JPH1133776A - 半田材料及びそれを用いた電子部品 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子部材と基板を半田材料を用いて接合する
際、該半田材料の耐熱疲労性向上と、Ｎｉ被膜を介在さ
せた場合の該被膜の損傷を低減出来る半田材料、及び該
半田材料を用いてなる電子部品を提供する。 【解決手段】Ｆｅ：０．０１〜４．９９重量％、Ｎｉ：
０．０１〜４．９９重量％でその合計量が０．０２〜
５．０重量％、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１種を
０．１〜８．０重量％、Ｐｂ：０〜７０重量％及び残部
がＳｎと不可避不純物からなる組成の半田材料からなる
半田ボール７を用いて、半導体装置５と基板８を半田付
けして電子部品を組み立てた。
際、該半田材料の耐熱疲労性向上と、Ｎｉ被膜を介在さ
せた場合の該被膜の損傷を低減出来る半田材料、及び該
半田材料を用いてなる電子部品を提供する。 【解決手段】Ｆｅ：０．０１〜４．９９重量％、Ｎｉ：
０．０１〜４．９９重量％でその合計量が０．０２〜
５．０重量％、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１種を
０．１〜８．０重量％、Ｐｂ：０〜７０重量％及び残部
がＳｎと不可避不純物からなる組成の半田材料からなる
半田ボール７を用いて、半導体装置５と基板８を半田付
けして電子部品を組み立てた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部材と基板を
半田材料を用いて接合するに際して、半田接合部の熱疲
労性能に優れた半田材料及びそれを用いた電子部品に関
する。
半田材料を用いて接合するに際して、半田接合部の熱疲
労性能に優れた半田材料及びそれを用いた電子部品に関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＩＣチップやコンデンサ等と基板
を接合する場合、半田材料が用いられており、５重量％
Ｓｎ−９５重量％Ｐｂや６３重量％Ｓｎ−３７重量％Ｐ
ｂ共晶半田が使用されている。一方、ＩＣチップやコン
デンサ等と基板を半田材料を用いて接合する場合、Ｎ
ｉ、Ｃｕ等の被膜を介在させて半田付けする事が通常行
われている。また、電子機器類に組み込まれたＩＣチッ
プ等を搭載した基板は電子機器のＯＮ−ＯＦＦに伴い、
加熱−冷却を繰り返すという温度サイクル環境下に晒さ
れている。特に最近のパッケージの小型化、薄肉化に伴
い半田接合部が温度サイクル環境下に晒されるとクラッ
クが生じ易いという問題が生じている。このことは、従
来においては実装形態の設計変更によってクラックの発
生に関する対策を図っていたものの、パッケージの小型
化、薄肉化に伴い実装形態の設計の自由度が限定され、
前記対策がとれなくなったことに起因している。このた
め、温度サイクル環境下に晒されてもクラックが生じな
い半田材料が要求されている。
を接合する場合、半田材料が用いられており、５重量％
Ｓｎ−９５重量％Ｐｂや６３重量％Ｓｎ−３７重量％Ｐ
ｂ共晶半田が使用されている。一方、ＩＣチップやコン
デンサ等と基板を半田材料を用いて接合する場合、Ｎ
ｉ、Ｃｕ等の被膜を介在させて半田付けする事が通常行
われている。また、電子機器類に組み込まれたＩＣチッ
プ等を搭載した基板は電子機器のＯＮ−ＯＦＦに伴い、
加熱−冷却を繰り返すという温度サイクル環境下に晒さ
れている。特に最近のパッケージの小型化、薄肉化に伴
い半田接合部が温度サイクル環境下に晒されるとクラッ
クが生じ易いという問題が生じている。このことは、従
来においては実装形態の設計変更によってクラックの発
生に関する対策を図っていたものの、パッケージの小型
化、薄肉化に伴い実装形態の設計の自由度が限定され、
前記対策がとれなくなったことに起因している。このた
め、温度サイクル環境下に晒されてもクラックが生じな
い半田材料が要求されている。
【０００３】このような半田材料への要求に対して、例
えば特開平１−１２７１９２号公報ではＳｎ−Ｐｂ合金
に所定量のテルルを含有させることにより耐クラック性
に優れることが開示されている。また特開平１−２３７
０９５号公報ではＳｎ−Ｐｂ合金に所定量のＳｂ及びＩ
ｎを含有させることにより耐クラック性に優れることが
開示されている。特開平７−２９９５８５号公報ではＳ
ｎ−Ｐｂ合金に所定量のＳｂ及びＮｉを含有させること
により耐疲労性に優れることが開示されている。
えば特開平１−１２７１９２号公報ではＳｎ−Ｐｂ合金
に所定量のテルルを含有させることにより耐クラック性
に優れることが開示されている。また特開平１−２３７
０９５号公報ではＳｎ−Ｐｂ合金に所定量のＳｂ及びＩ
ｎを含有させることにより耐クラック性に優れることが
開示されている。特開平７−２９９５８５号公報ではＳ
ｎ−Ｐｂ合金に所定量のＳｂ及びＮｉを含有させること
により耐疲労性に優れることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、ＩＣチッ
プ等と基板を上記従来の半田材料を用いて接合した場
合、温度サイクル環境下に晒された際の半田材料の耐熱
疲労性の更なる向上が求められている。また、半田材料
の接合性を向上させるためにＮｉ被膜を介在させた場
合、該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来る半田材料が要求され
ている。
プ等と基板を上記従来の半田材料を用いて接合した場
合、温度サイクル環境下に晒された際の半田材料の耐熱
疲労性の更なる向上が求められている。また、半田材料
の接合性を向上させるためにＮｉ被膜を介在させた場
合、該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来る半田材料が要求され
ている。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みなされたもので
ありその目的とするところは、ＩＣチップ等の電子部材
と基板を半田材料を用いて接合するに当たり、半田材料
の耐熱疲労性が向上するとともに、Ｎｉ被膜を用いた場
合のＮｉ被膜の損傷を低減出来る半田材料と、該半田材
料を用いてなる電子部品を提供する事にある。
ありその目的とするところは、ＩＣチップ等の電子部材
と基板を半田材料を用いて接合するに当たり、半田材料
の耐熱疲労性が向上するとともに、Ｎｉ被膜を用いた場
合のＮｉ被膜の損傷を低減出来る半田材料と、該半田材
料を用いてなる電子部品を提供する事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る半田材料は請求項１記載のように、
鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量％、ニッケル（Ｎ
ｉ）を０．０１〜４．９９重量％で且つその合計量が
０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）及びインジウム
（Ｉｎ）のうち少なくとも１種を０．１〜８．０重量
％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残部が錫（Ｓｎ）
と不可避不純物からなる組成としたことを要旨とする。
ここで、Ａｇ，Ｉｎの含有量、すなわち、Ａｇ及びＩｎ
のうち少なくとも１種の含有量が０．１〜８．０重量％
とは、Ａｇ及びＩｎのうちいずれか１種の含有量が０．
１〜８．０重量％の場合と、Ａｇ及びＩｎの双方を含有
しその合計量が０．１〜８．０重量％の場合を含むもの
である。
めに、本発明に係る半田材料は請求項１記載のように、
鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量％、ニッケル（Ｎ
ｉ）を０．０１〜４．９９重量％で且つその合計量が
０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）及びインジウム
（Ｉｎ）のうち少なくとも１種を０．１〜８．０重量
