CN107848078A - 钎焊合金、焊膏和电子线路基板 - Google Patents

钎焊合金、焊膏和电子线路基板 Download PDF

Info

Publication number
CN107848078A
CN107848078A CN201680042938.7A CN201680042938A CN107848078A CN 107848078 A CN107848078 A CN 107848078A CN 201680042938 A CN201680042938 A CN 201680042938A CN 107848078 A CN107848078 A CN 107848078A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass
content ratio
brazing alloy
formula
bismuth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680042938.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107848078B (zh
Inventor
池田辉
池田一辉
井上高辅
市川和也
竹本正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Chemical Inc
Original Assignee
Harima Chemical Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harima Chemical Inc filed Critical Harima Chemical Inc
Publication of CN107848078A publication Critical patent/CN107848078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107848078B publication Critical patent/CN107848078B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025—Pastes, creams, slurries
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin
    • C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
    • 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
    • H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

一种钎焊合金，其为本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴的钎焊合金，相对于钎焊合金的总量，银的含有比例为3质量％以上3.5质量％以下，铜的含有比例为0.4质量％以上1.0质量％以下，铋的含有比例为3.5质量％以上4.8质量％以下，锑的含有比例为3质量％以上5.5质量％以下，钴的含有比例为0.001质量％以上0.1质量％以下，锡的含有比例为剩余的比例，且铋的含有比例与锑的含有比例的合计为7.3质量％以上10.3质量％以下。

Description

钎焊合金、焊膏和电子线路基板
技术领域
本发明涉及钎焊合金、焊膏和电子线路基板，详细而言，涉及钎焊合金、含有该钎焊合金的焊膏以及使用了该焊膏的电子线路基板。
背景技术
一般而言，电器、电子设备等中的金属接合采用的是使用了焊膏的焊接，以往，这样的焊膏中使用的是含有铅的钎焊合金。
然而，近年来，从环境负担的观点出发，要求减少铅的使用，因此，正在进行不含铅的钎焊合金(无铅钎焊合金)的开发。
作为这样的无铅钎焊合金，例如锡-铜系合金、锡-银-铜系合金、锡-银-铟-铋系合金、锡-铋系合金、锡-锌系合金等是为人熟知的，特别是锡-银-铜系合金、锡-银-铟-铋系合金等被广泛使用。
作为这样的无铅钎焊合金，具体而言，例如提出了包含Ag 1～4质量％、Cu 0.6～0.8质量％、Sb 1～5质量％、Ni 0.01～0.2质量％并且余部为Sn的无铅钎焊合金，进一步具体而言，例如提出了包含Ag 3.4质量％、Cu 0.7质量％、Bi 3.2质量％、Sb 3.0质量％、Co0.01质量％或者0.05质量％、Ni 0.04质量％并且余部为Sn的无铅钎焊合金(专利文献1(实施例45～46))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/163167号小册子
发明内容
发明所要解决的课题
通过这样的无铅钎焊合金焊接的部件有时在例如汽车的发动机舱等比较严苛的温度循环条件下(例如-40～125℃间的温度循环等)使用。
特别是近年来，通过无铅钎焊合金焊接的部件有时在非常接近汽车的发动机等的特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)使用。
这种情况下，作为无铅钎焊合金，需要即使在暴露于上述严苛的温度循环条件下的情况下也维持耐热疲劳特性。
可是，专利文献1所述的无铅钎焊合金有时在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)无法维持耐疲劳特性。
本发明的目的在于，提供即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性的钎焊合金、含有该钎焊合金的焊膏以及使用该焊膏得到的电子线路基板。
用于解决课题的方法
本发明是：
[1]一种钎焊合金，其特征在于，其为本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴的钎焊合金，相对于所述钎焊合金的总量，所述银的含有比例为3质量％以上3.5质量％以下，所述铜的含有比例为0.4质量％以上1.0质量％以下，所述铋的含有比例为3.5质量％以上4.8质量％以下，所述锑的含有比例为3质量％以上5.5质量％以下，所述钴的含有比例为0.001质量％以上0.1质量％以下，所述锡的含有比例为剩余的比例，且所述铋的含有比例和所述锑的含有比例的合计为7.3质量％以上10.3质量％以下；
[2]上述[1]所述的钎焊合金，所述铋的含有比例和所述锑的含有比例的合计为8.0质量％以上10.3质量％以下；
[3]上述[1]或者[2]所述的钎焊合金，其进一步含有选自由镍和铟组成的组的至少1种元素，相对于钎焊合金的总量，所述元素的含有比例超过0质量％且为0.2质量％以下；
[4]上述[1]～[3]中任一项所述的钎焊合金，所述铜的含有比例为0.5质量％以上且低于0.6质量％；
[5]上述[1]～[4]中任一项所述的钎焊合金，所述钴的含有比例超过0.008质量％且为0.03质量％以下；
[6]一种焊膏，其特征在于，含有包含上述[1]～[5]中任一项所述的钎焊合金的钎焊粉末以及助焊剂；
[7]一种电子线路基板，其特征在于，具备通过上述[6]所述的焊膏的焊接形成的焊接部。
发明的效果
本发明一个观点涉及的钎焊合金为本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴的钎焊合金，以各成分的含有比例为上述规定量的方式进行设计，且以铋的含有比例和锑的含有比例的合计为上述规定量的方式进行设计。
因此，根据本发明一个观点涉及的钎焊合金即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
此外，本发明一个观点涉及的焊膏含有本发明的钎焊合金，因而即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
此外，本发明的电子线路基板在焊接中使用了本发明的焊膏，因而即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
具体实施方式
本发明一个观点涉及的钎焊合金含有锡(Sn)、银(Ag)、铜(Cu)、铋(Bi)、锑(Sb)和钴(Co)作为必需成分。换句话说，钎焊合金本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴。其中，本说明书中，本质上的意思是，以上述各元素为必需成分，此外，允许以后述比例含有后述任意成分。
这样的钎焊合金中，锡的含有比例为后述各成分的剩余比例，根据各成分的配合量适当设定。
相对于钎焊合金的总量，银的含有比例为3质量％以上、3.5质量％以下，优选为3.4质量％以下，更优选为3.2质量％以下，进一步优选为3.1质量％以下。
如果银的含有比例在上述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，银的含有比例低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差，此外，银的含有比例超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的不良状况。
相对于钎焊合金的总量，铜的含有比例为0.4质量％以上，优选为0.5质量％以上；为1.0质量％以下，优选为0.7质量％以下，更优选为低于0.6质量％。
如果铜的含有比例在上述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，铜的含有比例低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差，此外，铜的含有比例超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的不良状况。
此外，从获得优异的耐热疲劳特性的观点出发，相对于钎焊合金的总量，铜的含有比例特别优选为0.5质量％以上、低于0.6质量％。
即，如果铜的含有比例在上述范围内，则能够获得特别优异的耐热疲劳特性。
此外，从获得优异的耐冲击性(具体而言，暴露于温度循环条件下时的耐冲击性)的观点出发，相对于钎焊合金的总量，铜的含有比例特别优选为0.6质量％以上、0.7质量％以下。
即，如果铜的含有比例在上述范围内，则能够获得特别优异的耐冲击性。
相对于钎焊合金的总量，铋的含有比例为3.5质量％以上，优选为3.8质量％以上，更优选为4.0质量％以上；为4.8质量％以下，优选为4.5质量％以下，更优选为4.2质量％以下。
如果铋的含有比例在上述范围内且铋的含有比例和锑的含有比例的合计在后述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，铋的含有比例低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差，此外，铋的含有比例超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的不良状况。
