JPH04167997A - 回路基板の温度ヒューズ形成用クリームはんだ - Google Patents
回路基板の温度ヒューズ形成用クリームはんだInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H2037/768—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material
-
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- H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
-
- 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
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
-
- 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
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- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Fuses (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】
[産業上の利用分野コ
本発明は温度ヒユーズの製造に好適のクリームはんだに
関する。
関する。
[従来の技術]
電子回路は最近ますます高密度化される方向にある。−
船釣に、電子回路が高密度化されると、回路からの発熱
量が大きくなり、放熱手段が必要になる。また、使用さ
れる場所等により、回路基板に強度が要求されることも
ある。このため、自動車用エアコンの制御回路等には、
強度が高く、且つ、放熱性も良好なほうろう基板が使用
されることがある。
船釣に、電子回路が高密度化されると、回路からの発熱
量が大きくなり、放熱手段が必要になる。また、使用さ
れる場所等により、回路基板に強度が要求されることも
ある。このため、自動車用エアコンの制御回路等には、
強度が高く、且つ、放熱性も良好なほうろう基板が使用
されることがある。
ところで、エアコンの制御回路等においては、温度ヒユ
ーズが設けられている。この温度ヒユーズは、周囲の温
度が異常に上昇した場合に溶断し、電気回路を遮断して
安全を確保するという作用を有している。従来、温度ヒ
ユーズは、例えば、特定の温度で溶融する合金材にリー
ド線を取り付け、この合金材を絶縁ケースに封入して形
成されている。この種の温度ヒユーズにおいては、リー
ド線を回路基板上にはんだ付けする等の方法により、温
度ヒユーズを回路基板等に搭載している。
ーズが設けられている。この温度ヒユーズは、周囲の温
度が異常に上昇した場合に溶断し、電気回路を遮断して
安全を確保するという作用を有している。従来、温度ヒ
ユーズは、例えば、特定の温度で溶融する合金材にリー
ド線を取り付け、この合金材を絶縁ケースに封入して形
成されている。この種の温度ヒユーズにおいては、リー
ド線を回路基板上にはんだ付けする等の方法により、温
度ヒユーズを回路基板等に搭載している。
しかし、上述した温度ヒユーズには、搭載作業が煩雑で
あると共に、部品コストが高いという欠点がある。そこ
で、本願発明者等は、クリームはんだを回路基板上に印
刷し、このクリームはんだを温度ヒユーズとして使用す
ることを提案した(特願昭63−2866911i 、
特願平2−162832)。
あると共に、部品コストが高いという欠点がある。そこ
で、本願発明者等は、クリームはんだを回路基板上に印
刷し、このクリームはんだを温度ヒユーズとして使用す
ることを提案した(特願昭63−2866911i 、
特願平2−162832)。
第4図(a)及び(b)は、このクリームはんだを使用
した温度ヒユーズの製造方法を工程順に示す平面図であ
る。
した温度ヒユーズの製造方法を工程順に示す平面図であ
る。
先ず、第4図(a)に示すように、回路基板11の温度
ヒユーズを形成すべき領域に、1対のパターン配線12
を相互に離隔させて形成する。次に、第4図(b)に示
すように、このパターン配線12間を接続するようにし
て、クリームはんだ13を印刷する。次いで、回路基板
11を加熱し、クリームはんだ13を半溶融状態にして
はんだ粒子同士を十分に結合させ、回路を導通するよう
にする。これにより、温度ヒユーズが完成する。
