WO2006129713A1

WO2006129713A1 - 鉛フリーはんだ合金

Info

Publication number: WO2006129713A1
Application number: PCT/JP2006/310882
Authority: WO
Inventors: Tsukasa Ohnishi; Tokuro Yamaki; Daisuke Soma
Original assignee: Senju Metal Industry Co., Ltd.
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2006-12-07
Also published as: KR20100113626A; KR20080007272A; JP4428448B2; CN101208174A; JPWO2006129713A1; MY145110A; TWI392750B; KR100999331B1; EP1889684A1; EP1889684A4; US20090232696A1; TW200710232A; US8691143B2; CN101208174B; EP1889684B1

Abstract

　熱時効後も改善された耐落下衝撃性を示し、かつはんだ付け性、ボイド発生、変色の面でも良好な鉛フリーはんだ合金を提供する。本発明のはんだ合金は、質量％で、(1) Ag: 0.8～2.0％、(2) Cu: 0.05～0.3％、ならびに(3) In: 0.01％以上、0.1％未満、Ni: 0.01～0.04％、Co: 0.01～0.05％、およびPt: 0.01～0.1％から選ばれた1種もしくは2種以上、場合により(4) Sb、Bi、Fe、Al、Zn、Pから選ばれた1種または2種以上を合計で0.1％以下、を含有し、残部Snおよび不純物から本質的になる。

Description

明細書

鉛フリーはんだ合金

技術分野

[0001] 本発明は、鉛を含まない鉛フリーはんだ合金、特にはんだバンプのように微小なはんだ付け部を形成するに適した鉛フリーはんだ合金に関する。

背景技術

[0002] BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package)等の超小型多機能パッケージのプリント配線板への実装は、はんだバンプにより行われることが多い。この場合、パッケージの電極上に予めはんだバンプを形成しておき、そのはんだバンプがプリント配線板のはんだ付け部 (ランド）に当接するようにパッケージを配置する。その後、プリント配線板とパッケージをリフロー炉のような加熱装置で加熱してはんだバンプを溶融させると、ノッケージがプリント配線板にはんだ付けされ、両者間の導通が確保される

[0003] はんだバンプは、裸のチップのプリント配線板への実装にも利用されている。この実装方法は DCA (direct chip attach)またはフリップチップ法とも呼ばれている。この場合には、チップの電極上にはんだバンプが形成される。 DCAにおけるチップのプリント配線板への実装は、ワイヤーボンディングまたは TAB (tape automated bonding)によって行われることもあるが、フリップチップ実装はより高密度実装が可能で、かつ実装の生産 ¾が高い。

[0004] 一方、 QFP (quad flat package), SOIC (small outline IC)等においては、チップの電極と、チップを搭載する基板（インターポーザー）との接続を、従来の主流であったヮィヤーボンディングに代わって、近年ははんだバンプを利用したフリップチップ接続によりを行うことが増えてきた。この接続も、フリップチップ実装の場合と同様に、チップの電極上に形成されたはんだバンプを利用して行われる。

[0005] ワイヤーボンディングは、高価な金線を使用する上、作業が高速自動化されたと、つても、電極を 1個ずつ接続するため、作業時間が長くなる。さらに、チップの高機能化に伴う電極密度の増大に伴って、ワイヤー同士の接触による短絡が不可避になつてきた。一方、フリップチップ実装または接続は、チップに形成したはんだバンプがプリント配線板のはんだ付け部または基板の電極と当接するようにチップを配置し、はんだバンプを溶融させることによって迅速に実施できる。また、電極密度が増大してもワイヤーの接触による短絡は起こらな、。

[0006] ノッケージまたはチップの電極上へのはんだバンプの形成は、はんだボールまたはソルダーペーストを使用して行うのが一般的である。

従来のバンプ形成用はんだ合金は、 Sn— Pb系のはんだ合金である。 Sn— Pb系はんだ合金は、はんだ付け性に優れ、微小なはんだバンプによるはんだ付けに使用した場合でもはんだ付け不良の発生が少なぐ信頼性の高いはんだ付けを行うことができる。

[0007] しかし、再利用の困難なプリント配線板が埋立て処分され、そこに酸性雨が接触して起こる地下水の Pb汚染が問題になってきたため、 Pbを含有するはんだ合金の使用が世界的に規制されるようになってきた。そのため、 Pbを含まない鉛フリーはんだ合金の開発が進められて、る。

[0008] 鉛フリーはんだ合金は、一般に、 Snを主成分とし、それに Ag、 Bi、 Cu、 Sb、 In、 Ni、 Z n等の 1種または 2種以上の合金元素を添カ卩したものである。例えば、 Sn— Cu、 Sn—S b、 Sn— Bi、 Sn— Zn、 Sn— Ag等の二元合金、ならびにこれらの二元合金に他の元素を添加した各種の多元系合金が鉛フリーはんだ合金として提案されている。

[0009] 一般に、 Sn主成分の鉛フリーはんだ合金は、はんだ付け性が従来の Sn—Pb系はんだ合金に比べて劣っている。中では、 Sn—Ag合金力他の二元合金に比べて、はんだ付け性に優れ、また、脆さ、経時変化等の点でも優れている。

[0010] ところで携帯電話、ノート型パソコン、デジタルカメラなどの、いわゆるモパイル電子機器では、電子機器内部のはんだ付け部に優れた耐衝撃性が求められる。モパイル電子機器は、落とした時に衝撃を受ける可能性があり、この衝撃で電子機器内部のはんだ付け部が剥離すると、電子機器としての機能を果たせなくなる。モパイル電子機器を落とした時の故障の主要な原因の 1つが、はんだ付け部の剥離である。鉛フリ一はんだ合金は、 Pb— Sn系のはんだ合金に比較して、落下衝撃の面でも弱い傾向がある特に、 BGAゃフリップチップ接続では、リード接続のように、リード部で衝撃を吸収できず、衝撃が直接はんだ接続部に加わるため、落下による衝撃に対してより敏感となる。また、チップの多機能化に伴い、チップの電極密度が増え、従って、電極上に形成されるはんだバンプの大きさが微小化している。このような事情から、鉛フリーはんだ合金の耐落下衝撃性の改善が急がれて、る。

[0011] 特開 2002— 307187号公報（特許文献 1)には、質量⁰ /₀で、 1.0〜3.5%の Ag, 0.1-0 .7%の01及び0.1〜2.0%の¾を含有し、場合によりさらに 0.03〜0.15%の Ni、 0.01〜0. 1%の Coおよび 0.01〜0.1%の Feの 1種もしくは 2種以上を含有し、残部実質的に Sn及び不可避的不純物からなる鉛フリーはんだ合金力耐ヒートサイクル性に強、ことが記載されて、る。実施例で検証して、るはんだ合金は全て 3.0%の Agを含有して、る。耐落下衝撃性については記載がない。

[0012] 特開 2002— 239780号公報（特許文献 2)には、質量⁰ /₀で Ag: 1.0〜2.0%、 Cu: 0.3〜 1.5%を含み、場合によりさらに Sb : 0.005〜1.5%、 Zn: 0.05〜l%、 Ni : 0.05〜l%、および Fe: 0.005〜0.5%の 1種もしくは 2種以上を合計 1.5%以下の量で含み、残部： Sn および不純物力なる無鉛はんだ合金が接合信頼性および耐落下衝撃性に優れていることが開示されている。

[0013] 特開 2005— 46882号公報（特許文献 3)には、質量％で 0.1〜5%の Cu、 0.1〜10% の In、合計で 0.002〜0.05%の Fe、 Ni、 Coから選ばれる一種以上の元素、ならびに場合により 0.1〜1.5%の Agを含有し、残部 Sn及び不可避的不純物力もなるはんだ合金力落下衝撃による接合部破断に対する信頼性を改善することが記載されている。実施例で検証しているはんだ合金は全て 1%以上の Inを含有する。

