KR20240006550A - 땜납 입자의 분급 방법, 땜납 입자, 땜납 입자의 분급 시스템, 접착제 조성물, 및 접착제 필름 - Google Patents
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Abstract
땜납 입자의 분급 방법은, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극(2)과, 배치부와 대향하고, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부(10)가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부(4)를 구비하는 제2 전극(3)을 구비하는 정전 흡착 장치의 제1 전극(2)과 제2 전극(3)의 사이에 전계를 형성함으로써, 배치부에 배치되어 있는 땜납 입자(P)를 흡착부(4)에 정전 흡착시키는 제1 공정과, 흡착부(4)의 개구부(10) 이외에 흡착되어 있는 땜납 입자(P2)를 제거하는 제2 공정과, 제2 공정을 거친 흡착부(4)로부터 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 회수하는 제3 공정을 구비하며, 땜납 입자(P)의 평균 입자경이 10μm 이상이다.
Description
본 개시는, 땜납 입자의 분급 방법, 땜납 입자, 땜납 입자의 분급 시스템, 접착제 조성물, 및 접착제 필름에 관한 것이다.
프린트 배선 기판 등에 전자 디바이스를 실장하는 표면 실장 기술에서는, 땜납 입자와 페이스트상의 플럭스가 혼합된 솔더 페이스트가 사용되고 있다. 땜납 입자는 통상 직경이 약 100μm 이상인 구상(球狀) 입자가 이용되고 있다.
최근, 스마트폰, PC, 태블릿 등의 전자 기기에 대한 소형 경량화, 고기능화의 요구가 높아지고 있으며, 그에 따라, 전자 기기의 내구 신뢰성의 가일층의 향상이 요구되고 있다. 그 때문에, 실장 시의 전극-배선 사이의 갭을 일정하게 유지하고, 각 배선에서의 갭 불균일을 억제하는 것이 요구되고 있다.
상기의 요구에 대한 대응 중 하나로서, 땜납 입자의 입경 분포의 균일화가 있다. 땜납 입자는 다양한 방법에 의하여 제조되고 있으며, 각종 제조 방법에 있어서 입경의 불균일을 억제하는 검토도 이루어지고 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1을 참조).
그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법이더라도, 제조되는 땜납 입자에는, 체분리에 의하여 분리되는 불량품이 많이 포함되어 있어, 분산도가 작은 단분산 땜납 입자를 얻음에 있어서, 땜납 입자의 분급이 필요하게 되었다.
본 개시는, 땜납 입자의 분급 방법, 땜납 입자, 및 땜납 입자의 분급 시스템, 및, 땜납 입자를 포함하는 접착제 조성물 및 접착제 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태는, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과, 배치부와 대향하고, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는 정전 흡착 장치의 제1 전극과 제2 전극의 사이에 전계를 형성함으로써, 배치부에 배치되어 있는 땜납 입자(P)를 흡착부에 정전 흡착시키는 제1 공정과, 흡착부에 흡착되며, 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)를 흡착부로부터 제거하는 제2 공정과, 제2 공정을 거친 흡착부로부터, 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 회수하는 제3 공정을 구비하고, 땜납 입자(P)의 평균 입자경이 10μm 이상인, 땜납 입자의 분급 방법에 관한 것이다.
상기의 방법에 의하면, 제2 공정에 의하여, 개구부에 수용되지 않는 입자경이 큰 땜납 입자를 효율적으로 제거할 수 있고, 회수되는 땜납 입자(P1)의 분산도를 땜납 입자(P)보다 작게 할 수 있다. 이로써, 입자경의 CV값(입자경의 변동 계수)이 작은 땜납 입자를 얻을 수 있다. 또, 상기의 방법에 의하면, 개구부의 개구 직경을 조절함으로써, 회수하는 땜납 입자(P1)의 평균 입자경을 용이하게 변경할 수 있다.
회수하는 땜납 입자(P1)의 입자경의 CV값을 작게 하는 관점에서, 상기 땜납 입자(P)는, 입자경 10μm 미만인 입자의 비율이 30개% 이하여도 된다.
상기의 땜납 입자의 분급 방법은, 땜납 입자(P)의 평균 입자경을 MDp(μm), 개구부의 개구 직경을 OD(μm)로 했을 때에, MDp/OD가 0.5~1.5를 충족시키는 것이어도 된다.
본 개시의 또 다른 일 양태는, 평균 입자경이 10~100μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%이며, 평균 진구(眞球)도가 0.90 이상인, 땜납 입자에 관한 것이다.
상기의 땜납 입자는 각각, 상기 구성을 가짐으로써, 표면 실장에 있어서의 실장 시의 전극-배선 간의 갭을 일정하게 유지하고, 각 배선에서의 갭 불균일을 억제한다는 요구에 대응 가능함과 함께, 상술한 땜납 입자의 분급 방법에 의하여, 통상의 방법으로 제조되는 땜납 입자로부터 제조할 수 있는 점에서, 생산성이 우수한 것이라고 할 수 있다.
상기의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~50μm여도 된다.
본 개시의 또 다른 일 양태는, 접착제 성분과, 상기의 땜납 입자를 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 개시의 또 다른 일 양태는, 접착제 성분과, 상기의 땜납 입자를 포함하는 접착제 필름에 관한 것이다.
본 개시의 또 다른 일 양태는, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과, 배치부와 대향하고, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는, 정전 흡착 장치와, 흡착부에 흡착되며, 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자를 흡착부로부터 제거하기 위한 제거 수단과, 흡착부의 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자를 회수하기 위한 회수 수단을 구비하는, 땜납 입자의 분급 시스템에 관한 것이다.
상기의 땜납 입자의 분급 시스템에 의하면, 상술한 땜납 입자의 분급 방법을 실시할 수 있고, 입자경의 CV값(입자경의 변동 계수)이 작은 땜납 입자를 얻을 수 있다. 또, 개구부의 개구 직경을 조절함으로써, 얻어지는 땜납 입자의 평균 입자경을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 상기의 땜납 입자의 분급 시스템은, 단분산 땜납 입자의 제조 시스템으로서 적용할 수도 있다.
본 개시에 의하면, 땜납 입자의 분급 방법, 땜납 입자, 및 땜납 입자의 분급 시스템, 및, 땜납 입자를 포함하는 접착제 조성물 및 접착제 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 땜납 입자의 분급 방법에 이용되는 정전 흡착 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2의 (a)는 흡착부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 Ib-Ib선에 있어서의 단면도이다.
도 3은 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 땜납 입자-1 및 땜납 입자-2의 SEM 화상이다.
도 6은 실시예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상이다.
도 7은 비교예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상이다.
