JP2014046320A - Solder material and mounting body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that a conventional solder material does not necessarily have a sufficiently high thermal fatigue property in soldering of an Au electrode on which Au flash plating is carried out by flash treatment for providing thin plating in a short time.SOLUTION: A solder material utilized for soldering of an Au component electrode having Ni plate containing P includes 5.6-6.8 mass% of In, 0.3-4.0 mass% of Ag, 0-1.0 mass% of Bi, 0.025-1.0 mass% of Mo, and the balance of only 87.2 mass% or more of Sn.

Description

本発明は、主として電子回路基板のはんだ付けに用いるソルダーペースト等におけるはんだ材料および実装体に関する。   The present invention mainly relates to a solder material and a mounting body in a solder paste or the like used for soldering an electronic circuit board.

電子回路基板においては、一般的に電極材質がCuであるCu基板電極が利用される場合が多い。また電子回路基板に実装される一般的な電子部品では、CuにSnめっきが施されたCu部品電極が利用される。しかしながら、電動コンプレッサ、DC/DCコンバータ、インバータ、ヘッドランプなどの車載商品においては、短時間で薄いめっきを施すフラッシュ処理によってAuフラッシュめっきが施されたAu部品電極が利用される場合がある。その理由は、Au部品電極とはんだ材料との接合面においては、濡れ性が良好となるため大きなフィレットが形成させ接合信頼性が上がるからである。一例として、Cu基板電極を有した電子回路基板と、Cu部品電極やAu部品電極を有した電子部品とがはんだ付けによって接合され実装体を形成している。その実装体の模式的な断面図を図8に示す。   In an electronic circuit board, generally, a Cu substrate electrode whose electrode material is Cu is often used. In general electronic components mounted on an electronic circuit board, Cu component electrodes in which Sn is plated on Cu are used. However, in-vehicle products such as electric compressors, DC / DC converters, inverters, and headlamps, there are cases where Au component electrodes that have been subjected to Au flash plating by flash processing that performs thin plating in a short time may be used. The reason is that, on the joint surface between the Au component electrode and the solder material, the wettability is good, so that a large fillet is formed and the joint reliability is increased. As an example, an electronic circuit board having a Cu substrate electrode and an electronic component having a Cu component electrode or an Au component electrode are joined by soldering to form a mounting body. A schematic cross-sectional view of the mounted body is shown in FIG.

実装体800は、Cu基板電極831、832を有する電子回路基板830と、Cu基板電極831にAu部品電極821を有する電子部品820、Cu基板電極832にCu部品電極841を有する電子部品840と、Sn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部811および812によって構成されている。   The mounting body 800 includes an electronic circuit board 830 having Cu substrate electrodes 831 and 832, an electronic component 820 having an Au component electrode 821 on the Cu substrate electrode 831, an electronic component 840 having a Cu component electrode 841 on the Cu substrate electrode 832, The solder portions 811 and 812 are formed using a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In.

ここで用いられる電子回路基板830と電子部品820、840のはんだ付けには、四種類の元素からなるSn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料などが利用されている。(たとえば、特許文献1参照)。このようなはんだ材料では、温度変化にともなう熱応力に起因して発生する疲労破壊に関する熱疲労特性が、固溶強化メカニズムと呼ばれる技術によって高められている。ここに、固溶強化メカニズムとは、格子状に並んでいる金属原子の一部を異種の金属原子に置き替えてそのような格子を歪ませることによりはんだ材料を劣化しにくくする技術である。   For the soldering of the electronic circuit board 830 and the electronic components 820 and 840 used here, a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In composed of four kinds of elements is used. (For example, refer to Patent Document 1). In such a solder material, thermal fatigue characteristics related to fatigue failure caused by thermal stress accompanying temperature change are enhanced by a technique called a solid solution strengthening mechanism. Here, the solid solution strengthening mechanism is a technique that makes it difficult for the solder material to deteriorate by replacing some of the metal atoms arranged in a lattice with different kinds of metal atoms and distorting the lattice.

前述されたSn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料では、InがSnの格子に固溶させられており、熱疲労特性が高められ、具体的にはSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6mass%Inなどの組成のはんだ材料が利用されている。ここに、AgおよびBiが添加されているが、Agは析出強化による合金強度の向上および低融点化のために添加されており、Biは低融点化のために添加されている。   In the solder material having the Sn-Ag-Bi-In composition described above, In is dissolved in the Sn lattice, and the thermal fatigue characteristics are enhanced. Specifically, Sn-3.5 mass% Ag A solder material having a composition such as −0.5 mass% Bi-6 mass% In is used. Here, Ag and Bi are added. Ag is added for improving the alloy strength and lowering the melting point by precipitation strengthening, and Bi is added for lowering the melting point.

特許第3040929号公報Japanese Patent No. 3040929

しかしながら、Au部品電極821に対するはんだ付けの場合において、Sn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料は必ずしも十分に高い熱疲労特性を有しないことが判明した。一方、Cu部品電極841に対するはんだ付けの場合においては、熱疲労特性が高い状態で保たれていた。   However, in the case of soldering to the Au component electrode 821, it has been found that a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In does not necessarily have a sufficiently high thermal fatigue characteristic. On the other hand, in the case of soldering to the Cu component electrode 841, the thermal fatigue characteristics were kept high.

本発明者らは、その理由をつぎのように分析している。すなわち、Sn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料では、熱疲労特性がIn含有率によって変化する。ここでの熱疲労特性は、温度サイクル試験が−40℃/150℃の試験条件(車載商品の信頼性試験条件)で実施された後に、はんだ付け接合部の断面観察でクラックの発生が確認されないサイクル数で示す。たとえば、はんだ付け後におけるはんだ材料の組成が、Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6mass%InとSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−5.5mass%Inとを比較すると、温度サイクル試験のサイクル数は2300サイクルと2150サイクルとなり、Inの減少に伴いサイクル数(熱疲労特性)も減少する。   The inventors have analyzed the reason as follows. That is, in a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In, the thermal fatigue characteristics change depending on the In content. The thermal fatigue property here is that the occurrence of cracks is not confirmed by observation of the cross section of the soldered joint after the temperature cycle test is carried out under the test conditions of −40 ° C./150° C. (reliability test conditions for in-vehicle products). Shown in number of cycles. For example, the composition of the solder material after soldering is Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In and Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-5.5 mass% In. , The number of cycles in the temperature cycle test is 2300 cycles and 2150 cycles, and the number of cycles (thermal fatigue characteristics) decreases as In decreases.

