TWI666085B - 還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法 - Google Patents

還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI666085B
TWI666085B TW105131581A TW105131581A TWI666085B TW I666085 B TWI666085 B TW I666085B TW 105131581 A TW105131581 A TW 105131581A TW 105131581 A TW105131581 A TW 105131581A TW I666085 B TWI666085 B TW I666085B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
solder
temperature
paste
reducing gas
shaker
Prior art date
Application number
TW105131581A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201718163A (zh
Inventor
林佑希子
Yukiko Hayashi
白石有沙
Arisa SHIRAISHI
小澤直人
Naoto Ozawa
之
Takayuki Suzuki
白井武史
Takeshi Shirai
内田令芳
Noriyoshi Uchida
古澤光康
Mitsuyasu Furusawa
Original Assignee
日商歐利生股份有限公司
Origin Company, Limited
日商弘輝股份有限公司
Koki Company Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商歐利生股份有限公司, Origin Company, Limited, 日商弘輝股份有限公司, Koki Company Limited filed Critical 日商歐利生股份有限公司
Publication of TW201718163A publication Critical patent/TW201718163A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI666085B publication Critical patent/TWI666085B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016—Brazing of electronic components
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • 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
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/04—Heating appliances
    • 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
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607—Solder feeding devices
    • B23K3/0638—Solder feeding devices for viscous material feeding, e.g. solder paste feeding
    • 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
    • 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
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3615—N-compounds
    • 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
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/003—Cooling means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12—Copper or alloys thereof
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1157—Using means for chemical reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder

Landscapes

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

Abstract

本發明係無還原劑及活性劑之焊料膏、使用該焊料膏而完成焊料接合之焊接製品的製造方法。本發明之還原氣體用之焊料膏係與還原氣體一起使用，且包含焊料粉末、常溫下為固體的搖變劑、以及溶劑，並且該焊料膏中，無用以除去氧化膜之還原劑以及無用以提升還原性之活性劑的焊料膏。

Description

還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法
本發明係有關還原氣體用之焊料膏(以下亦稱為還原氣體用焊料膏)、焊接製品之製造方法，特別有關無還原劑/活性劑之焊料膏、使用該焊料膏之焊接製品之製造方法。
焊料膏係因可以印刷進行供給，故有生產性優異之優點。通常，焊料膏係含有焊料粉末與助熔劑(flux)。助熔劑成分係有還原劑、活性劑、搖變劑(thixotropic agent)(黏結劑)、溶劑、增黏劑樹脂等。還原劑係發揮在焊接時除去焊接對象物表面或焊料粉末表面之氧化膜的功用，活性劑係發揮提升還原性而提升焊料之潤濕性的功用。
助熔劑係在焊接後以助熔劑殘渣之形式殘存。助熔劑成分中，還原劑或活性劑係對焊接性能、腐蝕、遷移(migration)造成大的影響。若還原效果變高，則焊接性會提高。但是，此等活性成分係容易離子化且與水之親和性強，故易引起腐蝕或離子遷移。
因如此之理由，故在使用含有還原劑及活性劑之焊料膏時，係如專利文獻1、2所記載，必須在焊接後洗淨助熔 劑殘渣(專利文獻1之段落0002至0004、專利文獻2之段落0002)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-221668號公報
[專利文獻2]日本特許第4818181號公報
但是，使用洗淨液洗淨助熔劑殘渣時，洗淨液係為大量且有會造成環境負荷或成本負擔增加之問題。進而，亦有無法使用助熔劑殘渣之洗淨方法的製品。
本發明係有鑑於上述課題，目的在於提供無還原劑及活性劑之焊料膏、使用該焊料膏而完成焊料接合之焊接製品的製造方法。
若僅以焊料粉末、搖變劑、溶劑製作焊料膏，當然不會具有還原效果，而無法獲得良好之焊料潤濕性。以往之焊料膏係藉由含有還原劑及活性劑以獲得還原效果。本發明人發現若組合以往之焊料膏及還原氣體，則無法獲得充分之潤濕性，但當使用經除去還原劑及活性劑而成之焊料膏時，若可擔保還原氣體之滲透，則可獲得充分之潤濕性，因而完成本發明。
本發明之第1態樣的還原氣體用焊料膏，係 與還原氣體一起使用之還原氣體用焊料膏，且含有焊料粉末、常溫下為固體之搖變劑、以及溶劑，並且該焊料膏中，無用以除去氧化膜之還原劑以及無用以提升還原性之活性劑。
「搖變劑」係可防止焊料粉末與其他成分之分離或垂滴等，「溶劑」係可進行黏度調整等。溶劑較佳係可在比焊料粉末熔融之溫度更低的溫度蒸發者。溶劑亦可為可在比搖變劑熔融之溫度更低的溫度蒸發者。「還原劑」係指用以除去氧化膜之成分，「活性劑」係指用以提升還原性之成分。「無還原劑」係指不含還原劑、或即使含有亦為不妨礙本發明效果之程度的量，「無活性劑」係指不含活性劑、或即使含有亦為不妨礙本發明效果之程度的量。亦即，在不妨礙本發明之效果的範圍中，可含有還原劑、活性劑、添加物等其他成分。本發明之焊料膏係本質上為由焊料粉末、搖變劑、溶劑之3成分所構成(essentially consisting of)之焊料膏。
如此地構成時，即可獲得空洞少且助熔劑飛散少之焊料膏，並且其為助熔劑殘渣少且不需洗淨之焊料膏。
本發明之第2態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣之還原氣體用焊料膏中，前述搖變劑係下述(1)至(5)之方法中的潤濕擴展面積之比例滿足0至50%之搖變劑；(1)將從由焊料粉末、搖變劑、溶劑之3成分所構成之焊料膏中除去焊料粉末後而成之膏，以尺寸5×5mm、厚度 100μm(金屬罩厚)塗佈於鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)；(2)測定塗佈後經過1分鐘後之膏的面積；(3)於常溫之加熱板設置前述銅基板，進行加熱直到前述銅基板成為預定溫度為止；(4)在到達前述預定溫度之時間點，從前述加熱板取出前述銅基板，並冷卻；(5)冷卻後，測定前述銅基板上之膏的面積；其中，上述(3)中之預定溫度係前述搖變劑在常壓下之熔點。
