JPH09266373A - 電子部品及びその接合方法、並びに回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いたはんだ付けに適
した構造を有する電子部品及びその接合方法、並びにそ
の電子部品が実装された回路基板を提供する。 【解決手段】 被接合部に電気的に接合するためのリー
ド部を、７５ｎｍより薄いＰｄ膜よりなる被覆層で覆
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｎ−Ｂｉ系はん
だを用いた電子部品の接合技術に係り、特に、Ｓｎ−Ｂ
ｉ系はんだを用いたはんだ付けに適した構造を有する電
子部品及びその接合方法、並びにその電子部品が実装さ
れた回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、はんだとしてはＳｎ（錫）−
Ｐｂ（鉛）合金が一般に知られており、今日に至るまで
各種実装方式の接合材料として使用されている。例え
ば、ＤＩＰ方式、ＱＦＰ方式、ＬＣＣ方式による実装に
おいては、６３ｗｔ％Ｓｎ−３７ｗｔ％Ｐｂの共晶組成
を有する融点１８３℃のはんだを用い、これを約２２０
℃の温度で加熱することにより、電子部品のリードや電
極をプリント基板上のＣｕ（銅）電極上に接合してい
る。

【０００３】しかしながら、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだは、主
成分であるＰｂからのα線放出によってソフトエラーを
発生させたり、廃棄処理後のプリント基板が酸性雨に曝
されることによりＰｂが溶出し、河川や地下水を汚染す
るなどの悪影響があることから、使用を規制する動きが
活発化している。また、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだでは、溶融
する温度が最も低い６３Ｓｎ−３７Ｐｂにおいても融点
が１８３℃であり、はんだ接合には２１０〜２２０℃程
度の温度が必要となる。このため、耐熱性の低い電子部
品をリフローにより一括接合することができなかった。

【０００４】このような背景から、Ｐｂを構成元素に含
まない低温接合用はんだ合金の開発が盛んに行われ、種
々のはんだが提案されている。例えば、５２Ｉｎ−４８
Ｓｎ（融点１１７℃）、５７Ｂｉ−４３Ｓｎ（融点１３
９℃）、９１Ｓｎ−９Ｚｎ（融点１９９℃）、９６．５
Ｓｎ−３．５Ａｇ（融点２２１℃）等のＳｎ系の共晶は
んだ合金をベースとして、融点の調整、機械的性質の改
善のために、少量の第３、第４の元素を添加する試みが
なされている。

【０００５】本願発明者等は、Ｓｎ−Ｂｉ合金に第３元
素としてＡｇ（銀）を所定量添加することにより、融点
上昇を起こすことなく機械的性質を改善できることを特
願平７−５９３３４号明細書において開示している。一
方、電子部品のリードとしては、Ｃｕリード、Ｆｅ
（鉄）−５８ｗｔ％とＮｉ（ニッケル）−４２ｗｔ％と
の合金（以下、４２アロイと呼ぶ）、コバール等の材料
が用いられている。これらリードは、耐腐食性を向上
し、且つはんだと良好な接合を得るために表面被覆処理
が施されている。

【０００６】現在のエレクトロニクス用はんだの大部分
は６３Ｓｎ−３７Ｐｂはんだが占めており、リードの表
面被覆処理としても、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだによる予備は
んだが大半を占めている。従って、リードの表面被覆材
料についても、Ｐｂを用いない、いわゆるＰｂフリー化
を進めることが望ましい。Ｐｂを用いないＰｂフリー表
面被覆材料としては、リード部の表面被覆材としてＰｄ
（パラジウム）を使用した電子部品がすでに市販されて
いる。Ｐｄメッキを用いた電子部品は、Ｐｂフリー化に
対応しているほか、電子部品組立前でのリードへのメッ
キによるコスト削減が可能という長所がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の６３Ｓｎ−３７Ｐｂはんだ３８によるリード１４の
表面被覆処理がなされた電子部品１８を、４２Ｓｎ−５
８Ｂｉや４１．６Ｓｎ−５７．４Ｂｉ−１ＡｇなどのＳ
ｎ−Ｂｉ系はんだ２０を用いて接合すると、接合部の合
金化反応によって１５．５Ｓｎ−３２Ｐｂ−５２．５Ｂ
ｉの３元共晶反応が生じていた（図７）。かかる３元共
晶合金４０は融点が約９５℃と低温であるため、信頼性
を確認するための熱衝撃試験（１２５℃）時や、発熱の
著しい電子部品を接合した際に、接合部が溶融すること
があった。

