JPH09253882A - 鉛フリーはんだ合金 - Google Patents
鉛フリーはんだ合金Info
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- JPH09253882A JPH09253882A JP9181496A JP9181496A JPH09253882A JP H09253882 A JPH09253882 A JP H09253882A JP 9181496 A JP9181496 A JP 9181496A JP 9181496 A JP9181496 A JP 9181496A JP H09253882 A JPH09253882 A JP H09253882A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｓｎ主成分の鉛フリーはんだ合金であるにも
かかわらず、実質的に凝固するピーク温度が１７０℃以
上、液相線温度が２００℃以下という従来のＳｂ−Ｐｂ
共晶合金に近いため、はんだ付け温度を低くすることが
でき、電子部品に熱損傷を与えることがない。 【解決手段】 Ｚｎ２〜１０重量％、Ｂｉ１０〜３０重
量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、残部Ｓｎからなり、液
相線温度が２００℃以下、ピーク温度が１７０℃以上の
鉛フリーはんだ合金であり、さらにこれらの合金にＰを
０．００１〜１重量％添加することもできる。
かかわらず、実質的に凝固するピーク温度が１７０℃以
上、液相線温度が２００℃以下という従来のＳｂ−Ｐｂ
共晶合金に近いため、はんだ付け温度を低くすることが
でき、電子部品に熱損傷を与えることがない。 【解決手段】 Ｚｎ２〜１０重量％、Ｂｉ１０〜３０重
量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、残部Ｓｎからなり、液
相線温度が２００℃以下、ピーク温度が１７０℃以上の
鉛フリーはんだ合金であり、さらにこれらの合金にＰを
０．００１〜１重量％添加することもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛を全く含有せず、し
かも従来のＳｎ−Ｐｂ共晶はんだに近い特性を有するは
んだ合金に関する。
かも従来のＳｎ−Ｐｂ共晶はんだに近い特性を有するは
んだ合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器のはんだ付けに用いられるはん
だ合金としては、Ｓｎ−Ｐｂ合金が一般的であり、古来
より長い間使用されてきていた。Ｓｎ−Ｐｂ合金は、共
晶組成（６３Ｓｎ−Ｐｂ）の融点が１８３℃という低い
ものであり、そのはんだ付け温度は２３０〜２４０℃と
いう熱に弱い電子部品に対しては熱損傷を与えることが
ない温度である。しかもＳｎ−Ｐｂ合金は、はんだ付け
性が極めて良好であるとともに、液相線温度と固相線温
度間の温度差がなく、はんだ付け時に直ぐに凝固して、
はんだ付け部に振動や衝撃が加わってもヒビ割れや剥離
を起こさないという優れた特長を有している。
だ合金としては、Ｓｎ−Ｐｂ合金が一般的であり、古来
より長い間使用されてきていた。Ｓｎ−Ｐｂ合金は、共
晶組成（６３Ｓｎ−Ｐｂ）の融点が１８３℃という低い
ものであり、そのはんだ付け温度は２３０〜２４０℃と
いう熱に弱い電子部品に対しては熱損傷を与えることが
ない温度である。しかもＳｎ−Ｐｂ合金は、はんだ付け
性が極めて良好であるとともに、液相線温度と固相線温
度間の温度差がなく、はんだ付け時に直ぐに凝固して、
はんだ付け部に振動や衝撃が加わってもヒビ割れや剥離
を起こさないという優れた特長を有している。
【０００３】一般に、テレビ、ビデオ、ラジオ、テープ
レコーダー、コンピューター、複写機のような電子機器
は、故障したり、古くなって使い勝手が悪くなったりし
た場合は、廃棄処分される。これらの電子機器は、外枠
やプリント基板がプラスチックのような合成樹脂であ
り、また導体部やフレームが金属製であるため、焼却処
分ができず、ほとんどが地中に埋められている。
レコーダー、コンピューター、複写機のような電子機器
は、故障したり、古くなって使い勝手が悪くなったりし
た場合は、廃棄処分される。これらの電子機器は、外枠
