JP2000225490A - 無鉛半田合金 - Google Patents

無鉛半田合金

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貞 沢村
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    • 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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】Ｐｂを全く含まず、接合された製品が廃棄され
た場合に、Ｐｂによる環境汚染を防止し、また、この合
金化の結果として、半田接合部の機械的強度を高めるこ
とが出来る無鉛半田合金を提供する。 【解決手段】Ｃｕが０．０５〜２．０重量％、Ｎｉが
０．００１〜２．０重量％、残部がＳｎから成ることを
特徴とする無鉛半田合金。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｐｂが含まれない
無鉛半田合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｓｎが６０重量％、Ｐｂが４０重
量％から成る共晶半田合金、あるいは、Ｓｎが６３重量
％、Ｐｂが３７重量％から成る共晶半田合金が、電子部
品の接合等において長期に亘り用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、Ｐｂを多く含む
半田合金で接合された電子機器が、廃棄された場合に
は、酸性雨によってＰｂが溶出し、硫酸となって地下水
を汚染するという環境上の問題が生じている。 また、
Ｐｂが体内に入ると中枢神経を冒し、かつ、血液中のヘ
モグロビン障害を起こすとされている。そこで、本発明
は、Ｐｂが全く含まれず、接合された製品が廃棄された
場合にも、Ｐｂによる環境汚染を防止し、合金化の結果
として、半田接合部の機械的強度を高めることが出来る
無鉛半田合金を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃｕが０．０
５〜２．０重量％、Ｎｉが０．００１〜２．０重量％、
残部がＳｎから成ることを特徴とする無鉛半田合金であ
る。
【０００５】本発明によれば、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｃ
ｕ半田合金に、Ｎｉを０．００１〜２．０重量％添加す
ることにより、機械的強度が約１５〜３０％向上する。
ＣｕとＮｉとは、全率固溶体を形成する合金であるの
で、Ｓｎ−Ｃｕという２元系合金における析出Ｃｕ中に
は、当然、添加されたＮｉも固溶する。 その結果とし
て、機械的強度が高められる。さらに、Ｐｂを含まない
ため、接合された製品が廃棄された場合にも、Ｐｂによ
る環境汚染が防止される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、その実施の形態
に基づいて説明する。本発明は、上述のようにＰｂフリ
ー半田合金として公知のＳｎ−Ｃｕ合金におけるＣｕ添
加組成の一部を、Ｎｉで置換するもので、表２に示され
る実施例において見られるように、半田付け条件によ
り、ＣｕとＮｉとの比率を適宜選択する。 もちろん、
半田合金としては、単なる機械的強度の他、「濡れ性」も
考慮に入れる必要がある。 添加Ｃｕの一部をＮｉで置
換することによって、半田合金としての「濡れ性」は劣化
しないことが確認され、かつ、ＣｕとＮｉとの組み合わ
せによっては、「濡れ性」の向上した実施例もあった。ま
た、半田付けにおいては、出来るだけ低溶融温度である
ことが要求されるが、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕ３元系半田合金
として、その低温度化の可能性もあるが、表１に示され
るように、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｓｎ２元系の組成と、そ
の溶融温度から、ある程度推定できる。Ｓｎ−Ｃｕ系と
Ｓｎ−Ｎｉ系の３元系共晶組成と温度
【０００７】
【表１】
【０００８】従って、Ｎｉ＜０．１５重量％、Ｃｕ＜
０．７重量％の温度区間の近傍において３元共晶とし
て、比較的低温度化を計ることが出来ると考えられる。
実施例としては、表２に示されるようにＮｉとＣｕの添
加によって、機械的強度の劣化は認められず、しかも融
点の上昇は、仮にあったとしても僅かであり、Ｐｂフリ
ー半田合金としての問題点は無い。実施例の化学組成と
機械的強度
【０００９】
【表２】
【００１０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、Ｐｂを
全く含まず、接合された製品が廃棄された場合に、Ｐｂ
による環境汚染を防止し、また、この合金化の結果とし
て、半田接合部の機械的強度を高める効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｃｕが０．０５〜２．０重量％、Ｎｉが
    ０．００１〜２．０重量％、残部がＳｎから成ることを
    特徴とする無鉛半田合金。
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