TW201739545A - 焊料粉末及其製造方法及使用此粉末之焊接用膏之調製方法 - Google Patents
焊料粉末及其製造方法及使用此粉末之焊接用膏之調製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201739545A TW201739545A TW105140255A TW105140255A TW201739545A TW 201739545 A TW201739545 A TW 201739545A TW 105140255 A TW105140255 A TW 105140255A TW 105140255 A TW105140255 A TW 105140255A TW 201739545 A TW201739545 A TW 201739545A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- powder
- solder
- copper
- nickel
- tin
- Prior art date
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 169
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 147
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 78
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 claims description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 41
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 12
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 89
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 25
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 10
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 9
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 phosphoric acid compound Chemical class 0.000 description 8
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 description 5
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 5
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- OBBXFSIWZVFYJR-UHFFFAOYSA-L tin(2+);sulfate Chemical compound [Sn+2].[O-]S([O-])(=O)=O OBBXFSIWZVFYJR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000375 tin(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017482 Cu 6 Sn 5 Inorganic materials 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910008996 Sn—Ni—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N diisopropylamine Chemical compound CC(C)NC(C)C UAOMVDZJSHZZME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 3
- SIGUVTURIMRFDD-UHFFFAOYSA-M sodium dioxidophosphanium Chemical compound [Na+].[O-][PH2]=O SIGUVTURIMRFDD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 12-hydroxyoctadecanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)CCCCCCCCCCC(O)=O ULQISTXYYBZJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940114072 12-hydroxystearic acid Drugs 0.000 description 2
- GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hexoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCOCCOCCO GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N Decylamine Chemical compound CCCCCCCCCCN MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005887 NiSn Inorganic materials 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- OQBLGYCUQGDOOR-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxastannolane-4,5-dione Chemical compound O=C1O[Sn]OC1=O OQBLGYCUQGDOOR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDGKUVSVPIIUCF-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpiperidine Chemical compound CC1CCCC(C)N1 SDGKUVSVPIIUCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MXZROAOUCUVNHX-UHFFFAOYSA-N 2-Aminopropanol Chemical compound CCC(N)O MXZROAOUCUVNHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropan-1-amine Chemical compound COCCCN FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNSPQPOQXWCGKC-UHFFFAOYSA-N C(C)(=O)O.C(C)(=O)O.C(C)(=O)O.