JP3786251B2 - 無鉛半田合金 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Pbを全く含まない無鉛半田合金に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平10−13015号公報及び特開平11−277290号公報で、Ag,Ni及び残部がSnから成るPbを全く含まない無鉛半田合金が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開平10−13015号公報では、Ag,Ni及び残部がSnから成るPbを全く含まない無鉛半田合金が示されているが、具体的成分比が示されていなかった。
また、上述の特開平11−277290号公報では、Niが、0.01〜0.5重量%、Agが0.5〜3.39重量%、残部がSnから成る無鉛半田合金が示されている。 しかし、Agが0.5〜3.39重量%と、少ない含有量であるため、Snの含有量が多い。 このため、被接合部であるプリント基板のCuが半田合金に拡散することにより、所謂、Cu食われが多く、接合部分の機械的強度が低下すると言う問題点があった。
さらに、Snに対してAgの添加量が3.5%未満では、半田付け部に過剰のSnがβ−Snとして析出し、凝固の際に半田付け上層部に、引け巣による微細なクラックが発生した。
そこで、本発明は、Pbが全く含まれず、被接合部であるプリント基板のCuが構成元素であるNiと結合することにより、半田合金中に拡散するのを抑制し、所謂、Cu食われ現象を十分に防止し、さらには半田付け部に発生する微細なクラックを抑え、半田接合部の機械的強度が高く、しかもドロスの発生を抑えた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】
請求項1の本発明は、Agが3.5〜6.0重量%、Niが0.01〜1.0重量%、Gaを0.03〜1重量%、残部がSnより成ることを特徴とする無鉛半田合金である。
請求項2の本発明は、Pを0.03〜1重量%、及び/又はGeを0.05〜1重量%添加する請求項1記載の無鉛半田合金である。
【0005】
請求項1の本発明によれば、Sn―Ag半田合金にNiを添加することによって、半田合金中へCuが拡散することを防ぐ。そのため、リード線などの銅細線の半田付けの際には、銅細線から半田合金に溶出するCuが減少し、結果として銅細線の銅食われを防止し、銅細線が細くなるのを抑制することにより銅細線そのものの機械的強度を確保できる。
また、Niが半田に分散することにより、半田そのものの機械的強度を確保できるという利点がある。
電子部品とプリント基板を半田付けする際に、従来のSn−Pb半田合金でもプリント基板のCu箔からCuが半田合金中へ溶出して拡散していた。
しかし、Pbを含む半田合金が環境問題で使用できなくなる場合、Snを主成分とする無鉛半田合金ではCuの拡散が従来のSn−Pb半田合金より顕著になりCuが多量に拡散する。これは、半田合金の中のSnに対してCuは拡散しやすいからである。そのため、従来からの技術として、Cu食われを防止する半田では、Pbが多く入ったものが用いられていた。
このため、Sn−Ag−Cu系半田合金やSn―Ag―Cu―Bi系半田合金ではSnが主成分であり、従来の半田合金よりCu食われが増加し、リード線などの機械的強度を低下させる。
さらに、Agが3.5〜6.0重量%と、多い含有量であるため、半田合金中のβ−Snが減少し、微細なAgSnが存在することと、Niの分散の相乗効果により、半田接合部の機械的強度が高くなる。さらにNiを添加することにより、半田付け時に母材である銅箔から半田側に拡散するであろうCuがNiに阻害され、半田合金中に拡散するのを防止されることを見出した。
【0006】
本発明によれば、Gaを0.03〜1重量%添加するため、半田付け時の半田合金の酸化を防止し、ドロスの発生を抑え、半田接合部の機械的強度を高め、良好な半田付け性を与える。
また請求項2の本発明によれば、Pを0.03〜1重量%、及び/又はGeを0.05〜1重量%添加することにより、上記性能が更に向上される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、その実施例に基づいて説明する。
表1に示されるように、実施例1として、Niが0.05重量%、Gaが0.05重量%、Agが3.8重量%、残部のSnが96.1重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は225℃であった。
実施例2として、Niが0.3重量%、Pが0.07重量%、Gaが0.03重量%、Agが4.0重量%、残部のSnが95.6重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は290℃であった。
実施例3として、Niが0.5重量%、Gaが0.05重量%、Geが0.05重量%、Agが4.0重量%、残部のSnが95.4重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は356℃であった。
【0008】
比較例1として、Niが0.05重量%、Agが2.5重量%、残部のSnが97.45重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は224℃であった。
比較例2として、Niが0.1重量%、Agが3.3重量%、残部のSnが96.6重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は223℃であった。
比較例3として、Agが3.5重量%、残部のSnが96.5重量%より成る無鉛半田合金はその溶融温度は221℃であった。
この半田を350℃、400℃で2秒間、半田付けを行い、半田付け部のCu線の減少を調べた結果、Niを添加することにより、Cu線のCuの拡散が抑えられていることを確認した。
【0009】
【表1】
Figure 0003786251
【0010】
さらに、半田付け部の強度を調べるために黄銅にSnめっきされた1.2mm角のピンを穴径1.8mm、ランド外周3.0mmの銅パターンの基板に挿入し、半田付けを行った。このときの半田合金は、30mgとし、液状フラックスを用いて、コテ付けで半田付けを行い、試験片を作成した。コテ先温度は、350℃および400℃とし、半田付け時間はともに2秒とした。
作成した試験片のピンを引張試験機を用いて引張速度10mm/分で引き抜き、それに要した引張荷重を測定した。測定は5回行い、その平均値を表に示した。
さらに、ドロスの発生量を測定するために、噴流半田槽にて半田合金を8時間噴流させ、発生したドロスを取り出し、秤量を行った。
表2には8時間噴流させたドロス量と1時間当たりのドロス量を示した。
【0011】
【表2】
Figure 0003786251
【0012】
【発明の効果】
本発明は、以上、説明したように、Pbが全く含まれず、被接合部であるプリント基板のCuが構成元素であるNiと結合することにより、半田合金中に拡散するのを抑制し、所謂、Cu食われ現象を十分に防止し、更には半田付け部に発生する微細なクラックを押さえ、半田接合部の機械的強度が高く、しかもドロスの発生を抑えるという効果を奏する。

Claims (2)

  1. Agが3.5〜6.0重量%、Niが0.01〜1.0重量%、Gaを0.03〜1重量%、残部がSnより成ることを特徴とする無鉛半田合金。
  2. Pを0.03〜1重量%、及び/又はGeを0.05〜1重量%添加する請求項1記載の無鉛半田合金。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030021718A1 (en) * 2001-06-28 2003-01-30 Osamu Munekata Lead-free solder alloy
KR20020037325A (ko) * 2002-05-02 2002-05-18 주식회사 유진네트비젼 윈도우 기반 터미널을 위한 이동식 저장 매체
TWI242866B (en) 2003-08-21 2005-11-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Process of forming lead-free bumps on electronic component
TW200529963A (en) * 2004-02-04 2005-09-16 Senju Metal Industry Co Solder alloy for preventing Fe erosion and method for preventing Fe erosion
US7134629B2 (en) * 2004-04-06 2006-11-14 The Boeing Company Structural panels for use in aircraft fuselages and other structures
KR20050030237A (ko) * 2004-11-13 2005-03-29 삼성전자주식회사 무연 솔더 합금
CN1313240C (zh) * 2005-05-09 2007-05-02 天津大学 铜锌铝形状记忆合金颗粒增强型锡银复合焊料及制备方法
FR2888253B1 (fr) * 2005-07-07 2007-11-23 Ind Des Poudres Spheriques Sa Alliage d'assemblage sans plomb, a base d'etain et dont l'oxydation a l'air est retardee et utilisation d'un tel alliage.
TWI465312B (zh) * 2005-07-19 2014-12-21 Nihon Superior Co Ltd 追加供應用無鉛焊料及焊浴中之Cu濃度及Ni濃度之調整方法
JP2007038228A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Nihon Almit Co Ltd はんだ合金
CN1803381A (zh) * 2006-01-11 2006-07-19 黄守友 无铅焊料及其制备方法
JP4711420B2 (ja) * 2006-02-28 2011-06-29 浜松ホトニクス株式会社 光電子増倍管および放射線検出装置
JP4804172B2 (ja) * 2006-02-28 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 光電子増倍管、放射線検出装置および光電子増倍管の製造方法
JP4804173B2 (ja) 2006-02-28 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 光電子増倍管および放射線検出装置
JP4849521B2 (ja) * 2006-02-28 2012-01-11 浜松ホトニクス株式会社 光電子増倍管および放射線検出装置
EP2243590B1 (en) * 2008-02-22 2020-04-15 Nihon Superior Sha Co., Ltd Method of regulating nickel concentration in lead-free solder containing nickel
CA2644251A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Edwin Atwell Process for preparing low fat and lower fat baked goods and goods obtained therefrom
CN103692085B (zh) * 2014-01-09 2015-10-14 北京航空航天大学 一种用于界面强化传热的铝合金界面低温扩散连接方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503721A (en) * 1967-02-16 1970-03-31 Nytronics Inc Electronic components joined by tinsilver eutectic solder
JPS5572048A (en) * 1978-11-25 1980-05-30 Toshiba Corp Semiconductor element
JPS62230493A (ja) * 1986-03-31 1987-10-09 Taruchin Kk はんだ合金
US4758407A (en) * 1987-06-29 1988-07-19 J.W. Harris Company Pb-free, tin base solder composition
JPH0241794A (ja) * 1988-07-29 1990-02-09 Hitachi Ltd はんだ合金およびこれを用いた電子回路装置
DE3830694A1 (de) * 1988-09-09 1990-03-15 Bosch Gmbh Robert Hochschmelzendes lot
JPH06269983A (ja) * 1993-03-18 1994-09-27 Tokuriki Honten Co Ltd Ag系はんだ
JP3205466B2 (ja) * 1994-06-13 2001-09-04 福田金属箔粉工業株式会社 Sn基低融点ろう材
KR0154192B1 (ko) * 1994-06-15 1998-10-15 김주용 반도체 소자의 저전압 감지회로
DE69632866T2 (de) * 1995-09-29 2005-07-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Bleifreies lot
JP3444096B2 (ja) 1996-06-26 2003-09-08 株式会社日立製作所 鉛フリー化方法およびこれを用いたはんだ実装方法
JP3693762B2 (ja) * 1996-07-26 2005-09-07 株式会社ニホンゲンマ 無鉛はんだ
US6033488A (en) * 1996-11-05 2000-03-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Solder alloy
JPH10144718A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd スズ基鉛フリーハンダワイヤー及びボール
US5863493A (en) * 1996-12-16 1999-01-26 Ford Motor Company Lead-free solder compositions
US6231691B1 (en) * 1997-02-10 2001-05-15 Iowa State University Research Foundation, Inc. Lead-free solder
US6179935B1 (en) * 1997-04-16 2001-01-30 Fuji Electric Co., Ltd. Solder alloys
JP3575311B2 (ja) 1998-01-28 2004-10-13 株式会社村田製作所 Pbフリー半田および半田付け物品
ES2224609T3 (es) * 1998-03-26 2005-03-01 Nihon Superior Sha Co., Ltd Aleacion de soldadura exenta de plomo.
US6365097B1 (en) * 1999-01-29 2002-04-02 Fuji Electric Co., Ltd. Solder alloy
JP2000343273A (ja) * 1999-06-01 2000-12-12 Fuji Electric Co Ltd はんだ合金
JP3544904B2 (ja) * 1999-09-29 2004-07-21 株式会社トッパンNecサーキットソリューションズ はんだ、それを使用したプリント配線基板の表面処理方法及びそれを使用した電子部品の実装方法

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