JPS6114096A - コネクタ接点用半田合金 - Google Patents
コネクタ接点用半田合金Info
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- JPS6114096A JPS6114096A JP13540484A JP13540484A JPS6114096A JP S6114096 A JPS6114096 A JP S6114096A JP 13540484 A JP13540484 A JP 13540484A JP 13540484 A JP13540484 A JP 13540484A JP S6114096 A JPS6114096 A JP S6114096A
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半田溶融式高密度コネクタの接続槽に充填する
半田合金の組成に関する。
半田合金の組成に関する。
電算機の処理能力を向上する方法としてＩＣ。
ＬＳＩなどの半導体チップは小形化と大容量化が進めら
れているが、同時に実装法も改良が進められている。
れているが、同時に実装法も改良が進められている。
すなわち従来はＩＣ，ＬＳＩなどのチップ単体を多層配
線が施されたセラミック基板に装着し、・これをハーメ
チックシールする実装形態が採られており、多数のかか
る半導体素子をプリント配線基板計装着していた。
線が施されたセラミック基板に装着し、・これをハーメ
チックシールする実装形態が採られており、多数のかか
る半導体素子をプリント配線基板計装着していた。
然し、今後の実装形態として複数個のＬＳＩチップをセ
ラミックからなる多層配線基板に搭載してＬＳＩモジュ
ールを作り、これを取替え単位としてコネクタを介して
プリント配線基板に装着すると云う実装形態が採られよ
うとしている。
ラミックからなる多層配線基板に搭載してＬＳＩモジュ
ールを作り、これを取替え単位としてコネクタを介して
プリント配線基板に装着すると云う実装形態が採られよ
うとしている。
この場合、コネクタはプリント配線基板に半田付などの
方法で固定されており、一方ＬＳＩモジュールは挿抜可
能な形態をとる。
方法で固定されており、一方ＬＳＩモジュールは挿抜可
能な形態をとる。
ここでＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子を挿抜可能な状態
に装着するには従来は雄コンタクトと雌コンタクトから
なるコネクタを用いて接続を行ってきた。
に装着するには従来は雄コンタクトと雌コンタクトから
なるコネクタを用いて接続を行ってきた。
すなわちＩＣ，ＬＳＩなどの半導体パッケージの裏側に
は複数個の金属ピンが突出して雄コンタクトを形成して
おり、一方雌コンタクトはバネを備えた接触機構からな
り、これによりコネクタが構成されている。
は複数個の金属ピンが突出して雄コンタクトを形成して
おり、一方雌コンタクトはバネを備えた接触機構からな
り、これによりコネクタが構成されている。
かかる従来のコネクタ構造の場合、挿抜には端子−個当
たり数１０ｇの荷重を必要とし、従って本発明に係るＬ
ＳＩモジュールに使用するコネクタのように端子数が数
１００個に及ぶ多端子用の接触機構にこの方式を適用す
ると挿抜に数１０Ｋｇの荷重を要することになり、通常
の手段では挿抜を行うことができなくなる。
たり数１０ｇの荷重を必要とし、従って本発明に係るＬ
ＳＩモジュールに使用するコネクタのように端子数が数
１００個に及ぶ多端子用の接触機構にこの方式を適用す
ると挿抜に数１０Ｋｇの荷重を要することになり、通常
の手段では挿抜を行うことができなくなる。
一方、半田溶融式高密度コネクタは端子の挿抜を零挿入
力、零抜去力に近い状態で行うもので、接触機構が金属
ピンからなる雄コンタクトと半田などの低融点金属を充
填した接触槽が雌コンタクトを形成しており、挿抜時に
は接触槽を加熱して低融点金属を溶解し、この状態で金
属ピンからなる雄コンタクトを挿抜することにより、殆
ど零の挿抜力が実現されている。
力、零抜去力に近い状態で行うもので、接触機構が金属
ピンからなる雄コンタクトと半田などの低融点金属を充
填した接触槽が雌コンタクトを形成しており、挿抜時に
は接触槽を加熱して低融点金属を溶解し、この状態で金
属ピンからなる雄コンタクトを挿抜することにより、殆
ど零の挿抜力が実現されている。
なお、挿抜時以外は接触槽は常温に保たれてお７す、雌
コンタクトを形成する低融点金属は雄コンタクトを形成
する金属ピンと固着し、殆ど零に近い接触抵抗を実現し
ている。
コンタクトを形成する低融点金属は雄コンタクトを形成
する金属ピンと固着し、殆ど零に近い接触抵抗を実現し
ている。
本発明はかかる半田熔融式高密度コネクタの接触槽に充
填する半田合金の組成に関するものである。
填する半田合金の組成に関するものである。
半田溶融式高密度コネクタの接触槽に充填する低融点金
属には各種のものがあるが、インジウム（Ｉｎ）−錫（
Ｓｎ ）合金系が代表的であり、融点が１１７乃至１５
０℃の組成のものが使用されている。
属には各種のものがあるが、インジウム（Ｉｎ）−錫（
Ｓｎ ）合金系が代表的であり、融点が１１７乃至１５
０℃の組成のものが使用されている。
第２図はＩｎ−Ｓｎ合金系の状態図を示すもので、この
温度範囲で溶融する組成は右下がり斜線領域１でＳｎ含
有量が７乃至５９重量％のｗ４域すなわち４１乃至９３
重景％Ｉｎ残りＳｎの組成である。
温度範囲で溶融する組成は右下がり斜線領域１でＳｎ含
