JP2001259884A - Paste solder - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、鉛の含まれてい
ないペーストはんだに関する。詳しくは、無鉛はんだの
合金粉末と、鉛の含まれていない低融点はんだの合金粉
末を所定の割合で混合することによって、融点が低く、
濡れ性のよいペーストはんだを提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead-free paste solder. Specifically, by mixing the alloy powder of the lead-free solder and the alloy powder of the low melting point solder containing no lead in a predetermined ratio, the melting point is low,
This provides a paste solder having good wettability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、鉛（Ｐｂ）を含有したは
んだとしてはＳｎ−Ｐｂ系の共晶はんだが多用されてい
る。この共晶はんだはその融点が１８３℃程度と低く、
しかも濡れ性（親和性）がよいため、プリント基板への
実装部品をはんだ付けするときのリフロー処理などのペ
ーストはんだとして、よく用いられている。2. Description of the Related Art As is well known, Sn-Pb eutectic solder is frequently used as a solder containing lead (Pb). This eutectic solder has a low melting point of about 183 ° C,
In addition, since it has good wettability (affinity), it is often used as a paste solder for reflow treatment when soldering a component mounted on a printed circuit board.
【０００３】最近では、この鉛を含んだ共晶はんだの代
わりに、無鉛はんだを使用する試みがなされている。無
鉛はんだとしては、 （１）Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.7Ｃｕ系 （２）Ｓｎ−2.5Ａｇ−1.0Ｂｉ−0.5Ｃｕ系 （３）Ｓｎ−0.7Ｃｕ系 などの無鉛はんだが知られている。[0003] Recently, attempts have been made to use lead-free solders instead of the eutectic solders containing lead. Lead-free solders such as (1) Sn-3.5Ag-0.7Cu-based (2) Sn-2.5Ag-1.0Bi-0.5Cu-based (3) Sn-0.7Cu-based are known as lead-free solders.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した無
鉛はんだは一般にその融点ＭＰ１が高い。（１）の無鉛
はんだの融点は２１７〜２２０℃、（２）の無鉛はんだ
の融点は２１３〜２１９℃、そして（３）の無鉛はんだ
の融点は２２７℃であることが知られている。By the way, the above-mentioned lead-free solder generally has a high melting point MP1. It is known that the melting point of the lead-free solder of (1) is 217 to 220 ° C., the melting point of the lead-free solder of (2) is 213 to 219 ° C., and the melting point of the lead-free solder of (3) is 227 ° C.
【０００５】このように無鉛はんだは、図４のように鉛
を含んだ共晶はんだよりもその融点ＭＰ２（１８３℃）
が遥かに高く濡れ性が悪いために、無鉛はんだをペース
トはんだとしてリフロー処理に使用すると、プリント基
板に対するプリヒート温度を高く、かつ処理時間を長く
しなければならない。また、リフロー域の温度を２４０
〜２５０℃と高めに、処理時間を長く設定する必要があ
る。このプリヒート域、リフロー域の高温、長時間化
（Ｓｎ−Ｐｂ共昌はんだに比べて）は、プリント基板や
電子部品の熱劣化を生じさせ、また熱エネルギーの消費
増加といった問題も惹起する。As described above, the lead-free solder has a melting point MP2 (183 ° C.) higher than that of the eutectic solder containing lead as shown in FIG.
When lead-free solder is used as a paste solder for reflow processing, the preheating temperature for the printed circuit board must be increased and the processing time must be prolonged. In addition, the temperature of the reflow
It is necessary to set the processing time to a high temperature of up to 250 ° C. The high temperature and the long time (compared to Sn-Pb Kyosho solder) in the preheating region and the reflow region cause thermal deterioration of printed circuit boards and electronic components, and also cause problems such as increased consumption of thermal energy.
【０００６】一方、この他の無鉛はんだとしては、Ｓｎ
−Ｂｉ系のはんだが知られている。このビスマス（Ｂ
ｉ）を含んだはんだの場合には、周知のようにその融点
が前者の場合で１３９℃、後者の場合でも１３９〜１７
１℃と、鉛を含んだ共晶はんだの融点よりも低い。On the other hand, other lead-free solders include Sn
-A Bi-based solder is known. This bismuth (B
As is well known, the melting point of the solder containing i) is 139 ° C. in the former case, and 139 to 17 in the latter case.
1 ° C., lower than the melting point of eutectic solder containing lead.
