JPH09327791A - 無鉛はんだ合金 - Google Patents
無鉛はんだ合金Info
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- JPH09327791A JPH09327791A JP17294896A JP17294896A JPH09327791A JP H09327791 A JPH09327791 A JP H09327791A JP 17294896 A JP17294896 A JP 17294896A JP 17294896 A JP17294896 A JP 17294896A JP H09327791 A JPH09327791 A JP H09327791A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- 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
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】はんだの固相線温度を低くし初期濡れを早くか
ら開始させて電子部品のはんだ浴浸漬時間を短くし、電
子部品をフロ−法により熱的に安全に実装することを可
能とするフロ−法用無鉛はんだ合金を提供する。 【解決手段】Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１
０．０〜２０．０重量％、Ｃｕ０．５〜２．０重量％、
残部がＳｎからなる。酸化防止を図るためにＰまたはＧ
ａを０．５重量％以下添加する。
ら開始させて電子部品のはんだ浴浸漬時間を短くし、電
子部品をフロ−法により熱的に安全に実装することを可
能とするフロ−法用無鉛はんだ合金を提供する。 【解決手段】Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１
０．０〜２０．０重量％、Ｃｕ０．５〜２．０重量％、
残部がＳｎからなる。酸化防止を図るためにＰまたはＧ
ａを０．５重量％以下添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無鉛はんだに関し、
特に、プリント回路基板に電子部品をフロ−法により実
装する場合に使用する無鉛はんだとして有用なものであ
る。
特に、プリント回路基板に電子部品をフロ−法により実
装する場合に使用する無鉛はんだとして有用なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ブリント回路基板への電子部品の実装に
は、フロ−法（すなわち、電子部品をプリント回路基板
に仮固定し、フラックスを塗布し、次いで、はんだ浴に
接触（浸漬）させてはんだ付け箇所をはんだで濡らし、
この付着はんだを冷却・凝固させる方法）が汎用されて
いる。従来、上記フロ−法でのはんだには、Ｓｎ−Ｐｂ
共晶はんだが主に使用されてきたが、Ｐｂは毒性の強い
重金属である。近来、環境問題が地球規模で取り上げら
れ、鉛についても生態系への悪影響や汚染が問題視され
つつあり、はんだの無鉛化が検討されている。
は、フロ−法（すなわち、電子部品をプリント回路基板
に仮固定し、フラックスを塗布し、次いで、はんだ浴に
接触（浸漬）させてはんだ付け箇所をはんだで濡らし、
この付着はんだを冷却・凝固させる方法）が汎用されて
いる。従来、上記フロ−法でのはんだには、Ｓｎ−Ｐｂ
共晶はんだが主に使用されてきたが、Ｐｂは毒性の強い
重金属である。近来、環境問題が地球規模で取り上げら
れ、鉛についても生態系への悪影響や汚染が問題視され
つつあり、はんだの無鉛化が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記フロ−法に使用す
る無鉛はんだとして、例えば、Ｓｎ−７．５Ｂｉ−２Ａ
ｇ−０．５ＣｕやＳｎ−３．５ＡｇやＳｎ−３．４Ａｇ
−４．８Ｂｉ等が知られているが、Ｐｂを含有していな
いために表面張力が大きく、融点も高いために、Ｓｎ−
Ｐｂ共晶はんだを使用したフロ−法と同じはんだ付け温
度（約２４０℃）のもとでは濡れ速度が遅く、従来のフ
ロ−法に較べ、はんだ付け温度を高くしたり、はんだ付
け時間（はんだ接触時間または浴浸漬時間）を長くする
ことが必要である。しかしながら、かかる過酷なフロ−
条件下では、溶融はんだの熱による電子部品の樹脂パッ
ケ−ジのクラックやふくれの発生が懸念される。これを
防止する手段として封止樹脂材料のガラス転移温度を高
くすることが考えられるが、ガラス転移温度の高い樹脂
材料ではパッケ−ジの吸湿率が高くなり、その吸湿水の
蒸発で樹脂パッケ−ジの上記ふくれが助長されるから、
有効な手段とは言い難い。
る無鉛はんだとして、例えば、Ｓｎ−７．５Ｂｉ−２Ａ
ｇ−０．５ＣｕやＳｎ−３．５ＡｇやＳｎ−３．４Ａｇ
−４．８Ｂｉ等が知られているが、Ｐｂを含有していな
いために表面張力が大きく、融点も高いために、Ｓｎ−
Ｐｂ共晶はんだを使用したフロ−法と同じはんだ付け温
度（約２４０℃）のもとでは濡れ速度が遅く、従来のフ
ロ−法に較べ、はんだ付け温度を高くしたり、はんだ付
け時間（はんだ接触時間または浴浸漬時間）を長くする
ことが必要である。しかしながら、かかる過酷なフロ−
条件下では、溶融はんだの熱による電子部品の樹脂パッ
ケ−ジのクラックやふくれの発生が懸念される。これを
防止する手段として封止樹脂材料のガラス転移温度を高
くすることが考えられるが、ガラス転移温度の高い樹脂
材料ではパッケ−ジの吸湿率が高くなり、その吸湿水の
蒸発で樹脂パッケ−ジの上記ふくれが助長されるから、
有効な手段とは言い難い。
【０００４】フロ−法はんだ付けにおいては、はんだ付
け箇所がはんだ浴に接触されても、そのはんだ付け箇所
がはんだの固相線温度以上に加熱されるまでは、はんだ
付け箇所へのはんだの濡れは生じない。而るに、従来の
無鉛はんだにおいては、固相線温度と液相線温度との差
が小さくて固相線温度が高く、はんだ付け箇所が固相線
温度にまで加熱されるまでの時間ｔがそれだけ長くな
り、はんだ浴に接触される時間中、そのかなり長い時間
ｔでは単に電子部品が加熱されるだけであってそれだけ
長い時間にわたり電子部品をはんだ浴に接触させなけれ
ばならないので、電子部品の寿命低下若しくは破損が問
題となる。
け箇所がはんだ浴に接触されても、そのはんだ付け箇所
がはんだの固相線温度以上に加熱されるまでは、はんだ
付け箇所へのはんだの濡れは生じない。而るに、従来の
無鉛はんだにおいては、固相線温度と液相線温度との差
が小さくて固相線温度が高く、はんだ付け箇所が固相線
温度にまで加熱されるまでの時間ｔがそれだけ長くな
り、はんだ浴に接触される時間中、そのかなり長い時間
ｔでは単に電子部品が加熱されるだけであってそれだけ
長い時間にわたり電子部品をはんだ浴に接触させなけれ
ばならないので、電子部品の寿命低下若しくは破損が問
題となる。
【０００５】而るに、固相線温度を低くすれば、電子部
品のはんだ付け箇所がそれだけ早く固相線温度以上に加
熱され、それだけ早くはんだの初期濡れが開始されるの
で、電子部品のはんだ浴浸漬時間を短くでき、ひいて
は、はんだ浴の温度を低く設定でき、電子部品をフロ−
法により熱的に安全に実装することが可能となる。
品のはんだ付け箇所がそれだけ早く固相線温度以上に加
熱され、それだけ早くはんだの初期濡れが開始されるの
で、電子部品のはんだ浴浸漬時間を短くでき、ひいて
は、はんだ浴の温度を低く設定でき、電子部品をフロ−
法により熱的に安全に実装することが可能となる。
【０００６】本発明の目的は、はんだの固相線温度を低
くし初期濡れを早くから開始させて電子部品のはんだ浴
浸漬時間を短くし、ひいては、はんだ浴の温度を低く設
定し、電子部品をフロ−法により熱的に安全に実装する
ことを可能とするフロ−法用無鉛はんだ合金を提供する
ことにある。
くし初期濡れを早くから開始させて電子部品のはんだ浴
浸漬時間を短くし、ひいては、はんだ浴の温度を低く設
定し、電子部品をフロ−法により熱的に安全に実装する
ことを可能とするフロ−法用無鉛はんだ合金を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る無鉛はんだ
合金は、Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１０．０
〜２０．０重量％、Ｃｕ０．５〜２．０重量％、残部が
Ｓｎからなることを特徴とする構成であり、、酸化防止
を図るためにＰまたはＧａを０．５重量％以下添加する
ことが好ましい。
合金は、Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１０．０
〜２０．０重量％、Ｃｕ０．５〜２．０重量％、残部が
Ｓｎからなることを特徴とする構成であり、、酸化防止
を図るためにＰまたはＧａを０．５重量％以下添加する
ことが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に係る無鉛はんだ合金にお
いて、Ｓｎを基材とする理由は、毒性が極めて少なく、
母材に対する優れた濡れ性を付与でき、産出量も安定で
あり、安価であることによる。本発明において、Ａｇを
