JPH0970687A - 無鉛はんだ合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合金の融点を下げ、溶融
範囲を狭め、良好な濡れ性と機械的性質にも優れた無鉛
はんだとすることを目的とする。 【解決手段】 ０．８重量％以上５重量％以下のＡｇ
と、何れも０．１重量％以上で両者の合計が１７重量％
以下のＩｎおよびＢｉを含み、残部がＳｎと不可避不純
物とからなる無鉛はんだ合金。および、０．１重量％以
上１０重量％以下のＳｂをさらに添加した無鉛はんだ合
金。この無鉛はんだ合金は融点が低く固−液相範囲も狭
い、かつ良好な濡れ性と機械的性質を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無鉛はんだ合金に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉛は有用な金属である反面、毒性を有す
ることもよく知られている。電子部品の製造はほとんど
の場合はんだ付けにより行われ、そのはんだには一般に
Ｐｂ−Ｓｎ系合金が用いられている。しかし、近年、廃
棄された電気製品からの鉛の溶出による地下水汚染が問
題となり、アメリカでははんだ中の鉛使用を規制する動
きがある。

【０００３】鉛を含有しないはんだとして、ＪＩＳ Ｚ
３２８２にＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｓｂ系およびＳｎ−
Ｂｉ系はんだが規定されており、Ｓｎ−Ａｇ系およびＳ
ｎ−Ｓｂ系が高温用はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系が低融点はん
だとして用いられている。しかし、これら無鉛はんだ合
金は、従来、最も広く用いられている６３％（重量％、
以下％は重量％を意味する）Ｓｎ−３７％Ｐｂ合金と比
べると、Ｓｎ−Ａｇ系およびＳｎ−Ｓｂ系合金は融点が
高く、Ｓｎ−Ｂｉ系合金は融点が低いという問題があ
り、また、被はんだ付け材へのはんだ濡れ性も劣る。こ
のため、Ｐｂ−Ｓｎ系はんだを代替する無鉛はんだ合金
として実用するにはさらなる改良が必要である。

【０００４】従来、無鉛はんだ合金の融点を下げるため
特開平６−１５４７６号公報では、約１６７℃から約２
１２℃の間の固相化温度、および約１７９℃から２１３
℃の間の液相化温度を有する有効量のＳｎ、Ａｇおよび
Ｉｎを含有するはんだ合金が開示されている。また、特
開平６−２３８４７９号公報では、０．２％以上６．０
％以下のＺｎと１％以上６％以下のＡｇと、残りがＳｎ
からなる無鉛はんだ材料、および０．２％以上６．０％
以下のＺｎと、１．０％以上６．０％以下のＡｇと、
０．２％以上６．０％以下の％のＩｎと、０．２％以上
６．０％以下のＢｉと、残りがＳｎからなる無鉛はんだ
材料が開示されている。この無鉛はんだ材料はＳｎ−Ａ
ｇはんだ材料の優れた特性を維持しながら、機械的強度
およびクリープ抵抗を改善することを目的としている。
また、ＢｉまたはＩｎは溶融点を下げる効果を有する旨
の開示もある。

【０００５】特開平７−８８６８１号公報には、Ｓｎ−
２％Ａｇ−９．８％Ｂｉ−９．８％ＩｎのＡｇ、Ｂｉ、
Ｉｎを含むＳｎ合金が開示され、固相線温度が高く強度
の高い多成分はんだ合金と説明されている。米国特許
５，４２９，６８９には、８０％Ｓｎ、５−１４．５％
Ｉｎ、４．５−１４．５％Ｂｉ、０．５％Ａｇよりなる
合金が開示され、粒成長が抑制された耐熱特性の良いは
んだ合金と説明されている。さらに、米国特許５，４３
５，８５７には、Ｉｎ、ＳｂとＡｇに１０．０％以下の
Ｂｉを含むはんだ合金が開示されている。

