TWI238094B - Soldering method and solder alloy for additional supply - Google Patents

Description

1238094 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於錫焊方法與錫焊合金，特別是關於一邊 管理熔融銲錫（molten solder)內的氧化物抑制元素的濃 度一邊進行之錫焊方法與在該熔融銲錫用來補給銲錫的錫 焊合金。 【先前技術】 在於電子機器類，當將電子零件安裝於印刷配線基板 時，使用錫焊合金。考量對電子零件或印刷配線基板的熱 影響、作業性及接合後的可靠性，使用各種組合的錫焊合 金。 可舉出使用熔融銲錫的流動錫焊（flow soldering ) 法的代表例作爲使用這些錫焊合金的錫焊方法。 流動錫焊法是在搭載有電子零件的配線基板的單面全 區域塗佈焊劑後，進行預備加熱後使印刷配線基板的單面 接觸於已熔融的熔融銲錫，進行錫焊的方法。在近年，特 別在成本重視的大量生產上，一般以波焊方法作爲對印刷 配線基板的安裝方法。此方法是使用噴嘴，將熔融銲錫射 流，產生穩定的熔融銲錫波，將印刷配線基板接觸於該波 的頂上之方法。 然而，在進行錫焊作業時，會產生幾種的錫焊缺陷， 即不沾錫、搭橋短路、空隙等。特別是在流動錫焊法，由 於經常射流銲錫，故，由射流噴嘴流出的銲錫會朝噴嘴周 8 (2) 1238094 邊的熔融銲錫的靜止部落下。在此銲錫流的 產生亂流，產生捲入氧之氧化物也就是所謂 渣堆積於噴嘴附近時，會產生：妨礙熔融銲 ，或受到銲錫波所捲入的浮渣的一部分附著 造成錫焊缺陷之虞，需要定期地除去堆積於 的浮渣。 同樣的浮渣的產生是即使在使用靜止熔 時也如披覆尿烷銅線的錫焊時，在氧化環境 錫焊時可看見。 當如此的浮渣發生量多時，前述之除去 用或廢棄的銲錫量增加，週轉資金上升。因 進行銲錫槽的維修，使成本降低，而期望減 由於無鉛銲錫材料本身高成本，故，更 低浮渣。 爲了減低浮渣，使用添加有可抑制氧化 用合金作爲來自於錫焊合金側的解決手段。 素的代表例爲p。p是具有利用積極地與氧 焊合金的主要構成成分之s η或Pb的氧化之 P的抑制氧化效果是所謂的犧牲氧化， 渣連結。P是選擇性地氧化後在浮渣中濃化 一同排出銲錫槽。因此，錫焊合金中的P， 素減少，最終會消失。 由於當錫焊合金中的抑制氣化兀素消失 效果也會消失，故，浮渣發生量增加，不僅 落下領域，會 的浮渣。當浮 錫波的穩定性 於印刷基板， 熔融銲錫表面 融鲜錫的情況 下進行高溫的 浮渣所需的費 此，爲了容易 低此浮渣。 被強力要求減 的元素之脫氧 該抑制氧化元 反應來抑制錫 效果。 結果與抑制浮 ，然後與浮渣 即抑制氧化元 時，抑制浮渣 廢棄銲錫量增 ,9 (3) 1238094 加，且會產生引起浮渣之錫焊缺陷，使得總不良率增加， 會有帶來週轉資金上升之虞。 如此，在以往技術於熔融銲錫中添加P也爲眾所皆知 。但，對熔融銲錫的P之供給是由於使用含有較熔融銲錫 內的錫焊合金中的預定P濃度高出非常多的濃度（例如： P : 0.〇5%〜3% )的P之脫氧用合金，故，即使添加少量 的脫氧用合金，也無法避免補給時的熔融銲錫之P含有量 的大幅變動（參照日本特開昭5 4 - 8 4 8 1 7號公報）。 除此之外，也可看到含有P S 5 0 p p m的錫焊合金的例 子（參照日本特開昭5 5 -75 893號公報）、含有P : 〇·1〜 1 %的例子（日本特開平1 1 - 3 3 3 5 8 9號公報），但，這些並 非對熔融銲錫供給用者。 