WO2000018536A1

WO2000018536A1 - Materiau de brasage et dispositif electrique/electronique utilisant celui-ci

Info

Publication number: WO2000018536A1
Application number: PCT/JP1999/005244
Authority: WO
Inventors: Atsushi Yamaguchi; Masato Hirano; Kenichiro Suetsugu; Mikiya Nakata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2000-04-06

Description

明細書はんだ材料、およびこれを利用した電気 ·電子機器技術分野

本発明は、電子回路基板へ部品を実装するために用いるはんだ材料、電子部品用外部電極、および前記はんだ材料と電子部品用電極とからなる接合構造体、ならびに電子 ·電気機器に関する。背景技術

近年、電子部品の実装においては、はんだ付け部分の機械的強度および熱衝撃強度など、信頼性に関する特性の向上への要求が高まってきている。また、地球環境保護の関心が高まるなか、電子回路基板などの産業廃棄物の処理についての法規制も整備されつつある。これに対し、従来から用いられているはんだ材料はいわゆる共晶はんだであり、 S nおよび P bを主成分とし、その組成は、例えば S ηが 6 3重量％および P bが 3 7重量％というものであった。そして、この従来のはんだ材料に含まれている P bは、環境汚染への影響が高く、人体に入れば蓄積されて神経障害をもたらすという問題を有することから、 P bを含まず、例えば主成分として S nおよび A gからなるはんだ材料が使用されているこの主成分として S nおよび A gからなるはんだ材料は、従来の S n および P bを主成分とするはんだ材料に比べて機械的強度に優れる。しかし、融点が約 3 0〜4 0でほど高いことから、電子部品をはんだ付けする際の温度が高くなつて、電子部品の耐熱温度を超え、電子部品を損傷させてしまうという問題がある。さらに、はんだの濡れ性にも劣るという問題がある。

一方、はんだ付け材料に P bが含まれない場合であっても、はんだ付けされる電子部品用外部電極に P bが含まれていれば、得られる接合構造体のはんだ付け部分に脆弱な合金が形成され、接合強度などの信 I·性が低下するという問題もある。ここで、図 1に従来の電子部品 4の概略斜視図を示す。また、図 2に、図 1に示す従来の電子部品 4における電極部分の概略断面図を示す。図 2において、 1は A gからなる下地電極、 2は N iからなる中間電極、 3は S nおよび P bからなる外部電極である。すなわち、このように外部電極に P bが含まれていれば、はんだ付け材料に P bが含まれなくても、信頼性のある接合構造体が得られないという問題がある。

さらに、ミニディスクプレイヤ一やデジタルカメラなどの音響 ·映像機器、パーソナルコンピュータ一や携帯電話などの情報 ·通信機器などの製造においては、例えば部品装着基板と電極とを共晶はんだ材料で接合させていた。しかし、前述のような信頼性に欠けるはんだ材料を用いて接合に用いると、例えば耐衝撃性などの性能に劣る製品となってしまうという問題があった。そして、 P bを含まないはんだ材料のうち、溶融温度、機械的強度、濡れ性、耐熱疲労強度などの特性を総合的に考慮して、実際に製品として実用化できるはんだ材料は見当たらなかった。上記の従来技術の問題に鑑み、無鉛はんだを使用した製品化を実現するために、本発明の目的は、機械的強度、濡れ性および耐熱疲労強度に優れるはんだ材料を提供することにある。また、本発明の目的は、濡れ性に優れ、はんだ付けした場合に高い接合強度をもって接合し得る電子部品用外部電極を提供することにある。さらに本発明の目的は、はんだ付け部分の機械的強度および熱衝撃強度をはじめ、種々の性能に優れる電子 ·電気機器を提供することにある。発明の開示

本発明は、第一に、 S nおよび A gを必須成分とし、さらに B i、 I nおよび C uよりなる群から選択される少なくとも 1種の元素を含む合金からなるはんだ材料に関する。前記群から選択される少なくとも 2 の元素を含むのも好ましい。

なかでも、 Agを 1. 0〜4. 0重量％、 B i を 2. 0〜 6. 0重量 %、 1 ：1を 1. 0〜 1 5重量％含み、残部が S nである合金からなるはんだ材料が好ましい。また、この場合、 B i の含有量が 3. 0〜 5. 0 重量％であるのが好ましい。前記合金は、さらに C uを 0. 1〜 1. 0 重量％含有するのが好ましい。

また、 A gを 1. 0〜4. 0重量％、 C uを 0. 1〜 1. 0重量％含み、残部が S nである合金からなるはんだ材料も好ましい。

第二に、本発明は、部品装着基板と電極との間に前記はんだ材料からなる接合部を有する電気 · 電子機器に関する。

かかる電子 · 電気機器としては、音響 · 映像機器または情報 · 通信機器があげられる。

音響 · 映像機器としては、デジタルカメラ、ビデオムービー、ビデオまたはテレビがあげられる。

また、携帯可能な音響 · 映像機器が好ましい。このような音響 ' 映像機器としては、ミニディスクプレイヤー、コンパクトディスクプレイヤ ―、デジタルディスクプレイヤーもしくはヘッドホンステレオがあげられる。

また、情報 ' 通信機器としては、パーソナルコンピューター、携帯電話、パーソナルコンピューター用周辺機器または力一ナビゲ一ションシステムがあげられる。図面の簡単な説明

図 1は、従来の電子部品の概略斜視図である。

図 2は、図 1に示す従来の電子部品における電極部分の概略断面図である。 - 図 3は、携帯所持可能なミニディスクプレーヤーの部品装着基板の概略上面図である。発明を実施するための最良の形態

( 1 ) はんだ材料について

本発明は、 S nおよび A gを必須成分とし、さらに B i、 I nおよび C uよりなる群から選択される少なくとも 2種の元素を含む合金からなるはんだ材料に関する。

なかでも、 Agを 1. 0〜4. 0重量％、 B i を 2. 0〜 6. 0重量 %、 1 11を 1. 0〜 1 5重量％含み、残部が S nである合金からなるはんだ材料が好ましい。このはんだ材料は、 B iおよび I nを含有することによって融点の低下を実現するとともに、 B iが付与する脆性を、 I nが付与する延性でバランス良く補ったものである。

A gの含有量は、その範囲を超えると融点が大幅に上昇するという点から、 1. 0〜4. 0重量％であればよいが、融点を降下させ、濡れ性を向上させるという点から、 2. 0〜 3. 5重量％、さらに 3. 0〜 3 . 5重量％であるのが好ましい。

また、 I nの含有量は、融点を降下させ、はんだ付け強度を向上させるという点から、 1. 0〜 1 5重量％であればよいが、接合強度向上の効果をさらに出すという点から、 1. 0〜 1 0. 0重量％、さらに 2. 5〜 3. 0重量％であるのが好ましい。