【０００８】また、Ｐｄメッキによるリードの表面被覆
処理がなされた電子部品を、同様のＳｎ−Ｂｉ系はんだ
ペーストを用いて接合すると、６３Ｓｎ−３７Ｐｂはん
だを用いて実装した場合に比べて接合強度が低下してい
た。本発明の目的は、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだに適した表面
被覆処理がなされた電子部品及びその接合方法、並びに
その電子部品が実装された回路基板を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被接合部に
電気的にはんだ接合するためのリード部が、７５ｎｍよ
り薄いＰｄ膜よりなる被覆層で覆われていることを特徴
とする電子部品によって達成される。これにより、接合
によって形成されるＳｎ−Ｐｄ反応層の膜厚を十分に薄
くできるので、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合にも高
い接合強度を得ることができる。

【００１０】また、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いて被接合
部に接合される電子部品であって、前記被接合部に接合
するためのリード部と、前記リード部を覆い、Ｃｕ層又
はＮｉ層よりなる第１の層と、前記第１の層を覆う第２
の層とを有する被覆層とを有し、前記リード部が前記被
接合部に接合したときに、前記第１の層と前記Ｓｎ−Ｂ
ｉ系はんだとが接合することを特徴とする電子部品によ
っても達成される。これにより、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだと
Ｎｉ層又はＣｕ層との間で得られる高い接合強度を十分
に発揮することができる。

【００１１】また、上記の電子部品において、前記第２
の層は、接合の際に前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ中に分散す
る材料により構成されていることが望ましい。これによ
り、リード部とＳｎ−Ｂｉ系はんだとの間で接合後に高
い接合強度を得ることができる。また、上記の電子部品
において、前記第２の層は、Ａｕ層であることが望まし
い。

【００１２】また、上記の電子部品において、前記第２
の層は、前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだに融点が近い金属材料
により構成されていることが望ましい。これにより、リ
ード部とＳｎ−Ｂｉ系はんだとの間で接合後に高い接合
強度を得ることができる。また、上記の電子部品におい
て、前記第２の層は、Ｓｎ層、又はＳｎ−Ｂｉ層である
ことが望ましい。

【００１３】また、上記の電子部品において、前記第１
の層は、０．５μｍ以上の膜厚であることが望ましい。
このように膜厚を設定することにより、Ｎｉ層又はＣｕ
層が接合の際に反応しつくすことはなく、接合後にＳｎ
−Ｂｉ系はんだとＮｉ層又はＣｕ層との間の接合を形成
することができる。また、電子部品を電気的に接合する
ための電極部が、前記被覆層により覆われていることを
特徴とする回路基板によっても達成される。これによ
り、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合にも高い接合強度
が得られる回路基板を構成することができる。

【００１４】また、上記の電子部品が、Ｓｎ−Ｂｉ系は
んだにより電極部に接合されていることを特徴とする回
路基板によっても達成される。これにより、電子部品の
接合信頼性を高めることができるので、電子部品が実装
された回路基板の信頼性をも高めることができる。ま
た、上記の電子部品の接合方法であって、前記電子部品
を、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いて前記被接合部に接合す
ることを特徴とする電子部品の接合方法によっても達成
される。これにより、被接合部との間に高い接合強度を
もって接合することができる。

【００１５】また、上記の電子部品の接合方法におい
て、前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだは、Ｓｎの組成が４０〜６
０ｗｔ％であり、Ａｇの組成が０〜２ｗｔ％であり、Ｂ
ｉが残りの組成よりなることが望ましい。このようにＳ
ｎ−Ｂｉ系はんだを選定すれば、融点が低く、機械的強
度が高いはんだにより、高い接合強度をもって接合する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態による電子
部品及びその接合方法、並びに回路基板を図１及び図２
を用いて説明する。図１はＳｎ−Ｂｉ系はんだを用いた
場合の電子部品のリードとの反応形態を説明する図、図
２は４２Ｓｎ−５８Ｂｉはんだを用いて接合した場合の
Ｐｄメッキ層の厚さと接合強度との関係を示すグラフで
ある。