相对于钎焊合金的总量，锑的含有比例为3质量％以上，优选为3.5质量％以上；为5.5质量％以下，优选为5质量％以下，更优选为4质量％以下。
如果锑的含有比例在上述范围内且铋的含有比例和锑的含有比例的合计在后述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，锑的含有比例低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差，此外，锑的含有比例超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的不良状况。
此外，本发明的钎焊合金中，铋的含有比例和锑的含有比例的合计为7.3质量％以上，优选为8.0质量％以上，更优选为9.0质量％以上；为10.3质量％以下，优选为9.8质量％以下。
如果铋的含有比例和锑的含有比例的合计在上述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，铋的含有比例和锑的含有比例的合计低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差。此外，铋的含有比例和锑的含有比例的合计超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的情况。
例如在铋的含有比例和/或锑的含有比例分别在上述范围内、但铋的含有比例和锑的含有比例的合计不为7.3质量％以上的情况下，耐热疲劳特性差。
相对于钎焊合金的总量，钴的含有比例为0.001质量％以上，优选为0.005质量％以上，更优选为超过0.008质量％；为0.1质量％以下，优选为0.05质量％以下，更优选为0.03质量％以下。
如果钴的含有比例在上述范围内，则能够获得优异的耐热疲劳特性，即使在特别严苛的温度循环条件下，也能够维持接合强度。
另一方面，钴的含有比例低于上述下限的情况下，耐热疲劳特性差，此外，钴的含有比例超过上述上限的情况下，也存在耐热疲劳特性差的不良状况。
此外，上述钎焊合金可以进一步含有选自由镍(Ni)和铟(In)组成的组的至少1种元素作为任意成分。
含有镍作为任意成分的情况下，其含有比例是，相对于钎焊合金的总量，例如超过0质量％、例如为0.2质量％以下。
如果镍的含有比例在上述范围内，则能够维持本发明的优异效果。
含有铟作为任意成分的情况下，其含有比例是，相对于钎焊合金的总量，例如超过0质量％、例如为0.2质量％以下。
如果铟的含有比例在上述范围内，则能够维持本发明的优异效果。
这些任意成分可以单独使用或者并用2种以上。
含有上述元素作为任意成分的情况下，其含有比例(并用2种以上的情况下为其总量)是，相对于钎焊合金的总量，以例如超过0质量％、例如为0.2质量％以下的方式调整。
如果任意成分的含有比例的总量在上述范围内，则能够维持本发明的优异效果。
而且，这样的钎焊合金可以通过将上述各金属成分通过在熔融炉中熔融、均匀化等公知的方法合金化而获得。
其中，在不损害本发明的优异效果的范围内，钎焊合金的制造中使用的上述各金属成分可以含有微量的杂质(不可避免的杂质)。
作为杂质，可列举例如铝(Al)、铁(Fe)、锌(Zn)、金(Au)等。
而且，以这种方式得到的钎焊合金通过DSC法(测定条件：升温速度0.5℃/分钟)测定到的熔点例如为200℃以上，优选为210℃以上；例如低于240℃，优选为230℃以下，更优选为225℃以下。
如果钎焊合金的熔点在上述范围内，则在用于焊膏的情况下，能够简便且操作性良好地进行金属接合，此外，能够抑制焊接的构件的损伤。
而且，上述钎焊合金以下述方式进行设计：其为本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴的钎焊合金，各成分的含有比例为上述规定量，且以下述方式进行设计：铋的含有比例和锑的含有比例的合计为上述规定量。
因此，根据上述钎焊合金，即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
因此，焊膏(焊膏接合材)中优选包含这样的钎焊合金。
具体而言，本发明的另一个观点涉及的焊膏含有上述钎焊合金以及助焊剂。
焊膏中，钎焊合金优选以粉末的形式含有。
作为粉末形状没有特别限制，可列举例如实质上完全的球状、例如扁平的块状、例如针状等，此外，也可以为无定形。粉末形状根据焊膏所需的性能(例如触变性、粘度等)适当设定。
钎焊合金粉末的平均粒径(球状的情况下)或者平均长度方向长度(非球状的情况下)在使用利用了激光衍射法的粒径、粒度分布测定装置的测定中，例如为5μm以上，优选为15μm以上；例如为100μm以下，优选为50μm以下。
作为助焊剂没有特别限制，可以使用公知的钎焊助焊剂。
具体而言，助焊剂以例如基体树脂(松香、丙烯酸树脂等)、活性剂(例如乙胺、丙胺等胺的卤化烃酸盐、例如乳酸、柠檬酸、苯甲酸等有机羧酸等)、触变剂(硬化蓖麻油、蜂蜡、巴西棕榈蜡等)等为主要成分，此外，在将助焊剂以液状使用的情况下，可以进一步含有有机溶剂。
而且，焊膏可以通过下述方法获得：通过公知的方法将包含上述钎焊合金的粉末以及上述助焊剂混合。
钎焊合金与助焊剂的配合比例是，作为钎焊合金钎焊合金:助焊剂(质量比)，例如为70:30～95:5。
而且，上述焊膏含有上述钎焊合金，因而即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
此外，本发明还包括具备通过上述焊膏焊接的焊接部的电子线路基板。