【０００７】そのため、低温下でリフロー処理が可能に
なるという特徴を有する反面、ビスマスの含有量が多い
関係で、接合強度が弱いこと、さらには機器使用時の発
熱により実装部品のはんだ接合部が１００℃以上になる
と、極端に接合強度が低下してしまうため、何れも信頼
性に欠けると言った問題がある。したがって、環境に優
しいこのような無鉛はんだを使用するには解決しなけれ
ばならない問題が山積している。[0007] For this reason, the reflow process can be performed at a low temperature, but the bonding strength is weak due to the large content of bismuth, and furthermore, the solder joints of the mounted parts are not heated due to the heat generated during use of the equipment. When the temperature is 100 ° C. or higher, the bonding strength is extremely reduced, and there is a problem in that all of them lack reliability. Therefore, there are many problems to be solved in order to use such an environment-friendly lead-free solder.
【０００８】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、特に融点が低く、濡れ性のよ
い、しかも接合強度が強いペーストはんだを提案するも
のである。Accordingly, the present invention has solved such a conventional problem, and proposes a paste solder having a low melting point, good wettability and high bonding strength.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係るペーストはんだ
では、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系
又はＳｎ−Ｃｕ系のうち何れかの無鉛はんだ合金粉末
と、Ｓｎ−Ｂｉ系の低融点はんだ合金粉末からなること
を特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a paste solder according to the present invention, which comprises a Sn-Ag-Cu type, a Sn-Ag-Bi-Cu type or a Sn-Cu type. And a Sn-Bi based low melting point solder alloy powder.
【００１０】この発明において無鉛はんだとしては、Ｓ
ｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の無鉛はんだ、特にＳｎ−3.5Ａｇ−
0.75Ｃｕ系の無鉛はんだの合金粉末が好ましい。またＳ
ｎ−Ｂｉ系低融点はんだのビスマス含有量は、混合する
無鉛はんだの融点よりも低くなるような含有量のものが
選ばれる。具体的にはＳｎ−Ｂｉ系においてＢｉ含有量
は、２２〜８０重量％である。In the present invention, the lead-free solder includes S
n-Ag-Cu-based lead-free solder, especially Sn-3.5Ag-
An alloy powder of 0.75Cu-based lead-free solder is preferred. Also S
The bismuth content of the n-Bi low melting point solder is selected to be lower than the melting point of the lead-free solder to be mixed. Specifically, the Bi content in the Sn-Bi system is 22 to 80% by weight.
【００１１】より具体的には、Ｓｎ−Ｂｉ系低融点はん
だとしては、Ｓｎ−58Ｂｉ系又はＳｎ−40Ｂｉ系の低融
点はんだの合金粉末が好ましい。一例を示すならば、Ｓ
ｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系の無鉛はんだの合金粉末と、
Ｓｎ−58Ｂｉ系低融点はんだの合金粉末が、２：１の割
合で混合することによって、その融点が鉛を含んだ共晶
はんだの融点に近くなる。また濡れ性も共晶はんだと同
じ位になる。More specifically, the Sn-Bi-based low melting point solder is preferably a Sn-58Bi-based or Sn-40Bi-based low-melting point solder alloy powder. As an example, S
n-3.5Ag-0.75Cu-based lead-free solder alloy powder;
By mixing the alloy powder of the Sn-58Bi-based low melting point solder at a ratio of 2: 1, the melting point becomes close to the melting point of the eutectic solder containing lead. Also, the wettability is about the same as that of the eutectic solder.
【００１２】同様に、Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系の無
鉛はんだの合金粉末と、Ｓｎ−58Ｂｉ系低融点はんだの
合金粉末と、Ｓｎ−40Ｂｉ系低融点はんだの合金粉末
が、５：１：１の割合で混合することによって、融点が
低く、濡れ性が改善されたペーストはんだを得ることが
できる。Similarly, an alloy powder of Sn-3.5Ag-0.75Cu based lead-free solder, an alloy powder of Sn-58Bi based low melting point solder, and an alloy powder of Sn-40Bi based low melting point solder are 5: 1: By mixing at a ratio of 1, a paste solder having a low melting point and improved wettability can be obtained.
