JP2627532B2 - ロウ付け用材料 - Google Patents
ロウ付け用材料Info
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- JP2627532B2 JP2627532B2 JP63104987A JP10498788A JP2627532B2 JP 2627532 B2 JP2627532 B2 JP 2627532B2 JP 63104987 A JP63104987 A JP 63104987A JP 10498788 A JP10498788 A JP 10498788A JP 2627532 B2 JP2627532 B2 JP 2627532B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロウ付け用材料に関し、より詳細には電子部
品における外部リード端子のロウ付けに使用されるロウ
材の改良に関するものである。
品における外部リード端子のロウ付けに使用されるロウ
材の改良に関するものである。
（従来技術及びその課題） 従来、銀70〜90重量％、銅10〜30重量％の合金から成
る銀ロウは接合部材にあまり制約を受けないこと及び使
用温度範囲（熔融温度範囲）が低いことから電子部品、
例えば半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケー
ジや回路配線基板等における外部リード端子のロウ付け
用材料として多用されている。
る銀ロウは接合部材にあまり制約を受けないこと及び使
用温度範囲（熔融温度範囲）が低いことから電子部品、
例えば半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケー
ジや回路配線基板等における外部リード端子のロウ付け
用材料として多用されている。
しかしながら、この従来の銀ロウはそのビッカース硬
度（Hv）が82〜90であり硬いことから熱膨張係数が大き
く相違する２つのもの、例えば半導体素子を収容するた
めの半導体素子収納用パッケージにおいてはムライト質
焼結体（熱膨張係数:4.0〜4.5×10-6/℃）から成る絶縁
容器と、コバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）や42
Alloy（鉄−ニッケル合金）等の鉄合金（熱膨張係数:1
1.5〜13.0×10-6/℃）から成る外部リード端子をロウ付
けする場合、そのロウ付け部に両者の熱膨張係数の相違
に起因する大きな応力が発生、内在しその結果、外部リ
ード端子に小さな外力が印加されても該外力は前記内在
応力と相俊って大となり、外部リード端子を絶縁容器よ
り剥離させてしまうという欠点を有していた。
度（Hv）が82〜90であり硬いことから熱膨張係数が大き
く相違する２つのもの、例えば半導体素子を収容するた
めの半導体素子収納用パッケージにおいてはムライト質
焼結体（熱膨張係数:4.0〜4.5×10-6/℃）から成る絶縁
容器と、コバール（鉄−ニッケル−コバルト合金）や42
Alloy（鉄−ニッケル合金）等の鉄合金（熱膨張係数:1
1.5〜13.0×10-6/℃）から成る外部リード端子をロウ付
けする場合、そのロウ付け部に両者の熱膨張係数の相違
に起因する大きな応力が発生、内在しその結果、外部リ
ード端子に小さな外力が印加されても該外力は前記内在
応力と相俊って大となり、外部リード端子を絶縁容器よ
り剥離させてしまうという欠点を有していた。
（発明の目的） 本発明者等は上記欠点に鑑みて従来のロウ付け用材料
である銀ロウの銅（Cu）に代わる銀（Ag）との合金成分
について種々の実験を行った結果、インジウム（In）、
アンチモン（Sb）はロウ材の使用温度範囲を低下させ、
かつ接合部材との濡れ性を改良するとともにロウ材の主
成分である銀（Ag）のマイグレーション（移行）を有効
に防止し、更にロウ材の硬度を低いものとなし、熱膨張
係数が大きく異なる２つの部材をロウ付けする際、その
両部材間に発生する応力をロウ材の変形により吸収除去
させることによって両部材を強固に接合し得ることを知
見した。
である銀ロウの銅（Cu）に代わる銀（Ag）との合金成分
について種々の実験を行った結果、インジウム（In）、
アンチモン（Sb）はロウ材の使用温度範囲を低下させ、
かつ接合部材との濡れ性を改良するとともにロウ材の主
成分である銀（Ag）のマイグレーション（移行）を有効
に防止し、更にロウ材の硬度を低いものとなし、熱膨張
係数が大きく異なる２つの部材をロウ付けする際、その
両部材間に発生する応力をロウ材の変形により吸収除去
させることによって両部材を強固に接合し得ることを知
見した。
本発明は上記知見に基づき、使用温度範囲が低く、接
合部材に大きな制約を受けないという従来の銀ロウの利
点に加えて、熱膨張係数が大きく異なる２つの部材を強
固にロウ付けすることが可能な新規ロウ付け用材料を提
供することをその目的とするものである。
合部材に大きな制約を受けないという従来の銀ロウの利
点に加えて、熱膨張係数が大きく異なる２つの部材を強
固にロウ付けすることが可能な新規ロウ付け用材料を提
供することをその目的とするものである。
本発明は外部リード端子を有する電子部品、具体的に
は、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージ
やハイブリッドIC用配線基板、コンデンサ、抵抗、マイ
クロスイッチ等の外部リード端子のロウ付け用材料とし
て好適に使用される。
は、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージ
やハイブリッドIC用配線基板、コンデンサ、抵抗、マイ
クロスイッチ等の外部リード端子のロウ付け用材料とし
て好適に使用される。
（課題を解決するための手段） 本発明のロウ付け用材料は銀にインジウム、アンチモ
ンの少なくとも１種を1.0乃至15.0重量％含有させたこ
とを特徴とするものである。
ンの少なくとも１種を1.0乃至15.0重量％含有させたこ
とを特徴とするものである。
本発明のロウ付け用材料においては添加されるインジ
ウム（In）、アンチモン（Sb）はロウ材の硬度及び使用
温度範囲を低下させ、かつ接合部材との濡れ性を良好と
するとともにロウ材の主成分である銀（Ag）のマイグレ
ーション（移行）を防止するための成分であり、その含
有量が1.0重量％未満であると所望の前記性質は付与さ
れず、また15.0重量％を越えるとロウ材の硬度が高くな
り、熱膨張係数が大きく相違する２つの部材をロウ付け
する際、両部材間に発生する応力をロウ材が良好に吸収
することができなくなってロウ付け強度を大幅に低下さ
せてしまうことからインジウム（In）、アンチモン（S
b）はその含有量が1.0乃至15.0重量％の範囲に特定され
る。
ウム（In）、アンチモン（Sb）はロウ材の硬度及び使用
温度範囲を低下させ、かつ接合部材との濡れ性を良好と
するとともにロウ材の主成分である銀（Ag）のマイグレ
ーション（移行）を防止するための成分であり、その含
有量が1.0重量％未満であると所望の前記性質は付与さ
れず、また15.0重量％を越えるとロウ材の硬度が高くな
り、熱膨張係数が大きく相違する２つの部材をロウ付け
する際、両部材間に発生する応力をロウ材が良好に吸収
することができなくなってロウ付け強度を大幅に低下さ
せてしまうことからインジウム（In）、アンチモン（S
b）はその含有量が1.0乃至15.0重量％の範囲に特定され
る。
（実施例） 次に本発明を実施例に基づいて説明する。
まず出発原料として銀（Ag）、インジウム（In）及び
アンチモン（Sb）を第１表に示す組成となるように秤量
し、これを加熱溶融して銀（Ag）とインジウム（In）、
アンチモン（Sb）を合金化させ、所求の形状に加工して
ロウ材試料を得る。
アンチモン（Sb）を第１表に示す組成となるように秤量
し、これを加熱溶融して銀（Ag）とインジウム（In）、
アンチモン（Sb）を合金化させ、所求の形状に加工して
ロウ材試料を得る。
尚、試料番号14は本発明品と比較するための比較試料
であり、従来一般に使用されている銀ロウ（銀:72重量
％、銅:28重量％）である。
であり、従来一般に使用されている銀ロウ（銀:72重量
％、銅:28重量％）である。
次に、得られた各ロウ材試料を使用し、ムライト質焼
結体（熱膨張係数:4.0〜4.5×10-6/℃）から成る基板の
表面に設けた5mm×2mm（面積10mm2）のタングステンメ
タライズ金属層20個に、幅0.4mm、長さ20mm、厚さ0.15m
mのコバール（熱膨張係数:11.5〜13.0×10-6/℃）から
成る外部リード端子の一端を約900℃の温度でロウ付け
し、そのロウ付け状態を顕微鏡により観察するとともに
外部リード端子のロウ付け部と反対の一端にロウ付け面
に体し垂直方向の外力を加えて引っ張り外部リード端子
がムライト質焼結体から成る基板より剥がれた個数を調
べた。
結体（熱膨張係数:4.0〜4.5×10-6/℃）から成る基板の
表面に設けた5mm×2mm（面積10mm2）のタングステンメ
タライズ金属層20個に、幅0.4mm、長さ20mm、厚さ0.15m
mのコバール（熱膨張係数:11.5〜13.0×10-6/℃）から
成る外部リード端子の一端を約900℃の温度でロウ付け
し、そのロウ付け状態を顕微鏡により観察するとともに
外部リード端子のロウ付け部と反対の一端にロウ付け面
に体し垂直方向の外力を加えて引っ張り外部リード端子
がムライト質焼結体から成る基板より剥がれた個数を調
べた。
なお、前記外部リード端子のロウ付け面積は幅0.4m
m、長さ2.5mmの1.0mm2となし、ムライト質焼結体から成
る基板に設けたタングステンメタライズ金属層及び外部
リード端子の外表面にはそれぞれニッケル（Ni）及び金
（Au）がめっきにより層着させてある。
m、長さ2.5mmの1.0mm2となし、ムライト質焼結体から成
る基板に設けたタングステンメタライズ金属層及び外部
リード端子の外表面にはそれぞれニッケル（Ni）及び金
（Au）がめっきにより層着させてある。
上記の結果を第１表に示す。
上記実験結果より明らかな如く、従来の銀ロウ（試料
番号14）はその硬度（ビッカース硬度）が82であり硬い
ことから熱膨張係数が大きく相違する２つの部材をロウ
