JPH08192291A - Cream solder - Google Patents
Cream solderInfo
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- JPH08192291A JPH08192291A JP7003630A JP363095A JPH08192291A JP H08192291 A JPH08192291 A JP H08192291A JP 7003630 A JP7003630 A JP 7003630A JP 363095 A JP363095 A JP 363095A JP H08192291 A JPH08192291 A JP H08192291A
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- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路基板への電子
部品のはんだ付けに使用するクリームはんだに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cream solder used for soldering electronic parts to an electronic circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子回路基板における電子部品の
実装には、スズ（Ｓｎ）または鉛（Ｐｂ）を基本材料と
する共晶系はんだ材料を粉末状にしてフラックスと混練
し、得られたクリームはんだをプリント基板上に印刷し
てリフローする、いわゆるＳＭＴ（表面実装）技術が一
般的に採用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for mounting electronic components on an electronic circuit board, a eutectic solder material containing tin (Sn) or lead (Pb) as a basic material was powdered and kneaded with a flux. A so-called SMT (Surface Mount) technique of printing cream solder on a printed circuit board and reflowing is generally adopted.
【０００３】従来の共晶系はんだ材料としては、スズ
（Ｓｎ）と鉛（Ｐｂ）の共晶合金からなり、１８３℃に
共晶点をもつ、６３Ｓｎ−３７Ｐｂ（組成の比率は重量
％；以下同様）などのＳｎ−Ｐｂ合金はんだが知られて
いる。As a conventional eutectic solder material, 63Sn-37Pb (composition ratio is% by weight; consisting of a eutectic alloy of tin (Sn) and lead (Pb) and having a eutectic point at 183 ° C .; Sn-Pb alloy solders are also known.
【０００４】一方、従来の高強度はんだ材料としては、
スズ（Ｓｎ）と銀（Ａｇ）を基本材料とするＳｎ−３．
５Ａｇ合金はんだ、およびスズ（Ｓｎ）とアンチモン
（Ｓｂ）を基本材料とするＳｎ−５Ｓｂ合金はんだなど
の合金はんだが知られている。また、これらはＳｎ−Ｐ
ｂ合金はんだには劣るものの良好な濡れ性を示すことか
ら、エレクトロニクス用としてＳｎ−Ｐｂ合金はんだに
代替できる可能性があることが知られている。On the other hand, as a conventional high strength solder material,
Sn based on tin (Sn) and silver (Ag) Sn-3.
5Ag alloy solder and alloy solders such as Sn-5Sb alloy solder having tin (Sn) and antimony (Sb) as basic materials are known. In addition, these are Sn-P
Although it is inferior to the b alloy solder, it exhibits good wettability, and thus it is known that it may be possible to substitute for the Sn-Pb alloy solder for electronics.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年、電子回路基板に
実装される電子部品は、小型化、高密度実装化の一途を
たどっており、また、使用雰囲気も多様化の傾向にあ
る。それに伴い、第一に、はんだ材料の回路基板におけ
るクラック、リードはずれなどが生じるという問題が起
こりやすくなっている。第二に、ファイン実装が進展
し、０．３ＱＦＰ実装からさらなるファイン化の要望に
対応すべく、メタルマスクの厚みを薄くするなど可能な
取り組みがなされているが、このときに少量のはんだ材
料で共晶並の強度が得られる高強度はんだ材料が要望さ
れている。In recent years, electronic components mounted on an electronic circuit board are becoming smaller and more densely mounted, and the atmosphere in which they are used tends to be diversified. Along with this, firstly, problems such as cracks in the circuit board of the solder material and misalignment of leads are likely to occur. Secondly, fine mounting has progressed, and efforts have been made to reduce the thickness of the metal mask in order to meet the demand for further fineness from 0.3QFP mounting. At this time, a small amount of solder material is used. There is a demand for a high-strength solder material that can achieve the same strength as a eutectic.
【０００６】ところが、前記従来のクリームはんだで
は、これらの課題に十分に対応し難く、たとえば、従来
の共晶系クリームはんだを高強度化しようとした場合、
通常、前記のように金属元素を添加した合金とするが、
これによると溶融温度が高くなり、弱耐熱部品などの実
装が困難になるという問題を生じることとなる。However, the above-mentioned conventional cream solder cannot sufficiently deal with these problems. For example, when an attempt is made to increase the strength of the conventional eutectic cream solder,
Usually, it is an alloy to which a metal element is added as described above,
According to this, the melting temperature becomes high, which causes a problem that it becomes difficult to mount a weak heat resistant component or the like.
