ES2840124T3 - Aleación de soldadura sin plomo, composición de fundente, composición de pasta de soldadura, placa de circuitos electrónicos y controlador electrónico - Google Patents

Aleación de soldadura sin plomo, composición de fundente, composición de pasta de soldadura, placa de circuitos electrónicos y controlador electrónico Download PDF

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Abstract

Una aleación de soldadura sin plomo que comprende el 2 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos de Ag, más del 0 % en masa y el 1 % en masa o menos de Cu, el 2 % en masa o más y el 5 % en masa o menos de Sb, el 3,1 % en masa o más y el 4,5 % en masa o menos 5 de Bi y el 0,01 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Ni, opcionalmente, que comprende, además, el 0,001 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Co, opcionalmente, que comprende, además, más del 0 % en masa y el 6 % en masa o menos de In, opcionalmente, que comprende, además, al menos uno de P, Ga y Ge en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos, opcionalmente, que comprende, además, al menos uno de Fe, Mn, Cr y Mo en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos, siendo el resto Sn.

Description

DESCRIPCIÓN
Aleación de soldadura sin plomo, composición de fundente, composición de pasta de soldadura, placa de circuitos electrónicos y controlador electrónico
Campo técnico
La presente invención se relaciona con una aleación de soldadura sin plomo, con una composición de fundente, con una composición de pasta de soldadura y con una placa de circuitos electrónicos y un controlador electrónico que comprende juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura sin plomo y la composición de pasta de soldadura.
Antecedentes de la técnica
En la técnica anterior, cuando los componentes electrónicos se adhieren a los circuitos electrónicos formados sobre sustratos, tales como placas de circuito impreso y obleas de silicio, se usa un método de adhesión por soldadura que usa una aleación de soldadura. Esta aleación de soldadura es comúnmente plomo. Sin embargo, dado que el uso del plomo está restringido por la RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas, por su sigla en inglés) y otras directivas desde el punto de vista de la carga ambiental, un método de adhesión por soldadura que usa una denominada aleación de soldadura sin plomo se está haciendo común en los últimos años.
Ejemplos de aleaciones de soldadura sin plomo conocidas comprenden aleaciones de soldadura de Sn-Cu, Sn-Ag-Cu, Sn-Bi y Sn-Zn. Entre ellas, la aleación de soldadura Sn-3Ag-0,5Cu, se suele usar en aparatos electrónicos para el consumidor comprendidos en televisores y teléfonos móviles y en aparatos electrónicos montados en automóviles. Las aleaciones de soldadura sin plomo tienen bastante más baja soldabilidad que las aleaciones de soldadura que comprenden plomo, pero el problema de la soldabilidad se ha resuelto mediante las mejoras en los aparatos de fundente y de soldadura. En consecuencia, por ejemplo, las juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura Sn-3Ag-0,5Cu no han producido ningún problema en las placas de circuito electrónico montadas en automóviles colocadas en un medio ambiente relativamente moderado con algunas variaciones de temperatura, tales como interiores de automóviles.
Sin embargo, en los últimos años, se estudia y comercializa la instalación de placas de circuitos electrónicos, tales como aquellas usadas en controladores electrónicos, en un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas (por ejemplo, variaciones de temperaturas de -30 °Ca 110 °C, de -40 °C a 125 °C y de -40 °C a 150 °C) y cargas de vibraciones, tales como la montura directa en compartimentos de motores y motores, o la integración mecánica y electrónica con motores.
En este medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas, el desplazamiento de calor de las juntas de soldadura y el esfuerzo que lo acompaña tienden a ocurrir debido a la diferencia en el coeficiente de dilatación lineal de los componentes electrónicos montados y el sustrato. La repetición de la deformación plástica debido a la diferencia de temperatura tiende a producir agrietamiento en las juntas de soldadura y el esfuerzo aplicado reiteradamente junto con el transcurso del tiempo se concentra en la vecindad de los extremos de las grietas y, por lo tanto, las grietas se esparcen transversalmente a la parte profunda de las juntas de soldadura. Estas grietas marcadamente desarrolladas pueden interrumpir la conexión eléctrica entre los componentes electrónicos y el circuito electrónico formado sobre el sustrato. Las grietas y su desarrollo ocurren más fácilmente, en particular, en un medio ambiente que experimenta, además de variaciones de temperaturas extremas, cargas de vibración sobre la placa de circuitos electrónicos.
En consecuencia, con el aumento de las placas de circuitos electrónicos montados en automóviles y controladores electrónicos colocados en el medio ambiente severo descrito anteriormente, la demanda de aleaciones de soldadura de Sn-Ag-Cu que tengan un efecto de supresión del desarrollo de grietas suficiente y de composiciones de pasta de soldadura que comprenden las mismas crecerá cada vez más.
En la técnica anterior, los componentes enchapados con Ni/Pd/Au o enchapados en Ni/Au se han usado frecuentemente en las partes de plomo de componentes electrónicos, tales como QFP (Paquete Cuádruple Plano, por su sigla en inglés) y SCP (Paquetes de Pequeño Esquema, por su sigla en inglés), montados sobre placas de circuitos electrónicos montados en automóviles. Sin embargo, con la reducción del costo de los componentes electrónicos y la reducción del tamaño de los sustratos en los últimos años, se estudian y comercializan los componentes electrónicos, donde el enchapado con Sn se reemplaza por partes de plomo y los componentes electrónicos que comprenden electrodos de menor superficie enchapados con Sn.
En la adhesión de soldadura, los componentes electrónicos enchapados con Sn producen fácilmente la difusión mutua entre el enchapado con Sn, el Sn comprendido en las juntas y el Cu comprendido en las partes de plomo y los electrodos inferiores. Esta difusión mutua deriva en un crecimiento marcado de la capa de Cu3Sn, que es un compuesto intermetálico, en un estado no uniforme, en la región cerca de la interfaz entre las juntas de soldadura, las partes de plomo y el electrodo inferior (en adelante denominado “en la vecindad de las interfaces” en la presente descripción). La capa de Cu3Sn es intrínsecamente duro y frágil y la capa de Cu3Sn con un marcado crecimiento en un estado no uniforme es más frágil. En consecuencia, en el medio ambiente severo descrito anteriormente, las grietas ocurren más fácilmente cerca de la interfaz que en las juntas de soldadura y las grietas se desarrollan de una vez desde la grieta original, de tal manera que tienda a ocurrir un cortocircuito eléctrico.
Por consiguiente, en el futuro, se espera que crezca la demanda de aleaciones de soldadura sin plomo que ejercen un efecto supresor del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces, aun en los casos en los que se usan componentes electrónicos sin enchapado con Ni/Pd/Au o enchapado con Ni/Au en el medio ambiente severo descrito anteriormente.
Existen varias invenciones acerca de los métodos para impedir el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura mediante el agregado de un elemento, tal como Ag o Bi, a la aleación de soldadura de Sn-Ag-Cu para mejorar la resistencia de las juntas de soldadura y las propiedades de fatiga térmica que las acompañan (véanse las Bibliografías de Patentes 1 a 7).
El documento EP 2868424 A1 desvela una aleación de soldadura de una aleación de soldadura de estaño-platacobre, que contiene estaño, plata, antimonio, bismuto, cobre y níquel y que no contiene sustancialmente germanio, con respecto a la cantidad total de la aleación de soldadura, donde el contenido de plata es mayor del 1,0% en masa y menor del 1,2 % en masa, el contenido de antimonio es del 0,01 % en masa o más y del 10 % en masa o menos y el contenido de bismuto es del 0,01 % en masa o más y del 3,0 % en masa o menos. El documento EP2875898 desvela una composición de pasta de soldadura con la aleación de soldadura sin plomo y un fundente que se compone, principalmente, de, por ejemplo, resina de base, un activador y ácidos carboxílicos orgánicos y un agente tixotrópico y, cuando se usa el fundente en un estado líquido, puede estar contenido, adicionalmente, un disolvente orgánico.
Lista de citas
Bibliografía de Patentes
Bibliografía de Patente 1: JP 1993-228685 A
Bibliografía de Patente 2: JP 1997-326554 A
Bibliografía de Patente 3: JP 2000-190090 A
Bibliografía de Patente 4: JP 2000-349433 A
Bibliografía de Patente 5: JP 2008-28413 A
Bibliografía de Patente 6: WO 2009/011341 A
Bibliografía de Patente 7: JP 2012-81521 A
Bibliografía de Patente 8: EP 2868424 A1
Bibliografía de Patente 9: EP 2875898
Cuando una aleación de soldadura comprende Bi, el Bi entra en los retículos de la disposición atómica de la aleación de soldadura y sustituye a Sn, distorsionando, de ese modo, los retículos de la disposición atómica. Esto refuerza la matriz de Sn para mejorar la resistencia de la aleación, de tal manera que se espere que el agregado de Bi logre una determinada mejora en las propiedades del desarrollo de grietas en la soldadura.
Sin embargo, existen desventajas en las que la aleación de soldadura sin plomo fortalecida por el agregado de Bi deteriora la ductilidad y aumenta la fragilidad. Cuando el solicitante adhirió a la soldadura un sustrato y un componente de resistor de chip usando una aleación de soldadura sin plomo de la técnica anterior al que se ha agregado Bi y lo colocó en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas; ocurrió linealmente una grieta en la parte del filete del lado del componente de resistor de chip, en una dirección a 45° de la dirección longitudinal del componente de resistor de chip y ocurrió un cortocircuito eléctrico. Por consiguiente, el fortalecimiento de la técnica anterior solo no puede lograr un efecto de supresión del desarrollo de grietas suficiente, en particular, para los sustratos montados en automóviles colocados en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas, de tal manera que se desee el desarrollo de un método nuevo para suprimir el desarrollo de grietas en combinación con el fortalecimiento.
Además, las temperaturas sólidas-temperaturas líquidas de la aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu son 40 °C más altas que aquellas de la soldadura eutéctica de Sn-Pb de la técnica anterior y la aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu comprende Cu que tiene alta viscosidad. En consecuencia, en particular, en una composición de pasta de soldadura, si la composición de fundente no puede eliminar completamente la película de óxido de aleación de soldadura en polvo, aparecen fácilmente huecos durante la adhesión de soldadura y los huecos pueden permanecer fácilmente en las juntas de soldadura formadas.
En particular, cuando la aleación de soldadura de Sn-Ag-Cu comprende un elemento altamente oxidativo, tal como
Bi, In o Sb, la eliminación completa de la película de óxido superficial de la aleación en polvo tiende a ser más difícil que en caso de que se use la aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu. En consecuencia, en particular, en una composición de pasta de soldadura, si la actividad de la composición de fundente que se debe usar es insuficiente, la viscosidad de la aleación fundida en polvo es difícil de reducir y, por lo tanto, los huecos tienden a permanecer en las juntas de soldadura, por lo que se impiden la floculación y la coalescencia de las aleaciones en polvo y aparecen fácilmente bolas de soldadura. Las bolas de soldadura pueden producir fallas de fusión entre la composición de pasta de soldadura y los electrodos de los componentes eléctricos implementados sobre el sustrato que pueden derivar en fallas abiertas y cortocircuitos, de tal manera que la supresión de la aparición de bolas de soldadura es uno de los problemas importantes para las placas de circuitos electrónicos montados en automóviles que son necesarias para tener alta confiabilidad.
Además, por ejemplo, cuando aparecen huecos en la vecindad de las interfaces de juntas de soldadura, los componentes electrónicos se pueden adherir fácilmente al sustrato en un estado asimétrico (el espesor de las juntas de soldadura ubicadas sobre los electrodos y debajo de los electrodos inferiores de los componentes eléctricos sobre el sustrato es desparejo). En consecuencia, entre las juntas de soldadura, la parte menos gruesa (delgada) tiene una duración de adhesión más corta. Dichas juntas de soldadura se agrietan fácilmente desde la parte delgada, en particular, en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas y las grietas se desarrollan fácilmente.
Además, cuando aparecen huecos en los filetes de las juntas de soldadura, el volumen y los canales de las grietas de los huecos se hacen más cortos que aquellos de las juntas de soldadura que no comprenden ningún hueco en los filetes, lo que puede promover la aparición de grietas que cruzan las juntas de soldadura.
Se puede agregar un activador que tiene alta actividad para impedir la aparición de bolas de soldadura, pero dicho activador reacciona fácilmente durante la mezcla de la aleación en polvo y la composición de fundente, de tal manera que la mayor parte del activador pueda volatilizarse durante el precalentamiento o en el transcurso del reflujo. Para impedir dicha situación, se puede agregar una gran cantidad del activador a la composición de fundente, pero el agregado de dicha gran cantidad del activador puede inhibir la capacidad de impresión de la composición de pasta de soldadura.
Además, como se describe anteriormente, la composición de pasta de soldadura que comprende una aleación de soldadura en polvo altamente oxidativa tiende a desarrollar huecos en las juntas de soldadura. Estos huecos pueden derivar en el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas y, por lo tanto, pueden deteriorar la confiabilidad de la placa de circuitos electrónicos.
Además, cuando la adhesión por soldadura se lleva a cabo usando componentes electrónicos sin enchapado con Ni/Pd/Au o con enchapado con Ni/Au, la capa de Cu3Sn que es un compuesto intermetálico crece principalmente en un estado no uniforme en la vecindad de las interfaces, de tal manera que la supresión del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces sea difícil.
Sumario de la invención
Problema técnico
La presente invención resuelve los problemas descritos anteriormente y está destinada a proveer una aleación de soldadura sin plomo que puede suprimir el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura aun en un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas y cargas de vibraciones y suprime el desarrollo de grietas en la vecindad de interfaces aun cuando la adhesión por soldadura se lleve a cabo usando componentes electrónicos sin enchapado de Ni/Pd/Au o enchapado de Ni/Au; una composición de pasta de soldadura que, además, suprime la aparición de huecos en las juntas de soldadura aun cuando se use una aleación de soldadura en polvo que comprende un elemento de aleación altamente oxidativo, suprimiendo, de ese modo, también el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura y logra una buena capacidad de impresión mientras suprime la aparición de bolas de soldadura; y una placa de circuitos electrónicos y un controlador electrónico que comprende juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura sin plomo y dicha composición de pasta de soldadura.
Solución del problema
La materia objeto de la invención se define mediante las reivindicaciones.
Efectos ventajosos de la invención
La aleación de soldadura sin plomo de la presente invención puede suprimir el desarrollo de grietas en juntas de soldadura formadas usando la aleación aun en un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas y cargas de vibraciones y suprime el desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces aun cuando la adhesión por soldadura se lleva a cabo usando componentes electrónicos sin enchapado de Si/Pd/Au o enchapado de Ni/Au. Además, la composición de pasta de soldadura de la presente invención, además, suprime la aparición de huecos en juntas de soldadura aun cuando se use una aleación de soldadura en polvo que comprende un elemento de aleación altamente oxidativa, suprimiendo, de ese modo, el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura y logra la buena capacidad de impresión mientras suprime la aparición de bolas de soldadura.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista de corte transversal parcial que muestra una parte de la placa de circuitos electrónicos de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 2 es una micrografía electrónica que muestra el corte transversal que tiene huecos en la parte del filete de un componente de chip en un sustrato de ensayo de acuerdo con el Ejemplo comparativo de la presente invención.
La Figura 3 es una fotografía de un sustrato equipado con componentes de chips comunes, que se tomó del costado del componente del chip usando un dispositivo de transmisión de rayos X, para mostrar la “región debajo del electrodo de los componentes de chips” y “la región que tiene un filete” para observar la presencia o ausencia de la aparición de huecos en los Ejemplos y Ejemplos comparativos de la presente invención.
La Figura 4 es un gráfico que muestra la relación de superficie de los huecos medida en los Ejemplos y Ejemplos comparativos de la presente invención.
Descripción de realizaciones
Las realizaciones de la aleación de soldadura sin plomo, la composición de pasta de soldadura y la placa de circuitos electrónicos y el controlador electrónico de la presente invención se describen detalladamente a continuación. La presente invención no se limita a las siguientes realizaciones.
(1) Aleación de soldadura sin plomo
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender el 1 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos de Ag. El agregado de Ag dentro de este rango precipita un compuesto Ag3Sn en los límites de los granos de Sn de la aleación de soldadura sin plomo e imparte una resistencia mecánica.
Sin embargo, no es preferible que el contenido de Ag sea menor del 1 % en masa, ya que la precipitación del compuesto Ag3Sn es pequeña la resistencia mecánica y la resistencia al golpe térmico de la aleación de soldadura sin plomo se reducen. Además, si el contenido de Ag es mayor del 3,1 % en masa, la resistencia a la tracción no mejora notablemente y no ocurre una mejora dramática de las propiedades resistentes a la fatiga térmica. Además, el aumento en la cantidad de Ag costoso es económicamente desfavorable. Además, no es preferible que el contenido de Ag sea mayor que el 4 % en masa, ya que se inhibe la ductilidad de la aleación de soldadura sin plomo y las juntas de soldadura formadas usando esto puede producir el fenómeno de la peladura de los electrodos en los componentes de los electrodos.
Cuando el contenido de Ag es el 2 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos, el resto entre la resistencia y la ductilidad de la aleación de soldadura sin plomo mejora más. El contenido de Ag es aún más preferentemente el 2,5 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender más del 0 % en masa y el 1 % en masa o menos de Cu. Cuando el contenido de Cu está dentro de este rango, se ejerce un efecto de supresión de la erosión de Cu sobre las tierras de cobre sobre el circuito electrónico y la precipitación del compuesto Cu6Sn5 en los límites de granos de Sn, mejorando, de ese modo, la resistencia al golpe térmico de la aleación de soldadura sin plomo.
Cuando el contenido de Cu es el 0,5 % o más y el 1 % en masa o menos, se ejerce un buen efecto de supresión de la erosión del Cu. En particular, cuando el contenido de Cu es el 0,7 % en masa o menos, se ejerce un efecto de supresión de la erosión de Cu sobre las tierras de Cu y la viscosidad de la aleación de soldadura sin plomo durante la fusión se mantiene en buen estado, por lo que la aparición de huecos durante el reflujo es más reducida y la resistencia al golpe térmico de la junta de soldadura a formarse se mejora. Además, la dispersión de Cu6Sn5 en los límites de granos de Sn de la aleación de soldadura sin plomo fundida suprime el cambio en la orientación del cristal de Sn y, por lo tanto, suprime la deformación de la forma de la adhesión por soldadura (forma de filete).
No es preferible que el contenido de Cu sea mayor del 1 % en masa, ya que el compuesto Cu6Sn5 precipita fácilmente en las juntas de soldadura en la vecindad de la interfaz entre los componentes electrónicos y la placa de circuitos electrónicos y se puede inhibir la confiabilidad de la adhesión y la ductilidad de las juntas de soldadura. En las juntas de soldadura comunes formadas usando una aleación de soldadura sin plomo que comprende Sn, Ag y Cu, un compuesto intermetálico (por ejemplo, Ag3Sn o Cu6Sn5, etc.) se dispersa en las interfaces entre las partículas de Sn y esta estructura impide el fenómeno de deslizamiento y deformación de las partículas de Sn aun cuando se aplica una fuerza de tracción a las juntas de soldadura, por lo que se pueden expresar las denominadas propiedades mecánicas. Más específicamente, el compuesto intermetálico impide el deslizamiento de las partículas de Sn.
Por consiguiente, en la aleación de soldadura sin plomo, cuando el contenido de Ag es el 1 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos. El contenido de Cu es más del 0 % en masa y el 1 % en masa o menos y el contenido de Ag no es menor que el contenido de Cu, Ag3Sn como el compuesto intermetálico se forma fácilmente y las propiedades mecánicas se pueden expresar, aun cuando el contenido de Cu sea relativamente bajo. Más específicamente, aun cuando el contenido de Cu sea el 1 % en masa o menos, contribuye a la prevención del deslizamiento de Ag3Sn mientras gira parcialmente hacia un compuesto intermetálico, de tal manera que se puedan ejercer propiedades mecánicas tanto en Ag3Sn como Cu.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender el 2 % en masa o más y el 5 % en masa o menos de Sb. Cuando el contenido de Sb está dentro de este rango, se mejora el efecto de la supresión del desarrollo de grietas de la junta de soldadura, sin inhibir la ductilidad de la aleación de soldadura de Sn-Ag-Cu. Para mejorar más el efecto de supresión del desarrollo de grietas, el contenido de Sb es preferentemente el 2 % en masa o más y el 4 % en masa o menos.
Para resistir el esfuerzo externo provocado por la exposición a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado, el aumento en la dureza de la aleación de soldadura sin plomo (el tamaño de la superficie rodeada por la curva de esfuerzo y deformación), el mejoramiento en la ductilidad y el fortalecimiento de la solución sólida mediante el agregado de un elemento que forma una solución sólida en la matriz de Sn se consideran efectivos. Sb es un elemento óptimo para el fortalecimiento de la solución sólida de la aleación de soldadura sin plomo mientras que aseguran una dureza y ductilidad suficientes.
Más específicamente, cuando se agrega Sb a la aleación de soldadura sin plomo cuyo material de base es sustancialmente Sn (los componentes principales de la aleación sin plomo de la presente aplicación) dentro del rango descrito anteriormente, el retículo de cristales de Sn se sustituye parcialmente con Sb y el retículo de cristales se deforma. En consecuencia, en las juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura sin plomo, la sustitución parcial del retículo de cristales de Sn por Sb aumenta la energía necesaria para la dislocación en el cristal y refuerza su estructura metálica. Además, la precipitación de los compuestos SbSn y £-Ag3(Sn,Sb) finos en los límites de granos de Sn impide la deformación de deslizamiento de los límites de granos de Sn, suprimiendo, por lo tanto, el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura.
En comparación con la aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu, se ha confirmado que los cristales de Sn permanecen en un estado fino en la estructura de las juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura sin plomo que comprende Sb en el rango descrito anteriormente aun después de la exposición a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado, indicando que la estructura es resistente al desarrollo de grietas. El motivo es probablemente que el compuesto SnSb y £-Ag3(Sn,Sb) precipitado en los límites de granos de Sn están finamente dispersados en las juntas de soldadura aun después de la exposición a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado, por lo que se suprime el engrosamiento de los cristales de Sn. Más específicamente, las juntas de soldadura que usan la aleación de soldadura sin plomo que comprende Sn dentro del rango descrito anteriormente mantiene una excelente resistencia el golpe térmico aun después de la exposición a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado, probablemente porque la disolución de Sb en la matriz de Sn ocurre a temperaturas altas y la precipitación del compuesto SnSb y £-Ag3(Sn,Sb) ocurre a bajas temperaturas y, por lo tanto, se repiten el fortalecimiento de la solución sólida a altas temperaturas y el fortalecimiento de la precipitación a bajas temperaturas.
Además, la aleación de soldadura sin plomo que comprende Sb dentro del rango descrito anteriormente ha mejorado la resistencia sin reducir la ductilidad en comparación con la aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu y, por lo tanto, mantiene una dureza suficiente al esfuerzo externo y relaja el esfuerzo residual. Cuando la junta de soldadura formada usando una aleación de soldadura que tiene baja ductilidad se coloca en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas, los esfuerzos generados en forma repetida tienden a acumularse del lado del componente electrónico de la junta de soldadura. En consecuencia, suelen ocurrir grietas profundas en las juntas de soldadura en la vecindad de los electrodos de los componentes electrónicos. Como resultado de esto, los esfuerzos se concentran en los electrodos de los componentes electrónicos en la vecindad de las grietas y las juntas de soldadura pueden pelar los electrodos del lado del componente electrónico. Sin embargo, la aleación de soldadura de la presente realización comprende Sb dentro del rango descrito anteriormente, de tal manera que su ductilidad difícilmente se inhiba aun agregando Bi u otro elemento que puede afectar la ductilidad de la aleación de soldadura, por lo que se impide el fenómeno de la peladura del electrodo de los componentes electrónicos aun cuando se exponga al medio ambiente severo durante un tiempo prolongado.
Sin embargo, si el contenido de Sb es mayor del 5 % en masa, el punto de fusión (temperatura de los sólidos -temperatura de los líquidos) de la aleación de soldadura sin plomo aumenta, lo que impide la nueva formación de una solución sólida de Sb a temperaturas elevadas. En consecuencia, cuando se expone a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado, solamente ocurre el fortalecimiento de la precipitación por el compuesto SnSb y £-Ag3(Sn,Sb), de tal manera que estos compuestos intermetálicos se engrosen con el transcurso del tiempo y el efecto de supresión sobre la deformación de deslizamiento de las variaciones de límites de granos de Sn. Además, dicho rango es aún menos preferible ya que en este caso, la temperatura resistente al calor de los componentes electrónicos puede convertirse un problema con el aumento en el punto de fusión de la aleación de soldadura sin plomo.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender el 0,5 % en masa o más y el 4,5 % en masa o menos de Bi. De acuerdo con la composición de la aleación de soldadura sin plomo de la presente invención, cuando el contenido de Bi está dentro de este rango, la resistencia de la aleación de soldadura sin plomo se mejora sin afectar su ductilidad y el punto de fusión aumentado por el agregado de Sb se reduce. Más específicamente, dado que el Bi se disuelve en la matriz de Sn como Sb, además, refuerza la aleación de soldadura sin plomo. Sin embargo, no es preferible que el contenido de Bi sea mayor del 4,5 % en masa, ya que la ductilidad de la aleación de soldadura sin plomo se reduce y su fragilidad aumenta, de tal manera que aparezcan fácilmente grietas profundas en las juntas de soldadura formadas usando la aleación de soldadura sin plomo cuando se expone a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado.
Cuando el contenido de Bi es el 2 % en masa o más y el 4,5 % en masa o menos, la resistencia de las juntas de soldadura mejora. Además, cuando se usa en combinación con dicho al menos uno descrito anteriormente de Ni y Co, el contenido de Bi es preferentemente el 3,1 % en masa o más y el 4,5 % en masa o menos.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender el 0,01 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Ni. De acuerdo con la composición de la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización, cuando el contenido de Ni está dentro de este rango, se forma (Cu,Ni)6Sn5 en la aleación de soldadura sin plomo fundida y se dispersa en el material de base, por lo que se suprime el desarrollo de grietas de las juntas de soldadura y se mejoran las propiedades resistentes a la fatiga térmica.
Además, la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización forma (Cu,Ni)6Sn5 fino porque el Ni se mueve hacia la vecindad de las interfaces en el momento de la adhesión por soldadura aun cuando los componentes electrónicos que no tienen enchapado de Ni/Pd/Au o enchapado de Ni/Au se unan por soldadura, por lo que se suprime el crecimiento de la capa de Cu3Sn en la vecindad de las interfaces y se mejora el efecto de supresión del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces.
Sin embargo, si el contenido de Ni es menor del 0,01 % en masa, se logra insuficientemente el efecto modificador del compuesto intermetálico, de tal manera que el efecto de supresión de grietas en la vecindad de las interfaces no pueda lograrse suficientemente. Además, si el contenido de Ni es más del 0,25 % en masa, difícilmente ocurre el enfriamiento excesivo en comparación con la aleación de Sn-3Ag-0,5Cu de la técnica anterior, por lo que la solidificación de la aleación de soldadura ocurre con anterioridad. En consecuencia, se ha señalado en muchos casos que el gas que sale durante la fusión de la aleación de soldadura se mantuvo en los filetes de las juntas de soldadura y los huecos se desarrollaron por el gas que aparece en los filetes. Los huecos en los filetes deben ser partes de aleaciones, de tal manera que las propiedades resistentes a la fatiga térmica de las juntas de soldadura puedan deteriorarse particularmente en el medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas de -40 °C a 140 °C y de -40 °C a 150 °C y que tiendan a desarrollarse grietas debido a los huecos.
Como se describe anteriormente Ni desarrolla fácilmente huecos en los filetes, pero en la composición de la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización, gracias al equilibrio entre Ni y otros elementos, la aparición de huecos se suprime aun cuando el contenido de Ni sea el 0,25 % en masa o menos.
Además, cuando el contenido de Ni es el 0,01 % en masa o más y el 0,15 % en masa o menos, se suprime más la aparición de huecos, mientras que se mejoran el efecto de la buena supresión del desarrollo de grietas y las propiedades resistentes a la fatiga térmica cerca de la interfaz.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender, además de Ni, el 0,001 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Co. Cuando la aleación de soldadura sin plomo tiene la composición de la presente realización, el contenido de Co dentro de este rango mejora el efecto descrito anteriormente por el agregado de Ni y, al mismo tiempo, se forma (Cu,Co)6Sn5 fino en la aleación de soldadura sin plomo fundida y se dispersa en el material de base, por lo que las propiedades resistentes a la fatiga térmica de las juntas de soldadura se mejoran aun en el medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas, mientras que se suprimen la deformación por fluencia de las juntas de soldadura y el desarrollo de grietas. Además, dado que la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización mejora el efecto descrito anteriormente por el agregado de Ni y Co se mueve hacia la vecindad de las interfaces en el momento de la adhesión por soldadura para formar (Cu,Ni)aSn5 fino aun cuando los componentes electrónicos que no tienen ningún enchapado de Ni/Pd/Au ni enchapado de Ni/Au se unan por soldadura, se suprime el crecimiento de la capa de Cu3Sn en la vecindad de las interfaces y se mejora el efecto de la supresión del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces.
Sin embargo, si el contenido de Co es menor del 0,001 % en masa, el efecto de nueva formación sobre el compuesto intermetálico es insuficiente, de tal manera que el efecto de supresión de grietas en la vecindad de las interfaces sea insuficiente. Además, si el contenido de Co es más del 0,25 % en masa, el enfriamiento excesivo difícilmente ocurre en comparación con la aleación de Sn-3Ag-0,5Cu, por lo que la solidificación de la aleación de soldadura ocurre con anterioridad. En consecuencia, se confirmó que el gas que sale durante la fusión de la aleación de soldadura se solidificó en los filetes de las juntas de soldadura y los huecos se desarrollaron por el gas que apareció en los filetes. Los huecos en los filetes deben ser partes de aleaciones, de tal manera que las propiedades resistentes a la fatiga térmica de las juntas de soldadura pueden deteriorarse, en particular, en el medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas desde -40 °C hasta 140 °C y desde -40 °C hasta 150 °C y las grietas tienden a desarrollarse debido a los huecos.
Como se describe anteriormente, Co se desarrolla fácilmente huecos en los filetes, pero en la composición de la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización, gracias al equilibrio entre Co y otros elementos, la aparición de huecos se suprime aun cuando el contenido de Co sea el 0,25 % en masa o menos.
Cuando el contenido de Co es el 0,001 % en masa o más y el 0,15 % en masa o menos, la aparición de huecos se suprime más, mientras que se mejoran el efecto de la buena supresión del desarrollo de grietas y las propiedades resistentes a la fatiga térmica.
Cuando la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización comprende tanto Ni como Co, el contenido de Ag, Cu, Sb, Bi, Ni y Co ( % en masa) preferentemente satisface la totalidad de las siguientes fórmulas (A) a (D):
1,6 < contenido de Ag (contenido de Cu/0,5) < 5,9 A
0,85 < (contenido de Ag/3) (contenido de Bi/4,5) < 2,10 B
3,6 < contenido de Ag contenido de Sb < 8,9 C
0 < (contenido de Ni/0,25) (contenido de Co/0,25) < 1,19 D
Cuando el contenido de Ag, Cu, Sb, Bi, Ni y Co dentro de estos rangos, la supresión de la inhibición de la ductilidad y el aumento en la fragilidad de las juntas de soldadura, las mejoras en las propiedades de resistencia de las juntas de soldadura y fatiga térmica, la supresión del desarrollo de huecos en el filete, la supresión del desarrollo de grietas en las juntas de soldadura en un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas y el efecto de supresión del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces durante la adhesión por soldadura de componentes electrónicos sin enchapado de Ni/Pd/Au o enchapado de Ni/Au se logran en una forma bien equilibrada, por lo que se mejora también la confiabilidad de la junta de soldadura.
Además, la aleación de soldadura si plomo de la presente realización puede comprender más del 0 % en masa y el 6 % en masa o menos de In. Cuando el contenido de In está dentro de este rango, el punto de fusión de la aleación de soldadura sin plomo aumentado por el agregado de Sb se reduce y el efecto de supresión del desarrollo de grietas se mejora. Más específicamente, In se disuelve en la matriz de Sn como Sb y, por lo tanto, refuerza más la aleación de soldadura sin plomo y forma los compuestos AgSnIn e InSb que precipitan en los límites de granos de Sn, suprimiendo, de ese modo, la deformación de deslizamiento de los límites de granos de Sn.
No se prefiere que el contenido de In sea más del 6 % en masa en la aleación de soldadura de la presente invención, porque inhibe la ductilidad de la aleación de soldadura sin plomo y forma Y-InSn4 para producir la autodeformación de la aleación de soldadura sin plomo durante la exposición a un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas durante un tiempo prolongado.
El contenido de In es más preferentemente más del 0 % en masa y el 4 % en masa o menos y, en particular, preferentemente el 1 % en masa o más y el 2 % en masa o menos.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender al menos uno de P, Ga y Ge en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos. Cuando al menos uno de P, Ga y Ge se agrega dentro de este rango de la cantidad total, se previene la oxidación de la aleación de soldadura sin plomo. Sin embargo, no se prefiere que la cantidad total sea más del 0,05 % en masa, porque aumenta el punto de fusión de la aleación de soldadura sin plomo y se desarrollan fácilmente huecos en las juntas de soldadura.
Además, la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender al menos uno de Fe, Mn, Cr y Mo en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos. Cuando al menos uno de Fe, Mn, Cr y Mo se agregan dentro de este rango de la cantidad total, el efecto de supresión del desarrollo de grietas sobre la aleación de soldadura sin plomo se mejora. Sin embargo, no se prefiere que la cantidad total sea más del 0,05 % en masa, porque aumenta el punto de fusión de la aleación de soldadura sin plomo y se desarrollan huecos en las juntas de soldadura.
La aleación de soldadura sin plomo de la presente realización puede comprender otros componentes (elementos), tales como as Cd, Tl, Se, Au, Ti, Si, Al, Mg y Zn siempre que su efecto no se inhiba. Además, la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización naturalmente comprende impurezas desfavorables.
En la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización, el resto es preferentemente Sn. El contenido de Sn es preferentemente el 79,8 % en masa o más y menos del 97,49 % en masa.
La formación de las juntas de soldadura de la presente realización puede usar cualquier método siempre que forme juntas de soldadura, tales como un método de flujo, la implementación mediante bolas de soldadura, o un método de reflujo que usa una composición de pasta de soldadura. Entre ellos, el método que usa una composición de pasta de soldadura es particularmente preferido.
(2) Composición de pasta de soldadura
La composición de pasta de soldadura de la presente realización se prepara, por ejemplo, amasando juntas la aleación de soldadura sin plomo en una forma en polvo y una composición de fundente que comprende una resina de base (A), un activador (B), un agente tixotrópico (C) y un disolvente (D) y elaborar una pasta.
(A) Resina de base
La resina de base (A) es preferentemente, por ejemplo, al menos uno de una resina de colofonia (A-1) y una resina sintética (A-2).
Ejemplos de la resina de colofonia (A-1) comprenden colofonias, tales como colofonia de aceite de resina, gomorresina y colofonia de madera; derivados de colofonia preparados mediante polimerización, hidrogenación, dismutación, reacción de agregado de acrilato, reacción de agregado de maleato, esterificación, o reacción de agregado de fenol de colofonia; y resinas de colofonia modificadas obtenidas mediante la reacción de Diels-Alder de la colofonia o el derivado de colofonia y un ácido carboxílico insaturado (por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, anhídrido de ácido maleico y ácido fumárico). Entre ellas, se prefieren las resinas de colofonia modificada y la resina de colofonia modificada por ácido acrílico hidrogenado preparada mediante la hidrogenación del ácido acrílico se prefiere particularmente. Se pueden usar solas, o en combinación con varios tipos de ellas. El índice de acidez de la resina de colofonia (A-1) es preferentemente de 140 mg de KOH/g a 350 mg de KOH/g y el peso molecular promedio en masa es preferentemente de 200 Mw a 1.000 Mw.
Ejemplos de la resina sintética (A-2) comprenden resinas acrílica, resinas de ácido estireno-maleico, resinas de epoxi, resinas de uretano, resinas de poliéster, resinas fenoxi, resinas terpeno, carbonatos de polialquileno y compuestos derivados preparadas mediante condensación de deshidratación de una resina de colofonia que comprende un grupo carboxilo y un compuesto alcohol flexible derivado de ácido dimérico. También se pueden usar solas, o en combinación con varios tipos de ellas. Entre ellas se prefieren la resina acrílica.
La resina acrílica se obtiene, por ejemplo, mediante la homopolimerización de un (met)acrilato que comprende un grupo alquilo con 1 a 20 átomos de carbono, o la copolimerización de monómeros que comprenden el acrilato como el componente principal. Entre estas resinas acrílicas, se prefiere la resina acrílica obtenida mediante la polimerización de un ácido metacrílico y un monómero que comprende el monómero que comprende dos grupos alquilo saturado con una cadena de carbono lineal que comprende de 2 a 20 átomos de carbono. La resina acrílica se puede usar sola, o en combinación con varios tipos de ellas.
Con respecto al compuesto derivado preparado mediante condensación de deshidratación de una resina de colofonia carboxílica y un compuesto alcohol flexible derivado de ácido dimérico (en adelante denominado “compuesto derivado de colofonia”), ejemplos de la resina de colofonia carboxílica comprenden colofonia, tales como colofonia de aceite de resina, gomorresina y colofonia de madera; derivados de colofonia, tales como colofonia hidrogenada, colofonia polimérica, colofonia desproporcionada, colofonia modificada con ácido acrílico y colofonia modificada con ácido maleico; y otra colofonia que comprende un grupo carboxilo. Se pueden usar solas, o en combinación con varios tipos de ellas.
El compuesto alcohol flexible derivado de ácido dimérico es, por ejemplo, un compuesto que se obtiene de un ácido dimérico, tal como diol dimérico, poliol de poliéster, o diol dimérico de poliéster y tiene un grupo alcohol en el extremo y ejemplos de ellos comprenden PRIPOL2033, PRIPLAS T3197 y PRIPLAST1838 fabricados por Croda Japan k K).
El compuesto derivado de colofonia se obtiene mediante la condensación de deshidrogenación de la resina de colofonia carboxílica y el compuesto alcohol flexible derivado de ácido dimérico. El método para la condensación de deshidratación puede ser uno usado comúnmente. La relación de masa entre la resina de colofonia carboxílica y el compuesto alcohol flexible derivado de ácido dimérico para la condensación de deshidratación es preferentemente de 25:75 a 75:25.
El índice de acidez de la resina sintética (A-2) es preferentemente de 10 mg de KOH/g a 150 mg de KOH/g y el peso molecular promedio en masa es preferentemente de 1.000 Mw a 30.000 Mw.
La cantidad de la resina de base (A) es preferentemente el 10 % en masa o más y el 60 % en masa o menos y más preferentemente el 30 % en masa o más y el 55 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente. El índice de acidez de la resina de base (A) es preferentemente 10 mg de KOH/g o más y 250 mg de KOH/g o menos y el peso molecular promedio en masa es preferentemente de 300 Mw a 30.000 Mw. Cuando la resina de colofonia (A-1) se usa sola, la cantidad es preferentemente del 20 % en masa o más y el 60 % en masa o menos y más preferentemente el 30 % en masa o más y el 55 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente. Cuando la cantidad de la resina de colofonia (A-1) está dentro de estos rangos, se logrará la buena soldabilidad.
Cuando la resina sintética (A-2) se usa sola, la cantidad es preferentemente el 10 % en masa o más y el 60 % en masa o menos, más preferentemente el 15 % en masa o más y el 50 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
Cuando la resina de colofonia (A-1) y la resina sintética (A-2) se usan en combinación, la relación de combinación es preferentemente de 20:80 a 50:50 y más preferentemente de 25:75 a 40:60.
La resina de base (A) es preferentemente la resina de colofonia (A-1) sola y la resina de colofonia (A-1) y la resina sintética (A-2) están preferentemente en combinaciones con las resinas acrílicas.
(B) Activador
Ejemplos del activador (B) comprenden sales de amina, tales como sales de haluro de hidrógeno de aminas orgánicas (sales de ácidos inorgánicos y sales de ácidos orgánicos), ácidos orgánicos, sales de ácidos orgánicos y sales de aminas orgánicas. Los ejemplos específicos comprenden bromhidrato de difenilguanidina, bromhidrato de ciclohexil amina, sal de dietilamina, ácido dimérico, ácido levulínico, ácido láctico, ácido acrílico, ácido benzoico, ácido salicílico, ácido anísico, ácido cítrico, ácido 1-4-ciclohexano dicarboxílico, ácido antranílico, ácido picolínico y ácido 3-hidroxi-2-naftoico. La cantidad del activador (B) es preferentemente el 4,5 % en masa o más y el 35 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente. El activador (B) puede comprender/consistir en uno o más activadores que comprenden los siguientes activadores (B-1), (B-2) y (B-3). En la composición de pasta de soldadura de la presente realización, la composición de fundente preferentemente comprende, como el activador (B), un ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono en una cantidad del 0,5 % en masa o más y el 3 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de flujo, un ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono en una cantidad del 2 % en masa o más y del 15 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente y un ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono en una cantidad del 2 % en masa o más y del 15 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente. La cantidad total de estos activadores (B-1), (B-2) y (B-3) es preferentemente el 4,5 % en masa o más y el 35 % en masa o menos y más preferentemente el 4,5 % en masa o más y el 20 % en masa o menos.
El ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono es preferentemente al menos uno de ácido malónico y acido succínico.
La cantidad del ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono es más preferentemente del 0,5 % en masa al 2 % en masa con referencia a la cantidad total de la composición de fundente. La cadena de carbono del ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono puede ser lineal o ramificado, pero es preferentemente al menos uno seleccionado de ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido 2-metilazelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico y diácido de tridecano. Entre ellos, el ácido adípico, ácido subérico, ácido sebácico y el ácido dodecanodioico son preferidos.
La cantidad del ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono es más preferentemente del 3 % en masa al 12 % en masa con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
La cadena de carbono del ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono puede ser lineal o ramificado, pero es preferentemente al menos uno seleccionado de diácido eicosanoico, ácido 8-etiloctadecanodioico, diácido de 8,13-dimetil-8,12-eicosadieno y diácido de 11-vinil-8-octadeceno.
El ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono está más preferentemente en un estado líquido o semisólido a la temperatura normal. En la presente descripción, por el término “temperatura normal” se entiende el rango de temperaturas de 5 °C a 35 °C. Además, por el término “semisólido” se entiende el estado entre un estado líquido y el estado sólido, el estado que tiene parcialmente fluidez y el estado que no tiene ninguna fluidez, pero es deformable por una fuerza externa. Como el ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono, el diácido de 8-etiloctadecano es particularmente preferido.
La cantidad del ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono es más preferentemente del 3 % en masa al 12 % en masa con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
Cuando el activador (B) comprende ácidos dicarboxílicos que corresponden a los rangos de los números de carbonos de los activadores (B-1), (B2) y (B3) en las cantidades descritas anteriormente, la película de óxido se elimina lo suficiente, aunque se use una aleación en polvo que comprende/consiste en una aleación de soldadura sin plomo que comprende elementos altamente oxidativos, tales como Bi, In y Sb. En consecuencia, esta composición de pasta de soldadura mejora la fuerza cohesiva entre las aleaciones en polvo y reduce la viscosidad durante la fusión de la soldadura, por lo que las bolas de soldadura que aparecen del lado de los componentes electrónicos se reducen y los huecos que aparecen en la junta de soldadura se reducen más.
Mas específicamente, cuando la composición de fundente y la aleación en polvo se amasan juntas, una parte del ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono recubre la superficie de la aleación en polvo para suprimir la oxidación de la superficie. Además, el ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono tiene baja reactividad y, por lo tanto, es estable en el proceso de impresión de la composición de pasta de soldadura sobre un sustrato durante un tiempo prolongado. Además, dado que el compuesto es resistente a la volatilización durante el calentamiento de reflujo, recubre la superficie de la aleación en polvo fundida y suprime la oxidación reduciendo la acción.
Sin embargo, el ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono tiene baja actividad y, por lo tanto, la combinación con el ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono puede no eliminar suficientemente la película de óxido de la superficie de aleación en polvo. En consecuencia, en particular, cuando una aleación en polvo la aleación de soldadura sin plomo que comprende grandes cantidades de Bi, In y Sb, etc., el efecto oxidativo o la aleación en polvo tiende a ser insuficiente y el efecto supresor sobre las bolas de soldadura y huecos puede no ejercerse completamente. Sin embargo, la composición de fundente comprende el ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono, que ejerce una fuerte actividad desde el proceso de precalentamiento, en una cantidad dentro del rango descrito anteriormente y, por lo tanto, puede eliminar suficientemente la película de óxido mientras asegura la confiabilidad del residuo de fundente, aunque se use dicha aleación en polvo.
En consecuencia, la composición de pasta de soldadura de la presente realización mejora la fuerza de floculación entre las aleaciones en polvo y reduce la viscosidad durante la fusión de la soldadura, suprimiendo, de ese modo, la aparición de bolas de soldadura, además de los componentes electrónicos, y, además, reduce los huecos que aparecen en las juntas de soldadura. La composición de fundente que comprende una combinación de /que combina estos activadores ejerce una buena capacidad de impresión.
Como se discute anteriormente, dado que la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización tiene la composición descrita anteriormente y el contenido equilibrado, suprime el desarrollo de grietas y la aparición de huecos en las juntas de soldadura. Además, cuando la composición de fundente comprende los activadores (B-1), (B-2) y (B-3), que son ácidos dicarboxílicos a rangos de números de carbono, en cantidades predeterminadas, ejerce una buena acción de oxidación y reducción sobre la aleación de soldadura. En consecuencia, en este caso, en la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización que comprende elementos altamente oxidativos, tales como Bi, In y Sb, la película de óxido superficial de la aleación en polvo se elimina en forma más completa. Como resultado de esto, los huecos residuales de las juntas de soldadura se pueden suprimir más y el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura se suprime más. Además, esta composición de pasta de soldadura suprime la aparición de bolas de soldadura producidas por la dificultad en la floculación y la coalescencia entre las aleaciones en polvo y logra buena capacidad de impresión.
(C) Agente tixotrópico
Ejemplos del agente tixotrópico (C) comprende aceite de castor hidrogenado, aminas de ácidos grasos, bisamidas de ácidos grasos saturados, oxiácidos grasos y sorbitoles de dibencilideno. Se pueden usar solos, o en combinación con varios tipos de ellos.
La cantidad del agente tixotrópico (C) es preferentemente el 2 % en masa o más y el 15 % en masa o menos y más preferentemente el 2 % en masa o más y el 10 % en masa o menos con referencia la cantidad total de la composición de fundente.
(D) Disolvente
Ejemplos del disolvente (D) incluyen alcohol isopropílico, etanol, acetona, tolueno, xileno, acetato de etilo, cellosolve de etilo, cellosolve de butilo, hexil diglicol, (2-etilhexil)diglicol, fenil glicol, butil carbitol, octanodiol, a-terpineol, pterpineol, éter de tetraetilenglicol dimetilo, trimelitato de tris(2-etilhexilo) y sebacato de bisisopropilo. Se pueden usar solos, o en combinación con varios tipos de ellos.
La cantidad del disolvente (D) es preferentemente el 20 % en masa o más y el 50 % en masa o menos, más preferentemente el 25 % en masa o más y el 40 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
La composición de fundente puede comprender un antioxidante con el propósito de inhibir la oxidación de la aleación en polvo. Ejemplos del antioxidante incluyen antioxidantes de fenol impedidos, antioxidantes de fenol, antioxidantes de bisfenol y antioxidantes poliméricos. Entre ellos, los oxidantes de fenol impedidos son particularmente preferidos. Se pueden usar solos, o en combinación con varios tipos de ellos.
La cantidad del antioxidante no está particularmente limitada y en general es preferentemente el 0,5% en masa o más y el 5 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
La composición de fundente puede comprender los aditivos que sea necesario. Ejemplos del aditivo incluyen agentes antiespumantes, surfactantes, agentes de deslustre y rellenos inorgánicos. Se pueden usar solos, o en combinación con varios tipos de ellos. La cantidad del aditivo es preferentemente el 0,5 % en masa o más y el 20 % en masa o menos y más preferentemente el 1 % en masa o más y el 15 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
En las composiciones de pasta de soldadura de la presente realización, la relación de combinación entre la aleación de soldadura sin plomo en polvo y la composición de fundente es preferentemente de 65:35 a 95:5 en términos de la relación de aleación de soldadura en polvo : fundente. La relación de combinación es más preferentemente de 85:15 a 93:7 y, en particular, preferentemente de 87:13 a 92:8.
El tamaño promedio de las partículas de la aleación en polvo es preferentemente 1 |im o más y 40 |im o menos, más preferentemente 5 |im o más y 35 |im o menos y, en particular, preferentemente 10 |im o más y 30 |im o menos. (3) Placa de circuitos electrónicos
La estructura de la placa de circuitos electrónicos de la presente realización se describe usando la Figura 1. La placa de circuitos electrónicos 100 de la presente realización comprende un sustrato 1, una capa aislante 2, partes de electrodos 3, un componente electrónico 4 y un cuerpo soldado 10. El cuerpo soldado 10 comprende las juntas de soldadura 6 y residuos de fundente 7 y el componente electrónico 4 comprende los electrodos externos 5 y las partes de extremo 8.
El sustrato 1 puede ser, por ejemplo, una placa de circuito impreso, una oblea de silicio, un sustrato de paquete cerámico, o uno cualquiera usado para la montura y el empaquetado de componentes electrónicos.
Las partes de electrodo 3 están conectados por electricidad con los electrodos externos 5 del componente electrónico 4 a través de las juntas de soldadura 6.
Las juntas de soldadura 6 se forman usando la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización.
La placa de circuitos electrónicos 100 que tiene la estructura descrita anteriormente es una composición de la aleación que permite que las juntas de soldadura 6 ejerzan el efecto de supresión del desarrollo de grietas, de tal manera que suprima el desarrollo de grietas que aparecen en las juntas de soldadura 6. En particular, ejerce un efecto de supresión del desarrollo de grietas en la vecindad de las interfaces entre las juntas de soldadura 6 y el componente electrónico 4, aunque el componente electrónico 4 no tiene ningún enchapado de Ni/Pd/Au o enchapado de Ni/Au. Esto suprime el fenómeno de peladura de electrodos del componente electrónico 4. Además, dado que las juntas de soldadura 6 se forman usando la aleación de soldadura sin plomo de la presente realización, suprimen la aparición de huecos.
La placa de circuitos electrónicos 100 se fabrica, por ejemplo, de la siguiente manera. En primer lugar, la composición de pasta de soldadura se imprime de acuerdo con el patrón descrito anteriormente sobre el sustrato 1 que comprende la capa aislante 2 y las partes de electrodos 3 formadas para tener patrones predeterminados. Posteriormente, el componente electrónico 4 se monta sobre el sustrato 1 después de la impresión y experimenta el reflujo en el rango de temperaturas de 230 °C a 260 °C. Como resultado de este reflujo, los cuerpos soldados 10 que comprenden las juntas de soldadura 6 y se forman los residuos de fundente 7 sobre el sustrato 1 y la placa de circuitos electrónicos 100 se conectan con electricidad con el sustrato 1 y se fabrica el componente electrónico 4. Cuando el cuerpo de soldadura 10 se fabrica usando la composición de pasta de soldadura que comprende/que combina una composición de fundente y los activadores (B-1), (B-2) y (B-3), que son ácidos dicarboxílicos que corresponden a rangos de números de carbono específicos, en cantidades predeterminadas, la película de óxido superficial de la aleación de soldadura sin plomo en polvo de la presente realización se elimina completamente. En consecuencia, los residuos vacíos en las juntas de soldadura se pueden suprimir más y el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura se suprime más. Esta composición de pasta de soldadura impide la floculación y la coalescencia entre las aleaciones en polvo y, por lo tanto, suprime la aparición de bolas de soldadura sobre el sustrato 1 y provee la placa de circuitos electrónicos 100 que tiene una confiabilidad más alta.
Además, el controlador electrónico de la presente realización se fabrica incorporando la placa de circuitos electrónicos 100.
Ejemplos
La presente invención se describe detalladamente a continuación con referencia a los Ejemplos y Ejemplos comparativos. La presente invención no se limita a estos Ejemplos.
<Ejemplos 1 a 33 y Ejemplos comparativos 1 a 20>
Preparación de la composición de fundente
Los siguientes componentes se amasaron juntos, por lo que las composiciones de fundente de acuerdo con los Ejemplos 1 a 33 y se obtuvieron los Ejemplos comparativos 1 a 20.
Resina de Base (A)
Colofonia modificada con ácido hidrogenado (nombre del producto: KE-604, Arakawa Chemical Industries, Ltd.), 51 % en masa
Activador (B)
Ácido dodecanodioico, 10 % en masa (nombre del producto: SL-12, Okamura Oil Mill Co., Ltd.)
Ácido malónico, 1 % en masa
Bromhidrato de difenilguanidina, 2 % en masa
Agente tixotrópico (C)
Aceite de castor curado, 6 % en masa
Disolvente (D)
Éter de dietilenglicol monohexilo, 29 % en masa
Antioxidante
Antioxidante de fenol impedido (nombre del producto: IRGANOX245, BASF Japan), 1 % en masa
Preparación de la composición de pasta de soldadura
Se mezclaron el 11,0 % en masa de la composición de fundente y el 89,0 % en masa del polvo de las aleaciones de soldadura sin plomo (tamaño de las partículas de polvo: de 20 |im a 38 |im) enumeradas en las Tablas 1 y 2, elaborando así las composiciones de pasta de soldadura de los Ejemplos 1 a 33 y los Ejemplos comparativos 1 a 20. Los Ejemplos 1 y 18 en la Tabla 1 son Ejemplos comparativos.
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(1) Ensayo de grietas en la soldadura (de -40 °C a 125 °C)
Componente de chip de 3,2 mm x 1,6 mm (chip A)
Se proporcionaron un componente de chip de 3,2 mm x 1,6 mm (enchapado con Ni/Sn), un sustrato de vidrio epoxi que comprende una resistencia de soldadura con un patrón sobre el que un componente de chip del tamaño precedente se puede montar y un electrodo (1,6 mm x 1,2 mm) para conectar el componente de chip y una máscara de metal que tiene un espesor de 150 |im con el mismo patrón.
Las composiciones de pasta de soldadura se imprimieron sobre los sustratos de vidrio epoxi usando la máscara de metal y el componente de chip se montó sobre cada uno de ellos.
Posteriormente a ello, cada uno de los sustratos de vidrio epoxi se calentó usando un horno de reflujo (nombre del producto: TNP-538EM, TAMURA Corporation) y las juntas de soldadura que se conectan con electricidad con el sustrato de vidrio epoxi y el componente de chip se formaron sobre cada uno de ellos, mediante lo que se montó el componente de chip. Las condiciones del reflujo fueron las siguientes: el precalentamiento se llevó a cabo durante 110 segundos en el rango de temperatura de 170 °C a 190 °C; la temperatura pico fue 245 °C; el tiempo de precalentamiento fue 65 segundos a 200 °C o más y 45 segundos a 220 °C o más; la velocidad de enfriamiento desde la temperatura pico hasta 200 °C fue desde 3 °C hasta 8 °C/segundo; y la concentración del oxígeno se fijó a 1500 500 ppm.
Con posterioridad a ello, los sustratos de vidrio epoxi se expusieron al medio ambiente que repite 1.000, 1.500, 2.000, 2.500 y 3.000 ciclos de ciclos de golpe térmico usando un aparato de ensayo golpe térmico (nombre del producto: ES-76LMS, Hitachi Appliances, Inc.) ajustado desde -40 °C (30 minutos) hasta 125 °C (30 minutos), luego extrajeron, mediante lo que se fabricaron sustratos de ensayo.
Posteriormente, la parte de objeto de los sustratos de ensayo se cortó y se selló usando una resina epoxi (nombre del producto: EPOMOUNT (agente principal y agente de curado), Refine Tec Ltd.). Además, los cortes transversales centrales de los componentes de chip de los sustratos de ensayo se hicieron visibles usando una pulidora mojada (nombre del producto: TegraPol-25, Marumoto Struers K.K.), se observó si la grieta que apareció en la junta de soldadura cruzaba completamente la junta de soldadura para producir la ruptura, usando un microscopio electrónico de barrido (nombre del producto: TM-1000, Hitachi High-Technologies Corporation) y se evaluó basado en los siguientes criterios. Los resultados se muestran en las Tablas 3 y 4. El número de chips evaluados en cada ciclo de golpe térmico fue 10.
©: Hasta 3.000 ciclos, no hubo ninguna grieta que cruzara completamente las juntas de soldadura.
O: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura entre 2.501 y 3.000 ciclos.
A: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura entre 2.001 y 2.500 ciclos. x: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura a 2.000 ciclos o menos.
Componente de chip de 2,0 x 1,2 mm (chip B)
Se fabricaron sustratos de ensayo en las mismas condiciones que aquellos para el componente de chip de 3,2 mm x 1,6 mm, excepto que un sustrato de vidrio epoxi equipado con un componente de chip de 2,0 mm x 1,2 mm (enchapado con Ni/Sn), una resistencia de soldadura que tiene un patrón sobre el que se puede montar un chip que tiene el tamaño descrito anteriormente y se usó un electrodo (1,25 mm x 1,0 mm) para conectar el componente de chip y se evaluó mediante el mismo método. Los resultados se muestran en los Ensayos 3 y 4.
(2) Ensayo de agrietamiento de la soldadura sobre SON enchapado con Sn
Se proporcionaron un sustrato de vidrio epoxi que comprende un componente de SON de paso de 1,3 mm (paquete sin plomo de pequeño esquema) (número de borne: 8 pernos, nombre del producto: STL60N3LLH5, STMicroelectronics) que tiene un tamaño de 6 mm x 5 mm x 0,8 mm, una resistencia de soldadura que tiene un patrón sobre el que se puede montar el componente de SON y un electrodo para conectar el componente de SON (de conformidad con el diseño recomendado por el fabricante) y una máscara de metal que tiene el mismo patrón y un espesor de 150 pm.
Las composiciones de pasta de soldadura se imprimieron individualmente sobre el sustrato de vidrio epoxi usando la máscara de metal y el componente de SON se montó sobre cada uno de ellos. Posteriormente a ello, los sustratos de ensayo se fabricaron en las mismas condiciones que aquellos del ensayo de agrietamiento de soldadura (1), excepto que los sustratos de vidrio epoxi se sometieron reiteradamente a 1.000, 2.000 y 3.000 ciclos de golpes térmicos.
Posteriormente, la parte de objeto de los sustratos de ensayo se cortaron y se sellaron usando una resina epoxi (nombre del producto: EPOMOUNT (agente principal y agente de curado), Refine Tec Ltd.). Además, los cortes transversales centrales del componente de SON montados sobre los sustratos de ensayo se hicieron visibles usando una pulidora mojada (nombre del producto: TegraPol-25, Marumoto Struers K.K.) y se observó si la grieta que apareció en la junta de soldadura cruzó completamente la junta de soldadura para producir la ruptura, usando un microscopio electrónico de barrido (nombre del producto: t M-1000, Hitachi High-Technologies Corporation). Basado en la observación, para las juntas de soldadura, las grietas aparecieron en el material de base de la soldadura (en la presente descripción, el material de base de soldadura se refiere, en las juntas de soldadura, a la interfaz del electrodo del componente de SON y otras partes excepto la interfaz. En adelante, la misma será aplicable. En las Tablas 3 y 4, estas partes se denominan simplemente “material de base”) y las grietas aparecieron en la interfaz entre las juntas de soldadura y el electrodo del componente de SON (el compuesto intermetálico en la interfaz) se evaluaron de la siguiente manera. Los resultados se muestran en las Tablas 3 y 4. El número de los SON evaluados en cada ciclo de golpe térmico fue 20 y se observó un borne de los electrones de puerta para un SON y se examinaron los cortes transversales de 20 bornes en su totalidad.
Aparecieron grietas en el material de base de soldadura
©: Hasta 3.000 ciclos, no hubo ninguna grieta que cruzara completamente el material de base de soldadura.
O: Apareció una grieta que cruzó completamente el material base de soldadura entre 2.001 y 3.000 ciclos.
A: Apareció una grieta que cruzó completamente el material de base de soldadura entre 1.001 y 2.000 ciclos. x: Apareció una grieta que cruzó completamente el material de base de soldadura a 1.000 ciclos o menos.
Aparecieron grietas en la interfaz entre la junta de soldadura y el electrodo del componente de SON
©: Hasta 3.000 ciclos, no hubo ninguna grieta que cruzara completamente la interfaz.
O: Apareció una grieta que cruzaba completamente la interfaz entre 2.001 y 3.000 ciclos.
A: Apareció una grieta que cruzaba completamente la interfaz entre 1.001 y 2.000 ciclos.
x: Apareció una grieta que cruzaba completamente la interfaz a 1.000 ciclos o menos.
(3) Ensayo de grietas en la soldadura (de -40 °C a 125 °C)
Se colocan sustratos montados en automóviles en un medio ambiente severo con variaciones de temperaturas extremas, de tal manera que las aleaciones usadas en ellos se requieran para prevenir efectivamente el desarrollo de grietas. En consecuencia, para examinar si la aleación de soldadura de acuerdo con el presente ejemplo podía ejercer ese efecto en las mismas condiciones severas, se realizó un ensayo del agrietamiento en las soldaduras usando un aparato de ensayo de golpe de calor de tipo de tanque de líquido con una diferencia de temperatura de -40 °C a 150 °C. Las condiciones son las siguientes.
Se fabricaron sustratos de ensayo, cada uno equipado con un componente de chip de 3,2 mm x 1,6 mm (chip A) y un componente de chip de 2,0 x 1,2 mm (chip B), en las mismas condiciones que aquellos del ensayo del agrietamiento de la soldadura (1), excepto que los sustratos de vidrio epoxi después de la formación de la junta de soldadura se sometieron en forma reiterada a 1.000, 2.000 y 3.000 ciclos de golpe térmico usando un aparato para ensayo de golpe térmico de tipo de tanque de líquido (nombre del producto: ETAC WINTECH LT80, Kusumoto Chemicals, Ltd.) ajustado desde -40 °C (5 minutos) hasta 150 °C (5 minutos).
Posteriormente, la parte de objeto de los sustratos de ensayo se cortaron se cortó y se selló usando una resina epoxi (nombre del producto: EPOMOUNT (agente principal y agente de curado), Refine Tec Ltd.). Además, los cortes transversales centrales de los componentes de chip de los sustratos de ensayo se hicieron visibles usando una pulidora mojada (nombre del producto: TegraPol-25, Marumoto Struers K.K.), se observó si la grieta que apareció en la junta de soldadura cruzaba completamente la junta de soldadura para producir la ruptura, usando un microscopio electrónico de barrido (nombre del producto: TM-1000, Hitachi High-Technologies Corporation) y se evaluó basado en los siguientes criterios. Los resultados se muestran en las Tablas 3 y 4. El número de chips evaluados en cada ciclo de golpe térmico fue 10.
©: Hasta 3.000 ciclos, no hubo ninguna grieta que cruzara completamente las juntas de soldadura.
O: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura entre 2.001 y 3,000 ciclos.
A: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura entre 1.001 y 2.000 ciclos.
x: Apareció una grieta que cruzaba completamente las juntas de soldadura a 1.000 ciclos o menos
(4) Ensayo de huecos
Se proporcionaron un sustrato de vidrio epoxi que comprende un componente de chip de 2,0 mm x 1,2 mm (chip B: enchapado con Ni/Sn), una resistencia de soldadura con un patrón sobre el que se puede montar un componente de chip del tamaño descrito anteriormente y un electrodo (1,25 mm x 1,0 mm) para conectar el componente de chip y una máscara de metal que tiene el mismo patrón y un espesor de 150 |im.
Las composiciones de pasta de soldadura se imprimieron sobre sustratos de vidrio epoxi usando la máscara de metal, el componente de metal se montó sobre cada uno de ellos, los sustratos de vidrio epoxi se calentaron usando un horno de reflujo (nombre del producto: TNP-538EM, TAMURA Corporation) para formar juntas de soldadura que conectan por electricidad los sustratos de vidrio epoxi y los componentes de chip, por lo tanto, se formaron los sustratos de ensayo equipados con los componentes de chip. Las condiciones de reflujo fueron las mismas que aquellas del ensayo de agrietamiento de soldadura (1).
Posteriormente, la condición de la superficie de estos sustratos se observó usando un aparato de inspección de rayos X (nombre del producto: SMX-160E, Shimadzu Co., Ltd.), para determinar la relación de superficie promedio de los huecos que ocupan las regiones debajo de los electrodos de los componentes de chip (la región (a) encerrada por la línea quebrada de la Figura 3) (en la presente, la relación de la superficie de hueco total) y la relación de superficie promedio de los huecos que ocupan la región de filete (la región (b) encerrada por la línea quebrada de la Figura 3) en las 40 tierras sobre los sustratos de ensayo y se evaluó de la siguiente manera. Los resultados se muestran en las Tablas 3 y 4.
©: La relación de superficie promedio de los huecos es del 3 % o menos y el efecto supresor sobre la aparición de huecos es muy bueno.
O: La relación de superficie promedio de los huecos es mayor del 3 % y 5 % o menos y el efecto supresor sobre la aparición de huecos es bueno.
A: La relación de superficie promedio de los huecos es mayor del 5 % y 8 % o menos y el efecto supresor sobre la aparición de huecos es insuficiente.
x: La relación de superficie promedio de los huecos es mayor del 8 % y el efecto supresor sobre la aparición de huecos es insuficiente.
T l
Figure imgf000017_0001
T l 4
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continuación
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Como se muestra anteriormente, la junta de soldadura formada usando las aleaciones de soldadura sin plomo de acuerdo con los Ejemplos 1 a 33, logró un efecto supresor del desarrollo de grietas en las juntas de soldadura y en la vecindad de las interfaces, inclusive en un medio ambiente con variaciones de temperaturas extremas y cargas de vibraciones e independientemente del tamaño del chip y la presencia o la ausencia del enchapado de Ni/Pd/Au o el enchapado de Ni/Au sobre los electrodos. En particular, las juntas de soldadura de los Ejemplos mostraron un buen efecto de supresión de grietas inclusive en un medio ambiente muy severo con variaciones de temperaturas desde -40 °C hasta 150 °C hechas usando un aparato de ensayo de golpe térmico de tipo de tanque de líquido.
Particularmente en los Ejemplos 16 a 33 en los que se usan tanto Ni como Co, se logró un buen efecto supresor del desarrollo de grietas en las juntas de soldadura y en la vecindad de interfaces en cualquier condición.
Además, en los presentes ejemplos, el efecto de supresión del desarrollo de grietas se mejoró mientras que se logró un buen efecto de supresión de huecos, aunque Bi, Sb, Ni, Co altamente oxidativos y otros estuvieron comprendidos por encima de determinadas cantidades. Además, se suprimió la aparición de huecos en filetes, aunque Ni y Co estuvieron comprendidos en cantidades del 0,25 % en masa como, por ejemplo, en los Ejemplos 17 y 22.
Además, la aleación de soldadura sin plomo de acuerdo con el Ejemplo 15 logró tanto el efecto de la supresión del desarrollo de grietas como un buen efecto de supresión de huecos, aunque Bi y Sb altamente oxidativos estuvieron comprendidos, el contenido de Bi fue el 4,5 % en masa y el contenido de Sb fue el 5 % en masa, respectivamente, debido a la combinación con otros elementos de la aleación y al equilibrio del contenido. Por otra parte, con respecto a la aleación de soldadura sin plomo de acuerdo con el Ejemplo comparativo 11, donde el contenido de Bi y Sb fueron el 4,5 % en masa, el 5 % en masa y el contenido de Ag fue el 4 % en masa, respectivamente, la calificación de los huecos en el filete fue X en el resultado del ensayo de huecos (4).
Por consiguiente, las placas de circuitos electrónicos que comprenden dichas juntas de soldadura son adecuadas para sustratos de circuitos electrónicos montados en automóviles y otras placas de circuitos electrónicos expuestas a variaciones de temperaturas extremas y necesarias para tener alta confiabilidad.
Además, estas placas de circuitos electrónicos son adecuadas para los controladores electrónicos necesarios para tener más alta confiabilidad.
Además, la composición de fundente descrita anteriormente se mezcló con el 89 % en peso de las dos siguientes aleaciones de soldadura en polvo (tamaño de las partículas de polvo: desde 20 |im hasta 38 |im), fabricando, por lo tanto, las composiciones de pasta de soldadura (Ejemplo 34 y Ejemplo comparativo 21).
Aleaciones de soldadura en polvo
Ejemplo 34: Sn-3,1Ag-0,7Cu-3,2Bi-3Sb-0,03Ni
Ejemplo comparativo 21: Sn-3,4Ag-0,7Cu-3,2Bi-3Sb-0,03Ni
Los sustratos de ensayo se fabricaron en las mismas condiciones que aquellos del ensayo de huecos (4) y la relación de superficie de los huecos se midió en las mismas condiciones. Los resultados se muestran la Tabla 5. Los huecos se numeraron n1, n2, ... y se muestran las relaciones de superficie de los huecos de cada uno. La unidad de los índices es %. Los siguientes resultados se grafican y se muestran en la Figura 5.
T l 1
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Como se muestra en la Tabla 5, las aleaciones de soldadura sin plomo de los presentes ejemplos comprenden elementos predeterminados de la aleación dentro de determinados rangos y, por lo tanto, suprimen la aparición de huecos tanto en la región debajo de los electrodos del componente de chip como en la región del filete.
<Ejemplos 35 a 46 y Ejemplos comparativos 22 a 35>
Síntesis de la resina acrílica
Se preparó una solución que comprendía el 10 % en masa de ácido metacrílico, el 51 % en masa de metacrilato de 2-etilhexilo y el 39 % en masa de acrilato de laurilo.
En consecuencia, se cargaron 200 g de dietilhexil glicol en un matraz de cuatro cuellos de 500 ml equipado con una barra de agitación, una tubería de reflujo y un tubo de entrada de nitrógeno y se calentaron a 110 °C. Posteriormente, del 0,2 % en masa al 5 % en masa de 2,2'-azobis(2-metilpropionato) de dimetilo (nombre del producto: V-601, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) como un iniciador de radical azo se disolvió en 300 g de la solución.
La solución se vertió gota a gota en el matraz de cuatro cuellos durante un período de 1,5 horas, los componentes que están en el matraz de cuatro cuellos se agitaron a 110 °C durante 1 hora y la reacción terminó y, por lo tanto, se obtuvo una resina sintética. El peso molecular promedio en peso de la resina sintética fue 7.800 Mw, el índice de acidez fue 40 mg de KOH/g y la temperatura de transición vítrea fue -47 °C.
Los componentes enumerados en las Tablas 6 y 7 se amasaron juntos y, por lo tanto, se obtuvieron composiciones de fundente de los Ejemplos 35 a 46 y de los Ejemplos comparativos 22 a 35. A menos que se especifique de otro modo, la unidad de las cantidades que figuran en las Tablas 6 y 7 es el % en masa.
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Preparación de la composición de pasta de soldadura
El 11,2% en masa de la composición de fundente se amasó junto con el 88,8% en masa de cualquiera de las siguientes aleaciones de soldadura en polvo y, por lo tanto, se prepararon las composiciones de pasta de soldadura de los Ejemplos 35 a 46 y de los Ejemplos comparativos 22 a 35.
<Ejemplos>
Aleación (a): aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,7Cu-3,5Bi-3Sb-0,04Ni-0,01Co
Aleación (b): aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu-4,5Bi-3Sb-0,03Ni
Aleación (c): aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,5Cu-3,0Bi-2Sb-0,03Ni
Aleación (d): aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,7Cu-3,2Bi-3Sb-0,03Ni-0,01Co-0,05Fe
<Ejemplos comparativos>
Aleación (a): aleación de soldadura de Sn-3Ag-0,7Cu-3,5Bi-3Sb-0,04Ni-0,01Co
Aleación (b): aleación de soldadura de Sn-0,5Ag-0,5Cu-3,0Bi-2Sb-0,04Ni
* Todos los tamaños de las partículas de las aleaciones de soldadura en polvo fueron desde 20 |im hasta 36 |im (5) Ensayo de huecos
Se fabricaron sustratos de ensayo en las mismas condiciones que en el ensayo de huecos (4) y se evaluaron en las mismas condiciones. Los resultados se muestran en las Tablas 8 y 9.
(6) Ensayo de bolas de soldadura
Se fabricaron sustratos de ensayo en las mimas condiciones que en el ensayo de huecos (4), excepto que, en las condiciones de reflujo, la temperatura pico fue 260 °C y el tiempo de 70 segundos a 200 °C o más y 60 segundos a 220 °C o más. La condición de la superficie de estos sustratos de ensayo se observó usando un aparato de inspección de rayos X (nombre del producto: SMX-160E, Shimadzu Co., Ltd.) y se contó el número de bolas de soldadura que aparecieron alrededor y sobre la superficie inferior de los componentes de chip y se evaluó el sustrato de ensayo de la siguiente manera. Los resultados se muestran en las Tablas 8 y 9, respectivamente.
©: 0 bolas aparecieron alrededor de la resistencia 10 del chip de 2,0 mm x 1,2 mm
O: más de 0 y 5 o menos bolas aparecieron alrededor de la resistencia 10 del chip de 2,0 mm x 1,2 mm
A: más de 5 y 10 o menos bolas aparecieron alrededor de la resistencia 10 del chip de 2,0 mm x 1,2 mm x: más de 10 bolas aparecieron alrededor de la resistencia del chip de 2,0 mm x 1,2 mm
(7) Ensayo de la corrosión del enchapado de cobre
Se realizó un ensayo de acuerdo con las condiciones definidas en JIS Z 3284 (1994) y se evaluó de la siguiente manera. Los resultados se muestran en las Tablas 8 y 9.
O: No ocurrió ningún cambio de color sobre la placa de Cu.
x: Ocurrió un cambio de color sobre la placa de Cu.
(8) Ensayo de la capacidad de impresión
Se proporcionaron un sustrato de vidrio epoxi que comprende una resistencia de soldadura con un patrón sobre el que se puede montar un BGA de paso de 0,5 mm de 100 pernos y un electrodo (diámetro: 0,25 mm) y una máscara de metal que tiene un espesor de 120 |im con el mismo patrón.
Las composiciones de pasta de soldadura se imprimieron sucesivamente sobre seis sustratos de vidrio epoxi usando a máscara de metal y la relación de volumen de transferencia al diámetro de 0,25 mm se evaluó usando un aparato de ensayo de imágenes (nombre del producto: aspire 2, Koh Young Technology, Inc.) basado en los siguientes criterios. Los resultados se muestran en las Tablas 8 y 9.
©: El número de pedazos con una relación de volumen de transferencia del 35 % o menos fue 0.
O: El número de pedazos con una relación de volumen de transferencia del 35 % o menos fue más de 0 y 10 o menos.
A: El número de pedazos con una relación de volumen de transferencia del 35 % o menos fue más de 10 y 50 o menos.
x: El número de pedazos con una relación de volumen de transferencia del 35 % o menos fue más de 50
(9) Ensayo del agrietamiento de la soldadura
Se proporcionaron un sustrato de vidrio epoxi que comprende un componente de chip de 3,2 mm x 1,6 mm, un sustrato de vidrio epoxi que comprende una resistencia de soldadura con un patrón sobre el que se puede montar un componente de chip del tamaño descrito anteriormente y un electrodo (1,6 mm x 1,2 mm) para conectar el componente de chip y una máscara de metal que tiene el mismo patrón y un espesor de 150 |im.
Las composiciones de pasta de soldadura se imprimieron sobre los sustratos de vidrio epoxi usando la máscara de metal, el componente de chip se montó sobre cada uno de ellos y, por lo tanto, se formaron juntas de soldadura. Las condiciones de reflujo fueron las siguientes: el precalentamiento se llevó a cabo durante 110 segundos en el rango de temperaturas desde 170 °C hasta 190 °C; la temperatura pico fue 245 °C; el tiempo de precalentamiento fue 65 segundos a 200 °C o más y 45 segundos a 220 °C o más; la velocidad de enfriamiento desde la temperatura pico hasta 200 °C fue desde 3 °C hasta 8 °C/segundo; y la concentración de oxígeno se fijó a 1500 500 ppm.
Los sustratos de vidrio epoxi después de la formación de las juntas de soldadura se expusieron al medio ambiente repitiendo 1.000, 2.000 y 3.000 ciclos de ciclos de golpe térmico usando un aparato de ensayos de golpe térmico de tipo de tanque de líquido (nombre del producto: ETAC WINTECH LT80, Kusumoto Chemicals, Ltd.) ajustado al rango de temperaturas desde -40 °C (5 minutos) hasta 150 °C (5 minutos), mediante lo que se fabricaron sustratos de ensayo.
Posteriormente, la parte de objeto de los sustratos de ensayo se cortaron y se sellaron usando una resina epoxi (nombre del producto: EPMOUNT (agente principal y agente de curado), Refine Tec Ltd.). Además, los cortes transversales centrales de los componentes de chip de los sustratos de ensayo se hicieron visibles usando una pulidora mojada (nombre del producto: TegraPol-25, Marumoto Struers K.K.), se observó si la grieta que apareció en la junta de soldadura cruzó completamente la junta de soldadura para producir la ruptura, usando un microscopio electrónico de barrido (nombre del producto: TM-1000, Hitachi High-Technologies Corporation) y se evaluó basado en los siguientes criterios. Los resultados se muestran en las Tablas 8 y 9. El número de chips evaluados en cada uno de los ciclos de golpe térmico fue 10.
©: Hasta 3.000 ciclos, no hubo ninguna grieta que cruzara completamente las juntas de soldadura
O: Apareció una grieta que cruzó completamente las juntas de soldadura entre 2.001 y 3.000 ciclos.
A: Apareció una grieta que cruzó completamente las juntas de soldadura entre 1.001 y 2.000 ciclos.
x: Apareció una grieta que cruzó completamente las juntas de soldadura a 1.000 ciclos o menos.
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Las composiciones de pasta de soldadura de los Ejemplos 35 a 46 comprenden, además de la aleación de soldadura sin plomo que suprime la aparición de huecos y logra un buen efecto de supresión del desarrollo de grietas en las juntas de soldadura que se han de formar, las cantidades específicas de los activadores (B-1), (B-2) y (B-3), que son ácidos dicarboxílicos que corresponden a rangos de números específicos de carbono, en la composición de fundente. En consecuencia, ejercen una buena acción de oxidación y reducción sobre las aleaciones de soldadura y eliminan más suficientemente la película de óxido superficial de la aleación de soldadura sin plomo en polvo. En consecuencia, la residencia de huecos en las juntas de soldadura se suprime más y el desarrollo de grietas en las juntas de soldadura se suprime más, inclusive en un medio ambiente con variaciones de temperaturas severas y cargas de vibraciones, particularmente variaciones de temperaturas severas desde -40 °C hasta 150 °C. Además, la composición de pasta de soldadura suprime la aparición de bolas de soldadura producida por la dificultad en la floculación y la coalescencia de aleaciones de en polvo y ejerce una buena capacidad de impresión.
La aleación de soldadura sin plomo y la composición de pasta de soldadura de la presente invención son adecuadas para el uso en placas de circuitos electrónicos necesarias para tener alta confiabilidad, tales como las placas de circuitos electrónicos montadas en automóviles. Además, estas placas de circuitos electrónicos son adecuadas para su uso en controladores electrónicos necesarios para tener alta confiabilidad.
LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA
1 sustrato
2 capa aislante
3 parte de electrodo
4 componente electrónico
5 electrodo externo
6 junta de soldadura
7 residuo de fundente
8 parte de extremo
10 cuerpo soldado
100 placa de circuitos electrónicos

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una aleación de soldadura sin plomo que comprende el 2 % en masa o más y el 3,1 % en masa o menos de Ag, más del 0 % en masa y el 1 % en masa o menos de Cu, el 2 % en masa o más y el 5 % en masa o menos de Sb, el 3,1 % en masa o más y el 4,5 % en masa o menos de Bi y el 0,01 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Ni,
opcionalmente, que comprende, además, el 0,001 % en masa o más y el 0,25 % en masa o menos de Co, opcionalmente, que comprende, además, más del 0 % en masa y el 6 % en masa o menos de In, opcionalmente, que comprende, además, al menos uno de P, Ga y Ge en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos,
opcionalmente, que comprende, además, al menos uno de Fe, Mn, Cr y Mo en una cantidad total del 0,001 % en masa o más y el 0,05 % en masa o menos,
siendo el resto Sn.
2. La aleación de soldadura sin plomo de la reivindicación 1,
donde el contenido de Ag, Cu, Sb, Bi, Ni y Co (% en masa) satisface todas las Fórmulas (A) a (D):
1,6 < contenido de Ag (contenido de Cu/0,5) < 5,9 A
0,85 < (contenido de Ag/3) (contenido de Bi/4,5) < 2,10 B
3,6 < contenido de Ag contenido de Sb < 8,9 C
0 < (contenido de Ni/0,25) (contenido de Co/0,25) < 1,19 D
3. Una composición de pasta de soldadura que comprende el polvo de la aleación de soldadura sin plomo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 y una composición de fundente que comprende una resina de base (A), un activador (B), un agente tixotrópico (C) y un disolvente (D).
4. La composición de pasta de soldadura de la reivindicación 3, donde, en la composición de fundente, la cantidad del activador (B) es del 4,5 % en masa o más y el 35 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente, y
el activador (B) comprende un ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono en una cantidad del 0,5 % en masa o más y el 3 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente, un ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono en una cantidad del 2 % en masa o más y el 15 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente y un ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono en una cantidad del 2 % en masa o más y el 15 % en masa o menos con referencia a la cantidad total de la composición de fundente.
5. La composición de pasta de soldadura de la reivindicación 4, donde el ácido dicarboxílico saturado lineal (B-1) que comprende de 3 a 4 átomos de carbono es al menos uno de ácido malónico y ácido succínico,
el ácido dicarboxílico (B-2) que comprende de 5 a 13 átomos de carbono es al menos uno seleccionado de ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido 2-metilazelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido 2,4-dimetil-4-metoxicarbonil undecanodioico, ácido dodecanodioico, diácido de tridecano y diácido de 2,4,6-trimetil-4,6-dimetoxicarbonil tridecano, y
el ácido dicarboxílico (B-3) que comprende de 20 a 22 átomos de carbono es al menos uno seleccionado de diácido eicosanoico, ácido 8-etiloctadecanodioico, diácido de 8,13-dimetil-8,12-eicosadieno y diácido de 11 -vinil-8-octadeceno.
6. Una placa de circuitos electrónicos que comprende una junta de soldadura formada usando la aleación de soldadura sin plomo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2.
7. Una placa de circuitos electrónicos que comprende una junta de soldadura formada usando la composición de pasta de soldadura de una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5.
8. Un controlador electrónico que comprende la placa de circuitos electrónicos de acuerdo con la reivindicación 6 o 7.
ES17770236T 2016-03-22 2017-03-21 Aleación de soldadura sin plomo, composición de fundente, composición de pasta de soldadura, placa de circuitos electrónicos y controlador electrónico Active ES2840124T3 (es)

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JP2016057712A JP6047254B1 (ja) 2016-03-22 2016-03-22 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置
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JP2016224592A JP6125084B1 (ja) 2016-11-17 2016-11-17 鉛フリーはんだ合金を用いたソルダペースト組成物、電子回路基板および電子制御装置
JP2017015245A JP6560272B2 (ja) 2017-01-31 2017-01-31 ソルダペースト、電子回路基板及び電子制御装置
PCT/JP2017/011284 WO2017164194A1 (ja) 2016-03-22 2017-03-21 鉛フリーはんだ合金、フラックス組成物、ソルダペースト組成物、電子回路基板および電子制御装置

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE052698T2 (hu) 2016-03-22 2021-05-28 Tamura Seisakusho Kk Ólommentes forrasztó ötvözet, folyasztószer készítmény, forrasztó paszta készítmény, elektronikus áramköri kártya és elektronikus vezérlõ eszköz
JP6522674B2 (ja) * 2017-01-31 2019-05-29 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、ソルダペースト及び電子回路基板
JP6230737B1 (ja) * 2017-03-10 2017-11-15 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、ソルダペースト及び電子回路基板
KR102071255B1 (ko) 2017-03-31 2020-01-31 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 땜납 합금, 솔더 페이스트 및 땜납 조인트
JP6998557B2 (ja) 2017-09-29 2022-01-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 はんだ合金およびそれを用いた接合構造体
US11732330B2 (en) 2017-11-09 2023-08-22 Alpha Assembly Solutions, Inc. High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments
US11577343B2 (en) * 2017-11-09 2023-02-14 Alpha Assembly Solutions Inc. Low-silver alternative to standard SAC alloys for high reliability applications
JP6824208B2 (ja) * 2018-02-26 2021-02-03 株式会社タムラ製作所 フラックス及びソルダペースト
JP6578393B2 (ja) * 2018-02-27 2019-09-18 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路実装基板及び電子制御装置
JP6540869B1 (ja) * 2018-03-30 2019-07-10 千住金属工業株式会社 はんだペースト
CN108611522B (zh) * 2018-05-03 2020-05-26 绍兴市天龙锡材有限公司 一种锡合金线
JP7048435B2 (ja) 2018-06-27 2022-04-05 株式会社神戸製鋼所 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置
CN110883428A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 株式会社田村制作所 喷射分配器用焊料组合物、及电子基板的制造方法
CN108994480A (zh) * 2018-10-10 2018-12-14 云南锡业锡材有限公司 一种SnBiAgCu高可靠性无铅焊料合金
TWI725664B (zh) * 2018-12-14 2021-04-21 日商千住金屬工業股份有限公司 焊料合金、焊料膏、焊料預形體及焊料接頭
JP6731034B2 (ja) * 2018-12-25 2020-07-29 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、はんだ接合用材料、電子回路実装基板及び電子制御装置
CN109698046B (zh) * 2019-01-15 2020-09-15 中国科学院电工研究所 一种铁基超导加强带及其制备方法
JP6624322B1 (ja) * 2019-03-27 2019-12-25 千住金属工業株式会社 はんだ合金、はんだボール、はんだプリフォーム、はんだペースト及びはんだ継手
JP7089491B2 (ja) * 2019-04-23 2022-06-22 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、ソルダペースト及び電子回路基板
EP3978186A4 (en) * 2019-05-27 2023-07-26 Senju Metal Industry Co., Ltd. SOLDER ALLOY, SOLDER PASTE, SOLDER BALL, SOLDER PREFORM, SOLDER JOINT, ON BOARD CIRCUIT, ECU ELECTRONIC CIRCUIT, BODY ELECTRONIC SWITCH AND ECU ELECTRONIC SWITCH
US11377715B2 (en) 2019-05-27 2022-07-05 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder alloy, solder paste, solder ball, solder preform, solder joint, and circuit
JP6700568B1 (ja) * 2019-08-09 2020-05-27 千住金属工業株式会社 鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙおよびはんだ継手
TWI814081B (zh) 2019-09-02 2023-09-01 美商阿爾發金屬化工公司 高溫超高可靠性合金、其製造方法及其應用
PL3834980T3 (pl) * 2019-12-10 2023-04-17 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Pasta lutownicza
JP6928284B1 (ja) * 2020-02-14 2021-09-01 千住金属工業株式会社 鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、およびはんだ継手
TWI782423B (zh) * 2020-04-10 2022-11-01 日商千住金屬工業股份有限公司 焊料合金、焊料粉末、焊膏、焊料球、焊料預成形物及焊料接頭
JP6889387B1 (ja) * 2020-06-23 2021-06-18 千住金属工業株式会社 はんだ合金、ソルダペースト、はんだボール、ソルダプリフォーム、はんだ継手、車載電子回路、ｅｃｕ電子回路、車載電子回路装置、及びｅｃｕ電子回路装置
JP6836040B1 (ja) 2020-07-31 2021-02-24 千住金属工業株式会社 はんだ合金
JP2023060639A (ja) * 2021-10-18 2023-04-28 Tdk株式会社 はんだ組成物および電子部品

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2722917B2 (ja) 1992-02-21 1998-03-09 松下電器産業株式会社 高温はんだ
JP3643008B2 (ja) 1996-02-09 2005-04-27 松下電器産業株式会社 はんだ付け方法
JPH09326554A (ja) 1996-06-06 1997-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品接合用電極のはんだ合金及びはんだ付け方法
JP3353640B2 (ja) 1997-04-16 2002-12-03 富士電機株式会社 はんだ合金
JP3363393B2 (ja) 1998-12-21 2003-01-08 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
US20020155024A1 (en) * 2000-10-27 2002-10-24 H-Technologies Group, Inc. Lead-free solder compositions
TW592872B (en) * 2001-06-28 2004-06-21 Senju Metal Industry Co Lead-free solder alloy
JP3702418B2 (ja) * 2002-03-07 2005-10-05 株式会社 東京第一商興 ソルダペースト用フラックス及びソルダペースト
DE10319888A1 (de) 2003-04-25 2004-11-25 Siemens Ag Lotmaterial auf SnAgCu-Basis
GB2419137A (en) * 2004-10-15 2006-04-19 Alpha Fry Ltd Solder alloy
EP2177304B1 (en) 2007-07-13 2016-10-26 Senju Metal Industry Co., Ltd Vehicle-mounted electronic circuit
WO2009011392A1 (ja) 2007-07-18 2009-01-22 Senju Metal Industry Co., Ltd. 車載電子回路用Ｉｎ入り鉛フリーはんだ
JP5230974B2 (ja) 2007-07-25 2013-07-10 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 ハンダ合金、ハンダボール及びハンダバンプを有する電子部材
JP4612661B2 (ja) 2007-09-13 2011-01-12 パナソニック株式会社 電子部品のはんだ付け方法
WO2011102034A1 (ja) 2010-02-16 2011-08-25 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金と、これを用いたソルダペースト及び実装品
KR101436714B1 (ko) 2010-06-01 2014-09-01 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 납프리 솔더 페이스트
JP4787384B1 (ja) * 2010-10-29 2011-10-05 ハリマ化成株式会社 低銀はんだ合金およびはんだペースト組成物
WO2012127642A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
WO2012131861A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだボール
JP2013252548A (ja) 2012-06-08 2013-12-19 Nihon Almit Co Ltd 微細部品接合用のソルダペースト
WO2014002304A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
WO2014013632A1 (ja) 2012-07-19 2014-01-23 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
JP5893528B2 (ja) 2012-07-27 2016-03-23 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 無鉛はんだバンプ接合構造
JP5766668B2 (ja) * 2012-08-16 2015-08-19 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物およびそれを用いたプリント配線基板
JP6204007B2 (ja) * 2012-09-13 2017-09-27 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、ソルダーペースト組成物及びプリント配線基板
JP6042680B2 (ja) * 2012-09-26 2016-12-14 株式会社タムラ製作所 無鉛はんだ合金、ソルダーペースト組成物及びプリント配線板
JP5590272B1 (ja) * 2012-12-18 2014-09-17 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
JP2015077601A (ja) * 2013-04-02 2015-04-23 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
WO2015115483A1 (ja) * 2014-02-03 2015-08-06 富士電機株式会社 半田付け用フラックス及び半田組成物
EP3112080A4 (en) 2014-02-24 2017-11-29 Koki Company Limited Lead-free solder alloy, solder material, and joined structure
WO2015152387A1 (ja) 2014-04-02 2015-10-08 千住金属工業株式会社 Ｌｅｄ用はんだ合金およびｌｅｄモジュール
JP6138843B2 (ja) * 2014-06-27 2017-05-31 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金含有ソルダペースト組成物、はんだ接合体構造および電子回路基板
JP6383587B2 (ja) * 2014-06-30 2018-08-29 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、はんだ組成物、および電子基板の製造方法
JP5723056B1 (ja) 2014-12-15 2015-05-27 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
US20160279741A1 (en) 2015-03-24 2016-09-29 Tamura Corporation Lead-free solder alloy, electronic circuit board, and electronic control device
JP6200534B2 (ja) 2015-03-24 2017-09-20 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置
MY186064A (en) 2015-05-05 2021-06-18 Indium Corp High reliability lead-free solder alloys for harsh environment electronics applications
CA2992401C (en) 2015-07-24 2023-09-26 Harima Chemicals, Incorporated Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
MY188659A (en) * 2015-07-24 2021-12-22 Harima Chemicals Inc Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
JP6489037B2 (ja) 2016-02-10 2019-03-27 株式会社デンソー 電子装置及びその製造方法
JP6125084B1 (ja) 2016-11-17 2017-05-10 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金を用いたソルダペースト組成物、電子回路基板および電子制御装置
JP6275178B2 (ja) 2016-03-22 2018-02-07 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置
JP6047254B1 (ja) 2016-03-22 2016-12-21 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置
HUE052698T2 (hu) 2016-03-22 2021-05-28 Tamura Seisakusho Kk Ólommentes forrasztó ötvözet, folyasztószer készítmény, forrasztó paszta készítmény, elektronikus áramköri kártya és elektronikus vezérlõ eszköz
JP6275318B1 (ja) 2017-10-13 2018-02-07 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
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CN107427969B (zh) 2020-07-07
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EP3321025B1 (en) 2020-11-25
US20180029169A1 (en) 2018-02-01
CN107427969A (zh) 2017-12-01
KR102052448B1 (ko) 2019-12-05
CN108500499B (zh) 2019-10-22
KR20180008883A (ko) 2018-01-24

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