以下その混合
比を詳述する。以下に述べる金属粒量および金属粒の総
体積とは、金属粒を構成するはんだ粒６Ａよりも融点の
高い部分のみの量および体積をさす。

はんだ粒は、混合させた金属粒間の空隙をリフロー後に
完全に充てんできるだけの量があれば良いが、その総体
積は金属粒のそれの局以上であることが望ましい。しか
しその量は金属粒の形状によっても左右され、例えば、
不定形の場合にはより多くのはんだ粒量が必要になる。

現実には、金属粒の形状が球形の場合、体積比ではんだ
粒／（はんだ粒子金属粒）が０．５以上、不定形の場合
では０．７以上が好ましい。

金属粒量については、上述のはんだ粒／（はんだ粒子金
属粒）の値より、形状が球形の場合には金属粒／（はん
だ粒子金属粒）＝０．５以下、不定形の場合には０．３
以下が好ましい６本発明のはんだペーストを第１図に示
したように、スルーホール用穴に塗布した後、リフロー
してスルーホール回路を形成する場合には、金属粒量の
割合が極端に少なくなると、スルーホール導通がとれな
い場合がある。そこで、スルーホール導通がとれるため
の最小限必要な金属粒量の割合を調べると、第６図に示
すように全金属粒の表面種の総和が大ぎいほど低くなる
傾向となる。スルーホール回路を形成するための最適な
金属粒量の割合は、形状が球形の場合では粒径に従って
第７図、形状の比較では第８図の斜線部分のように変化
する。これら各図に示すように、粒が球形の場合には粒
径が小、さいはと、また同じレベルの粒径であれば球形
より不定形の方が、混合させる金属粒量の割合は少なく
てすむことになる。しかし導通のためには、金属粒量は
少なすぎてはならず、一般に人手可能な径の小さな不定
形の金属粒でも、少なくとも０．５ＶＯ１％、さらには
３　ｖｏ１％さらには５　ｖｏ１％以上混合させること
が好ましい。

フラックス量については、リフローしたはんだ粒量およ
びはんだ粒−金属粒間の一体化を引き起こすのに充分な
量が必要であるが、例えば金属粒が銅の場合でははんだ
粒の５ｗｔ％以上、さらには７＋ｖｔ％以上、さらには
１０ｗｔ％以上が好ましい。なお、フラックス量は金属
粒量の割合が増すに従って印刷・塗布性が劣らない範囲
で増やす必要がある。

以上の比率のはんだ粒、金属粒およびフラックスをワー
ナ型ミキサー、ロールミキサー、コニーダー型ミキサー
、ボールミルミキサーなどを用いて混合する。

積層体１はどのような方法によって製造されたものでも
よく、また導電層、絶縁層、導電層からなる連続した３
層を含んでいれば、他の層がさらに積層されていても差
し支えない。

導電層の材質は、溶融はんだとの濡れ性が良いことが必
要であるが銅または銀が一敗的である。

絶縁層２の厚みはあまり大きすぎると絶縁層を挾んだ２
つの導電層の導通が困難となるので２−Ｉ以下、さらに
は５００μ■以下、さらには１００μｍ以下が好ましい
。

穴あけは、ぼり・かす等が発生せず穴の周囲の導電層が
絶縁層から剥離しなければ、いかなる方法によっても良
く、例えばドリル・パンチ等が使用される。また穴は第
２図（Ａ）のような貫通穴に限らず絶縁層を挾んだ２つ
の導電層が導通可能であれば良く、第３図のような穴で
もよい。穴径については特に限定はしないが、第２図（
Ｂ）に示すようにはんだペーストを充てんする場合では
穴径が大きすぎると充てんが困難となるので直径で３ｆ
ｆｉｍ以下、さらには２ｏＩ！１以下、さらにはｉｎ＋
ｍ以下が望ましい。

本発明のはんだペーストは、スクリーン印刷法あるいは
ディスペンサなどを用いた方法によりスルーホール用穴
に塗布されるが、生産性の点からスクリーン印刷法の方
がより好ましい。塗布形態は第２図（Ｂ）に示した形態
に限らず、絶縁層を挾んだ２つの導電層が導通可能な状
態であれば良く、例えば第４図のように穴５の壁面５Ａ
に塗布した形態でもよい。これは、スルーホール径が大
きい場合により有効である。また、いずれの場合もリフ
ロー後は見かけ上の体積が減少するので、多めに塗布し
ておく必要がある。

予備加熱は、リフロ一時の急激な温度上昇による基板へ
の熱応力を緩和するためと同時に、フラックス中の揮発
成分を完全に放散させリフロ一時のガス発生を抑える効
果があり、行うことが好ましい。条件は基板の材質・構
造などによって異なるが、はんだの融点の５０℃〜１５
０℃以下、さらには７０℃〜１００℃以下が好ましい。

例えば、Ｓｎ：Ｐｂ＝６３：３７の組成のはんだ（共晶
はんだ）の場合には、　１３０℃〜１６０℃が好ましい
、これより高すぎるとフラックスが硬化し、はんだ付性
が悪くなり、また低すぎるとフラックスの揮発成分の放
散が不充分でガスの滞留を起こし、はんだ平温れの原因
となる。加熱時間も基板の熱容量、はんだペーストの量
、加熱方式などにより異なるが、基板の表面が規定の温
度に達してから１〜３分間程度が好ましい。

リフロ一温度は、接合強度の点からはんだの融点の２０
℃以上、さらには５０℃以上が好ましい。上限温度は基
板の耐熱性によるが、あまり高すぎるとフラックスが炭
化し活性作用がなくなるので注意が必要である。リフロ
ー最適温度は、例えば共晶はんだの場合には２３０℃〜
２６０℃あたりとなる。時間の設定は予備加熱の場合と
同様であるが、数秒以上あれば良い。

加熱方法としては、熱風乾燥オーブン、赤外線加熱、ヘ
ーバーフェーズソルダリング、レーザ加熱、ホットプレ
ート、抵抗加熱などがあるが、赤外線加熱が一般に用い
られている。リフロー後の形態は、はんだペーストを第
２図（Ｂ）のように充てんした場合は同図（Ｃ）、第４
図のように塗布した場合は第５図のようになる。

リフロー後、第９図に示すようにはんだおよび基板の表
面にフラックス残留物９が生成されるが、必要に応じて
洗浄を行う。洗浄剤として、トリクロロトリフルオロエ
タンに代表されるフロン系溶剤や１−１−１−トリクロ
ルエタンなどの塩素系溶剤を用いてシャワー洗浄・超音
波洗浄などを行えば良い。

なお、工程（１）の前に、例えばソルダーレジストのよ
うにはんだ耐熱をもち、かつはんだとの濡れ性が悪い材
料を導電層表面のスルーホール用穴周辺部に塗布あるい
は貼付することにより、リフロー後のはんだを導電層表
面に流れ出さないようにすることは好ましいことである
。これにより、スルーホール部ランドに回路パターンが
接近している場合にはランドとパターンとのブリッジ発
生が抑えられ、またスルーホール用穴に埋め込んだはん
だペーストの量が少ない場合でも、はんだが表面に流れ
出ることがないので、第１０図に示すような導通不良の
発生が抑えられる。

次に本発明のはんだペーストをスルーホール回路基板に
使用した具体例を示すが、本発明はかかる実施例にのみ
限定されるものではなく、例えば、ジャンパー回路の導
通用など従来のはんだではブリッジ不可能な距離にあっ
た２端子間の導通を可能にする。

実施例１ 以下に示す組成のはんだペーストを使用した。

はんだ粒材質　　Ｓｎ／　Ｐｂ＝　６３／　３７はんだ
粒径　　　平均３０μｍ はんだ粒形状　　球形 フラックス　　　強粘性ロジン 混合比（重量比） はんだ粒：銅粒：フラックス＝８８：３０：１２厚さ８
０μｍのアルミニウム薄板上に、イーストマンコダック
社製のネガ型レジスト「マイクロレジスト７４７」を膜
厚が５μｍとな委ように塗布した。レジストを塗布した
アルミニウム板をプリベークし、配線板のパターンを通
して、高圧水銀ランプで露光し、専用の現像液およびリ
ンス液を用いて現像し、ボストベークしてアルミニウム
薄板の片面にレジストパターンを形成した。

次いで、レジストパターンの形成されたアルミニウム薄
板を陰極として、ビロリン酸銅めっき浴を使用し、電解
銅めっぎを行った。得られた導体パターンは導体幅が２
５０μｍ、導体間隔が３０μｍ、導体厚が６５μｍのも
のであった。

その後、日立化成社製絶縁フェス（Ｗｌ−６４０）で導
体パターン面をオーバコートし、セメダイン社製エポキ
シ樹脂系接着剤（ＳＧ−ＥＰＯ−ＥＰ−００８）を用い
てアルミニウム薄板を外側にして２枚貼り合わせた。こ
の時の絶縁層の厚みは５０μｍであった。

次いで１０ｗｔ％の塩酸によりアルミニウム薄板をエツ
チング除去し、再びビロリン酸銅めっき浴で電解銅めっ
きを行った。得られた導電体の厚みは、片面当り　１３
０μ■であった。次にスクリーン印刷によりタムラ製作
所製ソルダーレジスト（ＵＳＲ−１１Ｇ）を塗布し、紫
外線を照射して硬化させた後、スルーホール形成部にト
リルで０．４５ｍｍφの穴をあけた。次にメタルマスク
（０，１４ｍｍｔ）を用いたスクリーン印刷法にて、ア
ルファ社製はんだペースト（６３Ｓｎ／３７Ｐｂ　、　
ＲＡ３９０Ｘ３）に金属粒として平均粒径３５μｌの球
状銅粒を混合させたものを第２図（６）に示したように
穴に埋め込んだ。

その後、１３０℃の熱風オーブン中で２０分間予備加熱
した後、２３０℃の熱風オーブン中で５分間リフローさ
せ、表面のフラックス残留分をトリクロロトリフルオロ
エタンで超音波洗浄して除去した。

形成されたスルーホール部の断面を観察したところ第１
１図のようなはんだの分離はなく、第２図ｆｃ）のよう
にリフローしたはんだおよび金属粒はスルーホール用穴
の内部にまで充てんされていた。はんだ中に金属粒が分
散されているために、複合されたはんだの強度が高く、
導電層との接合強度も高い。またスルーホールの抵抗は
低く、−穴当りのスルーホール抵抗は１ｍΩ以下であっ
た。

、またヒート・サイクルテストとして８０℃×３０分間
−−３０℃×３０分間を２００サイクル繰り返しても抵
抗値に±１％以上の変動は見られなかった。

実施例２ 実施例１と同様にして得られた導電層１３０μｍ、絶縁
層５０μｍの積層体にドリルで０．４５１１１ｍφの穴
をあけた。次にメタルマスク（０，１４ｍｍｔ）を用い
たスクリーン印刷法にて、アルファ社製はんだペースト
（６３Ｓｎ／　３７Ｐｂ、　ＲＡ３９０Ｘ３）に金属粒
として平均粒径１５μｍの不定形銅粒を混合させたもの
を穴に第２図（８）のように埋め込んだ。使用したはん
だペーストの組成は実施例１の場合と同様であった。は
んだ粒、銅粒、フラックスの混合比は重量ではんだ粒：
銅粒：フラックス＝８８＋　４　：　１２であった。

その後、１３０℃の熱風オーブン中で２０分間予備加熱
した後、２３０℃の熱風オーブン中で５分間リフローさ
せ、表面のフラックス残留分をトリクロロトリフルオロ
エタンで超音波洗浄し除去した。

形成されたスルーホール部の断面を観察したところ、第
２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属粒は
スルーホール用穴の内部にまで充てんされており、−穴
当りのスルーホール抵抗は１ｍΩ以下であった。またヒ
ート・サイクルテストとして８０℃×３０分間→−３０
℃×３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗値に±
１％以上の変動は見られなかった。

実施例３ 実施例１と同様にして得られた導電層１３０μｍ、絶縁
層５０μｍの積層体にドリルで０．４５ａｕ＋＋φの穴
をあけた。次にメタルマスク（ｏ、１４ｍｍｔ）を用い
たスクリーン印刷法にて、アルファ社製はんだペースト
（６３Ｓｎ／３７Ｐｂ、　ＲＡ３９０Ｘ３）に金属粒と
して平均粒径９５μｍの球形銅粒を混合させたものを穴
に第２図（Ｂ）のように埋め込んだ。使用したはんだペ
ーストの組成は実施例１の場合と同様であった。はんだ
粒、銅粒、フラックスの混合比は重量で、はんだ粒、銅
粒、フラックス＝８８：６０：１２であった。

その後、１３０℃の熱風オーブン中で２０分間予備加熱
した後、２３０℃の熱風オーブン中で５分間リフローさ
せ、表面のフラックス残留分をトリクロロトリフルオロ
エタンで超音波洗浄し除去した。

形成されたスルーホール部の断面を観察したところ、第
２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属粒は
スルーホール用穴の内部にまで充てんされており、−穴
当りのスルーホール抵抗は１ｍΩ以下であった。またヒ
ート・サイクルテストとして８０℃×３０分間Ｈ−３０
℃×３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗値に±
１％以上の変動は見られなかった。

実施例４ 実施例１と同様にして得られた導電層１３０μｍ、絶縁
層５０μＩの積層体にドリルで０．７ｍｍφの穴を開け
た。次にメツシュスクリーンを用いたスクリーン印刷法
にてアルファ社製はんだペースト（６３Ｓｎ／３７Ｐｂ
、　Ｒ＾３９０Ｘ３）に金属粒として平均粒径ｚＯμｍ
の不定形銅粒を混合させたものを穴に第４図に示したよ
うに塗布した。使用したはんだペーストの組成は実施例
１の場合と同様であった。

はんだ粒、銅粒、フラックスの混合比は重量で、はんだ
粒：銅粒：フラックス”８８：１０：１２であった。

その後、１００℃の熱風オーブン中で２０分間予備加熱
した後、２３０℃の熱風オーブン中で５分間リフローさ
せ、表面のフラックス残留分をトリクロロトリフルオロ
エタンで超音波洗浄し除去した。

形成されたスルーホール部の断面を観察したところ、第
５図のようにリフローしたはんだおよび金属粒はスルー
ホール用穴の内壁にそって存在して導電層３と４とを導
通していた。−穴当りのスルーホール抵抗は１１１１Ω
以下であった。またヒート・サイクルテストとして８０
℃×３０分間−−３０℃×３０分間を２００サイクル繰
り返しても抵抗値に±１％以上の変動は見られなかった
。

実施例５ 以下に示す組成のはんだペーストを使用した。

はんだ粒材質　　Ｓｎ／Ｐｂ／Ａｇ＝　６２／３６／２
はんだ粒径　　　平均３０μＩ はんだ粒形状　　球形 フラックス　　　強情性ロジン 混合比（重量比） はんだ粒；根粒：フラックス＝８８　：　３０　：　１
２実施例１と同様にして得られた導電層１３０μｍ、絶
縁層５０μｌの積層体にドリルで０．４５１１１ｍφの
穴をあけた。

次にメタルマスク（ｏ、ｔ４ｍｍｔ）を用いたスクリー
ン印刷法にて、アルファ社製はんだペースト（Ｓｎ／　
Ｐｂ／　Ａｇ＝　６２／　３６／　２　、　ＲＡ３９０
Ｘ３）に金属粒として平均粒径３５μＩの球状銀粉を混
合させたものを第２図（Ｂ）に示したように穴に埋め込
んだ。

その後、１３０℃の熱風オーブン中で２０分間予備加熱
した後、２３０℃の熱風オーブン中で５分間リフローさ
せ、表面のフラックス残留分をトリクロロトリフルオロ
エタンで超音波洗浄して除去した。

形成されたスルーホール部の断面を観察したところ、第
２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属粒は
スルーホール用穴の内部にまで充てんされており、−穴
当りのスルーホール抵抗はｉｍΩ以下であった。またヒ
ート・サイクルテストとして８０℃×３０分間−−３０
℃×３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗値に±
１％以上の変動は見られなかった。

実施例６ 以下に示すはんだペーストを用いて実施例２と全く同様
にしてスルーホール回路を形成した。

はんだ粒材質　　Ｓｎ／　Ｐｂ＝　６３／　３７はんだ
粒径　　　平均３０μｍ はんだ粒形状　　球形 金属粒材質　　　Ｃｕ／５ｎ＝９０／１０　（合金）金
属粒径　　　　平均３０μｍ 金属粒形状　　　球形 フラックス　　　弱活性ロジン 混合比（重量比） はんだ粒：金属粒：フラックス＝８８　：　２５　：　
１２形成されたスルーホール部の断面を観察したところ
、第２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属
粒はスルーホール用穴の内部にまで充てんされており、
−穴当りのスルーホール抵抗は１ａ＋Ω以下であった。

またヒート・サイクルテストとして８０℃ｘ３０分間−
−３０℃ｘ３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗
値に±１％以上の変動は見られなかった。

実施例７ 以下に示すはんだペーストを用いて実施例２と全く同様
にしてスルーホール回路を形成した。

はんだ粒材’［Ｓｎ／　ｔ’ｂ＝　６３／　３７はんだ
粒径　　　平均３０μｍ はんだ粒形状　　球形 金属粒材質　　　Ｓｎ／　Ｐｂ＝　１０／　９０　（合
金）（高温はんだ） 金属粒径　　　　平均３０μ色 金属粒形状　　　球形 フラックス　　　弱活性ロジン 混合比（重量比） はんだ粒二金属粒：フラックス＝８８　：　２５　：　
１２形成されたスルーホール部の断面を観察したところ
、第２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属
粒はスルーホール用穴の内部にまで充てんされており、
−穴当りのスルーホール抵抗は１ｍΩ以下であった。ま
たヒート・サイクルテストとして８０℃×３０分間←−
３０℃Ｘ３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗値
に±１％以上の変動は見られなかった。

実施例８ 以下に示すはんだペーストを用いて実施例２と全く同様
にしてスルーホール回路を形成した。

はんだ粒材質　　Ｓロ／Ｐｂ＝６３／３７はんだ粒径　
　　平均３０μｍ はんだ粒形状　　球形 金属粒材質および粒径、形状 平均粒径３０μｍの球形銅粒の 全表面をＳｎ／Ｐｂ＝　６３／３７のはんだ（厚み２μ
ｍ）で覆ったも の フラックス　　　弱活性ロジン 混合比（重量比） はんだ粒二金属粒：フラックス＝８８　：　２５　：　
１２形成されたスルーホール部の断面を観察したところ
、第２図（Ｃ）のようにリフローしたはんだおよび金属
粒はスルーホール用穴の内部にまで充てんされており、
−穴当りのスルーホール抵抗は１ｍΩ以下であった。ま
たヒート・サイクルテストとして８０℃ｘ３０分間−−
３０℃×３０分間を２００サイクル繰り返しても抵抗値
に±１％以上の変動は見られなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、スルーホール回
路の導通のためのはんだペーストが金属粒を分散させて
いるために、はんだリフロー後のスルーホール部の接合
強度が高く、また電気抵抗も小さい。さらに接合にはん
だペーストを用いることにより、スルーホール回路基板
を簡単な工程で低価格に、しかも高い信頼性を保って製
造することができる。

本発明にかかるはんだペーストをスルーホール回路に用
いた場合、導電性接着剤と比べ導電層との接合強度で１
０倍、比抵抗で１０分の１の値をもち、またコストか約
１０分の１という特徴を兼ね備えているはんだを用いる
ので、低コストで高信頼性、かつ生産性の高いスルーホ
ール回路基板が得られる。

本発明のはんだペーストがスルーホール回路基板の導通
用だけでな（、電気的な接続部に広く用いられることは
言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のはんだペーストのスルーホール回路基
板への適用例を示す断面図、 第２図（Ａ）ないしくＣ）は本発明のはんだペーストを
用いたスルーホール回路基板の製造工程の実施例を説明
する断面図、 第３図ないし第５図は本発明のはんだペーストのスルー
ホール回路基板への適用の他の例を説明する断面図、 第６図、第７図、第８図はそれぞれ本発明はんだペース
ト中の金属粒の最適比率、最適粒径および形状を説明す
る図、 第９図および第１θ図はそれぞれ本発明のはんだペース
トを用いたスルーホール回路基板の製造工程の他の例を
説明する断面図、 第１１図は従来のはんだペーストを用いたスルーホール
回路基板の断面図である。 １・・・積層体、 ２・・・絶縁層、 ３．４・・・導電層、 ５・・・穴、 ５Ａ・・・穴壁、 ６・・・はんだ、 ６Ａ・・・はんだ粒、 ７・・・金属粒、 ８・・・フラックス、 ９・・・フラックス残留分、 １１・・・穴、 １２・・・はんだ、 １３・・・ガス。 第１１図 ８フランクス 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 小−款　任−入 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数のはんだ粒と、複数の金属粒と、フラックスと
   を含み、前記複数の金属粒のそれぞれの少なくとも一部
   分は前記はんだ粒より高い融点を有することを特徴とす
   るはんだペースト。 ２）前記金属粒と前記はんだ粒との体積比が０．００５
   ≦金属粒／金属＋はんだ粒≦０．６７であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のはんだペースト。 ３）前記金属粒の粒径が１５０μｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載のは
   んだペースト。 ４）前記金属粒が銅粒であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記載のはん
   だペースト。 ５）前記フラックスが重量比で前記はんだ粒の５％以上
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれかの項に記載のはんだペースト。 ６）前記はんだ粒の粒径が１５０μｍ以下であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かの項に記載のはんだペースト。