JP4910876B2 - ソルダペースト、および接合物品 - Google Patents
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Description
[実施例1]
<ソルダペーストの作製>
まず、Bi、Sn、Al、Mn、Co、Pd、Zn、Ni、Ptを表1に示す重量比率で配合した金属合金粉末90質量%に対して、フラックスを10質量%混合してBi−Sn系またはBi系ソルダペーストを作製した。フラックスとしてはロジン、溶剤、活性剤、チクソ剤を含むロジン系フラックスを使用した。本実施例では、溶剤としてはジエチレングリコールモノフェニルエーテル、活性剤としてはジフェニルグアニジンHBr、チクソ剤としては水素添加ヒマシ油を用いた。
次に、Cuからなる金属板(10×10×0.2mm)に、上記表1のそれぞれのソルダペーストを印刷し、Cuからなる金属片(1.2×1.2×1.0mm)をその印刷部分にマウントした。そして予熱温度160℃、ピーク温度245℃のプロファイルでリフロー加熱し、金属板にソルダペーストによって金属片が接合されている評価用サンプルを得た。得られた評価用サンプルについて以下の接合強度に関する評価を行った。結果を表1に示す。
評価:接合強度
評価用サンプルを金属板側および金属片側の双方から引っ張り、金属片が剥離するまでの最大強度を評価した。引っ張り速度は20mm/minとした。
次に、本発明のソルダペーストを、Auを含む接合対象物を接合するために用いた例について説明する。
<ソルダペーストの作製>
まず、Bi、Sn、Al、Mn、Co、Pd、Zn、Ni、Ptを表2に示す重量比率で配合した金属合金粉末90質量%に対して、フラックスを10質量%混合してBi−Sn系ソルダペーストを作製した。フラックスとしてはロジン、溶剤、活性剤、チクソ剤を含むロジン系フラックスを使用した。フラックスとしてはロジン、溶剤、活性剤、チクソ剤を含むロジン系フラックスを使用した。本実施例では、溶剤としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、活性剤としてはジフェニルグアニジンHBr、チクソ剤としては、水素添加ヒマシ油を用いた。
本発明のソルダペーストおよび接合物品を図1に示す。なお、図1(a)は、接合前(リフロー加熱前)の接合物品10を示しており、また、図1(b)は接合後(リフロー加熱後)の接合物品11を示している。図1(a)に示すように、Al2O3からなる基板1を用意し、複数のランド電極2をその表面に形成した。ランド電極2は、Cuからなる下地電極21と、下地電極21を覆うように形成され、かつ、ランド電極2の表面に露出したAuめっき層22とからなる。続けて、表2に示すソルダペースト3のそれぞれをランド電極2上に印刷した。このソルダペースト3の印刷にあたっては、接合時のリフロー加熱によって接合部7に混入するAuの影響を検証するために、印刷に用いられるメタルマスクの開口径および厚みを調整してソルダペーストの印刷量を調整し、結果的に接合後に接合部7に混入するAu体積比率を調整した。
評価1:空隙比率
以下のように、接合部の空隙比率の評価を行った。まず、接合物品11全体を覆うようにエポキシ樹脂中に埋設し、硬化させた。そして、基板1に対して垂直方向かつ、図1(b)の方向から見たときに接合部7の断面が現れるように研磨した接合物品11を、金属顕微鏡で観察し、接合部7の断面全体の面積に対する空隙の比率を計測した。空隙比率が5%未満のものを評価「○」、5%以上のものを評価「×」とした。
チップ型電子部品4をボンディングテスタで横押しし、シアー強度を測定した。横押し強度は0.05mm/sとした。強度が10Nmm-2以上のものを評価「○」、10Nmm-2未満のものを評価「×」とした。
2 ランド電極
3 ソルダペースト
4 チップ型電子部品
5 外部電極
7 接合部
11 接合物品
Claims (9)
- 金属合金粉末と、フラックスとを含むソルダペーストであって、
前記金属合金粉末は、Biが30重量%〜98重量%、Al、Mnのいずれか一方が0.01重量%〜0.5重量%、残部Snからなるソルダペースト。 - 金属合金粉末と、フラックスとを含むソルダペーストであって、
前記金属合金粉末は、Biが58重量%〜98重量%、Al、Mnのいずれか一方が0.01重量%〜0.5重量%、残部Snからなるソルダペースト。 - 第1の接合対象物を有する第1の電気構造物と、第2の接合対象物を有する第2の電気構造物との、前記第1の接合対象物と前記第2の接合対象物とを接合するために用いられる請求項1または請求項2のいずれかに記載のソルダペースト。
- 前記第1の接合対象物および前記第2の接合対象物の少なくとも一方はAuを含む、請求項3記載のソルダペースト。
- 前記第1の接合対象物および前記第2の接合対象物の少なくとも一方は表面にAuが露出している、請求項3記載のソルダペースト。
- 第1の接合対象物を有する第1の電気構造物と、第2の接合対象物を有する第2の電気構造物とを接合した接合物品であって、
前記第1の接合対象物と、前記第2接合対象物とを請求項1ないし請求項2のいずれかに記載のソルダペーストを用いて接合した接合部を有することを特徴とする接合物品。 - 前記第1の接合対象物および前記第2の接合対象物の少なくとも一方はAuを含む、請求項6記載の接合物品。
- 前記第1の接合対象物および前記第2の接合対象物の少なくとも一方は表面にAuが露出している、請求項6記載の接合物品。
- 前記接合部には、前記第1の接合対象物および前記第2の接合対象物の少なくとも一方からAuが混入しており、混入するAuの体積比率が、前記ソルダペーストに含まれる前記金属合金粉末の体積の1.5体積%を超える請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の接合物品。
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