JP3476464B2 - すずビスマス半田ペーストと，このペーストを利用して，高温特性の改良された接続を形成する方法 - Google Patents
すずビスマス半田ペーストと，このペーストを利用して，高温特性の改良された接続を形成する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、高温特性が強化されたすずビスマス半田接
続を形成する半田ペーストに関する。さらに詳しくは、
すずビスマス合金の粉末と、製品接続の高温特性を強化
するのに有効な第三金属（金もしくは銀が望ましい）の
粉末との混合物によって構成される半田ペーストに関す
る。
続を形成する半田ペーストに関する。さらに詳しくは、
すずビスマス合金の粉末と、製品接続の高温特性を強化
するのに有効な第三金属（金もしくは銀が望ましい）の
粉末との混合物によって構成される半田ペーストに関す
る。
背景技術
半田ペーストは、たとえば、部材をプリント回路基板
などに表面実装するために、半田接続を形成するのに用
いられる。通常のペーストは、半田合金から作られ粉末
によって構成され、この粉末はフラックスを含有する液
状ビヒクル内に分散される。ビヒクルは、消耗性の有機
バインダによって構成され、粉末を、自立的に形状を保
持する塗膜内（self−sustaining mass following appl
ication）に固定できる。接続を形成するため、基板
は、第１の接合面を構成する半田濡れ性の接合パッドを
特徴とする。同様に、部材は、第２の半田濡れ性接合面
（例：接点）を含む。半田ペーストは、たとえば、スク
リーン印刷によって接合パッドに塗布されるのに有効で
あり、その後、部材は、第２接合面が半田ペーストの付
着層（deposit）に接する形で配置される。ついでアッ
センブリが加熱されてビヒクルを蒸発させ、半田合金を
溶融しリフローする。半田合金は、冷却後直ちに再び固
化して、接合面と接合して接続を完成する。半田接続は
部材を基板に物理的に付着させるのみならず、基板上の
接合パッドと、部材の接点とを電気的に接続して、加工
目的の部材との間で電流が流れるようにする。
などに表面実装するために、半田接続を形成するのに用
いられる。通常のペーストは、半田合金から作られ粉末
によって構成され、この粉末はフラックスを含有する液
状ビヒクル内に分散される。ビヒクルは、消耗性の有機
バインダによって構成され、粉末を、自立的に形状を保
持する塗膜内（self−sustaining mass following appl
ication）に固定できる。接続を形成するため、基板
は、第１の接合面を構成する半田濡れ性の接合パッドを
特徴とする。同様に、部材は、第２の半田濡れ性接合面
（例：接点）を含む。半田ペーストは、たとえば、スク
リーン印刷によって接合パッドに塗布されるのに有効で
あり、その後、部材は、第２接合面が半田ペーストの付
着層（deposit）に接する形で配置される。ついでアッ
センブリが加熱されてビヒクルを蒸発させ、半田合金を
溶融しリフローする。半田合金は、冷却後直ちに再び固
化して、接合面と接合して接続を完成する。半田接続は
部材を基板に物理的に付着させるのみならず、基板上の
接合パッドと、部材の接点とを電気的に接続して、加工
目的の部材との間で電流が流れるようにする。
通常の半田は、すず鉛合金から作られる。すずビスマ
ス合金から成る無鉛半田合金を作ることが提案されてい
るが、すずビズマス合金は、微小電子パッケージがその
使用中に遭遇する種類の昇温時に、良好な機械特性を示
さない傾向がある。具体的には、このような合金は、10
0℃くらい低い温度でも、許容不能なほど柔らかくなる
傾向があり、通常のすず鉛半田と比較して、融解温度が
相対的に低い。
ス合金から成る無鉛半田合金を作ることが提案されてい
るが、すずビズマス合金は、微小電子パッケージがその
使用中に遭遇する種類の昇温時に、良好な機械特性を示
さない傾向がある。具体的には、このような合金は、10
0℃くらい低い温度でも、許容不能なほど柔らかくなる
傾向があり、通常のすず鉛半田と比較して、融解温度が
相対的に低い。
発明の開示
本発明は、組成的に異なる金属粉末の混合物を含む半
田ペーストを意図し、この粉末は、合金を作って半田接
続を形成する。したがって、このペーストは、すずビス
マス半田合金から作られる第１金属粉末によって構成さ
れる。このペーストはさらに第２の金属粉末によって構
成され、第２の粉末は、融解温度を上昇させ、すずビス
マス合金の機械特性を向上させるのに有効な第三金属か
ら成る。金もしくは銀が第三金属として望ましい。具体
的には、1.0から2.2の重量パーセントの金を添加する
と、その結果生じる接続の所望の高温特性を大幅に向上