【０００７】本発明は、前記の問題を解決するもので、
優れた機械的強度をもち、かつ融点を低く保つことがで
き、溶融温度の上昇を防止することができるクリームは
んだを提供することを目的とする。The present invention solves the above problems,
An object of the present invention is to provide a cream solder which has excellent mechanical strength, can maintain a low melting point, and can prevent an increase in melting temperature.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のクリームはんだは、はんだ材料中に、ホイ
スカーあるいはホイスカー粉砕物を添加した構成とす
る。To achieve this object, the cream solder of the present invention has a structure in which whiskers or crushed whiskers are added to the solder material.
【０００９】また、本発明は、前記クリームはんだにお
けるはんだ材料が、スズと鉛を基本材料とする共晶系は
んだ材料である構成とする。Further, according to the present invention, the solder material in the cream solder is a eutectic solder material containing tin and lead as basic materials.
【００１０】また、本発明は、前記クリームはんだにお
けるはんだ材料が、スズとビスマスを基本材料とする低
温はんだ材料である構成とする。Further, according to the present invention, the solder material in the cream solder is a low temperature solder material containing tin and bismuth as basic materials.
【００１１】また、本発明は、前記クリームはんだにお
けるはんだ材料が、スズと銀を基本組成とし、かつスズ
が主構成成分であり、銀の含有量が０．１〜２０重量％
である合金の中に、ビスマスを０．１〜２０重量％、ま
たはインジウムを０．１〜２０重量％、または銅を０．
１〜３．０重量％、または亜鉛を０．１〜１５重量％、
またはアンチモンを０．１〜２０重量％のいずれか一種
以上を含有するスズ−銀系はんだ材料である構成とす
る。Further, in the present invention, the solder material in the cream solder has a basic composition of tin and silver, and tin is a main constituent, and the content of silver is 0.1 to 20% by weight.
0.1 to 20% by weight of bismuth, 0.1 to 20% by weight of indium, or 0.
1 to 3.0% by weight, or 0.1 to 15% by weight of zinc,
Alternatively, the composition is a tin-silver solder material containing 0.1 to 20% by weight of antimony.
【００１２】また、本発明は、前記クリームはんだにお
けるはんだ材料が、スズとアンチモンを基本組成とし、
かつスズが主構成成分であり、アンチモンの含有量が
０．１〜２０重量％である合金の中に、ビスマスを０．
１〜２０重量％、またはインジウムを０．１〜２０重量
％、または銅を０．１〜３．０重量％、または亜鉛を
０．１〜１５重量％のいずれか一種以上を含有するスズ
−アンチモン系はんだ材料である構成とする。In the present invention, the solder material in the cream solder has a basic composition of tin and antimony,
In addition, tin is the main constituent and antimony content is 0.1 to 20% by weight.
1-20% by weight, 0.1-20% by weight of indium, 0.1-3.0% by weight of copper, or 0.1-15% by weight of zinc-containing tin- The composition is an antimony-based solder material.
【００１３】[0013]
【作用】本発明によれば、ホイスカーあるいはホイスカ
ー粉砕物を添加することにより、物理的にクリームはん
だの機械的強度を向上させることができる。また、はん
だ材料においてスズを主構成成分とし、さらに銀、アン
チモン、銅、亜鉛のいずれか一種以上を添加することに
より、さらに強度を向上させることができる。また、は
んだ材料においてスズを主構成成分とし、さらにビスマ
ス、インジウムを添加することにより、融点を下げるこ
とができ、ひいては優れた低温はんだ材料を得ることが
できる。According to the present invention, the mechanical strength of the cream solder can be physically improved by adding whiskers or crushed whiskers. In addition, the strength can be further improved by using tin as a main constituent component in the solder material and further adding any one or more of silver, antimony, copper and zinc. In addition, by using tin as a main constituent in the solder material and further adding bismuth and indium, the melting point can be lowered, and thus an excellent low temperature solder material can be obtained.
【００１４】[0014]
【実施例】まず、本発明を詳細に説明する。本発明のク
リームはんだは、そのはんだ材料中にホイスカーあるい
はホイスカー粉砕物を添加していることを特徴としてい
る。ここで、ホイスカーあるいはホイスカー粉砕物の添
加量は、はんだ材料に対して３〜１０重量％が好まし
い。３重量％未満であると、強度を向上させるに十分な
効果が得られず、逆に、１０重量％を越えると、金属溶
融後の接合状態において異方性が顕著となり、クラック
発生の原因となる。First, the present invention will be described in detail. The cream solder of the present invention is characterized in that whiskers or pulverized whiskers are added to the solder material. Here, the addition amount of whiskers or crushed whiskers is preferably 3 to 10% by weight with respect to the solder material. If it is less than 3% by weight, sufficient effect for improving the strength cannot be obtained, and conversely, if it exceeds 10% by weight, anisotropy becomes remarkable in the bonded state after metal fusion, which causes cracking. Become.
【００１５】また、本発明で用いるはんだ材料は、スズ
を主構成成分とし、かつ、はんだ材料中に銀を０．１〜
２０重量％、あるいはアンチモンを０．１〜２０重量
％、あるいは亜鉛を０．１〜１５重量％、あるいは銅を
０．１〜３重量％のうちいずれか一種以上を含有させる
ことが重要である。各元素を前記のように限定したの
は、機械的強度を向上させるに好適であるためである。
このとき、強度確保のため各元素は０．１重量％以上と
することが好ましい。さらに、２００〜２５０℃の融点
を確保するためには、銀、アンチモン、亜鉛、銅は各
々、２０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以
下、３重量％以下とすることが好ましい。The solder material used in the present invention contains tin as a main constituent and contains 0.1 to 0.1% of silver in the solder material.
It is important to contain one or more of 20% by weight, 0.1 to 20% by weight of antimony, 0.1 to 15% by weight of zinc, or 0.1 to 3% by weight of copper. . The reason for limiting each element as described above is that it is suitable for improving the mechanical strength.
At this time, in order to secure the strength, it is preferable that the content of each element is 0.1% by weight or more. Further, in order to secure a melting point of 200 to 250 ° C., it is preferable that silver, antimony, zinc, and copper be 20 wt% or less, 20 wt% or less, 15 wt% or less, and 3 wt% or less, respectively.
【００１６】また、本発明で用いるはんだ材料は、スズ
を主構成成分とし、かつ、はんだ材料中にビスマスを
０．１〜２０重量％、あるいはインジウムを０．１〜２
０重量％のうちいずれか一種以上を含有していることが
重要である。各元素を前記のように限定したのは、融点
を下げるのに前記元素が好適であるためである。さら
に、インジウムはスズのホイスカーの発生を抑制させる
効果もある。いずれも各元素が２０重量％を越えると機
械的強度が得られなくなり、逆に、０．１重量％未満で
あると、前記効果が十分に得られないこととなる。The solder material used in the present invention contains tin as a main constituent component, and contains 0.1 to 20% by weight of bismuth or 0.1 to 2 of indium in the solder material.
It is important to contain at least one of 0% by weight. The reason why each element is limited as described above is that the element is suitable for lowering the melting point. In addition, indium also has the effect of suppressing the generation of tin whiskers. In each case, if the content of each element exceeds 20% by weight, the mechanical strength cannot be obtained, and conversely, if it is less than 0.1% by weight, the above effect cannot be sufficiently obtained.
【００１７】以下、本発明の実施例を具体的に説明す
る。本発明の金属元素とスズを成分組成とする各種はん
だ材料に、それぞれホイスカー（松下電器産業（株）製
パナテトラ）あるいはホイスカー粉砕物（松下電器産
業（株）製 パナテトラの粉砕物）を５重量％添加し、
表１に示す組成のフラックスを用いて各々クリームはん
だを製造し、実施例１〜実施例１６とした。実施例１〜
実施例１６におけるはんだ材料の各成分組成（重量
％）、およびこれらの融点、濡れ性、ホイスカーあるい
はホイスカー粉砕物を添加した場合および添加しない場
合の引張り強度の測定結果を表２に示す。Examples of the present invention will be specifically described below. 5% by weight of whisker (Panatetra manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) or whisker crushed product (crushed product of Panatetra manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) was added to each of the various solder materials containing the metal element and tin as the component composition of the present invention. Add
Cream solders were manufactured using the fluxes having the compositions shown in Table 1, and were set as Examples 1 to 16. Example 1
Table 2 shows the respective component compositions (% by weight) of the solder material in Example 16, and the melting point, wettability, and the results of measuring the tensile strength with and without the addition of whiskers or crushed whiskers.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】[0019]
【表２】 [Table 2]
【００２０】表２から明らかなように、ホイスカーある
いはホイスカー粉砕物を添加することによって、引張り
強度は約２〜３倍向上した。さらに、銀（Ａｇ）、アン
チモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）のうちいず
れか一種を添加することにより、より一層高強度化する
ことができた。また、ビスマス（Ｂｉ）あるいはインジ
ウム（Ｉｎ）を添加することにより、融点を約１０〜３
０℃低下させることができた。As is clear from Table 2, the tensile strength was improved by about 2 to 3 times by adding the whiskers or the crushed whiskers. Furthermore, by adding any one kind of silver (Ag), antimony (Sb), zinc (Zn), and copper (Cu), it was possible to further increase the strength. Further, by adding bismuth (Bi) or indium (In), the melting point is about 10 to 3
The temperature could be lowered by 0 ° C.
