CN117940248A - 软钎料合金、接合部、接合材料、焊膏、接合结构体和电子控制装置 - Google Patents
软钎料合金、接合部、接合材料、焊膏、接合结构体和电子控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种软钎料合金,其为能形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部的软钎料合金,且所述软钎料合金包含:45质量%以上且63质量%以下的Bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb和0.05质量%以上且1质量%以下的In,余量为Sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。
Description
技术领域
本发明涉及软钎料合金、接合部、接合材料、焊膏、接合结构体和电子控制装置。
背景技术
软钎料合金作为被接合材料彼此(例如印刷电路板与电子部件)的接合(软钎焊)用材料广泛熟知。
然而,软钎焊时的温度条件(加热温度)基于熔融温度(本说明书中是指“熔融点”或“液相线温度”)而设定。因此,根据软钎料合金的液相线温度而较高地设定加热温度。该情况下,有由于对被接合材料施加的热负荷而接合结构体(被接合材料彼此被接合者。例如印刷电路板。)的可靠性降低的担心。因此,提供添加Bi使液相线温度降低的软钎料合金而可以较低地设定加热温度。
然而,Bi具有降低软钎料合金的延展性的性质,因此,使用包含Bi的软钎料合金而形成的接合部硬且容易变脆。
因此,作为包含Bi、且改善延展性、脆性的软钎料合金,例如,提供以下的软钎料合金。
一种无铅软钎料合金,其含有:32质量%以上且40质量%以下的Bi、0.1质量%以上且1.0质量%以下的Sb、0.1质量%以上且1.0质量%以下的Cu、0.001质量%以上且0.1质量%以下的Ni,余量由Sn和不可避免的杂质组成(专利文献1)。
一种软钎料合金,其特征在于,具有如下合金组成:以质量%计、Bi:35~68%、Sb:0.1~2.0%、Ni:0.01~0.10%、余量由Sn组成(专利文献2)。
一种SnBiSb系低温无铅软钎料,其特征在于,无铅软钎料以质量百分率计由32.8-56.5%的Bi、0.7-2.2%的Sb、余量Sn组成,且Bi、Sb的质量百分率满足关系式b=0.006a2-0.672a+19.61+c,a表示Bi,b表示Sb的质量百分率,c的范围为-1.85≤c≤1.85,还包含以质量百分率计为0.01-2.5%的Ce、0.05-2.0%的Ti、0.5-0.8%的Ag、和0.05-1%的In中的一者或2者以上的金属元素(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6804126号公报
专利文献2:日本专利第6477965号公报
专利文献3:日本专利第6951438号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据电子设备的种类而接合结构体有时被置于重复热循环的环境下,该热循环成为引起接合部的热疲劳破坏(裂纹)的原因。而且,如上述,使用包含Bi的软钎料合金形成的接合部硬且容易变脆,因此,容易产生上述裂纹。
另外,由于电子设备向地面的落下等而瞬间且集中的强外力有时作用于被接合材料、接合部。而且,为了防止该外力所导致的接合部的损伤,要求均衡性良好地改善接合部的强度与延展性。然而,如上述,包含Bi的软钎料合金的延展性低,因此,使用这样的软钎料合金形成的接合部容易产生上述外力的作用所导致的损伤。
而且,专利文献1~3中,关于具有上述对裂纹的耐性(以下,本说明书中,称为“热循环耐性”)和上述对外力的耐性(以下,本说明书中,称为“耐落下冲击性”)这两者的软钎料合金,既没有公开也没有暗示。
因此,本发明的目的在于,解决上述课题,提供:包含Bi、且能形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部的软钎料合金、接合材料和焊膏。
用于解决问题的方案
1)本发明的软钎料合金包含:45质量%以上且63质量%以下的Bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb和0.05质量%以上且1质量%以下的In,余量为Sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。