도 2의 (a)는 흡착부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 Ib-Ib선에 있어서의 단면도이다.
도 3은 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 땜납 입자-1 및 땜납 입자-2의 SEM 화상이다.
도 6은 실시예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상이다.
도 7은 비교예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상이다.
이하, 경우에 따라 도면을 참조하면서, 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 소정 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 다른 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서에서는, 편의상, 복수의 입자의 집합도 "입자"라고 칭한다.
[땜납 입자의 분급 방법]
본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법은, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과, 배치부와 대향하고, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는 정전 흡착 장치의 제1 전극과 제2 전극의 사이에 전계를 형성함으로써, 배치부에 배치되어 있는 땜납 입자(P)를 흡착부에 정전 흡착시키는 제1 공정과, 흡착부에 흡착되며, 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)를 제거하는 제2 공정과, 제2 공정을 거친 흡착부로부터, 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 회수하는 제3 공정을 구비한다.
도 1은, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법에서 이용되는 정전 흡착 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
정전 흡착 장치(1)는, 배치부(2a)를 갖는 하부 전극(제1 전극)(2)과, 배치부(2a)보다 중력 방향의 상방 측에 배치되고, 배치부(2a)와 대향하는 흡착부(4)를 갖는 상부 전극(제2 전극)(3)과, 하부 전극(2) 및 상부 전극(3)에 접속된 전원(5)과, 전원(5)에 접속된 제어부(6)를 구비한다. 배치부(2a)에는, 땜납 입자(P)가 배치된다.
도 1에 나타나는 배치부(2a)는, 하부 전극 본체와 일체로 되어 있으며, 상부 전극(3) 측의 표면이다. 배치부(2a)는, 하부 전극(2)의 상부 전극(3) 측의 표면 상에 별도 마련되어 있어도 된다.
하부 전극(2)의 재질로서는, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 표면 저항률이 1013Ω 이하인 재료를 이용할 수 있고, 구체적으로는, 금속, 유리 등을 들 수 있다. 하부 전극(2)의 형상으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 평판상, 롤상 등이어도 된다.
하부 전극(2)의 상부 전극(3) 측의 표면 상에 마련되는 배치부(2a)의 재질로서는, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 표면 저항률이 1013Ω 이하인 재료를 이용할 수 있고, 구체적으로는, 금속, 유리, 및, 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 도전성 수지 등을 들 수 있다. 배치부(2a)의 형상으로서는, 땜납 입자를 배치할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 하부 전극(2)의 전극 본체의 표면에 형성된 막 혹은 필름이어도 되고, 땜납 입자를 수용할 수 있는 형상, 예를 들면, 바닥면 및 측면을 가지며, 흡착부 방향으로 개구되어 있는 형상이어도 된다.
정전기 확산성의 배치부는, 표면 저항률이 1013Ω 이하여도 되고, 106Ω 이상이어도 된다. 도전성 배치부는, 표면 저항률이 106Ω 이하여도 되고, 10-3Ω 이상이어도 된다.
상부 전극(3)을 구성하는 전극 본체로서는, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 표면 저항률이 1013Ω 이하인 재료를 이용할 수 있고, 구체적으로는, 금속, 유리 등을 들 수 있다. 전극 본체의 형상으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 평판상, 롤상 등이어도 된다.
흡착부(4)에는, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부(10)가 마련되어 있다. 개구부(10)는, 소정의 패턴으로 마련되어 있어도 된다. 흡착부(4)의 재질로서는, 절연성 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, 표면 저항률이 1013Ω 초과인 재료를 이용할 수 있다. 흡착부(4)의 형상으로서는, 상기의 개구부가 마련되어 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 상부 전극(3)의 전극 본체의 표면에 형성된 막 혹은 필름이어도 되고, 상부 전극(3)의 전극 본체와는 분리 가능한 필름이어도 된다.
도 2의 (a)는 흡착부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 Ib-Ib선에 있어서의 단면도이다. 도 2의 (a)에 나타내는 흡착부(4)에는, 소정의 패턴(개구 패턴)을 갖는 복수의 개구부(오목부)(10)가 마련되어 있다. 소정의 패턴(개구 패턴)은 규칙적인 배치여도 되고, 불규칙한 배치여도 된다.
흡착부(4)의 개구부(10)는, 개구부(10)의 바닥부(10a) 측으로부터 흡착부(4)의 표면(4a) 측을 향하여 개구 면적이 확대되는 테이퍼상으로 형성되어 있어도 된다. 즉, 도 2의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 개구부(10)의 바닥부(10a)의 폭(도 2의 (a) 및 (b)에 있어서의 폭 a)은, 개구부(10)의 표면(4a)에 있어서의 개구의 폭(도 2의 (a) 및 (b)에 있어서의 폭 b(이하, 개구부의 "개구 직경"이라고도 함)보다 좁은 것이 바람직하다. 개구부(10)의 사이즈(폭 a, 폭 b, 용적, 테이퍼 각도 및 깊이 등)는, 수용되는 땜납 입자의 사이즈에 따라 설정하면 된다.
개구의 폭 b(개구 직경)는, 회수하는 땜납 입자(P1)의 평균 입자경이 소정의 범위가 되도록 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 회수 목적 입자경 이외의 입자경을 갖는 땜납 입자의 혼입 방지의 관점에서, 개구의 폭 b(개구 직경)는, 5~120μm, 6~120μm, 또는 7~120μm로 할 수 있다.
개구의 폭 b(개구 직경)는, 회수하는 땜납 입자(P1)의 평균 입자경이 소정의 범위가 되도록 적절히 설정할 수 있다. 또, 회수 효율을 높이는 관점에서, 땜납 입자(P)의 평균 입자경을 MDp(μm), 개구부의 개구 직경을 OD(μm)로 했을 때에, MDp/OD가 0.5~1.5를 충족시키고 있어도 되고, 0.75~1.25를 충족시키고 있어도 되며, 0.9~1.1을 충족시키고 있어도 된다.
또한, 개구부(10)의 형상은 도 2의 (a) 및 (b)에 나타내는 형상 이외의 형상이어도 된다. 예를 들면, 표면(4a)에 있어서의 개구의 형상은, 원형 이외에, 타원형, 삼각형, 사각형, 다각형 등이어도 된다. 바닥부(10a)에 대해서도, 평면 이외의 형상이어도 되고, 예를 들면, 산형, 계곡형, 미세한 돌기의 집합체 등이어도 된다. 땜납 입자(P1)의 평균 진구도를 높이는 관점에서, 개구의 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 다각형이어도 된다.