熱疲労特性に関連する合金強度は、In含有率が増大すると増大していくが、In含有率がおよそ6mass%であるときに最大となり、In含有率がこれを超えると減少していく。つまり、In含有率がおよそ6mass%であるときに、温度サイクル試験のサイクル数が高くなることから熱疲労特性が最も高い。よって、Inによる固溶強化メカニズムを有効に活用するためには、はんだ材料のIn含有率をより正確にコントロールすることが望ましい。   The alloy strength related to thermal fatigue characteristics increases as the In content increases, but becomes maximum when the In content is approximately 6 mass%, and decreases when the In content exceeds this. That is, when the In content is about 6 mass%, the number of cycles in the temperature cycle test is high, so that the thermal fatigue characteristics are the highest. Therefore, in order to effectively use the solid solution strengthening mechanism by In, it is desirable to control the In content of the solder material more accurately.

以下に詳細に説明する。まず、Cu部品電極とSn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料との組み合わせでは、CuとInとは反応性が高くないので、熱疲労特性の向上に寄与するSnの格子に固溶させられているInについてのIn含有率ははんだ付けの際に変化しないため、熱疲労特性が高い状態で保たれる。   This will be described in detail below. First, in a combination of a Cu component electrode and a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In, Cu and In are not highly reactive, so that the Sn lattice that contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics is fixed. Since the In content of the dissolved In does not change during soldering, the thermal fatigue characteristics are kept high.

一方、Au部品電極は、膜厚1〜5μmを持ったNiめっきがCu電極の上に施され、更に、膜厚0.03〜0.07μmを持ったAuフラッシュめっきがNiめっきの上に施された構造を有し、Auが加熱をともなうはんだ付けの際にSn−Ag−Bi−Inの中に溶け込み、Niめっきが露出する。そして、Niめっきは90mass%Niおよび10mass%Pの組成を持っており、InとPとは反応性が高いので、InはPと反応してIn−Pの組成を持った化合物InPを生成する。すると、熱疲労特性の向上に寄与する、Snの格子に固溶させられているInが減少し、実質的なIn含有率は減少する。   On the other hand, for the Au component electrode, Ni plating having a film thickness of 1 to 5 μm is applied on the Cu electrode, and Au flash plating having a film thickness of 0.03 to 0.07 μm is further applied on the Ni plating. In this structure, Au melts into Sn-Ag-Bi-In during soldering with heating, and Ni plating is exposed. Ni plating has a composition of 90 mass% Ni and 10 mass% P, and since In and P are highly reactive, In reacts with P to produce a compound InP having an In-P composition. . As a result, the amount of In dissolved in the Sn lattice, which contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics, decreases, and the substantial In content decreases.

ここで、はんだ付け後のIn含有率が減少するAu部品電極の熱疲労特性を高めるために、はんだ付け前のSn−Ag−Bi−Inのはんだ材料のIn含有率を増加させた場合には、Au部品電極の熱疲労特性は高まる。しかしながら、1つの電子回路基板に実装される電子部品のはんだ付けに対して、作業性を考慮して同じはんだ材料を使用した場合、電子部品のCu部品電極では、はんだ付け前のはんだ材料のIn含有率からInの増加分によっては、逆に熱疲労特性が減少する。このように、単にAu部品電極のはんだ付け後のIn減少を防止するために、はんだ付け前のはんだ材料のIn含有率を増加させたとしても、逆にCu部品電極の熱疲労特性が減少することから、Inの添加以外の手段を検討することが必要となった。   Here, when the In content of the Sn-Ag-Bi-In solder material before soldering is increased in order to enhance the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode in which the In content after soldering decreases. The thermal fatigue characteristics of the Au component electrode are enhanced. However, when the same solder material is used in consideration of workability for soldering of an electronic component mounted on one electronic circuit board, the Cu component electrode of the electronic component is made of In before the soldering. On the contrary, the thermal fatigue characteristics decrease depending on the increase in In from the content. Thus, even if the In content of the solder material before soldering is simply increased in order to prevent a decrease in In after the soldering of the Au component electrode, the thermal fatigue characteristics of the Cu component electrode are decreased. Therefore, it was necessary to examine means other than the addition of In.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電子回路基板に実装されるAu部品電極を有した電子部品とのはんだ付け後の実装体においても、Au部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能なはんだ材料および実装体を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and satisfies the thermal fatigue characteristics of Au component electrodes even in a mounted body after soldering with an electronic component having an Au component electrode mounted on an electronic circuit board. It is an object of the present invention to provide a solder material and a mounting body that can be used.

上記目的を達成するために、第1の本発明は、Pを含むNiめっきを有するAu部品電極のはんだ付けに利用されるはんだ材料であって、5.6〜6.8mass%のInと、0.3〜4.0mass%のAgと、0〜1.0mass%のBiと、0.025〜1.0mass%のMoを含み、残部は、87.2mass%以上のSnのみであることを特徴とする、はんだ材料である。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a solder material used for soldering an Au component electrode having Ni plating containing P, comprising 5.6 to 6.8 mass% In, It contains 0.3-4.0 mass% Ag, 0-1.0 mass% Bi, 0.025-1.0 mass% Mo, and the balance is only 87.2 mass% or more of Sn. It is a solder material characterized.

