WO2021205759A1 - はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 - Google Patents
はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021205759A1 WO2021205759A1 PCT/JP2021/006437 JP2021006437W WO2021205759A1 WO 2021205759 A1 WO2021205759 A1 WO 2021205759A1 JP 2021006437 W JP2021006437 W JP 2021006437W WO 2021205759 A1 WO2021205759 A1 WO 2021205759A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- less
- mass
- solder
- ppm
- mass ppm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 0 *c(cc1*)cc(*c(cc(*)cc2*)c2O)c1O Chemical compound *c(cc1*)cc(*c(cc(*)cc2*)c2O)c1O 0.000 description 1
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
- B23K35/24—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
- B23K35/02—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
-
- 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
Definitions
- the present invention relates to solder alloys, solder powders, solder pastes, solder balls, solder preforms and solder joints.
- the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-070927 filed in Japan on April 10, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
- Electronic components mounted on printed circuit boards are increasingly required to be smaller and have higher performance.
- Examples of such electronic components include semiconductor packages.
- a semiconductor package a semiconductor element having electrodes is sealed with a resin component. Solder bumps made of a solder material are formed on this electrode. Further, the solder material connects the semiconductor element and the printed circuit board.
- solder materials In solder materials, the effect of ⁇ rays on soft errors becomes a problem. In order to reduce such adverse effects on the operation of semiconductor devices, low ⁇ -dose materials including solder materials are being developed.
- the factor that becomes the ⁇ -ray source is, for example, a trace amount of radioactive elements contained in the solder alloy in the solder material, particularly the base tin (Sn) bullion.
- the solder alloy can be produced by melting and mixing the raw material metals. In such a solder alloy, it is important to remove upstream radioactive elements such as uranium (U), thorium (Th), and polonium (Po) from the alloy composition in order to design a low ⁇ -dose material. On the other hand, it is not technically difficult to remove U, Th, and Po in the refining of Sn bullion (see, for example, Patent Document 1). Generally, Sn contains lead (Pb) and bismuth (Bi) as impurities.
- Radioisotopes 210 Pb and 210 Bi in Pb and Bi are ⁇ -decayed to 210 Po, 210 Po is ⁇ -decayed, and ⁇ rays are generated when 206 Pb is generated.
- This series of decay (uranium series) is said to be the main cause of ⁇ -ray generation from solder materials.
- Cph / cm 2 is often used as the unit.
- Cph / cm 2 is an abbreviation for “counts per hours / cm 2 ” and means the number of alpha rays counted per 1 cm 2 per hour.
- the half-lives of Pb and Bi are as follows.
- the half-life of 210 Bi is about 5 days.
- the half-life of 210 Pb is about 22.3 years.
- the degree of influence (abundance ratio) can be expressed by the following equation (see Non-Patent Document 1). That is, the influence of Bi on ⁇ -ray generation is much lower than that of Pb.
- [ 210 Bi] represents the molar concentration of 210 Bi.
- [ 210 Pb] represents the molar concentration of 210 Pb.
- the ⁇ dose generated from the solder material basically increases with the passage of time. It is said that this is because radioactive Pb and radioactive Bi in the solder alloy are ⁇ -decayed to increase the amount of Po, and Po is ⁇ -decayed to generate ⁇ rays. Although the material having an extremely low ⁇ -dose contains almost no of these radioactive elements, the ⁇ -dose may increase with time due to the segregation of 210 Po. 210 Po originally emits ⁇ rays, but when the solder alloy is solidified, it segregates at the center of the solder alloy, so that the emitted ⁇ rays are shielded by the solder alloy. Then, with the passage of time, 210 Po is uniformly dispersed in the alloy and is also present on the surface where ⁇ rays are detected, so that the ⁇ dose increases with time (see Non-Patent Document 2).
- the generated ⁇ -dose increases due to the influence of a very small amount of impurities contained in the solder alloy. For this reason, in the design of low ⁇ -dose materials, it becomes difficult to simply add various elements as in the conventional manufacturing method of solder alloys.
- a method of adding arsenic (As) to a solder alloy is known in order to suppress the increase in viscosity of the solder paste over time (see, for example, Patent Document 2).
- Flow soldering is usually used as an operation for mounting such electronic components. Flow soldering is a method of soldering by bringing the solder jet surface of a solder bathtub into contact with a connecting surface of a printed circuit board.
- Patent Document 3 discloses a solder alloy containing a predetermined amount of Fe and Ge in order to suppress Fe erosion of the solder bathtub in flow soldering.
- solder alloy containing Sn as a main component such as the solder alloy described in Patent Document 3, if a large amount of Fe is contained, acicular crystals derived from the SnFe compound may precipitate and the circuit may be short-circuited. be. Further, the solder alloy containing Sn as a main component may contain a large amount of nickel (Ni) in order to improve the wettability. If the Ni content is high, the SnCuNi compound may precipitate near the bonding interface of the solder alloy, and the mechanical strength of the solder joint may decrease.
- Ni nickel
- the present invention has been made in view of the above circumstances, suppresses an increase in the viscosity of the solder paste over time, is less likely to cause a short circuit in the circuit, enhances the mechanical strength of the solder joint, and has a soft error.
- a solder alloy capable of suppressing generation a solder powder made of this solder alloy, a solder paste containing the solder powder and a flux, a solder ball made of this solder alloy, a solder preform and a solder joint. The purpose.
- the present inventors have studied for the purpose of designing a low ⁇ -dose solder alloy capable of suppressing thickening of solder paste over time without adding As with impurities containing radioactive elements. Based on this study, Sn as a main component and a predetermined amount of Ni having a melting point of 1455 ° C. and Fe having a melting point of 1538 ° C., which are high melting point metals that are heated at a high temperature during refining or processing of the bare metal, are contained. It has been found that the above-mentioned object can be achieved by adopting an alloy composition such as that, and the present invention has been completed. That is, the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
- Ni and Fe each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
- solder alloy according to any one of [8] to [11], wherein the alloy composition contains Ag: more than 0% by mass and 4% by mass or less.
- the alloy composition contains at least one of Bi: 0% by mass or more and 0.3% by mass or less, and Sb: 0% by mass or more and 0.9% by mass or less [1] to [12].
- the solder alloy according to [13] wherein the alloy composition satisfies the following formula (2). 0.03 ⁇ Bi + Sb ⁇ 1.2 (2)
- Bi and Sb each represent the content (mass%) in the alloy composition.
- the ⁇ -dose of a solder alloy sheet formed into a sheet having an area of 900 cm 2 on one surface after being heat-treated at 100 ° C. for 1 hour is 0.02 cf / cm 2 or less.
- solder powder made of the solder alloy according to any one of [1] to [17].
- the solder powder according to [18] which also has two or more types of solder alloy particle groups having different particle size distributions.
- a solder alloy capable of suppressing an increase in the viscosity of solder paste over time, making it difficult for a circuit to short-circuit, increasing the mechanical strength of a solder joint, and suppressing the occurrence of soft errors.
- a solder powder made of this solder alloy, a solder paste containing the solder powder and a flux, a solder ball made of this solder alloy, a solder preform and a solder joint can be provided.
- ppb relating to the solder alloy composition is “mass ppb” unless otherwise specified.
- Ppm is “mass ppm” unless otherwise specified.
- % Is “mass%” unless otherwise specified.
- solder alloy The solder alloy according to one aspect of the present invention has U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less, And Fe: having an alloy composition of 0 mass ppm or more and 100 mass ppm or less, and the balance consisting of Sn, satisfying the following formula (1), and having an ⁇ dose of 0.02 cph / cm 2 or less. 20 ⁇ Ni + Fe ⁇ 700 (1) In the formula (1), Ni and Fe each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
- the solder alloy of the present embodiment has U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less, and Fe: It has an alloy composition of 0 mass ppm or more and 100 mass ppm or less, and the balance is Sn, and satisfies the above formula (1).
- U and Th are radioactive elements.
- the contents of U and Th in the solder alloy are based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy from the viewpoint that the ⁇ dose generated from the solder alloy is 0.02 cf / cm 2 or less. , Each less than 5 ppb. From the viewpoint of suppressing the occurrence of soft errors in high-density mounting, the contents of U and Th are preferably 2 ppb or less, and the lower the better.
- ⁇ Pb: less than 5 mass ppm Sn contains Pb as an impurity.
- the radioactive isotope in this Pb undergoes ⁇ -decay to become 210 Po, and 210 Po undergoes ⁇ -decay to generate ⁇ -rays when 206 Pb is generated.
- the content of Pb, which is an impurity, in the solder alloy is as small as possible.
- the content of Pb in the solder alloy is less than 5 ppm, preferably less than 2 ppm, and more preferably less than 1 ppm with respect to the total mass (100% by mass) of the solder alloy.
- the lower limit of the Pb content in the solder alloy may be 0 ppm or more.
- ⁇ As less than 5 mass ppm ⁇ Adding As to the solder alloy is effective in suppressing the thickening of the solder paste over time, but with the addition of As, the alloy also contains radioactive elements, and the ⁇ dose generated from the solder material increases. It will increase.
- An object of the present embodiment is to suppress thickening of the solder paste over time without adding As with impurities containing radioactive elements.
- the content of As in the solder alloy is less than 5 ppm, preferably less than 2 ppm, and more preferably less than 1 ppm with respect to the total mass (100% by mass) of the solder alloy.
- the lower limit of the As content in the solder alloy may be 0 ppm or more.
- Ni 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less
- Ni is an element that suppresses the formation of Sn-containing intermetallic compounds at the bonding interface.
- the solder alloy contains Ni
- the formation of the Sn-containing intermetallic compound is suppressed, and the mechanical strength of the solder joint is maintained.
- the content of Ni in the solder alloy exceeds 600 ppm, SnNi compounds may precipitate in the vicinity of the bonding interface in the solder alloy, and the mechanical strength of the solder joint may deteriorate.
- the content of Ni in the solder alloy is 0 ppm or more and 600 ppm or less, preferably more than 0 ppm and 600 ppm or less, and more preferably 20 ppm or more, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is 600 ppm or less, more preferably 40 ppm or more and 600 ppm or less.
- Fe 0 mass ppm or more and 100 mass ppm or less Fe is an element that suppresses the formation of Sn-containing intermetallic compounds at the bonding interface, similar to Ni. In addition, within a predetermined content range, precipitation of acicular crystals due to the SnFe compound is suppressed, and a short circuit of the circuit can be prevented.
- the term "acicular crystal” as used herein refers to a crystal derived from one SnFe compound having an aspect ratio of 2 or more, which is the ratio of the major axis to the minor axis.
- the content of Fe in the solder alloy is 0 ppm or more and 100 ppm or less, preferably more than 0 ppm and 100 ppm or less, and more preferably 20 ppm or more, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is 100 ppm or less, more preferably 40 ppm or more and 80 ppm or less.
- the alloy composition of the solder alloy of the present embodiment satisfies the following equation (1). 20 ⁇ Ni + Fe ⁇ 700 (1)
- Ni and Fe each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
- Both Ni and Fe in the formula (1) are elements that suppress the formation of Sn-containing intermetallic compounds at the bonding interface.
- both Ni and Fe also contribute to the effect of suppressing the thickening of the solder paste over time.
- the total content of Ni and Fe in the solder alloy is the total mass of the solder alloy. It is necessary to be 20 ppm or more and 700 ppm or less with respect to (100% by mass).
- the total content of Ni and Fe is preferably 40 ppm or more and 700 ppm or less, more preferably 40 ppm or more and 600 ppm or less, and most preferably 40 ppm or more and 200 ppm or less.
- the total content of Ni and Fe is the content of Fe when the content of Ni in the solder alloy is 0 ppm, and the content of Fe in the solder alloy is 0 ppm. Is the content of Ni, and when both Ni and Fe are present, the total content of these is obtained.
- the ratio of Ni and Fe in the solder alloy is preferably 0.4 or more and 30 or less as the mass ratio represented by Ni / Fe, and more. It is preferably 0.4 or more and 10 or less, more preferably 0.4 or more and 5 or less, and particularly preferably 0.4 or more and 2 or less. If the mass ratio of Ni / Fe is in the above-mentioned preferable range, the effect of the present invention can be more easily obtained.
- the alloy composition of the solder alloy of the present embodiment may contain elements other than the above-mentioned elements, if necessary.
- elements other than the above-mentioned elements, if necessary.
- at least one of Ag: 0% by mass or more and 4% by mass or less and Cu: 0% by mass or more and 0.9% by mass or less is further added. It may be contained.
- Ag 0% by mass or more and 4% by mass or less
- Ag is an arbitrary element capable of forming Ag 3 Sn at the crystal interface to improve the reliability of the solder alloy.
- Ag is an element whose ionization tendency is noble with respect to Sn, and when it coexists with Ni and Fe, it enhances the effect of suppressing thickening of the solder paste over time.
- the Ag content in the solder alloy is within the above range, an increase in the melting point of the alloy can be suppressed, so that it is not necessary to raise the reflow temperature excessively.
- the content of Ag in the solder alloy is preferably 0% or more and 4% or less, more preferably more than 0% and 4% or less, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is more preferably 0.5% or more and 3.5% or less, particularly preferably 1.0% or more and 3.0% or less, and most preferably 2.0% or more and 3.0% or less.
- Cu 0% by mass or more and 0.9% by mass or less
- Cu is an optional element that is used in general solder alloys and can improve the joint strength of solder joints. Further, Cu is an element whose ionization tendency is noble with respect to Sn, and when it coexists with Ni and Fe, the effect of suppressing the thickening of the solder paste over time is enhanced.
- the content of Cu in the solder alloy is preferably 0% or more and 0.9% or less, more preferably more than 0% and 0.9% with respect to the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is less than or equal to, more preferably 0.1% or more and 0.8% or less, and particularly preferably 0.2% or more and 0.7% or less.
