CN1392817A - 钎焊材料和使用该钎焊材料的电气或电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种改进的无铅钎焊材料，它更适宜用作电子元件安装工艺中的连接材料。根据本发明的钎焊材料包含1.0％至4.0％重量的银、1.0％至20％重量的铋、0.1％至1.0％重量的镍以及75％至97.9％重量的锡。

Description

钎焊材料和使用该钎焊材料的电气或电子设备
发明的技术领域
本发明涉及到一种钎焊材料，在制造电子线路板的工艺中为了把电子元件安装到基板上，使用该材料来将电子元件的外电极连接到基板(或底层)的接点上。此外，本发明还涉及一种利用该钎焊材料的连接构造，以及使用该钎焊材料来连接的电子或电气装置。
背景技术
近些年，对诸如移动电话、数码相机或类似便携式电子设备的需求增加了，而且对其体积的缩小和使其具有更高性能的改进也日益增多。同时，也迫切要求提高电子设备中的电子线路板的可靠性。因此，要求提高用于电子元件安装工艺中的钎焊材料的力学强度和耐热疲劳强度。
而且，由于在世界范围内对于全球环境保护关注的增多，人们正在协商一个规章或一套法律系统来对工业废料的处理加以控制。对于电子设备中的电子线路板，如果废料处理不充分，包含在连接电子元件到基板上的钎焊材料中的铅就有可能造成环境的污染，所以人们正进行研究和改进，来研制一种不含铅的钎焊材料(也就是，一种所谓的无铅钎焊材料)作为含铅钎焊材料的替代品。
迄今为止，广泛使用的钎焊材料是锡-铅基的材料，它们以锡和铅为主要构成元素(或成分)。锡-铅合金的一个共熔组成为63Sn-37Pb(也就是，整体上的基本构成为：63％重量的锡和37％重量的铅)，并且该锡-铅合金在该共熔组成时具有最低的熔点183℃。由于这样的最低熔点，所以具有这样共熔组成的锡-铅基合金通常用作钎焊材料。在下文中，这样共熔组成的锡-铅基合金也称作“锡-铅易熔合金材料”或“锡-铅易熔钎焊材料”。
用上述的传统钎焊材料形成连接的电子线路板在下文作为例子进行描述。图1示意性地表示了一个电子线路板的局部放大横截面图，其中一个集成电路块元件作为电子元件安装在基板上。参照图1，对于电子线路板10，集成电路块元件7安装在基板(或底层)上，元件7的侧面有基底电极2、中间电极3和外电极4，其安装就是通过用钎焊材料1将外电极4和接点5连接来实现的。关于电子线路板的这些部件，举个例子，基底电极2用银制成，中间电极3用镍制成，外电极4和钎焊材料1用锡-铅易熔合金材料制成，以及接点5用铜制成。
图1所示的电子线路板是如下所述地制成的。首先，使用点阵印刷或类似的方法将钎焊材料1置于接点5上，接点5已经预先用蚀刻或类似的方法形成在基板6的预定位置上。接着，把有层叠形式的基底电极2、中间电极3和外电极4的集成电路块元件7放置在基板6上，使其外电极4与钎焊材料1接触。然后，载有集成电路块7的基板6从回流钎焊炉或者类似的设备中穿过，以使钎焊材料加热到其熔点或更高的温度(例如230℃)，由此来熔化钎焊材料1，并且之后将其冷却至室温使钎焊材料凝固。在该工艺中，由于钎焊材料1润湿了外电极4，熔化的钎焊材料1上升至外电极4的表面上，并在保持着这样的润湿状态下时凝固，例如图1所示的形式。这样，集成电路块元件7(电子元件)就安装到基板6上。
图2示意性地表示了另一个电子线路板的局部放大横截面图，其中一个有导线的元件作为电子元件安装在基板上。参照图2，对于电子线路板11，将有导线的元件8连接安装到基板6上，元件8上有从其主体上伸出的中间电极3和包裹中间电极3的外电极4，其安装就是通过用钎焊材料1连接外电极4和接点5来实现的。电子线路板11的这些部件的材料和安装该有导线的元件(电子元件)的工艺与上面参照图1所描述的情况相似。
如上所述，本发明提出使用以锡和银为主要成分的锡-银基合金材料来作为替代含铅的钎焊材料的无铅钎焊材料。锡-银合金的共熔组成为Sn-3.5Ag(也就是，整体上的基本构成为：96.5％重量的锡和3.5％重量的银)，并且锡-银合金的在该共熔组成时具有最低的熔点221℃。该Sn-3.5Ag无铅钎焊材料与传统使用的锡-铅易熔钎焊材料相比，在力学强度方面具有优势。
但是，Sn-3.5Ag无铅钎焊材料的熔点(也即221℃)高于锡-铅易熔钎焊材料的熔点(也即183℃)，所以与锡-铅易熔钎焊材料相比，为了熔化Sn-3.5Ag钎焊材料则需要将其加热到更高的温度。结果是，为了回流(或熔化)这样的锡-银基无铅钎焊材料，在安装的工艺中，钎焊电子元件的基板就要忍受更高的温度。在这样的情况下，由于这样的更高温度超过了电子元件的耐热温度，就带来电子元件可能会损坏的问题。
此外，用来钎焊的电子元件的外电极通常含铅，当在这种情况下使用无铅钎焊材料时，因为在大部分钎焊材料和外电极之间的连接部分(或在钎焊材料和外电极之间的交界面附近)形成了弱(或脆性)合金(例如，锡-铋-铅合金)，所以会引起电子元件与基板的连接强度和电子线路板可靠性降低的问题。
发明内容
本发明的目的是减轻或至少部分解决上面所述的问题，并提供一种改进的无铅钎焊材料，该钎焊材料更适宜用作将电子元件安装到基板工艺过程中的连接材料。
需要说明的是，“钎焊材料”指的是一种具有相对较低熔点(例如，100至250℃)的金属材料，它在常温时为固体，用于电气地和物理地(或机械地)连接电极(也就是，用于钎焊电极)。例如，在电子元件的安装工艺中，钎焊材料用来电气地和物理地连接电子元件的外电极和电子线路板上的接点(或导线)。
在迄今所知的物理冶金学领域中，锡-铋合金的共熔组成为42Sn-58Bi(也就是，整体上的基本构成为：42％重量的锡和58％重量的铋)，并且锡-铋合金在该共熔组成时具有最低的熔点138℃。与上面所述的Sn-3.5Ag共熔合金的熔点(也就是大约221℃)相比，该熔点明显地低。因此，在通过向二元锡-银合金中添加铋形成的三元锡-银-铋合金中，当锡-银-铋合金中铋的含量增加，而银保持在3.5％的重量左右时，锡-银-铋合金的熔点就降低。
但是，在锡-银-铋基合金中增加铋的含量不仅降低其熔点，还带来和增加脆性。为了安装电子元件，钎焊材料要求有较高的强度，所以具有脆性并因而力学强度差的合金材料是不适宜作钎焊材料的。
本发明发现，通过向上述的锡-银-铋基合金添加镍，可以制成一种在具有低熔点的同时保持高力学强度的合金。可以对它作出如下的说明：
在锡-银-铋基合金中含有大量铋的情况下，通过熔化的合金固结形成了相对较大相的铋(或大量的铋)，且由于这样的铋相，固结后的合金表现出脆性，并导致低力学强度。在另一方面，在向锡-银-铋基合金添加镍后形成锡-银-铋基合金情况中，由于铋通过熔化合金的固结与镍化学结合，形成微小的化合物，如NiBi、NiBi3或类似的化合物，所以就能够阻止上述的较大相铋的形成。也就是说，本发明构想添加镍来把铋相转换成微小和/或离散相，以此来避免力学强度的降低。
因此，根据本发明提供了一种锡-银-铋-镍基合金的无铅钎焊材料，材料的组成进行了适当的选择，使其具有更适用于钎焊材料的熔点和力学强度，例如，该钎焊材料是用来将电子元件安装到基板上的。锡-银-铋-镍基合金的无铅钎焊材料的组成的选择最好使其熔点在160℃至215℃的范围内。根据本发明的无铅钎焊材料中的一部分锡也可以由铜和/或铟来替代。
本发明包括各种作为例子的实施例(实施例1至9)，如下：
(实施例1)一种主要成分为1.0％至4.0％重量的银、1.0％至20％重量的铋、0.1％至1.0％重量的镍以及余量的锡的钎焊材料；
(实施例2)一种成分为锡、银、铋和镍的钎焊材料，其熔点在160℃至215℃的范围内；
(实施例3)根据实施例1和2的钎焊材料还包括0.1％至1.0％重量的铜(应注意到在本实施例中，一部分的锡由铜替代，所以本钎焊材料主要由银、铋、镍、锡和铜组成)；
(实施例4)根据实施例1至3中任何一个的钎焊材料还包括1.0％至15.0％重量的铟(本实施例中需要说明的是，一部分的锡由铟替代和可选择地由铜替代，所以本钎焊材料主要由银、铋、镍、锡和铟或者银、铋、镍、锡、铜和铟组成)；
(实施例5)一种连接构造，其中使用根据实施例1至4中任何一个的钎焊材料，把外电极连接到某个物件(例如一块基板)上，且制成外电极的材料的主要成分从一组组成：锡、钯、锡-铋、锡-铜和锡-银中选出；
(实施例6)一种用根据实施例1至4中任何一个的钎焊材料制成的连接部分；
(实施例7)一种电气/电子设备，其中使用了根据实施例1至4中任何一个的钎焊材料。
(实施例8)一种电子线路板，其中电子元件的外电极用根据实施例1至4中任何一个的钎焊材料连接到基板的接点上；以及
(实施例9)一种将电子元件安装到基板上的工艺，该工艺包括把电子元件的外电极用根据实施例1至4中任何一个的钎焊材料连接到基板的接点上。
附图的简要说明
图1示意性地表示了一个电子线路板的局部放大横截面图，其中一个集成电路块元件作为电子元件安装在基板上；以及
图2示意性地表示了另一个电子线路板的局部放大横截面图，其中一个有导线的元件作为电子元件安装在基板上。
下面的标号表示下列元件：
1……含铅钎料；         2……基底电极；
3……中间电极；         4……外电极；
5……接点；             6……基板；    7……集成电路块元件；
8……有导线的元件；以及
10和11……电子线路板。
发明内容
 以下对本发明进行详细阐述。
 在本发明一个方面，它提供了一种钎焊材料，主要成分为：约1.0％至4.0％重量的银，约1.0％至20％重量的铋，约0.1％至1.0％重量的镍以及余量的锡。钎焊材料中会不可避免地有一种或多种杂质。也就是说，根据本发明的钎焊材料可以含有约1.0％至4.0％重量的银、约1.0％至20％重量的铋、约0.1％至1.0％重量的镍以及约75％至97.9％重量的锡，但材料中可能会不可避免地包含一种或多种杂质。
本文中使用的“％重量”是基于钎焊材料的总重量的，不可避免的杂质的重量没有计入总重量中。所以银、铋、镍和锡的“％重量”中的比例值之和理论上等于100。
更具体地说，铋的含量较佳的是在约1.0％至5.0％重量的范围内，更佳的是3％的重量。此外，镍的含量较佳的是在约0.1％至0.5％重量的范围内，更佳的是0.3％的重量。
不可避免的杂质可能是包含在生产钎焊材料原材料本身中的和在钎焊材料生产的过程中偶然掺杂进来的杂质。不可避免的杂质还可能包括一种成分，它是在使用本发明钎焊材料的钎焊工艺中从电子元件导线通过钎焊转变为钎焊材料的。作为不可避免的杂质，举例来说，钎焊材料中有一定量的如铅、铜及类似的并非有意包含在钎焊材料中的成分。因此，可以理解，钎焊材料的组成比例在某种程度上可能会由于非有意添加的成分而改变。
在本发明的另一方面，它提供一种钎焊材料，它主要成分为锡、银和镍，其组成使材料的熔点在160至215℃范围内，并且最好在160至215℃的范围内。钎焊材料会包含如上所述不可避免的杂质。这样的钎焊材料可以通过如上所述地选择钎焊材料的组成而得到。
根据本发明的这种钎焊材料，提供一种无铅的钎焊材料，它的熔点低于Sn-3.5Ag钎焊材料的熔点(221℃)，与锡-铅易熔钎焊材料的熔点(183℃)在相似的水平上，并具备作为一种钎焊材料的足够力学强度。本发明的钎焊材料有足够的耐热性或热稳定性(或称热疲劳强度)，所以能够忍受长时间的连续工作。不仅如此，本发明的钎焊材料具有足够的抗冲击能力和比锡-铅易熔钎焊材料的小的比重(因此重量比锡-铅易熔钎焊材料轻)，所以它更适宜用于移动的设备等等。还有，本发明的钎焊材料有相近于或更好于锡-铅易熔钎焊材料或Sn-3.5Ag钎焊材料的良好导电性，所以它能更适用于进行高速度运作的高性能的设备。
在本发明的一个实施例中，本发明的钎焊材料还可以含有约0.1％至1.0％重量的铜来替代本发明钎焊材料中的一些锡，铜的含量最好为约0.5％至0.8％的重量。也就是说，钎焊材料的主要成分为：约1.0％至4.0％重量的银、约1.0％至20％重量的铋、约0.1％至1.0％重量的镍、约0.1％至1.0％重量的铜以及余量的锡(也就是，约74％至97.8％重量的锡)。与上面所述的类似，银、铋、镍、铜和锡  “％重量”中的比例值之和理论上等于100。当然，如前所述，钎焊材料中会不可避免地含有杂质。
形成较大相的铋会引起钎焊材料的脆性，含适当量的铜还有防止钎焊材料脆性的作用。如果铜的含量小于0.1％的重量，就不能充分起到这样的作用。如果铜的含量大于1.0％的重量，结果就可能会相反地加大其脆性。因此，钎焊材料最好包含上述含量的铜。
在本发明的另一个实施例中，本发明的钎焊材料还含有约1.0％至15％重量的铟来替代本发明钎焊材料中的一些锡。也就是说，钎焊材料的主要成分为：约1.0％至4.0％重量的银、约1.0％至20％重量的铋、约0.1％至1.0％重量的镍、约1.0％至15％重量的铟(且可选择约0.1％至1.0％重量的铜)以及余量的锡(也就是，约60％至96.9％重量的锡(或在包含铜时，约59％至96.8％重量的锡))。与上面所述的类似，银、铋、镍、铟和锡以及可选择的铜“％重量”中的比例值之和理论上等于100。当然，如前所述，钎焊材料中会不可避免地含有杂质。
特别是在钎焊材料含铟的情况下，最好钎焊材料的组成成分主要为：约1.0％至4.0％重量的银、约1.0％至10％重量的铋、约0.1％至0.5％重量的镍、约1.0％至10％重量的铟以及余量的锡(也就是，约75.5％至96.9％重量的锡)。
含适量的铟可以起到降低本发明钎焊材料熔点的作用，而且可以通过铟的延性来防止由于铋产生的材料脆性。
不仅如此，特别是在钎焊材料同时包含铟和铜的情况下，最好钎焊材料的组成成分主要为：约1.0％至4.0％重量的银、约1.0％至10％重量的铋、约0.1％至0.5％重量的镍、约1.0％至10％重量的铟、约0.5％至0.7％重量的铜以及余量的锡(也就是，约74.8％至96.4％重量的锡)。
如上所述的本发明的钎焊材料可以以任何形式使用。例如，它可以以钎焊丝、波峰(或波浪)钎焊用钎焊料、钎焊料球、膏状钎焊料(钎焊料糊)或者类似的形式来使用。本发明的钎焊材料可以与一种或多种其他成分混合使用，如焊剂、活化剂、松香、触融剂以及类似的成分。
本发明的钎焊材料是无铅钎焊材料，因此使用这种钎焊材料进行钎焊的电子元件外电极最好使用无铅钎焊材料。当选择的钎焊材料和外电极材料不含铅，则在凝固的钎料主体和外电极之间的连接部分就不会形成脆性的熔合物，所以能够保证足够高的连接强度和连接的可靠性。
这样，在本发明的另一方面，如上所述，它提供了一种使用本发明钎焊材料的连接外电极的连接构造，例如连接到基板上。
外电极的材料最好是以锡、钯、锡-铋、锡-铜或锡-银为主要成分的材料。“主要成分”表示基本(或占支配地位的)成分，而材料可以包含相对较少量的任何其他成分。
本发明还有另一个方面，它提供了一种用上述的本发明钎焊材料构成的连接部分。该连接部分通常是使用本发明的钎焊材料钎焊形成的。这样的连接部分可能包含除上述钎焊材料外的其他成分，例如在熔化状态中从外电极(例如其上的电镀材料)洗提到钎焊材料中的成分。连接部分还可以包括一些成分，它们原本就存在于除本发明钎焊材料外其它材料中的成分，它们在这些其它材料与熔化的钎焊材料接触以形成连接部分时，以熔化的状态转移的钎焊材料中。
本发明的钎焊材料可以应用于各种电气/电子设备，这些设备中的每一个都有一个连接构造，在连接构造中至少有一个外电极用钎焊材料连接到诸如基板之类的某个物件上。“电气/电子设备”包括各种设备和装置，例如家用电器、视听系统以及信息/通信装置。家用电器包括，例如，电冰箱、洗衣机、空调等等。视听系统包括，例如，数码相机、便携式摄像机、录像机(或放像机)、电视机、数码CD播放机(如迷你CD播放机和小型CD播放机)、双耳耳机立体声盒式磁带录音机等等，且更适宜于便携式的类型(例如便携式音响处理器)。还有，信息/通信装置包括，例如，个人电脑、手机、个人电脑附件(如PC卡)以及汽车行驶系统等等。
这样，在本发明的另一方面，它提供了一种电气/电子设备(或装置)，在其中使用了如上所述的本发明钎焊材料。
更具体地说，本发明提供了一种电子线路板，其中电子元件的外电极用上述的本发明钎焊材料的方式与基板上的接点连接。
本发明还有另一个方面，它提供了一种电子元件的安装工艺，工艺包括用上述本发明的钎焊材料将电子元件的外电极连接到基板的接点上。也就是说，提供了一种方法，用来生成连接构造、连接部分、电气/电子设备或电子线路板，如前所述。
具体实施方式
在下文中，将对本发明的例子以及对比的例子进行详细的阐述。应注意到，在例子和对比例子中，每种组成都是基于钎焊材料的总重以“％重量”为单位表示的。(例1)
在本例子中，钎焊材料是通过一定的成分比例熔化和混合金属材料来制备的，如表5至16所示，所以制成了各种钎焊材料。应注意到表5至16中没有列出锡的比例，但是锡的比例与余量相应，该余量是通过从100中减去除锡以外的列于表中的金属材料(或成分)的比例得到的结果。此外，如上所述，每个组成比例都是以基于总重的“％重量”为单位表示的，空白表示不含有该成分(即含量为零)。
每种这样制备的钎焊材料的熔点(℃)取为用不同热分析器完全熔化钎焊材料时所测得的温度。测得的熔点也列于表5至16中。
另外，用拉伸试验机测量了每种钎焊材料的抗拉强度。测得值列于表5至16中。可注意到除了锡(因为余量主要由锡组成)以外成分的比例均列出。此外，抗拉强度以“kgf/mm2”为单元表示，并且分别在圆括号中列出转换成“106Pa”为单位时的值。
不仅如此，对所有用于电气/电子设备的钎焊材料所要求的性能：耐热性、抗冲击能力、轻质性以及导电性都以五个等级的方式进行了评定，评定所依据的标准分别如下：
(1)耐热性
用上述的各种钎料分别把电子元件连接到线路板上来制成电子线路板，将这样制成的电子线路板放在恒定温度为125℃的空气中，每隔500小时进行一次表观检查，查看在该钎焊材料制成的连接部分处是否有裂缝。这样，根据下面的表1，就可以对每种材料的耐热性(或热疲劳强度)进行评定。例如，尽管在经过时间1000小时时并没有发现电子线路板上有裂缝，但是如果在经过时间1500小时后的检查中发现裂缝，那么该基板使用的钎焊材料被评定为等级3。尽管由于根据各个电子线路板而定的可靠性的要求的不同，本要求并不是必须的，但是通常钎焊材料最好被评定为3级或更高的等级，以使它能够忍受长时间的连续工作。表1               耐热性的评定标准
  经过时间(小时)     表观检查     评定等级
    2000     无裂缝     5
    1500     无裂缝     4
    1000     无裂缝     3
    500     无裂缝     2
    500     有裂缝     1
(2)抗冲击能力
用上述的各种钎料分别将电子元件连接到线路板上来制成电子线路板，让这样制成的电子线路板忍受下落高度为0.1米的落锤冲击荷载试验，然后通过评定电子元件是否可以正常工作(该测试称为功能测试)来测试它们的电子功能。然后，对在功能检查中运作良好的电子线路板，再对它们钎焊材料制成的连接部分的表面进行表观检查。这样，根据下面表2所列的标准，可以对每一块基板的钎焊材料抗冲击能力进行评定。例如，如果一块电子线路板在电子功能的测试中发现缺陷，那么用于该基板使用的钎焊材料就被评定为等级1。如果一块电子线路板电子功能测试中功能良好，但在钎焊材料部分发现一条细小的裂缝，那么用于该基板使用的钎焊材料就被评定为等级3。尽管不是必须的，但用于钎焊的钎焊材料一般最好可以评定为等级3或更高。尤其是用于诸如要求高抗冲击能力的便携式设备中的钎焊材料更好的是可以评定为等级5。可注意到，表2中所用的“起皱”是指凝固的钎焊材料表面的起皱现象，这个现象在从皱纹就要发展到裂缝时可以观察到。表2           抗冲击能力评定标准
    功能测试     表观检查     评定的等级
    好     无裂缝     5
    好     起皱     4
    好     有微小裂缝     3
    好     有裂缝     2
    有缺陷     -     1
(3)轻质性
对上述各种钎焊材料中每一个的比重“dn”进行测量，并根据下面表3的标准，通过将这样测得的比重与传统的锡-铅易熔钎焊材料的比重“d0”比较，来对它们重量上的轻质性进行评定。尽管不是必须的，但是为了获得至少相近于传统的锡-铅易熔钎焊材料的轻质性，钎焊材料最好可以评定为等级4或更高的等级。应注意到d0为8.3g/cm3。表3               轻质性评定标准
    比重     评定的等级
    dn≤d0×0.9     5
    d0×0.9≤dn≤d0     4
    d0≤dn≤d0×1.5     3
    d0×1.5≤dn≤d0×2.0     2
    d0×2.0≤dn     1
(4)导电性
对上述各种钎焊材料中每一个的电阻率“Rn”进行测量，并根据下面表4的标准，通过将这样测得的电阻率与传统的锡-铅易熔钎焊材料的电阻率“R0”比较，来对它们的导电性进行评定。尽管不是必须的，但是为了获得至少相近于传统的锡-铅易熔钎焊材料的导电性，钎焊材料的导电性最好可以评为等级5。应注意到R0为0.2μΩ·m。表4              导电性评定标准
    电阻率     评定的等级
    Rn≤R0     5
    R0≤Rn≤R0×1.3     4
    R0×1.3≤Rn≤R0×1.5     3
    R0×1.5≤Rn≤R0×2.0     2
    R0×2.0≤Rn     1
这样评定的结果列于下面的表5至表16，表中分别列出了根据上述的标准评定的各种钎焊材料的性能：(1)耐热性；(2)抗冲击能力；(3)轻质性；(4)导电性。表5(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃] 抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]    抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
    1     1.0     2.5     0.1     218     5.0(49.0)     5     3     5     5
    2     1.0     3.0     0.1     218     5.0(49.0)     5     3     5     5
    3     1.0     5.0     0.1     215     5.2(51.0)     5     3     5     5
    4     1.0     6.0     0.1     214     5.1(50.0)     5     3     5     5
    5     1.0     10.0     0.1     197     5.1(50.0)     5     3     5     5
    6     1.0     10.0     0.2     201     5.4(52.9)     5     3     5     5
    7     1.0     10.0     0.3     205     5.5(53.9)     5     3     5     5
    8     1.0     15.0     0.1     193     5.6(54.9)     5     3     5     5
    9     1.0     15.0     0.5     196     5.6(54.9)     5     3     5     5
    10     1.0     15.0     1.0     201     5.6(54.9)     5     3     5     5
    11     1.0     20.0     0.1     188     5.7(55.9)     5     3     5     5
    12     1.0     20.0     0.5     190     5.7(55.9)     5     3     5     5
    13     1.0     20.0     1.0     197     5.7(55.9)     5     3     5     5
注：*)余量的成份主要为锡；以及
    **)抗拉强度值以“kgf/mm2”为单位表示，并同时分别转换成以“106Pa”
为单位的值列于在圆括号中。
    这些注释未在表6至表16中列出，但也同样适用于表6至表16。表6(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]     抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
    14     2.0     2.5     0.1     217     5.0(49.0)     5     4     5     5
    15     2.0     3.0     0.1     217     5.0(49.0)     5     4     5     5
    16     2.0     5.0     0.1     214     5.0(49.0)     5     4     5     5
    17     2.0     6.0     0.1     213     5.1(50.0)     5     3     5     5
    18     2.0     10.0     0.1     196     5.5(53.9)     5     3     5     5
    19     2.0     10.0     0.2     200     5.5(53.9)     5     3     5     5
    20     2.0     10.0     0.3     204     5.5(53.9)     5     3     5     5
    21     2.0     15.0     0.1     191     5.7(53.9)     5     3     5     5
    22     2.0     15.0     0.5     195     5.7(55.9)     5     3     5     5
    23     2.0     15.0     1.0     200     5.7(55.9)     5     3     5     5
    24     2.0     20.0     0.1     186     5.9(57.8)     5     3     5     5
    25     2.0     20.0     0.5     190     5.9(57.8)     5     3     5     5
