特許 6589272 Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6589272

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 35/22 20060101AFI20191007BHJP

   B23K 35/30 20060101ALI20191007BHJP

   B23K 35/26 20060101ALI20191007BHJP

   C22C 5/02 20060101ALI20191007BHJP

   C22C 13/00 20060101ALI20191007BHJP

   B22F 9/00 20060101ALI20191007BHJP

   B22F 9/08 20060101ALI20191007BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20191007BHJP

   B23K 101/40 20060101ALN20191007BHJP

【ＦＩ】

   B23K35/22 310A

   B23K35/30 310A

   B23K35/26 310A

   C22C5/02

   C22C13/00

   B22F9/00 B

   B22F9/08 A

   B23K1/00 310B

   B23K101:40

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-234795(P2014-234795)

(22)【出願日】2014年11月19日

(65)【公開番号】特開2016-97420(P2016-97420A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2017年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(72)【発明者】

【氏名】山本 佳史

(72)【発明者】

【氏名】石川 雅之

【審査官】 川村 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０３１６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６０５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８０３９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ３５／００−３５／４０

Ｃ２２Ｃ １３／００−１３／０２

Ｃ２２Ｃ ５／００− ５／１０

Ｂ２２Ｆ １／００− １／０２

Ｂ２２Ｆ ９／００− ９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と、前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と混合されるフラックスと、を含み、
前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末に含まれる酸素濃度は、質量基準で５０６ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト。

【請求項2】

前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径は、１〜３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト。

【請求項3】

前記フラックスの含有量は、前記ペースト全体の５質量％以上４０質量％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項記載のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを、該Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを構成するＡｕ−Ｓｎ合金の固相線と液相線との間の温度で溶融させることを特徴とするＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の背景技術には、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだとして、融点が２７８℃とされたＡｕ−２０質量％Ｓｎを含むＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストや、融点が２１７℃とされたＡｕ−９０質量％Ｓｎを含むＡｕ−９０質量％Ｓｎ合金はんだペーストが開示されている。
上記はんだペーストのうち、融点の高いＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストは、例えば、高温環境下で使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１６７７６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、高温環境下で使用される電子部品で使用されるＡｕ−Ｓｎ合金はんだとしては、３００℃以上の高い温度環境下で使用可能なものが望まれている。例えば、電気自動車等に用いられる電力制御用のパワー半導体においては、大電流が印加されることから発熱量が多く、さらに、エンジンルーム等の高温環境下で使用されるため、上記のような高い温度環境下で使用可能なはんだが望まれている。

【0005】

しかしながら、従来の高融点はんだであるＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだの融点は、２７８℃であるため、３００℃以上の高い温度環境下で使用することが困難であった。
また、Ａｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだを形成する際に使用するＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストは、Ａｕの比率が８０質量％と高いため、コストが増加してしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、３００℃以上の高い温度環境下で使用可能で、かつコストを低減することの可能なＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの製造方法、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と、前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と混合されるフラックスと、を含み、前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末に含まれる酸素濃度は、質量基準で５０６ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とするＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストが提供される。

【0008】

本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストが、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を含むことで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだの融点を、３００℃よりも高温にすることが可能となる。
これにより、上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いて形成されるＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層を、３００℃以上の高い温度環境下で使用することができる。

【0009】

また、従来の高融点はんだであるＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだのＡｕ比率と比較して、高価なＡｕの比率を４６質量％以上６２質量％以下まで低減させることが可能となる。これにより、Ａｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストと比較して、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストのコストを低減することができる。

【0010】

ところで、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製する場合、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末中のＳｎ濃度が高くなると粉末同士が凝集しやすく、分級後のＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の歩留りが低下する恐れがある。
金属表面が酸化されていない状態では、表面の活性が非常に高く(不安定に)なるため、粉末同士が凝集する事で、安定な状態になろうとする。
そこで、上記のように、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末に含まれる酸素濃度を５０６ｐｐｍ以上とすることで、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集が抑制されるため、分級後のＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の歩留りを向上させることができる。また、１５００ｐｐｍ以下なので、フラックスと混合した場合は、溶融性に悪影響がない。

【0011】

上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストにおいて、前記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径は、１〜３０μｍの範囲内であってもよい。

【0012】

Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径が１μｍよりも小さいと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを印刷後にリフロー処理する際に、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末が溶融しにくくなる恐れがある。
一方、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径が３０μｍよりも大きいと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷性が悪くなるとともに、フラックスとＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末とが分離する恐れがある。

【0013】

したがって、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径を１〜３０μｍの範囲内することで、フラックスとＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末との分離を抑制できるとともに、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷性の低下を抑制でき、さらに、リフロー処理時にＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を溶融させやすくすることができる。

【0014】

上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストにおいて、前記フラックスの含有量は、前記ペースト全体の５質量％以上４０質量％以下であってもよい。

【0015】

フラックスの含有量（Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの総量を１００質量％としたときのフラックスの含有量）が５質量％よりも少ないと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの粘度が高くなりすぎるため、印刷法を用いてＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを印刷することが困難となる恐れがある。
一方、フラックスの含有量が４０質量％を超えると、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷時に印刷ダレが発生しやすくなるとともに、リフロー処理時にＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集不足が発生する恐れがある。

【0016】

したがって、混合粉末及びフラックスの含有量を上記数値範囲内とすることで、印刷ダレの発生、並びにＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集不足の発生を抑制した上で、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを容易に印刷することができる。

【0017】

上記課題を解決するため、本発明の他の観点によれば、請求項１ないし３のうち、いずれか1項記載のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを、該Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを構成するＡｕ−Ｓｎ合金の固相線と液相線との間の温度で溶融させることを特徴とするＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法が提供される。

【0018】

本発明によれば、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを、該Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを構成するＡｕ−Ｓｎ合金の固相線と液相線との間の温度で溶融させることで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層が３０９℃以上の温度で溶融するため、３００℃以上の高い温度環境下で使用することができる。
また、従来の高融点はんだであるＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだのＡｕ比率と比較して、高価なＡｕの比率を４６質量％以上６２質量％以下まで低減させることが可能となる。これにより、Ａｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストと比較して、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストのコストを低減することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、３００℃以上の高い温度環境下で使用可能なＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層を得ることができ、かつＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層のコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】Ａｕ−Ｓｎ合金の状態図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。

【0024】

＜Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペースト＞
本実施の形態のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストは、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と混合されるフラックスと、を含み、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末に含まれる酸素濃度が５０ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下とされている。

【0025】

上記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径は、例えば、１〜３０μｍの範囲内に設定してもよい。
また、上記フラックスの含有量は、例えば、ペースト全体の５質量％以上４５質量％以下にしてもよい。
フラックスとしては、例えば、一般的なフラックス（例えば、ロジン、活性剤、溶剤、増粘剤等を含むフラックス）を用いることができる。フラックスとしては、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの濡れ性の観点から、例えば、弱活性（ＲＭＡ）タイプのフラックスや活性（ＲＡ）タイプのフラックス等を用いるとよい。

【0026】

＜Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの製造方法＞
次に、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの製造方法を簡単に説明する。
始めに、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎ合金を準備し、該Ａｕ−Ｓｎ合金を溶解することで、溶湯を作製する。
次いで、該溶湯の温度を所定の温度（例えば、６００〜１０００℃）に保持するとともに、該溶湯を機械攪拌する。

【0027】

Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末は、例えば、ガスアトマイズ法により形成することができる。具体的には、例えば、所定の組成（Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物の範囲内の所定の組成）とされたＡｕ−Ｓｎ合金を溶融して得られる溶湯を所定の温度（例えば、５５０〜１０００℃）に保持し、該溶湯を撹拌（例えば、機械攪拌）しながら、或いは攪拌後に、該溶湯を加圧（例えば、圧力が３００〜８００ｋＰａ）しながら、小径ノズル（直径１〜２ｍｍ）から不活性ガスを用いて噴霧することで形成する。
上記噴霧の条件としては、例えば、噴霧圧力を５０００〜８０００ｋＰａ、ノズルギャップを０．３以下とすることができる。
次いで、該Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を分級することで、上述した平均粒径とされ、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製する。