ヒユーズを形成すべき領域に、1対のパターン配線12
を相互に離隔させて形成する。次に、第4図(b)に示
すように、このパターン配線12間を接続するようにし
て、クリームはんだ13を印刷する。次いで、回路基板
11を加熱し、クリームはんだ13を半溶融状態にして
はんだ粒子同士を十分に結合させ、回路を導通するよう
にする。これにより、温度ヒユーズが完成する。
このようにして製造された温度ヒユーズを備えた電子回
路においては、回路基板の周囲の温度が異常に上昇する
と、第5図に示すように、はんだ13が完全に溶融し、
溶融したはんだ13は表面張力により半球状になって、
パターン配線12間は電気的に分断される。これにより
、電気回路が遮断される。
路においては、回路基板の周囲の温度が異常に上昇する
と、第5図に示すように、はんだ13が完全に溶融し、
溶融したはんだ13は表面張力により半球状になって、
パターン配線12間は電気的に分断される。これにより
、電気回路が遮断される。
温度ヒユーズは、特定の温度で即時に溶融する必要があ
る。このため、温度ヒユーズに使用するはんだの組成は
共晶組成であることが好ましい。
る。このため、温度ヒユーズに使用するはんだの組成は
共晶組成であることが好ましい。
つまり、はんだの組成が共晶組成からずれている場合は
、固相と液相とが共存する温度範囲が存在するため、安
定した作動特性が得られない。つまり、固液共存状態に
なると十分な表面張力が働かないため、はんだが溶融し
てから回路が遮断されるまでに時間がかかったり、作動
温度が一定にならなかったりする。一方、共晶組成のは
んだの場合は、所定の温度に到達すると、はんだ全体が
固相から液相に即時に変化するため、回路を短時間で遮
断することができる。従って、従来の温度ヒユーズは、
通常、共晶組成のはんだを使用して形成されている。
、固相と液相とが共存する温度範囲が存在するため、安
定した作動特性が得られない。つまり、固液共存状態に
なると十分な表面張力が働かないため、はんだが溶融し
てから回路が遮断されるまでに時間がかかったり、作動
温度が一定にならなかったりする。一方、共晶組成のは
んだの場合は、所定の温度に到達すると、はんだ全体が
固相から液相に即時に変化するため、回路を短時間で遮
断することができる。従って、従来の温度ヒユーズは、
通常、共晶組成のはんだを使用して形成されている。
なお、所望の温度で動作する温度ヒユーズを形成するた
めに、共晶組成から僅かに偏移した組成の合金を使用し
て温度ヒユーズを製造することが提案されている(特公
平2−3905Ei号)。この温度ヒユーズは、液相温
度と固相温度との差が10℃以内の範囲になるように合
金の組成を共晶組成からずらすことにより、所望の動作
温度の温度ヒユーズを得ようとするものである。
めに、共晶組成から僅かに偏移した組成の合金を使用し
て温度ヒユーズを製造することが提案されている(特公
平2−3905Ei号)。この温度ヒユーズは、液相温
度と固相温度との差が10℃以内の範囲になるように合
金の組成を共晶組成からずらすことにより、所望の動作
温度の温度ヒユーズを得ようとするものである。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来のクリームはんだには以下に示す問
題点がある。即ち、クリームはんだを回路基板上に印刷
した後、はんだ粒子同士を十分に結合させるために、は
んだを半溶融状態で加熱する必要がある。共晶組成のク
リームはんだを使用して温度ヒユーズを形成すると、半
溶融状態が得られる温度範囲が極めて狭いため、加熱温
度及び加熱時間の制御が極めて煩雑である。例えば加熱
温度が共晶温度以上になると、温度ヒユーズとして作動
してしまい、回路が分断されてしまう。−方、加熱温度
が共晶温度以下の場合は、はんだ粒子同士の結合が十分
でなく、機械的強度が不足したり、導通不良が起きたり
してしまう。
題点がある。即ち、クリームはんだを回路基板上に印刷
した後、はんだ粒子同士を十分に結合させるために、は
んだを半溶融状態で加熱する必要がある。共晶組成のク
リームはんだを使用して温度ヒユーズを形成すると、半
溶融状態が得られる温度範囲が極めて狭いため、加熱温
度及び加熱時間の制御が極めて煩雑である。例えば加熱
温度が共晶温度以上になると、温度ヒユーズとして作動
してしまい、回路が分断されてしまう。−方、加熱温度
が共晶温度以下の場合は、はんだ粒子同士の結合が十分
でなく、機械的強度が不足したり、導通不良が起きたり
