KR101959084B1

KR101959084B1 - 프리코트용 땜납 페이스트

Info

Publication number: KR101959084B1
Application number: KR1020120019828A
Authority: KR
Inventors: 류지 우에스기; 히데키 하야시; 히로노리 우노; 마사유키 이시카와
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2019-03-15
Also published as: TW201235131A; CN102649201A; KR20120098513A; CN102649201B; TWI533957B; JP5754582B2; JP2012179624A

Abstract

파인 피치화에 대응할 수 있고, 납프리이고, 리플로우시의 젖음성이나 평활 성이 우수한 프리코트용 땜납 페이스트를 제공한다. 땜납 분말과 플럭스를 혼합한 프리코트용 땜납 페이스트로서, 땜납 분말은, 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고, 금속 분말은, 각각 금속종이 상이한 중심 핵 (1A, 1B) 과, 중심 핵 (1A, 1B) 을 피복하는 피복층 (2) 을 갖고, 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고, 중심 핵 (1A, 1B) 이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고, 피복층 (2) 이 주석으로 이루어진다.

Description

프리코트용 땜납 페이스트{SOLDER PASTE FOR PRE-COAT}

본 발명은, 전자 부품 등을 탑재한 프린트 기판에, 웨이퍼를 땜납 등의 재료를 사용하여 플립 칩 실장할 때에, 접합용 땜납 등의 재료를 형성하기 전에 프린트 기판이나 웨이퍼의 전극 패드에 대해 프리코트하기에 바람직한 프리코트용 땜납 페이스트에 관한 것이다.

최근, 전자 기기에서는 소형 경량화를 목적으로 고밀도 실장의 개발이 진행되고 있다. 그 중에서도 플립 칩 실장 (이하, FC 실장) 은, 회로 기판 상에 복수의 실리콘 칩을 배치할 수 있기 때문에, 이상적인 고밀도 실장이 가능해진다. 이 FC 실장에 있어서, 범프라고 칭해지는 돌기물을 개재하여, 웨이퍼와 인터포저라고 불리는 프린트 기판, 또한 인터포저와 마더보드 기판이 접합된다. 전자에 사용되는 범프를 일반적으로 이너 범프라고 칭하고, 후자를 아우터 범프라고 칭한다.

이 FC 실장에서는, 구리 (Cu) 하지막 등으로 형성된 납땜부 (패드부) 에 땜납 볼이나 땜납 페이스트의 인쇄에 의해, 돌기 전극이 되는 범프를 형성하는데, 납땜부 표면의 산화 방지 및 땜납 볼의 젖음성 향상 등을 위해, 구리 (Cu) 상에 주석 (Sn) 이나 은 (Ag) 을 침지 도금, 또는 무전해 니켈 (Ni)/팔라듐 (Pd)/금 (Au) 이나 무전해 니켈 (Ni)/금 (Au) 도금을 실시하거나, 혹은 미리 납땜부 표면에 프리코트용 땜납 페이스트를 인쇄 등으로 도포하고, 리플로우함으로써 땜납을 프리코트하는 것이 행해지고 있다.

단, 여기서 정의하는 프리코트용 땜납 페이스트란, 이너 범프 및 아우터 범프의 패드부의 표면을 미리 코트하는 땜납 재료이고, 그것이 페이스트상인 것으로 한다.

이 프리코트용 땜납 페이스트로서 종래, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 함유되는 땜납 분말이 주석 및 납의 공정 (共晶) 타입이 되고, 이 땜납 분말의 중심 직경이 3 ㎛ 이상 4 ㎛ 이하가 되는 땜납 조성물이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 63Sn-Pb 또는 63Sn-2Ag-Pb 의 땜납 분말을 페이스트상 플럭스와 혼련된 프리코트용 솔더 페이스트가 기재되어 있다.

한편, 전자 부품의 미세화와 함께 접합 부품의 파인 피치화도 진행되고 있다는 점에서, 예를 들어 특허문헌 3 에는, 체적 누적 빈도가 50 ％ 에 이르는 입경 (D₅₀) 이 5 ㎛ 이하의 범위 내에 있는 주석 분말에, 은, 구리, 니켈 또는 게르마늄 등의, 주석과는 상이한 종류의 금속으로 구성되고, 입경 (D₅₀) 이 주석 분말의 입경 (D₅₀) 보다 작은 0.5 ㎛ 이하의 범위 내에 있는 금속 분말을 적어도 1 종 이상 첨가 혼합하여 얻어진 땜납 분말이 제안되어 있다. 이 땜납 분말은, 최근의 파인 피치화에 대응함과 함께, 파인 피치용 기판에 대한 인쇄성이 우수하다.

일본 공개특허공보 2008-221304호 (청구항 1, 단락 번호 0018) 일본 공개특허공보 평8-281472호 (청구항 1, 단락 번호 0025, 0027) 일본 공개특허공보 2009-190072호 (청구항 1, 2, 단락 번호 0009, 0010) 일본 공개특허공보 2004-18956호 (청구항 1, 단락 0002) 일본 공개특허공보 평6-264116호 (청구항 1, 단락 0016, 제 3도) 일본 특허공보 제3744519호

미나가와 카즈미, 카키자와 히데키, 키무라 타카시, 마거생, 토우 쇼우, 하라다 코우메이, 「납프리 미세 구상 분말의 새로운 제조 방법」, 제 12 회 일렉트로닉스에 있어서의 마이크로 접합·실장 기술, 사단법인 용접 학회, 2006년 2월, p.113 ∼ p.118

상기 종래의 기술에는, 이하의 과제가 남아 있다.