【０００６】はんだ合金を使用する際に特に重要な２つ
の特性は、前記特開平６−１５４７６号公報に記載のよ
うに、融点および溶融範囲である。合金は、固相化温度
とよばれる温度で溶融しはじめる（溶融点）が、液相化
温度とよばれるより高い温度に達するまでは完全には液
体にならない。固相化温度と液相化温度の間の範囲（溶
融範囲）はペースト状領域（ΔＴ）とよばれる。

【０００７】通常使用される電子用はんだ合金において
は、溶融点が低く、溶融範囲が狭いことが望まれる。濡
れ性も重要な特性である。なぜなら、はんだ付けとは、
溶融したはんだを接合部に流入させることによって、固
体金属同士を接合するものであり、電気的・機械的に良
好な接合部を得るためには、はんだが被接合材によく濡
れることが必要とされるからである。電子部品の製造で
は、何百点もの接合部が、同時にしかも数秒間ではんだ
付けされており、はんだの濡れが悪く１ヵ所でもはんだ
付けされない部分が発生すると回路基板そのものが不良
品となる。したがって、電子用はんだ合金においては、
濡れ性は重要な特性である。

【０００８】また、機械的特性も重要な特性である。近
年、電子部品の小型化・高集積化の進展および宇宙用
（通信衛星等）や自動車用等への適用範囲の拡大によ
り、従来よりも厳しい条件下で電子用はんだが使用され
るようになっている。電子部品の発熱や使用環境の温度
変化により電子部品やプリント基板が熱膨張や熱収縮す
るため、はんだ接合部には応力や歪みが発生する。こう
した熱疲労によって、はんだ接合強度が十分でない場合
には、はんだ自体にクラックが発生してはんだ付け部の
剥離が生じる。１ヶ所でも剥離が発生すると、電気的な
導通がなくなるため電子機器の機能が果たせなくなる。
したがって、はんだ付け部の信頼性確保のために機械的
特性に優れたはんだ合金が必要である。

【０００９】さらに、コストも重要な要素である。生産
技術上の観点から、従来のＳｎ−Ｐｂはんだ合金から無
鉛はんだ合金への移行に当たっては、コスト上昇を最小
限に抑える必要がある。コスト上昇を抑えるためには、
合金組成の変更による原材料費の上昇や現行の接合プロ
セスの流用による設備費の増加を抑制することが必要で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平６−１５
４７６号公報記載の合金組成で、最も固相化温度が低い
のはＳｎ７１．５％、Ａｇ２．６％およびＩｎ２５．６
％の組成の合金で固相化温度は１６７．８℃、溶融範囲
は１１．３℃である。しかしながらこの合金では、Ｉｎ
が２５．６％も含まれている。Ｉｎの原材料費はｋｇ当
たり４万円（９５．３の相場）と非常に高価である。こ
のため、この合金の原材料費を試算すると、従来の６３
％Ｓｎ−３７％Ｐｂ合金に比べて２３倍と非常に高く、
大幅なコスト上昇が強いられる。さらにこの合金につい
ての濡れ性についてはまったく述べられていない。ま
た、特開平７−８８６８１、米国特許５４２９６８９、
米国特許５４３５８５７記載の合金についても同様であ
る。

【００１１】また、特開平６−２３４７９号公報記載の
最も溶融温度が低い合金組成は、Ｓｎ８７．５％、Ａｇ
３．５％、Ｚｎ１％、Ｂｉ４％およびＩｎ４％の合金で
あり、その溶融点は１９７℃である。これ以外の実施例
の組成では、前記の温度よりも高い。また溶融範囲の記
載はなく、酸化されやすいＺｎを含んでいるために、は
んだ付けを窒素雰囲気中で行う必要があって、現状のは
んだ付けのプロセスをそのまま流用することはできな
い。すなわち、設備の増設が必要となってコストがかか
る。また、濡れ性に関する記載もない。

【００１２】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はＳｎ−Ａｇ系はんだ合金の融点をさらに
下げるとともに、溶融範囲をさらに狭め、コストの上昇
を抑え、良好な濡れ性と機械的性質とを兼ね備えた無鉛
はんだ合金の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｓｎ−Ａ
ｇ二元合金はんだへのＩｎとＢｉの複合添加、更にはＳ
ｂを添加することにより、コスト上昇を抑えながら、Ｓ
ｎ−Ａｇ二元合金の融点を下げるとともに濡れ性の改善
はもとより、優れた機械的特性をも付与することが可能
であることを見いだし、本発明を完成するに至ったもの
である。

【００１４】本第１発明記載の第１の無鉛はんだ合金
は、０．８％以上５％以下のＡｇと、それぞれ０．１％
以上で両者の合計が１７％以下のＩｎおよびＢｉを含
み、残部がＳｎと不可避不純物とからなることを特徴と
する。好ましい組成は、本第２発明記載の如くＡｇが
０．８％以上４％以下、ＩｎとＢｉとはいずれも１４％
以下である。より好ましくは、本第３発明記載の如くＡ
ｇが０．８％以上３．５％以下、ＩｎとＢｉとはいずれ
も１％以上９．５％以下である。Ａｇはさらに１．５％
以上３．３％以下が良い。

【００１５】本第４発明の無鉛はんだ合金は、０．８％
以上５％以下のＡｇと、それぞれ０．１％以上９．５％
以下で合計が１７％以下のＩｎおよびＢｉと、０．１％
以上１０％以下のＳｂとを含み、残部がＳｎと不可避不
純物とからなることを特徴とする。好ましくは、本第５
発明記載の如くＡｇが０．８％以上３．５％以下、Ｉｎ
とＢｉとはいずれも１％以上９．５％以下である。さら
に好ましくは、本第６発明記載の如くＳｂは０．５％以
上６％以下である。

【００１６】本発明の無鉛はんだ合金は、当該分野の公
知技術により容易に調整しうる。たとえば、重量で秤取
ったＳｎ、Ａｇ、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｂを加熱中の容器
に入れる。この場合、部分的に合金を用いてもよい。こ
れらの金属は従来のいずれの溶融技術を用いても溶解で
き、当該金属をすべて液体になるまで加熱した後、適当
な型に流し込んで冷却される。本発明のはんだ材料は、
適当な方法により、棒状、リボン、ワイヤ、粉末など、
用途に応じ様々な形状にすることができる。また、急冷
法等を用いることにより、リボンや粉末などの作成も可
能である。

【００１７】

【作用】本発明の無鉛はんだ合金は、ＳｎとＡｇにＩｎ
に加えてＢｉを複合添加することにより、コストの上昇
を抑制しつつ、Ｉｎ単独添加の場合と同等レベルの融点
降下を実現できる。また、Ｉｎの単独添加は添加量の増
加とともにクリープ特性が低下し、Ｂｉの単独添加も添
加量の増加とともに変形能が低下するという問題があ
る。しかし、両者を複合添加することにより、変形能と
耐クリープ特性に優れた合金を提供することができる。

【００１８】また、ＳｎとＡｇにＩｎを単独添加した場
合にははんだ合金は、濡れ性を改善することはできない
が、Ｂｉを添加することによって濡れ性を改善すること
ができる。上記のはんだ合金にさらにＳｂを添加するこ
とにより、さらなる融点の下降と溶融範囲の狭小化を実
現することができ、優れた機械的特性をも兼ね備えた無
鉛はんだ合金を提供することができる。