やプリント基板がプラスチックのような合成樹脂であ
り、また導体部やフレームが金属製であるため、焼却処
分ができず、ほとんどが地中に埋められている。
【０００４】ところで近年、ガソリン、重油等の石化燃
料の多用により、大気中に硫黄酸化物が大量に放出さ
れ、その結果、地上に降る雨は酸性雨となっている。酸
性雨は地中に埋められた電子機器のはんだを溶出させて
地下に染み込み、地下水を汚染するようになる。このよ
うに鉛を含んだ地下水を長年飲用していると、人体に鉛
分が蓄積され、鉛毒を起こす虞が出てくる。このような
機運から、電子機器業界では鉛を含まないはんだ、所謂
「鉛フリーはんだ合金」の出現が望まれてきている。
料の多用により、大気中に硫黄酸化物が大量に放出さ
れ、その結果、地上に降る雨は酸性雨となっている。酸
性雨は地中に埋められた電子機器のはんだを溶出させて
地下に染み込み、地下水を汚染するようになる。このよ
うに鉛を含んだ地下水を長年飲用していると、人体に鉛
分が蓄積され、鉛毒を起こす虞が出てくる。このような
機運から、電子機器業界では鉛を含まないはんだ、所謂
「鉛フリーはんだ合金」の出現が望まれてきている。
【０００５】従来より鉛フリーはんだ合金としてＳｎ主
成分のＳｎ−Ａｇ合金やＳｎ−Ｓｂ合金はあった。Ｓｎ
−Ａｇ合金は、最も溶融温度の低い組成がＳｎ−３．５
Ａｇの共晶組成で、溶融温度が２２１℃である。この組
成のはんだ合金のはんだ付け温度は２６０〜２８０℃と
いうかなり高い温度であり、この温度ではんだ付けを行
うと熱に弱い電子部品は熱損傷を受けて機能劣化や破壊
等を起こしてしまうものである。またＳｎ−Ｓｂ合金
は、最も溶融温度の低い組成がＳｎ−５Ｓｂであるが、
この組成の溶融温度は、固相線温度が２３５℃、液相線
温度が２４０℃という高い温度であるため、はんだ付け
温度は、Ｓｎ−３．５Ａｇ合金よりもさらに高い２８０
〜３００℃となり、やはり熱に弱い電子部品を熱損傷さ
せてしまうものである。
成分のＳｎ−Ａｇ合金やＳｎ−Ｓｂ合金はあった。Ｓｎ
−Ａｇ合金は、最も溶融温度の低い組成がＳｎ−３．５
Ａｇの共晶組成で、溶融温度が２２１℃である。この組
成のはんだ合金のはんだ付け温度は２６０〜２８０℃と
いうかなり高い温度であり、この温度ではんだ付けを行
うと熱に弱い電子部品は熱損傷を受けて機能劣化や破壊
等を起こしてしまうものである。またＳｎ−Ｓｂ合金
は、最も溶融温度の低い組成がＳｎ−５Ｓｂであるが、
この組成の溶融温度は、固相線温度が２３５℃、液相線
温度が２４０℃という高い温度であるため、はんだ付け
温度は、Ｓｎ−３．５Ａｇ合金よりもさらに高い２８０
〜３００℃となり、やはり熱に弱い電子部品を熱損傷さ
せてしまうものである。
【０００６】このようにＳｎ−Ａｇ合金やＳｎ−Ｓｂ合
金は溶融温度が高いため、これらの合金の溶融温度を下
げる手段を講じたはんだ合金が多数提案されている。
（参照：特開平６−１５４７６号公報、同６−３４４１
８０号公報、同７−１１７８号公報、同７−４００７９
号公報）
金は溶融温度が高いため、これらの合金の溶融温度を下
げる手段を講じたはんだ合金が多数提案されている。
（参照：特開平６−１５４７６号公報、同６−３４４１
８０号公報、同７−１１７８号公報、同７−４００７９
号公報）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで電子部品を熱
損傷させないはんだ付け温度としては、２５０℃以下が
適当であり、この温度ではんだ付けするためには、はん
だ合金の液相線温度は２００℃以下が望ましい。しかし
ながら、液相線温度を下げる手段を講じた従来のはんだ
合金でも液相線温度を２００℃以下にすることは困難で
あるばかりでなく、たとえ液相線温度を２００℃以下に
することができたとしても、合金が凝固する温度が低く
すぎて、はんだ付け後にはんだ合金が凝固するまでに時
間がかかり、はんだ付け直後に少しでも振動や衝撃（以
下、振動等という）を受けると、はんだ付け部にヒビ割
れが起こってしまうものであった。また従来の鉛フリー
はんだ合金において液相線温度を下げ、凝固する温度を
液相線温度に近付けたとしても、はんだ付け後の接着強
度に弱いという問題があった。
損傷させないはんだ付け温度としては、２５０℃以下が
適当であり、この温度ではんだ付けするためには、はん
だ合金の液相線温度は２００℃以下が望ましい。しかし
ながら、液相線温度を下げる手段を講じた従来のはんだ
合金でも液相線温度を２００℃以下にすることは困難で
あるばかりでなく、たとえ液相線温度を２００℃以下に
することができたとしても、合金が凝固する温度が低く
すぎて、はんだ付け後にはんだ合金が凝固するまでに時
間がかかり、はんだ付け直後に少しでも振動や衝撃（以
下、振動等という）を受けると、はんだ付け部にヒビ割
れが起こってしまうものであった。また従来の鉛フリー
はんだ合金において液相線温度を下げ、凝固する温度を
液相線温度に近付けたとしても、はんだ付け後の接着強
度に弱いという問題があった。
【０００８】本発明は、液相線温度が２００℃以下であ
るとともに、凝固する温度が液相線温度に近く、しかも
はんだ付け後の接着強度が強いという鉛フリーはんだ合
金を提供することにある。
るとともに、凝固する温度が液相線温度に近く、しかも
はんだ付け後の接着強度が強いという鉛フリーはんだ合
金を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】Ｓｎ主成分でＳｎ−Ｐｂ
合金の共晶に近い溶融温度を有する合金としては、Ｓｎ
−９Ｚｎ（共晶温度：１９９℃）があるが、Ｓｎ−９Ｚ
ｎは、はんだとして使用した場合、機械的強度が弱いと
いう欠点があった。そこでＳｎ−９Ｚｎの機械的強度を
向上させるためにＡｇ、Ｃｕ等を添加したものもある
が、これらの金属を添加して機械的強度を強くすると、
溶融温度が高くなり、はんだ付け時に電子部品を熱損傷
させてしまうことになる。
合金の共晶に近い溶融温度を有する合金としては、Ｓｎ
−９Ｚｎ（共晶温度：１９９℃）があるが、Ｓｎ−９Ｚ
ｎは、はんだとして使用した場合、機械的強度が弱いと
いう欠点があった。そこでＳｎ−９Ｚｎの機械的強度を
向上させるためにＡｇ、Ｃｕ等を添加したものもある
が、これらの金属を添加して機械的強度を強くすると、
溶融温度が高くなり、はんだ付け時に電子部品を熱損傷
させてしまうことになる。
【００１０】そこで本発明者等は、鉛を含まないＳｎ主
成分のはんだで最も溶融温度の低いＳｎ−Ｚｎ系はんだ
合金を利用し、機械的強度を強くするとともに、溶融温
度を上げないことについて鋭意研究を重ねた結果、Ｓｎ
−Ｚｎ系はんだ合金にＡｇとＢｉを同時に添加すれば溶
融温度を上げずに機械的強度を向上できることを見いだ
し本発明を完成させた。
成分のはんだで最も溶融温度の低いＳｎ−Ｚｎ系はんだ
合金を利用し、機械的強度を強くするとともに、溶融温
度を上げないことについて鋭意研究を重ねた結果、Ｓｎ
−Ｚｎ系はんだ合金にＡｇとＢｉを同時に添加すれば溶
融温度を上げずに機械的強度を向上できることを見いだ
し本発明を完成させた。
【００１１】本発明は、Ｚｎ２〜１０重量％、Ｂｉ１０
〜３０重量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、残部Ｓｎから
なり、しかも液相線温度が２００℃以下であるとともに
ピーク温度が１７０℃以上であることを特徴とする鉛フ
リーはんだ合金である。
〜３０重量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、残部Ｓｎから
なり、しかも液相線温度が２００℃以下であるとともに
ピーク温度が１７０℃以上であることを特徴とする鉛フ
リーはんだ合金である。
【００１２】
【発明の実施の形態】一般に、合金を溶融した状態から
冷却していくと、液体中に固体を晶出し始める液相線温
度と、全てが完全に凝固し終わる固相線温度に熱の大き
な放出がある。これを示差熱分析してみると液相線温度
と固相線温度のところでチャートは山形となる。
冷却していくと、液体中に固体を晶出し始める液相線温
度と、全てが完全に凝固し終わる固相線温度に熱の大き
な放出がある。これを示差熱分析してみると液相線温度
と固相線温度のところでチャートは山形となる。
【００１３】しかるに、合金成分が三成分以上になると
液相線温度と固相線温度の間に固相線温度よりも熱の放
出の多い温度があり、固相線温度に至らないうちに、こ
の温度でほとんどが凝固してしまうことがある。このよ
うな合金を示差熱分析してみると、液相線温度と固相線
温度の間に固相線温度よりも熱放出の大きな山形のチャ
ートを描くところから、この熱放出の大きい温度をピー
ク温度と称している。このピーク温度の大きい合金は、
固相線温度まで下がらなくても、ほとんどが凝固して実
質的な固相線温度となるものである。ピーク温度は１７
０℃以上であれば、固相線温度がさらに低くいところに
あっても、はんだ合金として充分使用可能となる。
液相線温度と固相線温度の間に固相線温度よりも熱の放
出の多い温度があり、固相線温度に至らないうちに、こ
の温度でほとんどが凝固してしまうことがある。このよ
うな合金を示差熱分析してみると、液相線温度と固相線
温度の間に固相線温度よりも熱放出の大きな山形のチャ
ートを描くところから、この熱放出の大きい温度をピー
ク温度と称している。このピーク温度の大きい合金は、
固相線温度まで下がらなくても、ほとんどが凝固して実
質的な固相線温度となるものである。ピーク温度は１７
０℃以上であれば、固相線温度がさらに低くいところに
あっても、はんだ合金として充分使用可能となる。
【００１４】本発明では、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだと同等
の特性を有するはんだ合金とすべく開発したものであ
り、溶融温度、即ち液相線温度とピーク温度はＳｎ−Ｐ
ｂ合金の共晶温度である１８３℃近辺となるようにして
ある。本発明で好ましい液相線温度は２００℃以下であ
る。はんだの液相線温度が２００℃以下であれば、Ｓｎ
−Ｐｂの共晶組成のはんだと同様にはんだ付け温度を２
５０℃以下とすることができ、電子部品への熱影響が少
なくなる。
の特性を有するはんだ合金とすべく開発したものであ
り、溶融温度、即ち液相線温度とピーク温度はＳｎ−Ｐ
ｂ合金の共晶温度である１８３℃近辺となるようにして
ある。本発明で好ましい液相線温度は２００℃以下であ
る。はんだの液相線温度が２００℃以下であれば、Ｓｎ
−Ｐｂの共晶組成のはんだと同様にはんだ付け温度を２
５０℃以下とすることができ、電子部品への熱影響が少
なくなる。
【００１５】一般にはんだ合金は、固相線温度がなるべ
く液相線温度に近いものがよい。その理由は、固相線温
度が低くてはんだ付け後にはんだが凝固するまでに時間
がかかると、その間にはんだ付け部に多少の振動等が加
わった場合、完全に凝固していないはんだ付け部にヒビ
割れを生じさせてしまうからである。ところでＳｎ−Ｚ
ｎ系合金にＢｉを大量に添加すると液相線温度が下がる
が、固相線温度はＳｎ−Ｂｉの共晶温度である１３５℃
が出てきてしまう。しかしながらＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだ合金は、適宜な組合せを選択することにより、固相
線温度が１３５℃であってもピーク温度を１７０℃以上
にすることができる。
く液相線温度に近いものがよい。その理由は、固相線温
度が低くてはんだ付け後にはんだが凝固するまでに時間
がかかると、その間にはんだ付け部に多少の振動等が加
わった場合、完全に凝固していないはんだ付け部にヒビ
割れを生じさせてしまうからである。ところでＳｎ−Ｚ
ｎ系合金にＢｉを大量に添加すると液相線温度が下がる
が、固相線温度はＳｎ−Ｂｉの共晶温度である１３５℃
が出てきてしまう。しかしながらＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系は
んだ合金は、適宜な組合せを選択することにより、固相
線温度が１３５℃であってもピーク温度を１７０℃以上
にすることができる。
【００１６】従って、はんだ合金の固相線温度がたとえ
低くて、液相線温度と固相線温度間の温度差が大きくて
も、ピーク温度を液相線温度に近付けるようにすればＳ
ｎ−Ｐｂ共晶はんだと同等に使用できるようになる。
低くて、液相線温度と固相線温度間の温度差が大きくて
も、ピーク温度を液相線温度に近付けるようにすればＳ
ｎ−Ｐｂ共晶はんだと同等に使用できるようになる。
【００１７】本発明のはんだ合金は、Ｚｎ２〜１０重量
％、Ｂｉ１０〜３０重量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、
残部Ｓｎからなるはんだ合金であり、この組成範囲内で
適宜な配合率にすると、ピーク温度が１７０℃以上、液
相線温度が２００℃以下のはんだ合金を得ることができ
る。この合金では、固相線温度としてＳｎ−Ｂｉの共晶
温度である１３５℃が出てくるが、ピーク温度を１８０