又，潤濕擴展面積之比例為0%者係亦包含：含有在還原時之溫度下為固體之搖變劑的膏。
如此地構成時，即使搖變劑在熔點會熔融，其熔融情形亦僅止於該處或潤濕擴展為小，故不妨礙因還原氣體所致之滲入及還原。
本發明之第3態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣或第2態樣之還原氣體用焊料膏中，前述焊料粉末及前述搖變劑熔融之溫度係高於在前述還原氣體中還原時之溫度。
如此地構成時，在還原時之溫度中，焊料粉末及搖變劑係不熔融而以固體之形式存在，故還原氣體可容易滲入焊料粉末間、搖變劑間、焊料粉末及搖變劑間之間隙。
本發明之第4態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣至第3態樣之任一態樣的還原氣 體用焊料膏中，前述還原氣體為蟻酸或氫。
如此地構成時，即成為常用來作為還原氣體之氣體所適用的焊料膏。
本發明之第5態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣至第4態樣之任一態樣的還原氣體用焊料膏中，前述搖變劑為醯胺系搖變劑。
如此地構成時，在還原時之溫度中，即使是固體或熔融時，亦為潤濕擴展小之搖變劑，故搖變劑不妨礙還原氣體之滲入及還原。
本發明之第6態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣至第5態樣之任一態樣的還原氣體用焊料膏中，前述搖變劑為在前述(1)至(5)之方法中的潤濕擴展面積之比例滿足0至50%之搖變劑，並且前述(3)中之預定溫度為在前述還原氣體中還原時之溫度。
如此地構成時，在還原時之溫度中，搖變劑係不熔融而以固體之形式存在，即使熔融，其潤濕擴展亦小，故不妨礙因還原氣體所致之滲入及還原。
本發明之第7態樣之還原氣體用焊料膏，係在上述本發明之第1態樣至第6態樣之任一態樣的還原氣體用焊料膏中，前述溶劑係在常壓中於180℃的熱重量測定(TG)所致之減量在10℃/min之昇溫速度中為25%以上者。
如此地構成時，即成為還原時之溫度為150至300℃之還原氣體所適用的焊料膏。
本發明之第8態樣之焊接製品之製造方法係例如第1圖之方法B所示，具備下列步驟：提供步驟，係提供上述本發明之第1態樣至第7態樣之任一態樣的焊料膏S；塗佈步驟B1，係將前述焊料膏塗佈於焊接對象物；蒸發步驟B2，係將塗佈有前述焊料膏之焊接對象物加熱至比前述焊料粉末熔融之溫度更低的任意溫度，而使前述溶劑蒸發；還原步驟B3，係與前述蒸發步驟並行地實施或在其後實施，以比前述焊料粉末熔融之溫度更低的任意溫度，將由前述蒸發步驟所殘留之前述焊料粉末與前述焊接對象物以還原氣體進行還原；以及焊料熔融步驟B4，係在前述還原步驟之後，將前述焊接對象物加熱至前述焊料粉末熔融之溫度以上的任意溫度，而使前述焊料粉末熔融。
如此地構成時，在還原時焊料粉末不熔融，可藉由焊料粉末間等產生之間隙，而有效地進行焊料粉末及焊接對象物之還原。再者，因焊料膏係無還原劑/活性劑，故可實現空洞少且助熔劑飛濺少之焊接。進而具有如下優點：可減少助熔劑殘渣之量，助熔劑殘渣係不具有離子性，不需要焊接後之洗淨，可抑制由助熔劑殘渣中的活性成分所致之可靠性降低，提升針接觸性。
本發明之第9態樣之焊接製品之製造方法，係在上述本發明之第8態樣之焊接製品之製造方法中，更具備：真空步驟，係將前述焊接對象物置於真空中；並且，前述蒸發步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態進行加熱，而使前述溶劑蒸發。
「真空」係指低於大氣之壓力(所謂減壓)之空間。
如此地構成時，可促進溶劑之蒸發。並且，即使是常壓時之沸點高於還原時之溫度的溶劑，亦可有效率地使其蒸發，可增加可使用之溶劑的種類。
本發明之第10態樣之焊接製品之製造方法，係在上述本發明之第9態樣之焊接製品之製造方法中，藉由前述蒸發步驟之溶劑蒸發而在前述焊料粉末間產生間隙；前述還原步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態，於前述間隙導入還原氣體，而使前述焊接對象物還原。
如此地構成時，即可使還原氣體容易滲入焊料粉末間等之間隙。
本發明之第11態樣之焊接製品之製造方法，係在上述本發明之第9態樣或第10態樣之焊接製品之製造方法中，前述焊料熔融步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態，將前述焊接對象物加熱至前述焊料粉末熔融之溫度以上，而使焊料粉末熔融；並且，該製造方法具備下列步驟：真空破壞步驟，係在前述熔融後，提高壓力，壓縮焊料粉末內部之空洞(void)而使其減小或消失，而破壞前述真空步驟之真空；以及冷卻步驟，係在前述真空破壞步驟之後，冷卻前述焊接對象物。
如此地構成時，可在真空破壞步驟中以使焊料熔融之狀態破壞空洞，在破壞空洞之後可使焊料固化，故可進一步抑制因焊料中之空洞所致之疲勞壽命(fatigue life)降低。
本發明之第12態樣之焊接製品之製造方 法，係在上述本發明之第8態樣至第11態樣之任一態樣的焊接製品之製造方法中，前述還原氣體為蟻酸氣體。
如此地構成時，即可在低於300℃之溫度還原焊料粉末及焊接對象物。
若依據本發明，除了能發揮所謂生產性優異之焊料膏的特長以外，亦可獲得相較於習知品而為助熔劑殘渣少且不須洗淨之焊料膏。再者，可獲得使用該焊料膏之焊接製品之製造方法。
1‧‧‧焊接裝置
10‧‧‧處理部
11‧‧‧腔室
11a‧‧‧搬入出口
11d‧‧‧閘門
11s‧‧‧處理空間
12‧‧‧載板
13‧‧‧加熱器
20‧‧‧蟻酸供給部
31‧‧‧真空泵
33‧‧‧觸媒單元
41v‧‧‧主排氣閥
42‧‧‧旁通排氣管
50‧‧‧控制裝置
100‧‧‧框體
B‧‧‧被接合構件
C‧‧‧焊接製品
E‧‧‧排出氣體
F‧‧‧還原氣體、蟻酸氣體
G‧‧‧氣體
M‧‧‧模具、金屬罩
N‧‧‧惰性氣體
P‧‧‧電子零件
Q‧‧‧刮板
S’、S‧‧‧焊料膏
T‧‧‧焊接對象物
W‧‧‧基板
第1圖係表示焊接製品之製造方法的概要圖。A係習知法，B係本發明之方法。
第2圖表示本發明之焊接製品之製造方法的流程圖。
第3圖係焊接裝置1之概略構成圖。
第4圖係表示使用焊接裝置1之焊料接合順序的流程圖。
第5圖係表示使用焊接裝置1之焊料接合順序的其他之流程圖。
第6圖係表示在回焊(reflow)之溫度曲線(temperature profile)的圖表。
第7圖係表示焊料潤濕性判定之圖。
第8圖係實施例1至4之焊料潤濕性判定時的外觀照片。
第9圖係實施例5至7之焊料潤濕性判定時的外觀照片。
第10圖係實施例8至9之焊料潤濕性判定時的外觀照片。
第11圖係實施例10至12之焊料潤濕性判定時的外觀照片。
第12圖係比較例2之焊料潤濕性判定時的外觀照片。
本申請案係依據日本國在2015年9月30日所申請之日本特願2015-195177號，其內容係一部分構成本申請案之內容。本發明係可藉由以下之詳細說明而更加完全理解。本發明之更進一步之應用範圍係藉由以下之詳細說明而可更為清楚。然而，詳細說明及特定之實例係本發明之較佳實施形態，只是為了說明之目的而記載者。此係因源自該詳細說明之各種變更、改變，在本發明之精神與範圍內，該發明所屬技術領域中具有通常知識者應該可了解之故。本案申請人並沒有將所記載之實施形態之任一者皆公開於公眾之意圖，其改變、替代案中，申請專利範圍內於文義上可能未包含者，亦屬於在均等論下之發明的一部分。
以下，參照圖式而說明有關本發明之實施形態。又，在各圖中互為相同或相當之部分係賦予相同或類似之符號，省略重複之說明。又，本發明係不限制於以下之實施形態。
[還原氣體用焊料膏]
說明本發明之第1實施形態之還原氣體用焊料膏。
本發明之還原氣體用焊料膏係包含焊料粉末、與作為助熔劑之搖變劑及溶劑，但不包含還原劑、活性劑。或者是，即使有包含，亦為不妨礙本發明之效果的程度之量以下。
在此，所謂還原劑係指焊接時除去焊接對象物表面或焊料粉末表面的氧化膜之物質，例如松脂(rosin)、松脂衍生物等。
所謂活性劑係指提升還原性或提升焊料潤濕性的物質，例如胺-鹵化氫酸鹽、有機酸等。胺-鹵化氫酸鹽係可舉例如二乙基胺溴化氫酸鹽、環己基胺溴化氫酸鹽等。有機酸係可舉例如戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、硬脂酸、安息香酸等。
又，本發明之還原氣體用焊料膏係排除還原劑及活性劑，此外只要是可獲得發明效果者，則亦可含有焊料粉末、搖變劑、溶劑以外之化合物(添加物等)。