即，上述焊膏可在例如电器、电子设备等的印刷基板的电极与电子部件的焊接(金属接合)中适当地使用。
换句话说，电子线路基板具备具有电极的印刷基板、电子部件以及将电极和电子部件金属接合的焊接部，焊接部通过使上述焊膏回流而形成。
作为电子部件没有特别限制，可列举例如芯片部件(IC芯片等)、电阻器、二极管、电容器、晶体管等公知的电子部件。
而且，这样的电子线路基板在焊接中使用了上述焊膏，因而即使在特别严苛的温度循环条件下(例如-40～150℃间的温度循环等)也能够维持优异的耐热疲劳特性。
其中，上述钎焊合金的使用方法不限于上述焊膏，例如也可以用于树脂药芯(やに入りはんだ)焊接材的制造。具体而言，例如也可以通过公知的方法(例如挤出成型等)，以上述助焊剂为芯，使上述钎焊合金成型为线状，从而得到树脂药芯焊接材料。
而且，这样的树脂药芯焊接材料也与焊膏同样地可在例如电器、电子设备等的电子线路基板的焊接(金属接合)中适当地使用。
实施例
接下来，基于实施例和比较例对本发明进行说明，但本发明不受下述实施例的限定。其中，除非特殊指明，否则“份”和“％”均为质量基准。此外，以下记载中使用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可以替换为上述“具体实施方式”中记载的、与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应的所述上限值(以“以下”、“低于”的形式定义的数值)或者下限值(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。
实施例1～31和比较例1～18
·钎焊合金的调制
将表1所述各金属的粉末按表1所述的配合比例分别混合，利用熔融炉使得到的金属混合物熔融并均匀化，调制钎焊合金。
此外，各实施例和各比较例配合配方中锡(Sn)的配合比例是从钎焊合金的总量扣除表1所述的各金属(银(Ag)、铜(Cu)、铋(Bi)、锑(Sb)、钴(Co)、镍(Ni)和铟(In))的配合比例(质量％)后的余部。其中，表中将余部表示为“Bal.”。
实施例1是将Ag、Cu、Bi、Sb和Co按表1所示比例配合、余部设为Sn的钎焊合金。
实施例2～4和16～18是，相对于实施例1的配方，增减了Co的配合比例的配方的例子。
实施例5是，相对于实施例1的配方，增加了Ag和Cu的配合比例的配方的例子。
实施例6是，相对于实施例1的配方，增加了Ag的配合比例的配方的例子。
实施例7～8和27～28是，相对于实施例1的配方，增减了Cu的配合比例的配方的例子。
实施例9～13和19～20是，相对于实施例1的配方，增减了Bi和/或Sb的配合比例、此外调整了它们的合计量的配方的例子。
实施例14是，相对于实施例3的配方，增加了Bi和Sb的配合比例、进而配合了Ni的配方的例子。
实施例15是，相对于实施例14的配方，增加了Ag和Cu的配合比例的配方的例子。
实施例21和24是，相对于实施例1的配方，进一步配合Ni、此外增减了Ni的含有比例的配方的例子。
实施例22是，相对于实施例1的配方，减少了Co的配合比例、进而配合了Ni的配方的例子。
实施例23是，相对于实施例22的配方，增加了Ag和Cu的配合比例的配方的例子。
实施例25是，相对于实施例1的配方，进一步配合了In的配方的例子。
实施例26是，相对于实施例1的配方，进一步配合了Ni和In的配方的例子。
实施例29和30是，相对于实施例3的配方，增加了Sb的配合比例、进而配合了Ni的配方的例子。
实施例31是，相对于实施例3的配方，增加了Bi和Sb的配合比例、进而配合了Ni的配方的例子。
比较例1～2是，相对于实施例1的配方，增减了Ag的配合比例、使Ag过量或者不充分的配方的例子。
比较例3～4是，相对于实施例1的配方，增减了Cu的配合比例、使Cu过量或者不充分的配方的例子。
比较例5～6是，相对于实施例1的配方，增减了Bi的配合比例、Sb的配合量为适当的量、且Bi和Sb的合计量为适当的量、同时使Bi过量或者不充分的配方的例子。
比较例7～8是，相对于实施例1的配方，增减了Co的配合比例、使Co过量或者不充分的配方的例子。
比较例9～10是，相对于实施例1的配方，增减了Bi或者Sb的配合比例、Bi的配合量和Sb的配合量分别为适当的量、同时使它们的合计量不充分的配方的例子。
比较例11是，相对于实施例1的配方，增加了Ag、Cu和Sb的配合比例、配合了Ni、且未配合Co的配方的例子。
比较例12～13是，相对于比较例11的配方，配合了Co、此外减少了Bi和Sb的配合比例、Sb的配合量为适当的量、同时使Bi不充分、且使Bi和Sb的合计量不充分的配方的例子。
比较例14～15是，相对于实施例1的配方，减少了Sb的配合比例、Bi的配合量为适当的量、且Bi和Sb的合计量为适当的量、同时使Sb过量或者不充分的配方的例子。
比较例16是，相对于实施例1的配方，增加了Bi和Sb的配合比例、Bi的配合量为适当的量、同时使Sb过量、且使Bi和Sb的合计量过量的配方的例子。
比较例17是，相对于实施例1的配方，增加了Bi和Sb的配合比例、Sb的配合量为适当的量、同时使Bi过量、且使Bi和Sb的合计量过量的配方的例子。
比较例18是，相对于实施例1的配方，增加了Bi和Sb的配合比例、使Bi和Sb过量、且使Bi和Sb的合计量过量的配方的例子。
·焊膏的调制
将得到的钎焊合金以粒径成为25～38μm的方式粉末化，将得到的钎焊合金粉末与公知的助焊剂混合，得到焊膏。
·焊膏的评价
将得到的焊膏在芯片部件搭载用的印刷基板上印刷，通过回流法安装芯片部件。关于安装时的焊膏的印刷条件、芯片部件的规格等根据后述各评价适当设定。将其结果示于表1。