してしまう。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
温度ヒユーズ製造時の加熱処理が容易であって、温度ヒ
ユーズの製造に好適のクリームはんだを提供することを
目的とする。
温度ヒユーズ製造時の加熱処理が容易であって、温度ヒ
ユーズの製造に好適のクリームはんだを提供することを
目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明に係るクリームはんだは、共晶組成の合金に1種
又は2種以上の金属成分を添加することにより10℃以
下の固液共存温度範囲を設けたことを特徴とする。
又は2種以上の金属成分を添加することにより10℃以
下の固液共存温度範囲を設けたことを特徴とする。
[作用コ
本発明においては、共晶組成の合金に1種又は2種以上
の金属成分を添加する。これにより、合金の共晶点から
僅かに組成がずれて、新たに固液共存領域が設けられる
。
の金属成分を添加する。これにより、合金の共晶点から
僅かに組成がずれて、新たに固液共存領域が設けられる
。
第1図(a)は第1及び第2の成分A、Bの2種類の金
属からなる2元合金の平衡状態図、第1図(b)は第1
及び第2の成分A、Bからなる合金に第3の成分Cを添
加して得た本発明に係るクリームはんだの擬2元系平衡
状態図である。
属からなる2元合金の平衡状態図、第1図(b)は第1
及び第2の成分A、Bからなる合金に第3の成分Cを添
加して得た本発明に係るクリームはんだの擬2元系平衡
状態図である。
この第1及び第2の成分A、Bからなる2元合金は、第
1図(a)に示すように、共晶点Eにおいてα相とβ相
とからなる共晶組織が形成される。
1図(a)に示すように、共晶点Eにおいてα相とβ相
とからなる共晶組織が形成される。
この2元共品合金に第3の成分Cを添加すると、第1図
(a)にPEQで示した共晶線が変化して、第1図(b
)に示すように、E、PlEoQtに囲まれた所謂固液
共存領域が形成される。つまり、第1及び第2の成分A
、Bの共晶組成にある合金に第3の成分Cを添加するこ
とにより、共晶点Eが共晶温度範囲E。−Elに変化す
る。この場合に、Eoの温度では100%固相であるが
、E、1の温度では100%液相である。即ち、本発明
に係るクリームはんだは、狭い温度範囲E。−E、で固
相から液相に連続的に変化する。
(a)にPEQで示した共晶線が変化して、第1図(b
)に示すように、E、PlEoQtに囲まれた所謂固液
共存領域が形成される。つまり、第1及び第2の成分A
、Bの共晶組成にある合金に第3の成分Cを添加するこ
とにより、共晶点Eが共晶温度範囲E。−Elに変化す
る。この場合に、Eoの温度では100%固相であるが
、E、1の温度では100%液相である。即ち、本発明
に係るクリームはんだは、狭い温度範囲E。−E、で固
相から液相に連続的に変化する。
前述した特公平2−39056号に開示された温度ヒユ
ーズの場合も、狭い温度範囲で固相から液相に変化する
。しかし、この温度ヒユーズの場合は、以下に示す問題
点がある。例えば、この温度ヒユーズは、第2図に示す
ように、共晶点からずれた組成を有している。このよう
に共晶点からずれた組成の合金の場合は、組成Rのとき
に温度Sよりも僅かに低い温度域では100%固相であ
るが、温度Sよりも僅かに高い温度域では、固相と液相
との比率がSE : PSであり、大部分が液相になっ
てしまう。つまり、共晶点からずれた組成を有する2元
合金は、吠態図的にはS−Tの温度範囲で固液共存状態
になるものの、実質的には温度Sにおいて殆ど溶融して
しまう。従って、この場合は、印刷したクリームはんだ
を半溶融状態にしようして温度Sよりも僅かに高い温度
に加熱すると、はんだの殆どの部分が急激に溶融してし
まい、加熱温度及び加熱時間を厳密に制御しつつ温度ヒ
ユーズを製造することが極めて困難になる。
ーズの場合も、狭い温度範囲で固相から液相に変化する
。しかし、この温度ヒユーズの場合は、以下に示す問題
点がある。例えば、この温度ヒユーズは、第2図に示す
ように、共晶点からずれた組成を有している。このよう
に共晶点からずれた組成の合金の場合は、組成Rのとき
に温度Sよりも僅かに低い温度域では100%固相であ
るが、温度Sよりも僅かに高い温度域では、固相と液相
との比率がSE : PSであり、大部分が液相になっ
てしまう。つまり、共晶点からずれた組成を有する2元
合金は、吠態図的にはS−Tの温度範囲で固液共存状態
になるものの、実質的には温度Sにおいて殆ど溶融して
しまう。従って、この場合は、印刷したクリームはんだ
を半溶融状態にしようして温度Sよりも僅かに高い温度
に加熱すると、はんだの殆どの部分が急激に溶融してし
まい、加熱温度及び加熱時間を厳密に制御しつつ温度ヒ
ユーズを製造することが極めて困難になる。
一方、本発明においては、共晶組成の合金に金属成分を
添加して第1図(b)に示す状態にするため、加熱温度
をE。とE□との間の温度にすれば固相と液相とが常に
共存した状態になるので、温度ヒユーズ製造時の加熱作
業が容易である。この場合に、温度E。と温度E1との
間で、温度を上げるほど液相が多くなり、温度を下げる
と固相が多くなるので、所望の状態に制御することがで
きる。例えば、温度をEoとElとの中間にした場合は
、略半分が液相になるので、はんだの粒子同士は相互に
十分に結合するが、元の粒子の形が完全には消滅してお
らず、はんだ層中にはんだ粒子間の空隙が存在する。そ
うすると、前記空隙中に、フラックスが閉じ込められた
状態になり、温度ヒユーズの作動時の動作が迅速になる
という効果を得ることができる。
添加して第1図(b)に示す状態にするため、加熱温度
をE。とE□との間の温度にすれば固相と液相とが常に
共存した状態になるので、温度ヒユーズ製造時の加熱作
業が容易である。この場合に、温度E。と温度E1との
間で、温度を上げるほど液相が多くなり、温度を下げる
と固相が多くなるので、所望の状態に制御することがで
きる。例えば、温度をEoとElとの中間にした場合は
、略半分が液相になるので、はんだの粒子同士は相互に
十分に結合するが、元の粒子の形が完全には消滅してお
らず、はんだ層中にはんだ粒子間の空隙が存在する。そ
うすると、前記空隙中に、フラックスが閉じ込められた
状態になり、温度ヒユーズの作動時の動作が迅速になる
という効果を得ることができる。
原理的には、共晶組成の合金に他の金属成分が添加され
れば必然的に固液共存領域が形成される。
れば必然的に固液共存領域が形成される。
しかし、添加する金属成分は、クリームはんだ及び最終
製品の特性及び品質に悪影響を及ぼさないものであるこ
とが必要である。従って、例えば、JIS 23282
−1986 (はんだ)に規定されるはんだの化学成
分を不純物の規定量以下の範囲で添加することが好まし
い。しかし、このJIS Z 3282−1986の解
説に記載されているように、−船釣にZn及びAノはは
んだの不純物として最も嫌われる不純物であるので、Z
n及びA!は添加成分として使用しないことが好ましい
。
製品の特性及び品質に悪影響を及ぼさないものであるこ
とが必要である。従って、例えば、JIS 23282
−1986 (はんだ)に規定されるはんだの化学成
分を不純物の規定量以下の範囲で添加することが好まし
い。しかし、このJIS Z 3282−1986の解
説に記載されているように、−船釣にZn及びAノはは
んだの不純物として最も嫌われる不純物であるので、Z
n及びA!は添加成分として使用しないことが好ましい
。
最も品質が厳しい8級の場合のZn及びA!を除いた不
純物にツイテ、JIS Z 3282−198G ノ規
格を下記第1表に示す。但し、Sn及びPbについては
8級には不純物としての規格がないため、A級の規格を
示した。また、Agは不純物としての規格がない。
純物にツイテ、JIS Z 3282−198G ノ規
格を下記第1表に示す。但し、Sn及びPbについては
8級には不純物としての規格がないため、A級の規格を
示した。また、Agは不純物としての規格がない。
第1表(その1)
第1表(その2)
本発明においては、共晶組成の合金に金属成分を添加す
ることにより、共晶組成において10℃以下の固液共存
温度範囲を有するようにする。固液共存温度範囲力月θ
℃を超える場合は、温度ヒユーズとしての作動温度範囲
が広くなりすぎて、所定の温度で温度ヒユーズを作動さ
せることが困難になる。従って、金属成分は、はんだの
共晶組成における固液共存温度範囲が10℃以下になる
範囲で添加する。この場合に、固液共存温度範囲をどの
程度にするかは、温度ヒユーズに要求される作動温度許
容差及びヒユーズ形成時の加熱作業のやりやすさ等を考
慮して決定すればよい。なお、添加する金属成分は、1
種類又は複数種類のいずれでもよい。
ることにより、共晶組成において10℃以下の固液共存
温度範囲を有するようにする。固液共存温度範囲力月θ
℃を超える場合は、温度ヒユーズとしての作動温度範囲
が広くなりすぎて、所定の温度で温度ヒユーズを作動さ
せることが困難になる。従って、金属成分は、はんだの
共晶組成における固液共存温度範囲が10℃以下になる
範囲で添加する。この場合に、固液共存温度範囲をどの
程度にするかは、温度ヒユーズに要求される作動温度許
容差及びヒユーズ形成時の加熱作業のやりやすさ等を考
慮して決定すればよい。なお、添加する金属成分は、1
種類又は複数種類のいずれでもよい。
金属成分の添加量は、例えば、添加量と固液共存温度範
囲とを実測しながら決定する。以下に、その方法を説明
する。
囲とを実測しながら決定する。以下に、その方法を説明
する。
先ず、共晶組成の合金として、不純物が十分に少ないも
のを選択する。例えば、不純物含有量が前記第1表に示
した数値の1/lO程度以下の共晶組成合金を使用する
。次に、この合金に添加すべき金属成分を1種又は2種
以上選択する。そして、この金属成分を例えば前記第1
表の数値以下で添加する。次に、示差走査熱量測定法(
以下、DSCという)等により、この合金の固液共存温
度範囲を測定する。次いで、前記金属成分の添加量が相
互に異なる複数種類の合金を製造し、これらの合金の固
液共存温度範囲を測定する。そして、これらの測定結果
に基づいて、所望の固液共存温度範囲となる添加量を決
定する。なお、はんだの原材料(Sn及びpb等)に含
有されている不純物を利用して所望の固液共存温度範囲
となるようにしてもよい。
のを選択する。例えば、不純物含有量が前記第1表に示
した数値の1/lO程度以下の共晶組成合金を使用する
。次に、この合金に添加すべき金属成分を1種又は2種
以上選択する。そして、この金属成分を例えば前記第1
表の数値以下で添加する。次に、示差走査熱量測定法(
以下、DSCという)等により、この合金の固液共存温
度範囲を測定する。次いで、前記金属成分の添加量が相
互に異なる複数種類の合金を製造し、これらの合金の固
液共存温度範囲を測定する。そして、これらの測定結果
に基づいて、所望の固液共存温度範囲となる添加量を決
定する。なお、はんだの原材料(Sn及びpb等)に含
有されている不純物を利用して所望の固液共存温度範囲
となるようにしてもよい。
第3図(a)は純度が高いはんだのDSCの測定値を昇
温曲線と共に示すグラフ図、第3図(b)は本発明に係
るクリームはんだのDSCの測定値を昇温曲線と共に示
すグラフ図である。この第3図(a)、(b)において
、DSCがO以下のときは試料が吸熱していることを示
す。即ち、DSCがO以下の場合は、固相と液相とが共
存しており、温度上昇に伴って固相が液相に変化する。
温曲線と共に示すグラフ図、第3図(b)は本発明に係
るクリームはんだのDSCの測定値を昇温曲線と共に示
すグラフ図である。この第3図(a)、(b)において
、DSCがO以下のときは試料が吸熱していることを示
す。即ち、DSCがO以下の場合は、固相と液相とが共
存しており、温度上昇に伴って固相が液相に変化する。
この固相が液相に変化する間のDSCの曲線の傾きを直
線で近似して、DSC=0の直線との交点X。
線で近似して、DSC=0の直線との交点X。
Yを求める。この交点X、Yを温度上昇を示す昇温曲線
に対応させて、溶融開始温度M及び溶融終了温度Nを求
める。なお、この溶融開始温度M及び溶融終了温度Nを
より正確に求めるために、昇温速度は可及的に遅くする
ことが好ましい。
に対応させて、溶融開始温度M及び溶融終了温度Nを求
める。なお、この溶融開始温度M及び溶融終了温度Nを
より正確に求めるために、昇温速度は可及的に遅くする
ことが好ましい。
はんだの純度が高い場合は、第3図(a)に示すように
、溶融開始温度Mと溶融終了温度Nとの温度差Δtが小
さい。この高純度はんだに微量の金属成分を添加すると
、第3図(b)に示すように、溶融開始温度Mと溶融終
了温度Nとの温度差Δtを拡大することができる。本発
明においては、この温度差Δtを10℃以下に設定する
。
、溶融開始温度Mと溶融終了温度Nとの温度差Δtが小
さい。この高純度はんだに微量の金属成分を添加すると
、第3図(b)に示すように、溶融開始温度Mと溶融終
了温度Nとの温度差Δtを拡大することができる。本発
明においては、この温度差Δtを10℃以下に設定する
。
なお、本発明において、クリームはんだとは、−船釣な
低融点合金を含む。
低融点合金を含む。
[実施例コ
次に、本発明の実施例についてその特許請求の範囲から
外れる比較例と比較して説明する。
外れる比較例と比較して説明する。
実]L例」−
8nの含有量が63重量%、Pbの含有量が37重量%