B iの含有量は、 2. 0〜 6. 0重量％であればよい力、 2. 5〜 5 . 0重量％、さらに 2. 5〜 3. 0重量％であるのが好ましい。

ここで、 B iおよび I nの含有量の合計は、得られるはんだ材料の融点を約 1 9 0〜 2 1 0でにまで低下させるという点から、 5. 0〜 2 0 重量％であるのが好ましい。 ― 本発明のはんだ材料を構成する合金は、 B iの付与する脆性をさらに抑制するために、更に C uを 0. 1〜 1. 0重量％含有するのが好まし Ι 。 C uの含有量を 0. 1〜 1. 0重量％とするのは、 0. 1重量％ょり少ないとその効果が充分でなく、また 1. 0重量％を超えると逆に脆性が大きくなるからである。

また、 A gを 1. 0〜4. 0重量％、 C uを 0. 1〜 1. 0重量％含み、残部が S nである合金からなるはんだ材料も好ましい。このはんだ材料は、 B iおよび I nを含まないことから、耐機械的衝撃特性（耐振動特性、耐落下衝撃特性）に優れ、製品の信頼性を向上させるという効果を奏する。また、この場合の A gおよび C uの好ましい範囲も前述のとおりである。

なお、前記合金には不可避不純物が含まれていてもよい。このような不純物としては、例えば S b、 C u、 F eおよび A sなどがあげられる。これらの不純物の含有量は、少ないほど好ましいが、通常約 0. 0 5 重量％までの範囲で含まれている。

前記はんだ材料は、例えばアトマイジング（ atomizing ) 法、メカ二カルァロイング（ mechanical allowing ) 法などの従来からの方法によつて、当業者であれば製造することができる。

かくして得られる本発明のはんだ材料は、機械的強度、濡れ性および耐熱疲労強度に優れ、例えば電子部品用外部電極の接合などに好適に用いることができる。そして、本発明のはんだ材料は、音響 · 映像機器および情報 · 通信機器などの電気 ·電子機器に製品として実用化しょうとした場合に、好適に用いることができる。なかでも、比重が小さいことから、軽量化の求められる小型携帯機器に好適に用いることができる。これらの電気 ·電子機器については後述する。

また、本発明のはんだ材料の融点は、その組成によって異なるが、—概して 1 8 0〜 2 2 5 °Cの範囲にある。したがって、適用する機器の種類、ならびにその機器に求められる機能および用途などに応じて、組成を変更して融点を調節することもできる。

( 2 ) 電子部品用外部電極について

つぎに、本発明のはんだ材料を用いて好適に接合することのできる電子部品用外部電極について説明する。かかる電子部品用外部電極としては、主成分として S nまたは P dからなる電極の表面に、厚さ 0 . 1 〜 l mの A gまたは A uのコ一ティングを有してなる電子部品用外部電極が好ましい。

まず、主成分として S nまたは P dからなる電極について説明する。この電極は、従来からのものであってよいが、はんだ付け強度（接合強度）を向上させるという点からは S nからなるのが好ましい。また、同様の理由から、 P dからなるのが好ましい。また、前記電極は S nまたは P dを主成分とすればよく、不純物として、例えば B iなどを含む合金であってもよい。なお「主成分」とは、はんだ材料や電極において、約 9 0〜 1 0 0重量％を占める不純物以外の 1種または 2種以上の成分のことをいう。

前記電極の形状については、特に制限はなく、所望する電子部品用外部電極の形状に併せて適宜選択すればよい。また、前記電極は、当業者であれば常法により製造することができる。

つぎに、前記電子部品用外部電極の表面には、濡れ性に優れたはんだ付けを可能にするという点から、厚さ 0 . 1 〜 1 mの A gまたは A u のコ一ティングを施す。低コストという点からは A gのコ一ティングを施すのが好ましく、濡れ性が A gよりも優れるという点からは、 A uのコ一ティングを施すのが好ましい。

また、このコ一ティングの厚さは 0 . 1〜 1 . Ο ΠΙであればよいこれは、 0 . 1 /z m未満であると安定した濡れ性を確保することができず、 1 . 0 mを超えると接合強度を低下させてしまう傾向にあるからである。さらに、安定した濡れ性と接合強度を同時に実現させるという点から、 0 . 5〜 1 . 0 mであるのが好ましい。

A gまたは A uのコーティングを施す方法としては、例えば、従来からのメツキ法などがあげられる。コーティングの厚さは、メツキの適用条件を適宜選択することにより、調整することができる。

かくして得られる電子部品用外部電極は、濡れ性に優れ、はんだ付けした場合に高い接合強度をもって接合させることができる。

( 3 ) 接合体について

さらに、本発明は、はんだ材料を電極にはんだ付けしてなる接合体をも提供する。ここで用いるはんだ材料としては、使用済みの製品による環境汚染を抑制するために P bを含まないという点から、主成分として S nおよび A gからなるはんだ材料を用いるのが好ましい。具体的には、接着強度および信頼性を向上させ、 P b入りはんだ材料を用いた場合と同等のはんだ付け温度で接合強度、信頼性および濡れ性に優れるという点から、前記はんだ材料を用いるのが好ましい。

一方、ここで用いる電極としては、上の S nまたは P dからなる電極に A gまたは A uのコ一ティングを施さずに用いることができる。また、濡れ性を向上させるためには、 A gまたは A uのコ一ティングを施して用いるのが好ましい。この場合のコーティングの厚さおよび方法などについては、前述の電極について説明したとおりでよい。はんだ材料と電極の具体的な組み合わせとしては、以下のものが挙げられる。ここでは、各組み合わせの効果もともに記載する。

(a) はんだ材料：主成分として S nおよび A gからなるはんだ材料。

電極：主成分として S nまたは P dからなる電極。 ― 果：接合強度および信頼性の向上,

( ) はんだ材料：主成分として S nおよび A gからなるはんだ材料。

電極：主成分として S nまたは P dからなる電極の表面に厚さ 0. 1〜： L mの A gまたは Auのコーティティングを有してなる電極。

効果：接合強度および信頼性の向上に加えて濡れ性の向上

( c ) はんだ材料： A gを 1. 0〜 4. 0重量％、 B i を 2. 0〜 6.

0重量％および I nを 1. 0〜： L 5重量％含有し、残部が S nからなるはんだ材料。

電極：主成分として S nまたは P dからなる電極。

効果： P b入りはんだと同等のはんだ付け温度で接合強度および信頼性に優れたはんだ付けを可能とする。 ( d ) はんだ材料： A gを 1. 0〜4. 0重量％、 B i を 2. 0〜 6.