- the ratio of Cu and Ni in the solder alloy is preferably 8 or more and 175 or less, and more preferably 10 or more as the mass ratio represented by Cu / Ni. It is 150 or less. If the mass ratio of Cu / Ni is in the above-mentioned preferable range, the effect of the present invention can be more easily obtained.
- the ratio of Cu and Fe in the solder alloy is preferably 50 or more and 350 or less, more preferably 70 or more, as the mass ratio represented by Cu / Fe. It is 250 or less. If the Cu / Fe in such a mass ratio is in the above-mentioned preferable range, the effect of the present invention can be more easily obtained.
- the ratio of Cu, Ni, and Fe in the solder alloy is preferably 7 or more and 350 or less as the mass ratio represented by Cu / (Ni + Fe). , More preferably 10 or more and 250 or less. If the mass ratio of Cu / (Ni + Fe) is in the above-mentioned preferable range, the effect of the present invention can be more easily obtained.
- solder alloy In one embodiment of the solder alloy, U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less, and Fe. : It may have an alloy composition of more than 0 mass ppm and 100 mass ppm or less and the balance of Sn, satisfying the above equation (1), and having an ⁇ dose of 0.02 cph / cm 2 or less.
- the alloy composition of this solder alloy may further contain at least one of Ag: 0% by mass or more and 4% by mass or less, and Cu: 0% by mass or more and 0.9% by mass or less.
- solder alloy U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: more than 0 mass ppm and 600 mass ppm or less, And Fe: at least one of more than 0% by mass and 100% by mass or less, Ag: more than 0% by mass and 4% by mass or less, and Cu: more than 0% by mass and 0.9% by mass or less, and the balance is Sn. It may have a composition, satisfy the above formula (1), and have an ⁇ dose of 0.02 cf / cm 2 or less. Further, the alloy composition in this solder alloy may be such that the ratio of Ni to Fe is 0.4 or more and 30 or less as the mass ratio represented by Ni / Fe.
- solder alloy U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: more than 0 mass ppm and 600 mass ppm or less, And Fe: 0% by mass or more and 100% by mass or less, Cu: more than 0% by mass and 0.9% by mass or less, and the balance is Sn.
- the ratio with Ni may be 8 or more and 175 or less as a mass ratio represented by Cu / Ni, and the ⁇ dose may be 0.02 cf / cm 2 or less.
- the alloy composition in this solder alloy may be such that the ratio of Ni to Fe is 0.4 or more and 30 or less as the mass ratio represented by Ni / Fe.
- the alloy composition may further contain Ag: more than 0% by mass and 4% by mass or less.
- solder alloy U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less, And Fe: 0% by mass or more and 100% by mass or less, Cu: more than 0% by mass and 0.9% by mass or less, and the balance is Sn.
- the ratio of Ni to Fe may be such that the mass ratio represented by Cu / (Ni + Fe) is 7 or more and 350 or less, and the ⁇ dose is 0.02 cph / cm 2 or less.
- the alloy composition in this solder alloy may be such that the ratio of Ni to Fe is 0.4 or more and 30 or less as the mass ratio represented by Ni / Fe.
- the alloy composition may further contain Ag: more than 0% by mass and 4% by mass or less.
- solder alloy U: less than 5 mass ppb, Th: less than 5 mass ppb, Pb: less than 5 mass ppm, As: less than 5 mass ppm, Ni: 0 mass ppm or more and 600 mass ppm or less, And Fe: more than 0% by mass and 100% by mass or less, Cu: more than 0% by mass and 0.9% by mass or less, and the balance is Sn.
- the ratio to Fe may be 50 or more and 350 or less as a mass ratio expressed in Cu / Fe, and the ⁇ dose may be 0.02 cf / cm 2 or less.
- the alloy composition in this solder alloy may be such that the ratio of Ni to Fe is 0.4 or more and 30 or less as the mass ratio represented by Ni / Fe.
- the alloy composition may further contain Ag: more than 0% by mass and 4% by mass or less.
- the alloy composition of the solder alloy of the present embodiment is, in addition to the above-mentioned elements, at least Bi: 0% by mass or more and 0.3% by mass or less, and Sb: 0% by mass or more and 0.9% by mass or less. It may contain one kind.
- Bi 0% by mass or more and 0.3% by mass or less
- Bi is an element that has low reactivity with flux and exhibits an effect of suppressing thickening of solder paste over time.
- Bi is an element capable of suppressing deterioration of wettability because it lowers the liquidus temperature of the solder alloy and reduces the viscosity of the molten solder.
- the Bi content in the solder alloy is preferably 0% or more and 0.3% or less, more preferably 0.0020% or more and 0.%, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is 3% or less, more preferably 0.010% or more and 0.3% or less.
- Sb 0% by mass or more and 0.9% by mass or less
- Sb is an element that has low reactivity with flux and exhibits an effect of suppressing thickening of solder paste over time, like Bi. If the content of Sb in the solder alloy is too large, the wettability deteriorates. Therefore, when Sb is added, it is necessary to set the content to an appropriate level.
- the content of Sb in the solder alloy is preferably 0% or more and 0.9% or less, more preferably 0.0020% or more and 0.%, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is 9% or less, more preferably 0.010% or more and 0.9% or less.
- the alloy composition of the solder alloy of the present embodiment further contains at least one of Bi: 0% by mass or more and 0.3% by mass or less and Sb: 0% by mass or more and 0.9% by mass or less
- the alloy composition Preferably satisfies the following equation (2). 0.03 ⁇ Bi + Sb ⁇ 1.2 (2)
- Bi and Sb each represent the content (mass%) in the alloy composition.
- Both Bi and Sb in the formula (2) are elements that show the effect of suppressing the thickening of the solder paste over time.
- both Bi and Sb also contribute to the wettability of the solder alloy.
- the total content of Bi and Sb in the solder alloy is preferably 0.03% or more and 1.2% or less, more preferably 0.03% or more, based on the total mass (100% by mass) of the solder alloy. It is 0.9% or less, more preferably 0.3% or more and 0.9% or less.
- total content of Bi and Sb is the content of Sb when the content of Bi in the solder alloy is 0%, and the content of Sb in the solder alloy is 0%. In some cases, it is the content of Bi, and in the case of having both Bi and Sb, it is the total content of these.
- the ratio of Bi and Sb in the solder alloy is preferably 0.01 or more and 10 or less as the mass ratio represented by Sb / Bi, and more preferably. It is 0.1 or more and 5 or less. If the mass ratio of Sb / Bi is in the above-mentioned preferable range, the effect of the present invention can be more easily obtained.
- the balance of the alloy composition of the solder alloy of the present embodiment is Sn.
- unavoidable impurities may be contained. Even if it contains unavoidable impurities, it does not affect the above-mentioned effects.
- the solder alloy of this embodiment has an ⁇ dose of 0.02 cf / cm 2 or less. This is an ⁇ -dose that does not cause soft errors in high-density mounting of electronic components.
- the ⁇ dose in the solder alloy of the present embodiment is preferably 0.01 cf / cm 2 or less, more preferably 0.002 cf / cm 2 or less, from the viewpoint of suppressing soft errors in further high-density mounting. , More preferably 0.001 cf / cm 2 or less.
- the ⁇ dose generated from the solder alloy can be measured as follows.
- the method for measuring the ⁇ dose is based on the international standard JEDEC STANDARD.
- a measurement sample a solder alloy sheet obtained by melting a solder alloy and forming a sheet having an area of 900 cm 2 on one surface is used.
- the solder alloy sheet is installed as a measurement sample in the ⁇ -dosimetry device, and PR gas is purged therein.
- PR gas For PR gas, use one that complies with the international standard JEDEC STANDARD. That is, it is assumed that the PR gas used for the measurement is the decay of radon (Rn) after 3 weeks or more have passed since the gas cylinder was filled with the mixed gas of 90% argon and 10% methane.
- the solder alloy of the present embodiment can be produced, for example, by using a production method having a step of melting and mixing at least one of Ni and Fe and a raw material metal containing Sn. Since the purpose is to design a low ⁇ -dose solder alloy, it is preferable to use a low- ⁇ -dose material as the raw material metal. In addition, it is preferable to use the one from which U, Th and Pb have been removed.
- a Sn produced according to the production method described in JP-A-2010-156502 (Patent Document 1) can be used.
- the raw material metals Ni and Fe for example, those manufactured in accordance with Japanese Patent No. 5692467 can be used.
- a conventionally known method can be used for the operation of melting and mixing the raw metal.
- each constituent element constituting the solder alloy does not function independently, and various effects can be exhibited only when the contents of each constituent element are all within a predetermined range. ..
- the solder alloy of the embodiment described above when the content of each constituent element is within the above range, the increase in viscosity of the solder paste over time is suppressed, the circuit is less likely to be short-circuited, and the solder joint machine.
- the target strength can be increased and the occurrence of soft errors can be suppressed. That is, the solder alloy of the present embodiment is useful as a target low ⁇ -dose material, and by applying it to the formation of solder bumps around the memory, it is possible to suppress the occurrence of soft errors.
- Another object of the present embodiment is to design a low ⁇ -dose solder alloy capable of suppressing thickening of solder paste over time without actively adding As.
- the purpose is achieved by adopting a solder alloy containing Ni and Fe, which are refractory metals that are heated at a high temperature during refining or processing of the bare metal, in a specific ratio.
- Sn for low ⁇ -dose solder alloys has a very high purity, and when the molten alloy is solidified, the crystal size of Sn becomes large. Further, the oxide film in Sn also forms a sparse oxide film corresponding to the oxide film.
- the crystal size is reduced and a dense oxide film is formed, so that the reactivity between the alloy and the flux is suppressed, so that the solder paste can be used over time. It is possible to suppress thickening.
- the ⁇ dose after heat treatment at 100 ° C. for 1 hour is applied to the solder alloy sheet formed into a sheet having an area of 900 cm 2 on one surface. It is preferably 0.02 cf / cm 2 or less, more preferably 0.01 cf / cm 2 or less, still more preferably 0.002 cf / cm 2 or less, and particularly preferably 0. It is 001 cph / cm 2 or less.
- a solder alloy exhibiting such an ⁇ dose is useful because segregation of 210 Po is unlikely to occur in the alloy and the influence of changes in the ⁇ dose over time is small. By applying a solder alloy exhibiting such an ⁇ dose, the occurrence of soft errors is further suppressed, and stable operation of the semiconductor element can be more easily ensured.
- solder powder The solder powder according to one aspect of the present invention is made of the above-mentioned solder alloy according to one aspect of the present invention.
- the solder powder of this embodiment is suitable for the solder paste described later.
- Solder powder is produced by known methods such as a dropping method of dropping a molten solder alloy to obtain particles, a spraying method of centrifugal spraying, an atomizing method, a submerged granulation method, and a method of crushing a bulk solder alloy. Can be adopted.
- the dropping or spraying method the dropping or spraying is preferably carried out in an inert atmosphere or a solvent in order to form particles.
- the solder powder of this embodiment is preferably a spherical powder.
- the spherical powder improves the fluidity of the solder alloy.
- the symbols 1 to 8 are satisfied, and the symbols 4 to 8 are satisfied in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014. It is more preferable to have.
- the particle size of the solder powder satisfies this condition, the surface area of the powder is not too large, the increase in the viscosity of the solder paste over time is suppressed, and the aggregation of the fine powder is suppressed, so that the viscosity of the solder paste increases. May be suppressed. Therefore, it is possible to solder to finer parts.
- the solder powder of the present embodiment also has two or more kinds of solder alloy particle groups having different particle size distributions. As a result, the slipperiness of the solder paste is enhanced, and workability such as easy printing is improved.
- the sphericity of the spherical powder is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, further preferably 0.95 or more, and particularly preferably 0.99 or more.
- the "spherical degree of spherical powder" referred to here shall be measured using a CNC image measurement system (Ultra Quick Vision ULT RA QV350-PRO measuring device manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) that uses the minimum region center method (MZC method). Can be done.
- the sphericity represents the deviation from the sphere, and is, for example, an arithmetic mean value calculated when the diameter of each of 500 solder alloy particles is divided by the major axis, and the value is 1.00, which is the upper limit. The closer it is, the closer it is to a true sphere.
- solder paste contains the solder powder according to one aspect of the present invention and a flux.
- the flux used in the solder paste of the present embodiment is composed of, for example, any one of a resin component, an active component, a solvent, and other components, or a combination of two or more of these components.
- Examples of the resin component include rosin-based resins.
- Examples of the rosin-based resin include raw material rosins such as gum rosin, wood rosin and tall oil rosin, and derivatives obtained from the raw material rosin.
- Examples of the derivative include purified rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin and ⁇ , ⁇ unsaturated carboxylic acid modified products (acrylicated rosin, maleated rosin, fumarized rosin, etc.), and the polymerized rosin.
- the resin components include terpene resin, modified terpene resin, terpenephenol resin, modified terpenephenol resin, styrene resin, modified styrene resin, xylene resin, modified xylene resin, acrylic resin, polyethylene resin, and acrylic. -Polyethylene copolymer resin, epoxy resin and the like can be mentioned.
- modified terpene resin examples include aromatic modified terpene resin, hydrogenated terpene resin, hydrogenated aromatic modified terpene resin and the like.
- modified terpene phenol resin examples include hydrogenated terpene phenol resin and the like.
- modified styrene resin examples include styrene acrylic resin and styrene maleic acid resin.
- modified xylene resin examples include a phenol-modified xylene resin, an alkylphenol-modified xylene resin, a phenol-modified resol-type xylene resin, a polyol-modified xylene resin, and a polyoxyethylene-added xylene resin.
- Examples of the active ingredient include organic acids, amines, halogen-based activators, thixotropic agents, solvents, metal inactivating agents and the like.
