KR20020031098A - Soldering method and soldered joint - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환경에 대하여 악영향을 미치지 않고, 종래의 Pb-Sn 납땜 합금을 사용한 납땜에 필적하는 접합 강도를 확보할 수 있는 납땜 방법 및 납땜 접합부를, 비용 상승 없이 제공한다.The present invention provides a soldering method and a solder joint without cost increase, without adversely affecting the environment and ensuring a bond strength comparable to soldering using a conventional Pb-Sn solder alloy.

본 발명의 납땜 방법은, 전자기기의 Cu 전극을 N를 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지(rust-proofing) 피막으로 피복하는 공정, 및 Ag 2.0wt% 이상 3wt% 미만, Cu 0.5∼0.8wt% 및 잔부(殘部) Sn 및 불가피(不可避)한 불순물로 이루어진 납땜 재료를 사용하여, 상기 피복된 Cu 전극에 납땜 접합부를 형성하는 공정을 포함한다. 본 발명에 사용되는 납땜 재료는 Sb, In, Au, Zn, Bi 및 Al으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종의 원소를 합계 3wt% 이하로 더 함유하여도 좋다.The soldering method of the present invention is a process of coating a Cu electrode of an electronic device with a rust-proofing film made of an organic compound containing N, and Ag 2.0 wt% or more and less than 3wt%, Cu 0.5-0.8wt% And a step of forming a solder joint at the coated Cu electrode by using a brazing material made of residual Sn and inevitable impurities. The brazing material used in the present invention may further contain at least 3 wt% or less of at least one element selected from the group consisting of Sb, In, Au, Zn, Bi and Al.

Description

납땜 방법 및 납땜 접합부{SOLDERING METHOD AND SOLDERED JOINT}Soldering Method and Solder Joint {SOLDERING METHOD AND SOLDERED JOINT}

지금까지 각종 전기·전자기기에서의 납땜에는, 융점이 낮고 산화성 분위기 중에서도 습윤성(wettability)이 양호하다는 관점에서 납-주석(Pb-Sn) 납땜 합금이 널리 사용되고 있다.Lead-tin (Pb-Sn) solder alloys have been widely used for soldering in various electric and electronic devices in view of low melting point and good wettability in an oxidizing atmosphere.

Pb은 독성(毒性)을 가지기 때문에, Pb 또는 Pb를 함유하는 합금 등과 같은 재료의 취급에 대해서는 각종 규제가 이루어지고 있다.Since Pb is toxic, various restrictions are made on the handling of materials such as Pb or an alloy containing Pb.

또한, 최근의 환경 보호에 대한 관심의 증대에 따라, Pb 함유 납땜 합금을 사용한 전자기기 등의 폐기 처리에 대해서는 규제를 강화하는 추세에 있다.In addition, with the recent increase in environmental protection, regulations on disposal of electronic devices and the like using Pb-containing braze alloys have been tightened.

종래, Pb 함유 납땜 합금을 다량으로 사용한, 사용이 끝난 전자기기는 통상의 산업폐기물 또는 일반 폐기물과 동일하게 주로 매립에 의해 폐기시키는 것이 일반적이었다.Conventionally, used electronic devices, which have a large amount of Pb-containing braze alloy, have been generally disposed of by landfill, similarly to ordinary industrial waste or general waste.

그러나, Pb 함유 납땜 합금을 다량으로 사용한, 사용이 끝난 전자기기를 그대로 매립 등에 의해 계속하여 폐기시키면, Pb의 용출(溶出)에 의해 환경 또는 생물에 대하여 악영향을 미칠 우려가 있다.However, if the used electronic device which used a large amount of Pb containing solder alloy is discarded as it is by landfill etc., there exists a possibility that it may adversely affect an environment or a living thing by elution of Pb.

가까운 장래에는, Pb 함유 납땜 합금을 다량으로 사용한, 사용이 끝난 전자기기는 Pb를 회수한 후에 폐기시키는 것이 의무로 될 것이다.In the near future, used electronic devices that use large amounts of Pb-containing braze alloys will be obliged to be disposed of after recovery of Pb.

그러나, 지금까지 사용이 끝난 전자기기 등으로부터 효율적이면서 효과적으로 Pb을 제거하는 기술이 확립되지 않았다. 또한, Pb의 회수(回收) 비용이 제품 비용의 상승을 초래할 우려가 있다.However, until now, a technique for efficiently and effectively removing Pb from used electronic devices and the like has not been established. In addition, the cost of recovery of Pb may cause an increase in the product cost.

그래서, 무납 납땜 재료에 의한 납땜 기술의 개발이 강하게 요망되고 있다.Therefore, development of the soldering technique by a lead-free soldering material is strongly desired.

무납 납땜 합금으로서, 예를 들어, Sn에 Sb(안티몬), Ag(은), Ge(게르마늄), Ti(티타늄) 등을 복합 첨가한 합금 등이 일부 실용화되어 있으나, 특수한 용도에 한정되고 있다. 그것은 종래 Pb-Sn 납땜 합금을 사용하고 있던 일반적인 용도에서 요구되는 모든 특성, 즉, 저(低)융점이며 습윤성이 양호한 것, 리플로우(reflow) 처리가 가능한 것, 모재(母材)와 반응하여 약한 화합물층 또는 취화층(脆化層)을 형성하지 않는 것 등의 특성을 얻을 수 없기 때문이다.As the lead-free solder alloy, for example, alloys in which Sb (antimony), Ag (silver), Ge (germanium), Ti (titanium), etc. are added to Sn are partially used, but are limited to special applications. It reacts with all the properties required for the general use of conventional Pb-Sn braze alloys, namely low melting point and good wettability, reflow treatment, and the base material. This is because characteristics such as not forming a weak compound layer or brittle layer cannot be obtained.

본 발명은 무(無)납 납땜 재료에 의한 전자기기의 납땜 방법 및 그것에 의해 형성된 납땜 접합부에 관한 것이다.The present invention relates to a soldering method of an electronic device by a lead-free soldering material and a solder joint formed by the same.

도 1은 본 발명에 사용하는 N를 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지 피막의 구체적인 예를 나타내는 화학 구조식.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The chemical structural formula which shows the specific example of the antirust film which consists of N containing organic compounds used for this invention.

도 2는 0∼3.5wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, Ag 함유량에 대한 합금의 융점 변화를 나타내는 그래프.FIG. 2 is a graph showing a melting point change of an alloy with respect to Ag content for a 0 to 3.5 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn braze alloy. FIG.

도 3은 3wt% Ag-0∼3wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, Cu 함유량에 대한 합금의 융점 변화를 나타내는 그래프.3 is a graph showing a change in melting point of an alloy with respect to Cu content with respect to 3 wt% Ag-0 to 3 wt% Cu-Sn braze alloy.

도 4는 0∼4wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에서의 Ag 함유량과 바늘형상 이물(異物) 발생 빈도와의 관계를 나타내는 그래프.4 is a graph showing the relationship between the Ag content and the occurrence frequency of needle-like foreign matter in the 0-4 wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn braze alloy.

도 5는 본 발명의 납땜 접합부에서 압출된 녹방지 피막/플럭스(flux) 혼합물을 모식적으로 나타내는 단면도.Fig. 5 is a sectional view schematically showing a rust preventive film / flux mixture extruded at a solder joint of the present invention.

도 6은 2wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 단독의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 6 shows the intermetallic compound layer growth at the thickness of the? Layer alone when heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively, for a solder joint formed of a 2 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu—Sn braze alloy. Graph representing.

도 7은 2wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 η층 단독의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 7 shows the intermetallic compound layer growth in the thickness of the? Layer alone when the solder joint formed of 2wt% Ag-0 to 1.5wt% Cu-Sn braze alloy was heated at 125 캜 and 150 캜 for 100 hours, respectively. Graph representing.

도 8은 2wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 + η층 합계의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 8 shows the intermetallic compound layer growth in the case of a solder joint formed of 2wt% Ag-0 to 1.5wt% Cu-Sn braze alloy at 100 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. Graph of the thickness of the graph.

도 9는 2.5wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 단독의 두께로 나타내는 그래프.9 shows the thickness of the ε layer alone for the intermetallic compound layer growth when the solder joint formed of 2.5 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu-Sn braze alloy was heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. The graph represented by.

도 10은 2.5wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 η층 단독의 두께로 나타내는 그래프.FIG. 10 shows the intermetallic compound layer growth when the solder joint formed of 2.5 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu-Sn braze alloy was heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. The graph represented by.

도 11은 2.5wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 + η층 합계의 두께로 나타내는 그래프.11 shows an interlayer compound layer growth of an intermetallic compound layer when heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours for a solder joint formed of a 2.5 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu—Sn braze alloy. Graph of total thickness.

도 12는 3wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 단독의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 12 shows the intermetallic compound layer growth when the solder joint formed of 3 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu-Sn braze alloy was heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. Graph representing.

도 13은 3wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 η층 단독의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 13 shows the intermetallic compound layer growth when the solder joint formed of 3 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu-Sn braze alloy was heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. Graph representing.

도 14는 3wt% Ag-0∼1.5wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 + η층 합계의 두께로 나타내는 그래프.Fig. 14 shows the intermetallic compound layer growth in the solder joint formed by 3 wt% Ag-0 to 1.5 wt% Cu-Sn braze alloy at 100 ° C. and 150 ° C. for 100 hours, respectively. Graph of the thickness of the graph.

도 15는 2.5∼3.5wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부의 가열 전후의 전자부품의 1 접속단자당 접합 강도를 Pb-Sn 납땜 합금과 대비하여 나타내는 그래프.Fig. 15 is a graph showing the bonding strength per connection terminal of an electronic component before and after heating of a solder joint formed of a 2.5 to 3.5 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn solder alloy in comparison with a Pb-Sn solder alloy.

본 발명은 환경에 대하여 악영향을 미치지 않고, 종래의 Pb-Sn 납땜 합금을 사용한 납땜에 필적하는 접합 강도를 확보할 수 있는 납땜 방법 및 납땜 접합부를 비용 상승 없이 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a soldering method and a solder joint which can secure a joint strength comparable to soldering using a conventional Pb-Sn solder alloy without any adverse effect on the environment, without increasing the cost.

본 발명에 의하면, 하기의 공정:According to the present invention, the following process:

전자기기의 Cu 전극을 N을 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지(rust-proofing) 피막으로 피복하는 공정, 및 Ag 2.0wt% 이상 3wt% 미만, Cu 0.5∼0.8wt% 및 잔부(殘部) Sn 및 불가피(不可避)한 불순물로 이루어진 납땜 재료를 사용하여상기 피복된 Cu 전극에 납땜 접합부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 납땜 방법에 의해 상기 목적이 달성된다.Coating a Cu electrode of an electronic device with a rust-proofing film made of an organic compound containing N, Ag 2.0 wt% or more and less than 3 wt%, Cu 0.5 to 0.8 wt% and the balance Sn and The above object is achieved by a soldering method comprising the step of forming a solder joint on the coated Cu electrode using a brazing material made of inevitable impurities.

본 발명에 사용되는 납땜 재료는 Sb, In, Au, Zn, Bi 및 Al으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종의 원소를 합계 3wt% 이하로 더 함유하고 있을 수도 있다.The brazing material used in the present invention may further contain at least 3 wt% or less of at least one element selected from the group consisting of Sb, In, Au, Zn, Bi and Al.

본 발명의 전형적인 적용 대상 중의 하나는 전자부품의 프린트 배선 기판이며, 납땜하는 Cu 전극을 N(질소)을 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지 피막으로 피복함으로써, 장기(長期) 보존성과 납땜 습윤성을 확보한다.One typical application of the present invention is a printed wiring board for electronic components, and the Cu electrode to be soldered is coated with an antirust film made of an organic compound containing N (nitrogen), thereby ensuring long-term storage and solder wettability. do.

종래, Cu 전극에 Ni 도금을 행하고, 다시 Au 도금을 행하는 방법이 실행되어 왔으나, 비용이 높으며, 도금 처리가 번잡하기 때문에 제조 기간이 길다는 결점이 있었다. 또한, 도금의 폐액(廢液) 처리에 의한 환경오염이 발생할 우려도 있었다.Conventionally, a method of performing Ni plating on a Cu electrode and then performing Au plating again has been performed, but there is a drawback in that the manufacturing period is long because the cost is high and the plating process is complicated. Moreover, there was a possibility that the environmental pollution by the waste liquid treatment of plating might generate | occur | produce.