0重量％および I nを 1. 0〜 1 5重量％含有し、残部が S nからなるはんだ材料。

電極：主成分として S nまたは P dからなる電極の表面に厚さ 0. l〜 l mめ Agまたは Auのコーティングを有してなる電極。

効果： P b入りはんだと同等のはんだ付け温度で接合強度および信頼性に優れたはんだ付けを可能とする。なお、前記はんだ付けは、常法により行えばよい。また、電極の形状は、所望する接合体の形状に併せて適宜選択すればよい。

( 4 ) 電気 ·電子機器について

さらに、本発明は、前述したはんだ材料、電子部品用外部電極および接合体などを含む電子 ·電気機器にも関する。特に、部品装着基板と電極を前記はんだ材料で接合した部分を有する電気 ·電子機器に関する。前述のように、本発明のはんだ材料は、機械的強度、濡れ性および耐熱疲労強度などに優れる。したがって、このようなはんだ材料を各種の電気 ·電子機器に用いた場合、電気 ·電子機器が有する種々の機能も向上させることができる。

かかる電子 ·電気機器としては、音響 ·映像機器または情報 ·通信機器があげられる。以下に、本発明のはんだ材料を好適に用いることのできる電気 ·電子機器の例を挙げ、必要とされる特性を説明する。

( a ) ミニディスクプレイヤーなどの携帯所持可能な機器

これらの機器においては、約 2 0 0口のサイズの基板が用いられているため、融点が約 2 1 5 以下のはんだ材料を用いるのが有効である。これは、小さい基板は熱容量が小さく、高融点のはんだ材料を用いると基板に設置された各部品の機能を損なうおそれがあるからである。

また、電池の端子、 D C I Nジャックおよびコネクタなどの部品には、高引張強度を有するはんだ材料を用いるのが有効である。これは、機器の使用時にこれらの部品には何らかの外力が加わり、はんだ材料による接合部分が剥離してしまうというおそれがあるからである。例えば、へッドホンの端子をコネクタに抜き差じする場合がある。

さらに、これらの携帯所持可能な機器の使用形態を考慮して、用いるはんだ材料には耐衝撃性および軽量性が求められる。特に、前記はんだ材料は、従来の共晶はんだ材料に比べて比重が小さいため好ましい。

したがって、前記はんだ材料を用いることにより、接合箇所の経時的な疲労（クラックの発生など）を抑制し、得られる製品の耐久性および耐衝撃性を向上させることができる。また、光ピックアップ素子の接合に用いた場合には、精度を高めることができ、その結果として音質を向上させることができる。 ―

( b ) パーソナルコンピュータ

パーソナルコンピュータにおいては、 2 0 0〜 3 0 0口のサイズの基板が用いられているため、融点が約 2 1 0で以下のはんだ材料を用いるのが有効である。これは、パーソナルコンピュータには、アルミコンデンサなどの熱に弱いものが含まれており、特に 2 0 0〜 3 0 0口のサイズの基板では、リフローはん付けのとき、基板上の温度のばらつきが大きく、熱に弱い部分ははんだ付けできないからである。つまり、高融点のはんだ材料を用いると、基板に部品などを設置する場合に、パ一ソナルコンピュータとしての性能を損なってしまうおそれがあるからであるまた、前記（ a ) と同様に、 D C I Nジャックおよびコネクタなどの部品には、高引張強度を有するはんだ材料を用いるのが有効である。これは、機器の使用時にこれらの部品には何らかの外力が加わり、はんだ材料による接合部分が剥離してしまうというおそれがあるからである。さらに、特に形態所持可能なパーソナルコンピュータに用いるはんだ材料については、その使用形態を考慮して、耐衝撃性および軽量性が求められる。また、高速処理による各種接合部における発熱を抑制するため、低電気抵抗であることも必要である。

( c ) 携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピュータ用周辺機器これらの機器においては、 1 0 0〜 2 0 0口のサイズの基板が用いられているため、融点が約 2 2 0 ^以下のはんだ材料を用いるのが有効である。これは、これ以上の高融点のはんだ材料を用いると、各部品の機能を損なってしまうおそれがあるからである。

また、スィッチおよびコネクタなどの部品には、高引張強度を有する前記はんだ材料を用いるのが有効である。これは、機器の使用時にこれらの部品には何らかの外力が加わり、はんだ材料による接合部分が剥離してしまうというおそれがあるからである。

さらに、これらの機器の使用形態を考慮して、耐衝撃性および軽量性が求められる。特に前記はんだ材料は、従来の共晶はんだ材料に比べて比重が小さいため、好ましいと言える。なお、従来の共晶はんだ材料の比重は約 8 . 4であり、本発明のはんだ材料の比重は約 7 . 5である。

ここで、本発明のはんだ材料を用いることによって優れた効果を奏することのできる電気 · 電子機器を、その効果とともに表 1 に示す。

表 1

ここで、耐衝撃性は、製品の高性能、高機能化と小型化の両立から高密度に高精度に部品を実装しておく必要があり耐衝撃性がないと部品が基板からはずれたり、実装位置がずれたりして製品としては不良となる恐れがある。これは軽量化のためにフレームを薄型化した場合などに大きな問題となる。また、パーソナルコンピュータなどの高機能、高速処理を行う機器は耐熱性が悪いと熱により正常な動作が妨げられる恐れもある。また、低電気抵抗は、電気抵抗が高いほど処理時間がかかったり、あるいは発熱の要因となることから、高速処理や発熱によるロスを軽減するために必要である。そして軽量化は、これからの携帯機器についてはなくてはならないものである。

なお、本発明のはんだ材料を好適に用いることのできる電気 ·電子機器は、表 1に示されるものに限定されるものではない。また、表 1に示す各種機器のはんだ材料および効果は後の実施例にて詳しく説明する。電気 ·電子機器に用いられる従来の部品装着基板においては、基板上の場所によって熱容量が異なっているため、一般的な共晶はんだ材料よりも融点の高い鉛フリーはんだ材料を適用するのは困難であった。そこで、本発明者らは、部品装着基板上の熱容量をできるだけ均一になるような各部品の配置を検討し、たとえ小さな部品装着基板を用いる場合であっても本発明のはんだ材料を用い得ることを見出した。

本発明者らは、特に小さな部品装着基板を用いる携帯所持可能なミニディスクプレイヤーについて鋭意検討した結果、前記はんだ材料を好適に用い得ることを見出した。ここで、図 3を参照しながら、本発明者らの検討結果を説明する。

図 3は、携帯所持可能なミニディスクプレイヤーに用いられる部品装着基板 1 0の概略上面図である。部品装着基板 1 0上には、外部電池端子 1 1およびスィツチ 1 4が設けられており、薄型電池 1 3を内蔵している。本発明者らは、基板 1 0において、熱容量の大きい部品である D — R A M 1 2の位置を固定し、熱容量の小さい弱耐熱性部品（例えば、アルミ電解コンデンサ）の位置を A、 B 、 Cまたは Dにした場合において、位置 P 、 Q、 R 、 Sおよび Tの温度を測定した。その結果を表 2に示す。また、表 2には最も高い温度と最も低い温度との差（Δ ΐ (で） ) も示す。一