즉, 특허문헌 1 및 2 에 기재된 프리코트용 땜납 페이스트에서는, 납 (Pb) 을 함유하는 땜납 분말을 사용하고 있어, 환경면에서부터 바람직하지 않다. 현재, 전자 부품의 접합에 사용하는 땜납은, 납프리화가 진행되고 있어, 범프가 되는 땜납 볼에 대해서도, 주석을 주성분으로 하는 땜납 분말이 많이 채용되고, 프리코트용 땜납 페이스트에 대해서도 납프리화가 요망되고 있다. 또, 특허문헌 3 에서는, 납프리로 최근의 파인 피치화에도 충분히 대응한 땜납 분말이 제안되어 있는데, 은 등의 단일 금속이 그대로 첨가되어 있기 때문에, 리플로우시의 용융성 및 젖음성의 면에서 추가적인 개량이 요망되고 있다. 특히, 프리코트용으로서 Cu 의 하지막과의 젖음성이나 평활성이 우수한 땜납막이 얻어지는 땜납 페이스트가 요망되고 있다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 파인 피치화에 대응할 수 있고, 납프리로 리플로우시의 젖음성, 평활성이나 하지 금속에 대한 표면 피복성이 우수한 프리코트용 땜납 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용하였다. 즉, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 땜납 분말과 플럭스를 혼합한 프리코트용 땜납 페이스트로서, 상기 땜납 분말은, 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고, 상기 금속 분말은, 각각 금속종이 상이한 중심 핵과, 상기 중심 핵을 피복하는 피복층을 갖고, 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고, 상기 중심 핵이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고, 상기 피복층이 주석으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 프리코트용 땜납 페이스트에서는, 중심 핵이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고, 피막층이 주석으로 이루어지고, 중심 핵의 금속종이 상이한 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고, 함유하는 금속 분말이 모두 중심 핵이 주석에 의해 피복되어 있고, 단일 금속으로 이루어지는 금속 분말이 그대로 요소 분말로서 첨가된 종래의 땜납 분말에 비해, 리플로우시에 있어서의 상기 중심 핵과 주석의 접촉 면적이 커진다. 그 때문에, 종래의 땜납 분말에 비해 용융성 및 하지막에 대한 젖음성이 양호해짐과 함께, 국소적인 조성의 편향을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트를 사용하면, 하지막에 대한 양호한 젖음성에 의해 리플로우 후의 프리코트 땜납은 얇고 균일하여 평활성, 하지 금속에 대한 표면 피복성이 우수하고, 땜납 볼의 탑재 등에 의한 범프 형성에 바람직하다.

또한, 주석보다 융점이 높은 단일 금속을 중심 핵으로 하는 경우에는, 상기 서술한 효과에 더하여, 융점이 높은 중심 핵을 융점이 낮은 주석으로 피복함으로써, 금속 분말의 용융성 향상에 기여할 수 있다.

또, 이너 범프용 프리코트에서는, 작은 면적에 얇게 형성할 필요가 있기 때문에, 종래의 프리코트용 땜납 페이스트로는 대응이 곤란하였다. 이 때문에, 이너 범프용 프리코트는, 종래, 도금법이나 스퍼터법을 사용하여 형성되고 있었지만, 땜납 페이스트를 사용한 간이한 프리코트가 요망되고 있었다. 이에 반하여, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 상기 서술한 바와 같은 우수한 특성을 갖기 때문에, 종래 땜납 페이스트로는 대응할 수 없었던 이너 범프에 대해서도, 양호한 프리코트를 실시할 수 있다.

전자 부품 접합에 사용되는 땜납은 환경면에서 납프리화가 진행되어, 현재는 주석을 주성분으로 한 땜납 분말이 채용되고 있다. 땜납 분말과 같은 미세한 금속 분말을 얻는 방법으로는, 가스 아토마이즈법이나 회전 디스크법 등과 같은 아토마이즈법이나, 멜트스피닝법, 회전 전극법 등과 같은 기계적 프로세스에 의한 방법이 알려져 있다. 가스 아토마이즈법은, 유도로나 가스로에서 금속을 용융시킨 후, 금속을 용융시킨 용탕을 저장하는 턴디시로 불리는 용기 바닥의 노즐로부터 용융 금속을 유하시키고, 그 주위로부터 고압 가스를 분사하여 분말화하는 방법이다. 회전 디스크법이라고도 불리는 원심력 아토마이즈법은, 용융시킨 금속을 고속으로 회전하는 디스크 상에 낙하시켜, 접선 방향으로 전단력을 부가하고 파단하여 미세 분말을 만드는 방법이다.

한편, 전자 부품의 미세화와 함께 접합 부품의 파인 피치화도 진행되고 있어, 보다 미세한 입경의 땜납 분말이 요구되고 있기 때문에, 이러한 파인 피치화를 향한 기술의 개량도 활발히 행해지고 있다. 예를 들어, 가스 아토마이즈법을 개량한 기술로서, 가스를 끌어들인 상태의 금속 용탕을 노즐로부터 분출시키고, 이 노즐의 주위로부터 고압 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 금속 미분말의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 4). 이 문헌에 개시된 방법에 의하면, 용탕이 노즐을 통과할 때에 가스를 끌어들임으로써, 노즐로부터 출탕된 시점에 용탕이 이미 분단되어, 보다 작은 분말을 제조할 수 있다.

또, 회전 디스크법을 개량한 기술로서, 회전체에 금속 미분말 사이즈 조정 수단으로서의 메시를 배치하고, 이 메시를 통해 용융 금속을 비산시키는 금속 미분말의 제법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 5). 이 문헌에 개시된 방법에 의하면, 종래의 회전 디스크법에 비해 미세한 금속 미분말을 효율적으로 생성할 수 있다. 또한, 가스 아토마이즈법과 회전 디스크를 조합한 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 비특허문헌 1). 이들과는 다른 미분말 제작에 적절한 방법으로서, 액체 금속에 압력을 가하여, 다공질막으로부터 접해 있는 액체 연속상 중에 액체 금속을 분산시키는 기술 (예를 들어, 특허문헌 6) 이 알려져 있다.

상기 서술한 분말 합성법은, 모두 기상 및 유상 중에 용융시킨 합금을 입자화시키는 수법으로, 얻어지는 분말 입자의 형상은 표면적을 최소로 하기 위해서, 구형이 된다. 또, 얻어지는 분말 입자의 입도 분포는 비교적 넓은 분포를 갖기 때문에, 필요에 따라, 원하는 입도로 분급을 실시할 필요가 있다.

이에 반하여, 본 발명에서 사용하는 분말 합성 방법은, 금속 분말을 중심 핵으로 하여 Sn 이온을 석출시킴으로써 분말을 얻는 수법으로, 분말 입자 형상은 구형이 아니라 다면체가 된다. 또, 분말 입자의 입도 분포는 좁은 분포가 되기 때문에, 분급을 실시하지 않고, 높은 수율로 원하는 입도의 분말을 얻을 수 있다.

금속 분말의 평균 입경을 상기 범위로 설정한 이유는, 5 ㎛ 를 초과하면 리플로우시에 충분한 평활성이 얻어지지 않고, 0.1 ㎛ 미만이면, 금속 분말의 표면적이 커져, 산화된 금속 분말 표면의 Sn (주석) 을 환원시키기 위해서 플럭스가 많이 필요해지기 때문이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 분말의 평균 입경이란, 레이저 회절 산란법을 사용한 입도 분포 측정 장치 (호리바 제작소사 제조, 레이저 회절/산란식 입자경 분포 측정 장치 LA-950) 로 측정한 체적 누적 중위 직경 (Median 직경：D₅₀), 즉 체적 누적 빈도가 50 ％ 에 이르는 입경을 말한다.

또, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 상기 땜납 분말이, 30 ∼ 80 질량％ 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 프리코트용 땜납 페이스트에서는, 땜납 분말이, 30 ∼ 80 질량％ 함유되어 있기 때문에, 리플로우시의 충분한 두께의 땜납막과 인쇄시의 양호한 평활성을 얻을 수 있다. 즉, 땜납 분말이 30 질량％ 미만이면, 땜납 분말이 땜납용 플럭스에 대해 지나치게 적어, 리플로우시에 필요한 두께의 땜납막이 얻어지지 않고, 80 질량％ 를 초과하면, 땜납 분말이 땜납용 플럭스에 비해 지나치게 많아 인쇄시에 양호한 평활성을 얻을 수 없다.

또, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 상기 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율이 상기 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 10 질량％ 이상인 것이 바람직하다.

즉, 프리코트용 땜납 페이스트에서는, 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율이 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 10 질량％ 미만이면, 1 지점의 프리코트 땜납에 대해, 혼합한 1 분말 입자가 조성에 크게 영향을 미치고, 이로써, 형성 후의 프리코트 땜납에 있어서, 조성의 균일성에 문제가 생기기 때문이다.

또, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 상기 땜납 분말이, 다면체인 것을 특징으로 한다.

즉, 이 프리코트용 땜납 페이스트에서는, 땜납 분말이 다면체이기 때문에, 입자끼리가 면으로 접촉하기 때문에, 입자끼리가 점 접촉인 구형 입자와 비교하여 인쇄 후 및 리플로우 중에 있어서 인쇄 직후의 형상을 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트를 사용함으로써, 인쇄 직후의 형상을 유지하는 것이 가능하다는 점에서, 리플로우 후의 프리코트용 땜납은 얇고 균일하여 평활성, 하지 금속에 대한 표면 피복성이 우수하고, 다음 공정인 땜납 볼의 탑재 등에 의한 범프 형성에 바람직하다. 또한, 이너 범프용으로서도 사용할 수 있고, 종래의 도금법이나 스퍼터법과 같은 복잡한 공정을 거치지 않고, 하지막에 대한 땜납 젖음성이 양호한 막의 형성이 가능해진다.

또, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 각 금속 원소의 함유 비율이 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해 소정 범위로 되어 있는 것이 바람직하다.

즉, 은을 함유할 때 은의 함유 비율은 0.1 ∼ 10 질량％ 이고, 구리를 함유할 때 구리의 함유 비율은 0.1 ∼ 2.0 질량％ 이고, 아연을 함유할 때 아연의 함유량은 0.1 ∼ 20 질량％ 이고, 비스무트를 함유할 때 비스무트의 함유 비율은 0.1 ∼ 10 질량％ 이고, 게르마늄을 함유할 때 게르마늄의 함유 비율은 0.01 ∼ 0.5 질량％ 이고, 니켈을 함유할 때 니켈의 함유 비율은 0.01 ∼ 0.5 질량％ 이고, 인듐을 함유할 때 인듐의 함유 비율은 0.1 ∼ 10 질량％ 이고, 코발트를 함유할 때 코발트의 함유 비율은 0.1 ∼ 10 질량％ 이고, 금을 함유할 때 금의 함유 비율은 1 ∼ 90 질량％ 인 것이 바람직하다.

이 프리코트용 땜납 페이스트에 있어서, 상기 각 금속 원소의 함유 비율을 상기 각 범위로 한 이유는, 공정점으로부터 조성이 크게 벗어나는 것에 의한 땜납 분말의 용융 온도의 상승을 방지하기 위해서이다.

본 발명에 의하면, 이하의 효과를 발휘한다.

즉, 본 발명에 관련된 프리코트용 땜납 페이스트에 의하면, 중심 핵이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고, 피복층이 주석으로 이루어지기 때문에, 하지막에 대해 높은 젖음성에 의해 양호한 표면 피복성 (커버리지성) 이 얻어짐과 함께, 얇고 균일하여 평활성이 우수하고, 다음 공정인 땜납 볼의 탑재 등에 의한 범프 형성에 바람직하다. 또한, 이너 범프용으로서도 사용할 수 있고, 종래의 도금법이나 스퍼터법과 같은 복잡한 공정을 거치지 않고, 하지막에 대한 땜납 젖음성이 양호한 막의 형성이 가능해진다.

