こんにちはゲストさん。会員登録(無料)して質問・回答してみよう!

解決済みの質問

銀ペーストの変色について

お世話になります。銀ペーストの変色で困っています。

変色発生までの工程は、以下のようになっています。

?セラミック基板の金メッキ上に銀ペーストでLEDチップを実装し、175℃45分でオーブン硬化
?Arプラズマ洗浄後、ワイヤーボンディング
?シリコン樹脂でLEDを封止し、150℃1時間でオーブン硬化
?その上にシリコンレンズをシリコン樹脂で貼り付け
 ※シリコン樹脂は?と同じもので、硬化条件も同じ
 ※固定用のSUSジグにシリコン系離型剤を塗布

?でオーブンから取り出した後、外観で銀ペーストが黒く変色している場合があり、問題となっています。変色はペーストのブリードアウト部で主に発生していますが、ひどい場合はその外側の元々金が露出していた部分まで広がって変色します。

WDS分析で変色部から硫黄が検出され、硫黄による変色と思われますが、硫黄の発生源の見当がつかず、効果的な対策を打ち出せていません。

アドバイス頂ければ幸いです。宜しくお願い致します。

投稿日時 - 2012-03-26 13:35:00

QNo.9471657

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

硫黄ですか?いわゆるサルファーですね!!(長島茂雄 流に…)

難しいですね、黒く変色している場合がありなので、常にではないんですね。

さて、半導体のWET洗浄装置を製造して、立上げまでしておりましたが、
シリコン樹脂やテフロン樹脂等は、硫酸で洗浄してリンスと乾燥をしても、樹脂の内部に
サルファーが蓄積し易く、その後に樹脂の温度を上げると、そのサルファーがアウトガスと
して放出されます。
そして、そのアウトガスの放出方向や量は区々なので、変色が波を打ったりします。

小生の経験では、そのようなことで、アウトガスが微量なシミ ≒ パーティクルとなり、
随分苦労をしたことがありました。

投稿日時 - 2012-03-27 00:58:00

お礼

回答ありがとうございます。
常になるなら調査もしやすいのですが、まちまちなので苦労しています…。
洗浄に関してはシリコン樹脂以外も含めて調査していきたいと思います。
ありがとうございました。

投稿日時 - 2012-03-28 10:09:00

このQ&Aは役に立ちましたか?

0人が「このQ&Aが役に立った」と投票しています

回答(4)

黒変も化学反応なので温度で加速されるから、やはり怪しいのはオーブン中、または取出し直後の冷めるまで。

SOxの測定は結構難しいようです。
  ポータブル 燃焼排ガス計
  http://www.testo.jp/products/01/testo350.html
  SO2  分解能 1ppm
  H2S   〃  0.1ppm
敏感な鼻なら嗅ぎつける程度ではないか? 市中の大気汚染監視機器はもっと精度がよい。

>黒く変色している場合があり
時々なら判った時点で混入させたモノが無いかなど仔細に観察し再現実験。
判らなければレンタル機器ででも測定することを検討されては。

ゴムと思い付いたら、、、回答(1)にありました、、、
加硫というぐらい高濃度に含んでおり、可能性高いと思います。

投稿日時 - 2012-03-27 10:43:00

お礼

回答ありがとうございます。
オーブンには混入させないようにしているのですが、もしかしたらオーブン内が何らかの原因で硫黄に汚染されているのかもしれませんね。ガス分析についても検討したいと思います。
ありがとうございました。

makoyanさんの回答(2)のお礼に書かせてもらいましたが、今回の変色はジグに塗布した離型剤によるものと判明しました。
今回は色々とアドバイスいただき、ありがとうございました。

投稿日時 - 2012-03-28 10:12:00

こんにちは。
内容的にブリードアウト自体が根本原因であると推測します。
ブリードアウトの主な原因

・塗布領域の表面粗さ(凹凸)による毛細管現象。
・ペースト剤の溶剤起因(特に反応性希釈剤含有量が多い場合)

大半は「後者」によるものです。

この分野はペーストメーカーが多くの知見を有していますから、
事象の報告と材料主成分の確認を行い、改善に繋げてください。

※WDS分析でSが検出されたとのことですが、どれくらいの量(占有率)
 かにもよります。S,C,Oは大半検出されます。(マッピングされていますか)詳細に調査するのであればオージェ分析が得策と想います。

調査対応ご苦労様です。
WDSデータありがとうございます。高濃度ですね。
黒色反応と、この測定結果から貴殿ご推察の通り「硫化」と想われます。
他の回答にもございました様に、オーブン中におけるアウトガスが
起因していると思われますので、
・チップ実装単体
・各部品組み付け単位
・投入数量増減
・関連備品有無
でオーブンキュアに投入して事象の確認をされてはと思います。

又、オーブン起因である可能性もありますから
・ダンパ開閉
・排気ダクト流量確認
も行うべきかと思います。

投稿日時 - 2012-03-26 20:28:00

補足

回答ありがとうございます。
メーカーには今回の現象を伝えていますが、今まで聞いた事のない不具合だと言われています。引き続きメーカーとはコンタクトを取っていきたいと思います。
なお、硫黄の量ですがAg2.4%・S2.0%(残りは大半Au)です。変色のない正常箇所ではSは検出されていません。

投稿日時 - 2012-03-28 10:07:00

お礼

色々と確認を進めたところ、ジグに塗布した離型剤が原因と判明しました。離型剤の拭き取りが甘く、残っていた離型剤が加熱中に気化してシリコン樹脂を通り抜けて基板表面に達し、変色が起きるという再現確認ができました。
離型剤塗布後の除去方法を見直し、現在のところ変色はおさまっています。今後、離型剤の分析を進めて裏づけをとっていきます。
今回は色々とアドバイスありがとうございました。

投稿日時 - 2012-04-16 10:15:00

硫黄は、身近なところにあります。
参考URLは、段ボールに含まれる硫黄による問題を指摘したものです。

このほかにも、ゴムには加硫剤として、相当量の硫黄が含まれています。

食品でも、タマゴ、ネギ、ダイコンなど色々なものに含まれています。

参考URL:http://blogs.yahoo.co.jp/khs_red/8015700.html

投稿日時 - 2012-03-26 19:41:00

お礼

回答ありがとうございます。
意外と気付かないところに硫黄はある、という意識で調査を続けたいと思います。

投稿日時 - 2012-03-28 10:00:00

あなたにオススメの質問