(57)【要約】      （修正有）【課題】ナノサイズの微粒子状であり粒度分布の小さく、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微粒子を安定して製造する方法、吐出性が優れて微細な配線基板等に適用できるハンダペースト等の提供。【解決手段】近接・離反可能に互いに対抗して配置され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面１、２の間にできる薄膜流体中で、ハンダ合金用の金属塩２種以上を錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤存在下で還元剤により還元してハンダ合金微粒子を析出させるハンダ合金微粒子の製造方法、該ハンダ合金微粒子とハンダフラックスからなるハンダペースト及び該ハンダペースト。平均粒径が１０〜１０００ｎｍである合金微粒子を析出する。金属塩がＳｎ，Ｂｉ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｂ，Ｐｂ等の複数の金属間塩であり、錯体形成剤が、脂肪族カルボン酸，アミノカルボン酸等からなる。【選択図】図１
2014167156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面と第２処理用面との間に、液相である被処理流動体を導入し、この被処理流動体の圧力により第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、この力によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する該被処理流動体が薄膜流体を形成し、該薄膜流体中で金属イオンと還元剤とが反応して金属微粒子を析出する、金属微粒子の製造方法であって、被処理流動体が、ハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤と錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、ｐＨ８より大きく１２以下である該薄膜流体中で前記金属塩２種以上由来の金属イオンが還元されて、２種以上の金属の合金からなり、平均粒径が１０〜１０００ｎｍであるハンダ合金微粒子を析出することを特徴とする、ハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項２】
前記被処理流動体は、少なくとも２つの被処理流動体である第１の被処理流動体と第２の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体は少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第２の被処理流動体は少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体のいずれかは又は両方が分散剤を含有しており、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体が別々の導入路から前記第１処理用面と第２処理用面との間に導入されて薄膜流体を形成することを特徴とする、請求項１に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項３】
前記被処理流動体は、３つの被処理流動体である第１の被処理流動体と第２の被処理流動体と第３の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体は少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第２の被処理流動体は少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第３の被処理流動体は分散剤または分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体と第３の被処理流動体が別々の導入路から前記第１処理用面と第２処理用面との間に導入されて薄膜流体を形成することを特徴とする、請求項１に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項４】
前記被処理流動体は、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体はハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤との水溶液であり、該水溶液のｐＨが８以上,かつ,１２未満であり、第２の被処理流動体は還元剤と分散剤とｐＨ調整剤との水溶液であり、該水溶液のｐＨが第１の被処理流動体のｐＨよりも大きいことを特徴とする、請求項２に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項５】
金属イオンと還元剤とが反応する前の薄膜流体は、金属塩の濃度が０.０１〜５モル％であり、還元剤が金属塩に対して０.１〜４０倍のモル％であり、錯体形成剤が金属塩に対して０.１〜５０倍のモル％であり、分散剤の濃度が０.００１〜２.０質量％であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項６】
金属塩が、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系もしくはＳｎ−Ｓｂ系の無鉛ハンダ合金微粒子またはＳｎ−Ｐｂ系のハンダ合金微粒子を製造するための複数の金属塩であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項７】
被処理流動体中の金属塩と還元剤と錯体形成剤とｐＨ調整剤と分散剤は、水、水溶性アルコール、または、水と水溶性アルコールの混合物に溶解していることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項８】
還元剤が、無機系還元剤、または、無機系還元剤と有機系還元剤であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項９】
錯体形成剤が、ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤、またはドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１０】
ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子数１〜１０の飽和脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、脂肪族ヒドロキシジカルボン酸もしくは脂肪族ヒドロキシトリカルボン酸であり、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１０の脂肪族ジアミンまたは窒素原子を配位原子とする芳香族化合物もしくは縮合環化合物であり、ドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤が、アミノカルボン酸類またはアミノアルコール類であることを特徴とする、請求項９に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１１】
分散剤が、高・中級脂肪酸塩、天然高分子分散剤または合成高分子分散剤であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１２】
ｐＨ調整剤が、有機系のアルカリもしくは酸、無機系のアルカリもしくは酸、またはアルカリ性もしくは酸性の塩であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１３】
ハンダ合金微粒子の粒度分布のＣＶ値が８０％以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１４】
ハンダ合金微粒子の固相線温度が、略同じ成分比率を有し平均粒径が略１５μｍのハンダ合金微粒子の固相線温度より、５℃以上低いことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項または請求項１３に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１５】
ハンダ合金微粒子中に、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ５Ｓｎ、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ５から選択される１種以上の金属間化合物を含有することを特徴とする、請求項６に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１６】
第１処理用面と第２処理用面の一方が他方に対して回転する速度が５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであり、微小な間隔が０.１μｍ〜２０μｍであることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【請求項１７】
平均粒径が１０〜１０００ｎｍであり、粒度分布のＣＶ値が８０％以下であり、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在していないことを特徴とする、ハンダ合金微粒子。
【請求項１８】
請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の製造方法で製造されたハンダ合金微粒子と、ハンダフラックスとから成るハンダペースト。
【請求項１９】
請求項１７に記載のハンダ合金微粒子とハンダフラックスとから成るハンダペースト。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載のハンダペーストを使用してディスクリート部品とチップ部品と回路基板とから選択される電子部品をハンダ付けしていることを特徴とする回路基板、または、当該ハンダ付けしている回路基板を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンダ合金微粒子の製造方法、ハンダ合金微粒子、該ハンダ合金微粒子とハンダフラックスとからなるハンダペーストおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンダ粒子とハンダフラックスからなるハンダペーストに使用されるハンダ粒子は、一般的にスズを主成分とした合金であり、合金粒子中における各金属成分の比率が安定していることが要求される。このため、ハンダ粒子は、溶融はんだを雰囲気中に噴霧することにより雰囲気中で粒子化するアトマイズ法が一般的な製造方法であり、その噴霧の方法の違いから、回転ディスクの遠心力を利用するタイプの遠心アトマイズ法（回転ディスク法）、ガスをはんだ溶湯に噴射し,溶融はんだを飛散させて霧化するタイプのガスアトマイズ法があり、また、超音波振動を溶融はんだに与えることを利用して微粒子化を図るタイプの超音波アトマイズ法も知られている（特許文献１、特許文献２）。回転ディスク法は、構成成分である各合金を融点以上に加熱して均一な溶融状とし、これを該高速で回転する円盤上に落として、その遠心力によって微細に分散させ、微粒子状のはんだ合金粒子とする方法であり、製造によく利用されている。
例えば、特許文献１（特開平９−４９００７）では、高温の分散媒体中にて溶融したはんだ合金に超音波振動を加えつつ分散凝固を行うことにより、粒径の均一なほぼ真球状のはんだ合金微粉末を製造する方法が提案されている。
特許文献２（特開２００３−１６６００７）では、はんだの塊を高沸点の分散媒の中ではんだの融点以上の温度で加熱して溶融し、攪拌することにより溶融はんだを液滴化し、その後に冷却して固化し、微粒子化する油中アトマイズ法が提案されている。
【０００３】
ところが、上記製造方法で得られたハンダ粒子は、最小平均粒径が５μｍ程度であり、例えば、特許文献１の製法では平均粒径が数十μｍであり、特許文献２の製法では８〜１３μｍである。近年、ハンダペーストを使用する配線基板の高密度化によりハンダ微細粒子の必要性が高まっているので、不適合である。
あるいは、略球状のハンダ粒子であるが、比較的広い粒度分布を有している。ハンダ粒子とハンダフラックスからなるハンダペーストの用途によっては、ハンダ粒子の粒径をある程度そろえる必要があり、その場合は、該ハンダ粒子を分級し、必要とされる平均粒径において粒度分布の狭いハンダ粉を得ているため、収率が低いという問題がある。上記製造方法では平均粒径が５μｍ以下であり、粒度分布の狭いハンダ粒子を安定的に得ることは困難である。
【０００４】
ハンダ微粒子を製造する方法として、湿式還元法も知られており、特許文献３（特開２０１０−４３３５０）には、スズ塩と界面活性剤を溶媒に溶解させるステップと、前記溶液に還元剤を添加してスズナノ粒子を形成するステップと、前記還元剤が添加された溶液に銅塩を添加してスズ−銅合金ナノ粒子を形成するステップと、を含む、合金ナノ粒子の製造方法が提案されているが、粒度分布の狭いハンダ合金ナノ粒子を得ることを意図しておらず、粒度分布の狭い合金ナノ粒子を得る工夫もされていない。
特許文献４（特開２０１２−１１５８６１）には、錫イオンを含む水溶液と還元剤水溶液とを混合し、混合液中で粉末を還元析出させるハンダ粉末の製造方法において、前記粉末を還元析出させる際に、前記混合液中に前記粉末を構成する錫以外の元素から構成された金属微粉末及びその金属イオンを一種以上添加することを特徴とするハンダ粉末の製造方法が提案されているが、平均粒径が１〜５μｍであり、しかも、スターラのような一般的なミキサーを用いる製造方法であり、粒度分布の狭いハンダ微粒子を得ることは困難である。
【０００５】
特許文献５（特開２００４−３３９０１）にはマイクロリアクターによる湿式還元法として、マイクロリアクター中で高分子顔料分散剤存在下で金属化合物を還元することによる金属コロイド溶液の製造方法が提案されているが、ハンダ合金微粒子コロイド溶液の製造方法はなんら開示されていない。
特許文献６（特許第４３３５９６８号）と特許文献７（特許第４５３４０９８号）に、接近・離反可能に互いに対向して配設され,少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面の間にできる薄膜流体中で金属化合物を還元して平均粒子径が１〜２００ｎｍの金属微粒子を製造する方法が開示されており、合金微粒子も製造できると記載されているが、卑金属化合物を還元する実施例では合金微粒子と単一金属からなる金属微粒子が混在しており、しかも、ハンダ合金微粒子の製造方法はなんら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−４９００７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６００７号公報
【特許文献３】特開２０１０−４３３５０号公報
【特許文献４】特開２０１２−１１５８６１号公報
【特許文献５】特開２００４−３３９０１号公報
【特許文献６】特許第４３３５９６８号公報
【特許文献７】特許第４５３４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、上記問題点のないハンダ合金微粒子の製造方法、すなわち、ナノサイズの微粒子状であり、粒度分布が小さく、単一金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微粒子を安定して製造する方法を見出し、その結果、該方法で製造したハンダ合金微微粒子とハンダフラックスを配合することにより、吐出性が優れて微細な配線基板等に適用できるハンダペーストとすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の目的は、ハンダ合金用の金属塩２種以上を還元剤により還元して製造する方法であって、ナノサイズの微粒子状であり,粒度分布が小さく,単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微微粒子を安定して製造する方法、各金属塩の濃度に相当する各金属量のハンダ合金微粒子を安定して製造する方法、微粒子状であり,粒度分布が小さく,単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微微粒子、吐出性が優れて微細な配線基板等に適用できるハンダペースト、および、該ハンダペーストを使用してハンダ付けしてなる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、下記[1]〜[20-1]により達成することができる。
[1]  接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面と第２処理用面との間に、液相である被処理流動体を導入し、この被処理流動体の圧力により第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、この力によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する該被処理流動体が薄膜流体を形成し、該薄膜流体中で金属イオンと還元剤とが反応して金属微粒子を析出する、金属微粒子の製造方法であって、被処理流動体が、ハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤と錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、ｐＨ８より大きく１２以下である該薄膜流体中で前記金属塩２種以上由来の金属イオンが還元されて、２種以上の金属の合金からなり、平均粒径が１０〜１０００ｎｍであるハンダ合金微粒子を析出することを特徴とする、ハンダ合金微粒子の製造方法。
[2]  前記被処理流動体は、少なくとも２つの被処理流動体である第１の被処理流動体と第２の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体は少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第２の被処理流動体は少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体のいずれかは又は両方が分散剤を含有しており、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体が別々の導入路から前記第１処理用面と第２処理用面との間に導入されて薄膜流体を形成することを特徴とする、[1]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[3]  前記被処理流動体は、３つの被処理流動体である第１の被処理流動体と第２の被処理流動体と第３の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体は少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第２の被処理流動体は少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第３の被処理流動体は分散剤または分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体と第３の被処理流動体が別々の導入路から前記第１処理用面と第２処理用面との間に導入されて薄膜流体を形成することを特徴とする、[1]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[4]  前記被処理流動体は、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体とからなり、第１の被処理流動体はハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤との水溶液であり、該水溶液のｐＨが８以上,かつ,１２未満であり、第２の被処理流動体は還元剤と分散剤とｐＨ調整剤との水溶液であり、該水溶液のｐＨが第１の被処理流動体のｐＨよりも大きいことを特徴とする、[2]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[5]  金属イオンと還元剤とが反応する前の薄膜流体は、金属塩の濃度が０.０１〜５モル％であり、還元剤が金属塩に対して０.１〜４０倍のモル％であり、錯体形成剤が金属塩に対して０.１〜５０倍のモル％であり、分散剤の濃度が０.００１〜２.０質量％であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[6]  金属塩が、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系もしくはＳｎ−Ｓｂ系の無鉛ハンダ合金微粒子またはＳｎ−Ｐｂ系のハンダ合金微粒子を製造するための複数の金属塩であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【００１０】
[7]  被処理流動体中の金属塩と還元剤と錯体形成剤とｐＨ調整剤と分散剤は、水、水溶性アルコール、または、水と水溶性アルコールの混合物に溶解していることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[8]  還元剤が、無機系還元剤、または、無機系還元剤と有機系還元剤であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[8-1]  還元剤が、無機系還元剤、または、無機系還元剤と有機系還元剤であることを特徴とする、[7]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[9]  錯体形成剤が、ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤、またはドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[9-1]  錯体形成剤が、ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤、またはドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤であることを特徴とする、[7],[8],[8-1]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[10]  ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子数１〜１０の飽和脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、脂肪族ヒドロキシジカルボン酸もしくは脂肪族ヒドロキシトリカルボン酸であり、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１０の脂肪族ジアミンまたは窒素原子を配位原子とする芳香族化合物もしくは縮合環化合物であり、ドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤が、アミノカルボン酸類またはアミノアルコール類であることを特徴とする、[9]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[10-1]  ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子数１〜１０の飽和脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、脂肪族ヒドロキシジカルボン酸もしくは脂肪族ヒドロキシトリカルボン酸であり、ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤が、炭素原子数１〜１０の脂肪族ジアミンまたは窒素原子を配位原子とする芳香族化合物もしくは縮合環化合物であり、ドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤が、アミノカルボン酸類またはアミノアルコール類であることを特徴とする、[9-1]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[11]  分散剤が、高・中級脂肪酸塩、天然高分子分散剤または合成高分子分散剤であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[11-1]  分散剤が、高・中級脂肪酸塩、天然高分子分散剤または合成高分子分散剤であることを特徴とする、[7]〜[10-1]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[12]  ｐＨ調整剤が、有機系のアルカリもしくは酸、無機系のアルカリもしくは酸、またはアルカリ性もしくは酸性の塩であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[12-1]  ｐＨ調整剤が、有機系のアルカリもしくは酸、無機系のアルカリもしくは酸、またはアルカリ性もしくは酸性の塩であることを特徴とする、[7]〜[11-1]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[13]  ハンダ合金微粒子の粒度分布のＣＶ値が８０％以下であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[13-1]  ハンダ合金微粒子の粒度分布のＣＶ値が８０％以下であることを特徴とする、[7]〜[12-1]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[14]  ハンダ合金微粒子の固相線温度が、略同じ成分比率を有し平均粒径が略１５μｍのハンダ合金微粒子の固相線温度より、５℃以上低いことを特徴とする、[1]〜[6]のいずれか、または[13]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[14-1]  ハンダ合金微粒子の固相線温度が、略同じ成分比率を有し平均粒径が略１５μｍのハンダ合金微粒子の固相線温度より、５℃以上低いことを特徴とする、[7]〜[12-1]のいずれか、または[13-1]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[15]  ハンダ合金微粒子中に、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ５Ｓｎ、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ５から選択される１種以上の金属間化合物を含有することを特徴とする、[6]に記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[16]  第１処理用面と第２処理用面の一方が他方に対して回転する速度が５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであり、微小な間隔が０.１μｍ〜２０μｍであることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
[16-1]  第１処理用面と第２処理用面の一方が他方に対して回転する速度が５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであり、微小な間隔が０.１μｍ〜２０μｍであることを特徴とする、[7]〜[15]のいずれかに記載のハンダ合金微粒子の製造方法。
【００１１】
[17]  平均粒径が１０〜１０００ｎｍであり、粒度分布のＣＶ値が８０％以下であり、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在していないことを特徴とする、ハンダ合金微粒子。
[18]  [1]〜[16-1]のいずれかに記載の製造方法で製造されたハンダ合金微粒子と、ハンダフラックスとから成るハンダペースト。
[19]  [17]に記載のハンダ合金微粒子とハンダフラックスとから成るハンダペースト。
[20]  [18]または[19]に記載のハンダペーストを使用してディスクリート部品とチップ部品と回路基板とから選択される電子部品をハンダ付けしていることを特徴とする回路基板、または、当該ハンダ付けしている回路基板を有することを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法によると、平均粒径が１０〜１０００ｎｍであり,粒度分布が狭く,単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微粒子を容易に安定して製造することができる。ハンダ合金用の金属塩２種以上を還元剤により還元して製造するが、各金属塩の濃度に相当する各金属量の合金微粒子が生成し、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しない。
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法によると、通常の湿式還元方法によって製造されるハンダ粒子よりも平均粒子径が格段に小さく、単分散に近いハンダ合金微粒子を製造することができ、また、連続的に効率良く、かかるハンダ合金微粒子を製造することができ、大量量産に対応できる。
本発明のハンダペーストは、ハンダ合金微粒子がナノサイズであり、粒度分布が狭いため、吐出性が優れており、高密度の配線基板等に使用しても、ショートなどの問題がない。
本発明の回路基板と電子機器は、本発明のハンダペーストを使用してハンダ付けしているので、精度や信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に好適なハンダ合金微粒子製造装置（Ａ）の略斜視図である。
【図２】図２は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ａ）の略縦断面図である。
【図３】図３は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ａ）の略平面図である。
【図４】図４は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ａ）の第２処理用面を下から見た図である。斜線部が反応室となる領域Ｈである。
【図５】図５は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ａ）の第１処理用面の平面図である。
【図６】図６は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に好適な別のハンダ合金微粒子製造装置（Ｂ）の略斜視図である。
【図７】図７は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ｂ）の略縦断面図である。
【図８】図８は、上記ハンダ合金微粒子製造装置（Ｂ）の略平面図である。
【図９】図９は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置の実施の形態の概念（Ｃ）を示す略縦断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置の実施の形態の概念（Ｃ）の第２処理用面を下から見た図である。斜線部が反応室となる領域ＨＭである。
【図１１】図１１は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置の他の実施の形態（Ｄ）の概念を示す略縦断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置の他の実施の形態の概念（Ｅ）を示す略縦断面図である。
【図１３】図１３は、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置の他の実施の形態の概念（Ｆ）を示す略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法は、湿式還元法によるハンダ合金微粒子の新規な製造方法であり、近接・離反可能に互いに対向して配設され少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面の間にできる薄膜流体中で錯体形成剤など存在下で金属イオン２種以上を還元剤により還元してハンダ合金微粒子を析出させることによる。
本願の請求項１に係る発明は、水性媒体中で２種以上のハンダ用金属塩由来の金属イオン、すなわち、該ハンダ用金属塩が解離して生成した金属イオンを錯体形成剤など存在下で、かつ、特定ｐＨ範囲で還元剤により還元することにより、該２種以上のハンダ用金属の合金であるハンダ合金微粒子を析出させるハンダ合金微粒子の製造方法に関するものであり、詳しくは、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面と第２処理用面との間に、該液相となる被処理流動体を導入し、この被処理流動体の圧力により第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、この力によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する該被処理流動体が薄膜流体を形成し、該薄膜流体中で金属イオンと還元剤とが反応して金属微粒子を析出する、金属微粒子の製造方法であって、被処理流動体が、ハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤と錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体であり、ｐＨ８より大きく１２以下である該薄膜流体中で前記金属塩２種以上由来の金属イオンが還元されて、２種以上の金属の合金からなり、平均粒径が１０〜１０００ｎｍであるハンダ合金微粒子を析出させることを特徴とする、ハンダ粒子の製造方法に関する。
【００１５】
本願請求項１のハンダ合金微粒子の製造方法における前提技術である、「接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面と第２処理用面との間に、該液相となる被処理流動体を導入し、この被処理流動体の圧力により第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、この力によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する該被処理流動体が薄膜流体を形成し、該薄膜流体中で金属イオンと還元剤とが反応して金属微粒子を析出する、金属微粒子の製造方法」は、特許文献７（特許第４５３４０９８号公報）に開示されている金属微粒子の製造方法、特にはその請求項１に準じる。
【００１６】
上記金属微粒子の製造方法は、好ましくは、特許文献７の請求項２に準じ、被処理流動体に圧力を付与する流体圧付与機構と、第１処理用部、及び、この第１処理用部に対して相対的に接近・離反可能な第２処理用部の、少なくとも２つの処理用部と、上記の第１処理用部と第２処理用部とを相対的に回転させる回転駆動機構とを備え、上記の各処理用部において互いに対向する位置に、上記第１処理用面及び第２処理用面の少なくとも２つの処理用面が設けられており、上記の各処理用面は、上記圧力の被処理流動体が流される、密封された流路の一部を構成するものであり、上記第１処理用部と第２処理用部のうち、少なくとも第２処理用部は受圧面を備えるものであり、且つ、この受圧面の少なくとも一部が上記の第２処理用面により構成され、この受圧面は、上記の流体圧付与機構が被処理流動体に付与する圧力を受けて第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、接近・離反可能、且つ相対的に回転する第１処理用面と第２処理用面との間に上記圧力の被処理流動体が通されることにより、上記被処理流動体が薄膜流体を形成し、この薄膜流体中で金属微粒子を析出させることを特徴とする。
【００１７】
上記金属微粒子の製造方法は、より好ましくは、特許文献７の請求項３に準じ、上記の流体圧付与機構から圧力を付与された一種の被処理流動体が上記第１処理用面と第２処理用面との間に通され、上記一種の被処理流動体とは異なる他の一種の被処理流動体が通される独立した別途の導入路を備え、この別途の導入路に通じる少なくとも一つの開口部が上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に設けられ、この別途の導入路から上記他の一種の被処理流動体を、上記両処理用面間に導入し、上記一種の被処理流動体と他の一種の被処理流動体とを、上記薄膜流体中で混合することにより、上記の金属微粒子を析出させることを特徴とする。
【００１８】
上記の金属微粒子および本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に適した流動体処理装置（ハンダ合金微粒子の製造装置でもある）は、以下、段落［００３９］までに記載のとおりである。
図９に示すとおり、この流動体処理装置は、第１処理用部１０Ｍと、第２処理用部２０Ｍと、接面圧付与機構４Ｍと、回転駆動部と、第１導入部ｄ１Ｍと、第２導入部ｄ２Ｍと、流体圧付与機構ｐ１Ｍと、流体圧付与機構ｐ２Ｍと、ケース３Ｍとを備える。回転駆動部は第１処理用部１０Ｍに接続しているが、図示していない。ケース３Ｍの側壁、底部は、図９において省略されている。
第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍとは、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１処理用部１０Ｍに対して、第２処理用部２０Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２処理用部２０Ｍに対して、第１処理用部１０Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００１９】
第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図９に示すとおり、第２処理用部２０Ｍが固定されており、第１処理用部１０Ｍが回転する。あるいは、逆に第１処理用部１０Ｍが固定されており、第２処理用部２０Ｍが回転してもよく、両方が反対方向に回転してもよい。
【００２０】
第２処理用部２０Ｍは、第１処理用部１０Ｍの上方に配置されており、第２処理用部２０Ｍの下面が上記の第２処理用面２Ｍであり、第１処理用部１０Ｍの上面が上記の第１処理用面１Ｍである。
第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、平滑であり、例えば、鏡面研磨されているが、混合効率を向上するため、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍのいずれか又は両方に浅い溝や窪みが存在していてもよい。
【００２１】
第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍは、材質として金属（例えば、焼結金属、耐磨耗鋼、硬化処理を施した金属、メッキした金属）、セラミックが例示される。第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍのいずれか、または両方は回転するので、軽量な素材が望ましい。
【００２２】
上記の接面圧付与機構４Ｍは、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍとを接近させる方向に作用させる力を、第２処理用部２０Ｍに付与する。好ましい実施の形態では、接面圧付与機構４Ｍはケース３Ｍと第２処理用部２０Ｍの間または第２処理用部２０Ｍ内に設けられ、第２処理用部２０Ｍを第１処理用部１０Ｍに向けて付勢する。
上記のケース３Ｍは、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍの外周面の外側に配置されており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍとの隙間にて生成してその外側に排出される生成物を収容する。ケース３Ｍは、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍを収容する液密な容器である。
ケース３Ｍには、ケース３Ｍの外側に生成物を排出するための排出口３２Ｍが設けられている。なお、ケース３Ｍの側壁、底部、排出口３２Ｍは、図９において省略されている。
【００２３】
第１導入部ｄ１Ｍは、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間に、第１被処理流動体を供給する。
上記の流体圧付与機構ｐ１Ｍは、直接的又は間接的にこの第１導入部ｄ１Ｍに接続しており、第１被処理流動体に流体圧を付与する。流体圧付与機構ｐ１Ｍには、コンプレッサなどのポンプを採用するとよい。
好ましい実施の形態において、第１導入部ｄ１Ｍは、第２処理用部２０Ｍの中央部分の内部に設けられた第１被処理流動体の通路であり、その一端が、第２処理用面２Ｍの中心位置にて開口する。第１導入部ｄ１Ｍの他の一端は、ケース３Ｍの外部において、上記流体圧付与機構ｐ１Ｍと接続している。
【００２４】
第２導入部ｄ２Ｍは、第２被処理流動体を第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間へ供給する。好ましい実施の形態において、第２導入部ｄ２Ｍは、第２処理用部２０Ｍの内部に設けられた第２被処理流動体の通路であり、その一端が第２処理用面２Ｍに開口する。第２導入部ｄ２Ｍの他の一端は、ケース３Ｍの外部において、上記流体圧付与機構ｐ２Ｍと接続している。流体圧付与機構ｐ２Ｍには、コンプレッサなどのポンプを採用するとよい。
【００２５】
流体圧付与機構ｐ１Ｍにより加圧されている、第１被処理流動体は、第１導入部ｄ１Ｍから、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間に導入され、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍとの間を通り、その外側に通り抜けようとする。このとき、第１被処理流動体の送圧を受けた、第１処理用面１Ｍは、接面圧付与機構４Ｍの付勢に抗して、第２処理用面２Ｍから遠ざかり、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間に微小な間隔を開ける。
ここで、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍとは、好ましくは０.１μｍから１００μｍ、特には０.１μｍから２０μｍの微小間隔に調整されることにより、均一な反応を実現すると共に、数ｎｍ単位の金属微粒子の生成も可能となる。
【００２６】
第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間に、第２導入部ｄ２Ｍから第２被処理流動体が供給され、第１被処理流動体と合流し、第２処理用部２０Ｍに対する第１処理用部１０Ｍの回転により混合および反応が促進される。第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間において、第２導入部ｄ２Ｍの開口部ｍ２Ｍの下流側が、第１被処理流動体と第２被処理流動体とが反応する反応室となる（図１０）。
第１導入部ｄ１Ｍの開口部ｍ１Ｍから第１処理用面１と第２処理用面２間へ導入された第１被処理流動体に対して、第２導入部ｄ２Ｍの開口部ｍ２Ｍから第１処理用面１と第２処理用面２間に導入された第２被処理流動体が、上記反応室となる領域ＨＭにて、混合される（図１０）。
【００２７】
流体圧付与機構ｐ１Ｍにより送圧を受けて、混合された被処理流動体は、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間の微小な隙間から、その外側に移動しようとするが、第１処理用部１０Ｍおよび第１処理用面１Ｍは回転しているので、上記反応の領域ＨＭにおいて、混合された被処理流動体は、処理用面の径の内外方向について内側から外側へ直線的に移動するのではなく、処理用面を平面視した状態において、処理用面の回転軸を中心として、渦巻き状に内側から外側へ移動する。このように、混合されて反応を行う領域ＨＭにて、渦巻状に内側から外側へ移動することによって、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍの微小間隔にて、十分な反応に要する区間を確保することができ、均一な反応を促進することができる。
反応生成物は、均質な反応生成物となり、金属微粒子が析出する。析出した金属微粒子は、第１処理用面１Ｍの回転により第２処理用面２Ｍとの間で剪断を受けることにより、さらに微細化されると考えられる。
【００２８】
少なくとも、上記の流体圧付与機構ｐ１Ｍが負荷する送圧と、上記の接面圧付与機構４Ｍの付勢力と、処理用面の回転による遠心力のバランスにより、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍの間隔を好ましい微小な間隔に保持することができる。更に、流体圧付与機構ｐ１Ｍが負荷する送圧と処理用面の回転による遠心力を受けた被処理流動体が、上記の第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間の微小な隙間を、渦巻き状に移動して、反応が促進される。
【００２９】
上記の反応は、流体圧付与機構ｐ１Ｍが負荷する送圧や処理用面の回転により、強制的に行われる。即ち、反応は、接近・離反可能に互いに対向して配設され、且つ少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間で、強制的に均一混合しながら起こる。
従って、金属微粒子の析出は、流体圧付与機構ｐ１Ｍが負荷する送圧の調整や、処理用面の回転速度、即ち、回転数の調整という、比較的コントロールし易い方法により、制御できる。
【００３０】
そして、両被処理流動体の反応による反応生成物が第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍ間から、その外側に排出される。その外側に排出された反応生成物は、最終的に、排出口３２Ｍからケース３Ｍの外部に排出される。
【００３１】
上記流動体処理装置において、第１導入部と第２導入部に加えて第３導入部が存在していてもよい。第３導入部は、第２処理用部２０Ｍの内部に設けられた第３被処理流動体の通路であり、その一端が第２処理用面２Ｍに開口していてもよく、あるいは、第１処理用部１０Ｍの内部に設けられた第３被処理流動体の通路であり、その一端が第１処理用面１Ｍに開口していてもよい。
さらには、第４導入部が存在していてもよい。第４導入部は、第２処理用部２０Ｍの内部に設けられた第４被処理流動体の通路であり、その一端が第２処理用面２Ｍに開口していてもよく、あるいは、第１処理用部１０Ｍの内部に設けられた第４被処理流動体の通路であり、その一端が第１処理用面１Ｍに開口していてもよい。
【００３２】
上記流動体処理装置において、図１１に示すとおり、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍの代わりに、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなっていてもよい。
第２ホルダー２１Ｍは、第１ホルダー１１Ｍの上方に配置されており、第２ホルダー２１Ｍの下面に第２リング２０ＲＭが嵌合または固設されており、第１ホルダー１１Ｍの上面に第１リング１０ＲＭが嵌合または固設されている。第２リング２０ＲＭの下面が第２処理用面２Ｍであり、第１リング１０ＲＭの上面が第１処理用面１Ｍである。第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、平滑であり、例えば、鏡面研磨されている。
第１処理用面１Ｍは第１ホルダー１１Ｍの上面から突出しており、第２処理用面２Ｍは第２ホルダー２１Ｍの下面から突出している。
【００３３】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍは、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍと同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍに対して第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍに対して、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００３４】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１１に示すとおり、第２リングＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが固定されており、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが回転する。あるいは、逆に第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが固定されており、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００３５】
上記流動体処理装置において、図１２に示すとおり、第１処理用部１０Ｍの代わりに第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと、第２処理用部２０Ｍとからなっていてもよい。逆に、図１３に示すとおり、第１処理用部１０Ｍと、第２処理用部２０Ｍの代わりに第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなっていてもよい。
【００３６】
第１処理用部１０Ｍの代わりに第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと、第２処理用部２０Ｍとからなる流動体処理装置（図１２）においては、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍは、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍと同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍに対して、第２処理用部２０Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２処理用部２０Ｍに対して、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍとが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００３７】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１２に示すとおり、第２処理用部２０Ｍが固定されており、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが回転する。あるいは、逆に第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが固定されており、第２処理用部２０Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００３８】
第１処理用部１０Ｍと、第２処理用部２０Ｍの代わりに第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなる流動体処理装置（図１３）においては、第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍは、第１処理用部１０Ｍと第２処理用部２０Ｍと同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１処理用部１０Ｍに対して第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍに対して第１処理用部１０Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００３９】
第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１３に示すとおり、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが固定されており、第１処理用部１０Ｍが回転する。あるいは、逆に第１処理用部１０Ｍが固定されており、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００４０】
以下、本発明のハンダ合金微粒子の製造方法の実施に好適なハンダ合金微粒子の製造装置について説明する。
【００４１】
図１、図２に示すとおり、このハンダ合金微粒子の製造装置は、第１ディスク１０と、第２ディスク２０と、接面圧付与機構４と、回転駆動部と、第１導入部ｄ１と、第２導入部ｄ２と、第１流体圧付与機構ｐ１と、第２流体圧付与機構ｐ２と、ケース３とを備える。回転駆動部は第１ディスク１０に接続しているが、図示していない。
第１ディスク１０と第２ディスク２０とは、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１と第２処理用面２は、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１ディスク１０に対して第２ディスク２０が接近・離反する。これとは逆に、第２ディスク２０に対して第１ディスク１０が接近・離反するものであってもよく、第１ディスク１０と第２ディスク２０が互いに接近・離反するものであってもよい。
【００４２】
第１ディスク１０と第２ディスク２０とは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１、図２に示すとおり、第２ディスク２０が固定されており、第１ディスク１０が回転する。あるいは、逆に第１ディスク１０が固定されており、第２ディスク２０が回転してもよく、両方が反対方向に回転してもよい。
【００４３】
第２ディスク２０は、第１ディスク１０の上方に配置されており、第２ディスク２０の下面が上記の第２処理用面２であり、第１ディスク１０の上面が上記の第１処理用面１である。
第１処理用面１と第２処理用面２は、平滑であり、例えば、鏡面研磨されているが、混合効率を向上するため、第１処理用面１と第２処理用面２のいずれか又は両方に溝状の凹部５が存在することが好ましい。
【００４４】
溝状の凹部５が存在する第１処理用面１が回転すると、凹部５内の流体が凹部５の外周方向先端へと速度を持って進み、次に凹部５の先端に送り込まれた流体がさらに凹部５の内周方向からの圧力を受け、最終的に処理用面を離反させる方向への圧力となり、同時に流体が処理用面間に導入される。さらに回転していない場合であっても第１処理用面１に設けられた凹部５内の流体が受けた圧力は最終的に離反側に作用する受圧面として第２処理用面２に作用する。
【００４５】
溝状の凹部５が存在する第２処理用面２が回転する場合も同様である。
処理用面に設けられた凹部５については、反応物及び生成物を含む流体の物性に対応して、その深さ、処理用面に対して水平方向への総面積、溝の本数、及び形状を設定するとよい。
この凹部５の深さは、好ましくは1μｍ〜50μｍ、さらに好ましくは3μｍから20μｍである。処理用面に対して水平方向への総面積は、処理用面全体に対して5％〜50％、好ましくは15％〜25％であり、溝の本数は、3〜50本、好ましくは8〜24本である。その形状は、処理用面上をカーブもしくは渦巻状で伸びるもの、L字状に屈曲するものが例示される。さらに凹部の深さに勾配を持たせてもよい。高粘度域から低粘度域までの流体を安定的に処理用面間に導入できる。
【００４６】
第１ディスク１０と第２ディスク２０は、材質として金属（例えば、焼結金属、耐磨耗鋼、硬化処理を施した金属、メッキした金属）、セラミックが例示される。第１ディスク１０と第２ディスク２０のいずれか、または両方は回転するので、軽量な素材が望ましい。
【００４７】
上記の接面圧付与機構４は、第１処理用面１と第２処理用面２とを接近させる方向に作用させる力を、第２ディスク２０に付与する。好ましい実施の形態では、接面圧付与機構４はケース３と第２ディスク２０との間または第２ディスク２０内に設けられ、第２ディスク２０を第１ディスク１０に向けて付勢する。接面圧付与機構４として、バネと加圧空気が例示される。
上記のケース３は、第１ディスク１０と第２ディスク２０の外周面の外側に配置されており、第１処理用面１と第２処理用面２との隙間にて生成してその外側に排出される生成物を収容する。ケース３は、第１ディスク１０と第２ディスク２０を収容する液密な容器である。
ケース３には、ケース３の外側に生成物を排出するための排出口３２が設けられている。
【００４８】
第１導入部ｄ１は、第１処理用面１と第２処理用面２間に、第１被処理流動体（例えば、ハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤との水溶液）を供給する。
上記の流体圧付与機構ｐ１は、直接的又は間接的にこの第１導入部ｄ１に接続しており、第１被処理流動体に流体圧を付与する。流体圧付与機構ｐ１には、コンプレッサなどのポンプを採用するとよい。
好ましい実施の形態において、第１導入部ｄ１は、第２ディスク２０の中央部分の内部に設けられた第１被処理流動体の通路であり、その一端が、第２処理用面２の中心位置にて開口する。第１導入部ｄ１の他の一端は、ケース３の外部において、上記流体圧付与機構ｐ１と接続している。
【００４９】
第２導入部ｄ２は、第２被処理流動体（例えば、還元剤と分散剤とｐＨ調整剤との水溶液）を第１処理用面１と第２処理用面２間へ供給する。好ましい実施の形態において、第２導入部ｄ２は、第２ディスク２０の内部に設けられた第２被処理流動体の通路であり、その一端が第２処理用面２に開口する。第２導入部ｄ２の他の一端は、ケース３の外部において、上記流体圧付与機構ｐ２と接続している。流体圧付与機構ｐ２には、コンプレッサなどのポンプを採用するとよい。
【００５０】
流体圧付与機構ｐ１により加圧されている、第１被処理流動体は、第１導入部ｄ１から、第１処理用面１と第２処理用面２間に導入され、第１処理用面１と第２処理用面２との間を通り、
その外側に通り抜けようとする。
このとき、第１被処理流動体の送圧を受けた、第２処理用面２は、接面圧付与機構４の付勢に抗して、第１処理用面１から遠ざかり、第１処理用面１と第２処理用面２間に微小な間隔を開ける。
ここで、第１処理用面１と第２処理用面２とは、１μｍから１ｍｍ、特に１μｍから１０μｍの微小間隔に調整されることにより、均一な還元反応を実現すると共に、数ｎｍ単位のハンダ合金超微粒子の生成も可能となる。
【００５１】
第１処理用面１と第２処理用面２間に、第２導入部ｄ２から第２被処理流動体（例えば、還元剤と分散剤とｐＨ調整剤との水溶液）が供給され、第１被処理流動体（例えば、ハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤との水溶液）と合流し、第２ディスク２０に対する第１ディスク１０の回転により混合および還元反応が促進される。第１処理用面１と第２処理用面２間において、第２導入部ｄ２の開口部ｍ２の下流側が、第１被処理流動体中の金属イオン２種以上と第２被処理流動体中の還元剤とが反応する反応室となる（図４）。
第１開口部ｍ１から第１処理用面１と第２処理用面２間へ導入された第１被処理流動体に対して、第２開口部ｍ２から第１処理用面１と第２処理用面２間に導入された第２被処理流動体が、上記反応室となる領域Ｈにて、混合される（図４）。
第２導入部ｄ２の開口部ｍ２は、混合効率の点で、図４において環状の一点鎖線上に複数あることが好ましく、さらには複数の開口部ｍ２相互は等間隔であることが好ましい。
【００５２】
第１流体圧付与機構ｐ１と第２流体圧付与機構ｐ２により送圧を受けて、混合された被処理流動体は、第１処理用面１と第２処理用面２間の微小な間隙から、その外側に移動しようとするが、第１ディスク１０および第１処理用面１は回転しているので、上記反応の領域Ｈにおいて、混合された被処理流動体は、処理用面の径の内外方向について内側から外側へ直線的に移動するのではなく、処理用面を平面視した状態において、処理用面の回転軸を中心として、渦巻き状に内側から外側へ移動する。このように、混合されて反応を行う領域Ｈにて、渦巻状に内側から外側へ移動することによって、第１処理用面１と第２処理用面２間の微小間隙にて、十分な還元反応に要する区間を確保することができ、均一な還元反応を促進することができる。
反応生成物は、均質な反応生成物となり、ハンダ合金微粒子が析出する。析出したハンダ合金微粒子は、第１処理用面１の回転により第２処理用面２との間で剪断を受けることにより、さらに微細化されると考えられる。
【００５３】
少なくとも、上記の流体圧付与機構ｐ１と第２流体圧付与機構ｐ２が負荷する送圧と、上記の接面圧付与機構４の付勢力と、処理用面の回転による遠心力のバランスにより、第１処理用面１と第２処理用面２の間隔を好ましい微小な間隔に保持することができる。更に、流体圧付与機構ｐ１が負荷する送圧と処理用面の回転による遠心力を受けた被処理流動体が、上記の第１処理用面１と第２処理用面２間の微小な間隙を、渦巻き状に移動して、還元反応が促進される。
【００５４】
上記の還元反応は、流体圧付与機構ｐ１と第２流体圧付与機構ｐ２が負荷する送圧や処理用面の回転により、強制的に行われる。即ち、還元反応は、接近・離反可能に互いに対向して配設され、且つ少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面１と第２処理用面２間で、強制的に均一混合しながら起こる。
従って、ハンダ合金微粒子の析出は、流体圧付与機構ｐ１が負荷する送圧の調整や、処理用面の回転速度、即ち、回転数の調整という、比較的コントロールし易い方法により、制御できる。なお、第１被処理流動体および第２被処理流動体の供給温度を制御しても良い。
【００５５】
そして、両被処理流動体の反応による反応生成物であるハンダ合金微粒子が分散した水性媒体が第１処理用面１と第２処理用面２間から、その外側に排出される。その外側に排出された反応生成物は、最終的に、排出口３２からケース３の外部に排出される。
【００５６】
上記ハンダ合金微粒子の製造装置において、第１導入部と第２導入部に加えて第３導入部が存在していてもよい。第３導入部は、第２ディスク２０の内部に設けられた第３被処理流動体（例えば、分散剤または分散剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体）の通路であり、その一端が第２処理用面２に開口していてもよく、あるいは、第１ディスク１０の内部に設けられた第３被処理流動体の通路であり、その一端が第１処理用面１に開口していてもよい。さらには、第４導入部等が存在していてもよい。第４導入部は、第２処理用部２０の内部に設けられた第４被処理流動体の通路であり、その一端が第２処理用面２に開口していてもよく、あるいは、第１ディスク１０の内部に設けられた第２被処理流動体の通路であり、その一端が第１処理用面１に開口していてもよい。
【００５７】
上記ハンダ合金微粒子の製造装置において、図１１に示す流動体処理装置に準じて、第１ディスク１０と第２ディスク２０の代わりに、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなっていてもよい。
第２ホルダー２１Ｍは、第１ホルダー１１Ｍの上方に配置されており、第２ホルダー２１Ｍの下面に第２リング２０ＲＭが嵌合または固設されており、第１ホルダー１１Ｍの上面に第１リング１０ＲＭが嵌合または固設されている。第２リング２０ＲＭの下面が第２処理用面２Ｍであり、第１リング１０ＲＭの上面が第１処理用面１Ｍである。第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、平滑であり、例えば、鏡面研磨されている。
第１処理用面１Ｍは第１ホルダー１１Ｍの上面から突出しており、第２処理用面２Ｍは第２ホルダー２１Ｍの下面から突出している。
【００５８】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍは、第１ディスク１０と第２ディスク２０と同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍに対して、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍに対して、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００５９】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１１に示す流動体処理装置に準じて、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが固定されており、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが回転する。あるいは、逆に第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが固定されており、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００６０】
上記ハンダ合金微粒子の製造装置において、図１２に示す流動体処理装置に準じて、第１ディスク１０の代わりに第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと、第２処理用部２０Ｍとからなっていてもよい。逆に、図１３に示す流動体処理装置に準じて、第１処理用部１０Ｍと、第２ディスク２０の代わりに第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなっていてもよい。
【００６１】
第１ディスク１０の代わりに第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと、第２処理用部２０Ｍとからなる図１２に示す流動体処理装置に準じて、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍは、第１ディスク１０と第２ディスク２０と同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍに対して第２処理用部２０Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２処理用部２０Ｍに対して、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍとが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００６２】
第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍと第２処理用部２０Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１２に示す流動体処理装置に準じて、第２処理用部２０Ｍが固定されており、第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが回転する。あるいは、逆に第１リング１０ＲＭを具備した第１ホルダー１１Ｍが固定されており、第２処理用部２０Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００６３】
第１処理用部１０Ｍと、第２ディスク２０の代わりに第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとからなる図１３に示す流動体処理装置に準じて、第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍは、第１ディスク１０と第２ディスクと同様に、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、第１処理用面１Ｍと第２処理用面２Ｍは、接近・離反できる。
好ましい実施の形態では、第１処理用部１０Ｍに対して第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが接近・離反する。これとは逆に、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍに対して第１処理用部１０Ｍが接近・離反するものであってもよく、第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとが互いに接近・離反するものであってもよい。
【００６４】
第１処理用部１０Ｍと第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍとは、他方に対して相対的に回転する。好ましくは、図１３に示す流動体処理装置に準じて、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが固定されており、第１処理用部１０Ｍが回転する。あるいは、逆に第１処理用部１０Ｍが固定されており、第２リング２０ＲＭを具備した第２ホルダー２１Ｍが回転してもよく、あるいは、両方が反対方向に回転してもよい。
【００６５】
以下に、ハンダ合金用の金属塩２種以上由来の金属イオン、すなわち、該金属塩２種以上が解離して生成した金属イオン２種以上の還元反応をより詳細に説明する。
【００６６】
この還元反応は、図１、図２に示すハンダ合金微粒子製造装置の、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面１，第２処理用面２間で強制的に均一混合しながら起こる。
【００６７】
まず、一つの流路である第１導入部ｄ１より、第１流体として少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体を、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面１，第２処理用面２間に導入して、この処理用面間に第１流体から構成された薄膜流体を作る。
【００６８】
次いで、別流路である第２導入部ｄ２より、第２流体として少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体（ただし、第１流体と第２流体のいずれか、または両方が分散剤を含有する）を、第１処理用面１，第２処理用面２間に作られた第１流体から構成された薄膜流体に直接導入する。
ここで、第１流体のｐＨが８以上,かつ,１２未満であり、第２流体のｐＨが第１流体のｐＨよりも大きいことが必要であり、１〜４大きいことが好ましい。
【００６９】
なお、第１流体として少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体が好ましく、第２流体として少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有する水性媒体（ただし、第１流体と第２流体のいずれか、または両方が分散剤を含有する）が好ましいが、これらに限定されるものではない。例えば、第１流体が少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤を含有する水性媒体であり、第２流体が少なくとも還元剤を含有する水性媒体であり、第１流体と第２流体のいずれかがｐＨ調整剤を含有し、第１流体と第２流体のいずれか、または両方が分散剤を含有するものであってもよい。
【００７０】
上記のように、流体の供給圧と回転する処理用面の間にかかる圧力との圧力バランスによって微小な間隙に調整された第１処理用面１，第２処理用面２間にて、第１流体と第２流体とが合流し、薄膜中で均一に混合しながら還元反応が行われる。そして、金属塩２種以上が解離して生成した金属イオン２種以上が、錯体形成剤とｐＨ調整剤と分散剤存在下で、しかも特定のｐＨ範囲で還元剤により還元されて、生成したハンダ合金微粒子が分散した水性媒体がハンダ合金微粒子製造装置から吐出される。
【００７１】
なお、第１処理用面１，第２処理用面２間にて上記還元反応を行うことができれば良いのであって、上記とは逆に、第１導入部ｄ１より第２流体を導入し、第２導入部ｄ２より第１流体を導入するものであっても良い。
【００７２】
得られるハンダ合金微粒子の粒子径や、粒度分布は、第１処理用面１，第２処理用面２の回転数や、第１処理用面１，第２処理用面２間の距離、および、薄膜流体の流速や原料濃度を変えることにより調節することができる。
混合効率と反応効率の点で、第１処理用面と第２処理用面の一方が他方に対して回転する速度が５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであり、第１処理用面１，第２処理用面２間の間隔が好ましくは０.１μｍから１００μｍ、より好ましくは、０.１μｍから２０μｍである。
【００７３】
上記還元反応は、導入流体の温度設定および第１処理用面１，第２処理用面２を直接温度調整することにより、反応温度を制御できる。反応温度は、通常常温以上被処理流動体の沸点以下であるが、これに限定されるものではない。
【００７４】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法で用いる強制超薄膜回転式反応装置は、図面に記載のものだけでなく、市販品を使用できる。そのような市販強制超薄膜回転式反応装置として、エム・テクニック株式会社製のＵＬＲＥＡ（ＵＬＲＥＡはエム・テクニック株式会社の登録商標である）が例示される。
【００７５】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法で用いられるハンダ合金用の金属塩２種以上の金属は、その金属イオンが還元剤によって還元されるものであれば特に限定されないが、スズを主成分とし、銀、銅、鉛、ビスマスのいずれか又は複数を副成分とすることが好ましく、特に銀、銅のいずれか又は両方を副成分とすることが好ましい。そのスズ含有量は好ましくは３０〜９９.５質量％である。その他の金属として、例えば、金、インジウム、亜鉛、アンチモンを挙げることができる。さらに鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン、アルミニウム、モリブデン、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム等、化学周期表に表示される単体、常温状態で金属の物性を示す元素を挙げることができる。
【００７６】
ハンダ合金用の金属塩２種以上も、その金属イオンが還元剤によって還元されるものであれば特に限定されるものではないが、金属塩２種以上は、金属の種類が異なることが必須である。
金属塩２種以上は、スズ塩を主成分とし、銀塩、銅塩、鉛塩、ビスマス塩のいずれか又は複数を副成分とすることが好ましく、特に銀塩、銅塩のいずれか又は両方を副成分とすることが好ましい。
その他の金属塩として、例えば、金塩、インジウム塩、亜鉛塩、アンチモン塩を挙げることができる。さらに鉄塩、ニッケル塩、コバルト塩、クロム塩、マンガン塩、アルミニウム塩、モリブデン塩、ニオブ塩、タンタル塩、ゲルマニウム塩を挙げることができる。副成分は２種以上を併用してもよい。
【００７７】
具体例として、塩化スズ（IV）、すず酸カリウム三水和物、硝酸銀、酢酸銀、過塩素酸銀（IV）、塩化銅（II）二水和物、酢酸銅（II）一水和物、硫酸銅（II）、酢酸鉛（II）三水和物、塩化鉛（II）、硝酸鉛（II）、硫酸鉛（II）、塩化ビスマス（III）、硝酸ビスマス五水和物、硫酸ビスマス（III）、テトラクロロ金（III）酸四水和物（塩化金酸）、亜硫酸金、金酸カリウム、塩化アンチモン（III）、硫酸亜鉛、硫酸亜鉛七水和物、塩化亜鉛を挙げることができる。
【００７８】
液相である被処理流動体は、ハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤と錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤を溶解する、水性媒体を構成成分とする。
水性媒体とは、水、または水と水溶性有機溶媒との混合液をいう。そのための水溶性有機溶媒は、２０℃における水に対する溶解性が５０ｇ／Ｌ以上でかつ３０〜２５０℃の沸点を有する有機溶媒が好ましい。炭素数１〜６のアルコール（例えば、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール）、炭素数３〜６のケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン）、炭素数２〜６のエーテル（例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン）、炭素数２〜６のアルキレングリコールモノエーテル（例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル）が好ましく、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフランが特に好ましい。水性媒体中の有機溶媒の含有量は、５０質量％以下が好ましく、１〜４０質量％がより好ましく、２〜３５質量％がさらに好ましい。有機溶媒は２種以上を併用してもよい。
【００７９】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法においては、ハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤と錯体形成剤と分散剤とｐＨ調整剤の溶解性と還元反応性の点から、水と水溶性有機溶媒含有水（例えば、水および炭素数１〜４のアルコールの混合溶液）が好ましく、特に水が好ましい。
【００８０】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法で用いられる還元剤は、液相の反応系中で、ハンダ合金用の金属塩２種以上が解離して生成した金属イオン２種以上を還元することにより、ハンダ合金微粒子を析出させることがでれば、特に限定されない。後述の分散剤存在下でハンダ合金用の金属塩２種以上と還元剤とが、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面の間にできる薄膜流体中で反応することにより、多大な熱エネルギーを与えずに、ハンダ合金用の金属塩２種以上が解離して生成した金属イオン２種以上が還元されてハンダ合金微粒子が析出する。析出したハンダ合金微粒子は、反応系中の分散剤により水性媒体中に分散している。
【００８１】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法で用いられる還元剤は、ハンダ合金用の金属塩２種以上由来の金属イオン２種以上を還元して合金微粒子とする作用がある。
かかる還元剤として無機系還元剤と有機系還元剤がある。無機系還元剤として、例えば、水素化ホウ素ナトリウム,水素化ホウ素アンモニウム等の水素化ホウ素塩系還元剤、亜リン酸,亜リン酸ナトリウム,次亜リン酸,次亜リン酸ナトリウム等の亜リン酸系還元剤、ヒドラジン,塩酸ヒドラジン,硫酸ヒドラジン,抱水ヒドラジン等のヒドラジン系還元剤、亜硫酸ナトリウム,亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸系還元剤、チオ硫酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、次亜硝酸ナトリウム等の亜硝酸系還元剤、遷移金属元素のイオン（三価のチタンイオン、二価のコバルトイオン等）などの無機系還元剤が挙げられる。
これらのうちでは、還元力と溶解性の点で水素化ホウ素ナトリウム,水素化ホウ素アンモニウム等の水素化ホウ素塩系還元剤およびヒドラジン,塩酸ヒドラジン,硫酸ヒドラジン,抱水ヒドラジン等のヒドラジン系還元剤が好ましい。
【００８２】
有機系還元剤として、例えば、低級アルコール（メタノール、エタノール、２−プロパノール、エチレングリコール等）、アスコルビン酸、低級アルデヒド類（ヒドロキノン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等）、グルタチオン、低級有機カルボン酸類（ギ酸、シュウ酸、クエン酸、クエン酸ナトリウム、リンゴ酸、酒石酸等）、還元性糖類（グルコース、ラクトース、アラビノース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、ラフィノース、スタキオース等）、糖アルコール類（ソルビトール、キシリトール、マンニトール等）が挙げられる。これらのうちでは、還元力と溶媒への溶解性の点でエチレングリコールが好ましい。
なお、低級アルコールや還元性糖類、糖アルコールを用いる場合は、より強い還元性とするためカルボニル基を有する有機酸やケトン類を併用することが好ましい。
【００８３】
有機系還元剤として、また、アミン系還元剤が挙げられる。かかるアミン系還元剤として、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族アミン、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジン、ピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラジン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン、モルホリン等の脂環式アミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン、ベンジルアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、フェネチルアミン、キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルキシリレンジアミン等のアラルキルアミン等を挙げることができる。
【００８４】
また、例えば、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、プロパノールアミン、２−（３−アミノプロピルアミノ）エタノール、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン、ジメチルアミノプロパノール等のアルカノールアミンも挙げることができる。これらのうち、アルカノールアミンが好ましく、ジメチルエタノールアミンがより好ましい。さらには、トリメチルアミンボラン、ジメチルアミンボラン、ターシャリーブチルアミンボランを挙げることができる。
これらのうちでは、還元力と溶媒への溶解性の点でアルカノールアミンが好ましい。
【００８５】
無機系還元剤と有機系還元剤を併用しても良く、併用例として、水素化ホウ素ナトリウムとエチレングリコールがある。
【００８６】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法においては、錯体形成剤存在下で２種以上の金属イオン、すなわち、金属イオン２種以上の還元反応を行う。しかも、ｐＨが８より大きく、１２以下である薄膜流体中で金属イオン２種以上の還元反応を行う。
これにより、金属イオン２種以上の還元反応を安定的におこなうことができ、単一金属からなる金属微粒子の析出を抑え、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないハンダ合金微粒子を得ることができる。なお、単一金属からなる金属微粒子が実質的に混在しないとは、実施例の［単一金属からなる金属微粒子の混在の検出方法］により調べたときに、金属微粒子１０個すべてが、単一金属からなる金属微粒子でなく、ハンダ合金微粒子であることをいう。
このような錯体形成剤はキレート剤、錯化剤とも言われる。錯体形成剤が有する配位子のドナー原子と金属イオンとが結合して金属錯体化合物を形成する。ドナー原子として、例えば、窒素、酸素、硫黄が挙げられる。
【００８７】
ドナー原子として酸素原子を有する錯体形成剤として、炭素原子数１〜１８の飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子数１〜１０の脂肪族ジカルボン酸（例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸）、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸（例えば、グリコール酸、乳酸、タルトロン酸、ロイシン酸、メバロン酸、パントイン酸、リシノール酸、リシネライジン酸、セレブロン酸）、脂肪族ヒドロキシジカルボン酸（例えば、リンゴ酸、酒石酸、シトラマル酸）、脂肪族ヒドロキシトリカルボン酸（例えば、クエン酸、イソクエン酸）、これらカルボン酸類のアルカリ金属塩（例えば、グルコン酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム）が例示される。
【００８８】
ドナー原子として窒素原子を有する錯体形成剤として、炭素原子数１〜１０の脂肪族ポリアミン類（例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミン）または窒素原子を配位原子とする芳香族化合物もしくは縮合環化合物（例えば、２，２’−ビピリジン、４，４’−ビピリジン、１，１０−フェナントロリン、ポルフィリン）であり、ドナー原子として酸素原子と窒素原子を有する錯体形成剤が、アミノカルボン酸類（例えば、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンジ酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジコハク酸、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、イミノジ酢酸（ＩＤＡ）、アミノアルコール類（例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン）が例示される。特に脂肪族ジカルボン酸および脂肪族ヒドロキシジカルボン酸であることが好ましい。
【００８９】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法においては、被処理流動体、第１の被処理流動体、第２の被処理流動体は、ｐＨ調整剤を含有しており、それらのｐＨが調整されている。
このようなｐＨ調整剤として、有機系のアルカリもしくは酸、無機系のアルカリもしくは酸、またはアルカリ性もしくは酸性の塩であり、アンモニア、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸塩、酢酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アジピン酸、塩酸が例示される。なお、錯体形成剤とｐＨ調整剤が同じものであっても良い。
【００９０】
第１の被処理流動体は、少なくともハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含有し、好ましくはハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤との水溶液である。第１の被処理流動体は、ｐＨ調整剤によりｐＨは８〜１２の範囲に調整されることが必要であり、９〜１２の範囲であることが好ましい。第１の被処理流動体は、さらに分散剤を含有してもよい。また、第２の被処理流動体は、少なくとも還元剤とｐＨ調整剤を含有し、好ましくはさらに分散剤を含有する。第２の被処理流動体は、好ましくは還元剤と分散剤とｐＨ調整剤との水溶液である。第２の被処理流動体のｐＨは第１の被処理流動体のｐＨよりも大きいことが必要であり、１〜４大きいことが好ましい。もっとも、第１の被処理流動体と第２の被処理流動体が混合して生成する薄膜流体の還元反応前のｐＨは、１２以下であることが好ましい。
【００９１】
第２の被処理流動体のｐＨが第１の被処理流動体のｐＨよりも小さいと還元反応が起こりにくくなり、ハンダ合金微粒子が析出しにくいという問題がある。第１の被処理流動体のｐＨが８未満であると、第１の被処理流体中で金属塩から金属が析出してくるという問題があり、ｐＨが１２を越えると第１の被処理流動体中のｐＨ調整剤の量が過大となり、アルカリ性が強くて取扱にくいという問題がある。
【００９２】
本発明のハンダ合金微粒子の製造方法で用いられる分散剤は、ハンダ合金用の金属塩２種以上由来の金属イオンが還元されて析出する合金を微粒子とし、薄膜流体中に分散させる作用がある。
かかる分散剤は、水性媒体に対して良好な溶解性を有すると共に、析出したハンダ合金微粒子を、薄膜流体中に良好に分散させることができれば、特に限定されない。該分散剤として、種々のものが利用できるが、例えば、有機酸やそれらの有機酸の塩、特には高・中級脂肪酸およびその塩を挙げることができる。
【００９３】
そのための高・中級脂肪酸として、ペンタン酸（吉草酸）、ヘキサン酸（カプロン酸）、ヘプタン酸（エナント酸）、オクタン酸（カプリル酸）、ノナン酸（ペラルゴン酸）、デカン酸（カプリン酸）、ドデカン酸（ラウリン酸）、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、ヘプタデカン酸（マルガリン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、１２−ヒドロキシオクタデカン酸（１２−ヒドロキシオレイン酸）、エイコサン酸（アラキン酸）、ドコサン酸（ベヘン酸）、テトラコサン酸（リグノセリン酸）、ヘキサコサン酸（セロチン酸）、オクタコサン酸（モンタン酸）等の１価の直鎖飽和脂肪酸；２−ペンチルノナン酸、２−ヘキシルデカン酸、２−ヘプチルドデカン酸、イソオレイン酸等の１価の分枝飽和脂肪酸；ソルビン酸、マレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、イソオレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、ガドレン酸、エルカ酸、セラコレイン酸等の１価の不飽和脂肪酸が例示される。
【００９４】
また、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、オキシジ酢酸（ジグリコール酸）、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ジグリコール酸等の多価の脂肪族カルボン酸が例示される。さらには、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の多価の芳香族カルボン酸が例示される。
【００９５】
高中級脂肪酸塩の塩として、アルカリ金属塩、特にはナトリウム塩とカリウム塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩、アンモニウム塩が例示される。
【００９６】
また、デンプン、ゼラチン等の天然高分子分散剤、合成高分子分散剤、例えば、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤、ポバール（ポリビニルアルコール）、ポリエチレングリコール、１分子中にポリエチレンイミン部分とポリエチレンオキサイド部分とを有する共重合体、アミノ基、リン酸基、酸性リン酸エステル基、カルボキシ基等の極性基を有する高分子分散剤が挙げられる。また、その分子量は、１０００００以下であるのが好ましい。
【００９７】
市販の合成高分子分散剤として、例えば、ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース４１０９０（以上、アビシア株式会社製）、
DISPERBYK-106、DISPERBYK-130、DISPERBYK-140、DISPERBYK-142、DISPERBYK-145、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-166、DISPERBYK-170、DISPERBYK-180、DISPERBYK-181、DISPERBYK-182、DISPERBYK-183、DISPERBYK-184、DISPERBYK-190、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2020、DISPERBYK-2022、DISPERBYK-2025、BYK-9076、ANTI-TERRA-U、ANTI-TERRA-Ｕ100、ANTI-TERRA-204、ANTI-TERRA-205、ANTI-TERRA-250等のディスパービックシリーズ品、ビックシリーズ品、アンチテラシリーズ品（以上、ビックケミー・ジャパン株式会社販売品）、
ポリマー１００、ポリマー１２０、ポリマー１５０、ポリマー４００、ポリマー４０１、ポリマー４０２、ポリマー４０３、ポリマー４５０、ポリマー４５１、ポリマー４５２、ポリマー４５３、ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８、ＥＦＫＡ−４９、ＥＦＫＡ−１５０１、ＥＦＫＡ−１５０２、ＥＦＫＡ−４５４０、ＥＦＫＡ−４５５０（以上、ＥＦＫＡケミカル株式会社製）、フローレンＤＯＰＡ−１５８、フローレンＤＯＰＡ−２２、フローレンＤＯＰＡ−１７、フローレンＧ−７００、フローレンＴＧ−７２０Ｗ、フローレン−７３０Ｗ、フローレン−７４０Ｗ、フローレン−７４５Ｗ（以上、共栄社化学株式会社製）、アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＷ９１１（以上、味の素ファインテクノ株式会社製）、ジョンクリル６７８、ジョンクリル６７９、ジョンクリル６２（以上、ジョンソンポリマー株式会社製）等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９８】
この分散剤は、上記のように析出したハンダ合金微粒子を薄膜流体中に良好に分散させるためのものであるため、上記の第１被処理流動体と第２被処理流動体のいずれに含有させても良い。また、第１被処理流動体と第２被処理流動体の両方に含有させても良い。また、第３、第４等の被処理流動体に含有させても良い。
【００９９】
ここで前述のように、第１導入部ｄ１、第２導入部ｄ２以外に第３導入部ｄ３を流動体処理装置に設けることもできるが、この場合にあっては、各導入部から、例えば、ハンダ合金用の金属塩２種以上と錯体形成剤とｐＨ調整剤を含む水溶液、還元剤とｐＨ調整剤を含む水溶液、高分子分散剤を含む水溶液をそれぞれ別々に流動体処理装置に導入することが可能である。そうすると、各溶液の濃度や圧力を個々に管理することができ、ハンダ合金微粒子が生成する反応をより精密に制御することができる。第４以上の導入部を設けた場合も同様であって、このように流動体処理装置へ導入する流体を細分化できる。
【０１００】
なお、金属イオンの還元反応としては、上記の他、各処理用面が導電性材料で作製されており、上記の各処理用面間に電位差をかけることで各処理用面間で電子の授受を行うことによる、電気化学的な還元方法を用いても良い。
【０１０１】
金属イオンと還元剤とが反応する前の薄膜流体は、好ましくは、金属塩の濃度が０.０１〜５モル％であり、還元剤が金属塩に対して０.１〜４０倍のモル％であり、錯体形成剤が金属塩に対して０.１〜５０倍のモル％であり、分散剤の濃度が０.００１〜２.０質量％であることが好ましいが、より好ましくは、金属塩の濃度が０.０２〜４モル％であり、還元剤が金属塩に対して０.１〜３０倍のモル％であり、錯体形成剤が金属塩に対して０.１〜３０倍のモル％であり、分散剤の濃度が０.００１〜１.０質量％である。特に好ましくは、金属塩の濃度が０.０３〜３モル％であり、還元剤が金属塩に対して０.１〜２５倍のモル％であり、錯体形成剤が金属塩に対して０.１〜２５倍のモル％であり、分散剤の濃度が０.００５〜０.５質量％である。
【０１０２】
生成するハンダ合金微粒子は、金属組成の点で２種以上の金属の合金微粒子であれば、限定されないが、スズとその他の金属からなる合金微粒子であることが好ましい。
そのようなハンダ合金微粒子としては、Ｓｎ−Ｐｂ系（６０Ｓｎ／４０Ｐｂ，４０Ｓｎ／６０Ｐｂなど。ここで、６０Ｓｎ／４０Ｐｂとは、Ｓｎが６０質量％で、Ｐｂが４０質量％の意味である。以下、同様。）のものが挙げられる。又、Ｓｎ−Ａｇ−Ｐｂ系（５Ｓｎ／１．５Ａｇ／９３．５Ｐｂなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｐｂ系（４３Ｓｎ／１４Ｂｉ／４３Ｐｂなど）、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｐｂ系（２７Ｓｎ／３Ｓｂ／７０Ｐｂなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｐｂ系（５７Ｓｎ／３Ｂｉ／２Ａｇ／３８Ｐｂなど）、Ｓｎ−Ｉｎ系（４８Ｓｎ／５２Ｉｎ，５８Ｓｎ／４２Ｉｎなど）、Ｓｎ−Ｂｉ系（４３Ｓｎ／５７Ｂｉ，６０Ｓｎ／４０Ｂｉなど）、Ｓｎ−Ｚｎ系（９１Ｓｎ／９Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ａｇ系（９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ，９０Ｓｎ／１０Ａｇなど）、Ｓｎ−Ｃｕ系（９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ，９７Ｓｎ／３Ｃｕなど）、Ｓｎ−Ｓｂ系（９５Ｓｎ／５Ｓｂなど）、Ｓｎ−Ａｕ系（２０Ｓｎ／８０Ａｕなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｃｕ系（Ｓｎ９０／Ｂｉ７．５／Ａｇ２／Ｃｕ０．５など）、Ｓｎ−Ｇｅ系（９９Ｓｎ／１Ｇｅなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系（９２Ｓｎ／７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕなど）、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ａｇ系（９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓｂ／０．２Ａｇなど）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系（９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系（９６．５Ｓｎ／３Ａｇ／０．５Ｃｕ、９８．３Ｓｎ／１Ａｇ／０．７Ｃｕ、９９Ｓｎ／０．３Ａｇ／０．７Ｃｕなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ系（５２Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ，８５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｚｎ系（５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ，８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系（８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ系（８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ，９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂなど）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系（８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ，９７Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系（９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ／６Ｚｎ，８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなど）、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系（８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ，８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉなど）が例示される。有用性の点で、好ましくはＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ系の無鉛ハンダ合金微粒子、および、Ｓｎ−Ｐｂ系ハンダ合金微粒子である。
【０１０３】
生成するハンダ合金微粒子の平均粒径は１０〜１０００ｎｍである。１０ｎｍ未満ではハンダ合金微粒子の凝集が起こりやすく、収率が低下する恐れがあり、１０００ｎｍを越えると、粗大粒子が多く発生し、収率が低下する恐れがある。
【０１０４】
本発明の製造方法により生成するハンダ合金微粒子は、粒度分布が狭いことを特徴とする。典型的には粒度分布のＣＶ値が８０％以下であり、より典型的には５０％以下である。なお、ＣＶ値は（標準偏差／平均粒径）×１００である。粒度分布およびＣＶ値は通常の方法で測定でき、例えば、レーザードップラー法による粒度分布測定装置やレーザー回折式粒度分布測定装置により測定することができ、特には、極微小サイズの粒度測定が可能なレーザードップラー法による粒度分布測定装置を用いることが好ましい。
【０１０５】
生成する該ハンダ合金微粒子がサブミクロンサイズ以下であるため、粒子表面の活性が高くなり、より低温で溶融することが可能であり、ハンダ付け温度を低下させることができる。
具体的には、生成するハンダ合金微粒子の固相線温度は、略同じ金属組成で、平均粒径が略１５μｍのハンダ合金粒子よりも５℃以上低く、特には１０℃以上低い。固相線温度は通常の方法で測定でき、例えば、示差走査熱量計による吸熱ピークから固相線温度を測定することができる。
【０１０６】
生成するハンダ合金微粒子は、その製造方法において用いられた金属塩２種以上を構成する金属の金属間化合物を含有することが好ましい。特に、金属塩２種以上を構成する金属がスズと、銀および／または銅の場合、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ５Ｓｎ、Ｃｕ３Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ、Ｃｕ６Ｓｎ５が例示され、これらの内の１種類以上を含有することが好ましい。金属間化合物の含有量は限定されず、通常の測定方法、例えば、Ｘ線回折分析により、その存在が確認できれば良い。
【０１０７】
本発明のハンダペーストは、前記ハンダ合金微粒子の製造方法で製造されたハンダ合金微粒子とハンダフラックスを混合して製造することができ、また、平均粒径が１０〜１０００ｎｍであり、粒度分布のＣＶ値が８０％以下であり、単体金属微粒子が実質的に混在していないハンダ合金微粒子とハンダフラックスを混合して製造することができる。
【０１０８】
ハンダフラックスは従来公知の常温で液状のフラックスを使用できる。そのような液状フラックスは、通常、少なくともベース樹脂と溶剤とからなり、必要に応じて酸化膜除去活性剤、チキソトロピック剤等からなる。液状フラックスとして、（ａ）ロジンまたはその誘導体と（ｄ）溶剤とからなる液状物、（ａ）ロジンまたはその誘導体と（ｂ）酸化膜除去活性剤と（ｄ）溶剤とからなる液状物、（ａ）ロジンまたはその誘導体と（ｃ）チキソトロピック剤と（ｄ）溶剤とからなる液状物、（ａ）ロジンまたはその誘導体と（ｂ）酸化膜除去活性剤と（ｃ）チキソトロピック剤と（ｄ）溶剤とからなる液状物、（ｂ）酸化膜除去活性剤と（ｄ）溶剤とからなる液状物、および、（ｂ）酸化膜除去活性剤と（ｃ）チキソトロピック剤と（ｄ）溶剤とからなる液状物が例示される。
【０１０９】
ベース樹脂として、ロジンまたはロジン誘導体(a)、合成樹脂が例示される。ロジンとして、ガムロジン、トールロジン、ウッドロジンが例示される。ロジン誘導体として、熱処理したロジン、重合ロジン、変性ロジン（例えば、アクリル化ロジン、水素添加ロジン、ホルミル化ロジン、ロジンエステル、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性アルキド樹脂）、低軟化点ロジンが例示される。アクリル化ロジンは、各種ロジンにアクリル酸もしくはそのエステルやメタクリル酸もしくはそのエステルを付加反応させてなるものである。低軟化点ロジンは、各種ロジンを不活性ガス雰囲気中で２５０〜３００℃の温度で数時間加熱する方法で得ることができる。
【０１１０】
合成樹脂として、脂肪族ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エチレン−アクリル共重合体、スチレン−マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が例示される。
ベース樹脂は、異なるロジンまたはその誘導体を併用したもの、あるいはロジンまたはその誘導体と合成樹脂を併用したものであってもよい。
ベース樹脂は、常温で液状であることが好ましいが、３５〜１５０℃位で溶融するか、溶剤に溶解可能であれば固形状でもよい。
【０１１１】
溶剤（ｄ）は、上記ベース樹脂が常温で固形状である場合および粘稠な液状である場合に必要な成分である。溶剤（ｄ）として、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルカルビトール、α−ターピネオール、β−ターピネオール、へキシレングリコール、ブチルカルビトール、ベンジルアルコール、イゾパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ジシソブリツアジペート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレートなどのカルボン酸エステル類；トルエン、テレピン油、ヘキサデカン、ドデシルベンゼン、ケロシン、軽油等の炭化水素類；リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリペンチル等のリン酸エステル類が例示される。なお、溶剤（ｄ）には水を使用もしくは併用することができる。
【０１１２】
溶剤（ｄ）の含有量は、通常、液状フラックス総量の２０〜９９質量％であり、好ましくは２０〜７０質量％である。溶剤（ｄ）が２０質量％未満であると、フラックスの粘性が高くなり、フラックスの塗布性が悪化するおそれがある。一方、溶剤（ｄ）が９９質量％を超えると、フラックスとしての有効成分（ロジン等）が相対的に少なくなってしまい、接合性が低下するおそれがある。
【０１１３】
ロジンおよびロジン誘導体（ａ）は、ハンダ合金微粒子および接合対象である金属製部材の表面から酸化物を溶解除去して、ハンダ粒子同士を加熱焼結容易とし、かつ、ハンダ合金微粒子の加熱焼結物と金属製部材との接着性を向上する。しかし、合成樹脂は通常そのような作用を有しないので、酸化物除去活性剤を併用する。ロジンやロジン誘導体であっても、そのような作用が不十分な場合は、酸化膜除去活性剤（ｂ）と併用することが好ましい。
【０１１４】
酸化膜除去活性剤（ｂ）として、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジフェニルグアニジン等のアミン類の塩化水素酸塩または臭素酸塩；コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸，アスコルビン酸、ソルビン酸、クエン酸、グルコン酸、等の脂肪族カルボン酸；テトラブロモメタン、１，１，２，２−テトラブロモブタン、１，２−ジブロモ−２−ブテン、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、１，２−ジブロモ−２，３−ブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオールなどの臭素化脂肪族炭化水素と臭素化脂肪族アルコールにより代表される有機ハロゲン化物が例示される。
【０１１５】
酸化膜除去活性剤（ｂ）の含有量は、基材の金属酸化物除去能力にもよるが、通常、フラックス総量の０.１〜３０重量％であり、好ましくは１.０〜１０重量％である。酸化膜除去活性剤（ｂ）が０.１重量％未満であると、活性力が不足し、接合性が低下するおそれがある。一方、酸化膜除去活性剤（ｂ）が３０重量％を超えると、フラックスの皮膜性が低下し親水性が高くなるので、腐食性および絶縁性が低下するおそれがある。
【０１１６】
チキソトロピック剤（ｃ）は、ハンダ合金微粒子と液状ベース樹脂のペースト状混合物、あるいは、ハンダ粒子と固形状ベース樹脂と溶剤のペースト状混合物にチキソトロピック性を付与もしくは向上して、金属製部材用接合剤の塗布作業性や注入作業性を向上する作用がある。
チキソトロピック剤（ｃ）としては、硬化ヒマシ油、脂肪酸アミド、ヒドロキシ脂肪酸、ジベンジリデンソルビトール等が例示される。また、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、ベヘニン酸等の脂肪酸；１，２−ヒドロキシステアリン酸、１，２−ヒドロキシオレイン酸等のヒドロキシ脂肪酸が例示される。その他に、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、トラガントガム、アラビアガム、タマリンドシードガム、ジェランガム、サイリウムシードガム、ペクチン等の海藻、種子、樹皮、微生物等由来の天然ガム類、植物由来のでんぷん類、動物のコラーゲン由来のたんぱく質であるゼラチン類が例示される。
【０１１７】
チキソトロピック剤（ｃ）は、ハンダ合金微粒子と液状基材のペースト状混合物、あるいは、ハンダ合金微粒子と固形状ベース樹脂と溶剤のペースト状混合物がチキソトロピック性を有している場合は、必ずしも必要ではないが、その含有量は、通常、液状フラックス総量の１.０〜２５重量％であり、好ましくは３.０〜１０重量％である。
【０１１８】
液状フラックスは、発明の効果を阻害しなければ、その他に、顔料、酸化防止剤、界面活性剤、アミン類、防黴剤、防錆剤、艶消し剤等を含有してもよい。なた、液状フラックスは、必要な成分の所要量を汎用のミキサー等で混合して容易に調製することができる。
【０１１９】
これらの液状フラックスは、ハンダ合金微粒子と混合してペースト状にしたときにメタルマスクでの印刷性やシリンジからの押出性、吐出性に優れ、また適度なチクソトロピック性を有している。
【０１２０】
液状フラックスの配合量は、ハンダ合金微粒子をペースト状にするのに十分な量でよく、ハンダ合金微粒子の比重、平均粒径、形状などによっても異なるが、目安としてハンダ合金微粒子１００重量部あたり、１０〜４０重量部である。なお、ペースト状は、クリーム状やスラリー状を含むものである。
【０１２１】
本発明のハンダペーストは、電子部品のハンダ付け、例えば、ヒートシンクやシリコンチップ、ＳｉＣチップ、ＧａＡｓチップ、ＧａＡｌＡｓチップ、ＬＳＩチップ、コンデンサ、ダイオード、コイル、水晶振動子、メモリ素子、パワーデバイス素子等のディスクリート部品またはチップ部品の回路基板へのハンダ付け、あるいは、回路基板の別の回路基板等へのハンダ付けに好適である。特に、微小な電子部品を微細な配線回路を有する回路基板にハンダ付けする場合において、搭載する電子部品の位置精度を高めることができ、また、ハンダペーストの使用量を低減することができるため、ハンダ付け後のボイドやハンダボールの発生率を大幅に抑制することができる。
【０１２２】
本発明の回路基板は上記ハンダペーストを使用してディスクリート部品とチップ部品と回路基板とから選択される電子部品をハンダ付けしていることを特徴とし、本発明の電子機器は当該ハンダ付けしている回路基板を有することを特徴とする。
ここで、ディスクリート部品として、ヒートシンク、抵抗、コンデンサ、コイル、水晶振動子が例示され、チップ部品として、ダイオード、シリコンチップ、ＳｉＣチップ、ＧａＡｓチップ、ＧａＡｌＡｓチップ、ＬＳＩチップ、光素子、メモリ素子、パワーデバイス素子が例示される。
本発明の電子機器として、電子卓上計算機、電子辞書、携帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ、ラジオ、エアコンや冷蔵庫といった家電製品の制御装置、自動車・飛行機・船舶の制御装置、工業機器の制御装置が例示される。
本発明の回路基板は、例えば、ディスクリート部品やチップ部品を、プリント基板の表面の実装位置に載置して、ディスクリート部品やチップ部品のリード端子をこのプリント基板の表面または裏面に形成された導電パターンに対して、ハンダ付けにより接続することにより製造される。あるいは、回路基板とチップ部品との間に設けられたハンダバンプを溶融するというフリップチップ接合方法により製造される。あるいは、プリント基板の片面にチップ装着機によってチップ部品を配置した後にリフロー（加熱炉）に送って取付け固定し、続いてプリント基板の他面からプリント基板の通し穴にディスクリート部品を差し込んでチップ部品の装着面側でハンダ付けすることにより製造される。
【実施例】
【０１２３】
本発明の実施例と比較例を掲げる。実施例と比較例中、部とあるのは質量部、％とあるのは質量％を意味する。ハンダ合金微粒子の製造装置、第１の被処理流動体（以下、第１流体）と第２の被処理流動体（以下、第２流体）のｐＨ、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値の測定方法、ハンダ合金微粒子の成分分析方法、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度の測定方法、単一金属からなる金属微粒子の検出方法、ハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数の測定方法、ハンダペーストの微小吐出性の測定方法は、以下の通りである。また、第１の被処理流動体を第１流体、第２の被処理流動体を第２流体と記す。なお、測定温度は、特に断りのない場合は、室温（２３〜２５℃）である。
【０１２４】
［ハンダ合金微粒子の製造装置］
接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する第１処理用面と第２処理用面との間に、液相である被処理流動体を導入し、この被処理流動体の圧力により第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、この力によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する該被処理流動体が薄膜流体を形成し、該薄膜流体中で金属イオンと還元剤とが反応して金属微粒子を析出するための装置（以下、強制超薄膜回転式反応装置という）として、エム・テクニック株式会社製のＵＬＲＥＡ（ＵＬＲＥＡはエム・テクニック株式会社の登録商標である）を使用した。ＵＬＲＥＡの概略図を図１に示した。
【０１２５】
[第１の被処理流動体と第２の被処理流動体のｐＨ]
ｐＨは、株式会社堀場製作所製のＤ−５１Ｓ型により常温で測定した。
【０１２６】
［ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値］
レーザードップラー法による粒度分布測定装置〔日機装(株)製の商品名マイクロトラックＵＰＡ１５０〕を用いて測定した。
ＣＶ値＝（標準偏差／平均粒径）×１００
【０１２７】
［ハンダ合金微粒子の成分分析（１）］
ハンダ合金微粒子１ｇを濃硝酸で溶解した後、所定量の水で希釈して測定用水溶液とし、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）分析にて各金属の含有量を測定した。
【０１２８】
［ハンダ合金微粒子の成分分析（２）］
ハンダ合金微粒子１０個について、各々のハンダ合金微粒子中の金属間化合物の含有の有無をＸＲＤ（Ｘ線回折装置）にて観察した。
【０１２９】
［単一金属からなる金属微粒子の混在の検出方法］
任意に採取した金属微粒子１０個について、金属の種類をＸＲＤ（Ｘ線回折装置）にて調べ、検出された金属が１種類のみの金属微粒子を、単一金属からなる金属微粒子とした。１０個中１個でも単一金属からなる金属微粒子であると、単一金属からなる金属微粒子（以下、単一金属微粒子という）が混在していると判定した。
【０１３０】
［ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度］
ハンダ合金微粒子をＤＳＣ（示差走査熱量計）にて昇温速度２℃／分で昇温して測定した。
【０１３１】
［ハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数］
ハンダペーストの粘度ならびにチクソトロピー指数は、ＪＩＳ  Ｚ  ３２８４  スパイラル方式粘度測定の基づき、株式会社マルコム製自動粘度測定装置ＰＣＵ−２０５を用い、２５℃で１０ｒｐｍの粘度ならびにチクソトロピー指数を求めた。
【０１３２】
［ハンダペーストの微小吐出性］
５ｍｌシリンジ（ＥＦＤ，Ｉｎｃ.社製）にハンダペーストを充填し、内径０.１４ｍｍであり長さが１５ｍｍの金属ニードル（武蔵エンジニアリング株式会社製）を取り付け、圧力２００ｋＰａで１秒間隔で加圧有りと加圧なしを繰り返し、３０分間に吐出された量を測定した。また、この間での詰まりの発生の有無を観察した。
【０１３３】
［参考例］
ハンダペーストを調製するためのフラックスは以下のように調製した。
いずれも市販の、重合ロジン（酸価１６０、軟化点１００℃）１５部、アクリル酸変性ロジン（酸価２４０、軟化点１２０℃）３６部、テルピネオール５部、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル３５部、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール５部、および、硬化ヒマシ油４部を、攪拌羽根付ミキサーにより均一に混合して液状フラックスを調製した。
【０１３４】
［実施例１］
スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、第１流体として、ハンダ合金用金属をスズ、銀、銅として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１.２３％、硝酸銀（I）を０.０２７２％、硝酸銅（II）３水和物を０.０１１％含み、更に、錯体形成剤として酒石酸を２.０％、および、ｐＨ調整剤としてアンモニア０.６７％（２８％アンモニア水として２.４％）含有する水溶液を調製した。該水溶液のｐＨは９.７であった。
第２流体として、還元剤である水素化ホウ酸ナトリウムを１０％およびエチレングリコールを０.８５％、分散剤であるポリビニルピロリドン（平均分子量４００００）を０.１５％含有し、更に、ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを３％含有する水溶液を調製した。該水溶液のｐＨは１３.０であった。
第１流体中の各原料成分含有量と、第２流体中の各原料成分含有量と、第１流体と第２流体の総和中の各原料成分含有量、第１流体の流量と比重、第２流体の流量と比重を表１に記載した。第１流体と第２流体の総和中の還元剤の含有量および錯体形成剤の含有量については、金属塩の含有量（モル％）の倍率を表１に記載した。
ここで、第１流体と第２流体の総和における金属塩、還元剤および錯体形成剤の含有量（モル％）は、以下の方法により計算した。
第１流体および第２流体の比重を浮標計により測定し、その値を各々の密度（ｇ／ｍｌ）とした。次に、第１流体の密度と単位時間あたりの第１流体の流量との積により、単位時間あたりの第１流体の質量を算出し、第２流体の密度と単位時間あたりの第２流体の流量との積により、単位時間あたりの第２流体の質量を算出した。単位時間の取り方は任意であるが、例えば１分間とすることができる。金属塩、還元剤、錯体形成剤を含む全原料成分（全原料成分は、金属塩、還元剤、錯体形成剤、分散剤、ｐＨ調整剤、水である。）について、各々の仕込み量から算出した質量％と第１流体および第２流体の単位時間あたりの質量とから、単位時間あたりの各々の質量を算出し、それを各々の分子量で除して単位時間あたりの各々のモル数を算出し、そのモル数の総計における各々のモル数の占める比率（百分率）をモル％とした。なお、単位時間の取り方により、算出される各々の成分のモル数は変化するが、そのモル数の総計における各々のモル数の占める比率（モル％）は、単位時間の取り方によらず一定である。
なお、実施例１以外の実施例および比較例についても、同様の方法により金属塩、還元剤および錯体形成剤のモル％を算出した。また、第１流体中の各原料成分含有量と、第２流体中の各原料成分含有量と、第１流体と第２流体の総和中の各原料成分含有量、第１流体の流量と比重、第２流体の流量と比重を各表に記載した。
【０１３５】
強制超薄膜回転反応装置の回転数を１７００ｒｐｍとし、第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、第１流体を、供給圧力０.３ＭＰａ／背圧０.０２ＭＰａ、流量５００ｍｌ／分、温度１００℃で送液しながら、第２流体を、流量５０ｍｌ／分、室温にて該装置の処理用面１，処理用面２間に導入した。生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
処理用面１，処理用面２の間から、分散剤であるポリビニルピロリドン（平均分子量４００００）で被覆されたスズ銀銅の合金微粒子であるハンダ合金微粒子が反応残さである水溶液とともに吐出された。
【０１３６】
得られたハンダ合金微粒子を含むスラリー状の水溶液を遠心分離機にかけて、ハンダ合金微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、分離したハンダ合金微粒子を純水によって洗浄してから真空乾燥した。得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表１に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３０ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
【０１３７】
上記で得られたハンダ合金微粒子８６部と参考例で調製したハンダフラックス１４部をミキサーに投入し均一に混合してハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表１に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１３８】
［比較例１］
スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１で用いた第１流体（ｐＨ９.７）をガラス製のフラスコに入れ、オイルバスで加熱して１００℃にした。続いて、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製ＵＳ−１５０Ｔ）を用いて攪拌しながら、実施例１で用いた常温の第２流体（ｐＨ１３.０）を点滴ロートにて滴下して、分散剤で被覆されたスズ銀銅の合金であるハンダ合金微粒子を反応残さである水溶液（ｐＨ１０.０）とともに得た。
【０１３９】
得られたハンダ合金微粒子を含むスラリー状の水溶液を、遠心分離機にかけてハンダ合金微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、分離したハンダ合金微粒子を純水によって洗浄してから風乾した。得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表３に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は１３０ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は大きく、粒径が安定していなかった。また、単一金属微粒子の混在が確認された。
【０１４０】
製造したハンダ合金微粒子８６部と参考例で調製したハンダフラックス１４部をミキサーに投入し均一に混合してハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表３に示した。このハンダペーストの微小吐出性は吐出量が少なく、詰まりが発生した。
【０１４１】
［比較例２］
市販の回転ディスク法で製造された、スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表１に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は５０００ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は大きく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１４２】
上記のハンダ合金微粒子８６部と参考例で調製したハンダフラックス１４部をミキサーに投入し均一に混合してハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表３に示した。このハンダペーストの微小吐出性は吐出量が少なく、詰まりが発生した。
【０１４３】
［実施例２］
スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第２流体の還元剤である水素化ホウ酸ナトリウムの代わりに次亜リン酸ナトリウム、エチレングリコールの代わりにソルビトールを用いた第２流体（ｐＨ１３.１）を使用した以外は同様にしてハンダ合金微粒子を得た。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
【０１４４】
得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表１に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は２８ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、また、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１４５】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表１に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好で詰まりもなかった。
【０１４６】
［実施例３］
スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第２流体の分散剤であるポリビニルピロリドンの代わりに、コントロールラジカル重合による変性アクリル系ブロック共重合体でアミノ基を有するDISPERBYK-2022（ビックケミー・ジャパン株式会社販売、不揮発分６０％、平均分子量８,０００）、ｐＨ調整剤である水酸化カリウムの代わりに水酸化ナトリウムを用いた第２流体（ｐＨ１２.９）を使用した以外は同様にしてハンダ合金微粒子を得た。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
【０１４７】
得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表１に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３２ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、また、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１４８】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表１に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１４９】
［実施例４］
スズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第１流体の錯体形成剤である酒石酸の代わりにマロン酸、ｐＨ調整剤であるアンモニアの代わりに水酸化カリウムを用いた第１流体（ｐＨ９.７）を使用した以外は同様にしてハンダ合金微粒子を得た。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
【０１５０】
得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表１に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３３ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１５１】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表１に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１５２】
［実施例５］
スズ９５.０％とアンチモン５.０％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第１流体として、ハンダ用金属をスズ、銀、銅として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１.２３％、硝酸銀（I）を０.０２７２％、硝酸銅（II）３水和物を０.０１１％含む代わりに、ハンダ用金属をスズ、アンチモンとして、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１.２３％、塩化アンチモン（III）を０.０５４４％含む以外は同様にして第１流体の水溶液（ｐＨ１１.０）を調製し、薄膜反応装置の回転数を９００ｒｐｍとした以外は実施例１と同様にして得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表２に示した。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１６μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは１１.３であった。
【０１５３】
このハンダ合金微粒子の平均粒径は３５０ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、また、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９５.０％とアンチモン５.０％とからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１５４】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表２に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１５５】
［実施例６］
スズ４１.０％とビスマス５８.０％と銀１.０％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第１流体として、ハンダ用金属をスズ、銀、銅として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１.２３％、硝酸銀（I）を０.０２７２％、硝酸銅（II）３水和物を０.０１１％含む代わりに、ハンダ用金属をスズ、ビスマス、銀として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を０.５２３％、硝酸ビスマス（III）５水和物を０.７８２％、硝酸銀（I）を０.００９１４％含む以外は同様にして第１流体の水溶液（ｐＨ１１.５）を調製し、実施例１と同様にして得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表２に示した。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは１１.８であった。
【０１５６】
このハンダ合金微粒子の平均粒径は２２ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、また、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ４１.０％とビスマス５８.０％と銀１.０％とからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１５７】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表２に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１５８】
［実施例７］
スズ６３.０％と鉛３７.０％とからなるハンダ合金微粒子を製造するため、実施例１において、第１流体として、ハンダ用金属をスズ、銀、銅として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１.２３％、硝酸銀（I）を０.０２７２％、硝酸銅（II）３水和物を０.０１１％含む代わりに、ハンダ用金属をスズ、鉛として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を０.８０３％、硝酸鉛（II）を０.３４３％含む以外は同様にして第１流体の水溶液（ｐＨ９.５）を調製し、実施例１と同様にして得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表２に示した。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは９.８であった。
【０１５９】
このハンダ合金微粒子の平均粒径は２５ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、また、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ６３.０％と鉛３７.０％とからなる合金微粒子であることが確認できた。
【０１６０】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、実施例７で製造したハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表２に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１６１】
［比較例３］
実施例１において、第１流体としてｐＨ調整剤としてアンモニア０.６７％（２８％アンモニア水として２.４％）を含有する代わりに、アンモニア０.１７％（２８％アンモニア水として０.６％）を含有する水溶液（ｐＨ７.４）とした以外は同様にしてハンダ合金微粒子を得た。この際の第１処理用面と第２処理用面間の間隙を１０μｍとし、この際に生成直後の薄膜流体のｐＨは７.９であった。
【０１６２】
得られたハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表３に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は１１５ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は大きく、粒径が安定していなかった。また、単一金属微粒子の混在が確認された。
【０１６３】
実施例１において、実施例１で製造したハンダ合金微粒子の代わりに、上記で得られたハンダ合金微粒子を用いた以外は同様にしてハンダペーストを調製した。このハンダペーストの粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表３に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１６４】
［比較例４］
実施例１において、錯体形成剤である酒石酸を使用しない以外は同様にしてハンダ合金微粒子を製造しようとしたが、第１流体中において、金属塩から金属粒子が生成し、均一な第１流体の水溶液を調製することができず、ハンダ合金微粒子を製造することはできなかった。
【０１６５】
［比較例５］
実施例４において、錯体形成剤であるマロン酸を使用しない以外は同様にしてハンダ合金微粒子を製造しようとしたが、第１流体中において、金属塩から金属粒子が生成し、均一な第１流体の水溶液を調製することができず、ハンダ合金微粒子を製造することはできなかった。
【０１６６】
［実施例８］
実施例１において、錯体形成剤である酒石酸の代わりにエチレンジアミンを使用した以外は同様にして第１流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは９.７）、これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表２に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３０ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表２に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１６７】
［実施例９］
実施例１において、第１流体として、ハンダ合金用金属をスズ、銀、銅として、各々の金属塩である、塩化スズ（IV）を１２.３％、硝酸銀（I）を０.２７２％、硝酸銅（II）３水和物を０.１１％含み、更に、錯体形成剤として酒石酸を２.０％、および、ｐＨ調整剤としてアンモニア０.６７％（２８％アンモニア水として２.４％）含有する水溶液を調製した。該水溶液のｐＨは９.４であった。
第２流体として、還元剤である水素化ホウ酸ナトリウムを１０％およびエチレングリコールを０.８５％、分散剤であるポリビニルピロリドン（平均分子量４００００）を０.１５％含有し、更に、ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを３％含有する水溶液を調製した。該水溶液のｐＨは１３.０であった。これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは９.８であった。
【０１６８】
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表４に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３６ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなるからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表４に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１６９】
［実施例１０］
実施例１において、第１流体における錯体形成剤である酒石酸を１３.３％とした以外は同様にして、第１流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは９.６）、これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは９.９であった。
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表４に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３２ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表４に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１７０】
［実施例１１］
実施例１において、第２流体における還元剤である水素化ホウ酸ナトリウムを１７.９％およびエチレングリコールを１.５％として、第２流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは９.７）、実施例１の２倍の流量を導入してハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表４に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は３３ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表４に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１７１】
［実施例１２］
実施例１において、第２流体における分散剤であるポリビニルピロリドン（平均分子量４００００）を０.５％とした以外は同様にして、第２流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは９.７）、これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表４に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は２９ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は小さく、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表４に示した。このハンダペーストの微小吐出性は良好であり詰まりもなかった。
【０１７２】
［比較例６］
実施例１において、第２流体における還元剤である水素化ホウ酸ナトリウムを０％およびエチレングリコールを０％とした以外は同様にして、第２流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは９.８）、これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒の調製を試みたが、ハンダ合金微粒子は生成しなかった。なお、薄膜反応装置における混合直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
【０１７３】
［比較例７］
実施例１において、第２流体における分散剤であるポリビニルピロリドン（平均分子量４００００）を０％とした以外は同様にして、第２流体の水溶液を調製し（該水溶液のｐＨは１３.０）、これ以後は実施例１と同様にしてハンダ合金微粒子を調製した。
薄膜反応装置における生成直後の薄膜流体のｐＨは１０.０であった。
また、ハンダ合金微粒子の平均粒径、粒度分布およびＣＶ値を測定し、ハンダ合金微粒子の成分分析を行い、単一金属微粒子の混在の有無を調べ、ハンダ合金微粒子の固相線温度および液相線温度を測定し表３に示した。このハンダ合金微粒子の平均粒径は１５０ｎｍであり、その粒度分布のＣＶ値は７００％と大きくなり、ハンダ合金微粒子は所定の金属割合であるスズ９６.５％と銀３.０％と銅０.５％とからなることが確認できた。
さらに、実施例１と同様にして、ハンダペーストを調製し、粘度、チクソトロピー指数、微小吐出性を測定し表３に示した。このハンダペーストの微小吐出性は詰まりが発生した。
【０１７４】
【表１】
2014167156.tif 000003
【０１７５】
【表２】
2014167156.tif 000004
【０１７６】
【表３】
2014167156.tif 000005
【０１７７】
【表４】
2014167156.tif 000006
【符号の説明】
【０１７８】
１  第１処理用面
２  第２処理用面
３  ケース
４  接面圧付与機構
５  溝状の凹部
１０  第１ディスク
２０  第２ディスク
３２  排出口
ｄ１  第１導入部
ｄ２  第２導入部
ｄ３  第３導入部
ｐ１  第１流体圧付与機構
ｐ２  第２流体圧付与機構
５０  回転軸
１Ｍ  第１処理用面
２Ｍ  第２処理用面
３Ｍ  ケース
４Ｍ  接面圧付与機構
１０Ｍ  第１処理用部
１０ＲＭ  第１リング
１１Ｍ  第１ホルダー
２０Ｍ  第２処理用部
２０ＲＭ  第２リング
２１  第２ホルダー
ｄ１Ｍ  第１導入部
ｄ２Ｍ  第２導入部
ｐ１Ｍ  流体圧付与機構
ｐ２Ｍ  流体圧付与機構
３２Ｍ  排出口
４１Ｍ  リング収容部
５０Ｍ  回転軸
【図１】
2014167156.tif 000007
【図２】
2014167156.tif 000008
【図３】
2014167156.tif 000009
【図４】
2014167156.tif 000010
【図５】
2014167156.tif 000011
【図６】
2014167156.tif 000012
【図７】
2014167156.tif 000013
【図８】
2014167156.tif 000014
【図９】
2014167156.tif 000015
【図１０】
2014167156.tif 000016
【図１１】
2014167156.tif 000017
【図１２】
2014167156.tif 000018
【図１３】
2014167156.tif 000019