RU2662176C2 - Бессвинцовый припой - Google Patents
Бессвинцовый припой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662176C2 RU2662176C2 RU2016146520A RU2016146520A RU2662176C2 RU 2662176 C2 RU2662176 C2 RU 2662176C2 RU 2016146520 A RU2016146520 A RU 2016146520A RU 2016146520 A RU2016146520 A RU 2016146520A RU 2662176 C2 RU2662176 C2 RU 2662176C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- tensile strength
- samples
- added
- aging
- Prior art date
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 26
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 57
- 230000008859 change Effects 0.000 description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 23
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 14
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229910020882 Sn-Cu-Ni Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 5
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017944 Ag—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229910017784 Sb In Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020830 Sn-Bi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020994 Sn-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018728 Sn—Bi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019343 Sn—Cu—Sb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009069 Sn—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- -1 etc. Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
- B23K1/0016—Brazing of electronic components
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/02—Soldered or welded connections
-
- 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
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- 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
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- 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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
- B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
-
- 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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к бессвинцовым припоям, и может быть использовано в приборах и устройствах с паяными соединениями, которые подвергаются воздействию высоких температур. Бессвинцовый припой содержит, мас.%: Sn 76,0-99,5, Cu 0,1-2,0, Ni 0,01-0,5, Bi 0,1-5,0, Ge от 0,0001 до менее 0,01, неизбежные примеси - остальное. Обеспечивается возможность осуществлять пайку с высокой надежностью без уменьшения прочности паяного соединения, в том числе в состоянии, подвергнутом воздействию высокой температуры в течение длительного времени. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 13 табл.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к бессвинцовому припою для низкотемпературной пайки, обладающему меньшим ухудшением с течением времени и превосходной долговременной надежностью, а также к паяному соединению, использующему этот припой.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0002] Для того чтобы уменьшить глобальную нагрузку на окружающую среду, в качестве соединительного материала для электронных компонентов стал широко использоваться бессвинцовый припой, и его типичными составами являются припой из сплава системы Sn-Ag-Cu или припой из сплава системы Sn-Cu-Ni.
В последнее время, в дополнение к припою из сплава системы Sn-Ag-Cu и припою из сплава системы Sn-Cu-Ni, были предложены бессвинцовый припой, в который добавлены Bi, In или Sb и т.д., а также бессвинцовый припой, такой как припой из сплава Sn-Zn, в соответствии с назначением пайки и характеристиками пайки.
[0003] В частности, раскрыт бессвинцовый припой, в который добавлены Bi, Sb или In с целью увеличения механической прочности паяных соединений или уменьшения температуры солидуса.
Например, в патентном документе 1 раскрыт бессвинцовый припой, позволяющий легко управлять температурой плавления припоя путем добавления 0,01-3 мас.% Bi к основному составу Sn-Cu-Ni.
В дополнение, в патентном документе 2 раскрыт бессвинцовый припой с улучшенной механической прочностью за счет добавления Bi к основному составу Sn-Cu-Sb в пропорции 1 мас.% или менее.
Кроме того, в патентном документе 3 раскрыт бессвинцовый припой, имеющий эффекты увеличения прочности сцепления и уменьшения температуры солидуса за счет добавления 0,001-5 мас.% Cu, Ni и Bi к Sn.
Кроме того, в патентном документе 4 заявитель раскрывает бессвинцовый припой, обладающий высокой прочностью соединения во время пайки за счет образования в паяном соединении и на его границе интерметаллического соединения с гексагональной плотноупакованной структурой за счет добавления предписанного количества Ni и Cu к эвтектическому составу Sn-Bi.
[0004] Однако методы, раскрытые в патентных документах 1-4, также имеют проблемы, которые необходимо решить. Например, состав припоя, раскрытый в патентном документе 1, требует добавления 2-5 мас.% Cu, и температура пайки превышает 400°С, что по меньшей мере на 150°С выше, чем у припоя из сплава системы Sn-Ag-Cu или припоя из сплава системы Sn-Cu-Ni, которые являются типичными составами бессвинцового припоя.
Кроме того, в составе припоя, раскрытого в патентном документе 2, к его основному составу добавлено 10 мас.% или более Sb, так что его температура солидуса составляет 230°С или выше, как описано в примере, и как в Патентном документе 1, необходимо выполнять процесс пайки при более высокой температуре по сравнению с обычным составом типичного бессвинцового припоя.
Кроме того, раскрытый в патентном документе 3 метод не относится к составу припоя, который может быть применен в различных паяных соединениях, а является составом припоя, ограниченным применением в виде сверхтонкой проволоки, и поэтому имеет проблемы с универсальностью.
Между тем, раскрытый в патентном документе 4 метод является методом, предназначенным для обеспечения прочного соединения за счет образования интерметаллического соединения с кристаллической структурой типа NiAs на границе соединения, в котором соотношение компонентов Sn и Bi составляет Sn:Bi = 76-37 ат.% : 23-63 ат.%, и этот метод направлен на околоэвтектический состав.
Кроме того, патентный документ-публикация 5 раскрывает метод, относящийся к составу припоя, который приспособлен для предотвращения возникновения оловянной чумы при чрезвычайно низкой температуре и включает сплав Sn-Cu-Ni-Bi, обладающий хорошей смачиваемостью и ударопрочностью. Для целей соответствующего изобретения состав ограничен диапазонами примешиваемого количества Cu от 0,5 до 0,8 мас.%, примешиваемого количества Ni от 0,02 до 0,04 мас.% и примешиваемого количества Bi от 0,1 мас.% до менее чем 1 мас.%.
[0005] В целом, при использовании электронного устройства паяное соединение электронного устройства находится в проводящем состоянии, и в некоторых случаях припаянная деталь может подвергаться воздействию высокой температуры.
При этом с точки зрения надежности паяного соединения становится очень важной прочность связи, когда паяное соединение подвергается воздействию высокой температуры, а также прочность связи во время пайки.
Между тем, раскрытые в патентных документах 1-5 методы не дают никакой информации относительно прочности связи, когда паяное соединение подвергается воздействию высокой температуры в течение длительного времени.
Кроме того, требуется бессвинцовый припой, обеспечивающий возможность пайки с высокой надежностью, которая достаточна для того, чтобы выдержать длительное использование электронного устройства, а также обладающий универсальностью в плане соединения пайкой.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0006] Патентный документ 1: выложенная публикация заявки на патент Японии № 2001-334384
Патентный документ 2: выложенная публикация заявки на патент Японии № 2004-298931
Патентный документ 3: выложенная публикация заявки на патент Японии № 2006-255762
Патентный документ 4: выложенная публикация заявки на патент Японии № 2013-744
Патентный документ 5: Международная публикация WO 2009/131114
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0007] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить бессвинцовый припой и паяное соединение, способные сохранять высокую прочность соединения без уменьшения прочности связи даже в высокотемпературном состоянии после пайки, а также имеющие высокую надежность и универсальность.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
[0008] Авторы настоящего изобретения сосредоточились на составе бессвинцового припоя и интерметаллическом соединении и повторно провели интенсивные исследования по вышеописанной задаче. В результате они обнаружили, что путем добавления конкретного количества Bi к бессвинцовому припою с Sn-Cu-Ni в качестве основного состава уменьшение прочности связи подавляется даже тогда, когда припаянная деталь подвергается воздействию высокой температуры, и тем самым настоящее изобретение было выполнено на основе этого обнаруженного факта.
[0009] Таким образом, настоящее изобретение предлагает состав бессвинцового припоя с Sn-Cu-Ni в качестве основного состава, включающий 76,0-99,5 мас.% Sn, 0,1-2,0 мас.% Cu и 0,01-0,5 мас.% Ni, и дополнительно включающий 0,1-5,0 мас.% Bi, тем самым обеспечивая возможность пайки с высокой надежностью, которая сохраняет прочность соединения без уменьшения прочности связи паяного соединения, даже когда оно подвергается воздействию высокой температуры в течение долгого времени, а также во время связывания.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ
[0010] Бессвинцовый припой по настоящему изобретению обладает универсальностью, которая не ограничивается способом использования продукта припоя или его формой, и даже когда паяное соединение подвергается высокотемпературному состоянию в течение длительного времени, прочность соединения не будет уменьшаться. Следовательно, бессвинцовый припой может широко применяться к устройствам, имеющим соединяемые припоем детали, в которых протекает большой ток, к устройствам, которые подвергаются высокотемпературному состоянию, и т.п., а также к соединениям электронных устройств.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Фиг. 1 представляет собой график, иллюстрирующий результат эксперимента.
Фиг. 2 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении каждого образца с составом из Таблицы 2.
Фиг. 3 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении каждого образца с составом из Таблицы 4.
Фиг. 4 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, содержащих различные добавочные количества Cu.
Фиг. 5 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, содержащих различные добавочные количества Ni.
Фиг. 6 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, содержащих различные добавочные количества Ge.
Фиг. 7 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, содержащих различные добавочные количества In.
Фиг. 8 представляет собой график, суммирующий результаты измерения коэффициента удлинения модифицированных индием (In) образцов.
Фиг. 9 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, в которые добавлен дополнительный элемент.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Далее настоящее изобретение будет описано подробно.
Традиционно прочность соединения во время пайки была важным моментом при низкотемпературной пайке электронных устройств или т.п., и поэтому был разработан и предложен припой, способный улучшить прочность соединения во время пайки.
Однако паяные соединения, используемые в электронных устройствах и т.п., могут часто подвергаться воздействию высокой температуры или находиться в таком состоянии, в котором через них протекает электрический ток, особенно во время использования электронного устройства, и в некоторых случаях увеличение температуры паяных соединений может быть ускорено внешней средой. Следовательно, для того чтобы улучшить надежность паяных соединений, необходимо подавить деградацию с течением времени таких паяных соединений, которые подвергаются воздействию высоких температур.
При этом в качестве способа оценки паяных соединений обычно используется так называемое испытание термоциклированием, при котором паяное соединение многократно переводят из высокотемпературного состояния в низкотемпературное состояние на заданное время. Однако также известно, что поскольку в этом способе паяные соединения выдерживают в высокотемпературном состоянии, а затем – в низкотемпературном состоянии в течение заданного времени, состояние паяных соединений после этого испытания отличается от их состояния после испытания на старение, при котором паяные соединения выдерживают только в высокотемпературном состоянии в течение длительного времени.
Настоящее изобретение относится к составу припоя, способному подавлять уменьшение прочности соединения у паяного соединения вследствие непрерывного нахождения паяных соединений в высокотемпературном состоянии, то есть в среде, которая является примером реальной ситуации использования электронных устройств.
[0013] В частности, настоящее изобретение относится к бессвинцовому припою, который может включать в себя 76,0-99,5 мас.% Sn, 0,1-2,0 мас.% Cu, 0,01-0,5 мас.% Ni и 0,1-5,0 мас.% Bi, и к паяному соединению, использующему этот бессвинцовый припой.
[0014] Кроме того, также возможно добавлять один или два или более элементов, выбираемых из 0,1-5,0 мас.% Sb, 0,1-10,0 мас.% In, 0,001-1,0 мас.% Ge и 0,001-1,0 мас.% Ga, к основному составу, включающему 76,0-99,5 мас.% Sn, 0,1-2,0 мас.% Cu, 0,01-0,5 мас.% Ni и 0,1-5,0 мас.% Bi.
В дополнение, к бессвинцовому припою по настоящему изобретению с Sn-Cu-Ni-Bi в качестве основного состава также может быть произвольно добавлен такой элемент, как P, Co, Al, Ti, Ag и т.д. в диапазоне, в котором получаются эффекты настоящего изобретения.
[0015] Синергетический эффект увеличения механической прочности паяных соединений ожидается при достижении эффектов настоящего изобретения за счет добавления Sb к припою с Sn-Cu-Ni-Bi в качестве его основного состава.
Кроме того, при добавлении In, даже если Cu или Sb добавляются к припою в количестве, превышающем 1 мас.%, может быть получен эффект уменьшения температуры солидуса одновременно с достижением эффектов настоящего изобретения, и может ожидаться эффект уменьшения нагрузки, прикладываемой к электронным компонентам, соединенным с электронными устройствами, сокращения трудозатрат на пайку и т.п.
Кроме того, при добавлении Ge или Ga становится возможным подавить окисление паяного соединения и улучшить смачиваемость, и может также ожидаться синергетический эффект улучшения долгосрочной надежности и характеристик пайки паяного соединения при одновременном достижении эффектов настоящего изобретения.
[0016] Далее эффекты настоящего изобретения будут описаны путем иллюстрирования экспериментальным примером.
Испытание старением, которое будет описано ниже, выполняли на бессвинцовом припое по настоящему изобретению и оценивали его свойства.
[Испытание старением]
Способ
1) Припой с показанным в Таблице 1 составом приготовили и расплавили, а затем отлили в литейную форму в виде двутавра, имеющую поперечное сечение 10 мм × 10 мм, приготовив образец для измерения.
2) Образец для измерения выдерживали при 150°С в течение 500 часов для того, чтобы выполнить обработку старением.
3) Образцы, на которых была выполнена обработка старением, и образцы, на которых не была выполнена обработка старением, растягивали до их разрыва с использованием испытательной машины AG-IS (производства компании Shimadzu Corp.) со скоростью 10 мм/мин при комнатной температуре (от 20°С до 25°С), измеряя тем самым прочность образцов при растяжении.
Результаты
Результаты измерений показаны на Фиг. 1.
[0017] Таблица 1
| Образец № | Составы (мас.%) |
Элемент (мас.%) | |||||||
| Sn | Cu | Ni | Bi | Ge | Ag | In | Mn | ||
| 1 | Sn-0,7Cu-0,05Ni-Ge | Остальное | 0,7 | 0,05 | - | 0,007 | - | - | - |
| 2 | Sn-0,7Cu-0,05Ni-0,5Bi-Ge | Остальное | 0,7 | 0,05 | 0,5 | 0,007 | - | - | - |
| 3 | Sn-0,7Cu-0,05Ni-1,0Bi-Ge | Остальное | 0,7 | 0,05 | 1,0 | 0,006 | - | - | - |
| 4 | Sn-0,7Cu-0,05Ni-1,5Bi-Ge | Остальное | 0,7 | 0,05 | 1,5 | 0,006 | - | - | - |
| 5 | Sn-0,7Cu-0,05Ni-2,0Bi-Ge | Остальное | 0,7 | 0,05 | 2,0 | 0,006 | - | - | - |
| 6 | Sn-0,7Cu-0,3Ag | Остальное | 0,7 | - | - | - | 0,3 | - | - |
| 7 | Sn-0,7Cu-0,8Ag | Остальное | 0,7 | - | - | - | 0,8 | - | - |
| 8 | Sn-1,0Cu-0,5Ag-0,05Mn | Остальное | 1,0 | - | - | - | 0,5 | - | 0,008 |
| 9 | Sn-0,5Cu-3,0Ag | Остальное | 0,5 | - | - | - | 3,0 | - | - |
[0018] График, показанный на Фиг. 1, иллюстрирует слева результаты измерения образцов, на которых обработка старением не выполнялась, а справа – соответственно результаты измерения образцов, на которых обработка старением была выполнена.
Образцы по настоящему изобретению соответствуют №№ 2-5, и можно увидеть, что прочность при растяжении образца, на котором была выполнена обработка старением, несильно уменьшается по сравнению с прочностью образца, на котором обработка старением не выполнялась.
В то же время образец № 1 и образцы №№ 6-9, которые являются сравнительными образцами, показывают заметное уменьшение прочности при растяжении образца, на котором обработка старением была выполнена, по сравнению с прочностью образца, на котором обработка старением не выполнялась.
Из этих результатов легко можно понять, что даже при том, что бессвинцовый припой с Sn-Cu-Ni-Bi в качестве основного состава по настоящему изобретению подвергался воздействию высокой температуры в 150°С в течение 500 часов, уменьшение его прочности при растяжении было подавлено по сравнению с другими составами бессвинцового припоя.
[0019] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, к которому приводит изменение добавочного количества Bi по отношению к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi. Более подробно это будет описано на основе результатов измерения изменения прочности при растяжении образцов, в которых к такому составу добавлено от 0 мас.% до 6 мас.% Bi.
Таблица 2 показывает составы образцов, использованных в измерении прочности при растяжении.
В качестве Сравнительного примера (Образец i: название образца «SN2») использовался состав Sn-Cu-Ni, в котором не содержится добавка Bi. Кроме того, образцы, содержащие Bi, упоминаются как Образец ii «название образца: +0,1Bi*», Образец iii «название образца: +0,5Bi*», Образец iv «название образца: +1,0Bi*», Образец v «название образца: +1,5Bi*», Образец vi «название образца: +2,0Bi*», Образец vii «название образца: +3,0Bi*», Образец viii «название образца: +4,0Bi*», Образец ix «название образца: +5,0Bi*» и Образец x «название образца: +6,0Bi*». В Образцы ii-x Bi включен в количестве 0,1 мас.%, 0,5 мас.%, 1,0 мас.%, 1,5 мас.%, 2,0 мас.%, 3,0 мас.%, 4,0 мас.%, 5,0 мас.% и 6,0 мас.% соответственно.
[0020] Образцы i-x с показанными в Таблице 2 составами приготовили способом, описанным выше в абзаце [0016]. После этого на образцах выполняли обработку старением при 150°С в течение 0 час и 500 час и измеряли их прочность при растяжении.
[0021] Таблица 2
| № | Название образца |
Элемент (мас.%) | |||
| Sn | Cu | Ni | Bi | ||
| ОБРАЗЕЦ i | SN2 | Остальное | 0,7 | 0,05 | 0 |
| ОБРАЗЕЦ ii | +0,1Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 0,1 |
| ОБРАЗЕЦ iii | +0,5Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 0,5 |
| ОБРАЗЕЦ iv | +1,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 1,0 |
| ОБРАЗЕЦ v | +1,5Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 1,5 |
| ОБРАЗЕЦ vi | +2,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 2,0 |
| ОБРАЗЕЦ vii | +3,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 3,0 |
| ОБРАЗЕЦ viii | +4,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 4,0 |
| ОБРАЗЕЦ ix | +5,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 5,0 |
| ОБРАЗЕЦ x | +6,0Bi* | Остальное | 0,7 | 0,05 | 6,0 |
[0022] Таблица 3
| A (0 ЧАС) |
Образец № | i | ii | iii | iv | v | vi | vii | viii | ix | x |
| Название образца | SN2 | +0,1Bi* | +0,5Bi* | +1,0Bi* | +1,5Bi* | +2,0Bi* | +3,0Bi* | +4,0Bi* | +5,0Bi* | +6,0Bi* | |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 32,0 | 33,0 | 40,0 | 47,0 | 51,5 | 58,9 | 68,0 | 78,1 | 81,5 | 87,0 | |
| C (500 ЧАС) |
Образец № | i | ii | iii | iv | v | vi | vii | viii | ix | x |
| Название образца | SN2 | +0,1Bi* | +0,5Bi* | +1,0Bi* | +1,5Bi* | +2,0Bi* | +3,0Bi* | +4,0Bi* | +5,0Bi* | +6,0Bi* | |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 27,2 | 30,2 | 36,7 | 46,2 | 52,6 | 60,0 | 69,1 | 74,9 | 71,8 | 62,5 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 85,0% | 91,5% | 91,8% | 98,3% | 102,1% | 101,9% | 101,6% | 95,9% | 88,1% | 71,8% |
[0023] Таблица 3 показывает результаты измерений Образцов i-x. Часть «A» Таблицы 3 показывает результаты измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 3 показывает результаты измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час, и коэффициент изменения прочности является результатом, полученным путем измерения изменения прочности при растяжении после старения в течение 500 час, если брать результат «A» (0 час) за 100%. Кроме того, Фиг. 2 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении Образцов i-x.
[0024] На этом графике видно, что для обеих продолжительностей обработки старением - 0 час и 500 час - прочность при растяжении Образцов ii-x, в которые добавлен Bi, является более высокой, чем прочность при растяжении Образца i, в который не добавлен Bi.
Кроме того, в случае обработки старением в течение 500 час Образцы ii-x, в которых добавочное количество Bi составляет 0,1 мас.% или больше, показывают более высокую прочность при растяжении, чем Образец i, в который не добавлен Bi. В дополнение к этому, Образцы iv-vii, в которых добавочное количество Bi составляет от 1,0 мас.% до 3,0 мас.%, показывают коэффициент изменения прочности 98% или выше. Следует отметить, что коэффициент изменения прочности при растяжении после старения в течение 500 час является весьма низким, и в частности прочность при растяжении после старения в течение 500 час образцов v-vii даже повышается по сравнению с тем случаем, в котором обработка старением не выполняется.
В то же время Образец x, в котором добавочное количество Bi составляет 6 мас.%, показывает коэффициент изменения прочности при растяжении 71,8%, что меньше, чем 85,2% у Образца i, в котором Bi не добавлен, и таким образом можно сказать, что 6 мас.% не является предпочтительным добавляемым количеством.
[0025] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, вызываемое изменением добавочного количества Bi, в случае добавления Ge к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi. Более конкретно, измеряли изменение прочности при растяжении образцов, в которых Bi добавляется к такому составу в количестве от 0 до 6 мас.%.
[0026] Таблица 4 показывает составы образцов, использованных при измерении прочности при растяжении. Как проиллюстрировано на Фиг. 3, Bi не входил в состав Образца 1 «SAC305» и Образца 2 «SN1». А в Образце 3 «+0,1Bi», Образце 4 «+0,5Bi», Образце 5 «+1,0Bi», Образце 6 «+1,5Bi», Образце 7 «+2,0Bi», Образце 8 «+3,0Bi», Образце 9 «+4,0Bi», Образце 10 «+5,0Bi» и Образце 11 «+6,0Bi» Bi содержался в количестве 0,1 мас.%, 0,5 мас.%, 1 мас.%, 1,5 мас.%, 2 мас.%, 3 мас.%, 4 мас.%, 5 мас.% и 6 мас.% соответственно.
[0027] Кроме того, во всех образцах, за исключением Образца 1 «SAC305», содержалось 0,7 мас.% Cu, 0,05 мас.% Ni и 0,006 мас.% Ge, а остаток – Sn. В дополнение к этому, в Образце 1 «SAC305» содержалось 3 мас.% Ag и 0,5 мас.% Cu, а остаток – Sn.
[0028] В дальнейшем для удобства объяснения Образец 1 «SAC305», Образец 2 «SN1», Образец 3 «+10,1Bi», Образец 4 «+0,5Bi», Образец 5 «+1,0Bi», Образец 6 «+1,5Bi», Образец 7 «+2,0Bi», Образец 8 «+3,0Bi», Образец 9 «+4,0Bi», Образец 10 «+5,0Bi» и Образец 11 «+6,0Bi» будут упоминаться как «Образец 1», «Образец 2», «Образец 3», «Образец 4», «Образец 5», «Образец 6», «Образец 7», «Образец 8», «Образец 9», «Образец 10» и «Образец 11» соответственно.
[0029] Таблица 4
| № | Название образца |
Элемент (мас.%) | |||||
| Sn | Ag | Cu | Ni | Ge | Bi | ||
| ОБРАЗЕЦ 1 | SNC305 | Остальное | 3 | 0,5 | 0 | 0 | 0 |
| ОБРАЗЕЦ 2 | SN1 | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 0 |
| ОБРАЗЕЦ 3 | +0,1Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 0,1 |
| ОБРАЗЕЦ 4 | +0,5Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 0,5 |
| ОБРАЗЕЦ 5 | +1,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 1 |
| ОБРАЗЕЦ 6 | +1,5Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 1,5 |
| ОБРАЗЕЦ 7 | +2,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 2 |
| ОБРАЗЕЦ 8 | +3,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 3 |
| ОБРАЗЕЦ 9 | +4,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 4 |
| ОБРАЗЕЦ 10 | +5,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 5 |
| ОБРАЗЕЦ 11 | +6,0Bi | Остальное | 0 | 0,7 | 0,05 | 0,006 | 6 |
[0030] Образцы 1-11 с показанными в Таблице 4 составами приготовили вышеописанным способом. Обработку старением выполняли на приготовленных Образцах 1-11 в течение 0 час и 500 час при 150°С и измеряли их прочность при растяжении вышеописанным способом.
[0031] Таблица 5
| A (0 ЧАС) |
Образец № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Название образца | SNC305 | SN1 | +0,1Bi | +0,5Bi | +1,0Bi | +1,5Bi | +2,0Bi | +3,0Bi | +4,0Bi | +5,0Bi | +6,0Bi | |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 48,2 | 32,5 | 32,8 | 39,9 | 46,5 | 51,6 | 58,7 | 68,2 | 78,3 | 81,6 | 86,1 | |
| C (500 ЧАС) |
Образец № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Название образца | SNC305 | SN1 | +0,1Bi | +0,5Bi | +1,0Bi | +1,5Bi | +2,0Bi | +3,0Bi | +4,0Bi | +5,0Bi | +6,0Bi | |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 35,6 | 27,7 | 30 | 36,5 | 45,6 | 52,7 | 59,1 | 70,2 | 75,1 | 71,9 | 61,8 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 73,9% | 85,2% | 91,5% | 91,6% | 98,2% | 102,2% | 100,7% | 102,9% | 95,9% | 88,1% | 71,8% |
[0032] Таблица 5 показывает результаты измерений Образцов 1-11. Часть «А» Таблицы 5 показывает результаты измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 5 показывает результаты измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час, и коэффициент изменения прочности является результатом, полученным путем измерения изменения прочности при растяжении после старения в течение 500 час, если брать результат «A» (0 час) за 100%. Кроме того, Фиг. 3 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении Образцов 1-11.
[0033] На этом графике видно, что для обеих продолжительностей обработки старением - 0 час и 500 час - прочность при растяжении Образцов 3-11, в которые добавлен Bi, является более высокой, чем прочность при растяжении Образца 2, который не добавлен Bi.
Кроме того, в случае обработки старением в течение 500 час Образцы 4-11, в которых добавочное количество Bi составляет 0,5 мас.% или больше, показывают более высокую прочность при растяжении, чем Образец 1, в который не добавлен Bi, но добавлено Ag. В дополнение к этому, можно заметить, что Образцы 5-8, в которых добавочное количество Bi составляет от 1,0 мас.% до 3,0 мас.%, показывают коэффициент изменения прочности 98% или выше, что является очень малым коэффициентом изменения прочности при растяжении после старения в течение 500 час.
Соответственно, поскольку в случае Образцов 4-11 Ag не используется, возможно достигнуть уменьшения стоимости при наличии эффекта улучшения прочности при растяжении.
[0034] Кроме того, можно заметить, что в случае Образцов 3-9, то есть по мере того, как добавочное количество Bi увеличивается с 0,1 мас.% до 4 мас.%, прочность при растяжении увеличивается. В дополнение к этому, в таком диапазоне добавочного количества Bi нет никаких значительных различий между прочностью при растяжении в том случае, когда обработка старением не выполнялась, и прочностью при растяжении в том случае, когда обработка старением выполнялась в течение 500 час.
[0035] В то же время в случае Образцов 10 и 11, в которых добавочное количество Bi составляет 5 мас.% или больше, по мере увеличения добавочного количества Bi увеличивается прочность при растяжении в том случае, когда обработка старением не выполнялась, но коэффициент изменения прочности имел тенденцию к уменьшению, в частности в случае 6 мас.% коэффициент изменения прочности при растяжении составляет 71,8%, что ниже, чем 85,2% в том случае, когда Bi не добавляется (Образец 2), и поэтому можно сказать, что 6 мас.% не является предпочтительным добавляемым количеством.
[0036] Как можно понять из вышеприведенных результатов измерения, когда бессвинцовый припой, состоящий из Sn, Cu, Ni, Bi и Ge, подвергается воздействию тяжелой среды эксплуатации, то есть высокой температуры 150°С в течение длительного времени, предпочтительно, чтобы добавочное количество Bi составляло от 0,5 до 4,0 мас.%, а более предпочтительно, от 1,0 до 3,0 мас.%. В таком диапазоне добавочного количества Bi, как описано выше, даже в том случае, когда обработка старением выполняется в течение 500 час, может быть получена высокая прочность при растяжении. Кроме того, нет никаких значительных различий между прочностью при растяжении в том случае, когда обработка старением не выполняется, и прочностью при растяжении в том случае, когда обработка старением выполняется в течение 500 час, то есть может быть получена стабильная прочность при растяжении.
[0037] Кроме того, в случае Образца 10, в котором добавочное количество Bi составляет 5 мас.%, прочность при растяжении после обработки старением была более низкой, чем прочность при растяжении в том случае, когда обработка старением не выполнялась, как описано выше. Однако, поскольку прочность при растяжении Образцов 1 и 2, в которых Bi не добавлен, является более низкой, чем прочность при растяжении Образца 10 после выполнения процесса старения, добавочное количество Bi может составлять от 0,1 до 5,0 мас.%.
[0038] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, вызываемое изменением добавляемого количества Cu, в случае добавления Ge к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi.
[0039] В этом случае Ni, Bi и Ge содержатся в количестве 0,05 мас.%, 1,5 мас.% и 0,006 мас.% соответственно. Кроме того, Cu добавляется в количестве от 0,05 до 2,2 мас.%, а остаток – Sn. В дальнейшем для удобства объяснения образец, в котором добавлено 0,05 мас.% Cu, образец, в котором добавлено 0,1 мас.% Cu, образец, в котором добавлено 0,7 мас.% Cu, образец, в котором добавлено 2 мас.% Cu, и образец, в котором добавлено 2,2 мас.% Cu, будут упоминаться как «0,05Cu», «0,1Cu», «0,7Cu», «2Cu» и «2,2Cu» соответственно.
[0040] Эти образцы приготовили вышеописанным способом и выполняли обработку старением на приготовленных образцах при 150°С в течение 0 час и 500 час, и их прочность при растяжении измеряли вышеописанным способом.
[0041] Таблица 6
| A (0 ЧАС) |
Название образца | 0,05Cu | 0,1Cu | 0,7Cu | 2Cu | 2,2Cu |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 46,4 | 46,6 | 51,6 | 61,2 | 60,2 | |
| C (500 ЧАС) |
Название образца | 0,05Cu | 0,1Cu | 0,7Cu | 2Cu | 2,2Cu |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 44,7 | 45,4 | 52,7 | 60,9 | 57,6 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 96% | 97% | 102% | 100% | 96% |
[0042] Таблица 6 показывает результаты измерения прочности при растяжении образцов, имеющих различные добавленные количества Cu, как описано выше. Часть «A» Таблицы 6 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 6 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час. Кроме того, Фиг. 4 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов с различными добавочными количествами Cu.
[0043] Все образцы «0,05Cu» - «2,2Cu» имеют желаемый коэффициент изменения прочности выше 90% до и после старения. Однако, поскольку могут возникнуть такие проблемы, как увеличение так называемого выщелачивания Cu, не является предпочтительным, чтобы добавочное количество Cu составляло 0,05 мас.%. Вместе с тем, поскольку могут возникнуть такие проблемы, как повышение температуры жидкой фазы, образование усадочных раковин и т.п., не является предпочтительным, чтобы добавочное количество Cu составляло 2,2 мас.%.
[0044] Из вышеприведенного описания следует, что, когда к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi добавляется Ge, предпочтительно, чтобы в вышеуказанном составе добавочное количество Cu составляло от 0,1 до 2,0 мас.%.
[0045] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, вызываемое изменением добавляемого количества Ni, в случае добавления Ge к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi.
[0046] В этом случае Cu, Bi и Ge содержатся в количестве 0,7 мас.%, 1,5 мас.% и 0,006 мас.% соответственно, добавочно добавляется Ni в количестве от 0,005 до 0,55 мас.%, а остаток – Sn. В дальнейшем для удобства объяснения образец, в котором добавлено 0,005 мас.% Ni, образец, в котором добавлено 0,01 мас.% Ni, образец, в котором добавлено 0,05 мас.% Ni, образец, в котором добавлено 0,5 мас.% Ni, и образец, в котором добавлено 0,55 мас.% Ni, будут упоминаться как «0,005Ni», «0,01Ni», «0,05Ni», «0,5Ni» и «0,55Ni» соответственно.
[0047] Эти образцы приготовили вышеописанным способом и выполняли обработку старением на приготовленных образцах при 150°С в течение 0 час и 500 час, и их прочность при растяжении измеряли вышеописанным способом.
[0048] Таблица 7
| A (0 ЧАС) |
Название образца | 0,005Ni | 0,01Ni | 0,05Ni | 0,5Ni | 0,55Ni |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 52,7 | 51,5 | 51,6 | 55,5 | 56,1 | |
| C (500 ЧАС) |
Название образца | 0,005Ni | 0,01Ni | 0,05Ni | 0,5Ni | 0,55Ni |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 50,7 | 50,7 | 52,7 | 56,5 | 55,1 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 96% | 98% | 102% | 102% | 98% |
[0049] Таблица 7 показывает результаты измерения прочности при растяжении образцов, имеющих различные добавленные количества Ni, как описано выше. Часть «A» Таблицы 7 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 7 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час. Кроме того, Фиг. 5 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов с различными добавочными количествами Ni.
[0050] Все образцы «0,005Ni» - «0,55Ni» имеют желаемый коэффициент изменения прочности выше 90% до и после старения. Однако не является предпочтительным, чтобы добавочное количество Ni было малым, поскольку эффект подавления укрупнения интерметаллического соединения на границе слоев сплава может быть потерян, что будет вызывать трещины. Вместе с тем, не является предпочтительным, чтобы добавочное количество Ni превышало 0,5 мас.%, поскольку температура жидкой фазы может повыситься, что будет вызывать образование усадочных раковин.
[0051] Из вышеприведенного описания следует, что, когда к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi добавляется Ge, предпочтительно, чтобы в вышеуказанном составе добавочное количество Ni составляло от 0,01 до 0,5 мас.%.
[0052] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, вызываемое изменением добавляемого количества Ge, в случае добавления Ge к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi.
[0053] В этом случае Cu, Ni и Bi содержатся в количестве 0,7 мас.%, 0,05 мас.% и 1,5 мас.% соответственно. Кроме того, Ge добавляется в количестве от 0,0001 до 1 мас.%, а остаток – Sn. В дальнейшем для удобства объяснения образец, в котором добавлено 0,0001 мас.% Ge, образец, в котором добавлено 0,001 мас.% Ge, образец, в котором добавлено 0,006 мас.% Ge, образец, в котором добавлено 0,1 мас.% Ge, и образец, в котором добавлено 1 мас.% Ge, будут упоминаться как «0,0001Ge», «0,001Ge», «0,006Ge», «0,1Ge» и «1Ge» соответственно.
[0054] Эти образцы приготовили вышеописанным способом и выполняли обработку старением на приготовленных образцах при 150°С в течение 0 час и 500 час, и их прочность при растяжении измеряли вышеописанным способом.
[0055] Таблица 8
| A (0 ЧАС) |
Название образца | 0,0001Ge | 0,001Ge | 0,006Ge | 0,1Ge | 1Ge |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 52,4 | 52,7 | 51,6 | 59,0 | 79,4 | |
| C (500 ЧАС) |
Название образца | 0,0001Ge | 0,001Ge | 0,006Ge | 0,1Ge | 1Ge |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 50,7 | 51,5 | 52,7 | 52,9 | 55,3 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 97% | 98% | 102% | 90% | 70% |
[0056] Таблица 8 показывает результаты измерения прочности при растяжении образцов, имеющих различные добавочные количества Ge, как описано выше. Часть «A» Таблицы 8 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 8 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час. Кроме того, Фиг. 6 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов с различными добавочными количествами Ge.
[0057] Все образцы «0,0001Ge» - «0,1Ge» имеют желаемый коэффициент изменения прочности выше 90% до и после старения. Однако не является предпочтительным, чтобы добавочное количество Ge составляло 0,0001 мас.%, поскольку эффект предотвращения окисления может быть подавлен. В то же время, когда добавочное количество Ge составляет 1 мас.%, коэффициент изменения прочности до и после старения намного меньше, чем 90%.
[0058] Из вышеприведенного описания следует, что когда к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi добавляется Ge, предпочтительно, чтобы в вышеуказанном составе добавочное количество Ge составляло от 0,001 до 0,1 мас.%.
[0059] В то же время, поскольку ожидается, что эффект предотвращения окисления будет улучшаться по мере того, как добавочное количество Ge увеличивается, добавочное количество Ge может также составлять от 0,001 до 1,0 мас.%.
[0060] Далее будет подробно описано изменение прочности при растяжении, вызываемое изменением добавляемого количества In, в случае добавления In к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi.
[0061] В этом случае Cu, Ni, Bi и Ge содержатся в количестве 0,7 мас.%, 0,05 мас.%, 1,5 мас.% и 0,006 мас.% соответственно. Кроме того, In добавляется в количестве от 0 до 10 мас.%, а остаток – Sn. В дальнейшем для удобства объяснения образец, в котором добавлено 0 мас.% In, образец, в котором добавлено 0,1 мас.% In, образец, в котором добавлено 3 мас.% In, образец, в котором добавлено 4 мас.% In, образец, в котором добавлено 5 мас.% In, образец, в котором добавлено 6 мас.% In, образец, в котором добавлено 7 мас.% In, и образец, в котором добавлено 10 мас.% In, будут упоминаться как «0In», «0,1In», «3In», «4In», «5In», «6In», «7In» и «10In» соответственно.
[0062] Эти образцы приготовили вышеописанным способом и выполняли обработку старением на приготовленных образцах при 150°С в течение 0 час и 500 час, и их прочность при растяжении измеряли вышеописанным способом.
[0063] Таблица 9
| A (0 ЧАС) |
Название образца | 0In | 0,1In | 3In | 4In | 5In | 6In | 7In | 10In |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 51,6 | 51,4 | 56,7 | 57,9 | 62,0 | 66,1 | 67,5 | 67,3 | |
| C (500 ЧАС) |
Название образца | 0In | 0,1In | 3In | 4In | 5In | 6In | 7In | 10In |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (МПа) | 52,7 | 51,4 | 58,7 | 60,4 | 67 | 73,5 | 74,4 | 48,8 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 102% | 100% | 104% | 104% | 108% | 111% | 110% | 73% |
[0064] Таблица 9 показывает результаты измерения прочности при растяжении образцов, имеющих различные добавочные количества In (в дальнейшем называемых модифицированными индием образцами), как описано выше. Часть «A» Таблицы 9 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 9 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час. Кроме того, Фиг. 7 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов с различными добавочными количествами In.
[0065] Все модифицированные индием образцы, за исключением образца «10In», имеют желаемый коэффициент изменения прочности выше 90% до и после старения. Соответственно, можно также считать, что эффективное добавочное количество индия составляет от 0,1 до 7 мас.%.
[0066] Между тем, Таблица 10 показывает результаты измерения коэффициента удлинения модифицированных индием образцов. Часть «А» Таблицы 10 показывает результаты измерения коэффициента удлинения после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 10 показывает результаты измерения коэффициента удлинения после старения в течение 500 час, и коэффициент изменения удлинения является результатом, показывающим изменение коэффициента удлинения после старения в течение 500 часов в процентах (%). Кроме того, Фиг. 8 представляет собой график, суммирующий результаты измерения коэффициента удлинения вышеописанных модифицированных индием образцов.
[0067] Таблица 10
| A (0 ЧАС) |
Название образца | 0In | 0,1In | 3In | 4In | 5In | 6In | 7In | 10In |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (%) | 33 | 39 | 38 | 32 | 27 | 22 | 22 | 14 | |
| C (500 ЧАС) |
Название образца | 0In | 0,1In | 3In | 4In | 5In | 6In | 7In | 10In |
| РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ (%) | 37 | 37 | 35 | 35 | 32 | 26 | 21 | 24 | |
| КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ (C/A) | (%) | 112% | 95% | 92% | 109% | 119% | 118% | 95% | 171% |
[0068] Здесь коэффициент удлинения может быть получен с помощью следующего уравнения. В этом уравнении «δ» представляет собой коэффициент удлинения, «L0» - длину между точками замера до измерения прочности при растяжении, а «L» - длину между точками замера после измерения прочности при растяжении.
δ(%)=(L-L0)/L0×100
[0069] Кроме того, коэффициент удлинения вычисляли с использованием вышеприведенного уравнения путем отметки заданной длины (50 мм, L0) между точками замера на образце для испытания перед измерением прочности при растяжении и измерения длины (L) между точками замера во время совмещения частей разрушенного образца для испытания после измерения прочности при растяжении.
[0070] Как можно увидеть из Таблицы 10 и Фиг. 8, в диапазоне, в котором добавочное количество In составляет от 4 мас.% (4In) до 6 мас.% (6In), все образцы имеют стабильный коэффициент изменения удлинения, превышающий 100%. Таким образом, в этом диапазоне коэффициент удлинения улучшается после старения.
[0071] Другими словами, в таком диапазоне превращение может более легко произойти после старения, чем перед старением. Когда извне прикладывается удар, этот удар должен поглощаться за счет превращения, и прочность в целом увеличивается в некоторой степени. Следовательно, такое улучшение коэффициента удлинения может способствовать улучшению прочности.
[0072] Однако, когда добавочное количество In является чрезмерно большим, может уменьшиться температура, при которой начинается превращение.
[0073] Из вышеприведенного описания следует, что, когда к основному составу Sn-Cu-Ni-Bi добавляется In, предпочтительно, чтобы в вышеуказанном составе добавочное количество In составляло от 0,1 до 6 мас.%.
[0074] В то же время, поскольку ожидается, что по мере увеличения добавочного количества In температура жидкой фазы будет уменьшаться, а прочность увеличиваться, то добавочное количество In также может составлять от 0,1 до 10 мас.%.
[0075] Далее будет описано изменение прочности образца «SAC305», содержащего только Ag, Cu и Sn, без добавления в него Ni, Ge и Bi, а также образцов с основным составом Sn-Cu-Ni-Bi, в которых добавлены Ge, Sb, In, Ga, P, Co, Al, Ti или Ag (в дальнейшем называемые дополнительными элементами).
[0076] Таблица 11
[0077] Таблица 11 показывает результаты измерения прочности при растяжении образцов, в которых добавлен дополнительный элемент. Часть «A» Таблицы 11 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 0 час, а часть «C» Таблицы 11 показывает результат измерения прочности при растяжении после старения в течение 500 час. Кроме того, Фиг. 9 представляет собой график, суммирующий результаты измерения прочности при растяжении образцов, в которые был добавлен дополнительный элемент.
[0078] Кроме того, состав образцов, в которые был добавлен дополнительный элемент, показан в Таблице 12. Здесь, поскольку образец «SAC305» имеет тот же самый состав, что и образец «SAC305» (производства компании Nihon Superior Co., Ltd.) в вышеприведенной Таблице 4, а состав образца «+1,5Bi» (I) уже был показан в Таблице 2, их составы не будут представлены подробно.
[0079] Таблица 12
| Ge | Sb | In | Ga | P | Co | Al | Ti | Ag | |
| 0,001Ge(II) | 0,001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,1Ge(III) | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,1Sb(IV) | 0,006 | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 5Sb(V) | 0,006 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,1In(VI) | 0,006 | 0 | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10In(VII) | 0,006 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,001Ga(VIII) | 0,006 | 0 | 0 | 0,001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1Ga(IX) | 0,006 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,005P(X) | 0,006 | 0 | 0 | 0 | 0,005 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0,05Co(XI) | 0,006 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,05 | 0 | 0 | 0 |
| 0,01Al(XII) | 0,006 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,01 | 0 | 0 |
| 0,005Ti(XIII) | 0,006 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,005 | 0 |
| 1Ag(XIV) | 0,006 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Единица измерения: мас.% | |||||||||
Во всех Образцах II-XIV, показанных в Таблицах 11 и 12, Cu, Ni и Bi содержатся в количестве 0,7 мас.%, 0,05 мас.% и 1,5 мас.% соответственно. В дальнейшем для удобства объяснения описанное выше содержание Cu, Ni и Bi будет упоминаться как основной состав.
[0080] Кроме того, в Образцах II и III Ge дополнительно содержится в количестве 0,001 мас.% или 0,1 мас.% соответственно, в дополнение к вышеописанному основному составу, а остаток – Sn. В дополнение, Образцы IV-XIV содержат 0,006 мас.% Ge вместе с вышеописанным основным составом, а также дополнительно содержат дополнительные элементы.
[0081] Как можно увидеть из Фиг. 9 и Таблицы 11, только образцы «SAC305» и «10In» (VII) имеют коэффициент изменения прочности ниже 90% до и после старения. То есть было определено, что за исключением Образца VII дополнительный элемент и соответствующее каждому образцу добавочное количество сохраняют эффекты настоящего изобретения, то есть эффект улучшенной надежности после старения (улучшенной прочности при растяжении), обеспечивая уникальные эффекты благодаря дополнительным элементам.
[0082] Например, Ge и P обладают уникальным эффектом предотвращения окисления Sn и ингредиентов припоя благодаря оксидным пленкам. Ti и Ga обладают уникальными эффектами самоокисления и увеличения общей прочности. In обладает уникальными эффектами уменьшения температуры жидкой фазы и увеличения прочности, а Ag обладает уникальным эффектом увеличения прочности перед старением за счет дисперсионного твердения и упрочнения. Co обладает уникальным эффектом утончения слоя интерметаллического соединения, а Al обладает уникальными эффектами измельчения интерметаллического соединения, подавления уменьшения прочности после старения, а также самоокисления.
[0083] Таблица 13 показывает сравнение между прочностью при растяжении образца «SAC305» и прочностью при растяжении Образцов I-XIV до и после старения. Более конкретно, Таблица 13 показывает отношения прочности при растяжении Образцов I-XIV к прочности при растяжении образца «SAC305», а также отношения прочности при растяжении образца «SAC305» и Образцов II-XIV к прочности при растяжении Образца I в процентах (%). Другими словами, Таблица 13 показывает относительные прочности при растяжении по отношению к образцу «SAC305» и Образцу I до и после старения.
[0084] Таблица 13
| Сплав | ДО СТАРЕНИЯ | ПОСЛЕ СТАРЕНИЯ | ||
| СРАВНЕНИЕ С SAC305 | СРАВНЕНИЕ С SN1+1,5Bi | СРАВНЕНИЕ С SAC305 | СРАВНЕНИЕ С SN1+1,5Bi | |
| SAC305 | 100 | 93 | 100 | 67 |
| 1,5Bi | 107 | 100 | 148 | 100 |
| 0,001Ge | 109 | 102 | 145 | 98 |
| 0,1Ge | 123 | 115 | 149 | 100 |
| 0,1Sb | 109 | 102 | 147 | 99 |
| 5Sb | 134 | 125 | 181 | 122 |
| 0,1In | 107 | 100 | 144 | 97 |
| 10In | 140 | 131 | 137 | 93 |
| 0,001Ga | 105 | 98 | 145 | 98 |
| 1Ga | 130 | 121 | 202 | 136 |
| 0,005P | 105 | 98 | 150 | 101 |
| 0,05Co | 105 | 98 | 152 | 102 |
| 0,01Al | 104 | 97 | 146 | 98 |
| 0,005Ti | 109 | 102 | 152 | 103 |
| 1Ag | 124 | 116 | 157 | 106 |
| Единица измерения: мас.% | ||||
[0085] Как можно увидеть из Таблицы 13, все Образцы II-XIV имеют относительную прочность при растяжении 93% или более как до, так и после старения, в частности, Образцы V и IX имеют относительную прочность при растяжении более 120% как до, так и после старения. Из описанных выше результатов также видно, что в случае добавления вышеописанных дополнительных элементов эффекты настоящего изобретения могут быть сохранены, а также могут быть получены уникальные эффекты дополнительных элементов, как было описано выше.
[0086] Если они находятся внутри диапазона, в котором получаются эффекты настоящего изобретения, форма или эксплуатация бессвинцового припоя по настоящему изобретению, который имеет Sn-Cu-Ni-Bi в качестве основного состава, не ограничена, и бессвинцовый припой может использоваться для пайки в проточном припое или пайки расплавлением полуды. Бессвинцовый припой может иметь форму такого типа, как паяльная паста, трубчатый припой с канифолью, порошок, заготовка, а также шариковый припой, в соответствии с его применением, а также типа прутка для пайки в проточном припое.
Кроме того, настоящее изобретение также направлено на паяное соединение, которое получено с помощью бессвинцового припоя по настоящему изобретению, обработанного так, чтобы иметь различные формы.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0087] Настоящее изобретение представляет собой бессвинцовый припой, обладающий универсальностью с тем, чтобы не быть ограниченным видом продукта припоя, и поскольку уменьшение прочности соединения у паяного соединения является небольшим даже в состоянии, подвергнутом воздействию высокой температуры в течение длительного времени, сохраняется превосходная долгосрочная надежность паяного соединения. Соответственно, настоящее изобретение может широко применяться в приборах и устройствах с паяными соединениями, в которых протекает большой ток, в приборах и устройствах, подвергающихся воздействию высоких температур, или т.п., а также для низкотемпературной пайки электронных устройств.
Claims (10)
1. Бессвинцовый припой, содержащий, мас.%:
Sn 76,0-99,5;
Cu 0,1-2,0;
Ni 0,01-0,5;
Bi 0,1-5,0;
Ge от 0,0001 до менее 0,01;
неизбежные примеси - остальное.
2. Бессвинцовый припой по п. 1, отличающийся тем, что содержание Bi составляет от 0,5 до 4 мас.%.
3. Бессвинцовый припой по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание Bi составляет от 1 до 3 мас.%.
4. Паяное соединение, полученное с использованием бессвинцового припоя по любому из пп. 1-3.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014094277 | 2014-04-30 | ||
| JP2014-094277 | 2014-04-30 | ||
| JP2015004403 | 2015-01-13 | ||
| JP2015-004403 | 2015-01-13 | ||
| PCT/JP2015/062818 WO2015166945A1 (ja) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | 鉛フリーはんだ合金 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118008A Division RU2018118008A (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
| RU2018118007A Division RU2695791C2 (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016146520A3 RU2016146520A3 (ru) | 2018-05-30 |
| RU2016146520A RU2016146520A (ru) | 2018-05-30 |
| RU2662176C2 true RU2662176C2 (ru) | 2018-07-24 |
Family
ID=54358672
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118008A RU2018118008A (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
| RU2016146520A RU2662176C2 (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
| RU2018118007A RU2695791C2 (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118008A RU2018118008A (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118007A RU2695791C2 (ru) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Бессвинцовый припой |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10286497B2 (ru) |
| EP (2) | EP3708292A1 (ru) |
| JP (3) | JP5872114B1 (ru) |
| KR (1) | KR20160147996A (ru) |
| CN (3) | CN105339131A (ru) |
| AU (1) | AU2015254179B2 (ru) |
| BR (2) | BR112016024855B1 (ru) |
| CA (1) | CA2946994C (ru) |
| HK (1) | HK1259425A1 (ru) |
| MX (2) | MX2016014012A (ru) |
| MY (1) | MY188657A (ru) |
| PH (1) | PH12016502152B1 (ru) |
| RU (3) | RU2018118008A (ru) |
| SG (1) | SG11201608933SA (ru) |
| WO (1) | WO2015166945A1 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10286497B2 (en) * | 2014-04-30 | 2019-05-14 | Nihon Superior Co., Ltd. | Lead-free solder alloy |
| JP6788337B2 (ja) * | 2015-10-16 | 2020-11-25 | Ａｇｃ株式会社 | 接合用組成物 |
| JP6504401B2 (ja) * | 2015-11-05 | 2019-04-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | はんだ合金およびそれを用いた実装構造体 |
| CN105665956A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-15 | 徐宏达 | 一种用于钎焊铝及其合金的软钎料合金 |
| JP6755546B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2020-09-16 | 株式会社日本スペリア社 | 接合方法 |
| EP3381601B1 (en) * | 2016-09-13 | 2020-12-02 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Solder alloy, solder ball and solder joint |
| CN106825983B (zh) * | 2017-03-10 | 2020-05-05 | 南京达迈科技实业有限公司 | 一种SnAgSbNi系无铅焊锡合金及其制备方法和应用 |
| WO2018174162A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | 株式会社日本スペリア社 | はんだ継手 |
| ES2887361T3 (es) * | 2017-03-31 | 2021-12-22 | Senju Metal Industry Co | Aleación para soldadura, pasta para soldadura y unión de soldadura |
| WO2018235925A1 (ja) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Ａｇｃ株式会社 | 窓材、光学パッケージ |
| CN107671451A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-02-09 | 番禺得意精密电子工业有限公司 | 电连接器及其焊料 |
| US11123823B2 (en) * | 2017-11-08 | 2021-09-21 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Cost-effective lead-free solder alloy for electronic applications |
| JP7420363B2 (ja) * | 2018-03-06 | 2024-01-23 | 株式会社日本スペリア社 | はんだ継手 |
| JP7287606B2 (ja) * | 2018-08-10 | 2023-06-06 | 株式会社日本スペリア社 | 鉛フリーはんだ合金 |
| CN108994480A (zh) * | 2018-10-10 | 2018-12-14 | 云南锡业锡材有限公司 | 一种SnBiAgCu高可靠性无铅焊料合金 |
| CN109702374B (zh) * | 2019-02-13 | 2021-02-09 | 南昌大学 | 一种Sn-Cu-Ni-In无铅钎料合金及其制备方法 |
| EP3828294B1 (en) * | 2019-04-11 | 2022-11-16 | Nihon Superior Co., Ltd. | Lead-free solder alloy and solder joint part |
| CN110315238B (zh) * | 2019-07-31 | 2021-09-17 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种碳纳米管增强无铅钎料、其制备方法及其应用 |
| JP6912742B1 (ja) * | 2020-02-14 | 2021-08-04 | 千住金属工業株式会社 | 鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、およびはんだ継手 |
| TWI833132B (zh) * | 2020-11-19 | 2024-02-21 | 日商千住金屬工業股份有限公司 | 焊料合金、焊料球及焊料接頭 |
| KR20220091404A (ko) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 엠케이전자 주식회사 | 무연 솔더 합금, 그를 포함하는 솔더 페이스트, 및 그를 포함하는 반도체 부품 |
| JP2023060639A (ja) * | 2021-10-18 | 2023-04-28 | Tdk株式会社 | はんだ組成物および電子部品 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000190090A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-11 | Senju Metal Ind Co Ltd | 鉛フリ―はんだ合金 |
| RU2219030C1 (ru) * | 2002-05-27 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Припой для низкотемпературной пайки |
| RU2254971C2 (ru) * | 2000-11-16 | 2005-06-27 | Сингапур Асахи Кемикал Энд Соулдер Индастриз Птэ. Лтд. | Бессвинцовый припой |
| EP2277657A1 (en) * | 2008-04-23 | 2011-01-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Lead-free solder |
| JP2011251310A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Nippon Genma:Kk | 鉛フリーはんだ合金 |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879096A (en) | 1989-04-19 | 1989-11-07 | Oatey Company | Lead- and antimony-free solder composition |
| KR19980068127A (ko) * | 1997-02-15 | 1998-10-15 | 김광호 | 납땜용 무연 합금 |
| JP3152945B2 (ja) | 1998-03-26 | 2001-04-03 | 株式会社日本スペリア社 | 無鉛はんだ合金 |
| US6365097B1 (en) * | 1999-01-29 | 2002-04-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder alloy |
| JP3262113B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2002-03-04 | 富士電機株式会社 | はんだ合金 |
| JP3775172B2 (ja) | 2000-05-22 | 2006-05-17 | 株式会社村田製作所 | はんだ組成物およびはんだ付け物品 |
| US20030021718A1 (en) | 2001-06-28 | 2003-01-30 | Osamu Munekata | Lead-free solder alloy |
| US8216395B2 (en) | 2001-06-28 | 2012-07-10 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder alloy |
| US7172726B2 (en) * | 2002-10-15 | 2007-02-06 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder |
| JP4401671B2 (ja) | 2003-03-31 | 2010-01-20 | 千住金属工業株式会社 | 高温鉛フリーはんだ合金および電子部品 |
| GB2406101C (en) | 2004-10-27 | 2007-09-11 | Quantum Chem Tech Singapore | Improvements in ro relating to solders |
| GB2421030B (en) * | 2004-12-01 | 2008-03-19 | Alpha Fry Ltd | Solder alloy |
| JP2006255762A (ja) | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Uchihashi Estec Co Ltd | 電子部品用線状はんだ |
| TWI465312B (zh) | 2005-07-19 | 2014-12-21 | Nihon Superior Co Ltd | 追加供應用無鉛焊料及焊浴中之Ｃｕ濃度及Ｎｉ濃度之調整方法 |
| US8641964B2 (en) * | 2005-08-24 | 2014-02-04 | Fry's Metals, Inc. | Solder alloy |
| GB2431412B (en) * | 2005-10-24 | 2009-10-07 | Alpha Fry Ltd | Lead-free solder alloy |
| CN1788918A (zh) * | 2005-12-20 | 2006-06-21 | 徐振五 | 无铅环保焊料 |
| US20070172381A1 (en) | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Deram Brian T | Lead-free solder with low copper dissolution |
| CN100439028C (zh) * | 2007-01-24 | 2008-12-03 | 太仓市南仓金属材料有限公司 | 一种无铅软钎锡焊料 |
| WO2009013114A1 (de) | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Inventio Ag | Verfahren zur ermittlung der geschwindigkeit einer aufzugskabine und eine steuereinheit zur durchführung dieses verfahrens |
| CN101214591B (zh) * | 2008-01-18 | 2010-11-24 | 重庆工学院 | 一种电子微连接使用的低银亚共晶Sn-Cu-Ag无铅钎料 |
| JP5249958B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2013-07-31 | 株式会社日本スペリア社 | Ｎｉを含む無鉛はんだのＮｉ濃度調整法 |
| KR101318454B1 (ko) * | 2008-04-23 | 2013-10-16 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | 수축공이 억제된 납프리 땜납 합금 |
| CN101585119A (zh) * | 2009-02-26 | 2009-11-25 | 郴州金箭焊料有限公司 | 抗氧化低银无铅焊料合金 |
| JP4787384B1 (ja) * | 2010-10-29 | 2011-10-05 | ハリマ化成株式会社 | 低銀はんだ合金およびはんだペースト組成物 |
| CN103476541B (zh) * | 2011-04-15 | 2016-12-28 | 日本斯倍利亚社股份有限公司 | 无铅软钎料合金 |
| JP2013000744A (ja) | 2011-06-10 | 2013-01-07 | Nihon Superior Co Ltd | 鉛フリーはんだ合金及び当該はんだを用いたはんだ接合部 |
| JP2013252548A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Nihon Almit Co Ltd | 微細部品接合用のソルダペースト |
| WO2014002304A1 (ja) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | ハリマ化成株式会社 | はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
| JP5238088B1 (ja) * | 2012-06-29 | 2013-07-17 | ハリマ化成株式会社 | はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
| US8875253B2 (en) * | 2012-07-03 | 2014-10-28 | Facebook, Inc. | Trust metrics on shared computers |
| CN103889644B (zh) | 2012-10-09 | 2019-12-31 | 阿尔法组装解决方案公司 | 高温可靠的无铅并且无锑的锡焊料 |
| TWI460046B (zh) | 2012-11-12 | 2014-11-11 | Accurus Scient Co Ltd | High strength silver-free lead-free solder |
| CN103008904B (zh) * | 2012-11-28 | 2015-04-08 | 一远电子科技有限公司 | 一种SnCuNiGaGeIn系无银无铅焊料合金 |
| TWI576195B (zh) | 2013-05-03 | 2017-04-01 | Accurus Scientific Co Ltd | High temperature resistant high strength lead free solder |
| US10286497B2 (en) * | 2014-04-30 | 2019-05-14 | Nihon Superior Co., Ltd. | Lead-free solder alloy |
-
2015
- 2015-04-28 US US14/901,638 patent/US10286497B2/en active Active
- 2015-04-28 BR BR112016024855-4A patent/BR112016024855B1/pt active IP Right Grant
- 2015-04-28 CN CN201580001155.XA patent/CN105339131A/zh active Pending
- 2015-04-28 AU AU2015254179A patent/AU2015254179B2/en active Active
- 2015-04-28 CA CA2946994A patent/CA2946994C/en active Active
- 2015-04-28 MX MX2016014012A patent/MX2016014012A/es unknown
- 2015-04-28 MY MYPI2016001916A patent/MY188657A/en unknown
- 2015-04-28 CN CN201810326161.8A patent/CN108515289A/zh active Pending
- 2015-04-28 EP EP20170413.7A patent/EP3708292A1/en active Pending
- 2015-04-28 RU RU2018118008A patent/RU2018118008A/ru not_active Application Discontinuation
- 2015-04-28 RU RU2016146520A patent/RU2662176C2/ru active
- 2015-04-28 KR KR1020167033604A patent/KR20160147996A/ko active Search and Examination
- 2015-04-28 SG SG11201608933SA patent/SG11201608933SA/en unknown
- 2015-04-28 RU RU2018118007A patent/RU2695791C2/ru active
- 2015-04-28 WO PCT/JP2015/062818 patent/WO2015166945A1/ja active Application Filing
- 2015-04-28 JP JP2015524557A patent/JP5872114B1/ja active Active
- 2015-04-28 BR BR122021001612-7A patent/BR122021001612B1/pt active IP Right Grant
- 2015-04-28 CN CN202111526384.7A patent/CN114161023A/zh active Pending
- 2015-04-28 EP EP15785689.9A patent/EP3138658B1/en active Active
- 2015-12-03 JP JP2015236930A patent/JP6339993B2/ja active Active
-
2016
- 2016-04-08 JP JP2016078295A patent/JP2016129908A/ja active Pending
- 2016-10-25 MX MX2021000260A patent/MX2021000260A/es unknown
- 2016-10-27 PH PH12016502152A patent/PH12016502152B1/en unknown
-
2019
- 2019-01-31 HK HK19101829.4A patent/HK1259425A1/zh unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000190090A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-11 | Senju Metal Ind Co Ltd | 鉛フリ―はんだ合金 |
| RU2254971C2 (ru) * | 2000-11-16 | 2005-06-27 | Сингапур Асахи Кемикал Энд Соулдер Индастриз Птэ. Лтд. | Бессвинцовый припой |
| RU2219030C1 (ru) * | 2002-05-27 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Припой для низкотемпературной пайки |
| EP2277657A1 (en) * | 2008-04-23 | 2011-01-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Lead-free solder |
| JP2011251310A (ja) * | 2010-06-02 | 2011-12-15 | Nippon Genma:Kk | 鉛フリーはんだ合金 |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2662176C2 (ru) | Бессвинцовый припой | |
| JP4225165B2 (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| US6156132A (en) | Solder alloys | |
| WO2018174162A1 (ja) | はんだ継手 | |
| JP3684811B2 (ja) | 半田および半田付け物品 | |
| EP3590652B1 (en) | Solder alloy, solder junction material, and electronic circuit substrate | |
| JP5784109B2 (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| JP7287606B2 (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| EP4299238A2 (en) | Low-silver tin based alternative solder alloy to standard sac alloys for high reliability applications | |
| JP6688417B2 (ja) | はんだ接合方法 | |
| WO2007014530A1 (fr) | Alliage de brasage sans plomb contenant un systeme sn-ag-cu-ni-al | |
| EP3707286B1 (en) | High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments | |
| Kemasan | Effect of bismuth additions on wettability, intermetallic compound, and microhardness properties of Sn-0.7 Cu on different surface finish substrates | |
| JP4348212B2 (ja) | Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ合金 | |
| JP3700668B2 (ja) | 半田および半田付け物品 | |
| KR100666007B1 (ko) | 필름콘덴서용 틴징크 솔더 와이어 | |
| JP2011230170A (ja) | 高温鉛フリーはんだ材料 | |
| CA2541637A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), phosphorus (p) and rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la) |