使用本發明之焊料膏進行焊接時，還原係使用還原氣體。本發明之焊料膏中所含之焊料粉末及搖變劑，較佳係在前述還原氣體所致之還原溫度及還原時之氣壓中不熔融者。亦即，搖變劑熔融之溫度係比還原溫度更高之任意溫度。焊料粉末熔融之溫度係比還原溫度更高之任意溫度，在本實施形態中較佳係比還原溫度高10至50 ℃之溫度。
再者，溶劑係以在還原溫度以下進行蒸發(氣化)者為較佳。溶劑蒸發之溫度係相較於還原溫度而為較低或相同之任意溫度，可舉例如0至100℃。藉由調整環境壓力的機構，即使為在常壓時之沸點高於還原溫度之溶劑，亦可使溶劑之蒸發溫度低於還原溫度。如此，溶劑只要是在預定氣壓中於還原溫度以下進行蒸發者即可。
亦即，本發明之焊料膏係包含在預定之氣壓中具有以下之關係的材料。
‧溶劑之蒸發溫度≦還原溫度<焊料粉末之熔點、搖變劑之熔點
上述之「熔點」係指無關於氣壓而物質會熔融之溫度。
如此地，於由還原氣體所致之還原時的溫度中，焊料粉末及搖變劑係只要為固體即可，溶劑係只要為氣體即可，並且配合還原時之溫度而將焊料粉末、搖變劑、溶劑適當組合。
或者是，即使是在還原時之溫度會熔融之搖變劑，若為在熔融狀態時之潤濕擴展小之搖變劑，則亦可作為本發明之焊料膏的搖變劑而使用。
又，在以下敘述中，有時亦將搖變劑稱為黏結劑，但搖變劑、黏結劑、凝膠化劑係為相同意義。
‧焊料粉末
焊料粉末之合金組成係無特別限制。可使用目前在凸 塊(bump)之形成或印刷基板之安裝所使用之各種焊料合金。可舉例如作為無鉛焊料而使用之Sn-Ag系焊料、Sn-Ag-Cu系焊料、Sn-Ag-Cu-Bi系焊料、Sn-Ag-In-Bi系焊料、Sn-Cu系焊料、Sn-Zn系焊料、Sn-Bi系焊料等無鉛焊料合金之粉末、熔點變化型合金A-FAP。
‧搖變劑
搖變劑係促進焊料膏之黏度調整或物質之固定。搖變劑較佳係在常溫/常壓下為固體，且在還原時之氣壓/溫度中不熔融，但在焊料粉末熔融時可熔融，並且為非活性物質(非離子性)者。或者是，較佳係在還原時之氣壓/溫度中熔融，但在熔融狀態中之潤濕擴展小者。還原時之溫度係依還原氣體之種類而決定，故配合還原氣體而適當選擇。
在熔融狀態中之潤濕擴展小之搖變劑係可以下列方法判別。
下述(1)至(5)之方法中之潤濕擴展面積的比例為滿足0至50%，較佳係0至25%，特佳係0至15%之搖變劑為較佳。預定溫度係指搖變劑在常壓下之熔點。
(1)將從由3成分所構成之焊料膏中除去焊料粉末後而成之膏(亦即為搖變劑+溶劑)，以尺寸5×5mm、厚度100μm(金屬罩厚)塗佈於鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)。
(2)測定塗佈後經過1分鐘後之膏的面積。
(3)在常溫之加熱板設置銅基板，進行加熱直到銅基板成為預定溫度為止。
(4)在到達預定溫度的時間點，從加熱板取出銅基板，進行冷卻。冷卻係以自然冷卻進行至成為室溫。
(5)冷卻後，測定銅基板上之膏的面積。
或者是，亦可為預定溫度是在還原氣體中還原時之溫度，並且上述(1)至(5)之方法中之潤濕擴展面積的比例為滿足0至50%，較佳係0至25%，特佳係0至15%之搖變劑。又，潤濕擴展面積之比例為0%者，亦包括含有在還原時之溫度下為固體狀之搖變劑的膏。
搖變劑係可舉例如醯胺系搖變劑、山梨糖醇系搖變劑。醯胺系搖變劑係指含有醯胺鍵(-CONH-)之化合物，可舉例如：硬脂醯胺等高級脂肪醯胺；伸乙基雙硬脂醯胺、月桂醯胺、油醯胺等不飽和脂肪酸單醯胺；N-月桂基月桂醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺等取代醯胺；羥甲基硬脂醯胺等羥甲基醯胺；脂肪醯胺之環氧乙烷加成物、脂肪酸酯醯胺、脂肪酸乙醇醯胺、N-丁基-N’-硬脂基尿素等取代尿素等；亞甲基雙硬脂醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙羥基硬脂醯胺等飽和脂肪酸雙醯胺；亞甲基雙油醯胺等不飽和脂肪酸雙醯胺；間-伸二甲苯基雙硬脂醯胺等芳香族雙醯胺等。又，可為使二胺及二羧酸進行縮合重合所得之聚醯胺。二胺係可舉例如乙二胺、腐胺(putrescine)或六亞甲基二胺。二羧酸係可舉例如丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、酞酸、異酞酸、十二碳二酸等。此等醯胺系搖變劑可單獨或混合複數種類而使用。又，山梨糖醇系搖變劑係可舉例如山梨糖醇、 雙(對-甲基亞苄基)山梨糖醇、雙(對-乙基亞苄基)山梨糖醇、二亞苄基山梨糖醇、三亞苄基山梨糖醇、經碳原子數3以上之烷基所取代之二亞苄基山梨糖醇等亞苄基山梨糖醇類等。其他，醯胺系搖變劑及山梨糖醇系搖變劑以外者，係可舉例如硬化蓖麻油、蜜蠟、棕櫚臘等。前述搖變劑係可單獨或混合複數種類而使用。形狀係無特別限制，可為粒狀、片狀。又，可使用經溶劑膨潤者。前述搖變劑之中，若使用硬化蓖麻油、高級脂肪醯胺等，則在印刷時之焊料膏可保持良好之搖變性，故為較佳。特佳者係在常壓時之熔點為180℃以上且分子量為500以上之羧醯胺系臘。
此等搖變劑係可提高焊料膏之黏度、提高搖變比(使印刷性提升)、提高熱垂滴性。此等搖變劑係於焊料內以殘渣之形式殘留，但為極少量(典型上係1質量%以下)，且並非活性物質，故不會使焊接對象物(金屬)腐蝕。因而，即使以殘渣之形式殘留，亦不需洗淨。
又，本案之焊料膏係就黏度調整、印刷性提升、貯存安定性之目的，在不妨礙還原氣體之還原效果的範圍，可更調配會在低於還原溫度之溫度進行熔融之低熔點的搖變劑。
搖變劑之熔點(常壓時)係可舉例如80至270℃。
‧溶劑
溶劑係只要為使焊料粉末、搖變劑分散，且對焊料膏賦予構造黏性(凝膠化)，並且可調整黏度者即可，無特別 限制。除了一般所使用之液體溶劑以外，尚可為固體溶劑、高黏性溶劑。
可舉例如甘醇(glycol)系、甘醇醚系、醇系等之溶劑。具體上係可舉例如三乙二醇單甲基醚、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單己基醚、乙二醇單苯基醚、二乙二醇單苯基醚、二乙二醇單丁基乙酸酯、二丙二醇、二乙二醇-2-乙基己基醚、α-萜品醇、苄基醇、2-己基癸醇、2-乙基-1,3-羥基己烷、1,8-羥基辛烷、安息香酸丁酯、己二酸二乙酯、酞酸二乙酯、十二烷、十四烯、十二碳基苯、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、己二醇、1,5-二羥基戊烷、甲基卡必醇、丁基卡必醇、異硬脂醇、油醇、辛基十二醇、鮫肝醇(chimyl alcohol)、硬脂醇、鯨臘醇、癸基四醇、己基癸醇(hexyldecanol)、二十二醇、月桂基醇等。前述溶劑係可單獨或混合複數種類而使用。
較佳係在常壓中於180℃的熱重量測定(TG)所致之減量是在10℃/min之昇溫速度中為25%以上之溶劑，更佳係40%以上之溶劑，特佳係60%以上之溶劑。若為25%以上之溶劑，則助熔劑殘渣之量變少，且接合層內之空洞減少，故為較佳。
‧還原氣體
與還原氣體用焊料膏一起使用之還原氣體，係可舉例如氫、蟻酸等羧酸之氣體、羧酸以外之有機酸的氣體、有 機酸以外之有機化合物的氣體、有機化合物以外之其他還原性之氣體。
無關於是常壓或真空，還原時之溫度係以150至450℃為較佳。例如還原氣體為蟻酸時，則還原時之溫度為150至300℃，較佳係160至250℃，特佳係170至230℃。還原氣體為氫時，則為250至450℃，較佳係260至400℃，特佳係270至350℃。
焊料粉末之平均粒徑係可舉例如20至45μm之範圍。但是，依印刷開口之大小，亦可適當變更為更大徑或更小徑者。
又，在本說明書中，「平均粒徑」係意指雷射繞射/散射法所求得之粒度分布中的積算值50%之粒徑。
就一例而言，當還原氣體係使用蟻酸並使還原溫度為約200℃時，較佳係溶劑為在約180℃以下蒸發者，且搖變劑為在約210℃以上熔融者。又，若使用蟻酸，則可在低於其他還原氣體之溫度進行還原，故為較佳。
焊料粉末、搖變劑、溶劑之組成比，係焊料粉末為80至99質量%、搖變劑為0.1至2質量%、溶劑為0.9至18質量%，較佳係焊料粉末為85至95質量%、搖變劑為0.5至1.5質量%、溶劑為4.5至13.5質量%。可舉例如焊料粉末為89質量%、搖變劑為1質量%、溶劑為10質量%，或焊料粉末為90質量%、搖變劑為1質量%、溶劑為9質量%。
本案之焊料膏係以上述比例混合焊料粉末、搖變劑、 溶劑並製成膏狀者。又，搖變劑及溶劑之量係可依黏度調整之程度而適當變更。搖變劑、溶劑係只要一邊加熱一邊攪拌而混合即可。與焊料粉末之混合係只要在常溫使用攪拌機混合即可。
[焊接製品之製造方法]
參照第1圖，一邊與習知法比較，一邊說明本發明之第2實施形態之焊接製品之製造方法的概要。第1圖之方法A係習知法，使用之焊料膏係包含焊料粉末、與作為助熔劑之還原劑、活性劑、搖變劑、溶劑。方法B係本發明之焊接製品之製造方法，使用之焊料膏係包含焊料粉末、與作為助熔劑之搖變劑、溶劑，但不包含還原劑、活性劑。
以下，在第1圖係使用焊接對象物T與焊料膏S作為被接合構件而說明。
首先，在方法A係藉由網版印刷等將焊料膏S’塗佈於焊接對象物T(A1)。如第1圖所示，若將焊接對象物T及焊料膏S’加熱，則開始溶劑之蒸發(A2)。進一步進行加熱，藉由包含還原劑、活性劑之已熔融的助熔劑進行還原(A3)。更進一步加熱至焊料熔融溫度，進行焊接(A4)。助熔劑係以10%左右之助熔劑殘渣之形式殘留，故進行洗淨並除去(A5)。