    26     2.0     20.0     1.0     195     5.9(57.8)     5     3     5     5
表7(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]   抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  27     2.5     2.5     0.1   5.0(49.0)     5     4     5     5
  28     2.5     3.0     0.1   5.0(49.0)     5     4     5     5
  29     2.5     5.0     0.1   5.2(51.0)     5     4     5     5
  30     2.5     6.0     0.1   5.5(53.9)     5     4     5     5
  31     2.5     10.0     0.1   5.6(54.9)     5     3     5     5
  32     2.5     10.0     0.2   5.6(54.9)     5     3     5     5
  33     2.5     10.0     0.3   5.6(54.9)     5     3     5     5
  34     2.5     15.0     0.1   5.7(55.9)     5     3     5     5
  35     2.5     15.0     0.5   5.8(56.8)     5     4     5     5
  36     2.5     15.0     1.0   5.8(56.8)     5     4     5     5
  37     2.5     20.0     0.1   5.9(57.8)     5     4     5     5
  38     2.5     20.0     0.5   5.9(57.8)     5     4     5     5
表8(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]    抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  39     3.0     2.5     0.1     215     5.0(49.0)     5     5     5     5
  40     3.0     3.0     0.1     216     5.0(49.0)     5     5     5     5
  41     3.0     5.0     0.1     213     5.1(50.0)     5     5     5     5
  42     3.0     6.0     0.1     212     5.3(51.9)     5     4     5     5
  43     3.0     3.0     0.5     0.1     215     5.1(50.0)     5     5     5     5
  44     3.0     3.0     0.7     0.1     218     5.3(51.9)     5     5     5     5
  45     3.0     5.0     0.7     0.1     214     5.9(57.8)     5     5     5     5
  46     3.0     10.0     0.1     194     5.9(57.8)     5     3     5     5
  47     3.0     10.0     0.2     199     5.9(57.8)     5     3     5     5
  48     3.0     10.0     0.3     202     5.9(57.8)     5     3     5     5
  49     3.0     15.0     0.1     189     6.0(58.8)     5     3     5     5
  50     3.0     15.0     0.5     193     6.0(58.8)     5     3     5     5
  51     3.0     15.0     1.0     199     6.0(58.8)     5     3     5     5
  52     3.0     20.0     0.1     184     6.0(58.8)     5     3     5     5
  53     3.0     20.0     0.5     187     6.1(59.8)     5     3     5     5
  54     3.0     20.0     1.0     193     6.1(59.8)     5     3     5     5
表9(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃] 抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  55     3.5     2.5     0.1     217     5.0(49.0)     5     5     5     5
  56     3.5     3.0     0.1     216     5.2(51.0)     5     5     5     5
  57     3.5     5.0     0.1     213     5.2(51.0)     5     5     5     5
  58     3.5     6.0     0.1     212     5.3(51.9)     5     4     5     5
  59     3.5     3.0     0.5     0.1     215     5.1(50.0)     5     5     5     5
  60     3.5     3.0     0.7     0.1     217     5.1(50.0)     5     5     5     5
  61     3.5     5.0     0.7     0.1     212     5.2(51.0)     5     5     5     5
  62     3.5     10.0     0.1     193     5.8(56.8)     5     3     5     5
  63     3.5     10.0     0.2     197     5.8(56.8)     5     3     5     5
  64     3.5     10.0     0.3     201     5.8(56.8)     5     3     5     5
  65     3.5     15.0     0.1     188     5.9(57.8)     5     3     5     5
  66     3.5     15.0     0.5     192     6.1(59.8)     5     3     5     5
  67     3.5     15.0     1.0     197     6.2(60.8)     5     3     5     5
  68     3.5     20.0     0.1     183     6.2(60.8)     5     3     5     5
  69     3.5     20.0     0.5     186     6.2(60.8)     5     3     5     5
  70     3.5     20.0     1.0     192     6.3(61.7)     5     3     5     5
表10(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]   抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  71   4.0   2.5   0.1   217   5.1(50.0)     5     5     5     5
  72   4.0   3.0   0.1   217   5.2(51.0)     5     5     5     5
  73   4.0   5.0   0.1   215   5.2(51.0)     5     5     5     5
  74   4.0   6.0   0.1   214   5.3(51.9)     5     4     5     5
  75   4.0   3.0   0.5   0.1   216   5.2(51.0)     5     5     5     5
  76   4.0   3.0   0.7   0.1   218   5.3(51.9)     5     5     5     5
  77   4.0   5.0   0.7   0.1   213   5.3(51.9)     5     5     5     5
  78   4.0   10.0   0.1   194   5.6(54.9)     5     3     5     5
  79   4.0   10.0   0.2   198   5.7(55.9)     5     3     5     5
  80   4.0   10.0   0.3   202   5.7(55.9)     5     3     5     5
  81   4.0   15.0   0.1   189   5.8(56.8)     5     3     5     5
  82   4.0   15.0   0.5   193   5.8(56.8)     5     3     5     5
  83   4.0   15.0   1.0   198   5.9(57.8)     5     3     5     5
  84   4.0   20.0   0.1   185   6.0(58.8)     5     3     5     5
  85   4.0   20.0   0.5   187   6.2(60.8)     5     3     5     5
  86   4.0   20.0   1.0   195   6.2(60.8)     5     3     5     5
表11(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]    抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]    抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
    87     1.0     2.5     2.5     0.1     213     4.8(47.0)     5     3     5     5
    88     1.0     3.0     3.0     0.1     212     4.8(47.0)     5     3     5     5
    89     1.0     3.0     6.0     0.1     208     4.8(47.0)     5     3     5     5
    90     1.0     5.0     5.0     0.1     205     5.0(49.0)     5     3     5     5
    91     1.0     6.0     6.0     0.1     202     4.9(48.0)     5     3     5     5
    92     1.0     3.0     10.0     0.1     200     4.6(45.1)     5     5     5     5
    93     1.0     5.0     10.0     0.1     197     4.6(45.1)     5     3     5     5
    94     1.0     5.0     15.0     0.1     188     4.4(43.1)     5     3     5     5
    95     1.0     10.0     5.0     0.1     187     4.6(45.1)     5     3     5     5
    96     1.0     10.0     10.0     0.2     181     4.5(44.1)     5     3     5     5
    97     1.0     10.0     15.0     0.3     175     4.4(43.1)     5     3     5     5
    98     1.0     15.0     5.0     0.1     183     4.9(48.0)     5     3     5     5
    99     1.0     15.0     10.0     0.5     176     4.8(47.0)     5     3     5     5
    100     1.0     15.0     15.0     1.0     171     4.6(45.1)     5     3     5     5
    101     1.0     20.0     5.0     0.1     178     5.1(50.0)     5     3     5     5
    102     1.0     20.0     10.0     0.5     170     4.9(48.0)     5     3     5     5
    103     1.0     20.0     15.0     1.0     167     4.7(46.1)     5     3     5     5
表12(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃] 抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  104   2.0   2.5   2.5   0.1   212   4.8(47.0)     5     4     5     5
  105   2.0   3.0   3.0   0.1   211   4.6(45.1)     5     4     5     5
  106   2.0   3.0   6.0   0.1   207   4.6(45.1)     5     4     5     5
  107   2.0   5.0   5.0   0.1   204   4.8(47.0)     5     4     5     5
  108   2.0   6.0   6.0   0.1   201   4.7(46.1)     5     3     5     5
  109   2.0   3.0   10.0   0.1   199   4.4(43.1)     5     5     5     5
  110   2.0   5.0   10.0   0.1   196   4.4(43.1)     5     4     5     5
  111   2.0   5.0   15.0   0.1   187   4.2(41.2)     5     4     5     5
  112   2.0   3.0   3.0   0.5   0.1   209   4.9(48.0)     5     5     5     5
  113   2.0   3.0   6.0   0.7   0.1   206   5.0(49.0)     5     5     5     5
  114   2.0   5.0   10.0   0.7   0.1   194   4.8(47.0)     5     5     5     5
  115   2.0   10.0   5.0   0.1   186   4.8(47.0)     5     4     5     5
  116   2.0   10.0   10.0   0.2   180   4.7(46.1)     5     4     5     5
  117   2.0   10.0   15.0   0.3   174   4.6(45.1)     5     4     5     5
  118   2.0   15.0   5.0   0.1   181   5.1(50.0)     5     4     5     5
  119   2.0   15.0   10.0   0.5   175   5.0(49.0)     5     4     5     5
  120   2.0   15.0   15.0   1.0   170   4.8(47.0)     5     4     5     5
  121   2.0   20.0   5.0   0.1   176   5.3(51.9)     5     4     5     5
  122   2.0   20.0   10.0   0.5   170   5.1(50.0)     5     4     5     5
  123   2.0   20.0   15.0   1.0   165   4.9(48.0)     5     4     5     5
表13(例1)
  钎焊材料编号                    组成*[％重量] 熔点[℃]   抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]    抗冲击能力[-] 轻质性[-]     导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  124   2.5   2.5   2.5   0.1   211   4.9(48.0)     5     4     5     5
  125   2.5   3.0   3.0   0.1   210   4.7(46.1)     5     4     5     5
  126   2.5   3.0   6.0   0.1   206   4.7(46.1)     5     4     5     5
  127   2.5   5.0   5.0   0.1   203   4.9(48.0)     5     4     5     5
  128   2.5   6.0   6.0   0.1   200   4.8(47.0)     5     4     5     5
  129   2.5   3.0   10.0   0.1   198   4.5(44.1)     5     5     5     5
  130   2.5   5.0   10.0   0.1   195   4.5(44.1)     5     4     5     5
  131   2.5   5.0   15.0   0.1   186   4.3(42.1)     5     4     5     5
  132   2.5   10.0   5.0   0.1   185   4.9(48.0)     5     4     5     5
  133   2.5   10.0   10.0   0.2   179   4.8(47.0)     5     4     5     5
  134   2.5   10.0   15.0   0.3   173   4.7(46.1)     5     4     5     5
  135   2.5   15.0   5.0   0.1   180   5.2(51.0)     5     4     5     5
  136   2.5   15.0   10.0   0.5   174   5.1(50.0)     5     4     5     5
  137   2.5   15.0   15.0   1.0   169   4.9(48.0)     5     4     5     5
  138   2.5   20.0   5.0   0.1   175   5.4(52.9)     5     4     5     5
  139   2.5   20.0   10.0   0.5   168   5.2(51.0)     5     4     5     5
  140   2.5   20.0   15.0   1.0   164   5.0(49.0)     5     4     5     5
表14(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]   抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  141   3.0   2.5   2.5   0.1   210   4.7(46.1)     5     5     5     5
  142   3.0   3.0   3.0   0.1   210   4.7(46.1)     5     5     5     5
  143   3.0   3.0   6.0   0.1   206   4.8(47.0)     5     5     5     5
  144   3.0   5.0   5.0   0.1   203   4.9(48.0)     5     5     5     5
  145   3.0   6.0   6.0   0.1   200   5.0(49.0)     5     4     5     5
  146   3.0   3.0   10.0   0.1   197   4.5(44.1)     5     4     5     5
  147   3.0   5.0   10.0   0.1   194   4.5(44.1)     5     4     5     5
  148   3.0   5.0   15.0   0.1   185   4.3(42.1)     5     4     5     5
  149   3.0   3.0   3.0   0.5   0.1   209   4.9(48.0)     5     5     5     5
  150   3.0   3.0   6.0   0.7   0.1   206   5.0(49.0)     5     5     5     5
  151   3.0   5.0   10.0   0.7   0.1   194   4.8(47.0)     5     5     5     5
  152   3.0   10.0   5.0   0.1   184   5.0(49.0)     5     4     5     5
  153   3.0   10.0   10.0   0.2   179   4.9(48.0)     5     4     5     5
  154   3.0   10.0   15.0   0.3   172   4.8(47.0)     5     4     5     5
  155   3.0   15.0   5.0   0.1   179   5.3(51.9)     5     4     5     5
  156   3.0   15.0   10.0   0.5   137   5.2(51.0)     5     4     5     5
  157   3.0   15.0   15.0   1.0   169   5.0(49.0)     5     4     5     5
  158   3.0   20.0   5.0   0.1   174   5.5(53.9)     5     4     5     5
  159   3.0   20.0   10.0   0.5   167   5.3(51.9)     5     4     5     5
  160   3.0   20.0   15.0   1.0   163   5.1(50.0)     5     4     5     5
表15(例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃]    抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  161     3.5     2.5     2.5     0.1     212     5.0(49.0)     5     5     5     5
  162     3.5     3.0     3.0     0.1     210     4.8(47.0)     5     5     5     5
  163     3.5     3.0     6.0     0.1     207     4.8(47.0)     5     5     5     5
  164     3.5     5.0     5.0     0.1     203     5.0(49.0)     5     5     5     5
  165     3.5     6.0     6.0     0.1     200     4.9(48.0)     5     4     5     5
  166     3.5     3.0     10.0     0.1     195     4.6(45.1)     5     4     5     5
  167     3.5     5.0     10.0     0.1     193     4.6(45.1)     5     4     5     5
  168     3.5     5.0     15.0     0.1     184     4.4(43.1)     5     4     5     5
  169     3.5     3.0     3.0     0.5     0.1     209     5.0(49.0)     5     5     5     5
  170     3.5     3.0     6.0     0.7     0.1     205     5.1(50.0)     5     5     5     5
  171     3.5     5.0     10.0     0.7     0.1     192     4.9(48.0)     5     5     5     5
  172     3.5     10.0     5.0     0.1     183     5.1(50.0)     5     4     5     5
  173     3.5     10.0     10.0     0.2     177     5.0(49.0)     5     4     5     5
  174     3.5     10.0     15.0     0.3     171     4.9(48.0)     5     4     5     5
  175     3.5     15.0     5.0     0.1     178     5.4(52.9)     5     4     5     5
  176     3.5     15.0     10.0     0.5     172     5.3(51.9)     5     4     5     5
  177     3.5     15.0     15.0     1.0     167     5.1(50.0)     5     4     5     5
  178     3.5     20.0     5.0     0.1     173     5.6(54.9)     5     4     5     5
  179     3.5     20.0     10.0     0.5     166     5.4(52.9)     5     4     5     5
  180     3.5     20.0     15.0     1.0     162     5.2(51.0)     5     4     5     5
表16(例1)
  钎焊材料编号                       组成*[％重量] 熔点[℃]   抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
  181   4.0   2.5   2.5   0.1   212   4.4(43.1)     5     5     5     5
  182   4.0   3.0   3.0   0.1   211   4.6(45.1)     5     5     5     5
  183   4.0   3.0   6.0   0.1   209   4.7(46.1)     5     5     5     5
  184   4.0   5.0   5.0   0.1   205   4.8(47.0)     5     5     5     5
  185   4.0   6.0   6.0   0.1   202   4.9(48.0)     5     4     5     5
  186   4.0   3.0   10.0   0.1   196   4.7(46.1)     5     4     5     5
  187   4.0   5.0   10.0   0.1   194   4.7(46.1)     5     4     5     5
  188   4.0   5.0   15.0   0.1   195   4.5(44.1)     5     4     5     5
  189   4.0   3.0   3.0   0.5   0.1   210   5.1(50.0)     5     5     5     5
190 4.0 3.0 6.0 0.7 0.1 206 5.2(51.0) 5 5 5 5
  191   4.0   5.0   10.0   0.7   0.1   193   5.0(49.0)     5     5     5     5
  192   4.0   10.0   5.0   0.1   184   5.2(51.0)     5     4     5     5
  193   4.0   10.0   10.0   0.2   178   5.1(50.0)     5     4     5     5
  194   4.0   10.0   15.0   0.3   172   5.0(49.0)     5     4     5     5
  195   4.0   15.0   5.0   0.1   179   5.5(53.9)     5     4     5     5
  196   4.0   15.0   10.0   0.5   173   5.4(52.9)     5     4     5     5
  197   4.0   15.0   15.0   1.0   168   5.2(51.0)     5     4     5     5
  198   4.0   20.0   5.0   0.1   175   5.7(55.9)     5     4     5     5
  199   4.0   20.0   10.0   0.5   167   5.5(53.9)     5     4     5     5
  200   4.0   20.0   15.0   1.0   165   5.3(51.9)     5     4     5     5
(比较例1)
此外，作为例1的比较例，对传统的锡-铅易熔钎焊材料(也就是63Sn-37Pb合金材料)和Sn-3.5Ag易熔钎焊材料(也就是96.5Sn-3.5Ag合金材料)，以及通过向以锡-银-铋基钎焊材料添加铟、铜和/或镍并具有某个不在本发明范围内的组成的材料作了类似于例1的评定。结果列于表17和18中。应注意到，数值和等级均是以与表5至16中相同的方式列出的。表17(比较例1)
钎焊材料编号 组成*[％重量] 熔点[℃] 抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
  1     63Sn-37Pb   183   3.8(37.2)     3     5     4     5
  2     96.5Sn-3.5Pb   221   3.0(29.4)     5     5     5     5
注：**)抗拉强度值以“kgf/mm2”为单位表示，并同时分别转换成以“106Pa”为单位的值列于在圆括号中。表18(比较例1)
    钎焊材料编号                            组成*[％重量] 熔点[℃]     抗拉强度**[kgf/mm2(106Pa)] 耐热性[-]     抗冲击能力[-] 轻质性[-] 导电性[-]
银 铋 铟 铜 镍
    3     3.0     10.0     183     2.8(27.4)     5     1     5     4
    4     3.0     10.0     2.0     197     2.8(27.4)     5     1     5     3
    5     3.0     5.0     2.0     213     3.0(29.4)     5     1     5     5
    6     3.0     5.0     2.0     2.0     216     3.0(29.4)     5     1     5     2
    7     3.5     10.0     182     2.9(28.4)     5     1     5     4
    8     3.5     10.0     2.0     201     2.9(28.4)     5     1     5     3
    9     3.5     5.0     2.0     214     3.0(29.4)     5     1     5     5
    10     3.5     5.0     2.0     2.0     216     3.0(29.4)     5     1     5     4
    11     3.0     10.0     10.0     183     2.8(27.4)     5     1     5     4
    12     3.0     10.0     10.0     2.0     185     2.5(24.5)     5     1     5     3
    13     3.0     5.0     10.0     2.0     185     3.0(29.4)     5     1     5     5
    14     3.0     5.0     10.0     2.0     2.0     187     2.7(26.5)     5     1     5     2
    15     3.5     10.0     10.0     182     2.9(28.4)     5     1     5     4
    16     3.5     10.0     10.0     2.0     189     2.6(25.5)     5     1     5     3
    17     3.5     5.0     10.0     2.0     184     3.0(29.4)     5     1     5     5
    18     3.5     5.0     10.0     2.0     2.0     187     2.7(26.5)     5     1     5     4
注：*)余量的成份主要为锡；以及
   **)抗拉强度值以“kgf/mm2”为单位表示，并同时分别转换成以“106Pa”
为单位的值列于在圆括号中。
列于表5至16的例1钎焊材料的熔点在162至218℃的范围之内，低于表17中(比较例1的编号2)所示的Sn-3.5Ag钎焊材料的熔点221℃，并且与表17中(比较例1的编号1)所示的锡-铅易熔钎焊材料在相近的水平上。
至于力学强度，可以把如上所述抗拉强度作为一个度量，在其基础上进行评定。例1的钎焊材料的抗拉强度在4.2kgf/mm2至6.3kgf/mm2(41.2×106Pa至61.7×106Pa)的范围内，参见表5至16。这样的抗拉强度值远高于锡-铅易熔钎焊材料(比较例1的编号1)的抗拉强度值3.8kgf/mm2(37.2×106Pa)和Sn-3.5Ag钎焊材料(比较例1的编号2)的抗拉强度值3.0kgf/mm2(29.4×106Pa)，见表17。不仅如此，这样的值也高于其组成在本发明范围外的以锡-铅-铟基钎焊材料(比较例1的编号3至18)的抗拉强度值，它们的值在2.5kgf/mm2至3.0kgf/mm2(24.5×106Pa至29.4×106Pa)的范围内。因此，例1的钎焊材料具有足够高的力学强度，并且，可以理解，通过将以锡-铅-铟基钎焊材料的组成选择在本发明的范围内，是能够提高其抗拉强度的。
此外，参见表5至16，例1中所有钎焊材料的耐热性均被评定为等级5。因此，例1的钎焊材料具有足够的热疲劳强度，并可认它们能够忍受长时间的连续工作。
同样参见表5至16，例1的钎焊材料的抗冲击能力与表17中(分别为比较例1的编号1和2)所示的锡-铅易熔钎焊材料和Sn-3.5Ag钎焊材料的抗冲击能力在相近的水平上，并且抗冲击能力好于其组成在本发明范围外的以锡-铅-铟基钎焊材料(比较例1的编号3至18)。因此，例1的钎焊材料具有足够好的抗冲击能力，并且，可以理解，通过将以锡-铅-铟基的钎焊材料的组成选择在本发明的范围内，是能够提高其抗冲击能力的。
例1的钎焊材料的比重比锡-铅易熔钎焊材料的比重轻，且重量上的轻质性被评定为等级5，如表5至16所示。因此，例1的钎焊材料可更适宜于特别关注其轻质性的装置，例如便携式的设备。
不仅如此，例1的钎焊材料的导电性也均被评定为等级5，如表5至16所示，与表17中(分别为比较例1的编号1和2)所示的锡-铅易熔钎焊材料和Sn-3.5Ag钎焊材料的导电性在相近的水平上，并且高于其组成在本发明范围外的以锡-铅-铟基钎焊材料(比较例1的编号3至18)。因此，与传统的锡-铅易熔钎焊材料类似，例1的钎焊材料也可适用于高速运作的装置。
从上面所述的结果看，可以理解，本发明的钎焊材料在重量上比锡-铅易熔钎焊材料轻，具有比Sn-3.5Ag低的熔点，并且具有足够的高的力学强度、耐热性、抗冲击能力以及导电性。
(例2和比较例2)
在本例中，用根据本发明的钎焊材料将各种材料制成的外电极连接到基板上，连接时先加热然后冷却钎焊材料，形成连接构造，所用的钎焊材料主要成分为：1.0至4.0％重量的银、1.0至20％重量的铋、0.1至1.0％重量的镍以及余量的锡。对于每一个这样产生的连接构造，用拉伸试验机对基板和外电极之间的钎焊材料连接部分的连接强度(或结合强度)进行测量，在拉伸试验机中外电极是被拉离基板的。
作为外电极的材料，锡、钯和42Sn-58Bi材料使用于各个连接构造中。另外，比较例2中还使用了63Sn-37Pb易熔钎焊材料制成的外电极。这样测得的值列于表19。表19(例2和比较例2)
    钎焊材料编号     外电极材料   连接强度***[kgf]
例2     1     Pd     1.9
    2     Sn     1.6
    3     42Sn-58Bi     1.7
    4     96.5Sn-3.5Ag     1.7
    比较例2     63Sn-37Pb     1.5
注：***)连接强度值以“kgf”为单位表示，这些值与“N”为单位的值大致相同。
参见表19，例2的各个由无铅材料钯、锡、锡-铋或锡-银制成外电极连接构造连接强度高于比较例2中由锡-铅易熔钎焊材料制成外电极的连接构造的连接强度。
工业应用
根据本发明的钎焊材料，就可以提供一种无铅的钎焊材料，这种钎焊材料具有足够的力学强度，而且其熔点低于Sn-3.5Ag钎焊材料熔点并与锡-铅钎焊材料的熔点相近。本发明的钎焊材料具有足够的耐热性(或耐热疲劳强度)，所以它能够忍受长时间的连续工作。此外，本发明的钎焊材料具有足够的抗冲击能力，并且由于其比重比锡-铅易熔钎焊材料小而重量更轻，所以尤其更适宜用于便携式设备等。不仅如此，本发明的钎焊材料具有与锡-铅易熔钎焊材料和Sn-3.5Ag钎焊材料相近或更好的良好导电性，所以可更适宜用于高速运作的高性能设备。
另外，应用本发明的钎焊材料还可以提供一种具有足够连接强度的连接构造和/或连接部分。尽管本发明的钎焊材料可以用于各种电子或电气设计中，但是它特别适宜用作制造电子线路板的工艺中将电子元件安装到基板上的钎焊材料。
本申请根据巴黎公约要求了日本专利申请号2000-281718的优先权，2000年9月18日立案，案名为“钎焊材料和使用该钎焊材料的电子/电气设备”。该申请的内容已完整地援引于此，以作参考。

Claims (13)

1.一种钎焊材料，其主要成分为：1.0％至4.0％重量的银、1.0％至20％重量的铋、0.1％至1.0％重量的镍以及75％至97.9％重量的锡。
2.如权利要求1所述的钎焊材料，还包括0.1％至1.0％重量的铜，替代一部分的锡。
3.如权利要求1所述的钎焊材料，还包括1.0％至15.0％重量的铟，替代一部分的锡。
4.如权利要求2所述的钎焊材料，还包括1.0％至15.0％重量的铟，替代一部分的锡。
5.一种钎焊材料，其主要成分为锡、银、铋和镍，且其熔点在160℃至215℃的范围内。
6.如权利要求5所述的钎焊材料，还包括替代一部分锡的铜。
7.如权利要求5所述的钎焊材料，还包括替代一部分锡的铟。
8.如权利要求6所述的钎焊材料，还包括替代一部分锡的铟。
9.一种连接构造，其中使用根据权利要求1至8中任何一个的钎焊材料，把外电极连接到某个物件(例如一块基板)上，且制成外电极的材料的主要成分从一组组成：锡、钯、锡-铋、锡-铜和锡-银中选出。
10.一种用根据权利要求1至8中任何一个的钎焊材料制成的连接部分。
11.一种电气或电子设备，其中使用根据权利要求1至8中任何一个的钎焊材料来形成连接。
12.一种电子线路板，其中电子元件的外电极用根据权利要求1至8中任何一个的钎焊材料连接到基板的接点上。
13.一种将电子元件安装到基板上的工艺，该工艺包括把电子元件的外电极用根据权利要求1至8中任何一个的钎焊材料连接到基板的接点上。
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