JP5765109B2 - サーバー用CPU向け無鉛In基はんだ合金及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、第3の無鉛In基はんだ合金は、Inを主成分とし、Pbを含まず、1.7〜4.0重量%のCuと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とする。
また、本発明の第5の無鉛In基はんだ合金は、Inを主成分とし、Pbを含まず、8.5〜33.5重量%のZnと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とする。
上記各はんだサンプルについて、窒素雰囲気下にて加熱温度260℃、加熱時間1分でCu基盤(40mm×40mm×0.300mm)との接合(濡れ性)試験を実施した。試験後の各はんだサンプルについて、平型ピンセットを用いてはんだとCu基盤を剥離させ、剥離できなかった場合を「○」、部分的に剥離できた場合を「△」、容易に剥離できた場合を「×」とした。
上記はんだ濡れ性試験で用いた装置を使用し、窒素雰囲気下にて加熱温度260℃及び加熱時間1分で、Cu基盤(20mm×20mm×0.300mm)/はんだサンプル/Cu基盤(40mm×40mm×0.300mm)の順に積層接合した。本試験ではチップ傾きに対するCu基盤の反りの影響を極力抑えるため、使用するCu基盤の反りは0.005mm未満とした。接合後の各サンプルについて、4角をマイクロメーターにより測定し、最大値と最小値の差をチップ傾きとして算出した。チップ傾きが0.015mm未満を「○」、0.015〜0.030mmを「△」、0.030mmより大きい場合を「×」とした。
上記はんだ濡れ性試験で用いた装置を使用し、窒素雰囲気下にて加熱温度260℃及び加熱時間1分で、Cu基盤(20mm×20mm×0.300mm)/はんだサンプル/Cu基盤(40mm×40mm×0.300mm)の順に積層接合した。その後、同じ装置を用い窒素雰囲気下にて、加熱温度260℃及び加熱時間10分で再溶融試験を実施した。再溶融試験後のはんだ層の厚みについて、積層接合時のはんだ層の厚みに対し、3/4以上の場合を「○」、1/4〜3/4の場合を「△」、1/4未満の場合を「×」とした。
各はんだサンプルについて、樹脂埋め後断面研磨を行い、マイクロスコープ((株)キーエンス製、VHX−9000)により化合物(初晶)の粒径を測定した。具体的には、図1に示すように、ハンダ合金の母相に分散した化合物(初晶)の横軸X及び縦軸Yの長さを各々測定し、その全測定値の平均を化合物の粒径とした。化合物の粒径が25μm未満の場合を「○」、25〜50μmの場合を「△」、50μmを超える場合を「×」とした。測定結果の一例として、試料b1〜b4の評価結果を図2に示す。
原料として、それぞれ純度99.99質量%以上のIn、Ag、Snを準備し、これらの原料を下記表3に示すように、比較試料1ではIn単独、比較試料2ではSn−3.5重量%Ag、比較試料3ではIn−10重量%Agの組成となるように秤量し、高周波溶解炉用のグラファイト製るつぼに投入して、上記実施例と同様に高周波溶解炉で加熱溶融させた。
Claims (12)
- Inを主成分とし、Pbを含まず、3.4〜9.7重量%のAu、10.0〜23.0重量%のAg、1.7〜4.0重量%のCu、4.2〜12.0重量%のSb、8.5〜33.5重量%のZnのいずれか1元素以上と、残部のInとからなる無鉛In基はんだ合金の製造方法において、溶解鋳造時の熔湯温度と鋳型温度との温度差ΔTを300℃以上に設定して鋳造し、得られた鋳塊を30〜100℃にて温間押出加工することにより、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径を25μm以下に制御することを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金の製造方法。
- 請求項1に記載の方法により製造された無鉛In基はんだ合金であって、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、3.4〜9.7重量%のAuと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、10.0〜23.0重量%のAgと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、1.7〜4.0重量%のCuと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、4.2〜12.0重量%のSbと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、8.5〜33.5重量%のZnと、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、3.4〜9.7重量%のAuと、0.001〜0.050重量%のGe及びPの少なくとも1元素と、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、10.0〜23.0重量%のAgと、0.001〜0.050重量%のGe及びPの少なくとも1元素と、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、1.7〜4.0重量%のCuと、0.001〜0.050重量%のGe及びPの少なくとも1元素と、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
- Inを主成分とし、Pbを含まず、4.2〜12.0重量%のSbと、0.001〜0.050重量%のGe及びPの少なくとも1元素と、残部のInとからなり、はんだ合金内の金属間化合物あるいは初晶の平均粒径が25μm以下であることを特徴とするサーバー用のCPU接合用無鉛In基はんだ合金。
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