JPH1071488A - 錫−銀系半田合金 - Google Patents
錫−銀系半田合金Info
- Publication number
- JPH1071488A JPH1071488A JP8247197A JP24719796A JPH1071488A JP H1071488 A JPH1071488 A JP H1071488A JP 8247197 A JP8247197 A JP 8247197A JP 24719796 A JP24719796 A JP 24719796A JP H1071488 A JPH1071488 A JP H1071488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- soldering alloy
- tin
- solder
- tensile strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有害なＰｂあるいはＣｄ等を含まず、しかも
引張強度および伸び値に優れ、かつ融点特性に優れた半
田合金を提供することを目的とするものであり、これに
より、環境問題を解決し、半田付け温度を低くできて半
田付け部の熱損傷を抑制し、しかも引張強度および伸び
値が優れて熱サイクルにも破断されにくい半田合金を提
供する。 【解決手段】 Ａｇ：３〜４重量％、Ｂｉ：２〜６重量
％、Ｉｎ：２〜６重量％を含有し、残部Ｓｎからなる錫
−銀系半田合金。
引張強度および伸び値に優れ、かつ融点特性に優れた半
田合金を提供することを目的とするものであり、これに
より、環境問題を解決し、半田付け温度を低くできて半
田付け部の熱損傷を抑制し、しかも引張強度および伸び
値が優れて熱サイクルにも破断されにくい半田合金を提
供する。 【解決手段】 Ａｇ：３〜４重量％、Ｂｉ：２〜６重量
％、Ｉｎ：２〜６重量％を含有し、残部Ｓｎからなる錫
−銀系半田合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は錫−銀系半田合金に関
し、溶融特性はアロイＨのそれと同等もしくはそれ以上
であり、機械的特性、すなわち引張強度および伸び値に
優れた半田合金に係る。
し、溶融特性はアロイＨのそれと同等もしくはそれ以上
であり、機械的特性、すなわち引張強度および伸び値に
優れた半田合金に係る。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】従来、半田合金として
は、Ｐｂ−Ｓｎの共晶組成付近の合金が代表的なものと
して周知である。あるいはまた、Ｐｂ−Ｓｎの共晶半田
よりも強度を高めたＺｎ−Ｃｄからなる合金等も知られ
ている。しかしながら、前者の半田は鉛の有害性が問題
となっており、また後者の半田はカドミウム蒸気の作業
者への悪影響等が問題となっており、近年の環境問題を
解消し得ないものであった。
は、Ｐｂ−Ｓｎの共晶組成付近の合金が代表的なものと
して周知である。あるいはまた、Ｐｂ−Ｓｎの共晶半田
よりも強度を高めたＺｎ−Ｃｄからなる合金等も知られ
ている。しかしながら、前者の半田は鉛の有害性が問題
となっており、また後者の半田はカドミウム蒸気の作業
者への悪影響等が問題となっており、近年の環境問題を
解消し得ないものであった。
【０００３】そこで、半田合金として有害なＰｂあるい
はＣｄ等を含まない亜鉛、錫系半田合金が種々提案され
ている。例えば、２．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕ−７．５
Ｂｉ、残部ＳｎからなるアロイＨ（日本アルファメタル
ズ社製）が知られているが、このアロイＨは融点がＰｂ
−Ｓｎ共晶半田よりも高いものの、従来のＰｂあるいは
Ｃｄ等を含まない亜鉛、錫系半田合金よりも融点が２１
２℃と低く、溶融特性に優れたものである。しかしなが
ら、このアロイＨは引張試験における伸び値が低く、そ
のため、半田付け部に温度サイクルがかかった時の基板
と部品との間の熱膨張差を吸収できず、半田付け部が破
断する恐れがあるものであった。
はＣｄ等を含まない亜鉛、錫系半田合金が種々提案され
ている。例えば、２．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕ−７．５
Ｂｉ、残部ＳｎからなるアロイＨ（日本アルファメタル
ズ社製）が知られているが、このアロイＨは融点がＰｂ
−Ｓｎ共晶半田よりも高いものの、従来のＰｂあるいは
Ｃｄ等を含まない亜鉛、錫系半田合金よりも融点が２１
２℃と低く、溶融特性に優れたものである。しかしなが
ら、このアロイＨは引張試験における伸び値が低く、そ
のため、半田付け部に温度サイクルがかかった時の基板
と部品との間の熱膨張差を吸収できず、半田付け部が破
断する恐れがあるものであった。
【０００４】本発明者らは、有害なＰｂあるいはＣｄ等
を含まず、しかも引張強度および伸び値とも優れた半田
合金につき種々検討を重ね、先に特開平８−１８７５９
０号として示される発明を為すに至った。この特開平８
−１８７５９０号記載の発明は共晶半田合金並の引張強
度および伸び値を有するものであり、融点特性も優れた
ものである。しかるに、本願は特開平８−１８７５９０
号の発明の範囲外にも優れた特性を有する半田合金が存
在することを見出し本発明に至ったものである。一般
に、融点特性が劣ると半田付け温度を高くせざるを得
ず、半田付けされるべき部品の熱損傷を生じる恐れがあ
ると共に製品の使用耐用年数が短くならざるを得ないも
のでった。
を含まず、しかも引張強度および伸び値とも優れた半田
合金につき種々検討を重ね、先に特開平８−１８７５９
０号として示される発明を為すに至った。この特開平８
−１８７５９０号記載の発明は共晶半田合金並の引張強
度および伸び値を有するものであり、融点特性も優れた
ものである。しかるに、本願は特開平８−１８７５９０
号の発明の範囲外にも優れた特性を有する半田合金が存
在することを見出し本発明に至ったものである。一般
に、融点特性が劣ると半田付け温度を高くせざるを得
ず、半田付けされるべき部品の熱損傷を生じる恐れがあ
ると共に製品の使用耐用年数が短くならざるを得ないも
のでった。
【０００５】本発明はこのような現状に鑑み、有害なＰ
ｂあるいはＣｄ等を含まず、しかも引張強度および伸び
値に優れ、かつ融点特性に優れた半田合金を提供するこ
とを目的とするものであり、これにより、環境問題を解
決し、半田付け温度を低くできて半田付け部の熱損傷を
抑制し、しかも引張強度および伸び値が優れて熱サイク
ルにも破断されにくい半田合金を提供することを目的と
するものである。
ｂあるいはＣｄ等を含まず、しかも引張強度および伸び
値に優れ、かつ融点特性に優れた半田合金を提供するこ
とを目的とするものであり、これにより、環境問題を解
決し、半田付け温度を低くできて半田付け部の熱損傷を
抑制し、しかも引張強度および伸び値が優れて熱サイク
ルにも破断されにくい半田合金を提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、Ａｇ：３〜
４重量％、Ｂｉ：２〜６重量％、Ｉｎ：２〜６重量％を
含有し、残部Ｓｎからなる錫−銀系半田合金であり、こ
れにより前記課題を達成したものである。
４重量％、Ｂｉ：２〜６重量％、Ｉｎ：２〜６重量％を
含有し、残部Ｓｎからなる錫−銀系半田合金であり、こ
れにより前記課題を達成したものである。
【０００７】
【発明の実施の態様】このような本発明は、Ｓｎ−３．
５％Ａｇ共晶半田をベースとするものであり、Ａｇ添加
量は３〜４％、最適には３．５％であるが、半田合金製
造時の組成歩留りより３〜４％とした。Ｂｉは２％以上
添加することにより融点が２１２℃以下になり、６％を
越えて添加すると伸び値が９％未満となりアロイＨを下
回る。また、Ｉｎは２％以上の添加で融点が２１２℃以
下になるが、６％を越える添加はＩｎが高価であること
から不経済となる。
５％Ａｇ共晶半田をベースとするものであり、Ａｇ添加
量は３〜４％、最適には３．５％であるが、半田合金製
造時の組成歩留りより３〜４％とした。Ｂｉは２％以上
添加することにより融点が２１２℃以下になり、６％を
越えて添加すると伸び値が９％未満となりアロイＨを下
回る。また、Ｉｎは２％以上の添加で融点が２１２℃以
下になるが、６％を越える添加はＩｎが高価であること
から不経済となる。
【０００８】以下に実施例を示す。
【０００９】
【実施例】Ｓｎ，Ａｇ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｃｕを表１の組成
表に示した組成となるように総重量で１０ｋｇひょう量
し、黒鉛ルツボを使用して大気中で電気炉にて溶解し
た。溶解温度は３００℃とし、完全に各金属が溶解した
後、重力偏析をなくすために、十分に撹拌し、１５０×
６０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの内寸法、鋳型厚み１０ｍｍ
の金型に鋳造した。得られた鋳物の下部より、ＪＩＳ４
号試験片を機械加工により採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１
に準じた試験方法により、引張強度及び伸び値を測定し
た。それらの結果を表１に示す。また、同様に１０ｋｇ
溶解したものをそのまま冷却し、熱電対型温度計によっ
て融点を測定した。これらの結果を表１に示す。なお、
比較のため、Ｐｂ−Ｓｎ共晶半田合金、アロイＨおよび
特開平８−１８７５９０号の発明に係る半田合金の特性
も同様に試験してその結果を併せて表１に示した。
表に示した組成となるように総重量で１０ｋｇひょう量
し、黒鉛ルツボを使用して大気中で電気炉にて溶解し
た。溶解温度は３００℃とし、完全に各金属が溶解した
後、重力偏析をなくすために、十分に撹拌し、１５０×
６０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの内寸法、鋳型厚み１０ｍｍ
の金型に鋳造した。得られた鋳物の下部より、ＪＩＳ４
号試験片を機械加工により採取し、ＪＩＳ Ｚ２２４１
に準じた試験方法により、引張強度及び伸び値を測定し
た。それらの結果を表１に示す。また、同様に１０ｋｇ
溶解したものをそのまま冷却し、熱電対型温度計によっ
て融点を測定した。これらの結果を表１に示す。なお、
比較のため、Ｐｂ−Ｓｎ共晶半田合金、アロイＨおよび
特開平８−１８７５９０号の発明に係る半田合金の特性
も同様に試験してその結果を併せて表１に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１より、本発明組成範囲の半田合金は、
引張強度が５．０kgf/mm2以上、伸び値が１３％以上の
値が得られ、かつ融点が２１２℃以下となるのに対し、
比較例半田合金はこれら本発明合金の上記諸特性の内い
ずれかの特性を満足しないものであることがわかる。
引張強度が５．０kgf/mm2以上、伸び値が１３％以上の
値が得られ、かつ融点が２１２℃以下となるのに対し、
比較例半田合金はこれら本発明合金の上記諸特性の内い
ずれかの特性を満足しないものであることがわかる。
【００１２】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、環境汚染
を惹起する鉛あるいはカドミウム等を含有せずして従来
のＰｂ−Ｓｎ半田合金並みの機械的特性、すなわち引張
強度及び伸び値を得ることができ、しかもアロイＨと同
等もしくはそれ以上の融点特性に優れた半田合金が得ら
れるため、半田付け温度を低くでき、また耐熱疲労特性
にも優れており温度サイクルがかかった場合においても
ＩＣ基板等と部品との間の熱膨張差を吸収でき、製品の
損傷する恐れを少なくできるものである。
を惹起する鉛あるいはカドミウム等を含有せずして従来
のＰｂ−Ｓｎ半田合金並みの機械的特性、すなわち引張
強度及び伸び値を得ることができ、しかもアロイＨと同
等もしくはそれ以上の融点特性に優れた半田合金が得ら
れるため、半田付け温度を低くでき、また耐熱疲労特性
にも優れており温度サイクルがかかった場合においても
ＩＣ基板等と部品との間の熱膨張差を吸収でき、製品の
損傷する恐れを少なくできるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｇ：３〜４重量％、Ｂｉ：２〜６重量
％、Ｉｎ：２〜６重量％を含有し、残部Ｓｎからなる錫
−銀系半田合金。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247197A JPH1071488A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 錫−銀系半田合金 |
| US08/911,673 US5958333A (en) | 1996-08-29 | 1997-08-15 | Tin-silver-based soldering alloy |
| TW086111762A TW404872B (en) | 1996-08-29 | 1997-08-15 | Tin-silver-based soldering alloy |
| EP97306388A EP0826458B1 (en) | 1996-08-29 | 1997-08-21 | Tin-silver-based soldering alloy |
| DE69707791T DE69707791T2 (de) | 1996-08-29 | 1997-08-21 | Zinn-Silber Basis-Legierung zum Weichlöten |
| KR1019970041502A KR19980019075A (ko) | 1996-08-29 | 1997-08-27 | 주석-은계 납땜질용 합금(tin-silver-based soldering alloy) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247197A JPH1071488A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 錫−銀系半田合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1071488A true JPH1071488A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17159900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8247197A Pending JPH1071488A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 錫−銀系半田合金 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5958333A (ja) |
| EP (1) | EP0826458B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1071488A (ja) |
| KR (1) | KR19980019075A (ja) |
| DE (1) | DE69707791T2 (ja) |
| TW (1) | TW404872B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012115268A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 千住金属工業株式会社 | パワーデバイス用のはんだ合金と高電流密度のはんだ継手 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6371361B1 (en) * | 1996-02-09 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Soldering alloy, cream solder and soldering method |
| WO2000018536A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau de brasage et dispositif electrique/electronique utilisant celui-ci |
| JP2001071174A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 錫−銀系ハンダ合金 |
| US6429388B1 (en) | 2000-05-03 | 2002-08-06 | International Business Machines Corporation | High density column grid array connections and method thereof |
| US6837947B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-01-04 | National Cheng-Kung University | Lead-free solder |
| US20050085062A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-21 | Semitool, Inc. | Processes and tools for forming lead-free alloy solder precursors |
| GB2406101C (en) * | 2004-10-27 | 2007-09-11 | Quantum Chem Tech Singapore | Improvements in ro relating to solders |
| US8197612B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-06-12 | International Business Machines Corporation | Optimization of metallurgical properties of a solder joint |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256370B1 (en) * | 1992-05-04 | 1996-09-03 | Indium Corp America | Lead-free alloy containing tin silver and indium |
| US5328660A (en) * | 1993-06-16 | 1994-07-12 | International Business Machines Corporation | Lead-free, high temperature, tin based multi-component solder |
| US5520752A (en) * | 1994-06-20 | 1996-05-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Composite solders |
| JP2805595B2 (ja) * | 1994-11-02 | 1998-09-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 鉛無含有半田合金 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8247197A patent/JPH1071488A/ja active Pending
-
1997
- 1997-08-15 US US08/911,673 patent/US5958333A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-15 TW TW086111762A patent/TW404872B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-08-21 EP EP97306388A patent/EP0826458B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-21 DE DE69707791T patent/DE69707791T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-27 KR KR1019970041502A patent/KR19980019075A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012115268A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 千住金属工業株式会社 | パワーデバイス用のはんだ合金と高電流密度のはんだ継手 |
| JP5418718B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2014-02-19 | 千住金属工業株式会社 | パワーデバイス用のはんだ合金と高電流密度のはんだ継手 |
| JPWO2012115268A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2014-07-07 | 千住金属工業株式会社 | パワーデバイス用のはんだ合金と高電流密度のはんだ継手 |
| US11331759B2 (en) | 2011-02-25 | 2022-05-17 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy for power devices and solder joint having a high current density |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5958333A (en) | 1999-09-28 |
| TW404872B (en) | 2000-09-11 |
| DE69707791T2 (de) | 2002-05-23 |
| EP0826458B1 (en) | 2001-10-31 |
| DE69707791D1 (de) | 2001-12-06 |
| EP0826458A1 (en) | 1998-03-04 |
| KR19980019075A (ko) | 1998-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6951438B2 (ja) | ＳｎＢｉＳｂ系低温鉛フリーはんだ | |
| JP2805595B2 (ja) | 鉛無含有半田合金 | |
| Kang et al. | Controlling Ag 3 Sn plate formation in near-ternary-eutectic Sn-Ag-Cu solder by minor Zn alloying | |
| US6361742B2 (en) | Solder alloy composition | |
| US6179935B1 (en) | Solder alloys | |
| JP4770733B2 (ja) | はんだ及びそれを使用した実装品 | |
| EP3131696B1 (en) | Lead-free eutectic solder alloy comprising zinc as the main component and aluminum as an alloying metal | |
| US5718868A (en) | Lead-free tin-zinc-based soldering alloy | |
| TW202229569A (zh) | 高溫超高可靠性合金 | |
| US5993736A (en) | Lead-free tin-silver-based soldering alloy | |
| JPH1071488A (ja) | 錫−銀系半田合金 | |
| CN114952072B (zh) | 一种六元Sn-Bi系无铅焊料及其制备方法 | |
| WO2023103289A1 (zh) | 无铅焊料合金及其制备方法、用途 | |
| JP4568092B2 (ja) | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系銅合金および放熱板 | |
| JPS6215621B2 (ja) | ||
| JPS6239218B2 (ja) | ||
| JP3784430B2 (ja) | 鉛無含有半田合金 | |
| JP2001071174A (ja) | 錫−銀系ハンダ合金 | |
| KR100320317B1 (ko) | 납무함유땜질합금 | |
| JP2662209B2 (ja) | メッキ密着性及びハンダ接合性に優れた電子機器用銅合金とその製造法 | |
| US20010036420A1 (en) | Tin-silver based soldering alloy utility | |
| JP7421157B1 (ja) | はんだ合金、はんだペースト及びはんだ継手 | |
| JPH0819892A (ja) | 鉛無含有半田合金 | |
| JPH11207487A (ja) | 高温はんだ付用Ｚｎ合金 | |
| JP2994230B2 (ja) | Ａｇめっき性が優れた半導体リードフレーム用銅合金 |