JP3036636B1 - 無鉛半田合金 - Google Patents

無鉛半田合金

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貞 沢村
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262Sn as the principal constituent

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Abstract

【要約】 【課題】Pbを全く含まず、接合された製品が廃棄され
た場合に、Pbによる環境汚染を防止し、また、この合
金化の結果として、半田接合部の機械的強度を高めるこ
とが出来る無鉛半田合金を提供する。 【解決手段】Cuが0.05〜2.0重量%、Niが
0.001〜2.0重量%、残部がSnから成ることを
特徴とする無鉛半田合金。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Pbが含まれない
無鉛半田合金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、Snが60重量%、Pbが40重
量%から成る共晶半田合金、あるいは、Snが63重量
%、Pbが37重量%から成る共晶半田合金が、電子部
品の接合等において長期に亘り用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、Pbを多く含む
半田合金で接合された電子機器が、廃棄された場合に
は、酸性雨によってPbが溶出し、硫酸となって地下水
を汚染するという環境上の問題が生じている。 また、
Pbが体内に入ると中枢神経を冒し、かつ、血液中のヘ
モグロビン障害を起こすとされている。そこで、本発明
は、Pbが全く含まれず、接合された製品が廃棄された
場合にも、Pbによる環境汚染を防止し、合金化の結果
として、半田接合部の機械的強度を高めることが出来る
無鉛半田合金を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、Cuが0.0
5〜2.0重量%、Niが0.001〜2.0重量%、
残部がSnから成ることを特徴とする無鉛半田合金であ
る。
【0005】本発明によれば、Pbを含まないSn−C
u半田合金に、Niを0.001〜2.0重量%添加す
ることにより、機械的強度が約15〜30%向上する。
CuとNiとは、全率固溶体を形成する合金であるの
で、Sn−Cuという2元系合金における析出Cu中に
は、当然、添加されたNiも固溶する。 その結果とし
て、機械的強度が高められる。さらに、Pbを含まない
ため、接合された製品が廃棄された場合にも、Pbによ
る環境汚染が防止される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、その実施の形態
に基づいて説明する。本発明は、上述のようにPbフリ
ー半田合金として公知のSn−Cu合金におけるCu添
加組成の一部を、Niで置換するもので、表2に示され
る実施例において見られるように、半田付け条件によ
り、CuとNiとの比率を適宜選択する。 もちろん、
半田合金としては、単なる機械的強度の他、「濡れ性」も
考慮に入れる必要がある。 添加Cuの一部をNiで置
換することによって、半田合金としての「濡れ性」は劣化
しないことが確認され、かつ、CuとNiとの組み合わ
せによっては、「濡れ性」の向上した実施例もあった。ま
た、半田付けにおいては、出来るだけ低溶融温度である
ことが要求されるが、Sn−Ni−Cu3元系半田合金
として、その低温度化の可能性もあるが、表1に示され
るように、Cu−Sn、Ni−Sn2元系の組成と、そ
の溶融温度から、ある程度推定できる。Sn−Cu系と
Sn−Ni系の3元系共晶組成と温度
【0007】
【表1】
【0008】従って、Ni<0.15重量%、Cu<
0.7重量%の温度区間の近傍において3元共晶とし
て、比較的低温度化を計ることが出来ると考えられる。
実施例としては、表2に示されるようにNiとCuの添
加によって、機械的強度の劣化は認められず、しかも融
点の上昇は、仮にあったとしても僅かであり、Pbフリ
ー半田合金としての問題点は無い。実施例の化学組成と
機械的強度
【0009】
【表2】
【0010】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、Pbを
全く含まず、接合された製品が廃棄された場合に、Pb
による環境汚染を防止し、また、この合金化の結果とし
て、半田接合部の機械的強度を高める効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−193036(JP,A) 特開 平2−34295(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 35/26 310 C22C 13/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Cuが0.05〜2.0重量%、Niが
    0.001〜2.0重量%、残部がSnから成ることを
    特徴とする無鉛半田合金。
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