【００１９】公知のはんだ合金であるＳｎ９６．５％、
Ａｇ３．５％からなる合金の固相化温度は２２１℃であ
り、共晶合金のため溶融温度範囲はなく、濡れ性は７５
％である。特開平６−１５４７６号公報記載のＳｎ８
７．７％、Ａｇ３．２％、Ｉｎ９．１％からなる合金で
は、固相化温度２０１℃、溶融範囲２０℃、濡れ性７５
％であり、固相化温度の低下はみられるものの、濡れ性
の改善はなく、原材料費も６３％Ｓｎ−３７％Ｐｂ合金
の１０倍になっている。これに対し、本発明の合金、た
とえば、Ｓｎ８７．７％、Ａｇ３．２％、Ｉｎ１．８
％、Ｂｉ７．３％からなる合金では、固相化温度１９８
℃、溶融範囲９℃、濡れ性７８％である。従来の前記合
金のＩｎ添加量と本発明の合金のＩｎ、Ｂｉの総添加量
は同じであるにも関わらず、より低い固相化温度を有
し、なおかつ濡れ性も改善され、さらには原材料費の上
昇も抑えられている。

【００２０】また、一般にＳｎ−Ｓｂ二元系では、Ｓｂ
添加量の増加とともに、固相化温度、液相化温度、いず
れも上昇することが知られており、ＳｎへのＳｂ添加に
より溶融温度の低下は期待できない。しかしながら、本
発明では、Ｉｎ、Ｂｉに加えてＳｂを添加することによ
り、さらに固相化温度を下げつつ、溶融範囲を小さくす
ることができる。たとえばＳｎ８７．７％、Ａｇ３．２
％、Ｉｎ６．０％、Ｂｉ３．１％からなる合金に、Ｓｂ
を添加し、Ｓｎ８６．９％、Ａｇ３．２％、Ｉｎ５．９
％、Ｂｉ３．１％、Ｓｂ０．９％とした合金では、固相
化温度１９６℃、溶融範囲０℃であり、Ｓｂを添加しな
い場合に比べて固相化温度は５℃低く、溶融範囲は１０
℃狭くなる。

【００２１】一般に微小な析出物がマトリックス中に均
一に分散するはんだ合金は優れた機械的特性を有する。
しかしながら、Ａｇの組成範囲が０．８％未満では濡れ
性改善効果が見られず、また、はんだ合金中に析出する
Ａｇ−Ｓｎ系金属間化合物粒子量が少ないため、はんだ
合金の優れた機械的特性を維持することができない。ま
た、５％を超えると、溶融範囲が大きくなり、濡れ性も
損なわれる。

【００２２】Ｉｎの組成範囲が０．１％未満では、融点
を下げる効果が小さくなるため好ましくない。ＢｉもＩ
ｎと同様にＢｉの組成範囲が０．１％未満では、融点を
下げる効果が小さくなるため好ましくない。また、Ｉｎ
とＢｉの合計では１７％を越えると溶融範囲が大きくな
る。Ｓｂを添加したものでもＩｎとＢｉの合計が１７％
を超えると溶融範囲が大きくなる。

【００２３】Ｓｂの組成範囲が０．１％未満では、機械
的性質を改善する効果が小さい。また、１０％を超える
と溶融範囲が大きくなる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により説明する。純度９９、９
％以上のＳｎ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｂを用いて本実施
例の組成を有するＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系無鉛はんだ
合金（試料Ｎｏ．１〜１６）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｂ−Ｂｉ
−Ｓｂ系無鉛はんだ合金（試料Ｎｏ．１７〜２６）を調
整した。その組成を表１に示す。また、比較例として
（試料Ｎｏ．２７〜３６）の無鉛はんだ合金を調整し表
２に示した。そしてこれらの各無鉛はんだ合金の固相化
温度（固相線）、液相化温度（液相線）およびΔＴ（ペ
−スト領域）および濡れ性の測定結果をまとめてそれぞ
れ表１および表２に示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】本実施例のＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉからな
る無鉛はんだ合金の固相線は、１７４〜２１０℃と低
く、またΔＴも狭いことが分かる。また、濡れ性も比較
例の合金に比べて３％程度大きい。なお、固相線および
液相線の測定は昇・降温時での熱分析によりおこない、
濡れ性はＪＩＳ ３１９７に規定された方法に基づいて
測定した。

【００２８】さらに、Ｓｂを含む合金は、Ｓｂを含まな
い合金に比べて、たとえば、Ｎｏ．１８の合金の融点は
１９６℃と、Ｎｏ．９の合金に比べて５℃程度低くする
ことができる。また、コストも、たとえばＮｏ．１２の
合金のコストは比較例Ｎｏ．３５の２／５程度と安価で
ある。以下に図に基づいて本発明の無鉛はんだ合金の特
性を説明する。

【００２９】図１は、表１に示すＩｎとＢｉの合計量を
６．６〜９．５％とした場合のＮｏ．１〜Ｎｏ．５、Ｎ
ｏ．９、Ｎｏ．１１の本実施例の無鉛はんだ合金、およ
び表２に示す比較例Ｎｏ．２７およびＮｏ．３２の無鉛
はんだ合金について、横軸をＡｇ添加量、縦軸を固−液
相線範囲（ΔＴ）としてプロットした結果である。この
結果より、Ａｇ添加量が増加するにつれてΔＴも大きく
なる傾向がみられる。図２は図１と同じ試料につき、横
軸にＡｇ添加量、縦軸に広がり率をとって濡れ性をプロ
ットしたものである。図２から濡れ性はＡｇ添加量が３
％付近が極大となることが分かる。図１、図２から固−
液相線範囲が小さくかつ濡れ性をも確保するために、本
発明においてはＡｇ添加量を０．８〜５％、より好まし
くは０．６％以上４％以下、さらに好ましくは０．８％
以上３．５％以下とした。

【００３０】図３は表１および表２に示す本実施例およ
び比較例の無鉛はんだ合金について、横軸をＩｎとＢｉ
の合計添加量、縦軸を固−液相線範囲（ΔＴ）としてプ
ロットした結果である。この結果より、ＩｎとＢｉは固
−液相線範囲（ΔＴ）に関しては同様の性質を持ち、両
者の合計した添加量が増加するにつれてΔＴが大きくな
る傾向が見られる。

【００３１】この図３よりＩｎとＢｉの合計添加量は１
７％以下がよいことがわかる。図４は表１に示すＢｉ添
加量を３〜４％とした場合のＮｏ．７、Ｎｏ．９、Ｎ
ｏ．１３の本実施例の無鉛はんだ合金、および表２に示
すＮｏ．２８、Ｎｏ．３３の比較例の無鉛はんだ合金に
ついて、横軸をＩｎ添加量、縦軸を固−液相線範囲（Δ
Ｔ）としてプロットした結果である。この結果より、Ｉ
ｎ添加量が増加するにつれてΔＴも大きくなる傾向がみ
られる。

【００３２】図５は、図４と同じ試料に付き横軸をＩｎ
添加量、縦軸に広がり率をとって濡れ性をプロットした
結果である。広がり率はＩｎの添加量０．１％と９．５
％付近で極大となり、それ以降は添加量の増加とともに
濡れ性が低下する傾向が見られる。本発明では、ΔＴが
大きくなく、かつ濡れ性を確保するために、Ｉｎ添加量
を０．１％以上１４％以下、好ましくは１％以上９．５
％以下とした。

【００３３】図６は表１に示すＩｎ添加量を１．６〜
４．６％とした場合のＮｏ．７、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１
６の本実施例の無鉛はんだ合金、および比較例Ｎｏ．２
９、Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３３の無鉛はんだ合金につい
て、横軸をＢｉ添加量、縦軸を固−液相線範囲（ΔＴ）
としてプロットした結果である。この結果より、Ｂｉ添
加量が増加するにつれてΔＴも大きくなる傾向がみられ
る。ΔＴを２０℃以下にするにはＢｉ添加量を１４％以
下、好ましくは９．５％以下と判断される。

【００３４】図７は図６と同じ試料につき、横軸にＢｉ
添加量、縦軸に濡れ性をプロットした結果である。図７
よりＢｉ添加量が２０％以上となると濡れ性が低下する
傾向がみられる。本発明においては、ΔＴが大きくな
く、かつ濡れ性も確保するために、Ｂｉ添加量を０．１
％以上１４％以下、好ましくは１％以上９．５％以下と
した。

【００３５】ＩｎとＢｉの個々の添加量としては、図３
〜図７を参照し、固−液相線範囲が大きくなく、なおか
つ濡れ性をも確保するために、ＩｎおよびＢｉのそれぞ
れ個々の添加量は最大で０．１％〜１４％、好ましくは
いずれも１．０％〜９．５％であると判断される。図８
は表１に示すＮｏ．９、ＮＯ．１８、Ｎｏ．２４、Ｎ
ｏ．２６の本実施例の無鉛はんだ合金について、横軸を
Ｓｂ添加量、縦軸を固−液相線範囲（ΔＴ）としてプロ
ットした結果である。この結果より、ΔＴは１％付近で
最小値となり、その後、添加量が増加するにつれてΔＴ
も大きくなる傾向がみられる。Ｓｂを５％程度添加した
場合でもΔＴは１７℃と比較的狭い。しかしながら、図
９に示す既知のＳｂ−Ｓｎ系状態図からＳｎ−Ｓｂ系で
は、Ｓｂ添加量が１０％を超えると急激にΔＴが大きく
なることが予測できる。

【００３６】図１０は、図８と同じ試料につき、横軸に
Ｓｂ添加量、縦軸に濡れ性をプロットした結果である。
図１０からＳｂ添加量が増加するにつれて濡れ性が低下
するが、添加量が３％以上になると濡れ性はほとんど変
化しなくなることがわかる。図８、図１０から、固−液
相線範囲が大きくなく、なおかつ濡れ性をも確保するた
めに、本発明ではＳｂの添加量を０．１〜１０％、より
好ましくは０．５％以上６％以下とした。

【００３７】なお、固−液相線範囲（ΔＴ）が極めて小
さい合金組成として、ΔＴが１℃のＳｎ−３．３％Ａｇ
−１．６％Ｉｎ−３．１％Ｂｉ合金、ΔＴが０℃のＳｎ
−０．５％Ａｇ−６．１％Ｉｎ−３．１％Ｂｉ合金およ
びΔＴが０℃のＳｎ−３．２％Ａｇ−５．９％Ｉｎ−
３．１％Ｂｉ−０．９％Ｓｂ合金が特に注目される。図
１１に本実施例のＮｏ．９およびＮｏ．１８合金と比較
例のＮｏ．３３合金についての疲労試験結果を示す。図
１１において、横軸に破断サイクル数、縦軸に応力を採
った。

【００３８】この疲労試験は図１２にその断面を模式的
に示すように厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板１の
一面に直径３．５ｍｍの円状のＣｕ電極２を形成し、さ
らにその中心に直径１．５ｍｍの貫通孔３を形成した被
溶接材４と直径１．２ｍｍの軟銅製のリード５とを用意
した。そしてこの被溶接材４の貫通孔３にリード５を通
し、リード５とＣｕ電極２を前記したそれぞれのはんだ
合金６で接合して繰り返し引っ張り試験を実施した。試
験は図１２に示す方向に１分間あたり２０サイクルで
５．５〜６．５ｋｇの荷重をかけた場合に、破断するま
でのサイクル数を求めたものである。なお、図１２の応
力（τ＝Ｆ／Ｓ）は荷重（Ｆ）とはんだ接合面積（Ｓ）
から求めた。

【００３９】Ｎｏ．９のＳｎ−３．２％Ａｇ−６．０％
Ｉｎ−３．１％Ｂｉ合金は比較例のＮｏ．３３のＳｎ−
３．５Ａｇ合金に比較してサイクル、即ち、寿命は約３
倍、Ｎｏ．１８のＳｎ−３．２％Ａｇ−５．９％Ｉｎ−
３．１％Ｂｉ−０．９％Ｓｂ合金はＮｏ．３３のＳｎ−
３．５Ａｇ合金に比較して寿命は約８倍増加しているの
がわかる。このようにＩｎとＢｉの添加は疲労寿命向上
に大きな効果をもたらす。特に、ＩｎとＢｉにさらにＳ
ｂを添加すると疲労寿命はさらに画期的に向上する。

【００４０】

【発明の効果】上述のように、本発明の無鉛はんだ合金
は、従来のものと比較して融点が低くΔＴも狭い、その
上に疲労寿命が長い。さらに濡れ性にも優れ、低コスト
で提供でき電子部品のはんだ付けに利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の無鉛はんだ合金および比較例の無鉛
はんだ合金のＡｇ添加量と固−液相線範囲（ΔＴ）との
関係を示す線図である。

【図２】図１の無鉛はんだ合金のＡｇ添加量と広がり率
（濡れ性）との関係を示す線図である。

【図３】表１、表２に示す全ての実施例および比較例の
ＩｎとＢｉの合計添加量と固−液相線範囲（ΔＴ）との
関係を示す図である。

【図４】本実施例の無鉛はんだ合金Ｎｏ．７、Ｎｏ．
９、Ｎｏ．１３および比較例Ｎｏ．２３、Ｎｏ．２８、
Ｎｏ．３３のＩｎ添加量と固−液相線範囲（ΔＴ）との
関係を示す線ずである。

【図５】図４の無鉛はんだ合金のＩｎ添加量と広がり率
（濡れ性）との関係を示す線図である。

【図６】本実施例の無鉛はんだ合金と比較例の無鉛はん
だ合金のＢｉ添加量と固−液相線範囲（ΔＴ）との関係
を示す線図である。

【図７】図６の無鉛はんだ合金のＢｉ添加量と広がり率
（濡れ性）との関係を示す線図である。

【図８】本実施例の無鉛はんだ合金Ｎｏ．９、Ｎｏ．１
８、Ｎｏ．２４および比較例Ｎｏ．２６のＳｂ添加量と
固−液相線範囲（ΔＴ）との関係を示す線図である。

【図９】Ｓｂ−Ｓｎ系状態図である。

【図１０】図８の無鉛はんだ合金のＳｂ添加量と広がり
率（濡れ性）との関係を示す線図である。

【図１１】本実施例の無鉛はんだ合金Ｎｏ．９、Ｎｏ．
１８および比較例Ｎｏ．３３の疲労試験の応力と破断サ
イクル数との関係をを示す線図である。

【図１２】図１１の疲労試験に使用した試験材料の断面
を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１：ガラスエポキシ基板 ２：Ｃｕ電極
３：貫通孔 ４：被溶接材 ５：リード
６：はんだ合金

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】０．８重量％以上５重量％以下のＡｇと、
   それぞれ０．１重量％以上で両者の合計が１７重量％以
   下のＩｎおよびＢｉを含み、残部がＳｎと不可避不純物
   とからなることを特徴とする無鉛はんだ合金。
2. 【請求項２】Ａｇが０．８重量％以上４重量％以下、Ｉ
   ｎとＢｉとはいずれも１４重量％以下である請求項１に
   記載の無鉛はんだ合金。
3. 【請求項３】Ａｇが０．８重量％以上３．５重量％以
   下、ＩｎとＢｉとはいずれも１重量％以上９．５重量％
   以下である請求項１に記載の無鉛はんだ合金。
4. 【請求項４】０．８重量％以上５重量％以下のＡｇと、
   それぞれ０．１重量％以上９．５重量％以下で合計が１
   ７重量％以下のＩｎおよびＢｉと、０．１重量％以上１
   ０重量％以下のＳｂとを含み、残部がＳｎと不可避不純
   物とからなることを特徴とする無鉛はんだ合金。
5. 【請求項５】Ａｇが０．８重量％以上３．５重量％以
   下、ＩｎとＢｉとはいずれも１重量％以上９．５重量％
   以下である請求項４に記載の無鉛はんだ合金。
6. 【請求項６】Ｓｂは０．５重量％以上６重量％以下であ
   る請求項４に記載の無鉛はんだ合金。