另一方面，在方法B中係藉由網版印刷等將焊料膏S塗佈於焊接對象物T(B1)。如第1圖所示，若將焊接對象物T及焊料膏S加熱，則開始溶劑之蒸發(B2)。 進一步加熱至還原溫度，藉由還原氣體F進行還原(B3)。更進一步加熱至焊料熔融溫度，進行焊接(B4)。雖然助熔劑係以殘渣之形式殘留，但其典型上係1%以下且並非活性物質，故不需要洗淨。方法B中，焊料粉末及搖變劑係熔融之溫度高於還原溫度，故在還原時不熔融，並且在焊料粉末間、搖變劑間、焊料粉末與搖變劑間產生間隙，使還原氣體之滲入、還原變成更容易。或者是，即使為在還原時會熔融之搖變劑，因熔融時之潤濕擴展小，故會滯留於該處，而不妨礙還原氣體之滲入、還原。又，還原係可與溶劑之蒸發同時進行，亦可在蒸發後進行。
參照第2圖，更詳細說明本發明之第2實施形態之焊接製品的製造方法。第2圖係表示焊接製品之製造方法的流程圖。
以下，在第2、3圖中，就被接合構件而言，係如第3圖所示，使用基板W、焊料膏S及電子零件P取代焊接對象物T及焊料膏S而進行說明。
(1)焊料膏之提供步驟
焊料膏之提供步驟，係使上述本發明之第1實施形態之還原氣體用焊料膏成為可使用的狀態之步驟。其可為焊料膏之製造，亦可為已被製造之焊料膏之準備。
(2)焊料膏之塗佈步驟
將焊料膏使用焊料膏印刷機(或網版印刷機)等而塗佈於焊接對象物上。通常係使用被稱為金屬罩(metal mask) 之例如對薄度為約30至300μm左右之金屬板開洞之罩(模具)，並且使用印刷機之刮板(squeegee)，而進行印刷。亦可使用以人類之手去移動刮板的手動裝置。或者是，亦可為使用注射器(syringe)之塗佈。
(3)溶劑之蒸發步驟、被接合構件之還原步驟、焊料熔融步驟
有關溶劑之蒸發步驟、被接合構件之還原步驟、焊料熔融步驟，係使用第3圖記載之焊接裝置1而更詳細說明。
塗佈有焊料膏S之焊接對象物，係使用基板W及電子零件P。還原氣體係使用蟻酸氣體。
又，在以下之說明中，本發明之第2實施形態之焊接製品之製造方法，係與焊接裝置1之作用一併說明，但亦可藉由其他裝置來進行。
首先參照第3圖來說明焊接裝置1。第3圖係焊接裝置1之概略構成圖。焊接裝置1係具備：處理部10，係具有形成處理空間11s的腔室11，該處理空間11s係用以進行被接合構件之焊料接合的空間；蟻酸供給部20，係作為還原氣體供給部，其係將作為還原氣體之蟻酸氣體F供給至腔室11；觸媒單元33，係作為還原氣體處理部，其係在將焊接裝置1內之蟻酸氣體F排出之前，使濃度降低；控制裝置50，係控制焊接裝置1之動作；收容此等之框體100。
焊接裝置1係將基板W及電子零件P以焊 料膏S接合之裝置。基板W及電子零件P係皆於表面具有金屬部分，該金屬部分係以透過焊料而導通之方式被接合。基板W及電子零件P係以夾住焊料膏S之狀態被搬入腔室11，在腔室11內使焊料熔融而接合。以下，使由基板W、焊料膏S、電子零件P所堆積且焊料未熔融之狀態者稱為被接合構件B，並將焊料熔融而使基板W及電子零件P被接合之狀態者稱為焊接製品C。
腔室11係以可藉由使用閘門11d堵塞住搬入出口11a而封閉處理空間11s之方式構成。腔室11係採用即使在將處理空間11s減壓至約10Pa(絕對壓力)時亦可承受之材料或形狀。
在腔室11之內部係設有：載置有被接合構件B之載板12、及加熱載板12之加熱器13。
加熱器13係以可將載板12加熱至比焊料之熔融溫度更高的接合溫度之方式構成。
蟻酸供給部20係將蟻酸氣體F導入腔室11內。又，在本說明書中係使用蟻酸氣體F作為還原氣體，但只要是可使基板W及電子零件P之接合面所生成之金屬氧化物還原者，則亦可為蟻酸氣體F以外之羧酸氣體、羧酸以外之有機酸氣體、有機酸以外之有機化合物氣體、有機化合物以外之其他還原性氣體。其他還原性氣體可舉例如氫氣。在本說明書中，從使還原溫度變成低於焊料之熔融溫度之觀點、及取得容易性之觀點而言，係使用蟻酸氣體F作為還原氣體。
觸媒單元33係將從焊接裝置1所排出之排出氣體E中之蟻酸濃度降低至不會對環境造成影響之濃度的機器。又，氣體G係從腔室11所排出之氣體的總稱。
真空泵31，係以可將腔室11內之壓力減壓至約10Pa(絕對壓力)之方式，配設為將腔室11內之氣體G排出的減壓泵。
控制裝置50係以可開關閘門11d之方式構成。又，控制裝置50係透過加熱器13之ON-OFF及輸出功率的變更，以可進行載板12加熱之方式構成。又，控制裝置50係以可將蟻酸氣體F朝腔室11供給之方式構成。又，控制裝置50係以可控制真空泵31之啟動停止的方式構成。又，控制裝置50係記憶後述之焊接裝置1的動作之程序。
繼而，參照第4圖，說明本發明之實施形態之焊接製品C之製造方法。第4圖係表示焊接製品C之焊料接合順序的流程圖。在以下之說明中，言及有關焊接裝置1之構成時，係適當參照第3圖。又，搖變劑係使用具有比還原時之溫度更高的熔點者，亦即，在還原時之溫度下為固體者。
因將被接合構件B搬入焊接裝置1中，故若按壓開啟閘門11d之按鈕(未圖示)，則控制裝置50會使真空泵31作動，而在開始腔室11內氣體G之排氣後(S1)，將閘門11d打開。一併地，以使載板12之大部分被送出至腔室11之外側的方式，使載板12移動。因在開啟閘門11d 前使腔室11內之氣體G從腔室11排出，故即使開啟閘門11d，亦可防止腔室11內之氣體G透過搬入出口11a而流出至焊接裝置1之外。當閘門11d成為開啟狀態，載板12之大部分被移出至腔室11之外側，且被接合構件B載置於載板12時，伴隨著載板12之朝腔室11內之移動，被接合構件B會被搬入腔室11內(被接合構件搬入步驟：S2)。
若該被接合構件B移至腔室11內，則控制裝置50會關閉閘門11d，而密閉腔室11內。其次，為了將閘門11d開啟時流入腔室11內之大氣除去並使其成為惰性氣體之環境，故控制裝置50會進行腔室11內之氣體G的排氣，其後導入惰性氣體N。藉由反覆進行此步驟，使腔室11內之氧濃度降低(惰性氣體取代步驟：S3)。氧濃度係以5ppm以下為較佳。惰性氣體N例如為氮氣。
然後，控制裝置50係使加熱器13為ON，將載板12之溫度、甚至被接合構件B之溫度升溫至焊料膏S所含之溶劑會氣化(蒸發)的溫度(S4)。隨著升溫至進行氣化之溫度，溶劑會蒸發，從焊料膏S被除去。本實施形態中係為了促進溶劑之蒸發，故可使腔室11內之壓力成為真空(減壓)。
在本實施形態中，係以氣化之溫度低於還原溫度之情形進行說明，但氣化之溫度亦可與下述之還原溫度相同。在相同之情形時，溶劑之一部分之蒸發與被接合構件之還原係同時發生。亦即，存在有(S4)步驟與其後續之步驟的(S5)步驟及(S6)步驟並行之情形。
其次，控制裝置50係將蟻酸氣體F從蟻酸供給部20供給至腔室11內(S5)，並同時將加熱器13維持於ON，將載板12之溫度、甚至被接合構件B之溫度升溫至還原溫度(S6)。還原溫度係藉由蟻酸而使被接合構件B之氧化物還原的溫度。在此，在本實施形態中，因還原溫度係變成比焊料膏S所含之焊料粉末及搖變劑之熔融溫度還低，故焊料粉末及搖變劑不會熔融，蟻酸氣體易滲入所形成之間隙中，在使被接合構件B被焊料接合之前，可適當地除去氧化膜。蟻酸氣體F之供給係在使腔室11內成為真空後進行，藉此，蟻酸氣體F會易滲入焊料粉末、搖變劑之間隙。將蟻酸氣體F供給至腔室11內之步驟(S5)及使被接合構件B之溫度升溫至還原溫度之步驟(S6)係相當於還原步驟。又，在對還原溫度之昇溫結束後，可供給蟻酸氣體F。
若還原步驟(S5、S6)結束，則在繼續維持腔室11內之蟻酸氣體F環境之情形下，提高加熱器13之輸出功率，將載板12之溫度、甚至被接合構件B之溫度升溫至接合溫度而使焊料熔融，進行被接合構件B之焊料接合(接合步驟：S7)。接合溫度係比焊料膏S所含之焊料粉末的熔融溫度更高之任意溫度，本實施之形態係設為比熔融溫度高30至50℃之溫度。
若被接合構件B之焊料熔融，則控制裝置50係使加熱器13為OFF。如此，藉由開始冷卻，被接合構件B之溫度會降低，若成為未達熔點，則焊料會固化而 成為焊接製品C。此時，藉由將載板12強制性冷卻，可加快焊料之固化。然後，將真空泵31之作動及主排氣閥41v開啟，從腔室11內排出蟻酸氣體F(S8)，並藉由導入惰性氣體N，而使腔室11內成為常壓。從腔室11內所排出之蟻酸氣體F係流入觸媒單元33中。蟻酸氣體F係在觸媒單元33中使蟻酸被分解，蟻酸之濃度降低至預定濃度以下，以排出氣體E之形式而從焊接裝置1排出(S9)。若製造焊接製品C，則控制裝置50係透過旁通(bypass)排氣管42進行腔室11內之氣體G之排氣(S10)，將閘門11d開啟。藉此，可將焊接製品C從腔室11取出(S11)。
若焊接製品C從腔室11被搬出，則控制裝置50係判斷至否進行連續運轉(S12)。當進行連續運轉時，則返回至進行腔室11內之氣體G排氣的步驟(S1)。另一方面，當不進行連續運轉時，係進行維護運轉(S13)。
參照第5圖，說明本發明實施形態之焊接製品C之其他製造方法。第5圖係表示焊接製品C之焊料接合順序的流程圖。在以下之說明言及有關焊接裝置1之構成時係適當參照第3圖。
(S1)至(S6)係與第4圖之製造方法同樣。
若(S6)終了，則控制裝置50係將真空泵31之作動及主排氣閥41v開啟，從腔室11內排出蟻酸氣體F，使腔室11內減壓(S7)。在繼續維持腔室11內之減壓(真空)之情形下，提高加熱器13之輸出功率，將載板12之溫度、甚至被接合構件B之溫度升溫至接合溫度(S8)，使焊料熔融， 進行被接合構件B之焊料接合。若進行被接合構件B之焊料接合，則控制裝置50係藉由導入惰性氣體N(S9)，以破壞腔室11內之真空。控制裝置50係藉由使加熱器13成為OFF(開始冷卻(S10))，以降低被接合構件B之溫度，若成為未達熔點，則焊料會固化，成為焊接製品C。若製造焊接製品C，則控制裝置50係透過旁通排氣管42進行腔室11內之氣體G排氣，將閘門11d開啟。藉此，可將焊接製品C從腔室11取出(S11)。
(S12)至(S13)係與第4圖之製造方法同樣。
如此，若以焊料熔融之狀態導入惰性氣體N，則可壓縮破壞空洞。若破壞空洞之後使焊料固化，即可抑制因焊料中之空洞所致的疲勞壽命降低。
如以上所說明般，若依據焊接裝置1，則在框體100中收容有處理部10、蟻酸供給部20、觸媒單元33、控制裝置50等在真空中進行焊料接合時所需之機器，故可在焊接裝置1內適當地完成進行使用蟻酸氣體F之焊料接合。又，若依據本實施形態之焊接製品C之製造方法，則可使用焊料膏S及蟻酸氣體F進行適當的真空焊接。
在以上之說明中，雖然是使用焊料膏S以及基板W、電子零件P作為被接合構件而說明，但被接合構件係只要為在表面具有適於焊料接合之金屬部分的構件，則亦可為基板W、電子零件P以外之構件。
又，在以上之說明中，係使被接合構件B在蟻酸氣體F之環境下昇溫而將焊料膏S熔融，但亦可為 在真空(例如100Pa(絕對壓力)左右)中昇溫而使焊料膏S熔融。在將被接合構件B於真空中熔融時，處理排出步驟(S8、S9)係在還原步驟(S5、S6)之後進行。又，在開啟用以將焊接製品C從腔室11取出(S11)之閘門11d時，當在腔室11中幾乎不存在有蟻酸氣體F之情形下，係可不使腔室11內成為負壓(不使真空泵31作動)，而開啟閘門11d。
又，本發明使用之還原氣體用焊料膏，係相較於習知之焊料膏而為助熔劑殘渣較少，故即使在將被接合構件B於真空中進行接合時，亦可抑制焊料飛濺。
本案之焊接製品之製造方法係可更具備下列步驟：將焊料接合結束後之焊接對象物予以塗佈之塗佈步驟。本發明之焊料接合係因幾乎無殘渣，故在與塗佈劑之密著性方面上不會產生問題。因而，藉由塗佈步驟進行塗佈，可適當地保護焊接部。
如以上所述，本案發明係使焊料膏之組成變成更為簡單者，並可將以往還原劑及活性劑所負責之氧化金屬之還原或還原性之提升、甚至是熔融性之提升，藉由裝置側之還原氣體之導入及真空而予以對應。
[實施例]
其次，對於本發明之實施例與比較例一併說明。又，本發明係不被下述實施例所限定解釋。
[1.搖變劑熔點]
其次之實施例係表示搖變劑熔點與焊料熔點、還原溫 度之關係。
[材料]
‧焊料粉末A：Sn-3Ag-0.5Cu(簡稱SAC305)、熔點約220℃
‧搖變劑A：聚醯胺系搖變劑、熔點255℃
B：醯胺系搖變劑、熔點185℃
C：硬化蓖麻油、熔點30℃
D：醯胺系搖變劑、熔點130℃
E：醯胺系搖變劑、熔點150℃
F：山梨糖醇系搖變劑、熔點180℃
G：醯胺系搖變劑、熔點80℃
‧溶劑A：己基二甘醇(hexyl diglycol，亦簡稱為HeDG、二乙二醇單己基醚)
B：苯基二甘醇
C：2-乙基己基二甘醇
D：2-乙基-1,3-己二醇
E：四異硬脂酸二甘油酯+HeDG 1：1混合物
[還原氣體用焊料膏之製作] [實施例1至4]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑1質量%、及溶劑9質量%混合攪拌，製作實施例1至4之焊料膏。
[實施例5至7]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑2質量%(搖變劑倍量)、及溶劑8質量%混合攪拌，製作實施例5至7之焊料膏。
[實施例8]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑0.15質量%(搖變劑85%減量)、及溶劑9.85質量%混合攪拌，製作實施例8之焊料膏。
[實施例9]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑2質量%(搖變劑倍量)、及溶劑8質量%混合攪拌，製作實施例9之焊料膏。
[實施例10至12]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑1質量%、及溶劑9質量%混合攪拌，製作實施例10至12之焊料膏。
[比較例1至2]
將無鉛焊料合金粉末(Sn：Ag：Cu=96.5：3.0：0.5(質量%))90質量%、搖變劑1質量%、及溶劑9質量%混合攪拌，製作比較例1至2之焊料膏。
[試驗片之製作]
就試驗片而言，準備鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)，於前述基板之一面以10×12mm之尺寸、150μm之 厚度(金屬罩厚)塗佈實施例及比較例之焊料膏。
[回焊條件]
回焊條件係如第6圖之「溫度曲線」所示。
預備加熱1(溶劑蒸發步驟)：氮氣環境(大氣壓)200℃以下
預備加熱2(還原步驟)：蟻酸+氮氣環境(大氣壓、蟻酸濃度3%Vol)、200℃、60秒
正式加熱(焊料熔融步驟)：真空環境(200Pa)、峰溫度260℃、220℃以上、加熱時間30秒
[焊料潤濕性判定]
如第7圖之「焊料潤濕性判定」所示，將印刷有焊料膏之基板依前述回焊條件加熱後，確認抗濕潤(dewetting)之有無。確認方法係對各基板以目視觀察焊料部分，其中，將基底基板完全被焊料潤濕且完全看不到反撥等之狀態者、僅見到少許反撥等之狀態者視為無抗濕潤(焊料潤濕性：○)，並將可明確確認到反撥等者視為有抗濕潤(焊料潤濕性：×)。
[搖變劑之熱垂滴判定]
對於從各實施例之焊料膏除去焊料粉末後而成之膏，使用上述(1)至(5)之方法，測定膏之潤濕擴展面積之比例。
上述「熔點」係指無關氣壓而物質會熔融之溫度。
如上所述，在還原溫度中，搖變劑不熔融之實施例1係在回焊後之焊料潤濕性亦良好。又，搖變劑之熔點低於還原溫度之實施例2至12，雖然在還原溫度中搖變劑會熔融，但因搖變劑之潤濕擴展小，可充分獲得由還原氣體所致之還原效果，故仍可認為是焊料潤濕性良好。潤濕性之降低，係會妨礙具有充分強度之焊接。可認為是因比較例1至2是由熔融之搖變劑的熱垂滴(潤濕擴展)被覆基材表面，而使基材及一部分之焊料粉末的還原不充分之故。
[2.焊料膏之成分]
下述實施例係表示本發明之焊料膏之用以發揮效果之成分構成。
[材料]
‧焊料粉末A：Sn-3Ag-0.5Cu(略稱SAC305)、熔點約220℃
‧搖變劑A：聚醯胺系搖變劑、熔點255℃
B：醯胺系搖變劑、熔點185℃
‧溶劑A：己基二甘醇
B：苯基二甘醇
C：2-乙基己基二甘醇
‧活性劑：琥珀酸、水楊酸
‧松脂：丙烯酸改質松脂(荒川化學製KE-604)
[還原氣體用焊料膏之製作] [實施例21]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇。
[實施例22]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點185℃之搖變劑及苯基 二甘醇。
[實施例23]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點185℃之搖變劑及2-乙基己基二甘醇。
[比較例21]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點255℃之搖變劑與己基二甘醇、作為活性劑之琥珀酸及水楊酸。
[比較例22]
使用含有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇之焊料熔點220℃之SAC305合金粉的市售焊料膏。市售焊料膏係含有活性劑及松脂。
[參考例21]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇。以一般回焊方式來使用所製作之焊料膏。
[參考例22]
使用含有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇之焊料熔點220℃之SAC305合金粉的市售焊料膏。市售焊料膏係含有活性劑及松脂。以一般回焊方式來使用市售焊料膏。
[試驗片之製作]
就試驗片而言，係準備鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度 2mm)，於前述基板之一面以10×12mm之尺寸、150μm之厚度(金屬罩厚)塗佈實施例及比較例之焊料膏。
[回焊條件]
回焊條件係如第6圖之「溫度曲線」所示。
預備加熱1(溶劑蒸發步驟)：氮氣環境(大氣壓)200℃以下
預備加熱2(還原步驟)：蟻酸+氮氣環境(真空環境(200Pa)、蟻酸濃度3%Vol)、180℃、60秒
正式加熱(焊料熔融步驟)：真空環境(200Pa)、峰溫度260℃、220℃以上、加熱時間30秒
[通常回焊條件]