【００１３】したがって、このペーストはんだをリフロ
ー処理に使用する場合には、プリント基板に対するプリ
ヒート温度の低温化、リフロー域の短時間化、作業温度
の抑制などを図ることができるので、鉛を有する共晶は
んだと同じような使用環境下で使用できることになる。
ビスマスの含有量を抑えることによって接合強度は低下
しない。Therefore, when this paste solder is used for the reflow treatment, it is possible to lower the preheating temperature for the printed circuit board, shorten the reflow area, and suppress the working temperature. It can be used under the same usage environment as the crystal solder.
By reducing the bismuth content, the joining strength does not decrease.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るペースト
はんだの一実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。Next, an embodiment of a paste solder according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１５】この発明では、ペーストはんだとして無鉛
はんだの合金粉末と、鉛を含まない低融点はんだの合金
粉末とを混合したものである。混合する低融点はんだ
は、無鉛はんだの融点より低い融点となる低融点はんだ
である。According to the present invention, the alloy powder of the lead-free solder and the alloy powder of the low melting point solder containing no lead are mixed as the paste solder. The low melting point solder to be mixed is a low melting point solder having a melting point lower than the melting point of the lead-free solder.
【００１６】無鉛はんだとしては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系又はＳｎ−Ｃｕ系のうち
何れかの合金粉末が使用される。低融点はんだとして
は、Ｓｎ−Ｂｉ系の合金粉末が使用される。Ｓｎ−Ｂｉ
系の低融点はんだを使用する場合には、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃ
ｕ系無鉛はんだの融点が２１７〜２２０℃程度であるの
で、２００℃以下の融点となるような低融点はんだが混
合される。As the lead-free solder, Sn-Ag-Cu
Alloy, Sn-Ag-Bi-Cu-based or Sn-Cu-based alloy powder is used. As the low melting point solder, Sn-Bi alloy powder is used. Sn-Bi
If a low-melting solder is used, use Sn-Ag-C
Since the melting point of the u-based lead-free solder is about 217 to 220 ° C., a low melting point solder having a melting point of 200 ° C. or less is mixed.
【００１７】図１はＳｎ−Ｂｉ系のビスマス含有量と固
相および液相関係を示すグラフ（状態図）であって、液
相線からも明らかなように、融点が２００℃以下となる
ビスマスの含有量は、２２〜８０重量％の範囲内である
ことが判る。ビスマス含有量を少なくすればそれだけ融
点を下げることができる。ただし、図１からも明らかな
ように含有量が５７〜５８重量％（Ｓｎ−Ｂｉ共昌組
成）のとき、最も低い融点の温度となることがわかる。
したがってこの５７〜５８重量％がターニングポイント
となる。FIG. 1 is a graph (phase diagram) showing the relationship between the bismuth content of the Sn—Bi system and the solid and liquid phases. As is clear from the liquidus line, bismuth having a melting point of 200 ° C. or less is obtained. Is in the range of 22 to 80% by weight. The lower the bismuth content, the lower the melting point. However, as is clear from FIG. 1, when the content is 57 to 58% by weight (Sn—Bi composition), the temperature of the lowest melting point is obtained.
Therefore, this 57 to 58% by weight is the turning point.
【００１８】続いて好ましいペーストはんだを例示す
る。ただし、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系としては、Ｓｎ−3.5
Ａｇ−0.75Ｃｕ系の無鉛はんだの合金粉末を例示し、Ｓ
ｎ−Ｂｉ系低融点はんだとしては、Ｓｎ−58Ｂｉ系およ
びＳｎ−40Ｂｉ系の低融点はんだを例示する。Next, preferred paste solders will be exemplified. However, Sn-Ag-Cu based Sn-3.5
Ag-0.75Cu based lead-free solder alloy powder
Examples of the n-Bi low melting point solder include Sn-58Bi and Sn-40Bi low melting point solders.
【００１９】ここに、Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系と
は、１００重量％に対し、Ａｇが３．５重量％、Ｃｕが
０．７５重量％、そして残りの９５．７５重量％がＳｎ
であることを示している。Ｓｎ−Ｂｉ系低融点はんだで
あっても同様であり、Ｓｎ−58Ｂｉ系の低融点はんだの
場合には、ビスマスが５８重量％で、残り４２重量％が
スズ（Ｓｎ）となる。Here, Sn-3.5Ag-0.75Cu-based refers to 3.5% by weight of Ag, 0.75% by weight of Cu, and 95.75% by weight of Sn with respect to 100% by weight.