有量が７乃至５９重量％のｗ４域すなわち４１乃至９３
重景％Ｉｎ残りＳｎの組成である。
ここで上限として１５０℃をとる理由は高密度コネクタ
のプリント配線基板への装着が通常の６−４半田（３７
Ｐｂ−６３Ｓｎ、融点１８３℃）を使用してなされるた
めに接触槽に充填する半田合金はこの温度以下で溶融し
ていることが必要であり、そのため安全を見込んで１５
０℃をとっである。
のプリント配線基板への装着が通常の６−４半田（３７
Ｐｂ−６３Ｓｎ、融点１８３℃）を使用してなされるた
めに接触槽に充填する半田合金はこの温度以下で溶融し
ていることが必要であり、そのため安全を見込んで１５
０℃をとっである。
また下限として１１７°Ｃをとる理由は状態図から明ら
かなようにこの温度が共晶温度であることによる。
、１従来はこのような合金組成の半田合金が用いら
れていた。
かなようにこの温度が共晶温度であることによる。
、１従来はこのような合金組成の半田合金が用いら
れていた。
然し、この合金は硬度が小さい為に使用に当たって雄コ
ンタクトを形成する金属ピンとの接触が不安定になると
云う問題点がある。
ンタクトを形成する金属ピンとの接触が不安定になると
云う問題点がある。
〔発明が解決しようとする問題点１
以上述べたように本発明にかかる半田熔融式コネクタに
はＩｎ−Ｓｎ合金が使用されているが、硬度が小さい為
に半導体モジュールの金属ピンとの接触が不安定なこと
が信転性確保の点から問題であり、本発明の目的はＩｎ
−３ｎ系の半田合金を改良して安定な接触を得るにあ、
る。
はＩｎ−Ｓｎ合金が使用されているが、硬度が小さい為
に半導体モジュールの金属ピンとの接触が不安定なこと
が信転性確保の点から問題であり、本発明の目的はＩｎ
−３ｎ系の半田合金を改良して安定な接触を得るにあ、
る。
上記の問題点は半田溶融式高密度コネクタの接触槽に充
填する半田合金が４１乃至９３重量％１ｎ残りＳｎの合
金に対し、＆８量の０．２乃至３０重量％に相当するＡ
ｇを添加したものを使用することにより解決することが
できる。
填する半田合金が４１乃至９３重量％１ｎ残りＳｎの合
金に対し、＆８量の０．２乃至３０重量％に相当するＡ
ｇを添加したものを使用することにより解決することが
できる。
本発明はＩｎ−Ｓｎ合金系について融点が１１７℃乃至
１５０℃の挿抜温度範囲にあると共に硬度が、大きく且
つ金属ピンとの接触抵抗の増加を生じない添加物として
銀（Ａｇ ）を見い出したもので、＆８量の０゜２乃至
３０重量％添加することによって上記の問題を解決する
ことができる。
１５０℃の挿抜温度範囲にあると共に硬度が、大きく且
つ金属ピンとの接触抵抗の増加を生じない添加物として
銀（Ａｇ ）を見い出したもので、＆８量の０゜２乃至
３０重量％添加することによって上記の問題を解決する
ことができる。
第１図は本発明に係る三元合金について切断状態図を示
すもので、５２１ｎ−４８Ｓｎの共晶組成ニＡｇを添加
した場合について示している。
すもので、５２１ｎ−４８Ｓｎの共晶組成ニＡｇを添加
した場合について示している。
図から判るように３重量％の添加により１．１１７°Ｃ
の共晶温度は１１６．１℃にまで低下し、その後は添加
量の増加と共に液相線２は次第に上昇する傾向にある。
の共晶温度は１１６．１℃にまで低下し、その後は添加
量の増加と共に液相線２は次第に上昇する傾向にある。
ここで、先に記したようにＩｎ−３ｎ系合金の使用温度
の上限は１５０℃に決めているので、Ａｇ添加量の上限
は３０重量％となる。
の上限は１５０℃に決めているので、Ａｇ添加量の上限
は３０重量％となる。
なお第１図に示すように固相線３もＡｇの３％添加によ
って１１３．４℃にまで下がり、以下添加量に依存せず
略一定値を保っている。
って１１３．４℃にまで下がり、以下添加量に依存せず
略一定値を保っている。
第３図は第１図に示す切断状態図の合金組成について常
温で測定したヌープ硬度の変化を示すもので、横軸にＡ
ｇ添加量を取っである。
温で測定したヌープ硬度の変化を示すもので、横軸にＡ
ｇ添加量を取っである。
すなわち共晶組成のヌープ硬度は約１．１であるが、Ａ
ｇの添加と共に上昇して３０重量％の添加によって約３
倍に増加している。
ｇの添加と共に上昇して３０重量％の添加によって約３
倍に増加している。
第４図はＡｇ添加によって硬度を増した半田合金を使用
して金属ピンとの接触抵抗の変化を温度を変え十測定し
たもので、金属ピンとして径が０゜３龍の燐青銅線に金
メッキを施したもの２本を半田合金浴に挿入した状態で
凝固させ、この２木の金属ピン間の抵抗値変化を温度を
変えて測定しである。
して金属ピンとの接触抵抗の変化を温度を変え十測定し
たもので、金属ピンとして径が０゜３龍の燐青銅線に金
メッキを施したもの２本を半田合金浴に挿入した状態で
凝固させ、この２木の金属ピン間の抵抗値変化を温度を
変えて測定しである。
ここでば共晶組成すなわち５２１ｎ−４８３ｎの半田浴
４と本発明を実施した４９．４ Ｉ ｎ −４５，６Ｓ
ｎ −５Ａｇの半田浴５の両者について比較しである。
４と本発明を実施した４９．４ Ｉ ｎ −４５，６Ｓ
ｎ −５Ａｇの半田浴５の両者について比較しである。
図から判るように従来の半田浴４を用いた場合は約１．
８ｍΩの接触抵抗値を示し、不安定な接触状態を示して
いるが、本発明を実施した半田浴５は安定であり、また
接触抵抗値も１．５ｍΩと減少している。
８ｍΩの接触抵抗値を示し、不安定な接触状態を示して
いるが、本発明を実施した半田浴５は安定であり、また
接触抵抗値も１．５ｍΩと減少している。
