JP6767506B2 - 高信頼性鉛フリーはんだ合金 - Google Patents
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Description
8〜15重量%のアンチモンと、
0.05〜5重量%のビスマスと、
0.1〜10重量%の銀と、
0.1〜4重量%の銅と、
以下のうちの1つ以上と:
1重量%までのニッケル、
1重量%までのコバルト、
1重量%までのチタン、
1重量%までのマンガン、
1重量%までのゲルマニウム、
10重量%までのアルミニウム、
10重量%までのケイ素、
任意に以下のうちの1つ以上と:
5重量%までのインジウム、
1重量%までのクロム、
1重量%までの亜鉛、
1重量%までの砒素、
1重量%までの鉄、
1重量%までのリン、
1重量%までの金、
1重量%までのガリウム、
1重量%までのテルル、
1重量%までのセレン、
1重量%までのカルシウム、
1重量%までのバナジウム、
1重量%までのモリブデン、
1重量%までの白金、
1重量%までの希土類元素、
残部であるスズ及び不可避の不純物とを含む鉛フリーはんだ合金を提供する。
前記合金は、高融点、良好な高温機械的信頼性及び良好な耐熱疲労性の組合せを示すことができ、例えば、中及び高出力半導体デバイスなどの高動作温度用途に有利に使用することができる。
1重量%までのニッケル、
1重量%までのコバルト、
1重量%までのチタン、
1重量%までのマンガン、
1重量%までのゲルマニウム、
10重量%までのアルミニウム、
10重量%までのケイ素。
(i)接合される2つ以上のワークピースを提供することと、
(ii)本明細書に記載のはんだ合金を提供することと、
(iii)前記はんだ合金を、前記接合すべきワークピースの近傍で加熱することとを含む。
4〜17重量%のアンチモン、好ましくは8〜15重量%のアンチモンと、
0.05〜5重量%のビスマスと、
0.1〜10重量%の銀と、
0.1〜4重量%の銅と、
任意に以下のうちの1つ以上と:
1重量%までのニッケル、
1重量%までのコバルト、
1重量%までのチタン、
1重量%までのマンガン、
1重量%までのゲルマニウム、
10重量%までのアルミニウム、
10重量%までのケイ素、
5重量%までのインジウム、
1重量%までのクロム、
1重量%までの亜鉛、
1重量%までの砒素、
1重量%までの鉄、
1重量%までのリン、
1重量%までの金、
1重量%までのガリウム、
1重量%までのテルル、
1重量%までのセレン、
1重量%までのカルシウム、
1重量%までのバナジウム、
1重量%までのモリブデン、
1重量%までの白金、
1重量%までの希土類元素、
残部であるスズ及び不可避の不純物とを含む鉛フリーはんだ合金を提供する。
8〜15重量%のアンチモンと、
任意に以下のうちの1つ以上と:
0.05〜5重量%のビスマス、
0.5〜5重量%の銀、
0.1〜2重量%の銅、
1重量%までのニッケル、
1重量%までのコバルト、
1重量%までのチタン、
1重量%までのマンガン、
1重量%までのゲルマニウム、
5重量%までのアルミニウム、
5重量%までのケイ素、
5重量%までのインジウム、
1重量%までのクロム、
1重量%までの亜鉛、
1重量%までの砒素、
1重量%までの鉄、
1重量%までのリン、
1重量%までの金、
1重量%までのガリウム、
1重量%までのテルル、
1重量%までのセレン、
1重量%までのカルシウム、
1重量%までのバナジウム、
1重量%までのモリブデン、
1重量%までの白金、
1重量%までの希土類元素、
残部であるスズ及び不可避の不純物とを含む鉛フリーはんだ合金を提供する。
実施例2−A2
実施例3−A3
実施例4−A4
実施例5−A5
実施例6−A6
実施例7−A7
実施例8−A8
実施例9−A9
実施例10−A10
実施例11−A11
実施例12−A12
実施例13−A13
実施例14−A14
実施例15〜100
Claims (32)
- 鉛フリーはんだ合金であって、
8〜15重量%のアンチモンと、
0.05〜2重量%のビスマスと、
2.5〜5重量%の銀と、
0.5〜1.5重量%の銅と、
以下のうちの1つ以上と:
1重量%までのニッケル、
1重量%までのコバルト、
1重量%までのチタン、
1重量%までのマンガン、
1重量%までのゲルマニウム、
10重量%までのアルミニウム、
10重量%までのケイ素、
任意に以下のうちの1つ以上と:
5重量%までのインジウム、
1重量%までのクロム、
1重量%までの亜鉛、
1重量%までの砒素、
1重量%までの鉄、
1重量%までのリン、
1重量%までの金、
1重量%までのガリウム、
1重量%までのテルル、
1重量%までのセレン、
1重量%までのカルシウム、
1重量%までのバナジウム、
1重量%までのモリブデン、
1重量%までの白金、
1重量%までの希土類元素、
残部であるスズ及び不可避の不純物と、
を含むことを特徴とする鉛フリーはんだ合金。 - 前記合金が、8.5〜13重量%のアンチモンを含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.08〜2重量%のビスマスを含む請求項1から2のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、2.5〜4.2重量%の銀を含む請求項1から3のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1重量%のニッケルを含む請求項1から4のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1重量%のコバルトを含む請求項1から5のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1.0重量%のチタンを含む請求項1から6のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1.0重量%のマンガンを含む請求項1から7のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1.0重量%のゲルマニウムを含む請求項1から8のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜1.0重量%のアルミニウムを含む請求項1から9のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、0.001〜10重量%のケイ素を含む請求項1から10のいずれかに記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.5〜1.5重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.5〜1.5重量%のビスマス、3.5〜4.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.2〜0.8重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.2〜0.8重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.07重量%のゲルマニウム、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.1〜0.4重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.1〜0.4重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.015重量%のゲルマニウム、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.1〜0.4重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.015重量%のマンガン、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.1〜0.4重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.015重量%のチタン、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.1〜0.4重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.01〜0.08重量%のコバルト、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.05〜0.2重量%のビスマス、3.5〜4.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.01〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.05重量%のコバルト、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、9〜11重量%のアンチモン、0.05〜0.2重量%のビスマス、2.5〜3.5重量%の銀、0.5〜1.5重量%の銅、0.1〜0.05重量%のニッケル、0.005〜0.05重量%のチタン、残部であるスズ、及び不可避の不純物を含む請求項1に記載のはんだ合金。
- 前記合金が、215℃以上の固相線温度を有する請求項1から22のいずれかに記載のはんだ合金。
- バー、スティック、固体又はフラックス入りワイヤ、ホイル又はストリップ、フィルム、プリフォーム、又は粉末又はペースト、又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おける使用のためのはんだ球、又は他のプリフォームされたはんだ片、又はリフロー又は固化されたはんだ接合部の形態であるか、又は銅リボンなどのはんだ付け可能な材料に予め適用される請求項1から23のいずれかに記載のはんだ合金。
- ペーストの形態である請求項24に記載のはんだ合金。
- プリフォームの形態である請求項24に記載のはんだ合金。
- 請求項1から26のいずれかに記載の合金を含むことを特徴とするはんだ接合部。
- 請求項27に記載のはんだ接合部を含むことを特徴とする高輝度LED(HBLED)、モータ制御、太陽集光装置セル、RF回路、又はマイクロ波回路。
- はんだ接合部を形成する方法であって、
(i)接合される2つ以上のワークピースを提供することと、
(ii)請求項1から26のいずれかに記載のはんだ合金を提供することと、
(iii)前記はんだ合金を、前記接合すべきワークピースの近傍で加熱することとを含む方法。 - ダイ取付けはんだ付け、ウェーブはんだ付け、表面実装技術はんだ付け、熱界面はんだ付け、手はんだ付け、レーザ及びRF誘導はんだ付け、ソーラーモジュールに対するはんだ付け、LEDパッケージ基板のはんだ付け、及び再加工はんだ付けにおける、請求項1から26のいずれかに記載の合金の使用。
- 電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、モータ駆動装置、電力インバーター、風力タービン、又はレール牽引システムを含む用途(これらに限定されない)のための電力モジュールに対するはんだ付けにおける、請求項1から26のいずれかに記載の合金の使用。
- 220℃以上の温度に合金を加熱することを含むはんだ付け方法における、請求項1から26のいずれかに記載の合金の使用。
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