JPH02101132A - 低融点ハンダ合金 - Google Patents
低融点ハンダ合金Info
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- JPH02101132A JPH02101132A JP25389288A JP25389288A JPH02101132A JP H02101132 A JPH02101132 A JP H02101132A JP 25389288 A JP25389288 A JP 25389288A JP 25389288 A JP25389288 A JP 25389288A JP H02101132 A JPH02101132 A JP H02101132A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
H業1の利用分野1
本発明は円)−50−Bi−In 4元合金及び之にA
gを含イ1させてなる合金であり、広く印刷基板お、1
び索I′□Aηの部品のハンダ材に適用される。
gを含イ1させてなる合金であり、広く印刷基板お、1
び索I′□Aηの部品のハンダ材に適用される。
従来の技術]
電子部品は一般に素子等の個別部品を印刷基板に搭載し
、之をハンダ材によって電気的に接続することによりは
じめて回路が形成される。これらのハンダ材には通常、
Sn−円)2元合金を]ミ体とするハンダ合金が用いら
れているが、素子はその特性上、高温に加熱されること
によって性能を低Fする場合が多い、従って、現行の5
n−Pb合金(多くは共晶成分5n63χ円)37χ)
より更に低融点のハンダ合金が望まれるのは当然である
。
、之をハンダ材によって電気的に接続することによりは
じめて回路が形成される。これらのハンダ材には通常、
Sn−円)2元合金を]ミ体とするハンダ合金が用いら
れているが、素子はその特性上、高温に加熱されること
によって性能を低Fする場合が多い、従って、現行の5
n−Pb合金(多くは共晶成分5n63χ円)37χ)
より更に低融点のハンダ合金が望まれるのは当然である
。
又、電子回路の高密度化により基板のハンダ材において
1回のハンダ材では不1−分のこともあり、両面ハンダ
材を行はわばならぬ趨勢にある。
1回のハンダ材では不1−分のこともあり、両面ハンダ
材を行はわばならぬ趨勢にある。
ぼって基板のI’l而をはんだ付した後に、他の白を再
度ハンダ材するためには史にIIす回より低い融点の合
金でハンダ材する即ちスデノブソルダリングを行はわば
ならない、このような見地から低融点ハンダ合金が望ま
れるが現在の所適切な合金が発見されていない実状にあ
る。
度ハンダ材するためには史にIIす回より低い融点の合
金でハンダ材する即ちスデノブソルダリングを行はわば
ならない、このような見地から低融点ハンダ合金が望ま
れるが現在の所適切な合金が発見されていない実状にあ
る。
本発明が解決し、Lうとする問題点1
1iJ述の目的に適合する如き低融点ハンダの実用に際
しては、喉に低融点を有するのみならず、それ以外に■
ハンダ材においてベースメタルに対するぬれ竹 ■ハン
ダ合金及び継「の機械的性質 ■加r性 ■耐食性 ■
経済性等の諸性質が満足すべきものでなくてはならない
、更に融点に関しては融点そのものが低融点であるだけ
でなく、溶融及び凝固の温度範囲、+111ち液相温度
と固相温度の差が出来るだけ少ないことがハンダ材のl
h融及び凝固に際して望ましい。
しては、喉に低融点を有するのみならず、それ以外に■
ハンダ材においてベースメタルに対するぬれ竹 ■ハン
ダ合金及び継「の機械的性質 ■加r性 ■耐食性 ■
経済性等の諸性質が満足すべきものでなくてはならない
、更に融点に関しては融点そのものが低融点であるだけ
でなく、溶融及び凝固の温度範囲、+111ち液相温度
と固相温度の差が出来るだけ少ないことがハンダ材のl
h融及び凝固に際して望ましい。
なお−最に知られている低融点ハンダ合金においてはS
n 、円】以外に高価なl+iあるいはIn等を多量に
含有づる1fに、Lり低融点となしたものが多い、之′
9は杆済的に高16であると其にa械的強度において伸
び十が少なく、また脆い性質を示す事が多い。従って取
扱いにおいても支障が多く広く用いI)れるに至ってい
ない。
n 、円】以外に高価なl+iあるいはIn等を多量に
含有づる1fに、Lり低融点となしたものが多い、之′
9は杆済的に高16であると其にa械的強度において伸
び十が少なく、また脆い性質を示す事が多い。従って取
扱いにおいても支障が多く広く用いI)れるに至ってい
ない。
本発明は之等の諸点について解決をり。えるものと74
る。
る。
[問題を解決ずろためのr2段]
以下に述べた如き低融点ハンダ合金における種々の欠点
を解決するべく」^礎的に01究を行い、そのム11果
S++−円)旧−In四元合金をまず自記式精密熱分析
装置により系統的に融点的165〜145℃の範囲を目
標に、11つ比較的溶融範囲の小さいものについて+2
奔研究を行った。その結果特許請求の範囲に示す如き成
分範囲にして、i記のM+4.j及び溶融範囲を満足す
べきものをly)る°IIができた。2雪は又ハンダ付
性においても機械的性質においても経済性を含め充分実
用性を41する1(が判った。
を解決するべく」^礎的に01究を行い、そのム11果
S++−円)旧−In四元合金をまず自記式精密熱分析
装置により系統的に融点的165〜145℃の範囲を目
標に、11つ比較的溶融範囲の小さいものについて+2
奔研究を行った。その結果特許請求の範囲に示す如き成
分範囲にして、i記のM+4.j及び溶融範囲を満足す
べきものをly)る°IIができた。2雪は又ハンダ付
性においても機械的性質においても経済性を含め充分実
用性を41する1(が判った。
なお、八gの少鼠添加により本発明合金の諸特性をさら
に向l−させる事が出来る。
に向l−させる事が出来る。
作用]
本発明の低融点ハンダ合金の顕著な作用効果は−・定範
囲のSn、Pb合金に対してRi、Inを添加して4元
合金となすことにより、融点を著しく低1−’ lしめ
、かつ又、溶融範囲を極めて少なくすることによってハ
ンダ材111rに迅速に+6融 流入を「「1能ならし
y)るのにイ1゛効である。
囲のSn、Pb合金に対してRi、Inを添加して4元
合金となすことにより、融点を著しく低1−’ lしめ
、かつ又、溶融範囲を極めて少なくすることによってハ
ンダ材111rに迅速に+6融 流入を「「1能ならし
y)るのにイ1゛効である。
本発明における低融点ハンダ合金の化7成分の組織範囲
の限定は次の如くである。
の限定は次の如くである。
まず円1含イ1111−が45χを超lると1市基固i
W体の初品を生ずる・ハにより融、山が1−′Jlする
ため2以下・とずが、又、Ph含trdが20%以下で
あるとSn基1^1治体の初品を生じ2又融点のIWを
末なず結果となる。、Iり及び、l uをそi(ぞれ3
χ〜16χに1恨定した理由は、それぞれ16%以−1
ではハンダ合金の加I′竹及び機械的性質を低トシ、又
ハンダ継「の持着も低トゼしめ同11tに経済的にも高
価となる。
W体の初品を生ずる・ハにより融、山が1−′Jlする
ため2以下・とずが、又、Ph含trdが20%以下で
あるとSn基1^1治体の初品を生じ2又融点のIWを
末なず結果となる。、Iり及び、l uをそi(ぞれ3
χ〜16χに1恨定した理由は、それぞれ16%以−1
ではハンダ合金の加I′竹及び機械的性質を低トシ、又
ハンダ継「の持着も低トゼしめ同11tに経済的にも高
価となる。
又、Ili及び1nがそれぞれ3χr月・では慣用I合
金の融点を史1こ11イトするのに効果的でない。
金の融点を史1こ11イトするのに効果的でない。
次にAgの添加はSn l’b Di ln4元合金の
融、げ、Iを史に11(1・と 同u+7に記4九合金
が溶融時に溶湯表面の酸化をIす月14−るのに効果か
あるためAg5%以I・を添加するハが出来る。
融、げ、Iを史に11(1・と 同u+7に記4九合金
が溶融時に溶湯表面の酸化をIす月14−るのに効果か
あるためAg5%以I・を添加するハが出来る。
なお1族の(、’1+ 0.5%以j・、11族のf’
d、IIgを4%以i・、m AV L’;3 +’l
を47以下・、■族1)を01%以F’、Sllを()
5%以下・をそれぞれC11独又は2−ノ以下1,6加
することもできる。
d、IIgを4%以i・、m AV L’;3 +’l
を47以下・、■族1)を01%以F’、Sllを()
5%以下・をそれぞれC11独又は2−ノ以下1,6加
することもできる。
実施例1
次に本発明の低融点ハンダ合金の実施例数秤について述
べると、(実施例1) Sn 50j’l+ 30.Ri 10. In 10
’+r(li+、%の組成のh余をイ1成し、自記式
11’+ 評r熱分析装置により測定した冷却の際の温
度811間曲線を第1図に小ずも内である。lWに明ら
かな如く、融点は152°Cで極めて低くlh融範囲は
殆ど認められず、純金属或いは共晶合金に見られる如き
>i’i凝固の型を1.1している。
べると、(実施例1) Sn 50j’l+ 30.Ri 10. In 10
’+r(li+、%の組成のh余をイ1成し、自記式
11’+ 評r熱分析装置により測定した冷却の際の温
度811間曲線を第1図に小ずも内である。lWに明ら
かな如く、融点は152°Cで極めて低くlh融範囲は
殆ど認められず、純金属或いは共晶合金に見られる如き
>i’i凝固の型を1.1している。
本成分の合金は まずハンダ付におけるヌレセに関して
はklIl14Hh入社(メニスコグラフ)によりRM
Δ17ジンフシノクスを用いてλ祠定したる結果180
て゛においてヌレ時間2.3秒であった。之に対し、:
)+11’b共晶ハンダ合金では220゛Cにおいての
ヌレ時間が同しり「の2.3秒であり、本合金ではハン
ダ付温度は約40瓜低くてもよいことが11する9又機
械的性質においては常温にて引張り強さ3.66にに/
1III2伸び117.57゜であり 又常温における
加1:ffも充分であり、 Sn Ph +(晶ハンダ
合歌に匹敵4−るa械的刊質を7Iしていろ。
はklIl14Hh入社(メニスコグラフ)によりRM
Δ17ジンフシノクスを用いてλ祠定したる結果180
て゛においてヌレ時間2.3秒であった。之に対し、:
)+11’b共晶ハンダ合金では220゛Cにおいての
ヌレ時間が同しり「の2.3秒であり、本合金ではハン
ダ付温度は約40瓜低くてもよいことが11する9又機
械的性質においては常温にて引張り強さ3.66にに/
1III2伸び117.57゜であり 又常温における
加1:ffも充分であり、 Sn Ph +(晶ハンダ
合歌に匹敵4−るa械的刊質を7Iしていろ。
(実施例2)
S++ 56.l’b 34.Bi 5. In 5虫
1119tの組成の合金をC1成し、実hi例1と同様
の熱分析装置により冷却の際の温度時間曲線を71)で
之を第214に示すものである。木j″4に明らかな如
く、渣イ1巨’J、 163’Y’、と固相点155′
I′二で低融点であると共に浴融範囲も8℃で代少であ
る。
1119tの組成の合金をC1成し、実hi例1と同様
の熱分析装置により冷却の際の温度時間曲線を71)で
之を第214に示すものである。木j″4に明らかな如
く、渣イ1巨’J、 163’Y’、と固相点155′
I′二で低融点であると共に浴融範囲も8℃で代少であ
る。
〈実施例3)
Sn 53.l’b 32.ni 5.I++l+]i
lj星%の組成の合金を作成し、]、記実施例と同様の
温度時間曲線を11)で、之を第3図に示すものである
0本図に明らかな如く融!y約158℃で低融、d−4
であると共に溶融範囲も認められず実施MIと同様−ノ
!1、凝固の!t′Jを′、!シてる。
lj星%の組成の合金を作成し、]、記実施例と同様の
温度時間曲線を11)で、之を第3図に示すものである
0本図に明らかな如く融!y約158℃で低融、d−4
であると共に溶融範囲も認められず実施MIと同様−ノ
!1、凝固の!t′Jを′、!シてる。
(実JkPA4)
Sn 54.円+31.旧7.5.In 7.51r!
、−1+t%の組成の合金を11成し、1記実例例と同
様の温度時間曲線をfi)で、之を第4図に示すもので
ある0本[Aに明らかな如く融)!J約158°Cで低
く、溶融範囲は殆んど認められず実施例1と同様 、I
ハ凝固の型を′□tしている。
、−1+t%の組成の合金を11成し、1記実例例と同
様の温度時間曲線をfi)で、之を第4図に示すもので
ある0本[Aに明らかな如く融)!J約158°Cで低
く、溶融範囲は殆んど認められず実施例1と同様 、I
ハ凝固の型を′□tしている。
(実施例5)
S++ 5E]、円+ 30.口i Ill、l++
10小■、ト%の組成の合金に八g 1.5巾+t%を
添加ぜる合金をC1成し、1記と同様の温度時間曲線を
得て之を第5図に示すものである。
10小■、ト%の組成の合金に八g 1.5巾+t%を
添加ぜる合金をC1成し、1記と同様の温度時間曲線を
得て之を第5図に示すものである。
本国に明らかな如く酊τの添加に、lり融点148°C
と極めて低く、又溶融範囲も見られず実施例134と同
様−点凝固の型を呈している。
と極めて低く、又溶融範囲も見られず実施例134と同
様−点凝固の型を呈している。
更に八gの添加により溶融合金の表面酸化が政教される
効果が認められた。
効果が認められた。
発明の効果1
本発明によるSn l’b Ili In4几合金お、
Lび之に八gを添加した低融点ハンダ合金は、高価なる
金属几素を多線に含むことな〈従来の5n−1’b系ハ
ンダ合金に比べ2()〜35℃低い融点ならびに低いハ
ンダイ・1温度で接合可能で、ハンダ付性もV末のハン
ダ合金に比べて殆んど劣ることなく又機械的性質におい
ても充分な強さおよび接合強度、ならびに加−L性を有
している。
Lび之に八gを添加した低融点ハンダ合金は、高価なる
金属几素を多線に含むことな〈従来の5n−1’b系ハ
ンダ合金に比べ2()〜35℃低い融点ならびに低いハ
ンダイ・1温度で接合可能で、ハンダ付性もV末のハン
ダ合金に比べて殆んど劣ることなく又機械的性質におい
ても充分な強さおよび接合強度、ならびに加−L性を有
している。
?Zって経済性、作業性等、1つ見て、低温にて作¥し
うる低融点ハンダ合金として、基板搭載の素−rの劣化
に対する改善、基黴の両面ハンダ付や、スデノブソルダ
リングに極めて適当て゛ある。
うる低融点ハンダ合金として、基板搭載の素−rの劣化
に対する改善、基黴の両面ハンダ付や、スデノブソルダ
リングに極めて適当て゛ある。
;〃による熱分析の測定結果である冷却時の温111.
81f間曲線を示すものである。
81f間曲線を示すものである。
第211は′A施例2に示ずSローPb Ili l+
+711元合金σ月°1記式精密熱分析装置による熱分
析の測定結果である冷却時の温度 時間曲線を小−4も
のである。
+711元合金σ月°1記式精密熱分析装置による熱分
析の測定結果である冷却時の温度 時間曲線を小−4も
のである。
第314は実施例3に示ず511−円+−11i 1n
/l JG金合金自記式精礼シへ分析装置による熱分析
の測定結果である冷却時の温度 時間曲線を小ずもので
ある。
/l JG金合金自記式精礼シへ分析装置による熱分析
の測定結果である冷却時の温度 時間曲線を小ずもので
ある。
第41.4は実施例4に示ずS++−円)Ili ln
4元合金σ月°1記式精密熱分析装:6゛に5Lる熱分
析の測定結果である冷却17の温1艷 811間曲線を
示すものである。
4元合金σ月°1記式精密熱分析装:6゛に5Lる熱分
析の測定結果である冷却17の温1艷 811間曲線を
示すものである。
第511は実施例5に示ずSn l’b B1−llA
g3ノし合金σ月゛I記式精密熱分析装;6による熱分
析の測定結果である冷却時の温度 111間曲線を示す
ものである。
g3ノし合金σ月゛I記式精密熱分析装;6による熱分
析の測定結果である冷却時の温度 111間曲線を示す
ものである。
時間(秒)
時間(秒)
時間(秒)
時r:8(秒)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)重量%でPb20〜45%、Bi3〜16%、In
3〜16%残部実質的にSnよりなり、狭い溶融温度範
囲を有することを特長とする低融点ハンダ合金。 2)重量%でAg5%以下を含むことを特長とする第1
項記載の低融点ハンダ合金。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25389288A JPH02101132A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 低融点ハンダ合金 |
EP89117936A EP0363740A1 (en) | 1988-10-11 | 1989-09-28 | Low temperature melting solder alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25389288A JPH02101132A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 低融点ハンダ合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02101132A true JPH02101132A (ja) | 1990-04-12 |
Family
ID=17257555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25389288A Pending JPH02101132A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 低融点ハンダ合金 |
Country Status (2)
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