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JPH04300088A - Composition for depositing low melting point solder and method for producing low melting point solder precoated circuit board - Google Patents

Composition for depositing low melting point solder and method for producing low melting point solder precoated circuit board

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Publication number
JPH04300088A
JPH04300088A JP9005091A JP9005091A JPH04300088A JP H04300088 A JPH04300088 A JP H04300088A JP 9005091 A JP9005091 A JP 9005091A JP 9005091 A JP9005091 A JP 9005091A JP H04300088 A JPH04300088 A JP H04300088A
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JP
Japan
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low melting
melting point
solder
lead
tin
Prior art date
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Application number
JP9005091A
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Japanese (ja)
Other versions
JP2987227B2 (en
Inventor
Kenichi Fuse
憲一 布施
Takao Fukunaga
福永 隆男
Masanao Kono
河野 政直
Hisao Irie
久夫 入江
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Harima Chemicals Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Harima Chemicals Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Harima Chemicals Inc filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPH04300088A publication Critical patent/JPH04300088A/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To selectively deposit low melting solder on pad parts so that a precoat can be formed by applying the compsn. for depositing specific low melting solder on circuit patterns and heating the compsn. at a low temp. CONSTITUTION:The essential components of the compsn. for depositing the low melting solder are composed of metallic tin powder, metallic bismuth powder and lead salt of org. acid. The salt of org. acid comes into contact with tin having a high ionization tendency to generate an ion exchange reaction and the tin partly ionizes to form the salt of org. acid when this compsn. is heated at a low temp. The lead constituting the original org. acid salt deposits simultaneously to generate the alloy with the tin of the powder metal and to form the solder. The precoat is thus formed. Electronic parts are mounted on this precoated circuit board and the solder is subjected to reflow, by which the low melting solder is melted and the lead wires of the electronic parts are joined.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、加熱により低融点のハ
ンダを析出する組成物及び、当該組成物を使用して回路
基板のパッド上に低融点ハンダをプリコートするための
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for depositing low melting point solder by heating, and a method for precoating low melting point solder onto pads of a circuit board using the composition. .

【0002】0002

【従来の技術】近年、各種電子機器が小形化するに伴い
、電子部品を回路基板上に表面実装することが行われて
きている。この表面実装は、回路基板のパッド部にクリ
ームハンダを塗布し、その上に電子部品を載置し、その
全体をリフロー炉に通して加熱し、クリームハンダを溶
融させて電子部品のリード線を回路基板のパッドに直接
ハンダ付けするものである。
2. Description of the Related Art In recent years, as various electronic devices have become smaller, electronic components have been surface mounted on circuit boards. In surface mounting, cream solder is applied to the pads of the circuit board, electronic components are placed on top of it, and the entire structure is passed through a reflow oven and heated to melt the cream solder and connect the lead wires of the electronic components. It is soldered directly to the pads of the circuit board.

【0003】しかしながらこの方法では、回路基板にお
ける配線のパターンが微細化するに伴い、パッド部の間
がハンダで導通するブリッジ現象が多発し、回路の高密
度化に対応できなくなっている。
However, with this method, as wiring patterns on circuit boards become finer, bridging phenomena in which conduction occurs between pad portions due to solder frequently occur, making it impossible to cope with higher circuit densities.

【0004】そこで出願人らは微細な回路パターンへの
ハンダ付けの可能なハンダ組成物を発明し、特願昭63
−156688号として出願し、特開平1−15779
6号として公開されている。
[0004] Therefore, the applicants invented a solder composition that can be soldered to fine circuit patterns, and filed a patent application in 1983.
- Filed as No. 156688, JP-A-1-15779
Published as number 6.

【0005】この発明は、ハンダを構成する金属のうち
、最もイオン化傾向の大きい金属の粉末と、その他の金
属の有機塩とよりなるものである。すなわち錫−鉛ハン
ダについては、金属錫粉と有機鉛塩とよりなる組成物も
のであり、これを回路基板に塗布して加熱すると、イオ
ン交換反応によりイオン化傾向の小さい鉛が析出して錫
と合金を形成してハンダとなり、パッド上に選択的に析
出してハンダプリコートを形成するのである。
[0005] This invention comprises a powder of a metal that has the highest ionization tendency among the metals constituting the solder, and an organic salt of another metal. In other words, tin-lead solder is a composition consisting of metallic tin powder and organic lead salt, and when it is applied to a circuit board and heated, lead, which has a small tendency to ionize, is precipitated by an ion exchange reaction, and is combined with tin. An alloy is formed into solder that is selectively deposited on the pad to form a solder precoat.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記発明の組成物は、
錫と鉛とよりなるハンダプリコートを形成する手段とし
ては極めて優れたものであるが、さらに他の成分を付加
して三成分系のハンダを形成するには必ずしも好ましい
ものとは言えない。
[Problems to be Solved by the Invention] The composition of the invention is
Although this is an extremely excellent means for forming a solder precoat made of tin and lead, it is not necessarily preferable for forming a three-component solder by adding other components.