添加する理由は、はんだの融点をＳｎの融点以下とする
と共に、生成する金属間化合物であるＡｇ3Ｓｎを緻密
に分散させることによる機械的強度、特に引張り強度の
向上を得るためである。その添加量を０．５〜３．５重
量％とした理由は、０．５重量％以下でははんだ融点の
低下に寄与するところが殆ど無く、機械的強度の向上も
満足に達成し得ず、３．５重量％以上では、液相線温度
が高くなり過ぎるばかりかＡｇ3Ｓｎ金属間化合物初晶
の晶出量が過剰となり、機械的特性、特に伸び特性が低
下し脆くなり、また、表面からＡｇ3Ｓｎがウイスカと
なって突き出すためにショ−トサ−キット発生の畏れが
あるからである。
いて、Ｓｎを基材とする理由は、毒性が極めて少なく、
母材に対する優れた濡れ性を付与でき、産出量も安定で
あり、安価であることによる。本発明において、Ａｇを
添加する理由は、はんだの融点をＳｎの融点以下とする
と共に、生成する金属間化合物であるＡｇ3Ｓｎを緻密
に分散させることによる機械的強度、特に引張り強度の
向上を得るためである。その添加量を０．５〜３．５重
量％とした理由は、０．５重量％以下でははんだ融点の
低下に寄与するところが殆ど無く、機械的強度の向上も
満足に達成し得ず、３．５重量％以上では、液相線温度
が高くなり過ぎるばかりかＡｇ3Ｓｎ金属間化合物初晶
の晶出量が過剰となり、機械的特性、特に伸び特性が低
下し脆くなり、また、表面からＡｇ3Ｓｎがウイスカと
なって突き出すためにショ−トサ−キット発生の畏れが
あるからである。
【０００９】本発明において、Ｂｉを添加する理由は、
はんだの液相線温度の大幅な降下を達成するためであ
る。その添加量を１０．０〜２０．０重量％とした理由
は、１０．０重量％以下では液相線温度の降下が僅少に
とどまり、２０．０重量％以上ではＳｎとの固溶体の多
量発生により低温部に共晶点が出現し、使用環境温度が
この共晶点温度に近づいて組織の粗大化、伸び特性の劣
化が招来され、ひいては、はんだ付け接合部のクラック
発生が懸念されるからである。
はんだの液相線温度の大幅な降下を達成するためであ
る。その添加量を１０．０〜２０．０重量％とした理由
は、１０．０重量％以下では液相線温度の降下が僅少に
とどまり、２０．０重量％以上ではＳｎとの固溶体の多
量発生により低温部に共晶点が出現し、使用環境温度が
この共晶点温度に近づいて組織の粗大化、伸び特性の劣
化が招来され、ひいては、はんだ付け接合部のクラック
発生が懸念されるからである。
【００１０】本発明において、Ｃｕを添加する理由は、
はんだの融点を低下させるばかりでなくＡｇとの相乗効
果により機械的特性を更に向上させるためである。その
添加量を０．３〜２．０重量％とした理由は、０．３重
量％以下では融点の低下及び機械的強度の向上に殆ど寄
与させ得ず、２．０重量％以上では、液相線温度が高く
なり過ぎるばかりかＳｎ−Ｃｕ金属間化合物が多量に発
生し、かえって機械的強度が低下するからである。
はんだの融点を低下させるばかりでなくＡｇとの相乗効
果により機械的特性を更に向上させるためである。その
添加量を０．３〜２．０重量％とした理由は、０．３重
量％以下では融点の低下及び機械的強度の向上に殆ど寄
与させ得ず、２．０重量％以上では、液相線温度が高く
なり過ぎるばかりかＳｎ−Ｃｕ金属間化合物が多量に発
生し、かえって機械的強度が低下するからである。
【００１１】本発明において、ＰまたはＧａを添加する
理由は、はんだ溶融時にこれらの元素が優先的に酸化し
て他の元素の酸化を防止し、溶融はんだ表面に浮いて巻
き込まれることがなく、酸化による合金組成の変動を排
除するためであり、その添加料を０．５重量％以下とし
た理由は、これ以上では高価となるばかりか、はんだの
脆弱化が招来されるからである。
理由は、はんだ溶融時にこれらの元素が優先的に酸化し
て他の元素の酸化を防止し、溶融はんだ表面に浮いて巻
き込まれることがなく、酸化による合金組成の変動を排
除するためであり、その添加料を０．５重量％以下とし
た理由は、これ以上では高価となるばかりか、はんだの
脆弱化が招来されるからである。
【００１２】本発明においては、上記以外の元素を、Ｊ
ＩＳ Ｚ−３２８２に規定されているＡ級の範囲内で不
純物として含んでいてもよい。（但し、Ｐｂは０．１０
重量％以下） 本発明に係る無鉛はんだの液相線温度は２００℃〜２２
０℃であり、固相線温度は１４０℃〜１７５℃でぁつ
て、固相線温度は液相線温度に対し４０℃〜６０℃低
い。
ＩＳ Ｚ−３２８２に規定されているＡ級の範囲内で不
純物として含んでいてもよい。（但し、Ｐｂは０．１０