以上のことから従来の半田浴を使用する場合の接触不安
定は半田合金の硬度不足に基づくとの推定が裏付られる
と共に本発明にかかるＡｇを添加した三元合金により解
決することができる。
定は半田合金の硬度不足に基づくとの推定が裏付られる
と共に本発明にかかるＡｇを添加した三元合金により解
決することができる。
なお特許績ｉ囲としてＡｇの添加量として０゜２％と規
定しであるがこの理由は添加量が０．２％以下の場合は
硬度の増加が殆ど認められないことによる。
定しであるがこの理由は添加量が０．２％以下の場合は
硬度の増加が殆ど認められないことによる。
以上説明したように本発明にかかるＩｎ −３ｎ−Ａｇ
三元合金でＡｇの添加量が０．２乃至３０％の半田合金
を使用すれば半田溶融式高密度コネクタで問題とされて
いた接触不安定の問題を解決することができる。
三元合金でＡｇの添加量が０．２乃至３０％の半田合金
を使用すれば半田溶融式高密度コネクタで問題とされて
いた接触不安定の問題を解決することができる。
第１図は本発明に係るコネクタ接点用半田合金の切断状
態図。 第２図はＩｎ−３ｎ二元状態図。 第３図はＩｎ−３ｎ共晶合金にＡｇを添加した場合の硬
度の変化を示す特性図。
パ第４図は金属ピンと半田浴との接触抵抗の温度特
性を示す特性図。 である。 図において、 ２は液相線、 ３は固相線、４は従来の半
田浴、 ５は本発明を実施した半田浴、 である。 草１１イ
態図。 第２図はＩｎ−３ｎ二元状態図。 第３図はＩｎ−３ｎ共晶合金にＡｇを添加した場合の硬
度の変化を示す特性図。
パ第４図は金属ピンと半田浴との接触抵抗の温度特
性を示す特性図。 である。 図において、 ２は液相線、 ３は固相線、４は従来の半
田浴、 ５は本発明を実施した半田浴、 である。 草１１イ
Claims (1)
- 半田溶融式高密度コネクタの接触槽に充填する半田合金
が４１乃至９３重量％インジウム残り錫の合金に対し、
総量の０．２乃至３０重量％に相当する銀を添加したこ
とを特徴とするコネクタ接点用半田合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135404A JPH0680881B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半田溶融式高密度コネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135404A JPH0680881B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半田溶融式高密度コネクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114096A true JPS6114096A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0680881B2 JPH0680881B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15150930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135404A Expired - Fee Related JPH0680881B2 (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半田溶融式高密度コネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680881B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615476A (ja) * | 1992-05-04 | 1994-01-25 | Indium Corp Of America:The | 錫、銀、およびインジウムを含有する、鉛を含まない合金 |
| WO2000058051A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Antaya Technologies Corporation | Low temperature solder |
| JP2003013167A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Sorudaa Kooto Kk | 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ |
| WO2004082337A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 表示パネル及びその製造方法 |
| EP1508915A3 (en) * | 2003-08-18 | 2006-05-03 | Delphi Technologies, Inc. | Process and electronic assembly for removing heat from a circuit device |
| WO2007021326A2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Antaya Technologies Corporation | Solder composition |
| JP2012192449A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-10-11 | Central Glass Co Ltd | 車両ガラス用無鉛ハンダ合金 |
| JP2013233577A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ＰｂフリーＩｎ系はんだ合金 |
| JP2018520005A (ja) * | 2015-05-15 | 2018-07-26 | アンタヤ・テクノロジーズ・コープＡｎｔａｙａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐ． | インジウム−スズ−銀ベースの無鉛はんだ |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59135404A patent/JPH0680881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615476A (ja) * | 1992-05-04 | 1994-01-25 | Indium Corp Of America:The | 錫、銀、およびインジウムを含有する、鉛を含まない合金 |
| US5580520A (en) * | 1992-05-04 | 1996-12-03 | The Indium Corporation Of America | Lead-free alloy containing tin, silver and indium |
| WO2000058051A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Antaya Technologies Corporation | Low temperature solder |
| US6253988B1 (en) | 1999-03-29 | 2001-07-03 | Antaya Technologies Corporation | Low temperature solder |
| JP2003013167A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Sorudaa Kooto Kk | 温度ヒューズ用可溶性合金および温度ヒューズ用線材および温度ヒューズ |
| WO2004082337A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 表示パネル及びその製造方法 |
| GB2416320A (en) * | 2003-03-10 | 2006-01-25 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Display panel and process for producing the same |
| US7132746B2 (en) | 2003-08-18 | 2006-11-07 | Delphi Technologies, Inc. | Electronic assembly with solder-bonded heat sink |
| EP1508915A3 (en) * | 2003-08-18 | 2006-05-03 | Delphi Technologies, Inc. | Process and electronic assembly for removing heat from a circuit device |
| WO2007021326A2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Antaya Technologies Corporation | Solder composition |
| WO2007021326A3 (en) * | 2005-08-12 | 2007-06-21 | Antaya Technologies Corp | Solder composition |
| EP3590653A1 (en) * | 2005-08-12 | 2020-01-08 | Aptiv Technologies Limited | Solder composition |
| JP2012192449A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-10-11 | Central Glass Co Ltd | 車両ガラス用無鉛ハンダ合金 |
| JP2013233577A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ＰｂフリーＩｎ系はんだ合金 |
| JP2018520005A (ja) * | 2015-05-15 | 2018-07-26 | アンタヤ・テクノロジーズ・コープＡｎｔａｙａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐ． | インジウム−スズ−銀ベースの無鉛はんだ |
| JP2020124747A (ja) * | 2015-05-15 | 2020-08-20 | アプティブ・テクノロジーズ・リミテッド | インジウム−スズ−銀ベースの無鉛はんだ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680881B2 (ja) | 1994-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |