JPWO2014061085A1 - 低温ソルダペーストのはんだ付け方法 - Google Patents

低温ソルダペーストのはんだ付け方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014061085A1
JPWO2014061085A1 JP2014541836A JP2014541836A JPWO2014061085A1 JP WO2014061085 A1 JPWO2014061085 A1 JP WO2014061085A1 JP 2014541836 A JP2014541836 A JP 2014541836A JP 2014541836 A JP2014541836 A JP 2014541836A JP WO2014061085 A1 JPWO2014061085 A1 JP WO2014061085A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
solder paste
composition
preform
snbi
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.)
Granted
Application number
JP2014541836A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5796685B2 (ja
Inventor
将人 島村
将人 島村
賢 立花
賢 立花
堀 貴之
貴之 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senju Metal Industry Co Ltd
Original Assignee
Senju Metal Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senju Metal Industry Co Ltd filed Critical Senju Metal Industry Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5796685B2 publication Critical patent/JP5796685B2/ja
Publication of JPWO2014061085A1 publication Critical patent/JPWO2014061085A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025Pastes, creams, slurries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262Sn as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/264Bi as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40Making wire or rods for soldering or welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C12/00Alloys based on antimony or bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin
    • C22C13/02Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3463Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12Using specific substances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

SnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成は、その強度を改善したものであっても、脆い特性を有しているため携帯機器やノートパソコンなどの小型電子機器に使用した場合、小型電子機器を落としたときに耐落下衝撃性が低いので、プリント基板とはんだ付け面が界面剥離して破壊されてしまうことが多かった。本発明は、SnBi系低温はんだのソルダペーストを用いたはんだ付け時に、Sn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cuのはんだ組成から選択された1種以上のプリフォームを同時に供給することにより、SnBi系低温はんだ中に、Sn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cuのはんだ組成から選択された1種以上のはんだ組成をソルダペースト中に拡散させて、耐落下特性を改善させる。