重量％以下） 本発明に係る無鉛はんだの液相線温度は２００℃〜２２
０℃であり、固相線温度は１４０℃〜１７５℃でぁつ
て、固相線温度は液相線温度に対し４０℃〜６０℃低
い。
【００１３】本発明に係る無鉛はんだを用いフロ−法に
より電子部品を実装するには、はんだ浴温度を従来の共
晶Ｓｎ−Ｐｂはんだ使用のフロ−法の場合と同様にほぼ
２４０℃に保持し、電子部品を仮取付けした基板をフラ
ックス浴槽に通したうえで、はんだ浴に接触（または浸
漬）通過させる。はんだ浴に接触（または浸漬）された
基板のはんだ付け箇所ははんだ浴熱で加熱されていき、
固相線温度を越えるとはんだ付け箇所へのはんだ濡れ・
付着が開始され、はんだ付け箇所の温度上昇に伴いはん
だ付け界面の合金化が進行し、はんだ浴通過後での付着
はんだの冷却・凝固によってはんだ付けが完結される。
より電子部品を実装するには、はんだ浴温度を従来の共
晶Ｓｎ−Ｐｂはんだ使用のフロ−法の場合と同様にほぼ
２４０℃に保持し、電子部品を仮取付けした基板をフラ
ックス浴槽に通したうえで、はんだ浴に接触（または浸
漬）通過させる。はんだ浴に接触（または浸漬）された
基板のはんだ付け箇所ははんだ浴熱で加熱されていき、
固相線温度を越えるとはんだ付け箇所へのはんだ濡れ・
付着が開始され、はんだ付け箇所の温度上昇に伴いはん
だ付け界面の合金化が進行し、はんだ浴通過後での付着
はんだの冷却・凝固によってはんだ付けが完結される。
【００１４】上記固相線温度は１４０℃〜１７５℃と低
く、基板のはんだ浴への接触（浸漬）後充分に短時間で
はんだ付け箇所がこの固相線温度に加熱され、それだけ
早くはんだの初期濡れが開始されるので、電子部品のは
んだ浴接触（浸漬）時間を短くでき（はんだ浴温度同一
のもとで、固相線温度が高いと、はんだ付け箇所の固相
線温度への加熱にそれだけ長い時間を必要とし、はんだ
浴時間中、はんだの濡れに寄与しない時間がそれだけ長
くなるので、はんだ浴時間をその分、長くする必要があ
る）、ひいては、はんだ浴の温度を低く設定でき、電子
部品をフロ−法により熱的に安全に実装することが可能
となる。
く、基板のはんだ浴への接触（浸漬）後充分に短時間で
はんだ付け箇所がこの固相線温度に加熱され、それだけ
早くはんだの初期濡れが開始されるので、電子部品のは
んだ浴接触（浸漬）時間を短くでき（はんだ浴温度同一
のもとで、固相線温度が高いと、はんだ付け箇所の固相
線温度への加熱にそれだけ長い時間を必要とし、はんだ
浴時間中、はんだの濡れに寄与しない時間がそれだけ長
くなるので、はんだ浴時間をその分、長くする必要があ
る）、ひいては、はんだ浴の温度を低く設定でき、電子
部品をフロ−法により熱的に安全に実装することが可能
となる。
【００１５】上記フロ−法のはんだ浴槽には、フロ−方
式、ウェ−ブ方式、二段ウェ−ブ方式、フロ−ディップ
方式、多段フロ−方式、カスケ−ド方式等の噴流浴槽
（溶融はんだをポンプ等の駆動装置によって噴出させ、
その噴流はんだにはんだ付け部材を接触させる方式）、
またはバ−ティカルフラット方式、パイ方式、フラット
ブィップ方式等の静止浴槽（溶融はんだを静止させてお
き、そのはんだ浴にはんだ付け部材を浸漬させる方式）
を使用できる。
式、ウェ−ブ方式、二段ウェ−ブ方式、フロ−ディップ
方式、多段フロ−方式、カスケ−ド方式等の噴流浴槽
（溶融はんだをポンプ等の駆動装置によって噴出させ、
その噴流はんだにはんだ付け部材を接触させる方式）、
またはバ−ティカルフラット方式、パイ方式、フラット
ブィップ方式等の静止浴槽（溶融はんだを静止させてお
き、そのはんだ浴にはんだ付け部材を浸漬させる方式）
を使用できる。
【００１６】本発明に係る無鉛はんだ合金は、フロ−法
でのはんだ浴として好適に使用されるが、リフロ−法で
のクリ−ムはんだの粉末はんだとして使用することも可
能である。この粉末はんだの粒直径は６５〜２０μｍ、
クリ−ムはんだの組成は、通常、粉末はんだ８５〜９３
重量部、残部フラックスであり、フラックスの組成は、
ロジン２０〜６０重量部、活性剤０．２〜５重量部、分
離防止剤（チクソ剤）３〜２０重量部、溶剤残部であ
る。本発明に係る無鉛はんだ合金は、上記したはんだ
浴、クリ−ムはんだ以外に、棒状、線状、プリフォ−ム
状、やに入りはんだの形態で使用することもできる。
でのはんだ浴として好適に使用されるが、リフロ−法で
のクリ−ムはんだの粉末はんだとして使用することも可
能である。この粉末はんだの粒直径は６５〜２０μｍ、
クリ−ムはんだの組成は、通常、粉末はんだ８５〜９３
重量部、残部フラックスであり、フラックスの組成は、
ロジン２０〜６０重量部、活性剤０．２〜５重量部、分