(2)根据上述(1)的构成,本发明的软钎料合金可以还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自P、Ga和Ge中的1种以上。
(3)根据上述(1)或(2)的构成,本发明的软钎料合金可以还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自Mn、Ti、Al、Cr、V和Mo中的1种以上。
(4)本发明的接合材料包含上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金。
(5)本发明的焊膏包含:助焊剂、和由上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金形成的粉末。
(6)本发明的接合部是使用上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金而形成的。
(7)本发明的接合部是使用上述(4)所述的接合材料而形成的。
(8)本发明的接合部是使用上述(5)所述的焊膏而形成的。
(9)本发明的接合结构体具有第1被接合材料、接合部和第2被接合材料,前述接合部为上述(6)~(8)中任一项所述的接合部,将前述第1被接合材料与前述第2被接合材料接合。
(10)本发明的电子控制装置具有上述(9)所述的接合结构体。
发明的效果
本发明的软钎料合金、接合材料和焊膏包含Bi,且可以形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部。
附图说明
图1为示出(1)拉伸试验中使用的试验片的形状的俯视图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限定于以下的实施方式。
1.软钎料合金
本实施方式的软钎料合金包含:45质量%以上且63质量%以下的Bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb和0.05质量%以上且1质量%以下的In,余量为Sn和不可避免的杂质。
本实施方式的软钎料合金通过分别包含规定量的Bi、Sb、In和Sn,从而降低液相线温度,且对接合部赋予Bi、Sb和In对Sn的固溶所产生的强化、以及微细的金属间化合物(例:β-SnSb、InSb)的析出和分散所产生的强化,另外,可以对接合部赋予良好的延展性。
因此,本实施方式的软钎料合金可以抑制源自软钎焊工序中的软钎料凝固时在接合部内产生的残余应力、制作电子控制装置、电子设备时在印刷电路板中产生的应变的、接合部内的裂纹的发生。
另外,本实施方式的软钎料合金通过上述构成,可以抑制重复热循环所导致的接合部内的裂纹的发生和裂纹的进展。
然而,如上述,电子设备如果落下,则瞬间且集中的强外力(以下,简称为“外力”)作用于接合部。该外力从多个方向(拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭曲中的至少2种)作用于接合部,因此,在接合部内产生瞬间的且大的应力和对上述外力的应力。由此,为了防止上述外力所导致的接合部的损伤,要求接合部具有良好的强度和良好的延展性,即,要求均衡性良好地改善接合部的屈服应力、拉伸应力和断裂应变。
而且,本实施方式的软钎料合金通过上述构成,可以形成均衡性良好地具有良好的强度和延展性的接合部,因此,可以提供:对于上述外力也具有良好的耐性、即具有良好的耐落下冲击性的接合部。
需要说明的是,本实施方式的软钎料合金即使不含Ni或Co之类的、在接合部内使微细的金属间化合物析出的合金元素,通过上述构成,也可以对接合部赋予良好的强度和延展性。
(1)Bi
本实施方式的软钎料合金通过包含45质量%以上且63质量%以下的Bi,从而可以降低液相线温度,且对接合部赋予良好的强度和延展性。
另一方面,Bi的含量成为上述范围外的情况下,有软钎料合金的液相线温度大幅上升的担心。另外,Bi的含量如果超过63质量%,则有软钎料合金的延展性降低的担心。
Bi的优选含量为45质量%以上且60质量%以下。另外,进一步优选的Bi的含量为50质量%以上且59质量%以下。通过使Bi的含量为该范围,从而可以进一步改善软钎料合金的延展性,进一步改善接合部的热循环耐性和耐落下冲击性。
(2)Sb
本实施方式的软钎料合金通过包含0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb,从而使接合部强化,另外,可以改善延展性。另外,也可以降低软钎料合金的液相线温度。
另一方面,Sb的含量如果低于0.1质量%,则有接合部的强化变得不充分的担心。另外,Sb的含量如果为0.7质量%以上,则作为初晶的粗大的β-SnSb结晶,因此,有妨碍接合部的延展性的担心。
Sb的优选含量为0.2质量%以上且低于0.7质量%。另外,进一步优选的Sb的含量为0.3质量%以上且0.6质量%以下。通过使Sb的含量为该范围,从而可以进一步改善软钎料合金的延展性和强度,可以进一步改善接合部的热循环耐性和耐落下冲击性。
(3)In
本实施方式的软钎料合金通过包含0.05质量%以上且1质量%以下的In,从而可以使接合部强化,另外,可以改善延展性。另外,也可以降低软钎料合金的液相线温度。
另一方面,In的含量如果低于0.05质量%,则有接合部的析出强化变得不充分的担心。另外,In的含量如果超过1质量%,则InSb粗大化,因此,有妨碍接合部的延展性的担心。
In的优选含量为0.05质量%以上且0.5质量%以下。另外,进一步优选的In的含量为0.05质量%以上且0.3质量%以下。通过使In的含量为该范围,从而可以进一步改善软钎料合金的延展性和强度,可以进一步改善接合部的热循环耐性和耐落下冲击性。
本实施方式的软钎料合金中,可以还含有总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自P、Ga和Ge中的1种以上。
通过在软钎料合金中添加选自P、Ga和Ge中的1种以上,从而抑制软钎料合金的氧化,另外,可以改善软钎料合金的润湿性,因此,可以提供可靠性高的接合部。另一方面,选自P、Ga和Ge中的1种以上的总含量如果超过0.05质量%,则在接合部内产生孔隙,有热循环耐性恶化的担心。
本实施方式的软钎料合金中,可以还含有总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自Mn、Ti、Al、Cr、V和Mo中的1种以上。
通过在软钎料合金中添加选自Mn、Ti、Al、Cr、V和Mo中的1种以上,从而接合部内的金属间化合物进一步微细化,因此,可以抑制裂纹的进展,可以实现良好的热循环耐性。另一方面,选自Mn、Ti、Al、Cr、V和Mo中的1种以上的总含量如果超过0.05质量%,则在接合部内产生孔隙,有热循环耐性恶化的担心。
本实施方式的软钎料合金的余量由Sn和不可避免的杂质组成。需要说明的是,本实施方式的软钎料合金不含不可避免的杂质以外的铅。
另外,本实施方式的软钎料合金优选满足上述合金组成和含量、且液相线温度为170℃以下。
如上述,软钎焊时的加热温度基于软钎料合金的熔融温度而设定,通常丝网熔融温度+20℃以上。而且,如果将上述加热温度降低至190℃,则据说可以大幅减少被接合材料、特别是印刷电路板、电子部件中的热负荷所导致的变形(翘曲)的发生。
而且,软钎料合金的液相线温度为170℃以下的情况下,即使在190℃的加热温度下进行软钎焊,也可以使软钎料合金充分熔融。因此,该情况下,可以抑制热负荷所导致的印刷电路板、电子部件、特别是经小型化/薄型化的印刷电路板、电子部件的变形、及起因于该变形的被接合部与接合部的接合不良的发生。另外,可以抑制未熔融软钎料的发生,因此,可以提供可靠性高的接合部。
需要说明的是,上述软钎料合金的液相线温度的测定如下实施:依据JIS Z3198-1:2014,根据差示扫描量热测定(Differential Scanning Calorimetry)方法,将升温速度设为2℃/分钟、样品量设为10mg而实施。
2.接合材料
本实施方式的接合材料包含本实施方式的软钎料合金,可按以后述的焊膏、焊料球、线、预成型软钎料、包芯软钎料等形态使用。
前述接合材料的形态可以根据要接合的被接合材料的大小、种类和用途、以及软钎料接合方法等而适宜选择。
而且,本实施方式的接合材料通过包含本实施方式的软钎料合金,从而可以形成具有良好的热循环耐性和耐落下冲击性的接合部。
3.焊膏
本实施方式的焊膏包含由本实施方式的软钎料合金形成的粉末(以下,称为“合金粉末”),例如通过将前述合金粉末和助焊剂混炼形成糊状而制作。
<助焊剂>
前述助焊剂例如包含基础树脂、触变剂、活性剂和溶剂。
作为前述基础树脂,例如可以举出松香系树脂;使丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸的各种酯、甲基丙烯酸的各种酯、巴豆酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、马来酸的酯、马来酸酐的酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、氯乙烯、乙酸乙烯酯等中的至少1种的单体聚合而成的丙烯酸类树脂;环氧树脂;酚醛树脂等。它们可以单独使用或组合多种而使用。
作为前述触变剂,例如可以举出氢化蓖麻油、氢化蓖麻油、双酰胺系触变剂(饱和脂肪酸双酰胺、不饱和脂肪酸双酰胺、芳香族双酰胺等)、氧脂肪酸类、二甲基二苄叉基山梨醇等。它们可以单独使用或组合多种而使用。
作为前述活性剂,例如可以举出有机酸(一元羧酸、二羧酸、其他有机酸)、包含卤素的化合物、胺系活性剂等。它们可以单独使用或组合多种而使用。
作为前述溶剂,例如可以举出醇系、丁基溶纤剂系、二醇醚系、酯系等的溶剂。它们可以单独使用或组合多种而使用。
另外,前述助焊剂中可以配混抗氧化剂。作为该抗氧化剂,例如可以举出受阻酚系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、双酚系抗氧化剂、聚合物型抗氧化剂等。
另外,前述助焊剂中,可以还加入消光剂、消泡剂等添加剂。
制作本实施方式的焊膏时的、前述合金粉末与助焊剂的配混比(质量%)以合金粉末:助焊剂之比计、可以设为65:35~95:5。另外,例如,也可以将上述配混比设为85:15~93:7、87:13~92:8
需要说明的是,前述合金粉末的粒径可以设为1μm以上且40μm以下。另外,也可以将上述粒径设为5μm以上且35μm以下、10μm以上且30μm以下。
而且,本实施方式的焊膏通过包含前述合金粉末,从而可以形成具有良好的热循环耐性和耐落下冲击性的接合部。
4.接合部
本实施方式的接合部是使用本实施方式的软钎料合金、接合材料(包含焊膏)而形成的,将被接合材料彼此接合。
本实施方式的接合部的形成方法只要可以使用本实施方式的软钎料合金、接合材料和焊膏而形成即可,可以采用回流焊方式、流焊方式等任意方法。另外,要使用的接合材料也可以根据要接合的被接合材料的大小、种类和用途、以及形成方法等而适宜选择。
5.接合结构体
本实施方式的接合结构体具备第1被接合材料、接合部和第2被接合材料。前述接合部为本实施方式的接合部,将前述第1被接合材料与前述第2被接合材料接合。
作为前述第1被接合材料和前述第2被接合材料的组合,例如可以举出选自基板(表面由陶瓷、金属、合金或树脂中的任意者形成,且未形成电子电路者)、印刷电路板(为形成有电子电路的基板,且未搭载电子部件等者)、印刷电路板(搭载有电子部件等的印刷电路板)、电子部件、硅晶圆、半导体封装体、半导体芯片等中的2种以上。
作为具体的组合,例如可以举出印刷电路板与电子部件、印刷电路板与半导体芯片、半导体封装体与印刷电路板、印刷电路板与印刷电路板等。
另外,本实施方式的接合结构体例如按以下的方法制作。
使用印刷电路板作为前述第1被接合材料、使用电子部件作为前述第2接合材料的情况下,首先,在前述第1被接合材料的规定位置、例如电子电路上,载置(焊膏的情况下为涂布)本实施方式的接合材料,在前述接合材料上载置前述第2被接合材料。然后,将它们在规定的加热温度、例如峰温度190℃下进行回流焊,形成将前述第1被接合材料与前述第2被接合材料接合的接合部。由此,可以制作本实施方式的接合结构体(印刷电路板)。
需要说明的是,使用预成型软钎料作为前述接合材料的情况下,将在表面涂布有助焊剂的预成型软钎料载置于前述第1被接合材料的规定位置,在前述预成型软钎料上载置前述第2被接合材料,并进行加热。
另外,使用Ball Grid Array(球栅阵列(BGA))那样的、具备焊料球的电子部件作为前述第2被接合材料的情况下,在BGA的表面、前述第1被接合材料的规定位置涂布焊膏,在前述第1被接合材料的规定位置上载置前述第2被接合材料,并进行加热。
然后,本实施方式的接合结构体具有本实施方式的接合部,因此,可以实现良好的热循环耐性和耐落下冲击性。
6.电子控制装置
本实施方式的电子控制装置具备本实施方式的接合结构体,例如为接合有电子部件与印刷电路板的印刷电路板配置于壳体内而成者,控制构成电子设备的部件的动作。
而且,本实施方式的电子控制装置具备本实施方式的接合结构体,因此,可以具有良好的热循环耐性和耐落下冲击性,确保高的可靠性。
实施例
以下,列举实施例和比较例对本发明进行详述。需要说明的是,本发明不限定于这些实施例。
[表1]
[表2]
(1)拉伸试验
对于表1和表2所示的各软钎料合金,分别制作图1所示的试验片10。
需要说明的是,试验片10以中央平行部(图1的G1与G2之间)成为以下的方式制作。
·中央平行部的长度(图1的L):12mm
·中央平行部的宽度(图1的W):2mm
·中央平行部的厚度:4mm
然后,对于试验片10,按照以下的步骤进行拉伸试验。
使用台式精密万能试验机(制品名:Autograph AG-50kNX plus、株式会社岛津制作所制),在室温下以0.72mm/分钟的冲程,将试验片10沿X方向进行拉伸直至断裂。
然后,将试验片10断裂时的冲程距离设为GL1、拉伸前的试验片的中央平行部的长度L设为GL0,基于以下式子,算出试验片10的伸长率。
伸长率(%)=(GL1-GL0)/GL0×100
对于1种软钎料合金制作5条试验片10,按照上述步骤,计算出各自伸长率和伸长率的平均值,基于以下基准进行评价。将其结果示于表3和表4。
◎:伸长率的平均值为35%以上
○:伸长率的平均值为30%以上且低于35%
△:伸长率的平均值为25%以上且低于30%
×:伸长率的平均值低于25%
(2)落下冲击试验
将混炼有以下各成分的助焊剂与表1和表2所示的软钎料合金的粉末(粉末粒径20μm~38μm)按以下的配混比(质量%)分别混炼,制作各焊膏。需要说明的是,软钎料合金的粉末根据雾化法而制作。
无铅软钎料合金的粉末:助焊剂=89:11
<助焊剂的组成>
·氢化酸改性松香(制品名:KE-604、荒川化学工业公司制):49质量%
·活性剂(戊二酸:0.3质量%、辛二酸:2质量%、丙二酸:0.5质量%、十二烷二酸:2质量%、二溴丁烯二醇:2质量%)
·脂肪酸酰胺(制品名:SLIPAX ZHH、日本化成工业公司制):6质量%
·二乙二醇单己醚:35.2质量%
·受阻酚系抗氧化剂(制品名:Irganox 245、BASF Japan公司制):3质量%
另外,准备以下的用具。
·LGA(Land Grid Array、间距宽度:0.5mm、尺寸:长12mm×宽12mm×厚1mm、端子数:228针)
·玻璃环氧基板(基材:FR-4、表面处理:Cu-OSP、厚度:1.0mm、能安装上述LGA的具有图案者)
·金属掩模(厚:100μm、对应于上述图案者)
对于每个焊膏,使用5张前述玻璃环氧基板和20个LGA。
然后,使用上述用具和各焊膏,按以下的步骤制作各试验基板,进行落下冲击试验。
首先,使用金属掩模,在玻璃环氧基板上印刷焊膏。然后,在印刷后的焊膏上的规定位置,对于1张玻璃环氧基板载置4个LGA。需要说明的是,焊膏的印刷膜厚根据金属掩模而调整。
然后,用回流焊炉(制品名:TNV-M6110CR、TAMURA Corporation制),对载置有LGA的玻璃环氧基板进行回流焊,制作具有LGA、玻璃环氧基板、接合它们的接合部的试验基板。
需要说明的是,上述回流焊如下:将预热设为100℃~120℃、峰温度设为185℃、150℃以上的时间设为60秒、峰温度~100℃的冷却速度设为1℃~4℃/秒。另外,氧浓度设定为200±100ppm。
接着,对于制作好的试验基板,使用落下冲击试验机(制品名:HDST-150J、SHINYEITechnology Co.,Ltd.),在以下的条件下进行落下冲击试验。
即,依据JEDEC标准JESD22-B111,使试验基板自负荷有加速度1500G、宽0.5ms的冲击波形的高度重复自由落下。落下冲击试验中,随时观察试验基板的各接合部的电阻,在电阻值超过1000Ω的时刻判断为断裂,测定直至断裂为止的落下次数。
需要说明的是,对于每种焊膏制作5个试验基板,对于总计20个LGA,将上述测定结果绘制成威布尔曲线,推定累积故障率为63.2%下的落下次数为特性寿命,按以下的基准进行评价。将其结果示于表3和表4。
◎:特性寿命为110次以上
○:特性寿命为90次以上且低于110次
△:特性寿命为70次以上且低于90次
×:特性寿命低于70次
(3)热循环试验
准备以下的用具。
·芯片部件(3.2mm×1.6mm)
·玻璃环氧基板(基材:FR-4、表面处理:Cu-OSP、厚度:1.2mm、能安装上述芯片部件的具有图案者)
·金属掩模(厚:120μm、对应于上述图案者)
对于每个焊膏,使用前述玻璃环氧基板3张和30个芯片部件。
然后,使用上述用具和各焊膏,按以下步骤,制作各试验基板,进行热循环试验。
首先,使用金属掩模,在玻璃环氧基板上印刷焊膏。然后,在印刷后的焊膏上的规定位置,对于1张玻璃环氧基板,载置10个芯片部件。需要说明的是,焊膏的印刷膜厚根据金属掩模而调整。
然后,用回流焊炉(制品名:TNV-M6110CR、TAMURACorporation制),对载置有芯片部件的玻璃环氧基板进行回流焊,制作具有芯片部件、玻璃环氧基板和接合它们的接合部的安装基板。
需要说明的是,上述回流焊如下:将预热设为100℃~120℃、峰温度设为185℃、150℃以上的时间设为60秒、峰温度~100℃的冷却速度设为1℃~4℃/秒。另外,氧浓度设定为200±100ppm。
接着,用冷热冲击试验装置(制品名:ES-76LMS、Hitachi Appliances威布尔曲线Techno Service,Ltd.制),在将-40℃(30分钟)~125℃(30分钟)作为1次循环的设定条件下,如以下所述将各安装基板暴露于冷热冲击循环,制作试验基板a~c。
a:暴露于重复上述冷热冲击循环2000次循环的环境下的试验基板
b:暴露于重复上述冷热冲击循环2250次循环的环境下的试验基板
c:暴露于重复上述冷热冲击循环2500次循环的环境下的试验基板
切出各试验基板a~c的对象部分,将其用环氧树脂(制品名:HERZOG Epo低粘度树脂(主剂和固化剂)、HERZOG Co.,Ltd.制)封固。
然后,用湿式研磨机(制品名:TegraPol-25、STRUERS公司制),形成可知安装于各试验基板的各芯片部件的中央截面的状态,用扫描电子显微镜(制品名:TM-1000、HitachiHigh-Tech Corporation制),观察各试验基板a~c上的各接合部的状态,确认完全横穿接合部的裂纹的有无,按照以下的基准进行评价。将其结果示于表3和表4。
◎:全部试验基板a~c中,未产生完全横穿接合部的裂纹
○:试验基板a和b中,未产生完全横穿接合部的裂纹
△:试验基板a中,未产生完全横穿接合部的裂纹
×:试验基板a~c全部中,产生了完全横穿接合部的裂纹
(4)液相线温度测定
对于各软钎料合金,用差示扫描量热测定装置(制品名:DSC Q2000、TAInstruments公司)测定液相线温度。将其结果示于表3和表4。需要说明的是,液相线温度的测定条件(升温速度)设为2℃/分钟,测定中使用的样品量设为10mg。
[表3]
[表4]
如以上所述,本实施例的软钎料合金通过包含规定量的Bi、Sb、In和Sn,从而降低液相线温度,且(1)拉伸试验、(2)落下冲击试验和(3)热循环试验的任意者中,可以形成示出良好的结果的接合部。
此处,汽车碰撞对象物时的应变速度据说为10-3(s-1)~103(s-1)。而且,(1)拉伸试验中,将GL0为12mm的试验片以0.72mm/分钟的冲程拉伸,因此,将其换算为应变速度时,成为10-3(s-1)。
如此可知,本实施例的软钎料合金施加匹敌于汽车碰撞对象物时的应变速度的负荷的情况下,也可以形成具有良好的耐性、即、具有良好的强度和延展性的接合部。
如此,本实施例的软钎料合金可以形成具有优异的热循环耐性和耐落下冲击性的可靠性高的接合部。另外,具有这种接合部的电子控制装置和电子设备可以发挥高的可靠性。
另外,本实施例的软钎料合金可以使液相线温度为170℃以下,因此,185℃的峰温度下的回流焊中也可以抑制接合不良。
附图标记说明
10试验片
Claims (10)
1.一种软钎料合金,其包含:45质量%以上且63质量%以下的Bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb和0.05质量%以上且1质量%以下的In,余量为Sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。
2.根据权利要求1所述的软钎料合金,其还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自P、Ga和Ge中的1种以上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的软钎料合金,其还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自Mn、Ti、Al、Cr、V和Mo中的1种以上。
4.一种接合材料,其包含权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金。
5.一种焊膏,其包含:助焊剂、和由权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金形成的粉末。
6.一种接合部,其是使用权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金而形成的。
7.一种接合部,其是使用权利要求4所述的接合材料而形成的。
8.一种接合部,其是使用权利要求5所述的焊膏而形成的。
9.一种接合结构体,其具有第1被接合材料、接合部和第2被接合材料,
所述接合部为权利要求6~8中任一项所述的接合部,将所述第1被接合材料与所述第2被接合材料接合。
10.一种电子控制装置,其具有权利要求9所述的接合结构体。
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