Description

本発明は、Biを含有する鉛フリーはんだ、特に低温はんだと呼ばれるSnBi共晶近傍の低温ソルダペーストを用いたプリント基板のはんだ付け方法に関する。
家電やオーディオ、コンピュータなどの電気製品には、メイン回路として電子部品がはんだ付けされたプリント基板が使用されており、一昔前のプリント基板のはんだ付けにはSn−37質量%(今度、%は質量%を示す。)Pb組成のSn−Pbはんだが使用されてきた。ところが、廃棄された電気製品は地中に埋められることが多かったために、廃棄されたプリント基板からPbが溶け出して、地下水を汚染することがあった。
このような環境上の問題から、十数年前からプリント基板に用いられるはんだの鉛フリー化が進められており、現在はほとんどの電気製品が鉛フリーはんだによって作られている。
従来用いられていたSn−Pbはんだの融点は、183℃で低い作業温度ではんだ付けできるのが特徴であった。はんだ付けの作業温度が低いと、はんだ付けに使用する電子部品の耐熱性に配慮する必要がなく、プラスチックス性のコネクターなどの耐熱性の低い電子部品を使用することができた。
それに対して現在主流の鉛フリーはんだは、Sn−3.0%Ag−0.5%CuなどのSn−Ag−Cu系鉛フリーはんだが用いられている。Sn−Ag−Cu系鉛フリーはんだは、従来のSn−Pbはんだに比較して温度サイクル特性に強いという良好な特性を有するが、溶融温度が約220℃と従来のSn−Pbはんだに比較して約40℃高く、耐熱性の低い電子部品は使用できなかった。
鉛フリーはんだが開発された当初は、電子部品も耐熱性を有しない物が多かったので、開発されたはんだ合金は、従来から低温はんだとして使用されてきたSn−58%Biはんだ(溶融温度139℃)やSn−58%BiにAgを少量添加することで強度及び延びを向上させたはんだ合金(特開平8−252688号公報、特許文献1)などの低温はんだを使用することが検討されてきた。
しかし、これらのSn−Bi系はんだ合金は、携帯電話やノートパソコンなどの小型電子機器に使用した場合、小型電子機器を落としたときにはんだ接合部界面から破壊される落下衝撃破壊に弱い事が知られており、これらの電子機器用のはんだには使用されることがなかった。
また、疲労に対する耐性を有するはんだ接続構造を得るために、Sn-Pb組成のはんだペーストを基板の接合面に被着し、Inを含有するはんだボールをペーストと接触して配置し、ペースト及びプリフォームを加熱することで、剪断応力を緩和する方法(特開平8−116169号公報、特許文献2)が開示されている。
特開平8−252688号公報 特開平8−116169号公報
近年、原子力発電所の停止による節電要求やCO2排出量の削減要求により、リフロー炉の稼働についても、少ない電力での使用が求められている。省エネタイプのリフロー炉も多く実用化されているが、これらは、同じ加熱条件下での電力量の削減を求めたものであり、削減には限界があった。
また、鉛フリーはんだでのリフローはんだ付けに耐えることができない耐熱性の低い半導体等の電子部品は存在し続けており、これらの電子部品ははんだ鏝等の後付で取り付けられていた。
このように、リフロー炉の加熱条件を引き下げることでリフロー炉の電力量を大幅に引き下げて、耐熱性の低い電子部品でも後付することなく、他の電子部品と同時にはんだ付けできる方法として、低温はんだと呼ばれる溶融温度が低い鉛フリーはんだを使用することが検討されている。主にSn−57%Bi組成のSnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成をリフロー用のはんだとして用いるものである。
しかし、SnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成は、特許文献1のようにその強度を改善したものであっても、脆い特性を有しているため携帯機器やノートパソコンなどの小型電子機器に使用した場合、小型電子機器を落としたときに耐落下衝撃性が低いので、プリント基板とはんだ付け面が界面剥離して破壊されてしまうことが多かった。
本発明は、このような課題に対応するために開発されたものである。
本発明が解決使用とする課題は、電力量の削減や耐熱性の低い電子部品を用いるために、小型電子機器のプリント基板のはんだ付けにSnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成のソルダペーストを用いた場合でも、現在鉛フリーはんだとして使用されているSnAgCuはんだと同様の耐落下衝撃特性を有するはんだ継ぎ手を得ることである。
本発明者らは、はんだ付けにSnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成のソルダペーストを用いて、プリント基板のランドの上に印刷する。印刷したソルダペーストの上にSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成のプリフォームを載せてリフローはんだ付けするときにSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成のプリフォームを載せても、ソルダペースト単独のリフロー条件ではんだ付け可能であることを見いだし、本発明を完成させた。
本発明は、SnBi系低温はんだのソルダペーストを用いたはんだ付け時に、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成から選択された1種以上のプリフォームを同時に供給することにより、SnBi系低温はんだ中に、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成から選択された1種以上のはんだ組成をソルダペースト中に拡散させるはんだ付け方法である。
従来から引用文献2のように、異種のはんだ組成を混合して使用することで、はんだの弱点を補強することは知られていた。しかし、このときのリフロー温度は高い融点を持つはんだ合金を考慮して決められており、低温はんだと同じリフロー条件ではんだ付けが可能であるとは考えられていなかった。そのために、低温はんだよりも高い温度条件でリフローがされており、異種のはんだ組成を混合して使用することで電力量の削減や耐熱性の低い電子部品が使用可能になるとは、考えられていなかった。
また、特許文献2が開示しているIn-10%Ags組成の鉛フリープリフォームをSn-Bi共晶はんだ組成に近いはんだ組成のソルダペーストに用いると、はんだ付け後のはんだ継ぎ手にSn-Bi-In共晶の64℃という低融点のはんだ組成が現れてしまうので、電子機器を野外に放置したり、電子機器が加熱しただけで継ぎ手が再溶融して使えなかった。
本発明はその点で全く新しい考え方によるはんだ付け方法であり、本発明は、ソルダペーストのはんだ組成、プリフォームのはんだ組成、ソルダペーストとプリフォームの比率によってその効果を現す。
本発明が耐落下衝撃性に強い理由は、次のようであると考えられる。
1.ソルダペーストがプリント基板のランドとリフローはんだ付けされると、SnBiはんだ中のBiは、はんだ全体に拡散してBiリッチ層を形成する。(図1)
