JP2009506203A - Solder alloy - Google Patents

Solder alloy Download PDF

Info

Publication number
JP2009506203A
JP2009506203A JP2008527511A JP2008527511A JP2009506203A JP 2009506203 A JP2009506203 A JP 2009506203A JP 2008527511 A JP2008527511 A JP 2008527511A JP 2008527511 A JP2008527511 A JP 2008527511A JP 2009506203 A JP2009506203 A JP 2009506203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
alloy according
chromium
ball grid
grid array
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
Application number
JP2008527511A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ブライアン レウィス，
バワ シン，
ジョン ラウリン，
ランジット パンダー，
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpha Assembly Solutions Inc
Original Assignee
Frys Metals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frys Metals Inc filed Critical Frys Metals Inc
Publication of JP2009506203A publication Critical patent/JP2009506203A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C12/00—Alloys based on antimony or bismuth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262—Sn as the principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process

Abstract

ボールグリッドアレイでの使用に適する合金であって、０．１５〜１．５ｗｔ％の銅、０．１〜４ｗｔ％の銀、０〜０．１ｗｔ％のリン、０〜０．１ｗｔ％のゲルマニウム、０〜０．１ｗｔ％のガリウム、０〜０．３ｗｔ％の１種又は複数種の希土類元素、０〜０．３ｗｔ％のインジウム、０〜０．３ｗｔ％のマグネシウム、０〜０．３ｗｔ％のカルシウム、０〜０．３ｗｔ％のシリコン、０〜０．３ｗｔ％のアルミニウム、０〜０．３ｗｔ％の亜鉛、０〜１ｗｔ％のアンチモンと、以下の元素、０．０２〜０．３ｗｔ％のニッケル、０．００８〜０．２ｗｔ％のマンガン、０．０１〜０．３ｗｔ％のコバルト、０．００５〜０．３ｗｔ％のクロム、０．０２〜０．３ｗｔ％の鉄、及び０．００８〜０．１ｗｔ％のジルコニウムの少なくとも１種と、残部錫とを、不可避の不純物とともに含む合金。  Alloy suitable for use in a ball grid array, 0.15-1.5 wt% copper, 0.1-4 wt% silver, 0-0.1 wt% phosphorus, 0-0.1 wt% germanium 0 to 0.1 wt% gallium, 0 to 0.3 wt% one or more rare earth elements, 0 to 0.3 wt% indium, 0 to 0.3 wt% magnesium, 0 to 0.3 wt% Calcium, 0-0.3 wt% silicon, 0-0.3 wt% aluminum, 0-0.3 wt% zinc, 0-1 wt% antimony and the following elements, 0.02-0.3 wt% Nickel, 0.008-0.2 wt% manganese, 0.01-0.3 wt% cobalt, 0.005-0.3 wt% chromium, 0.02-0.3 wt% iron, and 0. 008 to 0.1 wt% of at least zirconium And species, and balance tin, an alloy together with unavoidable impurities.

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、合金、特に、無鉛半田合金に関する。この合金は、これだけに限らないが、特に、ボールグリッドアレイ及びチップスケールパッケージにおける、半田球の形態での使用に適する。   The present invention relates to alloys, particularly lead-free solder alloys. This alloy is particularly suitable for use in the form of solder balls in, but not limited to, ball grid arrays and chip scale packages.

環境的な理由のため、従来の鉛含有合金に対する無鉛への置き換え需要が増加している。多くの従来の半田合金は、錫−銅共晶組成、Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕにほぼ基づいている。   For environmental reasons, the demand for replacing lead-containing alloys with lead-free alloys is increasing. Many conventional solder alloys are mostly based on the tin-copper eutectic composition, Sn-0.7 wt% Cu.

ボールグリッドアレイ接合部は、２つの下地間、通常、円形パッド間の半田ビーズである。この接合部の合金は、回路基板上にチップを実装するために使用される。   The ball grid array junction is a solder bead between two substrates, usually between circular pads. This junction alloy is used to mount the chip on the circuit board.

ボールグリッドアレイ及びチップスケールパッケージでの使用に適する半田合金については幾つかの要求事項がある。第１に、この合金は、銅、ニッケル、ニッケルリン、ニッケルボロン（「無電解ニッケル」）などの様々な下地材料に対して良好な濡れ特性を示さなければならない。半田合金は、下地を溶解し、その界面で下地と金属間化合物を形成する傾向がある。例えば、半田合金中の錫は、下地と、その界面で反応して、金属間化合物を形成するであろう。下地が銅であれば、Ｃｕ６Ｓｎ５の層が形成されるであろう。このような層は、通常、１ミクロンの分率から数ミクロンまでの厚みを有する。この層と銅下地との界面では、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物が存在し得る。このような金属間化合物は、脆い半田接合部となる恐れがある。幾つかの場合では、ボイドが生じることにより、応力のかかる接合部が早期に破壊する恐れがある。 There are several requirements for solder alloys suitable for use in ball grid arrays and chip scale packages. First, the alloy must exhibit good wetting properties for various substrate materials such as copper, nickel, nickel phosphorus, nickel boron (“electroless nickel”). Solder alloys tend to dissolve the base and form an intermetallic compound with the base at the interface. For example, tin in a solder alloy will react with the substrate at its interface to form an intermetallic compound. If the substrate is copper, a layer of Cu 6 Sn 5 will be formed. Such a layer typically has a thickness of 1 micron to several microns. Cu 3 Sn intermetallic compounds may be present at the interface between this layer and the copper substrate. Such an intermetallic compound may become a brittle solder joint. In some cases, voids can cause premature failure of stressed joints.

他の重要な要因は、（ｉ）機械特性を高めることになる、合金自体中の金属間化合物の存在、（ｉｉ）多重リフロー時の耐酸化性、（ｉｉｉ）ドロス発生率及び（ｉｖ）合金安定性である。この後者の考慮事項は、タンク又は浴中に合金を長時間保持する用途で重要となる。   Other important factors are (i) the presence of intermetallic compounds in the alloy itself, which will enhance the mechanical properties, (ii) oxidation resistance during multiple reflows, (iii) dross generation rate and (iv) the alloy It is stability. This latter consideration is important for applications that hold the alloy in a tank or bath for an extended period of time.

本発明は、従来技術と関連する問題の少なくとも幾つかに取り組み、改良された半田合金を提供することを目的とする。したがって、本発明は、ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージでの使用に適する合金であって、
０．１５〜１．５ｗｔ％の銅、
０．１〜４ｗｔ％の銀、
０〜０．１ｗｔ％のリン、
０〜０．１ｗｔ％のゲルマニウム、
０〜０．１ｗｔ％のガリウム、
０〜０．３ｗｔ％の１種又は複数種の希土類元素、
０〜０．３ｗｔ％のインジウム、
０〜０．３ｗｔ％のマグネシウム、
０〜０．３ｗｔ％のカルシウム、
０〜０．３ｗｔ％のシリコン、
０〜０．３ｗｔ％のアルミニウム、
０〜０．３ｗｔ％の亜鉛、
０〜１ｗｔ％のアンチモンと、
以下の元素、
０．０２〜０．３ｗｔ％のニッケル、
０．００８〜０．２ｗｔ％のマンガン、
０．０１〜０．３ｗｔ％のコバルト、
０．００５〜０．３ｗｔ％のクロム、
０．０２〜０．３ｗｔ％の鉄、
０．００８〜０．１ｗｔ％のジルコニウム
の少なくとも１種と、
残部錫と、
不可避の不純物と、
を含む合金を提供する。 The present invention addresses at least some of the problems associated with the prior art and aims to provide an improved solder alloy. Thus, the present invention is an alloy suitable for use in a ball grid array or chip scale package,
0.15-1.5 wt% copper,
0.1 to 4 wt% silver,
0-0.1 wt% phosphorus,
0 to 0.1 wt% germanium,
0-0.1 wt% gallium,
0 to 0.3 wt% of one or more rare earth elements,
0 to 0.3 wt% indium,
0-0.3 wt% magnesium,
0 to 0.3 wt% calcium,
0-0.3 wt% silicon,
0 to 0.3 wt% aluminum,
0-0.3 wt% zinc,
0-1 wt% antimony,
The following elements,
0.02-0.3 wt% nickel,
0.008 to 0.2 wt% manganese,
0.01-0.3 wt% cobalt,
0.005 to 0.3 wt% chromium,
0.02-0.3 wt% iron,
At least one of 0.008-0.1 wt% zirconium;
The remaining tin,
With inevitable impurities,
An alloy is provided.

本発明をここで更に説明する。以下の項では、本発明の様々な態様をより詳細に定義する。そのように定義する各態様は、そうすべきでないと明確に示されない限り、任意の他の態様又は複数の態様と組み合わせてもよい。特に、好ましいか又は有利である場合に示される任意の特徴は、好ましいか又は有利である場合に示される任意の他の特徴又は複数の特徴と組み合わせてもよい。   The invention will now be further described. In the following sections, various aspects of the invention are defined in more detail. Each aspect so defined may be combined with any other aspect or aspects unless clearly indicated otherwise. In particular, any feature indicated when preferred or advantageous may be combined with any other feature or features indicated when preferred or advantageous.

銅は、錫と共晶を形成することにより、融点が低下し合金強度が上昇する。過共晶範囲内の銅含量では、液相線温度は上昇するが合金強度も更に上昇する。   Copper forms a eutectic with tin, thereby lowering the melting point and increasing the alloy strength. At copper contents within the hypereutectic range, the liquidus temperature increases but the alloy strength further increases.

この合金は、好ましくは０．１５〜１ｗｔ％のＣｕ、より好ましくは０．５〜０．９ｗｔ％のＣｕ、更により好ましくは０．６〜０．８ｗｔ％のＣｕを含む。   The alloy preferably contains 0.15 to 1 wt% Cu, more preferably 0.5 to 0.9 wt% Cu, and even more preferably 0.6 to 0.8 wt% Cu.

銀では、融点が低下し、銅下地及び他の下地に対する半田の濡れ特性が向上する。   In silver, melting | fusing point falls and the wetting characteristic of the solder with respect to a copper base and another base improves.

この合金は、好ましくは０．１〜３ｗｔ％のＡｇ、より好ましくは０．１〜２ｗｔ％のＡｇを含む。この合金は、０．１〜１ｗｔ％のＡｇを含むことが最も好ましい。この範囲内での好ましい範囲は、０．１〜０．５ｗｔ％のＡｇ、より好ましくは０．１〜０．４ｗｔ％のＡｇ、更により好ましくは０．１〜０．３ｗｔ％のＡｇである。Ａｇの範囲の下限は、０．２ｗｔ％まで上げてもよい。   This alloy preferably contains 0.1-3 wt% Ag, more preferably 0.1-2 wt% Ag. Most preferably, the alloy contains 0.1 to 1 wt% Ag. A preferred range within this range is 0.1 to 0.5 wt% Ag, more preferably 0.1 to 0.4 wt% Ag, and even more preferably 0.1 to 0.3 wt% Ag. . The lower limit of the Ag range may be increased to 0.2 wt%.

低い銀含量は、合金の低剛性に耐落下衝撃性向上という必然の結果をもたらすので有利となることが判明した。落下衝撃試験又は他の高歪速度試験では、合金の剛性及び音響インピーダンスが、半田合金を通じて界面（即ち、半田／ＩＭＣ／下地）に応力がどのように伝達するかを決定する主な役割を果たす。このような応力又は応力波は、この合金によって減衰されることが好ましい。低い銀含量は、この点で合金特性を向上させることが判明した。更に、金属間化合物Ａｇ３Ｓｎは、通常、高アスペクト比のラス（ｌａｔｈｓ）及びプレート（ｐｌａｔｅｓ）として形成されることが判明した。半田接合部を形成する際、Ａｇ３ＳｎのＩＭＣは、その界面（即ち、半田／ＩＭＣ／下地）で核となる傾向を有する。この構造は応力上昇剤として作用するため、半田接合部が更に脆化し得る。これらの理由のため、本発明による合金中の銀含量は、≦１ｗｔ％であることが有利であり、好ましくは≦０．４ｗｔ％、より好ましくは≦０．３５ｗｔ％、更により好ましくは≦０．３ｗｔ％である。   A low silver content has been found to be advantageous as the low stiffness of the alloy has the inevitable consequence of improved drop impact resistance. In drop impact tests or other high strain rate tests, the stiffness and acoustic impedance of the alloy plays a major role in determining how stress is transferred through the solder alloy to the interface (ie, solder / IMC / substrate). . Such stresses or stress waves are preferably attenuated by the alloy. A low silver content has been found to improve alloy properties in this respect. Furthermore, it has been found that the intermetallic compound Ag3Sn is typically formed as high aspect ratio laths and plates. When forming a solder joint, the IMC of Ag3Sn tends to be a nucleus at the interface (ie, solder / IMC / underlay). Since this structure acts as a stress-increasing agent, the solder joint can be further embrittled. For these reasons, the silver content in the alloys according to the invention is advantageously ≦ 1 wt%, preferably ≦ 0.4 wt%, more preferably ≦ 0.35 wt%, even more preferably ≦ 0. .3 wt%.

存在する場合、この合金は、好ましくはニッケル、コバルト、鉄及びクロムの少なくとも１種を０．０２〜０．２ｗｔ％含み、より好ましくはニッケル、コバルト、鉄及びクロムの少なくとも１種を０．０２〜０．１ｗｔ％含む。   When present, the alloy preferably contains 0.02 to 0.2 wt% of at least one of nickel, cobalt, iron and chromium, more preferably 0.02 to at least one of nickel, cobalt, iron and chromium. Contains ~ 0.1 wt%.

存在する場合、この合金は、０．００５〜０．３ｗｔ％のマグネシウムを含むことが好ましい。この場合では、改良特性は、０．０２〜０．３ｗｔ％のＦｅの存在によって得ることができる。   When present, the alloy preferably contains 0.005 to 0.3 wt% magnesium. In this case, improved properties can be obtained by the presence of 0.02 to 0.3 wt% Fe.

存在する場合、この合金は、０．０１〜０．１５ｗｔ％のマンガンを含むことが好ましく、０．０２〜０．１ｗｔ％のマンガンを含むことがより好ましい。   When present, the alloy preferably contains 0.01 to 0.15 wt% manganese, more preferably 0.02 to 0.1 wt% manganese.

ニッケル、コバルト、クロム、マンガン、鉄、アンチモン及びジルコニウムは、金属間化合物成長調節剤（ｇｒｏｗｔｈ ｍｏｄｉｆｉｅｒ）及び結晶微細化剤として作用し得る。例えば、理論で縛られることを望まないが、ニッケルが錫及び銅と金属間化合物を形成することにより金属間化合物ＣｕＮｉＳｎが形成し、この金属間化合物中の低溶解性元素の存在によりＣｕの拡散が遅くなるため、経時的に形成するＩＭＣの量が減少すると考えられる。   Nickel, cobalt, chromium, manganese, iron, antimony and zirconium can act as an intermetallic compound growth modifier and crystal refiner. For example, although not wishing to be bound by theory, nickel forms an intermetallic compound with tin and copper to form an intermetallic compound CuNiSn, and the presence of low solubility elements in the intermetallic compound causes diffusion of Cu. It is considered that the amount of IMC formed with time decreases as the time delays.

マンガン、コバルト及びクロムの各々は、錫中では低溶解性を有し、また、銅及び錫と金属間化合物を形成するとも考えられる。この金属間化合物が存在すると溶融状態から固体状態へ合金を冷却する際に生じる微細構造に影響を及ぼす。より微細な結晶粒組織が認められ、これは、更に合金の外観及び強度に有効である。   Each of manganese, cobalt, and chromium has a low solubility in tin and is considered to form an intermetallic compound with copper and tin. The presence of this intermetallic compound affects the microstructure that occurs when the alloy is cooled from the molten state to the solid state. A finer grain structure is observed, which is further effective for the appearance and strength of the alloy.

ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物の成長速度は、無ニッケル合金の場合より低いことが判明した。   It has been found that the growth rate of the CuNiSn intermetallic compound is lower than that of the nickel-free alloy.

コバルトは、界面の金属間化合物形成速度を遅くすることが判明した。   Cobalt has been found to slow the intermetallic compound formation rate at the interface.

本発明の好ましい一実施形態では、この合金は、０．００５〜０．３ｗｔ％のクロム、好ましくは０．０１〜０．３ｗｔ％のクロム、より好ましくは０．０２〜０．２ｗｔ％のクロム、更により好ましくは０．０３〜０．１ｗｔ％のクロムを含む。上記で論じた最大１ｗｔ％のＡｇと組み合わせた最大０．３ｗｔ％のＣｒにより、改良特性を有する合金が生じる。特に、添加Ｃｒ含有合金は、いわゆるモード１の破壊の場合の低いボールプル強度を有することが判明した。モード１は、好ましい破壊モードである。これは、半田中のネッキング破壊及び引張破壊であり、界面での破壊ではない。Ｃｒの他にＮｉの存在によっても好ましい結果が得られる。   In a preferred embodiment of the invention, the alloy comprises 0.005 to 0.3 wt% chromium, preferably 0.01 to 0.3 wt% chromium, more preferably 0.02 to 0.2 wt% chromium. And even more preferably 0.03 to 0.1 wt% chromium. Up to 0.3 wt% Cr combined with up to 1 wt% Ag discussed above results in alloys with improved properties. In particular, the added Cr-containing alloy has been found to have a low ball pull strength in the case of so-called mode 1 failure. Mode 1 is the preferred failure mode. This is a necking failure and tensile failure in the solder, not at the interface. Favorable results can be obtained by the presence of Ni in addition to Cr.

クロムは、合金を軟化し耐酸化性を向上させることも見出した。   It has also been found that chromium softens the alloy and improves oxidation resistance.

マンガンは、界面の金属間化合物成長速度を低下させることが判明した。   Manganese has been found to reduce the intermetallic growth rate at the interface.

ジルコニウムは、半田の界面成長を低減することが判明した。   Zirconium has been found to reduce solder interface growth.

インジウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ガリウム及びアルミニウムは、拡散補償剤（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）として作用し得る。適切な高速拡散種の添加は、もし添加しなければ、例えば、結果としてボイドが形成すること（ホースチン（Ｈｏｒｓｔｉｎｇ）又はカーケンドール）になる、半田・下地界面から離れる正味の原子流となりそうなものとのバランスをとるのに効果的となり得る。インジウムは、半田の濡れ性に対して有利な影響を及ぼすことが判明した。インジウムは、半田の融点を下げる。インジウムは、半田接合部中のボイドの形成を低減するためにも作用し得る。インジウムは、Ｓｎリッチ基質の強度も改善し得る。亜鉛も、インジウムと同様に作用することが判明した。   Indium, zinc, magnesium, calcium, gallium and aluminum can act as a diffusion compensator. Appropriate fast-diffusing species additions are likely to result in a net atomic flow away from the solder-underlayer interface, if not added, for example, resulting in void formation (Horsting or Kirkendall) Can be effective in balancing Indium has been found to have a beneficial effect on the wettability of the solder. Indium lowers the melting point of the solder. Indium can also act to reduce void formation in solder joints. Indium can also improve the strength of Sn-rich substrates. Zinc has also been found to act similarly to indium.

アルミニウムは、金属相の形状を変えることが判明した。アルミニウムは、存在し得る任意のアンチモンと化合することもできる。（クロム、ゲルマニウム、シリコン及びリンと同様に）アルミニウムは、酸化還元性の点からも有利となり得る。   Aluminum has been found to change the shape of the metal phase. Aluminum can also be combined with any antimony that may be present. Aluminum (as well as chromium, germanium, silicon and phosphorus) can also be advantageous from a redox point of view.

リン、ゲルマニウム及びガリウムは、ドロス還元剤として作用し得る。   Phosphorus, germanium and gallium can act as dross reducing agents.

存在する場合、合金は、１種又は複数種の希土類元素を最大０．０５ｗｔ％含むことが好ましい。１種又は複数種の希土類元素は、セリウム、ランタン、ネオジム及びプラセオジムから選択される２種以上の元素を含むことが好ましい。   When present, the alloy preferably includes up to 0.05 wt% of one or more rare earth elements. The one or more rare earth elements preferably include two or more elements selected from cerium, lanthanum, neodymium and praseodymium.

本発明による合金は、無鉛又は本質的に無鉛である。この合金は、従来の鉛含有半田合金に比べて環境有利性を与える。   The alloys according to the invention are lead-free or essentially lead-free. This alloy provides an environmental advantage over conventional lead-containing solder alloys.

本発明による合金は、通常、ＣＳＰ用途向けの半田球として供給されることになるが、融剤を場合により併用する、棒材、スティック又はインゴットとしても供給してもよい。この合金は、ワイヤー、例えば、融剤を組み込んだコアードワイヤー、球又は片（ｓｔｒｉｐ）から切断若しくは打ち抜いたプレフォーム或いは半田の形態でも供給してもよい。これらは、半田付けプロセスにより要求される場合、単に合金であっても適切な融剤で被覆されていてもよい。この合金は、半田ペーストを作製するために、融剤とブレンドされた粉末としても供給してもよい。   The alloys according to the present invention will normally be supplied as solder balls for CSP applications, but may also be supplied as rods, sticks or ingots, optionally with a flux. The alloy may also be supplied in the form of a wire, such as a cored wire incorporating a flux, a sphere or a preform cut or punched from a strip or solder. These may simply be alloys or coated with a suitable flux as required by the soldering process. This alloy may also be supplied as a powder blended with a flux to produce a solder paste.

本発明による合金は、２つ以上の下地を共に半田付けする手段及び／又は下地を被覆するための手段として、溶融半田浴中で使用してもよい。   The alloy according to the invention may be used in a molten solder bath as a means for soldering together and / or for coating two or more substrates.

本発明による合金は、不可避の不純物を含有し得るが、この不純物は、全体で、組成物の１ｗｔ％を超える可能性のないことは認識されよう。この合金は、好ましくは組成物の０．５ｗｔ％以下、より好ましくは組成物の０．３ｗｔ％以下、更により好ましくは組成物の０．１ｗｔ％以下の量で不可避の不純物を含有する。   It will be appreciated that the alloy according to the present invention may contain inevitable impurities, but this impurity as a whole cannot exceed 1 wt% of the composition. The alloy preferably contains inevitable impurities in an amount of 0.5 wt% or less of the composition, more preferably 0.3 wt% or less of the composition, and even more preferably 0.1 wt% or less of the composition.

本発明による合金は、記載した元素から本質的になることができる。したがって、必須である前記元素（即ち、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ並びにＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｒ及びＣｒの少なくとも１種）以外に、他の不特定の元素が組成物中に存在してもよいが、但し、組成物の主要特性はこれらの存在により実質的に影響を及ぼされないことは認識されよう。   The alloys according to the invention can consist essentially of the elements described. Therefore, in addition to the essential elements (ie, at least one of Sn, Cu, Ag and Ni, Co, Mn, Fe, Zr and Cr), other unspecified elements may be present in the composition. However, it will be appreciated that the primary properties of the composition are not substantially affected by their presence.

この合金は、通常、少なくとも９０ｗｔ％の錫、好ましくは９４〜９９．５％の錫、より好ましくは９５〜９９％の錫、更により好ましくは９７〜９９％の錫を含むことになろう。したがって、本発明は、ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージに使用する合金であって、
９５〜９９ｗｔ％の錫、
０．１５〜１．５ｗｔ％の銅、
０．１〜４ｗｔ％の銀、
０〜０．１ｗｔ％のリン、
０〜０．１ｗｔ％のゲルマニウム、
０〜０．１ｗｔ％のガリウム、
０〜０．３ｗｔ％の１種又は複数種の希土類元素、
０〜０．３ｗｔ％のインジウム、
０〜０．３ｗｔ％のマグネシウム、
０〜０．３ｗｔ％のカルシウム、
０〜０．３ｗｔ％のシリコン、
０〜０．３ｗｔ％のアルミニウム、
０〜０．３ｗｔ％の亜鉛、
０〜１ｗｔ％のアンチモンと、
以下の元素、
０．０２〜０．３ｗｔ％のニッケル、
０．００８〜０．２ｗｔ％のマンガン、
０．０１〜０．３ｗｔ％のコバルト、
０．００５〜０．３ｗｔ％のクロム、
０．０２〜０．３ｗｔ％の鉄、及び
０．００８〜０．１ｗｔ％のジルコニウム
の少なくとも１種と
不可避の不純物と
を含む合金を更に提供する。 The alloy will typically contain at least 90 wt% tin, preferably 94-99.5% tin, more preferably 95-99% tin, and even more preferably 97-99% tin. Accordingly, the present invention is an alloy for use in a ball grid array or chip scale package,
95-99 wt% tin,
0.15-1.5 wt% copper,
0.1 to 4 wt% silver,
0-0.1 wt% phosphorus,
0 to 0.1 wt% germanium,
0-0.1 wt% gallium,
0 to 0.3 wt% of one or more rare earth elements,
0 to 0.3 wt% indium,
0-0.3 wt% magnesium,
0 to 0.3 wt% calcium,
0-0.3 wt% silicon,
0 to 0.3 wt% aluminum,
0-0.3 wt% zinc,
0-1 wt% antimony,
The following elements,
0.02-0.3 wt% nickel,
0.008 to 0.2 wt% manganese,
0.01-0.3 wt% cobalt,
0.005 to 0.3 wt% chromium,
There is further provided an alloy comprising 0.02-0.3 wt% iron and 0.008-0.1 wt% zirconium and inevitable impurities.

本発明による合金は、ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージを含めた用途に特に好適である。したがって、本発明は、ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージにおける、本明細書に記載の半田合金の使用も提供する。   The alloys according to the invention are particularly suitable for applications including ball grid arrays or chip scale packages. Accordingly, the present invention also provides the use of the solder alloys described herein in a ball grid array or chip scale package.

本発明は、本明細書に記載の半田合金組成物を含むボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージ接合部も提供する。   The present invention also provides a ball grid array or chip scale package joint comprising a solder alloy composition as described herein.

以下は、本発明を更に説明する非限定的実施例である。   The following are non-limiting examples that further illustrate the invention.

（実施例１）
鋳造用鉄坩堝（或いはセラミック坩堝を使用してもよい）中でＳｎを溶融させることによって、合金を調製した。溶融したＳｎに、Ｓｎ−３ｗｔ％Ｃｕの合金、並びにＳｎ−５ｗｔ％Ａｇ及びＳｎ−０．３５ｗｔ％Ｎｉの合金を添加した。これらの添加は、３５０℃の合金浴温で行った。リンをＳｎ−０．３％Ｐの合金形態で添加するために、この浴を３００℃に冷却した。 (Example 1)
The alloy was prepared by melting Sn in a cast iron crucible (or a ceramic crucible may be used). An alloy of Sn-3 wt% Cu and an alloy of Sn-5 wt% Ag and Sn-0.35 wt% Ni were added to the melted Sn. These additions were made at an alloy bath temperature of 350 ° C. The bath was cooled to 300 ° C. to add phosphorus in the Sn-0.3% P alloy form.

この合金をサンプリングして、
Ａｇ ０．３ｗｔ％
Ｃｕ ０．７ｗｔ％
Ｎｉ ０．０３ｗｔ％
Ｐ ０．００６ｗｔ％
及び残部錫
の組成を確認した。 Sampling this alloy
Ag 0.3wt%
Cu 0.7wt%
Ni 0.03wt%
P 0.006 wt%
And the composition of the remainder tin was confirmed.

次いで、この合金組成物を、不活性の鉛直カラム中に金属流として噴流させた。この金属流を、溶融釜を通じて出口に又はその付近に掛けられる磁気歪振動エネルギーを適用することによって球状化した。   The alloy composition was then jetted as a metal stream into an inert vertical column. This metal stream was spheronized by applying magnetostrictive vibrational energy applied to or near the outlet through the melting kettle.

同様に、この合金組成物をパンチングし、次いで球として球状化することができた。   Similarly, the alloy composition could be punched and then spheronized as spheres.

球の形で得られるこの合金は、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用できる。融剤を、ＣＳＰのパッドにプリントするか、又はピン転写する。次いで、この球を取り、型板を通して融剤付パッド上に付着させるか又は振り落とす。次いで、このパッケージを、ピーク温度２４０℃〜２６０℃の標準リフローオーブン中でリフローする。   This alloy, obtained in the form of spheres, can be used for ball grid array joints or chip scale packages. The flux is printed on the CSP pad or pin transferred. The sphere is then removed and attached or shaken through the template onto the fluxed pad. The package is then reflowed in a standard reflow oven with a peak temperature of 240 ° C to 260 ° C.

合金及び半田の接合性能を、１５０℃で最大１０００時間経時したパッケージ中で評価した。ＩＭＣ成長を、標準の金属組織法によって測定した。機械的ボールプル試験は、半田接合部破壊モード（脆性又は延性）を評価するために使用した。   The bonding performance of the alloy and solder was evaluated in a package that was aged for up to 1000 hours at 150 ° C. IMC growth was measured by standard metallographic methods. A mechanical ball pull test was used to evaluate the solder joint failure mode (brittleness or ductility).

（実施例２）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した（全てｗｔ％）。 (Example 2)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1 (all wt%).

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｎｉ ０．２
Ｐ ０．００６
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Ni 0.2
P 0.006
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例３）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 Example 3
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｏ ０．２
Ｐ ０．００６
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Co 0.2
P 0.006
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例４）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 4)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｒ ０．０５
Ｐ ０．００６
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Cr 0.05
P 0.006
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例５）
実施例１〜４の組成物に対応し、リン含量をＧｅで置き換えた合金を調製した。 (Example 5)
Alloys corresponding to the compositions of Examples 1 to 4 were prepared in which the phosphorus content was replaced with Ge.

（実施例６）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 6)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｏ ０．２
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Co 0.2
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例７）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 7)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｎｉ ０．１０
Ｇｅ ０．１０
Ｐ ０．００６
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Ni 0.10
Ge 0.10
P 0.006
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例８）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 8)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｎｉ ０．２％
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Ni 0.2%
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例９）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 Example 9
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｆｅ ０．１
Ｍｇ ０．０５
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Fe 0.1
Mg 0.05
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例１０）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 10)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｒ ０．０５
Ｃｏ ０．２
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Cr 0.05
Co 0.2
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例１１）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 11)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｒ ０．０５
Ｎｉ ０．２
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Cr 0.05
Ni 0.2
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例１２）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 12)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｒ ０．０５
Ｆｅ ０．２
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Cr 0.05
Fe 0.2
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。   This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

（実施例１３）
以下の合金組成物を、実施例１と同様に調製した。 (Example 13)
The following alloy compositions were prepared as in Example 1.

Ａｇ ０．３
Ｃｕ ０．７
Ｃｒ ０．０５
Ｆｅ ０．２
Ｍｇ ０．１
Ｓｎ 残部 Ag 0.3
Cu 0.7
Cr 0.05
Fe 0.2
Mg 0.1
Sn balance

この合金は、球の形態で得ることができ、ボールグリッドアレイ接合部又はチップスケールパッケージに使用することができる。
This alloy can be obtained in the form of spheres and can be used in ball grid array junctions or chip scale packages.

Claims (34)

ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージでの使用に適する合金であって、
０．１５〜１．５ｗｔ％の銅、
０．１〜４ｗｔ％の銀、
０〜０．１ｗｔ％のリン、
０〜０．１ｗｔ％のゲルマニウム、
０〜０．１ｗｔ％のガリウム、
０〜０．３ｗｔ％の１種又は複数種の希土類元素、
０〜０．３ｗｔ％のインジウム、
０〜０．３ｗｔ％のマグネシウム、
０〜０．３ｗｔ％のカルシウム、
０〜０．３ｗｔ％のシリコン、
０〜０．３ｗｔ％のアルミニウム、
０〜０．３ｗｔ％の亜鉛、
０〜１ｗｔ％のアンチモンと、
以下の元素、
０．０２〜０．３ｗｔ％のニッケル、
０．００８〜０．２ｗｔ％のマンガン、
０．０１〜０．３ｗｔ％のコバルト、
０．００５〜０．３ｗｔ％のクロム、
０．０２〜０．３ｗｔ％の鉄、及び
０．００８〜０．１ｗｔ％のジルコニウム
の少なくとも１種と、
残部錫とを、
不可避の不純物とともに含む合金。 An alloy suitable for use in a ball grid array or chip scale package,
0.15-1.5 wt% copper,
0.1 to 4 wt% silver,
0-0.1 wt% phosphorus,
0 to 0.1 wt% germanium,
0-0.1 wt% gallium,
0 to 0.3 wt% of one or more rare earth elements,
0 to 0.3 wt% indium,
0-0.3 wt% magnesium,
0 to 0.3 wt% calcium,
0-0.3 wt% silicon,
0 to 0.3 wt% aluminum,
0-0.3 wt% zinc,
0-1 wt% antimony,
The following elements,
0.02-0.3 wt% nickel,
0.008 to 0.2 wt% manganese,
0.01-0.3 wt% cobalt,
0.005 to 0.3 wt% chromium,
At least one of 0.02 to 0.3 wt% iron and 0.008 to 0.1 wt% zirconium;
The remaining tin,
An alloy containing with inevitable impurities. ０．１５〜１ｗｔ％のＣｕを含む、請求項１に記載の合金。   The alloy of claim 1, comprising 0.15 to 1 wt% Cu. ０．５〜０．９ｗｔ％のＣｕを含む、請求項２に記載の合金。   The alloy of claim 2 comprising 0.5-0.9 wt% Cu. ０．６〜０．８ｗｔ％のＣｕを含む、請求項３に記載の合金。   4. An alloy according to claim 3, comprising 0.6 to 0.8 wt% Cu. ０．１〜１ｗｔ％のＡｇを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.1 to 1 wt% Ag. ０．１〜０．４ｗｔ％のＡｇを含む、請求項５に記載の合金。   6. An alloy according to claim 5, comprising 0.1 to 0.4 wt% Ag. ０．１〜０．３５ｗｔ％のＡｇを含む、請求項６に記載の合金。   The alloy of claim 6 comprising 0.1 to 0.35 wt% Ag. ０．１〜０．３ｗｔ％のＡｇを含む、請求項７に記載の合金。   The alloy of claim 7 comprising 0.1 to 0.3 wt% Ag. ０．００５〜０．３ｗｔ％のクロムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.005 to 0.3 wt% chromium. ０．０１〜０．３ｗｔ％のクロムを含む、請求項９に記載の合金。   The alloy of claim 9 comprising 0.01 to 0.3 wt% chromium. ０．０２〜０．２ｗｔ％のクロムを含む、請求項１０に記載の合金。   11. An alloy according to claim 10 comprising 0.02 to 0.2 wt% chromium. ０．０３〜０．１ｗｔ％のクロムを含む、請求項１１に記載の合金。   The alloy of claim 11 comprising 0.03 to 0.1 wt% chromium. ニッケル、コバルト、鉄及びクロムの少なくとも１種を０．０２〜０．２ｗｔ％含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金。   The alloy as described in any one of Claims 1-8 which contains 0.02-0.2 wt% of at least 1 sort (s) of nickel, cobalt, iron, and chromium. ニッケル、コバルト、鉄及びクロムの少なくとも１種を０．０２〜０．１ｗｔ％含む、請求項１３に記載の合金。   The alloy according to claim 13, comprising 0.02 to 0.1 wt% of at least one of nickel, cobalt, iron and chromium. ０．０１〜０．３ｗｔ％のマグネシウムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.01 to 0.3 wt% magnesium. ０．０２〜０．３ｗｔ％の鉄を含む、請求項１５に記載の合金。   16. An alloy according to claim 15, comprising 0.02 to 0.3 wt% iron. ０．０１〜０．１５ｗｔ％のマンガンを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.01 to 0.15 wt% manganese. ０．０２〜０．１ｗｔ％のマンガンを含む、請求項１７に記載の合金。   The alloy of claim 17 comprising 0.02 to 0.1 wt% manganese. ０．０５〜０．３ｗｔ％のインジウムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.05 to 0.3 wt% indium. ０．１〜０．２ｗｔ％のインジウムを含む、請求項１９に記載の合金。   The alloy of claim 19 comprising 0.1 to 0.2 wt% indium. ０．０１〜０．３ｗｔ％のカルシウムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.01 to 0.3 wt% calcium. ０．１〜０．２ｗｔ％のカルシウムを含む、請求項２１に記載の合金。   The alloy of claim 21 comprising 0.1 to 0.2 wt% calcium. ０．０１〜０．３ｗｔ％のシリコンを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.01 to 0.3 wt% silicon. ０．１〜０．２ｗｔ％のシリコンを含む、請求項２３に記載の合金。   24. The alloy of claim 23, comprising 0.1 to 0.2 wt% silicon. ０．００８〜０．３ｗｔ％のアルミニウムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to claim 1, comprising 0.008 to 0.3 wt% aluminum. ０．１〜０．２ｗｔ％のアルミニウムを含む、請求項２５に記載の合金。   26. The alloy of claim 25, comprising 0.1 to 0.2 wt% aluminum. ０．０１〜０．３ｗｔ％の亜鉛を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims comprising 0.01-0.3 wt% zinc. ０．１〜０．２ｗｔ％の亜鉛を含む、請求項２７に記載の合金。   28. The alloy of claim 27, comprising 0.1 to 0.2 wt% zinc. ０．０５〜１ｗｔ％のアンチモンを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The alloy according to any one of the preceding claims, comprising 0.05 to 1 wt% antimony. ０．１〜０．５ｗｔ％のアンチモンを含む、請求項２９に記載の合金。   30. The alloy of claim 29 comprising 0.1 to 0.5 wt% antimony. １種又は複数種の前記希土類元素が、セリウム、ランタン、ネオジム及びプラセオジムから選択される１種又は複数種（好ましくは２種以上）の元素を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   The one or more kinds of the rare earth elements include one or more (preferably two or more) elements selected from cerium, lanthanum, neodymium, and praseodymium, according to any one of the preceding claims. alloy. 棒材、スティック、ソリッドワイヤー若しくはフラックスコアードワイヤー、箔若しくは片、プレフォーム、又は粉末若しくはペースト（粉末と融剤のブレンド）、又はボールグリッドアレイ接合部に使用するための半田球、又はプレフォーム型の半田片の形態である、前記請求項のいずれか一項に記載の合金。   Bar, stick, solid wire or flux cored wire, foil or piece, preform, or powder or paste (blend of powder and flux), or solder ball for use in ball grid array joints, or preform mold The alloy according to claim 1, which is in the form of a solder piece. 請求項１〜３２のいずれか一項に記載の合金を含む、半田ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージ接合部。   A solder ball grid array or chip scale package joint comprising the alloy according to claim 1. ボールグリッドアレイ又はチップスケールパッケージにおける、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の合金の使用。
Use of an alloy according to any of claims 1 to 32 in a ball grid array or chip scale package.
JP2008527511A 2005-08-24 2006-08-24 Solder alloy Pending JP2009506203A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71091705P 2005-08-24 2005-08-24
PCT/GB2006/003167 WO2007023288A2 (en) 2005-08-24 2006-08-24 Solder alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009506203A true JP2009506203A (en) 2009-02-12

Family

ID=36691605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008527511A Pending JP2009506203A (en) 2005-08-24 2006-08-24 Solder alloy

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1924394A2 (en)
JP (1) JP2009506203A (en)
KR (1) KR101339025B1 (en)
WO (1) WO2007023288A2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5131412B1 (en) * 2012-04-09 2013-01-30 千住金属工業株式会社 Solder alloy
JP2013049073A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Nihon Almit Co Ltd Solder alloy
WO2013038817A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 株式会社村田製作所 Electroconductive material, and connection method and connection structure using same
JP2015077601A (en) * 2013-04-02 2015-04-23 千住金属工業株式会社 Lead-free solder alloy
JP5880766B1 (en) * 2015-05-26 2016-03-09 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball, chip solder, solder paste and solder joint
KR20180064567A (en) 2016-08-19 2018-06-14 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 Fe erosion-resistant solder alloy, resin flux-containing solder, lead solder, solder containing resin flux, flux-clad solder, solder joint and soldering method
CN109848606A (en) * 2018-12-17 2019-06-07 中南大学 A kind of Sn-Ag-Cu lead-free solder of high interfacial bonding strength and preparation method thereof
WO2021187271A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball and solder joint

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110091351A1 (en) * 2007-08-24 2011-04-21 Than Trong Long Bonding composition
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
DE102009039355A1 (en) * 2009-08-29 2011-03-24 Umicore Ag & Co. Kg solder alloy
US20110281136A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Jenq-Gong Duh Copper-manganese bonding structure for electronic packages
WO2012137901A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 株式会社日本スペリア社 Solder alloy
US9735126B2 (en) * 2011-06-07 2017-08-15 Infineon Technologies Ag Solder alloys and arrangements
CN102321830B (en) * 2011-10-24 2012-11-28 南京信息工程大学 Low-smelting point high-strength lead-bismuth rare earth alloy and preparation method thereof
KR101283580B1 (en) 2011-12-14 2013-07-05 엠케이전자 주식회사 Tin-based solder ball and semiconductor package including the same
CN102513727B (en) * 2011-12-28 2013-07-24 南京航空航天大学 Self-fluxing silver solder containing neodymium, zirconium and gallium
CN102554504B (en) * 2011-12-28 2013-11-06 常熟市华银焊料有限公司 Self-soldering silver solder containing praseodymium, zirconium and gallium
KR101974477B1 (en) * 2012-10-09 2019-05-02 알파 어셈블리 솔루션스 인크. Lead-free and antimony-free tin solder reliable at high temperatures
CN102922164A (en) * 2012-11-01 2013-02-13 青岛英太克锡业科技有限公司 Sn-Zn solder for soft-soldering tin wires and preparation method thereof
CN103243234B (en) * 2013-04-27 2015-08-26 深圳市同方电子新材料有限公司 A kind of Electronic Packaging soldering serial low silver leadless solder and preparation method thereof
KR101688463B1 (en) * 2013-11-15 2016-12-23 덕산하이메탈(주) Solder alloy and solder ball
CN104275561A (en) * 2014-09-17 2015-01-14 明光市锐创电气有限公司 Environment-friendly lead-free soldering-aiding paste
CN104400248A (en) * 2014-10-24 2015-03-11 云南锡业锡材有限公司 Photovoltaic tin-alloy solder, and preparation method and use thereof
CN104759783B (en) * 2015-03-24 2017-02-01 广东工业大学 Low-silver lead-free solder and preparation method thereof
CN105551566A (en) * 2016-02-01 2016-05-04 安徽渡江电缆集团有限公司 Anti-static copper alloy cable
CN106238951A (en) * 2016-08-26 2016-12-21 王泽陆 A kind of environment-friendly high-intensity lead-free brazing and preparation technology thereof
EP3708290B1 (en) * 2018-04-13 2021-11-03 Senju Metal Industry Co., Ltd Solder paste
JP6439893B1 (en) * 2018-05-25 2018-12-19 千住金属工業株式会社 Solder ball, solder joint and joining method
CN109048114B (en) * 2018-09-20 2021-02-12 南京理工大学 Sn-Cu-Ni lead-free solder containing Ga and Nd

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001058286A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Senju Metal Ind Co Ltd Solder paste for joining chip part
JP2001071173A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Ishikawa Kinzoku Kk Non-leaded solder
JP2001504760A (en) * 1997-02-10 2001-04-10 アイオワ ステイト ユニヴァーシティ リサーチ ファウンデーション、インク． Lead free solder
JP2001096394A (en) * 1999-09-29 2001-04-10 Nec Toyama Ltd Solder and method for surface treatment for printed wiring board using the solder and method for mounting electronic components on the board using the solder
JP2001267730A (en) * 2000-03-14 2001-09-28 Hitachi Metals Ltd Solder ball
JP2002239780A (en) * 2001-02-09 2002-08-28 Nippon Steel Corp Solder alloy, solder ball and electronic member having solder bump
JP2002246742A (en) * 2000-12-11 2002-08-30 Nec Toyama Ltd Solder, surface treatment method of printed-wiring board using the same, and packaging method of electronic component using the surface treatment method
JP2004261863A (en) * 2003-01-07 2004-09-24 Senju Metal Ind Co Ltd Lead-free solder

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837191A (en) * 1996-10-22 1998-11-17 Johnson Manufacturing Company Lead-free solder
MY116246A (en) * 1999-01-28 2003-12-31 Murata Manufacturing Co Lead-free solder and soldered article
TW516984B (en) * 1999-12-28 2003-01-11 Toshiba Corp Solder material, device using the same and manufacturing process thereof
US6517602B2 (en) * 2000-03-14 2003-02-11 Hitachi Metals, Ltd Solder ball and method for producing same
US6689488B2 (en) * 2001-02-09 2004-02-10 Taiho Kogyo Co., Ltd. Lead-free solder and solder joint
EP2147740B1 (en) * 2001-03-01 2015-05-20 Senju Metal Industry Co., Ltd Lead-free solder paste
TW592872B (en) * 2001-06-28 2004-06-21 Senju Metal Industry Co Lead-free solder alloy
JP3796181B2 (en) * 2002-02-14 2006-07-12 新日本製鐵株式会社 Electronic member having lead-free solder alloy, solder ball and solder bump
US20040112474A1 (en) * 2002-10-17 2004-06-17 Rikiya Kato Lead-free solder ball
US20050100474A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Benlih Huang Anti-tombstoning lead free alloys for surface mount reflow soldering

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001504760A (en) * 1997-02-10 2001-04-10 アイオワ ステイト ユニヴァーシティ リサーチ ファウンデーション、インク． Lead free solder
JP2001058286A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Senju Metal Ind Co Ltd Solder paste for joining chip part
JP2001071173A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Ishikawa Kinzoku Kk Non-leaded solder
JP2001096394A (en) * 1999-09-29 2001-04-10 Nec Toyama Ltd Solder and method for surface treatment for printed wiring board using the solder and method for mounting electronic components on the board using the solder
JP2001267730A (en) * 2000-03-14 2001-09-28 Hitachi Metals Ltd Solder ball
JP2002246742A (en) * 2000-12-11 2002-08-30 Nec Toyama Ltd Solder, surface treatment method of printed-wiring board using the same, and packaging method of electronic component using the surface treatment method
JP2002239780A (en) * 2001-02-09 2002-08-28 Nippon Steel Corp Solder alloy, solder ball and electronic member having solder bump
JP2004261863A (en) * 2003-01-07 2004-09-24 Senju Metal Ind Co Ltd Lead-free solder

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013049073A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Nihon Almit Co Ltd Solder alloy
WO2013038817A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 株式会社村田製作所 Electroconductive material, and connection method and connection structure using same
WO2013153595A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 千住金属工業株式会社 Solder alloy
US8932519B2 (en) 2012-04-09 2015-01-13 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder alloy
JP5131412B1 (en) * 2012-04-09 2013-01-30 千住金属工業株式会社 Solder alloy
JP2015077601A (en) * 2013-04-02 2015-04-23 千住金属工業株式会社 Lead-free solder alloy
US11465244B2 (en) 2015-05-26 2022-10-11 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder alloy, solder ball, chip solder, solder paste and solder joint
JP5880766B1 (en) * 2015-05-26 2016-03-09 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball, chip solder, solder paste and solder joint
WO2016189900A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball, chip solder, solder paste and solder joint
KR20180064567A (en) 2016-08-19 2018-06-14 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 Fe erosion-resistant solder alloy, resin flux-containing solder, lead solder, solder containing resin flux, flux-clad solder, solder joint and soldering method
US10717158B2 (en) 2016-08-19 2020-07-21 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder alloy for preventing Fe erosion, resin flux cored solder, wire solder, resin flux cored wire solder, flux coated solder, solder joint and soldering method
CN109848606A (en) * 2018-12-17 2019-06-07 中南大学 A kind of Sn-Ag-Cu lead-free solder of high interfacial bonding strength and preparation method thereof
WO2021187271A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball and solder joint
JP2021169099A (en) * 2020-03-19 2021-10-28 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball, and
JP2021192923A (en) * 2020-03-19 2021-12-23 千住金属工業株式会社 Solder alloy, solder ball, and solder joint
JP7068370B2 (en) 2020-03-19 2022-05-16 千住金属工業株式会社 Solder alloys, solder balls and solder fittings

Also Published As

Publication number Publication date
KR101339025B1 (en) 2013-12-09
KR20080106887A (en) 2008-12-09
WO2007023288A3 (en) 2007-07-12
WO2007023288A2 (en) 2007-03-01
EP1924394A2 (en) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009506203A (en) Solder alloy
US8641964B2 (en) Solder alloy
JP5147409B2 (en) Solder alloy
US20080159904A1 (en) Solder alloy
JP2008290150A (en) QUATERNARY Pb-FREE SOLDER COMPOSITION OF Sn-Ag-Cu-In
TWI677581B (en) Solder alloy, solder paste, solder ball, flux-cored solder and solder joint
JP5206779B2 (en) Pb-free solder alloy based on Zn
Chen et al. Microstructures and mechanical properties of Sn-0.1 Ag-0.7 Cu-(Co, Ni, and Nd) lead-free solders
JP4554713B2 (en) Lead-free solder alloy, fatigue-resistant solder joint material including the solder alloy, and joined body using the joint material
MXPA04005835A (en) Lead-free soft solder.
JP3945915B2 (en) Zn alloy for solder
JP4076182B2 (en) Lead-free solder alloy
TWI782134B (en) Low-silver alternative to standard sac alloys for high reliability applications
JP2001287082A (en) Solder
CA2540486A1 (en) Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), nickel (ni), phosphorus (p) and/or rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la)
WO2007014530A1 (en) Lead-free sn-ag-cu-ni-al system solder alloy
JP5699897B2 (en) Pb-free solder alloy based on Zn
JP5240938B2 (en) Sn-Sb solder alloy
JP5051633B2 (en) Solder alloy
TWI821211B (en) Cost-effective lead-free solder alloy for electronic applications
Islam Processing and characterization of zinc-silver based high temperature solder alloys
JPH09206981A (en) Solder material
CN113385853A (en) Low-silver high-reliability lead-free soft solder and preparation method and application thereof
JP2013202616A (en) Ge-Al-BASED SOLDER ALLOY CONTAINING Pb-FREE
CA2541637A1 (en) Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), phosphorus (p) and rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120919

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120926

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121019

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121026

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121119

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130305