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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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【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。
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛が従来の共晶半田合
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】半田合金の歴史は長く、その化学組成と
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。
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特に、半田合金に対す
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。
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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、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
金である。
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。
【０００５】
【作用】上述の課題に対応するための添加元素として
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。
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。
【０００６】
【実施例】以下、本発明をその実施例に基づいて説明す
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。
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。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、鉛が少
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。
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。
【表１】
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
Cited By (8)
| 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 |
| US6267823B1 (en) | 1996-02-09 | 2001-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder, solder paste and soldering method |
| US6428745B2 (en) | 1996-02-09 | 2002-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder, solder paste and soldering method |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3107483B2 (ja) | 2000-11-06 |
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Legal Events
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