然而，關於抑制氧化元素Ρ，以往是利用注意Ρ濃度 ，估計銲錫槽內的銲錫中的Ρ濃度已減少時投入少量的Ρ 濃度高之錫焊合金，來恢復銲錫槽內的銲錫中的Ρ濃度。 另一方面，在銲錫槽，由於進行大量印刷基板的錫焊 ，故，銲錫槽內的錫焊合金是附著於印刷基板上被取出槽 外，而逐漸減少。以往，此銲錫槽內的錫焊合金所減少的 部分之供給是以不含有Ρ之錫焊合金來進行。即，Ρ濃度 的減少量及錫焊合金的減少量是個別管理。 又，在上述的情況，當構成該熔融銲錫的銲錫合金已 經含有Ρ的情況時，可考慮以相同的錫焊合金作爲補給用 錫焊合金來使用，這是相當於供給與預先塡充在銲錫槽內 的錫焊合金相同濃度的ρ含有量之錫焊合金。但，在流動 -10- (4) 1238094 錫焊法的情況，由於熔融銲錫內的P消費量大，故，以供 給與熔融銲錫的錫焊合金相同濃度的P量的錫焊合金，是 無法補充P消耗部分。 因此，即使在這種情況時，與前述相同地，對銲錫槽 內的熔融銲錫中之P含有量的減少，投入少量的P濃度高 之脫氧用合金，來恢復槽內的熔融銲錫中之p濃度。 在以往，的確在熔融銲錫內的抑制氧化元素被消耗的 情況，如前所述，進行供給相當於被消耗掉的部分的量之 抑制氧化元素。例如，每天，或一個月2〜4次等定期地 對熔融銲錫內供給將抑制氧化元素調整成高濃度後的脫氧 用合金，來調整熔融銲錫內的抑制氧化元素濃度。 但，這個時候的調整作業是需要進行脫氧用合金的投 入量的秤量、對槽內的投入與一定時間的攪拌、以及調整 後的槽內濃度的確認等之繁雜的作業。 【發明內容】 【發明揭示】 本發明的目的是在於提供一種錫焊方法，此方法是在 於例如流動錫焊法，當熔融銲錫內的錫焊合金的氧化造成 問題的情況時，抑制熔融銲錫內的銲錫合金的氧化的方法 〇 本發明的另一目的是提供一種：爲了有效地抑制如上 所述的熔融銲錫內之錫焊合金的氧化，能夠謀求p等的抑 制氧化元素的供給量之穩定化的熔融銲錫供給用的錫焊合 -11 (5) 1238094 金。 在以流動錫焊法所消耗的錫焊合金，有隨著進行錫焊 而附著於印刷基板後被取出槽外的部分、與當作浮渣被排 出銲錫槽的部分，這些的合計量之消耗量即相當於減少量 的錫焊合金被供給至熔融銲錫內。 此供給手段是使用粒狀銲錫、棒狀銲錫或線狀銲錫， 爲了控制銲錫槽內的液面而閒歇地供給。此時，若以對銲 錫槽供給追加錫焊合金能夠經常將熔融銲錫內的P量保持 一定的話，則不需要爲了調整p量而追加地投入含有p之 脫氧用合金。 在此，本發明者們是根據前述P的犧牲氧化比較熔融 銲錫的減少比率，而著眼於：P之抑制氧化元素的減少比 率大的情事、當P量的變定大時則對接合銲錫的機械特性 之影響大的情事、及當錫焊的作業條件一定時則抑制氧化 元素的氧化量即減少量形成較一定的情事。 又，如以往，當在適當時期以含有P的脫氧用合金的 形態供給抑制氧化元素時，熔融銲錫組成變動，隨此，抑 制氧化元素的減少量也大大地變動。 因此，在考量抑制氧化元素及因應需要除去銅後之合 金組成的情況時，利用以與錫焊合金的當初組成相同組成 的錫焊合金作爲供給用錫焊合金使用，即使根據熔融銲錫 的錫焊合金的減少量決定追加投入時期，也可儘可能地減 少熔融銲錫的變動，特別是減小抑制氧化元素的含有量的 減少。 12 (6) 1238094 且，本發明者們是著眼於Sn-Ag系及Sn-Ag-Cu系錫 焊合金，進一*步重複檢討的結果’得知：通常’在以流動 錫焊法使用這些的錫焊合金的情況時，在錫焊合金含有 3 〇 p p m程度之作爲抑制氧化元素的P，這時，即使作爲熔 融銲錫，若含有1 〇〜2 0 p p m程度的話’即可有效率地防 止產生浮渣及該浮渣所引起的缺陷，因此，使用含有60 〜lOOppm的p之供給用錫焊合金作爲供給用錫焊合金即 可。 在此，本發明是如下所述： (1 ) 一種錫焊方法，是使用添加有抑制氧化元素的 熔融銲錫來進行的錫焊方法，其特徵爲：此方法是由： 除了前述抑制氧化元素以外，以與熔融銲錫的合金組 成相同的合金組成且含有該抑制氧化元素的錫焊合金作爲 供給用錫焊合金的要件； 求出在錫焊作業中的熔融銲錫內之前述抑制氧化元素 的減少速度的要件；然後， 隨著錫焊作業的進行，將含有與在前述減少速度所消 耗的抑制氧化元素的減少量相等或較其更多的該抑制氧化 元素之供給用錫焊合金供給至前述熔融銲錫的要件所構成 5 一邊將熔融銲錫中的前述抑制氧化元素的濃度管理在 預定範圍內，一邊進行錫焊。 (2 ) —種錫焊方法，是使用添加有抑制氧化元素的 熔融銲錫來進行的錫焊方法，其特徵爲：此方法是由： _ 13 _ (7) 1238094 構成熔融銲錫的錫焊合金爲含有銅作爲合金成分之無 鉛錫焊合金的要件； 除了前述抑制氧化元素及銅以外，以與熔融銲錫的合 金組成相同的合金組成且含有該抑制氧化元素的錫焊合金 作爲供給用錫焊合金的要件； 求出在錫焊作業中的熔融銲錫內之前述抑制氧化元素 的減少速度的要件；然後， 隨著錫焊作業的進行，將含有與在前述減少速度所消 耗的抑制氧化元素的減少量相等或較其更多的該抑制氧化 元素之供給用錫焊合金供給至前述熔融銲錫的要件所構成 一邊將熔融銲錫中的前述抑制氧化元素的濃度管理在 預定範圍內，一邊進行錫焊。 (3 )就上述（1 )所記載的錫焊方法，前述供給用錫 焊合金之抑制氧化元素是作爲熔融銲錫中的抑制氧化元素 之目標濃度的2至6倍之濃度。 (4 )就上述（2 )所記載的錫焊方法，前述供給用錫 焊合金之抑制氧化元素是作爲熔融銲錫中的抑制氧化元素 之目標濃度的2至6倍之濃度。 (5 )就上述（1 )至（3 )所記載的錫焊方法，前述 抑制氧化元素是由P、Ge、Ga、及C e所構成的群中所選 出的1種以上之元素。 (6 ) —種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至由含 有Sn與Ag的錫焊合金所構成的熔融銲錫中，其特徵爲 -14. -100 (8) 1238094 :該合金爲含有Sn與Ag的錫焊合金，且含有6〇, 質量p p m的P。 (7 ) —種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至 有Sn與Ag與Cu的錫焊合金所構成的熔融銲錫中， 徵爲：該合金爲含有Sn與Ag與Cu的錫焊合金，且 60〜100質量ppm的P。 (8 ) —種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至 有 Ag: 2.5〜3.5% 、Cu : 0.2〜0.9%的錫焊合金所構 熔融銲錫中，其特徵爲··該合金爲含有在質量％爲 2.5〜3.5% 、Cu: 0.2〜0.9%的錫焊合金，且含有 100質量ppm的P。 在於本發明，供給用錫焊合金是亦可在例如，粒 棒狀或線狀錫焊合金的形態下供給至熔融銲錫。 根據本發明的話，能僅以隨著熔融銲錫的減少追 入上述的供給用錫焊合金，省略了以往之繁雜作業， 是省略了，定期地將調整成高濃度的抑制氧化元素之 用錫焊合金供給至熔融銲錫內而調整熔融銲錫的濃度 業，能夠以每天平常的作業，自動地將熔融銲錫內的 氧化元素的濃度保持一定，達到不需維修地恆久地管 制氧化元素的濃度。利用此方法，能夠避免熔融銲錫 抑制氧化元素消失，恆久地維持抑制浮渣效果，可穩 確保流動錫焊法之錫焊品質。 若根據本發明的話，最初，預先由添加有預定濃 即目標濃度的P量之錫焊合金來構成熔融銲錫，能掌 由含 其特 含有 由含 成的 Ag ·· 6 0〜 狀、 加投 也就 脫氧 之作 抑制 理抑 內的 定地 度， 握在 .15 . 1238094 Ο) 錫焊作業中之溶融銲錫中的P減少速度並且補充在該P減 少速度的p減少量而保持P的目標濃度地製作較該目標濃 度高出例如2〜6倍濃度之含有P的錫焊合金，可將該錫 焊合金供給至欲補充隨著錫焊作業所減少的錫焊合金量之 熔融銲錫。 且，若根據本發明的話，由於供給至熔融銲錫中之粒 狀、棒狀或線狀的錫焊合金的p濃度是被設定成對補充p 的消耗量必要且充分的量，故，能夠省略以往之將過剩地 含有高濃度的p之脫氧用錫焊合金定期地供給至熔融銲錫 內來調整熔融銲錫內的p濃度之繁雜的作業，能僅以將供 給用錫焊合金供給至熔融銲錫的每天平常之作業，自動地 將熔融銲錫內的p量保持一定，不需維修地達到恆久地管 理熔融銲錫的P量。 本發明之最廣泛的意思，是使用含有抑制氧化元素的 熔融銲錫來進行錫焊的方法，其特徵爲：由利用將供給用 錫焊合金供給至前述熔融銲錫，來補充隨著進行錫焊作業 所減少的熔融銲錫並且補充前述抑制氧化元素的消耗量所 構成，前述供給用錫焊合金的合金組成是除了前述抑制氧 化元素之外，具有相同的合金組成，且該供給用錫焊合金 是包含有與前述消耗量相同或該消耗量以上的量之前述抑 制氧化元素。 因此，若根據本發明的話，由於可避免熔融銲錫內的 P量消失，而恆久地維持抑制浮渣效果，故，能穩定確保 流動錫焊法、特別是波焊法之錫焊品質。 16 (10) 1238094 【實施方式】 在於本發明，使用於供給用錫焊合金之抑制氧化元素 是指具有利用積極地與氧反應來抑制錫焊合金的主要構成 成分的氧化之效果的元素。例如有P、G a、G e、C e等的 元素作爲此抑制氧化元素。 本發明是在於使用熔融銲錫的流動錫焊法，一邊供給 錫焊合金給熔融銲錫，一邊儘可能地將熔融銲錫內的抑制 氧化元素的含有量保持在一定的方法。 因此，熔融銲錫內的錫焊合金的組成、與追加供給至 熔融銲錫的錫焊合金，即供給用錫焊合金的組成是除了抑 制氧化元素以外，其餘基本上相同，但，當在進行錫焊中 特定元素的含有量增加的情況時，亦可供給完全不含有增 加的該元素、或含有較預定的含有量少的量之該元素的錫 焊合金。 例如，在構成銲錫槽內的熔融銲錫的錫焊合金爲Sn-Ag-Cu-P的情況時，當以此錫焊合金錫焊多數個印刷基板 時，會有：由印刷基板的領域Cu會一點一點地熔出至熔 融銲錫中，使熔融銲錫的Cu含有量形成較目標含有量多 的情形。其結果，在熔融銲錫中出現針狀的CuSn金屬間 化合物，使錫焊部與錫焊部之間短路，或使液相線溫度上 升而使錫焊性變壞。 如此，在進行錫焊時，在熔融銲錫中Cu增加的情況 ，供給至熔融銲錫的錫焊合金是亦可使用完全不含有Cu 、或含有較目標之Cu含有量少量的Cu的錫焊合金。在 17 (11) 1238094 此情況，抑制氧化元素的濃度也是補充該減少量，而保持 目標之一定濃度。 本發明所適應的錫焊合金是若爲塡充於銲鍚槽來構成 熔融銲錫，且可進行流動錫焊法之錫焊者的話，不論是何 種錫焊合金均可。例如，除了以往所使用的Sn-Pb錫焊合 金之外’亦可爲以Sn爲主成分之無船錫焊合金（Sn-Ag、 Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Bi、Sn-Zn)等。