【００１７】本実施形態では、Ｐｄによるリードの表面
被覆処理がされた電子部品を、接合強度が劣化すること
なくＳｎ−Ｂｉ系はんだにより接合できる電子部品及び
その接合方法、並びに回路基板を示す。始めに、Ｓｎ−
Ｂｉ系はんだを用いた場合の、Ｐｄメッキされたリード
との反応形態を図１を用いて説明する。

【００１８】回路基板１０に形成された配線１２上に、
リード１４がＰｄメッキ層１６により覆われた電子部品
１８をＳｎ−Ｂｉ系はんだ２０を用いて接合すると、Ｓ
ｎ−Ｂｉ系はんだ２０とリード１４との界面においてＳ
ｎ−Ｂｉ系はんだ２０とＰｄメッキ層１６とが反応し、
Ｓｎ−Ｐｄ合金層２２が形成される。リード１４とＳｎ
−Ｂｉ系はんだ２０との接合強度は、これら界面におけ
る反応形態に依存するため、Ｐｄメッキ処理がされた電
子部品１８をＳｎ−Ｂｉ系はんだ２０により接合した場
合に接合強度が劣化する原因は、Ｓｎ−Ｐｄ反応層２２
に起因していることが考えられる。

【００１９】そこで、この原因について調査すべく本願
発明者等が鋭意検討をした結果、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ２
０とリード１４との界面で形成されるＳｎ−Ｐｄ反応層
２２の厚さが、６３Ｓｎ−３７Ｐｂを用いて接合したと
きよりも厚くなっていることが始めて明らかとなった。
接合界面に形成されるＳｎ−Ｐｄ反応層２２は、金属間
化合物を含んでいることから非常に脆い性質を有してい
る。このため、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いた場合よりも
形成される反応層の膜厚が厚くなるＳｎ−Ｂｉ系はんだ
の場合に、接合強度が劣化したものと考えられる。

【００２０】そこで、本願発明者等は、形成されるＳｎ
−Ｐｄ反応層２２を薄くすることが接合強度を向上させ
るために必要であると考え、リード１４を被覆するＰｄ
メッキ層１６のメッキ厚について更に調査した。接合強
度のＰｄメッキ層１６のメッキ厚依存性について、１４
ピンのＳＯＰを用いて測定した結果、図２に示すよう
に、メッキ厚が２００ｎｍ以上では接合強度は約４００
ｇ／ピンとかなり低いが、２００ｎｍ以下にすることに
より接合強度は徐々に増加し、メッキ厚が約７５ｎｍよ
り薄くなるとＳｎ−Ｐｂ系はんだと比肩するほどの接合
強度が得られることが判った。

【００２１】従って、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合
には、電子部品のリードの表面被覆材料として、膜厚７
５ｎｍより薄いＰｄ膜を用いることが望ましく、このよ
うな電子部品を回路基板等に接合すれば、良好な接合強
度を得ることができる。このように、本実施形態によれ
ば、電子部品のリードのＰｄメッキ厚を７５ｎｍより薄
くしたので、リードとＳｎ−Ｂｉ系はんだとの接合強度
をＳｎ−Ｐｂはんだを用いた場合と同程度まで改善する
ことができる。これにより、電子部品の接合信頼性を高
めることができるので、これら電子部品を搭載した回路
基板の信頼性をも大幅に向上することができる。

【００２２】なお、上記実施形態では、Ｓｎ−Ｂｉ系は
んだとして説明したが、Ｓｎ−Ｂｉ共晶はんだのみなら
ず、これに第３、第４の元素が添加されたはんだにおい
ても適用することができる。例えば、第３の元素として
Ａｇが添加されており、Ｓｎが４０〜６０ｗｔ％、Ａｇ
が０〜２ｗｔ％、Ｂｉが残部の組成を有するはんだを用
いた場合にも、接合強度を改善することができる。

【００２３】４１．６Ｓｎ−５７．４Ｂｉ−１Ａｇはん
だについてＰｄメッキ厚と接合強度の関係を測定した結
果、Ｐｄメッキ厚が５００ｎｍのときには接合強度は約
５００ｇ／ピンであったが、Ｐｄメッキ厚を５０ｎｍま
で薄くすることにより接合強度を約８８０ｇ／ピンまで
向上することができた。また、Ｐｄ膜は、メッキ、蒸
着、スパッタなど、あらゆる成膜方法によって形成する
ことができる。

