SnAgCu系焊料粉末及使用该粉末的焊料用浆料的制作方法_3

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料中的助焊剂的含有比例过多而导致金属的含有比 例减少,在焊料熔融时无法获得所希望尺寸的焊料凸块。
[0044]由于该焊料用浆料以上述本发明的焊料粉末作为材料,因此熔融性以及润湿性非 常好,不易产生焊料球的的方面较优异。并且,该焊料用浆料由于是通过5 μπι以下的微细 的焊料粉末来制备,因此若使用该焊料用浆料就能够在基板等上以细间距图案来进行印 刷,能够形成高度的偏差少的焊料凸块。因此,该焊料用浆料能够适用于安装更微细的电子 部件。
[0045] 实施例
[0046] 接着,对本发明的实施例和比较例进行详细说明。
[0047] 〈实施例1>
[0048] 首先,在水50mL中加入I. 59Χ ΙΟΛιοΙ的硫酸铜(II)、4· IOX l(T4mol的硫酸银 (I)、2. 62Χ 10_2m〇l的硫化锡(II),使用搅拌器以转速300rpm搅拌5分钟,制备溶解液。用 硫酸将该溶解液的PH调整为0. 5之后,作为分散剂而加入0. 5g的聚乙烯醇500 (平均分子 量为500的聚乙烯醇),再以转速300rpm搅拌10分钟。
[0049] 接着,在该溶解液中,以添加速度50mL/sec加入pH调整为0· 5的I. 58mol/L的二 价铬离子水溶液50mL,以转速500rpm搅拌10分钟而还原各金属离子,获得在溶液中分散 有金属粉末的分散液。将该分散液静置60分钟以使所生成的金属粉末沉淀之后,去除上清 液,在此加入IOOmL的水且以转速300rpm搅拌10分钟的操作重复进行3次,进行清洗。
[0050] 接着,将作为添加剂的水杨酸(2-羟基苯甲酸)20mg添加于水20mL中,制备添加 剂溶液。将该添加剂溶液添加于清洗后、干燥前的上述金属粉末4. Og中,以转速300rpm的 条件搅拌30分钟。
[0051] 之后,通过真空干燥机使其干燥,获得在焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中 含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为〇. 49质量份的水杨酸的SnAgCu系焊料粉末。对 所得焊料粉末进行元素分析后,Sn为96. 5质量%、Ag为3质量%、Cu为0. 5质量%。另 外,表1中,表示以锡、银、铜的成分总量的干燥前的金属粉末作为100质量份时的添加剂的 使用量(质量份)。
[0052] 〈实施例2>
[0053] 除了使用水杨酸0. SOmg作为添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。在该 焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为〇. 02质 量份的水杨酸。
[0054] 〈实施例3>
[0055] 除了使用水杨酸40mg作为添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。在该焊 料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为0. 99质量 份的水杨酸。
[0056] 〈实施例4>
[0057] 除了使用羟基苯甲酸的酯、即3, 4-二羟基苯甲酸乙酯20mg作为添加剂以外,与实 施例1同样地获得焊料粉末。在该焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜 的成分总量100质量份为0. 46质量份的3, 4-二羟基苯甲酸乙酯。
[0058] 〈实施例5>
[0059] 除了使用羟基苯甲酸的酯、即3, 5-二羟基苯甲酸乙酯20mg作为添加剂以外,与实 施例1同样地获得焊料粉末。在该焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜 的成分总量100质量份为0. 48质量份的3, 5-二羟基苯甲酸乙酯。
[0060] 〈比较例1>
[0061] 除了未添加添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。
[0062] 〈比较例2>
[0063] 除了使用水杨酸SOmg作为添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。在该焊 料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为1. 9质量份 的水杨酸。
[0064] 〈比较例3>
[0065] 除了使用水杨酸0.4mg作为添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。在该 焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为〇. 00093 质量份的水杨酸。
[0066] 〈比较例4>
[0067] 除了使用没食子酸20mg作为添加剂以外,与实施例1同样地获得焊料粉末。在该 焊料粉末表面附着有相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为〇. 45质 量份的没食子酸。
[0068] 〈比较例5>
[0069] 混合通过比较例1获得的焊料粉末与水杨酸粉末20mg,获得焊料粉末。
[0070] 〈比较试验及评价〉
[0071] 关于实施例1~5及比较例1~5所得的焊料粉末,通过以下所述的方法,进行粉 末的平均粒径、组成的分析或测定,并且评价未凝聚粉的比例及润湿性。将这些结果示于下 表1。
[0072] (i)平均粒径:以使用激光衍射散射法的粒度分布测定装置(HORIBA,Ltd制,激光 衍射/散射式粒径分布测定装置LA-950)来测定粒径分布,将该体积累积中位直径(Median 直径,D5tl)作为焊料粉末的平均粒径。
[0073] (ii)组成:使用ICP发光分析装置(Shimadzu Corporation制ICP发光分析装 置:ICPS_7510),以感应親合电衆发光分光分析(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy :ICP-AES)测定金属元素含量。并且,以高速液体层析仪/紫外 线吸光度检测器(High Performance liquid chromatography/Ultra-Violet Absorbance Detector :HPLC/UV)测定各添加剂的含量。
[0074] (iii)未凝聚粉:利用SEM,以2000倍的倍率在50 μmX50 μm的视野中观察恪融 后的焊料凸块的表面,以目视评价一视野中的未凝聚粉的多寡。
[0075] (iv)润湿性:根据JISZ3284中记载的"润湿效果及去湿试验(办札効力及 試験)"进行。关于评价也同样将润湿扩展程度区分为1~4。另外,表1 中润湿扩展程度为" 1"表示润湿性最优异,"4"表示润湿性最差。
[0076]
【主权项】
1. 一种SnAgCu系焊料粉末,其为平均粒径5ym以下的焊料粉末,且通过在所述焊料粉 末表面附着有熔点为250°C以下的羟基苯甲酸或其酯的溶液的干燥物作为添加剂而成。
2. 根据权利要求1所述的SnAgCu系焊料粉末,其中, 所述添加剂为水杨酸、3, 4-二羟基苯甲酸乙酯或3, 5-二羟基苯甲酸乙酯。
3. 根据权利要求1所述的SnAgCu系焊料粉末,其中, 所述添加剂的附着量相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量的100质量份为 0.01~LO质量份, 银的含有比例在将锡、银、铜的成分总量设为100质量%时为〇. 1~10质量%, 铜的含有比例在将锡、银、铜的成分总量设为100质量%时为〇. 1~2. 0质量%, 其余部分由锡所组成。
4. 根据权利要求1所述的SnAgCu系焊料粉末,其中, 在将焊料粉末总量设为1〇〇质量%时,以1. 〇质量%以下的比例含有铋、锗、镍或铟的 至少一种。
5. -种焊料用浆料,其通过混合权利要求1所述的SnAgCu系焊料粉末和焊料用助焊剂 并进行浆料化而获得。
6. 根据权利要求5所述的焊料用浆料,其用于安装电子部件。
【专利摘要】本发明提供一种SnAgCu系焊料粉末,其为平均粒径5μm以下的焊料粉末,且在焊料粉末表面附着有熔点为250℃以下的羟基苯甲酸或其酯的溶液的干燥物作为添加剂。添加剂优选为水杨酸、3,4-二羟基苯甲酸乙酯或3,5-二羟基苯甲酸乙酯。添加剂的附着量相对于焊料粉末中含有的锡、银、铜的成分总量100质量份为0.01~1.0质量份,且优选银的含有比例在将锡、银、铜的成分总量设为100质量%时为0.1~10质量%,铜的含有比例在将锡、银、铜的成分总量设为100质量%时为0.1~2.0质量%,其余部分由锡所组成。
【IPC分类】B23K35-14, H05K3-34, B22F1-02, B23K35-22, B23K35-26, C22C13-00
【公开号】CN104768700
【申请号】CN201480002818
【发明人】岩田广太郎, 村冈弘树, 久芳完治
【申请人】三菱综合材料株式会社
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月21日
【公告号】WO2014115695A1
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