JPH09266373A - Electronic component its bonding method and circuit board - Google Patents

Electronic component its bonding method and circuit board

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JPH09266373A
JPH09266373A JP8012232A JP1223296A JPH09266373A JP H09266373 A JPH09266373 A JP H09266373A JP 8012232 A JP8012232 A JP 8012232A JP 1223296 A JP1223296 A JP 1223296A JP H09266373 A JPH09266373 A JP H09266373A
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JP
Japan
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solder
layer
electronic component
joined
joining
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JP8012232A
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Japanese (ja)
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Hidefumi Ueda
秀文 植田
Teru Nakanishi
輝 中西
Yasuo Yamagishi
康男 山岸
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make thin enough an Sn-Pd reaction layer formed by bonding and ensure a high bond strength, even if using Sn-Bi solder by covering leads to be electrically soldered to desired parts with specified thin Pd film layer. SOLUTION: Electronic components 18 having leads 14 covered with a Pd plated layer 16 are bonded to an interconnection 12 on a circuit board 10, using Sn-Bi solder 20, resulting in a reaction of the solder with the plated layer 16 at the interface between the solder 20 and leads 14 to form a Sn-Pd alloy layer 22. To improve the bond strength, the Sn-Pd reaction layer 22 must be thin, and hence a Pd film of less than 75nm thick is pref. used for covering the surface of the leads of the components. If such electronic components 18 are bonded to the circuit board 10, a good bond strength can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Sn−Bi系はん
だを用いた電子部品の接合技術に係り、特に、Sn−B
i系はんだを用いたはんだ付けに適した構造を有する電
子部品及びその接合方法、並びにその電子部品が実装さ
れた回路基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for joining electronic components using Sn-Bi solder, and more particularly to Sn-B.
The present invention relates to an electronic component having a structure suitable for soldering using i-based solder, a joining method thereof, and a circuit board on which the electronic component is mounted.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、はんだとしてはSn(錫)−
Pb(鉛)合金が一般に知られており、今日に至るまで
各種実装方式の接合材料として使用されている。例え
ば、DIP方式、QFP方式、LCC方式による実装に
おいては、63wt%Sn−37wt%Pbの共晶組成
を有する融点183℃のはんだを用い、これを約220
℃の温度で加熱することにより、電子部品のリードや電
極をプリント基板上のCu(銅)電極上に接合してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a solder, Sn (tin)-
A Pb (lead) alloy is generally known and has been used as a bonding material for various mounting methods to date. For example, in mounting by the DIP method, the QFP method, and the LCC method, a solder having a eutectic composition of 63 wt% Sn-37 wt% Pb and a melting point of 183 ° C. is used, and this is about 220
By heating at a temperature of ° C, the leads and electrodes of the electronic component are bonded onto the Cu (copper) electrodes on the printed board.

【0003】しかしながら、Sn−Pb系はんだは、主
成分であるPbからのα線放出によってソフトエラーを
発生させたり、廃棄処理後のプリント基板が酸性雨に曝
されることによりPbが溶出し、河川や地下水を汚染す
るなどの悪影響があることから、使用を規制する動きが
活発化している。また、Sn−Pb系はんだでは、溶融
する温度が最も低い63Sn−37Pbにおいても融点
が183℃であり、はんだ接合には210〜220℃程
度の温度が必要となる。このため、耐熱性の低い電子部
品をリフローにより一括接合することができなかった。
However, Sn-Pb-based solder causes a soft error due to the emission of α rays from Pb, which is the main component, and the printed circuit board after disposal is exposed to acid rain to elute Pb, Due to adverse effects such as polluting rivers and groundwater, there are active moves to regulate the use. Further, Sn-Pb-based solder has a melting point of 183 ° C even in 63Sn-37Pb, which has the lowest melting temperature, and requires a temperature of about 210 to 220 ° C for solder joining. Therefore, electronic components having low heat resistance could not be collectively joined by reflow.

【0004】このような背景から、Pbを構成元素に含
まない低温接合用はんだ合金の開発が盛んに行われ、種
々のはんだが提案されている。例えば、52In−48
Sn(融点117℃)、57Bi−43Sn(融点13
9℃)、91Sn−9Zn(融点199℃)、96.5
Sn−3.5Ag(融点221℃)等のSn系の共晶は
んだ合金をベースとして、融点の調整、機械的性質の改
善のために、少量の第3、第4の元素を添加する試みが
なされている。
From such a background, a solder alloy for low temperature bonding which does not contain Pb as a constituent element has been actively developed, and various solders have been proposed. For example, 52In-48
Sn (melting point 117 ° C.), 57Bi-43Sn (melting point 13
9 ° C.), 91Sn-9Zn (melting point 199 ° C.), 96.5
Based on an Sn-based eutectic solder alloy such as Sn-3.5Ag (melting point 221 ° C.), attempts have been made to add a small amount of third and fourth elements for adjusting the melting point and improving mechanical properties. Has been done.

【0005】本願発明者等は、Sn−Bi合金に第3元
素としてAg(銀)を所定量添加することにより、融点
上昇を起こすことなく機械的性質を改善できることを特
願平7−59334号明細書において開示している。一
方、電子部品のリードとしては、Cuリード、Fe
(鉄)−58wt%とNi(ニッケル)−42wt%と
の合金(以下、42アロイと呼ぶ)、コバール等の材料
が用いられている。これらリードは、耐腐食性を向上
し、且つはんだと良好な接合を得るために表面被覆処理
が施されている。
The inventors of the present application have proposed that by adding a predetermined amount of Ag (silver) as a third element to a Sn-Bi alloy, the mechanical properties can be improved without raising the melting point, and Japanese Patent Application No. 7-59334. It is disclosed in the specification. On the other hand, as leads for electronic parts, Cu leads, Fe
Materials such as an alloy of (iron) -58 wt% and Ni (nickel) -42 wt% (hereinafter referred to as 42 alloy), Kovar, etc. are used. These leads are surface-coated in order to improve the corrosion resistance and obtain a good joint with the solder.