％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残部が錫（Ｓｎ）
と不可避不純物からなる組成としたことを要旨とする。
ここで、Ａｇ，Ｉｎの含有量、すなわち、Ａｇ及びＩｎ
のうち少なくとも１種の含有量が０．１〜８．０重量％
とは、Ａｇ及びＩｎのうちいずれか１種の含有量が０．
１〜８．０重量％の場合と、Ａｇ及びＩｎの双方を含有
しその合計量が０．１〜８．０重量％の場合を含むもの
である。
【０００７】また本発明に係る半田材料は請求項２記載
のように、鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量％、ニ
ッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％で且つその
合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）を０．０
５〜６．０重量％、インジウム（Ｉｎ）を０．０５〜
２．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残部が
錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなること組成としたこと
を要旨とする。
のように、鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量％、ニ
ッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％で且つその
合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）を０．０
５〜６．０重量％、インジウム（Ｉｎ）を０．０５〜
２．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残部が
錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなること組成としたこと
を要旨とする。
【０００８】また本発明に係る電子部品は請求項３記載
のように、請求項１記載の半田材料を用いて電子部材と
基板を接合してなることを要旨とする。さらに本発明に
係る電子部品は請求項４記載のように、請求項２記載の
半田材料を用いて電子部材と基板を接合してなることを
要旨とする。
のように、請求項１記載の半田材料を用いて電子部材と
基板を接合してなることを要旨とする。さらに本発明に
係る電子部品は請求項４記載のように、請求項２記載の
半田材料を用いて電子部材と基板を接合してなることを
要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明を説明する。上述のように本発明は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎの含有比率を前記のようにした組
成の半田材料、及びこの半田材料を用いて電子部材と基
板を接合してなる電子部品である。
明を説明する。上述のように本発明は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｓｎの含有比率を前記のようにした組
成の半田材料、及びこの半田材料を用いて電子部材と基
板を接合してなる電子部品である。
【００１０】本発明において電子部材とは、基板に半田
付けする部材をいい、例えばＩＣチップ、コンデンサ、
半導体装置、ハイブリッドＩＣ等を総称して電子部材と
いう。また電子部品とは、ＩＣチップを実装した半導
体装置、ハイブリッドＩＣ、基板にＩＣチップ，半
導体装置，コンデンサ等を搭載した装置、これら〜
を総称して電子部品という。
付けする部材をいい、例えばＩＣチップ、コンデンサ、
半導体装置、ハイブリッドＩＣ等を総称して電子部材と
いう。また電子部品とは、ＩＣチップを実装した半導
体装置、ハイブリッドＩＣ、基板にＩＣチップ，半
導体装置，コンデンサ等を搭載した装置、これら〜
を総称して電子部品という。
【００１１】また本発明においては、電子部材を搭載す
る印刷回路用銅張積層板やダイボンド用ダイを総称して
基板という。印刷回路用銅張積層板には、樹脂結合材基
板、セラミックス基板等がある。樹脂結合材基板は印刷
回路用銅張積層板の中で基材の結合材料に主として樹脂
を用いたものをいう。紙フェノール銅張積層板、紙エポ
キシ銅張積層板、ガラスエポキシ銅張積層板等が例示出
来る。
る印刷回路用銅張積層板やダイボンド用ダイを総称して
基板という。印刷回路用銅張積層板には、樹脂結合材基
板、セラミックス基板等がある。樹脂結合材基板は印刷
回路用銅張積層板の中で基材の結合材料に主として樹脂
を用いたものをいう。紙フェノール銅張積層板、紙エポ
キシ銅張積層板、ガラスエポキシ銅張積層板等が例示出
来る。
【００１２】本発明における半田材料は、Ｓｎ又はＳｎ
−Ｐｂ合金をベース金属とする半田材料である。該半田
材料中のＰｂ含有量は０〜７０重量％であることが必要
である。Ｐｂ含有量が７０重量％を越えると、液相線温
度が高くなると共に環境問題に対して好ましくない。こ
のなかでも、半田材料の耐熱疲労性を更に向上させるた
めには、Ｐｂ含有量が０〜６５重量％であることが好ま
しい。また、Ｐｂ含有量が０重量％に近い程、環境に優
しい半田材料になると共に、耐熱疲労性が向上する。こ
のためＰｂ含有量が０重量％であることが最も好まし
い。但し、本発明においてＰｂ含有量が０重量％とは、
不可避不純物として混入する微量のＰｂは許容するもの
である。
−Ｐｂ合金をベース金属とする半田材料である。該半田
材料中のＰｂ含有量は０〜７０重量％であることが必要
である。Ｐｂ含有量が７０重量％を越えると、液相線温
度が高くなると共に環境問題に対して好ましくない。こ
のなかでも、半田材料の耐熱疲労性を更に向上させるた
めには、Ｐｂ含有量が０〜６５重量％であることが好ま
しい。また、Ｐｂ含有量が０重量％に近い程、環境に優
しい半田材料になると共に、耐熱疲労性が向上する。こ
のためＰｂ含有量が０重量％であることが最も好まし
い。但し、本発明においてＰｂ含有量が０重量％とは、
不可避不純物として混入する微量のＰｂは許容するもの
である。
【００１３】本発明では前記ベース金属に、所定量のＡ
ｇ、Ｉｎの少なくとも１種との共存に於いて、所定量の
Ｆｅ及びＮｉを含有することが必要である。Ｆｅ、Ｎｉ
の含有量が各々４．９９重量％以下では、４．９９重量
％を越えるものと対比して、半田材料の耐熱疲労性が向
上すると共に、基板と半田材料の間にＮｉ被膜を介在さ
せた場合の該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来るという優れた
効果を有する。Ｆｅ、Ｎｉの含有量が各々０．０１重量
％以上では、０．０１重量％未満のものと対比して、半
田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎｉ被膜を
介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るという優れた
効果を有する。またＦｅ、Ｎｉの合計の含有量が５．０
重量％以下では、５．０重量％を越えるものと対比し
て、半田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎｉ
被膜を介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るという
優れた効果を有する。Ｆｅ、Ｎｉの合計の含有量が０．
０２重量％以上では、０．０２重量％未満のものと対比
して、半田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎ
ｉ被膜を介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るとい
う優れた効果を有する。このため、Ｆｅを０．０１〜
４．９９重量％、Ｎｉを０．０１〜４．９９重量％であ
って、且つその合計量を０．０２〜５．０重量％と定め