흡착부의 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)는, 입자 전체가 개구부 내에 수용되어 있지 않아도 되고, 땜납 입자의 일부가 흡착부의 표면(4a)으로부터 돌출되어 있는 상태여도 된다. 예를 들면, 입자의 입자경의 2/3 이하의 부분이 돌출되어 있어도 되고, 1/2 이하가 돌출되어 있어도 된다.
흡착부(4)를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 각종 세라믹스, 유리, 스테인리스 스틸 등의 금속 등의 무기 재료, 및, 각종 수지 등의 유기 재료를 사용할 수 있다. 흡착부의 개구부(10)는, 포토리소그래프법, 나노 임프린트, 기계 가공법, 전자선 가공법, 방사선 가공법 등의 공지의 방법에 의하여 형성할 수 있다. 또, 흡착부(4)는, 단층이어도 되고, 기재층과 개구부가 마련된 개구부층의 적층체와 같이 복수의 층으로 구성되어 있어도 된다. 흡착부(4)가 적층체인 경우, 예를 들면, PET 등의 기재층 상에, 광경화성 수지 조성물을 이용하여, 포토리소그래프법, 나노 임프린트 등의 방법에 의하여 형성된 개구부층을 구비하는 필름이어도 된다.
정전 흡착 장치(1)에 있어서, 하부 전극(2)과 상부 전극(3)은 소정의 간격을 마련하여 배치되어 있고, 그 전극 간 거리(D1)는 0.5~100mm로 할 수 있으며, 1~20mm여도 되고, 2~15mm여도 된다.
정전 흡착 장치(1)에 있어서 하부 전극(2)은 이동 가능해도 되며, 이 경우, 땜납 입자를 연속적으로 공급하는 것이 용이해진다. 예를 들면, 벨트 또는 원기둥상의 롤러의 표면에 하부 전극을 마련할 수 있다.
정전 흡착 장치(1)에 있어서 상부 전극(3)은 이동 가능해도 되며, 이 경우, 땜납 입자를 흡착시키는 흡착부를 연속적으로 공급하는 것이 용이해진다. 예를 들면, 벨트 또는 원기둥상의 롤러의 표면에 상부 전극을 마련할 수 있다.
전원(5)은, 하부 전극 및 상부 전극의 사이에 전계를 형성할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면, 공지의 고압 전원을 이용할 수 있다. 고압 전원은, 직류 전원이어도 되고, 교류 전원이어도 된다.
제어부(6)는, 예를 들면, 인가하는 전압의 조정, 인가 시간 등의 기능을 가질 수 있다.
(제1 공정)
제1 공정에서는, 정전 흡착 장치(1)의 제1 전극(2)과 제2 전극(3) 사이에 전계를 형성함으로써, 배치부(2a)에 배치되어 있는 땜납 입자(P)를 흡착부(4)에 정전 흡착시킨다.
배치부에 배치시키는 땜납 입자(P)는, 공지의 방법으로 제조되는 땜납 입자를 이용할 수 있고, 미소 솔더 볼 등의 시판품을 이용해도 된다.
땜납 입자는, 예를 들면, 주석 또는 주석 합금을 포함하고 있어도 된다. 주석 합금으로는, 예를 들면, In-Sn 합금, In-Sn-Ag 합금, Sn-Au 합금, Sn-Bi 합금, Sn-Bi-Ag 합금, Sn-Ag-Cu 합금, Sn-Cu 합금 등을 이용할 수 있다. 이들 주석 합금의 구체예로서는, 하기의 예를 들 수 있다.
·In-Sn(In 52질량%, Sn 48질량% 융점 118℃)
·In-Sn-Ag(In 20질량%, Sn 77.2질량%, Ag 2.8질량% 융점 175℃)
·Sn-Bi(Sn 43질량%, Bi 57질량% 융점 138℃)
·Sn-Bi-Ag(Sn 42질량%, Bi 57질량%, Ag 1질량% 융점 139℃)
·Sn-Ag-Cu(Sn 96.5질량%, Ag 3질량%, Cu 0.5질량% 융점 217℃)
·Sn-Cu(Sn 99.3질량%, Cu 0.7질량% 융점 227℃)
·Sn-Au(Sn 21.0질량%, Au 79.0질량% 융점 278℃)
땜납 입자는, 예를 들면, 인듐 또는 인듐 합금을 포함하고 있어도 된다. 인듐 합금으로서는, 예를 들면, In-Bi 합금, In-Ag 합금 등을 이용할 수 있다. 이들 인듐 합금의 구체예로서는, 하기의 예를 들 수 있다.
·In-Bi(In 66.3질량%, Bi 33.7질량% 융점 72℃)
·In-Bi(In 33.0질량%, Bi 67.0질량% 융점 109℃)
·In-Ag(In 97.0질량%, Ag 3.0질량% 융점 145℃)
땜납 입자는, Ag, Cu, Ni, Bi, Zn, Pd, Pb, Au, P 및 B로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함해도 된다.
땜납 입자(P)의 형상은, 구상 또는 대략 구상이어도 되고, 인편상(鱗片狀), 타원(럭비볼)상 등의 비구형이어도 된다.
땜납 입자(P)로서는, 평균 입자경이 10μm 이상인 땜납 입자를 이용할 수 있다. 이 경우, 배치부에 배치되는 땜납 입자(P)는, 입자끼리가 응집되지 않고 단입자로 존재하고 있는 땜납 입자를 충분히 함유할 수 있으며, 회수되는 땜납 입자(P1)의 입자경의 CV값을 작게 하는 것이 용이해진다.
땜납 입자의 평균 입자경은, 주사형 전자 현미경(SEM)으로 촬상한 사진으로부터 디지털 캘리퍼스를 이용하여, 랜덤으로 땜납 입자 100개의 입자경을 측정하고, 이들을 평균함으로써 구해진다. 땜납 입자가 구상 이외의 형상인 경우는, 상기 방법으로 당해 땜납 입자의 최장 직경을 측정함으로써 구해진다.
땜납 입자의 입자경의 CV값은, 상기의 방법에 의하여 측정된 입자경의 표준 편차를 평균 입자경으로 나눈 값에 100을 곱함으로써 산출된다.
회수하는 땜납 입자(P1)의 입자경의 CV값을 작게 하는 관점에서, 땜납 입자(P)는, 입자경 10μm 미만의 입자의 비율이 50개% 이하여도 되고, 30개% 이하여도 되며, 20개% 이하여도 되고, 10개% 이하여도 되며, 입자경 10μm 미만의 입자를 포함하지 않아도 된다.