させるのに有効であることが判明した。
田ペーストを意図し、この粉末は、合金を作って半田接
続を形成する。したがって、このペーストは、すずビス
マス半田合金から作られる第１金属粉末によって構成さ
れる。このペーストはさらに第２の金属粉末によって構
成され、第２の粉末は、融解温度を上昇させ、すずビス
マス合金の機械特性を向上させるのに有効な第三金属か
ら成る。金もしくは銀が第三金属として望ましい。具体
的には、1.0から2.2の重量パーセントの金を添加する
と、その結果生じる接続の所望の高温特性を大幅に向上
させるのに有効であることが判明した。
本発明の一つの側面では、半田濡れ性の接合面間、た
とえばプリント回路基板の接合パッドと、部材の接点と
の間に、半田接続を形成する方法が提供される。この方
法は、接合面を、半田ペーストの付着層に接する形で配
置する段階によって構成され、半田ペーストは、すずビ
スマス半田合金の粉末と第三金属の粉末との混合物を含
有する。このアッセンブリは加熱されて、すずビスマス
半田合金を溶融する。すずビスマス粉末は、溶融すると
直ちに合着して、液状半田を形成し、液状半田は、半田
接続のベースを形成する。同時に、第２粉末の第三金属
が液状半田内に溶融する。液状半田は、冷却後直ちに固
化して、接合面と接合して、半田接続を完成する。この
半田接続は、第三金属とすずビスマス合金との合金の結
果、融解温度の上昇を含め、高温機械特性の強化を示
す。
とえばプリント回路基板の接合パッドと、部材の接点と
の間に、半田接続を形成する方法が提供される。この方
法は、接合面を、半田ペーストの付着層に接する形で配
置する段階によって構成され、半田ペーストは、すずビ
スマス半田合金の粉末と第三金属の粉末との混合物を含
有する。このアッセンブリは加熱されて、すずビスマス
半田合金を溶融する。すずビスマス粉末は、溶融すると
直ちに合着して、液状半田を形成し、液状半田は、半田
接続のベースを形成する。同時に、第２粉末の第三金属
が液状半田内に溶融する。液状半田は、冷却後直ちに固
化して、接合面と接合して、半田接続を完成する。この
半田接続は、第三金属とすずビスマス合金との合金の結
果、融解温度の上昇を含め、高温機械特性の強化を示
す。
図面の簡単な説明
添付図を参照して本発明を詳しく説明する。
第１図は、本発明による半田ペーストを用いた、プリ
ント回路基板と電気部材のアッセンブリの断面図であ
る。
ント回路基板と電気部材のアッセンブリの断面図であ
る。
第２図は、半田をリフローして半田接続を形成した後
の、第１図のアッセンブリの断面図である。
の、第１図のアッセンブリの断面図である。
第３図は、融解温度を、すずビスマス半田合金中の金
濃度との相関関係で示したグラフである。および、 第４図は、本発明による半田ペーストから形成される
金含有のすずビスマス合金を含む、いくつかの半田合金
について、ヌープ硬さを、温度との相関関係で示したグ
ラフである。
濃度との相関関係で示したグラフである。および、 第４図は、本発明による半田ペーストから形成される
金含有のすずビスマス合金を含む、いくつかの半田合金
について、ヌープ硬さを、温度との相関関係で示したグ
ラフである。
発明を実施するための最良の形態
好適な実施例において、本発明による半田ペースト
は、無鉛半田接続を形成して、電気部材をプリント回路
基板上にマウントするのに用いられる。このペーストの
適切な製法は、すずビスマス半田の粉末を含有する商業
的な半田ペーストに、金粉を添加することである。好適
なすずビスマス半田の粉末は、約60重量パーセントがビ
スマス、残りがすずから成る近共晶（near eutectic）
合金によって構成され、不純物として0.1パーセント未
満の鉛を含有するのが望ましい。このすずビスマス粉末
は−200から＋325メッシュの大きさで、ビヒクル内に分
散される。ビヒクルは、高沸点のアルコールおよびグリ
コール溶剤から成り、また白色松やに（white rosin）
化合物によって構成されるフラックスを含有する。この
ペーストはまた、粉末を粘着性被覆層内に接合するのに
有効な消耗性の有機バインダ（エチル・セルロース化合
物が適する）を含む。適切なペーストは、Indalloy 281
という商標名でアメリカのIndium Corporationから商業
的に入手可能である。金粉が、すずビスマス半田ペース
トに添加されて、本発明によるペーストを作る。この金
粉は、約５から10ミクロンの寸法を有する粒子を特徴と
した。金の添加は、金属粉末の総重量を基に計算して約
1.0から2.2重量パーセントが望ましい。
は、無鉛半田接続を形成して、電気部材をプリント回路
基板上にマウントするのに用いられる。このペーストの
適切な製法は、すずビスマス半田の粉末を含有する商業