【0028】

上記機械攪拌としては、例えば、プロペラ撹拌が好ましい。また、機械攪拌と、電磁撹拌のような電気的撹拌を併用してもよい。
機械攪拌としてプロペラ撹拌を用いる場合、プロペラの回転速度は、例えば、６０〜１００ｒｐｍとすることができる。この場合の撹拌時間は、例えば、３分〜１０分の範囲内で適宜選択することができる。

【0029】

上記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製する工程では、例えば、上記不活性ガスに酸素を添加したガスを用いて、上述した組成及び平均粒径とされたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製するとよい。
ガスアトマイズ時の不活性ガス及び酸素の混合比については、得られた粉末の酸素濃度が１５００ｐｐｍを超えないように調節する。不活性ガス及び酸素よりなるガスに含まれる酸素の濃度は、例えば、１０〜１００ｐｐｍにすることができる。ガス中における酸素の濃度が１０ｐｐｍよりも少ないと、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を構成するＳｎを酸化させる効果を十分に得ることが難しくなり、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末中の酸素が５０ｐｐｍ未満となるため、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集を抑制する効果を十分に得ることが困難となってしまう。

【0030】

一方、ガスに含まれる酸素の濃度が１００ｐｐｍよりも多いと、粉末中の酸素が１５００ｐｐｍを超え、溶融性が低下する恐れがある。
なお、同じ酸素濃度のガスを用いた場合、粒径の大きい粉末を作製すると、粉末の比表面積が小さいため、必然的に粉末中の酸素濃度は低くなる。一方で、粒径の小さい粉末を作製した場合は、比表面積が大きくなるため、酸素濃度は高くなる。このため、目標とする粉末の粒径と酸素濃度に応じて、ガス中の酸素濃度を調整する必要がある。

【0031】

次いで、上述した平均粒径及び組成とされたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と、フラックスと、を混合させることで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストが製造される。このときの混合方法としては、例えば、遊星撹拌法を用いることができる。

【0032】

＜Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層＞
図１は、Ａｕ−Ｓｎ合金の状態図である。
Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層は、印刷法により、上述したＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを印刷後、該Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを構成するＡｕ−Ｓｎ合金の固相線と液相線との間の温度でリフローさせることで得られるＳｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層である。

【0033】

図１を参照するに、Ａｕ−Ｓｎ合金に含まれるＳｎが２０質量％よりも多く、３８質量％より少ないと、固相線の温度が２７８℃となり、Ａｕ−Ｓｎ合金に含まれるＳｎが５４質量％よりも多く、かつ７０質量％よりも少ないと、固相線の温度が２５８℃となる。そして、Ａｕ−Ｓｎ合金に含まれるＳｎが３８質量％以上５４質量％以下になると、固相線の温度は、２７８℃よりも高い３０９℃となる。
つまり、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の組成をＳｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物とすることで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層が溶融する固相線の温度を３００℃以上にすることができる。

【0034】

上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストにおいて、フラックスの含有量（Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの総量を１００質量％としたときのフラックスの比率）が５質量％よりも少ないと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの粘度が高くなりすぎるため、印刷法を用いてＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを印刷することが困難となる恐れがある。
一方、フラックスの含有量が４０質量％を超えると、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷時に印刷ダレが発生しやすくなるとともに、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集不足が発生する恐れがある。

【0035】

したがって、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末及びフラックスの含有量を上記範囲内とすることで、印刷ダレの発生、並びにＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の凝集不足の発生を抑制した上で、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを容易に印刷することができる。

【0036】

上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストにおいて、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径が０．１μｍよりも小さいと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを印刷後にリフロー（溶融）処理する際に、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を溶融させにくくなってしまう恐れがある。
一方、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径が３０μｍよりも大きいと、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷性が悪くなるとともに、フラックスとＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末とが分離してしまう恐れがある。

【0037】

したがって、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均粒径を０．１〜３０μｍの範囲内することで、フラックスとＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末との分離を抑制できるとともに、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの印刷性の低下を抑制でき、さらに、リフロー処理時にＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を溶融させやすくすることができる。

【0038】

本実施の形態のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだ層の製造方法、及びＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層によれば、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストが、Ｓｎ：３８質量％以上５４質量％以下、残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を含むことで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだの融点を３００℃よりも高温にすることが可能となる。
これにより、上記Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストを用いて形成されるＡｕ−Ｓｎ合金はんだ層を、３００℃以上の高い温度環境下で使用することができる。

【0039】

また、従来の高融点はんだであるＡｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだのＡｕ比率と比較して、高価なＡｕの比率を４６質量％以上６２質量％以下まで低減させることが可能となる。これにより、Ａｕ−２０質量％Ｓｎ合金はんだペーストと比較して、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストのコストを低減することができる。

【0040】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの塗布方法の一例として、印刷工法を例に挙げて説明したが、印刷工法に替えて、ディスペンス工法やピン転写工法を用いてもよい。

【0041】

また、本実施の形態では、一例として、通常の不活性ガス雰囲気下でリフロー処理を行う場合を例に挙げて説明した。この場合、リフロー温度を高温にしすぎると、リフロー処理後に行うフラックスの洗浄工程において、フラックスの洗浄性が悪くなる恐れがある。
また、通常の不活性ガス雰囲気下でリフロー処理を行う場合において、リフロー温度を固相線温度以下の温度にすると、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を溶融させることが困難となる。
これらの理由により、本実施の形態では、リフロー温度を３０９℃以上とした場合を例に挙げて説明した。
しかしながら、真空中でリフロー処理を行うことの可能な真空リフロー装置等の装置が高温対応可能な炉を有する場合には、通常のＡｕ−Ｓｎ合金組成の液相線温度よりも２０〜３０℃高い温度でリフロー処理を行ってもよい。

【0042】

以下、実施例及び比較例について説明するが、本発明は、下記実施例に限定されない。

【0043】

＜Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストの作製＞
表１に示す条件で、上述した手法により、実施例１〜１２のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストＰ１〜Ｐ１２、及び比較例１〜４のＡｕ−Ｓｎ合金はんだペーストＱ１〜Ｑ４を作製した。

【0044】

【表1】

【0045】

具体的には、下記方法を用いて、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストＰ１〜Ｐ１２，Ｑ１〜Ｑ４を作製した。
始めに、表１に示す組成Ａｕ−Ｓｎ合金を準備し、該Ａｕ−Ｓｎ合金を溶解させることで溶湯を作製し、該溶湯の温度を８００℃に保持するとともに、該溶湯を機械攪拌した。

【0046】

次いで、機械攪拌された状態の溶湯を５００ｋＰａで加圧させながら、噴射圧力が６０００ｋＰａの条件で、直径が１．５ｍｍの小径ノズルから該溶湯を導出させるとともに、導出された溶湯に対して、アルゴン及び酸素よりなるガスを噴射することで、Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製した。このとき、ノズルギャップは、０．２ｍｍとした。
その後、該Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を風力分級することで、表１に示す平均粒径及び組成とされ、かつ残部がＡｕ及び不可避不純物よりなるＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末を作製した。

【0047】

次いで、上述した平均粒径及び組成とされたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末と、フラックスと、を混合させることで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストが製造される。このときの混合方法としては、例えば、遊星撹拌法を用いることができる。
次いで、上記Ａｕ−Ｓｎアトマイズ粉末とＲＡタイプのフラックスとを混合させることで、Ａｕ−Ｓｎ合金はんだペーストＰ１〜Ｐ１２，Ｑ１〜Ｑ４を作製した。

【0048】

＜酸素濃度の評価＞
不活性ガス融解−赤外線吸収法により、得られたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末中の酸素濃度を測定した。
＜分級後の歩留り評価＞
分級後の歩留りは、投入したＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の量に対して、分級後に得られたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の量の割合で算出した。
＜平均の粒径の評価＞
レーザー回折法により、得られたＡｕ−Ｓｎアトマイズ粉末の平均の粒径を測定した。
＜溶融開始温度＞
ＤＳＣ(示差走査熱量測定計)により、補外開始温度を測定し、この温度を溶融開始温度とした。

【0049】

＜印刷性の評価試験＞
始めに、電解めっき法により、コバール製板（長さ３０ｍｍ×幅２０ｍｍ）の表面に、厚さ５μｍのＮｉめっき層と、厚さ０．１μｍのＡｕめっき層と、を順次形成することで、評価用基板を作製した。
次いで、パッケージサイズ１６１０（長さ１．６ｍｍ×幅１．０ｍｍ）のＡｕ−Ｓｎ合金はんだ枠を形成するため、幅６０μｍとされた枠状貫通溝が１００個設けられ、かつ厚さが１５μｍとされた印刷用ステンシルマスクを準備した。

【0050】

次いで、評価用基板上に、印刷用ステンシルマスクを用いてＡｕ−Ｓｎ合金ペーストを印刷した。次いで、評価用基板から印刷用ステンシルマスクを除去した。
その後、光学顕微鏡を用いて、評価用基板に形成された１００個の枠状とされたＡｕ−Ｓｎ合金はんだペースト（以下、「枠状はんだペースト」という）を観察し、印刷用ステンシルマスクの枠状貫通溝と同じ形状とされた枠状はんだペーストの数が９０個以上の場合を○と判定し、８０個以上９０個未満の場合を△と判定した。
なお、枠状貫通溝と同じ形状とされた枠状はんだペーストとは、枠状はんだペーストの枠が途切れていなくて、かつ枠状はんだペーストの枠に欠けが無い枠状はんだペーストのことをいう。

【0051】

＜溶融性の評価試験＞
印刷性の評価試験に使用した評価用基板（具体的には、印刷用ステンシルマスクが除去され、かつ１００個の枠状はんだペーストが形成された評価用基板）を用いて、下記手法により行った。
始めに、窒素雰囲気下において、１００個の枠状はんだペーストが形成された評価用基板を加熱することで、枠状はんだペーストをリフロー処理させて、はんだ層を作製した。このとき、ピーク温度を３２０℃とし、リフロー処理時間を３分とした。

【0052】

その後、上述した光学顕微鏡を用いて、リフロー処理された１００個の枠状はんだペーストを観察し、溶け残りのある枠状はんだペーストの数が２個以下の場合には、○と判定し、溶け残りのある枠状はんだペーストの数が３個以上５個以下の場合には、△と判定し、溶け残りのある枠状はんだペーストの数が５個よりも多い場合には、×と判定した。このとき、未凝集粉がある場合を溶け残りがあると判定した。

【0053】

＜評価試験結果のまとめ＞
表１を参照するに、枠状はんだペーストの溶融温度を３００℃以上にするためには、アトマイズ粉末に含まれるＳｎが３７％よりも多く、かつ５５％よりも少なくする必要があることが確認できた。
また、実施例１〜１３では、印刷性及び溶融性の両方の評価結果が△か○になることが確認できた。

【0054】

アトマイズ粉末中の酸素濃度が５２〜１５００ｐｐｍの範囲内では、溶融性の結果が△か○となり、１５００ｐｐｍを超えると溶融性が悪くなる（×の評価になる）ことが確認できた。
アトマイズ粉末中の酸素濃度が７ｐｐｍになると、分級後のアトマイズ粉末の歩留りが８０％よりも低くなってしまうことが確認できた。なお、実施例１〜１３では、分級後のアトマイズ粉末の歩留りが８０％であり、良好な結果となった。

【0055】

アトマイズ粉末の平均粒径が１μｍよりも小さいと、平均粒径が１μｍ以上の場合と比較して、溶融性がやや低下することが確認できた。また、３０μｍ超えでは印刷性低下フラックスの比率が５ｗｔ％よりも少ないと、印刷性及び溶融性の評価結果が△になることが確認できた。また、フラックスの比率が４０ｗｔ％よりも多い場合にも、印刷性及び溶融性の評価結果が△になることが確認できた。

【図1】