在這些的錫焊合 金中，也能夠添加1種以上的Ni、Co、Fe、Cr、Mo等作 爲強度改善元素，且亦可添加1種以上的Bi、In、Zn等 作爲融點降低元素。 本發明的各實施形態之操作順序是如下所述。 即，若根據本發明的1形態的話，除了抑制氧化元素 以外，使用相同合金組成的錫焊合金，以下述的順序供給 補充抑制氧化元素的消耗量所需且充分的量到熔融銲錫。 ① 預先將含有目標濃度的抑制氧化元素之錫焊合金熔 解塡充於銲錫槽內，形成熔融銲錫。 ② 進行1〜2週程度的錫焊作業，掌握熔融銲錫之抑 制氧化元素的減少速度及熔融銲錫的減少速度。 ③ 掌握到投入時的抑制氧化元素的減少量，算出相當 於該減少量的供給量。 ④ 掌握熔融銲錫之錫焊合金的減少量，決定補充該減 少量的量之錫焊合金的供給量，由抑制氧化元素的前述供 給量，求出該時的前述抑制氧化元素的濃度，準備與該濃 度相等或該濃度以上的濃度之抑制氧化元素之外，另準備 -18 - (12) 1238094 與錫焊合金當初的組成相同之供給用錫焊合金。 ⑤在銲錫槽運轉中，將在④所準備的供給用錫焊合金 供給至熔融銲錫，來將熔融銲錫內的抑制氧化元素的濃度 調整在預定濃度範圍（恢復成在①所設定的目標濃度）。 其次，具有下述的形態，作爲本發明的變形例。 此形態是關於錫焊合金含有銅的情況者，若根據此形 態的話，除了抑制氧化元素及銅以外，使用相同合金組成 的錫焊合金，以下述的順序供給補充抑制氧化元素的消耗 量所需且充分的量到熔融銲錫。 ① 預先將含有目標濃度的抑制氧化元素之含有Cu的 錫焊合金熔解塡充於銲錫槽內，形成熔融銲錫。 ② 進行1〜2週程度的錫焊作業，掌握抑制氧化元素 的減少速度及熔融銲錫的減少速度。 ③ 掌握平均預定期間的熔融銲錫及抑制氧化元素的減 少量，分別算出該平均預定期間的熔融銲錫及抑制氧化元 素的供給量。由分別算出的供給量決定供給用錫焊合金之 抑制氧化元素的濃度，準備與該濃度相等或該濃度以上的 濃度之抑制氧化元素之外，另準備除了 Cu以外之與錫焊 合金當初的組成相同之供給用錫焊合金。當然’在來自於 印刷基板的領域之Cu的熔出量少的情況時，亦可準備含 有補充來自熔融銲錫的Cu的減少量之量的Cu之供給用 錫焊合金作爲前述供給用錫焊合金。 ④ 在銲錫槽運轉中，在經過上述預定期間後，將在③ 所準備的供給用錫焊合金供給至熔融銲錫，以防止熔融銲 _ 19 _ (13) 1238094 錫內的抑制氧化元素的濃度降低至目標濃度以下。 在本發明的另一變形例，在供給供給用錫焊合金時， 亦可考量到次回供給爲止的熔融銲錫的減少量，來決定該 供給量。 在於本發明，供給用錫焊合金之對熔融銲錫的供給時 期是考量熔融銲錫的減少量、銲錫槽的容量等，再適當地 決定即可。 本發明是亦可預先準備含有目標濃度的2至6倍濃度 的供給用錫焊合金的抑制氧化元素濃度之錫焊合金，再將 其適當量地供給。 若根據本發明的話，如上所述，能穩定地管理熔融銲 錫內的抑制氧化元素。 關於其效果，主要是以流動錫焊法爲例加以說明，但 ，即使爲在超過3 00 °C的高溫環境下使用靜止熔融銲錫來 進行錫焊的方法、例如披覆尿烷銅線的錫焊方法等，由於 熔融銲錫形成高溫而抑制氧化元素的消耗明顯且大，本發 明適用在如此的錫焊方法，其效果是非常顯著。 且，由別的觀點，本發明是一種供給用無鉛錫焊合金 ，用來供給至由含有Sn與Ag的錫焊合金所構成的熔融 銲錫中，其特徵爲：在於使用熔融銲錫的流動錫焊法，一 邊將錫焊合金供給至由含有S η與Ag的S η基錫焊合金所 構成的熔融銲錫，一邊將熔融銲錫內的Ρ含有量保持成一 定而使用的含有Sn與Ag的Sn基錫焊合金，且爲含有60 〜100質量ppm的P。 20 _ (14) 1238094 在本發明，熔融銲錫內的錫焊合金的構成元素、與供 給至熔融銲錫的錫焊合金的構成元素是除了抑制氧化元素 以外’基本上其餘的是相同，但，亦可如前所述，在進行 錫焊中特定元素的含有量增加的情況時，供給完全不含有 增加的該元素、或含有較預定的含有量少的量之該元素的 錫焊合金。 在於本發明之對熔融銲錫供給之供給用錫焊合金，由 於當P含有量少於60PPm時無法補充相當於隨著熔融銲 錫的射流運轉之P消耗部分的P量而熔融銲錫內的P量減 少，故無法穩定地保持熔融銲錫內的 P量。當多於 1 OOppm時會有作爲錫焊合金本身的特性之可濕性降低的 傾向。因此，誤將P量超過1 0 0 p p m的錫焊合金使用於初 期投入用途的情況時，會有：產生隨著可濕性降低所引起 之錫焊缺陷，使得總不良率增加而造成週轉資金上升之虞 。故，在於本發明，供給用錫焊合金的P量之上限爲 1 0 0 p p m 〇 即，本發明是對熔融銲錫供給供給用錫焊合金，但採 取即使誤使用於初期投入用途的情況時也能無障礙地使用 的熔融銲錫內的p量之上限。 本發明的上述形態之構成熔融銲錫的無鉛錫焊合金是 在Sn-Ag系或Sn-Ag-Cu系合金中含有P的合金，對Sn 中的Ag、Cu的適當的含有量是在質量％ ’人§爲2.5〜3.5 % ，Cu爲0.2〜0.9% 。Ag及Cu的質量％不論是較則述 範圍多或少，由於熔融銲錫的液相線溫度被提起而溶融溫 _21i_ (15) 1238094 度領域變廣，故會有容易產生錫焊缺陷，在進行錫焊作業 時帶來困難之虞，不適合流動錫焊法。 【實施例】 (實施例1 ) 本例之實施的具體順序是如下所述： ① 將適合於熔融銲錫的抑制氧化的含有p之無鉛錫焊 合金的Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.0〇3P錫焊合金熔解塡充於銲錫 槽內形成熔融銲錫（質量：3 3 0 kg )。 ② 求出運轉1 2天間的銲錫槽之熔融銲錫的減少量， 即錫焊合金的供給量與P濃度的減少速度。

Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.003P錫焊合金的對熔融銲錫之總 計供給量：220 kg 運轉1 2天後的熔融銲錫之P濃度：0% ③ 求出將1 2天平均化後的1天之抑制氧化元素的減 少量，算出分別相當於這些減少量的供給量’決定供給用 錫焊合金之P濃度後，製作該錫焊合金。 錫焊合金供給量 ：2 0 kg /天 P減少量 ：2 g /天

供給用錫焊合金的P濃度：lOOppm 供給用錫焊合金 ：Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.001P ④ 使用用來收容由P含有量〇 . 〇 〇 3 %的前述錫焊合金 所構成的熔融銲錫之銲錫槽，進行印刷基板的錫焊作業， 當銲錫槽內的錫焊合金減少時，爲了補充該減少量，隨時 -22- (16) 1238094

對銲錫槽內供給供給用錫焊合金：Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.001P 。在第1 2天，測定熔融銲錫內的錫焊合金的P濃度之結 果，P濃度爲0.003P% 。 (實施例2 ) 在本實施例，顯示供給未含有Cu的錫焊合金作爲供 給用錫焊合金的情況。 ① 將適合於熔融銲錫的抑制氧化的含有P之無鉛錫焊 合金的Sn-3.0Ag-0.0〇3P錫焊合金熔解塡充於銲錫槽內形 成熔融銲錫（質量：3 3 0 kg )。 ② 求出運轉9天間的銲錫槽之熔融銲錫的減少量，即 錫焊合金的供給量與P濃度的減少速度。在本實施例，除 了 P以外的供給用錫焊合金的組成爲Sn-3.0Ag。

Sn_3.0Ag-0.003P錫焊合金的對熔融銲錫之總計供給 量：90 kg 運轉12天後的熔融銲錫之P濃度：0% ③ 掌握將9天平均化後的1天之熔融銲錫的減少量與 抑制氧化元素的減少量，算出分別相當於這些減少量的供 給量，設定供給用錫焊合金之P濃度後，製作該錫焊合金 〇 錫焊合金供給量 ：1 0 kg /天 P減少量 ：1.4g/天

供給用錫焊合金的P濃度：l7〇Ppm 供給用錫焊合金 ：Sn-3.0Ag_0.017P -23- (17) 1238094 ④使用用來收容由p含有量〇.〇〇3%的前述錫焊合金 所構成的熔融銲錫之銲錫槽，在9天中進行印刷基板的錫 焊作業’當靜錫槽內的錫焊合金減少時，爲了補充該減少 量，隨時對銲錫槽內供給供給用錫焊合金^311-3.0八§-0.0 1 7P。在第9天，測定熔融銲錫內的錫焊合金的p濃度 之結果，P濃度爲0.0 0 3 P % 。 (實施例3 ) 在本實施例，顯示供給含有Pb的錫焊合金作爲供給 用錫焊合金的情況。 ① 將適合於熔融銲錫的抑制氧化的含有P之無鉛錫焊 合金的Pb-63Sn-0.003 P錫焊合金熔解塡充於銲錫槽內形 成熔融銲錫（質量：3 3 0 kg )。 ② 求出運轉i 4天間的銲錫槽之熔融銲錫的減少量， 即錫焊合金的供給量與P濃度的減少速度。在本實施例， 除了 P以外的供給用錫焊合金的組成爲Sn-3.0Ag。

Pb-63Sn錫焊合金的對熔融銲錫之總計供給量：200 kg 運轉12天後的熔融銲錫之P濃度：0.001% ③ 掌握將9天平均化後的1天之熔融銲錫的減少量與 抑制氧化元素的減少量，算出分別相當於這些減少量的供 給量，設定供給用錫焊合金之P濃度後，製作該錫焊合金 :20 kg /天 錫焊合金供給量 24 (18) 1238094 P減少量 ：〇.9g/天 供給用錫焊合金的P濃度：75 ppm

供給用錫焊合金 ：Pb-63Sn-0.0075P ④使用用來收容由P含有量〇.〇〇3%的前述錫焊合金 所構成的熔融銲錫之銲錫槽，在1 4天中進行印刷基板的 錫焊作業，當銲錫槽內的錫焊合金減少時，爲了補充該減 少量，隨時對銲錫槽內供給供給用錫焊合金：Pb-63Sn-0.007 5P。在第14天，測定熔融銲錫內的錫焊合金的P濃 度之結果，P濃度爲0.003 P% 。 (實施例4 ) 在本實施例所使用的銲錫槽是所收容的熔融銲錫的質 里爲460 kg ’且爲加熱方式、波狀射流方式的槽。預先在 前述銲錫槽內溶解塡充（初期投入）錫焊合金，構成熔融 銲錫。這時，在初期投入所使用的錫焊合金是Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.003P (質量％ )的組成之無Pb的錫焊合金。 以與初期投入到前述錫焊槽的錫焊合金相同的錫焊合 金作爲供給用錫焊合金’使用1 5天來作爲比較例。這時 的熔融銲錫內的P濃度如第1圖的圖表 所示。運轉1 5 天後的熔融銲錫內的P含有量顯示爲5質量ppm等級之 極微量的値。 其次’以與供給用錫焊合金的主要成分（Sn、Ag、 Cu)相同而P含有量爲8 0 ppm的錫焊合金作爲對熔融銲 錫供給之供給用錫焊合金，來作爲本發明的實施例。這時 -25. (19) 1238094 的熔融驛錫內的P濃度變遷如第1圖的①所示。以持續投 入P含有量爲8 0質量ppm的供給用錫焊合金，熔融銲錫 內的P含有量是維持了以20質量ppm的等級呈穩定的狀 態。 【產業上的利用可能性】 本發明是不只適用於流動鍚焊方法，亦適用於靜止錫 焊方法，發揮同樣的作用效果。 若根據本發明的話，能以每天通常的作業，自動地將 熔融銲錫內的P量保持一定，且不需維修而可恆久地管理 熔融銲錫內的P含有量。 【圖式之簡單說明】 第1圖是顯示熔融銲錫內的p濃度之變遷的圖表。 -26 -

Claims (1)

1. (1) 1238094 拾、申請專利範圍 1 · 一種錫焊方法，是使用添加有抑制氧化元素的熔 融銲錫來進行的錫焊方法，其特徵爲：此方法是由： 除了前述抑制氧化元素以外，以與熔融銲錫的合金組 成相同的合金組成且含有該抑制氧化元素的錫焊合金作爲 供給用錫焊合金的要件； 求出在錫焊作業中的熔融銲錫內之前述抑制氧化元素 的減少速度的要件；然後， 隨著錫焊作業的進行，將含有與在前述減少速度所消 耗的抑制氧化元素的減少量相等或較其更多的該抑制氧化 元素之供給用錫焊合金供給至前述熔融銲錫的要件所構成 一邊將熔融銲錫中的前述抑制氧化元素的濃度管理在 預定範圍內，一邊進行錫焊。 2 . —種錫焊方法，是使用添加有抑制氧化元素的熔 融銲錫來進行的錫焊方法，其特徵爲：此方法是由： 構成熔融銲錫的錫焊合金爲含有銅作爲合金成分之無 鉛錫焊合金的要件； 除了前述抑制氧化元素及銅以外，以與熔融銲錫的合 金組成相同的合金組成且含有該抑制氧化元素的錫焊合金 作爲供給用錫焊合金的要件； 求出在錫焊作業中的熔融銲錫內之前述抑制氧化元素 的減少速度的要件；然後， 隨著錫焊作業的進行，將含有與在前述減少速度所消 .27 . (2) 1238094 耗的抑制氧化元素的減少量相等或較其更多的該抑制氧化 元素之供給用錫焊合金供給至前述熔融銲錫的要件所構成 一邊將熔融銲錫中的前述抑制氧化元素的濃度管理在 預定範圍內，一邊進行錫焊。 3 .如申請專利範圍第1項之錫焊方法，前述供給用 錫焊合金之抑制氧化兀素是作爲溶融婷錫中的抑制氧化兀 素之目標濃度的2至6倍之濃度。 4.如申請專利範圍第2項之錫焊方法，前述供給用 錫焊合金之抑制氧化元素是作爲熔融銲錫中的抑制氧化元 素之目標濃度的2至6倍之濃度。 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之錫焊方法 ，前述抑制氧化元素是由P、Ge、Ga、及Ce所構成的群 中所選出的1種以上之元素。 6. 一種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至由含有 Sn與Ag的錫焊合金所構成的熔融銲錫中，其特徵爲：該 合金爲含有Sn與Ag的錫焊合金，且含有6〇〜100質量 p p m 的 P。 7 . —種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至由含有 Sn與Ag與Cu的錫焊合金所構成的熔融銲錫中，其特徵 爲··該合金爲含有Sn與Ag與Cu的錫焊合金，且含有6〇 〜100質量ppm的P。 8 . —種供給用無鉛錫焊合金，是用來供給至由含有 Ag : 2.5〜3.5% 、Cu ·· 0.2〜0.9%的錫焊合金所構成的熔 -28 - (3) 1238094 融銲錫中，其特徵爲：該合金爲含有在質量％爲Ag : 2.5 〜3 . 5 % 、C u : 0.2〜0.9 %的錫焊合金，且含有6 0〜1 0 0質 量 p p m的 P 〇 -29-