- organic acids include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dimer acid, propionic acid, 2,2-bishydroxymethylpropionic acid, tartrate acid, malic acid and glycol.
- examples thereof include acids, diglycolic acid, thioglycolic acid, dithioglycolic acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, palmitic acid, oleic acid and the like.
- amines include ethylamine, triethylamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2 -Phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 1-
- halogen-based activator examples include amine hydrogen halides and organic halogen compounds.
- Amine halide hydrohydrate is a compound obtained by reacting an amine with hydrogen halide.
- the amine here include ethylamine, ethylenediamine, triethylamine, diphenylguanidine, ditrilguanidine, methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole and the like
- examples of the hydrogen halide include chlorine, bromine and the like. Examples include hydrides of iodine.
- organic halogen compound examples include trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, triallyl isocyanurate 6 bromide, 1-bromo-2-butanol, 1-bromo-2-propanol, 3 -Bromo-1-propanol, 3-bromo-1,2-propanediol, 1,4-dibromo-2-butanol, 1,3-dibromo-2-propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 2, Examples thereof include 3-dibromo-1,4-butanediol and 2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol.
- Examples of the thixotropy include wax-based thixotropy, amide-based thixotropy, sorbitol-based thixotropy, and the like.
- Examples of the wax-based thixotropy include castor oil and the like.
- Examples of amido-based fatty acid agents include monoamide-based fatty acid agents, bis-amide-based fatty acid agents, and polyamide-based fatty acid agents.
- examples of the sorbitol-based thixotropy include dibenzylidene-D-sorbitol, bis (4-methylbenzylidene) -D-sorbitol and the like.
- Examples of the solvent include water, alcohol-based solvents, glycol ether-based solvents, terpineols and the like.
- Examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, 1,2-butanediol, isobornylcyclohexanol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and the like.
- glycol ether-based solvent examples include diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, 2-methylpentane-2,4-diol, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and triethylene glycol monobutyl ether. Can be mentioned.
- metal inactivating agent examples include hindered phenolic compounds and nitrogen compounds.
- the flux contains either a hindered phenolic compound or a nitrogen compound, the effect of suppressing the thickening of the solder paste can be easily enhanced.
- the term "metal inactivating agent" as used herein refers to a compound having the ability to prevent the metal from deteriorating due to contact with a certain compound.
- the hindered phenolic compound refers to a phenolic compound having a bulky substituent (for example, a branched or cyclic alkyl group such as a t-butyl group) at at least one of the ortho positions of the phenol.
- the hindered phenolic compound is not particularly limited, and is, for example, bis [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionic acid] [ethylenebis (oxyethylene)], N, N.
- Z is an optionally substituted alkylene group.
- R 1 and R 2 are independently optionally substituted alkyl group, aralkyl group, aryl group, heteroaryl group, cycloalkyl. It is a group or a heterocycloalkyl group.
- R 3 and R 4 are alkyl groups that may be substituted independently of each other.
- Examples of the nitrogen compound in the metal inactivating agent include hydrazide nitrogen compounds, amide nitrogen compounds, triazole nitrogen compounds, and melamine nitrogen compounds.
- the hydrazide-based nitrogen compound may be any nitrogen compound having a hydrazide skeleton, and is bis dodecanoate [N2- (2-hydroxybenzoyl) hydrazide], N, N'-bis [3- (3,5-di-tert).
- the amide-based nitrogen compound may be any nitrogen compound having an amide skeleton, and N, N'-bis ⁇ 2- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyl] ethyl. ⁇ Oxamide and the like can be mentioned.
- the triazole-based nitrogen compound may be any nitrogen compound having a triazole skeleton, and N- (2H-1,2,4-triazole-5-yl) salicylamide, 3-amino-1,2,4-triazole, Examples thereof include 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole.
- the melamine-based nitrogen compound may be any nitrogen compound having a melamine skeleton, and examples thereof include melamine and melamine derivatives. More specifically, for example, trisaminotriazine, alkylated trisaminotriazine, alkoxyalkylated trisaminotriazine, melamine, alkylated melamine, alkoxyalkylated melamine, N2-butyl melamine, N2, N2-diethyl melamine, N, Examples thereof include N, N', N', N'', N''-hexakis (methoxymethyl) melamine and the like.
- Examples of other components include surfactants, silane coupling agents, antioxidants, colorants and the like.
- Examples of the surfactant include nonionic surfactants and weak cationic surfactants.
- Examples of the nonionic surfactant include polyethylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, aliphatic alcohol polyoxyethylene adduct, aromatic alcohol polyoxyethylene adduct, and polyhydric alcohol polyoxyethylene adduct. Be done.
- Examples of the weak cationic surfactant include terminal diamine polyethylene glycol, terminal diamine polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, aliphatic amine polyoxyethylene adduct, aromatic amine polyoxyethylene adduct, and polyvalent amine polyoxy. Examples include polyethylene adducts.
- surfactants other than the above include polyoxyalkylene acetylene glycols, polyoxyalkylene glyceryl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene esters, polyoxyalkylene alkyl amines, polyoxyalkylene alkyl amides and the like. ..
- the content of the flux in the solder paste of the present embodiment is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, based on the total mass (100% by mass) of the solder paste. It is more preferably 5 to 15% by mass. When the flux content is in this range, the thickening suppressing effect caused by the solder powder is sufficiently exhibited.
- the solder paste of the present embodiment can be produced by a production method common in the art.
- a solder paste can be obtained by heating and mixing the compounding components constituting the flux to prepare a flux, and stirring and mixing the solder powder in the flux. Further, in anticipation of the effect of suppressing thickening over time, zirconium oxide powder may be further blended in addition to the solder powder.
- solder ball The solder ball according to one aspect of the present invention is made of the above-mentioned solder alloy according to one aspect of the present invention.
- the solder alloy of the above-described embodiment can be used as a solder ball.
- the solder ball of the present embodiment can be manufactured by using a dropping method which is a common method in the art.
- the particle size of the solder balls is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, further preferably 20 ⁇ m or more, and particularly preferably 30 ⁇ m or more.
- the particle size of the solder balls is preferably 3000 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less, further preferably 600 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or less.
- the particle size of the solder balls is, for example, preferably 1 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, further preferably 20 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, and particularly preferably 30 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
- solder preform The solder preform according to one aspect of the present invention is made of the above-mentioned solder alloy according to one aspect of the present invention.
- the solder alloy of the above-described embodiment can be used as a preform.
- Examples of the shape of the preform of the present embodiment include washers, rings, pellets, discs, ribbons, wires, and the like.
- solder joint The solder joint according to one aspect of the present invention is made of the above-mentioned solder alloy according to one aspect of the present invention.
- the solder joint of the present embodiment is composed of an electrode and a solder joint.
- the solder joint portion refers to a portion mainly formed of a solder alloy.
- the solder joint of the present embodiment is formed by, for example, joining an electrode of a PKG (Package) such as an IC chip and an electrode of a substrate such as a PCB (printed circuit board) with the solder alloy of the above-described embodiment. be able to.
- the solder joint of the present embodiment is manufactured by processing by a method common in the art, such as mounting one solder ball of the above-described embodiment on one electrode coated with flux and joining the solder joint. can do.
- ppb for the solder alloy composition is “mass ppb”
- ppm is “mass ppm”
- % is “mass%”.
- solder alloy> (Examples 1 to 370, Comparative Examples 1 to 8) The raw metal was melted and stirred to prepare solder alloys of each example having the alloy compositions shown in Tables 1A to 16B.
- solder powder The solder alloys of each example are melted and composed of the solder alloys of each example having the alloy compositions shown in Tables 1A to 16B by the atomization method. A solder powder having a size (particle size distribution) satisfying the symbol 4 was prepared.
- a rosin-based resin was used as the resin component.
- a thixotropic agent, an organic acid, an amine and a halogen-based activator were used as the active ingredient.
- a glycol ether solvent was used as the solvent. 42 parts by mass of rosin, 35 parts by mass of glycol ether solvent, 8 parts by mass of thixo agent, 10 parts by mass of organic acid, 2 parts by mass of amine, and 3 parts by mass of halogen-based activator are mixed and flux ( F0) was prepared.
- solder paste ⁇ Manufacturing of solder paste>
- the flux (F0) and a solder powder made of the solder alloys of each example having the alloy compositions shown in Tables 1A to 16B were mixed to produce a solder paste.
- the solder alloys of each example were melted at 250 ° C. and cooled to 100 ° C., which is below the solid phase temperature of the entire alloy composition, in 10 minutes. With respect to the cooled solder alloy, a scanning electron microscope (SEM) was used to observe the cross section of any five places in the range of 300 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m, and the presence or absence of needle-like crystals derived from the SnFe compound was confirmed in the cross section SEM photograph. ..
- the acicular crystal in this example refers to a crystal derived from one SnFe compound having an aspect ratio of 2 or more, which is the ratio of the major axis to the minor axis.
- Verification method 1 The ⁇ -dose was measured by using an ⁇ -dose measuring device of a gas flow proportional counter and following the above-mentioned procedures (i), (ii) and (iii). As a measurement sample, a solder alloy sheet immediately after production was used. This solder alloy sheet was obtained by melting the solder alloy immediately after production and forming it into a sheet having an area of 900 cm 2 on one surface. This measurement sample was placed in an ⁇ -dose measuring device, and PR-10 gas was allowed to flow for 12 hours and allowed to stand, and then the ⁇ -dose was measured for 72 hours.
- Verification method 2 The ⁇ dose was measured in the same manner as in (1) Verification method 1 above, except that the measurement sample was changed.
- a measurement sample a solder alloy sheet formed by melting a solder alloy immediately after production and forming a sheet having an area of 900 cm 2 on one surface is heat-treated at 100 ° C. for 1 hour and allowed to cool. board.