따라서, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트를 사용하여 프리코트 땜납을 형성하면, 파인 피치화되어도 양호하게 땜납 범프를 형성할 수 있음과 함께, 양호한 땜납 접합을 얻을 수 있다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 프리코트용 땜납 페이스트의 일 실시형태에 있어서, 서로 상이한 금속종의 중심 핵을 갖는 제 1 분말 및 제 2 분말을 나타내는 개념적인 단면도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 있어서, 프리코트용 땜납 페이스트를 사용한 프리코트 땜납의 제조 방법을 공정 순서대로 나타낸 단면도이다.
도 3 은, 본 실시형태에 있어서, 프리코트 땜납을 형성한 히트싱크 기판에 있어서의 땜납 범프의 제조 및 반도체 칩의 실장 방법을 공정 순서대로 나타낸 단면도이다.
도 4 는, 본 실시형태에 있어서, 프리코트 땜납을 형성한 히트싱크 기판에 있어서의 땜납 범프의 제조 및 반도체 칩의 실장 방법을 공정 순서대로 나타낸 단면도이다.
도 5 는, 본 발명에 관련된 프리코트용 땜납 페이스트의 실시예에 있어서, 땜납 분말을 나타내는 전자 현미경에 의한 화상이다.
도 6 은, 본 발명에 관련된 프리코트용 땜납 페이스트의 비교예에 있어서, 땜납 분말을 나타내는 전자 현미경에 의한 화상이다.

이하, 본 발명에 관련된 프리코트용 땜납 페이스트의 일 실시형태를, 도 1 내지 도 3 을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트는, 땜납 분말과 땜납용 플럭스를 혼합하여 페이스트화함으로써 얻어진 프리코트용 땜납 페이스트로서, 땜납 분말이, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고, 금속 분말은, 각각 금속종이 상이한 중심 핵 (1A, 1B) 과, 중심 핵 (1A, 1B) 을 피복하는 피복층 (2) 을 갖고, 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고, 중심 핵 (1A, 1B) 이, 은 (Ag), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 비스무트 (Bi), 게르마늄 (Ge), 니켈 (Ni), 인듐 (In), 코발트 (Co) 또는 금 (Au) 의 단일 금속으로 이루어지고, 피복층 (2) 이 주석으로 이루어진다.

또, 본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트에 있어서, 상기 땜납 분말은 30 ∼ 80 질량％ 함유되고, 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율이 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 각각 10 질량％ 이상으로 되어 있다.

다음으로, 본 발명의 땜납 분말의 제조 방법의 일례에 대해, 상세한 순서와 함께 설명한다. 먼저, 용매에, 주석 이온으로서 용해되는 주석 화합물을 첨가하고, 스터러를 사용하여, 바람직하게는 회전 속도 100 ∼ 500 rpm 으로 10 ∼ 30 분간 교반함으로써 주석 이온을 함유하는 수용액을 조제한다. 용매로는, 물 또는 pH 를 0.5 ∼ 2 로 조정한 염산 수용액, 질산 수용액, 황산 수용액 등을 들 수 있다. 주석 이온으로서 용해되는 주석 화합물에는, 염화주석 (Ⅱ), 질산주석 (Ⅱ), 황산주석 (Ⅱ) 등을 들 수 있다.

또, 주석 이온을 함유하는 수용액 중의 주석 이온의 농도는, 0.05 ∼ 3 ㏖/ℓ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 하한값 미만에서는, 주석 이온의 농도가 희박하기 때문에, 반응이 매우 느려져, 정량적으로 반응이 종료되지 않기 때문이다. 한편, 상한값을 초과하면, 주석 이온을 함유하는 수용액과 환원제 수용액의 균일한 혼합에 시간이 걸리기 때문에, 반응이 국소적으로 진행됨으로써 입경이 불균일해지는 경향이 있다는 점에서 바람직하지 않다. 상기 조제한 주석 이온을 함유하는 수용액의 pH 를 조정하고, 추가로 분산제를 첨가한다. 주석 이온을 함유하는 수용액의 pH 는, 환원 반응에 의해 석출된 금속 등의 재용해를 방지하기 위해 0.5 ∼ 2 의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 분산제로는, 셀룰로오스계, 비닐계의 분산제, 혹은 다가 알코올 등을 들 수 있고, 그 밖에 젤라틴, 카세인, 폴리비닐피롤리돈 (PVP) 등을 사용할 수 있다. 분산제의 첨가량은, 바람직하게는 0.001 ∼ 15 질량％ 의 범위이다. 분산제를 첨가한 후, 추가로 스터러를 사용하여, 바람직하게는 회전 속도 100 ∼ 500 rpm 으로 1 ∼ 30 분간 교반한다.

다음으로, 금속 이온을 용해시키고, 또한 금속 미분말을 분산시킨 분산액을 조제한다. 용매에, 금속 미분말을 첨가하고, 초음파 호모게나이저를 사용하여 분산시킨다. 금속 미분말을 구성하는 금속종은 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 금속 중 어느 것이다. 금속 미분말의 평균 입경은, 0.1 ∼ 4 ㎛ 의 범위가 바람직하다. 첨가하는 금속 미분말의 평균 입경을 상기 범위로 한 것은, 0.1 ㎛ 미만에서는, 주석 이온의 환원 반응에 있어서의 핵이 작아져, 얻어지는 땜납 분말의 평균 입경이 1 ㎛ 를 하회하고, 4 ㎛ 를 초과하면, 주석 이온의 환원 반응에 있어서의 핵이 커져, 얻어지는 땜납 분말의 평균 입경이 5 ㎛ 를 상회하기 때문이다.

금속 미분말의 첨가량과 금속 이온의 첨가량의 합이, 제조하는 땜납 분말 100 질량％ 에 대해, 0.01 ∼ 20 질량％ 의 범위가 되도록 금속 미분말 및 금속 이온을 첨가한다. 금속 미분말의 첨가량과 금속 이온의 첨가량의 합을 상기 범위로 한 것은, 0.01 질량％ 미만에서는, 환원 반응시에 있어서의 단위 체적당 핵의 수가 적어져, 얻어지는 땜납 분말의 평균 입경이 5 ㎛ 를 상회하기 때문이고, 20 질량％ 를 초과하면, 환원 반응시의 단위 체적당 핵의 수가 많아져, 얻어지는 땜납 분말의 평균 입경이 1 ㎛ 를 하회하여, 땜납 분말의 입경을 제어하는 효과가 없어지기 때문이다.

그리고, 이 분산액에 주석 이외의 원소로 구성된 금속 이온으로서 용해되는 금속 화합물을 용해시킨다. 금속 이온을 구성하는 금속종은, 상기 금속 미분말을 구성하는 금속종과 동일 원소이고, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금 중 어느 것이다. 사용되는 코발트 화합물로는, 염화구리 (Ⅱ), 황산구리 (Ⅱ) 또는 아세트산구리 등을 들 수 있다. 아연 화합물로는, 염화아연 (Ⅱ), 황산아연 (Ⅱ), 질산아연 (Ⅱ) 등을 들 수 있다. 비스무트 화합물로는, 염화비스무트 (Ⅲ), 황산비스무트 (Ⅲ) 또는 질산비스무트 (Ⅲ) 등을 들 수 있다. 게르마늄 화합물로는, 염화게르마늄 (Ⅱ) 또는 β-카르복시에틸게르마늄 등을 들 수 있다. 니켈 화합물로는, 염화니켈 (Ⅱ), 황산니켈 (Ⅱ) 6 수화물 또는 질산니켈 (Ⅱ) 6 수화물 등을 들 수 있다. 인듐 화합물로는, 염화인듐, 질산인듐 또는 황산인듐 등을 들 수 있다. 코발트 화합물로는, 염화코발트 (Ⅱ), 질산코발트 (Ⅱ) 또는 질산코발트 (Ⅱ) 등을 들 수 있다. 금 화합물로는, 테트라클로로금 (Ⅲ) 산 등을 들 수 있다.

또, 금속 미분말의 첨가량과 금속 이온의 첨가량의 질량비가 1 ∼ 300 의 범위가 되도록 금속 미분말 및 금속 이온을 첨가한다. 금속 미분말의 첨가량과 금속 이온의 첨가량의 비율을 상기 범위로 한 것은, 상기 비율이 1 미만에서는 환원 반응시에 있어서의 단위 체적당 핵의 수가 많아져, 얻어지는 땜납 분말이 1 ㎛ 를 하회하고, 상기 비율이 300 을 초과하면 환원 반응시의 단위 체적당 핵의 수가 적어져, 얻어지는 땜납 분말이 5 ㎛ 를 상회하여, 땜납 분말의 입경을 제어하는 효과가 없어지기 때문이다. 또한, 분산제를 첨가함으로써, 금속 이온이 용해된 금속 미분말 분산액을 조제한다. 분산제는 상기 주석 이온을 함유하는 수용액의 설명에서 든 분산제를 사용할 수 있다. 분산제의 첨가량은, 바람직하게는 금속 미분말 100 질량％ 에 대해, 0.001 ∼ 15 질량％ 의 범위이다. 분산제를 첨가한 후, 추가로 스터러를 사용하여, 바람직하게는 회전 속도 100 ∼ 500 rpm 으로 1 ∼ 30 분간 교반한다.

다음으로, 환원제를 용해시킨 수용액을 조제한다. 환원제로는, 테트라하이드로붕산나트륨, 디메틸아민보란 등의 붕소수소화물, 하이드라진 등의 질소 화합물, 3 가의 티탄 이온이나 2 가 크롬 이온 등의 금속 이온 등을 들 수 있는데, 산화 환원 반응이 가역적이고, 재이용이 비교적 용이하다는 점에서, 2 가 크롬 이온을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 2 가 크롬 이온은 불안정하기 때문에, 이것을 환원제로 사용하는 경우에는, 상기 주석 이온을 함유하는 수용액 및 금속 미분말 분산액과 혼합하기 직전에 그때마다 조제하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 주석 이온을 함유하는 수용액 및 금속 미분말 분산액과 혼합하기 직전에, 염화 제 2 크롬 용액을 비산화성 분위기하, 바람직하게는 질소 가스 분위기하에서 금속 아연에 접촉시켜 2 가 크롬 이온으로 환원시켜, 염화 제 1 크롬 용액으로 한 것을 사용하면 된다. 이 수용액의 pH 는, 환원 반응에 의해 석출된 금속 등의 재용해를 방지하고, 그리고 크롬의 수산화물의 생성을 방지하기 위해서, 상기 조제한 주석 이온을 함유하는 수용액과 동일한 정도, 즉 0.5 ∼ 2 의 범위로 조정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 주석 이온을 함유하는 수용액, 금속 이온이 용해된 금속 미분말 분산액 및 환원제 수용액을 혼합한다. 먼저, 주석 이온을 함유하는 수용액과 금속 이온이 용해된 금속 미분말 분산액을 스태틱 믹서 등을 사용하여 혼합한다. 계속해서, 상기 주석 이온을 함유하는 수용액과 금속 이온이 용해된 금속 미분말 분산액의 혼합액과 환원제 수용액을 반응 용기에 각각 송액한다. 스터러 및 교반자에 의해 반응 용기 내에 공급된 주석 이온을 함유하는 수용액과 금속 이온이 용해된 금속 미분말 분산액과 환원제 수용액의 혼합액을 일정 시간, 교반 혼합한다. 이 때, 회전 속도 50 ∼ 500 rpm 으로 5 ∼ 15 분간 교반하는 것이 바람직하다.