Is shown. The same applies to the Sn-Bi-based low melting point solder. In the case of the Sn-58Bi-based low melting point solder, bismuth is 58% by weight and the remaining 42% by weight is tin (Sn).
【００２０】このような無鉛はんだと低融点はんだを使
用する場合、図２に示すようにその組み合わせとして考
えられるのは、 （ａ）ケースＩとII・・・Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系
（Ａ）とＳｎ−58Ｂｉ系（Ｂ）の混合粉末、 （ｂ）ケースIIIとIV・・・Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系
（Ａ）とＳｎ−40Ｂｉ系（Ｃ）の混合粉末および （ｃ）ケースＶ・・・・・Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系
（Ａ）とＳｎ−58Ｂｉ系（Ｂ）とそしてＳｎ−40Ｂｉ系
（Ｃ）の混合粉末 である。When such a lead-free solder and a low melting point solder are used, as shown in FIG. 2, the combination can be considered as follows: (a) Cases I and II... Sn-3.5Ag-0.75Cu ( (A) mixed powder of Sn-58Bi (B), (b) mixed powder of Case III and IV ... Sn-3.5Ag-0.75Cu (A) and Sn-40Bi (C), and (c) Case V: A mixed powder of Sn-3.5Ag-0.75Cu-based (A), Sn-58Bi-based (B), and Sn-40Bi-based (C).
【００２１】これらの組み合わせのうち、混合比率を変
えたときの例が図２に示されている。この図にはこれら
の混合粉末としたときの混合比率と、溶融プロセスと、
さらに溶融後の金属組成（重量％）が示されている。FIG. 2 shows an example in which the mixing ratio is changed among these combinations. This figure shows the mixing ratio of these mixed powders, the melting process,
Further, the metal composition (% by weight) after melting is shown.
【００２２】ケースＩとIIおよびＶは、Ｓｎ−58Ｂｉ系
の低融点はんだが混合されているので、それぞれ溶融温
度が１３９℃と、鉛を含んだ共晶はんだの溶融温度（１
８３℃）よりも遥かに低くすることができる。これに対
してケースIIIとIVの場合には、Ｓｎ−40Ｂｉ系低融点
はんだが混合されているので、その溶融温度は共晶はん
だの融点よりも僅かに低い温度（１７１℃程度）とな
る。In cases I, II and V, the melting point of the eutectic solder containing lead was 139 ° C. and the melting point of the eutectic solder containing lead (1
83 ° C.). On the other hand, in Cases III and IV, the melting temperature is slightly lower (about 171 ° C.) than the melting point of the eutectic solder because the Sn-40Bi-based low melting point solder is mixed.
【００２３】ところで、従来から知られている鉛を含む
共晶はんだのリフロー温度プロファイルは図３曲線Ｓａ
で示すようになり、その融点（メルティング・ポイン
ト）は１８３℃である。またＳｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ
系の無鉛はんだの場合には、曲線Ｓｂのようにその融点
が２２０℃程度となり、プリント基板を余熱（プリヒー
ト）する温度が高くなり、処理時間が長くかかる。ま
た、リフロー域では、濡れを確保するために温度を高め
に設定すると共に、リフロー処理時間も長くなる。Incidentally, the reflow temperature profile of a conventionally known eutectic solder containing lead is shown by a curve Sa in FIG.
The melting point (melting point) is 183 ° C. Also, Sn-3.5Ag-0.75Cu
In the case of a lead-free solder, the melting point is about 220 ° C. as shown by the curve Sb, the temperature for preheating the printed circuit board is high, and the processing time is long. In the reflow region, the temperature is set higher to ensure the wetting, and the reflow processing time becomes longer.
【００２４】また、ビスマスを含む低融点はんだの場合
で、Ｓｎ−58Ｂｉ系の低融点はんだでは曲線Ｓｃのよう
にその融点が１３９℃と低く、したがってプリヒート時
間も鉛を含む共晶はんだよりも短いし、したがってリフ
ロー温度も低くなる。In the case of the low melting point solder containing bismuth, the melting point of the Sn-58Bi type low melting point solder is as low as 139 ° C. as shown by a curve Sc, and the preheating time is shorter than that of the eutectic solder containing lead. Therefore, the reflow temperature is also lowered.
【００２５】この発明においては、上述したようにペー
ストはんだとしての混合粉末を得るケースとして幾つか
のケースが考えられるが、そのうちケースIIIとIVを除
く混合粉末の場合、特にケースＶの場合について考察す
る。In the present invention, as described above, there are several cases in which the mixed powder as the paste solder is obtained. Among them, the mixed powder excluding cases III and IV, particularly the case V, will be considered. I do.
【００２６】ケースＶの場合には、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系
の無鉛はんだと、Ｓｎ−Ｂｉ系であって、その含有量が
Ｓｎ−58Ｂｉ系とＳｎ−40Ｂｉ系とを、それぞれ５：
１：１の割合で混合して混合粉末であるペーストはんだ
を生成した場合である。In the case V, the Sn-Ag-Cu-based lead-free solder and the Sn-Bi-based Sn-58Bi-based and Sn-40Bi-based 5:
This is a case where the paste solder which is a mixed powder is produced by mixing at a ratio of 1: 1.
【００２７】Ｓｎ−Ｂｉ系低融点はんだは、同一種類の
低融点はんだ自体でのビスマス含有量が２２〜８０重量
％の範囲内にあるものが使用される。そして混合された
最終的な合金粉末での１００重量％に対して、ビスマス
含有量は１４重量％程度となる。As the Sn-Bi-based low melting point solder, a low melting point solder of the same kind having a bismuth content within the range of 22 to 80% by weight is used. The bismuth content is about 14% by weight based on 100% by weight of the final alloy powder mixed.
【００２８】さて、ケースＶのような比率で混合したペ
ーストはんだの温度プロファイルは曲線Ｓｄのようにな
る。曲線Ｓｄにおいて、温度が急激に上昇するまでの時
間がプリヒート時間であり、融点を過ぎてからプロファ
イル温度が急上昇しピークを過ぎてから低下し始めるま
でがリフロー期間であり、そのときの温度がリフロー温
度となる。The temperature profile of the paste solder mixed in the ratio as shown in Case V is as shown by a curve Sd. In the curve Sd, the time until the temperature sharply rises is the preheat time, and the time from when the profile temperature sharply rises after passing the melting point until the profile temperature starts to fall after the peak is the reflow period, and the temperature at that time is the reflow time. Temperature.
【００２９】この曲線Ｓｄからも明らかなように、この
発明に係るペーストはんだでは、低融点はんだを混合し
た合金粉末を使用する関係で、融点が低く、作業温度で
あるリフロー温度も曲線Ｓｂよりも遥かに下げることが
できる。もちろんプリヒート温度も低くなるから、プリ
ヒート温度やプリヒート時間は鉛を含む共晶はんだとほ
ぼ同じ時間となる。As is clear from the curve Sd, the paste solder according to the present invention has a low melting point and a reflow temperature, which is the working temperature, as compared with the curve Sb due to the use of the alloy powder mixed with the low melting point solder. Can be lowered much. Of course, since the preheating temperature is also lowered, the preheating temperature and the preheating time are almost the same as those of the eutectic solder containing lead.
【００３０】これは、まずＳｎ−Ｂｉ系の低融点はんだ
が先に溶融を開始するからである。因みに、Ｓｎ−58Ｂ
ｉ系の低融点はんだの融点は１３９℃（共晶温度）で、
Ｓｎ−40Ｂｉ系低融点はんだではその固相温度が１３９
℃で、液相温度が１７１℃であるので、１７１℃で溶融
する。This is because the Sn-Bi low melting point solder starts melting first. By the way, Sn-58B
The melting point of the i-type low melting point solder is 139 ° C (eutectic temperature),
In the case of Sn-40Bi low melting point solder, its solidus temperature is 139.
Since the liquidus temperature is 171 ° C. at 171 ° C., it melts at 171 ° C.
【００３１】Ｓｎ−Ｂｉ系低融点はんだが順次溶融を開
始すると、その溶融金属中に含まれるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系の無鉛はんだも徐々に溶融拡散する。このためＳｎ−
Ａｇ−Ｃｕ系無鉛はんだ単独よりもプリヒート温度が低
く、しかもプリヒート時間が短くなる。そして図示から
も明らかなように、リフロー温度もややＳｎ−Ａｇ−Ｃ
ｕ系無鉛はんだ単独の場合よりも低くなり、リフロー時
間も若干短縮される。When the Sn-Bi-based low-melting solder starts melting sequentially, the Sn-Ag-Cu contained in the molten metal is melted.
The system lead-free solder also gradually melts and diffuses. Therefore, Sn-
The preheating temperature is lower than that of the Ag-Cu-based lead-free solder alone, and the preheating time is shorter. As is apparent from the drawing, the reflow temperature is slightly higher than that of Sn-Ag-C.
It becomes lower than the case of the u-based lead-free solder alone, and the reflow time is slightly shortened.
【００３２】また、このようにビスマスの含有比率を低
く抑えることによって接合強度を保つことができ、それ
に伴って実装精度が高まるため、実装部品の信頼性を確
保できる。低融点であるため、実装部品およびプリント
基板に対する濡れ性も改善される。Further, by keeping the bismuth content ratio low as described above, the bonding strength can be maintained, and the mounting accuracy is thereby increased, so that the reliability of the mounted components can be ensured. Due to the low melting point, wettability to mounted components and printed circuit boards is also improved.
【００３３】上述した実施の形態はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系
無鉛はんだとして、その組成比がＳｎ−3.5Ａｇ−0.75
Ｃｕ系の無鉛はんだの合金粉末を使用し、Ｓｎ−Ｂｉ系
低融点はんだとして、その組成比がＳｎ−58Ｂｉ系とＳ
ｎ−40Ｂｉ系の低融点はんだを例にとって説明したが、
無鉛はんだとしてはこれ以外にもビスマスを含んだＳｎ
−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系の無鉛はんだや、銀（Ａｇ）を除
いたＳｎ−Ｃｕ系の無鉛はんだを使用して合金粉末を生
成しても同様な温度プロファイル特性を得ることができ
る。In the above-described embodiment, a Sn-Ag-Cu-based lead-free solder having a composition ratio of Sn-3.5Ag-0.75 is used.
Using Cu-based lead-free solder alloy powder, Sn-Bi-based low melting point solder, the composition ratio of which is Sn-58Bi-based and S-based
Although the explanation was made using an n-40Bi-based low melting point solder as an example,
Other lead-free solders include bismuth-containing Sn
Similar temperature profile characteristics can be obtained by using an Ag-Bi-Cu-based lead-free solder or an Sn-Cu-based lead-free solder excluding silver (Ag) to produce an alloy powder.
【００３４】また低融点はんだとしてはビスマスの含有
量が２０〜８０重量％のＳｎ−Ｂｉ系低融点はんだとす
ることによって、常に無鉛はんだよりも早い時点から溶
融するようになるので、上述した組成比は一例に過ぎな
い。In addition, since the low melting point solder is a Sn—Bi based low melting point solder having a bismuth content of 20 to 80% by weight, the solder always melts earlier than the lead-free solder. The ratio is only an example.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系又はＳｎ−
Ｃｕ系のうち何れかの無鉛はんだ合金粉末と、この無鉛
はんだ合金粉末よりも融点の低いＳｎ−Ｂｉ系の低融点
はんだ合金粉末とを混合してペーストはんだを組成した
ものである。As described above, according to the present invention, Sn
-Ag-Cu-based, Sn-Ag-Bi-Cu-based or Sn-
A paste solder is prepared by mixing any one of the Cu-based lead-free solder alloy powders and the Sn-Bi-based low melting point solder alloy powder having a lower melting point than the lead-free solder alloy powder.
【００３６】組成分のうち、低融点はんだの合金粉末を
使用することによって、はんだの融点を下げることがで
きるから、プリント基板を余熱するためのプリヒート温
度を低く抑えることができるほか、リフロー処理すると
きの作業温度（ピーク温度）が下がり、リフロー時間も
短くできる。さらに、実装部品やプリント基板に対する
濡れ性が改善される他、作業温度を下げることができる
ため、熱による実装部品の熱損傷を防止でき、部品の酸
化問題も克服できる。By using the alloy powder of the low melting point solder, the melting point of the solder can be lowered, so that the preheating temperature for preheating the printed circuit board can be kept low, and reflow treatment is performed. The working temperature (peak temperature) at the time decreases, and the reflow time can be shortened. Furthermore, the wettability of the mounted components and the printed circuit board is improved, and the working temperature can be lowered, so that the mounted components can be prevented from being thermally damaged by heat and the component oxidation problem can be overcome.
【００３７】リフロー温度を低く抑えることができるか
ら、リフロー炉の電力量を削減できる他に、ペーストは
んだは低温側から徐々に溶融を開始するので、部品（チ
ップ部品）の部品立ち（マンハッタン現象）を防止でき
る。濡れ開始温度が低いので、はんだ濡れ性が改善され
る。Since the reflow temperature can be kept low, the amount of electric power in the reflow furnace can be reduced. In addition, since the paste solder gradually starts melting from a low temperature side, the component (chip component) rises (Manhattan phenomenon). Can be prevented. Since the wetting start temperature is low, the solder wettability is improved.
【００３８】これらの特徴に加えて、ビスマスの含有量
を制限することによって実装部品の接合強度を高めるこ
とができるなどの特徴を有する。In addition to these features, there is a feature that the bonding strength of the mounted component can be increased by limiting the bismuth content.
【００３９】したがってこの発明に係るペーストはんだ
は、各種電子機器に搭載されるプリント基板への部品実
装時の固着をリフロー炉を用いて行うような場合に、そ
のプリント基板に使用されるペーストはんだとして使用
して極めて好適である。Therefore, the paste solder according to the present invention can be used as a paste solder used for a printed circuit board mounted on various electronic devices when a component is mounted on the printed circuit board using a reflow furnace. Very suitable for use.
【図１】Ｓｎ−Ｂｉ系の温度プロファイルを示す特性図
である。FIG. 1 is a characteristic diagram showing a temperature profile of a Sn—Bi system.
【図２】混合粉末のペーストはんだの配合比と特性との
関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a mixing ratio of paste solder of mixed powder and characteristics.
【図３】ペーストはんだの温度プロファイルである。FIG. 3 is a temperature profile of a paste solder.
【図４】鉛を含んだペーストはんだの温度プロファイル
である。FIG. 4 is a temperature profile of a paste solder containing lead.
Claims (6)
−Ｃｕ系又はＳｎ−Ｃｕ系のうち何れかの無鉛はんだ合
金粉末と、Ｓｎ−Ｂｉ系の低融点はんだ合金粉末からな
ることを特徴とするペーストはんだ。1. An Sn—Ag—Cu based, Sn—Ag—Bi
-A paste solder comprising a lead-free solder alloy powder of either Cu-based or Sn-Cu-based and a Sn-Bi-based low melting point solder alloy powder.
金粉末としては、Ｓｎ−3.5Ａｇ−0.75Ｃｕ系の無鉛は
んだが使用されることを特徴とする請求項１記載のペー
ストはんだ。2. The paste solder according to claim 1, wherein a Sn-3.5Ag-0.75Cu-based lead-free solder is used as the Sn-Ag-Cu-based lead-free solder alloy powder.
のうち、上記Ｂｉ系粉末の含有量は、上記無鉛はんだの
融点よりも低くなる含有量であって、２２〜８０重量％
であることを特徴とする請求項１記載のペーストはん
だ。3. The Sn-Bi-based low melting point solder alloy powder, wherein the content of the Bi-based powder is lower than the melting point of the lead-free solder, and is 22 to 80% by weight.
The paste solder according to claim 1, wherein
Ｓｎ−58Ｂｉ系又はＳｎ−40Ｂｉ系の低融点はんだの合
金粉末が使用されたことを特徴とする請求項１記載のペ
ーストはんだ。4. The Sn—Bi-based low melting point solder,
2. The paste solder according to claim 1, wherein an alloy powder of a Sn-58Bi-based or Sn-40Bi-based low melting point solder is used.
はんだの合金粉末と、Ｓｎ−58Ｂｉ系低融点はんだの合
金粉末が、２：１の割合で混合されたことを特徴とする
請求項１記載のペーストはんだ。5. The Sn-3.5Ag-0.75Cu based lead-free solder alloy powder and the Sn-58Bi based low melting point solder alloy powder are mixed at a ratio of 2: 1. The paste solder according to 1.
はんだの合金粉末と、Ｓｎ−58Ｂｉ系低融点はんだの合
金粉末と、Ｓｎ−40Ｂｉ系低融点はんだの合金粉末が、
５：１：１の割合で混合されたことを特徴とする請求項
１記載のペーストはんだ。6. The alloy powder of the Sn-3.5Ag-0.75Cu-based lead-free solder, the Sn-58Bi-based low-melting-point solder alloy, and the Sn-40Bi-based low-melting-point solder alloy powder,
The paste solder according to claim 1, wherein the paste solder is mixed at a ratio of 5: 1: 1.
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