【００２４】また、Ｐｄメッキによる表面被覆処理は回
路基板の配線や電極上に形成することもできる。この場
合にも、Ｐｄメッキ層の厚さを７５ｎｍより薄くするこ
とにより、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだと回路基板との間の接合
強度を向上することができる。また、本願明細書にいう
回路基板には、ガラス−エポキシ基板などの回路基板や
フレキシブル基板など、電子部品をはんだにより接合し
うる全ての基板を適用することができる。

【００２５】次に、本発明の第２実施形態による電子部
品及びその接合方法、並びに回路基板を図３乃至図６を
用いて説明する。図３及び図４は本実施形態において接
合強度の測定に用いた方法を示す図、図５は本実施形態
による電子部品の構造及びその接合方法、並びに回路基
板を説明する図、図６は被覆するＡｕ膜が厚い場合の問
題を説明する図である。

【００２６】本実施形態では、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだに対
して十分な接合強度を得られる表面被覆として、本願発
明者等が新たに見いだした構造を示す。はんだと被接合
材料との間の接合強度は、その両者で生成する合金層と
の組み合わせで決まるため、はんだと被接合材料との反
応形態を把握して材料を選定しなければならない。

【００２７】そこで、まず本願発明者は、Ｓｎ−Ｂｉ系
はんだと純粋な金属同士の接合をなし、接合後にＳｎ−
Ｂｉ系はんだと接触して十分強い接合強度が得られる表
面被覆材料の選定を試みた。さらに、このような材料の
表面を、はんだ付け性がよく接合後にも界面やはんだ母
体そのものにも悪影響を与えない材料で被覆することに
より、はんだ付け性と接合強度の向上を図ることを試み
た。

【００２８】まず、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだと接触して十分
強い接合強度が得られる材料の選定を行った結果を示
す。本願発明者等は、種々の材料を用いた際の接合強度
を測定するために、以下の手順により試料を作成し、接
合強度測定を行った。まず、Ｃｕ，Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、
Ｐｔ（プラチナ）、及び４２アロイよりなるワイヤ３０
を用意し（図３（ａ））、これらの表面をポリイミド皮
膜３２により覆う（図３（ｂ））。

【００２９】次いで、ポリイミド皮膜３２により覆った
ワイヤ３０の一端を研磨してワイヤ３０の一端を露出さ
せる（図３（ｃ））。続いて、露出したワイヤ３０に４
２Ｓｎ−５８Ｂｉはんだ、又は４１．６Ｓｎ−５７．４
Ｂｉ−１Ａｇはんだによる予備はんだ３４を形成する
（図３（ｄ））。

【００３０】その後、このように形成した２本のワイヤ
３０の予備はんだ３４同士を互いにつきあわせて１７０
℃で加熱・接合する（図３（ｅ））。最後に、両端のワ
イヤ３０を引っ張って接合強度を測定する（図３
（ｆ））。このようにして測定した接合強度を表１にま
とめる。表１には、比較のため６３Ｓｎ−３７Ｐｂはん
だを用いて同様の測定を行った結果も示した。

【００３１】

【表１】 表１に示すように、ワイヤ材料としてＮｉ、Ｃｕを用い
た場合には、予備はんだ３４として４２Ｓｎ−５２Ｂｉ
はんだを用いた場合にも、４１．６Ｓｎ−５７．４Ｂｉ
−１Ａｇはんだを用いた場合にも、約７〜８［ｋｇ／ｍ
ｍ²］程度の接合強度が得られた。この値は６３Ｓｎ−
３７Ｐｂはんだを用いた場合と遜色のない接合強度であ
る。

【００３２】これに対し、他のワイヤ材料を用いた場合
には、接合強度はかなり低下しており、６３Ｓｎ−３７
Ｐｂはんだを用いた場合と比較してもその値は低くなっ
ていた。従って、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた接合に
は、接合後にはんだと接触している材料としてＮｉ、又
はＣｕが適していることが判った。