℃近くにすることができる。従って、本発明のはんだ合
金でのはんだ付け時、はんだ合金は凝固する時間が早
く、冷却時に振動等を受けてもはんだ付け部にヒビ割れ
は起こらない。
％、Ｂｉ１０〜３０重量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、
残部Ｓｎからなるはんだ合金であり、この組成範囲内で
適宜な配合率にすると、ピーク温度が１７０℃以上、液
相線温度が２００℃以下のはんだ合金を得ることができ
る。この合金では、固相線温度としてＳｎ−Ｂｉの共晶
温度である１３５℃が出てくるが、ピーク温度を１８０
℃近くにすることができる。従って、本発明のはんだ合
金でのはんだ付け時、はんだ合金は凝固する時間が早
く、冷却時に振動等を受けてもはんだ付け部にヒビ割れ
は起こらない。
【００１８】はんだの機械的特性については、接合強度
がはんだ合金自体の引張り強度と略一致するものである
ため、或る程度の引張り強度を有していなければならな
い。電子機器のはんだ付け用として必要な引張り強度は
５Kgf／ｍｍ2以上である。
がはんだ合金自体の引張り強度と略一致するものである
ため、或る程度の引張り強度を有していなければならな
い。電子機器のはんだ付け用として必要な引張り強度は
５Kgf／ｍｍ2以上である。
【００１９】またはんだ合金に要求される特性として
は、伸びがある。はんだ合金に液相線温度やピーク温度
を下げるためにＢｉを大量に添加すると、はんだ合金は
脆くなる。この脆さの傾向は伸びで判断でき、伸びが大
きい程、脆さが少ないものである。本発明のはんだ合金
は、伸びが１０％以上となるものを使用して脆さが出な
いようにする。
は、伸びがある。はんだ合金に液相線温度やピーク温度
を下げるためにＢｉを大量に添加すると、はんだ合金は
脆くなる。この脆さの傾向は伸びで判断でき、伸びが大
きい程、脆さが少ないものである。本発明のはんだ合金
は、伸びが１０％以上となるものを使用して脆さが出な
いようにする。
【００２０】
【実施例】本発明で、Ｚｎの添加量が２重量％より少な
かったり、１０重量％よりも多くなったりすると、本発
明が目的とする液相線温度を２００℃以下にすることが
できなくなる。
かったり、１０重量％よりも多くなったりすると、本発
明が目的とする液相線温度を２００℃以下にすることが
できなくなる。
【００２１】また本発明で、Ｂｉの添加量が１０重量％
よりも少ないとＳｎ−Ｚｎ系の液相線温度を２００℃以
下に下げることができず、しかるに３０重量％を越えて
添加すると伸びが少なくなって脆さが出てきてしまう。
よりも少ないとＳｎ−Ｚｎ系の液相線温度を２００℃以
下に下げることができず、しかるに３０重量％を越えて
添加すると伸びが少なくなって脆さが出てきてしまう。
【００２２】Ａｇは機械的強度を改善するとともに、Ｓ
ｎ−Ｚｎ合金の耐食性を向上させる効果がある。Ａｇは
０．０５重量％より少ない添加では、これらの効果が現
れず、しかるに２重量％を越えて添加すると、液相線温
度が急激に上昇してしまい、はんだ付け温度が高くなっ
て電子部品に熱損傷を与えるようになる。
ｎ−Ｚｎ合金の耐食性を向上させる効果がある。Ａｇは
０．０５重量％より少ない添加では、これらの効果が現
れず、しかるに２重量％を越えて添加すると、液相線温
度が急激に上昇してしまい、はんだ付け温度が高くなっ
て電子部品に熱損傷を与えるようになる。
【００２３】Ｚｎは非常に酸化しやすい金属であるた
め、Ｚｎを含むはんだ合金を溶融させると、優先的に酸
化され、はんだ付け時に多量にＺｎの酸化物が発生して
はんだ付け不良を起こすことがある。そのためＺｎを含
むはんだ合金にＰを添加すると、Ｐは溶融したはんだ合
金の表面に薄い膜を形成し、はんだ合金が直接空気と触
れるのを妨げて、はんだ合金自体が酸化するのを抑制す
ることができる。Ｐの添加量は０．００１重量％より少
ないと酸化抑制の効果が現れず、しかるに１重量％より
も多くなるとはんだ付け性を害するようになる。
め、Ｚｎを含むはんだ合金を溶融させると、優先的に酸
化され、はんだ付け時に多量にＺｎの酸化物が発生して
はんだ付け不良を起こすことがある。そのためＺｎを含
むはんだ合金にＰを添加すると、Ｐは溶融したはんだ合
金の表面に薄い膜を形成し、はんだ合金が直接空気と触
れるのを妨げて、はんだ合金自体が酸化するのを抑制す
ることができる。Ｐの添加量は０．００１重量％より少
ないと酸化抑制の効果が現れず、しかるに１重量％より
も多くなるとはんだ付け性を害するようになる。
【００２４】ここで本発明の代表的な実施例について記
す。
す。
【００２５】○実施例１ Ｚｎ８重量％、Ｂｉ１１重量％、Ａｇ０．１重量％、残
部Ｓｎからなるはんだ合金は、固相線温度が１６４℃、
ピーク温度が１８９℃、液相線温度が１９５℃であり、
このはんだ合金を自動はんだ付け装置のはんだ槽に入
れ、はんだ合金の温度を２５０℃にしてプリント基板の
はんだ付けを行ったところ、熱による電子部品の損傷や
劣化はなかった。はんだ合金自体の引張り強度は１１．
６Kgf／mm2であり、この値は充分電子機器のはんだ付け
に使用できるものである。また伸びも１２％であるた
め、はんだ付け後の振動等によるヒビ割れの心配もな
い。
部Ｓｎからなるはんだ合金は、固相線温度が１６４℃、
ピーク温度が１８９℃、液相線温度が１９５℃であり、
このはんだ合金を自動はんだ付け装置のはんだ槽に入
れ、はんだ合金の温度を２５０℃にしてプリント基板の
はんだ付けを行ったところ、熱による電子部品の損傷や
劣化はなかった。はんだ合金自体の引張り強度は１１．
６Kgf／mm2であり、この値は充分電子機器のはんだ付け
に使用できるものである。また伸びも１２％であるた
め、はんだ付け後の振動等によるヒビ割れの心配もな
い。
【００２６】○実施例２ Ｚｎ９重量％、Ｂｉ１６重量％、Ａｇ０．２重量％、残
部Ｓｎからなるはんだ合金は、固相線温度が１３５℃、
ピーク温度が１８５℃、液相線温度が１９３℃であり、
はんだ付け温度は２５０℃で電子部品に対する熱影響も
なかった。また引張り強度は１１．４Kgf／mm2という強
い値である。伸びは１０％と少し下がるが、はんだ付け
後の振動等によるヒビ割れは何ら問題のない値である。
部Ｓｎからなるはんだ合金は、固相線温度が１３５℃、
ピーク温度が１８５℃、液相線温度が１９３℃であり、
はんだ付け温度は２５０℃で電子部品に対する熱影響も
なかった。また引張り強度は１１．４Kgf／mm2という強
い値である。伸びは１０％と少し下がるが、はんだ付け
後の振動等によるヒビ割れは何ら問題のない値である。
【００２７】○実施例３ Ｚｎ１０重量％、Ｂｉ２０重量％、Ａｇ０．２重量％、
Ｐ０．０１重量％、残部Ｓｎからなるはんだ合金は、固
相線温度が１３６℃、ピーク温度が１８０℃、液相線温
度が１８７℃であり、はんだ付けを２４０℃で行ったと
ころ、電子部品に対する熱影響はなかった。またこのは
んだ合金をはんだ槽で溶融させたとき、実施例１、２よ
りも酸化物の発生量が少なく、酸化物回収作業が少なく
て済むものであった。
Ｐ０．０１重量％、残部Ｓｎからなるはんだ合金は、固
相線温度が１３６℃、ピーク温度が１８０℃、液相線温
度が１８７℃であり、はんだ付けを２４０℃で行ったと
ころ、電子部品に対する熱影響はなかった。またこのは
んだ合金をはんだ槽で溶融させたとき、実施例１、２よ
りも酸化物の発生量が少なく、酸化物回収作業が少なく
て済むものであった。
【００２８】実施例および比較例を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例におけるはんだ合金は、はんだ付け
温度を２５０℃以下にすることができるため電子部品へ
の熱影響がなく、またピーク温度が液相線温度に近いた
め、はんだ付け後のヒビ割れが起きにくく、さらに電子
部品のはんだ付けに要求される引張り強度と伸びを有し
ている。
温度を２５０℃以下にすることができるため電子部品へ
の熱影響がなく、またピーク温度が液相線温度に近いた
め、はんだ付け後のヒビ割れが起きにくく、さらに電子
部品のはんだ付けに要求される引張り強度と伸びを有し
ている。
【００３１】比較例１、２、３、４、５、６は引張り強
度が充分でなく、はんだ付け後の信頼性に劣るものであ
る。また比較例２、３、４は液相線温度が高いため、は
んだ付け温度も高くせざるを得ず、電子部品に対する熱
損傷が心配される。比較例４、５は固相線温度が低く、
はんだ付け後の冷却時にヒビ割れの虞がある。比較例
５、６は伸びが少ないため、電子機器に組み込み後、衝
撃を受けると剥離しやすくなる。
度が充分でなく、はんだ付け後の信頼性に劣るものであ
る。また比較例２、３、４は液相線温度が高いため、は
んだ付け温度も高くせざるを得ず、電子部品に対する熱
損傷が心配される。比較例４、５は固相線温度が低く、
はんだ付け後の冷却時にヒビ割れの虞がある。比較例
５、６は伸びが少ないため、電子機器に組み込み後、衝
撃を受けると剥離しやすくなる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明のはんだ合金
は、Ｓｎ主成分であるにもかかわらず、液相線温度が２
００℃以下、ピーク温度が１７０℃以上で液相線温度に
近いという従来のＳｎ−Ｐｂ共晶合金に類似の溶融温度
を有しているものであるため、はんだ付け温度も電子部
品に熱損傷を与えるほど高くしなくても済むものであ
り、さらに機械的強度に強いばかりでなく、適当な伸び
率を有しているため、はんだ付け後にヒビ割れを起こし
にくいという従来のＳｎ主成分の鉛フリーはんだ合金に
ない優れた特長を有するものである。
は、Ｓｎ主成分であるにもかかわらず、液相線温度が２
００℃以下、ピーク温度が１７０℃以上で液相線温度に
近いという従来のＳｎ−Ｐｂ共晶合金に類似の溶融温度
を有しているものであるため、はんだ付け温度も電子部
品に熱損傷を与えるほど高くしなくても済むものであ
り、さらに機械的強度に強いばかりでなく、適当な伸び
率を有しているため、はんだ付け後にヒビ割れを起こし
にくいという従来のＳｎ主成分の鉛フリーはんだ合金に
ない優れた特長を有するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸田 貞雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田口 稔孫 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内 (72)発明者 堀 隆志 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内 (72)発明者 大石 良 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｚｎ２〜１０重量％、Ｂｉ１０〜３０重
量％、Ａｇ０．０５〜２重量％、残部Ｓｎからなり、し
かも液相線温度が２００℃以下であるとともにピーク温
度が１７０℃以上であることを特徴とする鉛フリーはん
だ合金。 - 【請求項２】 前記合金には、Ｐが０．００１〜１重量
％添加されていること特徴とする請求項１記載の鉛フリ
ーはんだ合金。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09181496A JP3340021B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 鉛フリーはんだ合金 |
| PCT/JP1996/002774 WO1997012719A1 (fr) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | Soudure sans plomb |
| EP96931990A EP0855242B1 (en) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | Lead-free solder |
| DE69632866T DE69632866T2 (de) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | Bleifreies lot |
| CN96197287A CN1087994C (zh) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | 无铅钎料合金 |
| MYPI96004016A MY114565A (en) | 1995-09-29 | 1996-09-27 | Lead-free solder alloys |
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| US09/828,164 US6488888B2 (en) | 1995-09-29 | 2001-04-09 | Lead-free solder alloys |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP09181496A JP3340021B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 鉛フリーはんだ合金 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3340021B2 JP3340021B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14037113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09181496A Expired - Lifetime JP3340021B2 (ja) | 1995-09-29 | 1996-03-22 | 鉛フリーはんだ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340021B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6416590B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder powder and method for preparing the same and solder paste |
| EP1298726A2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder composition for semiconductor bumps |
| WO2006126564A1 (ja) | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Senju Metal Industry Co., Ltd | 鉛フリーソルダペースト |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP09181496A patent/JP3340021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6416590B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder powder and method for preparing the same and solder paste |
| EP1298726A2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder composition for semiconductor bumps |
| EP1298726A3 (en) * | 2001-10-01 | 2007-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solder composition for semiconductor bumps |
| WO2006126564A1 (ja) | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Senju Metal Industry Co., Ltd | 鉛フリーソルダペースト |
| EP1889683A1 (en) * | 2005-05-25 | 2008-02-20 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder paste |
| EP1889683A4 (en) * | 2005-05-25 | 2009-08-19 | Senju Metal Industry Co | SOLDER PACK WITHOUT LEAD |
| US9185812B2 (en) | 2005-05-25 | 2015-11-10 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder paste |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3340021B2 (ja) | 2002-10-28 |
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