的な半田ペーストに、金粉を添加することである。好適
なすずビスマス半田の粉末は、約60重量パーセントがビ
スマス、残りがすずから成る近共晶（near eutectic）
合金によって構成され、不純物として0.1パーセント未
満の鉛を含有するのが望ましい。このすずビスマス粉末
は−200から＋325メッシュの大きさで、ビヒクル内に分
散される。ビヒクルは、高沸点のアルコールおよびグリ
コール溶剤から成り、また白色松やに（white rosin）
化合物によって構成されるフラックスを含有する。この
ペーストはまた、粉末を粘着性被覆層内に接合するのに
有効な消耗性の有機バインダ（エチル・セルロース化合
物が適する）を含む。適切なペーストは、Indalloy 281
という商標名でアメリカのIndium Corporationから商業
的に入手可能である。金粉が、すずビスマス半田ペース
トに添加されて、本発明によるペーストを作る。この金
粉は、約５から10ミクロンの寸法を有する粒子を特徴と
した。金の添加は、金属粉末の総重量を基に計算して約
1.0から2.2重量パーセントが望ましい。
第１図を参照して、抵抗器などの個別部材10を、本発
明による半田ペーストを利用して、プリント回路基板12
にマウントするためのアッセンブリを示す。プリント回
路基板12は、誘電基板18に付着された金属銅トレース16
によって構成され、誘電基板FR4カードという種類のも
ので、エポキシ樹脂およびガラス繊維の膜から成る。ト
レース16は、部材10を付着する箇所である表面実装パッ
ド20を含む。基板12はさらに半田ストップ22によって構
成され、半田ストップは、半田非濡れ性の障壁を設ける
エポキシ・ベースまたはその他の適切なポリマー樹脂か
ら成る。半田ストップ22はトレース16に施されて、半田
合金が広がるのをブロックし、これによりリフロー中、
半田合金を接合パッド20に限定する。半田ペーストの付
着層24は、すずビスマス半田の粉末と金粉の混合物によ
って構成され、スクリーン印刷によって接合パッド20に
塗布される。部材10は、パラジウム銀合金から作られる
接点30によって構成され、この接点が、接続の接合面を
構成する。半田ペーストの付着（deposition）24後、部
材10は、接点30が付着層24に接する形で、プリント回路
基板12と共に組み立てられる。
明による半田ペーストを利用して、プリント回路基板12
にマウントするためのアッセンブリを示す。プリント回
路基板12は、誘電基板18に付着された金属銅トレース16
によって構成され、誘電基板FR4カードという種類のも
ので、エポキシ樹脂およびガラス繊維の膜から成る。ト
レース16は、部材10を付着する箇所である表面実装パッ
ド20を含む。基板12はさらに半田ストップ22によって構
成され、半田ストップは、半田非濡れ性の障壁を設ける
エポキシ・ベースまたはその他の適切なポリマー樹脂か
ら成る。半田ストップ22はトレース16に施されて、半田
合金が広がるのをブロックし、これによりリフロー中、
半田合金を接合パッド20に限定する。半田ペーストの付
着層24は、すずビスマス半田の粉末と金粉の混合物によ
って構成され、スクリーン印刷によって接合パッド20に
塗布される。部材10は、パラジウム銀合金から作られる
接点30によって構成され、この接点が、接続の接合面を
構成する。半田ペーストの付着（deposition）24後、部
材10は、接点30が付着層24に接する形で、プリント回路
基板12と共に組み立てられる。
接続を完成するため、第１図に示すアッセンブリは、
140℃以上の温度（160℃以上が望ましい）に加熱され
て、半田合金をリフローする。加熱の初期段階中、付着
層24内の残留溶剤および有機バインダが分解して蒸発す
る。アッセンブリが約138.5℃以上（共融温度）で加熱
されるにつれ、すずビスマス粒子が溶融、合着して、液
相を作る。同時に、この液相は金粉を溶融し始める。昇
温で、接合パッド20と接点30を濡らす一様な液体が形成
される。濡れ性は、白色松やにフラックスの作用によっ
て促進される。アッセンブリは冷却されて、第２図の半
田接続32を作り、この接続が接合パッド20および接点30
と接合し、その間を間断なく埋めていって、部材10を基
板12に付着し、またパッド20と接点30とを電気的に接続
する。接続32は、第１金属粉末の半田合金に由来するす
ずとビスマスから実質的に構成され、第２金属粉末由来
の金を（約1.0から2.2重量パーセントの量が望ましい）
含む。
140℃以上の温度（160℃以上が望ましい）に加熱され
て、半田合金をリフローする。加熱の初期段階中、付着
層24内の残留溶剤および有機バインダが分解して蒸発す