【００２１】次に、前記の実施例１、実施例４、実施例
６および実施例９のクリームはんだを用いて、チップ部
品（１．０ｍｍ×０．５ｍｍサイズ）の実装を行った。
結果を表３に示す。Next, chip parts (1.0 mm × 0.5 mm size) were mounted using the cream solders of the above-mentioned Examples 1, 4, 6, and 9.
The results are shown in Table 3.
【００２２】[0022]
【表３】 [Table 3]
【００２３】表３から明らかなように、いずれもクラッ
クを発生することもなく良好な結果を得た。As is clear from Table 3, good results were obtained without any cracks.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ホイス
カーあるいはホイスカー粉砕物を添加することにより、
クリームはんだの機械的強度を向上させることができ
る。また、はんだ材料においてスズを主構成成分とし、
さらに銀、アンチモン、銅、亜鉛のいずれか一種以上を
添加することにより、さらに高強度のクリームはんだを
提供することができる。また、はんだ材料においてスズ
を主構成成分とし、さらにビスマス、インジウムを添加
することにより、融点を下げることができ、溶融温度の
上昇を防止することができる。As described above, according to the present invention, by adding whiskers or whisker pulverized products,
The mechanical strength of the cream solder can be improved. Also, tin is the main constituent in the solder material,
Furthermore, by adding one or more of silver, antimony, copper, and zinc, it is possible to provide a cream solder having higher strength. Further, by adding tin to the solder material as a main component and further adding bismuth and indium, the melting point can be lowered and the melting temperature can be prevented from rising.
Claims (5)
ー粉砕物のいずれか一方もしくは双方を添加したことを
特徴とするクリームはんだ。1. A cream solder, wherein one or both of whiskers and crushed whiskers are added to a solder material.
る共晶系はんだ材料であることを特徴とする請求項１記
載のクリームはんだ。2. The cream solder according to claim 1, wherein the solder material is a eutectic solder material containing tin and lead as basic materials.
料とする低温はんだ材料であることを特徴とする請求項
１記載のクリームはんだ。3. The cream solder according to claim 1, wherein the solder material is a low temperature solder material containing tin and bismuth as basic materials.
し、かつスズが主構成成分であり、銀の含有量が０．１
〜２０重量％である合金の中に、ビスマスを０．１〜２
０重量％、またはインジウムを０．１〜２０重量％、ま
たは銅を０．１〜３．０重量％、または亜鉛を０．１〜
１５重量％、またはアンチモンを０．１〜２０重量％の
いずれか一種以上を含有するスズ−銀系はんだ材料であ
ることを特徴とする請求項１記載のクリームはんだ。4. The solder material has a basic composition of tin and silver, tin is a main constituent, and the content of silver is 0.1.
Bismuth in 0.1-2 in an alloy of ~ 20 wt%
0% by weight, 0.1 to 20% by weight of indium, or 0.1 to 3.0% by weight of copper, or 0.1 to 0.1% of zinc.
The cream solder according to claim 1, which is a tin-silver based solder material containing at least one of 15% by weight or 0.1 to 20% by weight of antimony.
組成とし、かつスズが主構成成分であり、アンチモンの
含有量が０．１〜２０重量％である合金の中に、ビスマ
スを０．１〜２０重量％、またはインジウムを０．１〜
２０重量％、または銅を０．１〜３．０重量％、または
亜鉛を０．１〜１５重量％のいずれか一種以上を含有す
るスズ−アンチモン系はんだ材料であることを特徴とす
る請求項１記載のクリームはんだ。5. An alloy having a basic composition of tin and antimony, having tin as a main constituent, and an antimony content of 0.1 to 20% by weight, wherein the solder material is 0.1 to 20% by weight. -20% by weight or 0.1% indium
A tin-antimony-based solder material containing at least one of 20% by weight, 0.1 to 3.0% by weight of copper, and 0.1 to 15% by weight of zinc. Cream solder according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003630A JPH08192291A (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Cream solder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003630A JPH08192291A (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Cream solder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192291A true JPH08192291A (en) | 1996-07-30 |
Family
ID=11562821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7003630A Pending JPH08192291A (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Cream solder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08192291A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN111872597A (en) * | 2020-07-29 | 2020-11-03 | 昆山市宏嘉焊锡制造有限公司 | Low-temperature solder of Sn, in, Zn and Sb |
-
1995
- 1995-01-13 JP JP7003630A patent/JPH08192291A/en active Pending
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