"개%"는, 개수 기준의 비율(백분율)을 의미한다. 예를 들면, 입자경이 10μm 미만인 입자의 비율은, 이하와 같이 하여 구해진다. 먼저, SEM으로 촬상한 사진으로부터 디지털 캘리퍼스를 이용하여, 랜덤으로 땜납 입자 100개의 입자경을 측정한다. 입자경이 10μm 미만인 입자의 개수를 카운트하고, 이 개수를 전체의 개수(100개)로 나누어 100을 곱함으로써, 입자경 10μm 미만의 입자의 비율을 구할 수 있다. 땜납 입자가 구상 이외의 형상인 경우는, 땜납 입자의 최장 직경을 입자경으로 한다.
땜납 입자(P)는, 미리, 체에 의한 건식 분급 및 침강 분급 등의 공지의 분급 방법에 의하여, 입자경이 10μm 미만인 땜납 입자를 제거하는 처리가 실시된 것이어도 된다.
회수 목적 입자경 이외의 입자경을 갖는 땜납 입자의 혼입 방지의 관점에서, 땜납 입자(P)는, 입자경 30μm 이상의 입자의 비율이 50개% 이하여도 되고, 40개% 이하여도 되며, 30개% 이하여도 되고, 입자경 30μm 이상의 입자를 포함하고 있지 않아도 된다.
땜납 입자(P)는, 미리, 체에 의한 건식 분급 및 침강 분급 등의 공지의 분급 방법에 의하여, 입자경이 30μm 이상의 땜납 입자를 제거하는 처리가 실시된 것이어도 된다.
땜납 입자(P)는, 평균 진구도가 0.1 이상, 0.3 이상, 0.5 이상, 0.7 이상, 0.8 이상, 0.85 이상, 0.1~0.8 또는 0.5~0.85여도 된다.
땜납 입자의 평균 진구도는, SEM으로 촬상한 사진으로부터 디지털 캘리퍼스를 이용하여, 랜덤으로 땜납 입자 100개의 최장 직경 및 최소 직경을 측정하고, 하기 식으로 정의되는 진구도를 산출하며, 이들을 평균함으로써 구해진다.
진구도=Dmin/Dmax
[식 중, Dmax는 입자의 최대 직경(μm)을 나타내고, Dmin은 입자의 최소 직경(μm)을 나타낸다.]
땜납 입자(P1)의 평균 입자경은, 10~100μm, 10~80μm, 10~50μm, 10~40μm, 10~35μm, 10~30μm, 15~100μm, 15~50μm, 15~35μm, 30~70μm, 50 ~80μm, 50~100μm, 또는 70~100μm여도 된다.
땜납 입자(P1)의 입자경의 CV값은, 1%~20%, 2%~18%, 또는, 3%~15%여도 된다.
땜납 입자(P1)는, 평균 진구도가 0.90 이상, 0.92 이상, 0.95 이상, 0.98 이상, 또는 0.985 이상이어도 된다.
도 3은, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 3의 (a)는, 배치부에 땜납 입자(P)가 배치되어 있는 상태를 나타낸다. 하부 전극(제1 전극) 및 상부 전극(제2 전극)의 사이에 전계를 인가함으로써, 배치부에서 상부 전극과 역극성으로 대전하고 있는 땜납 입자(P)는 정전 인력에 의하여 상승하고, 상승한 땜납 입자(P)는 흡착부에 정전 흡착된다. 흡착부에 정전 흡착된 땜납 입자는, 개구부에 수용된 땜납 입자(P1)와, 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)로 나뉜다. 여기서, 개구부에 흡착되어 있지만, 수용되어 있지 않은(예를 들면, 입자경의 2/3 초과가 흡착부의 표면으로부터 돌출되어 있거나, 혹은, 제2 공정에서 제거할 수 있는) 땜납 입자는, 땜납 입자(P2)에 포함된다.
인가하는 전계 강도로서는, 0.1~30kV/cm로 할 수 있으며, 0.2~30kV/cm여도 되고, 0.5~20kV/cm여도 된다.
전계의 인가는, 연속적이어도 되고, 간헐적이어도 된다.
전계의 인가 시간으로서는, 흡착부에 흡착시키는 땜납 입자의 양에 따라 적절히 설정할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 절연성의 흡착부(4)에 땜납 입자가 흡착되는 것에 의한 전계의 감소 작용에 의하여, 흡착부(4)에 땜납 입자가 충분히 흡착된 시점에서는 땜납 입자의 정전 흡착을 정지시킬 수도 있다. 즉, 하부 전극(2) 및 상부 전극(3) 사이의 전계의 강도는 흡착부(4)에 땜납 입자가 부착되면 부착될수록 작아지는 점에서, 배치부의 땜납 입자가 없어지는 것 이외에, 전극 간의 전계를 충분히 작게 함으로써 땜납 입자의 상승을 정지시킬 수도 있다. 이 현상을 이용하여, 예를 들면, 하부 전극(2)을 이동 가능하게 하거나 혹은 배치부에 땜납 입자의 보충을 행함으로써 충분한 양의 땜납 입자를 공급할 수 있도록 하면, 전계가 충분히 약해질 때까지 땜납 입자는 흡착부에 흡착시킬 수 있다.
상술한 정전 흡착 장치에서는, 제1 전극과 제2 전극이 각각 중력 방향에 대하여 하측 및 상측에 배치되어 있지만, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법에 있어서는, 땜납 입자의 이동 방향이, 수평이어도 되고, 중력 방향에 대하여 경사져 있어도 된다. 이들의 경우에 있어서도, 제1 전극 및 제2 전극은 상기와 동일한 구성으로 할 수 있다.
(제2 공정)
제2 공정에서는, 흡착부(4)에 흡착되고, 개구부(10)에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)(잉여 입자)를 제거한다.
잉여 입자를 제거하는 방법으로서는, 에어 블로, 브러시, 스퀴지 등의 물리적으로 제거하는 수단, 이오나이저 등의 정전적으로 제거하는 수단을 들 수 있다.
도 4는, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 4의 (a)는, 흡착부(4)에 흡착되고, 개구부(10)에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)를, 에어 블로(20)에 의하여 제거되고 있는 양태를 나타낸다.
제거한 잉여 입자는, 회수하여 리사이클해도 된다.
(제3 공정)
제3 공정에서는, 제2 공정을 거친 흡착부로부터, 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 회수한다.
회수하는 방법으로서는, 초음파 분산, 풍력에 의한 회수, 흡착부로의 충격에 의한 입자 회수 등을 들 수 있다.
도 4의 (b)는, 흡착부(4)를, 초음파 분산 장치(22)의 임의의 유기 용제 등의 액체(24)에 침지하고, 초음파에 의하여 개구부(10)에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 액체(24) 중에 분산시키고 있는 양태를 나타낸다.
제3 공정을 거쳐, 땜납 입자(P1)를 회수할 수 있다. 회수된 땜납 입자(P1)는, 그 상태로, 입자경의 CV값이 저감된 땜납 입자로서 이용해도 되고, 다른 땜납 입자와 혼합하여 이용해도 된다. 회수된 땜납 입자(P1)는, 또 다른 분급 처리에 제공할 수도 있다.
본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법은, 체를 이용하여 입자를 분급하는 방법에서 발생하기 쉬운, 막힘에 의한 생산성의 저하 및 땜납 입자 표면에 대한 대미지 등의 트러블을 저감시킬 수 있다.
본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법을 이용함으로써, 원하는 평균 입자경을 갖는, 입자경의 CV값이 저감된 땜납 입자를 제조할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법은, 저분산 또는 단분산의 땜납 입자의 제조 방법으로서 이용할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법을 이용함으로써, 원하는 평균 입자경을 갖고, 입자경의 CV값이 저감되며, 평균 진구도가 높아진 땜납 입자를 제조할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법은, 저분산 및 고진구도의 땜납 입자의 제조 방법으로서 이용할 수 있다.
[땜납 입자]
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~100μm이고, 입자경의 CV값이 1~30%이다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~30μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%여도 된다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 30~70μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%여도 된다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 70~100μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%여도 된다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~100μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%이며, 평균 진구도가 0.90 이상이어도 된다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~50μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%이며, 평균 진구도가 0.90 이상이어도 된다.
상술한 땜납 입자는 모두, 상기 구성을 가짐으로써, 표면 실장에 있어서의 실장 시의 전극-배선 간의 갭을 일정하게 유지하고, 각 배선에서의 갭 불균일을 억제함과 같은 요구에 대응 가능함과 함께, 본 실시형태의 땜납 입자의 분급 방법에 의하여, 통상의 방법으로 제조되는 땜납 입자로 제조할 수 있는 점에서, 생산성이 우수한 것이라고 할 수 있다.
본 실시형태의 땜납 입자의 재질 및 형상은, 상술한 땜납 입자(P)에 있어서의 것과 동일하게 할 수 있다.
코스트와 단분산성의 양립을 도모하는 관점에서, 본 실시형태의 땜납 입자는, 평균 입자경이 10~100μm, 10~80μm, 10~50μm, 10~40μm, 10~35μm, 10~30μm, 15 ~100μm, 15~50μm, 15~35μm, 30~70μm, 50~80μm, 50~100μm, 또는 70~100μm여도 되고, 입자경의 CV값이 1%~20%, 2%~18%, 또는 3%~15%여도 된다.
본 실시형태의 땜납 입자는, 접속 안정성의 관점에서, 평균 진구도가 0.90 이상, 0.92 이상, 0.95 이상, 0.98 또는 0.985 이상이어도 된다. 평균 진구도가 상기의 범위이면, 실장 시의 전극 간에 포착되는 땜납 입자, 또는 전극 상에 형성되는 땜납 범프에, 높이의 불균일이 발생하기 어려워져, 접속에 관여하지 않는 땜납 입자를 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 일반적인 분급 방법으로서, 침강 분급, 메시 분급이 알려져 있지만, 이들 방법에서는, 하기의 이유로 상술한 평균 진구도를 갖는 땜납 입자를 얻을 수 없다. 즉, 침강 분급은, 비중으로 분급되기 때문에, 형상(진구도)의 관점에서의 정밀 분급을 할 수 없고, 메시 분급은, 메시를 이용한 분급 때문에, 애스펙트비가 높은 입자(예를 들면, 럭비볼상의 입자 등)도 메시를 통과하기 때문에, 형상(진구도)의 관점에서의 정밀 분급을 할 수 없다.
[땜납 분급 시스템]
본 실시형태의 땜납 분급 시스템은, 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과, 배치부와 대향하고, 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는, 정전 흡착 장치와, 흡착부에 흡착되며, 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자를 흡착부로부터 제거하기 위한 제거 수단과, 흡착부의 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자를 회수하기 위한 회수 수단을 구비한다.
정전 흡착 장치, 제거 수단 및 회수 수단은, 상술한 땜납 입자의 분급 방법에서 이용되는 것과 동일한 구성으로 할 수 있다.
상기의 땜납 입자의 분급 시스템에 의하면, 상술한 땜납 입자의 분급 방법을 실시할 수 있고, 입자경의 CV값(입자경의 변동 계수)이 작은 땜납 입자를 얻을 수 있다. 또, 개구부의 개구 직경을 조절함으로써, 얻어지는 땜납 입자의 평균 입자경을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 상기의 땜납 입자의 분급 시스템은, 단분산 땜납 입자의 제조 시스템으로서 적용할 수도 있다.
[접착제 조성물]
본 실시형태의 접착제 조성물은, 접착제 성분과, 상술한 본 실시형태의 땜납 입자를 포함한다.
접착제 성분으로서는, 모노머(주제) 및 경화제를 들 수 있다. 모노머는, 양이온 중합성 화합물, 음이온 중합성 화합물 또는 라디칼 중합성 화합물을 이용할 수 있다. 양이온 중합성 화합물 또는 음이온 중합성 화합물로서는, 에폭시계 화합물을 들 수 있다.
에폭시계 화합물로서는, 에피클로로하이드린과, 비스페놀 A, 비스페놀 F 또는 비스페놀 AD 등의 비스페놀 화합물로부터 유도되는 비스페놀형 에폭시 수지, 에피클로로하이드린과, 페놀 노볼락 또는 크레졸 노볼락 등의 노볼락 수지로부터 유도되는 에폭시 노볼락 수지, 및, 글리시딜아민, 글리시딜에터, 바이페닐, 지환식 등의 1분자 내에 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 각종 에폭시 화합물 등을 이용할 수 있다. 에폭시계 화합물은 올리고머여도 된다.
라디칼 중합성 화합물로서는, 라디칼에 의하여 중합하는 관능기를 갖는 화합물을 이용할 수 있고, 예를 들면, (메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 화합물, 말레이미드 화합물, 스타이렌 유도체 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 화합물은 모노머 또는 올리고머 중 어느 상태에서도 사용할 수 있고, 모노머와 올리고머를 혼합하여 사용해도 된다. 즉, 본 명세서에 있어서 모노머란 올리고머도 포함한다.
모노머는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
에폭시계 화합물을 이용하는 경우는, 경화제로서, 이미다졸계, 하이드라자이드계, 삼불화 붕소-아민 착체, 설포늄염, 오늄염, 피리듐염, 아민이미드, 폴리아민의 염, 다이사이안다이아마이드, 산무수물 등을 들 수 있다. 이들 경화제는, 폴리유레테인계, 폴리에스터계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로캡슐화되어 있는 것이, 가사 시간이 연장되는 점에서 적합하다.
에폭시계 화합물과 병용되는 경화제는, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 보존 안정성 등에 의하여 적절히 선정된다. 경화제는, 고반응성의 점에서, 에폭시계 화합물 및 경화제가 포함되는 조성물로 했을 때에, 그 젤 타임이 소정의 온도에서 10초 이내가 되는 것이어도 되고, 보존 안정성의 점에서, 40℃에서 10일간 항온조에 보관 후의 조성물과의 젤 타임에 차가 없는 것이어도 된다. 이와 같은 점에서, 경화제는 설포늄염이어도 된다.
아크릴계 화합물을 이용하는 경우는, 경화제로서, 과산화 화합물, 아조계 화합물 등의 가열에 의하여 분해하여 유리 라디칼을 발생시키는 것을 들 수 있다.
아크릴계 화합물과 병용되는 경화제는, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 보존 안정성 등에 의하여 적절히 선정된다. 경화제는, 고반응성과 보존 안정성의 점에서, 반감기 10시간의 온도가 40℃ 이상 또한 반감기 1분의 온도가 180℃ 이하인 유기 과산화물 또는 아조계 화합물이어도 되고, 반감기 10시간의 온도가 60℃ 이상 또한 반감기 1분의 온도가 170℃ 이하인 유기 과산화물 또는 아조계 화합물이어도 된다.
경화제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 접착제 조성물에는, 분해 촉진제, 억제제 등을 더 함유시켜도 된다.
경화제의 배합량은, 에폭시계 화합물 및 아크릴계 화합물 중 어느 모노머를 이용한 경우에 있어서도, 접속 시간을 10초 이하로 했을 때에 충분한 반응률을 얻는 관점에서, 모노머와 후술하는 필름 형성재의 합계 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상 40질량부 이하여도 되고, 1질량부 이상 35질량부 이하여도 된다. 경화제의 배합량이 0.1질량부 이상이면, 충분한 반응률을 얻을 수 있고, 양호한 접착 강도 및 작은 접속 저항이 얻어지기 쉬워지며, 40질량부 이하이면, 접착제 조성물의 유동성이 저하되어 접속 저항이 상승하는 것을 방지하기 쉬워지고, 또, 접착제 조성물의 보존 안정성을 확보하기 쉬워진다.
필름 형성재로서는, 상기의 모노머 및 경화제가 포함되는 점도가 낮은 조성물의 취급을 용이하게 하는 작용을 갖는 폴리머인 것이 바람직하다. 필름 형성재를 이용함으로써, 필름이 쉽게 찢어지거나, 깨지거나, 끈적거리는 것을 억제할 수 있고, 취급이 용이한 이방 도전 필름 등의 접착제 필름을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 접착제 조성물은, 필름 형성재를 더 포함하고 있어도 된다.
필름 형성재로서는, 열가소성 수지를 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 페녹시 수지, 폴리바이닐폼알 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리바이닐뷰티랄 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 자일렌 수지, 폴리유레테인 수지, 폴리아크릴 수지, 폴리에스터유레테인 수지 등을 들 수 있다. 이들 폴리머 중에는, 실록세인 결합 또는 불소 치환기가 포함되어 있어도 된다. 상기의 수지 중에서도, 접착 강도, 상용성(相溶性), 내열성, 및 기계 강도의 관점에서, 페녹시 수지를 이용할 수 있다.
상기의 열가소성 수지는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
열가소성 수지는, 분자량이 클수록 필름 형성성이 용이하게 얻어지고, 또, 접착제 조성물의 유동성에 영향을 주는 용융 점도를 광범위하게 설정할 수 있다. 열가소성 수지의 중량 평균 분자량은, 5000 이상 150000 이하여도 되고, 10000 이상 80000 이하여도 된다. 열가소성 수지의 중량 평균 분자량이 5000 이상이면 양호한 필름 형성성이 얻어지기 쉽고, 150000 이하이면 다른 성분과의 양호한 상용성이 얻어지기 쉬워진다.
또한, 본 개시에 있어서, 열가소성 수지의 중량 평균 분자량은, 하기의 조건에 따라, 젤 침투 크로마토그래프(GPC)로부터 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용하여 측정한 값을 말한다.
(측정 조건)
장치: 도소 주식회사제 GPC-8020
검출기: 도소 주식회사제 RI-8020
칼럼: 히타치 가세이 주식회사제 Gelpack GLA160S+GLA150S
시료 농도: 120mg/3mL
용매: 테트라하이드로퓨란
주입량: 60μL
압력: 2.94×106Pa(30kgf/cm2)
유량: 1.00mL/min
필름 형성재의 배합량은, 모노머, 경화제 및 필름 형성재의 총량을 기준으로 하여 5질량% 이상 80질량% 이하여도 되고, 15질량% 이상 70질량% 이하여도 된다. 필름 형성재의 배합량을 5질량% 이상으로 함으로써 양호한 필름 형성성이 얻어지기 쉬워지고, 80질량% 이하로 함으로써 접착제 조성물이 양호한 유동성을 나타내는 경향이 있다.
본 실시형태의 접착제 조성물에 있어서의 땜납 입자의 함유량은, 접착제 조성물 전량 100체적부에 대하여 5~80체적부의 범위여도 되고, 10~70체적부여도 된다.
또, 땜납 입자의 함유량은, 접착제 조성물 전량을 기준으로 하여, 5~80질량%, 10~70질량% 또는 20~60질량%여도 된다.
접착제 조성물에는 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 커플링제 등의 다른 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다.
본 실시형태의 접착제 조성물에 의하면, 이방 도전 필름 등의 접착제 필름을 제작할 수 있다.
[접착제 필름]
본 실시형태의 접착제 필름은, 접착제 성분과, 상술한 본 실시형태의 땜납 입자를 포함한다. 접착제 필름은, 상술한 본 실시형태의 접착제 조성물과 동일한 조성으로 할 수 있다.
본 실시형태의 접착제 필름은, 이하의 방법에 의하여 제작할 수 있다. 본 실시형태의 접착제 조성물을, 유기 용매 중에서 교반 혼합 또는 혼련함으로써 조제한 바니시 조성물(바니시상의 접착제 조성물)을 조제한다. 그 후, 이형 처리를 실시한 기재 상에, 바니시 조성물을 나이프 코터, 롤 코터, 애플리케이터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 이용하여 도포한 후, 가열에 의하여 용제를 휘발시켜, 기재 상에 접착제 필름을 형성할 수 있다.
바니시 조성물의 조제에 이용하는 용제로서는, 각 성분을 균일하게 용해 또는 분산할 수 있는 특성을 갖는 용제를 이용해도 된다. 이와 같은 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 뷰틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바니시 조성물의 조제 시의 교반 혼합 및 혼련은, 예를 들면, 교반기, 뇌궤기, 3롤, 볼 밀, 비즈 밀 또는 호모디스퍼져를 이용하여 행할 수 있다.
기재로서는, 용제를 휘발시킬 때의 가열 조건에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 연신 폴리프로필렌(OPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌아이소프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 셀룰로스, 에틸렌·아세트산 바이닐 공중합체, 폴리 염화 바이닐, 폴리 염화 바이닐리덴, 합성 고무계, 액정 폴리머 등으로 이루어지는 기재(예를 들면 필름)를 이용할 수 있다.
기재에 도포한 바니시 조성물로부터 용제를 휘발시킬 때의 가열 조건은, 용제가 충분히 휘발되는 조건으로 해도 된다. 가열 조건은, 예를 들면, 40℃ 이상 120℃ 이하에서 0.1분간 이상 10분간 이하여도 된다.
본 실시형태의 접착제 필름은, 용제의 일부가 제거되지 않고 남아 있어도 된다. 본 실시형태의 접착제 필름에 있어서의 용제의 함유량은, 예를 들면, 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 10질량％ 이하여도 되고, 5질량％ 이하여도 된다.
접착제 필름의 두께는, 예를 들면, 0.5~500μm여도 되고, 1~100μm여도 되며, 1~20μm여도 된다.
본 실시형태의 접착제 필름은, 단층 구조여도 되고, 2 이상의 층을 갖는 다층 구조여도 된다. 예를 들면, 땜납 입자를 포함하는 층(접착제 성분과, 땜납 입자로 이루어지는 제1 접착제층)과, 땜납 입자를 포함하지 않는 층(접착제 성분으로 이루어지는 제2 접착제층)을 구비하는 2층 구조여도 된다. 예를 들면, 땜납 입자를 포함하는 층(접착제 성분과, 땜납 입자로 이루어지는 제1 접착제층)과, 땜납 입자를 포함하지 않는 제1 층(접착제 성분으로 이루어지는 제2 접착제층)과, 땜납 입자를 포함하지 않는 제2 층(접착제 성분으로 이루어지는 제3 접착제층)을 구비하는 3층 구조여도 된다. 접착제 필름이 2 이상의 층을 갖는 다층 구조인 경우, 땜납 입자를 포함하는 층으로부터 땜납 입자의 일부가 땜납 입자를 포함하지 않는 층 측으로 돌출되어 있어도 된다. 접착제 필름이 2 이상의 층을 갖는 다층 구조인 경우, 각각의 접착제층이 함유하는 각 성분의 종류, 함유량, 층두께 등은, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 접착제 필름이 2 이상의 층을 갖는 다층 구조인 경우, 각각 미경화의 상태여도 되고, 일부가 경화되어 있는 상태여도 된다.
본 실시형태의 접착제 필름은, 땜납 입자 이외의 도전 입자를 포함하고 있어도 된다. 도전 입자는, 도전성을 갖는 입자이면 특별히 제한되지 않고, Au, Ag, Ni, Cu 등의 금속으로 구성된 금속 입자, 도전성 카본으로 구성된 도전성 카본 입자 등이어도 된다. 도전 입자는, 비도전성의 유리, 세라믹, 플라스틱(폴리스타이렌 등) 등을 포함하는 핵과, 상기 금속 또는 도전성 카본을 포함하고, 핵을 피복하는 피복층을 구비하는 피복 도전 입자여도 된다. 이들 중에서도, 열용융성의 금속으로 형성된 금속 입자, 또는 플라스틱을 포함하는 핵과, 금속 또는 도전성 카본을 포함하고, 핵을 피복하는 피복층을 구비하는 피복 도전 입자가 바람직하게 이용된다. 도전 입자는, 상기의 금속 입자, 도전성 카본 입자 또는 피복 도전 입자와, 수지 등의 절연 재료를 포함하고, 그 입자의 표면을 피복하는 절연층을 구비하는 절연 피복 도전 입자여도 된다.
본 실시형태의 접착제 필름은 이방 도전 필름 또는 등방 도전 필름으로서 이용할 수 있다. 또, 본 실시형태의 접착제 필름은, 회로 부재끼리를 접속하기 위한 회로 접속용 접착제 필름으로서 이용할 수 있다. 회로 부재로서는, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기 기판; TCP, FPC, COF 등으로 대표되는 폴리이미드 기판; 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리에터설폰 등의 필름 상에 전극을 형성한 기판; 프린트 배선판 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의하여, 본 개시를 더 구체적으로 설명하지만, 본 개시는 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.
[땜납 입자]
(땜납 입자-1)
입자경 1~5μm의 입도 분포를 갖는 구상 땜납 입자(재질: Sn 43질량%, Bi 57질량%, 융점: 138℃)를 준비했다.
(땜납 입자-2)
입자경 20~38μm의 입도 분포를 갖는 구상 땜납 입자(재질: Sn 43질량%, Bi 57질량%, 융점: 138℃, 입자경 30μm 이상의 입자의 비율: 20개%)를 준비했다.
(땜납 입자-3)
입자경 8~12μm의 입도 분포를 갖는 구상 땜납 입자(재질: Sn 43질량%, Bi 57질량%, 융점: 138℃)를 준비했다.
(땜납 입자-4)
입자경 12~18μm의 입도 분포를 갖는 구상 땜납 입자(재질: Sn 96.5질량%, Ag 3질량%, Cu 0.5질량%, 융점: 217℃)를 준비했다.
(땜납 입자-5)
입자경 25~40μm의 입도 분포를 갖는 구상 땜납 입자(재질: Sn 43질량%, Bi 57질량%, 융점: 138℃)를 준비했다.
[흡착부의 제작]
(제작예 1)
두께 50μm의 PET 필름 상에 UV 경화성 수지를 도포하고, 소정의 볼록 패턴을 갖는 몰드를 압압하면서 UV를 조사함으로써, 복수의 개구부가 마련된 수지 필름을 준비했다. 또한, 개구부는, 도 2의 (b)에 있어서의 a, b 및 c가 각각, 20μm, 22μm 및 20μm인 형상으로 했다. 또, 수지 필름에 있어서의 인접하는 개구의 최단 거리는 20μm였다.
(제작예 2)
개구부를, 도 2의 (b)에 있어서의 a, b 및 c가 각각, 10μm, 12μm 및 10μm인 형상으로 한 것, 및, 수지 필름에 있어서의 인접하는 개구의 최단 거리를 10μm로 한 것, 이외에는 제작예 1과 동일하게 하여, 수지 필름을 준비했다.
(제작예 3)
개구부를, 도 2의 (b)에 있어서의 a, b 및 c가 각각, 15μm, 18μm 및 15μm인 형상으로 한 것, 및, 수지 필름에 있어서의 인접하는 개구의 최단 거리를 15μm로 한 것, 이외에는 제작예 1과 동일하게 하여, 수지 필름을 준비했다.
(제작예 4)
개구부를, 도 2의 (b)에 있어서의 a, b 및 c가 각각, 30μm, 34μm 및 30μm인 형상으로 한 것, 및, 수지 필름에 있어서의 인접하는 개구의 최단 거리를 30μm로 한 것, 이외에는 제작예 1과 동일하게 하여, 수지 필름을 준비했다.
[땜납 입자의 분급]
(실시예 1)
상술한 실시형태의 정전 흡착 장치(1)와 동일한 구성을 갖는 장치를 준비하고, 하부 전극(2)으로서 알루미늄판(두께 1mm)을 이용하여, 상부 전극(3)으로서 일방의 주면(主面)을 제작예 1의 수지 필름으로 피복한 알루미늄판(두께 1mm)을 이용하여 전극 간 거리를 5mm로 설정했다.
알루미늄판(하부 전극)의 표면에 땜납 입자-2를 살포하고, 전극 사이에 3.0kV의 전압을 5초간 인가하여, 땜납 입자를 흡착부인 수지 필름에 정전 흡착시켰다. 그 후, 에어 블로에 의하여 잉여 입자의 제거를 행했다.
잉여 입자를 제거한 수지 필름을, 아이소프로필알코올에 침지하고, 초음파 분산시킨 후, 정치하여, 아이소프로필알코올에 침전하는 땜납 입자를 회수했다.
(실시예 2)
알루미늄판(하부 전극)의 표면에, 땜납 입자-2 대신에 땜납 입자-3을 살포한 것, 및, 상부 전극(3)으로서 일방의 주면을 제작예 2의 수지 필름으로 피복한 알루미늄판(두께 1mm)을 이용한 것, 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 땜납 입자를 회수했다.
(실시예 3)
알루미늄판(하부 전극)의 표면에, 땜납 입자-2 대신에 땜납 입자-4를 살포한 것, 및, 상부 전극(3)으로서 일방의 주면을 제작예 3의 수지 필름으로 피복한 알루미늄판(두께 1mm)를 이용한 것, 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 땜납 입자를 회수했다.
(실시예 4)
알루미늄판(하부 전극)의 표면에, 땜납 입자-2 대신에 땜납 입자-5를 살포한 것, 및, 상부 전극(3)으로서 일방의 주면을 제작예 4의 수지 필름으로 피복한 알루미늄판(두께 1mm)를 이용한 것, 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 땜납 입자를 회수했다.
(비교예 1)
알루미늄판(하부 전극)의 표면에, 땜납 입자-2 대신에 땜납 입자-1을 살포한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 땜납 입자를 회수했다.
(땜납 입자의 평가)
땜납 입자-1, 땜납 입자-2, 땜납 입자-3, 땜납 입자-4 및 땜납 입자-5, 및 실시예 1~4 및 비교예 1에서 회수한 땜납 입자를, SEM으로 촬상했다. 얻어진 사진으로부터 디지털 캘리퍼스를 이용하여, 랜덤으로 입자 100개의 직경을 측정하고, 평균 입자경, 입자경의 CV값, 및 평균 진구도를 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 도 5의 (a)는, 땜납 입자-1의 SEM 화상(배율: 3000배), 도 5의 (b)는, 땜납 입자-2의 SEM 화상(배율: 200배)을 나타낸다. 도 6은, 실시예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상(배율: 500배)이며, (a)가 분급 전, (b)가 분급 후를 나타낸다. 도 7은, 비교예 1에 있어서의 분급 전후의 땜납 입자의 SEM 화상(배율: 3000배)이며, (a)가 분급 전, (b)가 분급 후를 나타낸다.
[표 1]
1…정전 흡착 장치
2…하부 전극(제1 전극)
2a…배치부
3…상부 전극(제2 전극)
4…흡착부
5…전원
6…제어부
10…개구부
P, P1, P2…땜납 입자
2…하부 전극(제1 전극)
2a…배치부
3…상부 전극(제2 전극)
4…흡착부
5…전원
6…제어부
10…개구부
P, P1, P2…땜납 입자
Claims (8)
- 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과, 상기 배치부와 대향하고, 상기 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는 정전 흡착 장치의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 전계를 형성함으로써, 상기 배치부에 배치되어 있는 땜납 입자(P)를 상기 흡착부에 정전 흡착시키는 제1 공정과,
상기 흡착부에 흡착되며, 상기 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자(P2)를 상기 흡착부로부터 제거하는 제2 공정과,
상기 제2 공정을 거친 상기 흡착부로부터, 상기 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자(P1)를 회수하는 제3 공정을 구비하고,
상기 땜납 입자(P)의 평균 입자경이 10μm 이상인, 땜납 입자의 분급 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 땜납 입자(P)는, 입자경 10μm 미만인 입자의 비율이 30개% 이하인, 땜납 입자의 분급 방법. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 땜납 입자(P)의 평균 입자경을 MDp(μm), 상기 개구부의 개구 직경을 OD(μm)로 했을 때에, MDp/OD가 0.5~1.5를 충족시키는, 땜납 입자의 분급 방법. - 평균 입자경이 10~100μm이고, 입자경의 CV값이 3~15%이며, 평균 진구도가 0.90 이상인, 땜납 입자.
- 청구항 4에 있어서,
평균 입자경이 10~50μm인, 땜납 입자. - 접착제 성분과, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 땜납 입자를 포함하는, 접착제 조성물.
- 접착제 성분과, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 땜납 입자를 포함하는, 접착제 필름.
- 정전기 확산성 또는 도전성을 갖는 배치부를 갖는 제1 전극과,
상기 배치부와 대향하고, 상기 배치부 측으로 개구되는 복수의 개구부가 마련되어 있는 절연성을 갖는 흡착부를 갖는 제2 전극을 구비하는, 정전 흡착 장치와,
상기 흡착부에 흡착되며, 상기 개구부에 수용되어 있지 않은 땜납 입자를 상기 흡착부로부터 제거하기 위한 제거 수단과,
상기 흡착부의 상기 개구부에 수용되어 있는 땜납 입자를 회수하기 위한 회수 수단을 구비하는, 땜납 입자의 분급 시스템.
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