【0007】回路基板に電子部品を表面実装する場合、
ハンダを溶融するためにリフロー炉で加熱する必要があ
るが、電子部品や回路基板の熱による損傷を防ぐために
も、また加熱エネルギーの節約のためにも、より低い温
度でリフローすることが好ましい。
When surface mounting electronic components on a circuit board,
Although it is necessary to heat the solder in a reflow oven to melt the solder, it is preferable to reflow at a lower temperature to prevent heat damage to electronic components and circuit boards and to save heating energy.

【0008】而して低融点のハンダ合金として、錫−鉛
−ビスマスの三成分系のハンダが知られている。
As a solder alloy having a low melting point, a ternary solder of tin-lead-bismuth is known.

【0009】先の発明に基づいてこのハンダの組成物を
形成するとすれば、最もイオン化傾向が大きいのは錫で
あるから、当該錫の粉末と、鉛及びビスマスの有機酸塩
とよりなるものを使用することになる。
[0009] If this solder composition were to be formed based on the above invention, since tin has the greatest tendency to ionize, a composition consisting of tin powder and organic acid salts of lead and bismuth would be used. Will be using it.

【0010】しかしながらこの組成物では、まずイオン
化傾向の小さいビスマスが析出して錫−ビスマス合金を
形成し、次いで鉛が析出して三成分系合金を形成して低
融点ハンダを形成するのであるが、錫−ビスマスの合金
の融点が高いために低い温度では析出せず、結局錫−鉛
系ハンダと同程度にまで昇温しなければリフローし得な
いのである。
However, in this composition, bismuth with a small ionization tendency precipitates first to form a tin-bismuth alloy, and then lead precipitates to form a ternary alloy to form a low melting point solder. Because the melting point of the tin-bismuth alloy is high, it does not precipitate at low temperatures, and ultimately cannot be reflowed unless the temperature is raised to the same level as tin-lead solder.

【0011】そのため最終的に得られるハンダ合金の融
点は充分に低いものであっても、リフロー炉においては
それよりも相当高い温度にまで昇温しなければハンダ合
金を形成することができず、リフローの温度を低くする
という目的を達成することができない。
Therefore, even if the melting point of the solder alloy finally obtained is sufficiently low, the solder alloy cannot be formed in a reflow oven unless the temperature is raised to a considerably higher temperature. The purpose of lowering the reflow temperature cannot be achieved.

【0012】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、低いリフロー温度で三成分の低融点ハンダ合金
を形成することのできる組成物及び、その組成物を使用
した低融点ハンダプリコート回路基板の製造方法を提供
することを目的とするものである。
The present invention was made in view of the above circumstances, and provides a composition capable of forming a three-component low melting point solder alloy at a low reflow temperature, and a low melting point solder pre-coated circuit board using the composition. The purpose of this invention is to provide a method for manufacturing.

【0013】[0013]

【課題を解決する手段】而して本願における第一の発明
は、金属錫粉と、金属ビスマス粉と、有機酸鉛塩とを主
成分とすることを特徴とするものであり、また第二の発
明は、錫とビスマスとの合金の粉末と、有機酸鉛塩とを
主成分とすることを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The first invention of the present application is characterized in that the main components are metallic tin powder, metallic bismuth powder, and organic acid lead salt. The invention is characterized in that the main ingredients are an alloy powder of tin and bismuth and an organic acid lead salt.

【0014】また第三の発明は、金属錫粉と、金属鉛粉
と、有機酸ビスマス塩とを主成分とすることを特徴とす
るものであり、第四の発明は、錫と鉛との合金の粉末と
、有機酸ビスマス塩とを主成分とすることを特徴とする
ものである。
The third invention is characterized in that the main components are metallic tin powder, metallic lead powder, and organic acid bismuth salt, and the fourth invention is characterized in that the main components are metallic tin powder, metallic lead powder, and organic acid bismuth salt. It is characterized by containing alloy powder and organic acid bismuth salt as main components.

【0015】さらに第五の発明は、前記各発明による低
融点ハンダ組成物に、溶剤、粘着剤、活性剤及び溶融ダ
レ防止剤を配合して、ペースト状としたことを特徴とす
るものである。
Furthermore, a fifth invention is characterized in that the low melting point solder composition according to each of the above inventions is blended with a solvent, an adhesive, an activator, and a melt sag prevention agent to form a paste. .

【0016】また第六の発明はプリコート回路基板の製
造方法の発明であって、前記第五の発明のペースト状の
組成物を回路基板に塗布し、加熱して回路基板のパッド
上に低融点ハンダを析出せしめることを特徴とするもの
である。
A sixth invention is an invention of a method for manufacturing a pre-coated circuit board, in which the paste-like composition of the fifth invention is applied to a circuit board and heated to form a low-melting point coating on the pad of the circuit board. It is characterized by causing solder to precipitate.

【0017】すなわち、本発明の低融点ハンダ析出用組
成物は、錫−鉛−ビスマスの三成分系の低融点ハンダを
構成する各成分のうち、錫と、鉛又はビスマスのいずれ
か一方とを金属粉として配合し、鉛又はビスマスの他の
一方を有機酸鉛塩としたものである。
That is, the low melting point solder precipitation composition of the present invention contains tin and either lead or bismuth among the components constituting the ternary low melting point solder of tin-lead-bismuth. It is formulated as a metal powder, and the other one of lead and bismuth is an organic acid lead salt.

【0018】前記従来の発明においては、前記三成分系
ハンダにおいては錫のみを金属粉として配合し、鉛とビ
スマスとはいずれも有機酸塩として配合すべきこととし
ているのであるが、本発明においては、錫のみでなく、
鉛又はビスマスの一方をも金属粉として配合するのであ
る。
In the conventional invention, in the three-component solder, only tin is mixed as a metal powder, and both lead and bismuth are mixed as organic acid salts, but in the present invention, is not only tin, but also
Either lead or bismuth is also blended as metal powder.

【0019】鉛とビスマスとは、いずれを金属粉として
配合し、いずれを有機酸塩として配合してもよいが、よ
り好ましくはビスマスを金属粉とし、鉛を有機酸塩とす
るのがよい。
Either lead or bismuth may be blended as a metal powder or as an organic acid salt, but it is more preferable to use bismuth as a metal powder and lead as an organic acid salt.

【0020】また錫と、鉛又はビスマスとは、それぞれ
単体金属の粉末を混合して使用してもよく、両者の合金
の粉末を使用することもできる。
[0020] Tin, lead, or bismuth may be used as a mixture of individual metal powders, or an alloy powder of the two may be used.

【0021】本発明における鉛又はビスマスの有機酸塩
を構成する有機酸としては、カルボン酸が適当であり、
特にロジン又はその誘導体を使用するのが好ましい。ロ
ジンは元来ハンダ付けのフラックスとしての優れた作用
を有しており、かかるロジンの鉛又はビスマス塩は、ハ
ンダの一部及びフラックスとしての、両者の作用を兼ね
備えることとなる。
[0021] As the organic acid constituting the organic acid salt of lead or bismuth in the present invention, carboxylic acid is suitable;
In particular, it is preferable to use rosin or its derivatives. Rosin originally has an excellent function as a soldering flux, and the lead or bismuth salt of such rosin has both the functions of a part of solder and a flux.

【0022】かかるロジンとしては、ガムロジン、トー
ル油ロジン、ウッドロジンなどの他、これらのロジンの
主成分であるアビエチン酸、ピマール酸などの純物質を
使用することもできる。
As such rosin, in addition to gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, etc., pure substances such as abietic acid and pimaric acid, which are the main components of these rosins, can also be used.

【0023】またこれらのロジンの誘導体として、不均
斉化ロジン、水素添加ロジンや、マレイン化ロジン又は
フマル化ロジンを使用することもできる。特にマレイン
化又はフマル化ロジンは、ロジンをマレイン化又はフマ
ル化することにより、カルボキシル基を導入して三塩基
性カルボン酸となっているので、これらの三つのカルボ
キシル基を金属塩とすることにより、鉛又はビスマスの
含有量を高めることができる。
As derivatives of these rosins, asymmetric rosins, hydrogenated rosins, maleated rosins, or fumarated rosins can also be used. In particular, maleated or fumarized rosin is a tribasic carboxylic acid by introducing carboxyl groups by maleating or fumarizing the rosin, so by converting these three carboxyl groups into metal salts, , the content of lead or bismuth can be increased.

【0024】またその他の有機酸として、蟻酸、酢酸、
プロピオン酸などの低級脂肪酸、カプロン酸、カプリル
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸、リノール酸などの、動植物油脂か
ら得られる脂肪酸、2,2−ジメチルペンタン酸、2−
エチルヘキサン酸、イソノナン酸、2,2−ジメチルオ
クタン酸、n−ウンデカン酸などの合成カルボン酸や、
ナフテン酸などの種々の有機酸を使用することもできる
Other organic acids include formic acid, acetic acid,
Lower fatty acids such as propionic acid, fatty acids obtained from animal and vegetable oils such as caproic acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid, 2,2-dimethylpentanoic acid, 2-
Synthetic carboxylic acids such as ethylhexanoic acid, isononanoic acid, 2,2-dimethyloctanoic acid, n-undecanoic acid,
Various organic acids can also be used, such as naphthenic acid.

【0025】本発明の組成物は、前記金属粉と有機酸金
属塩とを主成分とするものであって、必要に応じて有機
溶剤に溶解して使用する。さらに粘着剤、活性剤及び溶
融ダレ防止剤を配合して、ペースト状とすることもでき
る。
The composition of the present invention is mainly composed of the metal powder and an organic acid metal salt, and is used after being dissolved in an organic solvent, if necessary. Furthermore, an adhesive, an activator, and a melt sag prevention agent can be added to form a paste.

【0026】これらの組成物を使用して回路基板に低融
点ハンダのプリコートを形成するには、組成物のペース
トを回路基板に塗布し、これを加熱して回路基板のパッ
ド上に低融点ハンダを析出せしめる。
To form a precoat of low melting point solder on a circuit board using these compositions, a paste of the composition is applied to the circuit board and heated to form a low melting point solder onto the pads of the circuit board. is precipitated.

【0027】ペーストを回路基板に塗布する際には、従
来のクリーム半田と同様に、スクリーン印刷やディスペ
ンサーなどにより、ペーストをハンダ付け部に供給する
ことができる。このときペーストを回路基板の表面に全
面に塗布することができ、微細な回路パターンに従って
印刷する必要はない。
When applying the paste to the circuit board, the paste can be supplied to the soldering area by screen printing, a dispenser, or the like, similar to conventional cream solder. At this time, the paste can be applied to the entire surface of the circuit board, and there is no need to print according to a fine circuit pattern.

【0028】ハンダペーストを塗布した回路基板を加熱
炉で加熱することにより、有機酸塩を構成する金属が析
出し、粉末として配合されている金属と混合して、錫−
鉛−ビスマスの三成分系ハンダ合金を形成し、パッド部
上に選択的に析出し、プリコートを形成する。
By heating the circuit board coated with solder paste in a heating furnace, the metal constituting the organic acid salt precipitates, mixes with the metal blended as a powder, and forms tin-
A lead-bismuth ternary solder alloy is formed and selectively deposited on the pad portion to form a precoat.

【0029】またその回路基板のパッド部上に電子部品
を載置し、これをリフロー炉で加熱することによりプリ
コートされたハンダをリフローし、パッド部と電子部品
のリード線とを接合する。
Further, an electronic component is placed on the pad portion of the circuit board, and this is heated in a reflow oven to reflow the pre-coated solder, thereby joining the pad portion and the lead wire of the electronic component.

【0030】加熱炉及びリフロー炉の温度は、最高温度
が180〜190℃とするのが適当である。錫−鉛−ビ
スマス三成分系のハンダは、融点が約135〜160℃
であるので、180〜190℃にまで加熱することによ
り充分に溶融し、ハンダ付けすることができる。
[0030] It is appropriate that the maximum temperature of the heating furnace and reflow furnace is 180 to 190°C. Tin-lead-bismuth ternary solder has a melting point of approximately 135 to 160°C.
Therefore, by heating it to 180 to 190°C, it can be sufficiently melted and soldered.

【0031】[0031]

【作用】本発明の低融点ハンダ析出用組成物においては
、有機酸塩がイオン化傾向の大きい錫に触れてイオン交
換反応を生じ、錫が一部イオン化して有機酸錫となると
共に、元有機酸塩を構成していた金属が析出し、粉末金
属と合金を生じてハンダを形成するのである。
[Function] In the low melting point solder deposition composition of the present invention, the organic acid salt comes into contact with tin, which has a strong tendency to ionize, to cause an ion exchange reaction, and some of the tin is ionized to become organic acid tin, and the organic acid salt is The metal that made up the acid salt precipitates and forms an alloy with the powdered metal to form solder.

【0032】有機酸塩を構成する金属が鉛であり、ビス
マスが金属粉として配合されている場合においては、加
熱により錫−鉛間のイオン交換反応を生じ、金属ビスマ
スは反応に寄与しない。
When the metal constituting the organic acid salt is lead and bismuth is blended as metal powder, heating causes an ion exchange reaction between tin and lead, and the metal bismuth does not contribute to the reaction.

【0033】またビスマスが有機酸塩を構成しており、
鉛が金属粉として配合されている場合においては、錫−
ビスマス間のイオン交換反応と共に、ビスマスは鉛より
イオン化傾向が小さいので、鉛−ビスマス間のイオン交
換反応も生じると考えられる。しかしながらビスマスと
のイオン交換によりイオン化した鉛は再度錫−鉛間のイ
オン交換反応を生じ、金属鉛が析出し、最終的にはビス
マス及び鉛は全て金属として析出し、錫がイオン化する
[0033] Bismuth also constitutes an organic acid salt,
If lead is mixed as metal powder, tin-
In addition to the ion exchange reaction between bismuth, it is believed that an ion exchange reaction between lead and bismuth also occurs, since bismuth has a smaller tendency to ionize than lead. However, the lead that has been ionized by ion exchange with bismuth causes the tin-lead ion exchange reaction again, and metallic lead is precipitated.Finally, both bismuth and lead are precipitated as metals, and tin is ionized.

【0034】従っていずれの場合にも、有機酸の鉛又は
ビスマス塩が金属として析出し、錫−鉛−ビスマス三成
分系ハンダ合金を生じる。
Therefore, in either case, the lead or bismuth salt of the organic acid is precipitated as a metal, resulting in a tin-lead-bismuth ternary solder alloy.

【0035】しかしながらビスマスが有機酸塩を構成し
ている場合には、前述のように反応が複雑な経路を辿り
、条件によっては鉛又はビスマスの一部が有機酸塩とし
て残留する恐れがある。
However, when bismuth constitutes an organic acid salt, the reaction follows a complicated route as described above, and depending on the conditions, there is a possibility that a portion of lead or bismuth may remain as the organic acid salt.

【0036】従って、錫とビスマスとの金属粉と鉛の有
機酸塩とを使用したものが、ビスマスが反応に寄与せず
、錫−鉛間の単純なイオン交換反応のみによって反応す
るので、より好ましい。
Therefore, the product using tin and bismuth metal powder and lead organic acid salt is more effective because bismuth does not contribute to the reaction and the reaction occurs only by a simple ion exchange reaction between tin and lead. preferable.

【0037】本発明の組成物における加熱時のハンダ生
成の過程は必ずしも明確ではないが、恐らく次のような
ものであろうと推測される。
The process of solder formation during heating in the composition of the present invention is not necessarily clear, but it is presumed to be as follows.

【0038】本発明においては、錫とのイオン交換によ
り析出した鉛又はビスマスは、析出直後においては発生
期の金属として、極めて反応性に富んでいるように見受
けられる。
In the present invention, lead or bismuth precipitated by ion exchange with tin appears to be extremely reactive as a nascent metal immediately after precipitation.

【0039】また金属粉として配合された錫及び、ビス
マス又は鉛は、有機酸の作用により表面が活性化されて
おり、ビスマス又は鉛の粉末は錫の粉末の表面に一部浸
透し、部分的に合金を形成している。
In addition, the surface of tin, bismuth, or lead mixed as metal powder is activated by the action of an organic acid, and the bismuth or lead powder partially penetrates the surface of the tin powder, and is partially activated. forming an alloy.

【0040】そこへ前述の発生期の鉛又はビスマスが作
用するため、その発生期の鉛又はビスマスは速かに錫の
粉末粒子内に浸透し、その表面においてビスマス又は鉛
粉末とも接触して三成分系の低融点合金を構成し、熱に
より溶融する。
Since the above-mentioned nascent lead or bismuth acts on this, the nascent lead or bismuth quickly penetrates into the tin powder particles and comes into contact with the bismuth or lead powder on the surface of the tin powder particles. It constitutes a low melting point alloy of the component system and melts by heat.

【0041】錫粉末の一部においてハンダ合金が生じて
溶融することにより、さらにビスマス又は鉛の錫粉末へ
の浸透が促進され、そこに発生期の鉛又はビスマスが作
用することにより、三成分の合金化が進み、急速に低融
点ハンダ合金が形成されるものと考えられる。
[0041] By forming a solder alloy in a part of the tin powder and melting it, the penetration of bismuth or lead into the tin powder is further promoted, and the nascent lead or bismuth acts thereon, so that the three components are It is thought that alloying progresses and a low melting point solder alloy is rapidly formed.

【0042】なお金属粉として錫とビスマス又は鉛との
合金粉を使用したときは、発生期の鉛又はビスマスが合
金の表面に浸透することにより、直ちに三成分系ハンダ
合金を形成することとなる。
[0042] When an alloy powder of tin and bismuth or lead is used as the metal powder, the nascent lead or bismuth penetrates the surface of the alloy and immediately forms a ternary solder alloy. .

【0043】従って、リフロー温度が錫−鉛−ビスマス
三成分系ハンダ合金の融点より高ければ、個々の金属の
融点よりも充分に低い温度でもハンダを生成し、そのハ
ンダが溶融してハンダ付けができるものと考えられる。
Therefore, if the reflow temperature is higher than the melting point of the tin-lead-bismuth ternary solder alloy, solder will be generated even at a temperature sufficiently lower than the melting points of the individual metals, and the solder will melt and soldering will not be possible. It is considered possible.

【0044】先に述べた従来例の方法により錫−鉛−ビ
スマス三成分系ハンダを形成すると、鉛とビスマスでは
イオン化傾向の小さいビスマスの析出が先行するため、
錫粉末粒子の表面にビスマスの層が形成され、ついで鉛
が析出しても錫と接触することが少く、三成分系ハンダ
を形成しにくいのである。
When a tin-lead-bismuth ternary solder is formed by the conventional method described above, bismuth, which has a small ionization tendency, precedes the precipitation of lead and bismuth.
A bismuth layer is formed on the surface of the tin powder particles, and even if lead subsequently precipitates, it rarely comes into contact with tin, making it difficult to form a three-component solder.

【0045】[0045]

【発明の効果】従って本発明によれば、低融点ハンダ析
出用組成物を回路パターンに塗布し、低温で加熱するこ
とによりパッド部に選択的に低融点ハンダが析出し、プ
リコートが形成される。
Therefore, according to the present invention, by applying a composition for depositing low melting point solder onto a circuit pattern and heating it at a low temperature, low melting point solder is selectively deposited on the pad portion, forming a precoat. .

【0046】そしてこのプリコート基板に電子部品を載
置し、リフローすることにより、低融点ハンダが溶融し
て電子部品のリード線を接合することができる。
By placing electronic components on this pre-coated substrate and performing reflow, the low melting point solder melts and the lead wires of the electronic components can be joined.

【0047】また本発明によれば、低融点ハンダ析出用
組成物を回路基板にベタ塗りしても、低融点ハンダが回
路パターンのパッド部上に選択的に析出するので、回路
パターンに従って印刷する必要がない。
Further, according to the present invention, even if the composition for depositing low melting point solder is applied all over the circuit board, the low melting point solder is selectively deposited on the pad portions of the circuit pattern, so that it is possible to print according to the circuit pattern. There's no need.

【0048】また本発明においては、生成した低融点ハ
ンダの表面が極めて清浄であり、活性な表面状態が保た
れると共に、組成物中の金属粉末粒子の絶対量が従来の
クリームハンダに比べて少いので、金属粒子の移動性が
大きく、回路パターンへの追従性が良好である。そのた
め従来のクリームハンダでは対応できないような微細な
回路パターンに対しても、ブリッジ現象を生じることな
く追従させることができるのである。
Furthermore, in the present invention, the surface of the produced low melting point solder is extremely clean and maintains an active surface state, and the absolute amount of metal powder particles in the composition is lower than that of conventional cream solder. Since the number of particles is small, the mobility of the metal particles is large and the followability to the circuit pattern is good. Therefore, it is possible to follow even fine circuit patterns that cannot be handled with conventional cream solder without causing a bridging phenomenon.

【0049】また回路基板のパッド部にプリコートする
ことにより、クリームハンダを使用する場合に比べてハ
ンダの表面積が小さくなり、プリコート面が酸化される
ことが少くなり、同じハンダ組成のクリームハンダを使
用する場合に比べて、より低温で電子部品を接合するこ
とができる。
Furthermore, by precoating the pads of the circuit board, the surface area of the solder becomes smaller than when using cream solder, and the precoated surface is less likely to be oxidized, making it easier to use cream solder with the same solder composition. Electronic components can be bonded at lower temperatures than in the case of bonding.

【0050】[0050]

【実施例】表1に示す配合により、実施例及び比較例の
低融点ハンダ析出用組成物のペーストを調製した。
EXAMPLES Pastes of low melting point solder deposition compositions of Examples and Comparative Examples were prepared according to the formulations shown in Table 1.

【0051】[0051]

【表1】[Table 1]

【0052】実験1 実施例1〜4及び比較例1〜2の組成物ペーストを銅板
上に塗布し、150℃及び210℃の熱板上で加熱した
。析出した金属をDSC分析し、その融点を測定した。
Experiment 1 The composition pastes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were applied onto a copper plate and heated on a hot plate at 150°C and 210°C. The deposited metal was analyzed by DSC and its melting point was measured.

【0053】測定の結果を表2に示す。The results of the measurements are shown in Table 2.

【0054】[0054]

【表2】[Table 2]

【0055】表2の結果からも判るように、本発明の組
成物においてはいずれも150℃でハンダが析出してい
る。これに対し比較例1においては、210℃で析出し
たものでは本発明の実施例と同様のハンダが得られてお
り、金属組成としては低融点ハンダを構成しているにも
拘らず、150℃では析出し得ず、低温での析出性に劣
っている。また比較例2は錫−鉛ハンダであり、150
℃では析出させることができない。
As can be seen from the results in Table 2, solder precipitated at 150° C. in all of the compositions of the present invention. On the other hand, in Comparative Example 1, a solder similar to that of the example of the present invention was obtained when precipitated at 210°C, and although the metal composition constituted a low melting point solder, Therefore, it cannot be precipitated, and its precipitability at low temperatures is poor. Moreover, Comparative Example 2 is a tin-lead solder, and 150
It cannot be precipitated at ℃.

【0056】なお実施例のうちでも、実施例1及び2に
おいては150℃で析出させたものも210℃で析出さ
せたものも、固相線及び液相線が一致しており、150
℃で反応が完全に進行していることを示している。これ
に対し実施例3及び4では、150℃における析出物の
液相線が210℃における析出物よりやゝ高く、有機酸
塩中のビスマスの析出が完全であるとは言い難い。
[0056] Among the Examples, in Examples 1 and 2, the solidus line and the liquidus line coincide with each other in the case where the precipitation was carried out at 150°C and the case where the precipitation was carried out at 210°C.
It shows that the reaction is completely progressing at ℃. On the other hand, in Examples 3 and 4, the liquidus line of the precipitate at 150°C is slightly higher than that of the precipitate at 210°C, and it cannot be said that the precipitation of bismuth in the organic acid salt is complete.

【0057】従ってビスマスを粉末で配合し、鉛を有機
酸塩として配合したものがより優れていることが理解で
きる。
[0057] Therefore, it can be understood that a composition containing bismuth as a powder and lead as an organic acid salt is more superior.

【0058】実験2 0.5mmピッチ、48ピンQFPパターン基板に、実
施例2の組成物ペーストを500μ厚にベタ塗りし、こ
れを180℃の加熱炉中に2分間放置してハンダを析出
させた。
Experiment 2 A 0.5 mm pitch, 48 pin QFP pattern board was coated with the composition paste of Example 2 to a thickness of 500 μm, and the paste was left in a heating oven at 180° C. for 2 minutes to precipitate solder. Ta.

【0059】その後トルエンで洗浄し、0.25mmの
パッド幅に約60μ高さの低融点ハンダをペデスタル状
にプリコートした実装用基板を得た。
Thereafter, the substrate was washed with toluene to obtain a mounting board in which a pad width of 0.25 mm was precoated with a low melting point solder having a height of about 60 μm in a pedestal shape.

【0060】この基板についてブリッジの有無を調べた
ところ、全くブリッジは生じていなかった。
When this substrate was examined for the presence or absence of bridges, no bridges were observed at all.

【0061】実験3 実験2で得られた実装用基板に、仮固定剤兼フラックス
(ハリマ化成株式会社製ファインボンドBF−211)
を、100μ厚に全面印刷した後、パッド部上に部品を
搭載し、最高温度190℃でリフローした。
Experiment 3 A temporary fixing agent/flux (Finebond BF-211 manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) was applied to the mounting substrate obtained in Experiment 2.
After printing on the entire surface to a thickness of 100μ, components were mounted on the pad portion and reflowed at a maximum temperature of 190°C.

【0062】リフロー後の基板におけるリード線とパッ
ド部との接合状態を、50倍顕微鏡で観察した。
[0062] The state of bonding between the lead wire and the pad portion on the board after reflow was observed using a 50x microscope.

【0063】接合状態は良好であり、接合に寄与しない
ハンダボールは見られず、またブリッジも生じていなか
った。
[0063] The bonding condition was good, with no solder balls that did not contribute to bonding observed, and no bridging.

【0064】比較のために、前記パターン基板に、低融
点ハンダクリーム(ハリマ化成株式会社製マイクロソル
ダーPS110R−450A−F17 )を印刷し、部
品を載置して同条件でリフローした。
For comparison, a low melting point solder cream (Micro Solder PS110R-450A-F17 manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) was printed on the patterned substrate, parts were placed thereon, and reflow was performed under the same conditions.

【0065】このものにおいても接合状態は良好であり
、ブリッジも生じてはいなかったが、16ピン当り3個
程度のハンダボールが見られ、条件が悪ければブリッジ
を生じる可能性があると思われた。
[0065] The bonding condition was also good in this case, and no bridging occurred, but there were about 3 solder balls per 16 pins, and it seems that bridging may occur if the conditions are bad. Ta.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  金属錫粉と、金属ビスマス粉と、有機
酸鉛塩とを主成分とすることを特徴とする、低融点ハン
ダ析出用組成物
[Claim 1] A composition for low melting point solder precipitation, characterized in that the main components are metallic tin powder, metallic bismuth powder, and organic acid lead salt.
【請求項2】  錫とビスマスとの合金の粉末と、有機
酸鉛塩とを主成分とすることを特徴とする、低融点ハン
ダ析出用組成物
[Claim 2] A composition for low melting point solder precipitation, characterized in that the main components are a powder of an alloy of tin and bismuth and an organic acid lead salt.
【請求項3】  金属錫粉と、金属鉛粉と、有機酸ビス
マス塩とを主成分とすることを特徴とする、低融点ハン
ダ析出用組成物
[Claim 3] A composition for low melting point solder precipitation, characterized in that the main components are metallic tin powder, metallic lead powder, and organic acid bismuth salt.
【請求項4】  錫と鉛との合金の粉末と、有機酸ビス
マス塩とを主成分とすることを特徴とする、低融点ハン
ダ析出用組成物
4. A composition for low melting point solder precipitation, characterized in that the main components are a powder of an alloy of tin and lead and a bismuth salt of an organic acid.
【請求項5】  請求項1〜4の組成物に、溶剤、粘着
剤、活性剤及び溶融ダレ防止剤を配合して、ペースト状
としたことを特徴とする、低融点ハンダ析出用組成物【
請求項6】  請求項5の組成物を、回路基板に塗布し
、加熱して回路基板のパッド上に低融点ハンダを析出せ
しめることを特徴とする、低融点ハンダプリコート回路
基板の製造方法
5. A low-melting point solder precipitation composition, which is made into a paste by blending the composition of claims 1 to 4 with a solvent, an adhesive, an activator, and a melt sag prevention agent.
6. A method for producing a low melting point solder pre-coated circuit board, comprising applying the composition of claim 5 to a circuit board and heating the composition to precipitate the low melting point solder onto the pads of the circuit board.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1995015834A1 (en) * 1993-12-06 1995-06-15 The Furukawa Electric Co., Ltd. Solder depositing composition and method of packaging using the same
JP2013181214A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Mitsubishi Materials Corp SnNb SPUTTERING TARGET

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995015834A1 (en) * 1993-12-06 1995-06-15 The Furukawa Electric Co., Ltd. Solder depositing composition and method of packaging using the same
US5601228A (en) * 1993-12-06 1997-02-11 The Furukawa Electric Co., Ltd. Solder-precipitating composition and mounting method using the composition
JP2013181214A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Mitsubishi Materials Corp SnNb SPUTTERING TARGET

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