상기 교반 혼합에 의해 주석 이온의 환원 반응이 발생하는데, 이 환원 반응시에, 주석 이외의 원소로 구성된 금속 이온을 존재시킴으로써, 이 금속 이온이 주석 이온보다 먼저 환원되어 자기 핵 형성하고, 주석 이온의 환원 반응에 있어서 그 핵을 중심으로 하여 주석이 성장한다. 또, 혼합액 중에 주석 이외의 원소로 구성된 금속 미분말을 존재시킴으로써, 주석 이온의 환원 반응에 있어서 금속 미분말을 핵으로 하여 이 핵을 중심으로 주석이 성장한다. 이로써, 이 환원 반응에 의해 석출된 분말이 분산되는 분산액이 얻어진다.

마지막으로, 이 분산액을, 디캔테이션 등에 의해 고액 분리하고, 회수한 고형분을 물 또는 pH 를 0.5 ∼ 2 로 조정한 염산 수용액, 질산 수용액, 황산 수용액, 혹은 메탄올, 에탄올, 아세톤 등으로 세정한다. 세정 후에는, 다시 고액 분리하여 고형분을 회수한다. 세정에서 고액 분리까지의 공정을, 바람직하게는 2 ∼ 5 회 반복한 후, 회수한 고형분을 진공 건조시킴으로써, 땜납 분말을 얻을 수 있다.

이상의 공정에 의해, 파인 피치화에 대응할 수 있는 평균 입경이 1 ∼ 5 ㎛ 의 범위 내로 입경 제어된 미세한 땜납 분말을, 습식 환원법에 의한 간편한 방법으로 양호한 수율로 제조할 수 있다.

이상의 공정에서 얻어진 땜납 분말은, 땜납용 플럭스와 혼합하고 페이스트화하여, 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트로 한다. 또한, 상기 땜납용 플럭스로는, 예를 들어, 시판되는 플럭스인 RA (활성) 또는 RMA (약활성) 의 것이 채용된다.

이 프리코트용 땜납 페이스트의 조제는, 땜납용 페이스트를 20 ∼ 70 질량％ 혼합하고 페이스트화함으로써 실시된다. 즉, 상기 땜납 분말이, 30 ∼ 80 질량％ 함유되도록 조제된다.

또, 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율이 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 각각 10 질량％ 이상으로 설정된다.

또한, 땜납 분말에 있어서, 각 금속 원소의 함유 비율이 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해 소정 범위로 되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 각 금속 원소의 함유 비율을 상기 각 범위로 한정한 이유는, 공정점으로부터 조성이 크게 벗어나는 것에 의한 땜납 분말의 용융 온도의 상승을 방지하기 위해서이다.

예를 들어, 땜납 분말이, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 은을 중심 핵 (1A) 의 금속으로 하는 제 1 분말 (3A) 과 구리를 중심 핵 (1B) 의 금속으로 하는 제 2 분말 (3B) 의 혼합 분말인 경우, 은의 함유 비율을 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해 0.1 ∼ 10 질량％ 로 하고, 구리의 함유 비율을 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해 0.1 ∼ 2.0 질량％ 로 한다.

다음으로, 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트를 사용하여, 범프를 기판 상에 형성하는 방법을 설명한다.

먼저, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 프린트 기판 등의 기판 (4) 상에 납땜부 이외를 덮도록 소정 패턴의 레지스트 (5) 를 형성하고, 납땜부에 노출된 기판 (4) 상에 Cu 의 하지막 (6) 을 형성한다. 다음으로, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 납땜부의 하지막 (6) 상을 제외한 부분 (레지스트 (5) 상) 을 메탈 마스크 (7) 로 덮고, 스퀴지 (8) 를 사용하여 하지막 (6) 상에 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트 (9) 를 매립하도록 하여 인쇄한다. 그리고, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 메탈 마스크 (7) 를 제거한다. 다음으로, 도 2 의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 리플로우를 실시하여 프리코트용 땜납 페이스트 (9) 의 땜납 분말을 용융시켜, 하지막 (6) 상에 프리코트 땜납 (10) 을 형성한다.

예를 들어, 기판 (4) 이 프린트 기판인 경우, 도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 프린트 기판에 실장되는 아우터측의 면 (4a) 과 반도체 칩 IC 를 실장하는 이너측의 면 (4b) 의 양면에 대해 상기 방법으로 납땜부에 프리코트 땜납 (10) 이 형성된다.

그 후, 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 이너측의 면 (4b) 에서는, 메탈 마스크 (도시 생략) 로 덮고, 스퀴지를 사용하여 땜납 페이스트 (P) 를 인쇄한다. 계속해서, 도 3 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 리플로우를 실시함으로써 범프 (15) 를 형성한다. 다음으로, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 IC 가 배치되고, 각 범프 (15) 에 반도체 칩 IC 의 범프 (13) 가 접촉된 상태에서 리플로우가 실시되어, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 땜납 접합부 (14) 가 형성된다.

그리고, 아우터측의 면 (4a) 의 프리코트 땜납 (10) 에는, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 Sn-Ag-Cu 로 형성된 땜납 볼 (11) 을 프리코트 땜납 (10) 표면에 마운트하여 접촉시킨 상태에서, 리플로우를 실시함으로써, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 땜납 볼 (11) 과 프리코트 땜납 (10) 이 서로 용융되어 범프 (12) 가 하지막 (6) 상에 형성된다.

또한, 상기 인쇄 조건 및 리플로우 조건은, 예를 들어 이하와 같이 설정된다.

벨트식 리플로우 노를 사용하여, 질소 분위기로 함과 함께 산소 농도를 50 ∼ 100 ppm 으로 한다. 또, 온도 프로파일은, 땜납 용융 온도：T ℃ 에 대해, 프리히트부는 온도：T -50 ℃ ∼ T -30 ℃, 유지 시간：30 ∼ 60 sec 로, 또, 본 히트부는 온도：T ＋30 ℃ ∼ T ＋50 ℃, 유지 시간：30 ∼ 60 sec 가 되도록 설정한다.

