TWI412604B - 焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體 - Google Patents

Description

焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體

本發明關於一種焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體，所述焊錫合金適用於接合玻璃(glass)或陶瓷(ceramic)等氧化物或者具有鋁(Al)等的氧化表面的構件或者濕潤性差的Mo等。

在現有的玻璃等氧化物的接合技術中，於380℃附近的接合和密封(sealing)中使用的方法的主流是使用鉛的焊錫或鉛玻璃料(glass frit)。然而，由於環境問題而變得無法使用鉛，從而必須確立代替技術。因此，本發明者等人提出了以Sn為主成分並添加了Ag、Al的焊錫合金作為在玻璃等的接合中使用的氧化物接合用焊錫合金(WO2007/7840號公報)。而且，本發明者等人為了抑制焊錫熔融時的空隙(void)而提出了在WO2007/7840號公報中的在氧化物接合用焊錫合金中添加了Y和Ge的焊錫合金(美國專利2008/0241552號公報)。

在所述WO2007/7840號公報和美國專利2008/0241552號公報中公開的Sn-Ag-Al系焊錫合金不含形成Zn等的氧化物(浮渣(dross))的元素，因此有使焊錫接合時的操作(handling)容易的效果。然而，根據本發明者等人的研究，確認存在如下新的問題：若將在WO2007/7840號公報等中提出的焊錫合金在存在水分的大氣中長時間保持，則焊錫與被接合材料的界面逐漸變色為白濁(white turbidity)。而且，如果進行詳細地研究，則還可確認如下現象：焊錫合金本身隨時間變化而在組織中產生空隙(空洞)。這種焊錫合金的改質可能會使接合可靠性變差。

鑒於所述問題，本發明的目的在於提供一種新穎的焊錫合金，該焊錫合金維持可接合玻璃及陶瓷等氧化物或者濕潤性差的Mo等這些難接合材料的Sn-Ag-Al系焊錫合金的特性，並且可抑制焊錫合金隨時間變化。

本發明者等對形成接合體的焊錫隨時間變化的問題進行研究，發現藉由採用在Sn-Ag-Al系焊錫合金中適量添加了Sb的合金，能夠大幅改善焊錫隨時間變化，從而完成了本發明。

即，本發明是一種焊錫合金，以重量百分比表示，所述焊錫合金包含0.9%～10.0%的Ag、0.01%～0.50%的Al、0.04%～3.00%的Sb，所述Al/Sb的比滿足小於等於0.25的關係(不包括0)，剩餘部分包含Sn和不可避免的雜質。

而且，所述Al/Sb的比較佳為小於等於0.18(不包括0)。

而且，本發明的焊錫合金以重量百分比表示，較佳包含小於等於1.0%的Y、小於等於1.0%的Ge中的任一種或兩種。

而且，本發明的焊錫合金較佳Ag為1.0%～8.5%。

而且，本發明的焊錫合金較佳Al為0.01%～0.40%。

而且，本發明的焊錫合金較佳Al為0.12%～0.35%。

而且，本發明的焊錫合金較佳Sb為0.50%～3.00%。

而且，本發明的焊錫合金較佳Sb為1.00%～2.50%。

而且，本發明的焊錫合金適用於接合氧化物或具有氧化表面的構件。

而且，利用本發明的焊錫合金，可牢固地接合氧化物或具有氧化表面的構件，可提供一種便宜的焊錫接合體。

[發明效果]

根據本發明，作為適用於將金屬導體連線固定在使用玻璃的雙層玻璃(pair glass)或顯示器(display)等氣密容器、或者玻璃基板上等的焊錫合金，可飛躍性地改善它的接合可靠性，因此其工業價值極大。

如上所述，本發明的重要特徵在於：採用在Sn-Ag-Al系焊錫合金中適量添加了Sb的合金。

以下，對限定本發明的焊錫合金的成分組成(重量百分比)的理由加以說明。

Sb：0.04%～3.00%

Sb是用於抑制本發明的焊錫合金隨時間變化的最重要的元素。關於所述效果，雖然不能進行正確的驗證，但認為其原因如下：Sb與Sn-Ag-Al系焊錫合金中所存在的Al形成化合物，結果抑制Ag-Al金屬間化合物的形成，該Ag-Al金屬間化合物正是發生氧化而產生白濁或空隙的原因。

Sb的含量也依賴於Al量，如果過少則無法充分發揮抑制隨時間變化的效果，因此必須大於等於0.04%。而且，藉由將Sb固溶於Sn中，可使拉伸強度等焊錫合金的機械特性和熱疲勞(thermal fatigue)特性得到提高。因此，為了不僅獲得抑制隨時間變化的效果，而且充分獲得機械特性和熱疲勞特性，本發明的焊錫合金中Sb的含量較佳為大於等於0.5%。而且，更佳為含有1.00%以上。

另一方面，過度添加Sb也會導致使Al-Sb化合物的偏析增大的結果，從而無法充分獲得藉由添加Sb而得到的抑制隨時間變化的效果。而且，考慮到當焊錫中過量存在又硬又脆的Al-Sb化合物時，不僅會使初期的機械特性降低，而且還會由於Al-Sb化合物自身的氧化而對抑制焊錫合金隨時間變化的效果造成不良影響。另外，Sb的含量的增加除了會使焊錫合金的熔點上升以外，還會使濕潤性惡化，並且使焊接性降低。

因此，在本發明中，Sb的含量最大為小於等於3.00%。較佳為小於等於2.50%。

Ag：0.9%～10.0%

本發明的焊錫合金的基礎(base)合金即Sn-Ag基焊錫合金除了決定藉由共晶反應而使融點降低的效果外，還決定焊錫的蠕變(creep)強度和延展性等基本特性。特別是Ag的含量對蠕變強度有較大的影響。考慮到若在本發明的焊錫合金中Ag過少，則會使蠕變強度極其低下。因此，為了確保接合所需的強度，本發明的焊錫合金的Ag的含量必須大於等於0.9%。

另一方面，若Ag的含量過多，則除了使融點上升外，還會在焊錫合金中生成又硬又脆又粗大的Sn-Ag金屬間化合物，成為使抗跌落衝擊特性降低的原因。因此，本發明的焊錫合金的Ag的含量小於等於10.0%，更佳為小於等於8.5%。而且，對於像手機這樣的嚴格要求抗跌落衝擊特性的物品而言，Ag的含量較佳為小於等於5.0%。

而且，Ag在形成與Al的金屬間化合物時，可改善焊錫合金的熱疲勞特性和機械特性。

因此，本發明的焊錫合金的Ag的含量為0.9%～10.0%，更佳為1.0%～8.5%。

Al：0.01%～0.50%

對於本發明的Sn-Ag基焊錫合金而言，Al是為了實現與玻璃等難接合材料接合所不可缺少的必需金屬。即，在Sn-Ag基的焊錫合金中，即使變化Sn和Ag的混合比，也難以接合難接合材料，藉由添加Al來提高與難接合材料的濕潤性，從而可與難接合材料密接。這是因為Al成為氧化物的傾向較強，容易與被接合材料的氧化物結合，因此結果使對於難接合材料的濕潤性提高。

然而，若Al的含量過多，則擔心會有如下的問題：Al過度地形成氧化物，反而使接合性降低，或者形成容易進行氧化的Ag-Al金屬間化合物，因此容易產生被認為是由於氧化等而從接合後的焊錫、被接合材料的界面所產生的焊錫接合部白濁。

因此，本發明的Al量在與所述Sb含量的關係中為0.01%～0.50%。較佳為0.01%～0.40%，更佳為0.12%～0.35%。

Al/Sb含有比例：小於等於0.25(不包括0)

本發明的重要特徵是使焊錫合金中所含的Al與Sb的含有比例最合適。以下對其理由加以詳細地說明。

如上所述，未添加Sb的Sn-Ag-Al系焊錫合金中的Al與Ag形成金屬間化合物即Ag-Al金屬間化合物。該Ag-Al金屬間化合物成為被認為是由於氧化等而從焊錫合金和焊錫合金、被接合材料的界面所產生的焊錫接合部白濁的主要原因，因此必須抑制Ag-Al金屬間化合物的析出。因而，本發明的焊錫合金是藉由在Sn-Ag-Al系焊錫合金中添加Sb，積極地使Al-Sb化合物析出，從而抑制容易氧化的Ag-Al金屬間化合物的析出，由此獲得抑制焊錫接合部的白濁的效果。

然而，僅僅添加所述Al和Sb是無法充分抑制焊錫合金氧化的。其原因是當焊錫合金中的Al的含量過多或Sb的含量過少時，Ag-Al金屬間化合物在焊錫合金中過度析出。在這種狀態下，變得難以抑制焊錫接合部的白濁。

因此，在本發明中，為了獲得充分的抑制氧化的效果，而將焊錫合金中所含的Al/Sb的比例設為小於等於0.25(不包括0)。另外，為了充分抑制隨時間變化，較佳為小於等於0.08。

剩餘部分Sn和不可避免的雜質

Sn發揮緩和與玻璃等被接合材料的熱膨脹係數和降低熔融溫度的作用，是構成本發明的焊錫合金的基體元素。特別是在熱膨脹係數的調整中，較理想的是在85%～95%的範圍內混合Sn。更佳為90%～95%。

作為不可避免的雜質，Fe、Ni、Co、Cr、V、Mn抑制了焊錫的濕潤性，因此較佳為將這些元素限制為合計小於等於1%。更佳為將這些元素限制為合計小於等於500ppm。

而且，Ga、P、B成為焊錫熔融時產生空隙的原因，因此較佳為將這些元素限制為小於等於500ppm。更佳為將這些元素限制為小於等於100ppm。

而且，關於Zn，在Sn基焊錫中，由於焊錫表面附近的Zn氧化，而使焊錫中微小的龜裂不斷發展，內部的Zn也逐漸氧化，從而使焊錫變脆。而且，Zn的蒸汽壓高，在真空下熔融而進行焊錫接合時，產生Zn金屬熏煙(fume)，污染被接合材料或者成為真空爐內污染(contamination)的原因。而且，由於Zn的添加，使焊接時的浮渣生成量增加，有變得妨礙焊錫接合的傾向。特別是在焊錫接合時所用的超音波焊接法中，因帶來空洞現象(cavitation)而成為顯著的傾向。因此，在本發明的焊錫合金中，較佳為極力排除Zn，較理想的是小於等於100ppm。

焊錫合金中的氧會使焊接中的氧化物(浮渣)的產生量增加，另外會成為Al-Sb化合物氧化的原因，從而使焊錫變脆。因此，本發明的焊錫合金的含氧量較佳為小於等於500ppm，更佳為小於等於50ppm。

Y：小於等於1.0%

在本發明的焊錫合金中也可含有Y。Y最適合減少焊錫熔融時的空隙的產生，對包括使焊錫接合體再熔融的步驟的情況有效。Y的具體的抑制焊錫熔融時的空隙的作用並不明確，但預計會使熔融金屬的表面張力降低，減少氣體(gas)的捲入。

然而，若較多地含有Y，則會在焊錫熔融時產生空隙。考慮到這是由於藉由與Al形成金屬間化合物而使焊錫本身的黏性增加，但其機制並不明確。因此，較佳為本發明的焊錫合金的Y的含量停留在最小限。因此，在本發明中，Y量以重量百分比表示為小於等於1.0%，較佳為小於等於0.1%。為了明確地獲得添加Y的效果，較佳為大於等於0.01%。

Ge：小於等於1.0%

本發明的焊錫合金還可以含有Ge。Ge可抑制熔融時的氧化物(浮渣)的生成量，因此可防止焊錫氧化物的捲入等，從而可進行可靠性更高的接合。

然而，若較多地含有Ge，則比起抑制表面氧化的效果，隨著Ge自身的氧化物量增大，由於在焊錫表層部所生成的Ge氧化物，也會影響與被接合材料的密接性。因此，在本發明中，Ge量以重量百分比表示較佳為小於等於0.50%。更佳為小於等於0.05%。為了明確地獲得添加Ge的效果，較佳為大於等於0.01%。

關於本發明的焊錫合金，即使是難接合材料，也可進行接合而不用在接合面塗布助焊劑(flux)，可抑制在將接合對象接合後焊錫隨時間變化。而且，且不用說對氧化鋁(alumina)等的陶瓷、鹼石灰(soda lime)系等的玻璃這些的氧化物，對於具有Al等的氧化表面的構件也可發揮優異的接合能力，可抑制隨時間變化。而且，即使是對於像氮化鋁這樣的氮化物，也可以抑制隨時間變化。

另外，本發明的焊錫合金不僅適用於所述氧化物、氮化物之間，也適用於在玻璃上形成了Mo或Al等的薄膜的物體。

此外，本發明的焊錫合金並不限於所述接合，例如，本發明的焊錫合金對於各種不銹鋼(stainless steel)、銅、Fe-Ni系合金之類的金屬來說，也具有不用在接合面塗布助焊劑的接合能力，即使是接合能力差的對象材料，也可實施用於賦予接合能力的表面處理後使用。

而且，本發明的焊錫合金可藉由塗布於氧化物、氮化物表面而使用，以代替焊接的基底處理。

關於與使用了本發明的焊錫合金的氧化物或氮化物等難接合材料的接合，例如可藉由塗布已在常溫的玻璃基板上熔融的焊錫來將金屬導體連線固定在玻璃基板上。而且，可藉由將被接合構件加熱至大於等於焊錫合金的液相線溫度的溫度，或者考慮被接合材的熱容量而使用已充分加熱的烙鐵頭(soldering bit)，將被接合材預備加熱至焊錫合金的液相線溫度以下，來進行雙層玻璃或顯示器等的氣密容器的密封。另外，若對焊錫合金施加超音波振動，則對所述難接合材料的接合有效，將氧取入熔融焊錫中，促進對被接合材的濕潤，從而有助於接合。

[實例1]

稱量Sn、Ag、Al、Sb、Y和Ge以使其成為表1的組成後，進行熔解，使成對獲得的合金熔液流入到鑄模中而製作焊錫合金，進行以下的評估試驗。

(評估試驗1)

將切割成30mm見方、3mm厚的硼矽玻璃(borosilicate glass)板(產品名為TEMPAX)作為被接合材料而設置於加熱至350℃的熱板(hot plate)上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使焊錫合金的厚度成為100μm的方式塗布在玻璃板的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。接著，利用切割器(cutter)進行切割以使冷卻至室溫的試樣的焊錫表面成為5mm見方的格子狀的5×5的網格，製作剝離(peel)試片。

為了確認焊錫的接合強度變化，加速環境試驗是將試片在85℃ 85RH%的高溫高濕試驗機(楠本化成公司製造的HIFLEX)內放置1000小時。

接著，進行加速環境試驗前後的試片的焊錫、玻璃板的連接界面的剝離試驗。試驗是將膠帶(adhesive tape)(Nichiban公司製造的CT-405AP-24)黏貼在試片的一個面，進行3次剝離試驗，對焊錫產生剝落的區域進行計數。另外，關於剝離試驗，在5×5的網格中，為了忽略邊緣(edge)部分的影響，利用中央部分的3×3的網格進行試驗。

如表1所示，可確認在加速環境試驗前，本發明例和比較例的焊錫合金均具有不會產生剝落的充分的強度。而且，在加速環境試驗後也相同，在作為對象的9格內，本發明例和比較例的焊錫合金均僅在小於等於1格的區域產生焊錫的剝落。由此可確認本發明例的焊錫合金即使在加速環境試驗後也具有充分的接合強度。

(評估試驗2)

將切割成30mm見方、3mm厚的硼矽玻璃板(產品名為TEMPAX)作為被接合材料而設置於加熱至350℃的熱板上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使焊錫合金的厚度成為100μm的方式塗布在玻璃板的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。

為了確認抑制被認為是由於氧化等而從焊錫合金、玻璃板的接合界面所產生的焊錫接合部白濁的效果，加速環境試驗是將試片在85℃ 85RH%的高溫高濕試驗機(楠本化成公司製造的HIFLEX)內放置1000小時。

對加速環境試驗後的試片的焊錫接合部的白濁區域進行評估。關於焊錫接合部的白濁區域，從玻璃側觀察試片的焊錫、玻璃板的接合界面，測定相對於30mm見方的玻璃板的一個面的白濁的面積，用面積率進行評估。

如表1所示，本發明例的焊錫接合部的白濁面積率小於等於8%，相對於此，比較例的白濁面積率是超過80%的值。由此可確認藉由將Al/Sb的含有比例設為小於等於0.25，可使本發明的焊錫合金在加速環境試驗後也可以抑制焊錫接合部的白濁。

(評估試驗3)

試樣使用下述焊錫線材，該焊錫線材是將以成為表1的組成的方式而製作的焊錫合金加工為φ1mm的線材。為了評估焊錫合金的抗氧化性，加速環境試驗是將試樣在85℃ 85RH%的高溫高濕試驗機(楠本化成公司製造的HIFLEX)內放置1000小時。

關於焊錫合金的含氧量，當焊錫合金的含氧量小於等於1000ppm時，利用堀場製作所製造的EMGA-620W來進行測定，當焊錫合金的含氧量超過1000ppm時，利用堀場製作所製造的EMGA-550來進行測定。

如表1所示，在加速環境試驗後，本發明例的焊錫合金的含氧量小於等於300ppm，相對於此，比較例的焊錫合金的含氧量為超過1000ppm的值。由此可確認藉由將本發明例的焊錫合金的Al/Sb的含有比例設為小於等於0.25，可抑制焊錫合金氧化的效果。

(評估試驗4)

試樣使用下述焊錫線材，該焊錫線材是將與評估試驗3同樣地製作而成的焊錫合金加工為φ1mm的線材。為了評估焊錫合金隨時間變化所引起的劣化，加速環境試驗是將試樣在85℃ 85RH%的高溫高濕試驗機(楠本化成公司製造的HIFLEX)內放置1000小時

為了調查焊錫合金隨時間變化而產生的劣化，進行加速環境試驗後的焊錫線材的90°彎折試驗。

如表1所示，關於本發明例的焊錫合金，即使進行9次以上90°彎折試驗，焊錫線材也不會折損，但關於比較例的焊錫合金，彎折90°1次就會使焊錫線材折損。由此可確認藉由將本發明例的焊錫合金的Al/Sb的含有比例設為小於等於0.25，可抑制焊錫合金隨時間變化所產生的劣化。

[實例2]

稱量Ag、Al、Sb、Y、Ge和Sn，以使其成為以重量百分比表示Ag=8.5%、Al=0.35%、Sb=2.0%、Y=0.075%、Ge=0.03%、剩餘部分為Sn的組成(Al/Sb=0.18)，在Ar氣環境中進行熔解，接著使所得的合金熔液流入至鑄模中而製作本發明的焊錫合金。同樣地，比較例是不添加Sb，以同樣的方式製作以重量百分比表示為Ag=8.5%、Al=0.35%、Y=0.075%、Ge=0.03%、剩餘部分為Sn的焊錫合金。對所製作的焊錫合金進行以下的評估試驗。

(評估試驗1)

首先，將切割成50mm見方、3mm厚的硼矽玻璃板(產品名為TEMPAX)作為被接合材料而設置於加熱至350℃的熱板上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使本發明的焊錫合金和比較例的焊錫合金的厚度成為50μm的方式塗布在玻璃板的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。利用切割器進行切割以使在冷卻至室溫後塗布的焊錫表面成為5mm見方的格子狀的5×5的網格，製作試片。

為了確認抑制焊錫氧化的效果，加速環境試驗是將試片在85℃ 85RH%的高溫高濕試驗機(楠本化成公司製造的HIFLEX)內放置168小時。

從玻璃側觀察加速環境試驗前後的試片的焊錫、玻璃板的接合界面。另外，在5×5的網格中，為了忽略邊緣部分的影響而使用中央部分的3×3的網格。

其結果，可確認本發明的焊錫合金和比較例的焊錫合金均在塗布後與玻璃密接，獲得鏡面，但在加速環境試驗後，在本發明的焊錫合金中，殘留極少一部分(相當於作為對象的9格內的3格的極少一部分)的白濁，相對於此，在比較例的焊錫合金中，在9格的整個區域中觀察到白濁。由該結果可確認，添加了Sb的本發明的焊錫合金有抑制在高溫高濕環境中產生白濁的效果。

(評估試驗2)

準備與評估試驗1同樣地塗布了本發明的焊錫合金和比較例的焊錫合金的試片。接著，進行加速環境試驗前後的試片的焊錫、玻璃板的連接界面的剝離試驗。另外，剝離試驗是將膠帶(Nichiban公司製造的CT-405AP-24)黏貼於試片的一個面，重複剝離3次，對焊錫剝落的區域進行計數。

在塗布焊錫後，本發明的焊錫合金、比較例的焊錫合金均未確認到剝落。

在加速環境試驗後，在作為對象的9格內，本發明例僅在1格的區域內產生焊錫剝落，相對於此，比較例在5格的區域內產生焊錫剝落。由該結果可確認，添加了Sb的本發明的焊錫合金有防止在高溫高濕環境中產生接合強度隨時間劣化的效果。

(評估試驗3)

在與試驗評估1相同地製作本發明的焊錫合金和比較例的焊錫合金後，將其壓延成厚度為0.35mm的焊錫薄片(sheet)，實施與(評估試驗1)相同的加速環境試驗，觀察焊錫的內部組織的變化。

將本發明的焊錫合金的加速環境試驗後的微組織表示在圖1中，將比較例的焊錫合金的加速環境試驗後的微組織表示在圖2中。對圖1和圖2進行比較可知：在本發明的焊錫合金中並未確認到焊錫合金內部的空隙，而在比較例的焊錫合金中則確認到了焊錫合金內部的空隙。

該焊錫合金內部的空隙的產生對要求接合部分的氣密性的用途來說是較大的問題，可確認添加了Sb的本發明的焊錫合金有效地抑制該問題的產生。

[實例3]

稱量Ag、Al、Sb、Sn，以使其成為以重量百分比表示為Ag=3.5%、Al=0.10%、Sb=1.5%、剩餘部分為Sn的組成(Al/Sb=0.07)後，在Ar氣環境中進行熔解，接著使所得的合金熔液流入至鑄模中，製作本發明的焊錫合金。對所製作的焊錫合金進行以下的評估試驗。

(評估試驗1)

將切割成25mm見方、2.5mm厚的氧化鋁板(NIKKATO股份有限公司製造，產品名為SSA-S)作為被接合材料而設置於加熱至270℃的熱板上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使本發明的焊錫合金的厚度成為130μm的方式塗布在氧化鋁板的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。利用切割器進行切割以使在冷卻至室溫後塗布的焊錫表面成為5mm見方的格子狀的5×5網格，製作剝離試片。

關於試片，在5×5的網格中，為了忽略邊緣部分的影響而利用中央部分的3×3的網格。

剝離試驗的結果是並未確認到塗布在氧化鋁基板上的本發明的焊錫合金剝離。由該結果可確認，添加了Sb的本發明的焊錫合金對於具有氧化表面的氧化鋁構件也可獲得充分的接合強度。

(評估試驗2)

將成膜了厚度為0.3μm的Mo膜的25mm見方、0.7mm厚的玻璃基板作為被接合材料而設置於加熱至280℃的熱板上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使本發明的焊錫合金的厚度成為130μm的方式塗布於玻璃基板的形成了Mo膜側的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。利用進行切割以使在冷卻至室溫後塗布的焊錫表面成為5mm見方的格子狀的5×5的網格，製作剝離試片。

關於試片，在5×5的格子中，為了忽略邊緣部分的影響而利用中央部分的3×3的格子。

剝離試驗的結果是並未確認到對Mo膜塗布的本發明的焊錫合金剝離。由該結果可確認，添加了Sb的本發明的焊錫合金對於像Mo這樣的難接合材料也可獲得充分的接合強度。

(評估試驗3)

將切割成30mm見方、1.0mm厚的Al板作為被接合材料而設置於加熱至240℃的熱板上，進行預先加溫。其後，使用施加了超音波振動的烙鐵頭(黑田技術公司製造的超音波焊接裝置SUNBUNDER USM-III)，以使本發明的焊錫合金的厚度成為100μm的方式塗布於Al板的一個面上，在大氣中緩緩冷卻。利用進行切割以使在冷卻至室溫後塗布的焊錫表面成為5mm見方的格子狀的5×5的網格，製作剝離試樣。

關於試樣，在5×5的格子中，為了忽略邊緣部分的影響而利用中央部分的3×3的格子。

剝離試驗的結果是並未確認到對Al板塗布的本發明的焊錫合金的剝離。由該結果可確認，添加了Sb的本發明的焊錫合金對具有氧化表面的Al構件也可獲得充分的接合強度。

圖1是表示本發明的焊錫合金的加速環境試驗後的微組織的一例的照片。

圖2是表示比較例的焊錫合金的加速環境試驗後的微組織的一例的照片。

Claims (10)

1. 一種焊錫合金，其特徵在於：以重量百分比表示，所述焊錫合金由0.9%~10.0%的Ag、0.01%~0.50%的Al、0.04%~3.00%的Sb，所述Al/Sb的比滿足小於等於0.25的關係但不包括0，以及剩餘部分為Sn和不可避免的雜質所構成。
2. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：所述Al/Sb的比小於等於0.18但不包括0。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的焊錫合金，其特徵在於：以重量百分比表示，Ag為1.0%~8.5%。
4. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：以重量百分比表示，Al為0.01%~0.40%。
5. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：以重量百分比表示，Al為0.12%~0.35%。
6. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：以重量百分比表示，Sb為0.50%~3.00%。
7. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：以重量百分比表示，Sb為1.00%~2.50%。
8. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：以重量百分比表示，包含小於等於1.0%的Y、小於等於1.0%的Ge中的任一種或兩種。
9. 如申請專利範圍第1項所述的焊錫合金，其中：所述焊錫合金是接合氧化物或具有氧化表面的構件的 焊錫合金。
10. 一種焊錫接合體，其特徵在於：所述焊錫接合體是利用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的焊錫合金來接合氧化物或具有氧化表面的構件而成的。