回焊條件係在第6圖之「溫度曲線」中，在氮氣環境(大氣壓)實施者。氮氣環境係不論是預備加熱1、2、正式加熱而皆為恆定。
預備加熱1(溶劑蒸發步驟)：氮氣環境(大氣壓)200℃以下
預備加熱2(還原步驟)：氮氣環境(大氣壓)180℃、60秒
正式加熱(焊料熔融步驟)：氮氣環境(大氣壓)、峰溫度260℃、220℃
[焊料潤濕性判定]
如第7圖之「焊料潤濕性判定」所示，將印刷有焊料 膏之基板依前述回焊條件加熱後，確認抗濕潤之有無。確認方法係對各基板以目視觀察焊料部分，其中，將基底基板完全被焊料潤濕且完全看不到反撥等之狀態者、僅見到少許反撥等之狀態者視為無抗濕潤(焊料潤濕性：○)，並將可明確確認到反撥等者視為有抗濕潤(焊料潤濕性：×)。
實施例21至23係在還原溫度200℃中全部溶劑會揮發之狀態，故蟻酸容易滲入而使焊料粉末還原， 顯示良好之潤濕性。
比較例21及22係在回焊後之焊料潤濕性降低。可認為是因活性劑與蟻酸反應而妨礙蟻酸之效果之故。
參考例21係以一般回焊爐來測試實施例21之組成的焊接者，但焊料粉末不熔融。參考例22係以一般回焊爐來測試使用比較例22之組成之焊料膏(市售品)的焊接者，但顯示良好之潤濕性。如此，雖然實施例21之組成在一般回焊環境下係完全無實用性者，但在蟻酸回焊環境下則發揮極優異之效果。
[3.工法]
如下之實施例係表示本發明之焊料膏發揮效果之工法。
[材料]
‧焊料粉末A：Sn-3Ag-0.5Cu(略稱SAC305)、熔點約220℃
B：Sn-5Sb、熔點約240℃
‧搖變劑A：聚醯胺系搖變劑、熔點255℃
B：醯胺系搖變劑、熔點185℃
C：硬化蓖麻油、熔點30℃
D：醯胺系搖變劑、熔點130℃
E：醯胺系搖變劑、熔點150℃
F：山梨糖醇系搖變劑、熔點180℃
‧溶劑A：己基二甘醇(HeDG)
B：苯基二甘醇
C：2-乙基己基二甘醇
D：2-乙基-1,3-己二醇
E：四異硬脂酸二甘油酯+HeDG 1：1混合物
[還原氣體用焊料膏之製作] [實施例31]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇。己基二甘醇係在TG(示差掃描熱量計)之200℃中的減量係100%。還原溫度為200℃。
[實施例32]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點185℃之搖變劑及苯基二甘醇。苯基二甘醇係在TG(示差掃描熱量計)之180℃中的減量為28%。
[實施例33]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點185℃之搖變劑及2-乙基己基二甘醇。2-乙基己基二甘醇係在TG(示差掃描熱量計)之180℃中的減量為47%。
[實施例34]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉 的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點185℃之搖變劑及2-乙基-1,3-己二醇。2-乙基-1,3-己二醇係在TG(示差掃描熱量計)之180℃中的減量為52%。
[實施例35]
製作混合有助熔劑及焊料熔點240℃之Sn-5Sb合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點255℃之搖變劑及己基二甘醇。己基二甘醇係在TG(示差掃描熱量計)之180中℃的減量為78%。
[實施例36]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點130℃之搖變劑及己基二甘醇。
[實施例37]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點150℃之搖變劑及己基二甘醇。
[比較例31]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點30℃之搖變劑及己基二甘醇。
[比較例32]
製作混合有助熔劑及焊料熔點220℃之SAC305合金粉的焊料膏，該助熔劑係混合有熔點180℃之搖變劑及己基二甘醇。
[試驗片之製作]
就試驗片而言，係準備鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)，於前述基板之一面以10×12mm之尺寸、150μm之厚度(金屬罩厚)塗佈實施例及比較例之焊料膏。
[回焊條件]
回焊條件係如第6圖之「溫度曲線」所示。
預備加熱1(溶劑蒸發步驟)：氮氣環境(大氣壓)200℃以下
預備加熱2(還原步驟)：蟻酸+氮氣環境(大氣壓、蟻酸濃度3%Vol)、200℃、60秒
正式加熱(焊料熔融步驟)：真空環境(200Pa)、峰溫度260℃、220℃以上、加熱時間30秒
[焊料潤濕性判定]
如第7圖之「焊料潤濕性判定」所示，將印刷有焊料膏之基板依前述回焊條件加熱後，確認抗濕潤之有無。確認方法係對各基板以目視觀察焊料部分，其中，將基底基板完全被焊料潤濕且完全看不到反撥等之狀態者、僅見到少許反撥等之狀態者視為無抗濕潤(焊料潤濕性：○)，並將可明確確認到反撥等者視為有抗濕潤(焊料潤濕性：×)。
實施例31係以比搖變劑熔點255℃更低之溫度進行還原，是在還原溫度200℃中全部溶劑會揮發之狀態。蟻酸容易滲入而使焊料粉末還原，故顯示良好之潤濕性。
實施例32之還原溫度180℃係比搖變劑熔點185℃更低之溫度。在還原溫度180℃時之苯基二甘醇係在常壓下為28%之減量率，但因減壓至200Pa，故在導入蟻酸時係成為全部溶劑會揮發之狀態。蟻酸容易滲入而使焊料粉末還原，故顯示良好之潤濕性。
實施例33係與實施例32同樣地，在還原溫度180℃時之2-乙基己基二甘醇係在常壓下為47%之減量率，但與實施例32同樣地，在導入蟻酸時係成為全部溶劑會揮發之狀態。蟻酸容易滲入而使焊料粉末還原，故顯示良好之潤濕性。
實施例34亦與實施例32、33同樣地，在還原溫度180℃時之2-乙基-1,3-己二醇係在常壓下為52%之減量率，但與實施例32、33同樣地，在導入蟻酸時係成為全部溶劑會揮發之狀態。蟻酸容易滲入而使焊料粉末還原，故顯示良好之潤濕性。
實施例35係與實施例31在助熔劑、還原條件方面為同樣，但其焊料粉係使用Sn-5Sb。即使焊料粉為Sn-5Sb，亦藉由蟻酸而被還原，顯示良好之潤濕性。
即使是在還原溫度中搖變劑會熔融之實施例36至37，亦在回焊後顯示良好之焊料潤濕性。認為此係因由搖 變劑之熔融所致之潤濕擴展小而不妨礙基材及焊料粉末之還原之故。
在還原溫度中搖變劑會熔融之比較例31至32，係在回焊後之焊料潤濕性降低。潤濕性之降低，係會妨礙具有充分強度之焊接。認為此係因搖變劑之熔融導致無法形成適當間隙，並且熔融之搖變劑會被覆基材表面，使基材及一部之焊料粉末之還原不充分之故。
將本說明書中所引用之包含刊行物、專利申請案及專利之全部文獻，個別地具體表示各文獻並參考組入，又，將所有內容以與在此所敘述者相同的程度加以參考並組入於此。
本發明之說明所相關(特別是以下之請求項所相關)並使用之名詞及同樣之指示語之使用，係只要不是在本說明書中有特別指出或明顯與文章矛盾者，即可解釋為包括單數及複數之兩者。語句「具備」、「具有」、「含有」及「包含」係只要是無特別聲明，即解釋為開放性語詞(open-end term)(亦即表示「包含，但不限定」之意義)。本說明書中之數值範圍之陳述，係只要不是在本說明書中有特別指出者，即意指僅用以各別地述敘相當於其範圍內之各值的簡稱法，各值係如本說明書中所各別列舉般組入於說明書中。本說明書中所說明之全部方法，係只要不是在本說明書中有特別指出或明顯與文章矛盾者，即可依所有之適當順序進行。在本說明書中使用之所有的例或例示的措辭(例如「等」)係只要無特別聲明，即意指僅用以更充 分說明本發明，而並非設為對於本發明之範圍的限制。說明書中之任何措辭，亦不該被解釋成在本發明之實施中為不可欠缺之未記載於請求項中之要素。
在本說明書中，係針對為了實施本發明而包含本發明人已知之最佳形態的本發明之較佳實施形態進行說明。就該發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，在閱讀完上述說明後，即可明瞭此等較佳實施形態之變形。本發明人係預期熟練者會適當使用如此之變形，並預定以本說明書中具體說明者以外之方法實施本發明。因此，本發明係如根據法所允許般地包含所有本說明書所附記之請求項記載之內容的變更及均等物。再者，只要不是在本說明書中有特別指出或明顯與文脈矛盾者，則全部之變形中的上述要素之任一組合亦包含於本發明中。

Claims (11)

  1. 一種還原氣體用之焊料膏，係與還原氣體一起使用，且由下列者所構成：焊料粉末、常溫下為固體之搖變劑、以及溶劑；並且，該焊料膏中，無用以除去氧化膜之還原劑以及無用以提升還原性之活性劑；其中，前述焊料粉末及前述搖變劑熔融之溫度係高於在前述還原氣體中還原時之溫度，前述還原氣體係蟻酸或氫，前述溶劑係在常壓中於180℃之熱重量測定(TG)所致之減量在10℃/min之昇溫速度中為25%以上者。
