[发明专利]焊料粉末及使用该粉末的焊接用浆料的制备方法

说明书

本发明的焊料粉末(10)由以下结构构成：由银构成的中心核(11)；包覆中心核(11)的由锡构成的包覆层(12)；及在中心核与包覆层之间由镍构成的防扩散层(13)。该焊料粉末(10)的平均粒径为1μm以上30μm以下，相对于该焊料粉末(10)的总量100质量％，银的含有比例为10质量％以上81质量％以下。并且，在本发明的焊料粉末(10)中，将所述中心核(11)的半径设为1时，所述由镍构成的防扩散层(13)的厚度为0.04以上且0.50以下的比率。并且，本发明的制备焊接用浆料的方法为通过混合本发明的焊料粉末(10)和焊接用助焊剂进行糊化来制备焊接用浆料的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于电子零部件等的安装的、中心核由银构成、包覆层由锡构成的焊料粉末及使用该粉末的焊接用浆料的制备方法。另外，本国际申请主张基于2015年12月1日申请的日本专利申请第234641号(专利申请2015-234641)的优先权，将专利申请2015-234641的所有内容援用于本国际申请中。

背景技术

以往，已公开有一种中心核由银构成、包覆层由锡构成的平均粒径为5μm以下的焊料粉末(例如，参考专利文献1)。该焊料粉末从环保方面而言为无铅，且微细，因此印刷性优异。并且，通过将构成中心核的金属元素设为银，在回流时不仅包覆层熔融，连中心核也会熔融而形成Ag-Sn合金，因此焊料的机械强度因所形成的Ag-Sn合金而提高。

专利文献1：日本特开2008-138266号公报(权利要求1、[0005]段、[0014]段)

然而，就专利文献1中所记载的中心核由银构成、包覆层由锡构成的焊料粉末而言，若在制造焊料粉末后进行长期保管，则由于银向锡扩散的扩散系数较大，因此有可能中心核的银向包覆层的锡扩散，在中心核与包覆层之间形成Ag₃Sn和/或Ag₄Sn的高熔点的金属间化合物层，或中心核的所有银向包覆层的锡中扩散而使包覆层整体或包覆层的一部分形成银与锡的金属间化合物。包覆层整体或包覆层的一部分形成有这种金属间化合物层的焊料粉末与不具有上述金属间化合物的焊料粉末相比，凝固开始温度上升。因此，进行长期保管的焊料粉末与保管前或保管期间短的焊料粉末，因有无上述金属间化合物的差异或上述金属间化合物的形成量的差异，凝固开始温度产生差异，使进行长期保管的焊料粉末在保管前或保管期间短的焊料粉末熔融的温度下进行回流时，有时产生了因回流时的熔融不均或熔融性不良导致接合不良的情况。

发明内容

本发明的第1目的在于提供一种在保管粉末时抑制中心核的银向包覆层的扩散或该包覆层的锡向中心核的扩散的焊料粉末及使用该粉末的焊接用浆料。并且，本发明的第2目的在于提供一种即使将进行长期保管的焊料粉末在保管前或保管期间短的焊料粉末熔融的温度下进行回流，也不会产生焊料未充分熔融所引起的接合不良的焊料粉末及使用该粉末的焊接用浆料。并且，本发明的第3目的在于提供一种回流后不易发生再熔融及接合强度的降低，尤其适合于暴露于高温气氛下的电子零部件等的安装的焊料粉末及使用该粉末的焊接用浆料的制备方法。

本发明人反复深入研究的结果发现，由于银及锡在镍中的扩散系数极小，因此只要在银的中心核与锡的包覆层之间夹装镍作为防扩散层，不仅能够防止银向锡的扩散，还能够防止锡向银的扩散，从而完成了本发明。

如图1所示，本发明的第1观点的焊料粉末10的特征在于，其由中心核11和包覆所述中心核11的包覆层12构成，所述中心核11由银构成，所述包覆层12由锡构成，且在中心核11与包覆层12之间形成有由镍构成的防扩散层13。焊料粉末10的平均粒径为1μm以上30μm以下，相对于焊料粉末10的总量100质量％，银的含有比例为10质量％以上81质量％以下。

本发明的第2观点为基于第1观点的发明，其特征在于，将所述中心核的半径设为1时，由镍构成的防扩散层的厚度为0.04以上0.50以下的比率。

本发明的第3观点为一种焊接用浆料的制备方法，其通过将第1或第2观点的焊料粉末和焊接用助焊剂混合而进行糊化来制备焊接用浆料。