【００３３】なお、被覆材料としてＮｉやＣｕを用いる
場合、Ｓｎ系はんだとＮｉ又はＣｕとの接合では反応す
る元素がＳｎが支配的となることから、接合前にはんだ
中のＳｎとＮｉ又はＣｕが合金化しても純粋なＳｎ層が
存在できるメッキ量が必要となる。Ｎｉ、Ｃｕともに通
常のはんだ接合の温度で形成される合金層の厚さが約
０．５μｍ程度になることから、Ｎｉ、Ｃｕのメッキ膜
の膜厚は０．５μｍ以上に設定することが望ましい。

【００３４】次に、Ｎｉ又はＣｕよりなる被覆材（第１
の層）を覆う表面被覆材（第２の層）であって、はんだ
付け性がよく、且つ接合後にも界面やはんだ母体そのも
のにも悪影響を与えない材料の選定を行った結果を示
す。このような材料としては、はんだと接合するとはん
だ中に分散する材料、例えばＡｕや、融点がはんだに近
く、且つ同様の構成をもった材料、例えばＳｎを用いる
ことが考えられる。

【００３５】そこで、図３に示した測定方法と同様にし
て、図４に示す測定試料を作成した。なお、メッキ層３
６は、予備はんだ３４の形成前にワイヤ３０をＡｕメッ
キ又はＳｎメッキすることにより形成した。予備はんだ
３４には４１．６Ｓｎ−５７．４Ｂｉ−１Ａｇはんだを
用いた。この測定試料を用いて接合強度を測定した結果
を表２に示す。

【００３６】

【表２】 表２に示すように、いずれの試料においても、６３Ｓｎ
−３７Ｐｂで得られる７〜９［ｋｇ／ｍｍ²］程度の接
合強度が得られることが確認できた。接合部の断面を元
素分析したところ、４２Ｓｎ−５８Ｂｉ、４１．６Ｓｎ
−５７．４Ｂｉ−１Ａｇを用いた試料ともに、接合部の
構成は（Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ／厚さ約５００ｎｍのＳｎ
とＮｉ又はＣｕの合金層／Ｎｉ層又はＣｕ層）となって
いた。

【００３７】すなわち、図５に示すように、Ｎｉ層又は
Ｃｕ層よりなる被覆層２４により覆われ、更にＡｕ層又
はＳｎ層よりなる被覆層２６により覆われたリード１４
を有する電子部品１８を、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ２０によ
り回路基板１０上の配線層１２に接合すると（図５
（ａ））、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ２０に接する領域の被覆
層２６がＳｎ−Ｂｉ系はんだ２０内に拡散し、Ｓｎ−Ｂ
ｉ系はんだ２０と被覆層２４とが直接接触する（図５
（ｂ））。これにより、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ２０と被覆
層２４との界面ではＳｎとＮｉ又はＣｕの合金層が形成
され、前述の構造が形成される。

【００３８】このような構造は、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを
用いた場合とほぼ同等であることから、このような接合
部の構成が得られたことにより良好な接合強度が得られ
たものと考えられる。なお、Ａｕメッキを用いる場合、
Ａｕのメッキ量が多すぎるとはんだ中にＡｕＳｎの化合
物２８が生成され、はんだ自体の機械的性質を劣化させ
る虞がある（図６）。従って、通常のＱＦＰ等の接合で
用いられているはんだ量が数μｇ〜数ｍｇと非常に微量
であることを考慮すると、はんだの機械的性質を変化さ
せないためにはＡｕメッキ膜の厚さを０．５μｍ以内に
設定することが望ましい。

【００３９】現状では、リード部へのＳｎ−Ｂｉ系はん
だによるメッキは困難であるため、リード又は基板表面
の電極に純ＳｎメッキをすることによりＳｎ−Ｂｉ系の
はんだを用いたときにも接合強度が強い接合を行うこと
ができる。しかしながら、Ｓｎメッキを形成するために
は更に考慮する必要がある。すなわち、Ｓｎは単体で電
気メッキをするとウィスカーが発生するからである。従
って、Ｓｎに、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｇ、Ｚｎ（亜
鉛）、Ｂｉ、Ｇｅ（ゲルマニウム）、又はＣｏ（コバル
ト）などの極微量の元素を添加することにより、ウィス
カーを防止することが望ましい。

【００４０】このようにして得られた結果から、はんだ
成分であるＳｎ、又は、はんだとのぬれ性がよく接合時
にははんだ中に拡散しつくす材料であるＡｕなどを最表
面に被覆し、その下地に、はんだと生成する合金層によ
り高い接合強度を得られるＮｉ膜やＣｕ膜を配置するこ
とにより、良好な接合強度が得られるものと考えられ
る。

【００４１】そこで、本実施形態による表面被覆を、２
０８ピンを有するＱＦＰの４２アロイリード部に形成し
て接合強度を測定した。まず、ＱＦＰのリード部に、厚
さ約２μｍのＮｉメッキを施し、更にその表面に厚さ約
２μｍのＳｎメッキ、又は厚さ約１μｍのＡｕメッキを
施した。次いで、表面にＣｕ電極が形成されたガラスエ
ポキシ基板上に、４１．６Ｓｎ−５７．４Ｂｉ−１Ａｇ
はんだを用いて１７０℃の温度で接合した。

【００４２】このようにして接合したリードを引っ張っ
て接合強度を測定した結果、いずれのリードを処理した
場合においても７００ｇｆ／ピン程度の接合強度が得ら
れた。この値は、３７Ｓｎ−６３Ｐｂを用いた場合と遜
色のない値である。このように、本実施形態によれば、
リード又は基板表面の電極に、はんだ成分であるＳｎ、
又は、はんだとのぬれ性がよく接合時にははんだ中に拡
散しつくす材料であるＡｕなどを最表面に被覆し、更に
その下地に、はんだと生成する合金層により高い接合強
度を得られるＮｉ膜やＣｕ膜を配置することにより、Ｓ
ｎ−Ｂｉ系はんだを用いて十分な接合強度を得ることが
できる。

【００４３】なお、最表面を被覆する材料は、接合の際
にはんだ中に拡散しつくす材料であればＡｕやＳｎであ
る必要はなく、例えばＳｎ−Ｂｉ系はんだメッキ、溶融
メッキなどであってもよい。これらを用いることによっ
ても十分な接合強度を得ることができる。また、Ａｕ膜
やＳｎ膜の代わりに、第１の実施形態にて示したＰｄ膜
により最表面を被覆してもよい。この場合、被覆するＰ
ｄ膜が十分に薄いため、接合後にはんだとＮｉ膜又はＣ
ｕ膜とが直接接触するので、十分な接合強度を得ること
ができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、被接合部
に電気的にはんだ接合するためのリード部を、７５ｎｍ
より薄いＰｄ膜よりなる被覆層で覆うことにより、接合
によって形成されるＳｎ−Ｐｄ反応層の膜厚を十分に薄
くできるので、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合にも高
い接合強度を得ることができる。

【００４５】また、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いて被接合
部に接合される電子部品であって、被接合部に接合する
ためのリード部と、リード部を覆い、Ｃｕ層又はＮｉ層
よりなる第１の層と、第１の層を覆う第２の層とを有す
る被覆層とを有し、リード部が被接合部に接合したとき
に、第１の層とＳｎ−Ｂｉ系はんだとが接合するので、
Ｓｎ−Ｂｉ系はんだとＮｉ層又はＣｕ層との間で得られ
る高い接合強度を十分に発揮することができる。

【００４６】また、上記の電子部品において、第２の層
として、接合の際にＳｎ−Ｂｉ系はんだ中に分散する材
料を用いれば、接合後に第１の層とＳｎ−Ｂｉ系はんだ
とが接合することができるので、接合後に高い接合強度
を得ることができる。また、上記の電子部品において、
第２の層には、Ａｕ層を適用することができる。

【００４７】また、上記の電子部品において、第２の層
として、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだに融点が近い金属材料を用
いれば、接合後に第１の層とＳｎ−Ｂｉ系はんだとが接
合することができるので、接合後に高い接合強度を得る
ことができる。また、上記の電子部品において、第２の
層には、Ｓｎ層、又はＳｎ−Ｂｉ層を適用することがで
きる。

【００４８】また、上記の電子部品において、第１の層
を０．５μｍ以上の膜厚にすれば、Ｎｉ層又はＣｕ層が
反応しつくすことはなく、接合後にＳｎ−Ｂｉ系はんだ
とＮｉ層又はＣｕ層との間の接合を形成することができ
る。また、電子部品を電気的に接合するための電極部を
被覆層により覆えば、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合
にも高い接合強度を有する回路基板を構成することがで
きる。

【００４９】また、上記の電子部品を、Ｓｎ−Ｂｉ系は
んだにより電極部に接合された回路基板を構成すれば電
子部品の接合信頼性を高めることができるので、電子部
品が実装された回路基板の信頼性をも高めることができ
る。また、上記の電子部品をＳｎ−Ｂｉ系はんだを用い
て被接合部に接合すれば、被接合部との間に高い接合強
度をもって接合することができる。

【００５０】また、上記の電子部品の接合方法におい
て、Ｓｎの組成が４０〜６０ｗｔ％であり、Ａｇの組成
が０〜２ｗｔ％であり、Ｂｉが残りの組成であるＳｎ−
Ｂｉ系はんだを用いれば、融点が低く、機械的強度が高
いはんだにより、高い接合強度をもって接合することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた場合の電子部品の
リードとの反応形態を説明する図である。

【図２】４２Ｓｎ−５８Ｂｉはんだを用いて接合した場
合のＰｄメッキ層の厚さと接合強度との関係を示すグラ
フである。

【図３】本実施形態において接合強度の測定に用いた方
法を示す図（その１）である。

【図４】本実施形態において接合強度の測定に用いた方
法を示す図（その２）である。

【図５】本発明の第２実施形態による電子部品の構造及
びその接合方法、並びに回路基板を説明する図である。

【図６】本発明の第２実施形態においてリードを被覆し
たＡｕ膜が厚い場合の問題を説明する図である。

【図７】従来の電子部品の接合方法における接合部の反
応形態を説明する図である。

【符号の説明】

１０…回路基板 １２…配線 １４…リード １６…Ｐｄメッキ層 １８…電子部品 ２０…Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ ２２…Ｓｎ−Ｐｄ合金層 ２４…被覆層 ２６…被覆層 ２８…ＳｎとＡｕの化合物 ３０…ワイヤ ３２…ポリイミド皮膜 ３４…予備はんだ ３６…メッキ層 ３８…６３Ｓｎ−３７Ｐｂはんだ被覆 ４０…３元共晶合金

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被接合部に電気的にはんだ接合するため
   のリード部が、７５ｎｍより薄いＰｄ膜よりなる被覆層
   で覆われていることを特徴とする電子部品。
2. 【請求項２】 Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いて被接合部に
   接合される電子部品であって、 前記被接合部に接合するためのリード部と、 前記リード部を覆い、Ｃｕ層又はＮｉ層よりなる第１の
   層と、前記第１の層を覆う第２の層とを有する被覆層と
   を有し、 前記リード部が前記被接合部に接合したときに、前記第
   １の層と前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだとが接合することを特
   徴とする電子部品。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電子部品において、 前記第２の層は、接合の際に前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ中
   に分散する材料により構成されていることを特徴とする
   電子部品。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電子部品において、 前記第２の層は、Ａｕ層であることを特徴とする電子部
   品。
5. 【請求項５】 請求項２記載の電子部品において、 前記第２の層は、前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだに融点が近い
   金属材料により構成されていることを特徴とする電子部
   品。
6. 【請求項６】 請求項５記載の電子部品において、 前記第２の層は、Ｓｎ層、又はＳｎ−Ｂｉ層であること
   を特徴とする電子部品。
7. 【請求項７】 請求項３乃至６のいずれかに記載の電子
   部品において、 前記第１の層は、０．５μｍ以上の膜厚であることを特
   徴とする電子部品。
8. 【請求項８】 電子部品を電気的に接合するための電極
   部が、請求項１乃至７のいずれかに記載の前記被覆層に
   より覆われていることを特徴とする回路基板。
9. 【請求項９】 請求項１乃至７のいずれかに記載の電子
   部品が、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだにより電極部に接合されて
   いることを特徴とする回路基板。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至７のいずれかに記載の電
    子部品の接合方法であって、 前記電子部品を、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いて前記被接
    合部に接合することを特徴とする電子部品の接合方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の電子部品の接合方法
    において、 前記Ｓｎ−Ｂｉ系はんだは、 Ｓｎの組成が４０〜６０ｗｔ％であり、 Ａｇの組成が０〜２ｗｔ％であり、 Ｂｉが残りの組成よりなることを特徴とする電子部品の
    接合方法。