JPH0732188A - 無ないし低含鉛半田合金 - Google Patents
無ないし低含鉛半田合金Info
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- JPH0732188A JPH0732188A JP19540193A JP19540193A JPH0732188A JP H0732188 A JPH0732188 A JP H0732188A JP 19540193 A JP19540193 A JP 19540193A JP 19540193 A JP19540193 A JP 19540193A JP H0732188 A JPH0732188 A JP H0732188A
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Abstract
田接合部の機械的強度が高く、鉛の蒸発による健康公害
を防止し、鉛使用に起因するスクラップによる環境汚染
を防止する無ないし低含鉛半田合金を提供することを目
的とする。 【構成】 Siが、0.05〜3.5重量%、Ag,B
i,Sb,In,Fe,Co,Niが、各々単独、ある
いは、2種類以上の合計で0〜6.0重量%、Pbが、
0〜25重量%、残部が、Snより成ることを特徴とす
る無ないし低含半田合金である。
Description
金に比較して少量、あるいは、全く含まない無ないし低
含鉛半田合金に関する。
しては、Snが60重量%、Pbが40重量%、あるい
は、共晶合金としてSnが64重量%、Pbが36重量
%のものが長期間に亘って主流であった。 これに対
し、現在では、これらの半田合金はエレクトロニクスの
接合技術の上でも欠くことのできない材料の一つとして
その重要性は高まってきている。 しかし、エレクトロ
ニクスの急速な進展につれ、その使用条件も厳しくなっ
てきているので、半田合金に対する要望条件も厳しくな
り、それに順応するための改善が必要になってきてい
る。 従来の半田合金に各種の添加元素を加えた多数の
改良半田合金の特許出願が行われているのはこの理由に
よる。
る最近における課題としては、次のこと柄がある。 (1)半田合金中に含まれるPbは作業中における鉛の
蒸発による公害の原因となるため、できるだけ鉛含有率
をゼロにするか、できるだけ低減する必要に迫られてい
る。 (2)鉛を多く含む半田合金を用いた接合部を持つ廃棄
された電子機器が、スクラップとして回収されたとき、
半田部分の鉛が環境汚染を生じる恐れがあるということ
で、スクラップとしての回収が不能に陥っている。 (3)半田合金を用いて接合した電子機器等が自動車用
電装品として使用されてきたので、半田接合部の機械的
強度を高める必要性が生じ始めた。鉛分が多いと、その
分だけ半田接合部の機械的強度は弱くなる。 (4)エレクトロニクスデバイス等の使用条件が厳しく
なり、従って半田接合部の高温および低温度環境にも十
分耐えることが要求されてきている。鉛分が高いと、こ
のことに対応できない。 そこで、本発明は、鉛が少量しか、あるいは、全く含ま
れず、半田接合部の機械的強度が高く、鉛の蒸発による
健康公害を防止し、鉛使用に起因するスクラップによる
環境汚染を防止する無ないし低含鉛半田合金を提供する
ことを目的とする。
05〜3.5重量%、Ag,Bi,Sb,In,Fe,
Co,Niが、各々単独、あるいは、2種類以上の合計
で0〜6.0重量%、Pbが、0〜25重量%、残部
が、Snより成ることを特徴とする無ないし低含半田合
金である。
は、従来はIn,Sb,Bi,Ag等が主に用いられて
きたが、ここで従来の添加元素と異なる新しい発想から
研究を行った結果、Siの添加が溶融半田として必要な
濡れ性において、特に、効果的であることが分かってき
た。 もともとSiの融点は1414℃以上であり、半
田合金のように低融点合金に添加することは誰も思いつ
かなかったことである。 しかし、実験の結果、Sn−
Pb半田合金を溶融して銅板上に落下したときの拡がり
面積は1.1cm2 であったのに対し、同一条件下で上
記Sn−Pb系半田合金にSiを0.25重量%添加し
た場合にはその4倍にも達する4.0cm2 にも達する
ことが判った。 もちろん、このときに用いたフラック
スも同じものを用いた。 この拡がり面積の拡大によ
り、Sn−Pb−Si系半田合金を用いた接合部の機械
的強度は高く、また、高温および低温度環境にも十分耐
えることが判明した。以上のようにSi添加の効果が分
ってきたので、従来のSn−Pb系半田合金から完全に
Pbを取り除いた半田合金についても実験を行った。
この結果、従来の半田合金において濡れ性を高める上で
効果的であった鉛添加を無にしても、Si添加によって
十分に半田としての濡れ性を確保できることが判明し
た。従って、例え全く鉛を含有しなくても、拡がり性を
要求されている半田合金としても十分に使用可能である
という発想が生まれた。 実際にテストを繰返した結
果、Siを添加したSn−Si系半田合金を用いて作っ
た接合部は従来からの接合部としての必要条件を満足さ
せることが分ってきた。 なお、半田付け条件(例え
ば、温度、箇所、用途等)に対応することによって、B
i,Ag,Sb,Pb,In,Fe,Ni,Co等の諸
元素を添加することによって、Sn−Si系半田合金の
拡がり性を損じることなく、半田合金として広汎に利用
できる。
る。表1に示されるように、実施例1として、Siが
0.5重量%、残部のSnが99.5重量%より成る無
含鉛半田合金はその溶融温度243℃で、拡がり面積は
Snが60重量%,Pbが40重量%の従来例に比較し
て2.8倍にも達し、半田接合部の機械的強度が高かっ
た。実施例2として、Siが0.2重量%、Pbが10
重量%、Agが0.8重量%、Sbが2.3重量%およ
び残部のSnが86.7重量%より成る低含鉛半田合金
はその溶融温度220℃で、拡がり面積はSnが60重
量%,Pbが40重量%の従来例に比較して3倍にも達
し、半田接合部の機械的強度が高かった。また、従来例
ではその溶融温度が約190℃であるが、実施例2にお
いて、Siを0.2重量%添加すると、溶融温度が20
0℃のようにいくぶん上昇した。実施例3として、Si
が0.35重量%、Agが1.2重量%、Sbが1.8
重量%,残部のSnが96.65重量%という無鉛半田
合金は、従来例と比較しても拡がり面積が2.5倍に拡
大し、半田接合部の機械的強度が高かった。また、従来
例ではその溶融温度が190℃であるが、実施例3にお
いて、Sbを1.8重量%添加すると、溶融温度が22
9℃のようにいくぶん上昇した。なお、実施例2および
3におけるAgの含有は、Siを添加する上で、Ag−
Si系の母合金を用いることによるほか、半田合金の溶
融温度をコントロールする上でも効果がある。表1に
は、他に実施例4および5も示される。また、Fe,N
i,Coが添加される場合は、特に、半田接合部の強度
を高める上で効果がある。
量しか、あるいは、全く含まれていないにも拘らず、従
来の鉛含有半田合金と同様か、または、それ以上の濡れ
性を有する。 この結果として、鉛の蒸発による健康公
害を防止し、半田接合部による環境汚染を皆無にし、半
田接合部の機械的強度を高めることができるという効果
を奏する。
Claims (1)
- 【請求項1】Siが、0.05〜3.5重量%、Ag,
Bi,Sb,In,Fe,Co,Niが、各々単独、あ
るいは、2種類以上の合計で0〜6.0重量%、Pb
が、0〜25重量%、残部が、Snより成ることを特徴
とする無ないし低含半田合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05195401A JP3107483B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 無ないし低含鉛半田合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05195401A JP3107483B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 無ないし低含鉛半田合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0732188A true JPH0732188A (ja) | 1995-02-03 |
JP3107483B2 JP3107483B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=16340512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05195401A Expired - Lifetime JP3107483B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 無ないし低含鉛半田合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3107483B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028923A1 (fr) * | 1996-02-09 | 1997-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Soudure, pate a souder et procede de soudage |
JPH10180480A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-07-07 | Tanaka Denshi Kogyo Kk | 無鉛半田材料及びそれを用いた電子部品 |
KR19980041034A (ko) * | 1996-11-30 | 1998-08-17 | 이형도 | 납함량이 적은 전자부품용 땜납 |
US6160224A (en) * | 1997-05-23 | 2000-12-12 | Tanaka Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Solder material and electronic part using the same |
WO2006045995A1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Quantum Chemical Technologies (Singapore) Pte. Ltd | Improvements in or relating to solders |
JP2008031550A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-02-14 | Hitachi Cable Ltd | PbフリーのSn系材料及び配線用導体並びに端末接続部並びにPbフリーはんだ合金 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP05195401A patent/JP3107483B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3107483B2 (ja) | 2000-11-06 |
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