た。
ｇ、Ｉｎの少なくとも１種との共存に於いて、所定量の
Ｆｅ及びＮｉを含有することが必要である。Ｆｅ、Ｎｉ
の含有量が各々４．９９重量％以下では、４．９９重量
％を越えるものと対比して、半田材料の耐熱疲労性が向
上すると共に、基板と半田材料の間にＮｉ被膜を介在さ
せた場合の該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来るという優れた
効果を有する。Ｆｅ、Ｎｉの含有量が各々０．０１重量
％以上では、０．０１重量％未満のものと対比して、半
田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎｉ被膜を
介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るという優れた
効果を有する。またＦｅ、Ｎｉの合計の含有量が５．０
重量％以下では、５．０重量％を越えるものと対比し
て、半田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎｉ
被膜を介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るという
優れた効果を有する。Ｆｅ、Ｎｉの合計の含有量が０．
０２重量％以上では、０．０２重量％未満のものと対比
して、半田材料の耐熱疲労性が向上すると共に、上記Ｎ
ｉ被膜を介在させた際の該被膜の損傷を低減出来るとい
う優れた効果を有する。このため、Ｆｅを０．０１〜
４．９９重量％、Ｎｉを０．０１〜４．９９重量％であ
って、且つその合計量を０．０２〜５．０重量％と定め
た。
【００１４】本発明では上記ベース金属及び前記所定量
のＦｅ、Ｎｉとの共存に於いて、所定量のＡｇ、Ｉｎの
少なくとも１種を含有することが必要である。Ａｇ及び
Ｉｎのうち少なくとも１種が８．０重量％以下では、
８．０重量％を越えるものと対比して、半田材料の耐熱
疲労性が向上すると共に、基板と半田材料の間にＮｉ被
膜を介在させた場合の該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来ると
いう優れた効果を有する。Ａｇ及びＩｎのうち少なくと
も１種が０．１重量％以上では、Ａｇ及びＩｎのいずれ
か１種を含有しその含有量が０．１重量％未満のもの、
または、Ａｇ及びＩｎの双方を含有しその合計量０．１
重量％未満のものと対比して、半田材料の耐熱疲労性が
向上すると共に、上記Ｎｉ被膜を介在させた際の該被膜
の損傷を低減出来るという優れた効果を有する。このた
め、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１種の含有量を０．
１〜８．０重量％と定めた。また、半田材料の耐熱疲労
性の向上と、上記Ｎｉ被膜の損傷低減を図るためには、
ＡｇとＩｎの双方を含有すると共に、その含有量をＡ
ｇ：０．０５〜６．０重量％、Ｉｎ：０．０５〜２．０
重量％とすることがより好ましい。
のＦｅ、Ｎｉとの共存に於いて、所定量のＡｇ、Ｉｎの
少なくとも１種を含有することが必要である。Ａｇ及び
Ｉｎのうち少なくとも１種が８．０重量％以下では、
８．０重量％を越えるものと対比して、半田材料の耐熱
疲労性が向上すると共に、基板と半田材料の間にＮｉ被
膜を介在させた場合の該Ｎｉ被膜の損傷を低減出来ると
いう優れた効果を有する。Ａｇ及びＩｎのうち少なくと
も１種が０．１重量％以上では、Ａｇ及びＩｎのいずれ
か１種を含有しその含有量が０．１重量％未満のもの、
または、Ａｇ及びＩｎの双方を含有しその合計量０．１
重量％未満のものと対比して、半田材料の耐熱疲労性が
向上すると共に、上記Ｎｉ被膜を介在させた際の該被膜
の損傷を低減出来るという優れた効果を有する。このた
め、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１種の含有量を０．
１〜８．０重量％と定めた。また、半田材料の耐熱疲労
性の向上と、上記Ｎｉ被膜の損傷低減を図るためには、
ＡｇとＩｎの双方を含有すると共に、その含有量をＡ
ｇ：０．０５〜６．０重量％、Ｉｎ：０．０５〜２．０
重量％とすることがより好ましい。
【００１５】本発明に係る半田材料は、テープ、ワイ
ヤ、ペレット、ボール、クリーム状等に加工して用いた
り、浸せき浴や蒸着用の材料として用いることが出来
る。また高融点粒子を混入させた複合材料として使用す
ることも出来る。テープ、ワイヤ状の加工方法としては
次の方法が例示出来るテープの場合、インゴットに鋳造
した後圧延、スリッター加工を施し所定寸法のテープ形
状に仕上げる。テープ寸法としては、厚さ０．０５〜
０．５ｍｍ、幅０．５〜５．０ｍｍの範囲が選ばれる。
ワイヤの場合は、インゴットの押出し又は溶湯を水中へ
噴出する急冷方法により素線を得た後、伸線加工により
所定寸法のワイヤ状に仕上げる。ワイヤ寸法としては、
直径０．０５〜５．０ｍｍ迄の範囲が選ばれる。
ヤ、ペレット、ボール、クリーム状等に加工して用いた
り、浸せき浴や蒸着用の材料として用いることが出来
る。また高融点粒子を混入させた複合材料として使用す
ることも出来る。テープ、ワイヤ状の加工方法としては
次の方法が例示出来るテープの場合、インゴットに鋳造
した後圧延、スリッター加工を施し所定寸法のテープ形
状に仕上げる。テープ寸法としては、厚さ０．０５〜
０．５ｍｍ、幅０．５〜５．０ｍｍの範囲が選ばれる。
ワイヤの場合は、インゴットの押出し又は溶湯を水中へ
噴出する急冷方法により素線を得た後、伸線加工により
所定寸法のワイヤ状に仕上げる。ワイヤ寸法としては、
直径０．０５〜５．０ｍｍ迄の範囲が選ばれる。
【００１６】クリーム半田に加工する場合は、粘性基材
としてフラックスを用い、これと粉末半田を混練して適
当な粘性を持たせてクリーム状半田に仕上げる。フラッ
クスは、ロジン又は重合ロジンを有機溶剤で溶解し、さ
らに活性剤を添加して液状フラックスとしたものを主に
用いるが、これ以外にも、無機酸系、有機酸系の各種フ
ラックスを適宜用いることができる。粉末半田の製造に
は、溶融状態から粉末化する方法として粒化法、衝撃
法、噴霧法があげられる。一例として、天然ロジン（松
やに）を芳香族系高級アルコールで溶解したものを液状
フラックスとし、所定の組成に調合・溶解されたインゴ
ットから噴霧法で作製した１００〜４００メッシュの半
田粉末に対し、５−３０ｗｔ％の割合で液状フラックス
を混練して得た、２〜８０万ｃｐｓ粘度範囲のクリーム
半田をあげることができる。
としてフラックスを用い、これと粉末半田を混練して適
当な粘性を持たせてクリーム状半田に仕上げる。フラッ
クスは、ロジン又は重合ロジンを有機溶剤で溶解し、さ
らに活性剤を添加して液状フラックスとしたものを主に
用いるが、これ以外にも、無機酸系、有機酸系の各種フ
ラックスを適宜用いることができる。粉末半田の製造に
は、溶融状態から粉末化する方法として粒化法、衝撃
法、噴霧法があげられる。一例として、天然ロジン（松
やに）を芳香族系高級アルコールで溶解したものを液状
フラックスとし、所定の組成に調合・溶解されたインゴ
ットから噴霧法で作製した１００〜４００メッシュの半
田粉末に対し、５−３０ｗｔ％の割合で液状フラックス
を混練して得た、２〜８０万ｃｐｓ粘度範囲のクリーム
半田をあげることができる。
【００１７】また、半導体素子を基板に接合する場合
や、ダイボンディングやハイブリッドＩＣ用に本発明に
なる半田材料を用いる際、電子部材と基板の水平度を保
つ為に、上記組成の半田材料に高融点粒子を混入させた
複合材料として用いることが出来る。高融点粒子の融点
は４００℃以上、その含有量は０．００１〜０．６重量
％、粒子の径辺寸法は５〜１００μｍである事が好まし
い。高融点粒子の材質としてはＣｕ、Ｎｉ等の金属粒
子、ＳｉＯ2 等の酸化物、ＳｉＣ等の炭化物が例示出来
る。
や、ダイボンディングやハイブリッドＩＣ用に本発明に
なる半田材料を用いる際、電子部材と基板の水平度を保
つ為に、上記組成の半田材料に高融点粒子を混入させた
複合材料として用いることが出来る。高融点粒子の融点
は４００℃以上、その含有量は０．００１〜０．６重量
％、粒子の径辺寸法は５〜１００μｍである事が好まし
い。高融点粒子の材質としてはＣｕ、Ｎｉ等の金属粒
子、ＳｉＯ2 等の酸化物、ＳｉＣ等の炭化物が例示出来
る。
【００１８】本発明になる半田材料は、半田付け被接合
材の表面にＮｉ被膜、Ｃｕ被膜が施されている場合も、
半田付けすることによる接合性を向上させる事が出来
る。その中でも、ＮＥＭＡ規格に定めるＦＲ−４のよう
な樹脂結合材基板にＮｉ被膜を施して半田付けする場合
に好ましい。Ｎｉ被膜の形成方法はメッキ、蒸着等の方
法が用いられる。蒸着によるＮｉ被膜の厚さは１０００
〜３０００オングストロームが好ましい。
材の表面にＮｉ被膜、Ｃｕ被膜が施されている場合も、
半田付けすることによる接合性を向上させる事が出来
る。その中でも、ＮＥＭＡ規格に定めるＦＲ−４のよう
な樹脂結合材基板にＮｉ被膜を施して半田付けする場合
に好ましい。Ｎｉ被膜の形成方法はメッキ、蒸着等の方
法が用いられる。蒸着によるＮｉ被膜の厚さは１０００
〜３０００オングストロームが好ましい。
【００１９】本発明になる電子部品としては、例えばＩ
Ｃチップをダイボンドした半導体装置やＢＧＡ、とりわ
けＣＳＰパッケージにおいて、電子部材としてのチップ
キャリヤ基板とメインボード基板を、Ｎｉ被膜を介して
半田付け接合された電子部品が例示出来る。図１を用い
てＢＡＧパッケージとしての電子部品を説明する。図中
の符号１はアルミナ基板、２はＩＣチップ、３はボンデ
ィングワイヤ、４は封止樹脂、５は半導体装置、６は半
導体装置パッド電極、７は本発明に係る半田材料からな
る半田ボールでパッド電極６側に接合されている。８は
メインボードとしてのガラスエポキシ銅張積層板、９は
パッド電極である。パッド電極６、９の表面はＮｉメッ
キやＣｕメッキが施されている。さらにパッド電極９の
メッキ層の上には、半田ボール７接合用のフラックス又
はクリーム半田が塗布されている。このような構成の電
子部品を、水素雰囲気の加熱炉中を通過させ、半田ボー
ル７を溶融させて半田付けを行う。
Ｃチップをダイボンドした半導体装置やＢＧＡ、とりわ
けＣＳＰパッケージにおいて、電子部材としてのチップ
キャリヤ基板とメインボード基板を、Ｎｉ被膜を介して
半田付け接合された電子部品が例示出来る。図１を用い
てＢＡＧパッケージとしての電子部品を説明する。図中
の符号１はアルミナ基板、２はＩＣチップ、３はボンデ
ィングワイヤ、４は封止樹脂、５は半導体装置、６は半
導体装置パッド電極、７は本発明に係る半田材料からな
る半田ボールでパッド電極６側に接合されている。８は
メインボードとしてのガラスエポキシ銅張積層板、９は
パッド電極である。パッド電極６、９の表面はＮｉメッ
キやＣｕメッキが施されている。さらにパッド電極９の
メッキ層の上には、半田ボール７接合用のフラックス又
はクリーム半田が塗布されている。このような構成の電
子部品を、水素雰囲気の加熱炉中を通過させ、半田ボー
ル７を溶融させて半田付けを行う。
【００２０】図２は半導体素子を基板へ実装してなる電
子部品を示す。図中の符号１１はアルミナ基板、１２は
ＩＣチップ、１３，１４はパッド電極、１５は本発明に
係る半田材料からなる半田ボールでパッド電極１３側に
接合されている。パッド電極１３，１４の表面はＮｉメ
ッキやＣｕメッキが施されており、さらにパッド電極１
４のメッキ層の上には、半田ボール１５接合用のフラッ
クス又はクリーム半田が塗布されている。このような構
成のものを加熱炉中を通過させ、半田ボール１５を溶融
させてアルミナ基板１１にＩＣチップ１２を半田付け
し、最後に封止樹脂１６でＩＣチップ１２を封止して半
導体装置１７が完成する。
子部品を示す。図中の符号１１はアルミナ基板、１２は
ＩＣチップ、１３，１４はパッド電極、１５は本発明に
係る半田材料からなる半田ボールでパッド電極１３側に
接合されている。パッド電極１３，１４の表面はＮｉメ
ッキやＣｕメッキが施されており、さらにパッド電極１
４のメッキ層の上には、半田ボール１５接合用のフラッ
クス又はクリーム半田が塗布されている。このような構
成のものを加熱炉中を通過させ、半田ボール１５を溶融
させてアルミナ基板１１にＩＣチップ１２を半田付け
し、最後に封止樹脂１６でＩＣチップ１２を封止して半
導体装置１７が完成する。
【００２１】図３は、リードフレームに半導体素子を搭
載し樹脂モールドで封止したパッケージ型の半導体装置
を基板へ実装してなる電子部品を示す。図中の符号２１
は前記半導体装置、２２はそのアウターリード、２３は
基板、２４は基板上のパッド電極、２５は本発明に係る
半田材料からなる半田ボールでリード２２側に接合され
ている。パッド電極２４の表面はＮｉメッキやＣｕメッ
キが施されている。さらにパッド電極２４のメッキ層の
上には、半田ボール２５接合用のフラックス又はクリー
ム半田が塗布されている。このような構成の電子部品を
加熱炉中を通過させ、半田ボール２５を溶融させて半田
付けを行う。
載し樹脂モールドで封止したパッケージ型の半導体装置
を基板へ実装してなる電子部品を示す。図中の符号２１
は前記半導体装置、２２はそのアウターリード、２３は
基板、２４は基板上のパッド電極、２５は本発明に係る
半田材料からなる半田ボールでリード２２側に接合され
ている。パッド電極２４の表面はＮｉメッキやＣｕメッ
キが施されている。さらにパッド電極２４のメッキ層の
上には、半田ボール２５接合用のフラックス又はクリー
ム半田が塗布されている。このような構成の電子部品を
加熱炉中を通過させ、半田ボール２５を溶融させて半田
付けを行う。
【００２２】図４は、半導体素子をダイボンディングに
より基板へ実装した電子部品を示し、図中３１はＩＣチ
ップ、３２は基板、３３は本発明に係る半田材料からな
る半田ボールでＩＣチップ３１側に接合されている。Ｉ
Ｃチップ３１，基板３２における半田ボール接合箇所の
表面は、ＮｉメッキやＣｕメッキが形成されている。さ
らに基板３２側のメッキ層の上には、半田ボール３３接
合用のフラックス又はクリーム半田が塗布されている。
このような構成の電子部品を加熱炉中を通過させ、半田
ボール３３を溶融させて半田付けを行う。
より基板へ実装した電子部品を示し、図中３１はＩＣチ
ップ、３２は基板、３３は本発明に係る半田材料からな
る半田ボールでＩＣチップ３１側に接合されている。Ｉ
Ｃチップ３１，基板３２における半田ボール接合箇所の
表面は、ＮｉメッキやＣｕメッキが形成されている。さ
らに基板３２側のメッキ層の上には、半田ボール３３接
合用のフラックス又はクリーム半田が塗布されている。
このような構成の電子部品を加熱炉中を通過させ、半田
ボール３３を溶融させて半田付けを行う。
【００２３】上記半田ボール７，１５，２５，３３は、
本発明に係る半田材料をテープ，ワイヤ，ペレット状等
に加工したものから形成されるが、該半田ボールに代え
てクリーム半田を用いる場合は、スクリーン印刷法で所
定量の半田を印刷・溶融させることにより、前記半田ボ
ールを用いた場合と同じ効果を出すことが出来る。
本発明に係る半田材料をテープ，ワイヤ，ペレット状等
に加工したものから形成されるが、該半田ボールに代え
てクリーム半田を用いる場合は、スクリーン印刷法で所
定量の半田を印刷・溶融させることにより、前記半田ボ
ールを用いた場合と同じ効果を出すことが出来る。
【００２４】以上、ＩＣチップや半導体装置を基板に実
装してなる電子部品の例を示したが、これ以外に、ハイ
ブリッドＩＣや、コンデンサを基板に接続してなる電子
部品を製造する際にも本発明になる半田材料を用いる事
が出来る。また本発明になる半田材料は、Ｎｉ被膜を有
する電子部材の接合の際に好ましく用いられる。
装してなる電子部品の例を示したが、これ以外に、ハイ
ブリッドＩＣや、コンデンサを基板に接続してなる電子
部品を製造する際にも本発明になる半田材料を用いる事
が出来る。また本発明になる半田材料は、Ｎｉ被膜を有
する電子部材の接合の際に好ましく用いられる。
【００２５】
（実施例１）純度９９．９９重量％のＳｎに、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂを所定量配合し、真空溶解した
