焊料粉末以及使用该粉末的焊料用浆料制造技术

本发明专利技术的焊料粉末由中心核和包覆中心核的包覆层构成且平均粒径为5μm以下，其特征在于，中心核由银与锡的金属间化合物构成，或者由银以及银与锡的金属间化合物构成，包覆层由锡构成，由铜与锡的金属间化合物构成的中间层以包覆中心核的至少一部分的方式介于中心核与包覆层之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊料粉末以及使用该粉末的焊料用浆料
本专利技术涉及一种细间距用无铅焊料粉末以及使用该粉末的焊料用浆料。更具体而言，涉及平均粒径为5μπι以下的微细Sn系焊料粉末以及使用该粉末的焊料用浆料。
技术介绍
从环境方面考虑，用于接合电子部件的焊料正在推进无铅化，目前采用以锡为主要成分的焊料粉末。作为获得如焊料粉末那样微细的金属粉末的方法，除了气体喷散法、旋转圆盘法等喷散法之外，还已知有熔融纺丝法、旋转电极法、机械工艺、化学工艺等。气体喷散法为利用感应炉或煤气炉来熔融金属之后，使熔融金属从中间罐(Tundish)底部的喷嘴流下，并从其周围喷吹高压气体而进行粉末化的方法。并且，旋转圆盘法也被称作离心力喷散法，是使熔融的金属落到高速旋转的圆盘上，在切线方向上施加剪切力以使其断裂而制作微细粉的方法。另一方面，随着电子部件的微细化，接合部件的细间距化也得到进展，由于要求更加微细粒径的焊料粉末，因此也盛行着面向这种细间距化的技术改良。例如，作为改良气体喷散法的技术，公开有使卷入有气体的状态的金属熔融液从喷嘴喷出，并从该喷嘴的周围喷吹高压气体的金属微粉末的制造方法(例如，参考专利文献I)。在该专利文献I中所记载的方法中，使熔融液通过喷嘴时卷入有气体，从而在熔融液从喷嘴喷出的时刻熔融液已被切断，能够制造出更小的粉末。并且，作为改良旋转圆盘法的技术，公开有在旋转体上配置作为金属微粉末尺寸调整机构的网眼，通过该网眼使熔融金属飞散的金属微粉末的制造方法(例如，参考专利文献2)。在该专利文献2中记载的方法中，能够比以往的旋转圆盘法更有效地生成微细的金属微粉末。另外，公开有通过湿式还原法而获得的焊料粉末，为平均粒径为5 μ m以下的成品率非常高的焊料粉末(例如，参考专利文献3)。该焊料粉末是为了改善焊料用浆料的润湿性和对焊料凸块要求的强度，由中心核、包住中心核的包覆层以及包住包覆层的最外层金属粒子构成的3元系焊料粉末。该焊料粉末由3种金属全部包含在一个粒子内的金属粒子构成，因此与单纯地混合单一的不同种类金属粉末时相比，组成变得更均匀。并且，依赖于形成各层的金属元素的离子化倾向而构成以中心核、中间层、及最外层的顺序包覆的结构，因此还原金属离子、使粉末析出的工序并不复杂，批量生产性也优异。专利文献1:日本专利公开2004-18956号公报(权利要求1、段落)专利文献2:日本专利公开平06-264116号公报(权利要求1、段落、图3)专利文献3:日本专利公开2008-149366号公报(权利要求1、段落?段落、段落)然而，为了通过上述以往的专利文献1、2所示的所谓喷散法而获得更微细的粉末，需要对通过该方法而获得的金属粉末进一步分级，选取与细间距化对应的5 μ m以下的微细粉末。因此，成品率变得非常差。另一方面，若是7μπι左右的粉末，则即使利用该方法，成品率也变得良好，但是以该程度的粒径的粉末就无法充分地应对近年来的细间距化。并且，在上述专利文献3所示的焊料粉末中，当中心核以及中间层由与锡不同的单一金属元素形成的焊料粉末的情况下，由于在溶蚀反应之后产生扩散，因此有进行焊料凸块形成的熔融时需要花费时间、且润湿性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种焊料粉末以及利用该焊料粉末的焊料用浆料，该焊料粉末为适合于实现细间距化的焊料用浆料的微细的焊料粉末，其在回焊时的熔融扩散性良好，形成焊料凸块时的组成控制容易且润湿性优异。如图1或图4所示，本专利技术的第I观点为由中心核11和包覆中心核11的包覆层13构成的平均粒径为5μπι以下的焊料粉末10，其中，中心核11由银与锡的金属间化合物构成，或者由银Ila以及银与锡的金属间化合物Ilb构成，包覆层13由锡构成，由铜与锡的金属间化合物构成的中间层12以包覆中心核11的至少一部分的方式介于中心核11与包覆层13之间。本专利技术的第2观点为基于第I观点的专利技术，其中，另外，银与锡的金属间化合物为Ag3Sn或Ag4Sn,铜与锡的金属间化合物为Cu3Sn或Cu6Sn5。本专利技术的第3观点为基于第I观点的专利技术，其中，另外，相对于焊料粉末的总量100质量％，银的含量比为0.1?10质量％,铜的含量比为0.1?2.0质量％。本专利技术的第4观点为通过混合第I观点的焊料粉末和焊料用助熔剂进行浆料化而获得的焊料用浆料。本专利技术的第5观点为用于安装电子部件的第4观点的焊料用浆料。本专利技术的第I观点的焊料粉末为由中心核和包覆中心核的包覆层构成的平均粒径为5μπι以下的焊料粉末，其中，中心核由银与锡的金属间化合物构成，或者由银以及银与锡的金属间化合物构成，包覆层由锡构成，由铜与锡的金属间化合物构成的中间层以包覆中心核的至少一部分的方式介于中心核与包覆层之间。如此，在本专利技术的焊料粉末中，将中心核设为银与锡的金属间化合物或者银以及银与锡的金属间化合物，将介于中心核与包覆层之间的中间层设为铜与锡的金属间化合物，因此将中心核或中间层中的一方或这两者与设为单一金属元素的以往的焊料粉末相比，回焊时的熔融扩散性良好，形成焊料凸块时的组成的控制容易且润湿性优异。并且，由于是平均粒径为5μπι以下的微细的粉末，因此将该粉末作为原料的焊料用浆料在基板等上进行印刷时，能够以细间距图案来进行印刷。本专利技术的第4观点的焊料用浆料是通过使用上述本专利技术的焊料粉末而获得的。因此，该焊料用浆料在回焊时熔融快且润湿性非常好，因此能够大幅度地抑制焊料凸块形成时熔融的浆料成为微细的球状而飞散，即所谓的焊料球的产生。并且，能够使形成后的焊料凸块的组成更均匀，因此能够形成不产生不熔残渣的焊料凸块。另外，由于焊料粉末微细至5μπι以下，因此，若使用该焊料用浆料便能够以细间距图案在基板等上进行印刷，能够安装更微细的电子部件。【附图说明】图1是示意表示本专利技术第I实施方式的焊料粉末的剖面结构的一例的图。图2是实施例1中所获得的焊料粉末的XRD测定结果。图3是通过俄歇电子光谱分析观察实施例1中所获得的焊料粉末的剖面时的照片图。图4是示意表示本专利技术第2实施方式的焊料粉末的剖面结构的一例的图。图5是实施例7中所获得的焊料粉末的XRD测定结果。图6是通过俄歇电子光谱分析观察实施例7中所获得焊料粉末的剖面时的照片图。【具体实施方式】接着，根据附图对本专利技术的实施方式进行说明。如图1所示，本专利技术的第I实施方式的焊料粉末为，由中心核11和包覆该中心核11的包覆层13构成，且平均粒径为5 μ m以下，优选为0.1?5 μ m的粉末。将焊料粉末的平均粒径限定为5 μ m以下，是因为若超过5 μ m则不能将焊料用浆料以细间距图案在基板等上进行印刷，且不能通过焊料用浆料来安装微细的电子部件。另外，在本说明书中，所谓粉末的平均粒径为以利用激光衍射散射法的粒度分布测定装置(崛场制作所社制造、激光衍射/散射式粒径分布测定装置LA-950)进行测定的体积累积中位直径(Median直径，D5(i)。并且，在本专利技术的第I实施方式的焊料粉末的特征结构为，中心核11由银与锡的金属间化合物构成，包覆层13由锡构成，由铜与锡的金属间化合物构成的中间层12以包覆中心核11的至少一部分的方式介于中心核11与包覆层13之间。另外，图1是示意表示中间层12完全包覆中心核11的状态的结构的图，然而，并不限定于这种结构，也包括中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊料粉末，其由中心核和包覆所述中心核的包覆层构成，且平均粒径为5μm以下，其特征在于，所述中心核由银与锡的金属间化合物构成，或由银以及银与锡的金属间化合物构成，所述包覆层由锡构成，由铜与锡的金属间化合物构成的中间层以包覆所述中心核的至少一部分的方式介于所述中心核与所述包覆层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.02 JP 2011-191867;2011.09.02 JP 2011-19181.一种焊料粉末，其由中心核和包覆所述中心核的包覆层构成，且平均粒径为5μπι以下，其特征在于， 所述中心核由银与锡的金属间化合物构成，或由银以及银与锡的金属间化合物构成， 所述包覆层由锡构成， 由铜与锡的金属间化合物构成的中间层以包覆所述中心核的至少一部分的方式介于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川将，村冈弘树，久芳完治，川村洋辅，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：
国别省市：