[表1]
＜评价＞
将各实施例和各比较例中得到的焊膏在芯片部件搭载用印刷基板上印刷，通过回流法安装芯片部件。焊膏的印刷膜厚使用厚度150μm的金属掩模来调整。印刷焊膏后，将3216规格(3.2mm×1.6mm)的芯片部件搭载于上述印刷基板的规定位置，利用回流炉加热，安装芯片部件。回流条件是：预热设为170～190℃，峰值温度设为245℃，220℃以上的时间为45秒，从峰值温度降温至200℃时的冷却速度设为3～8℃/秒。
进而，将上述印刷基板在-40℃的环境下保持30分钟，接下来，供给至在150℃的环境下保持30分钟的冷热循环试验。
＜耐热疲劳特性＞
对于重复进行了1500、2000、2250、2500、2750、3000个循环的冷热循环的印刷基板，将各3216芯片部件的钎焊部分切断，对截面进行研磨。利用显微镜对研磨后的截面进行观察，对钎焊焊脚部产生的龟裂是否完全横跨焊脚部进行评价，按照以下基准进行分级。各循环中的评价芯片数设为20个。
A：3000循环后也未产生完全横跨焊脚部的龟裂。
B：2750循环后未产生完全横跨焊脚的龟裂，但3000循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
B-：2500循环后未产生完全横跨焊脚的龟裂，但2750循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
C：2250循环后未产生完全横跨焊脚的龟裂，但2500循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
C-：2000循环后未产生完全横跨焊脚的龟裂，但2250循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
D：1500循环后未产生完全横跨焊脚的龟裂，但2000循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
E：1500循环后产生了完全横跨焊脚部的龟裂。
其中，以本发明的例示实施方式的形式提供了上述发明，但这不过是例示而已，不应理解为限定。后述权利要求中也包括对于本领域技术人员显而易见的本发明的变形例。
产业可利用性
本发明的钎焊合金和焊膏可用于电器、电子设备等中使用的电子线路基板。

Claims (7)

1.一种钎焊合金，其特征在于，
其为本质上包含锡、银、铜、铋、锑和钴的钎焊合金；
相对于所述钎焊合金的总量，
所述银的含有比例为3质量％以上3.5质量％以下，
所述铜的含有比例为0.4质量％以上1.0质量％以下，
所述铋的含有比例为3.5质量％以上4.8质量％以下，
所述锑的含有比例为3质量％以上5.5质量％以下，
所述钴的含有比例为0.001质量％以上0.1质量％以下，
所述锡的含有比例为剩余的比例，
且所述铋的含有比例与所述锑的含有比例的合计为7.3质量％以上10.3质量％以下。
2.根据权利要求1所述的钎焊合金，所述铋的含有比例和所述锑的含有比例的合计为8.0质量％以上10.3质量％以下。
3.根据权利要求1所述的钎焊合金，其进一步含有选自由镍和铟组成的组的至少1种元素，
相对于钎焊合金的总量，所述元素的含有比例超过0质量％且为0.2质量％以下。
4.根据权利要求1所述的钎焊合金，所述铜的含有比例为0.5质量％以上且低于0.6质量％。
5.根据权利要求1所述的钎焊合金，所述钴的含有比例超过0.008质量％且为0.03质量％以下。
6.一种焊膏，其特征在于，含有包含权利要求1所述的钎焊合金的钎焊粉末以及助焊剂。
7.一种电子线路基板，其特征在于，具备通过权利要求6所述的焊膏的焊接形成的焊接部。
CN201680042938.7A 2015-07-24 2016-07-08 钎焊合金、焊膏和电子线路基板 Active CN107848078B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015146520 2015-07-24
JP2015-146520 2015-07-24
PCT/JP2016/070270 WO2017018167A1 (ja) 2015-07-24 2016-07-08 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107848078A true CN107848078A (zh) 2018-03-27
CN107848078B CN107848078B (zh) 2020-11-17

Family

ID=57884655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680042938.7A Active CN107848078B (zh) 2015-07-24 2016-07-08 钎焊合金、焊膏和电子线路基板

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10518362B2 (zh)
EP (1) EP3326745B1 (zh)
JP (1) JP2017060997A (zh)
KR (1) KR102566561B1 (zh)
CN (1) CN107848078B (zh)
CA (1) CA2992401C (zh)
ES (1) ES2830150T3 (zh)
TW (1) TWI682826B (zh)