【0006】現在のエレクトロニクス用はんだの大部分
は63Sn−37Pbはんだが占めており、リードの表
面被覆処理としても、Sn−Pb系はんだによる予備は
んだが大半を占めている。従って、リードの表面被覆材
料についても、Pbを用いない、いわゆるPbフリー化
を進めることが望ましい。Pbを用いないPbフリー表
面被覆材料としては、リード部の表面被覆材としてPd
(パラジウム)を使用した電子部品がすでに市販されて
いる。Pdメッキを用いた電子部品は、Pbフリー化に
対応しているほか、電子部品組立前でのリードへのメッ
キによるコスト削減が可能という長所がある。
63Sn-37Pb solder occupies most of the current solders for electronics, and the pre-solder with Sn-Pb type solder occupies most of the surface coating treatment of leads. Therefore, it is desirable to promote the so-called Pb-free use of the lead surface coating material without using Pb. As a Pb-free surface coating material that does not use Pb, Pd is used as a surface coating material for the lead portion.
Electronic parts using (palladium) are already on the market. The electronic component using Pd plating has the advantage that it is compatible with Pb-free and that cost reduction can be achieved by plating the lead before assembling the electronic component.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の63Sn−37Pbはんだ38によるリード14の
表面被覆処理がなされた電子部品18を、42Sn−5
8Biや41.6Sn−57.4Bi−1AgなどのS
n−Bi系はんだ20を用いて接合すると、接合部の合
金化反応によって15.5Sn−32Pb−52.5B
iの3元共晶反応が生じていた(図7)。かかる3元共
晶合金40は融点が約95℃と低温であるため、信頼性
を確認するための熱衝撃試験(125℃)時や、発熱の
著しい電子部品を接合した際に、接合部が溶融すること
があった。
However, the electronic component 18 in which the surface of the lead 14 is coated with the above-mentioned 63Sn-37Pb solder 38 of the related art is replaced with 42Sn-5.
S such as 8Bi and 41.6Sn-57.4Bi-1Ag
When the n-Bi-based solder 20 is used for joining, the alloying reaction of the joining portion causes 15.5Sn-32Pb-52.5B.
A ternary eutectic reaction of i had occurred (Fig. 7). Since such a ternary eutectic alloy 40 has a low melting point of about 95 ° C., the joint part is not formed during a thermal shock test (125 ° C.) for confirming reliability or when an electronic component that generates a great amount of heat is joined. It sometimes melted.

【0008】また、Pdメッキによるリードの表面被覆
処理がなされた電子部品を、同様のSn−Bi系はんだ
ペーストを用いて接合すると、63Sn−37Pbはん
だを用いて実装した場合に比べて接合強度が低下してい
た。本発明の目的は、Sn−Bi系はんだに適した表面
被覆処理がなされた電子部品及びその接合方法、並びに
その電子部品が実装された回路基板を提供することにあ
る。
[0008] Further, when the electronic parts whose surface coating treatment is performed on the leads by Pd plating are bonded using the same Sn-Bi solder paste, the bonding strength is higher than that when mounted using 63Sn-37Pb solder. It was falling. An object of the present invention is to provide an electronic component having a surface coating treatment suitable for Sn-Bi solder, a method for joining the electronic component, and a circuit board on which the electronic component is mounted.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、被接合部に
電気的にはんだ接合するためのリード部が、75nmよ
り薄いPd膜よりなる被覆層で覆われていることを特徴
とする電子部品によって達成される。これにより、接合
によって形成されるSn−Pd反応層の膜厚を十分に薄
くできるので、Sn−Bi系はんだを用いた場合にも高
い接合強度を得ることができる。
The above object is to provide an electronic component in which a lead portion for electrically soldering to a joined portion is covered with a coating layer made of a Pd film thinner than 75 nm. Achieved by As a result, the thickness of the Sn-Pd reaction layer formed by bonding can be made sufficiently thin, so that high bonding strength can be obtained even when Sn-Bi solder is used.

【0010】また、Sn−Bi系はんだを用いて被接合
部に接合される電子部品であって、前記被接合部に接合
するためのリード部と、前記リード部を覆い、Cu層又
はNi層よりなる第1の層と、前記第1の層を覆う第2
の層とを有する被覆層とを有し、前記リード部が前記被
接合部に接合したときに、前記第1の層と前記Sn−B
i系はんだとが接合することを特徴とする電子部品によ
っても達成される。これにより、Sn−Bi系はんだと
Ni層又はCu層との間で得られる高い接合強度を十分
に発揮することができる。
An electronic component to be joined to a joined portion by using Sn—Bi solder, a lead portion for joining to the joined portion, and a Cu layer or a Ni layer covering the lead portion. And a second layer covering the first layer
And a coating layer having a layer of No. 2, and when the lead portion is joined to the joined portion, the first layer and the Sn-B
It is also achieved by an electronic component characterized by joining with an i-based solder. Thereby, the high bonding strength obtained between the Sn-Bi solder and the Ni layer or the Cu layer can be sufficiently exhibited.

【0011】また、上記の電子部品において、前記第2
の層は、接合の際に前記Sn−Bi系はんだ中に分散す
る材料により構成されていることが望ましい。これによ
り、リード部とSn−Bi系はんだとの間で接合後に高
い接合強度を得ることができる。また、上記の電子部品
において、前記第2の層は、Au層であることが望まし
い。
In the above electronic component, the second
It is desirable that the layer of (1) be composed of a material that is dispersed in the Sn-Bi solder during joining. This makes it possible to obtain high joint strength after joining between the lead portion and the Sn-Bi solder. Further, in the above electronic component, the second layer is preferably an Au layer.

【0012】また、上記の電子部品において、前記第2
の層は、前記Sn−Bi系はんだに融点が近い金属材料
により構成されていることが望ましい。これにより、リ
ード部とSn−Bi系はんだとの間で接合後に高い接合
強度を得ることができる。また、上記の電子部品におい
て、前記第2の層は、Sn層、又はSn−Bi層である
ことが望ましい。
Further, in the above electronic component, the second
The layer is preferably made of a metal material having a melting point close to that of the Sn-Bi solder. This makes it possible to obtain high joint strength after joining between the lead portion and the Sn-Bi solder. Further, in the above electronic component, the second layer is preferably a Sn layer or a Sn-Bi layer.

【0013】また、上記の電子部品において、前記第1
の層は、0.5μm以上の膜厚であることが望ましい。
このように膜厚を設定することにより、Ni層又はCu
層が接合の際に反応しつくすことはなく、接合後にSn
−Bi系はんだとNi層又はCu層との間の接合を形成
することができる。また、電子部品を電気的に接合する
ための電極部が、前記被覆層により覆われていることを
特徴とする回路基板によっても達成される。これによ
り、Sn−Bi系はんだを用いた場合にも高い接合強度
が得られる回路基板を構成することができる。
Further, in the above electronic component, the first
The layer is preferably 0.5 μm or more in thickness.
By setting the film thickness in this way, the Ni layer or Cu
The layers do not completely react during bonding, and Sn is
-A bond between the Bi-based solder and the Ni layer or the Cu layer can be formed. Further, the present invention can also be achieved by a circuit board characterized in that an electrode portion for electrically connecting electronic components is covered with the coating layer. As a result, it is possible to configure a circuit board having high bonding strength even when Sn—Bi solder is used.