単にSn-Biはんだのソルダペーストをプリント基板にはんだ付けしただけでは、はんだフィレットにBiリッチ層が多く現れるので、力を加えると硬くてもろいBiリッチ部からクラックが入り、はんだフィレットが破壊される。(図2)
2.ソルダペーストとプリント基板のランドをはんだ付け時にソルダペーストにSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームを加えると、SnBiはんだ中にSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成が拡散して、Biリッチ層を形成しない。(図3)
ソルダペーストとプリント基板のランドをはんだ付け時にソルダペーストにSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームを加えたはんだ付けに力を加えると、はんだフィレット部分からは破壊されずに、プリント基板のランドとはんだ接合部に形成された金属間化合物層から破壊される。(図4)
本発明のはんだ付け方法を使用することにより、電力量の削減や耐熱性の低い電子部品を用いるために、小型電子機器のプリント基板のはんだ付けにSnBi共晶はんだ組成に近いはんだ組成のソルダペーストを用いた場合でも、現在鉛フリーはんだとして使用されているSnAgCuはんだと同様の耐落下衝撃特性を有するはんだ継ぎ手を得ることができる。
本発明に使用されるSnBi系ソルダペーストは、SnBi共晶に近いSn-Biはんだ及び、Sn-Biはんだに強度添加元素としてAgを添加したSn-Bi-Agはんだ粉末とフラックスを混和したソルダペーストが用いられる。本発明のはんだ付け方法に使用されるソルダペーストのはんだ組成は、Biが35%以上、60%以下、残Snのはんだ及び、それにAgを3%以下添加したSn-Bi-Agはんだ粉末が用いられる。より好ましくは、Biが40%以上、58%以下、残がSnのはんだ粉末であり、Agの添加は、1%以下が好ましい。
本発明のはんだ付け方法で使用されるソルダペーストに添加されるプリフォームは、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームが使用される。Sn-Ag組成のプリフォームは、Agが0.3%以上、4.0%未満、残Sn組成のプリフォームが好ましく、Sn-Cu組成のプリフォームは、Cuが0.3%以上、1.2%以下、残Sn組成のプリフォームが好ましい。Sn-Ag-Cu組成のプリフォームは、、Agが0.3%以上、4.0%以下、Cuが0.3%以上、1.2%以下、残Sn組成のプリフォームが好ましい。より好ましくは、Agが1.0%以上、3.0以下、Cuが0.5%以上、0.8%以下、残Snの組成のプリフォームを用いたときである。
本発明では、ソルダペーストに添加するプリフォームの量によってSnBiはんだ組成に入り込むSnやAg、Cuなどの量が異なってくるため、リフロー後の耐落下衝撃性の特性が異なってくる。本発明のはんだ付け方法で添加されるプリフォームの量が、ソルダペーストの量の0.7質量%未満であると、SnBiはんだ組成に入り込むSnやAg、Cuなどの量が少なくなって、プリフォーム添加による効果が得られない。また、添加されるプリフォームの量が、ソルダペーストの量の75%を超えてしまうと、混ざり合ったはんだの融点が高くなりすぎてしまい、SnBiはんだ組成と同じリフロー条件でリフローできなくなり、本願発明の目的である省電力や耐熱性が低い電子部品の使用が不可能になる。
従って、本発明のソルダペーストに添加するプリフォームの量は、ソルダペーストの量の0.7質量%以上、75%以下が好ましい。より好ましくは、0.8質量%以上、2.0質量%の場合である。
表1に記載の条件で、SnBi系ソルダペーストを印刷したランド上にプリフォームを乗せて、通常のSnBi系ソルダペーストの加熱条件でリフローはんだ付けを行った。
常温まで放冷後、落下衝撃試験を行い、はんだ付け部が破壊されるのでの回数を測定した。落下衝撃試験の試験方法は、次のような手順で行った。
評価基板は、サイズ30×120mm、厚み0.8mmのガラスエポキシ基板(FR-4)を使用した。
落下試験は、評価基板を台座から10mm浮かせた位置に専用治具を用いて基板両端を固定させた。JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council、半導体技術協会)の規格に準じて、加速度1500Gの衝撃を繰り返し加え、初期抵抗値から1.5倍以上抵抗値が増加した時点を破断とみなし、落下回数を記録した。
結果は表1に記載する。
本発明のはんだ付け方法の範囲においては、SnBi系低温ソルダペーストにSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームを添加しても、通常のリフロー条件でリフローが可能なことが解る。
また、落下衝撃試験結果においても、SnBi系低温ソルダペーストにSn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームを添加したものと添加しないものを比較すると、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu組成のプリフォームが優れていることが解る。また、同じプリフォームの添加でも、Sn-5Sb組成のプリフォームの添加では、耐落下衝撃性が改善させない。
図5のようなプリント基板に、Sn-57Bi-1Ag組成のはんだ粉末を用いたソルダペーストをランドサイズ0.5mmφの銅ランド上に印刷した。ソルダペーストを印刷したランドの上にSn-3.0Ag-0.5Cu組成で、サイズ0.5mm×0.25mmのプリフォームを1個又は2個載せて、Sn-57Bi-1Agはんだ組成のソルダペーストの通常の加熱条件である200℃でリフローはんだ付けした。
この試験は、Sn-Bi組成のソルダペーストと添加したプリフォームとの量を確認する物で、プリフォームを1個では、ソルダペースト重量:プリフォーム重量=1.1.6である。プリフォームを2枚では、同じく1.3.2となる。
リフロー後のはんだ付け状態を確認して、通常の低温はんだのリフロー条件ではんだ付け可能であるか、確認した。
確認結果は、プリフォーム1枚ではソルダペーストのはんだ成分とプリフォームのはんだ成分が混じり合い、区別が付かなくなっているのに対して、プリフォーム2枚でははんだが角張って、プリフォーム成分が混じり合っていないのが確認できる。
SnBiソルダペースト単体ではんだ付けしたランドの破壊部分である。 SnBiソルダペースト単体ではんだ付けした接合部がはんだ部分で破壊されることを示した図である。 SnBiソルダペーストにプリフォームを添加した本発明のはんだ付け方法でのランドの破壊部分である。 SnBiソルダペーストにプリフォームを添加した本発明のはんだ付け方法ではんだ付けした接合部がランド部分で破壊されることを示した図である。 実施例2のぬれ性試験の結果を示す図である。
1. はんだ
2. 銅ランド

Claims (4)

  1. SnBi系低温はんだのソルダペーストを用いたはんだ付け方法において、、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成から選択された1種以上のプリフォームを印刷されたソルダペースト上に供給することにより、SnBi系低温はんだ中に、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成から選択された1種以上のはんだ組成をソルダペースト中に拡散させるはんだ付け方法。
  2. 前記、SnBi系低温はんだのソルダペーストのはんだ付け方法は、Biが35%以上、60%以下、残Snの組成のはんだ粉末及び、さらにその組成にAgを3%以下添加した組成のはんだ粉末とフラックスを混和したものからなる低温ソルダペーストを使用することを特徴とする請求項1に記載のソルダペーストのはんだ付け方法。
  3. 前記、Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cuのはんだ組成から選択された1種以上のプリフォームは、Agが0.3質量%以上、4.0質量%以下、残Sn組成のプリフォーム、Cuが0.3質量%以上、1.2質量%以下、残Sn組成のプリフォーム、Agが0.3質量%以上、4.0質量%以下、Cuが0.3質量%以上、1.2質量%以下、残Sn組成のプリフォームから選択された1種以上のプリフォームであることを特徴とする請求項1又は2に記載のソルダペーストのはんだ付け方法。
  4. 前記、ソルダペーストに添加するプリフォームの量がソルダペーストの量の0.7質量%以上、75質量%以下の量のプリフォームをソルダペーストに添加することを特徴とする請求項1乃至3に記載のソルダペーストのはんだ付け方法。
JP2014541836A 2012-10-15 2012-10-15 低温ソルダペーストのはんだ付け方法 Active JP5796685B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/076631 WO2014061085A1 (ja) 2012-10-15 2012-10-15 低温ソルダペーストのはんだ付け方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5796685B2 JP5796685B2 (ja) 2015-10-21
JPWO2014061085A1 true JPWO2014061085A1 (ja) 2016-09-05

Family

ID=50487675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014541836A Active JP5796685B2 (ja) 2012-10-15 2012-10-15 低温ソルダペーストのはんだ付け方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9402321B2 (ja)
EP (1) EP2908612B1 (ja)
JP (1) JP5796685B2 (ja)
KR (1) KR101587076B1 (ja)
CN (1) CN104737630B (ja)
WO (1) WO2014061085A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108098092A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 成都川美新技术股份有限公司 一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法
US12017306B2 (en) * 2018-04-13 2024-06-25 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder paste
CN110549030A (zh) * 2019-08-23 2019-12-10 江苏太阳科技股份有限公司 一种用于hit异质结的光伏焊带的低温焊料及制备方法
CN114982069A (zh) 2019-12-27 2022-08-30 昭和电工材料株式会社 连接结构体及连接结构体的制造方法
KR102371636B1 (ko) * 2020-04-23 2022-03-07 제엠제코(주) 양면 기판 반도체 제조 방법
DE102021103360A1 (de) * 2021-02-05 2022-08-11 Few Fahrzeugelektrik Werk Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Vorverzinnungsanordnung und derartige Vorverzinnungsanordnung
CN113319454B (zh) * 2021-04-29 2022-08-23 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种表贴自带固态焊料连接器焊端焊料预置方法
US20220395936A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Indium Corporation High reliability lead-free solder pastes with mixed solder alloy powders
KR20230050125A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 엠케이전자 주식회사 무연 솔더 합금 및 이를 이용한 전자 장치 제조 방법