離防止剤（チクソ剤）３〜２０重量部、溶剤残部であ
る。本発明に係る無鉛はんだ合金は、上記したはんだ
浴、クリ−ムはんだ以外に、棒状、線状、プリフォ−ム
状、やに入りはんだの形態で使用することもできる。
【００１７】
〔実施例１〜７〕表１に示す組成の無鉛はんだを調整し
た。各実施例品について、固相線温度、液相線温度を測
定したところ、表１の通りであった。また、共晶Ｓｎ−
Ｐｂはんだ使用のフロ−法の場合と同じ溶融はんだ温度
２４０℃での表面張力法によるゼロクロスタイム及び最
大濡れ力を測定したところ表１の通りであった〔溶融は
んだに試験片の一端を浸漬すると、試験片に、はんだの
付着張力によって下方に引き下げる力ｆと、浮力によっ
て上方に引上げられる力ｆ’とが作用し、濡れ力（ｆ’
−ｆ）は接触角θの経時的変化に追従して変動してい
き、時間０〜ｔ1の間は負であり、ｔ1を経過すると正と
なって増大し、飽和値に達する。ｔ1はゼロクロスタイ
ムであり、接触角θがほぼ９０°になるときの時間であ
る〕。ただし、試験片には、３０×３０×０．３ｍｍの
リン脱酸銅板に樹脂系フラックスを塗布したものを使用
し、浸漬速度は２ｍｍ／秒、浸漬深さは４ｍｍ、浸漬時
間は１０秒とした。
た。各実施例品について、固相線温度、液相線温度を測
定したところ、表１の通りであった。また、共晶Ｓｎ−
Ｐｂはんだ使用のフロ−法の場合と同じ溶融はんだ温度
２４０℃での表面張力法によるゼロクロスタイム及び最
大濡れ力を測定したところ表１の通りであった〔溶融は
んだに試験片の一端を浸漬すると、試験片に、はんだの
付着張力によって下方に引き下げる力ｆと、浮力によっ
て上方に引上げられる力ｆ’とが作用し、濡れ力（ｆ’
−ｆ）は接触角θの経時的変化に追従して変動してい
き、時間０〜ｔ1の間は負であり、ｔ1を経過すると正と
なって増大し、飽和値に達する。ｔ1はゼロクロスタイ
ムであり、接触角θがほぼ９０°になるときの時間であ
る〕。ただし、試験片には、３０×３０×０．３ｍｍの
リン脱酸銅板に樹脂系フラックスを塗布したものを使用
し、浸漬速度は２ｍｍ／秒、浸漬深さは４ｍｍ、浸漬時
間は１０秒とした。
【００１８】 表１ 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ Ａｇ（重量％） ０．５ ０．５ ０．５ １．０ Ｂｉ（重量％） １２．０ １５．０ ２０．０ １２．０ Ｃｕ（重量％） ０．５ ０．５ ０．５ ０．５ Ｓｎ（重量％） 残部 残部 残部 残部 固相線温度（℃） １７０ １６２ １４５ １６９ 液相線温度（℃） ２１５ ２１２ ２０５ ２１３ ゼロクロス タイム（秒） １．２ １．１ １．０ ０．９ 最大濡れ力 (dyne/cm) ２６８ ２６５ ２６４ ２７２
【００１９】 実施例５ 実施例６ 実施例７ Ａｇ（重量％） １．０ ３．４ ３．４ Ｂｉ（重量％） １５．０ １２．０ １５．０ Ｃｕ（重量％） ０．５ ０．５ ０．５ Ｓｎ（重量％） 残部 残部 残部 固相線温度（℃） １５８ １５９ １４６ 液相線温度（℃） ２０９ ２０８ ２０４ ゼロクロス タイム（秒） ０．８ １．０ １．１ 最大濡れ力 (dyne/cm) ２７２ ２８５ ２８２
【００２０】〔比較例１〜３〕表２に示す組成の無鉛は
んだを調整した。実施例と同様に、固相線温度、液相線
温度、ゼロクロスタイム及び最大濡れ力を測定したとこ
ろ表２の通りであった。
んだを調整した。実施例と同様に、固相線温度、液相線
温度、ゼロクロスタイム及び最大濡れ力を測定したとこ
ろ表２の通りであった。
【００２１】 表２ 比較例１ 比較例２ 比較例３ Ａｇ（重量％） ２．０ ３．５ ３．４ Ｂｉ（重量％） ７．５ ０ ４．８ Ｃｕ（重量％） ０．５ ０ ０ Ｓｎ（重量％） 残部 残部 残部 固相線温度（℃） １８５ ２２１ ２０９ 液相線温度（℃） ２１５ ２２１ ２２２ ゼロクロス タイム（秒） １．５ ２．７ ２．０ 最大濡れ力 (dyne/cm) ２８０ ３００ ２６５
【００２２】また、各実施例のそれぞれに対し、Ｐを１
００ppm、またはＧａを０．３重量％添加してゼロクロ
スタイム及び最大濡れ力を測定したところ、ほぼ同様の
結果が得られ、かつ、フロ−法にてはんだを用いた際、
酸化物の発生を著しく軽度にとどめ得たことから、Ｐ、
Ｇａ添加による酸化抑制効果を確認できた。
００ppm、またはＧａを０．３重量％添加してゼロクロ
スタイム及び最大濡れ力を測定したところ、ほぼ同様の
結果が得られ、かつ、フロ−法にてはんだを用いた際、
酸化物の発生を著しく軽度にとどめ得たことから、Ｐ、
Ｇａ添加による酸化抑制効果を確認できた。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る無鉛はんだ合金において
は、１４０℃〜１７５℃の低温域に固相線を有し、フロ
−法はんだ付け時、溶融はんだとの接触または浸漬の初
期からはんだ付け箇所をはんだで濡らし得るから、高温
域に固相線を有する従来の無鉛はんだ合金に較べ緩い加
熱条件でフロ−はんだ付けを行い得、Ｓｎ−Ｐｂ共晶は
んだよりも液相線温度が高いにもかかわらず、従来のフ
ロ−法はんだ付け温度（２４０℃）のもとでの無鉛はん
だによるフロ−法はんだ付けが可能となる。
は、１４０℃〜１７５℃の低温域に固相線を有し、フロ
−法はんだ付け時、溶融はんだとの接触または浸漬の初
期からはんだ付け箇所をはんだで濡らし得るから、高温
域に固相線を有する従来の無鉛はんだ合金に較べ緩い加
熱条件でフロ−はんだ付けを行い得、Ｓｎ−Ｐｂ共晶は
んだよりも液相線温度が高いにもかかわらず、従来のフ
ロ−法はんだ付け温度（２４０℃）のもとでの無鉛はん
だによるフロ−法はんだ付けが可能となる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る無鉛はんだ
合金は、Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１０．０
〜２０．０重量％（１０．０重量％を含まず）、Ｃｕ
０．５〜２．０重量％、残部がＳｎからなることを特徴
とする構成であり、酸化防止を図るためにＰまたはＧａ
を０．５重量％以下添加することが好ましい。
合金は、Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１０．０
〜２０．０重量％（１０．０重量％を含まず）、Ｃｕ
０．５〜２．０重量％、残部がＳｎからなることを特徴
とする構成であり、酸化防止を図るためにＰまたはＧａ
を０．５重量％以下添加することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】本発明において、Ｂｉを添加する理由は、
はんだの液相線温度の大幅な降下を達成するためであ
る。その添加量を１０．０〜２０．０重量％（１０．０
重量％を含まず）とした理由は、１０．０重量％以下で
は液相線温度の降下が僅少にとどまり、２０．０重量％
以上ではＳｎとの固溶体の多量発生により低温部に共晶
点が出現し、使用環境温度がこの共晶点温度に近づいて
組織の粗大化、伸び特性の劣化が招来され、ひいては、
はんだ付け接合部のクラック発生が懸念されるからであ
る。
はんだの液相線温度の大幅な降下を達成するためであ
る。その添加量を１０．０〜２０．０重量％（１０．０
重量％を含まず）とした理由は、１０．０重量％以下で
は液相線温度の降下が僅少にとどまり、２０．０重量％
以上ではＳｎとの固溶体の多量発生により低温部に共晶
点が出現し、使用環境温度がこの共晶点温度に近づいて
組織の粗大化、伸び特性の劣化が招来され、ひいては、
はんだ付け接合部のクラック発生が懸念されるからであ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】Ａｇが０．５〜３．５重量％、Ｂｉが１
０．０〜２０．０重量％、Ｃｕ０．５〜２．０重量％、
残部がＳｎからなることを特徴とする無鉛はんだ合金。 - 【請求項２】ＰまたはＧａが０．５重量％以下添加され
ている請求項１記載の無鉛はんだ合金。
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|---|---|---|---|
| JP17294896A JP3963501B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 電子部品の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17294896A JP3963501B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 電子部品の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09327791A true JPH09327791A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3963501B2 JP3963501B2 (ja) | 2007-08-22 |