表 2

表 2に示す結果からわかるように、 D— R A M 1 2の位置が Aにある場合に、 Δ tが最も小さいことが分かる。すなわち、基板 1 0上において、熱容量の大きい D— R A M 1 2の位置と熱容量の小さい部品の位置が離れているほど、基板 1 0上において熱容量が均一であることが分かる。

本発明者らは、このように熱容量が大きい部品と弱耐熱性部品とを隣接させないことにより、前述した本発明のはんだ材料を、携帯所持可能なミニディスクプレイヤーに用いられる部品装着基板 1 0に好適に用い得ることを見出した。そして、このような結果に基づいて、さらにその他の機器に用いる部品装着基板においても、本発明のはんだ材料を用い得ることを見出した。また、製品として実用化できる各はんだ条件をも見出した。実施例

以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるものではない。実施例 1〜 9

表 3に示す組成を有する合金を、アトマイジング法により製造し：本発明のはんだ付け材料を得た。ついで、得られたはんだ材料の融点、接合強度および濡れ性を測定した。結果を表 3に示す。比較例 1

表 3に示す組成に変えたほかは、実施例 1 と同様にして比較用のはんだ材料を製造し、その特性を測定した。測定結果を表 3に示す。

表 3

表 3から、本発明のはんだ材料は、比較例に比べて、融点が約 2 0 0 °Cまで下がり、濡れ性も向上していることがわかる。また、 C uの添加により接合強度が向上していることもわかる。実施例 1 0〜； I 5

電極として表 4に示すものを用い、その表面に A uまたは A gを、メツキ法によりコーティングし、本発明の電子部品用外部電極を得た。得られた電子部品用外部電極について、その特性を測定した。特性の測定においては、はんだとして S n— A gはんだ（ S n ： 9 6. 5重量 %、 Ag ： 3. 5重量％) を用いたほかは、実施例 1 と同様にして接合強度（k g f ) および濡れ性（％) を測定した。結果を表 4に示す。なお、コーティングの厚さは 0. 0 2 mとした。また、電極材料の厚さは、 l〜 2 im (P d) または 3〜 8 m ( S n ) とした。比較例 2〜 4

電極を P dおよびまたは S nからなるもの（ P dが 1 0 0重量％のもの、 S nが 1 0 0重量％のもの、または P b : 1 0重量％、 S n ： 9 0重量％のもの）に変え、実施例 1 1と同様にして比較用の電子部品用外部電極を製造し、その特性を測定した。測定結果を表 4に示す。

表 4

表 4から、比較例に比べて、本発明の電極の接合強度が向上している .とがわかる。

以下の実施例においては、本発明のはんだ材料を用い、携帯所持可能なミニディスクプレイヤ一用の部品装着基板、携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピュー夕用周辺機器用の部品装着基板、ならびにパーソナルコンピュータ一用部品装着基板を作製した。そして、以下に示すように評価を行った。一 [評価方法]

電気 ·電子機器に用いるはんだ材料に必要な特性としては、必要な融点（以下、本実施例においては「特定温度」という。）以下の融点、従来の S nおよび P bからなるはんだ材料の有する引張強度より高い引張強度、耐衝撃性、従来の S nおよび P bからなるはんだ材料よりも優れた軽量性があげられる。そこで、得られた部品装着基板について、これらの特性を測定した。以下に、各特性の評価基準を説明する。

( 1 ) 融点

表 5に融点 t (°C) を示す。また、用いたはんだ材料の融点について、表 5の左欄の関係が成立する場合に、右欄に示すように評価した。

表 5

( 2 ) 引張強度

用いたはんだ材料について、引張試験装置であるインストロン（装置 ) を用いて、引張強度 T i ( k g f /mm²) を測定した。そして、引張強度について、表 6の左欄の関係が成立する場合に、右欄に示すように評価した。なお、 T oは、 S nおよび P bからなる従来のはんだ材料の引張強度（ 3. 8 k g f /mm², 表 1 8参照）を示す。表 6

( 3 ) 耐熱性

はんだ材料を部品装着基板に使用し、 1 2 5でで恒温放置することでクラックの有無を確認した。具体的には、放置時間における接合部のクラックの有無を確認した。クラックの有無について、表 7の左欄に示す基準に相当する場合に、右撊に示すように評価した。なお、表 7において、「Η」は時間である。

表 7

( 4 ) 耐衝撃性

用いたはんだ材料の耐衝搫性を評価するため、製品である完成品を製造し、落下衝撃試験を行った後に、電気的検査を実施した。その後、部品装着基板上においてはんだ材料が形成する接合部の外観を、目視にて観察した。表 8の左欄に示す基準に相当する場合に、右欄に示すように評価した。なお、評価 2〜 5の電気特性は異常なしであった。表 8

(5 ) 軽量性

はんだ材料の比重 d 1について、表 9の左欄の関係が成立する場合に、右欄に示すように評価した。なお、 d oは、 S nおよび P bからなる従来のはんだ材料の比重を示す。

表 9

( 6 ) 電気抵抗

はんだ材料の電気抵抗 R i (Ω) について、表 1 0の左椭の関係が成立する場合に、右棚に示すように評価した。なお、 R oは、 S nおよび P bからなる従来のはんだ材料の電気抵抗を示す。

表 1 0

実施例 1 6〜 8 9

表 1 1 ~ 1 3に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、ミ二ディスクプレーヤ一などの携帯所持可能な音響 ·映像機器用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。はんだ材料の組成ごとに、結果を表 1 1〜 1 3に示す。なお、表におけるはんだ材料の組成については、 S n以外の成分を記載した（以下、同様。 ) 。すなわち、残部が S nである。なお、ここでいう特定温度は、 2 1 5 である。また、融点の欄には融点（）と評価結果を示し、引張強度の欄には引張強度（k g f /mm²) と評価結果を示した。

Sn-Ag (l . 0〜4. 0) -B i (2. 0〜6. 0) - I n (l. 0〜1 5) はんだ組成 (重量％) 評価果

她引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 (°C) 耐熱性耐衝撃性軽量性電気抵抗 (kg/mm²)

16 1 2 1 218 3 4.6 5 5 4 5 4

17 1 2 15 195 5 4.1 5 5 4 5 4

18 1 3 6 208 5 4.7 5 5 3 5 4

19 1 5 5 205 5 4.9 5 5 3 5 4

20 1 6 1 211 4 4.9 5 5 3 5 4

21 1 6 6 202 5 4.8 5 5 3 5 4

22 1 6 15 194 5 4.3 5 5 3 5 4

23 1 3 10 200 5 4.5 5 5 5 5 4

24 1 5 10 197 5 4.5 5 5 3 5 4

25 1 5 15 188 5 4.3 5 5 3 5 4

26 2 2 1 217 3 4.8 5 5 4 5 4

27 2 2 15 196 5 4.1 5 5 4 5 4

28 2 2.5 2.5 212 4 4.7 5 5 4 5 4

29 2 3 3 211 4 4.5 5 5 4 5 4

30 2 3 6 207 5 4.5 5 5 4 5 4

31 2 3 10 199 5 4.3 5 5 5 5 4

32 2 5 5 204 5 4.7 5 5 4 5 4

一

33 2 5 10 196 5 4.3 5 5 3 5 4

34 2 5 15 187 5 4.1 5 5 3 5 4

35 2 6 1 210 5 4.9 5 5 3 5 4

36 2 6 6 201 5 4.6 5 5 3 5 4

37 2 6 15 193 5 4.3 5 5 3 5 4

38 2 2.5 2.5 211 4 4.8 5 5 4 5 4

39 2.5 3 3 210 5 4.6 5 5 4 5 4

40 2.5 3 6 206 5 4.6 5 5 4 5 4

41 2.5 5 5 203 5 4.8 5 5 4 5 4

42 2.5 6 6 200 5 4.7 5 5 3 5 4

43 2.5 3 10 198 5 4.4 5 5 5 5 4

44 2.5 5 10 195 5 4.4 5 5 3 5 4

45 2.5 5 15 186 δ 4.2 5 5 3 5 4 表 1 2 はんだ組成 (重量％) 価 i

引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 cc) 耐熱性耐衝撃性軽量性電気抵抗

(kg/mm²)

o c

4b 1 217 3 4.9 5 O 0 c

O 4 c

47 6 15 193 5 4.0 5 O 4 5 4 o r

4ο 2.5 .O 210 5 4.6 5 D O 5 4 o c c

ύ O 210 5 4.6 5 O 0 5 4 c

5U ό b 206 5 4.7 5 O O 5 4 o e

51 1U 197 5 4.4 5 O 4 5 4

5 5 203 5 4.8 5 U 5 O 4

Q

5 1U 194 5 4.4 5 0 4 0 4 o 5 丄 5 185 5 4.2 5 O 4 5 4 o c

55 b 1 210 5 4.9 5 o 4 c

5b b D 200 5 4.9 5 4 4 e

57 Ό 15 187 5 4.3 5 0 O 4 cr o c

oo 5 2.5 2.5 212 4 4.9 5 5 0 5 4

59 3.5 3 3 210 5 4.7 5 5 5 5 4

60 3.5 3 6 207 5 4.7 5 5 5 5 4 b l 3.5 5 5 203 5 4.9 5 5 5 5 4 c

D ύ.5 6 6 200 5 4.8 5 5 4 5 4 o c

bo 3 10 195 5 4.5 5 0 4 0 4

64 o.o 5 10 193 5 4.5 5 5 4 5 4

O rr

bo .O 5 15 184 5 4.3 5 0 4 D 4 c e

bo 4 o

1 215 4 5.0 5 4 O 4 D an 9

ム o 191 5 4. 1 5 t

68 4 3 6 209 5 4.6 5 5 5 5 4

69 4 5 5 205 5 4.7 5 5 5 5 4

70 4 6 6 202 5 4.8 5 5 4 5 4

71 4 3 10 196 5 4.6 5 5 4 5 4

72 4 5 10 194 5 4.6 5 5 4 5 4

73 4 5 15 195 5 4.4 5 5 4 5 4 4 4 6 1 208 5 4.5 5 5 3 5 4 5 4 6 15 185 5 4.4 5 5 3 5 4 表 1 1および 1 2に示す実施例 1 6〜 7 5の結果より、 S n— Ag ( 1. 0〜4. 0 ) - B i ( 2. 0〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5) の範囲のはんだ材料が有用である。更に MDプレイヤ一に用いる本発明のはんだ材料の好ましい組成は、 S n— A g ( 2〜 3 · 5 ) - B i ( 2_. 5〜 3 ) — I n ( 2. 5〜 6 ) である。特に好ましい組成は、 S n— A g ( 3〜 3. 5 ) — B i ( 2. 5〜 3 ) — I n ( 2. 5〜 3) である。これは各種特性を考慮した結果である。なお、ここでは主要な組成についての実験結果のみを記載したが、 S n— Ag ( 1. 0〜4· 0) — Β i ( 2. 0〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) の範囲で表 1 1および 1 2と同様の傾向を示す。

表 1 3

Sn-Ag(l.0〜4.0)-Bi (3.0〜5.0)— In (1.0〜15)- Cu(0.卜 1.0) はんだ組成 (重量％) 評価結果

施

Ag Bi In Cu 引張強度耐熱性耐衝搫性軽量性電気抵抗例

76 1 3 1 0.1 218 3 4.6 5 5 5 5 4

77 3 2.5 2.5 0.5 209 5 4.7 5 5 5 5 4

78 3 3 3 0.5 209 5 4.8 5 5 5 5 4

79 3 3 6 0.7 206 5 4.9 5 5 5 5 4

80 3 5 10 0.7 194 5 4.7 5 5 5 5 4

81 3.5 2.5 2.5 0.5 211 5 4.9 5 5 5 5 4

82 3.5 3 3 0.5 209 5 4.9 5 5 5 5 4

83 3.5 3 3 0.7 200 5 409 5 5 5 5 4

84 3.5 3 6 0.7 205 5 5.0 5 5 5 5 4

85 3.5 5 10 0.7 192 5 4.8 5 5 5 5 4

86 4 3 3 0.5 210 5 5.0 5 5 5 5 4

87 4 3 6 0.7 206 5 5.1 5 5 5 5 4

88 4 5 10 0.7 193 5 4.9 5 5 5 5 4

89 4 5 15 1.0 194 5 4.6 5 5 5 5 4 また、表 1 3に示す実施例 7 6〜 8 9の結果より、 MDプレイヤ一に用いる本発明のはんだ材料は、 S n— Ag ( 1. 0〜4. 0 ) - B i (

3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) - C u ( 0. 1〜 1. 0) の範囲で有用であり、更に S n— A g ( 3〜 3. 5 ) — B i ( 2 - 5 - 3 ) — I n ( 2. 5〜 6 ) - C u ( 0. 5〜 0. 7 ) で有用である。そのなかでも特に、 S n— Ag ( 3〜 3. 5 ) —B i ( 2. 5〜 3) — I n

(2. 5〜 3 ) — C u ( 0. 5〜 0. 7 ) が有効である。なお、ここでは主要な組成についての実験結果を記載したが、 S n— Ag ( 1. 0〜

4. 0 ) — B i ( 3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) — C u (0 . 1〜 1. 0 ) の範囲で表 1 1、 1 2および 1 3のものと同様な傾向を示す。比較例 5〜 9

表 1 4に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、ミニディスクプレーヤ一などの携帯所持可能な音響 ·映像機器用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。結果を表 1 4に示す表 1 4 比はんだ組成 (重量％) 評価結果

較

Ag Bi In Cu 引張強度耐熱性耐衝撃性軽量性電気抵抗例

5 63Sn-37Pb 183 5 3.8 4 3 5 4 4

6 96.5Sn-3.5Ag 221 1 3.0 3 5 5 5 4

7 1 1 1 230 1 2.5 3 4 4 5 4

8 3 10 15 176 5 2.8 3 5 1 5 3

9 3 5 15 2 191 5 2.5 3 5 1 5 4

10 3 6 20 180 5 4.0 4 3 9 5 4

11 3.5 5 15 2 190 5 2.8 3 5 1 5 4 表 1 4に示すように、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i ( 2. 0 〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) または S n— Ag ( 1. 0〜4. 0 ) — B i ( 3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜： L 5) — C u ( 0. 1〜 1. 0 ) の範囲外では、融点、引張強度、耐熱性、耐衝撃性、軽量、電気抵抗のいずれかに不具合があり、これを補填する必要がでてくる。実施例 9 0〜 1 5 9

表 1 5〜 1 7に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、パ —ソナルコンピュータ一用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。はんだ材料の組成ごとに、結果を表 1 5〜 1 7に示す。なお、ここでいう特定温度は、 2 l O :である。

表 1 5

Sn-Ag ( l . 0〜4· 0) - B i (2. 0〜6. 0) •I n (l . 0〜15) はんだ組成 (重量％) 価果

引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 (°c) 耐熱性耐衝撃性軽量性電気抵抗

(kg/mm²)

90 2 15 195 5 4.1 5 5 4 5 4

¹

91 3 6 208 4 4.7 5 5 3 5 5

¹

92 5 5 205 5 4.9 5 5 3 5 5

¹

93 6 1 210 4 4.9 5 5 3 5 4

¹

94 6 6 202 5 4.8 5 5 5 5

¹

95 6 15 194 5 4.3 5 5 3 5 4

¹

96 3 10 200 5 4.5 5 5 5 5 5

¹

97 5 10 197 5 4.5 5 5 2 5 5

¹

98 5 15 188 5 4.3 5 5 2 5 5

¹

99 2 2 15 196 5 4.1 5 5 4 5 4

100 2 2.5 2.5 212 3 4.7 5 5 4 5 5

101 2 3 3 211 3 4.5 5 5 4 5 5

102 2 3 6 207 4 4.5 5 5 4 5 5

103 2 5 5 204 5 4.7 5 5 4 5 5

104 2 6 1 210 4 4.9 5 5 3 5 4

105 2 6 6 201 5 4.6 5 5 3 5 5

106 2 6 15 193 5 4.3 5 5 3 5 4

107 2 3 10 199 5 4.3 5 5 5 5 5 丄 o c

08 Δ 5 10 196 5 4.3 5 O ό 0 5

109 2 5 15 187 5 4.1 5 5 3 5 5

110 2.5 2.5 2.5 211 3 4.8 5 5 4 5 5

111 2.5 3 3 210 4 4.6 5 5 4 5 5

112 2.5 3 6 206 4 4.6 5 5 4 5 5

113 2.5 5 5 203 5 4.8 5 5 4 5 5

114 2.5 6 6 200 5 4.7 5 5 3 5 5

115 2.5 3 10 198 5 4.4 5 5 5 5 5

116 2.5 5 10 195 5 4.4 5 5 3 5 5

2.5 5 15 186 5 4.2 5 5 3 5 5

¹¹⁷ 一表 1 6

はんだ組成 (重量％) 評価結果

施引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 (°c) 耐熱性耐衝撃性軽量性

(kg/mm²)

118 3 2 15 193 5 4.0 5 5 4 5 4

119 3 2.5 2.5 210 4 4.6 5 5 5 5 5

120 3 3 3 210 4 4.6 5 5 5 5 5

121 3 3 6 206 4 4.7 5 5 5 5 5

122 3 5 5 203 5 4.8 5 5 5 5 5

123 3 6 1 210 4 4.9 5 5 3 5 4

124 3 6 6 200 5 4.9 5 5 4 5 5

125 3 6 15 187 5 4.3 5 5 3 5 4

126 3 3 10 197 5 4.4 5 5 4 5 5

127 3 5 10 194 5 4.4 5 5 4 5 5

128 3 5 15 185 5 4.2 5 5 4 5 5

129 3.5 2.5 2.5 212 3 4.9 5 5 5 5 5

130 3.5 3 3 210 4 4.7 5 5 5 5 5

131 3.5 3 6 207 4 4.7 5 5 5 5 5

132 3.5 5 5 203 5 4.9 5 5 5 5 5

133 3.5 6 6 200 5 4.8 5 5 4 5 5

134 3.5 3 10 195 5 4.5 5 5 4 5 5

135 3.5 5 10 193 5 4.5 5 5 4 5 5

136 3.5 5 15 184 5 4.3 5 5 4 5 5

137 4 2 15 191 5 4.1 5 5 4 5 4

138 4 3 6 209 4 4.6 5 5 5 5 5

139 4 5 5 205 5 4.7 5 5 5 5 5

140 4 6 1 208 4 4.5 5 5 3 5 4

141 4 6 6 202 5 4.8 5 5 4 5 5

142 4 3 10 196 5 4.6 5 5 4 5 5

143 4 5 10 194 5 4.6 5 5 4 5 5

144 4 5 15 195 5 4.4 5 5 4 5 5

145 4 6 15 185 5 4.4 5 5 3 5 4 表 1 5および 1 6に示す実施例 9 0〜 1 5 9の結果より、パーソナルコンピューターに用いる本発明のはんだ材料は、 S n— A g ( 1. 0〜 4. 0 ) — B i ( 2. 0〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜； L 5 ) の範囲で有用である。これらのなかでも更に好ましい組成は、 S n— A g ( 2〜 3 . 5 ) - B i ( 2. 5〜 6 ) — I n ( 2. 5〜 6 ) であり、特に有効な組成は、 S n— A g ( 3〜 3 · 5 ) 一 B i ( 2. 5〜 3 ) — I n ( 2. 5〜 6 ) である。なお、ここでは主要な組成についての実験結果を記載したが、 S n— A g ( 1. 0〜 4. 0 ) — B i ( 2. 0〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) の範囲で表 1 5および 1 6と同様な傾向を示す。

表 1 Ί

Sn-Ag(l.0〜4.0)-Bi (3.0〜5.0)-Ιη(1.0〜15)- Cu(0. 1〜し 0)

また、表 1 7に示す実施例 1 4 6〜 1 5 9の結果より、 S n— A g ( . 0〜 4. 0 ) — B i ( 3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) — C u ( 0. 1〜 1. 0 ) の組成範囲も有用である。なかでも、パ一ソナルコンピューターに用いる本発明のはんだ材料の好ましい組成は、 S n - A g ( 2〜 3. 5 ) - B i ( 3〜 5 ) — I n ( 3〜 6 ) - C u ( 0. 5〜 1. 0 ) であり、特に有効な組成は S n— A g ( 3〜 3. 5 ) — B i ( 3〜 5 ) — I n ( 3〜 6 ) - C u ( 0. 5〜 0. 7 5) である。ここでは主要な組成の実験結果を記載したが、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i ( 3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) - C u ( 0. 1 〜 1. 0 ) の範囲で表 1 5、 1 6および 1 7と同様な傾向を示す。比較例 1 0〜； 1 6

表 1 8に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、パーソナルコンピューター用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。結果を表 1 8に示す。

表 1 8

表 1 8に示すように、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i ( 2. 0 〜 6. 0) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) または S n— Ag ( 1. 0〜 4. 0

) — B i ( 3. 0〜 5. 0 ) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) - C u ( 0. 1〜 1. 0 ) の範囲外では、融点、引張強度、耐熱性、耐衝撃性、軽量性、電気抵抗のいずれかに不具合があり、これを補填する必要がある。

実施例 1 6 0〜 2 4 7

表 1 9〜 2 2に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、—携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピューター用周辺機器用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。はんだ材料の組成ごとに、結果を表 1 9〜 2 2に示す。なお、ここでいう特定温度は、 2 2 0 である。

表 1 9

Sn-Ag ( l . 0〜4. 0) -B i (2. 0〜6. 0) - Ι η ( 1. 0〜1 5) はんだ組成 (重量％) 評価結果

施引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 (°c) 耐熱性耐衝撃性軽量性電気抵抗

(kg/mm²)

160 1 2 1 218 5 4.6 5 5 4 5 4

161 1 2 15 195 5 4.1 5 5 4 5 4

162 1 3 10 200 5 4.5 5 5 5 5 4

163 1 6 1 211 5 4.9 5 5 3 5 4

164 1 6 15 194 5 4.3 5 5 3 5 4

165 2 2 1 217 4 4.8 5 5 4 5 4

166 2 2 15 196 5 4.1 5 5 4 5 4

167 2 2.5 2.5 212 4 4.7 5 5 4 5 4

168 2 3 3 211 4 4.5 5 5 4 5 4

169 2 3 6 207 5 4.5 5 5 4 5 4

170 2 5 5 204 5 4.7 5 5 4 5 4

171 2 3 10 199 5 4.3 5 5 5 5 4

172 2 6 1 210 5 4.9 5 , 5 3 5 4

173 2 6 15 193 5 4.3 5 5 3 5 4

174 2.5 2.5 2.5 211 4 4.8 5 5 4 5 4

175 2.5 3 3 210 5 4.6 5 5 4 5 4

176 2.5 3 6 206 5 4.6 5 5 4 5 4

177 2.5 5 5 203 5 4.8 5 5 4 5 4

178 2.5 3 10 198 5 4.4 5 5 5 5

⁴ 表 2 0 はんだ組成 (重量％) 評価結果

引張強度

例 Ag i In Cu 融点 (°c) 附 nr擎 TE

(kg/mm²)

179 3 2 1 ― 217 4 4.9 5 5 5 5 4一

180 3 2 15 一 193 5 4.0 5 5 4 5 4

181 3 2.5 2.5 ― 210 5 4.6 5 5 5 5 4

182 3 3 3 ― 210 5 4.6 5 5 5 5 4

183 3 3 6 ― 20β 5 4.7 5 5 5 5 4

184 3 5 5 ― 203 5 4.8 5 5 5 5 4

185 3 6 1 ― 5 9 5 5 3 5 4

186 3 6 6 一 5 4 9 5 5 4 5 4

187 3 6 15 ― ， 3 5 5 3 5 4

188 3 3 10 ― 4 ） 5 4 5 4

189 3 5 10 ― 4 5 5 4 5 4

190 3 5 15 ― 5 4 5 4

191 3.5 2.5 2.5 一 5 5 5 4

192 3.5 3 3 一 7 5 5 5 4

193 3.5 3 6 一 7 5 5 5 4

194 3.5 5 5 一 4 q 5 5 5 4

195 3.5 6 6 一 4 ft ,· 5 4 5 4

196 3.5 3 10 ― 5 5 4 5 4 97 3.5 5 10 一 5 5 4 5 4 98 3.5 5 15 ― 184 5 4.3 5 5 4 5 4 99 4 2 1 ― 215 5 5.0 5 5 4 5 4 00 4 2 15 ― 191 5 4.1 5 5 4 5 4 01 4 2.5 2.5 ― 212 4 4.3 5 5 5 5 4 02 4 3 3 ― 211 4 4.5 5 5 5 5 4 03 4 3 6 209 5 4.6 5 5 5 5 4 04 4 5 5 205 5 4.7 5 5 5 5 4 05 4 6 1 208 5 4.5 5 5 3 5 406 4 6 6 202 5 4.8 5 5 4 5 407 4 6 15 185 5 4.4 5 5 3 5 408 4 3 10 196 5 4.6 5 5 4 5 409 4 5 10 194 5 4.6 5 5 4 5 4 10 4 5 15 195 5 4.4 5 5 4 5 4 表 1 9および 2 0に示す実施例 1 6 0〜 2 1 0の結果より、携帯電話、ム一ビーおよびパーソナルコンピュータ一用周辺機器（例えば、 I C カードおよび L ANカードなど）に用いる本発明のはんだ材料 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i (2. 0〜 6. 0 ) — I n ( 1. 0〜― 1 5 ) の範囲で有用である。なかでも、 S n— A g ( 2〜 3. 5 ) — B i ( 2〜 3 ) — I n ( 1〜 6) が好ましく、特に S n— A g ( 3〜 3. 5 ) 一 B i (2〜 3 ) — I n ( 1〜 3 ) であるのが特に好ましい。なお、ここでは主要な組成についての実験結果のみを記載したが、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i (2. 0〜 6. 0 ) - I n ( 1. 0〜； L 5 ) の範囲で表 1 9および 2 0と同様な傾向を示す。

表 2 1

Sn-Ag(l.0〜4.0)-Bi (3.0〜5· 0)-In(l.0~15)-Cu(0. 1〜1.0) はんだ組成 (重量％) 評価 a

施引張強度

例 Ag Bi In Cu 融点 cc) 耐熱性耐衝擊性軽量性電気抵抗

(kg/mm²)

211 1 3 1 0.1 218 5 4.6 5 5 5 5 4

212 2 2 1 0.5 216 5 4.8 5 5 4 5 4

213 3 2 1 0.5 216 5 4.9 5 5 5 5 4

214 3 2 15 1 189 5 4.1 5 5 4 5 4

215 3 3 3 0.5 209 5 4.8 5 5 5 5 4

216 3 3 6 0.7 206 5 4.9 5 5 5 5 4

217 3 5 1 0.1 210 5 4.9 5 5 3 5 4

218 3 5 15 1 184 5 4.4 5 5 3 5 4

219 3 5 6 0.75 201 5 4.7 5 5 5 5 4

220 3.5 3 3 0.5 209 5 4.9 5 5 5 5 4

221 3.5 3 3 0.75 209 5 4.8 5 5 5 5 4

222 3.5 3 6 0.7 205 5 5.0 5 5 5 5 4 23 3.5 3 6 1.0 206 5 4.8 5 5 5 5 4 24 3.5 5 6 0.75 200 5 4.8 5 5 5 5 4 25 4 3 3 0.5 210 5 5.0 5 5 5 5 4 26 4 3 6 0.7 206 5 5.1 5 5 5 5 4 27 4 5 6 0.75 201 5 4.9 5 5 5 5 4 28 4 5 15 1.0 194 5 4.6 5 5 5 5 4 表 2 1に示す実施例 2 1 1〜 2 2 8の結果より、携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピュー夕一用周辺機器に用いる本発明のはんだ材料は、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) - B i ( 3. 0〜5. 0) — I n ( 1. 0〜 1 5 ) - C u (0. 1〜： L . 0 ) の組成範囲が有用であるが、なかでも、 S n— A g (2〜3. 5 ) - B i ( 2〜3 ) — I n ( 1〜 6 ) - C u ( 0. 5〜 1. 0 ) が好ましい。更には、 S n _Ag ( 3〜 3. 5 ) - B i ( 2〜3 ) — I n ( 1〜3) - C u ( 0. 5〜0. 7 5 ) が特に好ましい。なお、ここでは主要な組成についての実験結果のみを記載したが、 S n— A g ( 1. 0〜4. 0 ) — B i ( 3 - 0〜5. 0 ) 一 I n ( 1. 0〜1 5) - C u (0. ；!〜 1. 0 ) の範囲で表 1 9、 2 0および 2 1 と同様な傾向を示す。

表 2 2

Sn - Ag(l.0〜4.0)-Cu(0.1 0)

表 2 2に示す実施例 2 2 9〜 24 7の結果より、携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピュー夕一用周辺機器に用いる本発明のはんだ材料は S n—Ag ( 1. 0 ~ 4. 0) — C u (0. ：!〜 1. 0 ) の範囲で有用である。これらのなかでも、 S n—A g (2〜 3. 5 ) — C u ( 0 . 5〜； L . 0 ) が好ましく、更に S n—Ag ( 2〜 3. 5) — C u ( 0 . 5〜 0. 7 ) が特に好ましい。なお、ここでは主要な組成についての実験結果のみを記載したが、 S n—A g ( 1. 0〜4. 0 ) — C u ( 0 . ；!〜 1. 0 ) の範囲で表 2 2と同様な傾向を示す。比較例 1 7〜 2 3

表 2 3に示す組成を有する合金からなるはんだ材料を用い、携帯電話、ムービーおよびパーソナルコンピュータ一用周辺機器用の部品装着基板を作製し、前述の評価方法に従って評価を行った。結果を表 2 3に示す。

表 2 3

産業上の利用の可能性

以上のように、本発明によれば、機械的強度、濡れ性および耐熱疲労強度に優れるはんだ材料、濡れ性に優れ、はんだ付けした場合に高い接合強度をもって接合し得る電子部品用外部電極、ならびにはんだ付け部分の機械的強度および熱衝撃強度に優れる接合体を提供することができる。

したがって、本発明のはんだ材料によれば、耐熱性および耐衝擊性などに優れた電気 ·電子機器を得ることができ、無鉛はんだ材料を用いた製品の実用化およびその機能の向上を図ることができる。

Claims

請求の範囲

1. S nおよび A gを必須成分とし、さらに B i 、 I nおよび C uよりなる群から選択される少なくとも 1種の元素を含む合金からなるはんだ材料。

2. A gを 1. 0〜4. 0重量％、 B i を 2. 0〜 6. 0重量％、 I nを 1. 0〜 1 5重量％含み、残部が S nである合金からなる請求の範囲第 1項記載のはんだ材料。

3. B iの含有量が 2. 5〜 5. 0重量％である請求の範囲第 2項記載のはんだ材料。

4. さらに C uを 0. 1〜 1. 0重量％含有する請求の範囲第 2項または第 3項記載の記載のはんだ材料。

5. Agを 1. 0〜4. 0重量％、 C uを 0. 1〜 1. 0重量％含み

、残部が S nである合金からなる請求の範囲第 1項記載のはんだ材料。

6. 部品装着基板と電極との接合部であって、請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載のはんだ材料からなる接合部を有する電気 · 電子機器。

7. 部品装着基板と電極との接合部であって、請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載のはんだ材料からなる接合部を有する音響 · 映像機 ¾½。

8. 携帯所持可能な請求の範囲第 7項記載の音響 · 映像機器。

9. ミニディスクプレイヤー、コンパクトディスクプレイヤー、デジタルビデオディスクプレイヤーまたはへッドホンステレオである請求の範囲第 8項記載の音響 · 映像機器。

1 0. デジタルカメラ、ビデオムービー、ビデオまたはテレビである請求の範囲第 7項記載の音響 · 映像機器。

1 1. 部品装着基板と電極との接合部であって、請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載のはんだ材料からなる接合部を有する情報 ·通信機器。

1 2. パーソナルコンピューター、携帯電話、パーソナルコンビュ-一ター用周辺機器またはカーナビゲーシヨンシステムである請求の範囲第 1 1項記載の情報 ·通信機器。

1 3. 2〜 3. 5重量％の A g、 2. 5〜 3重量％の B iおよび 2.

5〜 6重量％の I nを含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 7項記載の音響 ·映像機器。

1 4. 3〜 3. 5重量％の A g、 2. 5〜 3重量％の B i、 2. 5〜 6重量％の I nおよび 0. 5〜 0. 7重量％の C uを含み、残部が S n であるはんだ材料を用いた請求の範囲第 7項記載の音響 ·映像機器。

1 5. 2〜 3. 5重量％の Ag、 2. 5〜 6重量％の B iおよび 2.

5〜 6重量％の I nを含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 1 1項記載の情報 ·通信機器。

1 6. 2〜 3. 5重量％の A g、 3〜 5重量％の B i、 3〜 6重量％の I nおよび 0. 5〜 1. 0重量％の C uを含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 1 1項記載の情報 ·通信機器。

1 7. 2〜 3. 5重量％の A g、 2〜 3重量％の B iおよび 1〜 6重量％の I nを含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 1 1項記載の情報 ·通信機器。

1 8. 2〜 3. 5重量％の Ag、 2〜 3重量％の B i、 1〜 6重量％の I nおよび 0. 5〜 1. 0重量％の C uを含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 1 1項記載の情報 ·通信機器。

1 9. 2〜 3. 5重量％の A gおよび 0. 5〜 1. 0重量％の〇 11を含み、残部が S nであるはんだ材料を用いた請求の範囲第 1 1項記載の情報 · 通信機器。