後、鋳造して表１に示す組成のインゴットを得た。該イ
ンゴットを圧延して厚さ０．１ｍｍ×幅１０ｍｍのテー
プを得て、該テープを素材としてプレス加工を行い半田
ペレットを得た。該ペレットを油中で加熱、冷却して直
径０．７６ｍｍ程度の半田ボールに仕上げた。該半田ボ
ールを図５に示す試験装置に供し、耐熱疲労性とＮｉ被
膜損傷度を測定した。以下、その測定方法について説明
する。
ｉ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂを所定量配合し、真空溶解した
後、鋳造して表１に示す組成のインゴットを得た。該イ
ンゴットを圧延して厚さ０．１ｍｍ×幅１０ｍｍのテー
プを得て、該テープを素材としてプレス加工を行い半田
ペレットを得た。該ペレットを油中で加熱、冷却して直
径０．７６ｍｍ程度の半田ボールに仕上げた。該半田ボ
ールを図５に示す試験装置に供し、耐熱疲労性とＮｉ被
膜損傷度を測定した。以下、その測定方法について説明
する。
【００２６】まず図示のように、アルミナ基板４１、ガ
ラスエポキシ銅張積層板４１’上に、蒸着により形成し
た３０００オングストローム厚さのＮｉ被膜４２、４
２’を中心間距離２ｍｍで形成し、該Ｎｉ被膜４２、４
２’を介して、フラックス（日本アルファメタル製Ｒ５
００３）を塗布した前記半田ボール（０．７６ｍｍφ）
４３を２箇所載置し、Ｎｉ被膜４２、４２’をリード４
４で配線した。次いで、該試験試料を水素雰囲気の加熱
炉中で加熱した後、炉外に取り出して冷却することによ
り基板４１、４１’同士をＮｉ被膜４２、４２’を介し
て２箇所で半田付け接合した。
ラスエポキシ銅張積層板４１’上に、蒸着により形成し
た３０００オングストローム厚さのＮｉ被膜４２、４
２’を中心間距離２ｍｍで形成し、該Ｎｉ被膜４２、４
２’を介して、フラックス（日本アルファメタル製Ｒ５
００３）を塗布した前記半田ボール（０．７６ｍｍφ）
４３を２箇所載置し、Ｎｉ被膜４２、４２’をリード４
４で配線した。次いで、該試験試料を水素雰囲気の加熱
炉中で加熱した後、炉外に取り出して冷却することによ
り基板４１、４１’同士をＮｉ被膜４２、４２’を介し
て２箇所で半田付け接合した。
【００２７】［耐熱疲労性測定方法］上記試験試料を−
４５℃×１５分、１２０℃×１５分保持することを１サ
イクルとする試験を行い、電源４５、電圧計４６，４
６’、電流計４７を図５のように配線し、１ｍＡの一定
電流を流して、クラックの発生により電圧が急上昇する
までのサイクル数を測定し、その測定結果を表２に示し
た。
４５℃×１５分、１２０℃×１５分保持することを１サ
イクルとする試験を行い、電源４５、電圧計４６，４
６’、電流計４７を図５のように配線し、１ｍＡの一定
電流を流して、クラックの発生により電圧が急上昇する
までのサイクル数を測定し、その測定結果を表２に示し
た。
【００２８】［Ｎｉ被膜損傷度測定方法］図５に示す試
料を、１ｍＡの一定電流を流して半田ボール間の電圧Ｖ
1 、Ｖ2を測定し、Ｒ＝（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／Ｉから抵抗値
を測定した。図５と同一の試験装置を、前記した半田付
け方法により１０回繰り返して半田付けすることによる
劣化性能を試験した。前記した半田付け方法による半田
付けを１回行った時の抵抗値ＲをＲ1 とし、１０回行っ
た時の抵抗値ＲをＲ10とし、（Ｒ10／Ｒ1 ）をＮｉ被膜
損傷度とした。試験装置５個の平均値をＮｉ被膜損傷度
の測定結果として表２に示す。
料を、１ｍＡの一定電流を流して半田ボール間の電圧Ｖ
1 、Ｖ2を測定し、Ｒ＝（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／Ｉから抵抗値
を測定した。図５と同一の試験装置を、前記した半田付
け方法により１０回繰り返して半田付けすることによる
劣化性能を試験した。前記した半田付け方法による半田
付けを１回行った時の抵抗値ＲをＲ1 とし、１０回行っ
た時の抵抗値ＲをＲ10とし、（Ｒ10／Ｒ1 ）をＮｉ被膜
損傷度とした。試験装置５個の平均値をＮｉ被膜損傷度
の測定結果として表２に示す。
【００２９】（実施例２〜２０／比較例１〜１２）実施
例１で説明したインゴットの組成を表１、表３中に記載
したようにしたこと以外は、実施例１と同様にして半田
ボールを得た後、同様の試験装置を作成して、熱サイク
ル試験及びＮｉ被膜損傷試験を行った。その測定結果を
表２、表４に示す。
例１で説明したインゴットの組成を表１、表３中に記載
したようにしたこと以外は、実施例１と同様にして半田
ボールを得た後、同様の試験装置を作成して、熱サイク
ル試験及びＮｉ被膜損傷試験を行った。その測定結果を
表２、表４に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】以上の測定結果によれば、本発明になる半
田材料を用い、Ｎｉ被膜を介在させて基板同士の半田付
け試験を行ったところ、半田材料の耐熱疲労性が向上す
ると共に、Ｎｉ被膜の損傷を防止できるという優れた効
果が得られた。本試験での耐熱疲労性は前述したよう
に、一定電流を流して電圧が急上昇するまでのサイクル
数を測定したものであるが、電圧が急上昇した時点で半
田材料にクラックが見られた。このことから本試験での
電圧が急上昇するまでのサイクル数とは、熱サイクル環
境に晒された時、半田材料にクラックが生じるまでのサ
イクル数であるといえる。また半田材料の接合性を向上
させるために接合面にＮｉ被膜を被覆することが通常行
われているが、時間の経過と共に接合性が低下してくる
ことがある。この理由はＮｉ被膜が溶解、損傷し非接合
面が出来ていることが判った。非接合面が出来ると電気
抵抗が増大することに着目し、本試験では半田付け性劣
化度である前述した（Ｒ10／Ｒ1 ）をＮｉ被膜損傷度の
評価基準とした。
田材料を用い、Ｎｉ被膜を介在させて基板同士の半田付
け試験を行ったところ、半田材料の耐熱疲労性が向上す
ると共に、Ｎｉ被膜の損傷を防止できるという優れた効
果が得られた。本試験での耐熱疲労性は前述したよう
に、一定電流を流して電圧が急上昇するまでのサイクル
数を測定したものであるが、電圧が急上昇した時点で半
田材料にクラックが見られた。このことから本試験での
電圧が急上昇するまでのサイクル数とは、熱サイクル環
境に晒された時、半田材料にクラックが生じるまでのサ
イクル数であるといえる。また半田材料の接合性を向上
させるために接合面にＮｉ被膜を被覆することが通常行
われているが、時間の経過と共に接合性が低下してくる
ことがある。この理由はＮｉ被膜が溶解、損傷し非接合
面が出来ていることが判った。非接合面が出来ると電気
抵抗が増大することに着目し、本試験では半田付け性劣
化度である前述した（Ｒ10／Ｒ1 ）をＮｉ被膜損傷度の
評価基準とした。
【００３５】Ｆｅを０．０１〜４．９９重量％、Ｎｉを
０．０１〜４．９９重量％であって、その合計量が０．
０２〜５．０重量％、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１
種が０．１〜８．０重量％、Ｐｂが０〜７０重量％及び
残部がＳｎと不可避不純物からなる組成を有する実施例
１〜２０は、熱サイクル試験におけるサイクル数が２１
００〜３０００であり、Ｎｉ被膜損傷度は１．１〜１．
５と優れた効果を示した。
０．０１〜４．９９重量％であって、その合計量が０．
０２〜５．０重量％、Ａｇ及びＩｎのうち少なくとも１
種が０．１〜８．０重量％、Ｐｂが０〜７０重量％及び
残部がＳｎと不可避不純物からなる組成を有する実施例
１〜２０は、熱サイクル試験におけるサイクル数が２１
００〜３０００であり、Ｎｉ被膜損傷度は１．１〜１．
５と優れた効果を示した。
【００３６】このなかでも、Ｐｂ含有量が０〜６５．０
重量％である実施例１〜１０、実施例１２〜２０は、熱
サイクル試験におけるサイクル数が２３００〜３０００
と更に優れた効果を示した。このためＰｂ含有量は０〜
６５．０重量％であることが好ましい。
重量％である実施例１〜１０、実施例１２〜２０は、熱
サイクル試験におけるサイクル数が２３００〜３０００
と更に優れた効果を示した。このためＰｂ含有量は０〜
６５．０重量％であることが好ましい。
【００３７】このなかでも、Ｐｂ含有量が０である実施
例１２〜２０は、熱サイクル試験におけるサイクル数が
２４００〜３０００と更に優れた効果を示した。環境に
優しい半田材料であることを併せて考えると、Ｐｂ含有
量が０であることが更に好ましい。
例１２〜２０は、熱サイクル試験におけるサイクル数が
２４００〜３０００と更に優れた効果を示した。環境に
優しい半田材料であることを併せて考えると、Ｐｂ含有
量が０であることが更に好ましい。
【００３８】Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｂの含有量が同じである実
施例３、６、７、８、９を対比してみると、実施例３、
６、７の方が熱サイクル試験におけるサイクル数が優れ
ていることが判る。また実施例１４、１７、１８、１
９、２０を対比してみると、実施例１４、１７、１８の
方が熱サイクル試験におけるサイクル数が優れているこ
とが判る。このことから、Ａｇ、Ｉｎの双方を含有する
と共に、その含有量は、Ａｇ：０．０５〜６．０重量
％、Ｉｎ：０．０５〜２．０重量％であることが好まし
いことが判る。
施例３、６、７、８、９を対比してみると、実施例３、
６、７の方が熱サイクル試験におけるサイクル数が優れ
ていることが判る。また実施例１４、１７、１８、１
９、２０を対比してみると、実施例１４、１７、１８の
方が熱サイクル試験におけるサイクル数が優れているこ
とが判る。このことから、Ａｇ、Ｉｎの双方を含有する
と共に、その含有量は、Ａｇ：０．０５〜６．０重量
％、Ｉｎ：０．０５〜２．０重量％であることが好まし
いことが判る。
【００３９】Ｆｅ及びＮｉの何れか一方のみを所定量含
有する比較例２、３、５、８、９、１１は熱サイクル試
験におけるサイクル数が１４００〜１７００であり、Ｎ
ｉ被膜損傷度は１．７〜２．２であった。このことか
ら、本発明の課題に対してはＦｅ及びＮｉの双方を所定
量含有することにより優れた効果を生じることが判る。
有する比較例２、３、５、８、９、１１は熱サイクル試
験におけるサイクル数が１４００〜１７００であり、Ｎ
ｉ被膜損傷度は１．７〜２．２であった。このことか
ら、本発明の課題に対してはＦｅ及びＮｉの双方を所定
量含有することにより優れた効果を生じることが判る。
【００４０】Ｆｅ及びＮｉの含有量が所定量未満である
比較例１、７及び所定量を越える比較例４、６、１０、
１２は、熱サイクル試験におけるサイクル数が１３００
〜１８００であり、Ｎｉ被膜損傷度は２．４〜３．９で
あった。このことから、本発明の課題に対してはＦｅ及
びＮｉの双方を所定量含有することにより優れた効果を
生じることが判る。
比較例１、７及び所定量を越える比較例４、６、１０、
１２は、熱サイクル試験におけるサイクル数が１３００
〜１８００であり、Ｎｉ被膜損傷度は２．４〜３．９で
あった。このことから、本発明の課題に対してはＦｅ及
びＮｉの双方を所定量含有することにより優れた効果を
生じることが判る。
【００４１】
【実施例Ｂ】純度９９．９９重量％のＳｎに、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂを所定量配合し、真空溶解した後
鋳造して表１中に示す実施例１と同じ組成のインゴット
を得、これを溶融して噴霧法により２００〜３００メッ
シュの半田粉末を作製した。該半田粉末に対し、天然ロ
ジンを高級アルコールで溶解した液状フラックスを１５
ｗｔ％の割合で混練し、所望粘度のクリーム半田に仕上
げ、該クリーム半田を図５に示した試験装置に供した。
この場合、Ｎｉ被膜４２の被接合面（図５ではＮｉ被膜
４２の下面）に、スクリーン印刷法でクリーム半田を供
給し、加熱・溶融させることにより半田ボール４３を形
成した後、洗浄により該半田ボール４３中のフラックス
（クリーム半田に含有されたフラックス）を除去した。
次いで、Ｎｉ被膜４２’の被接合面（図５ではＮｉ被膜
４２’の上面）に接合用フラックスを塗布し、半田ボー
ル４３がＮｉ被膜４２’上に載置されるよう、基板４１
を基板４１’上にセットし、しかる後、Ｎｉ被膜４２、
４２’をリード４４で配線した。この試験試料を水素雰
囲気の加熱炉中で加熱した後、炉外に取り出して冷却す
ることにより基板４１、４１’同士をＮｉ被膜４２、４
２’を介して２箇所で半田付け接合した。そうして、該
試験試料について実施例Ａと同様にして耐熱疲労性とＮ
ｉ被膜損傷度を測定したところ、表２中に示す実施例１
と同一の測定結果が得られた。
ｉ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂを所定量配合し、真空溶解した後
鋳造して表１中に示す実施例１と同じ組成のインゴット
を得、これを溶融して噴霧法により２００〜３００メッ
シュの半田粉末を作製した。該半田粉末に対し、天然ロ
ジンを高級アルコールで溶解した液状フラックスを１５
ｗｔ％の割合で混練し、所望粘度のクリーム半田に仕上
げ、該クリーム半田を図５に示した試験装置に供した。
この場合、Ｎｉ被膜４２の被接合面（図５ではＮｉ被膜
４２の下面）に、スクリーン印刷法でクリーム半田を供
給し、加熱・溶融させることにより半田ボール４３を形
成した後、洗浄により該半田ボール４３中のフラックス
（クリーム半田に含有されたフラックス）を除去した。
次いで、Ｎｉ被膜４２’の被接合面（図５ではＮｉ被膜
４２’の上面）に接合用フラックスを塗布し、半田ボー
ル４３がＮｉ被膜４２’上に載置されるよう、基板４１
を基板４１’上にセットし、しかる後、Ｎｉ被膜４２、
４２’をリード４４で配線した。この試験試料を水素雰
囲気の加熱炉中で加熱した後、炉外に取り出して冷却す
ることにより基板４１、４１’同士をＮｉ被膜４２、４
２’を介して２箇所で半田付け接合した。そうして、該
試験試料について実施例Ａと同様にして耐熱疲労性とＮ
ｉ被膜損傷度を測定したところ、表２中に示す実施例１
と同一の測定結果が得られた。
【００４２】さらにインゴットの組成を、表１中に示す
実施例２，５，６，１３，１４と同じとしたこと以外は
前記と同様にして試験試料を作製し、且つ前記同様の耐
熱疲労性とＮｉ被膜損傷度を測定したところ、表２中に
示す実施例２，５，６，１３，１４と夫々同一の測定結
果が得られた。このことから、上記半田ボールをクリー
ム半田で形成した場合も、実施例Ａと同様の結果が得ら
れることが確認できた。
実施例２，５，６，１３，１４と同じとしたこと以外は
前記と同様にして試験試料を作製し、且つ前記同様の耐
熱疲労性とＮｉ被膜損傷度を測定したところ、表２中に
示す実施例２，５，６，１３，１４と夫々同一の測定結
果が得られた。このことから、上記半田ボールをクリー
ム半田で形成した場合も、実施例Ａと同様の結果が得ら
れることが確認できた。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、Ｆｅ：
０．０１〜４．９９重量％、Ｎｉ：０．０１〜４．９９
重量％でその合計量が０．０２〜５．０重量％、Ａｇ及
びＩｎのうち少なくとも１種：０．１〜８．０重量％、
Ｐｂ：０〜７０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物か
らなる組成の半田材料としたので、ＩＣチップ等の電子
部材と基板を半田材料を用いて接合するに当たり、半田
材料の耐熱疲労性が向上すると共に、前記接合にＮｉ被
膜を介在させた場合の該被膜の損傷を低減出来るという
優れた効果を得ることができた。
０．０１〜４．９９重量％、Ｎｉ：０．０１〜４．９９
重量％でその合計量が０．０２〜５．０重量％、Ａｇ及
びＩｎのうち少なくとも１種：０．１〜８．０重量％、
Ｐｂ：０〜７０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物か
らなる組成の半田材料としたので、ＩＣチップ等の電子
部材と基板を半田材料を用いて接合するに当たり、半田
材料の耐熱疲労性が向上すると共に、前記接合にＮｉ被