る。アッセンブリが約138.5℃以上（共融温度）で加熱
されるにつれ、すずビスマス粒子が溶融、合着して、液
相を作る。同時に、この液相は金粉を溶融し始める。昇
温で、接合パッド20と接点30を濡らす一様な液体が形成
される。濡れ性は、白色松やにフラックスの作用によっ
て促進される。アッセンブリは冷却されて、第２図の半
田接続32を作り、この接続が接合パッド20および接点30
と接合し、その間を間断なく埋めていって、部材10を基
板12に付着し、またパッド20と接点30とを電気的に接続
する。接続32は、第１金属粉末の半田合金に由来するす
ずとビスマスから実質的に構成され、第２金属粉末由来
の金を（約1.0から2.2重量パーセントの量が望ましい）
含む。
そのため、本発明は、蒸発可能なビヒクル内に分散さ
れた金属粉末の混合物を含む半田ペーストを提供する。
この混合物は主に、すずとビスマスの半田合金から成る
粉末から作られる。一般に、約30から70重量パーセント
のビスマスを含有するすず合金は、融解温度が、エポキ
シ・ベースのプリント回路基板のような従来の基板材料
上でリフローを可能にするほど低く、実質的に鉛を含ま
ない高純度で利用可能である。好適な合金は、約48から
68重量パーセントのビスマスを含む。また、半田粉末に
最初から他の合金物質を少量（通常４％未満）含有し
て、機械特性を強化することもできる。このペーストは
さらに、第三金属を含有する第２金属粉末の少量の添加
によって構成され、すずビスマス半田の機械特性を強化
する。すずビスマス半田と合金を作るのに適した第三金
属には、金および銀が含まれ、金が望ましい。好適な実
施例の第２金属粉末は、純粋形態の第三金属から成る
が、第三金属は、すずもしくはビスマスとの合金を含
め、前もって合金にしたものでもよい。加熱して半田ペ
ーストをリフローする間、すずビスマス粉末が最初に溶
融してリフローする。本発明の大きな利点は、すずビス
マス半田のリフローが比較的低温で始まることであり、
この温度は、接続を形成する金含有合金の融解温度より
も大幅に低い。これによって、リフローの初期段階中、
接合面の濡れ性が促進され、この濡れ性は強い半田接合
の形成に不可欠である。上記事項にも拘らず、第三金属
が最終的に液相中に溶融して、すずおよびビスマスと合
金を作り、高温特性が強化された接続を形成する。
れた金属粉末の混合物を含む半田ペーストを提供する。
この混合物は主に、すずとビスマスの半田合金から成る
粉末から作られる。一般に、約30から70重量パーセント
のビスマスを含有するすず合金は、融解温度が、エポキ
シ・ベースのプリント回路基板のような従来の基板材料
上でリフローを可能にするほど低く、実質的に鉛を含ま
ない高純度で利用可能である。好適な合金は、約48から
68重量パーセントのビスマスを含む。また、半田粉末に
最初から他の合金物質を少量（通常４％未満）含有し
て、機械特性を強化することもできる。このペーストは
さらに、第三金属を含有する第２金属粉末の少量の添加
によって構成され、すずビスマス半田の機械特性を強化
する。すずビスマス半田と合金を作るのに適した第三金
属には、金および銀が含まれ、金が望ましい。好適な実
施例の第２金属粉末は、純粋形態の第三金属から成る
が、第三金属は、すずもしくはビスマスとの合金を含
め、前もって合金にしたものでもよい。加熱して半田ペ
ーストをリフローする間、すずビスマス粉末が最初に溶
融してリフローする。本発明の大きな利点は、すずビス
マス半田のリフローが比較的低温で始まることであり、
この温度は、接続を形成する金含有合金の融解温度より
も大幅に低い。これによって、リフローの初期段階中、
接合面の濡れ性が促進され、この濡れ性は強い半田接合
の形成に不可欠である。上記事項にも拘らず、第三金属
が最終的に液相中に溶融して、すずおよびビスマスと合
金を作り、高温特性が強化された接続を形成する。
第３図は、融解温度を、58重量パーセントがビスマ
ス、残りがすずから成る合金中の金濃度との相関関係で
示したグラフである。図に示すように、１重量パーセン
トのように低い金の濃度で、合金の融解温度が大幅に上
昇する。濃度が約2.2重量パーセントを超えると、融解
温度は約210℃を超える。通常の加工法では、溶融を加
速し、サイクル・タイムを減らすために、半田は融解温
度より20℃から40℃高い温度でリフローされる。したが
って、金を約2.2重量パーセント以上含有する合金は、
高いリフロー温度が必要となり、これが、電子パッケー
ジで通常見られる他の機能に損傷を与える傾向がある。
また、これより高い金濃度では、すず金の内側の金属相
（inner metallic phase）の形成が顕著になり、接続の
機械特性を低下させる傾向がある。製品接続中の好適な
金濃度は、約1.0から2.2の重量パーセントの金である。
ス、残りがすずから成る合金中の金濃度との相関関係で
示したグラフである。図に示すように、１重量パーセン
トのように低い金の濃度で、合金の融解温度が大幅に上
昇する。濃度が約2.2重量パーセントを超えると、融解
温度は約210℃を超える。通常の加工法では、溶融を加
速し、サイクル・タイムを減らすために、半田は融解温
度より20℃から40℃高い温度でリフローされる。したが
って、金を約2.2重量パーセント以上含有する合金は、
高いリフロー温度が必要となり、これが、電子パッケー
ジで通常見られる他の機能に損傷を与える傾向がある。
また、これより高い金濃度では、すず金の内側の金属相
（inner metallic phase）の形成が顕著になり、接続の
機械特性を低下させる傾向がある。製品接続中の好適な
金濃度は、約1.0から2.2の重量パーセントの金である。
第５図は、ヌープ硬さ（グラム／ミクロン）を温度と
の相関関係で示したグラフである。曲線Ａは、金約2.0
重量パーセント、ビスマス58重量パーセント、残りがす
ずから成る合金の新しい硬さを示し、この合金は本発明
により製造されるペーストによって作られる。比較目的
のため、曲線Ｂは、金を含まない同時のすずビスマス合
金の硬さを示し、曲線Ｃは、銀約２重量パーセント、鉛
約36重量パーセント、残りがすずから成る標準的なすず
鉛半田合金を示す。図に示すように、金を添加すると、
昇温時のビスマスすず半田合金の硬さが大幅に上昇し、
約110℃から150℃の範囲内では、すず鉛合金に匹敵する
硬さとなる。一般に、硬さは、強度の増加を示すと考え
られ、本発明によるペースト由来のすずビスマス金の合
金は、結果として、より強力で耐久性のある接続を生
じ、この接続は、微小電子パッケージがその使用中に遭
遇する種類の温度の急上昇に、より耐えられる。
の相関関係で示したグラフである。曲線Ａは、金約2.0
重量パーセント、ビスマス58重量パーセント、残りがす
ずから成る合金の新しい硬さを示し、この合金は本発明
により製造されるペーストによって作られる。比較目的
のため、曲線Ｂは、金を含まない同時のすずビスマス合
金の硬さを示し、曲線Ｃは、銀約２重量パーセント、鉛
約36重量パーセント、残りがすずから成る標準的なすず
鉛半田合金を示す。図に示すように、金を添加すると、
昇温時のビスマスすず半田合金の硬さが大幅に上昇し、
約110℃から150℃の範囲内では、すず鉛合金に匹敵する
硬さとなる。一般に、硬さは、強度の増加を示すと考え
られ、本発明によるペースト由来のすずビスマス金の合
金は、結果として、より強力で耐久性のある接続を生
じ、この接続は、微小電子パッケージがその使用中に遭
遇する種類の温度の急上昇に、より耐えられる。
第３図および第４図は、すずビスマス合金への金の添
加に関するが、すずビスマス合金における同様の融解温
度の上昇は、銀を添加しても達成されると考えられる。
したがって、銀は、すずとビスマスの合金によって形成
される接続の高温特性を強化するのに、適切に代用でき
る。
加に関するが、すずビスマス合金における同様の融解温
度の上昇は、銀を添加しても達成されると考えられる。
したがって、銀は、すずとビスマスの合金によって形成
される接続の高温特性を強化するのに、適切に代用でき
る。
図に示す実施例では、本発明による金の添加を含有す
るように作られた半田ペーストを用いて、個別部材をプ
リント回路基板にマウントした。リフロー中、半田ペー
ストの金属粉末は合着して液状半田を形成し、液状半田
は、プリント回路基板の接合パッドである第１接合面
と、部材の接点である第２接合面とを濡らし、冷却後直
ちに固化して、所望の半田接続を形成する。銅プラチナ
銀合金が接合面に選択されたが、接合面は、半田濡れ性
であるニッケルもしくはその他の任意の金属からも、強
い半田接合の形成に適する形で作られる。また、本発明
は、プリント回路基板もしくはセラミック・チップ・キ
ャリヤなどの基板と、集積回路チップ上に配置される接
合パッドとの間に、半田バンプ接続を形成するのにも容
易に対応できる。
るように作られた半田ペーストを用いて、個別部材をプ
リント回路基板にマウントした。リフロー中、半田ペー
ストの金属粉末は合着して液状半田を形成し、液状半田
は、プリント回路基板の接合パッドである第１接合面
と、部材の接点である第２接合面とを濡らし、冷却後直
ちに固化して、所望の半田接続を形成する。銅プラチナ
銀合金が接合面に選択されたが、接合面は、半田濡れ性
であるニッケルもしくはその他の任意の金属からも、強
い半田接合の形成に適する形で作られる。また、本発明
は、プリント回路基板もしくはセラミック・チップ・キ
ャリヤなどの基板と、集積回路チップ上に配置される接
合パッドとの間に、半田バンプ接続を形成するのにも容
易に対応できる。
本発明は一定の実施例に関して説明してきたが、上記
の説明に限定することを意図するものではなく、以下に
示す請求の範囲に記載される範囲にとどめることを意図
する。
の説明に限定することを意図するものではなく、以下に
示す請求の範囲に記載される範囲にとどめることを意図
する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ミラー、デニス
アメリカ合衆国イリノイ州バリントン、
サウス・ショア・コート1449
(56)参考文献 特開 平４−22595（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−117627（ＪＰ，Ａ)
特公 昭36−19108（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 35/22 - 35/26
Claims (7)
- 【請求項１】半田ペーストであって、 蒸発可能なビヒクルと、 前記蒸発可能なビヒクル内に分散され、30から70重量パ
ーセントのビスマスとすずとから成る半田合金から作ら
れる第１金属粉末と、 前記蒸発可能なビヒクル内に分散され、かつ金または金
とビスマスもしくはすずのうち少なくとも一方との合金
のいずれかからなる第２金属粉末であって、前記金が前
記金属粉末の総重量を基にその1.0から2.2重量パーセン
ト、存在する第２金属粉末と によって構成されることを特徴とする半田ペースト。 - 【請求項２】前記半田合金が、48から68重量パーセント
のビスマスとすずとによって構成されることを特徴とす
る、請求項１記載の半田ペースト。 - 【請求項３】第１半田濡れ性接合面および第２半田濡れ
性接合面を接合する半田接続を形成する方法であって、 前記第１および第２接合面を、半田ペーストに接する形
で配置して、アッセンブリを形成する段階であって、前
記半田ペーストは、蒸発可能なビヒクル内に分散された
第１および第２金属粉末の混合物によって構成され、前
記第１金属粉末は、30から70重量パーセントのすずとビ
スマスとから成る半田合金から作られ、前記第２金属粉
末は、金または金とビスマスもしくはすずのうち少なく
とも一方との合金のいずれかからなる第三金属によって
構成される段階， 前記アッセンブリを、前記ビヒクルを蒸発させるととも
に半田合金を溶融して液状半田を形成し、前記第三金属
を前記液状半田内に溶融するのに有効な温度に加熱する
段階，および、 前記アッセンブリを冷却して前記液状半田を固化させ
て、前記第１および第２接合面と接合された、前記金属
粉末の総重量に対して1.0から2.2重量パーセントの金を
含む量の前記第三金属を含有する半田合金から成る半田
接続を形成する段階， によって構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項４】前記半田合金が、48から68重量パーセント
のビスマスとすずとによって構成されることを特徴とす
る、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】電気部材をプリント回路基板に付着させる
半田接続を形成する方法であって、 半田ペーストの付着層を、プリント回路基板の接合パッ
ドの上に塗布する段階であって、前記ペーストは、蒸発
可能なビヒクル内に分散された第１金属粉末および第２
金属粉末によって構成され、前記第１金属粉末は、30か
ら70重量パーセントのビスマスとすずとから成る半田合
金から作られ、前記第２金属粉末は金または金とビスマ
スもしくはすずのうち少なくとも一方との合金のいずれ
かからなる段階， 前記部材の半田濡れ性接合面を、前記プリント回路基板
上の前記付着層に接する形で配置して、アッセンブリを
形成する段階， 前記アッセンブリを加熱して、前記ビヒクルを蒸発さ
せ、前記半田合金を溶融して、液状半田を形成する段階
であって、前記第２金属粉末は、前記液状半田の中に溶
融する段階，および、 前記アッセンブリを冷却して、前記液状半田を固化し
て、前記部材を前記プリント回路基板と接合する半田接
続を形成する段階であって、前記半田接続は、1.0〜2.2
重量パーセントの金を含有するすずビスマス半田合金か
ら成る段階，によって構成されることを特徴とする方
法。 - 【請求項６】前記加熱段階が、前記アッセンブリを140
℃以上で加熱する段階によって構成されることを特徴と
する、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】前記加熱段階が、前記アッセンブリを160
℃以上で加熱する段階によって構成されることを特徴と
する、請求項５記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US069,640 | 1993-06-01 | ||
| US08/069,640 US5389160A (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Tin bismuth solder paste, and method using paste to form connection having improved high temperature properties |
| PCT/US1994/003730 WO1994027777A1 (en) | 1993-06-01 | 1994-04-05 | Tin-bismuth solder paste and method of use |
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|---|---|
| JPH07509662A JPH07509662A (ja) | 1995-10-26 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0655961B1 (ja) |
| JP (1) | JP3476464B2 (ja) |
| KR (1) | KR100213695B1 (ja) |
| AT (1) | ATE194533T1 (ja) |
| CA (1) | CA2140253C (ja) |
| DE (1) | DE69425224T2 (ja) |
| WO (1) | WO1994027777A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5573602A (en) * | 1994-12-19 | 1996-11-12 | Motorola, Inc. | Solder paste |
| DE19542043A1 (de) * | 1995-01-31 | 1996-08-01 | Hewlett Packard Co | Bleifreie Niedertemperaturlegierung und Verfahren zur Bildung einer mechanisch überlegenen Verbindung unter Verwendung dieser Legierung |
| DE19538992A1 (de) * | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Hewlett Packard Co | Wismut-Zinn-Lötmittel-Verbindungen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften |
| CN1040303C (zh) * | 1995-06-30 | 1998-10-21 | 三星电机株式会社 | 通用无铅焊料 |
| JP3220635B2 (ja) | 1996-02-09 | 2001-10-22 | 松下電器産業株式会社 | はんだ合金及びクリームはんだ |
| TW369451B (en) * | 1996-05-10 | 1999-09-11 | Ford Motor Co | Solder composition and method of using to interconnect electronic components to circuits on thermoplastic substrates |
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1993
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1994
- 1994-04-05 AT AT94932155T patent/ATE194533T1/de not_active IP Right Cessation
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- 1994-04-05 CA CA002140253A patent/CA2140253C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1994-09-09 US US08/304,025 patent/US5429292A/en not_active Expired - Lifetime
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