- Verification method 3 After storing the solder alloy sheet of the measurement sample whose ⁇ -dose was measured in the above (1) verification method 1 for one year, the ⁇ -dose is again followed by the above-mentioned procedures (i), (ii) and (iii). Was measured to evaluate the change in ⁇ dose over time.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
本発明は、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金を採用する。 20≦Ni+Fe≦700 (1) (1)式中、Ni及びFeは合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 本発明のはんだ合金によれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、回路の短絡を生じにくく、はんだ継手の機械的強度を高められ、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することが可能である。
Description
本発明は、はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手に関する。
本願は、2020年4月10日に、日本に出願された特願2020-070927号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2020年4月10日に、日本に出願された特願2020-070927号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
プリント基板に搭載される電子部品においては、小型化、高性能化がますます要求されている。かかる電子部品としては、例えば、半導体パッケージが挙げられる。半導体パッケージでは、電極を有する半導体素子が樹脂成分で封止されている。この電極には、はんだ材料によるはんだバンプが形成されている。また、はんだ材料は、半導体素子とプリント基板とを接続している。
はんだ材料においては、ソフトエラーに対するα線の影響が問題となる。このような半導体素子の動作への悪影響を軽減させるために、はんだ材料を含めた低α線量材料の開発が行われている。
α線源となる要因は、例えばはんだ材料におけるはんだ合金、特にベースとなる錫(Sn)地金中に含まれる微量の放射性元素である。はんだ合金は、原料金属を溶融混合して製造することができる。かかるはんだ合金において、低α線量材料の設計のためには、ウラン(U)、トリウム(Th)、ポロニウム(Po)といった、上流となる放射性元素を合金組成から取り除くことが重要となる。
これに対し、Sn地金の精錬においてU、Th、Poを取り除くことは、技術的に難しくはない(例えば、特許文献1参照)。
一般的に、Sn中には、不純物として鉛(Pb)、ビスマス(Bi)が含まれている。Pb及びBi中の放射性同位体である210Pb及び210Biがβ崩壊して210Poとなり、210Poがα崩壊して206Pb生成時にα線が発生する。この一連の壊変(ウラン系列)が、はんだ材料からのα線発生の主たる原因と言われている。
これに対し、Sn地金の精錬においてU、Th、Poを取り除くことは、技術的に難しくはない(例えば、特許文献1参照)。
一般的に、Sn中には、不純物として鉛(Pb)、ビスマス(Bi)が含まれている。Pb及びBi中の放射性同位体である210Pb及び210Biがβ崩壊して210Poとなり、210Poがα崩壊して206Pb生成時にα線が発生する。この一連の壊変(ウラン系列)が、はんだ材料からのα線発生の主たる原因と言われている。
尚、材料から発生するα線量の評価において、単位には「cph/cm2」がよく用いられる。「cph/cm2」は“counts per hours/cm2”の略であり、1cm2当たり、1時間当たりのα線のカウント数を意味する。
Pb及びBiの半減期については、以下の通りである。
Biについて、210Biの半減期は約5日間である。Pbについて、210Pbの半減期は約22.3年間である。そして、これらの影響度(存在比)は、下式で表すことができるとされる(非特許文献1参照)。すなわち、Biのα線発生への影響は、Pbに比べて非常に低い。
[210Bi]≒[210Pb]/1.6×103
式中、[210Bi]は、210Biのモル濃度を表す。[210Pb]は、210Pbのモル濃度を表す。
Biについて、210Biの半減期は約5日間である。Pbについて、210Pbの半減期は約22.3年間である。そして、これらの影響度(存在比)は、下式で表すことができるとされる(非特許文献1参照)。すなわち、Biのα線発生への影響は、Pbに比べて非常に低い。
[210Bi]≒[210Pb]/1.6×103
式中、[210Bi]は、210Biのモル濃度を表す。[210Pb]は、210Pbのモル濃度を表す。
以上のように、従来、低α線量材料の設計においては、U、Thを取り除き、さらにPbを徹底して除去することが一般的である。
また、はんだ材料から発生するα線量は、経時変化によって、基本的にα線量が増加することが知られている。これは、はんだ合金中の放射性Pb及び放射性Biがβ崩壊してPo量が増加し、そしてPoがα壊変してα線を発生することが原因と言われている。
極低α線量の材料においては、これら放射性元素をほとんど含有していないものの、210Poの偏析が原因となって、α線量が経時変化によって増加する場合がある。210Poは、もともとα線を放射しているが、はんだ合金凝固時においてはんだ合金中心部分に偏析するため、放射しているα線がはんだ合金で遮蔽されてしまう。そして、時間経過とともに210Poが合金中に均一に分散して、α線が検出される表面にも存在するようになるため、α線量が経時変化によって増加する(非特許文献2参照)。
極低α線量の材料においては、これら放射性元素をほとんど含有していないものの、210Poの偏析が原因となって、α線量が経時変化によって増加する場合がある。210Poは、もともとα線を放射しているが、はんだ合金凝固時においてはんだ合金中心部分に偏析するため、放射しているα線がはんだ合金で遮蔽されてしまう。そして、時間経過とともに210Poが合金中に均一に分散して、α線が検出される表面にも存在するようになるため、α線量が経時変化によって増加する(非特許文献2参照)。
上述したように、はんだ合金中に含まれる極微量の不純物の影響で、発生するα線量は増加してしまう。このため、低α線量材料の設計においては、はんだ合金の従来の製造方法のように、単に各種元素を添加することが難しくなる。
例えば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する増粘抑制のために、はんだ合金に砒素(As)を添加する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
例えば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する増粘抑制のために、はんだ合金に砒素(As)を添加する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、上述したようなプリント基板への実装の中で、ある程度の大きさを有する電子部品の実装には、接続強度などの観点から、基板のスルーホールに端子を挿入して実装する方法が採用されている。このような電子部品の実装の操作としては、通常、フローソルダリングが使用されている。フローソルダリングは、はんだ浴槽のはんだ噴流面を、プリント基板の接続面に接触させることにより、はんだ付けを行う方法である。
フローソルダリングでは、はんだ浴槽が必要になる。はんだ浴槽内では、高温の溶融はんだが長時間流動している。このため、耐食性の観点から、はんだ浴槽の材料には、主成分が鉄(Fe)であるステンレス等が用いられている。しかし、長時間の使用により、はんだ浴槽の内面がFe喰われにより浸食されることがある。
特許文献3には、フローソルダリングにおけるはんだ浴槽のFe喰われを抑制するため、所定量のFeとGeとを含有するはんだ合金が開示されている。
特許文献3には、フローソルダリングにおけるはんだ浴槽のFe喰われを抑制するため、所定量のFeとGeとを含有するはんだ合金が開示されている。
Radioactive Nuclei Induced Soft Errors at Ground Level;IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE,DECEMBER 2009,VOL.56,NO.6,p.3437-3441
Energy Dependent Efficiency in Low Background Alpha Measurements and Impacts on Accurate Alpha Characterization;IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE,DECEMBER 2015,VOL.62,NO.6,p.3034-3039
ソルダペーストの経時での増粘抑制のため、例えば特許文献2に記載された方法のように、はんだ合金にAsを添加する方法では、Asが添加されることにより、合金に不純物も含まれることになる。この場合、その不純物中に放射性元素が存在することで、はんだ材料から発生するα線量が増加してしまう。
また、特許文献3に記載されたはんだ合金のように、Snを主成分とするはんだ合金では、Feを多く含有する場合、SnFe化合物由来の針状結晶が析出して、回路が短絡するおそれがある。
また、Snを主成分とするはんだ合金においては、濡れ性を向上させるため、多量のニッケル(Ni)を含有し得る。Ni含有量が多いと、はんだ合金の接合界面近傍でSnCuNi化合物が析出して、はんだ継手の機械的強度が低下するおそれがある。
また、Snを主成分とするはんだ合金においては、濡れ性を向上させるため、多量のニッケル(Ni)を含有し得る。Ni含有量が多いと、はんだ合金の接合界面近傍でSnCuNi化合物が析出して、はんだ継手の機械的強度が低下するおそれがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、回路の短絡を生じにくく、はんだ継手の機械的強度を高められ、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することが可能なはんだ合金、このはんだ合金からなるはんだ粉末、このはんだ粉末とフラックスとを含有するソルダペースト、このはんだ合金からなるはんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手を提供することを目的とする。
本発明者らは、放射性元素を含む不純物を伴うAsを添加することなく、ソルダペーストの経時での増粘抑制が可能な、低α線量のはんだ合金の設計を目的として検討した。かかる検討により、主成分としてのSnと、地金の精錬時又は加工時に高温で加熱されるような高融点金属である、融点1455℃のNi及び融点1538℃のFeの所定量と、を含有する合金組成とすることで、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、上記の課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、上記の課題を解決するため、以下の手段を採用する。
[1] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[2] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[3] 更に、前記合金組成は、下記(1’)式を満たす、[1]又は[2]に記載のはんだ合金。
40≦Ni+Fe≦200 (1’)
(1’)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
40≦Ni+Fe≦200 (1’)
(1’)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[4] Pbが2質量ppm未満である、[1]~[3]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[5] Asが2質量ppm未満である、[1]~[4]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[5] Asが2質量ppm未満である、[1]~[4]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[6] 更に、前記合金組成は、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有する、[1]~[5]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[7] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、Ag:0質量%超4質量%以下、及びCu:0質量%超0.9質量%以下の少なくとも一種と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[8] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、CuとNiとの比率は、Cu/Niで表される質量比として、8以上175以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[9] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、CuとNiとFeとの比率は、Cu/(Ni+Fe)で表される質量比として、7以上350以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[10] U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、CuとFeとの比率は、Cu/Feで表される質量比として、50以上350以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[11] NiとFeとの比率は、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下である、[7]~[10]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[12] 更に、前記合金組成は、Ag:0質量%超4質量%以下を含有する、[8]~[11]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[13] 更に、前記合金組成は、Bi:0質量%以上0.3質量%以下、及びSb:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有する、[1]~[12]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[14] 更に、前記合金組成は、下記(2)式を満たす、[13]に記載のはんだ合金。
0.03≦Bi+Sb≦1.2 (2)
(2)式中、Bi及びSbは、各々前記合金組成での含有量(質量%)を表す。
[14] 更に、前記合金組成は、下記(2)式を満たす、[13]に記載のはんだ合金。
0.03≦Bi+Sb≦1.2 (2)
(2)式中、Bi及びSbは、各々前記合金組成での含有量(質量%)を表す。
[15] 一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、100℃で1時間の加熱処理を施した後におけるα線量が、0.02cph/cm2以下となる、[1]~[14]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[16] α線量が0.002cph/cm2以下である、[1]~[15]のいずれか一項に記載のはんだ合金。
[17] α線量が0.001cph/cm2以下である、[16]に記載のはんだ合金。
[17] α線量が0.001cph/cm2以下である、[16]に記載のはんだ合金。
[18] [1]~[17]のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだ粉末。
[19]粒度分布の異なる2種以上のはんだ合金粒子群を併有する、[18]に記載のはんだ粉末。
[19]粒度分布の異なる2種以上のはんだ合金粒子群を併有する、[18]に記載のはんだ粉末。
[20] [18]又は[19]に記載のはんだ粉末と、フラックスとを含有する、ソルダペースト。
[21] [1]~[17]のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだボール。
[22] [1]~[17]のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、ソルダプリフォーム。
[23] [1]~[17]のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだ継手。
本発明によれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、回路の短絡を生じにくく、はんだ継手の機械的強度を高められ、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することが可能なはんだ合金、このはんだ合金からなるはんだ粉末、このはんだ粉末とフラックスとを含有するソルダペースト、このはんだ合金からなるはんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手を提供することができる。
本発明を以下により詳しく説明する。
本明細書において、はんだ合金組成に関する「ppb」は、特に指定しない限り「質量ppb」である。「ppm」は、特に指定しない限り「質量ppm」である。「%」は、特に指定しない限り「質量%」である。
本明細書において、はんだ合金組成に関する「ppb」は、特に指定しない限り「質量ppb」である。「ppm」は、特に指定しない限り「質量ppm」である。「%」は、特に指定しない限り「質量%」である。
(はんだ合金)
本発明の一態様に係るはんだ合金は、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下のものである。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
本発明の一態様に係るはんだ合金は、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下のものである。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
<合金組成>
本実施形態のはんだ合金は、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、前記(1)式を満たす。
本実施形態のはんだ合金は、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、前記(1)式を満たす。
≪U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満≫
U及びThは、放射性元素である。ソフトエラーの発生を抑制するには、はんだ合金中のこれらの含有量を抑える必要がある。
本実施形態において、はんだ合金中のU及びThの含有量は、はんだ合金から発生するα線量を0.02cph/cm2以下とする観点から、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、各々5ppb未満である。高密度実装でのソフトエラー発生を抑制する観点から、U及びThの含有量は、好ましくは各々2ppb以下であり、低いほどよい。
U及びThは、放射性元素である。ソフトエラーの発生を抑制するには、はんだ合金中のこれらの含有量を抑える必要がある。
本実施形態において、はんだ合金中のU及びThの含有量は、はんだ合金から発生するα線量を0.02cph/cm2以下とする観点から、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、各々5ppb未満である。高密度実装でのソフトエラー発生を抑制する観点から、U及びThの含有量は、好ましくは各々2ppb以下であり、低いほどよい。
≪Pb:5質量ppm未満≫
一般的に、Sn中には、不純物としてPbが含まれている。このPb中の放射性同位体がβ崩壊して210Poとなり、210Poがα崩壊して206Pb生成時にα線が発生する。このことから、はんだ合金中の、不純物であるPbの含有量も極力少ないことが好ましい。
本実施形態において、はんだ合金中のPbの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、5ppm未満であり、好ましくは2ppm未満であり、より好ましくは1ppm未満である。尚、はんだ合金中のPbの含有量の下限は0ppm以上でもよい。
一般的に、Sn中には、不純物としてPbが含まれている。このPb中の放射性同位体がβ崩壊して210Poとなり、210Poがα崩壊して206Pb生成時にα線が発生する。このことから、はんだ合金中の、不純物であるPbの含有量も極力少ないことが好ましい。
本実施形態において、はんだ合金中のPbの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、5ppm未満であり、好ましくは2ppm未満であり、より好ましくは1ppm未満である。尚、はんだ合金中のPbの含有量の下限は0ppm以上でもよい。
≪As:5質量ppm未満≫
はんだ合金にAsを添加することは、ソルダペーストの経時での増粘抑制に有効であるが、Asの添加に伴い、合金に放射性元素も含まれることになり、はんだ材料から発生するα線量が増加してしまう。
本実施形態においては、放射性元素を含む不純物を伴うAsを添加することなく、ソルダペーストの経時での増粘抑制を図ることを目的とする。
本実施形態において、はんだ合金中のAsの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、5ppm未満であり、好ましくは2ppm未満であり、より好ましくは1ppm未満である。尚、はんだ合金中のAsの含有量の下限は0ppm以上でもよい。
はんだ合金にAsを添加することは、ソルダペーストの経時での増粘抑制に有効であるが、Asの添加に伴い、合金に放射性元素も含まれることになり、はんだ材料から発生するα線量が増加してしまう。
本実施形態においては、放射性元素を含む不純物を伴うAsを添加することなく、ソルダペーストの経時での増粘抑制を図ることを目的とする。
本実施形態において、はんだ合金中のAsの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、5ppm未満であり、好ましくは2ppm未満であり、より好ましくは1ppm未満である。尚、はんだ合金中のAsの含有量の下限は0ppm以上でもよい。
≪Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、Fe:0質量ppm以上100質量ppm以下、(1)式≫
はんだ付けにより、はんだ合金中の接合界面近傍において、Sn含有金属間化合物(Snを含む金属間化合物)の形成が進み、このSn含有金属間化合物が析出すると、はんだ継手の機械的強度が劣化する。
はんだ付けにより、はんだ合金中の接合界面近傍において、Sn含有金属間化合物(Snを含む金属間化合物)の形成が進み、このSn含有金属間化合物が析出すると、はんだ継手の機械的強度が劣化する。
Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下
Niは、Sn含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。
はんだ合金がNiを含有することで、前記Sn含有金属間化合物の形成が抑制されて、はんだ継手の機械的強度が維持される。一方、はんだ合金中のNiの含有量が600ppmを超えると、はんだ合金中の接合界面近傍において、SnNi化合物が析出し、はんだ継手の機械的強度が劣化するおそれがある。
本実施形態において、はんだ合金中のNiの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0ppm以上600ppm以下であり、好ましくは0ppm超600ppm以下であり、より好ましくは20ppm以上600ppm以下であり、さらに好ましくは40ppm以上600ppm以下である。
Niは、Sn含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。
はんだ合金がNiを含有することで、前記Sn含有金属間化合物の形成が抑制されて、はんだ継手の機械的強度が維持される。一方、はんだ合金中のNiの含有量が600ppmを超えると、はんだ合金中の接合界面近傍において、SnNi化合物が析出し、はんだ継手の機械的強度が劣化するおそれがある。
本実施形態において、はんだ合金中のNiの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0ppm以上600ppm以下であり、好ましくは0ppm超600ppm以下であり、より好ましくは20ppm以上600ppm以下であり、さらに好ましくは40ppm以上600ppm以下である。
Fe:0質量ppm以上100質量ppm以下
Feは、Niと同様に、Sn含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。加えて、所定の含有量の範囲内では、SnFe化合物による針状結晶の析出が抑制されて、回路の短絡を防ぐことができる。
ここでいう「針状結晶」とは、1つのSnFe化合物由来の結晶において、長径と短径との比であるアスペクト比が2以上の結晶をいう。
本実施形態において、はんだ合金中のFeの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0ppm以上100ppm以下であり、好ましくは0ppm超100ppm以下であり、より好ましくは20ppm以上100ppm以下であり、さらに好ましくは40ppm以上80ppm以下である。
Feは、Niと同様に、Sn含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。加えて、所定の含有量の範囲内では、SnFe化合物による針状結晶の析出が抑制されて、回路の短絡を防ぐことができる。
ここでいう「針状結晶」とは、1つのSnFe化合物由来の結晶において、長径と短径との比であるアスペクト比が2以上の結晶をいう。
本実施形態において、はんだ合金中のFeの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0ppm以上100ppm以下であり、好ましくは0ppm超100ppm以下であり、より好ましくは20ppm以上100ppm以下であり、さらに好ましくは40ppm以上80ppm以下である。
本実施形態のはんだ合金における合金組成においては、下記(1)式を満たす。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
(1)式におけるNi及びFeは、いずれも、Sn含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。加えて、本実施形態において、Ni及びFeは、いずれも、ソルダペーストの経時での増粘抑制の効果にも寄与する。
前記Sn含有金属間化合物の形成を抑制する効果、及びソルダペーストの経時での増粘抑制の効果を得るために、はんだ合金中のNiとFeとの合計の含有量が、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、20ppm以上700ppm以下である必要がある。NiとFeとの合計の含有量は、好ましくは40ppm以上700ppm以下であり、より好ましくは40ppm以上600ppm以下であり、最も好ましくは40ppm以上200ppm以下である。
前記Sn含有金属間化合物の形成を抑制する効果、及びソルダペーストの経時での増粘抑制の効果を得るために、はんだ合金中のNiとFeとの合計の含有量が、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、20ppm以上700ppm以下である必要がある。NiとFeとの合計の含有量は、好ましくは40ppm以上700ppm以下であり、より好ましくは40ppm以上600ppm以下であり、最も好ましくは40ppm以上200ppm以下である。
但し、前記「NiとFeとの合計の含有量」は、はんだ合金中のNiの含有量が0ppmである場合にはFeの含有量となり、はんだ合金中のFeの含有量が0ppmである場合にはNiの含有量となり、NiとFeとを併有する場合にはこれらの合計の含有量となる。
また、本実施形態においてNiとFeとを併有する場合、はんだ合金中のNiとFeとの比率は、Ni/Feで表される質量比として、好ましくは0.4以上30以下であり、より好ましくは0.4以上10以下であり、さらに好ましくは0.4以上5以下であり、特に好ましくは0.4以上2以下である。
かかる質量比のNi/Feが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
かかる質量比のNi/Feが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
≪任意元素≫
本実施形態のはんだ合金における合金組成は、上述した元素以外の元素を必要に応じて含有してもよい。
例えば、本実施形態のはんだ合金における合金組成は、上述した元素に加えて、更に、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有してもよい。
本実施形態のはんだ合金における合金組成は、上述した元素以外の元素を必要に応じて含有してもよい。
例えば、本実施形態のはんだ合金における合金組成は、上述した元素に加えて、更に、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有してもよい。
Ag:0質量%以上4質量%以下
Agは、結晶界面にAg3Snを形成してはんだ合金の信頼性を向上させることができる任意元素である。また、Agは、イオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、Ni及びFeと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。さらに、はんだ合金中のAgの含有量が上記範囲内であれば、合金の融点の上昇を抑制することができるため、リフロー温度を過度に高くする必要がなくなる。
本実施形態において、はんだ合金中のAgの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上4%以下が好ましく、より好ましくは0%超4%以下であり、さらに好ましくは0.5%以上3.5%以下であり、特に好ましくは1.0%以上3.0%以下であり、最も好ましくは2.0%以上3.0%以下である。
Agは、結晶界面にAg3Snを形成してはんだ合金の信頼性を向上させることができる任意元素である。また、Agは、イオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、Ni及びFeと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。さらに、はんだ合金中のAgの含有量が上記範囲内であれば、合金の融点の上昇を抑制することができるため、リフロー温度を過度に高くする必要がなくなる。
本実施形態において、はんだ合金中のAgの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上4%以下が好ましく、より好ましくは0%超4%以下であり、さらに好ましくは0.5%以上3.5%以下であり、特に好ましくは1.0%以上3.0%以下であり、最も好ましくは2.0%以上3.0%以下である。
Cu:0質量%以上0.9質量%以下
Cuは、一般的なはんだ合金で使用されており、はんだ継手の接合強度を向上させることができる任意元素である。また、Cuは、イオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、Ni及びFeと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。
本実施形態において、はんだ合金中のCuの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.9%以下が好ましく、より好ましくは0%超0.9%以下であり、さらに好ましくは0.1%以上0.8%以下であり、特に好ましくは0.2%以上0.7%以下である。
Cuは、一般的なはんだ合金で使用されており、はんだ継手の接合強度を向上させることができる任意元素である。また、Cuは、イオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、Ni及びFeと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。
本実施形態において、はんだ合金中のCuの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.9%以下が好ましく、より好ましくは0%超0.9%以下であり、さらに好ましくは0.1%以上0.8%以下であり、特に好ましくは0.2%以上0.7%以下である。
本実施形態においてCuとNiとを併有する場合、はんだ合金中のCuとNiとの比率は、Cu/Niで表される質量比として、好ましくは8以上175以下であり、より好ましくは10以上150以下である。
かかる質量比のCu/Niが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
かかる質量比のCu/Niが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
本実施形態においてCuとFeとを併有する場合、はんだ合金中のCuとFeとの比率は、Cu/Feで表される質量比として、好ましくは50以上350以下であり、より好ましくは70以上250以下である。
かかる質量比のCu/Feが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
かかる質量比のCu/Feが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
本実施形態においてCuとNiとFeとを併有する場合、はんだ合金中のCuとNiとFeとの比率は、Cu/(Ni+Fe)で表される質量比として、好ましくは7以上350以下であり、より好ましくは10以上250以下である。
かかる質量比のCu/(Ni+Fe)が前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
かかる質量比のCu/(Ni+Fe)が前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
はんだ合金の一実施形態としては、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、上記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下であるものでもよい。
このはんだ合金における合金組成は、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を更に含有していてもよい。
このはんだ合金における合金組成は、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を更に含有していてもよい。
また、はんだ合金の一実施形態としては、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、Ag:0質量%超4質量%以下、及びCu:0質量%超0.9質量%以下の少なくとも一種と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、上記(1)式を満たし、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下であるものでもよい。このはんだ合金における合金組成は、更に、NiとFeとの比率が、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下であるものでもよい。
また、はんだ合金の一実施形態としては、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、上記(1)式を満たし、CuとNiとの比率は、Cu/Niで表される質量比として、8以上175以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下であるものでもよい。このはんだ合金における合金組成は、更に、NiとFeとの比率が、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下であるものでもよい。加えて、前記合金組成は、更に、Ag:0質量%超4質量%以下を含有するものでもよい。
また、はんだ合金の一実施形態としては、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、上記(1)式を満たし、CuとNiとFeとの比率は、Cu/(Ni+Fe)で表される質量比として、7以上350以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下であるものでもよい。このはんだ合金における合金組成は、更に、NiとFeとの比率が、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下であるものでもよい。加えて、前記合金組成は、更に、Ag:0質量%超4質量%以下を含有するものでもよい。
また、はんだ合金の一実施形態としては、U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、Cu:0質量%超0.9質量%以下と、残部がSnと、からなる合金組成を有し、上記(1)式を満たし、CuとFeとの比率は、Cu/Feで表される質量比として、50以上350以下であり、かつ、α線量が0.02cph/cm2以下であるものでもよい。このはんだ合金における合金組成は、更に、NiとFeとの比率が、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下であるものでもよい。加えて、前記合金組成は、更に、Ag:0質量%超4質量%以下を含有するものでもよい。
例えば、本実施形態のはんだ合金における合金組成は、上述した元素に加えて、更に、Bi:0質量%以上0.3質量%以下、及びSb:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有してもよい。
Bi:0質量%以上0.3質量%以下
Biは、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。また、Biは、はんだ合金の液相線温度を下げるとともに、溶融はんだの粘性を低減させるため、濡れ性の劣化を抑えることができる元素である。
本実施形態において、はんだ合金中のBiの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.3%以下が好ましく、より好ましくは0.0020%以上0.3%以下であり、さらに好ましくは0.010%以上0.3%以下である。
Biは、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。また、Biは、はんだ合金の液相線温度を下げるとともに、溶融はんだの粘性を低減させるため、濡れ性の劣化を抑えることができる元素である。
本実施形態において、はんだ合金中のBiの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.3%以下が好ましく、より好ましくは0.0020%以上0.3%以下であり、さらに好ましくは0.010%以上0.3%以下である。
Sb:0質量%以上0.9質量%以下
Sbは、Biと同様に、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。はんだ合金中のSbの含有量が多すぎると、濡れ性が劣化するため、Sbを添加する場合には適度な含有量にする必要がある。
本実施形態において、はんだ合金中のSbの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.9%以下が好ましく、より好ましくは0.0020%以上0.9%以下であり、さらに好ましくは0.010%以上0.9%以下である。
Sbは、Biと同様に、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。はんだ合金中のSbの含有量が多すぎると、濡れ性が劣化するため、Sbを添加する場合には適度な含有量にする必要がある。
本実施形態において、はんだ合金中のSbの含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0%以上0.9%以下が好ましく、より好ましくは0.0020%以上0.9%以下であり、さらに好ましくは0.010%以上0.9%以下である。
本実施形態のはんだ合金における合金組成が、更に、Bi:0質量%以上0.3質量%以下、及びSb:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有する場合、前記合金組成は、下記(2)式を満たすことが好ましい。
0.03≦Bi+Sb≦1.2 (2)
(2)式中、Bi及びSbは、各々前記合金組成での含有量(質量%)を表す。
0.03≦Bi+Sb≦1.2 (2)
(2)式中、Bi及びSbは、各々前記合金組成での含有量(質量%)を表す。
(2)式におけるBi及びSbは、いずれも、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。加えて、本実施形態において、Bi及びSbは、いずれも、はんだ合金の濡れ性にも寄与する。
はんだ合金中のBiとSbとの合計の含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0.03%以上1.2%以下が好ましく、より好ましくは0.03%以上0.9%以下であり、さらに好ましくは0.3%以上0.9%以下である。
はんだ合金中のBiとSbとの合計の含有量は、はんだ合金の総質量(100質量%)に対して、0.03%以上1.2%以下が好ましく、より好ましくは0.03%以上0.9%以下であり、さらに好ましくは0.3%以上0.9%以下である。
但し、前記「BiとSbとの合計の含有量」は、はんだ合金中のBiの含有量が0%である場合にはSbの含有量となり、はんだ合金中のSbの含有量が0%である場合にはBiの含有量となり、BiとSbとを併有する場合にはこれらの合計の含有量となる。
本実施形態においてBiとSbとを併有する場合、はんだ合金中のBiとSbとの比率は、Sb/Biで表される質量比として、好ましくは0.01以上10以下であり、より好ましくは0.1以上5以下である。
かかる質量比のSb/Biが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
かかる質量比のSb/Biが前記の好ましい範囲であれば、本発明の効果がより得られやすくなる。
≪残部:Sn≫
本実施形態のはんだ合金における合金組成は、残部がSnからなる。上述した元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、上述の効果に影響することはない。
本実施形態のはんだ合金における合金組成は、残部がSnからなる。上述した元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、上述の効果に影響することはない。
<α線量>
本実施形態のはんだ合金は、α線量が0.02cph/cm2以下である。
これは、電子部品の高密度実装においてソフトエラーが問題にならない程度のα線量である。
本実施形態のはんだ合金におけるα線量は、更なる高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、好ましくは0.01cph/cm2以下であり、より好ましくは0.002cph/cm2以下であり、さらに好ましくは0.001cph/cm2以下である。
本実施形態のはんだ合金は、α線量が0.02cph/cm2以下である。
これは、電子部品の高密度実装においてソフトエラーが問題にならない程度のα線量である。
本実施形態のはんだ合金におけるα線量は、更なる高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、好ましくは0.01cph/cm2以下であり、より好ましくは0.002cph/cm2以下であり、さらに好ましくは0.001cph/cm2以下である。
はんだ合金から発生するα線量は、以下のようにして測定することができる。かかるα線量の測定方法は、国際標準であるJEDEC STANDARDに基づいている。
手順(i):
ガスフロー型のα線量測定装置を用いる。
測定サンプルとして、はんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートを用いる。
前記α線量測定装置内に、測定サンプルとして前記はんだ合金シートを設置し、そこにPRガスをパージする。
ガスフロー型のα線量測定装置を用いる。
測定サンプルとして、はんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートを用いる。
前記α線量測定装置内に、測定サンプルとして前記はんだ合金シートを設置し、そこにPRガスをパージする。
尚、PRガスには、国際標準であるJEDEC STANDARDに従うものを用いる。すなわち、測定に使用するPRガスは、アルゴン90%-メタン10%の混合ガスをガスボンベに充填してから3週間以上が経過した、ラドン(Rn)の崩壊したものとする。
手順(ii):
前記はんだ合金シートを設置した前記α線量測定装置内に、前記PRガスを12時間流し静置した後、72時間α線量測定を行う。
前記はんだ合金シートを設置した前記α線量測定装置内に、前記PRガスを12時間流し静置した後、72時間α線量測定を行う。
手順(iii):
平均α線量を「cph/cm2」として算出する。異常点(装置振動によるカウント等)はその1時間分のカウントを除去する。
平均α線量を「cph/cm2」として算出する。異常点(装置振動によるカウント等)はその1時間分のカウントを除去する。
[はんだ合金の製造方法]
本実施形態のはんだ合金は、例えば、Ni及びFeの少なくとも一種、並びにSnを含有する原料金属を溶融混合する工程を有する製造方法を用いることにより製造できる。
低α線量のはんだ合金の設計を目的としていることから、その原料金属として低α線量材を用いることが好ましく、例えば、原料金属としてのSn、Ni及びFeには、それぞれ、高純度のもの、並びにU、Th及びPbを除去したものを用いることが好ましい。
原料金属としてのSnとしては、例えば、特開2010-156052号公報(特許文献1)に記載の製造方法に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属としてのNi及びFeとしては、それぞれ、例えば、特許第5692467号公報に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属を溶融混合する操作は、従来公知の方法を用いることができる。
本実施形態のはんだ合金は、例えば、Ni及びFeの少なくとも一種、並びにSnを含有する原料金属を溶融混合する工程を有する製造方法を用いることにより製造できる。
低α線量のはんだ合金の設計を目的としていることから、その原料金属として低α線量材を用いることが好ましく、例えば、原料金属としてのSn、Ni及びFeには、それぞれ、高純度のもの、並びにU、Th及びPbを除去したものを用いることが好ましい。
原料金属としてのSnとしては、例えば、特開2010-156052号公報(特許文献1)に記載の製造方法に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属としてのNi及びFeとしては、それぞれ、例えば、特許第5692467号公報に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属を溶融混合する操作は、従来公知の方法を用いることができる。
一般に、はんだ合金においては、はんだ合金を構成する各構成元素が独自に機能するものではなく、各構成元素の含有量がすべて所定の範囲である場合に、初めて種々の効果を発揮することができる。以上説明した実施形態のはんだ合金によれば、各構成元素の含有量が上述の範囲であることにより、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、回路の短絡を生じにくく、はんだ継手の機械的強度を高められ、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することができる。すなわち、本実施形態のはんだ合金は、目的とする低α線量材料として有用であり、メモリ周辺のはんだバンプの形成に適用することで、ソフトエラーの発生を抑制することが可能となる。
本実施形態であれば、各構成元素の含有量が上述の範囲であることに加えて、更にFe喰われの抑制、ソルダペーストの経時での増粘抑制、はんだ継手の機械的強度の向上、及び回路の短絡の抑制に関与するFeとNiとが所定の関係を満たすことにより、本発明の効果を更に十分に発揮することができる。
また、本実施形態では、Asを積極的に添加することなく、ソルダペーストの経時での増粘抑制が可能な低α線量はんだ合金の設計を目的とする。これに対し、地金の精錬時又は加工時に高温で加熱されるような高融点金属であるNi及びFeを、特定の割合で含有するはんだ合金を採用することで、目的を達成する。
かかる効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
低α線量のはんだ合金用のSnは非常に高純度であり、溶融した合金を凝固する際、Snの結晶サイズが大きくなってしまう。また、そのSnにおける酸化膜も、それに応じた疎な酸化膜を形成してしまう。そこで、高融点金属であるNi及びFeを添加することにより、結晶サイズを小さくし、密な酸化膜を形成させることで、合金とフラックスとの反応性が抑えられるため、ソルダペーストの経時での増粘抑制が可能となる。
かかる効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
低α線量のはんだ合金用のSnは非常に高純度であり、溶融した合金を凝固する際、Snの結晶サイズが大きくなってしまう。また、そのSnにおける酸化膜も、それに応じた疎な酸化膜を形成してしまう。そこで、高融点金属であるNi及びFeを添加することにより、結晶サイズを小さくし、密な酸化膜を形成させることで、合金とフラックスとの反応性が抑えられるため、ソルダペーストの経時での増粘抑制が可能となる。
加えて、本実施形態のはんだ合金は、一面の面積が900cm2であるシート状に成形した際のはんだ合金シートに対して、100℃で1時間の加熱処理を施した後におけるα線量が、0.02cph/cm2以下となるものが好ましく、より好ましくは0.01cph/cm2以下となるものであり、さらに好ましくは0.002cph/cm2以下となるものであり、特に好ましくは0.001cph/cm2以下となるものである。
このようなα線量を示すはんだ合金は、合金中で210Poの偏析が起こりにくいものであり、α線量の経時変化による影響が小さく、有用である。このようなα線量を示すはんだ合金を適用することにより、ソフトエラーの発生がより抑制されて、半導体素子の安定な動作がいっそう確保されやすくなる。
このようなα線量を示すはんだ合金は、合金中で210Poの偏析が起こりにくいものであり、α線量の経時変化による影響が小さく、有用である。このようなα線量を示すはんだ合金を適用することにより、ソフトエラーの発生がより抑制されて、半導体素子の安定な動作がいっそう確保されやすくなる。
(はんだ粉末)
本発明の一態様に係るはんだ粉末は、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
本実施形態のはんだ粉末は、後述のソルダペースト用として好適なものである。
はんだ粉末の製造は、溶融させたはんだ合金を滴下して粒子を得る滴下法や、遠心噴霧する噴霧法、アトマイズ法、液中造粒法、バルクのはんだ合金を粉砕する方法など、公知の方法を採用することができる。滴下法又は噴霧法における、滴下又は噴霧は、粒子状とするために不活性雰囲気又は溶媒中で行うことが好ましい。
本発明の一態様に係るはんだ粉末は、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
本実施形態のはんだ粉末は、後述のソルダペースト用として好適なものである。
はんだ粉末の製造は、溶融させたはんだ合金を滴下して粒子を得る滴下法や、遠心噴霧する噴霧法、アトマイズ法、液中造粒法、バルクのはんだ合金を粉砕する方法など、公知の方法を採用することができる。滴下法又は噴霧法における、滴下又は噴霧は、粒子状とするために不活性雰囲気又は溶媒中で行うことが好ましい。
本実施形態のはんだ粉末は、球状粉末であることが好ましい。球状粉末であることにより、はんだ合金の流動性が向上する。
本実施形態のはんだ粉末が球状粉末である場合、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において、記号1~8を満たしていることが好ましく、記号4~8を満たしていることがより好ましい。はんだ粉末の粒径がこの条件を満たすと、粉末の表面積が大きすぎず、ソルダペーストの経時での粘度の上昇が抑制され、また、微細粉末の凝集が抑制されて、ソルダペーストの粘度の上昇が抑えられることがある。このため、より微細な部品へのはんだ付けが可能となる。
本実施形態のはんだ粉末が球状粉末である場合、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において、記号1~8を満たしていることが好ましく、記号4~8を満たしていることがより好ましい。はんだ粉末の粒径がこの条件を満たすと、粉末の表面積が大きすぎず、ソルダペーストの経時での粘度の上昇が抑制され、また、微細粉末の凝集が抑制されて、ソルダペーストの粘度の上昇が抑えられることがある。このため、より微細な部品へのはんだ付けが可能となる。
また、本実施形態のはんだ粉末は、粒度分布の異なる2種以上のはんだ合金粒子群を併有することが好ましい。これにより、ソルダペーストの滑り性が高められて、印刷しやすくなる等の作業性が向上する。
本実施形態のはんだ粉末において、球状粉末の真球度は、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましく、0.95以上がさらに好ましく、0.99以上が特に好ましい。
ここでいう「球状粉末の真球度」は、最小領域中心法(MZC法)を用いるCNC画像測定システム(ミツトヨ社製のウルトラクイックビジョンULT RA QV350-PRO測定装置)を使用して測定することができる。
真球度とは、真球からのずれを表し、例えば500個の各はんだ合金粒子の直径を長径で割った際に算出される算術平均値であり、その値が上限である1.00に近いほど真球に近いことを表す。
真球度とは、真球からのずれを表し、例えば500個の各はんだ合金粒子の直径を長径で割った際に算出される算術平均値であり、その値が上限である1.00に近いほど真球に近いことを表す。
(ソルダペースト)
本発明の一態様に係るソルダペーストは、上記本発明の一態様に係るはんだ粉末と、フラックスとを含有するものである。
本発明の一態様に係るソルダペーストは、上記本発明の一態様に係るはんだ粉末と、フラックスとを含有するものである。
<フラックス>
本実施形態のソルダペーストに用いられるフラックスは、例えば、樹脂成分、活性成分、溶剤、その他成分の何れか、又はこれら2つ以上の配合成分の組合せで構成される。
本実施形態のソルダペーストに用いられるフラックスは、例えば、樹脂成分、活性成分、溶剤、その他成分の何れか、又はこれら2つ以上の配合成分の組合せで構成される。
樹脂成分としては、例えばロジン系樹脂が挙げられる。
ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。
該誘導体としては、例えば、精製ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン及びα,β不飽和カルボン酸変性物(アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等)、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α,β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられ、二種以上を使用することができる。
また、樹脂成分としては、ロジン系樹脂の他、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル-ポリエチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等が挙げられる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。
ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。
該誘導体としては、例えば、精製ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン及びα,β不飽和カルボン酸変性物(アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等)、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α,β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられ、二種以上を使用することができる。
また、樹脂成分としては、ロジン系樹脂の他、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル-ポリエチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等が挙げられる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。
活性成分としては、例えば、有機酸、アミン、ハロゲン系活性剤、チキソ剤、溶剤、金属不活性化剤等が挙げられる。
有機酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、プロピオン酸、2,2-ビスヒドロキシメチルプロピオン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、ジグリコール酸、チオグリコール酸、ジチオグリコール酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等が挙げられる。
アミンとしては、例えば、エチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、2-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2-フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール、1-ドデシル-2-メチル-3-ベンジルイミダゾリウムクロライド、2-メチルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン、2,4-ジアミノ-6-ビニル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-ビニル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-s-トリアジン、エポキシ-イミダゾールアダクト、2-メチルベンゾイミダゾール、2-オクチルベンゾイミダゾール、2-ペンチルベンゾイミダゾール、2-(1-エチルペンチル)ベンゾイミダゾール、2-ノニルベンゾイミダゾール、2-(4-チアゾリル)ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール]、6-(2-ベンゾトリアゾリル)-4-tert-オクチル-6’-tert-ブチル-4’-メチル-2,2’-メチレンビスフェノール、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、2,2’-[[(メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]イミノ]ビスエタノール、1-(1’,2’-ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、1-(2,3-ジカルボキシプロピル)ベンゾトリアゾール、1-[(2-エチルヘキシルアミノ)メチル]ベンゾトリアゾール、2,6-ビス[(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]-4-メチルフェノール、5-メチルベンゾトリアゾール、5-フェニルテトラゾール等が挙げられる。
ハロゲン系活性剤としては、例えば、アミンハロゲン化水素酸塩、有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。ここでのアミンとしては、例えば、エチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等が挙げられ、ハロゲン化水素としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
有機ハロゲン化合物としては、例えば、trans-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール、トリアリルイソシアヌレート6臭化物、1-ブロモ-2-ブタノール、1-ブロモ-2-プロパノール、3-ブロモ-1-プロパノール、3-ブロモ-1,2-プロパンジオール、1,4-ジブロモ-2-ブタノール、1,3-ジブロモ-2-プロパノール、2,3-ジブロモ-1-プロパノール、2,3-ジブロモ-1,4-ブタンジオール、2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。ここでのアミンとしては、例えば、エチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等が挙げられ、ハロゲン化水素としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
有機ハロゲン化合物としては、例えば、trans-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール、トリアリルイソシアヌレート6臭化物、1-ブロモ-2-ブタノール、1-ブロモ-2-プロパノール、3-ブロモ-1-プロパノール、3-ブロモ-1,2-プロパンジオール、1,4-ジブロモ-2-ブタノール、1,3-ジブロモ-2-プロパノール、2,3-ジブロモ-1-プロパノール、2,3-ジブロモ-1,4-ブタンジオール、2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール等が挙げられる。
チキソ剤としては、例えば、ワックス系チキソ剤、アマイド系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。
ワックス系チキソ剤としては、例えばヒマシ硬化油等が挙げられる。
アマイド系チキソ剤としては、モノアマイド系チキソ剤、ビスアマイド系チキソ剤、ポリアマイド系チキソ剤が挙げられ、具体的には、ラウリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、不飽和脂肪酸アマイド、p-トルエンメタンアマイド、芳香族アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸ビスアマイド、メチレンビスオレイン酸アマイド、不飽和脂肪酸ビスアマイド、m-キシリレンビスステアリン酸アマイド、芳香族ビスアマイド、飽和脂肪酸ポリアマイド、不飽和脂肪酸ポリアマイド、芳香族ポリアマイド、置換アマイド、メチロールステアリン酸アマイド、メチロールアマイド、脂肪酸エステルアマイド等が挙げられる。
ソルビトール系チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデン-D-ソルビトール、ビス(4-メチルベンジリデン)-D-ソルビトール等が挙げられる。
ワックス系チキソ剤としては、例えばヒマシ硬化油等が挙げられる。
アマイド系チキソ剤としては、モノアマイド系チキソ剤、ビスアマイド系チキソ剤、ポリアマイド系チキソ剤が挙げられ、具体的には、ラウリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、不飽和脂肪酸アマイド、p-トルエンメタンアマイド、芳香族アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸ビスアマイド、メチレンビスオレイン酸アマイド、不飽和脂肪酸ビスアマイド、m-キシリレンビスステアリン酸アマイド、芳香族ビスアマイド、飽和脂肪酸ポリアマイド、不飽和脂肪酸ポリアマイド、芳香族ポリアマイド、置換アマイド、メチロールステアリン酸アマイド、メチロールアマイド、脂肪酸エステルアマイド等が挙げられる。
ソルビトール系チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデン-D-ソルビトール、ビス(4-メチルベンジリデン)-D-ソルビトール等が挙げられる。
溶剤としては、例えば、水、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、1,2-ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)エタン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,2’-オキシビス(メチレン)ビス(2-エチル-1,3-プロパンジオール)、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、1,2,6-トリヒドロキシヘキサン、ビス[2,2,2-トリス(ヒドロキシメチル)エチル]エーテル、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、1,2-ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)エタン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,2’-オキシビス(メチレン)ビス(2-エチル-1,3-プロパンジオール)、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、1,2,6-トリヒドロキシヘキサン、ビス[2,2,2-トリス(ヒドロキシメチル)エチル]エーテル、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、窒素化合物等が挙げられる。フラックスがヒンダードフェノール系化合物、又は窒素化合物のいずれかを含有することで、ソルダペーストの増粘抑制効果が高められやすくなる。
ここでいう「金属不活性化剤」とは、ある種の化合物との接触により金属が劣化することを防止する性能を有する化合物をいう。
ここでいう「金属不活性化剤」とは、ある種の化合物との接触により金属が劣化することを防止する性能を有する化合物をいう。
ヒンダードフェノール系化合物とは、フェノールのオルト位の少なくとも一方に嵩高い置換基(例えばt-ブチル基等の分岐状又は環状アルキル基)を有するフェノール系化合物をいう。
ヒンダードフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、N,N’-ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、2,2’-メチレンビス[6-(1-メチルシクロヘキシル)-p-クレゾール]、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-p-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスフォネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N’-ビス[2-[2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、下記化学式で表される化合物等が挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、N,N’-ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、2,2’-メチレンビス[6-(1-メチルシクロヘキシル)-p-クレゾール]、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-p-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスフォネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N’-ビス[2-[2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、下記化学式で表される化合物等が挙げられる。
金属不活性化剤における窒素化合物としては、例えば、ヒドラジド系窒素化合物、アミド系窒素化合物、トリアゾール系窒素化合物、メラミン系窒素化合物等が挙げられる。
ヒドラジド系窒素化合物としては、ヒドラジド骨格を有する窒素化合物であればよく、ドデカン二酸ビス[N2-(2ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジド]、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、デカンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド、N-サリチリデン-N’-サリチルヒドラジド、m-ニトロベンズヒドラジド、3-アミノフタルヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、オキザロビス(2-ヒドロキシ-5-オクチルベンジリデンヒドラジド)、N’-ベンゾイルピロリドンカルボン酸ヒドラジド、N,N’-ビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル)ヒドラジン等が挙げられる。
アミド系窒素化合物としては、アミド骨格を有する窒素化合物であればよく、N,N’-ビス{2-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシル]エチル}オキサミド等が挙げられる。
トリアゾール系窒素化合物としては、トリアゾール骨格を有する窒素化合物であればよく、N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、3-(N-サリチロイル)アミノ-1,2,4-トリアゾール等が挙げられる。
メラミン系窒素化合物としては、メラミン骨格を有する窒素化合物であればよく、メラミン、メラミン誘導体等が挙げられる。より具体的には、例えば、トリスアミノトリアジン、アルキル化トリスアミノトリアジン、アルコキシアルキル化トリスアミノトリアジン、メラミン、アルキル化メラミン、アルコキシアルキル化メラミン、N2-ブチルメラミン、N2,N2-ジエチルメラミン、N,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン等が挙げられる。
その他成分としては、例えば、界面活性剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、着色剤等が挙げられる。
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、弱カチオン系界面活性剤等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
上記以外の界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアセチレングリコール類、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミド等が挙げられる。
本実施形態のソルダペースト中のフラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量(100質量%)に対して、5~95質量%であることが好ましく、5~50質量%であることがより好ましく、5~15質量%であることがさらに好ましい。
フラックスの含有量がこの範囲であると、はんだ粉末に起因する増粘抑制効果が十分に発揮される。
フラックスの含有量がこの範囲であると、はんだ粉末に起因する増粘抑制効果が十分に発揮される。
本実施形態のソルダペーストは、当業界で一般的な製造方法により製造することができる。
上記フラックスを構成する配合成分を加熱混合してフラックスを調製し、このフラックス中に、上記はんだ粉末を撹拌混合することにより、ソルダペーストを得ることができる。また、経時での増粘抑制効果を期待して、上記はんだ粉末とは別に、酸化ジルコニウム粉末をさらに配合してもよい。
上記フラックスを構成する配合成分を加熱混合してフラックスを調製し、このフラックス中に、上記はんだ粉末を撹拌混合することにより、ソルダペーストを得ることができる。また、経時での増粘抑制効果を期待して、上記はんだ粉末とは別に、酸化ジルコニウム粉末をさらに配合してもよい。
(はんだボール)
本発明の一態様に係るはんだボールは、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
上述した実施形態のはんだ合金は、はんだボールとして使用することができる。
本実施形態のはんだボールは、当業界で一般的な方法である滴下法を用いることにより製造することができる。
はんだボールの粒径は、1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上がさらに好ましく、30μm以上が特に好ましい。一方、はんだボールの粒径は、3000μm以下が好ましく、1000μm以下がより好ましく、600μm以下がさらに好ましく、300μm以下が特に好ましい。
また、はんだボールの粒径は、例えば、1μm以上3000μm以下が好ましく、10μm以上1000μm以下がより好ましく、20μm以上600μm以下がさらに好ましく、30μm以上300μm以下が特に好ましい。
本発明の一態様に係るはんだボールは、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
上述した実施形態のはんだ合金は、はんだボールとして使用することができる。
本実施形態のはんだボールは、当業界で一般的な方法である滴下法を用いることにより製造することができる。
はんだボールの粒径は、1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上がさらに好ましく、30μm以上が特に好ましい。一方、はんだボールの粒径は、3000μm以下が好ましく、1000μm以下がより好ましく、600μm以下がさらに好ましく、300μm以下が特に好ましい。
また、はんだボールの粒径は、例えば、1μm以上3000μm以下が好ましく、10μm以上1000μm以下がより好ましく、20μm以上600μm以下がさらに好ましく、30μm以上300μm以下が特に好ましい。
(ソルダプリフォーム)
本発明の一態様に係るソルダプリフォームは、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
上述した実施形態のはんだ合金は、プリフォームとして使用することができる。
本実施形態のプリフォームの形状としては、ワッシャ、リング、ペレット、ディスク、リボン、ワイヤー等が挙げられる。
本発明の一態様に係るソルダプリフォームは、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
上述した実施形態のはんだ合金は、プリフォームとして使用することができる。
本実施形態のプリフォームの形状としては、ワッシャ、リング、ペレット、ディスク、リボン、ワイヤー等が挙げられる。
(はんだ継手)
本発明の一態様に係るはんだ継手は、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
本実施形態のはんだ継手は、電極及びはんだ接合部で構成される。はんだ接合部とは、主にはんだ合金で形成されている部分を示す。
本実施形態のはんだ継手は、例えば、ICチップ等のPKG(Package)の電極と、PCB(printed circuit board)等の基板の電極とを、上述した実施形態のはんだ合金によって接合することにより形成することができる。
また、本実施形態のはんだ継手は、フラックスを塗布した1つの電極上に、上述した実施形態のはんだボールを1つ搭載して接合するなど、当業界で一般的な方法で加工することにより製造することができる。
本発明の一態様に係るはんだ継手は、上記本発明の一態様に係るはんだ合金からなるものである。
本実施形態のはんだ継手は、電極及びはんだ接合部で構成される。はんだ接合部とは、主にはんだ合金で形成されている部分を示す。
本実施形態のはんだ継手は、例えば、ICチップ等のPKG(Package)の電極と、PCB(printed circuit board)等の基板の電極とを、上述した実施形態のはんだ合金によって接合することにより形成することができる。
また、本実施形態のはんだ継手は、フラックスを塗布した1つの電極上に、上述した実施形態のはんだボールを1つ搭載して接合するなど、当業界で一般的な方法で加工することにより製造することができる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本実施例において、特に指定しない限り、はんだ合金組成についての「ppb」は「質量ppb」であり、「ppm」は「質量ppm」であり、「%」は「質量%」である。
本実施例において、特に指定しない限り、はんだ合金組成についての「ppb」は「質量ppb」であり、「ppm」は「質量ppm」であり、「%」は「質量%」である。
<はんだ合金>
(実施例1~370、比較例1~8)
原料金属を溶融・撹拌して、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金を作製した。
(実施例1~370、比較例1~8)
原料金属を溶融・撹拌して、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金を作製した。
<はんだ粉末>
各例のはんだ合金を溶融し、アトマイズ法により、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金からなり、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号4を満たすサイズ(粒度分布)のはんだ粉末を作製した。
各例のはんだ合金を溶融し、アトマイズ法により、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金からなり、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号4を満たすサイズ(粒度分布)のはんだ粉末を作製した。
<フラックス(F0)の調製>
樹脂成分としてロジン系樹脂を用いた。
活性成分としてチキソ剤、有機酸、アミン及びハロゲン系活性剤を用いた。
溶剤としてグリコールエーテル系溶剤を用いた。
ロジン42質量部と、グリコールエーテル系溶剤35質量部と、チキソ剤8質量部と、有機酸10質量部と、アミン2質量部と、ハロゲン系活性剤3質量部と、を混合してフラックス(F0)を調製した。
樹脂成分としてロジン系樹脂を用いた。
活性成分としてチキソ剤、有機酸、アミン及びハロゲン系活性剤を用いた。
溶剤としてグリコールエーテル系溶剤を用いた。
ロジン42質量部と、グリコールエーテル系溶剤35質量部と、チキソ剤8質量部と、有機酸10質量部と、アミン2質量部と、ハロゲン系活性剤3質量部と、を混合してフラックス(F0)を調製した。
<ソルダペーストの製造>
前記フラックス(F0)と、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金からなるはんだ粉末とを混合して、ソルダペーストを製造した。
フラックス(F0)とはんだ粉末との質量比は、フラックス(F0):はんだ粉末=11:89とした。
前記フラックス(F0)と、表1Aから表16Bに示す合金組成をそれぞれ有する各例のはんだ合金からなるはんだ粉末とを混合して、ソルダペーストを製造した。
フラックス(F0)とはんだ粉末との質量比は、フラックス(F0):はんだ粉末=11:89とした。
<評価>
前記のソルダペーストを用いて、増粘抑制の評価を行った。
また、前記のはんだ合金を用いて、針状結晶の析出抑制の評価、Sn含有金属間化合物の形成抑制の評価、α線量の評価をそれぞれ行った。さらに、総合評価を行った。
詳細は以下のとおりである。評価した結果を、表1Aから表16Bに示した。
前記のソルダペーストを用いて、増粘抑制の評価を行った。
また、前記のはんだ合金を用いて、針状結晶の析出抑制の評価、Sn含有金属間化合物の形成抑制の評価、α線量の評価をそれぞれ行った。さらに、総合評価を行った。
詳細は以下のとおりである。評価した結果を、表1Aから表16Bに示した。
[増粘抑制]
(1)検証方法
調製直後のソルダペーストについて、株式会社マルコム社製:PCU-205を用い、回転数:10rpm、25℃、大気中で12時間粘度を測定した。
(1)検証方法
調製直後のソルダペーストについて、株式会社マルコム社製:PCU-205を用い、回転数:10rpm、25℃、大気中で12時間粘度を測定した。
(2)判定基準
〇:12時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から30分経過した時の粘度と比較して1.2倍以下である。
×:12時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から30分経過した時の粘度と比較して1.2倍を超える。
この判定が「〇」であれば、十分な増粘抑制効果が得られたものであると言える。すなわち、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制することができる。
〇:12時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から30分経過した時の粘度と比較して1.2倍以下である。
×:12時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から30分経過した時の粘度と比較して1.2倍を超える。
この判定が「〇」であれば、十分な増粘抑制効果が得られたものであると言える。すなわち、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制することができる。
[針状結晶の析出抑制]
(1)検証方法
各例のはんだ合金を、250℃にて溶融し、全合金組成の固相線温度以下である100℃まで10分間で冷却した。冷却後のはんだ合金について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、その300μm×300μmの範囲における任意の5ヶ所を断面観察し、その断面SEM写真においてSnFe化合物由来の針状結晶の有無を確認した。
本実施例における針状結晶とは、1つのSnFe化合物由来の結晶において、長径と短径との比であるアスペクト比が2以上の結晶をいう。
(1)検証方法
各例のはんだ合金を、250℃にて溶融し、全合金組成の固相線温度以下である100℃まで10分間で冷却した。冷却後のはんだ合金について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、その300μm×300μmの範囲における任意の5ヶ所を断面観察し、その断面SEM写真においてSnFe化合物由来の針状結晶の有無を確認した。
本実施例における針状結晶とは、1つのSnFe化合物由来の結晶において、長径と短径との比であるアスペクト比が2以上の結晶をいう。
(2)判定基準
○:5ヶ所全てのSEM観察像において、針状結晶が観察されなかった。
×:少なくとも1ヶ所のSEM観察像において、針状結晶が観察された。
この判定が「〇」であれば、針状結晶の析出抑制効果を有するものであると言える。すなわち、回路の短絡を生じにくくすることができる。
○:5ヶ所全てのSEM観察像において、針状結晶が観察されなかった。
×:少なくとも1ヶ所のSEM観察像において、針状結晶が観察された。
この判定が「〇」であれば、針状結晶の析出抑制効果を有するものであると言える。すなわち、回路の短絡を生じにくくすることができる。
[Sn含有金属間化合物の形成抑制]
(1)検証方法
各例のはんだ合金を、250℃にて溶融し、全合金組成の固相線温度以下である100℃まで10分間で冷却した。冷却後のはんだ合金について、SEMを用い、その300μm×300μmの範囲における任意の5ヶ所を断面観察し、Sn(Cu)Ni化合物の有無を確認した。
(1)検証方法
各例のはんだ合金を、250℃にて溶融し、全合金組成の固相線温度以下である100℃まで10分間で冷却した。冷却後のはんだ合金について、SEMを用い、その300μm×300μmの範囲における任意の5ヶ所を断面観察し、Sn(Cu)Ni化合物の有無を確認した。
(2)判定基準
○:5ヶ所全てのSEM観察像において、Sn(Cu)Ni化合物が観察されなかった。
×:少なくとも1ヶ所のSEM観察像において、Sn(Cu)Ni化合物が観察された。
この判定が「〇」であれば、Sn含有金属間化合物の形成抑制の効果を有するものであると言える。すなわち、はんだ継手の機械的強度を高めることができる。
○:5ヶ所全てのSEM観察像において、Sn(Cu)Ni化合物が観察されなかった。
×:少なくとも1ヶ所のSEM観察像において、Sn(Cu)Ni化合物が観察された。
この判定が「〇」であれば、Sn含有金属間化合物の形成抑制の効果を有するものであると言える。すなわち、はんだ継手の機械的強度を高めることができる。
[α線量]
(1)検証方法その1
α線量の測定は、ガスフロー比例計数器のα線量測定装置を用い、上述した手順(i)、(ii)及び(iii)に従うことにより行った。
測定サンプルとして、製造直後のはんだ合金シートを用いた。
このはんだ合金シートは、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形することにより得た。
この測定サンプルを、α線量測定装置内に入れ、PR-10ガスを12時間流し静置した後、72時間α線量を測定した。
(1)検証方法その1
α線量の測定は、ガスフロー比例計数器のα線量測定装置を用い、上述した手順(i)、(ii)及び(iii)に従うことにより行った。
測定サンプルとして、製造直後のはんだ合金シートを用いた。
このはんだ合金シートは、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形することにより得た。
この測定サンプルを、α線量測定装置内に入れ、PR-10ガスを12時間流し静置した後、72時間α線量を測定した。
(2)判定基準その1
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
(3)検証方法その2
測定サンプルを変更した以外は、上記の(1)検証方法その1と同様にして、α線量の測定を行った。
測定サンプルとして、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、100℃で1時間の加熱処理を行い、放冷したものを用いた。
測定サンプルを変更した以外は、上記の(1)検証方法その1と同様にして、α線量の測定を行った。
測定サンプルとして、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、100℃で1時間の加熱処理を行い、放冷したものを用いた。
(4)判定基準その2
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
(5)検証方法その3
上記の(1)検証方法その1にてα線量を測定した測定サンプルのはんだ合金シートを1年間保管した後、再度、上述した手順(i)、(ii)及び(iii)に従うことによりα線量を測定して、α線量の経時変化を評価した。
上記の(1)検証方法その1にてα線量を測定した測定サンプルのはんだ合金シートを1年間保管した後、再度、上述した手順(i)、(ii)及び(iii)に従うことによりα線量を測定して、α線量の経時変化を評価した。
(6)判定基準その3
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、発生するα線量が経時変化せず、安定なものであると言える。すなわち、電子機器類におけるソフトエラーの発生を抑制することができる。
〇〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2以下であった。
〇:測定サンプルから発生するα線量が0.002cph/cm2超、0.02cph/cm2以下であった。
×:測定サンプルから発生するα線量が0.02cph/cm2超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、発生するα線量が経時変化せず、安定なものであると言える。すなわち、電子機器類におけるソフトエラーの発生を抑制することができる。
[総合評価]
〇:表1Aから表16Bにおいて、増粘抑制、針状結晶の析出抑制、Sn含有金属間化合物の形成抑制、製造直後のα線量、加熱処理後のα線量、α線量の経時変化の各評価が、いずれも「〇〇」又は「〇」であった。
×:表1Aから表16Bにおいて、増粘抑制、針状結晶の析出抑制、Sn含有金属間化合物の形成抑制、製造直後のα線量、加熱処理後のα線量、α線量の経時変化の各評価のうち、少なくとも1つが×であった。
〇:表1Aから表16Bにおいて、増粘抑制、針状結晶の析出抑制、Sn含有金属間化合物の形成抑制、製造直後のα線量、加熱処理後のα線量、α線量の経時変化の各評価が、いずれも「〇〇」又は「〇」であった。
×:表1Aから表16Bにおいて、増粘抑制、針状結晶の析出抑制、Sn含有金属間化合物の形成抑制、製造直後のα線量、加熱処理後のα線量、α線量の経時変化の各評価のうち、少なくとも1つが×であった。
表1Aから表16Bに示すように、本発明を適用した実施例1~370のはんだ合金を用いた場合では、いずれにおいても、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、回路の短絡を生じにくく、はんだ継手の機械的強度を高められ、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することが可能であることが確認された。
一方、本発明の範囲外である比較例1~8のはんだ合金を用いた場合では、いずれにおいても、増粘抑制、針状結晶の析出抑制、Sn含有金属間化合物の形成抑制、及びα線量の評価のうちの少なくとも1つが劣る結果を示した。
Claims (23)
- U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - 更に、前記合金組成は、下記(1’)式を満たす、請求項1又は2に記載のはんだ合金。
40≦Ni+Fe≦200 (1’)
(1’)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - Pbが2質量ppm未満である、請求項1~3のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- Asが2質量ppm未満である、請求項1~4のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- 更に、前記合金組成は、Ag:0質量%以上4質量%以下、及びCu:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、
Ag:0質量%超4質量%以下、及びCu:0質量%超0.9質量%以下の少なくとも一種と、
残部がSnと、
からなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm超600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、
Cu:0質量%超0.9質量%以下と、
残部がSnと、
からなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、
CuとNiとの比率は、Cu/Niで表される質量比として、8以上175以下であり、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm以上100質量ppm以下と、
Cu:0質量%超0.9質量%以下と、
残部がSnと、
からなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、
CuとNiとFeとの比率は、Cu/(Ni+Fe)で表される質量比として、7以上350以下であり、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - U:5質量ppb未満、Th:5質量ppb未満、Pb:5質量ppm未満、As:5質量ppm未満、Ni:0質量ppm以上600質量ppm以下、及びFe:0質量ppm超100質量ppm以下と、
Cu:0質量%超0.9質量%以下と、
残部がSnと、
からなる合金組成を有し、
下記(1)式を満たし、
CuとFeとの比率は、Cu/Feで表される質量比として、50以上350以下であり、かつ、
α線量が0.02cph/cm2以下である、はんだ合金。
20≦Ni+Fe≦700 (1)
(1)式中、Ni及びFeは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。 - NiとFeとの比率は、Ni/Feで表される質量比として、0.4以上30以下である、請求項7~10のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- 更に、前記合金組成は、Ag:0質量%超4質量%以下を含有する、請求項8~11のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- 更に、前記合金組成は、Bi:0質量%以上0.3質量%以下、及びSb:0質量%以上0.9質量%以下の少なくとも一種を含有する、請求項1~12のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- 更に、前記合金組成は、下記(2)式を満たす、請求項13に記載のはんだ合金。
0.03≦Bi+Sb≦1.2 (2)
(2)式中、Bi及びSbは、各々前記合金組成での含有量(質量%)を表す。 - 一面の面積が900cm2であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、100℃で1時間の加熱処理を施した後におけるα線量が、0.02cph/cm2以下となる、請求項1~14のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- α線量が0.002cph/cm2以下である、請求項1~15のいずれか一項に記載のはんだ合金。
- α線量が0.001cph/cm2以下である、請求項16に記載のはんだ合金。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだ粉末。
- 粒度分布の異なる2種以上のはんだ合金粒子群を併有する、請求項18に記載のはんだ粉末。
- 請求項18又は19に記載のはんだ粉末と、フラックスとを含有する、ソルダペースト。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだボール。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、ソルダプリフォーム。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のはんだ合金からなる、はんだ継手。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020227035027A KR102557835B1 (ko) | 2020-04-10 | 2021-02-19 | 땜납 합금, 땜납 분말, 솔더 페이스트, 땜납 볼, 솔더 프리폼 및 땜납 이음 |
| CN202180041140.1A CN115916453B (zh) | 2020-04-10 | 2021-02-19 | 软钎料合金、软钎料粉末、焊膏、焊料球、预成型软钎料和钎焊接头 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020070927A JP6836091B1 (ja) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 |
| JP2020-070927 | 2020-04-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021205759A1 true WO2021205759A1 (ja) | 2021-10-14 |
Family
ID=74665105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/006437 Ceased WO2021205759A1 (ja) | 2020-04-10 | 2021-02-19 | はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6836091B1 (ja) |
| KR (1) | KR102557835B1 (ja) |
| CN (1) | CN115916453B (ja) |
| TW (1) | TWI762200B (ja) |
| WO (1) | WO2021205759A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005040847A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Hitachi Metals Ltd | はんだボールの製造方法 |
| JP4472752B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-06-02 | 日鉱金属株式会社 | 高純度錫又は錫合金及び高純度錫の製造方法 |
| JP5019764B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2012-09-05 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | 鉛フリーハンダ合金、ハンダボール及び電子部材 |
| JP6540869B1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-07-10 | 千住金属工業株式会社 | はんだペースト |
| JP2020055037A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 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 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5019764B1 (ja) * | 1971-04-30 | 1975-07-09 | ||
| JP5030442B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2012-09-19 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | 鉛フリーハンダ合金、ハンダボール及び電子部材 |
| JP2008168322A (ja) | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ishikawa Kinzoku Kk | Fe浸食抑制鉛フリーはんだ合金 |
| KR101444568B1 (ko) * | 2010-03-16 | 2014-09-24 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | α 선량이 적은 주석 또는 주석 합금 및 그 제조 방법 |
| KR101645929B1 (ko) * | 2013-09-19 | 2016-08-04 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | Ni 볼, Ni 핵 볼, 납땜 조인트, 폼 땜납, 납땜 페이스트 |
| JP6717559B2 (ja) | 2013-10-16 | 2020-07-01 | 三井金属鉱業株式会社 | 半田合金及び半田粉 |
| EP3103567A4 (en) * | 2014-02-04 | 2017-11-01 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Method for producing metal ball, joining material, and metal ball |
| JP5534122B1 (ja) * | 2014-02-04 | 2014-06-25 | 千住金属工業株式会社 | 核ボール、はんだペースト、フォームはんだ、フラックスコート核ボールおよびはんだ継手 |
| US10400342B2 (en) * | 2015-10-19 | 2019-09-03 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | High purity tin and method for manufacturing same |
| JP6678704B2 (ja) * | 2018-07-20 | 2020-04-08 | 千住金属工業株式会社 | はんだ材料、ソルダペースト、及びはんだ継手 |
| CN109262163A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-01-25 | 长沙浩然医疗科技有限公司 | 一种无铅焊料合金及其制备方法 |
-
2020
- 2020-04-10 JP JP2020070927A patent/JP6836091B1/ja active Active
-
2021
- 2021-02-19 TW TW110105772A patent/TWI762200B/zh active
- 2021-02-19 WO PCT/JP2021/006437 patent/WO2021205759A1/ja not_active Ceased
- 2021-02-19 CN CN202180041140.1A patent/CN115916453B/zh active Active
- 2021-02-19 KR KR1020227035027A patent/KR102557835B1/ko active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005040847A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Hitachi Metals Ltd | はんだボールの製造方法 |
| JP4472752B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-06-02 | 日鉱金属株式会社 | 高純度錫又は錫合金及び高純度錫の製造方法 |
| JP5296269B1 (ja) * | 2005-07-01 | 2013-09-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 高純度錫合金 |
| JP5019764B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2012-09-05 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | 鉛フリーハンダ合金、ハンダボール及び電子部材 |
| JP6540869B1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-07-10 | 千住金属工業株式会社 | はんだペースト |
| JP2020055037A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115916453A (zh) | 2023-04-04 |
| KR20220141914A (ko) | 2022-10-20 |
| KR102557835B1 (ko) | 2023-07-21 |
| TWI762200B (zh) | 2022-04-21 |
| JP6836091B1 (ja) | 2021-02-24 |
| TW202138577A (zh) | 2021-10-16 |
| JP2021167006A (ja) | 2021-10-21 |
| CN115916453B (zh) | 2023-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112384325A (zh) | 软钎料合金、软钎料粉末、焊膏和使用它们的钎焊接头 | |
| CN114378476B (zh) | 焊膏 | |
| JP6928294B1 (ja) | ソルダペースト | |
| JP7212300B2 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 | |
| WO2020240927A1 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、およびはんだ継手 | |
| JP6836091B1 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム及びはんだ継手 | |
| JP6928295B1 (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
| HK40085091A (en) | Solder alloy, solder powder, solder paste, solder ball, solder preform, and solder joint | |
| WO2020240929A1 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、およびはんだ継手 | |
| HK40085091B (en) | Solder alloy, solder powder, solder paste, solder ball, solder preform, and solder joint | |
| HK40081502A (en) | Solder alloy, solder powder, solder paste, solder ball, solder preform, and solder joint | |
| JP2020192599A (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、およびはんだ継手 | |
| JP2020192600A (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、はんだペースト、およびこれらを用いたはんだ継手 | |
| HK40067606B (en) | Solder paste | |
| HK40065661A (zh) | 助焊剂和焊膏 | |
| HK40067606A (en) | Solder paste | |
| HK40065661B (en) | Flux and solder paste | |
| HK40068082A (en) | Solder paste | |
| WO2020240928A1 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、はんだペースト、およびこれらを用いたはんだ継手 | |
| WO2020241316A1 (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、ソルダペースト、はんだボール、およびソルダプリフォーム | |
| JP2020192601A (ja) | はんだ合金、はんだ粉末、およびはんだ継手 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21784722 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20227035027 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21784722 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |