JP2012212737A - Electronic circuit module component and method for manufacturing the same - Google Patents

Electronic circuit module component and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012212737A
JP2012212737A JP2011076811A JP2011076811A JP2012212737A JP 2012212737 A JP2012212737 A JP 2012212737A JP 2011076811 A JP2011076811 A JP 2011076811A JP 2011076811 A JP2011076811 A JP 2011076811A JP 2012212737 A JP2012212737 A JP 2012212737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
alloy
terminal electrode
component
electronic
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.)
Granted
Application number
JP2011076811A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5741137B2 (en
Inventor
Tsutomu Yasui
勉 安井
Toshiyuki Abe
寿之 阿部
Kenichi Kawabata
賢一 川畑
Tomoko Kitamura
智子 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2011076811A priority Critical patent/JP5741137B2/en
Publication of JP2012212737A publication Critical patent/JP2012212737A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5741137B2 publication Critical patent/JP5741137B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve strength and heat resistance of a bonding metal for bonding a terminal electrode of an electronic component and a terminal electrode of a circuit board which are included in an electronic circuit module component to each other, and to improve a self-alignment function of the electronic component.SOLUTION: The electronic circuit module component includes an electronic component 2, a circuit board 3 having the electronic component 2 mounted thereon, and a bonding metal 10 which is interposed between a terminal electrode 2T of the electronic component 2 and a terminal electrode 3T of the circuit board 3 to bond them together. In the bonding metal 10, a volume fraction of an Ni-Fe alloy phase in a first region 10E1 is greater than that of the Ni-Fe alloy phase in a second region 10E2, and a volume fraction of an Sn alloy phase in the second region 10E2 is greater than that of the Sn alloy phase in the first region 10E1.

Description

本発明は、電子回路モジュール部品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic circuit module component and a manufacturing method thereof.

電子回路モジュール部品は、複数の電子部品をはんだによって基板に実装して、ひとまとまりの機能を持った電子部品としたものである。このような電子部品を電子機器の基板に実装する場合、電子回路モジュール部品の端子電極と電子機器の基板の端子電極とをはんだで接合する。従来は、電子部品及び電子回路モジュール部品の接合にＳｎＰｂ系材料のはんだが使用されてきたが、環境問題を背景としてＰｂフリー化が進み、自動車関連や特殊な場合を除いてＰｂフリーはんだが使用されている。   The electronic circuit module component is a component in which a plurality of electronic components are mounted on a substrate with solder to have a single function. When such an electronic component is mounted on a substrate of an electronic device, the terminal electrode of the electronic circuit module component and the terminal electrode of the substrate of the electronic device are joined with solder. Conventionally, SnPb-based material solder has been used to join electronic components and electronic circuit module components. However, Pb-free solder has been used against the background of environmental issues, and Pb-free solder is used except for automobile-related and special cases. Has been.

はんだを用いて電子回路モジュール部品を基板に実装する際に、はんだを溶融させるためにリフローが必要になる。このリフローの際に、電子回路モジュール部品内の電子部品と基板とを接合しているはんだが溶融して飛散したり、はんだが移動したりすることがある。これを回避するため、電子回路モジュール部品を基板に実装する際のリフロー温度で溶融しないはんだを用いて電子回路モジュール部品内の電子部品と基板とを接合する必要がある。例えば、特許文献１には、Ａｇを１０〜２５質量％、Ｃｕを５〜１０質量％、残部はＳｎ及び不可避的不純物からなる粉末はんだ材料が記載されている。   When an electronic circuit module component is mounted on a substrate using solder, reflow is required to melt the solder. During this reflow, the solder joining the electronic component in the electronic circuit module component and the substrate may melt and scatter or the solder may move. In order to avoid this, it is necessary to join the electronic component in the electronic circuit module component and the substrate using solder that does not melt at the reflow temperature when the electronic circuit module component is mounted on the substrate. For example, Patent Document 1 describes a powder solder material composed of 10 to 25% by mass of Ag, 5 to 10% by mass of Cu, and the balance of Sn and inevitable impurities.

特開２００７−２６８５６９号公報（００１３）Japanese Patent Laying-Open No. 2007-268568 (0013)

特許文献１のはんだは、強度及び耐熱性に優れるため、当該はんだを用いることにより端子電極同士の接合強度が向上するとともに、接合の耐熱性も向上する。しかし、近年の電子回路モジュール部品は、電子部品の端子電極と基板の端子電極との接合に、さらなる強度及び耐熱性が求められている。一方で、電子部品が基板上の規定の位置に実装されることが必要である。本発明は、電子回路モジュール部品が有する電子部品の端子電極と回路基板の端子電極とを接合する接合金属の接合強度及び耐熱性を向上させると同時に、当該電子部品のセルフアライメント機能を向上させることを目的とする。   Since the solder of patent document 1 is excellent in intensity | strength and heat resistance, while using the said solder, while the joint strength of terminal electrodes improves, the heat resistance of joining also improves. However, in recent electronic circuit module components, further strength and heat resistance are required for joining the terminal electrodes of the electronic components and the terminal electrodes of the substrate. On the other hand, it is necessary that the electronic component is mounted at a predetermined position on the substrate. The present invention improves the bonding strength and heat resistance of a bonding metal for bonding a terminal electrode of an electronic component included in the electronic circuit module component and a terminal electrode of a circuit board, and at the same time improves the self-alignment function of the electronic component. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子部品と、当該電子部品が搭載される回路基板と、前記電子部品の端子電極と前記回路基板の端子電極との間に介在し、かつＳｎ合金を主成分とするＳｎ合金相とＮｉ−Ｆｅ合金を主成分とするＮｉ−Ｆｅ合金相とを含む接合金属と、を含み、前記接合金属は、前記回路基板の前記端子電極から前記接合金属までの最大距離に対して１０％以下の距離にある第１の領域部と、前記最大距離に対して９０％以上の距離にある第２の領域部とを有し、前記第１の領域部における、前記第１の領域部の体積に対する前記Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率は、前記第２の領域部における前記Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率よりも大きく、前記第２の領域部における、前記第２の領域部の体積に対する前記Ｓｎ合金相の体積率は、前記第１の領域部における、前記第１の領域部の体積に対する前記Ｓｎ合金相の体積率よりも大きいことを特徴とする電子回路モジュール部品である。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides an electronic component, a circuit board on which the electronic component is mounted, a terminal electrode of the electronic component, and a terminal electrode of the circuit board. And a bonding metal including a Sn alloy phase mainly composed of a Sn alloy and a Ni—Fe alloy phase mainly composed of a Ni—Fe alloy, and the bonding metal includes the terminal of the circuit board. A first region portion at a distance of 10% or less with respect to a maximum distance from the electrode to the bonding metal, and a second region portion at a distance of 90% or more with respect to the maximum distance, The volume ratio of the Ni—Fe alloy phase with respect to the volume of the first area portion in the first area portion is larger than the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase in the second area portion, In the region of the second region with respect to the volume of the second region The volume ratio of the serial Sn alloy phase is in the first region portion, an electronic circuit module component being greater than the volume ratio of the Sn alloy phase to the volume of the first region portion.

この電子回路モジュール部品は、Ｐｂフリーはんだで電子部品の端子電極と回路基板の端子電極とを接合するものであり、溶融した前記Ｐｂフリーはんだが硬化したものが、接合金属である。Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金の異相が現れることによって接合金属は強化されるとともに、融点が上昇する。すなわち、接合金属は、接合強度及び耐熱性が向上する。この電子回路モジュール部品は、前記回路基板の前記端子電極から前記接合金属までの最大距離に対して前記回路基板の前記端子電極から１０％以下の距離にある接合金属の範囲を前記接合金属の第１の領域部とし、前記最大距離に対して前記回路基板の前記端子電極から９０％以上の距離にある前記接合金属の範囲を前記接合金属の第２の領域部とすると、第１の領域部においては、Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率が第２の領域と比較して大きい。このため、接合金属の接合強度及び耐熱性が確保される。同時に、第２の領域部においては、Ｓｎ合金相の体積率が第１の領域と比較して大きいため、ぬれ性が向上し、リフロー時において、電子部品のセルフアライメント機能が発揮される。   This electronic circuit module component joins the terminal electrode of an electronic component and the terminal electrode of a circuit board with Pb free solder, and what melt | dissolved the said Pb free solder is a joining metal. When the heterogeneous phase of the Ni—Fe alloy appears in the Sn phase, the bonding metal is strengthened and the melting point rises. That is, the bonding metal has improved bonding strength and heat resistance. The electronic circuit module component has a bonding metal range within a range of 10% or less from the terminal electrode of the circuit board with respect to a maximum distance from the terminal electrode of the circuit board to the bonding metal. If the range of the bonding metal that is 90% or more from the terminal electrode of the circuit board with respect to the maximum distance is the second region portion of the bonding metal, the first region portion , The volume ratio of the Ni—Fe alloy phase is larger than that of the second region. For this reason, the joining strength and heat resistance of the joining metal are ensured. At the same time, in the second region, the volume ratio of the Sn alloy phase is larger than that in the first region, so that the wettability is improved, and the self-alignment function of the electronic component is exhibited during reflow.

また本発明の好ましい態様として、少なくとも前記第１の領域部及び前記第２の領域部が、Ｓｎ−Ｎｉ合金を主成分とするＳｎ−Ｎｉ合金相を含むことが好ましい。少なくとも第１の領域部及び第２の領域部が、Ｓｎ−Ｎｉ合金相を含むことによって、第１の領域部及び第２の領域部の溶融温度が高くなり、接合金属の耐熱性及び接合強度が向上する。Ｓｎ合金を主成分とするＳｎ合金相であっても、Ｎｉ元素を含有することによってＮｉ元素が含まれていないものに比べ１０℃程度高くなる。第２の領域部に存在するＳｎ合金相の溶融温度がこの程度高くなることで、接合金属の端子電極に対するぬれ性を維持してセルフアライメント機能を発揮すると同時に、はんだが他の端子電極に移動することを抑制できる。   As a preferred aspect of the present invention, it is preferable that at least the first region portion and the second region portion include a Sn—Ni alloy phase mainly composed of a Sn—Ni alloy. When at least the first region portion and the second region portion include the Sn—Ni alloy phase, the melting temperature of the first region portion and the second region portion is increased, and the heat resistance and bonding strength of the bonding metal are increased. Will improve. Even if it is a Sn alloy phase which has a Sn alloy as a main component, by containing Ni element, it will become high about 10 degreeC compared with the thing which does not contain Ni element. The melting temperature of the Sn alloy phase existing in the second region increases to this extent, so that the wettability of the bonding metal to the terminal electrode is maintained and the self-alignment function is exhibited, and at the same time, the solder moves to another terminal electrode. Can be suppressed.

また本発明の好ましい態様として、前記第２の領域部の全質量に対する前記第２の領域部におけるＮｉの質量率は、前記第１の領域部の全質量に対する前記第１の領域部におけるＮｉの質量率よりも小さいことを特徴とするであることが好ましい。上述したように、Ｓｎ合金相が、Ｎｉ元素を含有することで、接合金属の再溶融温度が上昇する。したがって、第２の領域部におけるＮｉの質量率が、第１の領域部におけるＮｉの質量率よりも小さいことで、電子部品の端子電極表面へ接合金属が十分にぬれ広がり、また接合金属と電子部品の端子電極との反応が促進される。また、第２の領域部と第１の領域部とで、Ｎｉ元素の質量率に差があることによって、Ｎｉの質量率の大きい第１の領域部からＮｉの質量率の小さい第２の領域部へ向かうＮｉ元素の流れが生じて、第２の領域部を押し広げ、電子部品の端子電極表面に接合金属がぬれ広がると考えられる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the mass ratio of Ni in the second region portion with respect to the total mass of the second region portion is the Ni mass ratio in the first region portion with respect to the total mass of the first region portion. It is preferably characterized by being smaller than the mass ratio. As described above, when the Sn alloy phase contains the Ni element, the remelting temperature of the bonding metal increases. Therefore, when the mass ratio of Ni in the second region portion is smaller than the mass ratio of Ni in the first region portion, the joining metal sufficiently wets and spreads to the surface of the terminal electrode of the electronic component. Reaction with the terminal electrode of the component is promoted. In addition, the second region portion and the first region portion have a difference in the mass ratio of Ni element, so that the second region having a smaller Ni mass ratio from the first region portion having a larger Ni mass ratio. It is considered that a flow of Ni element toward the part is generated, and the second region part is pushed and spreads, and the joining metal spreads on the surface of the terminal electrode of the electronic component.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、Ｓｎを主成分とする第１金属粒子と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第２金属粒子と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径より小さい第２の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第３金属粒子と、を含むＰｂフリーはんだを、電子部品の端子電極と前記電子部品が搭載される回路基板の端子電極との間に設ける手順と、前記Ｐｂフリーはんだを溶融させる手順と、を含むことを特徴とする電子回路モジュール部品の製造方法である。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a first metal particle containing Sn as a main component and a core particle having a first average particle size mainly containing a Ni-Fe alloy. The surface of the second metal particles covered with at least one coating layer whose main component is Sn or a metal that forms an alloy with Sn, and the first average particle size whose main component is a Ni-Fe alloy A Pb-free solder including a third metal particle having a surface of a core particle having a second average particle diameter covered with at least one coating layer mainly composed of a metal that forms an alloy with Sn or Sn. A method of manufacturing an electronic circuit module component, comprising: a step of providing between a terminal electrode of a component and a terminal electrode of a circuit board on which the electronic component is mounted; and a step of melting the Pb-free solder. is there.

この製造方法に用いられるＰｂフリーはんだは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第２金属粒子と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径より小さい第２の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第３金属粒子と、を含んでいる。   The Pb-free solder used in this manufacturing method has at least 1 as a main component, the surface of the core particle having the first average particle diameter, the main component of which is a Ni—Fe alloy, and the alloy forming the alloy with Sn or Sn. The surface of the core particle having the second average particle diameter smaller than the first average particle diameter, which is mainly composed of Ni-Fe alloy and the second metal particles covered with one coating layer, is Sn or Sn and alloy And third metal particles covered with at least one coating layer containing as a main component a metal that forms a metal.

このＰｂフリーはんだは、最初に溶融したときには、被覆層がＳｎ相に拡散する。このため、Ｐｂフリーはんだが溶融している間においては、ＮｉのＳｎ相への拡散及び両者の反応が抑制される。その結果、Ｐｂフリーはんだが溶融している間におけるぬれ性の低下が抑制される。このようなＰｂフリーはんだを用いて電子部品の端子電極と回路基板の端子電極とを接合すると、溶融したＰｂフリーはんだが端子電極にフィレットを形成するので、端子電極同士を確実に接合して両者の接合の信頼性を向上させることができる。   When this Pb-free solder is first melted, the coating layer diffuses into the Sn phase. For this reason, while the Pb-free solder is melted, the diffusion of Ni into the Sn phase and the reaction of both are suppressed. As a result, a decrease in wettability while the Pb-free solder is melted is suppressed. When such a Pb-free solder is used to join the terminal electrode of the electronic component and the terminal electrode of the circuit board, the molten Pb-free solder forms a fillet on the terminal electrode. The reliability of bonding can be improved.

また、このＰｂフリーはんだは、最初に溶融したときに、第２金属粒子は回路基板の端子電極に近い側に分布し、第３金属粒子は第２金属粒子よりも回路基板の端子電極から離れた場所まで分布する。すなわち、第２金属粒子は、第３金属粒子より比重が大きいのでＰｂフリーはんだが溶融したときには回路基板の端子電極側に多く分布する。また、第３金属粒子は第２金属粒子より比重が小さいので、Ｐｂフリーはんだが溶融したときには第２金属粒子よりも回路基板の端子電極から離れた場所に分布する。そして、第２金属粒子の被覆層がＳｎ相に拡散する間、コア粒子のＮｉはＳｎ相に拡散することを妨げられる。その結果、回路基板の端子電極側においては、第２金属粒子のＮｉ−Ｆｅ合金が残り、Ｎｉ−Ｆｅ合金相が多く存在する。   Further, when this Pb-free solder is first melted, the second metal particles are distributed closer to the terminal electrode of the circuit board, and the third metal particles are separated from the terminal electrode of the circuit board than the second metal particles. Distributed to different places. That is, since the second metal particles have a higher specific gravity than the third metal particles, a large amount of the second metal particles is distributed on the terminal electrode side of the circuit board when the Pb-free solder is melted. Further, since the specific gravity of the third metal particles is smaller than that of the second metal particles, when the Pb-free solder is melted, the third metal particles are distributed at a location farther from the terminal electrode of the circuit board than the second metal particles. And while the coating layer of the second metal particles diffuses into the Sn phase, Ni of the core particles is prevented from diffusing into the Sn phase. As a result, on the terminal electrode side of the circuit board, the Ni—Fe alloy of the second metal particles remains and there are many Ni—Fe alloy phases.

平均粒子径の小さい第３金属粒子は、被覆層がＳｎ相に拡散した後に、コア粒子のＮｉもＳｎ相に拡散して、第３金属粒子由来のＮｉ−Ｆｅ相は減少する。その結果、回路基板の端子電極から離れた場所においては、Ｓｎ合金相が多く存在することになる。回路基板の端子電極側において融点の高いＮｉ−Ｆｅ合金相が多く存在することで、接合金属の接合強度及び耐熱性が確保されると同時に、回路基板の端子電極から離れた場所においてＳｎ合金相が多く存在することで、リフロー時において電子回路のセルフアライメント機能が発揮される。すなわち、このＰｂフリーはんだを用いた電子回路モジュール部品の製造方法によって、接合金属の第１の領域部では、Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率が第２の領域部と比較して大きく、接合金属の第２の領域部では、Ｓｎ合金相の体積率が第１の領域部と比較して大きい電子回路モジュール部品が得られ、接合金属の接合強度及び耐熱性が確保されると同時に電子部品のセルフアライメント機能が発揮される。   In the third metal particles having a small average particle diameter, after the coating layer diffuses into the Sn phase, Ni of the core particles also diffuses into the Sn phase, and the Ni—Fe phase derived from the third metal particles decreases. As a result, a lot of Sn alloy phase is present at a location away from the terminal electrode of the circuit board. The presence of many Ni—Fe alloy phases having a high melting point on the terminal electrode side of the circuit board ensures the bonding strength and heat resistance of the bonding metal, and at the same time, the Sn alloy phase in a place away from the terminal electrode of the circuit board. As a result, the self-alignment function of the electronic circuit is exhibited during reflow. That is, according to the manufacturing method of the electronic circuit module component using the Pb-free solder, the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase is larger in the first region portion of the bonding metal than in the second region portion. In the second region portion, an electronic circuit module component having a volume ratio of the Sn alloy phase larger than that in the first region portion is obtained, and the bonding strength and heat resistance of the bonding metal are ensured, and at the same time, The self-alignment function is demonstrated.

本発明は、電子回路モジュール部品が有する電子部品の端子電極と回路基板の端子電極とを接合する接合金属の接合強度及び耐熱性を向上させると同時に、電子部品のセルフアライメント機能を発揮させることができる。   The present invention improves the bonding strength and heat resistance of the bonding metal for bonding the terminal electrode of the electronic component included in the electronic circuit module component and the terminal electrode of the circuit board, and at the same time, exhibits the self-alignment function of the electronic component. it can.

図１−１は、電子回路モジュール部品の断面図である。FIG. 1-1 is a cross-sectional view of an electronic circuit module component. 図１−２は、電子部品と基板との接続部を示す拡大図である。FIG. 1-2 is an enlarged view showing a connection portion between the electronic component and the substrate. 図１−３は、電子部品と基板との別の接続部を示す拡大図である。FIG. 1-3 is an enlarged view showing another connection portion between the electronic component and the board. 図２は、電子回路モジュール部品を電子機器等の基板に取り付けた状態を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state in which the electronic circuit module component is attached to a substrate such as an electronic device. 図３は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of Pb-free solder according to the present embodiment. 図４は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだが有する第２金属粒子及び第３金属粒子の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the second metal particles and the third metal particles included in the Pb-free solder according to the present embodiment. 図５は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだが有する第２金属粒子の他の例を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing another example of the second metal particles included in the Pb-free solder according to the present embodiment. 図６は、本実施形態に係る電子回路モジュール部品の製造方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the electronic circuit module component manufacturing method according to the present embodiment. 図７は、リフロー時における温度の時間変化の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a temporal change in temperature during reflow. 図８は、Ｐｂフリーはんだが溶融して硬化して得られた接合金属の接合強度を評価する際の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for evaluating the joint strength of the joint metal obtained by melting and hardening the Pb-free solder.

以下、本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態は、本発明を限定するものではない。また、下記の実施形態で開示された構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the present invention. In addition, constituent elements disclosed in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the components of the following embodiments can be combined as appropriate.

図１−１は、電子回路モジュール部品の断面図である。図１−２及び図１−３は、電子部品と基板との接続部を示す拡大図である。図２は、電子回路モジュール部品を電子機器等の基板に取り付けた状態を示す側面図である。図１−１に示すように、電子回路モジュール部品１は、複数の電子部品２を回路基板３に実装して、ひとまとまりの機能を持つ電子部品としたものである。電子部品２は、回路基板３の表面に実装されていてもよいし、回路基板３の内部に実装されていてもよい。本実施形態において、電子回路モジュール部品１が有する電子部品２としては、例えば、コイルやコンデンサ、あるいは抵抗等の受動素子があるが、ダイオードやトランジスタ等の能動素子やＩＣ（Integral Circuit）等も電子部品２として回路基板３の表面や回路基板３の内部に実装されていてもよい。また、電子部品２は、これらに限定されるものではない。   FIG. 1-1 is a cross-sectional view of an electronic circuit module component. FIGS. 1-2 and 1-3 are enlarged views showing a connection portion between the electronic component and the substrate. FIG. 2 is a side view showing a state in which the electronic circuit module component is attached to a substrate such as an electronic device. As shown in FIG. 1A, the electronic circuit module component 1 is an electronic component having a group of functions by mounting a plurality of electronic components 2 on a circuit board 3. The electronic component 2 may be mounted on the surface of the circuit board 3 or may be mounted inside the circuit board 3. In the present embodiment, the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1 includes, for example, a passive element such as a coil, a capacitor, or a resistor, but an active element such as a diode or a transistor, an IC (Integral Circuit), or the like is also an electronic component. The component 2 may be mounted on the surface of the circuit board 3 or inside the circuit board 3. Moreover, the electronic component 2 is not limited to these.

図１−１に示すように、電子回路モジュール部品１は、電子部品２が実装される回路基板３と、電子部品２を覆う絶縁樹脂４と、絶縁樹脂４の表面を被覆するシールド層５と、を含む。なお、電子回路モジュール部品１は、シールド層５を有していなくてもよい。図１−２及び図１−３に示す接続部１００ａ、１００ｂのように、電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとは、接合金属１０によって接合される。接合金属１０は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだが溶融した後、硬化した金属である。このような構造により、電子部品２が回路基板３に実装される。このように、接合金属１０は、電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔという二部材を接合するものである。   As illustrated in FIG. 1A, the electronic circuit module component 1 includes a circuit board 3 on which the electronic component 2 is mounted, an insulating resin 4 that covers the electronic component 2, and a shield layer 5 that covers the surface of the insulating resin 4. ,including. The electronic circuit module component 1 may not have the shield layer 5. The terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3 are joined by the joining metal 10 like the connection parts 100a and 100b shown in FIGS. 1-2 and 1-3. The bonding metal 10 is a metal that is hardened after the Pb-free solder according to the present embodiment is melted. With such a structure, the electronic component 2 is mounted on the circuit board 3. Thus, the joining metal 10 joins two members, the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3.

図１−２に示すように、電子回路モジュール部品１の接合金属１０は、回路基板３の端子電極３Ｔの表面から接合金属１０の最も離れた位置Ｈまでの距離（最大距離）はＤである。回路基板３の端子電極３Ｔから最大距離Ｄに対して１０％以下の距離にある領域に含まれる接合金属１０の部分を、第１の領域部１０Ｅ１と定義する。すなわち、回路基板３の端子電極３Ｔの表面から第１の領域部１０Ｅ１内にある点までの距離は、０以上０．１Ｄ以下である。また、回路基板３の端子電極３Ｔの表面から最大距離Ｄに対して９０％以上の距離にある領域に含まれる接合金属１０の部分を、第２の領域部１０Ｅ２と定義する。すなわち、回路基板３の端子電極３Ｔの表面から第２の領域部１０Ｅ２内にある点までの距離は、０．９Ｄ以上Ｄ以下である。   As shown in FIG. 1-2, the bonding metal 10 of the electronic circuit module component 1 has a distance D (maximum distance) from the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 to the farthest position H of the bonding metal 10. . A portion of the bonding metal 10 included in a region at a distance of 10% or less with respect to the maximum distance D from the terminal electrode 3T of the circuit board 3 is defined as a first region portion 10E1. That is, the distance from the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 to a point in the first region 10E1 is 0 or more and 0.1D or less. Further, a portion of the bonding metal 10 included in a region at a distance of 90% or more with respect to the maximum distance D from the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 is defined as a second region portion 10E2. That is, the distance from the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 to a point in the second region 10E2 is 0.9D or more and D or less.

図１−３に示すように、電子部品２の端子電極２Ｔが、電子部品２の底面に端子電極２Ｔが設けられ、回路基板３の端子電極３Ｔと接合されている接続部１００ｂの場合にも、第１の領域部１０Ｅ１と第２の領域部１０Ｅ２が同様に定義される。   As shown in FIG. 1-3, the terminal electrode 2T of the electronic component 2 is also provided in the case of the connecting portion 100b in which the terminal electrode 2T is provided on the bottom surface of the electronic component 2 and joined to the terminal electrode 3T of the circuit board 3. The first region portion 10E1 and the second region portion 10E2 are defined similarly.

電子回路モジュール部品１の接合金属１０は、以下のような特徴を有する。接合金属１０は、Ｓｎ合金を主成分とするＳｎ合金相１１と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とするＮｉ−Ｆｅ合金相１２とを含む。そして、第１の領域部１０Ｅ１における、第１の領域部１０Ｅ１の体積に対するＮｉ−Ｆｅ合金相１２の体積率は、第２の領域部１０Ｅ２におけるＮｉ−Ｆｅ合金相１２の体積率よりも大きく、第２の領域部１０Ｅ２における、第２の領域部１０Ｅ２の体積に対するＳｎ合金相１１の体積率は、第１の領域部１０Ｅ１における、第１の領域部の体積に対するＳｎ合金相１１の体積率よりも大きい。   The joining metal 10 of the electronic circuit module component 1 has the following characteristics. The bonding metal 10 includes an Sn alloy phase 11 mainly composed of Sn alloy and a Ni—Fe alloy phase 12 mainly composed of Ni—Fe alloy. And the volume ratio of the Ni-Fe alloy phase 12 with respect to the volume of the first region portion 10E1 in the first region portion 10E1 is larger than the volume ratio of the Ni-Fe alloy phase 12 in the second region portion 10E2. The volume ratio of the Sn alloy phase 11 with respect to the volume of the second region portion 10E2 in the second region portion 10E2 is greater than the volume ratio of the Sn alloy phase 11 with respect to the volume of the first region portion in the first region portion 10E1. Is also big.

ここで、Ｓｎ合金を主成分とするＳｎ合金相１１とは、相を構成するＳｎが、相を構成する原子の総質量に対して、８０質量％以上である合金相をいう。また、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とするＮｉ−Ｆｅ合金相１２とは、相を構成するＮｉとＦｅとの合計が、相を構成する原子の総質量に対して、９０質量%以上である合金相をいう。各合金相におけるＳｎ、又は、Ｎｉ及びＦｅの質量％は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置(Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer)により測定することができる。   Here, the Sn alloy phase 11 containing Sn alloy as a main component refers to an alloy phase in which Sn constituting the phase is 80% by mass or more with respect to the total mass of atoms constituting the phase. The Ni—Fe alloy phase 12 mainly composed of a Ni—Fe alloy is such that the total of Ni and Fe constituting the phase is 90% by mass or more based on the total mass of atoms constituting the phase. This refers to the alloy phase. The mass% of Sn or Ni and Fe in each alloy phase can be measured with an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer.

第１の領域部１０Ｅ１又は第２の領域部１０Ｅ２におけるＳｎ合金相１１の体積率及びＳｎ−Ｎｉ合金相１２の体積率は、電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとが接合金属１０により接合された電子回路モジュール部品１を、回路基板３の端子電極３Ｔの表面から接合金属１０の最も離れた位置Ｈを通り、かつ回路基板３の端子電極３Ｔの表面と垂直である面で切断し、断面の組織を走査型電子顕微鏡（SEM：Scanning Electron Microscope）と電子線マイクロアナライザー（EPMA：Electron Probe Micro Analyzer）により観察して測定する。観察は、複数の電子回路モジュール部品１について行い（例えば５個）、その平均値で判断することが好ましい。   The volume ratio of the Sn alloy phase 11 and the volume ratio of the Sn—Ni alloy phase 12 in the first region portion 10E1 or the second region portion 10E2 are determined by the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3. The electronic circuit module component 1 bonded by the bonding metal 10 passes through the position H farthest from the bonding metal 10 from the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 and is perpendicular to the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3. The cross-sectional structure is cut by a surface, and the cross-sectional structure is observed and measured with a scanning electron microscope (SEM) and an electron probe microanalyzer (EPMA). Observation is preferably performed on a plurality of electronic circuit module components 1 (for example, five), and the average value is used for determination.

Ｎｉ−Ｆｅ合金相１２又はＳｎ合金相１１の体積率は、断面の組織観察により、空隙部を除いた断面に対するＮｉ−Ｆｅ合金相１２又はＳｎ合金相１１の面積率を算出し、得られた各面積率を各合金相の体積率として用いる。   The volume ratio of the Ni—Fe alloy phase 12 or the Sn alloy phase 11 was obtained by calculating the area ratio of the Ni—Fe alloy phase 12 or the Sn alloy phase 11 relative to the cross section excluding the voids by observing the structure of the cross section. Each area ratio is used as the volume ratio of each alloy phase.

第１の領域部１０Ｅ１がＮｉ−Ｆｅ合金相１２を含み、さらに第１の領域部１０Ｅ１におけるＮｉ−Ｆｅ合金相１２の体積率が、第２の領域部１０Ｅ２における体積率よりも大きいので、電子部品２を回路基板３へ固定している部分である第１の領域部１０Ｅ１の溶融温度は第２の領域部１０Ｅ２よりも上昇する。その結果、電子回路モジュール部品１を電子機器の基板に搭載する際に行われる再熱処理（リフロー）により、基板上の他の端子電極へ第１の領域部１０Ｅ１のはんだが移動してしまう、いわゆるはんだフラッシュを抑制することができる。   Since the first region portion 10E1 includes the Ni—Fe alloy phase 12, and the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase 12 in the first region portion 10E1 is larger than the volume ratio in the second region portion 10E2, the electrons The melting temperature of the first region portion 10E1 that is a portion fixing the component 2 to the circuit board 3 is higher than that of the second region portion 10E2. As a result, the re-heat treatment (reflow) performed when the electronic circuit module component 1 is mounted on the substrate of the electronic device causes the solder in the first region 10E1 to move to another terminal electrode on the substrate. Solder flash can be suppressed.

第１の領域部１０Ｅ１におけるＮｉ−Ｆｅ合金相１２の体積率は、５体積％以上４０体積％以下であることが好ましく、７体積％以上２５体積％以下であることがさらに好ましい。これにより、接合金属１０の耐熱性及び接合強度がより向上する。   The volume ratio of the Ni—Fe alloy phase 12 in the first region portion 10E1 is preferably 5% by volume or more and 40% by volume or less, and more preferably 7% by volume or more and 25% by volume or less. Thereby, the heat resistance and bonding strength of the bonding metal 10 are further improved.

また、第１の領域部１０Ｅ１におけるＮｉ−Ｆｅ合金相１２の代表寸法は、３μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。これにより、接合金属１０の耐熱性及び接合強度がより向上する。ここで、代表寸法として、等価直径を用いる。等価直径は、Ｎｉ−Ｆｅ合金相１２の面積をＡ、周囲長をＣとしたとき、４×Ａ／Ｃである。等価直径は、複数のＮｉ−Ｆｅ合金相１２（例えば３個）の平均を用いる。代表寸法は、接合金属１０の断面の画像から求める。すなわち、接合金属１０の断面の、例えば任意の３箇所を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で写真撮影して得られた画像から求める。   In addition, the representative dimension of the Ni—Fe alloy phase 12 in the first region 10E1 is preferably 3 μm or more and 40 μm or less. Thereby, the heat resistance and bonding strength of the bonding metal 10 are further improved. Here, an equivalent diameter is used as a representative dimension. The equivalent diameter is 4 × A / C, where A is the area of the Ni—Fe alloy phase 12 and C is the perimeter. As the equivalent diameter, an average of a plurality of Ni—Fe alloy phases 12 (for example, three) is used. The representative dimension is determined from an image of a cross section of the bonding metal 10. That is, it is obtained from an image obtained by taking a photograph with, for example, a scanning electron microscope (SEM) at any three locations in the cross section of the bonding metal 10.

第２の領域部１０Ｅ２がＳｎ合金相１１を含み、さらに第２の領域部１０Ｅ２におけるＳｎ合金相１１の体積率が、第１の領域部１０Ｅ１における体積率よりも大きいので、第２の領域部１０Ｅ２の溶融温度は第１の領域部１０Ｅ１の溶融温度よりも低くなる。その結果、第２の領域部１０Ｅ２にある接合金属１０は電子部品２の端子電極２Ｔの表面にぬれ広がりやすくなり、端子電極２Ｔと強固に接合する。接合金属１０が電子部品２の端子電極２Ｔの表面にぬれ広がることにより、端子電極２Ｔに腐食因子が接触することが抑制される。さらに、電子回路モジュール部品１を電子機器の基板に搭載する際に加えられる熱により、接合金属１０はさらに端子電極２Ｔの表面上にぬれ広がる。その結果、回路基板３の端子電極３Ｔと電子部品２の端子電極２Ｔの位置整合性が向上する（セルフアライメント機能）とともに、端子電極２Ｔの表面と接合金属１０との反応が促進され、接合強度が向上する。   Since the second region portion 10E2 includes the Sn alloy phase 11, and the volume ratio of the Sn alloy phase 11 in the second region portion 10E2 is larger than the volume ratio in the first region portion 10E1, the second region portion The melting temperature of 10E2 is lower than the melting temperature of the first region 10E1. As a result, the bonding metal 10 in the second region portion 10E2 is likely to wet and spread on the surface of the terminal electrode 2T of the electronic component 2, and is firmly bonded to the terminal electrode 2T. When the bonding metal 10 wets and spreads on the surface of the terminal electrode 2 </ b> T of the electronic component 2, the contact of the corrosion factor with the terminal electrode 2 </ b> T is suppressed. Furthermore, the bonding metal 10 further spreads on the surface of the terminal electrode 2T due to heat applied when the electronic circuit module component 1 is mounted on the substrate of the electronic device. As a result, the positional alignment between the terminal electrode 3T of the circuit board 3 and the terminal electrode 2T of the electronic component 2 is improved (self-alignment function), and the reaction between the surface of the terminal electrode 2T and the bonding metal 10 is promoted, and the bonding strength is increased. Will improve.

電子回路モジュール部品１は、第１の領域部１０Ｅ１及び第２の領域部１０Ｅ２が、Ｓｎ−Ｎｉ合金を主成分とするＳｎ−Ｎｉ合金相を含む。ここで、Ｓｎ−Ｎｉ合金を主成分とするＳｎ−Ｎｉ合金相とは、加熱処理で反応したＳｎ３Ｎｉ４相などをいう。 In the electronic circuit module component 1, the first region portion 10 </ b> E <b> 1 and the second region portion 10 </ b> E <b> 2 include a Sn—Ni alloy phase whose main component is a Sn—Ni alloy. Here, the Sn—Ni alloy phase mainly composed of the Sn—Ni alloy refers to a Sn 3 Ni 4 phase reacted by heat treatment.

少なくとも第１の領域部１０Ｅ１及び第２の領域部１０Ｅ２が、Ｓｎ−Ｎｉ合金相を含むことによって、第１の領域部１０Ｅ１及び第２の領域部１０Ｅ２の溶融温度が高くなり、接合金属１０の耐熱性及び接合強度が向上する。Ｓｎ合金を主成分とするＳｎ合金相１１であっても、Ｎｉ元素を含有することによってＮｉ元素が含まれていないものに比べ溶融温度は１０℃程度高くなる。第２の領域部１０Ｅ２に存在するＳｎ合金相１１の溶融温度がこの程度高くなることで、接合金属１０の端子電極２Ｔに対するぬれ性を維持して電子部品のセルフアライメント機能を発揮させると同時に、はんだが他の端子電極に移動することを抑制できる。   When at least the first region portion 10E1 and the second region portion 10E2 contain the Sn—Ni alloy phase, the melting temperature of the first region portion 10E1 and the second region portion 10E2 increases, and the bonding metal 10 Heat resistance and bonding strength are improved. Even if it is the Sn alloy phase 11 which has Sn alloy as a main component, compared with the thing which does not contain Ni element by containing Ni element, melting temperature becomes high about 10 degreeC. While the melting temperature of the Sn alloy phase 11 existing in the second region 10E2 is increased to this extent, the wettability of the bonding metal 10 to the terminal electrode 2T is maintained and the self-alignment function of the electronic component is exhibited, It can suppress that a solder moves to another terminal electrode.

第２の領域部１０Ｅ２の全質量に対する、第２の領域部１０Ｅ２におけるＮｉの質量率は、第１の領域部１０Ｅ１の全質量に対する、第１の領域部１０Ｅ２におけるＮｉの質量率よりも小さいことが好ましい。上述したように、Ｓｎ合金相１１が、Ｎｉ元素を含有することで、接合金属１０の再溶融温度が上昇する。したがって、電子部品２の端子電極２Ｔ表面へ接合金属１０が十分にぬれ広がり、また接合金属１０と端子電極２Ｔとの反応を促進させるために、第２の領域部１０Ｅ２におけるＮｉの質量率は、第１の領域部１０Ｅ１におけるＮｉの質量率よりも小さいほうが好ましい。また、第２の領域部１０Ｅ２と第１の領域部１０Ｅ１とで、Ｎｉの質量率に差があることによって、Ｎｉの質量率の大きい第１の領域部１０Ｅ１からＮｉの質量率の小さい第２の領域部１０Ｅ２へ向かうＮｉ元素の流れが生じて、第２の領域部１０Ｅ２を押し広げ、端子電極２Ｔの表面に接合金属１０がぬれ広がると考えられる。   The mass ratio of Ni in the second area portion 10E2 with respect to the total mass of the second area portion 10E2 is smaller than the mass ratio of Ni in the first area portion 10E2 with respect to the total mass of the first area portion 10E1. Is preferred. As described above, when the Sn alloy phase 11 contains the Ni element, the remelting temperature of the bonding metal 10 increases. Therefore, in order to sufficiently spread the bonding metal 10 to the surface of the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and promote the reaction between the bonding metal 10 and the terminal electrode 2T, the mass ratio of Ni in the second region portion 10E2 is: It is preferable that it is smaller than the mass ratio of Ni in the first region portion 10E1. In addition, the second region portion 10E2 and the first region portion 10E1 have a difference in the mass ratio of Ni, so that the second region portion 10E1 having a large Ni mass ratio has a smaller Ni mass ratio. It is considered that the flow of Ni element toward the region 10E2 occurs, pushes and spreads the second region 10E2, and the bonding metal 10 wets and spreads on the surface of the terminal electrode 2T.

第２の領域部１０Ｅ２の全質量に対して、第２の領域部１０Ｅ２におけるＮｉの含有量が、０．５質量％以上２０質量％以下、さらに好ましくは１質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。   The Ni content in the second region portion 10E2 is 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total mass of the second region unit 10E2. It is preferable.

図１−１に示すように、電子回路モジュール部品１は、回路基板３の表面に実装された電子部品２が絶縁樹脂４で覆われる。電子回路モジュール部品１は、電子部品２が実装される側の回路基板３の表面（部品実装面という）も同時に絶縁樹脂４で覆われる。このように、電子回路モジュール部品１は、絶縁樹脂４で複数の電子部品２及び部品実装面を覆うことで、回路基板３及び複数の電子部品２を一体化するとともに、強度が確保される。   As shown in FIG. 1A, in the electronic circuit module component 1, the electronic component 2 mounted on the surface of the circuit board 3 is covered with an insulating resin 4. In the electronic circuit module component 1, the surface (referred to as component mounting surface) of the circuit board 3 on the side where the electronic component 2 is mounted is simultaneously covered with the insulating resin 4. Thus, the electronic circuit module component 1 covers the plurality of electronic components 2 and the component mounting surface with the insulating resin 4, thereby integrating the circuit board 3 and the plurality of electronic components 2 and ensuring the strength.

電子回路モジュール部品１は、複数の電子部品２を覆った絶縁樹脂４の表面に、シールド層５を有する。本実施形態において、シールド層５は導電材料（導電性を有する材料であり、本実施形態では金属）で構成されている。本実施形態では、シールド層５は単数の導電材料であってもよいし、複数の導電材料の層であってもよい。シールド層５は、絶縁樹脂４の表面を被覆することにより、絶縁樹脂４の内部に封入された電子部品２を電子回路モジュール部品１の外部からの高周波ノイズや電磁波等から遮蔽したり、電子部品２から放射される高周波ノイズ等を遮蔽したりする。このように、シールド層５は、電磁気シールドとして機能する。本実施形態において、シールド層５は、絶縁樹脂４の表面全体を被覆している。しかし、シールド層５は、電磁気シールドとして必要な機能を発揮できるように絶縁樹脂４を被覆すればよく、必ずしも絶縁樹脂４の表面全体を被覆する必要はない。したがって、シールド層５は、絶縁樹脂４の表面の少なくとも一部を被覆していればよい。   The electronic circuit module component 1 has a shield layer 5 on the surface of an insulating resin 4 that covers the plurality of electronic components 2. In the present embodiment, the shield layer 5 is made of a conductive material (a material having conductivity, which is a metal in the present embodiment). In this embodiment, the shield layer 5 may be a single conductive material or a layer of a plurality of conductive materials. The shield layer 5 covers the surface of the insulating resin 4 to shield the electronic component 2 enclosed in the insulating resin 4 from high-frequency noise or electromagnetic waves from the outside of the electronic circuit module component 1, High frequency noise radiated from 2 is shielded. Thus, the shield layer 5 functions as an electromagnetic shield. In the present embodiment, the shield layer 5 covers the entire surface of the insulating resin 4. However, the shield layer 5 may be coated with the insulating resin 4 so as to exhibit a necessary function as an electromagnetic shield, and does not necessarily need to cover the entire surface of the insulating resin 4. Therefore, the shield layer 5 only needs to cover at least a part of the surface of the insulating resin 4.

電子回路モジュール部品１は、例えば、次のような手順で製造される。
（１）回路基板３の端子電極に本実施形態に係るＰｂフリーはんだを含むはんだペーストを印刷する。
（２）実装装置（マウンタ）を用いて電子部品２を回路基板３に載置する。
（３）電子部品２が搭載された回路基板３をリフロー炉に入れて前記はんだペーストを加熱することにより、前記はんだペーストに含まれる本実施形態に係るＰｂフリーはんだが溶融し、硬化する。そして、硬化後のＰｂフリーはんだ、すなわち接合金属１０が、電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとを接合する。
（４）電子部品２及び回路基板３の表面に付着したフラックスを洗浄する。
（５）絶縁樹脂４で電子部品２及び回路基板３を覆う。 The electronic circuit module component 1 is manufactured by the following procedure, for example.
(1) A solder paste containing Pb-free solder according to the present embodiment is printed on the terminal electrode of the circuit board 3.
(2) The electronic component 2 is mounted on the circuit board 3 using a mounting device (mounter).
(3) By putting the circuit board 3 on which the electronic component 2 is mounted into a reflow furnace and heating the solder paste, the Pb-free solder according to this embodiment included in the solder paste is melted and cured. Then, the cured Pb-free solder, that is, the bonding metal 10 bonds the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3 together.
(4) The flux adhering to the surfaces of the electronic component 2 and the circuit board 3 is washed.
(5) Cover the electronic component 2 and the circuit board 3 with the insulating resin 4.

上述の（１）及び（２）の手順は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだを、電子部品２の端子電極２Ｔと電子部品２が搭載される回路基板３の端子電極３Ｔとの間に設ける手順に相当し、上述の（３）の手順は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだを溶融させる手順に相当する。   In the procedures (1) and (2) described above, the Pb-free solder according to the present embodiment is provided between the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3 on which the electronic component 2 is mounted. This corresponds to the procedure, and the above-described procedure (3) corresponds to a procedure for melting the Pb-free solder according to the present embodiment.

電子回路モジュール部品１の回路基板３は、部品実装面の反対側に、端子電極（モジュール端子電極）７を有する。モジュール端子電極７は、電子回路モジュール部品１が備える電子部品２の端子電極２Ｔと電気的に接続されるとともに、図２に示す、電子回路モジュール部品１が取り付けられる基板（例えば、電子機器の基板であり、以下、装置基板という）８の端子電極（装置基板端子電極）９とはんだ２０によって接合される。このような構造により、電子回路モジュール部品１は、電子部品２と装置基板８との間で電気信号や電力をやり取りする。   The circuit board 3 of the electronic circuit module component 1 has terminal electrodes (module terminal electrodes) 7 on the side opposite to the component mounting surface. The module terminal electrode 7 is electrically connected to the terminal electrode 2T of the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1, and is a substrate (for example, a substrate of an electronic device) to which the electronic circuit module component 1 is attached as shown in FIG. The terminal electrode (device substrate terminal electrode) 9 and the solder 20 are connected to each other. With such a structure, the electronic circuit module component 1 exchanges electrical signals and power between the electronic component 2 and the device substrate 8.