第2の本発明は、Au部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、第1の発明のはんだ材料によって接合されていることを特徴とする、実装体である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a mounting body in which an electronic component having an Au component electrode and an electronic circuit board having a substrate electrode are joined by the solder material of the first aspect.

上記第1の発明の構成により、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるAu部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能なはんだ材料を提供することができる。   According to the configuration of the first invention, it is possible to provide a solder material that can satisfy the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode mounted on the electronic circuit board after soldering.

また、上記第2の発明の構成により、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるAu部品電極が熱疲労特性を満たした実装体を提供することができる。   Moreover, the structure of the said 2nd invention can provide the mounting body with which the Au component electrode mounted in the electronic circuit board after soldering satisfy | filled the thermal fatigue characteristic.

本発明における実施の形態1のはんだ材料を説明するための、Inが添加されたSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Biの組成を持った合金の信頼性試験結果を示すグラフThe graph which shows the reliability test result of the alloy with the composition of Sn-3.5mass% Ag-0.5mass% Bi which added In for demonstrating the solder material of Embodiment 1 in this invention. 試料として準備したAu電極の構成を示す模式的な構成図Schematic configuration diagram showing the configuration of the Au electrode prepared as a sample 試料として準備したCu電極やAu電極とSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持った合金との接合後におけるIn含有率を測定する概略説明図Schematic explanatory diagram for measuring the In content after joining a Cu electrode or an Au electrode prepared as a sample and an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In 本発明における実施の形態1のはんだ材料を説明するための、Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持った合金を利用して、Cu電極およびAu電極に対するはんだ付けが行われた後の、それぞれのはんだ内部におけるIn含有率の分析結果を示すグラフFor explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention, an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In is used. Graph showing the analysis result of In content in each solder after soldering to the electrode 本発明における実施の形態1のはんだ材料を説明するための、90mass%Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成に対してMoが添加された合金を利用して、Au電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるIn含有率の分析結果を示すグラフUse of an alloy in which Mo is added to the composition of 90 mass% Sn-3.5mass% Ag-0.5mass% Bi-6.0mass% In for explaining the solder material of the first embodiment in the present invention Then, after soldering to the Au electrode, the graph showing the analysis result of the In content in the solder 本発明における実施の形態の実装体の模式的な断面図Schematic sectional view of a mounting body according to an embodiment of the present invention はんだ接合前後の基板電極とはんだ材料と部品電極との組成を示す模式的な構成図Schematic configuration diagram showing composition of substrate electrode, solder material and component electrode before and after soldering 従来のはんだ材料を使用した実装体の模式的な断面図Schematic cross-sectional view of a mounting body using conventional solder materials

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
はじめに、図1を参照しながら、本実施の形態1のはんだ材料に関する原理について説明する。
(Embodiment 1)
First, the principle regarding the solder material according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

なお、図1は、本発明における実施の形態1のはんだ材料を説明するための、Inが添加されたSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Biの組成を持った合金の信頼性試験結果を示すグラフである。   FIG. 1 is a reliability test of an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi to which In is added for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows a result.

図1において、横軸のIn含有率は、はんだ付け後にはんだに固溶している、より具体的には、Snの格子に固溶させられているInについての実質的なIn含有率である。   In FIG. 1, the In content on the horizontal axis is a substantial In content of In that is dissolved in the solder after soldering, more specifically, In that is dissolved in the Sn lattice. .

縦軸の試験サイクル数は、1608サイズ(1.6mm×0.8mm)のチップコンデンサが実装された、FRグレード(Flame Retardant Grade)がFR−5グレードであるFR5基板において、温度サイクル試験が−40℃/150℃の試験条件で実施された後に、はんだ付け接合部の断面観察でクラックの発生が確認されなかったサイクル数である。   The number of test cycles on the vertical axis is the FR5 board with the FR grade (FR) (Frame Regentant Grade) mounted with a chip capacitor of 1608 size (1.6 mm x 0.8 mm). This is the number of cycles in which generation of cracks was not confirmed by cross-sectional observation of the soldered joint after being performed under the test conditions of 40 ° C./150° C.

自動車のエンジン近傍に搭載する車載商品の信頼性試験においては、2000サイクル以上のサイクル数が要求仕様において求められる。(ここでは、2000サイクル以上のサイクル数の場合を熱疲労特性が満たされていることとする。)。   In a reliability test of an in-vehicle product mounted in the vicinity of an automobile engine, a required number of cycles of 2000 cycles or more is required. (Here, it is assumed that the thermal fatigue characteristics are satisfied when the number of cycles is 2000 or more.)

同サイクル数は、はんだ付け後にはんだに固溶しているIn含有率が5.5mass%(2150サイクル)、6.0mass%(2300サイクル)および6.5mass%(2200サイクル)である場合は2000サイクル以上であるが、In含有率が5.0mass%以下または7.0mass%以上である場合は2000サイクル未満である。   The number of cycles is 2000 when the In content dissolved in the solder after soldering is 5.5 mass% (2150 cycles), 6.0 mass% (2300 cycles), and 6.5 mass% (2200 cycles). Although it is more than a cycle, when In content is 5.0 mass% or less or 7.0 mass% or more, it is less than 2000 cycles.

近似曲線が、上記の数値データを用いることによって得られる二次関数
(数1)
(試験サイクル数)
=−410.7×(In含有率)2+4919.6×(In含有率)−12446
のグラフとして図示されている。
A quadratic function obtained by using an approximate curve using the above numerical data (Expression 1)
(Number of test cycles)
= −410.7 × (In content) 2 + 4919.6 × (In content) -12446
It is illustrated as a graph.

したがって、車載基準である2000サイクル以上のサイクル数を確保することができるIn含有率の範囲はおよそ5.2〜6.8mass%であり、管理幅はおよそ±0.8mass%である。   Therefore, the range of the In content that can secure the number of cycles of 2000 cycles or more, which is the vehicle-mounted standard, is approximately 5.2 to 6.8 mass%, and the management width is approximately ± 0.8 mass%.

