JPS62230493A - はんだ合金 - Google Patents
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- JPS62230493A JPS62230493A JP7315786A JP7315786A JPS62230493A JP S62230493 A JPS62230493 A JP S62230493A JP 7315786 A JP7315786 A JP 7315786A JP 7315786 A JP7315786 A JP 7315786A JP S62230493 A JPS62230493 A JP S62230493A
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Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (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Ｓｎ又はｐｂあるいは５ｎ−Ｐｂ系はんだ及び
これにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等の金属の
うち小なくとも１種を含む合金中に、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）を添加することに依り該はんだの溶融時における酸
化物の発生を抑制しかつはんだ付性（ぬれ性、きれ性、
はじき性等）を改善したはんだ合金に関する。
これにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等の金属の
うち小なくとも１種を含む合金中に、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）を添加することに依り該はんだの溶融時における酸
化物の発生を抑制しかつはんだ付性（ぬれ性、きれ性、
はじき性等）を改善したはんだ合金に関する。
一般に電子機器の組立や部品製造及び自動車用ラヂエー
ター、電装部品等の製造に際しはんだは溶融状態で使用
される事がほとんどである。
ター、電装部品等の製造に際しはんだは溶融状態で使用
される事がほとんどである。
この際に溶融されたはんだ合金は空気中又は溶融はんだ
中に含まれる酸素（０，）と反応し多量の酸化物（Ｍｅ
ｎ）が発生するため、製造技術面、経済性等の見地から
多くの問題を起す原因となって居る。とりわけ電子機器
組立の際、プリント基板のはんだ付に利用される噴流型
はんだ槽においてはその傾向が著しく、酸化物の発生に
依るはんだ材の損失、生成した酸化物の噴流部への巻き
込みに依る製品不良の発生等の問題が起きて居る。
中に含まれる酸素（０，）と反応し多量の酸化物（Ｍｅ
ｎ）が発生するため、製造技術面、経済性等の見地から
多くの問題を起す原因となって居る。とりわけ電子機器
組立の際、プリント基板のはんだ付に利用される噴流型
はんだ槽においてはその傾向が著しく、酸化物の発生に
依るはんだ材の損失、生成した酸化物の噴流部への巻き
込みに依る製品不良の発生等の問題が起きて居る。
他方、最近の電子機器類の軽薄短小の傾向から製品は小
型化の一途をたどり、又経済的見地からコストダウンの
要請も強まって居る折から高密度実装基板に対応する高
信頼性はんだ、部品の耐熱温度低減に対応する低融点型
はんだに対する関心も高まって来て居る。
型化の一途をたどり、又経済的見地からコストダウンの
要請も強まって居る折から高密度実装基板に対応する高
信頼性はんだ、部品の耐熱温度低減に対応する低融点型
はんだに対する関心も高まって来て居る。
現在噴流型自動はんだ付装置における酸化物生成の対策
としては一般に、鉱物油、植物油等の油脂類や還元剤を
配合したワックス類が酸化防止剤として用いられて居る
が、これ等を噴流槽の溶融はんだ面に浮かべた場合、最
も酸化物の生成が著しい噴流の落ち込み部分（タキッポ
部）に於いては酸化防止剤の物性上充分の効果が期待出
来ず、又その他の部位についても単に液面の一部を空気
から遮断する事に依り酸化物の生成を防止して居るに過
ぎない、又これ等酸化防止剤の多くは有機系化合物であ
るためはんだ槽の熱の影響に依り変質し、炭化、分解、
発煙、増粘等の現象をひき起す事に依りハンダ槽を著し
く汚染し生成した酸化物の噴流部位への巻き込みとあい
まって作業性低下の原因となって居る。又先に本発明と
同様の目的でリン（Ｐ）込合金材の使用が提案されてい
るが（特開昭５４−８４８１７、昭５４−１２８４５９
）この際添加されたＰ分は溶融合金中で選択的に酸化消
費されて行くため酸化防止の持続時間は添加されたＰの
量に比例する事になる。従って充分な酸化防止の持続時
間を維持するためには相当量のＰを添加しなければなら
ない。然しなから過剰のＰの添加ははんだの性質にザラ
ツキ、はじき、ぬれ不良等の悪影響を与えるのでＰの濃
度は上限を０．０１ｗｔ％程度に抑える必要がある。そ
の為含リン合金を使用する際にはリンの含有濃度の管理
が必要となり製造管理面にいくつかの問題を残す事にな
る。またリンの消費速度は温度依存性が大きいため３０
０℃以上の高温下ではリンの消費が激しく酸化防止の持
続時間が極端に短縮されると云う欠点を持って居る。更
にリンは非金属元素であるためはんだ付後のハンダ付部
分で電気的マイグレーションを起し易い等の欠点を有し
て居る。
としては一般に、鉱物油、植物油等の油脂類や還元剤を
配合したワックス類が酸化防止剤として用いられて居る
が、これ等を噴流槽の溶融はんだ面に浮かべた場合、最
も酸化物の生成が著しい噴流の落ち込み部分（タキッポ
部）に於いては酸化防止剤の物性上充分の効果が期待出
来ず、又その他の部位についても単に液面の一部を空気
から遮断する事に依り酸化物の生成を防止して居るに過
ぎない、又これ等酸化防止剤の多くは有機系化合物であ
るためはんだ槽の熱の影響に依り変質し、炭化、分解、
発煙、増粘等の現象をひき起す事に依りハンダ槽を著し
く汚染し生成した酸化物の噴流部位への巻き込みとあい
まって作業性低下の原因となって居る。又先に本発明と
同様の目的でリン（Ｐ）込合金材の使用が提案されてい
るが（特開昭５４−８４８１７、昭５４−１２８４５９
）この際添加されたＰ分は溶融合金中で選択的に酸化消
費されて行くため酸化防止の持続時間は添加されたＰの
量に比例する事になる。従って充分な酸化防止の持続時
間を維持するためには相当量のＰを添加しなければなら
ない。然しなから過剰のＰの添加ははんだの性質にザラ
ツキ、はじき、ぬれ不良等の悪影響を与えるのでＰの濃
度は上限を０．０１ｗｔ％程度に抑える必要がある。そ
の為含リン合金を使用する際にはリンの含有濃度の管理
が必要となり製造管理面にいくつかの問題を残す事にな
る。またリンの消費速度は温度依存性が大きいため３０
０℃以上の高温下ではリンの消費が激しく酸化防止の持
続時間が極端に短縮されると云う欠点を持って居る。更
にリンは非金属元素であるためはんだ付後のハンダ付部
分で電気的マイグレーションを起し易い等の欠点を有し
て居る。
本発明はＳｎ又はＰｂあるいはその双方を主成分とする
合金、及びこれにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、 Ｉｎ。
合金、及びこれにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、 Ｉｎ。
Ｚｎ、Ｃｄのうち少くとも１種を含む合金における溶融
時の酸化物の発生を抑制し、かつはんだ付性を改善した
はんだ合金を提供することを目的とするものであって、
その特徴とするところは前記合金中にゲルマニウムを０
．０００１”０．１ｗｔ％、好ましくは０．００１〜０
．０５ｗｔ％添加したことにある。
時の酸化物の発生を抑制し、かつはんだ付性を改善した
はんだ合金を提供することを目的とするものであって、
その特徴とするところは前記合金中にゲルマニウムを０
．０００１”０．１ｗｔ％、好ましくは０．００１〜０
．０５ｗｔ％添加したことにある。
本発明で使用されるＧｏは添加濃度の増加に比例してぬ
れ性、きれ性等のはんだ付性が改善されると共に酸化防
止持続時間も延長される等、Ｐ添加の場合と反対の傾向
を示すため含有濃度の変化が製品に与える影響がほとん
どないと云う特徴を有して居る。また３００℃以上の高
温下においても酸化速度があまり変化しないめで高温時
の使用についても含リン合金に比べ優れた特性を示す、
又、ＧｅはＳｎ、Ｐｂに類似した金属であるためＰの場
合と異りはんだ付部分での電気的マイグレーションは少
なく、無添加のはんだと比較してもむしろ小さい位であ
る。更にＧｅ添加の大きな特徴としては、はんだ合金の
はんだ付性を改善する点にある。最近の電子工業界の傾
向として製品の軽薄短小に依る小型化、ＩＣの使用及び
部品の改良に依る低コスト化がさけばれて居るが、これ
に伴い当然の事ながら高信頼型はんだ、低融点はんだの
開発が要望されて居る。
れ性、きれ性等のはんだ付性が改善されると共に酸化防
止持続時間も延長される等、Ｐ添加の場合と反対の傾向
を示すため含有濃度の変化が製品に与える影響がほとん
どないと云う特徴を有して居る。また３００℃以上の高
温下においても酸化速度があまり変化しないめで高温時
の使用についても含リン合金に比べ優れた特性を示す、
又、ＧｅはＳｎ、Ｐｂに類似した金属であるためＰの場
合と異りはんだ付部分での電気的マイグレーションは少
なく、無添加のはんだと比較してもむしろ小さい位であ
る。更にＧｅ添加の大きな特徴としては、はんだ合金の
はんだ付性を改善する点にある。最近の電子工業界の傾
向として製品の軽薄短小に依る小型化、ＩＣの使用及び
部品の改良に依る低コスト化がさけばれて居るが、これ
に伴い当然の事ながら高信頼型はんだ、低融点はんだの
開発が要望されて居る。
通常高信頼型はんだ、低融点はんだを開発する際に用い
られる方法はＳｎ又はＰｂあるいはその混合物にＡｇ、
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等の金属元素を配合し多
元合金化する事に依って行なわれて居るが、この際添加
元素の種類、量等に依り新たな欠点を生ずる場合がある
６例えば実施例３にあげた低融点はんだはＢｉの添加に
依り融点は低下したものの（１３５〜１６５℃）ぬれ性
、拡がり性、きれ性等のはんだ付性については５ｎ−ｐ
ｂ系はんだよりも劣る価を示す、然しなからこの合金に
Ｇｅを添加した場合はそのはんだ付性が改善され所期の
目的である低融点、高信頼型はんだ合金を得る事が出来
る。又数種の５ｎ−Ｐｂ系二元合金にＧｅを添加した場
合無添加の合金と比較していずれもはんだ付性の改善が
見られ、其の地の多元合金への添加も同様な結果が得ら
れる。
られる方法はＳｎ又はＰｂあるいはその混合物にＡｇ、
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等の金属元素を配合し多
元合金化する事に依って行なわれて居るが、この際添加
元素の種類、量等に依り新たな欠点を生ずる場合がある
６例えば実施例３にあげた低融点はんだはＢｉの添加に
依り融点は低下したものの（１３５〜１６５℃）ぬれ性
、拡がり性、きれ性等のはんだ付性については５ｎ−ｐ
ｂ系はんだよりも劣る価を示す、然しなからこの合金に
Ｇｅを添加した場合はそのはんだ付性が改善され所期の
目的である低融点、高信頼型はんだ合金を得る事が出来
る。又数種の５ｎ−Ｐｂ系二元合金にＧｅを添加した場
合無添加の合金と比較していずれもはんだ付性の改善が
見られ、其の地の多元合金への添加も同様な結果が得ら
れる。
即ち本発明の特徴であるゲルマニウムの微量添加ははん
だ合金の溶融時の酸化物生成量を抑制するのみでなく添
加された合金のはんだ付性即ち無添加のはんだに比較し
て母材金属に対するぬれ性、きれ性の向上、はんだ付不
良の原因となるツララ、ブリッヂの発生の改善等はんだ
の高信頼化に大きく貢献する事を示して居る。
だ合金の溶融時の酸化物生成量を抑制するのみでなく添
加された合金のはんだ付性即ち無添加のはんだに比較し
て母材金属に対するぬれ性、きれ性の向上、はんだ付不
良の原因となるツララ、ブリッヂの発生の改善等はんだ
の高信頼化に大きく貢献する事を示して居る。
又本発明の応用例の１つとしてクリームはんだ用粉末の
原料として用いた場合粉末表面の酸化膜が薄くなる事に
依りいわゆるはんだボールの発生を防止し、はんだ付の
信頼性を高める効果を示す。
原料として用いた場合粉末表面の酸化膜が薄くなる事に
依りいわゆるはんだボールの発生を防止し、はんだ付の
信頼性を高める効果を示す。
上記したＳｎ又はＰｂあるいはその双方を主成分とする
合金、及びこれにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、 Ｉｎ。
合金、及びこれにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、 Ｉｎ。
Ｚｎ、Ｃｄのうち少くとも１種を含む合金中にＧｅを添
加含有せしめることにより酸化物の発生抑制効果及びは
んだ付性効果を得るためにはこれら合金中にＧｅを少く
とも０．０００１ｗｔ％含有させることが必要である。
加含有せしめることにより酸化物の発生抑制効果及びは
んだ付性効果を得るためにはこれら合金中にＧｅを少く
とも０．０００１ｗｔ％含有させることが必要である。
また、Ｇｅを０．１ｗｔ％以上含有させると高価なＧｅ
を多量用いることにより合金価格が高くなり実用的でな
くなる。好ましくはＧｅは前記合金中に０．００１〜０
．０５ｗｔ％含有せしめる。
を多量用いることにより合金価格が高くなり実用的でな
くなる。好ましくはＧｅは前記合金中に０．００１〜０
．０５ｗｔ％含有せしめる。
以下に実施例を示す。
実施例１
×
６０％５ｎ（）Ｉ６０Ａ）はんだ及びこれにＧｅ０．０
００１ｗｔ％、 ０．００１ｗｔ％、０．００５ｗｔ％
、０．０１ｗｔ％、 ０．０５ｗｔ％及びＯ，１ｗｔ％
をそれぞれ添加した合金について、酸化物生成量、ぬれ
時間、きれ時間、きれ張力について測定を行った。その
結果を第１表に示す。
００１ｗｔ％、 ０．００１ｗｔ％、０．００５ｗｔ％
、０．０１ｗｔ％、 ０．０５ｗｔ％及びＯ，１ｗｔ％
をそれぞれ添加した合金について、酸化物生成量、ぬれ
時間、きれ時間、きれ張力について測定を行った。その
結果を第１表に示す。
各８１１１定試験方法は次の如くした。
酸化物生成量 表面積４５．４ａＪはんだ槽中に１．５
ｋｇのはんだ合金を溶融せしめ、その表面に回転式スキ
ージを装着し１時間後に生成した酸化物の重量を測定す
る。
ｋｇのはんだ合金を溶融せしめ、その表面に回転式スキ
ージを装着し１時間後に生成した酸化物の重量を測定す
る。
ぬれ時間、きれ時間及びきれ張力
メニュコグラフ法を用い下記の条件にて測定する。
はんだ溶融温度：２５０℃
フラックス ：米国産ガムロジン四３５％ＩＰＡ溶液
試験片 ＝２．０φＸ ３０ｍｍ Ｃｕ線＊ ＪＩＳ
１１３２８２ 第１表 実施例２ ３５％５ｎ（Ｈ３５Ａ）はんだ及びこれに実施例１と同
様の割合でＧｅを添加した合金の測定を実施例１と同様
であるが溶融温度は３００℃として行った。その結果を
第２表に示す。
試験片 ＝２．０φＸ ３０ｍｍ Ｃｕ線＊ ＪＩＳ
１１３２８２ 第１表 実施例２ ３５％５ｎ（Ｈ３５Ａ）はんだ及びこれに実施例１と同
様の割合でＧｅを添加した合金の測定を実施例１と同様
であるが溶融温度は３００℃として行った。その結果を
第２表に示す。
実施例３
４３ Ｓ ｎ−４３Ｐ ｂ−１６Ｂ ｉの配合を有する
低融点はんだ及びこれに実施例１と同様の割合でＧｅを
添加した合金の測定を実施例１と同様であるが溶融温度
は２００℃として行った。その結果を第３表に示す。
低融点はんだ及びこれに実施例１と同様の割合でＧｅを
添加した合金の測定を実施例１と同様であるが溶融温度
は２００℃として行った。その結果を第３表に示す。
第３表
実施例４
容量３００ｋｇの自動噴流式はんだ槽（日本電熱計器製
ＦＳ−３００型）を用い、６３％５ｎ（Ｈ６３Ａ）はん
だ及びこれにＧｅ ０．００５ｗｔ％を添加した合金の
２５０℃における酸化物生成量の比較（時間）を第１図
に示す。
ＦＳ−３００型）を用い、６３％５ｎ（Ｈ６３Ａ）はん
だ及びこれにＧｅ ０．００５ｗｔ％を添加した合金の
２５０℃における酸化物生成量の比較（時間）を第１図
に示す。
第１図は実施例におけるＨ６３ＡとこれにＧｅを０．０
０５ｗｔ％含有させた本発明例についての時間と酸化物
生成指数との関係図である。
０５ｗｔ％含有させた本発明例についての時間と酸化物
生成指数との関係図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｓｎ又はＰｂあるいはその双方を主成分とする合金
、及びこれにＡｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄのう
ち少くとも１種を含む合金中にゲルマニウムを０．００
０１〜０．１ｗｔ％添加した事を特徴とするはんだ合金
。 ２、ゲルマニウムを０．００１〜０．０５ｗｔ％添加し
た特許請求の範囲第１項記載のはんだ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7315786A JPS62230493A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | はんだ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7315786A JPS62230493A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | はんだ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62230493A true JPS62230493A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH0328996B2 JPH0328996B2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=13510059
Family Applications (1)
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-
1986
- 1986-03-31 JP JP7315786A patent/JPS62230493A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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