[N] Chemical compound C(C)(=O)O.C(C)(=O)O.C(C)(=O)O.[N] XNSPQPOQXWCGKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017821 Cu—Ge Inorganic materials 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical class Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000996 L-ascorbic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017858 Laurus nobilis Nutrition 0.000 description 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018054 Ni-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018481 Ni—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020816 Sn Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020888 Sn-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020922 Sn-Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019204 Sn—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008783 Sn—Pb Inorganic materials 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005212 Terminalia tomentosa Nutrition 0.000 description 1
- 244000125380 Terminalia tomentosa Species 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- QOHWJRRXQPGIQW-UHFFFAOYSA-N cyclohexanamine;hydron;bromide Chemical compound Br.NC1CCCCC1 QOHWJRRXQPGIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- PNOXNTGLSKTMQO-UHFFFAOYSA-L diacetyloxytin Chemical compound CC(=O)O[Sn]OC(C)=O PNOXNTGLSKTMQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 229940043279 diisopropylamine Drugs 0.000 description 1
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N dipropylamine Chemical compound CCCNCCC WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Sn]([O-])=O TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- KYCGURZGBKFEQB-UHFFFAOYSA-N n',n'-dibutylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCN KYCGURZGBKFEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMHNQZGXPNCMCO-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCN(C)C QMHNQZGXPNCMCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIIGHRRBDNNFNF-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-3-hexoxypropan-1-amine Chemical compound CCCCCCOCCCNCC BIIGHRRBDNNFNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSTNFGAKGUERTC-UHFFFAOYSA-N n-ethylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCNCC WSTNFGAKGUERTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- WYNVIVRXHYGNRT-UHFFFAOYSA-N octane-3,5-diol Chemical compound CCCC(O)CC(O)CC WYNVIVRXHYGNRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- AMLFJZRZIOZGPW-UHFFFAOYSA-N prop-1-en-1-amine Chemical compound CC=CN AMLFJZRZIOZGPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940079864 sodium stannate Drugs 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 150000003611 tocopherol derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002640 tocopherol group Chemical class 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/17—Metallic particles coated with metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- 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
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
-
- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
-
- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
-
- 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
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/302—Cu as the principal constituent