そして、大量生産におけるはんだ合金のIn含有率の変動幅はおよそ±0.5mass%であるので、In含有率は4.7(=5.2−0.5)mass%以上7.3(=6.8+0.5)mass%以下でも良いが、5.7(=5.2+0.5)mass%以上6.3(=6.8−0.5)mass%以下であることがより望ましい。   Since the variation range of the In content of the solder alloy in mass production is about ± 0.5 mass%, the In content is 4.7 (= 5.2-0.5) mass% or more and 7.3 (= It may be 6.8 + 0.5) mass% or less, but is more preferably 5.7 (= 5.2 + 0.5) mass% or more and 6.3 (= 6.8−0.5) mass% or less.

つぎに、図2〜図4を主として参照しながら、Niめっきに含まれるPの影響について説明する。   Next, the influence of P contained in the Ni plating will be described with reference mainly to FIGS.

ここで使用するAu電極およびCu電極は、測定用に準備された試料を用いる。   As the Au electrode and Cu electrode used here, a sample prepared for measurement is used.

図2は、試料として準備したAu電極の構成を示す模式的な構成図であり、図3は試料として準備したCu電極やAu電極とSn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持った合金との接合後におけるIn含有率を測定する概略説明図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an Au electrode prepared as a sample. FIG. 3 shows a Cu electrode and an Au electrode prepared as a sample and Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6. It is a schematic explanatory drawing which measures In content rate after joining with the alloy which has a composition of 0.0 mass% In.

試料として準備したAu電極は、Cu電極が膜厚35μmを持ったCu箔であり、膜厚1〜5μmを持ったNiめっきが電気めっきのように通電を要しない無電解めっきとしてCu電極の上に施され、膜厚0.03〜0.07μmを持ったAuフラッシュめっきがNiめっきの上に施された構造を有している。   The Au electrode prepared as a sample is a Cu foil with a Cu electrode having a film thickness of 35 μm, and Ni plating with a film thickness of 1 to 5 μm is used as an electroless plating that does not require energization like electroplating. The Au flash plating having a film thickness of 0.03 to 0.07 μm is applied on the Ni plating.

たとえば、Niめっきの膜厚は3μmであり、Auフラッシュめっきの膜厚は0.05μmである。   For example, the thickness of Ni plating is 3 μm, and the thickness of Au flash plating is 0.05 μm.

Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持ったはんだ材料は、直径5mmおよび厚さ0.15mmの形状でこれらCu電極およびAu電極の上にそれぞれ供給され、240℃のホットプレートの上で30秒間加熱され、室温で徐冷される。   Solder material having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In is supplied on the Cu electrode and Au electrode in a shape of 5 mm in diameter and 0.15 mm in thickness, respectively. And heated on a hot plate at 240 ° C. for 30 seconds and slowly cooled at room temperature.

このようにして作成された試料は縦断面が出現するように研磨された断面の中央部が、EDX(Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を利用する方法で分析され、In含有率が測定される。   The center part of the cross section polished so that the vertical cross section appears is analyzed by a method using EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy), and the In content is measured.

ここに、中央部とは、はんだの厚さの1/2の位置であって、はんだのぬれ広がり幅の1/2の位置に対応する部分である。   Here, the central portion is a position corresponding to a position at a half of the thickness of the solder and a half of the solder spreading width.

図4は、Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持った合金を利用して、Cu電極およびAu電極に対するはんだ付けが行われた後の、それぞれのはんだ内部におけるIn含有率の分析結果をグラフである。   FIG. 4 shows an example in which an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In is used after soldering to a Cu electrode and an Au electrode. It is a graph about the analysis result of In content rate in the inside of solder.

測定された、熱疲労特性の向上に寄与するSnの格子に固溶させられているInについての実質的なIn含有率は、当初のIn含有率である6.0mass%から減少しており、Cu電極については5.9mass%であり、Au電極についてはより小さい5.1mass%である。   The measured substantial In content of In dissolved in the Sn lattice contributing to the improvement of thermal fatigue properties has decreased from the initial In content of 6.0 mass%, It is 5.9 mass% for the Cu electrode, and a smaller 5.1 mass% for the Au electrode.

Au電極については、Auが加熱の際にはんだ内部へ拡散し、Auフラッシュめっきの下に形成されている90mass%Niおよび10mass%Pの組成を持ったNiめっきが露出する。   As for the Au electrode, Au diffuses into the solder during heating, and Ni plating having a composition of 90 mass% Ni and 10 mass% P formed under the Au flash plating is exposed.

そして前述のように、InはPと反応して化合物InPを生成するので、Snの格子に固溶させられているInが減少し、Au電極の場合の実質的なIn含有率はCu電極の場合と比較してより大きく減少してしまう。   As described above, since In reacts with P to produce compound InP, the amount of In dissolved in the Sn lattice decreases, and the substantial In content in the case of the Au electrode is the same as that of the Cu electrode. Compared with the case, it will be greatly reduced.

このため、車載基準に対応したIn含有率の範囲は前述されたようにおよそ5.2〜6.8mass%であるので、上記のAu電極は車載基準を満足しない。   For this reason, since the range of In content corresponding to the vehicle-mounted standard is approximately 5.2 to 6.8 mass% as described above, the Au electrode does not satisfy the vehicle-mounted standard.

なお、Niめっきの比重は7.9g/cm3であるので、Niめっきに含まれるPの重量は、Niめっきの膜厚TおよびNiめっきの面積Sを利用して、7.9×T×S×0.1により算出することができ、Niめっきに含まれるPの重量はNiめっきの膜厚Tに比例して変動する。 Since the specific gravity of Ni plating is 7.9 g / cm 3 , the weight of P contained in the Ni plating is 7.9 × T × using the Ni plating film thickness T and the Ni plating area S. The weight of P contained in the Ni plating varies in proportion to the thickness T of the Ni plating.

このような現象を踏まえて、本発明者等は、Pに対してInよりも容易に反応しやすい元素の添加がIn含有率の減少を抑制するために有効であることを見出した。   Based on such a phenomenon, the present inventors have found that the addition of an element that easily reacts with P more easily than In is effective for suppressing a decrease in In content.

数多くの元素の中からそのような元素として見出された元素が、以下で説明される、Pと反応してMoP2、MoP、Mo43、Mo3Pなどの化合物を生成する、Mo(モリブデン)である。 An element found as such element among many elements reacts with P to produce compounds such as MoP 2 , MoP, Mo 4 P 3 , Mo 3 P, which will be described below. (Molybdenum).

ここで、図5を参照しながら、本実施の形態であるはんだ材料について具体的に説明する。   Here, the solder material according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG.

なお、図5は、本発明における実施の形態1のはんだ材料を説明するための、90mass%Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成に対してMoが添加された合金を利用して、Au電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるIn含有率の分析結果を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the analysis result of In content rate in the solder after soldering with respect to Au electrode was performed using the added alloy.

まず、Mo含有率の下限について説明する。   First, the lower limit of the Mo content will be described.

ここでは、分析が前述された方法と同様な方法で行われ、Au電極とのはんだ付けが行われた後のIn含有率の測定が行われる。   Here, the analysis is performed by the same method as described above, and the In content after the soldering with the Au electrode is measured.

同試料は、つぎのようにして作成される。   The sample is prepared as follows.

89.7gのSnが、セラミック製のるつぼ内に投入され、温度が500℃に調整されている電気式ジャケットヒータの中に静置される。   89.7 g of Sn is put in a ceramic crucible and left in an electric jacket heater whose temperature is adjusted to 500 ° C.

6.0gのInはSnが溶融したことが確認された後に投入され、3分間の撹拌が行われる。   6.0 g of In is added after it is confirmed that Sn has melted, and stirring is performed for 3 minutes.

0.5gのBiが投入され、3分間の撹拌がさらに行われる。   0.5 g of Bi is charged and stirring is further performed for 3 minutes.

3.5gのAgが投入され、3分間の撹拌がさらに行われる。   3.5 g of Ag is charged and stirring is further performed for 3 minutes.

0.3gのMoが投入され、3分間の撹拌がさらに行われる。   0.3 g of Mo is charged and stirring is further performed for 3 minutes.

その後、るつぼは電気式ジャケットヒータから取り出されて25℃の水が満たされた容器に浸漬され、冷却が行われる。   Thereafter, the crucible is taken out from the electric jacket heater and immersed in a container filled with water at 25 ° C. to be cooled.

In含有率は、(1)Mo含有率がゼロである場合は5.1mass%であるが、(2)Mo含有率が増大すると、Inの減少が抑制されるので、増大していき、(3)Mo含有率が0.2mass%である場合は5.62mass%となり、そして(4)Mo含有率が0.4mass%になるとほぼ6.03mass%になる。   The In content is (1) 5.1 mass% when the Mo content is zero, but (2) When the Mo content increases, the decrease in In is suppressed, 3) When the Mo content is 0.2 mass%, it becomes 5.62 mass%, and (4) When the Mo content becomes 0.4 mass%, it becomes almost 6.03 mass%.

引き続き(5)Mo含有率が0.5mass%、0.6mass%、0.7mass%、0.8mass%としても、In含有率にほとんど変化は見られない。   (5) Even if the Mo content is 0.5 mass%, 0.6 mass%, 0.7 mass%, and 0.8 mass%, there is almost no change in the In content.

Mo含有率が0mass%から0.4mass%であるときの数値を用いて近似直線を描くと、一次関数
(数2)
(In含有率)
=2.33×(Mo含有率)+5.142
のグラフが得られる。
When an approximate straight line is drawn using numerical values when the Mo content is 0 mass% to 0.4 mass%, a linear function (Equation 2)
(In content)
= 2.33 x (Mo content) + 5.142
Is obtained.

したがって、車載基準をAu電極との組み合わせにおいても満足するために必要な5.2mass%以上のIn含有率を確保するためには、Mo含有率が0.025mass%以上であることが望ましい。Mo含有率が0.025mass%以上であれば、Au電極との組み合わせにおいても、はんだ付け後のIn含有率が5.2mass%以上となり、車載基準の信頼性を満たすことができる。   Therefore, in order to secure the In content of 5.2 mass% or more necessary for satisfying the on-vehicle standard even in combination with the Au electrode, the Mo content is preferably 0.025 mass% or more. If the Mo content is 0.025 mass% or more, the In content after soldering is 5.2 mass% or more even in combination with the Au electrode, and the reliability of the on-vehicle standard can be satisfied.

ただし、大量生産におけるはんだ合金のIn含有率の変動幅はおよそ±0.5mass%であるので、In含有率がそのために少し減少する場合がある。   However, since the fluctuation range of the In content of the solder alloy in mass production is about ± 0.5 mass%, the In content may be slightly reduced for that reason.

このような場合においては、近似直線は、(数2)のグラフが大量生産における変動幅の下限である−0.5mass%に相当する下方移動を受けた一次関数
(数3)
(In含有率)
=2.33×(Mo含有率)+4.642
のグラフとなり、In含有率はMo含有率が0.025mass%である場合は4.7mass%である。
In such a case, the approximate straight line is a linear function in which the graph of (Equation 2) has undergone a downward movement corresponding to −0.5 mass%, which is the lower limit of the fluctuation range in mass production (Equation 3)
(In content)
= 2.33 × (Mo content) +4.642
The In content is 4.7 mass% when the Mo content is 0.025 mass%.

したがって、大量生産における変動幅の下限が考慮されると、5.2mass%以上のIn含有率を確保するためには、Mo含有率が少し余裕をもって0.24mass%以上(この数値は、(5.2−4.642)/2.33=0.239≒0.24により算出)であることがより望ましい。 以上においては90mass%Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成を持った合金が利用される場合について説明したが、Inの含有率とMoの含有率とは一定の比率で変わるので、In含有率が異なる場合もそれに応じて取り扱うことができる。   Therefore, when the lower limit of the fluctuation range in mass production is considered, in order to secure an In content of 5.2 mass% or more, the Mo content has a margin of 0.24 mass% or more (this value is (5 2−4.662) /2.33=0.239≈0.24). In the above description, the case where an alloy having a composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In is used has been described. Changes at a constant ratio, so even when the In content is different, it can be handled accordingly.

つぎに、Mo含有率の上限について説明する。   Next, the upper limit of the Mo content will be described.

すなわち、Mo含有率が大きすぎると、溶融時の粘度が上昇して流動性が低下するため電極へのぬれ広がり性が悪くなりやすい。   That is, if the Mo content is too large, the viscosity at the time of melting increases and the fluidity decreases, so that the wettability to the electrode tends to deteriorate.

より具体的に説明すると、Sn基はんだにMoを加えるとMoSn2組成の金属間化合物が生成される。MoSn2組成の金属間化合物の融点は600℃であるため、250〜260℃のはんだ付け温度では、Snは溶融して液体状態になるが、MoSn2は固体状態である。よって、液体の中に固体粒子が浮遊した状態になる。ここで、加えられたMoの量が多くなると固体粒子の量が多くなるため、液体の流動性が低下する。   More specifically, when Mo is added to the Sn-based solder, an intermetallic compound having a MoSn2 composition is generated. Since the melting point of the intermetallic compound having the MoSn2 composition is 600 ° C., Sn melts into a liquid state at a soldering temperature of 250 to 260 ° C., but MoSn2 is in a solid state. Therefore, the solid particles are suspended in the liquid. Here, since the amount of solid particles increases when the amount of added Mo increases, the fluidity of the liquid decreases.

表1はMo含有率とぬれ広がりとの関係をMo含有率が0.1mass%、0.2mass%、・・・、2.0mass%である場合について説明しており、ぬれ広がりについての評価が行われている(その他の表についても同様であるが、数値データに付随する単位はmass%である)。   Table 1 explains the relationship between the Mo content and the wetting spread when the Mo content is 0.1 mass%, 0.2 mass%,..., 2.0 mass%. (The same applies to the other tables, but the unit attached to the numerical data is mass%).

ここでは、Niめっきの膜厚が下限に接近してPの含有量は最小であり、ぬれ広がり性はこの観点からは良好でないと想定されており、Niめっきの膜厚が1μmであるように作成された試料について、ぬれ広がり率の測定がJIS Z 3197「はんだ付け用フラックス試験方法」において規定されている広がり試験方法で行われる。   Here, it is assumed that the Ni plating film thickness approaches the lower limit and the P content is minimum, and the wetting spreadability is not good from this viewpoint, so that the Ni plating film thickness is 1 μm. For the prepared sample, the wetting spread rate is measured by the spread test method defined in JIS Z 3197 “Flux test method for soldering”.

Figure 2014046320
Figure 2014046320

ぬれ広がりの評価に関しては、○はぬれ広がり率が90%以上であることを示しており、△はぬれ広がり率が85%以上で90%未満であることを示しており、×はぬれ広がり率が85%未満であることを示している。   Regarding the evaluation of the wetting spread, ◯ indicates that the wetting spread rate is 90% or more, Δ indicates that the wetting spread rate is 85% or more and less than 90%, and x indicates the wetting spread rate. Is less than 85%.

したがって、良好なはんだ付けにとって重要な90%以上のぬれ広がり率を保証するためには、Mo含有率が1.0mass%以下であることが望ましい。   Therefore, in order to guarantee a wetting spread rate of 90% or more which is important for good soldering, it is desirable that the Mo content is 1.0 mass% or less.

表2は、はんだ付け前のはんだ材料の各種組成と、はんだ付け後におけるはんだ材料のIn含有率変化との関係を組成1〜4および比較例について説明しており、信頼性が判定されている。   Table 2 explains the relationship between the various compositions of the solder material before soldering and the change in the In content of the solder material after soldering for the compositions 1 to 4 and the comparative example, and the reliability is determined. .

Figure 2014046320
Figure 2014046320

In含有率変化についての残量は、Au電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるIn含有率の分析を、EDXを利用して行うことにより測定される。   The remaining amount with respect to the change in the In content is measured by performing an analysis of the In content in the solder after the soldering to the Au electrode is performed using EDX.

In含有率変化についての判定に関しては、○ははんだ付けが行われた後のIn含有率が5.2〜6.8mass%の範囲に含まれていることを示しており、×はIn含有率が5.2mass%未満の範囲であることを示している。   Regarding the determination about the change in the In content, ○ indicates that the In content after soldering is included in the range of 5.2 to 6.8 mass%, and × indicates the In content. Is in the range of less than 5.2 mass%.

信頼性判定に関しては、車載商品の信頼性試験においての温度サイクル試験のサイクル数を2000サイクル以上の要求仕様を満たしていることを基準として、○は基準が満足されることを示しており、×は基準が満足されないことを示している。   Regarding reliability judgment, ○ indicates that the standard is satisfied, based on the fact that the number of cycles of the temperature cycle test in the reliability test of in-vehicle products satisfies the required specification of 2000 cycles or more, × Indicates that the standard is not satisfied.

組成1〜4の信頼性判定から、Sn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料にMoが含有されることにより、In含有率の減少が抑制されたことがわかる。   From the reliability determination of the compositions 1 to 4, it can be seen that the decrease in the In content is suppressed by the inclusion of Mo in the solder material having the Sn-Ag-Bi-In composition.

比較例においては、In含有率の減少を抑制するために有効な元素の添加が行われていないので、はんだ付け後のIn含有率が5.1mass%(In含有率変化は−0.9mass%)であったことからそれについての判定は×である。   In the comparative example, since an effective element was not added to suppress a decrease in the In content, the In content after soldering was 5.1 mass% (the change in In content was -0.9 mass%). ), The judgment about that is x.

次に表3は、Biを含有していないはんだ材料の各種組成とIn含有率変化との関係を組成5〜8について説明しており、信頼性が判定されている。各種判定に関しては、前述の表2と同様である。   Next, Table 3 explains the relationship between various compositions of the solder material not containing Bi and changes in the In content for compositions 5 to 8, and the reliability is determined. The various determinations are the same as in Table 2 above.

Figure 2014046320
Figure 2014046320

この表3の組成5〜8においては、信頼性判定の結果が全て基準を満足しているから、はんだ材料にBiが含有されていなくとも、In含有率の変化に影響を与えないことがわかる。   In the compositions 5 to 8 in Table 3, since the reliability determination results all satisfy the standard, it can be seen that the change in In content is not affected even if Bi is not contained in the solder material. .

はんだ材料のBiは、合金の溶融温度を調整するために加えられており、はんだ材料の熱疲労特性にBi量は影響を与えない。   Bi of the solder material is added to adjust the melting temperature of the alloy, and the amount of Bi does not affect the thermal fatigue characteristics of the solder material.

表2、表3の組成1〜8に信頼性判定の結果から、Au電極に対するはんだ付けにおいても車載商品の信頼性評価を満足するためには、Mo含有率が0.025mass%以上1.0mass%以下であることが望ましく、大量生産における変動幅の下限が考慮されると、Mo含有率が少し余裕をもって0.24mass%以上1.0mass%以下であることがより望ましい。   From the results of the reliability determination in Tables 2 and 3, the Mo content is 0.025 mass% or more and 1.0 mass in order to satisfy the reliability evaluation of the in-vehicle product even in soldering to the Au electrode. When the lower limit of the fluctuation range in mass production is taken into consideration, the Mo content is more preferably 0.24 mass% or more and 1.0 mass% or less with a slight margin.

また、実施の形態におけるはんだ材料を構成するAgの含有率は、以下の理由により決定している。前述にも説明しているが、熱疲労特性は、Snに対するInの固溶強化作用により向上されているため、In量によって熱疲労特性は大きく変化する。しかしながらAgはSnに固溶しないため熱疲労特性は大きく変化しない。   Moreover, the content rate of Ag which comprises the solder material in embodiment is determined for the following reasons. As described above, since the thermal fatigue characteristics are improved by the solid solution strengthening action of In against Sn, the thermal fatigue characteristics vary greatly depending on the amount of In. However, since Ag does not dissolve in Sn, thermal fatigue characteristics do not change greatly.

また、Ag量は、はんだ材料の融点に影響を与えることから、Agの含有率が4mass%を超えると融点が235℃以上になり、はんだ付け時のぬれ広がりが悪くなるため使用できない。よって、Ag含有率の最大値は4mass%とした。また、Agの含有率が小さくなると、Ag3SnのSn相への析出量が少なくなり、機械的強度の特性が低下するため、Ag含有率の最小値は0.3mass%とした。 Moreover, since the amount of Ag affects the melting point of the solder material, if the Ag content exceeds 4 mass%, the melting point becomes 235 ° C. or more, and the wetting and spreading during soldering deteriorates, so it cannot be used. Therefore, the maximum value of the Ag content is set to 4 mass%. Further, when the Ag content is decreased, the amount of Ag 3 Sn deposited on the Sn phase is decreased and the mechanical strength characteristics are lowered. Therefore, the minimum value of the Ag content is set to 0.3 mass%.

次に、実施の形態におけるはんだ材料を構成するBiの含有率は、以下の理由により決定している。最小値は、表3で説明したように、はんだ材料の熱疲労特性に影響を与えないことからゼロも可能である。またBiははんだ合金内部で偏析する性質を持つことから1mass%を超えると偏析量が多くなり、合金が脆くなるために使用できない。よってBi含有率の最大値は1mass%とした。   Next, the content rate of Bi which comprises the solder material in embodiment is determined for the following reasons. As described in Table 3, the minimum value can be zero because it does not affect the thermal fatigue characteristics of the solder material. Further, since Bi has a property of segregating inside the solder alloy, if it exceeds 1 mass%, the amount of segregation increases, and the alloy becomes brittle and cannot be used. Therefore, the maximum value of Bi content was set to 1 mass%.

以上からAgとBiははんだ材料の熱疲労特性に影響を与えないため、Sn−Ag−Bi−InでのIn含有率の効果は、Sn−Ag−InやSn−Bi−Inでも同様に扱うことができると考える。   From the above, since Ag and Bi do not affect the thermal fatigue characteristics of the solder material, the effect of the In content in Sn-Ag-Bi-In is similarly handled in Sn-Ag-In and Sn-Bi-In. I think you can.

なお、はんだ材料の組成については、図5において「Mo(例えば0.1mass%)が添加された90mass%Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%Inの組成」と表記しているが、これを表2、表3におけるはんだ材料の組成表記に置き換えると、「89.9mass%Sn−3.5mass%Ag−0.5mass%Bi−6.0mass%In−0.1mass%Mo」となり、Moの添加によりSnの含有量を減少させている。Inの含有率の変化にSnの微量の増減は、影響を与えないと考えている。   As for the composition of the solder material, “the composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In to which Mo (for example, 0.1 mass%) is added” in FIG. However, when this is replaced with the composition notation of the solder material in Tables 2 and 3, "89.9 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In-0. 1 mass% Mo ”, and the Sn content is reduced by the addition of Mo. It is considered that a slight change in Sn does not affect the change in the In content.

以上の説明から明らかであるように、本発明のはんだ材料は、Pを含むNiめっきを有するAu部品電極のはんだ付けに利用されるはんだ材料であって、5.6〜6.8mass%のInと、0.3〜4.0mass%のAgと、0〜1.0mass%のBiと、0.025〜1.0mass%のMoを含み、残部は、87.2mass%以上のSnのみであることを特徴とする。   As is clear from the above description, the solder material of the present invention is a solder material used for soldering an Au component electrode having Ni plating containing P, and includes 5.6 to 6.8 mass% In. And 0.3-4.0 mass% Ag, 0-1.0 mass% Bi, 0.025-1.0 mass% Mo, and the balance is only 87.2 mass% or more of Sn. It is characterized by that.

本発明の実装体は、Au部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、前述のはんだ材料によって接合されていることを特徴とし、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるAu部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能な実装体を提供することができる。   The mounting body of the present invention is characterized in that an electronic component having an Au component electrode and an electronic circuit board having a substrate electrode are joined by the solder material described above, and is mounted on the electronic circuit board after soldering. It is possible to provide a mounting body that can satisfy the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode.

また、含まれているMoの量は、Niめっきが含むPの量に応じた量であることが 望ましい。   Further, the amount of Mo contained is desirably an amount corresponding to the amount of P contained in the Ni plating.

また、Cu電極とSn−Ag−Bi−In−Moの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部は、CuとMoで金属間化合物を形成することがないため、熱疲労特性の影響度は小さいと考えられる。   Moreover, since the solder part formed using the solder material having the composition of Cu electrode and Sn-Ag-Bi-In-Mo does not form an intermetallic compound with Cu and Mo, thermal fatigue characteristics The degree of influence is considered to be small.

本発明における実施の形態の実装体の模式的な断面図を図6に示す。実装体600は、Cu基板電極631、632を有する電子回路基板630と、基板電極631にAu部品電極621を有する電子部品620、基板電極632にCu部品電極641を有する電子部品640と、Sn−Ag−Bi−In−Moの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部611および612によって接合されている。このような構成の実装体600は、車載商品の信頼性試験の要求仕様を満たしたものである。   FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the mounting body according to the embodiment of the present invention. The mounting body 600 includes an electronic circuit board 630 having Cu substrate electrodes 631 and 632, an electronic component 620 having an Au component electrode 621 on the substrate electrode 631, an electronic component 640 having a Cu component electrode 641 on the substrate electrode 632, and Sn −. They are joined by solder portions 611 and 612 formed using a solder material having a composition of Ag-Bi-In-Mo. The mounting body 600 having such a configuration satisfies the required specifications for the reliability test of the in-vehicle product.

また、基板電極631および632がAu電極であっても良い。   Further, the substrate electrodes 631 and 632 may be Au electrodes.

また、Au部品電極621とSn−Ag−Bi−In−Moの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部611と基板電極631とのはんだ付け前後の模式的な構成図を図7に示す。図7の左側に示した図がはんだ付け前の構成を示し、矢印の先にある右側の図がはんだ付け後を示す。Pを含むNiめっきを有するAu部品電極は、はんだ付け後にはんだ部に小さな丸印で示したMoP2の化合物が生成されている。このMoP2の化合物が生成されることにより、はんだ材料中のIn含有率の低下を防ぐことに役立つ。 Moreover, the schematic block diagram before and behind soldering of the solder part 611 and the board | substrate electrode 631 which were formed using the solder material which has the composition of Au component electrode 621 and Sn-Ag-Bi-In-Mo is shown. 7 shows. The figure shown on the left side of FIG. 7 shows the configuration before soldering, and the figure on the right side at the tip of the arrow shows after soldering. In the Au component electrode having Ni plating containing P, a MoP 2 compound indicated by a small circle is formed on the solder portion after soldering. Formation of this MoP 2 compound helps to prevent a decrease in In content in the solder material.

また今回は、Sn−Ag−Bi−Inの組成を持ったはんだ材料にMoを添加したが、このMoに代わってCo(コバルト)やGa(ガリウム)を用いても、はんだ材料中のIn含有率の低下を防ぐことに役立つ。   In addition, Mo was added to the solder material having the Sn-Ag-Bi-In composition this time, but even if Co (cobalt) or Ga (gallium) is used in place of Mo, the inclusion of In in the solder material Helps prevent rate decline.

本発明におけるはんだ材料および実装体は、Au部品電極に対するはんだ付けにおいても熱疲労特性を満たすことが可能であり、たとえば、電子回路基板のはんだ付けに用いるソルダーペースト等に利用するために有用である。   The solder material and the mounting body in the present invention can satisfy thermal fatigue characteristics even in soldering to an Au component electrode, and are useful for use in, for example, a solder paste used for soldering an electronic circuit board. .

600 実装体
611、612 はんだ部
620、640 電子部品
621 Au部品電極
630 電子回路基板
631、632 Cu基板電極
641 Cu部品電極
600 Mounting body 611, 612 Solder part 620, 640 Electronic component 621 Au component electrode 630 Electronic circuit board 631, 632 Cu substrate electrode 641 Cu component electrode

Claims (2)

Pを含むNiめっきを有するAu部品電極のはんだ付けに利用されるはんだ材料であって、
5.6〜6.8mass%のInと、
0.3〜4.0mass%のAgと、
0〜1.0mass%のBiと、
0.025〜1.0mass%のMoを含み、
残部は、87.2mass%以上のSnのみであることを特徴とする、はんだ材料。
A solder material used for soldering an Au component electrode having Ni plating containing P,
5.6 to 6.8 mass% In,
0.3 to 4.0 mass% Ag;
0 to 1.0 mass% Bi,
Containing 0.025 to 1.0 mass% Mo,
The balance is only 87.2 mass% or more of Sn, which is a solder material.
Au部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、請求項1に記載のはんだ材料によって接合されていることを特徴とする、実装体。   An electronic component having an Au component electrode and an electronic circuit board having a substrate electrode are joined by the solder material according to claim 1.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009011392A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Senju Metal Industry Co., Ltd. In-containing lead-free solder for on-vehicle electronic circuit
WO2010122764A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 パナソニック株式会社 Soldering material and electronic component assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009011392A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Senju Metal Industry Co., Ltd. In-containing lead-free solder for on-vehicle electronic circuit
WO2010122764A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 パナソニック株式会社 Soldering material and electronic component assembly

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