JPS62137193A - 保存寿命を改良したはんだ付け用合金及びその製造方法及びはんだ付け法 - Google Patents
保存寿命を改良したはんだ付け用合金及びその製造方法及びはんだ付け法Info
- Publication number
- JPS62137193A JPS62137193A JP61276389A JP27638986A JPS62137193A JP S62137193 A JPS62137193 A JP S62137193A JP 61276389 A JP61276389 A JP 61276389A JP 27638986 A JP27638986 A JP 27638986A JP S62137193 A JPS62137193 A JP S62137193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- foil
- tin
- filler metal
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
-
- 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
- B23K35/268—Pb as the principal constituent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12431—Foil or filament smaller than 6 mils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Die Bonding (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】
本発明は電子部品のはんだ付け、特に半導体デバイスを
金属製またはセラミック製の部品にはんだ付けする際に
用いられる＆お、だ付け用合金に関する。
金属製またはセラミック製の部品にはんだ付けする際に
用いられる＆お、だ付け用合金に関する。
はんだ付けは、しばしば異なる組成をもつ材料全互いに
冶金学的に結合させる方法である。一般に、互いに接合
すべき母材部品のものよりも低い融点をもつ溶加材を金
属部品間に介在させてアセンブリー全形成する。次いで
このアセンブリーを溶加材が溶融するのに十分な温度に
加熱する。冷却すると、堅固なリークタイト接合が形成
される。
冶金学的に結合させる方法である。一般に、互いに接合
すべき母材部品のものよりも低い融点をもつ溶加材を金
属部品間に介在させてアセンブリー全形成する。次いで
このアセンブリーを溶加材が溶融するのに十分な温度に
加熱する。冷却すると、堅固なリークタイト接合が形成
される。
はんだ付け法は通常、トランジスターまたは他の半導体
デバイス（ダイまたはチップと呼ばれる）全金属製また
はセラミック製の部品（リードフレームと呼ばれる）に
接合してそのデバイスに支持体金施すために用いられる
。この操作は一般にダイ接着と呼ばれる。デバイスは使
用中に熱を発生し、これがはんだ付け接合部を通ってリ
ードフレームへ伝達される。従って接合部は、熱を効果
的に散逸させるために堅固でありかつボイド不含でなけ
ればならない。さらにこれらのデバイスはきわめて高い
頻度でオン−オフ作動し、これによりはんだ付け接合部
に熱応力を生じる。この種の応力に耐えるためには、理
想的には接合部は化学的に均質でなければならない。接
合部における金属間化合物の偏析は、その後熱サイクル
がかけられると破損を生じ、その結果デバイスに永久的
な損傷を与える。
デバイス（ダイまたはチップと呼ばれる）全金属製また
はセラミック製の部品（リードフレームと呼ばれる）に
接合してそのデバイスに支持体金施すために用いられる
。この操作は一般にダイ接着と呼ばれる。デバイスは使
用中に熱を発生し、これがはんだ付け接合部を通ってリ
ードフレームへ伝達される。従って接合部は、熱を効果
的に散逸させるために堅固でありかつボイド不含でなけ
ればならない。さらにこれらのデバイスはきわめて高い
頻度でオン−オフ作動し、これによりはんだ付け接合部
に熱応力を生じる。この種の応力に耐えるためには、理
想的には接合部は化学的に均質でなければならない。接
合部における金属間化合物の偏析は、その後熱サイクル
がかけられると破損を生じ、その結果デバイスに永久的
な損傷を与える。
ダイ接着のために一般に用いられるはんだ合金の１つは
９２．５ ｐｂ −５Ｉｎ −２，５Ａｇ （重量％）
ノ組成をもつ。この合金を用いて作成された接合部は強
靭であり、熱疲労に対して適度の抵抗性７もつ。
９２．５ ｐｂ −５Ｉｎ −２，５Ａｇ （重量％）
ノ組成をもつ。この合金を用いて作成された接合部は強
靭であり、熱疲労に対して適度の抵抗性７もつ。
一般、にこの合金は箔またはワイヤ状で用いられる。
この種の箔を用いることに関する問題はその保存寿命が
限られている点である。組成９２．５ Ｐｂ −５工ｎ
−２，５Ａｇの時効処理した箔試料についてのオージ
ェ電子分光法（ＡＥＳ）は酸化鉛膜の存在７示した。こ
れははんだ付けに際して解離せず、これによりぬれが妨
げられる可能性がある。これに対し新たに製造された同
一組成の箔には酸化インジウム膜が見出され、これはは
んだ付けに際して容易に破壊される。
限られている点である。組成９２．５ Ｐｂ −５工ｎ
−２，５Ａｇの時効処理した箔試料についてのオージ
ェ電子分光法（ＡＥＳ）は酸化鉛膜の存在７示した。こ
れははんだ付けに際して解離せず、これによりぬれが妨
げられる可能性がある。これに対し新たに製造された同
一組成の箔には酸化インジウム膜が見出され、これはは
んだ付けに際して容易に破壊される。
当業者ではなお、基礎となる９２．５ ｐｂ −５１ｎ