【0014】また、上記の電子部品が、Sn−Bi系は
んだにより電極部に接合されていることを特徴とする回
路基板によっても達成される。これにより、電子部品の
接合信頼性を高めることができるので、電子部品が実装
された回路基板の信頼性をも高めることができる。ま
た、上記の電子部品の接合方法であって、前記電子部品
を、Sn−Bi系はんだを用いて前記被接合部に接合す
ることを特徴とする電子部品の接合方法によっても達成
される。これにより、被接合部との間に高い接合強度を
もって接合することができる。
Further, it is also achieved by a circuit board characterized in that the above-mentioned electronic component is joined to the electrode portion by Sn—Bi solder. As a result, the reliability of joining the electronic components can be increased, and thus the reliability of the circuit board on which the electronic components are mounted can also be increased. Further, it is also achieved by the above-described electronic component joining method, which is characterized in that the electronic component is joined to the joined portion using Sn—Bi solder. As a result, it is possible to join with the joined portion with high joining strength.

【0015】また、上記の電子部品の接合方法におい
て、前記Sn−Bi系はんだは、Snの組成が40〜6
0wt%であり、Agの組成が0〜2wt%であり、B
iが残りの組成よりなることが望ましい。このようにS
n−Bi系はんだを選定すれば、融点が低く、機械的強
度が高いはんだにより、高い接合強度をもって接合する
ことができる。
Further, in the above-described method for joining electronic components, the Sn-Bi solder has a Sn composition of 40 to 6
0 wt%, Ag composition is 0 to 2 wt%, B
It is desirable that i consist of the rest of the composition. Thus S
If n-Bi solder is selected, solder having a low melting point and high mechanical strength can be used for bonding with high bonding strength.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態による電子
部品及びその接合方法、並びに回路基板を図1及び図2
を用いて説明する。図1はSn−Bi系はんだを用いた
場合の電子部品のリードとの反応形態を説明する図、図
2は42Sn−58Biはんだを用いて接合した場合の
Pdメッキ層の厚さと接合強度との関係を示すグラフで
ある。
1 and 2 show an electronic component and a method for joining the electronic component and a circuit board according to a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining a reaction mode with a lead of an electronic component when Sn—Bi solder is used, and FIG. 2 shows a thickness and a bonding strength of a Pd plating layer when the solder is bonded using 42Sn-58Bi solder. It is a graph which shows a relationship.

【0017】本実施形態では、Pdによるリードの表面
被覆処理がされた電子部品を、接合強度が劣化すること
なくSn−Bi系はんだにより接合できる電子部品及び
その接合方法、並びに回路基板を示す。始めに、Sn−
Bi系はんだを用いた場合の、Pdメッキされたリード
との反応形態を図1を用いて説明する。
The present embodiment shows an electronic component that can be joined by Sn—Bi solder without deteriorating the joining strength of the electronic component whose lead surface is coated with Pd, a joining method thereof, and a circuit board. First, Sn-
The reaction pattern with the Pd-plated lead in the case of using the Bi-based solder will be described with reference to FIG.

【0018】回路基板10に形成された配線12上に、
リード14がPdメッキ層16により覆われた電子部品
18をSn−Bi系はんだ20を用いて接合すると、S
n−Bi系はんだ20とリード14との界面においてS
n−Bi系はんだ20とPdメッキ層16とが反応し、
Sn−Pd合金層22が形成される。リード14とSn
−Bi系はんだ20との接合強度は、これら界面におけ
る反応形態に依存するため、Pdメッキ処理がされた電
子部品18をSn−Bi系はんだ20により接合した場
合に接合強度が劣化する原因は、Sn−Pd反応層22
に起因していることが考えられる。
On the wiring 12 formed on the circuit board 10,
When the electronic component 18 in which the lead 14 is covered with the Pd plating layer 16 is joined using the Sn-Bi solder 20,
At the interface between the n-Bi solder 20 and the lead 14, S
The n-Bi solder 20 reacts with the Pd plating layer 16,
The Sn-Pd alloy layer 22 is formed. Lead 14 and Sn
Since the bonding strength with the -Bi solder 20 depends on the reaction pattern at these interfaces, the reason why the bonding strength deteriorates when the Pd-plated electronic component 18 is bonded with the Sn-Bi solder 20 is as follows. Sn-Pd reaction layer 22
It is thought that it is caused by.

【0019】そこで、この原因について調査すべく本願
発明者等が鋭意検討をした結果、Sn−Bi系はんだ2
0とリード14との界面で形成されるSn−Pd反応層
22の厚さが、63Sn−37Pbを用いて接合したと
きよりも厚くなっていることが始めて明らかとなった。
接合界面に形成されるSn−Pd反応層22は、金属間
化合物を含んでいることから非常に脆い性質を有してい
る。このため、Sn−Pb系はんだを用いた場合よりも
形成される反応層の膜厚が厚くなるSn−Bi系はんだ
の場合に、接合強度が劣化したものと考えられる。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to investigate the cause of this, and as a result, the Sn-Bi solder 2
It became clear for the first time that the thickness of the Sn-Pd reaction layer 22 formed at the interface between 0 and the lead 14 was thicker than that when joined using 63Sn-37Pb.
The Sn-Pd reaction layer 22 formed at the bonding interface has an extremely brittle property because it contains an intermetallic compound. Therefore, it is considered that the joint strength is deteriorated in the case of Sn-Bi solder in which the thickness of the reaction layer formed is thicker than in the case of using Sn-Pb solder.

【0020】そこで、本願発明者等は、形成されるSn
−Pd反応層22を薄くすることが接合強度を向上させ
るために必要であると考え、リード14を被覆するPd
メッキ層16のメッキ厚について更に調査した。接合強
度のPdメッキ層16のメッキ厚依存性について、14
ピンのSOPを用いて測定した結果、図2に示すよう
に、メッキ厚が200nm以上では接合強度は約400
g/ピンとかなり低いが、200nm以下にすることに
より接合強度は徐々に増加し、メッキ厚が約75nmよ
り薄くなるとSn−Pb系はんだと比肩するほどの接合
強度が得られることが判った。
Therefore, the inventors of the present invention have made Sn formed.
Since it is necessary to thin the Pd reaction layer 22 to improve the bonding strength, the Pd coating the lead 14 is considered.
The plating thickness of the plating layer 16 was further investigated. Regarding the dependency of the bonding strength on the plating thickness of the Pd plating layer 16, 14
As a result of measurement using the SOP of the pin, as shown in FIG. 2, when the plating thickness is 200 nm or more, the bonding strength is about 400.
It was found that the bonding strength was considerably low as g / pin, but the bonding strength gradually increased when the thickness was set to 200 nm or less, and the bonding strength comparable to that of Sn-Pb-based solder was obtained when the plating thickness became thinner than about 75 nm.