  2. 一種還原氣體用之焊料膏，係與還原氣體一起使用，且由下列者所構成：焊料粉末、常溫下為固體之搖變劑、以及溶劑；並且，該焊料膏中，無用以除去氧化膜之還原劑以及無用以提升還原性之活性劑；其中，前述搖變劑係下述(1)至(5)之方法中的潤濕擴展面積之比例滿足0至50%之搖變劑：(1)將從由前述焊料粉末、前述搖變劑、前述溶劑之3成分所構成之前述焊料膏中除去前述焊料粉末後而得之膏，以尺寸5×5mm、厚度100μm(金屬罩厚)塗佈於鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)；(2)測定塗佈後經過1分鐘後之前述膏的面積；(3)於常溫之加熱板上設置前述銅基板，進行加熱直到前述銅基板成為預定溫度為止；(4)在到達前述預定溫度之時間點，從前述加熱板取出前述銅基板，並予以冷卻；(5)冷卻後，測定前述銅基板上之前述膏的面積；上述(3)中之預定溫度係前述搖變劑在常壓下之熔點，前述溶劑係在常壓中於180℃之熱重量測定(TG)所致之減量在10℃/min之昇溫速度中為25%以上者。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之還原氣體用之焊料膏，其中，前述還原氣體係蟻酸或氫。
  4. 一種還原氣體用之焊料膏，係與還原氣體一起使用，且由下列者所構成：焊料粉末、常溫下為固體之搖變劑、以及溶劑；並且，該焊料膏中，無用以除去氧化膜之還原劑以及無用以提升還原性之活性劑；其中，前述搖變劑係下述(1)至(5)之方法中的潤濕擴展面積之比例滿足0至50%之搖變劑：(1)將從由前述焊料粉末、前述搖變劑、前述溶劑之3成分所構成之前述焊料膏中除去前述焊料粉末後而得之膏，以尺寸5×5mm、厚度100μm(金屬罩厚)塗佈於鍍鎳之銅基板(20×20mm、厚度2mm)；(2)測定塗佈後經過1分鐘後之前述膏的面積；(3)於常溫之加熱板上設置前述銅基板，進行加熱直到前述銅基板成為預定溫度為止；(4)在到達前述預定溫度之時間點，從前述加熱板取出前述銅基板，並予以冷卻；(5)冷卻後，測定前述銅基板上之前述膏的面積；上述(3)中之預定溫度係在前述還原氣體中還原時之溫度，前述還原氣體為蟻酸或氫，前述溶劑係在常壓中於180℃之熱重量測定(TG)所致之減量在10℃/min之昇溫速度中為25%以上者。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之還原氣體用之焊料膏，其中，前述焊料粉末及前述搖變劑熔融之溫度係高於在前述還原氣體中還原時之溫度。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之還原氣體用之焊料膏，其中，前述搖變劑係醯胺系搖變劑。
  7. 一種焊接製品之製造方法，係具備下列步驟：提供步驟，係提供申請專利範圍第1至6項中任一項所述之焊料膏；塗佈步驟，係將前述焊料膏塗佈於焊接對象物；蒸發步驟，係將塗佈有前述焊料膏之前述焊接對象物加熱至比前述焊料粉末熔融之溫度更低的任意溫度，而使前述溶劑蒸發；還原步驟，係與前述蒸發步驟並行地實施或在其後實施，以比前述焊料粉末熔融之溫度更低的任意溫度，將由前述蒸發步驟所殘留之前述焊料粉末與前述焊接對象物以還原氣體進行還原；以及焊料熔融步驟，係在前述還原步驟之後，將前述焊接對象物加熱至前述焊料粉末熔融之溫度以上的任意溫度，而使前述焊料粉末熔融。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之焊接製品之製造方法，更具備：真空步驟，係將前述焊接對象物置於真空中；並且，前述蒸發步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態進行加熱，而使前述溶劑蒸發。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之焊接製品之製造方法，其中，藉由前述蒸發步驟之溶劑的蒸發，而於前述焊料粉末間產生間隙；前述還原步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態，於前述間隙導入前述還原氣體，而使前述焊接對象物還原。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之焊接製品之製造方法，其中，前述焊料熔融步驟係以前述焊接對象物在真空中之狀態，將前述焊接對象物加熱至前述焊料粉末熔融之溫度以上，而使前述焊料粉末熔融；並且，該製造方法具備下列步驟：真空破壞步驟，係在前述熔融後，提高壓力，壓縮前述焊料粉末內部之空洞(void)而使其減小或消失，而破壞前述真空步驟之真空；以及冷卻步驟，係在前述真空破壞步驟之後，冷卻前述焊接對象物。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之焊接製品之製造方法，其中，前述還原氣體為蟻酸氣體。
TW105131581A 2015-09-30 2016-09-30 還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法 TWI666085B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-195177 2015-09-30
JP2015195177 2015-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201718163A TW201718163A (zh) 2017-06-01
TWI666085B true TWI666085B (zh) 2019-07-21

Family

ID=58424029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131581A TWI666085B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10610981B2 (zh)
EP (1) EP3357629B1 (zh)
JP (1) JP6281157B2 (zh)
CN (1) CN108025402B (zh)
HU (1) HUE055786T2 (zh)
PL (1) PL3357629T3 (zh)
TW (1) TWI666085B (zh)
WO (1) WO2017057651A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6447782B2 (ja) * 2016-11-22 2019-01-09 千住金属工業株式会社 はんだ付け方法
CA3060017C (en) * 2017-05-05 2021-10-19 Pink Gmbh Thermosysteme Method for producing a solder connection
US10881007B2 (en) * 2017-10-04 2020-12-29 International Business Machines Corporation Recondition process for BGA using flux
JP6477842B1 (ja) 2017-11-24 2019-03-06 千住金属工業株式会社 フラックス及びソルダペースト
JP6410164B1 (ja) * 2018-02-28 2018-10-24 千住金属工業株式会社 フラックス及びソルダペースト
EP3763477A4 (en) * 2018-03-09 2021-11-17 Origin Company, Limited FLUX, BRAZING PULP, BRAZING PROCESS, PROCESS FOR PRODUCING A BRAZING PRODUCT AND PROCESS FOR PRODUCING A BGA BOX
CN110391146B (zh) * 2018-04-20 2021-10-22 台湾积体电路制造股份有限公司 利用预先去氧化物工艺的接合及其执行装置
US11342302B2 (en) 2018-04-20 2022-05-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Bonding with pre-deoxide process and apparatus for performing the same
JP7331579B2 (ja) * 2018-09-28 2023-08-23 荒川化学工業株式会社 鉛フリーはんだフラックス、鉛フリーソルダペースト
JP6709944B2 (ja) 2018-10-01 2020-06-17 株式会社弘輝 接合構造体の製造方法
US11581239B2 (en) * 2019-01-18 2023-02-14 Indium Corporation Lead-free solder paste as thermal interface material
JP2020150202A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 キオクシア株式会社 半導体装置の製造方法
WO2020194592A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 三菱電機株式会社 接合構造体およびこれを用いた半導体装置ならびに半導体装置の製造方法
JP6993386B2 (ja) * 2019-06-28 2022-02-04 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物及び電子回路実装基板
EP4006959B1 (en) * 2019-07-26 2023-11-01 Origin Company, Limited Solder-attached product manufacturing device, and solder-attached product manufacturing method
JP7145839B2 (ja) * 2019-12-18 2022-10-03 株式会社オリジン はんだ付け基板の製造方法及びはんだ付け装置
TWI733301B (zh) 2020-01-09 2021-07-11 廣化科技股份有限公司 焊料膏組成物及包含其之焊接方法
JP7068370B2 (ja) * 2020-03-19 2022-05-16 千住金属工業株式会社 はんだ合金、はんだボールおよびはんだ継手
JP6754091B1 (ja) 2020-03-30 2020-09-09 千住金属工業株式会社 フラックス、はんだペーストおよびはんだ付け製品の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290693A (ja) * 1989-04-27 1990-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd はんだペーストおよびそれを用いた印刷配線板のはんだ付け方法
JPH08108292A (ja) * 1994-10-06 1996-04-30 Nippondenso Co Ltd はんだ付け方法
JP2000197990A (ja) * 1998-12-28 2000-07-18 Nakamura Jiko:Kk ブレ―ジングペ―スト
JP2004025305A (ja) * 2002-04-16 2004-01-29 Tadatomo Suga 無残渣ソルダペースト
JP2006167735A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Hitachi Ltd 機器、構造材等の製造法
JP2010114197A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Toshiba Corp 半導体部品の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2064801A5 (zh) * 1969-08-26 1971-07-23 Du Pont
JPH04220192A (ja) * 1990-12-14 1992-08-11 Senju Metal Ind Co Ltd 低残渣はんだペースト
JPH11221668A (ja) 1998-02-05 1999-08-17 Nishimoto Denki Seisakusho:Kk 洗浄を必要としない半田付け方法
JP2001058259A (ja) 1999-06-18 2001-03-06 Shinko Seiki Co Ltd 半田付け方法及び半田付け装置
US6887319B2 (en) * 2002-04-16 2005-05-03 Senju Metal Industry Co., Ltd. Residue-free solder paste
JP4818181B2 (ja) 2007-03-30 2011-11-16 富士通株式会社 半田ペースト、部品搭載方法及び部品搭載装置
JP5807221B2 (ja) * 2010-06-28 2015-11-10 アユミ工業株式会社 接合構造体製造方法および加熱溶融処理方法ならびにこれらのシステム
JP5700504B2 (ja) * 2010-08-05 2015-04-15 株式会社デンソー 半導体装置接合材
JP5453385B2 (ja) * 2011-12-26 2014-03-26 千住金属工業株式会社 ソルダペースト

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290693A (ja) * 1989-04-27 1990-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd はんだペーストおよびそれを用いた印刷配線板のはんだ付け方法
JPH08108292A (ja) * 1994-10-06 1996-04-30 Nippondenso Co Ltd はんだ付け方法
JP2000197990A (ja) * 1998-12-28 2000-07-18 Nakamura Jiko:Kk ブレ―ジングペ―スト
JP2004025305A (ja) * 2002-04-16 2004-01-29 Tadatomo Suga 無残渣ソルダペースト
JP2006167735A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Hitachi Ltd 機器、構造材等の製造法
JP2010114197A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Toshiba Corp 半導体部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108025402B (zh) 2019-05-31
EP3357629A4 (en) 2019-04-17
WO2017057651A1 (ja) 2017-04-06
HUE055786T2 (hu) 2021-12-28
EP3357629B1 (en) 2021-01-27
US10610981B2 (en) 2020-04-07
JP6281157B2 (ja) 2018-02-21
US20190009375A1 (en) 2019-01-10
CN108025402A (zh) 2018-05-11
JPWO2017057651A1 (ja) 2017-11-24
EP3357629A1 (en) 2018-08-08
PL3357629T3 (pl) 2021-10-25
TW201718163A (zh) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI666085B (zh) 還原氣體用之焊料膏、焊接製品的製造方法
TWI806984B (zh) 助焊劑、焊膏、焊接製程、焊接製品的製造方法、ｂｇａ封裝件的製造方法
JP5119247B2 (ja) 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト
TWI653116B (zh) 焊接製品的製造方法
EP3034230B1 (en) Flux, solder paste and soldered joint
JP6160608B2 (ja) 急加熱工法用フラックス及び急加熱工法用ソルダペースト
JP2016078095A (ja) はんだバンプの形成方法
KR20190034196A (ko) 땜납 페이스트용 플럭스, 및 땜납 페이스트
JP6288284B2 (ja) 金属間化合物の生成方法
JP2011147982A (ja) はんだ、電子部品、及び電子部品の製造方法
JPH0388386A (ja) プリント基板アセンブリの製造
JP5724088B2 (ja) 金属フィラー及びこれを含む鉛フリーはんだ
KR20190126438A (ko) 솔더 페이스트용 플럭스, 솔더 페이스트, 솔더 페이스트를 사용한 솔더 범프의 형성 방법 및 접합체의 제조 방법
TWI733301B (zh) 焊料膏組成物及包含其之焊接方法
JP2017177122A (ja) 高温Ｐｂフリーはんだペースト及びその製造方法
JP2008137018A (ja) ボイド発生の少ないＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト
JP2017177121A (ja) 高温用Ｐｂフリーはんだペースト及びその製造方法
JP2017170480A (ja) 高温用Ｐｂフリーはんだペースト及びその製造方法
WO2016076094A1 (ja) 接合部材の接合方法、金属組成物
JP2008137017A (ja) 濡れ性に優れかつボイド発生の少ないＳｎ−Ａｕ合金はんだペースト