JP2003001482A - 無鉛半田合金 - Google Patents
無鉛半田合金Info
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- JP2003001482A JP2003001482A JP2001185575A JP2001185575A JP2003001482A JP 2003001482 A JP2003001482 A JP 2003001482A JP 2001185575 A JP2001185575 A JP 2001185575A JP 2001185575 A JP2001185575 A JP 2001185575A JP 2003001482 A JP2003001482 A JP 2003001482A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱疲労特性が良く、半田付け部にクラックが
入ることを防止するＳｎ−Ｃｕ半田合金系の無鉛半田合
金を提供する。 【解決手段】 Ｓｎ−Ｃｕ半田合金にＣｏが０．０５〜
１．０重量％添加されることで、半田付け部に温度変化
による負荷が掛かっても、ＣｏがＳｎ−Ｃｕ半田合金中
で微小な合金粒を形成し点在することによりクラックの
進展を妨げ、熱疲労特性が改善される。
入ることを防止するＳｎ−Ｃｕ半田合金系の無鉛半田合
金を提供する。 【解決手段】 Ｓｎ−Ｃｕ半田合金にＣｏが０．０５〜
１．０重量％添加されることで、半田付け部に温度変化
による負荷が掛かっても、ＣｏがＳｎ−Ｃｕ半田合金中
で微小な合金粒を形成し点在することによりクラックの
進展を妨げ、熱疲労特性が改善される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｐｂを全く含まな
い無鉛半田合金に関する。
い無鉛半田合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｐｂを全く含まない無鉛半田合金
の一つとしてＳｎ−Ｃｕ半田合金が提案されている。
の一つとしてＳｎ−Ｃｕ半田合金が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
Ｓｎ−Ｃｕ半田合金は、温度変化を与えると、Ｐｂを全
く含まない多くの無鉛半田合金の中では、熱疲労特性が
悪く、比較的に早い段階で半田付け部にクラックが入る
という問題点があった。そこで、本発明は、熱疲労特性
が良く、半田付け部にクラックが入ることを防止するＳ
ｎ−Ｃｕ半田合金系の無鉛半田合金を提供することを目
的とする。
Ｓｎ−Ｃｕ半田合金は、温度変化を与えると、Ｐｂを全
く含まない多くの無鉛半田合金の中では、熱疲労特性が
悪く、比較的に早い段階で半田付け部にクラックが入る
という問題点があった。そこで、本発明は、熱疲労特性
が良く、半田付け部にクラックが入ることを防止するＳ
ｎ−Ｃｕ半田合金系の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】請求項１の本発明は、Ｃ
ｕが０．１〜６．０重量％、Ｃｏが０．０５〜１．０重
量％、残部がＳｎより成ることを特徴とする無鉛半田合
金である。請求項２の本発明は、Ａｇが０．０１〜０．
４５重量％、Ｂｉが０．０１〜１．０重量％、Ｎｉが
０．０１〜０．３重量％の少なくとも一種以上添加され
る請求項１記載の無鉛半田合金である。請求項３の本発
明は、Ｓｂが０．１〜３．０重量％、Ｇｅが０．０１〜
０．５重量％の少なくとも一種以上添加される請求項１
又は請求項２記載の無鉛半田合金である。請求項４の本
発明は、Ｐが０．０１〜０．５重量％、Ｇａが０．０１
〜０．５重量％の少なくとも一種以上添加される請求項
１から３のいずれかに記載の無鉛半田合金である。
ｕが０．１〜６．０重量％、Ｃｏが０．０５〜１．０重
量％、残部がＳｎより成ることを特徴とする無鉛半田合
金である。請求項２の本発明は、Ａｇが０．０１〜０．
４５重量％、Ｂｉが０．０１〜１．０重量％、Ｎｉが
０．０１〜０．３重量％の少なくとも一種以上添加され
る請求項１記載の無鉛半田合金である。請求項３の本発
明は、Ｓｂが０．１〜３．０重量％、Ｇｅが０．０１〜
０．５重量％の少なくとも一種以上添加される請求項１
又は請求項２記載の無鉛半田合金である。請求項４の本
発明は、Ｐが０．０１〜０．５重量％、Ｇａが０．０１
〜０．５重量％の少なくとも一種以上添加される請求項
１から３のいずれかに記載の無鉛半田合金である。
【０００５】請求項１の本発明によれば、Ｓｎ−Ｃｕ半
田合金にＣｏが０．０５〜１．０重量％添加されること
で、半田付け部に温度変化による負荷が掛かっても、Ｃ
ｏがＳｎ−Ｃｕ半田合金中で微小な合金粒を形成し点在
することによりクラックの進展を妨げ、熱疲労特性が改
善される。請求項２の本発明によれば、請求項１記載の
本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金に、Ａｇが０．０１
〜０．４５重量％、Ｂｉが０．０１〜１．０重量％、Ｎ
ｉが０．０１〜０．３重量％の少なくとも一種以上添加
されると、ぬれ性を向上させることができる。
田合金にＣｏが０．０５〜１．０重量％添加されること
で、半田付け部に温度変化による負荷が掛かっても、Ｃ
ｏがＳｎ−Ｃｕ半田合金中で微小な合金粒を形成し点在
することによりクラックの進展を妨げ、熱疲労特性が改
善される。請求項２の本発明によれば、請求項１記載の
本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金に、Ａｇが０．０１
〜０．４５重量％、Ｂｉが０．０１〜１．０重量％、Ｎ
ｉが０．０１〜０．３重量％の少なくとも一種以上添加
されると、ぬれ性を向上させることができる。
【０００６】請求項３の本発明によれば、請求項１又は
請求項２記載の本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金に、
Ｓｂが０．１〜３．０重量％、Ｇｅが０．０１〜０．５
重量％の少なくとも一種以上添加されると接合強度が向
上する。請求項４の本発明によれば、請求項１から３の
いずれかに記載の本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金
に、Ｐが０．０１〜０．５重量％、Ｇａが０．０１〜
０．５重量％の少なくとも一種以上添加されると、半田
付け時の半田合金の酸化を防止し、ドロスの発生を抑
え、良好な半田付け性を与える。
請求項２記載の本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金に、
Ｓｂが０．１〜３．０重量％、Ｇｅが０．０１〜０．５
重量％の少なくとも一種以上添加されると接合強度が向
上する。請求項４の本発明によれば、請求項１から３の
いずれかに記載の本発明のＳｎ−Ｃｕ―Ｃｏ半田合金
に、Ｐが０．０１〜０．５重量％、Ｇａが０．０１〜
０．５重量％の少なくとも一種以上添加されると、半田
付け時の半田合金の酸化を防止し、ドロスの発生を抑
え、良好な半田付け性を与える。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、添付図面を参照
して、その実施例に基づいて説明する。熱疲労特性を調
べるために、作成した試験片を急速昇降温型恒温器の中
に配置して、−４０℃〜＋１２５℃の温度変化を与え
た。各温度１５分保持・移行で２００サイクルまで試験
を行った。２００サイクル後に試験片を取り出し、外観
検査、および試験片を樹脂で埋めて試験片をカットし断
面研磨の後、半田合金組織を調べた。試験に使用した試
験片は、黄銅にＳｎめっきされた０．７５ｍｍ角リード
の１０ピンコネクタを、穴径１．２ｍｍ、ランド外径
２．１ｍｍの銅パターンの基板に挿入して半田付けを行
ったものとした。このときの半田合金は、１０ｍｇと
し、液状フラックスを用いて、コテ付けで半田付けを行
った。コテ先温度は、３５０℃とし、半田付け時間は２
秒とした。
して、その実施例に基づいて説明する。熱疲労特性を調
べるために、作成した試験片を急速昇降温型恒温器の中
に配置して、−４０℃〜＋１２５℃の温度変化を与え
た。各温度１５分保持・移行で２００サイクルまで試験
を行った。２００サイクル後に試験片を取り出し、外観
検査、および試験片を樹脂で埋めて試験片をカットし断
面研磨の後、半田合金組織を調べた。試験に使用した試
験片は、黄銅にＳｎめっきされた０．７５ｍｍ角リード
の１０ピンコネクタを、穴径１．２ｍｍ、ランド外径
２．１ｍｍの銅パターンの基板に挿入して半田付けを行
ったものとした。このときの半田合金は、１０ｍｇと
し、液状フラックスを用いて、コテ付けで半田付けを行
った。コテ先温度は、３５０℃とし、半田付け時間は２
秒とした。
【０００８】実施例１としてＣｕが０．３重量％、Ｃｏ
が０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
いた。実施例２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
実施例３としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例５とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．５重量％、残部がＳ
ｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例６としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．７５重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例７としてＣｕが
１．４重量％、Ｃｏが０．１重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。実施例８としてＣｕが２．１
重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛
半田合金を用いた。実施例９としてＣｕが６．０重量
％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用いた。実施例１０としてＣｕが０．７重量％、
Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。実施例１１としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ａｇが０．２重
量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施
例１２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量
％、Ｂｉが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用いた。実施例１３としてＣｕが０．７重量％、
Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ａｇが０．
４５重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例１４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
１重量％、Ｓｂが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例１５としてＣｕが０．７重
量％、Ｃｏが０．１重量％、Ｇｅが０．０１重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
が０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
いた。実施例２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
実施例３としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例５とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．５重量％、残部がＳ
ｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例６としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．７５重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例７としてＣｕが
１．４重量％、Ｃｏが０．１重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。実施例８としてＣｕが２．１
重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛
半田合金を用いた。実施例９としてＣｕが６．０重量
％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用いた。実施例１０としてＣｕが０．７重量％、
Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。実施例１１としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ａｇが０．２重
量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施
例１２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量
％、Ｂｉが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用いた。実施例１３としてＣｕが０．７重量％、
Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ａｇが０．
４５重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例１４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
１重量％、Ｓｂが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例１５としてＣｕが０．７重
量％、Ｃｏが０．１重量％、Ｇｅが０．０１重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
【０００９】比較例１としてＣｕが０．３重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例２として
Ｃｕが０．７重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。比較例３としてＣｕが０．７重量％、Ｎｉが
０．１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。比較例４としてＣｕが１．４重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。比較例５としてＣｕが
２．１重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。比較例６としてＣｕが６．０
重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。表
１には温度変化試験の結果を示した。図１には実施例４
の温度変化試験２００サイクル後の断面写真を、図２に
は比較例２の温度変化試験２００サイクル後の断面写真
を示した。
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例２として
Ｃｕが０．７重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。比較例３としてＣｕが０．７重量％、Ｎｉが
０．１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。比較例４としてＣｕが１．４重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。比較例５としてＣｕが
２．１重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。比較例６としてＣｕが６．０
重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。表
１には温度変化試験の結果を示した。図１には実施例４
の温度変化試験２００サイクル後の断面写真を、図２に
は比較例２の温度変化試験２００サイクル後の断面写真
を示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】温度変化試験を終了した試験片の外観検査
および試験片の断面観察から、Ｃｏを添加した半田合金
はＣｏを添加していない半田合金より、クラックの発生
は少なく、又は、遅く発生することが分かった。Ｃｏ化
合物が、組織中に疎らに点在していることで熱負荷によ
る組織内の変化が妨げられているのが、断面観察により
確認できた。Ｃｏを添加していない半田合金は、クラッ
ク面に並行して小さなＳｎ−Ｃｕ金属間化合物の粒が連
なったすじが何本か生じており、これを核にしてクラッ
クが発生していることが、断面観察により確認できた。
図１は、本発明の実施例４の温度変化試験２００サイク
ル後の断面写真で、Ｃｏ化合物が白い固まりとして点在
していることが確認できる。図２は、本発明に対する比
較例２の温度変化試験２００サイクル後の断面写真
で、、小さなＳｎ−Ｃｕ金属間化合物が連なっているこ
とが確認できる。
および試験片の断面観察から、Ｃｏを添加した半田合金
はＣｏを添加していない半田合金より、クラックの発生
は少なく、又は、遅く発生することが分かった。Ｃｏ化
合物が、組織中に疎らに点在していることで熱負荷によ
る組織内の変化が妨げられているのが、断面観察により
確認できた。Ｃｏを添加していない半田合金は、クラッ
ク面に並行して小さなＳｎ−Ｃｕ金属間化合物の粒が連
なったすじが何本か生じており、これを核にしてクラッ
クが発生していることが、断面観察により確認できた。
図１は、本発明の実施例４の温度変化試験２００サイク
ル後の断面写真で、Ｃｏ化合物が白い固まりとして点在
していることが確認できる。図２は、本発明に対する比
較例２の温度変化試験２００サイクル後の断面写真
で、、小さなＳｎ−Ｃｕ金属間化合物が連なっているこ
とが確認できる。
【００１２】半田合金のぬれ性を評価するために、Ｓｎ
―Ｃｕ半田合金のＣｕが３重量％未満の場合は、広がり
試験を実施した。その試験方法は半田合金粒０．３ｍｇ
を酸化銅板上に置き、液状フラックスを滴下し、２５０
℃に設定した溶融半田合金上で３０秒間加熱し、半田合
金粒の広がり率を求めた。表２に示されるように実施例
３としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例４とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳ
ｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例５としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．５重量％、残部がＳｎより
なる無鉛半田合金を用いた。実施例１０としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
１１としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、
Ａｇが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例１２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．３重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎより
なる無鉛半田合金を用いた。実施例１３としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量
％、Ａｇが０．４５重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半
田合金を用いた。実施例１６としてＣｕが０．７重量
％、Ｃｏが０．５重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｂｉが
１．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例１７としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
５重量％、Ｎｉが０．２重量％、Ａｇが０．５重量％、
Ｂｉが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。
―Ｃｕ半田合金のＣｕが３重量％未満の場合は、広がり
試験を実施した。その試験方法は半田合金粒０．３ｍｇ
を酸化銅板上に置き、液状フラックスを滴下し、２５０
℃に設定した溶融半田合金上で３０秒間加熱し、半田合
金粒の広がり率を求めた。表２に示されるように実施例
３としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、残
部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例４とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳ
ｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例５としてＣｕ
が０．７重量％、Ｃｏが０．５重量％、残部がＳｎより
なる無鉛半田合金を用いた。実施例１０としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
１１としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、
Ａｇが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例１２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．３重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎより
なる無鉛半田合金を用いた。実施例１３としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量
％、Ａｇが０．４５重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半
田合金を用いた。実施例１６としてＣｕが０．７重量
％、Ｃｏが０．５重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｂｉが
１．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例１７としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．
５重量％、Ｎｉが０．２重量％、Ａｇが０．５重量％、
Ｂｉが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。
【００１３】比較例２としてＣｕが０．７重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例３として
Ｃｕが０．７重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。表２には広がり試験の
結果を示した。
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例３として
Ｃｕが０．７重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。表２には広がり試験の
結果を示した。
【００１４】
【表２】
【００１５】半田合金のぬれ性を評価するために、Ｓｎ
―Ｃｕ半田合金のＣｕが３重量％以上の場合は、ウェッ
ティングバランス法（メニスコグラフ法）試験を実施し
た。その試験方法は、Ｃｕ板材（幅１０ｍｍ、長さ５０
ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）に液状フラックスを塗布し、評
価する半田合金の温度は４００℃、浸積深さを２ｍｍ、
試験速度を１６ｍｍ／秒の条件で行い、ゼロクロスタイ
ムを求めた。表３に示されるように実施例１８としてＣ
ｕが３．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例１９としてＣｕが
４．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。実施例２０としてＣｕが６．
０重量％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例２１としてＣｕが３．０重
量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例２２とし
てＣｕが４．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ａｇが
０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例２３としてＣｕが６．０重量％、Ｃｏが０．
３重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例２４としてＣｕが６．０重
量％、Ｃｏが０．３重量％、Ａｇが０．２重量％、Ｂｉ
が０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
いた。
―Ｃｕ半田合金のＣｕが３重量％以上の場合は、ウェッ
ティングバランス法（メニスコグラフ法）試験を実施し
た。その試験方法は、Ｃｕ板材（幅１０ｍｍ、長さ５０
ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）に液状フラックスを塗布し、評
価する半田合金の温度は４００℃、浸積深さを２ｍｍ、
試験速度を１６ｍｍ／秒の条件で行い、ゼロクロスタイ
ムを求めた。表３に示されるように実施例１８としてＣ
ｕが３．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例１９としてＣｕが
４．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよりな
る無鉛半田合金を用いた。実施例２０としてＣｕが６．
０重量％、Ｃｏが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例２１としてＣｕが３．０重
量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例２２とし
てＣｕが４．０重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ａｇが
０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い
た。実施例２３としてＣｕが６．０重量％、Ｃｏが０．
３重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用いた。実施例２４としてＣｕが６．０重
量％、Ｃｏが０．３重量％、Ａｇが０．２重量％、Ｂｉ
が０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
いた。
【００１６】比較例６としてＣｕが６．０重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例７として
Ｃｕが３．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。比較例８としてＣｕが４．０重量％、残部が
Ｓｎよりなる無鉛半田合金を用いた。表３にはウェッテ
ィングバランス法試験の結果を示した。
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例７として
Ｃｕが３．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。比較例８としてＣｕが４．０重量％、残部が
Ｓｎよりなる無鉛半田合金を用いた。表３にはウェッテ
ィングバランス法試験の結果を示した。
【００１７】
【表３】
【００１８】Ｓｎ―Ｃｕ半田合金にＣｏを添加した半田
合金の半田付け部強度を調べるために、引張試験を実施
し半田付け部の接合強度を測定した。その試験方法は、
片面基板（材質：紙フェノール、厚さ：１．６ｍｍ、銅
パターン、ランド外径：３．５ｍｍ）にφ１．６ｍｍの
Ｃｕ線のピンを差し込み、液状フラックスを用いて半田
付けを行い、引張試験機を使用して引張試験を実施し半
田付け部の接合強度を測定した。表４に示されるように
実施例２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
１４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、
Ｓｂが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例１５としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．１重量％、Ｇｅが０．０１重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例２４としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、Ｓｂが３．０重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
２５としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、
Ｇｅが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例２６としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．１重量％、Ｂｉが０．５重量％、Ｓｂが１．５重
量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
合金の半田付け部強度を調べるために、引張試験を実施
し半田付け部の接合強度を測定した。その試験方法は、
片面基板（材質：紙フェノール、厚さ：１．６ｍｍ、銅
パターン、ランド外径：３．５ｍｍ）にφ１．６ｍｍの
Ｃｕ線のピンを差し込み、液状フラックスを用いて半田
付けを行い、引張試験機を使用して引張試験を実施し半
田付け部の接合強度を測定した。表４に示されるように
実施例２としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
１４としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、
Ｓｂが０．２重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例１５としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．１重量％、Ｇｅが０．０１重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用いた。実施例２４としてＣｕが
０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、Ｓｂが３．０重量
％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。実施例
２５としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．１重量％、
Ｇｅが０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用いた。実施例２６としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏ
が０．１重量％、Ｂｉが０．５重量％、Ｓｂが１．５重
量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。
【００１９】比較例２としてＣｕが０．７重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例３として
Ｃｕが０．７重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。表４には引張試験の結
果を示した。
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用いた。比較例３として
Ｃｕが０．７重量％、Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎ
よりなる無鉛半田合金を用いた。表４には引張試験の結
果を示した。
【００２０】
【表４】
【００２１】Ｓｎ―Ｃｕ半田にＣｏを添加した半田合金
のドロスの発生量を測定するために、噴流半田槽にて半
田合金を８時間噴流させ、発生したドロスを取り出し、
秤量を行った。表５に示されるように実施例３としてＣ
ｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は２５０℃で
あった。実施例２０としてＣｕが６．０重量％、Ｃｏが
０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
い、その試験温度は４２０℃であった。実施例２７とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｐが０．
０１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、
その試験温度は２５０℃であった。実施例２８としてＣ
ｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｐが０．０１
重量％、Ｇａが０．０１重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用い、その試験温度は３５０℃であった。
実施例２９としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重
量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｐが０．０１重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は２
５０℃であった。実施例３０としてＣｕが６．０重量
％、Ｃｏが０．３重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｐが
０．０１重量％、Ｇａが０．０１重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は４２０℃で
あった。
のドロスの発生量を測定するために、噴流半田槽にて半
田合金を８時間噴流させ、発生したドロスを取り出し、
秤量を行った。表５に示されるように実施例３としてＣ
ｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は２５０℃で
あった。実施例２０としてＣｕが６．０重量％、Ｃｏが
０．３重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用
い、その試験温度は４２０℃であった。実施例２７とし
てＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｐが０．
０１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、
その試験温度は２５０℃であった。実施例２８としてＣ
ｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重量％、Ｐが０．０１
重量％、Ｇａが０．０１重量％、残部がＳｎよりなる無
鉛半田合金を用い、その試験温度は３５０℃であった。
実施例２９としてＣｕが０．７重量％、Ｃｏが０．２重
量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｐが０．０１重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は２
５０℃であった。実施例３０としてＣｕが６．０重量
％、Ｃｏが０．３重量％、Ｎｉが０．１重量％、Ｐが
０．０１重量％、Ｇａが０．０１重量％、残部がＳｎよ
りなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は４２０℃で
あった。
【００２２】比較例２としてＣｕが０．７重量％、残部
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は３
５０℃であった。比較例３としてＣｕが０．７重量％、
Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用い、その試験温度は２５０℃であった。比較例６と
してＣｕが６．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用い、その試験温度は４２０℃であった。表５に
はドロス生成試験の結果を示した。
がＳｎよりなる無鉛半田合金を用い、その試験温度は３
５０℃であった。比較例３としてＣｕが０．７重量％、
Ｎｉが０．１重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田合金
を用い、その試験温度は２５０℃であった。比較例６と
してＣｕが６．０重量％、残部がＳｎよりなる無鉛半田
合金を用い、その試験温度は４２０℃であった。表５に
はドロス生成試験の結果を示した。
【００２３】
【表５】
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、Ｓｎ−
Ｃｕ半田合金系の無鉛半田合金において、熱疲労特性が
良く、半田付け部にクラックが入ることを防止する。
Ｃｕ半田合金系の無鉛半田合金において、熱疲労特性が
良く、半田付け部にクラックが入ることを防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例４の温度変化試験２００サイク
ル後の断面写真である。
ル後の断面写真である。
【図２】本発明に対する比較例２の温度変化試験２００
サイクル後の断面写真である。
サイクル後の断面写真である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃｕが０．１〜６．０重量％、Ｃｏが
０．０５〜１．０重量％、残部がＳｎより成ることを特
徴とする無鉛半田合金。 - 【請求項２】Ａｇが０．０１〜０．４５重量％、Ｂｉが
０．０１〜１．０重量％、Ｎｉが０．０１〜０．３重量
％の少なくとも一種以上添加される請求項１記載の無鉛
半田合金。 - 【請求項３】 Ｓｂが０．１〜３．０重量％、Ｇｅが
０．０１〜０．５重量％の少なくとも一種以上添加され
る請求項１又は請求項２記載の無鉛半田合金。 - 【請求項４】 Ｐが０．０１〜０．５重量％、Ｇａが
０．０１〜０．５重量％の少なくとも一種以上添加され
る請求項１から３のいずれかに記載の無鉛半田合金。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001185575A JP2003001482A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 無鉛半田合金 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185575A JP2003001482A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 無鉛半田合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001482A true JP2003001482A (ja) | 2003-01-08 |
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ID=19025130
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|---|---|---|---|
| JP2001185575A Pending JP2003001482A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 無鉛半田合金 |
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|---|---|
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-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001185575A patent/JP2003001482A/ja active Pending
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