であり、その他の不純物元素の含有量をいずれも0.0
05重量%以下に規制した5n−Pb共晶はんだ(共晶
温度183℃)にBiを0.02重量%添加した。
であり、その他の不純物元素の含有量をいずれも0.0
05重量%以下に規制した5n−Pb共晶はんだ(共晶
温度183℃)にBiを0.02重量%添加した。
DSCを使用して、このはんだの溶融開始温度及び溶融
終了温度を測定した。その結果、溶融開始温度は約18
0℃であり、溶融終了温度は約183℃であった。即ち
、このはんだの固液共存温度範囲は約180乃至183
℃である。
終了温度を測定した。その結果、溶融開始温度は約18
0℃であり、溶融終了温度は約183℃であった。即ち
、このはんだの固液共存温度範囲は約180乃至183
℃である。
このはんだを使用してクリームはんだを製造し、このク
リームはんだにより温度ヒユーズを製造した。つまり、
はうろう基板に温度ヒユーズ形成用のパターン配線を有
する厚膜回路を印刷形成した後、この基板を焼成した(
第4図(a)、(b)参照)。次に、前記パターン配線
の離隔部分を橋渡しするようにして前記クリームはんだ
を印刷した後、このほうろう基板を181.5℃に加熱
した。
リームはんだにより温度ヒユーズを製造した。つまり、
はうろう基板に温度ヒユーズ形成用のパターン配線を有
する厚膜回路を印刷形成した後、この基板を焼成した(
第4図(a)、(b)参照)。次に、前記パターン配線
の離隔部分を橋渡しするようにして前記クリームはんだ
を印刷した後、このほうろう基板を181.5℃に加熱
した。
このようにして製造した温度ヒユーズの良品率は100
%であった。
%であった。
比」1例」一
実施例1と同様の5n−Pb共晶はんだでBiを添加し
ない場合の溶融開始温度及び溶融終了温度を調べた。そ
の結果、この5n−Pb共晶はんだの溶融開始温度は約
182°Cであり、溶融終了温度は約183℃であった
。この共晶はんだを使用し、実施例1と同様にして、は
うろう基板に温度ヒユーズを印刷した後、基板を182
.5°Cに加熱した。
ない場合の溶融開始温度及び溶融終了温度を調べた。そ
の結果、この5n−Pb共晶はんだの溶融開始温度は約
182°Cであり、溶融終了温度は約183℃であった
。この共晶はんだを使用し、実施例1と同様にして、は
うろう基板に温度ヒユーズを印刷した後、基板を182
.5°Cに加熱した。
その結果、加熱時の僅かな温度のバラツキにより、はん
だが過剰に溶融したり、又は溶融不足による不良が発生
した。この比較例1における温度ヒユーズの不良率はI
O乃至20%であった。
だが過剰に溶融したり、又は溶融不足による不良が発生
した。この比較例1における温度ヒユーズの不良率はI
O乃至20%であった。
灸五監1
Snの含を量が96.5重量%、Agの含有量が3.5
重量%であり、その他の不純物元素の含有量をいずれも
0.005重量%以下に規制したSn−Ag共晶はんだ
(共晶温度221”C)にBi及びCuを夫々0.01
重量%及び0.02重量%添加した。
重量%であり、その他の不純物元素の含有量をいずれも
0.005重量%以下に規制したSn−Ag共晶はんだ
(共晶温度221”C)にBi及びCuを夫々0.01
重量%及び0.02重量%添加した。
DSCを使用して、このはんだの溶融開始温度及び溶融
終了温度を測定した。その結果、溶融終了温度約21G
℃であり、溶融終了温度は約220℃であった。即ち、
このはんだの固液共存温度範囲は約216乃至220℃
である。
終了温度を測定した。その結果、溶融終了温度約21G
℃であり、溶融終了温度は約220℃であった。即ち、
このはんだの固液共存温度範囲は約216乃至220℃
である。
このはんだを使用して、実施例1と同様にして、はうろ
う基板に温度ヒユーズを印刷形成した後、このほうろう
基板を218℃に加熱した。これにより、所望の温度ヒ
ユーズを得ることができた。本実施例における温度ヒユ
ーズの良品率は100%であった。
う基板に温度ヒユーズを印刷形成した後、このほうろう
基板を218℃に加熱した。これにより、所望の温度ヒ
ユーズを得ることができた。本実施例における温度ヒユ
ーズの良品率は100%であった。
比1u舛2一
実施例2と同様のSn−Ag共晶はんだでBi及びCu
を添加しない場合の溶融開始温度及び溶融終了温度を調
べた。その結果、このSn−Ag共晶はんだの溶融開始
温度は約220℃であり、溶融終了温度は約221”C
であった。この共晶はんだを使用し、実施例1と同様に
して、はうろう基板に温度ヒユーズを印刷した後、この