−２，５Ａｇ合金に匹敵する強度をもち、ただしこれ
よりも長い保存寿命をもつ改質９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−
２，５Ａｇはんだ組成物が求められている。
−２，５Ａｇ合金に匹敵する強度をもち、ただしこれ
よりも長い保存寿命をもつ改質９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−
２，５Ａｇはんだ組成物が求められている。
本発明は、ダイ接着に適しており、基礎となる９２．５
ｐｂ −５Ｉ ｎ −２，５Ａｇに匹敵する接合部強
度をもち、ただしこれよりも長い保存寿命をもつ合金を
提供する。鉛Ｚ基体とし、スズを含まない合金にその急
速固化前に０．５〜４重量％のスズ乞添加することによ
り、合金における酸化鉛膜の形成が防止され、これによ
りその保存寿命が実質的に高められることが見出された
。好ましくは本発明の合金は本質的にＡｇ約２〜３重量
％、Ｉｎ約４．５〜５．５重量％、Ｓｎ約０．４〜４．
０重量％を含有し、残部は本質的にＰｂおよび付随する
不純物である。
ｐｂ −５Ｉ ｎ −２，５Ａｇに匹敵する接合部強
度をもち、ただしこれよりも長い保存寿命をもつ合金を
提供する。鉛Ｚ基体とし、スズを含まない合金にその急
速固化前に０．５〜４重量％のスズ乞添加することによ
り、合金における酸化鉛膜の形成が防止され、これによ
りその保存寿命が実質的に高められることが見出された
。好ましくは本発明の合金は本質的にＡｇ約２〜３重量
％、Ｉｎ約４．５〜５．５重量％、Ｓｎ約０．４〜４．
０重量％を含有し、残部は本質的にＰｂおよび付随する
不純物である。
本発明の合金を用いて作成されるはんだ接合部の機械的
特注ハ基礎となる９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇ（
重量％）合金を用いて作成された接合部のものに匹敵す
る。さらに本発明合金の１種から製造され１こはんだ箔
の保存寿命は、促進時効試験により測定して約６倍増大
している。本発明の合金は実質量のＡｇ（２〜３重量％
）、工ｎ （４，５〜５．５重量％）およびＳｎ （約
０．５〜４．０重量％）（これらはＰｂ中における固溶
度が限られている）を含有するので、本発明の溶融合金
を一般的な冷却速度で固化させると著しい化学偏析が生
じる。生じた大型の偏析粒子（Ａｇ９Ｉｎ＋お工びＡｇ
３Ｓｎと同定される）は一般の箔またはプレフォーム中
に存在すると予想される。この種の偏析組織をもつはん
だ箔はエリ高温を必要とし、これによりシリコンチ・ノ
ブに損傷を与え、および／またはミクロ組織的に均質な
はんだ箔よりもリフローするのに長時間を要する可能性
がある。たとえば一般のはんだ箔はより高いはんだ付け
温度を採用する必要があり、これによりシリコンチップ
に損傷を与える可能性があり、お工び／またはより長い
はんだ付け時間を必要とし、これにより生産速度が低下
する。従って現想的には、はんだ箔はミクロ組織的に均
質でなければならない。本発明の合金からミクロ組織的
に均質な箔を製造するための好ましい方法は、移動冷却
面上での急速固化法である。この方法で製造された箔は
微晶質であり、従って化学的に均質である。他ゐ方法、
たとえば（１）圧延、（２）鋳造、（３）粉末冶金学的
方法、−！には（４）延伸によりこれらの合金を箔状ま
たはワイヤ状に加工することができる。本発明の合金は
、溶融霧化法により、またはそれから構成される箔の機
械的微粉砕により、粉末状で得ることもできる。
特注ハ基礎となる９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇ（
重量％）合金を用いて作成された接合部のものに匹敵す
る。さらに本発明合金の１種から製造され１こはんだ箔
の保存寿命は、促進時効試験により測定して約６倍増大
している。本発明の合金は実質量のＡｇ（２〜３重量％
）、工ｎ （４，５〜５．５重量％）およびＳｎ （約
０．５〜４．０重量％）（これらはＰｂ中における固溶
度が限られている）を含有するので、本発明の溶融合金
を一般的な冷却速度で固化させると著しい化学偏析が生
じる。生じた大型の偏析粒子（Ａｇ９Ｉｎ＋お工びＡｇ
３Ｓｎと同定される）は一般の箔またはプレフォーム中
に存在すると予想される。この種の偏析組織をもつはん
だ箔はエリ高温を必要とし、これによりシリコンチ・ノ
ブに損傷を与え、および／またはミクロ組織的に均質な
はんだ箔よりもリフローするのに長時間を要する可能性
がある。たとえば一般のはんだ箔はより高いはんだ付け
温度を採用する必要があり、これによりシリコンチップ
に損傷を与える可能性があり、お工び／またはより長い
はんだ付け時間を必要とし、これにより生産速度が低下
する。従って現想的には、はんだ箔はミクロ組織的に均
質でなければならない。本発明の合金からミクロ組織的
に均質な箔を製造するための好ましい方法は、移動冷却
面上での急速固化法である。この方法で製造された箔は
微晶質であり、従って化学的に均質である。他ゐ方法、
たとえば（１）圧延、（２）鋳造、（３）粉末冶金学的
方法、−！には（４）延伸によりこれらの合金を箔状ま
たはワイヤ状に加工することができる。本発明の合金は
、溶融霧化法により、またはそれから構成される箔の機
械的微粉砕により、粉末状で得ることもできる。
さらに本発明は
（１３）（ａ）接合すべき部品の間に溶加材箔を介在さ
せてアセンブＩＪ−’Ｙ形成し、該溶加材箔は接合すべ
きいずれの部品のものよりも低い融解温度をもち；（ｈ
）アセンブリーを少なくとも溶加材の融解温度に加熱し
；そして （ｃ）アセンブリーを冷却する 工程からなり、その際改良点が鉛を基体とし、スズ約０
．５〜４重量％’Ｙ含有する高次合金からなる少なくと
も１種の急速固化箔欠浴加材として用いることよりなる
、２個以上の部品を互いに接合する方法を提供する。
せてアセンブＩＪ−’Ｙ形成し、該溶加材箔は接合すべ
きいずれの部品のものよりも低い融解温度をもち；（ｈ
）アセンブリーを少なくとも溶加材の融解温度に加熱し
；そして （ｃ）アセンブリーを冷却する 工程からなり、その際改良点が鉛を基体とし、スズ約０
．５〜４重量％’Ｙ含有する高次合金からなる少なくと
も１種の急速固化箔欠浴加材として用いることよりなる
、２個以上の部品を互いに接合する方法を提供する。
あるいは接合操作は
（ａ）接合すべき部品のうち１個に溶加材を乗せてアセ
ンプＩＪ−’Ｙ形成し；該溶加材は接合すべき部品のい
ずれのものよりも低い融解温度ビもち；＜ｂ）アセンブ
リーヲ少なくとも溶加材の融解温度に加熱し； （ｃ）接合すべき部品のうち第２のものを溶融した溶加
材に乗せ；そして （めアセンブリーを冷却する 工程からなり、該溶加材は前記の方法により製造された
少なくとも１種の急速固化した箔である方法によって実
施できる。
ンプＩＪ−’Ｙ形成し；該溶加材は接合すべき部品のい
ずれのものよりも低い融解温度ビもち；＜ｂ）アセンブ
リーヲ少なくとも溶加材の融解温度に加熱し； （ｃ）接合すべき部品のうち第２のものを溶融した溶加
材に乗せ；そして （めアセンブリーを冷却する 工程からなり、該溶加材は前記の方法により製造された
少なくとも１種の急速固化した箔である方法によって実
施できる。
９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇ （重量％）の組成
ｔもつはんだ合金はダイ接着に一般に用いられている。
ｔもつはんだ合金はダイ接着に一般に用いられている。
この合金から製造された箔は空気中に保存した場合一般
に約１５〜３０日の保存寿命をもつ。この組成をもつ新
たに製造された箔のＡＥＳは箔の表面に酸化インジウム
が存在することケ示した。酸化インジウムははんだ付け
温度で容易に解離し、シリコンダイと基板との良好な結
合が得られる。
に約１５〜３０日の保存寿命をもつ。この組成をもつ新
たに製造された箔のＡＥＳは箔の表面に酸化インジウム
が存在することケ示した。酸化インジウムははんだ付け
温度で容易に解離し、シリコンダイと基板との良好な結
合が得られる。
しかし時効処理した箔のＡＥＳは箔の表面に酸化鉛の存
在を示し、これは酸素が酸化インジウムから移行し、鉛
と反応して酸化鉛乞形成する可能性があることを示す。
在を示し、これは酸素が酸化インジウムから移行し、鉛
と反応して酸化鉛乞形成する可能性があることを示す。
酸化鉛が形成されると、これらの箔はダイの基板をぬら
さなくなる。酸化鉛がはんだ付け温度で解離し難い か
らである。
さなくなる。酸化鉛がはんだ付け温度で解離し難い か
らである。
本発明は９２．５Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇから構成さ
れる合金よりも実質的に改良された保存寿命をもつ急速
固化合金を提供し、その改良は鉛を基体とするスズ不含
の合金にＳｎを添加することにより達成される。
れる合金よりも実質的に改良された保存寿命をもつ急速
固化合金を提供し、その改良は鉛を基体とするスズ不含
の合金にＳｎを添加することにより達成される。
さらに本発明は（１３）（ａ）鉛乞基体とし、スズを含
まない合金に、スズ約０．５〜４重量％を添加し；（６
）このスズ添加物を含有する組成物の溶融物乞調製し；
そして（ｃ）溶融物を移動冷却面上において少な（とも
約り０５℃／秒の急冷゛速度で急冷する工程からなり、
スズの添加は合金中に酸化鉛膜が形成されるのを防止し
、これによりその保存寿命を実質的に高める効果をもつ
、均質な延性の箔の製法が提供される。好ましくは本発
明の合金は本質的にＡｇ約２〜３重量％、Ｉｎ約４．５
〜５．５重量％、Ｓｎ約０．５〜４．０重量％を含有し
、残部はｐｂおよび付随する不純物である。ぬれ挙動の
改良は本発明の合金箔の表面に酸化スズが形成されうろ
ことに起因する。酸化スズは洛中への酸素の移行を減少
させ、これにより有害な酸化鉛膜が箔の表面に形成され
るのが遅延されると考えられる。さらに酸化スズははん
だ付け温度で容易に解離し、その結果はんだのぬれ挙動
が改良される。
まない合金に、スズ約０．５〜４重量％を添加し；（６
）このスズ添加物を含有する組成物の溶融物乞調製し；
そして（ｃ）溶融物を移動冷却面上において少な（とも
約り０５℃／秒の急冷゛速度で急冷する工程からなり、
スズの添加は合金中に酸化鉛膜が形成されるのを防止し
、これによりその保存寿命を実質的に高める効果をもつ
、均質な延性の箔の製法が提供される。好ましくは本発
明の合金は本質的にＡｇ約２〜３重量％、Ｉｎ約４．５
〜５．５重量％、Ｓｎ約０．５〜４．０重量％を含有し
、残部はｐｂおよび付随する不純物である。ぬれ挙動の
改良は本発明の合金箔の表面に酸化スズが形成されうろ
ことに起因する。酸化スズは洛中への酸素の移行を減少
させ、これにより有害な酸化鉛膜が箔の表面に形成され
るのが遅延されると考えられる。さらに酸化スズははん
だ付け温度で容易に解離し、その結果はんだのぬれ挙動
が改良される。
基礎となるＰｂ （残部） ５Ｉｎ ２．５Ａｇ
（重量％）の組成物中におけるＳｎの固溶度は約１．５
重量％であることが認められた。従って本発明の合金の
好ましい組成は９１Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇ−１，５
Ｓｎ （重量％）である。本発明の好ましい組成物から
製造された箔を接着に用いると、得られる接合部はＳＨ
に富む金属間化合物を含まないと予想される。このよう
なもろい金属間化合物の形成がないことにより、接合部
の機械的特性が改良されると期待される。
（重量％）の組成物中におけるＳｎの固溶度は約１．５
重量％であることが認められた。従って本発明の合金の
好ましい組成は９１Ｐｂ−５Ｉｎ−２，５Ａｇ−１，５
Ｓｎ （重量％）である。本発明の好ましい組成物から
製造された箔を接着に用いると、得られる接合部はＳＨ
に富む金属間化合物を含まないと予想される。このよう
なもろい金属間化合物の形成がないことにより、接合部
の機械的特性が改良されると期待される。
さらにいかなるはんだ付け処理においても、（特にグイ
接着に用いる場合）、はんだ付け箔は好ましくは化学的
に均質であり、かついかなる有機汚染物質をも含有すべ
きでない。ここで本発明のはんだ付け箔に関して用いら
れる”化学的に均質”という語は、箔内のマトリックス
と異なる組成をもつ各相がすべて約０．５μｍ以下の大
きさであることを意味する。より一般的には”化学的に
均質”という語は製造された箔がすべての方向に実質的
に均一な組成をもっことを意味する。はんだけに用いる
箔が化学的に均質である場合、化学的に均質なはんだ接
合が得られる。また、はんだ接合部は堅固でなければな
らない。すなわちボイドおよび細孔７含んではならない
。堅牢な化学的に均質なはんぜ接合部は、ボイド７含み
化学的に不均質な接合部に比べて侵れた機械的特性を示
す。
接着に用いる場合）、はんだ付け箔は好ましくは化学的
に均質であり、かついかなる有機汚染物質をも含有すべ
きでない。ここで本発明のはんだ付け箔に関して用いら
れる”化学的に均質”という語は、箔内のマトリックス
と異なる組成をもつ各相がすべて約０．５μｍ以下の大
きさであることを意味する。より一般的には”化学的に
均質”という語は製造された箔がすべての方向に実質的
に均一な組成をもっことを意味する。はんだけに用いる
箔が化学的に均質である場合、化学的に均質なはんだ接
合が得られる。また、はんだ接合部は堅固でなければな
らない。すなわちボイドおよび細孔７含んではならない
。堅牢な化学的に均質なはんぜ接合部は、ボイド７含み
化学的に不均質な接合部に比べて侵れた機械的特性を示
す。
一般にはんだ付け用箔は通常の金属工作技術により製造
され、その際ビレットまたはインゴットを、目的とする
厚さの箔が得られるまで反復圧延および焼鈍する。従っ
てビレットまたはインゴット内で偏析した金属間相は最
終製品に移行する。さらに一般に金属工作に際して慣用
されるグリースまたは油が箔に閉じ込められる。従って
”一般の金属工作技術により製造された箔は通常は化学
的に不均質であり、有機汚染物質を含有する。
され、その際ビレットまたはインゴットを、目的とする
厚さの箔が得られるまで反復圧延および焼鈍する。従っ
てビレットまたはインゴット内で偏析した金属間相は最
終製品に移行する。さらに一般に金属工作に際して慣用
されるグリースまたは油が箔に閉じ込められる。従って
”一般の金属工作技術により製造された箔は通常は化学
的に不均質であり、有機汚染物質を含有する。
本発明のはんだ付け用箔は、米国特許第４，３３１゜７
３９号明細書に述べられた合金急冷技術により、目的組
成の溶融物を約１０３℃／秒、好ましくは約り０５℃／
秒の速度で冷却することにより製造される。すべての組
成物の純度は商業的に普通に見出されるものである。
３９号明細書に述べられた合金急冷技術により、目的組
成の溶融物を約１０３℃／秒、好ましくは約り０５℃／
秒の速度で冷却することにより製造される。すべての組
成物の純度は商業的に普通に見出されるものである。
例１
特定の組成の溶融物をアルゴンの過圧により急速回転急
冷ホイール（表面速度約１２００〜６０００フイート／
分、３６６〜１８２９ｍ） 上へ噴出さることにより
、幅約３．１７５朋（０，１２５インチ）、厚さ約１４
〜７６ｍ（約０．０００５〜０．００３インチ）のリボ
ンを製造した。表■に示す組成Ｚもっ均質なリボンが製
造された。
冷ホイール（表面速度約１２００〜６０００フイート／
分、３６６〜１８２９ｍ） 上へ噴出さることにより
、幅約３．１７５朋（０，１２５インチ）、厚さ約１４
〜７６ｍ（約０．０００５〜０．００３インチ）のリボ
ンを製造した。表■に示す組成Ｚもっ均質なリボンが製
造された。
表 １
１９２．５ ５．０２．５０
２９１．０ ５．０２．５ １．５
例２
表工に示したリボンの液相線および固相線温度を差動走
査熱量計（ＤＳＣ）により測定した。各試料約２０■を
約り０℃／分の速度で加熱した。加熱曲線から液相線お
よび固相線温度を測定し、下記の表■に示す。
査熱量計（ＤＳＣ）により測定した。各試料約２０■を
約り０℃／分の速度で加熱した。加熱曲線から液相線お
よび固相線温度を測定し、下記の表■に示す。
表 ■
液相線 固相線
１ ９２．５Ｐｂ ５．Ｏ工ｎ ２．５Ａｇ ３１３（
５９５） ３０４（５７９）２ ９１．０Ｐｂ５．Ｏ工
ｎ２．５Ａｇ３０７（５８５）２９６（５６５）１．５
Ｓｎ 表■は本発明の試料＆２の合金箔の溶融特性が試料Ａ１
の合金箔のものにきわめて類似することを示す。
５９５） ３０４（５７９）２ ９１．０Ｐｂ５．Ｏ工
ｎ２．５Ａｇ３０７（５８５）２９６（５６５）１．５
Ｓｎ 表■は本発明の試料＆２の合金箔の溶融特性が試料Ａ１
の合金箔のものにきわめて類似することを示す。
例３
試料１および２から得たリボンの保存寿命を鋳造直後に
下記の方法で測定した。
下記の方法で測定した。
まず小型のプレフォームを試料扁１および試料＆２から
切り取った。次いで各プレフォームを無電解ニッケルめ
っきした。Ｔｏ−３ヘツダー基板に乗せた。次いでシリ
コングイをプレフォームに乗せた。
切り取った。次いで各プレフォームを無電解ニッケルめ
っきした。Ｔｏ−３ヘツダー基板に乗せた。次いでシリ
コングイをプレフォームに乗せた。
ヘッダーに熱電対を接続して温度を監視した。次いでこ
のアセンブリー乞、手動グイボンディング装置によりＡ
ｒ−４１Ｈ２雰囲気下で約４００℃に加熱した。室温か
ら４００℃までの加熱時間は約７５秒であった。はんだ
箔は４００’Ｃで完全に溶融し、固化に１祭しシリコン
ダイとＴｏ−３へラダ〜との間に接着層乞形成した。こ
の接合部の結合性はヘッダーを１８０°折り曲げること
により測定された。
のアセンブリー乞、手動グイボンディング装置によりＡ
ｒ−４１Ｈ２雰囲気下で約４００℃に加熱した。室温か
ら４００℃までの加熱時間は約７５秒であった。はんだ
箔は４００’Ｃで完全に溶融し、固化に１祭しシリコン
ダイとＴｏ−３へラダ〜との間に接着層乞形成した。こ
の接合部の結合性はヘッダーを１８０°折り曲げること
により測定された。
折り曲げに際してシリコンダイがへノダーに接着された
まま亀裂を生じた場合、結合が良好であると定める。は
んだ箔がヘッダーおよびシリコンダイをぬらさなくなっ
た場合、得られる結合は一般に不良である。
まま亀裂を生じた場合、結合が良好であると定める。は
んだ箔がヘッダーおよびシリコンダイをぬらさなくなっ
た場合、得られる結合は一般に不良である。
新たに鋳造した試料Ａ１および試料＆２のリボン７用い
てはんだ接合部を形成し、上記のようにヘッダーを折り
曲げることにより結合性を試験した。次いでプレフォー
ム’Ｙ１００℃の炉内に、６日間まで保存した（２４時
間毎）。これらの２４時間毎の時効処理リボンを用いて
接合し、再び結合性乞試験した。結果を下記の表■に示
す。
てはんだ接合部を形成し、上記のようにヘッダーを折り
曲げることにより結合性を試験した。次いでプレフォー
ム’Ｙ１００℃の炉内に、６日間まで保存した（２４時
間毎）。これらの２４時間毎の時効処理リボンを用いて
接合し、再び結合性乞試験した。結果を下記の表■に示
す。
表 ■
時効処理時間
０ 良好 良好
２４ 不良 良好４８
不良 良好 ７２ 不良 良好 １０６ 不良 良好１３０
不良 良好１５４ 不良
不良表■に示されるように、本発明の試料＆２
０合金箔を用いて作成した接合部の結合性は、１００℃
の炉内で箔を合計１３０時間時効処理したのちですら良
好であった。これは、本発明の試料屋２合金のぬれ性が
合計１３０時間の促進時効試験に際して劣化しないこと
を示す。これに対し試料扁１０合金箔で作成した接合部
は、箔が１００℃で２４時間時効処理された際にも良好
な結合ン形成することができず、これによりそのぬれ挙
動がより速やかに劣化したことが示さ社る。
不良 良好 ７２ 不良 良好 １０６ 不良 良好１３０
不良 良好１５４ 不良
不良表■に示されるように、本発明の試料＆２
０合金箔を用いて作成した接合部の結合性は、１００℃
の炉内で箔を合計１３０時間時効処理したのちですら良
好であった。これは、本発明の試料屋２合金のぬれ性が
合計１３０時間の促進時効試験に際して劣化しないこと
を示す。これに対し試料扁１０合金箔で作成した接合部
は、箔が１００℃で２４時間時効処理された際にも良好
な結合ン形成することができず、これによりそのぬれ挙
動がより速やかに劣化したことが示さ社る。
例４
本発明の試料Ａ２合金箔を用いて作成したはんだ接合部
の剪断強さを試料１６．１合金箔を用いて作成した接合
部のものと、下記の方法で比較した。
の剪断強さを試料１６．１合金箔を用いて作成した接合
部のものと、下記の方法で比較した。
接合部は例３に記載したと同じ方法で作成された。
これらの接合部の剪断強さはＭＩＬ−８ＴＤ−８８３Ｃ
法２０１９．２により測定された。各試料につき行われ
た１０回の試験の平均値乞下記の表■に報告する０ 表 ■ 剪断強さ ＭＰａ（ＰＳｉ） 試料 ＡＩ ４９．１ （７，１２６）
試料 Ａ２ ４５．５ （６，６０３）表
■は、本発明の試料通２合金箔を用いて作成した接合部
の剪断強さが試料７１Ｌ１合金箔を用いて作成した接合
部のものに匹敵することを示す。
法２０１９．２により測定された。各試料につき行われ
た１０回の試験の平均値乞下記の表■に報告する０ 表 ■ 剪断強さ ＭＰａ（ＰＳｉ） 試料 ＡＩ ４９．１ （７，１２６）
試料 Ａ２ ４５．５ （６，６０３）表
■は、本発明の試料通２合金箔を用いて作成した接合部
の剪断強さが試料７１Ｌ１合金箔を用いて作成した接合
部のものに匹敵することを示す。
以上、本発明ビ詳細に記述したが、この詳述に固執する
２・要はな（、各種の変更および修正が当業者には自明
であり、これらはすべて特許請求の範囲に定められた本
発明の範囲に含まれることは理解されるであろう。
２・要はな（、各種の変更および修正が当業者には自明
であり、これらはすべて特許請求の範囲に定められた本
発明の範囲に含まれることは理解されるであろう。
Claims (14)
- （１）鉛を基体とし、スズを含まない急速固化合金にス
ズ０．５〜４重量％を添加して合金中における酸化鉛の
形成を防止し、これによりその保存寿命が実質的に高め
られた点において改良された合金。 - （２）本質的に銀約２〜３重量％、インジウム約４．５
〜５．５重量％およびスズ約０．５〜４重量％からなり
、残部が鉛および固有の不純物である、特許請求の範囲
第１項に記載の合金。 - （３）箔の形状をもつ、特許請求の範囲第１項に記載の
合金。 - （４）箔が延性である、特許請求の範囲第３項に記載の
合金。 - （５）箔が微晶質組織をもつ、特許請求の範囲第３項に
記載の合金。 - （６）組織が均質である、特許請求の範囲第５項に記載
の合金。 - （７）粉末の形状をもつ、特許請求の範囲第１項に記載
の合金。 - （８）ワイヤの形状をもつ、特許請求の範囲第１項に記
載の合金。 - （９）本質的に銀約２．５重量％、インジウム約５重量
％、およびスズ約１．５重量％よりなる組成をもつ、特
許請求の範囲第２項に記載の合金。 - （１０）（ａ）鉛を基体とし、スズを含まない合金にス
ズ約０．５〜４重量％を添加し； （ｂ）このスズ添加物を含有する組成物の溶融物を調製
し；そして （ｃ）溶融物を移動冷却面において少なくとも約１０＾
３℃／秒の急冷速度で急冷する 工程からなりスズの添加は合金中に酸化鉛膜が形成され
るのを防止し、これによりその保存寿命を実質的に高め
る効果をもつ、 均質な延性の箔の製法。 - （１１）箔が本質的に銀約２〜３重量％、インジウム約
４．５〜５．５重量％、およびスズ約０．５〜４重量％
からなり、残部が鉛および付随する不純物である、特許
請求の範囲第１０項に記載の方法。 - （１２）箔が本質的に銀約２．５重量％、インジウム約
５重量％、スズ約１．５重量％および鉛約９１重量％よ
りなる組成をもつ、特許請求の範囲第１１項に記載の方
法。 - （１３）（ａ）金属部品間に溶加材を介在させてアセン
ブリーを形成し、該溶加剤はこれらの部品のいずれのも
のよりも低い融点をもち； （ｂ）アセンブリーを少なくとも溶加材の融解温度に加
熱し；そして （ｃ）アセンブリーを冷却する 工程からなり、その際改良点が鉛を基体とし、スズ約０
．５〜４重量％を含有する高次合金からなる急速固化箔
を溶加材として用いることよりなる、２個以上の金属部
品を互いに接合させる方法。 - （１４）（ａ）部品のうち１個に溶加材を乗せてアセン
ブリーを形成し、該溶加材はこれらの部品のいずれのも
のよりも低い融点をもち； （ｂ）アセンブリーを少なくとも溶加材の融点に加熱し
； （ｃ）部品のうち第２のものを溶融した溶加材に乗せ；
そして （ｄ）アセンブリーを冷却する 工程からなり、該溶加材は特許請求の範囲第１０項に記
載の方法により製造された少なくとも１種の均質な延性
はんだ付け用箔である、 ２個以上の部品を互いに接合させる方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/802,139 US4654275A (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Storage life of Pb-In-Ag solder foil by Sn addition |
| US802139 | 1985-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137193A true JPS62137193A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH07110430B2 JPH07110430B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=25182935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61276389A Expired - Lifetime JPH07110430B2 (ja) | 1985-11-27 | 1986-11-19 | 保存寿命を改良したはんだ付け用合金及びその製造方法及びはんだ付け法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4654275A (ja) |
| EP (1) | EP0224068B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07110430B2 (ja) |
| DE (1) | DE3677153D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006008850A1 (ja) * | 2004-07-15 | 2006-01-26 | Hitachi, Ltd. | 低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板 |
| JP2007524513A (ja) * | 2004-02-16 | 2007-08-30 | ケビン、フランシス、ドルマン | 硬化肉盛合金鉄材料 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2201545B (en) * | 1987-01-30 | 1991-09-11 | Tanaka Electronics Ind | Method for connecting semiconductor material |
| NO163505C (no) * | 1987-08-17 | 1990-06-06 | Norske Stats Oljeselskap | Apparat for vedlikehold av kuleventil. |
| US5011658A (en) * | 1989-05-31 | 1991-04-30 | International Business Machines Corporation | Copper doped low melt solder for component assembly and rework |
| JP2891432B2 (ja) * | 1989-12-27 | 1999-05-17 | 田中電子工業株式会社 | 半導体材料の接続方法，それに用いる接続材料及び半導体装置 |
| AT411116B (de) * | 1999-10-05 | 2003-09-25 | Siemens Ag Oesterreich | Kühldose zur flüssigkeitskühlung von elektrischen bauelementen |
| CN102703755B (zh) * | 2012-06-21 | 2016-08-31 | 上海锦众信息科技有限公司 | 铅酸蓄电池板栅合金材料的制备方法 |
| CN102898983B (zh) * | 2012-09-11 | 2014-08-06 | 苏州市胶粘剂厂有限公司 | 一种盾构胶黏剂及其制备方法 |
| US10421161B2 (en) * | 2016-05-06 | 2019-09-24 | Honeywell International Inc. | High quality, void and inclusion free alloy wire |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163093A (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Activated wax and manufacture of thin sheet consisting of said wax |
| JPS59116350A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-05 | Masaaki Naga | ろう付け用液体急冷合金箔帯 |
| JPS60206596A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置用ｐｂ合金ろう材 |
| US4608230A (en) * | 1985-03-04 | 1986-08-26 | Fry Metals, Inc. | Pb-Sn-Sb-Ag solder alloy |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414969A (en) * | 1965-02-25 | 1968-12-10 | Solitron Devices | Connection arrangement for three-element component to a micro-electronics circuit |
| US3380821A (en) * | 1965-10-21 | 1968-04-30 | Gen Motors Corp | Heat treatable creep resistant solder alloy |
| US3644115A (en) * | 1970-03-23 | 1972-02-22 | Tatsuta Densen Kk | Soldering filler metal |
| FR2282319A1 (fr) * | 1974-08-19 | 1976-03-19 | Multicore Solders Ltd | Composition de soudage a flux et procede de soudure |
| US4209570A (en) * | 1978-10-02 | 1980-06-24 | Allied Chemical Corporation | Homogeneous brazing foils of copper based metallic glasses |
| US4331739A (en) * | 1978-10-10 | 1982-05-25 | Allied Corporation | Amorphous metallic strips |
| EP0055542A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-07 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Improvements in or relating to the bulk production of alloys by deposition from the vapour phase and apparatus thereof |
| JPS58151037A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-08 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置用ｐｂ合金ろう材 |
| JPH105892A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-13 | Furuya Katsuhito | 極微細リード部品の製造に使用する順送プレス金型 及び該極微細リード部品の製造に使用する被加工材 |
-
1985
- 1985-11-27 US US06/802,139 patent/US4654275A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-10-30 EP EP86115075A patent/EP0224068B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-30 DE DE8686115075T patent/DE3677153D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-19 JP JP61276389A patent/JPH07110430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163093A (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Activated wax and manufacture of thin sheet consisting of said wax |
| JPS59116350A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-05 | Masaaki Naga | ろう付け用液体急冷合金箔帯 |
| JPS60206596A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置用ｐｂ合金ろう材 |
| US4608230A (en) * | 1985-03-04 | 1986-08-26 | Fry Metals, Inc. | Pb-Sn-Sb-Ag solder alloy |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524513A (ja) * | 2004-02-16 | 2007-08-30 | ケビン、フランシス、ドルマン | 硬化肉盛合金鉄材料 |
| WO2006008850A1 (ja) * | 2004-07-15 | 2006-01-26 | Hitachi, Ltd. | 低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07110430B2 (ja) | 1995-11-29 |
| EP0224068B1 (en) | 1991-01-23 |
| US4654275A (en) | 1987-03-31 |
| EP0224068A1 (en) | 1987-06-03 |
| DE3677153D1 (de) | 1991-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160375526A1 (en) | Au-Sn-Ag BASED SOLDER ALLOY AND ELECTRONIC COMPONENT SEALED WITH THE SAME Au-Sn-Ag BASED SOLDER ALLOY, AND ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING DEVICE | |
| TWI279281B (en) | Lead-free solder alloy and preparation thereof | |
| JPH11288955A (ja) | 高温はんだ付用Ｚｎ合金 | |
| EP3192609A1 (en) | Lead-free eutectic solder alloy comprising zinc as the main component and aluminum as an alloying metal | |
| JP5421915B2 (ja) | Ａｕ−Ｇａ−Ｉｎ系ろう材 | |
| JPS62137193A (ja) | 保存寿命を改良したはんだ付け用合金及びその製造方法及びはんだ付け法 | |
| JP2005503926A (ja) | 高温無鉛はんだに適した改良された組成物、方法およびデバイス | |
| JP6136878B2 (ja) | Ｂｉ基はんだ合金とその製造方法、並びにそれを用いた電子部品のボンディング方法および電子部品実装基板 | |
| JP2008080393A (ja) | 包晶系合金を用いた接合体、接合方法、及び半導体装置 | |
| US20160234945A1 (en) | Bi-BASED SOLDER ALLOY, METHOD OF BONDING ELECTRONIC COMPONENT USING THE SAME, AND ELECTRONIC COMPONENT-MOUNTED BOARD | |
| JP4147875B2 (ja) | ろう材、これを用いた半導体装置の組み立て方法並びに半導体装置 | |
| JP2016026884A (ja) | 中低温用のＢｉ−Ｓｎ−Ａｌ系はんだ合金及びはんだペースト | |
| US4734256A (en) | Wetting of low melting temperature solders by surface active additions | |
| JPH02215140A (ja) | 半導体素子用金合金細線及びその接合方法 | |
| JP6887183B1 (ja) | はんだ合金および成形はんだ | |
| JP2016016453A (ja) | Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｎ系はんだ合金 | |
| JP2016028829A (ja) | Ａｕ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合金並びにこのＡｕ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合金を用いて封止された電子部品及び電子部品搭載装置 | |
| JPS586793A (ja) | ろう材 | |
| JP2017185520A (ja) | Ａｕ−Ｓｎ系はんだ合金 | |
| TWI810099B (zh) | 焊料合金、焊膏、焊料球、焊料預成型、及焊料接頭 | |
| JP4023725B2 (ja) | はんだ合金およびはんだボール | |
| JPH081372A (ja) | 複合半田材料及びその製造方法 | |
| JP6136807B2 (ja) | Ｂｉ基はんだ合金とその製造方法、並びにそれを用いた電子部品のボンディング方法および電子部品実装基板 | |
| JP6136853B2 (ja) | Ｂｉ基はんだ合金とその製造方法、並びにそれを用いた電子部品のボンディング方法および電子部品実装基板 | |
| JP2016203208A (ja) | Ａｕ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだペースト並びにこのＡｕ−Ｓｎ−Ａｇ系はんだペーストを用いて接合もしくは封止された電子部品 |