[0014] 特許文献 1に記載の、例えば、 Sn— 3.0%Ag— 0.5%Cu— 0.5%In— 0.05%Niのはんだ合金は、落下衝撃に対しては脆弱である。特許文献 2に記載の Sn— Ag— Cu系鉛フリーはんだ合金は、微細なはんだバンプの形態で使用した場合には、耐落下衝撃性が不足している。

[0015] 特許文献 3に記載の Sn— (A)g— Cu— In— Ni/Coはんだ合金は、 Inを多量に含有するため、はんだ黄変の問題を伴う。基板またはチップ上に形成された微細なはんだバンプの品質検査は、画像認識で行われるのが一般的である。品質検査前に、バーンインと呼ばれる熱処理をカ卩えることがある。はんだ黄変は画像認識による品質検査を妨げ、認識エラーの原因となることがある。はんだバンプの品質検査に誤差があると

、はんだ付けの信頼性が著しく損なわれる。また、 Inは酸ィ匕され易いため、多量の In を含有するはんだ合金は、はんだバンプ形成時またははんだ付け時の加熱に伴う酸化量が増大し、はんだバンプまたははんだ接合部にボイドが多く発生し、耐落下衝撃性に悪影響を及ぼす。

発明の開示

[0016] 本発明の目的は、はんだ付け性が良好で、かつ微小なはんだ付け部の形態でも耐落下衝撃性の良い鉛フリーはんだ合金を提供することにある。

本発明の別の目的は、はんだ付け時に黄変が起こらず、はんだ付け後の接合部のボイド発生が抑制された鉛フリーはんだ合金を提供することである。

[0017] 本発明者らは、 In, Ni, Coおよび Ptから選ばれた 1種以上を添カ卩した Sn—Ag—Cu 系鉛フリーはんだ合金力はんだ付け性に優れている上、耐落下衝撃性の改善、ならびにはんだの黄変およびボイド発生の抑制に効果があることを見いだした。

[0018] 本発明は、質量⁰ /₀で、（l)Ag: 0.8〜2.0%、 (2)Cu: 0.05〜0.3%、ならびに (3)In: 0.01

%以上、 0.1%未満、 Ni: 0.01〜0.04%、 Co: 0.01〜0.05%、および Pt: 0.01〜0.1%の少なくとも 1種を含有し、残部 Snおよび不純物力本質的になる鉛フリーはんだ合金である。

[0019] 本発明の好ましい鉛フリーはんだ合金は、上記の範囲内の量の Niおよび Inを含有する。好ましくは、 Ag含有量は 0.8〜1.2%、 Cu含有量は 0.05〜0.2%、 Ni含有量は 0.0 1〜0.03%、 In含有量は 0.01〜0.08%、 Co含有量は 0.01〜0.03%、 Pt含有量は 0.01 〜0.05%である。

[0020] 本発明の鉛フリーはんだ合金は、微小はんだバンプによるはんだ付けに使用した場合であっても、良好なはんだ付け性と改善された耐落下衝撃性を示す。また、 Inを含有する場合でも、その含有量が少ないため、はんだ合金の製造'加工時の加熱やはんだバンプ形成時もしくははんだ付け時の加熱によるはんだ合金の黄変が防止され、かつはんだバンプもしくははんだ接合部のボイド発生が抑制される。

[0021] 従って、本発明の鉛フリーはんだ合金は、電極上に形成されるはんだバンプがますます微細化して、る BGA, CSPなどのパッケージのプリント配線板への実装に適しているのみならず、さらに小さいはんだバンプ径が望まれるチップ電極上に形成されるはんだバンプの形成にも適用可能である。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]実施例 2のはんだ合金カゝら作製されたはんだバンプの熱時効後の接合界面に形成された合金層表面を上からみた電子顕微鏡写真である。

[図 2]比較例 4のはんだ合金カゝら作製されたはんだバンプの熱時効後の接合界面に形成された合金層表面を上からみた電子顕微鏡写真である。

発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下の説明において、はんだ合金の組成に関する％は質量％を意味する。

前記特許文献 1に記載されて、るように、 Sn主成分の鉛フリーはんだ合金にぉ、て

、 Agは耐ヒートサイクル性に効果がある。しかし、多量の Agの添力卩は耐落下衝撃性を低下させる。

[0024] 本発明の鉛フリーはんだ合金における Ag含有量は 0.8〜2.0%である。 Ag含有量が 0.8%より少ないと、耐ヒートサイクル性が低下する。一方、 Ag含有量が 2.0%を超えると、耐落下衝撃性改善効果がある Ni、 In、 Co、及び Z又は Ptを添加しても、はんだ合金の耐落下衝撃性が低下する。好ましい Ag含有量は 0.8〜1.2%であり、より好ましくは 0.9〜 1.1 %であり、最も好ましくは約 1.0%である。

[0025] 本発明の鉛フリーはんだ合金は 0.05〜0.3%の Cuを含有する。 Cuは Sn主体の鉛フリーはんだ合金の濡れ性、従って、はんだ付け性を改善する効果がある。 Cu含有量力 .05%より少ないと、はんだ合金の融点が上昇し、濡れ性が悪くなる。 Cu含有量が 0.3%より多、と、はんだバンプの形成時やはんだ付け時の加熱中にボイドが発生し易くなり、耐落下衝撃性が低下する。好ましい Cu含有量は 0.05〜0.2%である。

[0026] 本発明の鉛フリーはんだ合金は、上記の量の Ag, Cuに加えて、 In: 0.01 %以上、 0.

1 %未満、 Ni: 0.01〜0.04%、 Co: 0.01〜0.05%、および Pt: 0.01〜0.1 %力ら選ばれた 1種もしくは 2種以上の合金元素を含有する。これらの元素はいずれも少量の添加で、鉛フリーはんだ合金の耐落下衝撃性、特に熱時効後の耐落下衝撃性を著しく改善する効果がある。この効果は、中でも、 Niおよび Inを添加した時により高くなる。従つて、好ましくは少なくとも Niおよび Inを添加する。

[0027] はんだ合金の熱時効後の耐落下衝撃性は実使用にお、て望ま U、性質である。

すなわち、電子機器、中でも携帯電話、ノートパソコンなどのモノィル電子機器では、基板上に形成される電極や配線も微細になり、抵抗が高くなるため、発熱量が多く、使用中に半導体チップの周辺温度が 100°C前後に達すると言われている。そのため、はんだ合金の熱時効後の特性を評価する必要がある。はんだ合金が熱時効後も良好な特性を保持して!/ヽなヽと、それを用いたはんだ付け部を有す機器の耐久性、従って実用性が乏しくなる。

[0028] Inは、熱時効後の耐落下衝撃性の改善に対して 0.01%以上の微量添加で非常に効果があることが判明した。しかし、 Inは酸ィ匕しやすい金属であり、はんだ合金の酸化を助長する。特に In含有量力0.1%以上になると、はんだバンプもしくははんだ接合部のボイド発生が起こり易くなる。また、多量の Inの添カ卩は、はんだ合金の黄変（これは画像認識によるはんだバンプの品質検査におけるエラーの原因となる）を引き起す。従って、本発明では、 In含有量は 0.01%以上、 0.1%未満とする。 In含有量は好ましくは 0.01〜0.08%である。

[0029] Niは、特にはんだ付けされる表面が Cuで被覆されている場合に、熱時効中の接合界面（はんだ Z母材界面）における合金層（はんだ合金と下地金属との金属元素間の相互拡散により生成した金属間化合物の結晶粒力なる）の成長に抑制に効果がある。接合界面における合金層の成長と、合金層を構成する結晶粒の粗大化は、接合強度の低下に繋がり、耐落下衝撃性も低下させる。 Niの上記効果は Ni含有量が 0. 01%以上で顕著となる。 Ni含有量が 0.04%を超えても、更なる改善は認められないば力りでなぐはんだ合金の液相線温度が高くなつてはんだ付け温度が高くなる。従つて、 Ni含有量は 0.01〜0.04%であり、好ましくは 0.01〜0.03%である。

[0030] Coも Niと同様の効果があり、 Niと同様の理由により 0.01〜0.05%の量で本発明の鉛フリーはんだ合金に含有させることができる。その場合の好ましい Co含有量は 0.01〜 0.03%である。

[0031] Ptも 0.01%より少ない含有量では上記効果が顕著には得られない。 Ptは高価であるので、 0.1%を超える含有は経済的に不利である。好ましい Pt含有量は 0.01〜0.05% である。

本発明の鉛フリーはんだ合金は、上記成分にカ卩えて、 Sb、 Bi、 Fe、 Al、 Zn、 Pから選ばれた 1種または 2種以上元素をさらに含有しうる。これらの元素は合金の機械的強度向上に効果がある力合計で 0.01%よりも少ないとその効果は顕著には現れない。一方、それらの量が合計で 0.1%を超えると、合金の液相線温度が高くなりすぎたり、逆に固相線温度が低くなりすぎたりして、はんだ付け温度の制御が困難となる。従つて、これらの元素を添加する場合、その合計量が 0.01〜0.1%となるようにする。

[0032] 本発明の鉛フリーはんだ合金の残部は本質的に Snおよび不純物である。上記組成を有するはんだ合金のはんだ付け温度は通常は 235〜250°Cの範囲内となろう。本発明の鉛フリーはんだ合金は耐落下衝撃性に優れて、るため、半導体パッケ一ジの基板、ならびにパッケージに搭載されるか又は裸で実装されるチップに、はんだバンプを形成するのに特に適している。はんだバンプの形成は、常法に従って、ソルダーペーストまたははんだボールを使用して実施することができる。はんだボールの場合、ボールの直径は 0.05〜0.8 mmの範囲内とすることができる。

[0033] 本発明の鉛フリーはんだ合金をはんだバンプ形成またははんだ付けのためにリフロー炉などで加熱する場合、加熱は合金の酸化を防止するために窒素雰囲気中で行つてもよ!、が、コスト面で有利な大気雰囲気での加熱でも十分な耐落下衝撃性を確保することができる。

実施例

[0034] 表 1の組成のはんだ合金カゝら直径 0.3 mmのはんだボールを作製した。表 1に比較例として示すはんだ合金のうち、比較例 1および 2はそれぞれ特許文献 1および 23に記載された代表的組成を有するはんだ合金を例示する。比較例 3および 5は特許文献 3に記載されたはんだ合金を例示する。

[0035] これらのはんだボールを使用して、次に述べる方法により、熱時効前後の耐落下衝撃性、熱時効後の合金層厚さ、加熱による黄変、およびボイド発生について調査した。それらの結果も表 1に合わせて示す。各試験におけるリフロー炉または恒温槽での加熱は!ヽずれも大気雰囲気で実施した。

[0036] [耐落下衝撃性] (1) 192個の電極（表面は銅めつき）を有する大きさ 12 X 12 mmの CSPの電極上にフラックスを印刷により塗布し、試験する直径 0.3 mmのはんだボールを各電極上に載置する。

[0037] (2)はんだボールが載置された CSPをリフロー炉で加熱して、電極にはんだバンプを形成する。加熱条件は、 220°C以上が 40秒、ピーク温度 245°Cである。

(3)はんだバンプが形成された CSPを、 30 X 120 (mm)のガラスエポキシ型プリント配線板の中央に搭載し、リフロー炉で加熱して CSPをプリント配線板にはんだ付けする。加熱条件は上記と同様である。

[0038] (4) CSPがはんだ付けされたプリント配線板を、はんだ付けに室温で 5日間放置したもの（熱時効前試験)と、 125°Cの恒温槽で 100時間加熱したもの（熱時効後試験）について、落下試験に供するために、落下用治具に固定する。プリント配線板は、治具と 1 cmの間隔をあけて、その両端を治具に固定する。熱時効後のはんだ付け部についても試験するのは、前述したように、モパイル機器の動作環境下では内部が 100°C 前後の高温になることがあるためである。

[0039] (5)落下用治具を 450 mmの高さから落下させてプリント配線板に衝撃を与える。このとき、両端を治具に固定されたプリント配線板は、中央部が振動するため、プリント配線板と CSPとの間のはんだ付け部は、この振動による衝撃を受ける。落下後のはんだ付けの亀裂の有無を電気的導通により確認する。 CSPのはんだ付け部に亀裂が発生するまで落下試験を繰り返し、亀裂発生が生じるまでの落下回数で耐落下衝撃性を評価する。

[0040] [熱時効後の合金層厚さ]

(1) Cuめっきされた 192個の電極を有する、大きさ 12 X 12 mmの CSPの電極上にフラックスを印刷により塗布し、直径 0.3 mmのはんだボールを各電極上に載置する。

[0041] (2)はんだボールが載置された CSPを、 230°C以上が 20秒、ピーク温度 240°Cが 5秒となる加熱条件でリフロー炉により加熱して、電極上にはんだバンプを形成する。

(3)はんだバンプが形成された CSPを、 150°Cの恒温槽に 100時間放置して熱時効処理する。この熱時効処理により、はんだ ZCSPの界面には、はんだバンプ中の金属成分と CSPの表面 Cuめっきとの間の相互拡散により合金層が生成する。 [0042] (4)熱時効処理した CSPを榭脂中に埋め、はんだバンプを通る基板厚さ方向の断面を研磨して、観察サンプルを得る。

(5)研磨断面のはんだバンプと CSPの接合界面を走査式電子顕微鏡で観察して、接合界面に生成した合金層の厚さを 30点測定し、 30点の平均値で評価する。

[0043] 図 1および 2に、それぞれ実施例 2および比較例 4のはんだ合金カゝら作製したはんだバンプの接合界面における合金層を上から観察した時の電子顕微鏡写真を示す。観察サンプルは、はんだバンプ形成後の CSPをケミカルエッチング処理してはんだを除去し、その下に生成している合金層が現れるようにすることにより作製した。こうして現れた合金層の表面を電子顕微鏡で観察した。

[0044] [黄変]

(1)上記と同様にして CSPに直径 0.3 mmのはんだボールを載置する。

(2) CSPに載置されたはんだボールを、合金層厚さの試験と同様の条件下にリフロー炉で溶融してはんだバンプを形成する。

[0045] (3)はんだバンプが形成された CSPを、バーンインを摸すために 125°Cの恒温槽に 1 00時間放置した後、目視にて黄変状態を観察する。黄変が殆ど生じないものを黄変無し、黄変が顕著なものを黄変有りとする。

[0046] [ボイド発生]

(2) CSPに載置されたはんだボールを、上記と同様にリフロー炉で溶融してはんだバンプを形成する。

[0047] (3)はんだバンプが形成された CSPを X線透過装置で観察し、直径約 30 μ m以上のボイドが発生して、るバンプ数をカウントする。

(4)ボイド発生バンプ数を観察したバンプ数で除してボイド発生率を求める。ボイド発生率が 10%以下のものを良好と判断する。

[0048] [表 1] 耐落下衝撃性

はんだ合金組成 (質量％) 合金層

(落下回数）ポイド厚さ変色

(%)

Sn Ag Cu Ni In Co Pt 熱時効前熱時効後 (jt/ m)

実施例 1 Bal. 1 0.05 0.01 0.01 200 55 3.4 無 5 実施例 2 Bal. 1 0.1 0.03 0.03 153 40 3.2 無 8 実施例 3 Bal. 1.2 0.1 0.02 0.02 182 50 3.2 無 4 実施例 4 Bal. 0.8 0.2 0.03 0.03 160 43 3.1 無 4 実施例 5 Bal. 0.8 0.2 0.03 201 45 3.1 無 4.2 実施例 6 Bal. 0.8 0.2 0.03 0.02 187 43 3.9 無 4.5 実施例 7 Bal. 2 0.1 0.02 0.02 0.02 158 46 3.1 無 1.1 実施例 8 Bal. 2 0.1 0.02 0.05 185 59 2.4 無 2.1 比較例 1 Bal. 3 0.5 0.05 0.5 95 31 4.5 無 15 比較例 2 Bal. 1 0.5 0.5 142 27 4.2 無 14 比較例 3 Bal. 1 0.5 0.02 0.5 168 36 3.5 無 18 比較例 4 Bal. 3 0.5 84 31 4.5 17 比較例 5 Bal. 2 0.2 0.1 1 98 38 3.4 有 45 比較例 6 Bal. 2 0.5 105 25 5 無 12

[0049] 表 1から分力るように、比較例の鉛フリーはんだ合金は一般に耐落下衝撃性に劣つており、特に熱時効処理後がそうであった。比較例 3のはんだ合金は、熱時効処理前は良好な耐落下衝撃性を示したが、熱時効処理後は耐落下衝撃性が本発明のはんだ合金より大きく劣るようになった。その大きな原因が、熱時効後の合金層の厚さが本発明のはんだ合金に比べて大きいためであると考えられる。さらに、比較例の全てのはんだ合金はボイド発生率が 10%を大きく超えた。また、 In含有量が特に多い比較例 5のはんだ合金は、熱時効後に変色が見られた。

[0050] これに対し、本発明の鉛フリーはんだ合金は、耐落下衝撃試験にぉ、て、熱時効処理前と熱時効処理後のいずれも良好な耐落下衝撃性を示した。これは、熱時効後の合金層の厚さが小さいためであると考えられる。さらに、ボイドの発生率も少ないば力りでなぐ変色もしな力つた。従って、本発明の鉛フリーはんだ合金は、微小はんだ付け部のバンプ形成に適したものである。

[0051] 図 1 (実施例 2)と図 2 (比較例 4)とを比べるとわ力ように、本発明に係るはんだ合金

(図 1)の場合、合金層を構成する金属間化合物の結晶粒がとても微細である。このことも、本発明のはんだ合金では接合界面での合金層生成による耐落下衝撃性の低下が抑制されて、ることに寄与して、ると考えられる。

Claims

請求の範囲

[1] 質量⁰ /₀で、 (1) Ag: 0.8〜2.0%、 (2) Cu: 0.05〜0.3%、ならびに（3) In: 0.01 %以上、 0.1 %未満、 Ni: 0.01〜0.04%、 Co: 0.01〜0.05%、および Pt: 0.01〜0.1 %力ら選ばれた 1種もしくは 2種以上、場合により (4) Sb、 Bi、 Fe、 Al、 Zn、 Pから選ばれた 1種または 2 種以上を合計で 0.1 %以下を含有し、残部 Snおよび不純物力も本質的になる鉛フリ一はんだ合金。

[2] Ag含有量が 0.8〜1.2%である、請求項 1記載の鉛フリーはんだ合金。

[3] Cu含有量が 0.05〜0.2%である、請求項 1または 2記載の鉛フリーはんだ合金。

[4] In: 0.01〜0.08%、 Ni: 0.01〜0.03%、 Co: 0.01〜0.03%、および Pt: 0.01〜0.05% から選ばれた 1種もしくは 2種以上を含有する、請求項 1〜3のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金。

[5] 少なくとも Inおよび Niを含有する、請求項 1〜4のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金。

[6] Sb、 Bi、 Fe、 Al、 Zn、 Pを!、ずれも含有しな!、、請求項 1〜5の!、ずれかに記載の鉛フリーはんだ合金。

[7] Sb、 Bi、 Fe、 Al、 Zn、 Pから選ばれた 1種または 2種以上を合計で 0.01〜0.1質量％含有する、請求項 1〜5のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金。