付けした場合、ロウ付け後に一方の部材に3Kgの力が印
加されると両部材は全て剥離してしまい、ロウ材のロウ
付け強度が極めて低いものであるのに対し、本発明のロ
ウ付け用材料はその硬度（ビッカース硬度）が67以下で
あり軟らかいことからロウ付け後、一方の部分に4Kgの
力の外力が印加されたとしても両部材は剥離することが
一切なく、ロウ材のロウ付け強度が極めて高いことが判
る。
番号14）はその硬度（ビッカース硬度）が82であり硬い
ことから熱膨張係数が大きく相違する２つの部材をロウ
付けした場合、ロウ付け後に一方の部材に3Kgの力が印
加されると両部材は全て剥離してしまい、ロウ材のロウ
付け強度が極めて低いものであるのに対し、本発明のロ
ウ付け用材料はその硬度（ビッカース硬度）が67以下で
あり軟らかいことからロウ付け後、一方の部分に4Kgの
力の外力が印加されたとしても両部材は剥離することが
一切なく、ロウ材のロウ付け強度が極めて高いことが判
る。
次に前記各ロウ材試料における銀のマイグレーション
（移行）につき以下に示す加速度試験により調べる。
（移行）につき以下に示す加速度試験により調べる。
調べる方法としては、まずムライト質焼結体から成る
基板上に幅2.7mm、長さ20mmの矩形状のメタライズ金属
層一対をその先端部が0.7mmの間隔をもって対向するよ
う被着形成するとともに該メタライズ金属層の外表面全
面に第１表に示す各ロウ材試料を約900度の温度で加熱
熔融させて被着する。
基板上に幅2.7mm、長さ20mmの矩形状のメタライズ金属
層一対をその先端部が0.7mmの間隔をもって対向するよ
う被着形成するとともに該メタライズ金属層の外表面全
面に第１表に示す各ロウ材試料を約900度の温度で加熱
熔融させて被着する。
そして次に前記各ロウ材試料が被着された一対のメタ
ライズ金属層間に50μの純水を滴下させるとともに直
流10Vの電圧を印加し、各ロウ材試料より銀を加速度的
に移行させ、該銀の移行により両メタライズ金属層が短
絡状態となるまでの時間を求めるとともにその時間の長
さを各ロウ材試料の耐マイグレーションの評価とした。
ライズ金属層間に50μの純水を滴下させるとともに直
流10Vの電圧を印加し、各ロウ材試料より銀を加速度的
に移行させ、該銀の移行により両メタライズ金属層が短
絡状態となるまでの時間を求めるとともにその時間の長
さを各ロウ材試料の耐マイグレーションの評価とした。
尚、前記ムライト質焼結体上に設けられたメタライズ
金属層はタングステンにより形成し、かつメタライズ金
属層の表面にはニッケル（Ni）をめっきにより層着させ
ておいた。
金属層はタングステンにより形成し、かつメタライズ金
属層の表面にはニッケル（Ni）をめっきにより層着させ
ておいた。
上記の結果を第２表に示す。
上記実験結果からも明らかな如く、銀（Ag）に含有さ
せるインジウム（In）、アンチモン（Sb）の量が少ない
場合、ロウ付け用材料中に含まれる銀（Ag）のマイグレ
ーション（移行）が早く、短時間でメタライズ金属層間
が短絡してしまうのに対し、インジウム（In）、アンチ
モン（Sb）の含有量を1.0乃至15.0重量％とした本発明
のもの（試料番号３乃至12）は従来の銀ロウと同様、銀
（Ag）のマイグレーション（移行）が遅く、近接する２
つのメタライズ金属層間の絶縁を長時間に亘り維持する
ことができる。
せるインジウム（In）、アンチモン（Sb）の量が少ない
場合、ロウ付け用材料中に含まれる銀（Ag）のマイグレ
ーション（移行）が早く、短時間でメタライズ金属層間
が短絡してしまうのに対し、インジウム（In）、アンチ
モン（Sb）の含有量を1.0乃至15.0重量％とした本発明
のもの（試料番号３乃至12）は従来の銀ロウと同様、銀
（Ag）のマイグレーション（移行）が遅く、近接する２
つのメタライズ金属層間の絶縁を長時間に亘り維持する
ことができる。
（発明の効果） 以上の通り、本発明のロウ付け用材料によれば銀（A
g）にインジウム（In）、アンチモン（Sb）のすくなく
とも１種を1.0乃至15.0重量％含有させたことからロウ
付け用材料自身の硬度を低いものとなすことができ該ロ
ウ付け用材料を用いて熱膨張係数が大きく相違する２つ
の部材をロウ付けした場合、両部材間に発生する応力は
前記軟質なロウ付け用材料を変形させることによって吸
収除去され、その結果、両部材を極めて強固にロウ付け
することが可能となる。
g）にインジウム（In）、アンチモン（Sb）のすくなく
とも１種を1.0乃至15.0重量％含有させたことからロウ
付け用材料自身の硬度を低いものとなすことができ該ロ
ウ付け用材料を用いて熱膨張係数が大きく相違する２つ
の部材をロウ付けした場合、両部材間に発生する応力は
前記軟質なロウ付け用材料を変形させることによって吸
収除去され、その結果、両部材を極めて強固にロウ付け
することが可能となる。
また本発明のロウ付け用材料は接合部材と濡れ性及び
耐マイグレーションも優れており、従来の銀ロウと同
様、外部リード端子が多数近接してロウ付けされてなる
電子部品の外部リード端子ロウ付け用材料として好適に
使用することも可能となる。
耐マイグレーションも優れており、従来の銀ロウと同
様、外部リード端子が多数近接してロウ付けされてなる
電子部品の外部リード端子ロウ付け用材料として好適に
使用することも可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博信 東京都千代田区鍛冶町２丁目９番12号 株式会社徳力本店内 (72)発明者 醍醐 隆司 東京都千代田区鍛冶町２丁目９番12号 株式会社徳力本店内 (72)発明者 稲毛 賢吾 東京都千代田区鍛冶町２丁目９番12号 株式会社徳力本店内 審査官 日比野 隆治 (56)参考文献 特開 昭58−6793（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−72159（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−25276（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−5065（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】銀にアンチモンを1.0乃至15.0重量％含有
させてなり、ビッカース硬度が67以下で、ムライト質焼
結体に被着させた金属層に熱膨張係数が11.5×10-6/℃
以上の金属部材をロウ付けするためのロウ付け用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63104987A JP2627532B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | ロウ付け用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63104987A JP2627532B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | ロウ付け用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01273690A JPH01273690A (ja) | 1989-11-01 |
| JP2627532B2 true JP2627532B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=14395444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63104987A Expired - Fee Related JP2627532B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | ロウ付け用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627532B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5720816B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2015-05-20 | 三菱マテリアル株式会社 | 導電性膜 |
| JP5488849B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2014-05-14 | 三菱マテリアル株式会社 | 導電性膜およびその製造方法並びにこれに用いるスパッタリングターゲット |
| JP6384147B2 (ja) * | 2013-07-11 | 2018-09-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 半透明Ａｇ合金膜 |
| CN106319276A (zh) * | 2015-06-25 | 2017-01-11 | 王仁宏 | 一种银合金材料及其制备工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844777A (en) * | 1972-10-04 | 1974-10-29 | Atomic Energy Commission | Filler alloys for fluxless brazing aluminum and aluminum alloys |
| JPS595065A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 表皮材と基材の一体成形加工法 |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP63104987A patent/JP2627532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01273690A (ja) | 1989-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
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