JP3945915B2 - はんだ用Ｚｎ合金 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の組立等で用いられる高温はんだ用のＺｎ合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワートランジスタ素子のダイボンディングを始めとする各種電子部品の組み立て工程において、３００℃程度の融点を有する高温はんだが用いられている。こうした高温はんだとしては、Ｐｂ５％Ｓｎ合金に代表されるＰｂ系合金が従来より用いられてきた。
【０００３】
環境汚染に対する配慮から、Ｐｂの使用は制限されるべきである。電子組み立て用の高温はんだの分野においても、Ｐｂを含まないものが求められてきている。
【０００４】
しかしながら、Ｐｂ系合金を代替できる３００℃近い融点を有する合金系は未だ見出されていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる点に鑑み、電子部品の組立等で用いるのに好適な、３００℃に近い融点を有する高温はんだ用合金を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の合金は、ＺｎＡｌ共晶合金を基本とし、そこにＭｇとＧａを添加することにより低融点化を図ったものである。
【０００７】
ＺｎＡｌ共晶合金は共晶温度が３８０℃付近にあるといわれているが、固相線と液相線がそれぞれ３０５℃と３１５℃であるＰｂ５％Ｓｎ合金に比べると融点がまだ高く、Ｐｂ系高温はんだ合金の代替として用いるにはさらなる低融点化が望まれる。ＭｇとＧａは、低融点化を達成するための添加元素であると同時に、合金のクリープ強度を向上させ、接合信頼性を向上させる。
【０００８】
Ｍｇを単独で添加しても融点を低下させることは可能であるが、十分な効果を得るためには多量のＭｇを添加しなかればならず、その場合には合金の濡れ性が悪化してはんだとして用いるのに適当ではなくなる。
【０００９】
一方、Ｇａを単独で添加すると、常温付近で液相が生じ固相線温度が非常に低くなってしまうという問題が発生する。
【００１０】
発明者は、ＭｇとＧａを同時に添加することにより、Ｇａ添加に起因する低温での液相の出現を防止し、かつ融点を十分に低下させられることを見出した。
【００１１】
即ち、上記の目的を達成するための本発明のはんだ用Ｚｎ合金は、Ａｌを１〜９重量％、Ｍｇを０．０５質量％以上０．５重量％未満、Ｇａを０．１〜８重量％含み、残部がＺｎ及び不可避不純物からなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のＺｎ合金において、Ａｌ濃度を１〜９重量％としたのは、この濃度範囲をはずれると融点の向上が著しくなるからである。ちなみにＺｎＡｌ共晶のＡｌ濃度は５％であり、本発明の合金においても、Ａｌ濃度は５％前後にとるのが好ましい。
【００１３】
また、Ｍｇ濃度を０．０５質量％以上０．５重量％未満としたのは、下限濃度未満では低温での液相の出現を防止する効果、及び融点を低下させる効果が不十分であるからであり、逆に上限濃度を超えると融点はさらに低下するものの、合金の濡れ性が低下するからである。
【００１４】
また、Ｇａ濃度を０．１〜８重量％としたのは、下限濃度未満では融点の低下効果が不十分であるからであり、逆に上限濃度を超えるとＭｇの添加によっても低温での液相の出現を防止できなくなるからである。
【００１５】
【実施例】
純度９９．９％のＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｇａを用いて、表１に示す組成のＺｎ合金を大気溶解炉により溶製した。得られた合金の評価として、固相線及び液相線の融点を、ＤＳＣ（ＭＡＣ ＳＣＩＥＮＣＥ社製ＤＳＣ３１００型、温度勾配１０℃／分）を用いて測定した。また、濡れ性の評価として、液相線温度より２０℃高い温度で大気中に保持した溶融合金浴中にＡｇめっきを施した銅片を５秒間侵漬し、Ａｇめっき面に合金融液が濡れ広がった場合を「良」、濡れ広がらない場合を「不良」として評価した。なお、濡れ性の欄の「−」は、試験を実施していないことを示す。
【００１６】
表１に上記評価の結果を示した。表１において明らかなように、本発明によるＺｎ合金は従来のＺｎＡｌ合金に比べより３００℃に近い融点を有し、かつ濡れ性にも問題が無いことがわかる。
【００１７】
【表１】
【発明の効果】
以上から明らかなように、本発明により、電子部品の組立等で用いるのに好適な、３００℃に近い融点を有する高温はんだ用Ｚｎ合金を提供することができた。
Claims (1)
- Ａｌを１〜９重量％、Ｍｇを０．０５質量％以上０．５重量％未満、Ｇａを０．１〜８重量％含み、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるはんだ用Ｚｎ合金。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23842398A JP3945915B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | はんだ用Ｚｎ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23842398A JP3945915B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | はんだ用Ｚｎ合金 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23842398A Expired - Lifetime JP3945915B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | はんだ用Ｚｎ合金 |
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-
1998
- 1998-08-25 JP JP23842398A patent/JP3945915B2/ja not_active Expired - Lifetime
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