WO (1) WO2017018167A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112475664A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 苏州优诺电子材料科技有限公司 一种焊锡合金及其制备方法
CN114055009A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 千住金属工业株式会社 焊料合金
CN115768591A (zh) * 2020-04-10 2023-03-07 千住金属工业株式会社 软钎料合金、软钎料粉末、焊膏、焊料球、预成型软钎料和钎焊接头

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017164194A1 (ja) 2016-03-22 2017-09-28 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、フラックス組成物、ソルダペースト組成物、電子回路基板および電子制御装置
WO2018181873A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 千住金属工業株式会社 はんだ合金、ソルダペースト及びはんだ継手
KR102286739B1 (ko) * 2017-08-17 2021-08-05 현대자동차 주식회사 무연 솔더 조성물
US10456872B2 (en) 2017-09-08 2019-10-29 Tamura Corporation Lead-free solder alloy, electronic circuit substrate, and electronic device
JP6349615B1 (ja) 2017-10-03 2018-07-04 株式会社弘輝 はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板
JP6370458B1 (ja) * 2017-10-27 2018-08-08 ニホンハンダ株式会社 鉛フリーはんだ合金、及び、電子回路基板
US11577343B2 (en) * 2017-11-09 2023-02-14 Alpha Assembly Solutions Inc. Low-silver alternative to standard SAC alloys for high reliability applications
US11732330B2 (en) 2017-11-09 2023-08-22 Alpha Assembly Solutions, Inc. High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments
JP6624322B1 (ja) 2019-03-27 2019-12-25 千住金属工業株式会社 はんだ合金、はんだボール、はんだプリフォーム、はんだペースト及びはんだ継手
TWI814081B (zh) * 2019-09-02 2023-09-01 美商阿爾發金屬化工公司 高溫超高可靠性合金、其製造方法及其應用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070036671A1 (en) * 2003-04-25 2007-02-15 Hans-Jurgen Albrecht Soldering material based on sn ag and cu
CN102066044A (zh) * 2009-04-20 2011-05-18 松下电器产业株式会社 焊锡材料及电子部件接合体
CN102574251A (zh) * 2010-10-29 2012-07-11 播磨化成株式会社 低银焊料合金和焊料膏组合物
CN102666002A (zh) * 2010-08-18 2012-09-12 新日铁高新材料株式会社 半导体安装用钎料球和电子部件
WO2014013847A1 (ja) * 2012-07-19 2014-01-23 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
CN103842126A (zh) * 2011-08-02 2014-06-04 阿尔法金属公司 焊料组合物
WO2014163167A1 (ja) * 2013-04-02 2014-10-09 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金と車載電子回路
CN104487203A (zh) * 2012-06-29 2015-04-01 播磨化成株式会社 焊锡合金、焊锡膏及电子线路基板
JP5723056B1 (ja) * 2014-12-15 2015-05-27 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215030B2 (en) * 2005-06-27 2007-05-08 Advanced Micro Devices, Inc. Lead-free semiconductor package
US9165767B2 (en) * 2013-11-04 2015-10-20 Globalfoundries Inc. Semiconductor structure with increased space and volume between shaped epitaxial structures