膜を介在させた場合の該被膜の損傷を低減出来るという
優れた効果を得ることができた。
【００４４】また、Ｆｅ：０．０１〜４．９９重量％、
Ｎｉ：０．０１〜４．９９重量％でその合計量が０．０
２〜５．０重量％、Ａｇ：０．０５〜６．０重量％、Ｉ
ｎ：０．０５〜２．０重量％、Ｐｂ：０〜７０重量％及
び残部がＳｎと不可避不純物からなる組成の半田材料と
した場合は、上記耐熱疲労性及びＮｉ被膜の損傷低減を
より向上し得るという顕著な効果を得ることができた。
Ｎｉ：０．０１〜４．９９重量％でその合計量が０．０
２〜５．０重量％、Ａｇ：０．０５〜６．０重量％、Ｉ
ｎ：０．０５〜２．０重量％、Ｐｂ：０〜７０重量％及
び残部がＳｎと不可避不純物からなる組成の半田材料と
した場合は、上記耐熱疲労性及びＮｉ被膜の損傷低減を
より向上し得るという顕著な効果を得ることができた。
【００４５】従って、実装形態の設計の自由度が限定さ
れるのでクラックの発生に関する対応が困難である小型
・薄型の電子部品の製造，組み立てに用いて極めて有用
な半田材料を提供することができた。また本発明に係る
半田材料は、テープ、ワイヤ、ペレット、ボール、クリ
ーム状等に加工して用いたり、浸せき浴や蒸着用の材料
として用いたり、高融点粒子を混入させた複合材料とし
て使用するなど、用途や条件に合わせて各種の使用形態
に対応できる。
れるのでクラックの発生に関する対応が困難である小型
・薄型の電子部品の製造，組み立てに用いて極めて有用
な半田材料を提供することができた。また本発明に係る
半田材料は、テープ、ワイヤ、ペレット、ボール、クリ
ーム状等に加工して用いたり、浸せき浴や蒸着用の材料
として用いたり、高融点粒子を混入させた複合材料とし
て使用するなど、用途や条件に合わせて各種の使用形態
に対応できる。
【００４６】また本発明に係る電子部品は、上記半田材
料を用いて電子部材と基板を接合した構成としたので、
半田付け部分の耐熱疲労性が向上すると共に、該半田付
けにＮｉ被膜を介在させた場合の該被膜の損傷度が低減
し、加熱−冷却を繰り返すという温度サイクル環境下
（使用環境下）に晒されても、長期にわたって適正に作
動する信頼性の高い製品を提供することができる。
料を用いて電子部材と基板を接合した構成としたので、
半田付け部分の耐熱疲労性が向上すると共に、該半田付
けにＮｉ被膜を介在させた場合の該被膜の損傷度が低減
し、加熱−冷却を繰り返すという温度サイクル環境下
（使用環境下）に晒されても、長期にわたって適正に作
動する信頼性の高い製品を提供することができる。
【図１】本発明に係る半田材料を用いてなる電子部品の
一例を示す縦断正面図。
一例を示す縦断正面図。
【図２】本発明に係る半田材料を用いてなる電子部品の
一例を示す斜視図。
一例を示す斜視図。
【図３】本発明に係る半田材料を用いてなる電子部品の
一例を示す縦断正面図。
一例を示す縦断正面図。
【図４】本発明に係る半田材料を用いてなる電子部品の
一例を示す縦断正面図。
一例を示す縦断正面図。
【図５】本発明に係る半田材料の耐熱疲労性とＮｉ被膜
損傷度の測定方法の概略図。
損傷度の測定方法の概略図。
１，８，１１，２３，３２，４１，４１’：基板 ２，１２，３１：ＩＣチップ ６，９，１３，１４，２４，４２，４２’：パッド電極 ７，１５，２５，３３，４３：半田ボール
Claims (5)
- 【請求項１】 鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量
％、ニッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％であ
ってその合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）
及びインジウム（Ｉｎ）のうち少なくとも１種を０．１
〜８．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残部
が錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなることを特徴とする
半田材料。 - 【請求項２】 鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量
％、ニッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％であ
ってその合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）
を０．０５〜６．０重量％、インジウム（Ｉｎ）を０．
０５〜２．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び
残部が錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなることを特徴と
する半田材料。 - 【請求項３】 鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量
％、ニッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％であ
ってその合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）
及びインジウム（Ｉｎ）のうち少なくとも１種を０．１
から８．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び残
部が錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなる半田材料を用い
て電子部材と基板を接合した電子部品。 - 【請求項４】 鉄（Ｆｅ）を０．０１〜４．９９重量
％、ニッケル（Ｎｉ）を０．０１〜４．９９重量％であ
ってその合計量が０．０２〜５．０重量％、銀（Ａｇ）
を０．０５〜６．０重量％、インジウム（Ｉｎ）を０．
０５〜２．０重量％、鉛（Ｐｂ）を０〜７０重量％及び
残部が錫（Ｓｎ）と不可避不純物からなる半田材料を用
いて電子部材と基板を接合した電子部品。 - 【請求項５】 基板が樹脂結合材基板であることを特徴
とする請求項４記載の電子部品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26416497A JP3752064B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-09-29 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
| KR1019980015902A KR19980086730A (ko) | 1997-05-23 | 1998-05-04 | 땜납재료 및 그것을 사용한 전자부품 |
| SG1998000942A SG68047A1 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-05 | Solder material and electronic part using the same |
| TW087107100A TW391904B (en) | 1997-05-23 | 1998-05-08 | Soldering material and electronic part using thereof |
| US09/075,951 US6160224A (en) | 1997-05-23 | 1998-05-12 | Solder material and electronic part using the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13380297 | 1997-05-23 | ||
| JP9-133802 | 1997-05-23 | ||
| JP26416497A JP3752064B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-09-29 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133776A true JPH1133776A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3752064B2 JP3752064B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=26468043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26416497A Expired - Fee Related JP3752064B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-09-29 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
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| JP (1) | JP3752064B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980086730A (ja) |
| CN (1) | CN1200316A (ja) |
| SG (1) | SG68047A1 (ja) |
| TW (1) | TW391904B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP4042263B2 (ja) * | 1999-07-06 | 2008-02-06 | ミツミ電機株式会社 | 回転ヘッドドラム装置の回転バランス調整機構 |
| CN100578778C (zh) * | 2000-12-21 | 2010-01-06 | 株式会社日立制作所 | 电子器件 |
| FR2846010B1 (fr) * | 2002-10-16 | 2005-07-15 | Michele Vendrely | Alliages metalliques a base de plomb et d'etain, et procede pour leur preparation |
| US20050068757A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-03-31 | Saikumar Jayaraman | Stress compensation layer systems for improved second level solder joint reliability |
| WO2008016140A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Panasonic Corporation | Bonding material, bonded portion and circuit board |
| JP2011044624A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Hitachi Ltd | 半導体装置および車載用交流発電機 |
| CN103737193A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-23 | 苏州宏泉高压电容器有限公司 | 一种铁镍锡焊接材料的制备方法 |
| US20170216947A1 (en) * | 2014-07-28 | 2017-08-03 | Xin Yang | Systems and methods for reinforced adhesive bonding |
| CN107006131A (zh) * | 2014-07-28 | 2017-08-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于增强的粘合剂结合的***和方法 |
| CN104313390B (zh) * | 2014-11-05 | 2016-09-14 | 常熟市慧丰塑料制品有限公司 | 一种高强拉伸索具 |
| KR102381428B1 (ko) * | 2015-03-02 | 2022-04-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| CN115781098B (zh) * | 2023-01-19 | 2023-04-25 | 广东成利泰科技有限公司 | 一种含有金属铟的耐高温抗氧化焊锡粉、锡膏及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| WO1982000790A1 (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-18 | Morikawa M | Low-silver cu-ag alloy solder having good soldering properties and low vapor pressure |
| JP2582382B2 (ja) * | 1987-11-11 | 1997-02-19 | 大豊工業株式会社 | はんだ材 |
| JP2543941B2 (ja) * | 1988-03-17 | 1996-10-16 | 大豊工業株式会社 | はんだ材 |
| JP2807008B2 (ja) * | 1989-12-29 | 1998-09-30 | 田中電子工業株式会社 | 熱疲労特性に優れたＰｂ合金ろう |
| JPH06269983A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-27 | Tokuriki Honten Co Ltd | Ａｇ系はんだ |
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| JP3254901B2 (ja) * | 1994-05-06 | 2002-02-12 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金 |
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- 1997-09-29 JP JP26416497A patent/JP3752064B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-04 KR KR1019980015902A patent/KR19980086730A/ko active IP Right Grant
- 1998-05-05 SG SG1998000942A patent/SG68047A1/en unknown
- 1998-05-08 TW TW087107100A patent/TW391904B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 US US09/075,951 patent/US6160224A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-22 CN CN98108955A patent/CN1200316A/zh active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3752064B2 (ja) | 2006-03-08 |
| CN1200316A (zh) | 1998-12-02 |
| SG68047A1 (en) | 1999-10-19 |
| KR19980086730A (ko) | 1998-12-05 |
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| US6160224A (en) | 2000-12-12 |
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