이와 같이 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트 (9) 에서는, 중심 핵이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고, 피복층 (2) 이 주석으로 이루어지고, 중심 핵의 금속종이 상이한 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고, 함유하는 금속 분말이 모두 중심 핵이 주석에 의해 피복되어 있고, 단일 금속으로 이루어지는 금속 분말이 그대로 첨가된 종래의 땜납 분말에 비해, 리플로우시에 있어서의 분말끼리의 접촉 면적이 매우 커진다. 그 때문에, 종래의 땜납 분말에 비해 용융성 및 젖음성이 매우 양호함과 함께, 국소적인 조성의 편향이 매우 적다. 따라서, 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트 (9) 는, 하지막 (6) 에 대해 높은 젖음성에 의해 양호한 표면 피복성 (커버리지성) 이 얻어짐과 함께, 얇고 균일하여 평활성이 우수하고, 땜납 볼 (11) 의 탑재 등에 의한 범프 형성에 바람직하다. 또한, 이너 범프용으로서도 사용할 수 있고, 종래의 도금법이나 스퍼터법과 같은 복잡한 공정을 거치지 않고, 하지막에 대한 땜납 젖음성이 양호한 막의 형성이 가능해진다.

또, 땜납 분말이, 30 ∼ 80 질량％ 함유되어 있기 때문에, 리플로우시의 충분한 두께의 땜납막과 인쇄시의 양호한 평활성을 얻을 수 있다.

또한, 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율을 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 각각 10 질량％ 이상으로 함으로써, 프리코트 땜납 (10) 에 있어서 양호한 조성 균일성을 얻을 수 있다.

또, 땜납 분말이 다면체이기 때문에, 입자끼리가 면으로 접촉하기 때문에, 입자끼리가 점 접촉인 구형 입자와 비교하여 인쇄 후 및 리플로우 중에 있어서 인쇄 직후의 형상을 유지할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트를 사용함으로써, 인쇄 직후의 형상을 유지하는 것이 가능하다는 점에서, 리플로우 후의 프리코트용 땜납은 얇고 균일하여 평활성, 하지 금속에 대한 표면 피복성이 우수하고, 다음 공정인 땜납 볼의 탑재 등에 의한 범프 형성에 바람직한 프리코트용 땜납이 된다. 또한, 이너 범프용으로서도 사용할 수 있고, 종래의 도금법이나 스퍼터법과 같은 복잡한 공정을 거치지 않고, 하지막에 대한 땜납 젖음성이 양호한 막의 형성이 가능해진다.

실시예

다음으로, 상기 실시형태의 프리코트용 땜납 페이스트를 실제로 제작한 실시예, 비교예의 평가 결과에 대해 설명한다.

「실시예 1」

먼저, 본 발명의 실시예의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시예는, 먼저, 물 1000 ㎖ 에 염화주석 (Ⅱ) 1.2 mol 을 용해시키고 염산으로 pH 를 0.2 로 조정하고, 셀룰로오스계 분산제 4.5 g 을 첨가하여 Sn 이온 용액으로 한다. 평균 입경 0.3 ㎛ 의 은 분말 0.084 mol 을 물 1000 ㎖ 에 초음파 호모게나이저로 분산시킨 후, 이 용액에 셀룰로오스계 분산제 4.5 g 을 첨가하여 Ag 미분말 분산액으로 한다.

Sn 이온 용액, Ag 미분말 분산액 및 환원제인 Cr² ^＋ 를 각각 용기에 송액하고, 환원 반응을 진행시켜 땜납 분말 분산액을 얻는다. 환원 반응 종료 후, 분산액을 60 분간 정치 (靜置) 하고 땜납 분말을 침강시켜 상청액을 버리고, 여기에 물 1000 ㎖ 를 첨가하고 300 rpm 으로 10 분간 교반하는 조작을 4 회 반복함으로써 세정을 실시하였다. 그 후, 진공 건조기로 건조시켜, 평균 입경 2.0 ㎛, Ag 6.0 wt％ 의 제 1 분말을 얻었다.

다음으로, Ag 미분말을 Cu 미분말로 변경하고, 평균 입경 0.25 ㎛ 의 구리 분말 0.023 mol 을 사용한 것 이외에는 Ag 미분말과 동일한 방법에 의해, 평균 입경 1.8 ㎛, Cu 1.0 wt％ 의 제 2 분말을 얻었다.

상기 얻어진 양 분말을 질량비로 1：1 로 혼합함으로써, 혼합 후의 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 각 금속 분말이 각각 50 질량％ 씩 함유되는 땜납 분말을 얻었다. 얻어진 땜납 분말을 조성 분석한 결과, Sn 이 96.5 질량％, Ag 가 3.0 질량％, Cu 가 0.5 질량％ 였다. 또한, 땜납 분말 중의 금속 함유량은, ICP-AES (유도 결합 플라스마 발광 분광 분석 장치) 에 의해 측정하였다.

다음으로, 시판되는 RA 또는 RMA 타입의 플럭스와 상기 땜납 분말을, 땜납 분말：플럭스 = 70 질량％ : 30 질량％ 의 혼합비로 혼련함으로써, 모두 점도：약 90 Pa·s 를 갖는 프리코트용 땜납 페이스트를 제작하였다.

이들 실시예의 프리코트용 땜납 페이스트를 패턴 형성된 메탈 마스크 (개구 직경：400 ㎛, 두께：20 ㎛) 를 사용하여, 기판의 Cu 상에 인쇄하였다. 그 후, 벨트 노를 사용하여, 질소 분위기 중, 최대 온도 2 의 40 ℃ 의 조건의 리플로우 처리를 실시하였다. 또한, 형성된 1000 개의 패턴에 대해, 용융성, Cu 에 대한 젖음 확산 (표면 피복성), 형상 및 두께 (요철도) 를 측정하였다.

「실시예 2 ∼ 35, 비교예 1 ∼ 6」

실시예 2 ∼ 35, 비교예 1 ∼ 6 에 대해서는, 표 1 의 분말 합성 조건 및 표 2 의 페이스트 조성으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 분말 합성, 페이스트 제작 및 평가를 실시하였다. 평가 결과에 대해서는, 표 2 의 페이스트 조성 및 평가 결과 일람 (1) 에 정리했다.

「실시예 36」

패턴이 형성된 메탈 마스크 (개구 직경：100 ㎛, 두께：20 ㎛) 를 사용하여, 기판의 Cu 상에 인쇄한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 분말 합성, 페이스트 제작하여, 평가를 실시하였다.

본 실시예는 실시예 1 에 비해 마스크의 개구 직경을 1/4 로 하고 있어, 이너 범프용으로의 프리코트를 의도한 것이다.

「실시예 37 ∼ 44, 비교예 7 ∼ 8」

실시예 37 ∼ 44, 비교예 7 ∼ 8 에 대해서는, 표 1 의 분말 합성 조건 및 표 3 의 페이스트 조성으로 한 것 이외에는, 실시예 36 과 동일하게 하여, 분말 합성, 페이스트 제작하여, 평가를 실시하였다. 평가 결과에 대해서는, 표 3 의 페이스트 조성 및 평가 결과 일람 (2) 에 정리했다.

「비교예 9」

가스 아토마이즈법에 의해 입경이 5.0 ㎛ 인 SnAgCu 합금 분말 (Sn-3.0 wt％ Ag-0.5 wt％ Cu) 을 제작하였다.

「비교예 10」

가스 아토마이즈법에 의해 입경이 2.0 ㎛ 인 SnAgCu 합금 분말 (Sn-3.0 wt％ Ag-0.5 wt％ Cu) 을 제작한 것 이외에는, 비교예 19 와 동일하게 페이스트 제작 및 평가를 실시하였다.

페이스트 조성 및 평가 결과 일람 (3) 을 표 4 에 정리했다.

용융성 평가에 대해서는, 용융 후의 땜납 표면에서 차지하는 미용융 땜납의 점유 면적비로 하고, 점유 면적비가 0 ％ 이상 20 ％ 미만인 경우를 Good, 20 ％ 이상 60 ％ 미만인 경우를 Fair, 60 ％ 이상 100 ％ 이하인 경우를 Bad 로 하였다.

또, 표면 피복성에 대해서는 하지 금속 표면에서 차지하는 용융 후의 땜납의 점유 면적비로 하고, 점유 면적비가 0 ％ 이상 70 ％ 미만인 경우를 Bad, 70 ％ 이상 90 ％ 미만인 경우를 Fair, 90 ％ 이상 100 ％ 이하인 경우를 Good 으로 하였다.

또한, 요철도에 대해서는, 0 ㎛ 이상 6 ㎛ 미만인 경우를 Good, 6 ㎛ 이상 11 ㎛ 미만인 경우를 Fair, 11 ㎛ 이상인 경우를 Bad 로 하였다.

또한, 용융 후의 땜납 표면의 요철도의 평가 방법은, 먼저 레이저 현미경 (키엔스사 VK-9700) 을 사용하여 프리코트 땜납의 3 차원 형상을 측정한다. 다음으로, 프리코트 땜납의 중심을 통과하는 단면 형상의 프로파일을 구면 보정 (이상 구면을 직선으로 변환하는 기능) 하여, 보정 후의 프로파일이 가장 높은 위치와 가장 낮은 위치의 차이를 요철도로 하였다.

이들의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는, 모두 양호한 용융성, 표면 피복성 및 요철도를 갖고 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예 2 의 땜납 분말을 SEM (주사형 전자 현미경) 으로 촬상한 화상을 도 5 에 나타낸다. 또, 비교예 7 의 땜납 분말에 대해서도 동일하게 SEM 으로 촬상한 화상을 도 6 에 나타낸다. 이들 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이 비교예의 땜납 분말은 구형인데 반해, 본 발명의 실시예의 땜납 분말은, 여러 가지 형태의 다면체로 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태 및 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경을 부가하는 것이 가능하다.

본 발명의 프리코트용 땜납 페이스트는, 범프 형성이나 땜납 접합을 위한 프리코트 땜납용 땜납 페이스트로서 이용할 수 있고, 미세한 전자 부품의 실장에 바람직하게 사용할 수 있다.

1A, 1B … 중심 핵
2 … 피복층
3A … 제 1 분말
3B … 제 2 분말

Claims

땜납 분말과 플럭스를 혼합한 프리코트용 땜납 페이스트로서,
상기 땜납 분말은, 1 종류, 또는 2 종류 이상의 금속 분말을 함유하고,
상기 금속 분말은, 중심 핵과, 상기 중심 핵을 피복하는 피복층을 갖고, 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고,
상기 땜납 분말이 2 종류 이상의 상기 금속 분말을 함유할 때, 상기 금속 분말의 상기 중심 핵은 각각 상이한 금속종이고,
상기 중심 핵이, 은, 구리, 아연, 비스무트, 게르마늄, 니켈, 인듐, 코발트 또는 금의 단일 금속으로 이루어지고,
상기 피복층이 주석으로 이루어지고,
상기 땜납 분말이, 주석 이온 수용액과, 상기 중심 핵을 구성하는 상기 금속의 금속 이온을 용해하고, 또한 상기 금속의 미분말을 분산시킨 분산액과, 환원제 수용액을 혼합함으로써 제조되고, 그 형상이 다면체인 것을 특징으로 하는 프리코트용 땜납 페이스트.
제 1 항에 있어서,
상기 땜납 분말이, 30 ∼ 80 질량％ 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 프리코트용 땜납 페이스트.
제 1 항에 있어서,
상기 중심 핵의 금속종이 상이한 금속 분말의 각 함유 비율이 상기 땜납 분말의 전체량 100 질량％ 에 대해, 10 질량％ 이상인 것을 특징으로 하는 프리코트용 땜납 페이스트.
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