JP6053248B1 (ja) * 2015-07-24 2016-12-27 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070036671A1 (en) * 2003-04-25 2007-02-15 Hans-Jurgen Albrecht Soldering material based on sn ag and cu
CN102066044A (zh) * 2009-04-20 2011-05-18 松下电器产业株式会社 焊锡材料及电子部件接合体
CN102666002A (zh) * 2010-08-18 2012-09-12 新日铁高新材料株式会社 半导体安装用钎料球和电子部件
CN102574251A (zh) * 2010-10-29 2012-07-11 播磨化成株式会社 低银焊料合金和焊料膏组合物
CN103842126A (zh) * 2011-08-02 2014-06-04 阿尔法金属公司 焊料组合物
CN104487203A (zh) * 2012-06-29 2015-04-01 播磨化成株式会社 焊锡合金、焊锡膏及电子线路基板
EP2868424A1 (en) * 2012-06-29 2015-05-06 Harima Chemicals, Inc. Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
WO2014013847A1 (ja) * 2012-07-19 2014-01-23 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
WO2014163167A1 (ja) * 2013-04-02 2014-10-09 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金と車載電子回路
JP5723056B1 (ja) * 2014-12-15 2015-05-27 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115768591A (zh) * 2020-04-10 2023-03-07 千住金属工业株式会社 软钎料合金、软钎料粉末、焊膏、焊料球、预成型软钎料和钎焊接头
CN114055009A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 千住金属工业株式会社 焊料合金
US11577344B2 (en) 2020-07-31 2023-02-14 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder alloy
CN112475664A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 苏州优诺电子材料科技有限公司 一种焊锡合金及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3326745A4 (en) 2018-12-26
KR102566561B1 (ko) 2023-08-11
EP3326745A1 (en) 2018-05-30
US20180214989A1 (en) 2018-08-02
CA2992401C (en) 2023-09-26
KR20180032558A (ko) 2018-03-30
EP3326745B1 (en) 2020-09-02
TW201711785A (zh) 2017-04-01
WO2017018167A1 (ja) 2017-02-02
US10518362B2 (en) 2019-12-31
CA2992401A1 (en) 2017-02-02
ES2830150T3 (es) 2021-06-03
JP2017060997A (ja) 2017-03-30
CN107848078B (zh) 2020-11-17
TWI682826B (zh) 2020-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107848078A (zh) 钎焊合金、焊膏和电子线路基板
EP2868424B1 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
US9221132B2 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
TWI655989B (zh) Solder alloy, solder paste and electronic circuit substrate
US9956649B2 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
EP3257617A1 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
JP6053248B1 (ja) はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
CN107073657B (zh) 焊料合金、钎焊膏以及电子线路基板
JP5654716B1 (ja) はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant