JP2003266193A - Lead-free solder for feeding into solder bath - Google Patents
Lead-free solder for feeding into solder bathInfo
- Publication number
- JP2003266193A JP2003266193A JP2002372542A JP2002372542A JP2003266193A JP 2003266193 A JP2003266193 A JP 2003266193A JP 2002372542 A JP2002372542 A JP 2002372542A JP 2002372542 A JP2002372542 A JP 2002372542A JP 2003266193 A JP2003266193 A JP 2003266193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- bath
- alloy
- solder bath
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ浴供給用の
はんだ合金に関する。さらに詳細には、プリント配線基
板に電子部品を実装する際のフローはんだ付けにおい
て、はんだ合金のはんだ浴にはんだ合金を補給するため
の鉛フリーはんだ合金に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solder alloy for supplying a solder bath. More specifically, the present invention relates to a lead-free solder alloy for replenishing a solder bath of a solder alloy with the solder alloy in flow soldering when mounting an electronic component on a printed wiring board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器類においてプリント配線基板に
電子部品を実装する際には、はんだ合金が用いられてお
り、電子部品やプリント配線基板に対する熱影響、作業
性及び接合後の信頼性等を考慮して、種々の組成のはん
だ合金が使用されている。2. Description of the Related Art Solder alloys are used to mount electronic components on printed wiring boards in electronic devices, and the thermal effects on the electronic components and printed wiring boards, workability, reliability after joining, etc. In consideration, solder alloys of various compositions have been used.
【０００３】従来から多く使用されてきたはんだ合金
は、融点が低く、しかもはんだ付け性の良好なSn−Pb共
晶近傍の組成（Sn63−Pb）を持ったはんだ合金である。
この共晶はんだは溶融温度域が存在せず、瞬時に凝固す
るため、はんだ付け後の凝固にかかる時間が短い。従っ
て、Sn−Pb共晶はんだを用いたフローはんだ付け法によ
るはんだ付けでは、コンベア搬送時の振動の影響も非常
に少ないという、信頼性の高いはんだ付けが行える。The solder alloys that have been widely used conventionally are solder alloys having a low melting point and a composition close to the eutectic Sn--Pb eutectic (Sn63-Pb) with good solderability.
Since this eutectic solder has no melting temperature range and instantly solidifies, it takes a short time to solidify after soldering. Therefore, in the soldering by the flow soldering method using the Sn-Pb eutectic solder, it is possible to perform highly reliable soldering in which the influence of vibration during conveyor transportation is very small.
【０００４】しかしながら、このように実用上優れたSn
−Pbはんだ合金は、公害問題の点から鉛フリーはんだ合
金、すなわち鉛を含まないはんだ合金に取って代わられ
るようになってきている。埋め立て処分される電子機器
のはんだ付け部に酸性雨が接触すると、はんだ合金中の
Pbが溶出し、それが地下水を汚染して飲料用にしたとき
に人体に鉛中毒を起こさせる可能性を考えたためであ
る。However, Sn which is excellent in practical use
In view of pollution problems, Pb solder alloys are being replaced by lead-free solder alloys, that is, lead-free solder alloys. If acid rain comes into contact with the soldered parts of electronic equipment that is to be landfilled, the
This is because it was thought that Pb might elute, which could lead to lead poisoning in the human body when it contaminated groundwater and made it into a drink.
【０００５】ここに、鉛フリーはんだは、Sn−Pbはんだ
に比べて機械的強度に優れており、上述のような鉛公害
の問題を考えて、近時、大いに使用されるようになって
きている。Here, the lead-free solder is superior in mechanical strength to the Sn-Pb solder, and in consideration of the above-mentioned problem of lead pollution, it has recently come to be widely used. There is.
【０００６】これらのはんだ合金を用いたはんだ付け方
法としては、溶融はんだ浴を使ったフローはんだ付け
法、はんだペーストやフォームソルダーを用いたリフロ
ー法、脂入り線はんだを鏝ではんだ付けする鏝付け法等
がある。As a soldering method using these solder alloys, a flow soldering method using a molten solder bath, a reflow method using a solder paste or a foam solder, and a trowel method for soldering a greasy wire solder with a trowel There are laws etc.
【０００７】フローはんだ付け法は、電子部品を搭載し
たプリント配線基板の片面全域にフラックスを塗布した
後、予備加熱を行ってから溶融しているはんだ浴にプリ
ント配線基板の片面を接触させてはんだ付けを行う方法
である。この方法において、近年ではノズルを用い溶融
はんだを噴流して、安定した溶融はんだウェーブを発生
させ、この頂上に基板が当たるように通過させるという
ウェーブはんだ付け方法が、プリント配線基板への実装
方法として、コスト重視の大量生産には一般的である。In the flow soldering method, flux is applied to the entire area of one surface of a printed wiring board on which electronic components are mounted, and then preheating is performed, and then one surface of the printed wiring board is brought into contact with a molten solder bath to perform soldering. It is a method of attaching. In this method, in recent years, a wave soldering method of jetting molten solder using a nozzle to generate a stable molten solder wave, and passing it so that the board hits the top, is a mounting method on a printed wiring board. , It is common for mass production with a focus on cost.
【０００８】ところで、はんだ付け作業の際には、いく
つかのはんだ付け欠陥、即ち、未はんだ、ブリッジ、ボ
イド等が生じてしまう。特にフローはんだ付け法では、
常時はんだが噴流しているため、噴流ノズルから流出し
たはんだがノズル近傍の槽内静止部へ落下する。この落
下部分において乱流が生じて酸素巻き込みによる酸化
物、所謂ドロスが発生する。ドロスがノズル近傍に堆積
すると溶融はんだウェーブの安定性を妨げたり、はんだ
ウェーブに巻き込まれたドロスの一部がプリント配線基
板に付着したりして、はんだ付け欠陥を招く恐れがあ
り、はんだ浴表面に堆積したドロスを定期的に除去する
必要がある。By the way, during the soldering work, some soldering defects, that is, unsoldered solder, bridges, voids, etc. occur. Especially in the flow soldering method,
Since the solder is constantly jetted, the solder flowing out from the jet nozzle drops to the stationary part in the bath near the nozzle. Turbulent flow occurs in this falling portion, and oxides due to oxygen entrapment, so-called dross, is generated. If dross accumulates near the nozzle, it may impair the stability of the molten solder wave, or part of the dross caught in the solder wave may adhere to the printed wiring board, resulting in soldering defects. It is necessary to regularly remove the dross accumulated in the area.
【０００９】また、このようなドロス発生量が多いと前
述のドロス除去に費やす手間や廃棄はんだ量が増し、ラ
ンニングコストが上昇する。このようにはんだ槽のメン
テナンスやコスト面で、このドロスの低減が望まれる。If such a large amount of dross is generated, the time and labor required for removing the dross and the amount of waste solder are increased, and the running cost is increased. As described above, it is desired to reduce the dross from the viewpoint of maintenance and cost of the solder bath.
【００１０】鉛フリーはんだ合金は、材料自体が高コス
ト化となるため、尚一層、ドロスの低減化が強く求めら
れている。このドロス低減のために、はんだ合金側から
の解決手段として、酸化抑制に効果を有する元素を添加
した脱酸用合金が用いられていた。その酸化抑制元素の
代表例は、Ｐである。Ｐは積極的に酸素と反応すること
によって、はんだ合金の主要構成成分であるSnあるいは
Pbの酸化を抑制する効果を有する。Since the cost of the material itself of the lead-free solder alloy becomes high, further reduction of dross is strongly demanded. In order to reduce this dross, a deoxidizing alloy to which an element having an effect of suppressing oxidation is added has been used as a solution from the solder alloy side. A typical example of the oxidation suppressing element is P. P positively reacts with oxygen, so that Sn or Sn which is a main constituent of the solder alloy is
It has the effect of suppressing the oxidation of Pb.
【００１１】Ｐの酸化抑制効果は、所謂犠牲酸化であ
り、結果的にドロス抑制につながる。Ｐは選択的に消費
されてドロス中に濃化し、ドロスと共にはんだ槽外へ排
出される。従って、はんだ合金中のＰ、つまり酸化抑制
元素は減少し、やがては消失してしまう。The effect of suppressing the oxidation of P is so-called sacrificial oxidation, which eventually leads to the suppression of dross. P is selectively consumed and concentrated in the dross, and is discharged out of the solder bath together with the dross. Therefore, P in the solder alloy, that is, the oxidation inhibiting element, decreases and eventually disappears.
【００１２】はんだ合金中の酸化抑制元素が消失してし
まうとドロス抑制効果が無くなるため、ドロス発生量が
増加して、廃棄はんだ量が増すばかりではなく、ドロス
起因のはんだ付け欠陥が発生し、フローはんだ付けに伴
う総不良率が増加し、ランニングコストの上昇を招く恐
れがある。When the oxidation inhibiting element in the solder alloy disappears, the dross suppressing effect is lost, so that the amount of dross generated increases, not only the amount of discarded solder increases, but also soldering defects due to dross occur. There is a possibility that the total defective rate associated with the flow soldering may increase and the running cost may increase.
【００１３】[0013]
【特許文献１】 特開昭54−84817 号公報、請求項、第
２頁右上欄１〜６行、同下から１〜５行[Patent Document 1] JP-A-54-84817, claims, page 2, upper right column, lines 1 to 6, lines 1 to 5 from the bottom
【特許文献２】 特開昭55−75893 号公報、請求項[Patent Document 2] JP-A-55-75893, Claims
【特許文献３】 特開平11−333589号公報、請求項３、
４、段落0010[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333589, Claim 3,
4, paragraph 0010
【特許文献４】 特開平６−297186号公報、請求項、段
落0007[Patent Document 4] JP-A-6-297186, claims, paragraph 0007
【特許文献５】 特開平10−144718号公報、請求項、段
落0009[Patent Document 5] Japanese Patent Laid-Open No. 10-144718, Claims, Paragraph 0009
【特許文献６】 特開2001−71173 号公報、請求項、段
落0019[Patent Document 6] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-71173, Claims, Paragraph 0019
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
においてもＰをはんだ浴に添加することは知られていた
が、Ｐは脱酸用合金として多量に添加されていた。した
がって、はんだ浴内のはんだ合金中の所定のＰよりも極
端に高い濃度 (例えば、Ｐ：0.05〜３％) のＰを含有す
る脱酸用合金を用いるものであるから、少量の脱酸用合
金を添加するが、補給時のメッキ浴におけるＰ含有量の
大幅な変動は避けられない。 (参照：特許文献１)
その他、Ｐ≦50ppm を含有するはんだ合金の例 (特許文
献２) 、Ｐ：0.1 〜１％を含有する例 (特許文献３) も
みられる。As described above, although it was known in the prior art to add P to the solder bath, a large amount of P was added as a deoxidizing alloy. Therefore, since a deoxidizing alloy containing P at a concentration extremely higher than a predetermined P in the solder alloy in the solder bath (for example, P: 0.05 to 3%) is used, a small amount of deoxidizing alloy is used. Although an alloy is added, a large fluctuation in the P content in the plating bath during replenishment is inevitable. (Reference: Patent Document 1) In addition, there are also examples of a solder alloy containing P ≦ 50 ppm (Patent Document 2) and an example containing P: 0.1 to 1% (Patent Document 3).
【００１５】なお、Pbフリーはんだ合金に合金成分とし
てＰを添加した合金は、Sn−Ag系あるいはSn−Ag−Cu系
に着目してみても、いくつか知られている。しかし、そ
の一部ははんだ付け用途ではあるものの、特にはんだ浴
内の成分元素を意図的に管理するための供給用途として
用いられる材料ではない。（参照：特許文献４〜６）
つまり、酸化抑制元素Ｐに関しては、従来はＰ濃度に着
目してはんだ槽内のはんだ中のＰ濃度が減少した頃を見
計らってＰ濃度の高いはんだ合金を少量投入することに
より、はんだ槽内のはんだ中のＰ濃度を回復させるもの
であった。Some alloys obtained by adding P as an alloy component to a Pb-free solder alloy are known, even if attention is paid to Sn-Ag type or Sn-Ag-Cu type. However, although some of them are used for soldering, they are not materials particularly used for supplying purpose for intentionally controlling the constituent elements in the solder bath. (Refer to Patent Documents 4 to 6) That is, regarding the oxidation inhibiting element P, conventionally, paying attention to the P concentration, a small amount of a solder alloy having a high P concentration is observed when the P concentration in the solder in the solder bath decreases. By pouring, the P concentration in the solder in the solder bath was recovered.
【００１６】一方、はんだ槽では、大量のプリント基板
のはんだ付けを行うため、はんだ槽内のはんだ合金がプ
リント基板に付着して減少していく。従来このはんだ槽
内のはんだが減少した分の供給は、Ｐが含有されていな
いはんだ合金で行っていた。つまり、Ｐ濃度の減少量お
よびはんだ合金の減少量は別々に管理されていたのであ
る。その結果、はんだ槽内のはんだ中のＰの減少に対し
てはＰ濃度の高いはんだ合金を少量投入し、はんだ槽内
のはんだの減少に対してはＰが全く含有されていないは
んだ合金を別々に供給していたのである。On the other hand, since a large amount of printed circuit boards are soldered in the solder bath, the solder alloy in the solder bath adheres to the printed circuit boards and decreases. Conventionally, the supply of the reduced amount of solder in the solder bath has been performed with a solder alloy containing no P. That is, the amount of decrease in P concentration and the amount of decrease in solder alloy were managed separately. As a result, a small amount of a solder alloy having a high P concentration is added to reduce the amount of P in the solder in the solder bath, and a solder alloy containing no P is separately supplied to reduce the amount of solder in the solder bath. Was supplied to.
【００１７】また、上述の場合において、そのはんだ浴
を構成するはんだ合金がすでにＰを含有する場合、同じ
はんだ合金を補給用はんだ合金として用いることも考え
られるが、これは、予めはんだ槽内に充填されたはんだ
合金と同濃度のＰ含有量のはんだ合金を供給することに
相当する。しかし、噴流はんだの場合、はんだ槽内のＰ
消費量が大きいため、槽内はんだと同濃度のＰ量のはん
だ合金の供給ではＰ消費分に相当するＰ量を補充できな
かった。Further, in the above-mentioned case, when the solder alloy constituting the solder bath already contains P, the same solder alloy may be used as the replenishing solder alloy, which is previously prepared in the solder bath. This is equivalent to supplying a solder alloy having the same P content as the filled solder alloy. However, in the case of jet solder, P in the solder bath
Since the consumption amount is large, it was not possible to supplement the P amount corresponding to the P consumption amount by supplying the solder alloy having the same P amount as the solder in the bath.
【００１８】したがって、前述と同様、はんだ槽内のは
んだ中のＰの減少に対してはＰ濃度の高いはんだ合金を
少量投入し、槽内はんだ中のＰ濃度を回復させていた。
ここに、本発明の一般的課題は、特にフローはんだ付け
法におけるはんだ浴内の酸化物発生を抑制する元素の恒
久的安定管理を行うための技術を開発することである。Therefore, in the same manner as described above, in order to reduce P in the solder in the solder bath, a small amount of a solder alloy having a high P concentration was added to recover the P concentration in the solder in the bath.
Here, a general object of the present invention is to develop a technique for performing permanent stable management of elements that suppress the generation of oxides in a solder bath, particularly in a flow soldering method.
【００１９】さらに本発明のより具体的な課題は、上述
のようなはんだ浴内におけるはんだ合金の酸化を効果的
に抑制するためにＰなどの酸化抑制元素の供給量の安定
化を図ることのできるはんだ浴供給用のはんだ合金を提
供することにある。A further specific object of the present invention is to stabilize the supply amount of an oxidation inhibiting element such as P in order to effectively suppress the oxidation of the solder alloy in the solder bath as described above. The present invention is to provide a solder alloy for supplying a solder bath.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上述のように、従来のSn
−Pbはんだの場合の槽内供給用としては、予めはんだ槽
内に充填されたはんだと同濃度のＰ量のはんだ合金で行
っていたが、この場合のはんだ槽内充填用および供給用
のはんだ合金のＰ濃度は50ppm 以下のレベルに相当する
ものであった（参照：特許文献２）。As described above, the conventional Sn
-In the case of Pb solder, for the supply in the bath, the solder alloy with the same concentration as the solder previously filled in the solder bath was used, but in this case the solder for filling and supplying in the solder bath The P concentration of the alloy was equivalent to a level of 50 ppm or less (see Patent Document 2).
【００２１】また、Pbフリーはんだの場合も同様に、予
めはんだ槽内に充填されたはんだと同濃度のＰ量のはん
だ合金が供給されており、そのＰ濃度も上述と同様、50
ppm以下のレベルであった。Also in the case of Pb-free solder, similarly, a solder alloy having the same amount of P as that of the solder previously filled in the solder bath is supplied, and the P concentration is 50 as in the above case.
The level was below ppm.
【００２２】しかしながら、本発明者らの知見によれ
ば、Pbフリーはんだの噴流稼働状況下では、槽内はんだ
と同濃度のＰ量のはんだ合金の供給ではＰ消費分に相当
するＰ量を補充できずに槽内Ｐ量が減少し、やがては消
失してしまい、槽内Ｐ量を一定に保つことができなかっ
た。However, according to the findings of the present inventors, under the jet operating condition of Pb-free solder, when the solder alloy having the same concentration as the solder in the bath is supplied, the P amount corresponding to the P consumption is replenished. However, the amount of P in the tank decreased and eventually disappeared, and the amount of P in the tank could not be kept constant.
【００２３】このように、はんだ槽内の酸化抑制元素で
あるＰが消失した場合、前述のようにＰの消費分に相当
する量を母合金として供給することによって、対処する
方法が採られている。その供給方法とは、毎日あるいは
月２〜４回など、定期的に酸化抑制元素を高濃度に調整
した母合金をはんだ槽内へ供給し、槽内の酸化抑制元素
濃度を調整するという作業である。As described above, when P, which is the oxidation inhibiting element in the solder bath, disappears, a method is taken to cope with it by supplying the amount corresponding to the consumption of P as the mother alloy as described above. There is. The supply method is the work of supplying the mother alloy, in which the oxidation suppressing element is adjusted to a high concentration, to the solder bath regularly every day or 2 to 4 times a month, and adjusting the concentration of the oxidation suppressing element in the bath. is there.
【００２４】しかしながら、その場合にあってもこの調
整作業はその都度、母合金の調合量の秤量、槽内への投
入と一定時間の攪拌、調整後の槽内濃度の確認等、面倒
な作業を要するものであった。However, even in such a case, this adjustment work is troublesome work such as weighing the preparation amount of the mother alloy each time, introducing it into the tank and stirring for a certain time, and checking the tank concentration after the adjustment. Was required.
【００２５】そこで、本発明者らは、次の点に着目し
た。すなわち、フローはんだ付け法では、はんだ付けに
伴いプリント基板に付着する分と噴流により発生するド
ロス部としてはんだ槽外へ排出される分とがある。これ
らの排出量に相当するはんだがはんだ槽内に供給され
る。この供給手段としては、棒状はんだあるいは線状は
んだが用いられ、はんだ槽内の液面制御と共に断続的に
供給される。その際、はんだ槽へのはんだの供給だけで
常に槽内Ｐ量を一定に保つことができれば、別途Ｐを投
入する手間がなくなる。Therefore, the present inventors have paid attention to the following points. That is, in the flow soldering method, there is a portion attached to the printed board due to the soldering and a portion discharged out of the solder bath as a dross portion generated by the jet flow. Solder corresponding to these discharged amounts is supplied into the solder bath. As the supply means, rod-shaped solder or linear solder is used, and the solder is supplied intermittently while controlling the liquid level in the solder bath. At that time, if the amount of P in the bath can always be kept constant only by supplying the solder to the solder bath, there is no need to separately add P.
【００２６】そこで本発明者らは、Sn-Ag 系およびSn-A
g-Cu系はんだ合金に着目して、さらに検討を重ねた結
果、通常、これらのはんだ合金をフロー方法で用いる場
合、はんだ浴には、酸化抑制元素としてのＰが30ppm 程
度含有されており、その場合、はんだ浴としても10〜20
ppm 程度含有されていれば、ドロスの発生およびそれに
基づく欠陥防止が効果的に行われ、そのためには補給用
はんだ合金として60〜100ppmのＰを含有する補給用はん
だ合金を用いればよいことを知り、本発明を完成させ
た。Therefore, the present inventors have proposed the Sn-Ag system and the Sn-A system.
As a result of further studies focusing on g-Cu based solder alloys, when using these solder alloys by the flow method, the solder bath usually contains about 30 ppm of P as an oxidation suppressing element. In that case, 10 to 20 as a solder bath
Knowing that if the content is about ppm, the generation of dross and the prevention of defects due to it can be effectively performed, and for that purpose, a supplementary solder alloy containing 60 to 100 ppm of P should be used as a supplementary solder alloy. The present invention has been completed.
【００２７】ここに、本発明は、SnとAgを含むはんだ合
金であって、さらにＰを60〜100 質量ppm 含むことを特
徴とする、前記はんだ合金から成るはんだ浴に対するは
んだ浴供給用の鉛フリーはんだ合金である。Here, the present invention is a solder alloy containing Sn and Ag, further containing P in an amount of 60 to 100 ppm by mass, and a lead for supplying a solder bath to a solder bath made of the above solder alloy. Free solder alloy.
【００２８】別の面からは本発明は、SnとAgとCuを含む
はんだ合金であって、さらにＰを60〜100 質量ppm 含む
ことを特徴とする、前記はんだ合金から成るはんだ浴に
対するはんだ浴供給用鉛フリーはんだ合金である。In another aspect, the present invention is a solder alloy containing Sn, Ag, and Cu, further containing P in an amount of 60 to 100 ppm by mass. It is a lead-free solder alloy for supply.
【００２９】さらに別の面からは本発明は、質量％で、
Ag:2.5〜3.5 ％、Cu:0.2〜0.9 ％、残部Snから成るはん
だ合金であって、さらにＰを60〜100 質量ppm 含むこと
を特徴とする、前記はんだ合金から成るはんだ浴に対す
るはんだ浴供給用鉛フリーはんだ合金である。In yet another aspect, the present invention is directed to a mass%
Solder alloy supply consisting of Ag: 2.5-3.5%, Cu: 0.2-0.9%, balance Sn, and further containing 60 to 100 mass ppm of P. Solder bath supply to a solder bath composed of said solder alloy. It is a lead-free solder alloy for use.
【００３０】かくして、本発明によれば、はんだ浴に所
定濃度のＰが添加されたはんだを充填しておき、はんだ
付け作業中におけるはんだ浴中のＰ減少速度を把握する
とともに、該Ｐ減少速度に追従して所定のＰ濃度を保つ
ことができる所定濃度よりも高濃度のＰ含有はんだを作
製し、該はんだをはんだ付け作業に伴って減少するはん
だの供給時にはんだ浴に供給することができる。Thus, according to the present invention, the solder bath is filled with the solder to which a predetermined concentration of P is added, and the P decrease rate in the solder bath during the soldering operation is grasped and the P decrease rate is obtained. It is possible to manufacture a P-containing solder having a concentration higher than a predetermined concentration capable of maintaining a predetermined P concentration following the above, and to supply the solder to the solder bath when the solder is reduced in accordance with the soldering work. .
【００３１】さらに、本発明によれば、はんだ浴中に供
給される棒状あるいは線状はんだ材のＰ濃度は、Ｐの消
費を補う量に設定された材料を用いるため、従来定期的
にＰを高濃度に調整した母合金をはんだ浴内へ供給し、
はんだ浴内Ｐ濃度を調整するという面倒な作業を省くこ
とができ、毎日の通常作業内で、自動的にはんだ浴内Ｐ
量が一定に保持され、メンテナンスフリーにてＰ量の恒
久的な管理が達成できるものである。Further, according to the present invention, since the P concentration of the rod-shaped or linear solder material supplied into the solder bath is set to the amount that compensates for the consumption of P, P is conventionally regularly used. Supply the mother alloy adjusted to high concentration into the solder bath,
The troublesome work of adjusting the P concentration in the solder bath can be omitted, and the P in the solder bath can be automatically
The amount is kept constant, and the P amount can be permanently managed without maintenance.
【００３２】この供給用材料を用いることにより、はん
だ槽内のＰの消失を回避し、ドロス抑制効果を恒久的に
維持するため、フローはんだ付け方法、特にウェーブは
んだ付け方法におけるはんだ付け品質の安定確保が可能
となる。By using this supply material, it is possible to avoid the loss of P in the solder bath and to permanently maintain the dross suppressing effect, so that the soldering quality is stable in the flow soldering method, particularly in the wave soldering method. It becomes possible to secure.
【００３３】[0033]
【発明の実施の態様】本発明は、はんだ浴を用いたフロ
ーはんだ付け方法において、はんだ浴にはんだを供給し
ながらはんだ浴内のＰ含有量を一定に保つために用いら
れる供給用Pbフリーはんだ合金である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a flow soldering method using a solder bath, in which Pb-free solder for supply is used for keeping the P content in the solder bath constant while supplying the solder to the solder bath. It is an alloy.
【００３４】従って、はんだ浴内のはんだ合金の構成元
素とはんだ浴に供給するはんだ合金の構成元素は基本的
には同一であるが、はんだ付け中に元素の含有量が増加
するような場合は、増加する元素を全く含有しないか、
或は所定の含有量よりも少ない含有量のはんだを供給し
てもよい。例えば、はんだ浴内のはんだ合金の構成元素
がSn−Ag−Cu−Ｐである場合、このはんだ合金で多数の
プリント基板をはんだ付けすると、プリント基板のラン
ドからCuが少しずつはんだ浴内のはんだ合金中に溶け出
して、該はんだ合金のCu含有量が所定の含有量よりも多
くなる。その結果、はんだ浴内のはんだ中に針状のCu−
Snの金属間化合物が析出してはんだ付け部間を短絡させ
たり、液相線温度を上昇させてはんだ付け性を悪くした
りする。Therefore, although the constituent elements of the solder alloy in the solder bath and the constituent elements of the solder alloy supplied to the solder bath are basically the same, when the content of the element increases during soldering, , Contains no increasing elements at all,
Alternatively, a solder having a content smaller than a predetermined content may be supplied. For example, when the constituent element of the solder alloy in the solder bath is Sn-Ag-Cu-P, when a large number of printed circuit boards are soldered with this solder alloy, Cu is gradually soldered from the land of the printed circuit board in the solder bath. It elutes in the alloy, and the Cu content of the solder alloy becomes higher than the predetermined content. As a result, needle-shaped Cu-
An intermetallic compound of Sn is deposited to short-circuit the soldered parts, or the liquidus temperature is raised to deteriorate the solderability.
【００３５】このように、はんだ付け時にはんだ浴中に
Cuが増加するような場合、はんだ浴に供給するはんだ
は、Cuを全く含まないか、或は所定のCu含有量よりも少
ないはんだを用いてもよい。この場合も、酸化抑制元素
は、減少速度に追従して所定濃度を保つような高濃度に
する。In this way, when soldering
In the case where Cu increases, the solder supplied to the solder bath may contain no Cu or a solder containing less than a predetermined Cu content. Also in this case, the oxidation suppressing element is made to have a high concentration so as to keep the predetermined concentration by following the reduction rate.
【００３６】本発明のはんだ浴供給用はんだ合金におい
て、Ｐ含有量が60ppm より少ないとはんだ浴の噴流稼働
に伴うＰ消費分に相当するＰ量を補充できずに浴内Ｐ量
が減少するため、浴内Ｐ量の安定した状態に保持できな
い。100ppmより多いと、はんだ合金自体の特性としてぬ
れ性が低下する傾向がある。このようなはんだ合金を誤
って初期投入用途に使用した場合には、ぬれ性の低下に
伴うはんだ付け欠陥が発生し、総不良率が増加してラン
ニングコストの上昇を招く恐れがある。よって、本発明
においてＰ量は100ppmを上限とした。In the solder alloy for supplying a solder bath of the present invention, if the P content is less than 60 ppm, the P amount corresponding to the P consumption amount due to the jet operation of the solder bath cannot be replenished and the P amount in the bath decreases. , The amount of P in the bath cannot be maintained in a stable state. If it exceeds 100 ppm, the wettability of the solder alloy itself tends to deteriorate. If such a solder alloy is mistakenly used for the initial application, a soldering defect may occur due to a decrease in wettability, which may increase the total defective rate and increase the running cost. Therefore, the upper limit of the amount of P in the present invention is 100 ppm.
【００３７】つまり、本発明は、はんだ浴供給用はんだ
合金であるが、誤って初期投入用途に使用した場合にも
支障なく使用できる浴内Ｐ量の上限を採択したのであ
る。本発明の鉛フリーはんだは、Sn−Ag系またはSn−Ag
−Cu系にＰを含有させたものであるが、Sn中へのAg、Cu
の好適な含有量は重量比でAgは2.5 〜3.5 ％、Cuは0.2
〜0.9 ％である。Ag及びCuの含有比率が前記範囲より多
くても少なくても、はんだの液相線温度を押し上げて溶
融温度域が広がるため、はんだ付け欠陥を生じ易く、は
んだ付け作業に困難をきたす恐れがあり、フローはんだ
付け用途には適さない。That is, although the present invention is a solder alloy for supplying a solder bath, the upper limit of the amount of P in the bath that can be used without trouble even when it is accidentally used for the initial application is adopted. The lead-free solder of the present invention is Sn-Ag system or Sn-Ag.
-Cu system containing P, but Ag and Cu in Sn
The preferred content of Ag is 2.5 to 3.5% by weight and Cu is 0.2%.
~ 0.9%. Even if the content ratio of Ag and Cu is more or less than the above range, the liquidus temperature of the solder is pushed up and the melting temperature range is expanded, so that a soldering defect is likely to occur and the soldering work may be difficult. Not suitable for flow soldering applications.
【００３８】次に、本発明の作用効果を実施例によって
さらに具体的に説明する。Next, the function and effect of the present invention will be described more specifically by way of examples.
【００３９】[0039]
【実施例】本例において用いたはんだ浴を収容するはん
だ槽の容量は460kg の大きさで、間接ヒータ方式、Ｗ噴
流方式の浴槽であった。予め前記はんだ槽内にはんだ合
金を溶解充填（初期投入）してはんだ浴を構成した。そ
の際、初期投入に使用したはんだ合金は、Sn-3.0Ag-0.5
Cu-0.003P(質量％）の組成のPbフリーはんだであった。EXAMPLE The solder bath used in this example has a capacity of 460 kg and is an indirect heater type or W jet type bath. A solder alloy was previously melt-filled into the solder bath (initial loading) to form a solder bath. At that time, the solder alloy used for the initial charging was Sn-3.0Ag-0.5.
The Pb-free solder had a composition of Cu-0.003P (mass%).
【００４０】比較例として、前記はんだ槽に初期投入し
たはんだ合金と同じものを供給用はんだとして15日間使
用した。その際のはんだ浴内Ｐ濃度推移を図１にグラフ
で示す。15日間稼働後のはんだ浴内Ｐ含有量は５質量
ppm レベルという極微量の値を示していた。As a comparative example, the same solder alloy initially charged in the solder bath was used as a supply solder for 15 days. The transition of P concentration in the solder bath at that time is shown in a graph in FIG. P content in the solder bath after operating for 15 days is 5 mass
It showed a very low level of ppm level.
【００４１】次に、本発明例として、はんだの主要成分
（Sn、Ag、Cu）が同一で、Ｐ含有量を80質量ppm に調合
したはんだ合金をはんだ浴供給用として使用した。その
際のはんだ浴内Ｐ濃度推移を図１にグラフで示す。Ｐ
含有量80質量ppm の供給用はんだを投入し続けること
で、はんだ浴内Ｐ含有量は20質量ppm レベルで安定した
状態を維持していた。Next, as an example of the present invention, a solder alloy having the same main components (Sn, Ag, Cu) of the solder and having a P content of 80 mass ppm was used for supplying a solder bath. The transition of P concentration in the solder bath at that time is shown in a graph in FIG. P
By continuously supplying the supply solder having a content of 80 mass ppm, the P content in the solder bath remained stable at the level of 20 mass ppm.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Pbフリーはんだ合金をはんだ浴内のＰ含有量を安定管理
する目的に用いることができる。はんだ浴への供給用途
として本発明のPbフリーはんだ合金をはんだ浴供給用と
して用いることにより、毎日の通常作業内で、自動的に
槽内Ｐ量が一定に保持され、メンテナンスフリーにては
んだ浴内Ｐ含有量の恒久的な管理が可能である。この方
法により、はんだ槽内のＰの消失を回避し、ドロス抑制
効果を恒久的に維持するため、フローはんだ付けにおけ
るはんだ付け品質が安定確保され、はんだ接合部におけ
るはんだ合金組成が一定に保持され、Ｐ含有量が過剰に
なることはなく、ドロス生成が抑制されるため、材料コ
ストの低減が可能となり、その他、雰囲気を調整する手
段を新たに設ける必要もない等、従来にない優れた効果
を奏するものである。As described above, according to the present invention,
The Pb-free solder alloy can be used for the purpose of stably controlling the P content in the solder bath. By using the Pb-free solder alloy of the present invention for supplying a solder bath as a solder bath supply, the P amount in the bath is automatically kept constant during normal daily work, and the solder bath is maintenance-free. Permanent management of P content is possible. By this method, the loss of P in the solder bath is avoided and the dross suppressing effect is permanently maintained, so that the soldering quality in flow soldering is stably ensured and the solder alloy composition in the solder joint is kept constant. , P content does not become excessive and dross generation is suppressed, so that material cost can be reduced, and it is not necessary to newly provide a means for adjusting the atmosphere. Is played.
【図１】はんだ浴内のＰ濃度の推移を示すグラフであ
る。FIG. 1 is a graph showing changes in P concentration in a solder bath.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 春夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野上 弘文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 江口 憲久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宗形 修 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内 (72)発明者 上島 稔 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AA01 AB01 AC01 BB08 CC24 GG20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Haruo Suzuki 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Hirofumi Nogami 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Norihisa Eguchi 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Mougata 23 Senju-Hashidocho, Adachi-ku, Tokyo Senju Metal Industry Co., Ltd. (72) Inventor Minoru Uejima 23 Senju-Hashidocho, Adachi-ku, Tokyo Senju Metal Industry Co., Ltd. F term (reference) 5E319 AA01 AB01 AC01 BB08 CC24 GG20
Claims (3)
にＰを60〜100 質量ppm 含むことを特徴とする、前記は
んだ合金から成るはんだ浴に対するはんだ浴供給用の鉛
フリーはんだ合金。1. A lead-free solder alloy for supplying a solder bath to a solder bath comprising the solder alloy, wherein the solder alloy contains Sn and Ag and further contains P in an amount of 60 to 100 mass ppm.
さらにＰを60〜100質量ppm 含むことを特徴とする、前
記はんだ合金から成るはんだ浴に対するはんだ浴供給用
鉛フリーはんだ合金。2. A solder alloy containing Sn, Ag, and Cu,
A lead-free solder alloy for supplying a solder bath to a solder bath comprising the above-mentioned solder alloy, further containing 60 to 100 mass ppm of P.
9 ％、残部Snから成るはんだ合金であって、さらにＰを
60〜100 質量ppm 含むことを特徴とする、前記はんだ合
金のはんだ浴に対するはんだ浴供給用鉛フリーはんだ合
金。3. In mass%, Ag: 2.5-3.5%, Cu: 0.2-0.
It is a solder alloy consisting of 9% and the balance Sn.
A lead-free solder alloy for supplying a solder bath to the solder bath of the above solder alloy, which contains 60 to 100 mass ppm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002372542A JP2003266193A (en) | 2002-01-10 | 2002-12-24 | Lead-free solder for feeding into solder bath |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002-3251 | 2002-01-10 | ||
| JP2002003251 | 2002-01-10 | ||
| JP2002372542A JP2003266193A (en) | 2002-01-10 | 2002-12-24 | Lead-free solder for feeding into solder bath |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003266193A true JP2003266193A (en) | 2003-09-24 |
Family
ID=29217832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002372542A Pending JP2003266193A (en) | 2002-01-10 | 2002-12-24 | Lead-free solder for feeding into solder bath |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003266193A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004261863A (en) * | 2003-01-07 | 2004-09-24 | Senju Metal Ind Co Ltd | Lead-free solder |
| WO2009104271A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 株式会社日本スペリア社 | Method of regulating nickel concentration in lead-free solder containing nickel |
| JP2012509992A (en) * | 2008-11-28 | 2012-04-26 | ▲広▼州▲瀚▼源▲電▼子科技有限公司 | Lead-free solder dross reduction method |
| US10213879B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-02-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002372542A patent/JP2003266193A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004261863A (en) * | 2003-01-07 | 2004-09-24 | Senju Metal Ind Co Ltd | Lead-free solder |
| WO2009104271A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 株式会社日本スペリア社 | Method of regulating nickel concentration in lead-free solder containing nickel |
| JP5249958B2 (en) * | 2008-02-22 | 2013-07-31 | 株式会社日本スペリア社 | Ni concentration adjustment method for lead-free solder containing Ni |
| US8557021B2 (en) | 2008-02-22 | 2013-10-15 | Nihon Superior Sha Co., Ltd. | Method of regulating nickel concentration in lead-free solder containing nickel |
| JP2012509992A (en) * | 2008-11-28 | 2012-04-26 | ▲広▼州▲瀚▼源▲電▼子科技有限公司 | Lead-free solder dross reduction method |
| US10213879B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-02-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4493658B2 (en) | Lead-free solder paste | |
| EP1614500A1 (en) | Solder paste and printed board | |
| WO2007125861A1 (en) | Solder paste | |
| KR101738841B1 (en) | HIGH-TEMPERATURE SOLDER JOINT COMPRISING Bi-Sn-BASED HIGH-TEMPERATURE SOLDER ALLOY | |
| JP4577888B2 (en) | Fe erosion prevention solder alloy and Fe erosion prevention method | |
| JP3221670B2 (en) | Copper concentration control method for dip solder bath | |
| US6474537B1 (en) | Soldering method using a Cu-containing lead-free alloy | |
| TWI238094B (en) | Soldering method and solder alloy for additional supply | |
| JP2004298931A (en) | High-temperature lead-free solder alloy and electronic part | |
| JP2003311469A (en) | Solder paste, electronic parts and step soldering method | |
| JP3673021B2 (en) | Lead-free solder for electronic component mounting | |
| US6702175B1 (en) | Method of soldering using lead-free solder and bonded article prepared through soldering by the method | |
| JP2005340275A (en) | Electronic component junction, its manufacturing method and electronic device comprising same | |
| JP2009255176A (en) | Soldering composition and electronic component | |
| JP2003266193A (en) | Lead-free solder for feeding into solder bath | |
| JP2005021958A (en) | Lead-free solder paste | |
| JP5724088B2 (en) | Metal filler and lead-free solder containing the same | |
| KR100963462B1 (en) | SOLDER ALLOY AND METHOD FOR Fe-LEACHING PREVENTION | |
| JP4151409B2 (en) | Soldering method | |
| JP2008093701A (en) | Solder alloy | |
| JP2001358456A (en) | Electronic equipment connected by lead-free solder | |
| JP2004320046A (en) | Method of soldering lead-free solder, and junction by using same method of soldering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050803 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071204 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20080204 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080311 |