본 발명에서는 상기의 녹방지 피막을 사용함으로써, 비용이 저감되며, 제조 기간이 단축된다.In this invention, cost is reduced and manufacturing period is shortened by using said antirust film.

종래, Cu 전극의 녹방지(rust-proofing) 처리로서는, 로진(rosin)(천연 송진) 및 레진(resin)(합성수지) 등의 수지 피막이 형성되고 있었다. 그러나, 피막 두께가 20㎛ 이상으로 두껍기 때문에, 전기 시험 시의 프로빙(probing)이 곤란해지는 등의 이유로 납땜 후에 세정 처리가 필요했다.Conventionally, resin coatings such as rosin (natural rosin) and resin (synthetic resin) have been formed as rust-proofing treatments of Cu electrodes. However, since the film thickness was thicker than 20 micrometers, the washing process was necessary after soldering because probing at the time of an electrical test became difficult.

한편, 납땜 후의 세정 처리를 생략할 수 있도록 피막 두께를 얇게 하기 위해, 수용성 방청제를 사용하는 것이 실행되고 있다. 즉, Cu 전극을 황산구리 용액 등으로 에칭에 의해 세정한 후, 수용성 방청제 1000∼5000ppm을 함유하는 용액 중에 침지(浸漬)하여 배위(配位) 결합 피막을 형성한다.On the other hand, in order to make film thickness thin so that the washing process after soldering can be skipped, using water-soluble antirust agent is performed. In other words, the Cu electrode is cleaned by etching with a copper sulfate solution or the like, and then immersed in a solution containing 1000 to 5000 ppm of a water-soluble rust inhibitor to form a coordination bond film.

본 발명에 있어서는, N을 함유하는 유기화합물 중의 N과 금속에 의한 배위 결합(킬레이트(chelate) 결합)에 의해 매우 얇은 녹방지 피막이 형성된다. 피막 두께는 3000Å 이하라고 생각된다.In the present invention, a very thin rust preventive film is formed by the coordination bond (chelate bond) by N and a metal in an N-containing organic compound. It is thought that the film thickness is 3000 kPa or less.

본 발명의 녹방지 피막을 구성하는 N함유 유기화합물로서는 도 1에 구조식을 나타낸 이미다졸, 벤조이미다졸, 알킬이미다졸, 벤조트리아졸, 메르캅토벤조티아졸, 피롤, 티아졸 등의 고리형상 화합물이 사용된다.As the N-containing organic compound constituting the antirust coating of the present invention, cyclic forms such as imidazole, benzoimidazole, alkylimidazole, benzotriazole, mercaptobenzothiazole, pyrrole, and thiazole shown in FIG. Compounds are used.

납땜 재료로서 필요한 특성은 다음과 같다.The necessary properties as the brazing material are as follows.

(1) 모재(母材)와의 습윤성이 높다.(1) Wetting property with a base material is high.

(2) 납땜하는 전자기기에 열 손상을 미치지 않도록 충분히 낮은 온도로 납땜이 가능하다. 즉, 융점이 종래의 Pb-Sn 납땜의 융점 456K(183℃)와 동등하다.(2) Soldering is possible at a temperature low enough to prevent thermal damage to the electronics to be soldered. That is, melting | fusing point is equivalent to melting | fusing point 456K (183 degreeC) of the conventional Pb-Sn soldering.

(3) 모재와의 반응에 의해 약한 금속간 화합물 또는 취화층을 형성하지 않는다.(3) It does not form a weak intermetallic compound or embrittlement layer by reaction with a base material.

(4) 자동화에 적용 가능한 페이스트(paste), 분말, 실(thread) 납땜 등의 형태로 공급 가능하다.(4) Can be supplied in the form of paste, powder, thread solder, etc. applicable to automation.

(5) 납땜 재료 중의 금속 성분 산화물에 의해, 습윤 불량, 보이드(void), 브리지(bridge) 등의 결함이 발생하지 않는다.(5) Defects such as poor wetting, voids, and bridges do not occur due to the metal component oxide in the brazing material.

특히, 전자기기의 납땜에 있어서는, 용융 땜납을 좁은 틈에 유입시킬 필요가 있기 때문에, 납땜 재료의 표면장력, 점성(粘性), 유동성 등이 중요하다.In particular, in soldering electronic devices, it is necessary to inject molten solder into a narrow gap, so surface tension, viscosity, fluidity, and the like of the soldering material are important.

종래의 Pb-Sn 납땜 합금은 상기의 조건을 충분히 만족시키지만, Pb에 의한환경오염을 회피하는 것이 곤란했다.The conventional Pb-Sn braze alloy satisfies the above conditions sufficiently, but it is difficult to avoid environmental pollution by Pb.

본 발명에 사용하는 납땜 재료는, Ag 2.0wt% 이상 3.0wt% 미만 및 Cu 0.5∼0.8wt%를 함유하고, 잔부(殘部)가 실질적으로 Sn으로 이루어진 Ag-Cu-Sn 합금이며, Pb을 함유하지 않으면서 합금 성분인 Ag, Cu, Sn은 모두 안전성이 높은 원소이기 때문에, 환경오염의 우려가 없으며, 상기의 각 필요 특성을 충분히 충족시킨다.The soldering material used for this invention is Ag-Cu-Sn alloy which contains Ag 2.0 wt% or more and less than 3.0 wt% and Cu 0.5-0.8 wt%, remainder consists essentially of Sn, and contains Pb. Without this, the alloy components Ag, Cu, and Sn are all elements of high safety, so there is no fear of environmental pollution, and the above-mentioned characteristics are sufficiently satisfied.

본 발명의 Ag-Cu-Sn 납땜 합금 조성(組成)의 한정 이유를 이하에 설명한다.The reason for limitation of Ag-Cu-Sn braze alloy composition of this invention is demonstrated below.

[Ag : 2.0wt% 이상 3.0wt% 미만][Ag: 2.0wt% or more but less than 3.0wt%]

납땜 재료로서 가장 기본적인 특성인 융점에 대해서는, 종래의 Pb-Sn 납땜 합금과 동등한 낮은 융점(220℃ 이하)을 확보할 필요가 있다. Ag 함유량이 2.0wt% 이상이면, 220℃ 이하의 낮은 융점을 확보할 수 있다. Ag 함유량이 2.0wt% 미만으로 되면 융점이 급격하게 상승한다. 한편, Ag 함유량이 3.0wt% 이상으로 되면, 바늘형상 결정이 다량으로 발생하여 전자부품 사이의 단락(短絡)을 발생시켜, 접합 신뢰성이 저하된다. 바늘형상 결정에 의한 단락 방지 및 접합 신뢰성을 특히 중시할 필요가 있는 용도에 대해서는, Ag 함유량을 본 발명의 범위 내에서 다시 2.5wt% 이하로 한정하면, 바늘형상 결정의 발생을 거의 완전하게 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 반대로, 하기에 설명하는 금속간 화합물층의 두께 억제를 특히 중시할 필요가 있는 용도에 대해서는, Ag 함유량을 본 발명의 범위 내에서 다시 2.5wt% 이상으로 한정하면, 금속간 화합물층의 두께를 더욱 얇게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 이것들 양쪽 조건을 동시에 충족시키는 Ag 함유량으로서 2.5wt%가 가장바람직하다.As for the melting point, which is the most basic characteristic of the brazing material, it is necessary to ensure a low melting point (220 ° C. or lower) equivalent to that of a conventional Pb-Sn braze alloy. If Ag content is 2.0 wt% or more, low melting | fusing point of 220 degrees C or less can be ensured. When the Ag content is less than 2.0 wt%, the melting point increases rapidly. On the other hand, when the Ag content is 3.0 wt% or more, needle-shaped crystals are generated in a large amount, short circuits occur between the electronic components, and the joining reliability is lowered. For applications in which short-circuit prevention by means of needle-shaped crystals and joining reliability are particularly important, the Ag content is limited to 2.5 wt% or less within the scope of the present invention to almost completely prevent the occurrence of needle-shaped crystals. It is preferable because it can. Conversely, for applications in which it is necessary to give particular importance to the suppression of the thickness of the intermetallic compound layer described below, if the Ag content is further limited to 2.5 wt% or more within the scope of the present invention, the thickness of the intermetallic compound layer can be further reduced. It is preferable because it can. As the Ag content satisfying both of these conditions at the same time, 2.5 wt% is most preferred.

[Cu : 0.5∼0.8wt%][Cu: 0.5-0.8wt%]

납땜 합금과 Cu 전극과의 계면(界面)에 금속간 화합물이 생성됨으로써, 납땜 합금과 Cu 전극이 접합된다. 즉, 금속간 화합물의 생성은 접합에 필수이다. 그러나, 금속간 화합물층이 너무 두꺼우면 약해져, 접합 강도가 저하된다. 따라서, 금속간 화합물층은 접합 시에 가능한 한 얇게 생성하는 것이 바람직하고, 접합 후의 열 이력에 의해 성장하기 어려운 것이 바람직하다. 본 발명자는 전자기기가 사용 환경에서 받는 열 이력으로서 생각되는 150℃까지의 온도에 대해서 접합 계면의 금속간 화합물층 두께를 측정했다. 그 결과, Ag 함유량이 본 발명의 범위 내로서 Cu 함유량이 0.5∼0.8wt%의 범위 내일 경우에, 금속간 화합물층의 두께를 안정되게 4㎛ 정도 이하로 억제할 수 있음을 발견했다. Cu 함유량이 상기 범위보다 적거나 많으면, 금속간 화합물층의 두께는 증가한다. 금속간 화합물층의 두께를 가장 얇게 억제할 수 있는 Cu 함유량으로서 O.7wt%가 가장 바람직하다.The intermetallic compound is generated at the interface between the braze alloy and the Cu electrode, whereby the braze alloy and the Cu electrode are joined. In other words, the production of intermetallic compounds is essential for bonding. However, when the intermetallic compound layer is too thick, it becomes weak and the bonding strength is lowered. Therefore, it is preferable to produce an intermetallic compound layer as thin as possible at the time of joining, and it is preferable that it is difficult to grow by the heat history after joining. This inventor measured the thickness of the intermetallic compound layer of a joining interface with respect to the temperature up to 150 degreeC considered as the thermal history which an electronic device receives in a use environment. As a result, when the Ag content is in the range of the present invention and the Cu content is in the range of 0.5 to 0.8 wt%, it was found that the thickness of the intermetallic compound layer can be stably suppressed to about 4 μm or less. When Cu content is less or more than the said range, the thickness of an intermetallic compound layer will increase. As the Cu content which can suppress the thickness of the intermetallic compound layer to be the thinnest, most preferred is 0.1 wt%.

이상의 이유에 의해 본 발명의 Ag-Cu-Sn 납땜 합금에 있어서는, Ag 함유량을 2.0wt% 이상 3.0wt% 미만으로 한정하고, Cu 함유량을 0.5∼0.8wt%로 한정한다. Ag 함유량은 필요에 따라 2.0wt% 이상 2.5wt% 이하 또는 2.5wt% 이상 3.0wt% 미만 중의 어느 하나의 범위를 선택할 수 있다. 가장 바람직한 조성은 2.5 Ag-0.7 Cu-Sn이다.For the above reasons, in the Ag-Cu-Sn braze alloy of the present invention, the Ag content is limited to 2.0 wt% or more and less than 3.0 wt%, and the Cu content is limited to 0.5 to 0.8 wt%. Ag content can select any one of 2.0 wt% or more and 2.5 wt% or less or 2.5 wt% or more and less than 3.0 wt% as needed. The most preferred composition is 2.5 Ag-0.7 Cu-Sn.

일반적으로, 전자기기의 납땜 온도가 10K(10℃) 저하되면, 전자부품의 수명은 2배로 되기 때문에, 납땜 재료의 저(低)융점화는 매우 중요하다.In general, when the soldering temperature of an electronic device is lowered by 10K (10 占 폚), the lifetime of the electronic component is doubled, so that the low melting point of the soldering material is very important.

또한, 본 발명의 Ag-Cu-Sn 납땜 합금은 주성분인 Sn에 매우 가까운 성질을 갖고 있고, Cu와의 습윤성이 양호하며, 도전성도 높다.In addition, the Ag-Cu-Sn braze alloy of the present invention has a property very close to Sn as a main component, good wettability with Cu, and high conductivity.

또한, Ag의 첨가량은 소량이기 때문에, 종래의 Pb-Sn 합금과 동일한 정도로 저렴하게 제공된다.In addition, since the amount of Ag added is small, it is inexpensively provided to the same extent as the conventional Pb-Sn alloy.

본 발명의 납땜 합금은, 상기의 Ag-Cu-Sn 기본 조성에 덧붙여, Sb(안티몬), In(인듐), Au(금), Zn(아연), Bi(비스무트) 및 Al(알루미늄)에서 선택한 1종류 또는 복수 종류의 원소를 합계 3wt% 이하로 함유할 수 있다.The braze alloy of the present invention is selected from Sb (antimony), In (indium), Au (gold), Zn (zinc), Bi (bismuth) and Al (aluminum) in addition to the above-described Ag-Cu-Sn base composition. One type or multiple types of elements can be contained in total 3 wt% or less.

이것들 원소(특히, In 및 Bi)는 납땜 합금의 융점을 더욱 저하시키고, 습윤성을 보다 향상시킨다. 그러나, 합계량이 3wt%를 초과하면, 납땜 접합부의 외관, 특히, 광택이 열화(劣化)된다. 또한, Bi 단독의 함유량이 3wt%를 초과하면, 특히, Pb 함유 재료와의 접합 신뢰성이 저하된다.These elements (in particular, In and Bi) further lower the melting point of the braze alloy and further improve the wettability. However, when the total amount exceeds 3 wt%, the appearance, particularly the gloss, of the solder joint is deteriorated. Moreover, especially when content of Bi alone exceeds 3 wt%, the bonding reliability with a Pb containing material falls.

본 발명의 납땜 합금은 불가피적 불순물로서 O(산소), N, H(수소) 등을 함유한다. 특히 O는 합금을 취화시킬 우려가 있기 때문에, 최대한 미량(微量)인 것이 바람직하다.The braze alloy of the present invention contains O (oxygen), N, H (hydrogen) and the like as unavoidable impurities. In particular, O is likely to embrittle the alloy, so it is preferable to be as small as possible.

Sn을 주성분으로 하는 납땜 합금은 납땜 시에 Sn이 산화되기 쉽다. 따라서, 납땜을 N2또는 Ar(아르곤) 등의 비(非)산화성 분위기 중에서 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 납땜의 산화에 의한 습윤 불량 또는 전기적인 접속 불량의 발생을 방지할 수 있다.In a braze alloy containing Sn as a main component, Sn is easily oxidized at the time of soldering. Therefore, it is preferable to carry out the soldering in a N 2 or Ar (argon) ratio (非) an oxidizing atmosphere, such as. Thereby, generation | occurrence | production of the wet defect or electrical connection defect by oxidation of soldering can be prevented.

본 발명의 납땜은, 종래의 납땜과 동일하게, 습윤 촉진을 위해 초음파를 인가하면서 행하는 것도 가능하다.The soldering of the present invention can also be performed while applying ultrasonic waves to promote wetting similarly to conventional soldering.

실시예 1Example 1

본 실시예에 의해 본 발명에서의 Ag 함유량 범위의 한정 이유를 보다 구체적으로 설명한다.The reason for limitation of the Ag content range in this invention is demonstrated more concretely by a present Example.

Ag-Cu-Sn 합금의 융점에 미치는 Ag 함유량 및 Cu 함유량의 영향을 조사했다. 구체적으로는, 0∼3.5wt% Ag-0∼3wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서 융점을 측정했다. 도 2 및 표 1에 0∼3.5wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, Ag 함유량에 대한 합금의 융점 변화를 나타낸다. 도 2 및 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 규정한 Ag 함유량의 하한값 2.0 이상에서 220℃ 이하의 낮은 융점이 얻어진다. Ag 함유량이 2.0wt% 미만으로 되면, 융점이 급격하게 상승한다. 이러한 Ag 함유량과 융점과의 관계는, 본 발명에서 규정한 Cu 함유량의 범위 0.5∼0.8wt%에 대해서 동일하다. 또한, 표 1중의 Pb-Sn은 종래의 37wt% Pb-Sn 납땜 합금이다.The influence of Ag content and Cu content on the melting point of Ag-Cu-Sn alloy was investigated. Specifically, the melting point was measured for 0 to 3.5 wt% Ag-0 to 3 wt% Cu-Sn braze alloy. The melting point change of the alloy with respect to Ag content is shown in FIG. 2 and Table 1 about 0-3.5 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn braze alloy. As shown in FIG. 2 and Table 1, the low melting | fusing point of 220 degrees C or less is obtained at the lower limit of 2.0 or more of Ag content prescribed | regulated by this invention. When the Ag content is less than 2.0 wt%, the melting point rises rapidly. The relationship between the Ag content and the melting point is the same for the range of 0.5 to 0.8 wt% of the Cu content defined in the present invention. In addition, Pb-Sn in Table 1 is a conventional 37 wt% Pb-Sn braze alloy.

도 3 및 표 2에 3wt% Ag-0∼3wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, Cu 함유량에 대한 합금의 융점 변화를 나타낸다. 본 발명의 범위 Cu 0.5∼0.8wt%를 포함하는 넓은 범위의 Cu 함유량에 있어서, 220℃ 이하의 낮은 융점이 얻어짐을 알 수 있다. Cu 함유량과 융점의 관계에 대해서는, 본 발명의 Ag 함유량 범위 2.0wt% 이상 3.0wt% 미만에 대해서 동일한 결과가 얻어졌다.In FIG. 3 and Table 2, the melting point change of the alloy with respect to Cu content is shown about 3 wt% Ag-0-3 wt% Cu-Sn braze alloy. It is understood that a low melting point of 220 ° C. or less is obtained in a wide range of Cu content including 0.5 to 0.8 wt% of the range Cu of the present invention. About the relationship between Cu content and melting | fusing point, the same result was obtained about 2.0 wt% or more and less than 3.0 wt% of Ag content range of this invention.

다음으로, 0∼3.5wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 합금 및 3wt% Ag-0.5∼1.3wt% Cu-Sn합금에 대해서 납땜 강도를 조사했다. 접합 순서는 실시예 2와 동일하다. 표 3 및 표 4에 결과를 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성 범위의 납땜 합금은 종래의 Pb-Sn 납땜 합금보다 높은 접합 강도가 얻어진다.Next, the soldering strength was investigated about 0-3.5 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn alloy and 3 wt% Ag-0.5-1.3 wt% Cu-Sn alloy. The bonding sequence is the same as in Example 2. As shown in Table 3 and Table 4, the braze alloy of the composition range of the present invention obtains a higher bonding strength than the conventional Pb-Sn braze alloy.

또한, 접합 강도에 영향을 미치는 바늘형상 결정의 발생 빈도를 조사했다. 도 4에 0∼4wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, Ag 함유량과 바늘형상 결정(바늘형상 이물)의 발생 빈도와의 관계를 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, Ag 함유량이 3.0wt% 이상으로 되면, 바늘형상 결정이 다량으로 발생한다. 이와 같이 다량의 바늘형상 결정이 발생하면, 전자부품 사이의 단락을 발생시켜, 접합 신뢰성이 저하된다. 바늘형상 결정에 의한 단락 방지 및 접합 신뢰성을 특히 중시할 필요가 있는 용도에 대해서는, Ag 함유량을 2.5wt% 이하로 한정하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 바늘형상 결정의 발생을 거의 완전하게 방지할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다. 또한, 도 4는 0∼4wt% Ag-0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서 측정한 결과이나, 본 발명에서 규정한 Cu 함유량의 범위 0.5∼0.8wt%에 대해서 동일한 결과가 얻어지고 있다.In addition, the frequency of occurrence of needle crystals affecting the bonding strength was investigated. In FIG. 4, the relationship between the Ag content and the frequency of occurrence of needle-like crystals (needle foreign matter) is shown for 0 to 4 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn braze alloy. As shown in Fig. 4, when the Ag content is 3.0 wt% or more, needle-shaped crystals are generated in a large amount. As described above, when a large amount of needle-shaped crystals occur, a short circuit occurs between the electronic components, and the joining reliability is lowered. For applications in which the short-circuit prevention and the joining reliability by the needle-shaped crystals are particularly important, by limiting the Ag content to 2.5 wt% or less, the generation of the needle-shaped crystals can be almost completely prevented as shown in FIG. It is more preferable because there is. 4 shows the result of measuring about 0-4 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn braze alloy, but the same result is obtained about 0.5-0.8 wt% of the range of Cu content prescribed | regulated by this invention.

실시예 2Example 2

본 실시예에 의해 본 발명에서의 Cu 함유량의 범위 한정 이유를 보다 구체적으로 설명한다.By the present Example, the reason for range limitation of Cu content in this invention is demonstrated more concretely.

Sn-2.0∼3.0 Ag-0∼1.5 Cu의 조성을 갖는 각 납땜 합금을 용제(溶製)했다.Each braze alloy having a composition of Sn-2.0 to 3.0 Ag-0 to 1.5 Cu was solvent.

구리가 피복된 적층판으로 이루어진 프린트 배선 기판의 Cu 전극에 N함유 유기화합물로서 알킬벤조트리아졸 화합물의 녹방지 피막을 형성했다.An antirust film of an alkylbenzotriazole compound was formed as an N-containing organic compound on a Cu electrode of a printed wiring board made of a copper-clad laminate.

상기 피막을 구비한 Cu 전극 상에 상기 각 납땜 합금에 의해 하기 순서로 납땜 접합부를 형성했다.On the Cu electrode provided with the said film, the solder joint was formed with the said braze alloy in the following procedure.

1) 상기 각 합금으로 제조한 납땜 분말(입자 직경 20∼42㎛ 정도) 90wt%와 플럭스(flux)분(활성제+수지분) 1Owt%를 혼합하여 납땜 페이스트를 제조했다. 상기 피막을 구비한 Cu 전극 상에 상기 납땜 페이스트를 스크린 인쇄하여, 균일한 두께(약 150㎛)의 납땜 페이스트층을 형성했다.1) A solder paste was prepared by mixing 90 wt% of the braze powder (particle diameter of about 20 to 42 μm) prepared with the above alloys and 10 wt% of the flux powder (active agent + resin powder). The said solder paste was screen-printed on the Cu electrode provided with the said film, and the solder paste layer of uniform thickness (about 150 micrometers) was formed.

2) 납땜 페이스트층을 구비한 각 Cu 전극 상에 전자부품의 접속단자를 탑재시켰다. 접속단자는 42 얼로이(alloy)(Fe-42wt% Ni 합금)로 이루어진다.2) The connection terminal of an electronic component was mounted on each Cu electrode provided with the solder paste layer. The connection terminal consists of 42 alloys (Fe-42wt% Ni alloy).

3) 납땜 페이스트층을 498K(225℃) 이상으로 가열하여 납땜을 용융시킨 후, 가열을 정지시켜 실온까지 방랭(放冷)했다. 이것에 의해, Cu 전극과 42 얼로이 접속단자를 접합하는 납땜 접합부가 형성되었다.3) After the solder paste layer was heated to 498 K (225 ° C.) or more to melt the solder, heating was stopped to cool to room temperature. This formed the solder joint which joins a Cu electrode and 42 alloy connection terminals.

N를 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지 피막은, 상기의 가열에 의해 분해되고, 납땜 페이스트 중에 함유되어 있는 산성 플럭스와 반응하여 Cu 전극/42 얼로이 접합부로부터 배제된다. 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 녹방지 피막과 플럭스와의 혼합물(3)은 용융된 납땜 합금(2)에 의해 Cu 전극(1)과의 계면으로부터 압출된다고 생각된다. 따라서, Cu 전극 상에 피복된 녹방지 피막이 납땜 계면에 잔류되지 않는다.The antirust film made of an organic compound containing N is decomposed by the above heating and reacted with the acidic flux contained in the solder paste to be removed from the Cu electrode / 42 alloy junction. That is, as shown in FIG. 5, it is thought that the mixture 3 of an antirust film and a flux is extruded from the interface with Cu electrode 1 by the molten braze alloy 2. As shown in FIG. Therefore, the antirust film coated on the Cu electrode does not remain at the soldering interface.

녹방지 피막이 배제된 후, 용융 납땜 합금 중의 Sn과 전극의 Cu가 반응하여 납땜 합금/Cu 전극 계면에 2종류의 금속간 화합물(ε상(相):Cu3Sn, η상:Cu6Sn5)이생성된다. 즉, 계면 구조는 Cu/ε층/η층/납땜 합금으로 된다.After the rust preventive coating was removed, Sn in the molten braze alloy reacted with Cu of the electrode to react with the two kinds of intermetallic compounds (ε phase: Cu 3 Sn, η phase: Cu 6 Sn 5 ) at the solder alloy / Cu electrode interface. ) Is generated. That is, the interface structure is made of Cu / ε layer / η layer / solder alloy.

금속간 화합물이 생성됨으로써 납땜 합금과 Cu 전극이 접합된다. 즉, 금속간 화합물의 생성은 접합에 필수이다. 그러나, 금속간 화합물층이 너무 두꺼우면 약해져, 접합 강도가 저하된다. 따라서, 금속간 화합물층은 접합 시에 가능한 한 얇게 생성하는 것이 바람직하고, 접합 후의 열 이력에 의해 성장하기 어려운 것이 바람직하다.The intermetallic compound is produced to bond the braze alloy and the Cu electrode. In other words, the production of intermetallic compounds is essential for bonding. However, when the intermetallic compound layer is too thick, it becomes weak and the bonding strength is lowered. Therefore, it is preferable to produce an intermetallic compound layer as thin as possible at the time of joining, and it is preferable that it is difficult to grow by the heat history after joining.

도 6∼도 14 및 표 5∼표 7에 각 납땜 합금에 의해 형성한 납땜 접합부에 대해서, 125℃ 및 150℃에서 각각 100시간 가열한 경우의 금속간 화합물층 성장을 ε층 단독, η층 단독, ε층+η층 합계의 두께로 나타낸다. 특히, 도 8, 도 11, 도 14로부터 알 수 있듯이, 상기 가열 후의 금속간 화합물층 두께(합계 두께)는, 본 발명의 범위 내의 조성의 납땜 합금을 사용한 경우는 대략 4㎛ 이하이다. 특히, Cu 함유량을 본 발명의 범위인 0.5∼0.8wt%로 함으로써, 안정되게 금속간 화합물층의 두께를 저감시킬 수 있다. 또한, Ag 함유량은 본 발명의 범위 내에서 2.5wt% 이하의 범위보다도 2.5wt% 이상의 범위가 금속간 화합물층 두께가 더 얇아지는 경향이 있다.6 to 14 and Tables 5 to 7 show the intermetallic compound layer growth when heated at 125 ° C. and 150 ° C. for 100 hours at 125 ° C. and 150 ° C., respectively. It represents with the thickness of (epsilon) layer + (eta) layer total. 8, 11, and 14, the intermetallic compound layer thickness (total thickness) after the said heating is about 4 micrometers or less when the braze alloy of the composition within the range of this invention is used. In particular, by setting the Cu content to 0.5 to 0.8 wt%, which is the range of the present invention, the thickness of the intermetallic compound layer can be reduced stably. In addition, the Ag content tends to be thinner in the range of 2.5 wt% or more than the range of 2.5 wt% or less within the scope of the present invention.

이와 같이 본 발명에 의한 납땜 접합부는, 금속간 화합물의 성장이 느리고, 장기에 걸쳐 높은 신뢰성이 확보된다.As described above, the solder joint according to the present invention has a slow growth of the intermetallic compound and high reliability over a long period of time.

실시예 3Example 3

가열 처리 후의 접합 강도를 조사했다. 도 15에 2.5∼3.5wt% Ag - 0.7wt% Cu-Sn 납땜 합금에 대해서, 접합한 그대로의 상태, 125℃에서 100시간 가열한 후,및 150℃에서 100시간 가열한 후의 접합 강도를 나타낸다. 도 15의 결과로부터, 본 발명에 의해 종래의 Pb-Sn 납땜 합금과 동등한 접합 강도가 얻어짐을 알 수 있다. 특히, 종래의 Pb-Sn 납땜 합금에 의한 접합 강도는 가열(열 이력)에 의해 단조롭게 저하되는 것에 대하여, 본 발명에 의한 접합 강도는 가열에 의해 오히려 향상되는 경향이 인정된다.Bonding strength after heat processing was investigated. In FIG. 15, the bonding strength after heating at 125 degreeC for 100 hours, and heating at 150 degreeC for 100 hours about the 2.5-3.5 wt% Ag-0.7 wt% Cu-Sn braze alloy is shown. From the result of FIG. 15, it turns out that the joint strength equivalent to the conventional Pb-Sn braze alloy is obtained by this invention. In particular, while the joint strength by the conventional Pb-Sn braze alloy falls monotonically by heating (heat history), it is recognized that the bonding strength according to the present invention is rather improved by heating.

[표 1]TABLE 1

0∼3.5 Ag-0.7 Cu-Sn0-3.5 Ag-0.7 Cu-Sn

Ag 농도(wt%)Ag concentration (wt%) 융점(℃)Melting Point (℃) 0.00.0 226.50226.50 0.30.3 226.50226.50 1.51.5 222.70222.70 2.02.0 218.03218.03 2.52.5 217.50217.50 3.03.0 217.60217.60 3.53.5 218.42218.42 Pb-SnPb-Sn 183.00183.00

[표 2]TABLE 2

3 Ag-0∼3 Cu-Sn3 Ag-0 to 3 Cu-Sn

Cu 농도(wt%)Cu concentration (wt%) 융점(℃)Melting Point (℃) 0.00.0 221.63221.63 0.10.1 220.63220.63 0.20.2 218.47218.47 0.30.3 218.10218.10 0.40.4 218.17218.17 0.50.5 218.80218.80 0.60.6 218.17218.17 0.70.7 217.60217.60 0.80.8 217.73217.73 1.31.3 217.45217.45 1.51.5 217.83217.83 3.03.0 218.67218.67

[표 3]TABLE 3

Ag 농도(wt%)Ag concentration (wt%) 접합 강도(N)Bond strength (N) Pb-SnPb-Sn 4.804.80 0.00.0 6.106.10 0.30.3 7.607.60 2.52.5 7.067.06 3.03.0 7.257.25 3.53.5 8.388.38

[표 4]TABLE 4

Cu 농도(wt%)Cu concentration (wt%) 접합 강도(N)Bond strength (N) 0.50.5 8.048.04 0.60.6 8.298.29 0.70.7 7.087.08 0.80.8 8.438.43 1.31.3 7.297.29

[표 5]TABLE 5

2Ag계 단위:㎛2Ag system unit: μm

ε층ε layer η층η layers ε층 + η층ε layer + η layer 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H Sn-2AgSn-2Ag 1.071.07 0.800.80 5.605.60 5.335.33 6.676.67 6.136.13 Sn-2Ag-0.5CuSn-2Ag-0.5Cu 0.670.67 0.530.53 3.333.33 3.073.07 4.004.00 3.603.60 Sn-2Ag-0.6CuSn-2Ag-0.6Cu 0.670.67 0.400.40 2.802.80 2.802.80 3.473.47 3.203.20 Sn-2Ag-0.7CuSn-2Ag-0.7Cu 0.670.67 0.460.46 2.672.67 2.502.50 3.343.34 2.962.96 Sn-2Ag-0.8CuSn-2Ag-0.8Cu 0.670.67 0.400.40 3.473.47 2.672.67 4.134.13 3.073.07 Sn-2Ag-1.5CuSn-2Ag-1.5Cu 0.930.93 0.530.53 3.603.60 3.333.33 4.534.53 3.873.87

[표 6]TABLE 6

2.5Ag계 단위:㎛2.5Ag Unit: μm

ε층ε layer η층η layers ε층 + η층ε layer + η layer 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H Sn-2.5AgSn-2.5Ag 1.001.00 0.800.80 3.503.50 1.901.90 4.504.50 2.702.70 Sn-2.5Ag-0.5CuSn-2.5Ag-0.5Cu 0.530.53 0.330.33 2.462.46 2.002.00 2.992.99 2.332.33 Sn-2.5Ag-0.6CuSn-2.5Ag-0.6Cu 0.700.70 0.300.30 2.002.00 1.901.90 2.702.70 2.202.20 Sn-2.5Ag-0.7CuSn-2.5Ag-0.7Cu 0.600.60 0.500.50 2.702.70 2.102.10 3.303.30 2.602.60 Sn-2.5Ag-0.8CuSn-2.5Ag-0.8Cu 0.700.70 0.500.50 3.303.30 2.802.80 4.004.00 3.303.30 Sn-2.5Ag-1.5CuSn-2.5Ag-1.5Cu 1.001.00 0.700.70 3.603.60 3.503.50 4.604.60 4.204.20

[표 7]TABLE 7

3.0Ag계 단위:㎛3.0Ag Unit: μm

ε층ε layer η층η layers ε층 + η층ε layer + η layer 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H 150℃/100H150 ℃ / 100H 125℃/100H125 ℃ / 100H Sn-3.0AgSn-3.0Ag 0.200.20 0.000.00 4.474.47 4.204.20 4.674.67 4.204.20 Sn-3.0Ag-0.5CuSn-3.0Ag-0.5Cu 0.730.73 0.600.60 2.602.60 2.002.00 3.333.33 2.602.60 Sn-3.0Ag-0.6CuSn-3.0Ag-0.6Cu 0.730.73 0.470.47 2.072.07 2.072.07 2.802.80 2.532.53 Sn-3.0Ag-0.7CuSn-3.0Ag-0.7Cu 0.470.47 0.470.47 2.072.07 2.002.00 2.532.53 2.472.47 Sn-3.0Ag-0.8CuSn-3.0Ag-0.8Cu 0.670.67 0.670.67 2.002.00 2.002.00 2.672.67 2.672.67 Sn-3.0Ag-1.3CuSn-3.0Ag-1.3Cu 1.331.33 0.800.80 2.672.67 1.871.87 4.004.00 2.672.67

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, Pb에 의한 환경오염을 발생시키지 않으며, 종래의 Pb-Sn 납땜 합금에 비하여 비용을 상승시키지 않고도 동등한 접합 강도를 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to secure an equivalent bonding strength without generating environmental pollution due to Pb and without increasing the cost as compared with conventional Pb-Sn braze alloys.

Claims (5)

하기의 공정:The following process: 전자기기의 Cu 전극을 N를 함유하는 유기화합물로 이루어진 녹방지(rust-proofing) 피막으로 피복하는 공정, 및Coating a Cu electrode of an electronic device with a rust-proofing film made of an organic compound containing N, and Ag 2.0wt% 이상 3wt% 미만, Cu 0.5∼0.8wt% 및 잔부(殘部) Sn 및 불가피(不可避)한 불순물로 이루어진 납땜 재료를 사용하여 상기 피복된 Cu 전극에 납땜 접합부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 납땜 방법.Forming a solder joint in the coated Cu electrode using a brazing material composed of Ag 2.0 wt% or more and less than 3 wt%, Cu 0.5 to 0.8 wt%, and residual Sn and inevitable impurities. Soldering method characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 납땜 재료가 Ag 2.0 내지 2.5wt%를 함유하는 것을 특징으로 하는 납땜 방법.The soldering method according to claim 1, wherein the soldering material contains 2.0 to 2.5 wt% of Ag. 제1항에 있어서, 상기 납땜 재료가 Ag 2.5 wt% 이상 3.0wt% 미만을 함유하는 것을 특징으로 하는 납땜 방법.The soldering method according to claim 1, wherein the soldering material contains at least 2.5 wt% of Ag and less than 3.0wt%. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 납땜 재료가 Sb, In, Au, Zn, Bi 및 Al으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종의 원소를 합계 3wt% 이하로 더 함유하는 것을 특징으로 하는 납땜 방법.The soldering material according to any one of claims 1 to 3, wherein the brazing material further contains at least one element selected from the group consisting of Sb, In, Au, Zn, Bi, and Al in a total of 3 wt% or less. Soldering method. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 납땜 방법에 의해 형성된 납땜 접합부.The solder joint part formed by the soldering method in any one of Claims 1-4.
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