基板を220.5℃に加熱した。その結果、加熱時の僅
かな温度のバラツキにより、はんだが過剰に溶融したり
、又は溶融不足による不良が発生した。この比較例2に
おける温度ヒユーズの不良率はlO乃至20%であった
。
を添加しない場合の溶融開始温度及び溶融終了温度を調
べた。その結果、このSn−Ag共晶はんだの溶融開始
温度は約220℃であり、溶融終了温度は約221”C
であった。この共晶はんだを使用し、実施例1と同様に
して、はうろう基板に温度ヒユーズを印刷した後、この
基板を220.5℃に加熱した。その結果、加熱時の僅
かな温度のバラツキにより、はんだが過剰に溶融したり
、又は溶融不足による不良が発生した。この比較例2に
おける温度ヒユーズの不良率はlO乃至20%であった
。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、共晶合金に微量の
金属成分を添加して10℃以下の固液共存温度範囲を有
するようにしたから、前記固液共存温度範囲内の温度に
保持することにより、容易に半溶融状態を得ることがで
きる。このため、本発明に係るクリームはんだを使用し
て温度ヒユーズを製造すると、加熱処理が極めて容易に
なる。また、このようにして製造された温度ヒユーズは
、はんだの粒子同士が十分に結合しており、且つ、はん
だ粒子間の空隙にフラックスが閉じ込められた状態にな
るため、機械的強度に優れ、また温度ヒユーズとしての
作動特性も優れたものとなる。
金属成分を添加して10℃以下の固液共存温度範囲を有
するようにしたから、前記固液共存温度範囲内の温度に
保持することにより、容易に半溶融状態を得ることがで
きる。このため、本発明に係るクリームはんだを使用し
て温度ヒユーズを製造すると、加熱処理が極めて容易に
なる。また、このようにして製造された温度ヒユーズは
、はんだの粒子同士が十分に結合しており、且つ、はん
だ粒子間の空隙にフラックスが閉じ込められた状態にな
るため、機械的強度に優れ、また温度ヒユーズとしての
作動特性も優れたものとなる。
第1図(a)は2種類の金属からなる合金の2元系平衡
状態図、第1図(b)は本発明に係るクリームはんだの
擬2元系平衡状態図、第2図は共晶点からずれた組成を
有する2元合金の平衡状態図、第3図(a)は純度が高
いはんだのDSCの測定値を昇温曲線と共に示すグラフ
図、第3図(b)は本発明に係るクリームはんだのDS
Cの測定値を昇温曲線と共に示すグラフ図、第4図(a
)及び(b)はクリームはんだを使用した温度ヒユーズ
の製造方法を工程順に示す平面図、第5図は温度ヒユー
ズが作動した状態を示す平面図である。 11;回路基板、12;パターン配線、13;クリーム
はんだ BO東■八へ(1量%) Brl絽へ (1量%) (b) 第1図 第2図 時間−φ 一間一◆ Tb) 第3図
状態図、第1図(b)は本発明に係るクリームはんだの
擬2元系平衡状態図、第2図は共晶点からずれた組成を
有する2元合金の平衡状態図、第3図(a)は純度が高
いはんだのDSCの測定値を昇温曲線と共に示すグラフ
図、第3図(b)は本発明に係るクリームはんだのDS
Cの測定値を昇温曲線と共に示すグラフ図、第4図(a
)及び(b)はクリームはんだを使用した温度ヒユーズ
の製造方法を工程順に示す平面図、第5図は温度ヒユー
ズが作動した状態を示す平面図である。 11;回路基板、12;パターン配線、13;クリーム
はんだ BO東■八へ(1量%) Brl絽へ (1量%) (b) 第1図 第2図 時間−φ 一間一◆ Tb) 第3図
Claims (1)
- (1)共晶組成の合金に1種又は2種以上の金属成分を
添加することにより10℃以下の固液共存温度範囲を設
けたことを特徴とするクリームはんだ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02296470A JP3142551B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 回路基板の温度ヒューズ形成用クリームはんだ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02296470A JP3142551B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 回路基板の温度ヒューズ形成用クリームはんだ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04167997A true JPH04167997A (ja) | 1992-06-16 |