-
- 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
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
本發明課題係製作一種在保存時銅不會向錫擴散，粉末彼此間不會緊貼，且由鎳構成之擴散防止層及錫層的厚度不均較小的焊料粉末。解決手段為，對銅粉末的分散液添加混合鎳的金屬鹽，而得到溶有此金屬鹽且分散有銅粉末的第1溶解液。將此溶解液進行pH調整後，添加混合第1還原劑，使鎳離子還原，而得到析出的鎳被覆銅粉末而分散的分散液。將此液進行固液分離，將固體成分乾燥而得到由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末。對金屬粉末的分散液添加混合錫的金屬鹽，而得到溶有此金屬鹽且分散有金屬粉末的第2溶解液。將此溶解液進行pH調整後，添加混合第2還原劑，使錫離子還原，而得到析出的錫被覆金屬粉末而分散的分散液。將此液進行固液分離，將固體成分乾燥而得到金屬粉末以錫層被覆的焊料粉末。
Description
本發明係有關於一種用於電子零件等的安裝之中心核由銅構成、被覆層包含錫層的焊料粉末及其製造方法及使用此粉末之焊接用膏之調製方法。
以往，已有人揭露一種中心核由銅構成、被覆層由錫構成的平均粒徑為5μm以下的焊料粉末(例如參照專利文獻1)。此焊料粉末，由環保而言為無鉛，且較為微細，因而印刷性優良。又，藉由構成中心核的金屬元素採用銅，於迴焊時不僅被覆層，連中心核也會熔融而形成Cu-Sn合金，因此，焊料的機械強度因形成之Cu-Sn合金而提升。
然而，專利文獻1所記載之中心核由銅構成、被覆層由錫構成的焊料粉末，在製造焊料粉末後經長時間保存時，由於銅向錫的擴散係數大於錫向銅的擴散係數，而有中心核的銅向被覆層的錫擴散，在中心核與被覆層之間形成Cu3Sn、Cu6Sn5等熔點較高的金屬間化合物
層、或中心核全部的銅向被覆層的錫中擴散而使被覆層全體形成銅與錫的金屬間化合物之虞。
為解決此點，有人揭露一種具備以Cu球構成之核層、與被覆此核層之以錫為主成分的焊接層，且在Cu球與焊接層之間形成有以Ni構成之擴散防止層的Cu核球(例如參見專利文獻2)。此擴散防止層係供防止構成Cu球的Cu向焊接層擴散。此專利文獻2中，作為於Cu球形成焊接層之方法，其示出周知之滾鍍等的電鍍法、連接於鍍敷槽的泵在鍍敷槽中使鍍敷液產生高速亂流，藉由鍍敷液的亂流而於Cu球形成鍍敷被膜之方法、藉由在電鍍槽設置振動板使其以既定的頻率振動，使鍍敷液經高速亂流攪拌，藉由鍍敷液的亂流而於Cu球形成鍍敷被膜之方法等，其中揭示對Cu球被覆Ni鍍層後，形成焊接層。
又，專利文獻2中記載，焊接層係含有40%以上的Sn，且含有20ppm以上220ppm以下的Ge，對直徑100μm的Cu球被覆膜厚(單側)2μm的Ni鍍層後，形成膜厚(單側)18μm的Sn-Ag-Cu-Ge焊接鍍敷被膜，顯示直徑約140μm的Cu核球。
[專利文獻1]日本特開2008-138266號公報(請求項1、段落[0005]、段落[0014])
[專利文獻2]日本專利第5652560號公報(請求項1、段落[0033]、段落[0035]、段落[0067]、段落[0068])
然而，如專利文獻2所記載，在以藉由滾鍍法等的鍍鎳而以Ni構成的擴散防止層被覆Cu球的方法中，因球彼此緊貼而容易形成凝聚的球，且有鍍敷被膜的膜厚易發生不均的缺點。又，將Cu球(銅核)的半徑設為1時，專利文獻2所示之Cu核球之由Ni構成的擴散防止層其厚度為0.02的比率，因此有不易防止Cu向錫擴散的問題。
本發明第1目的在於提供一種製造在粉末保存時中心核的銅不會向錫層的錫擴散，粉末彼此不會緊貼，且由鎳構成之擴散防止層的厚度不均較小的焊料粉末之方法及使用此粉末之焊接用膏。又，本發明第2目的在於提供一種將經長時間保存之焊料粉末在保存前或保存期間較短的焊料粉末熔融的溫度下進行迴焊，也不會產生焊料未充分熔融所引起的接合不良的焊料粉末及其製造方法及使用此粉末之焊接用膏之調製方法。再者，本發明之第3目的在於提供一種迴焊後，不易發生再熔融及接合強度的降低，尤其適於需暴露於高溫環境之電子零件等的安裝的焊料粉末及其製造方法及使用此粉末之焊接用膏之調製方法。
本發明第1觀點係如第1圖所示，為一種焊料粉末之製造方法，其係包含：調製分散有銅粉末的第1分散液之步驟S1；將鎳的金屬鹽添加混合於銅粉末的第1分散液而調製溶有鎳的金屬鹽且分散有銅粉末的第1溶解液之步驟S2；調整第1溶解液的pH之步驟S3；藉由對經pH調整之第1溶解液添加混合第1還原劑，使鎳離子還原，而調製析出的鎳被覆銅粉末而分散的第2分散液之步驟S4；將第2分散液進行固液分離，並將經固液分離之固體成分乾燥而製作由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末之步驟S5；調製分散有此金屬粉末的第3分散液之步驟S6；將錫的金屬鹽添加混合於金屬粉末的第3分散液而調製溶有錫的金屬鹽且分散有金屬粉末的第2溶解液之步驟S7；調整前述第2溶解液的pH之步驟S8；藉由對此經pH調整之第2溶解液添加混合第2還原劑，使錫離子還原，而調製析出的錫被覆金屬粉末而分散的第4分散液之步驟S9；及將第4分散液進行固液分離，並將經固液分離之固體成分乾燥而製作金屬粉末以錫層被覆的焊料粉末之步驟S10。
本發明第2觀點係如第2圖所示，為一種由鎳構成之擴散防止層12被覆銅核11而成的金屬粉末13以錫層14被覆的焊料粉末10。其具特徵之構成在於，前述焊料粉末的平均粒徑為1μm以上30μm以下，相對於前
述焊料粉末的總量100質量%，銅的含有比例為2質量%以上70質量%以下，將前述銅核的半徑設為1時，前述由鎳構成之擴散防止層的厚度為0.04以上0.51以下的比率。
本發明第3觀點為一種方法，其係藉由將依第1觀點之方法所製成的焊料粉末或者如第2觀點之焊料粉末與焊接用助焊劑混合予以膏體化來調製焊接用膏。
本發明第4觀點為一種方法，其係使用依第3觀點之方法所製成的焊接用膏來安裝電子零件。
本發明第1觀點之焊料粉末之製造方法係將由鎳構成之擴散防止層，藉由將分散有銅粉末的第1溶解液中之鎳離子還原，而形成於銅核的表面，並將錫層形成於由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末的表面，藉此製造焊料粉末。其結果，有別於專利文獻2所記載之滾鍍法等方法，就焊料粉末的層構造，各個粉末的不均度較小，粉末彼此不會緊貼，且由鎳構成之擴散防止層的厚度不均亦小。
如第2圖所示，本發明第2觀點之焊料粉末10，由鎳構成之擴散防止層12被覆銅核11而成的金屬粉末13經錫層14被覆，將銅核的半徑設為1時，由鎳構成之擴散防止層12的厚度為0.04以上0.51以下的比率。亦即，於本發明之焊料粉末10中，由於在銅核11與錫層
14之間插入設置有既定厚度的由鎳構成之擴散防止層12，不會大幅改變習知由銅核與被覆其之錫層所構成之焊料粉末的焊接特性，不但可防止中心核的銅向錫層的錫擴散，還可防止錫層的錫向中心核的銅擴散。其結果，可發揮將經長時間保存之焊料粉末在保存前或保存期間較短的焊料粉末熔融的溫度下進行迴焊，也不會產生焊料未充分熔融所引起的接合不良之優良的效果。又，迴焊後，由於會形成由Cu3Sn、Cu6Sn5、Ni3Sn、Ni3Sn2、Ni3Sn4、NiSn3、(Ni,Cu)3Sn4、(Ni,Cu)6Sn5等熔點較高的金屬間化合物及銅構成之接合層，因此，迴焊後，不易發生再熔融及接合強度的降低，尤其適合安裝於需暴露於高溫環境的電子零件等。
依本發明第3觀點之方法所調製的焊接用膏係使用上述本發明之焊料粉末而得。因此，此焊接用膏其於迴焊時迅速熔融，熔融性優良。