図２に示す装置基板８は、電子回路モジュール部品１が実装される基板であり、例えば、電子機器（車載電子機器、携帯電子機器等）に搭載される。装置基板８に電子回路モジュール部品１を実装する場合、例えば、装置基板端子電極９にはんだ２０を含むはんだペーストを印刷し、実装装置を用いて電子回路モジュール部品１を装置基板８に搭載する。そして、電子回路モジュール部品１が搭載された装置基板８をリフロー炉に入れて前記はんだペーストを加熱することにより、前記はんだペーストのはんだ２０が溶融し、その後硬化することによりモジュール端子電極７と装置基板端子電極９とが接合される。その後、電子回路モジュール部品１や装置基板８の表面に付着したフラックスを洗浄する。   A device substrate 8 shown in FIG. 2 is a substrate on which the electronic circuit module component 1 is mounted. For example, the device substrate 8 is mounted on an electronic device (such as an in-vehicle electronic device or a portable electronic device). When mounting the electronic circuit module component 1 on the device substrate 8, for example, a solder paste containing solder 20 is printed on the device substrate terminal electrode 9, and the electronic circuit module component 1 is mounted on the device substrate 8 using a mounting device. Then, the device substrate 8 on which the electronic circuit module component 1 is mounted is placed in a reflow furnace and the solder paste is heated, so that the solder 20 of the solder paste is melted and then cured, thereby the module terminal electrode 7 and the device. The substrate terminal electrode 9 is joined. Thereafter, the flux adhering to the surfaces of the electronic circuit module component 1 and the device substrate 8 is washed.

次に、図１−２及び図１−３の電子回路モジュール部品１の接合金属１０が得られるような、Ｐｂフリーはんだについて説明する。   Next, Pb-free solder which can obtain the joining metal 10 of the electronic circuit module component 1 of FIGS. 1-2 and 1-3 is demonstrated.

現在多く使用されているＰｂフリーはんだの溶融温度は約２２０℃であるが、リフローにおける最高温度は２４０℃〜２６０℃程度である。電子回路モジュール部品１が有する電子部品２を回路基板３に実装する際に用いられるはんだは、上述したように、電子回路モジュール部品１が装置基板８へ実装される際にリフローされる。このため、前記リフローにおける温度で溶融しないはんだ（高温はんだ）が使用される。   The melting temperature of Pb-free solder, which is widely used at present, is about 220 ° C., but the maximum temperature in reflow is about 240 ° C. to 260 ° C. The solder used when the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1 is mounted on the circuit board 3 is reflowed when the electronic circuit module component 1 is mounted on the device substrate 8 as described above. For this reason, solder (high temperature solder) that does not melt at the temperature in the reflow is used.

Ｐｂを使用するはんだには、溶融温度が３００℃程度のはんだが存在する。しかし、現在のところ、Ｐｂフリーはんだでは溶融温度が２６０℃以上かつ適切な特性を有するものは存在しない。このため、Ｐｂフリーはんだを用いる場合、電子回路モジュール部品１が有する電子部品２の接合に用いるはんだと、電子回路モジュール部品１を装置基板８へ実装する際に用いるはんだとには、両者の溶融温度差が少ないものを使用せざるを得ない。   Solder using Pb includes solder having a melting temperature of about 300 ° C. However, at present, there is no Pb-free solder having a melting temperature of 260 ° C. or higher and appropriate characteristics. Therefore, when Pb-free solder is used, the solder used for joining the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1 and the solder used when mounting the electronic circuit module component 1 on the device substrate 8 are melted. You must use one with a small temperature difference.

電子回路モジュール部品１が有する電子部品２の接合に用いるはんだがリフロー時に再溶融すると、当該はんだの移動や、はんだフラッシュ（はんだの飛散）といった不具合が発生する。その結果、短絡や電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとの接触不良を招くおそれがある。このため、電子回路モジュール部品１の電子部品２を接合するはんだには、電子回路モジュール部品１を実装する際のリフロー時において再溶融しないもの、又は再溶融がはんだの移動やはんだフラッシュを招かない程度であるものを使用することが望まれている。溶融温度の高いはんだの代替として導電性接着材（Ａｇペースト等）もあるが、機械的な強度が低く、電気抵抗も高く、コストも高い等の課題があり、Ｐｂを用いたはんだの代替とはなっていない。本実施形態に係るＰｂフリーはんだは、電子回路モジュール部品１が有する電子部品２の接合に用いられるものであって、上述したような要求を満たすものである。   When the solder used for joining the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1 is remelted during reflow, problems such as movement of the solder and solder flash (solder scattering) occur. As a result, there is a possibility of causing a short circuit or poor contact between the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3. For this reason, the solder that joins the electronic component 2 of the electronic circuit module component 1 does not remelt during reflow when the electronic circuit module component 1 is mounted, or remelting does not cause solder movement or solder flash. It is desirable to use what is to the extent. There are conductive adhesives (Ag paste, etc.) as an alternative to solder with a high melting temperature, but there are problems such as low mechanical strength, high electrical resistance, and high cost. It is not. The Pb-free solder according to the present embodiment is used for joining the electronic component 2 included in the electronic circuit module component 1 and satisfies the above-described requirements.

図３は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだの概念図である。図４は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだが有する第２金属粒子及び第３金属粒子の拡大図である。本実施形態に係るＰｂフリーはんだ６は、使用前（最初に溶融する前）において、第１金属粒子６Ａと、第２金属粒子６Ｂと、第３金属粒子６Ｃとを含む。第１金属粒子６Ａは、Ｓｎを主成分とする。Ｓｎを主成分とするとは、第１金属粒子６Ａを構成している成分のうち、最も多く含まれている成分がＳｎであることをいう。本実施形態において、Ｐｂフリーはんだ６は、第１金属粒子６Ａと、第２金属粒子６Ｂと、第３金属粒子３Ｃとの他にフラックスＰＥを含み、第１金属粒子６Ａと第２金属粒子６Ｂと第３金属粒子６ＣとがフラックスＰＥに混合され、分散された状態のはんだペーストである。Ｐｂフリーはんだ６は、少なくとも第１金属粒子６Ａと第２金属粒子６Ｂと第３金属粒子６Ｃとを含んでいればよく、フラックスＰＥは必ずしも必要ではない。   FIG. 3 is a conceptual diagram of Pb-free solder according to the present embodiment. FIG. 4 is an enlarged view of the second metal particles and the third metal particles included in the Pb-free solder according to the present embodiment. The Pb-free solder 6 according to the present embodiment includes first metal particles 6A, second metal particles 6B, and third metal particles 6C before use (before first melting). The first metal particles 6A contain Sn as a main component. “Sn as a main component” means that the most contained component among the components constituting the first metal particle 6A is Sn. In this embodiment, the Pb-free solder 6 includes flux PE in addition to the first metal particles 6A, the second metal particles 6B, and the third metal particles 3C, and the first metal particles 6A and the second metal particles 6B. And the third metal particles 6C are mixed with the flux PE and dispersed in the solder paste. The Pb-free solder 6 only needs to include at least the first metal particles 6A, the second metal particles 6B, and the third metal particles 6C, and the flux PE is not always necessary.

図４に示すように、第２金属粒子６Ｂは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする粒子（コア粒子）６ＢＣの表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層６ＢＳで覆われている。同様に、第３金属粒子６Ｃは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする粒子（コア粒子）６ＣＣの表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層６ＣＳで覆われている。ここで、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とするとは、コア粒子６ＢＣ又はコア粒子６ＣＣを構成する成分のうち、最も多く含まれている成分がＮｉ−Ｆｅ合金であることをいう。第３金属粒子６Ｃのコア粒子６ＣＣの平均粒子径は、第２金属粒子６Ｂのコア粒子６ＢＣの平均粒子径よりも小さい。これにより、Ｐｂフリーはんだ６が最初に溶融したときに、第２金属粒子は回路基板の端子電極に近い側に分布し、第３金属粒子は第２金属粒子よりも回路基板の端子電極から離れた場所まで分布する。   As shown in FIG. 4, the second metal particle 6 </ b> B has at least one coating whose main component is a metal whose core is a Ni—Fe alloy (core particle) 6 </ b> BC that forms an alloy with Sn or Sn. Covered with layer 6BS. Similarly, in the third metal particle 6C, the surface of a particle (core particle) 6CC mainly composed of a Ni—Fe alloy is covered with at least one coating layer 6CS mainly composed of a metal that forms an alloy with Sn or Sn. It has been broken. Here, the phrase “Ni—Fe alloy as a main component” means that the most contained component among the components constituting the core particle 6BC or the core particle 6CC is a Ni—Fe alloy. The average particle diameter of the core particles 6CC of the third metal particles 6C is smaller than the average particle diameter of the core particles 6BC of the second metal particles 6B. As a result, when the Pb-free solder 6 is first melted, the second metal particles are distributed closer to the terminal electrode of the circuit board, and the third metal particles are separated from the terminal electrode of the circuit board than the second metal particles. Distributed to different places.

被覆層６ＢＳ及び被覆相６ＣＳに含まれる、Ｓｎと合金を作る金属は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｂｉ等がある。本実施形態では、被覆層６ＢＳ、６ＣＳとしてＳｎを用いている。被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳは、Ｓｎを主成分とすることが好ましい。このようにすると、Ｐｂフリーはんだ６が溶融したときには、第１金属粒子６ＡからのＳｎと第２金属粒子６Ｂとのなじみ及び第１金属粒子６ＡからのＳｎと第３金属粒子とのなじみが向上するので、接合金属１０のＳｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散しやすくなる。
本実施形態では、第２金属粒子６Ｂの被覆層６ＢＳと第３金属粒子６Ｃの被覆層６ＣＳはともにＳｎであるが、被覆層６ＢＳと被覆層６ＣＳとを構成する金属やその組成は互いに異なっていてもよい。図４中の符号ＲＢｃは、コア粒子６ＢＣの直径を示し、符号ＲＢｓは、被覆層６ＢＳの厚みを示し、符号ＲＣｃは、コア粒子６ＣＣの直径を示し、符号ＲＣｓは、被覆層６ＣＳの厚みを示す。 Examples of the metal that forms an alloy with Sn included in the coating layer 6BS and the coating phase 6CS include Cu, Ni, Au, Ag, Pd, and Bi. In the present embodiment, Sn is used as the covering layers 6BS and 6CS. The covering layer 6BS and the covering layer 6CS are preferably composed mainly of Sn. In this way, when the Pb-free solder 6 is melted, the familiarity between the Sn and the second metal particle 6B from the first metal particle 6A and the familiarity between the Sn and the third metal particle from the first metal particle 6A are improved. Therefore, the Ni—Fe alloy is easily dispersed in the Sn phase of the bonding metal 10.
In this embodiment, the coating layer 6BS of the second metal particle 6B and the coating layer 6CS of the third metal particle 6C are both Sn, but the metals constituting the coating layer 6BS and the coating layer 6CS and their compositions are different from each other. May be. 4 indicates the diameter of the core particle 6BC, the reference RBs indicates the thickness of the coating layer 6BS, the reference RCc indicates the diameter of the core particle 6CC, and the reference RCs indicates the thickness of the coating layer 6CS. Show.

図５は、本実施形態に係るＰｂフリーはんだが有する第２金属粒子の他の例を示す拡大図である。図５に示すように、第２金属粒子６Ｂは、複数（本実施形態では２つ）の互いに異なる種類の被覆層６ＢＳａ、６ＢＳｂを有していてもよい。被覆層６ＢＳａ、６ＢＳｂの数は２つに限定されるものではなく、３つ又は４つ又はそれ以上であってもよい。第２金属粒子６Ｂが複数の被覆層を有することにより、それぞれの被覆層に異なる特性を与え、接合強度と耐熱性とぬれ性とをバランスよく向上させることができる。図５中の符号ＲＢｓａ、ＲＢｓｂは、それぞれ被覆層６ＢＳａ、６Ｂｓｂの厚みを示す。また、図５中の符号ＲＢｓは、第２金属粒子６Ｂが有する被覆層の総厚みを示す。図５に示す例では、総厚みＲＢｓは、被覆層６ＢＳａの厚みＲＢｓａと被覆層６ＢＳｂの厚みＲｓｂとの和（ＲＢｓａ＋ＲＢｓｂ）になる。第３金属粒子６Ｃについても第２金属粒子６Ｂと同様に複数の互いに異なる種類の被覆層を有していてもよく、被覆層の総厚みは、第２金属粒子６Ｂと同様に定義される。   FIG. 5 is an enlarged view showing another example of the second metal particles included in the Pb-free solder according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the second metal particle 6B may have a plurality (two in this embodiment) of different types of coating layers 6BSa and 6BSb. The number of coating layers 6BSa and 6BSb is not limited to two, and may be three, four, or more. When the second metal particles 6B have a plurality of coating layers, different properties can be given to the respective coating layers, and the bonding strength, heat resistance, and wettability can be improved in a balanced manner. Symbols RBsa and RBsb in FIG. 5 indicate the thicknesses of the coating layers 6BSa and 6Bsb, respectively. Moreover, the symbol RBs in FIG. 5 indicates the total thickness of the coating layer of the second metal particle 6B. In the example shown in FIG. 5, the total thickness RBs is the sum (RBsa + RBsb) of the thickness RBsa of the coating layer 6BSa and the thickness Rsb of the coating layer 6BSb. Similarly to the second metal particle 6B, the third metal particle 6C may have a plurality of different types of coating layers, and the total thickness of the coating layer is defined in the same manner as the second metal particles 6B.

Ｐｂフリーはんだ６はＰｂを含まないため、Ｓｎを主成分とする第１金属粒子６ＡもＰｂを含まない。本実施形態において、第２金属粒子６Ｂ及び第３金属粒子６Ｃは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分としているが、他の成分を含んでいてもよい。このため、第２金属粒子６Ｂ及び第３金属粒子６Ｃは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を必須とし、この他にＣｏ（コバルト）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（クロム）のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。   Since the Pb-free solder 6 does not contain Pb, the first metal particles 6A mainly containing Sn also do not contain Pb. In the present embodiment, the second metal particles 6B and the third metal particles 6C are mainly composed of a Ni—Fe alloy, but may contain other components. For this reason, the 2nd metal particle 6B and the 3rd metal particle 6C require a Ni-Fe alloy, and besides this, at least one of Co (cobalt), Mo (molybdenum), Cu (copper), and Cr (chromium). It may contain one.

本実施形態において、第１金属粒子６Ａとしては、Ｓｎを基材としたＰｂフリーはんだを用いる。より具体的には、第１金属粒子６Ａとして、Ｓｎ−Ａｇ（銀）系やＳｎ−Ｃｕ（銅）系（Ｓｎが９０質量％以上）のはんだ（Ｐｂフリーはんだ）を用いる。例えば、第１金属粒子６Ａとしては、Ｓｎ−３．５％Ａｇ（錫−銀共晶はんだ、融点２２１℃）又はＳｎ−３％Ａｇ−０．５％Ｃｕ（錫−銀−銅はんだ、融点２１７〜２１９℃）又はＳｎ−０．７５％Ｃｕ（錫−銅共晶はんだ、融点２２７℃）を用いることができる。例外的に、Ｓｎ−５８％Ｂｉ（融点１３９℃）を用いることができる。本実施形態において第１金属粒子６Ａに用いるＳｎを基材としたＰｂフリーはんだは、Ｓｎが９０質量％以上（Ｓｎ−５８％ＢｉはＳｎが４０質量％以上）である。このようなはんだは、リフロー後における組織はＳｎ相が大半を占めるので、一度溶融して硬化した後に複数回リフローをするとＳｎ相が再溶融する。   In the present embodiment, Pb-free solder with Sn as a base material is used as the first metal particles 6A. More specifically, Sn-Ag (silver) -based or Sn-Cu (copper) -based (Sn is 90 mass% or more) solder (Pb-free solder) is used as the first metal particles 6A. For example, as the first metal particles 6A, Sn-3.5% Ag (tin-silver eutectic solder, melting point 221 ° C.) or Sn-3% Ag-0.5% Cu (tin-silver-copper solder, melting point) 217-219 ° C.) or Sn-0.75% Cu (tin-copper eutectic solder, melting point 227 ° C.) can be used. Exceptionally, Sn-58% Bi (melting point 139 ° C.) can be used. In the present embodiment, the Sn-based Pb-free solder used for the first metal particles 6A has Sn of 90% by mass or more (Sn-58% Bi has Sn of 40% by mass or more). In such a solder, the Sn phase occupies most of the structure after reflow. Therefore, when the solder is melted once and hardened and then reflowed a plurality of times, the Sn phase is remelted.

本実施形態では、Ｐｂフリーはんだ６が初めて溶融して硬化した後の組織を、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散している組織とする。図１に示す電子回路モジュール部品１の接合金属１０は、図１−２及び図１−３に示すように、回路基板３の端子電極３Ｔに近い領域では、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散している組織となり、回路基板３の端子電極３Ｔから離れた領域では、Ｎｉ−Ｆｅ合金が回路基板３の端子電極３Ｔに近い領域よりも少なく、Ｓｎ相がより多い組織となる。   In this embodiment, the structure after the Pb-free solder 6 is melted and hardened for the first time is a structure in which the Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase. As shown in FIGS. 1-2 and 1-3, the bonding metal 10 of the electronic circuit module component 1 shown in FIG. 1 has a Ni-Fe alloy dispersed in the Sn phase in the region close to the terminal electrode 3T of the circuit board 3. In the region away from the terminal electrode 3T of the circuit board 3, the Ni—Fe alloy is less in the region near the terminal electrode 3T of the circuit substrate 3, and the Sn phase is more in the region.

Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散している組織は、Ｓｎが大半を占める組織と比較して強度が高くなる。このため、Ｐｂフリーはんだ６を用いて、図１に示す電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとを接合した場合には、両者の接合強度が向上する。また、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金を分散させた組織は、Ｓｎが大半を占める組織と比較して耐熱性が高くなる。このため、接合金属１０は、例えば、再度のリフロー等によって加熱された場合でも、自身の再溶融が抑制される。さらに、接合金属１０に含まれるＮｉはＳｎと合金を作りやすいので、再度のリフロー時に接合金属１０が加熱されると、ＮｉがＳｎ相に拡散してＳｎと合金を作る。その結果、加熱後の接合金属１０は、Ｎｉ−Ｓｎ相を有する組織となり、加熱前と比較して融点が高くなる。このため、加熱された接合金属１０は、さらに耐熱性が向上するので、再度のリフロー等によって加熱された場合でも、自身の再溶融をさらに抑制できる。また、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする相は、Ｓｎ相に比べ硬い組織である。硬度の異なる組織が混在する接合金属１０の組織は、より硬い相のＮｉ−Ｆｅ合金を主成分とする相によるくさび効果が得られるために接合強度及び耐熱性が増加する。   The structure in which the Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase has a higher strength than the structure in which Sn is predominant. For this reason, when the terminal electrode 2T of the electronic component 2 shown in FIG. 1 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3 shown in FIG. In addition, the structure in which the Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase has higher heat resistance than the structure in which Sn is predominant. For this reason, even when the joining metal 10 is heated by, for example, reflowing again, its own remelting is suppressed. Furthermore, since Ni contained in the bonding metal 10 can easily form an alloy with Sn, when the bonding metal 10 is heated during reflow, Ni diffuses into the Sn phase and forms an alloy with Sn. As a result, the bonded metal 10 after heating has a structure having a Ni—Sn phase, and has a higher melting point than before heating. For this reason, since the heat-resistant joining metal 10 improves further, even when it is heated by reflow etc. again, it can further suppress own remelting. Further, the phase mainly composed of the Ni—Fe alloy has a hard structure as compared with the Sn phase. The structure of the bonding metal 10 in which structures having different hardnesses are mixed has a wedge effect due to a phase mainly composed of a harder phase Ni—Fe alloy, so that the bonding strength and heat resistance are increased.

ＮｉはＳｎ相への拡散速度が大きいため、第１金属粒子６Ａと、Ｎｉ−Ｆｅ合金の金属粒子とを組み合わせたＰｂフリーはんだを用いると、当該Ｐｂフリーはんだが最初に溶融したときにＮｉがＳｎ相へ拡散して金属間化合物が生成される結果、溶融したＰｂフリーはんだの粘度が上昇して端子電極に対するぬれ性が低下することがある。その結果、リフロー時において、電子部品２のセルフアライメント機能が低下すること等の不具合が発生するおそれがある。   Since Ni has a high diffusion rate into the Sn phase, when Pb-free solder in which the first metal particles 6A and the metal particles of the Ni—Fe alloy are combined is used, when the Pb-free solder first melts, As a result of diffusion into the Sn phase and generation of an intermetallic compound, the viscosity of the molten Pb-free solder may increase and the wettability with respect to the terminal electrode may decrease. As a result, at the time of reflow, there is a possibility that problems such as a decrease in the self-alignment function of the electronic component 2 may occur.

本実施形態において、図３に示すＰｂフリーはんだ６は、図４に示すＮｉ−Ｆｅ合金のコア粒子６ＢＣの表面に被覆層６ＢＳを、コア粒子６ＣＣの表面に被覆層６ＣＳを設けている。被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳは、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属なので、Ｐｂフリーはんだ６が最初に溶融したときには、被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳがＳｎ相に拡散する。このため、Ｐｂフリーはんだ６が溶融している間においては、ＮｉのＳｎ相への拡散及び両者の反応が抑制される。その結果、Ｐｂフリーはんだ６は、溶融中におけるぬれ性の低下が抑制されるので、リフロー時においては、電子部品２のセルフアライメント機能が低下すること等の不具合が抑制される。このため、電子回路モジュール部品１の歩留りは向上するとともに、不良率は低下する。   In this embodiment, the Pb-free solder 6 shown in FIG. 3 has a coating layer 6BS on the surface of the core particle 6BC of the Ni—Fe alloy shown in FIG. 4 and a coating layer 6CS on the surface of the core particle 6CC. Since the coating layer 6BS and the coating layer 6CS are metals that form an alloy with Sn or Sn, when the Pb-free solder 6 is first melted, the coating layer 6BS and the coating layer 6CS diffuse into the Sn phase. For this reason, while the Pb-free solder 6 is melting, the diffusion of Ni into the Sn phase and the reaction between the two are suppressed. As a result, the Pb-free solder 6 is prevented from being reduced in wettability during melting, so that problems such as a decrease in the self-alignment function of the electronic component 2 are suppressed during reflow. For this reason, the yield of the electronic circuit module component 1 is improved and the defect rate is reduced.

次に、図３に示すＰｂフリーはんだ６に含まれる第１金属粒子６Ａ及び第２金属粒子６Ｂ及び第３金属粒子６Ｃについて詳細に説明する。第１金属粒子６Ａの平均粒子径は特に規定するものではないが、本実施形態においては、第１金属粒子６Ａの平均粒子径（レーザー回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所製 ＳＡＬＤ−２２００）で測定）を３０μｍ程度、より具体的には２５μｍから３６μｍの範囲としている。これは、チップ型電子部品の寸法が０６０３Ｍ（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）を実装する際におけるはんだペーストの印刷に対応できる大きさである。   Next, the first metal particles 6A, the second metal particles 6B, and the third metal particles 6C included in the Pb-free solder 6 shown in FIG. 3 will be described in detail. Although the average particle diameter of the first metal particles 6A is not particularly specified, in the present embodiment, the average particle diameter of the first metal particles 6A (laser diffraction type particle size distribution measuring device (SALD-manufactured by Shimadzu Corporation) 2200) is about 30 μm, more specifically in the range of 25 μm to 36 μm. This is a size that can accommodate the printing of the solder paste when the chip-type electronic component has a size of 0603M (0.6 mm × 0.3 mm).

さらに小さいチップ型電子部品又はより大きいチップ型電子部品を実装する場合は、前記範囲に対して第１金属粒子６Ａの平均粒子径を小さくしたり、大きくしたりすることが好ましい。例えば、０６０３Ｍよりも小さいチップ型電子部品に対しては、第１金属粒子６Ａの平均粒子径を１５μｍから２５μｍ（平均粒子径２０μm程度）の範囲としたり、０６０３Ｍよりも大きいチップ型電子部品に対しては、第１金属粒子６Ａの平均粒子径を２５μｍから４５μｍ（平均粒子径３５μm程度）の範囲としたりすることができる。なお、第１金属粒子６Ａの平均粒子径が小さくなるにしたがって第１金属粒子６Ａの表面積は大きくなる。その結果、第１金属粒子６Ａは酸化しやすくなる傾向があるので、はんだペーストの印刷が可能な範囲で、第１金属粒子６Ａの平均粒子径をできる限り大きくすることが好ましい。   When mounting a smaller chip-type electronic component or a larger chip-type electronic component, it is preferable to reduce or increase the average particle diameter of the first metal particles 6A with respect to the above range. For example, for a chip-type electronic component smaller than 0603M, the average particle diameter of the first metal particles 6A is in the range of 15 μm to 25 μm (average particle diameter of about 20 μm), or for a chip-type electronic component larger than 0603M. Thus, the average particle diameter of the first metal particles 6A can be in the range of 25 μm to 45 μm (average particle diameter of about 35 μm). Note that the surface area of the first metal particle 6A increases as the average particle diameter of the first metal particle 6A decreases. As a result, since the first metal particles 6A tend to be oxidized, it is preferable to increase the average particle diameter of the first metal particles 6A as much as possible within a range where the solder paste can be printed.

また、第２金属粒子６Ｂが複数の被覆層６ＢＳａ、６ＢＳｂを有する場合、最内の被覆層６ＢＳａはＣｕを主成分とすることが好ましい。このようにすることで、溶融中のＰｂフリーはんだ６は、コア粒子６ＢＣの表面にＣｕとＳｎとの合金、より具体的にはＣｕ６Ｓｎ５の層が形成されて、ＮｉとＳｎ相との反応が抑制される。その結果、接合金属１０は、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金を分散させた組織を有することになるので、接合強度及び耐熱性が向上する。第２金属粒子６Ｂが複数の被覆層６ＢＳａ、６ＢＳｂを有する場合、最外の被覆層（図５に示す例では被覆層６ＢＳｂ）は、Ｓｎを主成分とすることが好ましい。このようにすると、Ｐｂフリーはんだ６が溶融したときには、第１金属粒子６ＡからのＳｎと第２金属粒子６Ｂとのなじみが向上するので、接合金属１０のＳｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散しやすくなる。第３金属粒子が複数の被覆層を有する場合も同様に、最内の被覆層はＣｕを主成分とすることが好ましい。これにより、接合金属１０は、接合強度及び耐熱性が向上する。また、最外の被覆層はＳｎを主成分とすることが好ましい。これにより、接合金属１０のＳｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金が分散しやすくなる。第３金属粒子６Ｃが複数の被覆層を有する場合も、最内の被覆層はＣｕを主成分とすることが好ましく、最外の被覆層はＳｎを主成分とすることが好ましい。 Moreover, when the 2nd metal particle 6B has several coating layer 6BSa, 6BSb, it is preferable that innermost coating layer 6BSa has Cu as a main component. By doing so, the molten Pb-free solder 6 is formed with an alloy of Cu and Sn, more specifically, a layer of Cu 6 Sn 5 on the surface of the core particle 6BC. Reaction is suppressed. As a result, the bonding metal 10 has a structure in which a Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase, so that the bonding strength and heat resistance are improved. When the second metal particle 6B has a plurality of coating layers 6BSa and 6BSb, the outermost coating layer (the coating layer 6BSb in the example shown in FIG. 5) preferably contains Sn as a main component. In this way, when the Pb-free solder 6 is melted, the familiarity between the Sn from the first metal particles 6A and the second metal particles 6B is improved, so that the Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase of the bonding metal 10. It becomes easy. Similarly, when the third metal particle has a plurality of coating layers, the innermost coating layer preferably contains Cu as a main component. Thereby, as for the joining metal 10, joining strength and heat resistance improve. The outermost coating layer preferably contains Sn as a main component. Thereby, the Ni—Fe alloy is easily dispersed in the Sn phase of the bonding metal 10. Even when the third metal particle 6C has a plurality of coating layers, the innermost coating layer is preferably based on Cu, and the outermost coating layer is preferably based on Sn.

Ｓｎを主成分とする被覆層を最外とすることで、当該被覆層よりも内側の被覆層の酸化を抑制できる。その結果、Ｐｂフリーはんだ６が溶融したときのぬれ性を確保しつつ、Ｓｎ相へＮｉ−Ｆｅ合金を均一に分散させることができるので、接合金属１０の耐熱性及び接合強度を向上させることができる。   By making the coating layer containing Sn as a main component the outermost layer, oxidation of the coating layer on the inner side of the coating layer can be suppressed. As a result, the Ni—Fe alloy can be uniformly dispersed in the Sn phase while ensuring wettability when the Pb-free solder 6 is melted, so that the heat resistance and bonding strength of the bonding metal 10 can be improved. it can.

次に、第２金属粒子６Ｂのコア粒子６ＢＣ及び第３金属粒子６Ｃのコア粒子について説明する。上述したように、コア粒子６ＢＣ及びコア粒子６ＣＣは、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする。第３金属粒子６Ｃを用いないで、第２金属粒子６Ｂのみを用いた場合、コア粒子６ＢＣの平均粒子径が大きくなるにしたがって、Ｐｂフリーはんだ６が溶融して硬化した後における融点の上昇が小さくなる傾向がある。このため、再度のリフローにおける不具合の発生が予想される。また、コア粒子６ＢＣの平均粒子径が小さくなると、接合強度が低下する傾向がある。   Next, the core particles 6BC of the second metal particles 6B and the core particles of the third metal particles 6C will be described. As described above, the core particle 6BC and the core particle 6CC have a Ni—Fe alloy as a main component. When only the second metal particle 6B is used without using the third metal particle 6C, the melting point rises after the Pb-free solder 6 is melted and hardened as the average particle diameter of the core particle 6BC increases. There is a tendency to become smaller. For this reason, the occurrence of a problem in reflow is expected. Moreover, when the average particle diameter of the core particle 6BC becomes small, there exists a tendency for joining strength to fall.

本実施形態においては、Ｐｂフリーはんだ６は、第２金属粒子６Ｂと、第２金属粒子６Ｂのコア粒子６ＢＣよりも平均粒子径の小さいコア粒子６ＣＣとを含む。これにより、Ｐｂフリーはんだ６が溶融したときに、平均粒子径の大きいコア粒子６ＢＣは回路基板の端子電極近傍に沈降して、接合金属の耐熱性及び接合強度を向上させる。同時に、平均粒子径の小さいコア粒子６ＣＣは、コア粒子６ＢＣよりも回路基板の端子電極から離れた電子回路の端子電極側まで分布して、接合金属の耐熱性及び接合強度を保持しつつ、溶融したＰｂフリーはんだ６のぬれ性を向上させ、電子回路のセルフアライメント機能を発揮させる。コア粒子６ＢＣの平均粒子径は、１０μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上３０μｍ以下が特に好ましい。コア粒子６ＣＣの平均粒子径は、１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。このような範囲のコア粒子６ＢＣ及びコア粒子６ＣＣを用いれば、接合金属１０の接合強度及び耐熱性を向上させることができると同時に、Ｐｂフリーはんだ６のぬれ性を向上させて電子回路のセルフアライメント機能を発揮させることができる。   In the present embodiment, the Pb-free solder 6 includes second metal particles 6B and core particles 6CC having an average particle diameter smaller than the core particles 6BC of the second metal particles 6B. Thereby, when the Pb-free solder 6 is melted, the core particle 6BC having a large average particle size settles near the terminal electrode of the circuit board, thereby improving the heat resistance and bonding strength of the bonding metal. At the same time, the core particle 6CC having a small average particle diameter is distributed to the terminal electrode side of the electronic circuit farther from the terminal electrode of the circuit board than the core particle 6BC, and melts while maintaining the heat resistance and bonding strength of the bonding metal. This improves the wettability of the Pb-free solder 6 and exhibits the self-alignment function of the electronic circuit. The average particle diameter of the core particle 6BC is preferably 10 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 20 μm or more and 30 μm or less. The average particle diameter of the core particle 6CC is preferably 1 μm or more and 10 μm or less. By using the core particle 6BC and the core particle 6CC in such a range, the bonding strength and heat resistance of the bonding metal 10 can be improved, and at the same time, the wettability of the Pb-free solder 6 is improved and the electronic circuit is self-aligned. The function can be demonstrated.

次に、Ｐｂフリーはんだ６の第１金属粒子６Ａの質量に対する、第２金属粒子６Ｂ及び第３金属粒子６ＣのＮｉ−Ｆｅ合金の総質量（添加割合）の影響を説明する。Ｐｂフリーはんだ６は、Ｎｉ−Ｆｅ合金の添加割合が１０質量％以上であると、接合金属１０の接合強度及び耐熱性がさらに向上する。このため、本実施形態では、Ｎｉ−Ｆｅ合金の添加割合を１０質量％以上とし、接合強度及び耐熱性を確保する。   Next, the influence of the total mass (addition ratio) of the Ni—Fe alloy of the second metal particles 6B and the third metal particles 6C on the mass of the first metal particles 6A of the Pb-free solder 6 will be described. When the addition ratio of the Ni—Fe alloy is 10% by mass or more, the bonding strength and heat resistance of the bonding metal 10 are further improved. For this reason, in this embodiment, the addition rate of a Ni-Fe alloy shall be 10 mass% or more, and joining strength and heat resistance are ensured.

また、Ｎｉ−Ｆｅ合金の添加割合が大きくなるほど、溶融時におけるぬれ性は低下する。リフロー時における電子部品２のセルフアライメント機能を向上させるためには、Ｎｉ−Ｆｅ合金の添加割合が３５質量％を超えないことが好ましい。したがって、Ｐｂフリーはんだ６において、Ｎｉ−Ｆｅ合金の添加割合は１０質量％以上３０質量%以下であることが好ましい。これにより、Ｐｂフリーはんだ６の十分なぬれ性を確保した上で、接合強度及び耐熱性を向上させる。   Moreover, the wettability at the time of melting falls, so that the addition ratio of a Ni-Fe alloy becomes large. In order to improve the self-alignment function of the electronic component 2 during reflow, it is preferable that the addition ratio of the Ni—Fe alloy does not exceed 35 mass%. Therefore, in the Pb-free solder 6, the addition ratio of the Ni—Fe alloy is preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less. Thereby, after ensuring the sufficient wettability of the Pb-free solder 6, the bonding strength and the heat resistance are improved.

第２金属粒子６Ｂの添加割合は、耐熱性の向上のためには７質量％以上であることが好ましく、セルフアライメント機能の向上のためには２５質量％以下であることが好ましい。   The addition ratio of the second metal particles 6B is preferably 7% by mass or more for improving heat resistance, and preferably 25% by mass or less for improving the self-alignment function.

このＰｂフリーはんだ６を用いて回路基板３に電子部品２を実装する場合は、上述したように適切な電子部品２のセルフアライメント機能が発揮される。このため、電子部品２の位置決めができる。また、接合金属１０も、接合強度及び耐熱性も向上する。このため、Ｐｂフリーはんだ６を用いて製造された電子回路モジュール部品１を再度リフローした場合でも、接合金属１０の溶融は抑制される。その結果、電子回路モジュール部品１内におけるはんだフラッシュやはんだの移動が発生するおそれを低減できる。そして、Ｐｂフリーはんだ６を用いた電子回路モジュール部品１は、電子部品２の端子電極２Ｔと回路基板３の端子電極３Ｔとの接合不良等が発生するおそれを低減できるので、歩留り及び信頼性が向上する。このように、Ｐｂフリーはんだ６は、電子回路モジュール部品１に搭載される電子部品２の実装に好適である。Ｐｂフリーはんだ６を用いて電子回路モジュール部品１を製造することで、接合金属１０の接合強度及び耐熱性が向上し、電子部品２のセルフアライメント機能が発揮される電子回路モジュール部品１が得られる。   When the electronic component 2 is mounted on the circuit board 3 using the Pb-free solder 6, an appropriate self-alignment function of the electronic component 2 is exhibited as described above. For this reason, the electronic component 2 can be positioned. Further, the bonding metal 10 also improves the bonding strength and heat resistance. For this reason, even when the electronic circuit module component 1 manufactured using the Pb-free solder 6 is reflowed again, melting of the bonding metal 10 is suppressed. As a result, it is possible to reduce the possibility of solder flash and solder movement in the electronic circuit module component 1. Since the electronic circuit module component 1 using the Pb-free solder 6 can reduce the risk of a bonding failure between the terminal electrode 2T of the electronic component 2 and the terminal electrode 3T of the circuit board 3, the yield and reliability are improved. improves. As described above, the Pb-free solder 6 is suitable for mounting the electronic component 2 mounted on the electronic circuit module component 1. By manufacturing the electronic circuit module component 1 using the Pb-free solder 6, the electronic circuit module component 1 is obtained in which the bonding strength and heat resistance of the bonding metal 10 are improved and the self-alignment function of the electronic component 2 is exhibited. .

また、Ｐｂフリーはんだ６は、一旦溶融して硬化した後は融点が上昇するため、耐熱性が要求される部分の接合等にも有効である。この場合、Ｐｂフリーはんだ６が最初に溶融するときの温度は、Ｓｎ系（Ｓｎを基材とするはんだであり、例えば、Ｓｎ−３．５％Ａｇはんだ等）のはんだと同等（２２０℃程度）なので、接合時における作業性は、Ｓｎ系のはんだを用いた場合と同等である。   Further, since the melting point of the Pb-free solder 6 increases once it has been melted and cured, it is also effective for joining parts that require heat resistance. In this case, the temperature at which the Pb-free solder 6 is first melted is the same as that of Sn-based (Sn-based solder, for example, Sn-3.5% Ag solder) (about 220 ° C.). Therefore, the workability at the time of joining is equivalent to that when Sn-based solder is used.

第２金属粒子６Ｂのコア粒子６ＢＣに含まれる酸素量を異ならせて、Ｐｂフリーはんだ６を溶融させた。その結果、コア粒子６ＢＣに含まれる酸素の割合が１．５質量％を超えると、コア粒子６ＢＣの表面および／または被覆層６ＢＳの表面に酸化膜が形成され、Ｐｂフリーはんだ６の溶融時に、Ｐｂフリーはんだ６から第２金属粒子６Ｂが分離してしまった。このため、コア粒子６ＢＣに含まれる酸素は、１．５質量％以下とすることが好ましい。分離を防ぐためには、酸素量はより少ないことが好ましく、このような範囲とすることによって、接合金属１０にＮｉ−Ｆｅの第１金属相１１を存在させて、接合強度及び耐熱性を向上させることができる。第３金属粒子６Ｃのコア粒子６ＣＣに含まれる酸素も、同様の理由により１．５質量％以下とすることが好ましい。   The Pb-free solder 6 was melted by varying the amount of oxygen contained in the core particles 6BC of the second metal particles 6B. As a result, when the ratio of oxygen contained in the core particle 6BC exceeds 1.5% by mass, an oxide film is formed on the surface of the core particle 6BC and / or the surface of the coating layer 6BS, and when the Pb-free solder 6 is melted, The second metal particles 6B were separated from the Pb-free solder 6. For this reason, it is preferable that the oxygen contained in core particle 6BC shall be 1.5 mass% or less. In order to prevent separation, it is preferable that the amount of oxygen is smaller, and by setting the oxygen content in such a range, the bonding metal 10 has the first metal phase 11 of Ni—Fe to improve bonding strength and heat resistance. be able to. For the same reason, the oxygen contained in the core particle 6CC of the third metal particle 6C is preferably 1.5% by mass or less.

第２金属粒子６Ｂ又は第３金属粒子６Ｃに占めるＦｅの割合は、８質量％以上あれば溶融後硬化したＰｂフリーはんだ６の融点の上昇が認められる。前記割合が８質量％以上であれば、溶融後硬化したＰｂフリーはんだ６の融点は、最初の溶融温度よりも高くなる。一方、１６質量％を超えると、コストアップや、偏析、流動性の劣化といった恐れが出てくる一方で、添加量増分ほどには溶融温度上昇の効果は見込めない。したがって、第２金属粒子６Ｂ又は第３金属粒子６Ｃに占めるＦｅの割合は、８質量％以上１６質量％以下が好ましい。   If the proportion of Fe in the second metal particles 6B or the third metal particles 6C is 8% by mass or more, an increase in the melting point of the Pb-free solder 6 cured after melting is observed. If the ratio is 8% by mass or more, the melting point of the Pb-free solder 6 cured after melting becomes higher than the initial melting temperature. On the other hand, if it exceeds 16% by mass, there is a risk of cost increase, segregation, and deterioration of fluidity, but the effect of increasing the melting temperature cannot be expected as the addition amount is increased. Therefore, the proportion of Fe in the second metal particle 6B or the third metal particle 6C is preferably 8% by mass or more and 16% by mass or less.

Ｐｂフリーはんだ６は、例えば以下のようにして作製される。まず、コア粒子６ＢＣ及びコア粒子６ＣＣを作製する。   The Pb-free solder 6 is produced as follows, for example. First, core particle 6BC and core particle 6CC are produced.

第２金属粒子６Ｂのコア粒子６ＢＣ及び第３金属粒子６Ｃのコア粒子６ＣＣの粉末は、例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法等の金属粉末製造方法によって作製される。その後、分級機によって粒子径にしたがって分級され、所定の平均粒子径のコア粒子が、コア粒子６ＢＣ又はコア粒子６ＣＣとして使用される。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所製 ＳＡＬＤ−２２００）により測定して得られた結果を用いる。   The powder of the core particle 6BC of the second metal particle 6B and the core particle 6CC of the third metal particle 6C is produced by a metal powder manufacturing method such as a water atomizing method or a gas atomizing method. Thereafter, the particles are classified according to the particle diameter by a classifier, and the core particles having a predetermined average particle diameter are used as the core particles 6BC or the core particles 6CC. For the average particle size, the result obtained by measuring with a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2200, manufactured by Shimadzu Corporation) is used.

特に水アトマイズ法を用いた場合、作製されたコア粒子６ＢＣ又は６ＣＣの表面が酸化される。第２金属粒子６Ｂの表面が酸化した状態で第１金属粒子６Ａと組み合わされ、Ｐｂフリーはんだ６とされた場合、Ｐｂフリーはんだ６が溶融した状態においては、酸化膜の影響により第２金属粒子６Ｂの粉末が、硬化したＰｂフリーはんだ６の表面に集まってしまう。その結果、第１金属粒子６ＡからのＳｎ相と第２金属粒子６Ｂの被覆層６ＢＳからのＳｎと合金を作る金属との反応が促進されず、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金を分散させた組織の接合金属１０が得られないおそれが高くなる。また、コア粒子６ＢＣ及びコア粒子６ＣＣの表面が酸化された状態で被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳの形成を行うと、表面の酸化膜の影響により、被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳの接着の強度が弱くなり、被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳとしての機能が十分に得られない。   In particular, when the water atomization method is used, the surface of the produced core particle 6BC or 6CC is oxidized. When the surface of the second metal particle 6B is oxidized and combined with the first metal particle 6A to form Pb-free solder 6, in the state where the Pb-free solder 6 is melted, the second metal particle is affected by the oxide film. The 6B powder collects on the surface of the cured Pb-free solder 6. As a result, the reaction between the Sn phase from the first metal particle 6A and the Sn metal from the coating layer 6BS of the second metal particle 6B and the metal forming the alloy is not promoted, and the Ni-Fe alloy is dispersed in the Sn phase. There is a high possibility that the bonding metal 10 is not obtained. Further, when the coating layer 6BS and the coating layer 6CS are formed in a state where the surfaces of the core particle 6BC and the core particle 6CC are oxidized, the adhesion strength of the coating layer 6BS and the coating layer 6CS is increased due to the influence of the oxide film on the surface. It becomes weak and the functions as the coating layer 6BS and the coating layer 6CS are not sufficiently obtained.

したがって、第２金属粒子６Ｂの製造過程において第２金属粒子６Ｂが酸化した場合、例えば、水素雰囲気中でこれを還元してから、第１金属粒子６Ａと組み合わせる。このようにすることで、Ｐｂフリーはんだ６は、最初の溶融中において、第１金属粒子６ＡからのＳｎ相と第２金属粒子６Ｂの被覆層６ＢＳからのＳｎと合金を作る金属との反応が促進される。その結果、Ｓｎ相にＮｉ−Ｆｅ合金を分散させた組織の接合金属１０が得られるので、接合金属１０の接合強度及び耐熱性が向上する。   Therefore, when the second metal particle 6B is oxidized in the manufacturing process of the second metal particle 6B, for example, it is reduced in a hydrogen atmosphere and then combined with the first metal particle 6A. By doing so, the Pb-free solder 6 undergoes a reaction between the Sn phase from the first metal particles 6A and Sn from the coating layer 6BS of the second metal particles 6B and the metal forming the alloy during the first melting. Promoted. As a result, the bonding metal 10 having a structure in which the Ni—Fe alloy is dispersed in the Sn phase is obtained, so that the bonding strength and heat resistance of the bonding metal 10 are improved.

コア粒子６ＢＣ又はコア粒子６ＣＣを作製した後、例えば真空蒸着法、電気めっき法、無電解めっき法、バレルスパッタ法などによって、コア粒子６ＢＣ及びコア粒子６ＣＣの表面にそれぞれ被覆層６ＢＳ及び被覆層６ＣＳを形成する。被覆層６ＢＳ又は被覆層６ＣＳを多層とする場合には、これらの方法を組み合わせて行ってもよい。例えば、電気めっき法は以下のようにして行われる。   After the core particle 6BC or the core particle 6CC is manufactured, the coating layer 6BS and the coating layer 6CS are respectively formed on the surfaces of the core particle 6BC and the core particle 6CC by, for example, vacuum deposition, electroplating, electroless plating, barrel sputtering, or the like. Form. When the coating layer 6BS or the coating layer 6CS is a multilayer, these methods may be combined. For example, the electroplating method is performed as follows.

（Ｃｕ被覆層の形成）分級した後の、所定の平均粒子径を有するＮｉ−Ｆｅコア粒子に、めっきに先立ち脱塩処理を行う。次いで有機添加剤等を含む硫酸銅めっき浴槽中で、不溶性アノード電極を用い、Ｎｉ−Ｆｅコア粒子をカソードとして、電気めっきによりＣｕ被覆層の形成を行う。Ｎｉ−Ｆｅコア粒子を、絶縁体の撹拌用ボールとともに絶縁体のケースに収容する。ケースは、めっき浴に対して不溶性であり、めっき液が置換できる構造（例えばかご）である。ケースを振動させることによって収容したＮｉ−Ｆｅコア粒子を撹拌し、めっき液のエアバブリングを行いながら、ＮｉＦｅコア粒子へまんべんなく被覆層が形成されるようにして電気めっきを行う。   (Formation of Cu coating layer) The Ni-Fe core particles having a predetermined average particle diameter after classification are subjected to a desalting treatment prior to plating. Next, in a copper sulfate plating bath containing an organic additive or the like, a Cu coating layer is formed by electroplating using an insoluble anode electrode and using Ni-Fe core particles as a cathode. Ni-Fe core particles are accommodated in an insulator case together with an insulator stirring ball. The case is insoluble in the plating bath and has a structure (for example, a cage) that can replace the plating solution. The Ni—Fe core particles accommodated by vibrating the case are stirred, and electroplating is performed so that a coating layer is uniformly formed on the NiFe core particles while performing air bubbling of the plating solution.

（Ｓｎ被覆層の形成）ＮｉＦｅコア粒子にＳｎの被覆層を形成するには、硫酸銅めっき浴槽に変えて錫めっき浴槽を用い、同様の電気めっき法を行う。ＣｕとＳｎとの２層の被覆層を形成させるには、被覆層が形成されていないＮｉ−Ｆｅコア粒子に変えて、Ｃｕ被覆が形成されたＮｉ−Ｆｅ粒子を用いて電気めっき法を行えばよい。   (Formation of Sn coating layer) In order to form the Sn coating layer on the NiFe core particles, the same electroplating method is performed using a tin plating bath instead of the copper sulfate plating bath. In order to form a two-layer coating layer of Cu and Sn, electroplating is performed using Ni-Fe particles with a Cu coating instead of Ni-Fe core particles without a coating layer. Just do it.

次に、本実施形態に係るＰｂフリーはんだ６を用いて電子回路モジュール部品１を製造する方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electronic circuit module component 1 using the Pb-free solder 6 according to this embodiment will be described.

図６は、本実施形態に係る電子回路モジュール部品の製造方法の手順を示すフローチャートである。図７は、リフロー時における温度の時間変化の一例を示す図である。   FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the electronic circuit module component manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a temporal change in temperature during reflow.

本実施形態に係る電子回路モジュール部品の製造方法により、図１−１に示す電子回路モジュール部品１を製造するにあたり、印刷等の手段を用いて、回路基板３の端子電極３Ｔの表面にＰｂフリーはんだ６のはんだペーストを塗布する（ステップＳ１０１）。次に、回路基板３に電子部品２を載置する（ステップＳ１０２）。その後、電子部品２が搭載された回路基板３をリフロー炉でリフローする（ステップＳ１０３）。リフロー炉内における温度変化は、例えば、図７に示すようなものである。温度θｍでＰｂフリーはんだ６が溶融し始める。リフロー炉内の温度が最高温度θｍａｘに到達した後、前記温度は時間の経過とともに低下する。この過程で、溶融したＰｂフリーはんだ６が硬化して、図１−１、図１−２及び図１−３に示す接合金属１０となる。接合金属１０によって、電子部品２は回路基板３に固定される。リフローが終了したら、電子部品２が搭載された回路基板３が洗浄され（ステップＳ１０４）、本実施形態に係る電子回路モジュール部品の製造手順が終了する。   When the electronic circuit module component 1 shown in FIG. 1-1 is manufactured by the manufacturing method of the electronic circuit module component according to the present embodiment, the surface of the terminal electrode 3T of the circuit board 3 is Pb-free by using means such as printing. A solder paste of solder 6 is applied (step S101). Next, the electronic component 2 is placed on the circuit board 3 (step S102). Thereafter, the circuit board 3 on which the electronic component 2 is mounted is reflowed in a reflow furnace (step S103). The temperature change in the reflow furnace is, for example, as shown in FIG. The Pb-free solder 6 begins to melt at the temperature θm. After the temperature in the reflow furnace reaches the maximum temperature θmax, the temperature decreases with time. In this process, the melted Pb-free solder 6 is cured to become the bonding metal 10 shown in FIGS. 1-1, 1-2, and 1-3. The electronic component 2 is fixed to the circuit board 3 by the bonding metal 10. When the reflow is completed, the circuit board 3 on which the electronic component 2 is mounted is cleaned (step S104), and the electronic circuit module component manufacturing procedure according to the present embodiment is completed.

（評価例）
本実施形態に係るＰｂフリーはんだ６を使用した電子回路モジュール部品１及び比較例に係るＰｂフリーはんだを用いた電子回路モジュール部品について、電子部品のセルフアライメント機能、強度、及び耐熱性を評価した。強度及び耐熱性の評価は、電子回路モジュール部品の製造に用いたＰｂフリーはんだを溶融後硬化させて得た接合金属について、接合強度及び耐熱性を評価することにより行った。 (Evaluation example)
For the electronic circuit module component 1 using the Pb-free solder 6 according to the present embodiment and the electronic circuit module component using the Pb-free solder according to the comparative example, the self-alignment function, strength, and heat resistance of the electronic component were evaluated. Evaluation of strength and heat resistance was performed by evaluating the bonding strength and heat resistance of the bonding metal obtained by melting and curing the Pb-free solder used for manufacturing the electronic circuit module component.

セルフアライメント機能は、リフロー後における電子部品２の位置の誤差が、設定位置に対し±２５μm未満の場合をセルフアライメント機能が高いとして◎、±２５μｍ以上４０μm未満を○、±４０μｍ以上５０μｍ未満を△、±５０μｍ以上をセルフアライメント機能が十分でないとして×とした。   The self-alignment function indicates that the self-alignment function is high when the position error of the electronic component 2 after reflow is less than ± 25 μm with respect to the set position, ◯, ± 25 μm or more and less than 40 μm, ○, ± 40 μm or more and less than 50 μm . ± .50 .mu.m or more was marked as x because the self-alignment function was not sufficient.

図８は、Ｐｂフリーはんだが溶融して硬化して得られた接合金属の接合強度を評価する際の説明図である。接合金属の強度は、シェア（せん断）試験により評価した。シェア（せん断）試験では、溶融後硬化したＰｂフリーはんだに対してせん断応力を負荷した。シェア試験は、図８に示すように、基板７０の電極７１にＰｂフリーはんだと電子部品２（寸法は０６０３Ｍ）とを乗せて溶融させ、電極７１の表面で電子部品２と接合している試験片（硬化したＰｂフリーはんだ）７２を対象とした。試験片７２を有する基板７０は、試験装置のテーブル７３に取り付けられる。この状態で、テーブル７３がシェアツール７４に向かって移動する。このとき、テーブル７３は、電子部品２の長手方向と直交する方向に移動するので、シェアツール７４は、電子部品２の長手方向と直交する方向から電子部品２に衝突する。そして、試験片７２がシェアツール７４で破壊されるときの破断の様子を観察し、これによって接合強度を評価した。シェア試験には、ハイスピードボンドテスター（Ｄａｇｅ社、Ｄａｇｅ−４０００ＨＳ）を用いた。試験速度Ｖは０．１ｍｍ／ｓｅｃとした。接合強度は、強度試験の破壊箇所で判断した。図８において、硬化した試験片７２内で破壊せずに基板７０又は電子部品２で破壊した場合には試験片７２の強度は十分が高いとして◎、電極７１と基板７０との界面で破壊した場合には試験片７２の強度は高いとして○、電子部品２の端子電極２Ｔとの界面近傍で破壊した場合には△、接合部のはんだ組織で破壊した場合には試験片７２の強度が十分高くないとして×とした。   FIG. 8 is an explanatory diagram for evaluating the joint strength of the joint metal obtained by melting and hardening the Pb-free solder. The strength of the bonding metal was evaluated by a shear (shear) test. In the shear (shear) test, a shear stress was applied to the Pb-free solder cured after melting. As shown in FIG. 8, the shear test is a test in which Pb-free solder and the electronic component 2 (size is 0603M) are placed on the electrode 71 of the substrate 70 and melted, and bonded to the electronic component 2 on the surface of the electrode 71. A piece (cured Pb-free solder) 72 was targeted. A substrate 70 having a test piece 72 is attached to a table 73 of a test apparatus. In this state, the table 73 moves toward the share tool 74. At this time, since the table 73 moves in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electronic component 2, the shear tool 74 collides with the electronic component 2 from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electronic component 2. And the state of a fracture | rupture when the test piece 72 was destroyed with the shear tool 74 was observed, and joint strength was evaluated by this. A high speed bond tester (Dage, Dage-4000HS) was used for the shear test. The test speed V was 0.1 mm / sec. The bonding strength was judged at the location where the strength test was broken. In FIG. 8, when the substrate 70 or the electronic component 2 breaks without being broken in the hardened test piece 72, it is assumed that the strength of the test piece 72 is sufficiently high, and breaks at the interface between the electrode 71 and the substrate 70. In this case, the strength of the test piece 72 is assumed to be high; It was set as x not being high.

耐熱性は、最初に溶融したＰｂフリーはんだが硬化して得られた接合金属を加熱することにより評価した。耐熱性は、接合金属をリフロー時の温度（２４０℃〜２６０℃）で加熱した際の吸熱量に基づいて評価した。吸熱量は、熱流束示差走査熱量計（（株）島津製作所 ＤＳＣ−５０）を用いて測定した。吸熱量の絶対値が０Ｊ／ｇであれば接合金属は溶融しない。吸熱量があると、接合金属は溶融することになるが、吸熱量の絶対値が２５Ｊ／ｇから３５Ｊ／ｇの範囲であれば、接合金属が溶融したとしても、再度のリフロー時において、電子回路部品モジュールの絶縁樹脂にクラックが発生したり、はんだフラッシュその他の欠陥が発生したりすることはない。このため、耐熱性は、吸熱量の絶対値が２５Ｊ／ｇよりも小さい場合には接合金属が溶融しない（○）、吸熱量の絶対値が２５Ｊ／ｇ以上３５Ｊ／ｇ以下である場合には接合金属の溶融が少ない（△）、吸熱量の絶対値が３５Ｊ／ｇよりも大きい場合には接合金属が溶融した（×）と判定した。   The heat resistance was evaluated by heating the joining metal obtained by curing the first molten Pb-free solder. The heat resistance was evaluated based on the endothermic amount when the bonding metal was heated at the reflow temperature (240 ° C. to 260 ° C.). The endothermic amount was measured using a heat flux differential scanning calorimeter (Shimadzu Corporation DSC-50). If the absolute value of the endothermic amount is 0 J / g, the bonding metal does not melt. If there is an endothermic amount, the joining metal will melt, but if the absolute value of the endothermic amount is in the range of 25 J / g to 35 J / g, even if the joining metal is melted, the electrons will be re-flowed during reflow. There will be no cracks or solder flash or other defects in the insulating resin of the circuit component module. For this reason, when the absolute value of the endothermic amount is less than 25 J / g, the joining metal does not melt (◯), and when the absolute value of the endothermic amount is 25 J / g or more and 35 J / g or less. When the melting of the joining metal was small (Δ) and the absolute value of the endothermic amount was larger than 35 J / g, it was determined that the joining metal was melted (x).

評価結果を表１、表２に示す。表１において、はんだ母材の種類の表示は以下の条件を表す。なお、百分率表示は質量％である。
Ａ：Ｓｎ−３％Ａｇ−０．５％Ｃｕ（融点２１７℃〜２１９℃）
Ｂ：Ｓｎ−３．５％Ａｇ（融点２２１℃）
Ｃ：Ｓｎ−０．７５％Ｃｕ（融点２２７℃）
Ｄ：Ｓｎ−５８％Ｂｉ（融点１３９℃）
Ｅ：Ｓｎ−３．５％Ａｇ−０．１％Ｎｉ−０．１％Ｆｅ The evaluation results are shown in Tables 1 and 2. In Table 1, the type of solder base material indicates the following conditions. The percentage display is mass%.
A: Sn-3% Ag-0.5% Cu (melting point: 217 ° C. to 219 ° C.)
B: Sn-3.5% Ag (melting point 221 ° C.)
C: Sn-0.75% Cu (melting point: 227 ° C.)
D: Sn-58% Bi (melting point: 139 ° C.)
E: Sn-3.5% Ag-0.1% Ni-0.1% Fe

また、各添加金属粒子の表示は以下の条件を表す。なお、かっこ内は、添加金属粒子のコア粒子中におけるＦｅの含有質量率を示す。
ＮｉＦｅ：Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子
Ｎｉ＋Ｆｅ：Ｎｉ粒子＋Ｆｅ粒子 Moreover, the display of each additive metal particle represents the following conditions. In addition, the inside of a parenthesis shows the content rate of Fe in the core particle of an addition metal particle.
NiFe: Ni-Fe alloy particles Ni + Fe: Ni particles + Fe particles

また、被覆層の表示は以下の意味を表す。
Ｓｎ（Ｔｈ≦１）：Ｓｎ被覆、厚さＴｈが１μｍ以下
Ｓｎ（１＜Ｔｈ≦１０）：Ｓｎ被覆、厚さＴｈが１μｍより大きく１０μｍ以下
ＣｕＳｎ（Ｔｈ≦１）：ＣｕとＳｎとの２層被覆、厚さＴｈが１μｍ以下 Moreover, the display of a coating layer represents the following meaning.
Sn (Th ≦ 1): Sn coating, thickness Th is 1 μm or less Sn (1 <Th ≦ 10): Sn coating, thickness Th is more than 1 μm and not more than 10 μm CuSn (Th ≦ 1): 2 of Cu and Sn Layer coating, thickness Th is 1μm or less

コア粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所製 ＳＡＬＤ−２２００）により測定した数値である。各添加金属粒子の量は、はんだ母材質量に対する各添加金属粒子の質量を、質量％で表示したものである。   The average particle diameter of the core particles is a numerical value measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-2200, manufactured by Shimadzu Corporation). The amount of each additive metal particle represents the mass of each additive metal particle relative to the mass of the solder base material in mass%.

セルフアライメント機能と耐熱性と接合強度とのいずれかが×である場合、総合評価は×とした。すべての項目の評価が△である場合、総合評価は△とした。セルフアライメント機能及び耐熱性及び接合強度のいずれか一項目のみが△であり、それ以外の少なくとも一項目が◎である場合、総合評価は○とした。セルフアライメント機能及び耐熱性及び接合強度のいずれか一項目のみの評価が○であり、それ以外の項目の評価が◎である場合、総合評価は◎とした。総合評価は○以上を許容とした。   When any of the self-alignment function, heat resistance, and bonding strength is x, the overall evaluation is x. When the evaluation of all items was Δ, the overall evaluation was Δ. When only one item of the self-alignment function, heat resistance and bonding strength is Δ and at least one other item is ◎, the overall evaluation is ◯. When the evaluation of only one item of the self-alignment function, the heat resistance, and the bonding strength is “good” and the evaluation of other items is “good”, the overall evaluation is “good”. The overall evaluation allowed a value of ○ or higher.

Figure 2012212737
Figure 2012212737

Figure 2012212737
Figure 2012212737

表２より、以下の考察が導かれる。サンプル１６〜１９の結果から、第１の領域部及び第２の領域部の双方にＮｉ−Ｆｅ合金相が存在しない場合は、セルフアライメント機能、耐熱性及び強度について、許容される評価が得られない。一方、サンプル１〜１５の結果から、少なくとも第１の領域部にＮｉ−Ｆｅ合金相が存在し、かつ第１の領域部におけるＮｉ−Ｆｅ合金相の体積率が、第２の領域部におけるＮｉ−Ｆｅ合金相の体積率よりも多い場合は、比較例と比較してセルフアライメント機能、耐熱性、及び強度が向上していることが分かる。なお、Ｓｎ合金相の体積率は、１−（Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率）と近似してよい。したがって、サンプル１〜１５の結果から、第２の領域部におけるＳｎ合金相の体積率が、第１の領域部におけるＳｎ合金相の体積率よりも大きい場合には、比較例と比較してセルフアライメント機能、耐熱性、及び強度が向上していることが分かる。   From Table 2, the following considerations are derived. From the results of Samples 16 to 19, when the Ni—Fe alloy phase does not exist in both the first region portion and the second region portion, an acceptable evaluation is obtained for the self-alignment function, heat resistance, and strength. Absent. On the other hand, from the results of Samples 1 to 15, the Ni—Fe alloy phase is present at least in the first region, and the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase in the first region is Ni 2 in the second region. It can be seen that when the volume fraction of the Fe alloy phase is larger than that of the comparative example, the self-alignment function, heat resistance, and strength are improved. The volume ratio of the Sn alloy phase may be approximated to 1- (volume ratio of the Ni—Fe alloy phase). Therefore, from the results of Samples 1 to 15, when the volume fraction of the Sn alloy phase in the second region is larger than the volume fraction of the Sn alloy phase in the first region, self It can be seen that the alignment function, heat resistance, and strength are improved.

サンプル６の結果から、強度向上のためには、第１の領域部と第２の領域部との双方が、Ｓｎ−Ｎｉ合金相を含むことが好ましいことが分かる。また、サンプル７、１６，１８，１９の結果より、セルフアライメント機能の向上のためには、各領域の全質量に対するＮｉの質量率は、第２の領域部よりも第１の領域部の数値が大きいことが好ましいことが分かる。   From the results of Sample 6, it can be seen that it is preferable that both the first region portion and the second region portion contain a Sn—Ni alloy phase in order to improve the strength. Further, from the results of Samples 7, 16, 18, and 19, in order to improve the self-alignment function, the mass ratio of Ni with respect to the total mass of each region is a numerical value of the first region portion rather than the second region portion. It can be seen that a large value is preferable.

また、第２の領域部については、以下のことが分かる。サンプル７の結果より、セルフアライメント機能の向上のためには、第２の領域部における、第２の領域部の全質量に対するＮｉの質量率は、２０質量％以下であることが好ましいことが分かる。また、サンプル６，８の結果より、耐熱性の向上のためには、第２の領域部における、第２の領域部の全質量に対するＮｉの質量率は、０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがさらに好ましいことが分かる。   Further, the following can be understood about the second region. From the results of Sample 7, it can be seen that, in order to improve the self-alignment function, the mass ratio of Ni in the second region portion with respect to the total mass of the second region portion is preferably 20% by mass or less. . Moreover, from the results of Samples 6 and 8, in order to improve heat resistance, the mass ratio of Ni in the second region portion with respect to the total mass of the second region portion is 0.5% by mass or more. It is understood that the content is preferably 1% by mass or more.

また、第１の領域部については、以下のことが分かる。サンプル４，８の結果から、耐熱性の向上のためには、第１の領域部におけるＮｉ−Ｆｅ合金相の体積率は、５体積％以上であることが好ましく、７体積％以上であることがさらに好ましく、１０体積％であることがさらにより好ましいことが分かる。また、サンプル３，９の結果から、セルフアライメント機能の向上のためには、第１の領域部におけるＮｉ−Ｆｅ合金相の体積率は、４０体積％以下であることが好ましく、２５体積％以下であることがさらに好ましいことが分かる。   Further, the following can be understood about the first region. From the results of Samples 4 and 8, in order to improve heat resistance, the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase in the first region is preferably 5% by volume or more, and 7% by volume or more. It is further preferable that 10% by volume is even more preferable. Further, from the results of Samples 3 and 9, in order to improve the self-alignment function, the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase in the first region is preferably 40% by volume or less, and 25% by volume or less. It turns out that it is still more preferable.

表１及び表２より、以下の考察が導かれる。サンプル１６〜１８（比較例）の結果より、Ｎｉ−Ｆｅ合金が配合されていないＰｂフリーはんだを用いた場合、セルフアライメント機能、耐熱性及び強度について、許容される評価が得られない。サンプル６、８の結果より、耐熱性及び強度の向上のためには、Ｐｂフリーはんだに、第２金属粒子に加えて、第２金属粒子より平均粒子径の小さい第３金属粒子が配合されていることが好ましいことが分かる。   From Tables 1 and 2, the following considerations are derived. From the results of Samples 16 to 18 (Comparative Examples), when Pb-free solder not containing a Ni—Fe alloy is used, acceptable evaluation cannot be obtained for the self-alignment function, heat resistance, and strength. From the results of Samples 6 and 8, in order to improve heat resistance and strength, in addition to the second metal particles, third metal particles having an average particle diameter smaller than that of the second metal particles are blended with the Pb-free solder. It can be seen that it is preferable.

サンプル９の結果より、セルフアライメント機能の向上のためには、少なくとも第３金属粒子に被覆層が形成されていることが好ましいことが分かる。   From the results of Sample 9, it can be seen that at least a third metal particle is preferably provided with a coating layer in order to improve the self-alignment function.

また、第２金属粒子の添加量が多くなるほど、第１の領域部におけるＮｉ−Ｆｅ合金相の体積率が大きくなり、第１の領域部における、第１の領域部の全質量に対するＮｉの質量率が大きくなる傾向があることが分かる。また、第３金属粒子の添加量が多くなるほど、第２の領域部における、第２の領域部の全質量に対するＮｉの質量率が大きくなる傾向があることが分かる。   Moreover, the volume ratio of the Ni-Fe alloy phase in the first region portion increases as the addition amount of the second metal particles increases, and the mass of Ni with respect to the total mass of the first region portion in the first region portion. It can be seen that the rate tends to increase. Moreover, it turns out that the mass ratio of Ni with respect to the total mass of a 2nd area | region part tends to become large, so that the addition amount of a 3rd metal particle increases.

１ 電子回路モジュール部品
２ 電子部品
２Ｔ、３Ｔ 端子電極
３ 回路基板
３Ｐ 表面
４ 絶縁樹脂
５ シールド層
６ＢＣ、６ＣＣ コア粒子
６、１０６ Ｐｂフリーはんだ
６Ａ、１０６Ａ 第１金属粒子
６Ｂ、１０６Ｂ 第２金属粒子
６Ｃ、 第３金属粒子
６ＢＳ、６ＣＳ、６ＢＳａ、６ＢＳｂ 被覆層
７ モジュール端子電極
８ 装置基板
９ 装置基板端子電極
１０ 接合金属
１１ Ｓｎ合金相
１２ Ｎｉ−Ｆｅ合金相
７０ 基板
７１ 電極
７２ 試験片
７３ テーブル
７４ シェアツール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic circuit module component 2 Electronic component 2T, 3T Terminal electrode 3 Circuit board 3P Surface 4 Insulating resin 5 Shield layer 6BC, 6CC Core particle | grains 6,106 Pb free solder 6A, 106A 1st metal particle 6B, 106B 2nd metal particle 6C 3rd metal particle 6BS, 6CS, 6BSa, 6BSb Coating layer 7 Module terminal electrode 8 Device substrate 9 Device substrate terminal electrode 10 Joining metal 11 Sn alloy phase 12 Ni-Fe alloy phase 70 Substrate 71 Electrode 72 Test piece 73 Table 74 Share tool

Claims (4)

電子部品と、
当該電子部品が搭載される回路基板と、
前記電子部品の端子電極と前記回路基板の端子電極との間に介在し、かつＳｎ合金を主成分とするＳｎ合金相とＮｉ−Ｆｅ合金を主成分とするＮｉ−Ｆｅ合金相とを含む接合金属と、を含み、
前記接合金属は、前記回路基板の前記端子電極から前記接合金属までの最大距離に対して前記回路基板の前記端子電極から１０％以下の距離にある第１の領域部と、前記最大距離に対して前記回路基板の前記端子電極から９０％以上の距離にある第２の領域部とを有し、
前記第１の領域部における、前記第１の領域部の体積に対する前記Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率は、前記第２の領域部における前記Ｎｉ−Ｆｅ合金相の体積率よりも大きく、
前記第２の領域部における、前記第２の領域部の体積に対する前記Ｓｎ合金相の体積率は、前記第１の領域部における、前記第１の領域部の体積に対する前記Ｓｎ合金相の体積率よりも大きいことを特徴とする電子回路モジュール部品。 Electronic components,
A circuit board on which the electronic component is mounted;
A junction that is interposed between the terminal electrode of the electronic component and the terminal electrode of the circuit board and includes a Sn alloy phase mainly composed of Sn alloy and a Ni—Fe alloy phase mainly composed of Ni—Fe alloy. Metal, and
The bonding metal includes a first region portion that is at a distance of 10% or less from the terminal electrode of the circuit board with respect to a maximum distance from the terminal electrode of the circuit board to the bonding metal; A second region portion at a distance of 90% or more from the terminal electrode of the circuit board,
The volume ratio of the Ni—Fe alloy phase relative to the volume of the first area portion in the first area portion is larger than the volume ratio of the Ni—Fe alloy phase in the second area portion,
The volume ratio of the Sn alloy phase with respect to the volume of the second area portion in the second area portion is the volume ratio of the Sn alloy phase with respect to the volume of the first area portion in the first area portion. Electronic circuit module component characterized by being larger than. 少なくとも前記第１の領域部及び前記第２の領域部が、Ｓｎ−Ｎｉ合金を主成分とするＳｎ−Ｎｉ合金相を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子回路モジュール部品。   2. The electronic circuit module component according to claim 1, wherein at least the first region portion and the second region portion include a Sn—Ni alloy phase mainly composed of a Sn—Ni alloy. 前記第２の領域部の全質量に対する前記第２の領域部におけるＮｉの質量率は、前記第１の領域部の全質量に対する前記第１の領域部におけるＮｉの質量率よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子回路モジュール部品。   The mass ratio of Ni in the second area portion with respect to the total mass of the second area portion is smaller than the mass ratio of Ni in the first area portion with respect to the total mass of the first area portion. The electronic circuit module component according to claim 1 or 2. Ｓｎを主成分とする第１金属粒子と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第２金属粒子と、Ｎｉ−Ｆｅ合金を主成分とする、第１の平均粒子径より小さい第２の平均粒子径を有するコア粒子の表面が、Ｓｎ又はＳｎと合金を作る金属を主成分とする少なくとも１つの被覆層で覆われた第３金属粒子と、を含むＰｂフリーはんだを、電子部品の端子電極と前記電子部品が搭載される回路基板の端子電極との間に設ける手順と、
前記Ｐｂフリーはんだを溶融させる手順と、
を含むことを特徴とする電子回路モジュール部品の製造方法。 The surface of the 1st metal particle which has Sn as a main component, and the core particle which has a 1st average particle diameter which has a Ni-Fe alloy as a main component has Sn or a metal which makes an alloy with Sn as a main component at least The surface of the core particles having the second average particle diameter smaller than the first average particle diameter, the second metal particles covered with one coating layer and having a Ni—Fe alloy as a main component, is Sn or Sn. Pb-free solder containing at least one coating layer mainly composed of a metal that forms an alloy, and a terminal electrode of the electronic component and a terminal electrode of the circuit board on which the electronic component is mounted The procedure to be established between
A procedure for melting the Pb-free solder;
An electronic circuit module component manufacturing method comprising:
JP2011076811A 2011-03-30 2011-03-30 Electronic circuit module parts Active JP5741137B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011076811A JP5741137B2 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Electronic circuit module parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011076811A JP5741137B2 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Electronic circuit module parts

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015043658A Division JP6032308B2 (en) 2015-03-05 2015-03-05 Method for manufacturing electronic circuit module component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012212737A true JP2012212737A (en) 2012-11-01
JP5741137B2 JP5741137B2 (en) 2015-07-01

Family

ID=47266477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011076811A Active JP5741137B2 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Electronic circuit module parts

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5741137B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157356A (en) * 2012-01-26 2013-08-15 Tdk Corp Electronic circuit module component
JP2014192496A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Tdk Corp Junction structure for electronic device and electronic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5346775A (en) * 1993-02-22 1994-09-13 At&T Laboratories Article comprising solder with improved mechanical properties
JP2003021664A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Juki Corp Semiconductor device automatic inspection device
JP2003112285A (en) * 2001-10-01 2003-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solder paste

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5346775A (en) * 1993-02-22 1994-09-13 At&T Laboratories Article comprising solder with improved mechanical properties
JPH06277871A (en) * 1993-02-22 1994-10-04 American Teleph & Telegr Co <Att> Solder material containing magnetic particle and its preparation
JP2003021664A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Juki Corp Semiconductor device automatic inspection device
JP2003112285A (en) * 2001-10-01 2003-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solder paste

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157356A (en) * 2012-01-26 2013-08-15 Tdk Corp Electronic circuit module component
JP2014192496A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Tdk Corp Junction structure for electronic device and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5741137B2 (en) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107214430B (en) Solder alloy, solder paste and electronic circuit board
JP4753090B2 (en) Solder paste and electronic device
TWI505899B (en) A bonding method, a bonding structure, and a method for manufacturing the same
JP2013252548A (en) Solder paste for joining micro component
JP2018019061A (en) Coil component and manufacturing method thereof
JP4722751B2 (en) Powder solder material and bonding material
WO2013132942A1 (en) Bonding method, bond structure, and manufacturing method for same
JP4692479B2 (en) Bonding materials and modular structures
JP5614507B2 (en) Sn-Cu lead-free solder alloy
US20140326490A1 (en) Lead-free solder alloy, connecting member and a method for its manufacture, and electronic part
US10362686B2 (en) Lead-free solder and electronic component built-in module
JP5742157B2 (en) Electronic circuit module component and method for manufacturing electronic circuit module component
JP5741137B2 (en) Electronic circuit module parts
JP5849422B2 (en) Pb-free solder
JP6648468B2 (en) Pb-free solder and electronic component built-in module
JP6032308B2 (en) Method for manufacturing electronic circuit module component
WO2016114028A1 (en) Conductive material, connection method using same, and connection structure
JP2011251330A (en) High-temperature lead-free solder paste
JP5742156B2 (en) Electronic circuit module component and method for manufacturing electronic circuit module component
JPH11343594A (en) Material for electrical and electronic parts, its production and electrical and electronic parts using the material
JP5915204B2 (en) Electronic circuit module parts
JP6561453B2 (en) Method for manufacturing electronic circuit module component
JP5884513B2 (en) Pb-free solder
JP2017216308A (en) Solder joint and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20130614

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140624

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20140710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5741137

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150