【0021】従って、Sn−Bi系はんだを用いた場合
には、電子部品のリードの表面被覆材料として、膜厚7
5nmより薄いPd膜を用いることが望ましく、このよ
うな電子部品を回路基板等に接合すれば、良好な接合強
度を得ることができる。このように、本実施形態によれ
ば、電子部品のリードのPdメッキ厚を75nmより薄
くしたので、リードとSn−Bi系はんだとの接合強度
をSn−Pbはんだを用いた場合と同程度まで改善する
ことができる。これにより、電子部品の接合信頼性を高
めることができるので、これら電子部品を搭載した回路
基板の信頼性をも大幅に向上することができる。
Therefore, when the Sn-Bi solder is used, the film thickness of 7 is used as the surface coating material for the lead of the electronic component.
It is desirable to use a Pd film thinner than 5 nm, and if such an electronic component is bonded to a circuit board or the like, good bonding strength can be obtained. As described above, according to the present embodiment, the Pd plating thickness of the lead of the electronic component is made thinner than 75 nm, so that the bonding strength between the lead and the Sn—Bi solder is about the same as when the Sn—Pb solder is used. Can be improved. As a result, the reliability of joining electronic components can be increased, and the reliability of the circuit board on which these electronic components are mounted can also be greatly improved.

【0022】なお、上記実施形態では、Sn−Bi系は
んだとして説明したが、Sn−Bi共晶はんだのみなら
ず、これに第3、第4の元素が添加されたはんだにおい
ても適用することができる。例えば、第3の元素として
Agが添加されており、Snが40〜60wt%、Ag
が0〜2wt%、Biが残部の組成を有するはんだを用
いた場合にも、接合強度を改善することができる。
In the above embodiment, the Sn-Bi solder has been described, but the present invention can be applied not only to Sn-Bi eutectic solder, but also to solders to which third and fourth elements are added. it can. For example, Ag is added as the third element, Sn is 40 to 60 wt%, Ag is
The bonding strength can be improved even when a solder having a composition of 0 to 2 wt% and Bi of the remainder is used.

【0023】41.6Sn−57.4Bi−1Agはん
だについてPdメッキ厚と接合強度の関係を測定した結
果、Pdメッキ厚が500nmのときには接合強度は約
500g/ピンであったが、Pdメッキ厚を50nmま
で薄くすることにより接合強度を約880g/ピンまで
向上することができた。また、Pd膜は、メッキ、蒸
着、スパッタなど、あらゆる成膜方法によって形成する
ことができる。
The relationship between the Pd plating thickness and the bonding strength of the 41.6Sn-57.4Bi-1Ag solder was measured. As a result, when the Pd plating thickness was 500 nm, the bonding strength was about 500 g / pin. By reducing the thickness to 50 nm, the bonding strength could be improved to about 880 g / pin. Further, the Pd film can be formed by any film forming method such as plating, vapor deposition, and sputtering.

【0024】また、Pdメッキによる表面被覆処理は回
路基板の配線や電極上に形成することもできる。この場
合にも、Pdメッキ層の厚さを75nmより薄くするこ
とにより、Sn−Bi系はんだと回路基板との間の接合
強度を向上することができる。また、本願明細書にいう
回路基板には、ガラス−エポキシ基板などの回路基板や
フレキシブル基板など、電子部品をはんだにより接合し
うる全ての基板を適用することができる。
The surface coating treatment by Pd plating can also be formed on the wiring and electrodes of the circuit board. Also in this case, the bonding strength between the Sn—Bi solder and the circuit board can be improved by making the thickness of the Pd plating layer thinner than 75 nm. Further, as the circuit board referred to in the specification of the present application, all boards to which electronic components can be joined by solder, such as a circuit board such as a glass-epoxy board and a flexible board, can be applied.

【0025】次に、本発明の第2実施形態による電子部
品及びその接合方法、並びに回路基板を図3乃至図6を
用いて説明する。図3及び図4は本実施形態において接
合強度の測定に用いた方法を示す図、図5は本実施形態
による電子部品の構造及びその接合方法、並びに回路基
板を説明する図、図6は被覆するAu膜が厚い場合の問
題を説明する図である。
Next, an electronic component, a method for joining the same, and a circuit board according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. 3 and 4 are views showing a method used for measuring the bonding strength in the present embodiment, FIG. 5 is a view for explaining the structure of the electronic component and the bonding method thereof, and a circuit board according to the present embodiment, and FIG. It is a figure explaining the problem when the Au film to be used is thick.

【0026】本実施形態では、Sn−Bi系はんだに対
して十分な接合強度を得られる表面被覆として、本願発
明者等が新たに見いだした構造を示す。はんだと被接合
材料との間の接合強度は、その両者で生成する合金層と
の組み合わせで決まるため、はんだと被接合材料との反
応形態を把握して材料を選定しなければならない。
In this embodiment, a structure newly found by the inventors of the present invention is shown as a surface coating capable of obtaining a sufficient bonding strength for Sn-Bi solder. Since the joint strength between the solder and the material to be joined is determined by the combination of the alloy layer formed by both of them, it is necessary to select the material by grasping the reaction mode between the solder and the material to be joined.

【0027】そこで、まず本願発明者は、Sn−Bi系
はんだと純粋な金属同士の接合をなし、接合後にSn−
Bi系はんだと接触して十分強い接合強度が得られる表
面被覆材料の選定を試みた。さらに、このような材料の
表面を、はんだ付け性がよく接合後にも界面やはんだ母
体そのものにも悪影響を与えない材料で被覆することに
より、はんだ付け性と接合強度の向上を図ることを試み
た。
Therefore, the inventor of the present application first forms a joint between Sn—Bi solder and pure metal, and after the joint, Sn—
An attempt was made to select a surface coating material that can obtain a sufficiently strong joint strength by contacting with a Bi-based solder. Furthermore, by coating the surface of such a material with a material that has good solderability and does not adversely affect the interface or the solder matrix itself even after joining, we attempted to improve solderability and joint strength. .

【0028】まず、Sn−Bi系はんだと接触して十分
強い接合強度が得られる材料の選定を行った結果を示
す。本願発明者等は、種々の材料を用いた際の接合強度
を測定するために、以下の手順により試料を作成し、接
合強度測定を行った。まず、Cu,Ni、Au、Pd、
Pt(プラチナ)、及び42アロイよりなるワイヤ30
を用意し(図3(a))、これらの表面をポリイミド皮
膜32により覆う(図3(b))。
First, the results of selecting a material that can obtain a sufficiently strong joint strength by contacting with Sn-Bi solder will be shown. The inventors of the present application prepared a sample by the following procedure and measured the bonding strength in order to measure the bonding strength when various materials were used. First, Cu, Ni, Au, Pd,
Wire 30 made of Pt (platinum) and 42 alloy
Are prepared (FIG. 3A), and the surfaces thereof are covered with the polyimide film 32 (FIG. 3B).

【0029】次いで、ポリイミド皮膜32により覆った
ワイヤ30の一端を研磨してワイヤ30の一端を露出さ
せる(図3(c))。続いて、露出したワイヤ30に4
2Sn−58Biはんだ、又は41.6Sn−57.4
Bi−1Agはんだによる予備はんだ34を形成する
(図3(d))。
Next, one end of the wire 30 covered with the polyimide film 32 is polished to expose one end of the wire 30 (FIG. 3C). Then, to the exposed wire 30,
2Sn-58Bi solder, or 41.6Sn-57.4
A preliminary solder 34 made of Bi-1Ag solder is formed (FIG. 3D).

【0030】その後、このように形成した2本のワイヤ
30の予備はんだ34同士を互いにつきあわせて170
℃で加熱・接合する(図3(e))。最後に、両端のワ
イヤ30を引っ張って接合強度を測定する(図3
(f))。このようにして測定した接合強度を表1にま
とめる。表1には、比較のため63Sn−37Pbはん
だを用いて同様の測定を行った結果も示した。
After that, the pre-solders 34 of the two wires 30 thus formed are brought into contact with each other and 170
Heat and bond at ℃ (Fig. 3 (e)). Finally, the wires 30 at both ends are pulled to measure the bonding strength (FIG. 3).
(F)). The bond strengths thus measured are summarized in Table 1. Table 1 also shows the result of similar measurement using 63Sn-37Pb solder for comparison.

【0031】[0031]

【表1】 表1に示すように、ワイヤ材料としてNi、Cuを用い
た場合には、予備はんだ34として42Sn−52Bi
はんだを用いた場合にも、41.6Sn−57.4Bi
−1Agはんだを用いた場合にも、約7〜8[kg/m
2]程度の接合強度が得られた。この値は63Sn−
37Pbはんだを用いた場合と遜色のない接合強度であ
る。
[Table 1] As shown in Table 1, when Ni and Cu are used as the wire material, 42Sn-52Bi is used as the preliminary solder 34.
Even when using solder, 41.6Sn-57.4Bi
Even when -1Ag solder is used, it is about 7-8 [kg / m
m 2 ]. This value is 63Sn-
The bonding strength is comparable to the case of using 37Pb solder.

【0032】これに対し、他のワイヤ材料を用いた場合
には、接合強度はかなり低下しており、63Sn−37
Pbはんだを用いた場合と比較してもその値は低くなっ
ていた。従って、Sn−Bi系はんだを用いた接合に
は、接合後にはんだと接触している材料としてNi、又
はCuが適していることが判った。
On the other hand, when other wire materials were used, the bonding strength was considerably lowered, and 63Sn-37 was used.
The value was lower than that when Pb solder was used. Therefore, it has been found that Ni or Cu is suitable for the joining using the Sn-Bi solder as the material in contact with the solder after the joining.

【0033】なお、被覆材料としてNiやCuを用いる
場合、Sn系はんだとNi又はCuとの接合では反応す
る元素がSnが支配的となることから、接合前にはんだ
中のSnとNi又はCuが合金化しても純粋なSn層が
存在できるメッキ量が必要となる。Ni、Cuともに通
常のはんだ接合の温度で形成される合金層の厚さが約
0.5μm程度になることから、Ni、Cuのメッキ膜
の膜厚は0.5μm以上に設定することが望ましい。
When Ni or Cu is used as the coating material, Sn reacts with Sn or Ni or Cu in the solder when the Sn-based solder and Ni or Cu are predominant. However, the amount of plating is required so that a pure Sn layer can exist even when alloyed with. Since the thickness of the alloy layer formed at a normal soldering temperature for both Ni and Cu is about 0.5 μm, it is desirable to set the film thickness of the Ni and Cu plating film to 0.5 μm or more. .

【0034】次に、Ni又はCuよりなる被覆材(第1
の層)を覆う表面被覆材(第2の層)であって、はんだ
付け性がよく、且つ接合後にも界面やはんだ母体そのも
のにも悪影響を与えない材料の選定を行った結果を示
す。このような材料としては、はんだと接合するとはん
だ中に分散する材料、例えばAuや、融点がはんだに近
く、且つ同様の構成をもった材料、例えばSnを用いる
ことが考えられる。
Next, a coating material made of Ni or Cu (first
The following shows the results of selecting a material that is a surface coating material (second layer) that covers the layer (2), has good solderability, and does not adversely affect the interface or the solder matrix itself even after joining. As such a material, it is conceivable to use a material that is dispersed in the solder when it is joined to the solder, such as Au, or a material that has a similar melting point to the solder and has a similar structure, such as Sn.

【0035】そこで、図3に示した測定方法と同様にし
て、図4に示す測定試料を作成した。なお、メッキ層3
6は、予備はんだ34の形成前にワイヤ30をAuメッ
キ又はSnメッキすることにより形成した。予備はんだ
34には41.6Sn−57.4Bi−1Agはんだを
用いた。この測定試料を用いて接合強度を測定した結果
を表2に示す。
Therefore, the measurement sample shown in FIG. 4 was prepared in the same manner as the measurement method shown in FIG. The plating layer 3
No. 6 was formed by plating the wire 30 with Au or Sn before forming the preliminary solder 34. As the preliminary solder 34, 41.6Sn-57.4Bi-1Ag solder was used. The results of measuring the bonding strength using this measurement sample are shown in Table 2.

【0036】[0036]

【表2】 表2に示すように、いずれの試料においても、63Sn
−37Pbで得られる7〜9[kg/mm2]程度の接
合強度が得られることが確認できた。接合部の断面を元
素分析したところ、42Sn−58Bi、41.6Sn
−57.4Bi−1Agを用いた試料ともに、接合部の
構成は(Sn−Bi系はんだ/厚さ約500nmのSn
とNi又はCuの合金層/Ni層又はCu層)となって
いた。
[Table 2] As shown in Table 2, in any sample, 63Sn
It was confirmed that a bonding strength of about 7 to 9 [kg / mm 2 ] obtained with -37Pb was obtained. Elemental analysis of the cross section of the joint showed 42Sn-58Bi, 41.6Sn.
For both the samples using -57.4Bi-1Ag, the structure of the joint was (Sn-Bi solder / Sn of about 500 nm thick).
And Ni or Cu alloy layer / Ni layer or Cu layer).

【0037】すなわち、図5に示すように、Ni層又は
Cu層よりなる被覆層24により覆われ、更にAu層又
はSn層よりなる被覆層26により覆われたリード14
を有する電子部品18を、Sn−Bi系はんだ20によ
り回路基板10上の配線層12に接合すると(図5
(a))、Sn−Bi系はんだ20に接する領域の被覆
層26がSn−Bi系はんだ20内に拡散し、Sn−B
i系はんだ20と被覆層24とが直接接触する(図5
(b))。これにより、Sn−Bi系はんだ20と被覆
層24との界面ではSnとNi又はCuの合金層が形成
され、前述の構造が形成される。
That is, as shown in FIG. 5, the lead 14 covered with a coating layer 24 made of a Ni layer or a Cu layer and further covered with a coating layer 26 made of an Au layer or a Sn layer.
When the electronic component 18 having the above is joined to the wiring layer 12 on the circuit board 10 by the Sn-Bi solder 20 (see FIG. 5).
(A)), the coating layer 26 in the region in contact with the Sn-Bi solder 20 diffuses into the Sn-Bi solder 20, and Sn-B
The i-based solder 20 and the coating layer 24 are in direct contact with each other (Fig. 5).
(B)). Thereby, an alloy layer of Sn and Ni or Cu is formed at the interface between the Sn-Bi solder 20 and the coating layer 24, and the above-described structure is formed.

【0038】このような構造は、Sn−Pb系はんだを
用いた場合とほぼ同等であることから、このような接合
部の構成が得られたことにより良好な接合強度が得られ
たものと考えられる。なお、Auメッキを用いる場合、
Auのメッキ量が多すぎるとはんだ中にAuSnの化合
物28が生成され、はんだ自体の機械的性質を劣化させ
る虞がある(図6)。従って、通常のQFP等の接合で
用いられているはんだ量が数μg〜数mgと非常に微量
であることを考慮すると、はんだの機械的性質を変化さ
せないためにはAuメッキ膜の厚さを0.5μm以内に
設定することが望ましい。
Since such a structure is almost the same as the case of using Sn-Pb type solder, it is considered that good bonding strength is obtained by obtaining such a structure of the bonding portion. To be If Au plating is used,
If the amount of Au plating is too large, AuSn compound 28 is generated in the solder, which may deteriorate the mechanical properties of the solder itself (FIG. 6). Therefore, in consideration of the very small amount of solder used for joining such as normal QFP, which is several μg to several mg, the thickness of the Au plating film should be adjusted in order not to change the mechanical properties of the solder. It is desirable to set within 0.5 μm.

【0039】現状では、リード部へのSn−Bi系はん
だによるメッキは困難であるため、リード又は基板表面
の電極に純SnメッキをすることによりSn−Bi系の
はんだを用いたときにも接合強度が強い接合を行うこと
ができる。しかしながら、Snメッキを形成するために
は更に考慮する必要がある。すなわち、Snは単体で電
気メッキをするとウィスカーが発生するからである。従
って、Snに、Sb(アンチモン)、Ag、Zn(亜
鉛)、Bi、Ge(ゲルマニウム)、又はCo(コバル
ト)などの極微量の元素を添加することにより、ウィス
カーを防止することが望ましい。
At present, it is difficult to plate the lead portion with Sn—Bi solder, so that pure Sn plating is applied to the lead or the electrode on the surface of the substrate to bond even when Sn—Bi solder is used. Bonding with high strength can be performed. However, further consideration is needed to form Sn plating. That is, whilst Sn is electroplated alone, whiskers are generated. Therefore, it is desirable to prevent whiskers by adding a trace amount of element such as Sb (antimony), Ag, Zn (zinc), Bi, Ge (germanium), or Co (cobalt) to Sn.

【0040】このようにして得られた結果から、はんだ
成分であるSn、又は、はんだとのぬれ性がよく接合時
にははんだ中に拡散しつくす材料であるAuなどを最表
面に被覆し、その下地に、はんだと生成する合金層によ
り高い接合強度を得られるNi膜やCu膜を配置するこ
とにより、良好な接合強度が得られるものと考えられ
る。
From the results obtained in this way, the outermost surface is coated with Sn which is a solder component or Au which is a material which has good wettability with the solder and diffuses into the solder at the time of joining, Further, it is considered that good bonding strength can be obtained by disposing a Ni film or a Cu film that can obtain high bonding strength due to the alloy layer formed with the solder.

【0041】そこで、本実施形態による表面被覆を、2
08ピンを有するQFPの42アロイリード部に形成し
て接合強度を測定した。まず、QFPのリード部に、厚
さ約2μmのNiメッキを施し、更にその表面に厚さ約
2μmのSnメッキ、又は厚さ約1μmのAuメッキを
施した。次いで、表面にCu電極が形成されたガラスエ
ポキシ基板上に、41.6Sn−57.4Bi−1Ag
はんだを用いて170℃の温度で接合した。
Therefore, the surface coating according to this embodiment is
It was formed on the 42 alloy lead part of QFP having 08 pins and the bonding strength was measured. First, the lead portion of the QFP was plated with Ni having a thickness of about 2 μm, and the surface thereof was further plated with Sn having a thickness of about 2 μm or Au plating having a thickness of about 1 μm. Then, on a glass epoxy substrate having a Cu electrode formed on its surface, 41.6Sn-57.4Bi-1Ag
Bonding was performed at a temperature of 170 ° C. using solder.

【0042】このようにして接合したリードを引っ張っ
て接合強度を測定した結果、いずれのリードを処理した
場合においても700gf/ピン程度の接合強度が得ら
れた。この値は、37Sn−63Pbを用いた場合と遜
色のない値である。このように、本実施形態によれば、
リード又は基板表面の電極に、はんだ成分であるSn、
又は、はんだとのぬれ性がよく接合時にははんだ中に拡
散しつくす材料であるAuなどを最表面に被覆し、更に
その下地に、はんだと生成する合金層により高い接合強
度を得られるNi膜やCu膜を配置することにより、S
n−Bi系はんだを用いて十分な接合強度を得ることが
できる。
As a result of measuring the bonding strength by pulling the leads bonded in this way, a bonding strength of about 700 gf / pin was obtained regardless of which of the leads was treated. This value is comparable to the case of using 37Sn-63Pb. Thus, according to the present embodiment,
Sn, which is a solder component, on the lead or the electrode on the substrate surface
Alternatively, the outermost surface is coated with Au, which is a material that has good wettability with the solder and diffuses into the solder at the time of joining. By arranging the Cu film, S
Sufficient bonding strength can be obtained using n-Bi solder.

【0043】なお、最表面を被覆する材料は、接合の際
にはんだ中に拡散しつくす材料であればAuやSnであ
る必要はなく、例えばSn−Bi系はんだメッキ、溶融
メッキなどであってもよい。これらを用いることによっ
ても十分な接合強度を得ることができる。また、Au膜
やSn膜の代わりに、第1の実施形態にて示したPd膜
により最表面を被覆してもよい。この場合、被覆するP
d膜が十分に薄いため、接合後にはんだとNi膜又はC
u膜とが直接接触するので、十分な接合強度を得ること
ができる。
The material for coating the outermost surface does not need to be Au or Sn as long as it is a material that diffuses into solder at the time of joining, and is, for example, Sn-Bi solder plating or hot dipping. Good. Sufficient bonding strength can be obtained also by using these. Further, the outermost surface may be covered with the Pd film shown in the first embodiment instead of the Au film or the Sn film. In this case, P to cover
Since the d film is sufficiently thin, solder and Ni film or C
Since it is in direct contact with the u film, sufficient bonding strength can be obtained.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、被接合部
に電気的にはんだ接合するためのリード部を、75nm
より薄いPd膜よりなる被覆層で覆うことにより、接合
によって形成されるSn−Pd反応層の膜厚を十分に薄
くできるので、Sn−Bi系はんだを用いた場合にも高
い接合強度を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the lead portion for electrically solder-joining to the joined portion has a thickness of 75 nm.
Since the Sn-Pd reaction layer formed by bonding can be made sufficiently thin by covering with a coating layer made of a thinner Pd film, high bonding strength can be obtained even when Sn-Bi solder is used. You can

【0045】また、Sn−Bi系はんだを用いて被接合
部に接合される電子部品であって、被接合部に接合する
ためのリード部と、リード部を覆い、Cu層又はNi層
よりなる第1の層と、第1の層を覆う第2の層とを有す
る被覆層とを有し、リード部が被接合部に接合したとき
に、第1の層とSn−Bi系はんだとが接合するので、
Sn−Bi系はんだとNi層又はCu層との間で得られ
る高い接合強度を十分に発揮することができる。
An electronic component to be joined to a joined portion by using Sn—Bi solder, which is composed of a lead portion for joining to the joined portion and a Cu layer or a Ni layer covering the lead portion. It has a coating layer which has a 1st layer and a 2nd layer which covers a 1st layer, and when a lead part joins a to-be-joined part, a 1st layer and Sn-Bi system solder Because they will be joined
The high bonding strength obtained between the Sn—Bi solder and the Ni layer or the Cu layer can be sufficiently exhibited.

【0046】また、上記の電子部品において、第2の層
として、接合の際にSn−Bi系はんだ中に分散する材
料を用いれば、接合後に第1の層とSn−Bi系はんだ
とが接合することができるので、接合後に高い接合強度
を得ることができる。また、上記の電子部品において、
第2の層には、Au層を適用することができる。
In the above electronic component, if the second layer is made of a material dispersed in Sn-Bi solder at the time of joining, the first layer and the Sn-Bi solder are joined after joining. Therefore, high bonding strength can be obtained after bonding. In the above electronic component,
An Au layer can be applied to the second layer.

【0047】また、上記の電子部品において、第2の層
として、Sn−Bi系はんだに融点が近い金属材料を用
いれば、接合後に第1の層とSn−Bi系はんだとが接
合することができるので、接合後に高い接合強度を得る
ことができる。また、上記の電子部品において、第2の
層には、Sn層、又はSn−Bi層を適用することがで
きる。
In the above electronic component, if a metal material having a melting point close to that of Sn-Bi solder is used as the second layer, the first layer and the Sn-Bi solder may be joined after joining. Therefore, high bonding strength can be obtained after bonding. Further, in the above electronic component, a Sn layer or a Sn-Bi layer can be applied to the second layer.

【0048】また、上記の電子部品において、第1の層
を0.5μm以上の膜厚にすれば、Ni層又はCu層が
反応しつくすことはなく、接合後にSn−Bi系はんだ
とNi層又はCu層との間の接合を形成することができ
る。また、電子部品を電気的に接合するための電極部を
被覆層により覆えば、Sn−Bi系はんだを用いた場合
にも高い接合強度を有する回路基板を構成することがで
きる。
Further, in the above electronic component, if the first layer has a thickness of 0.5 μm or more, the Ni layer or the Cu layer does not react with each other, and the Sn—Bi solder and the Ni layer do not react after joining. Alternatively, a bond with the Cu layer can be formed. Further, by covering the electrode portion for electrically connecting the electronic component with the coating layer, it is possible to configure a circuit board having high bonding strength even when Sn—Bi solder is used.

【0049】また、上記の電子部品を、Sn−Bi系は
んだにより電極部に接合された回路基板を構成すれば電
子部品の接合信頼性を高めることができるので、電子部
品が実装された回路基板の信頼性をも高めることができ
る。また、上記の電子部品をSn−Bi系はんだを用い
て被接合部に接合すれば、被接合部との間に高い接合強
度をもって接合することができる。
If a circuit board in which the above electronic components are joined to the electrode portion by Sn-Bi solder is formed, the joining reliability of the electronic components can be improved. Therefore, the circuit board on which the electronic components are mounted is improved. The reliability of can also be improved. Further, if the above electronic component is joined to the joined portion by using Sn—Bi solder, it can be joined to the joined portion with high joining strength.

【0050】また、上記の電子部品の接合方法におい
て、Snの組成が40〜60wt%であり、Agの組成
が0〜2wt%であり、Biが残りの組成であるSn−
Bi系はんだを用いれば、融点が低く、機械的強度が高
いはんだにより、高い接合強度をもって接合することが
できる。
In addition, in the above-described method for joining electronic parts, the composition of Sn is 40 to 60 wt%, the composition of Ag is 0 to 2 wt%, and Bi is the remaining composition Sn-.
If the Bi-based solder is used, the solder having a low melting point and high mechanical strength can be bonded with high bonding strength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Sn−Bi系はんだを用いた場合の電子部品の
リードとの反応形態を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a reaction mode with a lead of an electronic component when Sn—Bi solder is used.

【図2】42Sn−58Biはんだを用いて接合した場
合のPdメッキ層の厚さと接合強度との関係を示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the Pd plating layer and the bonding strength when bonding is performed using 42Sn-58Bi solder.

【図3】本実施形態において接合強度の測定に用いた方
法を示す図(その1)である。
FIG. 3 is a diagram (No. 1) showing the method used for measuring the bonding strength in the present embodiment.

【図4】本実施形態において接合強度の測定に用いた方
法を示す図(その2)である。
FIG. 4 is a diagram (part 2) showing the method used for measuring the bonding strength in the present embodiment.

【図5】本発明の第2実施形態による電子部品の構造及
びその接合方法、並びに回路基板を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of an electronic component, a method for joining the electronic component, and a circuit board according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施形態においてリードを被覆し
たAu膜が厚い場合の問題を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a problem when the Au film covering the leads is thick in the second embodiment of the present invention.

【図7】従来の電子部品の接合方法における接合部の反
応形態を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a reaction mode of a joint portion in a conventional method of joining electronic components.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…回路基板 12…配線 14…リード 16…Pdメッキ層 18…電子部品 20…Sn−Bi系はんだ 22…Sn−Pd合金層 24…被覆層 26…被覆層 28…SnとAuの化合物 30…ワイヤ 32…ポリイミド皮膜 34…予備はんだ 36…メッキ層 38…63Sn−37Pbはんだ被覆 40…3元共晶合金 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Circuit board 12 ... Wiring 14 ... Lead 16 ... Pd plating layer 18 ... Electronic component 20 ... Sn-Bi type | system | group solder 22 ... Sn-Pd alloy layer 24 ... Coating layer 26 ... Coating layer 28 ... Compound of Sn and Au 30 ... Wire 32 ... Polyimide film 34 ... Preliminary solder 36 ... Plating layer 38 ... 63 Sn-37Pb solder coating 40 ... Ternary eutectic alloy

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被接合部に電気的にはんだ接合するため
のリード部が、75nmより薄いPd膜よりなる被覆層
で覆われていることを特徴とする電子部品。
1. An electronic component in which a lead portion for electrically soldering to a joined portion is covered with a coating layer made of a Pd film thinner than 75 nm.
【請求項2】 Sn−Bi系はんだを用いて被接合部に
接合される電子部品であって、 前記被接合部に接合するためのリード部と、 前記リード部を覆い、Cu層又はNi層よりなる第1の
層と、前記第1の層を覆う第2の層とを有する被覆層と
を有し、 前記リード部が前記被接合部に接合したときに、前記第
1の層と前記Sn−Bi系はんだとが接合することを特
徴とする電子部品。
2. An electronic component to be joined to a joined portion using Sn—Bi solder, a lead portion for joining to the joined portion, and a Cu layer or a Ni layer covering the lead portion. A first layer composed of the first layer and a second layer covering the first layer, and the first layer and the second layer when the lead portion is joined to the joined portion. An electronic component characterized by being joined to Sn-Bi solder.
【請求項3】 請求項2記載の電子部品において、 前記第2の層は、接合の際に前記Sn−Bi系はんだ中
に分散する材料により構成されていることを特徴とする
電子部品。
3. The electronic component according to claim 2, wherein the second layer is composed of a material dispersed in the Sn—Bi solder during joining.
【請求項4】 請求項3記載の電子部品において、 前記第2の層は、Au層であることを特徴とする電子部
品。
4. The electronic component according to claim 3, wherein the second layer is an Au layer.
【請求項5】 請求項2記載の電子部品において、 前記第2の層は、前記Sn−Bi系はんだに融点が近い
金属材料により構成されていることを特徴とする電子部
品。
5. The electronic component according to claim 2, wherein the second layer is made of a metal material having a melting point close to that of the Sn—Bi solder.
【請求項6】 請求項5記載の電子部品において、 前記第2の層は、Sn層、又はSn−Bi層であること
を特徴とする電子部品。
6. The electronic component according to claim 5, wherein the second layer is a Sn layer or a Sn—Bi layer.
【請求項7】 請求項3乃至6のいずれかに記載の電子
部品において、 前記第1の層は、0.5μm以上の膜厚であることを特
徴とする電子部品。
7. The electronic component according to claim 3, wherein the first layer has a film thickness of 0.5 μm or more.
【請求項8】 電子部品を電気的に接合するための電極
部が、請求項1乃至7のいずれかに記載の前記被覆層に
より覆われていることを特徴とする回路基板。
8. A circuit board, wherein an electrode portion for electrically connecting electronic components is covered with the coating layer according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 請求項1乃至7のいずれかに記載の電子
部品が、Sn−Bi系はんだにより電極部に接合されて
いることを特徴とする回路基板。
9. A circuit board, wherein the electronic component according to any one of claims 1 to 7 is bonded to an electrode portion by Sn—Bi solder.
【請求項10】 請求項1乃至7のいずれかに記載の電
子部品の接合方法であって、 前記電子部品を、Sn−Bi系はんだを用いて前記被接
合部に接合することを特徴とする電子部品の接合方法。
10. The method of joining an electronic component according to claim 1, wherein the electronic component is joined to the joined portion by using Sn—Bi solder. How to join electronic components.
【請求項11】 請求項10記載の電子部品の接合方法
において、 前記Sn−Bi系はんだは、 Snの組成が40〜60wt%であり、 Agの組成が0〜2wt%であり、 Biが残りの組成よりなることを特徴とする電子部品の
接合方法。
11. The method for joining electronic components according to claim 10, wherein the Sn—Bi solder has a Sn composition of 40 to 60 wt%, an Ag composition of 0 to 2 wt%, and a remaining Bi content. A method of joining electronic components, characterized in that
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6915942B2 (en) 2001-06-01 2005-07-12 Nec Corporation Method of manufacturing mount structure without introducing degraded bonding strength of electronic parts due to segregation of low-strength/low-melting point alloy
US6960396B2 (en) 1997-12-16 2005-11-01 Hitachi, Ltd. Pb-free solder-connected structure and electronic device
JP2008072006A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Central R&D Labs Inc Joined body
JP2014146652A (en) * 2013-01-28 2014-08-14 Toppan Printing Co Ltd Wiring board and method of manufacturing the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6960396B2 (en) 1997-12-16 2005-11-01 Hitachi, Ltd. Pb-free solder-connected structure and electronic device
US7013564B2 (en) 1997-12-16 2006-03-21 Hitachi, Ltd. Method of producing an electronic device having a PB free solder connection
US7709746B2 (en) 1997-12-16 2010-05-04 Renesas Technology Corp. Pb-free solder-connected structure and electronic device
US8503189B2 (en) 1997-12-16 2013-08-06 Renesas Electronics Corporation Pb-free solder-connected structure and electronic device
US8907475B2 (en) 1997-12-16 2014-12-09 Renesas Electronics Corporation Pb-free solder-connected structure
US6915942B2 (en) 2001-06-01 2005-07-12 Nec Corporation Method of manufacturing mount structure without introducing degraded bonding strength of electronic parts due to segregation of low-strength/low-melting point alloy
JP2008072006A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Central R&D Labs Inc Joined body
JP2014146652A (en) * 2013-01-28 2014-08-14 Toppan Printing Co Ltd Wiring board and method of manufacturing the same
US9883586B2 (en) 2013-01-28 2018-01-30 Toppan Printing Co., Ltd. Wiring substrate for bonding using solder having a low melting point and method for manufacturing same

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