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ID=15951331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17294896A Expired - Fee Related JP3963501B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 電子部品の実装方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3963501B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998048069A1 (en) * | 1997-04-22 | 1998-10-29 | Ecosolder International Pty Limited | Lead-free solder |
| JPH11320177A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-24 | Murata Mfg Co Ltd | はんだ組成物 |
| WO2002028156A1 (fr) * | 2000-09-26 | 2002-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et dispositif de soudage a vague |
| EP1195217A1 (en) * | 1999-06-11 | 2002-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of soldering using lead-free solder and bonded article prepared through soldering by the method |
| KR100370330B1 (ko) * | 1998-06-04 | 2003-01-29 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 전자 회로 기판의 제조 방법 및 제조 장치 |
| JP2003154486A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-27 | Jae Ok Lee | ドロス発生の少ない低融点無鉛半田 |
| DE10003665C2 (de) * | 1999-01-29 | 2003-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | Lötmittel-Legierug |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP17294896A patent/JP3963501B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1195217A4 (en) * | 1999-06-11 | 2003-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | WELDING PROCESS USING LEAD-FREE SOLDER AND RELATED ARTICLE PREPARED BY WELDING ACCORDING TO THE METHOD |
| US6702175B1 (en) | 1999-06-11 | 2004-03-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of soldering using lead-free solder and bonded article prepared through soldering by the method |
| WO2002028156A1 (fr) * | 2000-09-26 | 2002-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede et dispositif de soudage a vague |
| US6805282B2 (en) | 2000-09-26 | 2004-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flow soldering process and apparatus |
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