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320272A (en) * 1993-04-02 1994-06-14 Motorola, Inc. Tin-bismuth solder connection having improved high temperature properties, and process for forming same
JPH06296080A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Sony Corp 電子部品実装基板及び電子部品実装方法
US5551627A (en) 1994-09-29 1996-09-03 Motorola, Inc. Alloy solder connect assembly and method of connection
JP3347512B2 (ja) 1995-03-17 2002-11-20 富士通株式会社 低温接合用はんだ合金、これを用いた電子機器およびその製造方法
JP2000307228A (ja) 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 鉛を含まないはんだ接合方法及びこれによって製造された電子モジュール
US6896172B2 (en) * 2000-08-22 2005-05-24 Senju Metal Industry Co., Ltd. Lead-free solder paste for reflow soldering
JP4438974B2 (ja) * 2000-10-05 2010-03-24 千住金属工業株式会社 ソルダペ−スト
JP4103591B2 (ja) * 2000-11-29 2008-06-18 千住金属工業株式会社 ソルダペースト
JP2003234433A (ja) * 2001-10-01 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置、半導体装置の実装方法、ならびに実装体およびその製造方法
US6805974B2 (en) * 2002-02-15 2004-10-19 International Business Machines Corporation Lead-free tin-silver-copper alloy solder composition
CN1445049A (zh) * 2002-03-19 2003-10-01 日本胜利株式会社 焊锡膏、焊接成品及焊接方法
JP2004056065A (ja) 2002-05-30 2004-02-19 Hitachi Ltd 電子基板の製造方法
TW200600975A (en) * 2004-02-20 2006-01-01 Jsr Corp Bilayer laminated film for bump formation and method of bump formation
KR101026970B1 (ko) * 2005-05-25 2011-04-11 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 납 프리 솔더 페이스트
JP4799997B2 (ja) * 2005-10-25 2011-10-26 富士通株式会社 電子機器用プリント板の製造方法およびこれを用いた電子機器
WO2007055308A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Senju Metal Industry Co., Ltd. ソルダペーストとはんだ継手
US9175368B2 (en) * 2005-12-13 2015-11-03 Indium Corporation MN doped SN-base solder alloy and solder joints thereof with superior drop shock reliability
KR100790978B1 (ko) * 2006-01-24 2008-01-02 삼성전자주식회사 저온에서의 접합 방법, 및 이를 이용한 반도체 패키지 실장 방법
KR101233926B1 (ko) * 2006-04-26 2013-02-15 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 솔더 페이스트
KR101160860B1 (ko) * 2006-07-05 2012-07-02 니혼한다가부시끼가이샤 크림 땜납 및 전자 부품의 납땜 방법
US8293370B2 (en) * 2006-08-04 2012-10-23 Panasonic Corporation Bonding material, bonded portion and circuit board
WO2008049006A2 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 Fry's Metals, Inc. Materials for use with interconnects of electrical devices and related methods
JP5373464B2 (ja) * 2008-04-23 2013-12-18 パナソニック株式会社 導電性ペーストおよびこれを用いた実装構造体
JP2009283628A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Tamura Seisakusho Co Ltd 半導体素子実装方法
WO2010036953A2 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Fry's Metals, Inc. Conductive compositions and methods of using them
WO2011027659A1 (ja) * 2009-09-03 2011-03-10 株式会社村田製作所 ソルダペースト、それを用いた接合方法、および接合構造
KR101660787B1 (ko) * 2009-09-23 2016-10-11 삼성전자주식회사 솔더 볼 접합 방법 및 메모리 모듈 리페어 방법
US9017446B2 (en) * 2010-05-03 2015-04-28 Indium Corporation Mixed alloy solder paste
US9636784B2 (en) * 2010-05-03 2017-05-02 Indium Corporation Mixed alloy solder paste
JP2011253853A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Sony Corp はんだ接合方法
CN102441717A (zh) * 2010-07-27 2012-05-09 应用材料公司 高效薄膜太阳能电池的焊接方法
JP2012174332A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Fujitsu Ltd 導電性接合材料、導体の接合方法、及び半導体装置の製造方法
DE102011013172A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Paste zum Verbinden von Bauteilen elektronischer Leistungsmodule, System und Verfahren zum Auftragen der Paste
CN103314652A (zh) * 2012-01-17 2013-09-18 松下电器产业株式会社 配线基板及其制造方法
KR101975076B1 (ko) * 2012-05-10 2019-05-03 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 실장 구조체와 그 제조 방법
WO2014002304A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
JP5238088B1 (ja) * 2012-06-29 2013-07-17 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
JP5893528B2 (ja) * 2012-07-27 2016-03-23 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 無鉛はんだバンプ接合構造
CN103717340B (zh) * 2012-08-02 2018-11-20 株式会社谷黑组 具有电极熔蚀防止层的部件及其制造方法
JP6197319B2 (ja) * 2013-03-21 2017-09-20 富士通株式会社 半導体素子の実装方法
JP6221499B2 (ja) * 2013-08-19 2017-11-01 富士通株式会社 電子装置及び電子装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5796685B2 (ja) 2015-10-21
CN104737630A (zh) 2015-06-24
EP2908612B1 (en) 2018-05-09
US9402321B2 (en) 2016-07-26
EP2908612A4 (en) 2016-06-22
EP2908612A1 (en) 2015-08-19
US20150282332A1 (en) 2015-10-01
KR20150048208A (ko) 2015-05-06
KR101587076B1 (ko) 2016-01-20
CN104737630B (zh) 2016-02-03
WO2014061085A1 (ja) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5796685B2 (ja) 低温ソルダペーストのはんだ付け方法
JP4968381B2 (ja) 鉛フリーはんだ
JP5660199B2 (ja) 鉛フリーはんだ合金
CN102489897B (zh) 一种用于锡铋系的低温无铅焊锡助焊剂
KR101738841B1 (ko) Bi-Sn계 고온 땜납 합금으로 이루어진 고온 땜납 이음
EP1614500A1 (en) Solder paste and printed board
EP3903993A1 (en) Lead-free solder alloy, solder joining material, electronic circuit mounting board, and electronic control device
CN107877031A (zh) 一种无铅低温焊料及其制备方法
JP2010029868A (ja) 無鉛はんだペースト、それを用いた電子回路基板及びその製造方法
CN102085604A (zh) Sn-Ag-Cu-Bi-Cr低银无铅焊料
EP2747933B1 (en) A mn doped sn-base solder alloy and solder joints thereof with superior drop shock reliability
KR101125865B1 (ko) 솔더 페이스트, 이를 사용하여 형성된 솔더링 접합부, 및 상기 솔더링 접합부를 갖는 인쇄 회로 기판
JP5724088B2 (ja) 金属フィラー及びこれを含む鉛フリーはんだ
JP2019155465A (ja) チップ部品接合用ソルダペースト
JP5322469B2 (ja) 耐落下衝撃性に優れたはんだ合金、およびそれを用いたはんだボール、ならびにはんだ接合部
JP2019141881A (ja) 鉛フリーはんだ合金
JP2018144076A (ja) はんだバンプ製造用金属粉末、はんだバンプ製造用ペーストおよびはんだバンプの製造方法
JP2013035016A (ja) 鉛フリーはんだ及びそのはんだを用いたクリームはんだ
JP2022140163A (ja) はんだ接合法
JP4673860B2 (ja) Pb・Sbフリーはんだ合金、プリント配線基板および電子機器製品
WO2016157971A1 (ja) はんだペースト
JP2006068792A (ja) 無鉛はんだ合金

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150721

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5796685

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250