JP3142551B2 JP3142551B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17833972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02296470A Expired - Lifetime JP3142551B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 回路基板の温度ヒューズ形成用クリームはんだ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3142551B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0788679A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-04-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 無鉛すずアンチモン・ビスマス銅はんだ合金 |
JPH0788680A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-04-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 高温無鉛すずベースはんだの組成 |
JP2006167748A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Fujitsu Ltd | 亜鉛−アルミニウムはんだ合金 |
JP2008153144A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度ヒューズおよびその製造方法 |
JP2009135114A (ja) * | 2009-03-16 | 2009-06-18 | Sony Chemical & Information Device Corp | 保護素子 |
JP2009158490A (ja) * | 2009-03-16 | 2009-07-16 | Sony Chemical & Information Device Corp | 保護素子 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP02296470A patent/JP3142551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0788679A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-04-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 無鉛すずアンチモン・ビスマス銅はんだ合金 |
JPH0788680A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-04-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 高温無鉛すずベースはんだの組成 |
JP2006167748A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Fujitsu Ltd | 亜鉛−アルミニウムはんだ合金 |
JP2008153144A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度ヒューズおよびその製造方法 |
JP2009135114A (ja) * | 2009-03-16 | 2009-06-18 | Sony Chemical & Information Device Corp | 保護素子 |
JP2009158490A (ja) * | 2009-03-16 | 2009-07-16 | Sony Chemical & Information Device Corp | 保護素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3142551B2 (ja) | 2001-03-07 |
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