JP2001321981A - 電子機器用Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだ - Google Patents
電子機器用Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだInfo
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- JP2001321981A JP2001321981A JP2000152661A JP2000152661A JP2001321981A JP 2001321981 A JP2001321981 A JP 2001321981A JP 2000152661 A JP2000152661 A JP 2000152661A JP 2000152661 A JP2000152661 A JP 2000152661A JP 2001321981 A JP2001321981 A JP 2001321981A
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- solder
- electronic apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、機械強度を向上させた電子機器用は
んだを提供することを目的とする。 【解決手段】上記目的を達成するために、Ａｇが１〜３
質量％、Ｃｕが０．５〜１．０質量％、Ｂｉが１０〜２
０質量％、Ｇｅが０．０１〜０．０３あるいはＳｅが
０．０１〜０．１質量％、残部がＳｎからなるものであ
る。
んだを提供することを目的とする。 【解決手段】上記目的を達成するために、Ａｇが１〜３
質量％、Ｃｕが０．５〜１．０質量％、Ｂｉが１０〜２
０質量％、Ｇｅが０．０１〜０．０３あるいはＳｅが
０．０１〜０．１質量％、残部がＳｎからなるものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】地球環境に優しいＰｂを含ま
ない新規な電子機器用はんだとそれを用いて接続した電
子機器に関する。
ない新規な電子機器用はんだとそれを用いて接続した電
子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、種々のＰｂフリー材料が提案され
てきている。
てきている。
【０００３】この中で、Ｓｎ―Ａｇを基本にした組成
は、融点は従来のＰｂ−Ｓｎ共晶（１８３℃）と比較す
ると高い（約２２０℃）が、比較的信頼性に優れた材料
として、種々の組成が提案されている。例えば、Ｓｎに
数質量％のＡｇを添加した組成を基本にして、少量のＣ
ｕを添加した系が提案されている。Ｃｕは、融点の低下
の効果と、組織的な改善効果があると言われており、有
望な代替材料と言われている。
は、融点は従来のＰｂ−Ｓｎ共晶（１８３℃）と比較す
ると高い（約２２０℃）が、比較的信頼性に優れた材料
として、種々の組成が提案されている。例えば、Ｓｎに
数質量％のＡｇを添加した組成を基本にして、少量のＣ
ｕを添加した系が提案されている。Ｃｕは、融点の低下
の効果と、組織的な改善効果があると言われており、有
望な代替材料と言われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｐｂ−
Ｓｎとほぼ同等のはんだ付け温度で接続する為の材料系
としては、Ｂｉの含有量を増やしたＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系
があり、Ｂｉを１５質量％程度含有すればよい。しか
し、この系の大きな欠点としては、接続強度、特に接続
界面の強度の低下の問題がある。このため、Ｃｕ等を微
量に添加した系があり、若干の改善は見られるものの十
分ではない。
Ｓｎとほぼ同等のはんだ付け温度で接続する為の材料系
としては、Ｂｉの含有量を増やしたＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系
があり、Ｂｉを１５質量％程度含有すればよい。しか
し、この系の大きな欠点としては、接続強度、特に接続
界面の強度の低下の問題がある。このため、Ｃｕ等を微
量に添加した系があり、若干の改善は見られるものの十
分ではない。
【０００５】本発明は、この問題点を解決するものであ
り、機械強度を向上させた電子機器用はんだを提供する
ことを目的とする。
り、機械強度を向上させた電子機器用はんだを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、特許請求の範囲の通りに構成するもので
ある。
成するために、特許請求の範囲の通りに構成するもので
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施例を示し
た。Ｓｎに３質量％のＡｇ、０．５質量％のＣｕおよび
１５質量％のＢｉを含むはんだ合金合金にＧｅやＳｅを
添加したはんだ付け継ぎ手の強度の添加量による変化を
調べた例である。この例にも見られるように、はんだ材
料として、Ｓｎに約１〜３質量％のＡｇを含み、０．５
〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％のＢｉ、およ
びＧｅあるいはＳｅを添加した。これらの０．０２質量
％の微量の含有で、強度は約５％程度増加した。これは
活性度の強いＧｅやＳｅが母材と反応して、微視的な界
面の接続性の向上が得られたものと考える。
た。Ｓｎに３質量％のＡｇ、０．５質量％のＣｕおよび
１５質量％のＢｉを含むはんだ合金合金にＧｅやＳｅを
添加したはんだ付け継ぎ手の強度の添加量による変化を
調べた例である。この例にも見られるように、はんだ材
料として、Ｓｎに約１〜３質量％のＡｇを含み、０．５
〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％のＢｉ、およ
びＧｅあるいはＳｅを添加した。これらの０．０２質量
％の微量の含有で、強度は約５％程度増加した。これは
活性度の強いＧｅやＳｅが母材と反応して、微視的な界
面の接続性の向上が得られたものと考える。
【０００８】一方、Ｓｎに約１〜３質量％のＡｇを含
み、０．５〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％の
Ｂｉ、１質量％のＳｂの添加で、強度は１０％程度増加
することがわかった。一般に、Ｂｉによる強度の低下の
主原因は、反応をほとんど起こさないＢｉが接続界面近
傍に濃縮されることが原因と考えられている。Ｓｂの添
加により、ＢｉがＳｂに補足され、界面へのＢｉの濃縮
（偏析）が抑止されたものと考えられる。
み、０．５〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％の
Ｂｉ、１質量％のＳｂの添加で、強度は１０％程度増加
することがわかった。一般に、Ｂｉによる強度の低下の
主原因は、反応をほとんど起こさないＢｉが接続界面近
傍に濃縮されることが原因と考えられている。Ｓｂの添
加により、ＢｉがＳｂに補足され、界面へのＢｉの濃縮
（偏析）が抑止されたものと考えられる。
【０００９】Ｓｎに約１〜３質量％のＡｇを含み、０．
５〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％のＢｉに、
ＧｅとＳｂの両者を添加すると、ほぼ両者の効果を加算
した結果が得られた。
５〜１．０質量％のＣｕ、１０〜２０質量％のＢｉに、
ＧｅとＳｂの両者を添加すると、ほぼ両者の効果を加算
した結果が得られた。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、Ｂｉ入りＰｂフリーは
んだ材料で解決困難であった、継ぎ手強度の低下を改善
できることがわかった。これによって、継ぎ手の信頼性
の向上が可能になり、使い勝手が向上し、Ｐｂフリー化
を容易にして、地球環境の改善に寄与できる。
んだ材料で解決困難であった、継ぎ手強度の低下を改善
できることがわかった。これによって、継ぎ手の信頼性
の向上が可能になり、使い勝手が向上し、Ｐｂフリー化
を容易にして、地球環境の改善に寄与できる。
【図１】Ｇｅ、Ｓｅを添加したはんだ付け継ぎ手の強度
を示す図。
を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下川 英恵 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中塚 哲也 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 奥平 弘明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 三浦 一真 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 石田 寿治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 山田 浩介 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】Ａｇが１〜３質量％、Ｃｕが０．５〜１．
０質量％、Ｂｉが１０〜２０質量％、Ｇｅが０．０１〜
０．０３あるいはＳｅが０．０１〜０．１質量％、残部
がＳｎからなることを特徴とする電子機器用はんだ。 - 【請求項２】Ａｇが１〜３質量％、Ｃｕが０．５〜１．
０質量％、Ｂｉが１０〜２０質量％、Ｓｂが０．５〜
１．５質量％、残部がＳｎからなることを特徴とする電
子機器用はんだ。 - 【請求項３】Ａｇが１〜３質量％、Ｃｕが０．５〜１．
０質量％、Ｂｉが１０〜２０質量％、Ｇｅが０．０１〜
０．０５あるいはＳｅが０．０１〜０．１質量％、Ｓｂ
が０．５〜１．５質量％、残部がＳｎからなることを特
徴とする電子機器用はんだ。 - 【請求項４】請求項１〜３に記載した電子機器用はんだ
を用いたことを特徴とした電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152661A JP2001321981A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 電子機器用Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152661A JP2001321981A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 電子機器用Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001321981A true JP2001321981A (ja) | 2001-11-20 |
Family
ID=18658056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000152661A Pending JP2001321981A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 電子機器用Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001321981A (ja) |
-
2000
- 2000-05-18 JP JP2000152661A patent/JP2001321981A/ja active Pending
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