於本發明第4觀點之安裝電子零件的方法中，由於係使用上述本發明之焊接用膏，於迴焊時焊接用膏迅速熔融，熔融性優良，故可簡便地以高精度安裝電子零件。安裝有此電子零件之接合體，於迴焊時不僅被覆層，連中心核也會熔融而形成Cu-Sn合金或Sn-Ni-Cu合金，因此，藉由形成之Cu-Sn合金或Sn-Ni-Cu合金，於焊料接合後即使暴露於高溫環境下，也不易引起再熔融及接合強度的降低。
10‧‧‧焊料粉末
11‧‧‧銅核
12‧‧‧由鎳構成之擴散防止層
13‧‧‧金屬粉末
14‧‧‧錫層
第1圖為表示本實施形態之焊料粉末之製造步驟的圖。
第2圖為本實施形態之由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末以錫層被覆的焊料粉末的剖面構造圖。
以下基於圖式來說明實施本發明之形態。
為形成中心核而使用銅粉末。首先，如第1圖之步驟S1及S2所示，將銅粉末與分散劑添加混合於溶媒而調製分散有銅粉末的第1分散液，對其添加混合含鎳化合物並使銅粉末分散，而調製溶有含鎳化合物的第1溶解液。此銅粉末較佳具有0.1μm以上27μm以下的平均粒徑。若未達此下限值，焊料粉末的平均粒徑有未達1μm之傾向，比表面積增高，因粉末之表面氧化層的影響而使焊料的熔融性降低。又，若超出上限值，則焊料粉末的平均粒徑易超過30μm。超過30μm時，在形成凸塊時會產生凸塊的共面性降低的缺點，而且，在以焊料塗覆圖型表面時會發生塗佈不均，而產生無法均勻地塗覆圖型整面的缺點。銅粉末的平均粒徑更佳為2~20μm。此銅粉末，除了能以藉
由還原反應的化學手法獲得，還可藉由如原子化法等的物理手法獲得。此外，於本說明書中，粉末的平均粒徑係指以採用雷射繞射散射法之粒度分布測定裝置(堀場製作所公司製，雷射繞射/散射式粒徑分布測定裝置LA-950)所測得的體積累積中位徑(Median徑，D50)。
第1溶解液中之銅粉末及鎳化合物的比例係於焊料粉末製造後，調整成各金屬元素的含有比例為後述之範圍。作為鎳化合物，可舉出氯化鎳(II)、硫酸鎳(II)、硝酸鎳(II)等。作為溶媒，可舉出水、醇、醚、酮、酯等。又，作為分散劑，可舉出纖維素系、乙烯基系、多元醇等，其他可使用明膠、酪蛋白等。
如第1圖之步驟S3所示，進行所調製之第1溶解液的pH調整。pH較佳考量生成之焊料粉末的再溶解等，而調整於0.1~2.0的範圍。此外，亦可對溶媒添加上述鎳化合物使其溶解後，加入錯合劑將鎳錯合後，再添加分散劑。藉由添加錯合劑，pH即使處於鹼側，鎳離子也不會沉澱，可於較廣的範圍進行合成。作為錯合劑，可舉出琥珀酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、乙二胺四乙酸、亞胺基二乙酸、氮基三乙酸或其鹽等。
其次，調製溶有還原劑的水溶液，將此水溶液的pH調整成與第1溶解液同等程度。作為還原劑，可舉出次膦酸鈉等的磷酸系化合物、四氫硼酸鈉、二甲基胺硼烷等的硼氫化物、肼等的氮化合物、三價鈦離子或二價
鉻離子等的金屬離子等。
其次，如第1圖之步驟S4所示，藉由對上述含鎳離子的第1溶解液中添加還原劑水溶液予以混合，使第1溶解液中的鎳離子還原，而調製析出的鎳被覆銅粉末而分散的第2分散液。作為混合第1溶解液與還原劑水溶液之方法，可舉出向容器內的溶解液以既定的添加速度滴下還原劑水溶液，再以攪拌器等進行攪拌的方法；使用具有既定口徑的反應管，對此反應管內以既定的流量注入兩液，而使其混合的方法等。
其次，如第1圖之步驟S5所示，將此第2分散液藉由傾析等進行固液分離，以水或pH經調整成0.5~2的鹽酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液、或者甲醇、乙醇、丙酮等洗淨回收之固體成分。洗淨後，再度進行固液分離並回收固體成分。較佳重複洗淨至固液分離之步驟2~5次。藉由對回收之固體成分進行真空乾燥，而製作以由銅構成之中心核(銅核)與被覆此中心核之鎳層(由鎳構成之擴散防止層)所構成的Cu核附有Ni層之金屬粉末。
其次，如第1圖之步驟S6及S7所示，將上述金屬粉末與分散劑添加混合於溶媒而調製分散有Cu核附有Ni層之金屬粉末的第3分散液，對其添加混合含錫化合物並使Cu核附有Ni層之金屬粉末分散，而調製溶有含錫化合物的第2溶解液。作為錫化合物，可舉出氯化錫(II)、硫酸錫(II)、乙酸錫(II)、草酸錫(II)等。
含錫化合物的添加比例係於焊料粉末製造後調整成各金屬元素的含有比例為後述之範圍。分散媒及溶媒可使用與上述相同的分散媒及溶媒。
如第1圖之步驟S8所示，進行所調製之第2溶解液的pH調整。pH較佳考量生成之焊料粉末的再溶解等，而調整於0.1~2.0的範圍。此外，亦可對溶媒添加上述錫化合物使其溶解後，加入錯合劑將錫錯合後，再添加分散劑。藉由添加錯合劑，pH即使處於鹼側，錫離子也不會沉澱，可於較廣的範圍進行合成。作為錯合劑，可使用與上述相同的錯合劑。
其次，如第1圖之步驟S9所示，藉由對上述含錫離子的第2溶解液以與上述之方法相同的方法添加混合溶有與上述之還原劑相同的還原劑的還原劑水溶液，使第2溶解液中的錫離子還原，而調製析出的錫被覆Cu核附有Ni層之金屬粉末而分散的第4分散液。
最終，如第1圖之步驟S10所示，將此第4分散液，以與上述之方法相同的方法洗淨並進行固液分離，回收固體成分。較佳重複洗淨至固液分離之步驟2~5次。藉由對回收之固體成分進行真空乾燥，而製作以錫層被覆Cu核附有Ni層之金屬粉末的焊料粉末。
如第2圖所示，以上述方法所製作之焊料粉末10，由鎳構成之擴散防止層12被覆中心核之銅核11而成的金
屬粉末13係以錫層14被覆。由於此焊料粉末係如此形成為由銅構成之中心核以熔點較低的錫層之被覆層被覆之構造，迴焊時的熔融性優良。又，由於在構成粉末的一個金屬粒子內，包含銅與錫，因而不易發生迴焊時的熔融不均或組成偏差，可獲得較高的接合強度。再者，由於焊料粉末在中心核與被覆層之間具有由鎳構成之擴散防止層，可防止銅向錫的擴散及錫向銅的擴散。更且，迴焊後，由於會形成由Cu3Sn、Cu6Sn5、Ni3Sn、Ni3Sn2、Ni3Sn4、NiSn3、(Ni,Cu)3Sn4、(Ni,Cu)6Sn5等熔點較高的金屬間化合物及銅構成之接合層，因此，迴焊後，不易發生再熔融及接合強度的降低，尤其適合安裝於需暴露於高溫環境的電子零件等。
由鎳構成之擴散防止層12，將銅核的半徑設為1時，其厚度為0.04以上0.51以下的比率。較佳為0.05以上0.20以下的比率。若未達0.04則無法防止銅或錫的擴散，而超過0.51則焊料粉末的熔融性會降低。
由此
以上述方法所製作之焊料粉末10其平均粒徑為1μm以上30μm以下。將焊料粉末的平均粒徑限定於1μm以上30μm以下，係根據上述之理由。
又，以上述方法所製作之焊料粉末10，相對於粉末的總量100質量%，銅的含有比例為2質量%以上70質量%以下。以往的焊料粉末，由於係作為Sn-Pb系共晶焊料(組成比Sn：Pb=63：37質量%)的替代品使
用，因此，基於熔點相近、要求共晶組成之理由，而使銅的比例以0.5~1.5質量%的比例含有。另一方面，以上述方法所製作之焊料粉末，較此使其含有高於2質量%，由此，於迴焊後，會形成具有880~600℃左右之較高凝固起始溫度的Sn-Cu合金或具有800~400℃左右之較高凝固起始溫度的Sn-Ni-Cu合金。此外，銅的含有比例即使較少，迴焊後，仍會形成凝固起始溫度比錫更高的Sn-Cu合金或Sn-Ni-Cu合金，而藉由使其含有更多的銅，凝固起始溫度會進一步提高是因為在合金中具有高熔點之金屬間化合物的比率進一步提高之故。藉此，以包含此焊料粉末的焊接用膏之迴焊所形成的焊料凸塊，耐熱性大幅提升，可防止再熔融及接合強度的降低。因此，尤其可適用於作為用於需暴露於高溫環境之電子零件等的安裝的高溫焊料。銅的含有比例若未達2質量%，由於凝固起始溫度變低，迴焊後所形成的焊料凸塊無法獲得充分的耐熱性，在高溫環境下使用時會發生再熔融，而無法作為高溫焊料使用。另一方面，若超過70質量%則凝固起始溫度會過高，焊料無法充分熔融，而產生發生接合不良之缺點。其中，粉末的總量100質量%中所占之銅的含有比例較佳取10~60質量%。
再者，相對於焊料粉末的總量100質量%，焊料粉末中之鎳的含有比例為1質量%以上且未達15質量%，較佳為2~10質量%。依據此含有比例，而決定前述之由鎳構成之擴散防止層的厚度。鎳的含有比例若未達1
質量%，不易防止銅或錫的擴散；若超過15質量%，則會產生焊料粉末的熔融性降低的缺點。
再者，焊料粉末中之錫的含有比例，粉末中之上述銅及鎳以外的其餘部分，即相對於焊料粉末的總量100質量%為29質量%以上且未達97質量%，較佳為40~90質量%。這是因為，錫的含有比例若未達29質量%，於迴焊時不會顯示焊料粉末所需要的低熔點。又，若為97質量%以上，結果銅的含有比例減少，迴焊後所形成之焊料凸塊的耐熱性會降低。亦即，安裝後的焊料一暴露於高溫環境下，安裝後的焊料便發生再熔融、或於焊料的一部分生成液相，而有與基板等的接合強度降低之虞。
以上述方法所製作之焊料粉末係適用於作為與焊接用助焊劑混合經膏體化而得到的焊接用膏之材料。焊接用膏的調製係藉由將焊料粉末與焊接用助焊劑以既定的比例混合予以膏體化來進行。焊接用膏的調製所使用之焊接用助焊劑不特別限定，可使用將溶劑、松香、觸變劑及活性劑等的各成分混合所調製而成的助焊劑。
作為適用於上述焊接用助焊劑之調製的溶劑，可舉出二乙二醇單己醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、四乙二醇、2-乙基-1,3-己二醇、α-萜品醇等沸點為180℃以上的有機溶劑。又，作為松香，可舉出松香膠、氫化松香、聚合松香、酯松香等。
又，作為觸變劑，可舉出硬化蓖麻油、脂肪酸醯胺、天然油脂、合成油脂、N,N’-伸乙基雙-12-羥基硬脂酸醯胺、12-羥基硬脂酸、1,2,3,4-二苄叉-D-山梨糖醇及其衍生物等。
又，作為活性劑，較佳為氫鹵酸胺鹽，具體而言可舉出三乙醇胺、二苯基胍、乙醇胺、丁胺、胺基丙醇、聚氧乙烯油基胺、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂醯胺、二乙胺、三乙胺、甲氧基丙基胺、二甲基胺基丙基胺、二丁基胺基丙基胺、乙基己基胺、乙氧基丙基胺、乙基己氧基丙基胺、二丙胺、異丙胺、二異丙胺、哌啶、2,6-二甲基哌啶、苯胺、甲胺、乙胺、丁胺、3-胺基-1-丙烯、異丙胺、二甲基己基胺、環己胺等的胺之氫氯酸鹽或氫溴酸鹽。
焊接用助焊劑可藉由將上述各成分以既定的比例混合而得。溶劑在助焊劑總量100質量%中所占的比例較佳取30~60質量%、觸變劑的比例較佳取1~10質量%，活性劑的比例較佳取0.1~10質量%。溶劑的比例若未達下限值，由於助焊劑的黏度會過高，而有產生使用其之焊接用膏的黏度亦隨之提高，而頻繁發生焊料的填充性降低或塗佈不均等印刷性降低之缺點的情形。另一方面，超過上限值的話則助焊劑的黏度會過低，從而使用其之焊接用膏的黏度也隨之降低，而有產生焊料粉末與助焊劑成分發生沉降分離之缺點的情形。又，觸變劑的比例若未達下限值，由於焊接用膏的黏度會過低，而有產生焊料
粉末與助焊劑成分發生沉降分離之缺點的情形。另一方面，超過上限值的話則焊接用膏的黏度會過高，而有產生焊料填充性或塗佈不均等印刷性降低之缺點的情形。又，若活性劑的比例未達下限值，則焊料粉末不會熔融，有產生無法獲得充分的接合強度之缺點的情形；另一方面，超過上限值的話則於保存中活性劑容易與焊料粉末反應，而有產生焊接用膏的保存穩定性降低之缺點的情形。此外，焊接用助焊劑中亦可添加黏度穩定劑。作為黏度穩定劑，可舉出可溶於溶劑的多酚類、磷酸系化合物、硫系化合物、生育酚、生育酚之衍生物、抗壞血酸、抗壞血酸之衍生物等。黏度穩定劑過多時，會有產生焊料粉末的熔融性降低等缺點的情形，因此，較佳取10質量%以下。
調製焊接用膏時之焊接用助焊劑的混合量，較佳取用使該助焊劑在調製後之焊膏100質量%中所占的比例為5~30質量%的量。這是因為，未達下限值的話，因助焊劑不足而不易達膏體化；另一方面，超過上限值的話則焊膏中之助焊劑的含有比例過多，金屬的含有比例減少，於焊料熔融時不易獲得期望大小的焊料凸塊之故。
由於此焊接用膏係以上述本發明之焊料粉末作為材料，因此，迴焊時迅速熔融，熔融性優良；而另一方面，迴焊後，熔融之焊料粉末形成高熔點的金屬間化合物，耐熱性上昇，從而不易引起由熱所導致的再熔融。因此，本發明之焊接用膏，尤其可適用於需暴露於高溫環境之電子零件等的安裝。
要使用以上述方法所調製之焊接用膏將矽晶片、LED晶片等的電子零件安裝於各種放熱基板、FR4(Flame Retardant Type 4)基板、科伐合金等的基板，係以針轉印法在上述基板的既定位置轉印焊接用膏、或藉由印刷法在既定位置印刷焊接用膏。其次，在經轉印或印刷的焊膏上裝載作為電子零件的晶片元件。於此狀態下，在迴焊爐、氮氣環境中、250~400℃的溫度下保持5~120分鐘，使焊料粉末進行迴焊。視情況而定，亦可對晶片與基板加壓同時予以接合。藉此，使晶片元件與基板接合得到接合體，而將電子零件安裝於基板上。
其次，與比較例共同詳細說明本發明之實施例。
首先，對50mL水添加4.35×10-3mol的硫酸鎳(II)、9.66×10-4mol的次膦酸鈉、3.29×10-4mol的檸檬酸鈉，使用攪拌器以旋轉速度300rpm攪拌5分鐘，調製成溶解液。將此溶解液以硫酸將pH調整為5.0後，添加0.2g之作為分散劑的聚乙烯醇500(平均分子量為500的聚乙烯醇)，進一步以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。其
次，對此溶解液添加50mL水中溶有0.2g之作為分散劑的聚乙烯醇500(平均分子量為500的聚乙烯醇)，且分散有平均粒徑為0.18μm之銅粉末3.40g的分散液，以旋轉速度500rpm攪拌10分鐘，得到分散有使鎳在銅粉末表面析出的被覆鎳之銅粉末的分散液。重複以下操作4次，來進行洗淨：將此分散液靜置60分鐘使生成的粉末沉降後，捨棄上澄液，對其添加100mL水並以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。最後藉由將其以真空乾燥機進行乾燥，而得到以銅為中心核、以鎳為第1被覆層(擴散防止層)的粉末。
接著，將上述粉末0.37g分散於50mL水中而調製成分散液。對此分散液添加2.56×10-2mol的硫酸錫(II)，使用攪拌器以旋轉速度300rpm攪拌5分鐘，調製成混合液。將此混合液以硫酸將pH調整為0.5後，添加0.5g之作為分散劑的聚乙烯醇500(平均分子量為500的聚乙烯醇)，進一步以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。其次，對此混合液以添加速度50mL/min添加pH經調整為0.5之1.58mol/L的二價鉻離子水溶液50mL，以旋轉速度500rpm攪拌10分鐘將錫離子還原，由此得到分散有使錫在被覆鎳之銅粉末表面析出之最外層為錫的被覆鎳之銅粉末的分散液。重複以下操作4次，來進行洗淨：將此分散液靜置60分鐘使生成的粉末沉降後，捨棄上澄液，對其添加100mL水並以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。最後藉由將其以真空乾燥機進行乾燥，而得到平均粒徑為
1.1μm，且分別形成為以銅為中心核、以鎳為第1被覆層(擴散防止層)、以錫為第2被覆層(最外層)的焊料粉末。
除在實施例2~28、比較例1~55中，均藉由調整使用之銅粉末的粒徑及銅粉末的添加量、硫酸鎳(II)及硫酸錫(II)的添加量、以及其他成分的比例，來控制成既定的銅中心核半徑、鎳擴散防止層及錫最外層的厚度、甚而既定粒徑的焊料粉末以外，係以與實施例1同樣的方式得到焊料粉末。
首先，對50mL水添加4.35×10-3mol的硫酸鎳(II)、9.66×10-4mol的次膦酸鈉、3.29×10-4mol的檸檬酸鈉，使用攪拌器以旋轉速度300rpm攪拌5分鐘，調製成溶解液。將此溶解液以硫酸將pH調整為5.0後，添加0.2g之作為分散劑的聚乙烯醇500(平均分子量為500的聚乙烯醇)，進一步以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。其次，對此溶解液添加50mL水中溶有0.2g之作為分散劑的聚乙烯醇500(平均分子量為500的聚乙烯醇)，且分散有平均粒徑為0.18μm之銅粉末3.40g的分散液，以旋轉速度500rpm攪拌10分鐘，得到分散有使鎳在銅粉末表面析出的被覆鎳之銅粉末的分散液。重複以下操作4次，來
進行洗淨：將此分散液靜置60分鐘使生成的粉末沉降後，捨棄上澄液，對其添加100mL水並以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。最後藉由將其以真空乾燥機進行乾燥，而得到以銅為中心核、以鎳為第1被覆層(擴散防止層)的粉末。
接著，使用山本鍍金試驗器(股)製小型滾筒裝置，對上述以銅為中心核且以鎳為擴散防止層的粉末進行鍍錫。就使用之鍍敷液組成，係使用錫酸鈉100g/L、氫氧化鈉10g/L及乙酸鈉15g/L的鍍敷液150mL中分散有5.0g粉末的液。再者，就鍍敷處理條件，係陽極使用錫、浴溫設為50℃、滾筒旋轉速度設為19rpm、電壓設為0.8V。就鍍錫膜厚，係以處理時間來調整，於此比較例中，係藉由進行0.3小時處理，而得到分散有使錫在被覆鎳之銅粉末表面析出之最外層為錫的被覆鎳之銅粉末的分散液。重複以下操作4次，來進行洗淨：將此分散液靜置60分鐘使生成的粉末沉降後，捨棄上澄液，對其添加100mL水並以旋轉速度300rpm攪拌10分鐘。最後藉由將其以真空乾燥機進行乾燥，而得到平均粒徑為3.3μm，且分別形成為以銅為中心核、以鎳為第1被覆層(擴散防止層)、以錫為第2被覆層(最外層)的焊料粉末。
除在比較例57~65中，均藉由調整使用之銅粉末的粒徑及銅粉末的添加量、硫酸鎳(II)及硫酸錫(II)的
添加量、以及其他成分的比例及處理條件，來控制成既定的銅中心核半徑、鎳擴散防止層及錫最外層的厚度、甚而既定粒徑的焊料粉末以外，係以與比較例56同樣的方式得到焊料粉末。
針對實施例1~28及比較例1~65中所得之焊料粉末，根據以下所述方法，測定焊料粉末之銅的含有比例[質量%]、平均粒徑[μm]、由銅構成之中心核的平均半徑[μm]、由鎳構成之擴散防止層的平均厚度[μm]、由錫構成之被覆層的平均厚度[μm]。將此等結果示於以下表1~表5。又，使用此等焊料粉末分別調製焊接用膏，評定改變迴焊時之最大保持溫度時的接合強度。將此等結果示於以下表6~表10。此外，將由銅構成之中心核的平均半徑、由鎳構成之擴散防止層的平均厚度與由錫構成之被覆層的平均厚度的和作為焊料粉末的平均半徑。
(1)焊料粉末之銅的含有比例的分析：根據感應耦合電漿原子發射光譜分析(島津製作所公司製ICP發射光譜儀：ICPS-7510)，來進行焊料粉末之銅的含有比例的分析。
(2)焊料粉末的平均粒徑：以採用雷射繞射散射法的粒度分布測定裝置(堀場製作所公司製，雷射繞射/散射式粒徑分布測定裝置LA-950)測定粒徑分布，以其體積累積中位徑(Median徑，D50)作為焊料粉末的平均粒徑。
(3)由銅構成之中心核的半徑、由鎳構成之擴散防止層的厚度及由錫構成之被覆層的厚度的測定：將焊料粉末埋入熱硬化性環氧樹脂中，將焊料粉末的剖面進行乾式研磨後，使用電子顯微鏡(Scanning Electron
Microscope，SEM)進行觀察，針對30個焊料粒子，分別測定由銅構成之中心核的半徑、由鎳構成之擴散防止層的厚度及由錫構成之被覆層的厚度，求出各者的平均值。進而，根據由上述測定所得之由鎳構成之擴散防止層的厚度及由銅構成之中心核的半徑的平均值來算出厚度之平均值的比率(擴散防止層厚度/中心核的半徑)。
(4)焊料粉末的凝聚性：根據以下方法來判斷：以採用雷射繞射散射法的粒度分布測定裝置(堀場製作所公司製，雷射繞射/散射式粒徑分布測定裝置LA-950)測定粒徑分布，將在所得粒徑分布曲線中，除期望之粒徑的分布峰外，於較此為大之粒徑側尚有分布峰之具有2個以上之粒徑曲線的情形評為「有」凝聚；將未觀察到此種峰的情形評為「無」凝聚。
(5)接合強度：將作為溶劑之50質量%的二乙二醇單己醚、作為松香之46質量%的聚合松香(軟化點95℃)、作為活性劑之環己胺氫溴酸鹽1.0質量%與作為觸變劑之硬化蓖麻油3.0質量%混合而調製成助焊劑。其次，將此助焊劑、與實施例1~28及比較例1~65中所得之焊料粉末，以助焊劑為88質量%、焊料粉末為12質量%的比例混合而分別調製成焊接用膏。
將上述調製之焊膏，以針轉印法，使用尖端部直徑100μm的針轉印於0.5mm厚之科伐合金(Fe-Ni-Co系合金)基板的既定位置處。此外，於科伐合金基板上進行鍍鎳，進而於其上進行快速鍍金。接著，在經轉印
的焊膏上配載0.9mm見方的LED晶片。進而，一邊使用加壓用夾具對LED晶片及基板以1.0MPa的壓力加壓，一邊在紅外線加熱爐中、氮氣環境中，以0.17小時、既定的最大保持溫度進行迴焊，使LED晶片與科伐合金基板接合，而得到接合試樣。此外，將上述迴焊時的最大保持溫度設定為250℃、300℃、350℃之不同的溫度，按每一實施例或比較例各實施三次而得到接合試樣。
針對上述經接合之科伐合金基板及LED晶片的接合強度，依據JIS Z 3198-7所記載的無鉛焊料試驗方法-第7部之「晶片零件經焊料接合之剪切強度測定方法」，在室溫及300℃、保存0日及30日後的條件下分別測定接合剪切強度，求出將室溫下的剪切強度設為100時在300℃下保存0日及30日後的相對剪切強度。表中，「優」表示相對剪切強度為90以上之情形；「良」表示未達90至80以上之情形；「尚可」表示未達80至70以上之情形；「欠佳」則表示未達70之情形。
由表6~表10比較實施例1~28與比較例1~65，可知以下結果。
就焊料粉末的平均粒徑為0.5μm的比較例，由於粒徑過小，因粉末表面之氧化膜的影響，自保存焊料粉末之前，焊料粉末未熔融。就將前述銅核的半徑設為1時，由鎳構成之擴散防止層的厚度為0.03的比較例，由於擴散防止層的厚度過薄，無法防止銅或錫的擴散，而有接合強度為欠佳之情形。又，就銅的含量為75質量%左右的比較例，由於銅的含量過多，凝固起始溫度過高，而有於迴焊時焊料未熔融之情形。又，就銅的含量為1.5質量%左右的比較例，由於銅的含量過少，凝固起始溫度變低，無法獲得充分的耐熱性，而有接合強度為欠佳之情形。
就焊料粉末的平均粒徑為40μm左右的比較例，粒徑過大，於迴焊後形成具有較大空隙(空孔)的接合層而無法獲得緻密的接合層，因此，有接合強度為欠佳之情形。又，就擴散防止層的厚度與中心核的半徑的比率小於0.04的比較例，由於擴散防止效果較小，銅向由錫構成之被覆層擴散，導致焊料粉末的熔融性降低，而有為欠佳之情形。反之擴散防止層的厚度與中心核的半徑的比率超過0.51的比較例，由於鎳的比率過高，致焊料粉末的熔融性降低，而有接合強度為欠佳之情形。就藉由滾鍍而形成由錫構成之被覆層的比較例，由於大量生成了強固凝聚的粉末，使用雷射繞射散射法所得之焊料粉末的平均粒徑與藉由SEM觀察進行測定所得之焊料粉末的平均粒徑的值，得到大幅不同的值，而且，無法獲得良好的印刷膜，對於任一試樣皆無法測定接合強度。
相對於此，就焊料粉末的平均粒徑處於1μm以上30μm以下的範圍內，相對於焊料粉末的總量100質量%，銅的含有比例處於2質量%以上70質量%以下的範圍內，將前述銅核的半徑設為1時，由鎳構成之擴散防止層的厚度為0.04以上0.51以下的範圍內的實施例1~28，幾無凝聚之粉末而能夠獲得良好的印刷膜，同時，焊料粉末在保存前及保存30日後之各250℃、300℃、350℃的所有的迴焊溫度下接合強度為尚可、良或優。
本發明可適合利用於有時要長時間保存的焊料粉末。又，可適合利用於電子零件的安裝，尤為暴露於高溫環境之電子零件的安裝。
Claims (4)
- 一種焊料粉末之製造方法，其係包含：調製銅粉末的第1分散液之步驟；將鎳的金屬鹽添加混合於前述銅粉末的第1分散液而調製溶有前述鎳的金屬鹽且分散有前述銅粉末的第1溶解液之步驟；調整前述第1溶解液的pH之步驟；藉由對前述經pH調整之第1溶解液添加混合第1還原劑，使鎳離子還原，而調製析出的鎳被覆銅粉末而分散的第2分散液之步驟；將前述第2分散液進行固液分離，並將前述經固液分離之固體成分乾燥而製作由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末之步驟；調製前述金屬粉末的第3分散液之步驟；將錫的金屬鹽添加混合於前述金屬粉末的第3分散液而調製溶有前述錫的金屬鹽且分散有前述金屬粉末的第2溶解液之步驟；調整前述第2溶解液的pH之步驟；藉由對前述經pH調整之第2溶解液添加混合第2還原劑，使錫離子還原，而調製析出的錫被覆前述金屬粉末而分散的第4分散液之步驟；及將前述第4分散液進行固液分離，並將前述經固液分離之固體成分乾燥而製作前述金屬粉末以錫層被覆的焊料粉末之步驟。
- 一種焊料粉末，其係在由鎳構成之擴散防止層被覆銅核而成的金屬粉末以錫層被覆的焊料粉末中，其特徵為：前述焊料粉末的平均粒徑為1μm以上30μm以下，相對於前述焊料粉末的總量100質量%，銅的含有比例為2質量%以上70質量%以下，將前述銅核的半徑設為1時，前述由鎳構成之擴散防止層的厚度為0.04以上0.51以下的比率。
- 一種方法，其係藉由將依請求項1之方法所製成的焊料粉末或者如請求項2之焊料粉末與焊接用助焊劑混合予以膏體化來製造焊接用膏。
- 一種方法，其係使用依請求項3之方法所製成的焊接用膏來安裝電子零件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015-244270 | 2015-12-15 | ||
| JP2015244270A JP6587099B2 (ja) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | ハンダ粉末及びその製造方法並びにこの粉末を用いたハンダ用ペーストの調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201739545A true TW201739545A (zh) | 2017-11-16 |
| TWI668065B TWI668065B (zh) | 2019-08-11 |
Family
ID=59056603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW105140255A TWI668065B (zh) | 2015-12-15 | 2016-12-06 | Solder powder, method for producing same, and method for preparing solder paste using the same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6587099B2 (zh) |
| KR (1) | KR102189367B1 (zh) |
| CN (1) | CN108602121B (zh) |
| TW (1) | TWI668065B (zh) |
| WO (1) | WO2017104562A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7267791B2 (ja) * | 2019-03-19 | 2023-05-02 | 株式会社Kelk | 熱電モジュール及び光モジュール |
| CN111036897A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-21 | 深圳第三代半导体研究院 | 一种具有微纳米核壳结构的互连材料制备方法 |
| KR102489331B1 (ko) * | 2019-12-31 | 2023-01-17 | 덕산하이메탈(주) | 솔더볼 및 그 제조방법 |
| KR102314236B1 (ko) * | 2020-09-22 | 2021-10-19 | 엘티메탈 주식회사 | 고온 안정성을 가진 접합 페이스트 및 그의 제조방법 |
| CN112475313B (zh) * | 2020-11-11 | 2023-04-28 | 昆明理工大学 | 一种通过化学反应制备纳米级焊料添加剂的方法 |
| CN113751922A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-07 | 中国科学院电工研究所 | 一种无铅焊料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414587B2 (zh) * | 1974-04-23 | 1979-06-08 | ||
| FR2335602A1 (fr) | 1975-12-16 | 1977-07-15 | Univ Virginia | Methode de detection et d'enumeration microbienne et appareil mis en oeuvre |
| JP2002120086A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 無鉛はんだ及びその製造方法 |
| JP4144694B2 (ja) | 2002-11-01 | 2008-09-03 | 三井金属鉱業株式会社 | スズコート銅粉並びにそのスズコート銅粉の製造方法及びそのスズコート銅粉を用いた導電性ペースト |
| JP4791685B2 (ja) * | 2003-05-22 | 2011-10-12 | シャープ株式会社 | 導電性ボール、電極構造、電子部品の電極の形成方法、電子部品ならびに電子機器 |
| JP4494108B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2010-06-30 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケルコート銅粉製造方法、ニッケルコート銅粉及び導電性ペースト |
| JP2007075856A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nippon Steel Materials Co Ltd | Ｃｕコアボール |
| JP2007081141A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nippon Steel Materials Co Ltd | Ｃｕコアボールとその製造方法 |
| JP4826630B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2011-11-30 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペースト |
| JP2008138266A (ja) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | ハンダ粉末及び該粉末を用いたハンダ用ペースト |
| WO2008132933A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2008-11-06 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、導電接続構造体 |
| JP5736799B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2015-06-17 | 三菱マテリアル株式会社 | ハンダ粉末及びその製造方法 |
| JP5754582B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-07-29 | 三菱マテリアル株式会社 | プリコート用ハンダペースト |
| CN102528025A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-04 | 南昌航空大学 | 一种抗高温氧化的核-壳型铜基合金粉末的制备方法 |
| WO2013141166A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 株式会社Ｎｅｏｍａｘマテリアル | はんだ被覆ボールおよびその製造方法 |
| EP2842667B1 (en) * | 2012-04-23 | 2017-11-22 | LG Chem, Ltd. | Method for producing core-shell particles |
| JP6079374B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-15 | 三菱マテリアル株式会社 | ハンダ粉末の製造方法及びこの粉末を用いたハンダ用ペースト |
| EP3067151B1 (en) * | 2013-11-05 | 2018-08-08 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Copper core ball, solder paste, formed solder, and solder joint |
| JP5652560B1 (ja) * | 2014-02-04 | 2015-01-14 | 千住金属工業株式会社 | Ｃｕ核ボール、はんだペースト、フォームはんだ及びはんだ継手 |
| CN103894603B (zh) * | 2014-04-11 | 2016-04-27 | 上海理凯材料科技有限公司 | 化学还原制备镀锡铜粉的方法 |
-
2015
- 2015-12-15 JP JP2015244270A patent/JP6587099B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-12-06 TW TW105140255A patent/TWI668065B/zh not_active IP Right Cessation
- 2016-12-09 CN CN201680080194.8A patent/CN108602121B/zh active Active
- 2016-12-09 WO PCT/JP2016/086694 patent/WO2017104562A1/ja active Application Filing
- 2016-12-09 KR KR1020187019019A patent/KR102189367B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180093979A (ko) | 2018-08-22 |
| KR102189367B1 (ko) | 2020-12-09 |
| CN108602121B (zh) | 2020-08-04 |
| CN108602121A (zh) | 2018-09-28 |
| JP2017110251A (ja) | 2017-06-22 |
| WO2017104562A1 (ja) | 2017-06-22 |
| JP6587099B2 (ja) | 2019-10-09 |
| TWI668065B (zh) | 2019-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI668065B (zh) | Solder powder, method for producing same, and method for preparing solder paste using the same | |
| CN107877029B (zh) | 焊料粉末的制造方法、焊料用浆料及电子部件的安装方法 | |
| EP2805783B1 (en) | Bonding material and bonding method in which said bonding material is used | |
| TWI593493B (zh) | Welding powders and welding pastes using this powder | |
| JP6428407B2 (ja) | ハンダ粉末の製造方法及びこの粉末を用いたハンダ用ペーストの製造方法 | |
| TWI533957B (zh) | Precoated with solder paste | |
| TWI670136B (zh) | 焊料粉末及使用此粉末之焊接用膏之調製方法 | |
| JP6428408B2 (ja) | ハンダ粉末の製造方法及びこの粉末を用いたハンダ用ペーストの製造方法 | |
| JP2013094836A (ja) | プリコート用ハンダペースト及びその製造方法 | |
| JP2012157869A (ja) | ハンダ粉末及びこの粉末を用いたハンダ用ペースト | |
| JP6428409B2 (ja) | ハンダ粉末及びこの粉末を用いたハンダ用ペースト | |
| JP6720515B2 (ja) | Ａｕ−Ｓｎはんだ粉末及びこの粉末を含むはんだ用ペースト | |
| JP6645318B2 (ja) | 接合用粉末及びこの粉末の製造方法並びにこの粉末を用いた接合用ペーストの製造方法 | |
| JP6645317B2 (ja) | 接合用粉末及びこの粉末の製造方法並びにこの粉末を用いた接合用ペーストの製造方法 | |
| JP2018135568A (ja) | 接合用粉末及びその製造方法 | |
| JP2018135553A (ja) | 接合用粉末及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |