WO2014034139A1 - はんだ材料および実装体 - Google Patents

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WO2014034139A1
WO2014034139A1 PCT/JP2013/005144 JP2013005144W WO2014034139A1 WO 2014034139 A1 WO2014034139 A1 WO 2014034139A1 JP 2013005144 W JP2013005144 W JP 2013005144W WO 2014034139 A1 WO2014034139 A1 WO 2014034139A1
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mass
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electrode
solder material
solder
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PCT/JP2013/005144
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彰男 古澤
将人 森
秀敏 北浦
清裕 日根
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パナソニック株式会社
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process

Definitions

  • the present invention relates to a solder material and a mounting body mainly in a solder paste used for soldering an electronic circuit board.
  • a Cu substrate electrode whose electrode material is Cu is often used.
  • Cu component electrodes in which Sn is plated on Cu are used.
  • in-vehicle products such as electric compressors, DC / DC converters, inverters, and headlamps
  • Au component electrodes that have been subjected to Au flash plating by flash processing that performs thin plating in a short time may be used.
  • the reason is that, on the joint surface between the Au component electrode and the solder material, wettability is improved, so that a large fillet is formed and joint reliability is increased.
  • an electronic circuit board having a Cu substrate electrode and an electronic component having a Cu component electrode or an Au component electrode are joined by soldering to form a mounting body.
  • FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of the mounted body.
  • the mounting body 900 includes an electronic circuit board 930 having Cu substrate electrodes 931 and 932, an electronic component 920 having an Au component electrode 921 on the Cu substrate electrode 931, an electronic component 940 having a Cu component electrode 941 on the Cu substrate electrode 932,
  • the solder portions 911 and 912 are formed using a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In.
  • solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In composed of four kinds of elements is used (for example, a patent) Reference 1).
  • thermal fatigue characteristics related to fatigue failure caused by thermal stress accompanying temperature change are enhanced by a technique called a solid solution strengthening mechanism.
  • the solid solution strengthening mechanism is a technique that makes it difficult for the solder material to deteriorate by replacing some of the metal atoms arranged in a lattice with different kinds of metal atoms and distorting the lattice.
  • solder material having the Sn—Ag—Bi—In composition described above In is dissolved in the Sn lattice, and the thermal fatigue characteristics are improved.
  • Sn-3.5 mass% A solder material having a composition such as Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In is used.
  • Ag and Bi are added. Ag is added for improving the alloy strength and lowering the melting point by precipitation strengthening, and Bi is added for lowering the melting point.
  • the present inventors analyze the reason as follows. That is, in the solder material having the composition of Sn—Ag—Bi—In, the thermal fatigue characteristics change depending on the In content. As for the thermal fatigue characteristics here, the occurrence of cracks is not confirmed by observing the cross-section of the soldered joint after the temperature cycle test is conducted under the -40 ° C / 150 ° C test conditions (reliability test conditions for in-vehicle products) Shown in number of cycles.
  • the composition of the solder material after soldering is Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In and Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-5. When compared with 0.5 mass% In, the number of cycles in the temperature cycle test is 2300 cycles and 2150 cycles, and the number of cycles (thermal fatigue characteristics) decreases as In decreases.
  • the alloy strength related to thermal fatigue characteristics increases as the In content increases, but becomes maximum when the In content is approximately 6% by mass, and decreases when the In content exceeds this. That is, when the In content is about 6% by mass, the number of cycles in the temperature cycle test is high, so that the thermal fatigue characteristics are the highest. Therefore, in order to effectively use the solid solution strengthening mechanism by In, it is desirable to control the In content of the solder material more accurately.
  • Ni plating having a film thickness of 1 to 5 ⁇ m is applied on the Cu electrode, and Au flash plating having a film thickness of 0.03 to 0.07 ⁇ m is further applied on the Ni plating.
  • Au is melted into Sn—Ag—Bi—In when soldering with heating, and Ni plating is exposed.
  • Ni plating has a composition of 90 mass% Ni and 10 mass% P, and since In and P are highly reactive, In reacts with P to form a compound InP having a composition of In—P. Generate.
  • the amount of In dissolved in the Sn lattice which contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics, decreases, and the substantial In content decreases.
  • the In content of the Sn-Ag-Bi-In solder material before soldering is increased in order to enhance the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode in which the In content after soldering decreases.
  • the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode are enhanced.
  • the same solder material is used in consideration of workability for soldering of an electronic component mounted on one electronic circuit board, the Cu component electrode of the electronic component is made of In before the soldering.
  • the thermal fatigue characteristics decrease depending on the increase in In from the content.
  • the In content of the solder material before soldering is simply increased in order to prevent a decrease in In after the soldering of the Au component electrode, the thermal fatigue characteristics of the Cu component electrode are decreased. Therefore, it was necessary to examine means other than the addition of In.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and satisfies the thermal fatigue characteristics of Au component electrodes even in a mounted body after soldering with an electronic component having an Au component electrode mounted on an electronic circuit board. It is an object of the present invention to provide a solder material and a mounting body that can be used.
  • the first invention is 5.6 to 6.8% by mass of In, 0.3-4.0 mass% Ag, 0 to 1.0 mass% Bi, 0.054 to 9.0% by mass of Ga,
  • the balance is a solder material characterized in that it is only 79.2% by mass or more of Sn.
  • the first invention 6.3 to 6.8% by mass of In, 2.3 to 3.7% by mass of Ag, 0.3 to 1.0 mass% Bi, 1.0 to 5.0% by mass of Ga,
  • the balance is preferably only 83.5% by mass or more of Sn.
  • the second invention is 6.3 to 6.6 mass% In, 2.3 to 3.7% by mass of Ag, 0.3 to 1.0 mass% Bi, 1.0 to 5.0% by mass of Ga,
  • the balance is a solder material characterized in that it is only 83.7% by mass or more of Sn.
  • the third invention is 6.3 to 6.4% by mass of In, 2.5-3.7 mass% Ag, 0.4 to 1.0 mass% Bi, Containing 3.0-5.0 mass% Ga,
  • the balance is a solder material characterized in that it is only 83.9% by mass or more of Sn.
  • the first invention it is preferable that 2.0 to 9.0% by mass of Ga is contained.
  • the first invention it is preferable to contain 3.0 to 9.0% by mass of Ga.
  • the first invention it is preferable to contain 6.0 to 9.0% by mass of Ga.
  • a fourth invention is a mounting body characterized in that an electronic component having an Au component electrode and an electronic circuit board having a substrate electrode are joined by the solder material of the first invention.
  • the Au component electrode preferably has Ni plating containing P.
  • the substrate electrode is preferably a Cu substrate electrode or an Au substrate electrode.
  • a solder material that can satisfy the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode mounted on the electronic circuit board after soldering can be provided.
  • the configuration of the fourth invention it is possible to provide a mounting body in which the Au component electrode mounted on the electronic circuit board after soldering satisfies the thermal fatigue characteristics.
  • the graph which shows the reliability test result of the alloy with the composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi with which In was added for demonstrating the solder material of Embodiment 1 in this invention Schematic configuration diagram showing the configuration of the Au electrode prepared as a sample Outline of measuring the In content after joining a Cu electrode or Au electrode prepared as a sample with an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass%
  • an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In is used.
  • the graph which shows the analysis result of In content rate inside each solder after soldering to an electrode and an Au electrode was performed Ga is added to the composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention.
  • Showing the analysis result of the In content in the solder after the soldering to the Au electrode using the alloy was performed Ga is added to the composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows the reliability of an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi to which In is added for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows a property test result.
  • the In content on the horizontal axis is a substantial In content of In that is dissolved in the solder after soldering, more specifically, In that is dissolved in the Sn lattice. .
  • the number of test cycles on the vertical axis is the temperature cycle test for FR5 board with 1608 size (1.6mm x 0.8mm) chip capacitor mounted and FR grade (FR). This is the number of cycles in which generation of cracks was not confirmed by cross-sectional observation of the soldered joint after being performed under the test conditions of 40 ° C./150° C.
  • the number of cycles is 5.5% by mass (2150 cycles), 6.0% by mass (2300 cycles), and 6.5% by mass (2200 cycles) of the In content dissolved in the solder after soldering. In some cases, it is 2000 cycles or more, but when the In content is 5.0% by mass or less or 7.0% by mass or more, it is less than 2000 cycles.
  • the range of In content that can secure the number of cycles of 2000 cycles or more, which is the vehicle-mounted standard is approximately 5.2 to 6.8% by mass, and the management width is approximately ⁇ 0.8% by mass.
  • the In content of the solder alloy in mass production is approximately ⁇ 0.5 mass%
  • Samples prepared for measurement are used for the Au electrode and Cu electrode used here.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an Au electrode prepared as a sample.
  • FIG. 3 shows a Cu electrode and an Au electrode prepared as a sample and Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for measuring the In content after joining with an alloy having a composition of ⁇ 6.0 mass% In.
  • the Au electrode prepared as a sample is a Cu foil having a film thickness of 35 ⁇ m, and Ni plating having a film thickness of 1 to 5 ⁇ m is used as an electroless plating that does not require energization like electroplating.
  • the Au flash plating having a film thickness of 0.03 to 0.07 ⁇ m is applied on the Ni plating.
  • the thickness of Ni plating is 3 ⁇ m
  • the thickness of Au flash plating is 0.05 ⁇ m.
  • a solder material having a composition of Sn-3.5% by mass, Ag-0.5% by mass, Bi-6.0% by mass, In has a diameter of 5 mm and a thickness of 0.15 mm. And heated on a hot plate at 240 ° C. for 30 seconds and gradually cooled at room temperature.
  • the thus prepared sample is analyzed by a method using EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) and the In content is measured at the center of the polished cross section so that a vertical cross section appears.
  • EDX Electronic Dispersive X-ray spectroscopy
  • the central portion is a position corresponding to a position of 1/2 of the thickness of the solder and corresponding to a position of 1/2 of the solder spreading width.
  • FIG. 4 shows an example of an alloy having a composition of Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In after soldering to a Cu electrode and an Au electrode. It is a graph which shows the analysis result of In content rate in each solder.
  • the measured In content of In dissolved in the Sn lattice which contributes to the improvement of thermal fatigue properties, has decreased from the initial In content of 6.0% by mass.
  • the Cu electrode is 5.9% by mass, and the Au electrode is 5.1% by mass.
  • Au diffuses into the solder during heating, and Ni plating having a composition of 90 mass% Ni and 10 mass% P formed under the Au flash plating is exposed.
  • the range of In content corresponding to the in-vehicle standard is about 5.2 to 6.8% by mass as described above, and thus the Au electrode does not satisfy the in-vehicle standard.
  • the weight of P contained in the Ni plating is 7.9 ⁇ T ⁇ using the Ni plating film thickness T and the Ni plating area S.
  • the weight of P contained in the Ni plating varies in proportion to the thickness T of the Ni plating.
  • an element found as such an element is Ga (gallium) which reacts with P to produce a GaP compound, which will be described below.
  • solder material according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
  • FIG. 5 shows a composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the analysis result of In content in the solder after soldering with respect to Au electrode was performed using the alloy with which Ga was added.
  • FIG. 6 shows a composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In for explaining the solder material according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the liquidus line 601 of the alloy with which Ga was added with respect to it.
  • the analysis is performed in the same manner as described above, and the In content is measured after soldering with the Au electrode.
  • the sample is prepared as follows.
  • the crucible is taken out from the electric jacket heater and immersed in a container filled with water at 25 ° C. to be cooled.
  • the In content is (1) 5.1% by mass when the Ga content is zero, but (2) When the Ga content increases, the decrease in In is suppressed, (3) When the Ga content is 0.2% by mass, it is 5.51% by mass, and (4) When the Ga content is 0.4% by mass, it is approximately 5.97% by mass.
  • the Ga content is preferably 0.054% by mass or more. If the Ga content is 0.054% by mass or more, the In content after soldering is 5.2% by mass or more even in combination with the Au electrode, and the reliability of the on-vehicle standard can be satisfied.
  • the In content of the solder alloy in mass production is approximately ⁇ 0.5% by mass, the In content may be slightly reduced due to that.
  • the approximate line is a linear function in which the graph of (Equation 2) has undergone a downward movement corresponding to ⁇ 0.5 mass%, which is the lower limit of the fluctuation range in mass production (Equation 3)
  • (In content) 2.18 x (Ga content) + 4.584
  • the In content is 4.7 mass% when the Ga content is 0.054 mass%.
  • an alloy having a composition of 90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6.0 mass% In has been described. Since the content ratio varies with a certain ratio, even when the In content ratio is different, it can be handled accordingly.
  • the liquidus temperature represented by the liquidus line 601 is 232 ° C. when the Ga content is 0% by mass, and 200 ° C. when the Ga content is 9% by mass.
  • the temperature is 150 ° C.
  • the liquidus temperature is a temperature at which all the alloy heated from the solid state is melted to be in a liquid state.
  • Table 1 explains the relationship between the Ga content and the reliability when the Ga content is 0.5 mass%, 1 mass%,..., 30 mass%.
  • the shape change after the temperature cycle test is evaluated (the same applies to other tables, but the unit attached to the numerical data is mass%).
  • ⁇ indicates that no shape change has occurred, ⁇ indicates that a partial shape change has occurred, and ⁇ indicates that the shape change has occurred as a whole. It shows that.
  • the Ga content is 9% by mass or less in order to guarantee a state in which the shape change important for good soldering does not occur.
  • Table 2 explains the relationship between various compositions of the solder material before soldering and the change in the In content of the solder material after soldering for compositions 1 to 21 and comparative examples, and the reliability and strength are judged. ing.
  • the remaining amount with respect to the change in the In content is measured by performing an analysis of the In content in the solder after the soldering to the Au electrode is performed using EDX.
  • ⁇ indicates that the In content after soldering is included in the range of 5.2 to 6.8% by mass, and ⁇ indicates In content It shows that the rate is in the range of less than 5.2% by mass.
  • ⁇ indicates that the standard is satisfied, based on the fact that the number of cycles of the temperature cycle test in the reliability test of in-vehicle products satisfies the required specification of 2000 cycles or more, ⁇ Indicates that the standard is not satisfied. Furthermore, on the basis that the required specifications of 2200 cycles or more are satisfied, ⁇ indicates that the standard is satisfied, and ⁇ indicates that the standard is not satisfied.
  • a product for which the number of cycles of 2000 cycles or more is required in the required specification is a vehicle-mounted product in the engine room. Further, a product for which the number of cycles of 2200 cycles or more is required in the required specification is a vehicle-mounted product near the engine.
  • a product for which the number of cycles of 2300 cycles or more is required in the required specifications is an in-vehicle product directly mounted on an automobile engine, that is, an in-vehicle product in contact with the engine.
  • ⁇ indicates that it can be used for chip parts up to 0.9 mm ⁇ 0.8 mm, and ⁇ satisfies 65 MPa or more and QFP (quad flat) ⁇ indicates that it can be used for large parts such as aluminum electrolytic capacitors and module parts because it can be used for large semiconductor parts such as package) and BGA (ball grid array). ⁇ satisfies 75MPa or more and indicates that it can be used for heavy parts such as coils and transformers.
  • the tensile strength is measured with a No. 4 test piece of JIS Z 2201.
  • compositions 1 to 21 From the reliability determination of compositions 1 to 21, it can be seen that the decrease in In content was suppressed by the inclusion of Ga in the solder material having the Sn-Ag-Bi-In composition. Moreover, in order to satisfy a stricter vehicle-mounted reference
  • Process 1 an example in which an electronic component having a Cu component electrode and an electronic circuit substrate having an Au substrate electrode are joined by reflow soldering using a solder material having composition 1 will be described.
  • Solder material of composition 1 (Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In-0.1 mass% Ga solder alloy) into solder particles having a particle size distribution of 25 to 45 ⁇ m in diameter.
  • the solder grains 88% by mass and flux 12% by mass are mixed to form a paste.
  • This paste is printed on the Au substrate electrode of the substrate using a metal mask with a screen printer (“SP70” manufactured by Panasonic Corporation).
  • the metal mask has a laser-processed thickness of 120 ⁇ m, and an opening of 0.8 mm ⁇ 0.8 mm is formed in accordance with the chip resistance of 1608 size.
  • the substrate is 1.6 mm thick and the material is FR5.
  • the Au substrate electrode on the substrate is formed by subjecting a Cu electrode to Ni plating with a thickness of 2 ⁇ m and applying Au flash plating with a thickness of 0.05 ⁇ m thereon.
  • a 1608 size chip resistor having a Cu component electrode is mounted with a chip mounter (“BM123” manufactured by Panasonic Corporation).
  • the substrate on which the chip components are mounted is heated and soldered in a reflow furnace (“REF” manufactured by Panasonic Corporation).
  • Heating is performed in an air atmosphere at a preheating temperature of 160 ° C. for 60 seconds, a reflow temperature of 250 ° C. for 20 seconds.
  • the solder is heated and melted to a temperature equal to or higher than the melting point, and Au melts into the melted solder, thereby exposing the Ni plating.
  • the Ni plating is composed of 90% by mass of Ni and 10% by mass of P. Since P and Ga are highly reactive, P reacts with Ga to produce a compound GaP. Even if the amount of In changes, reliability is maintained because a necessary amount of In that contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics is secured.
  • a solder material of composition 1 (Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In-0.1 mass% Ga solder alloy) is processed into a thread shape having a diameter of 0.8 mm. This thread solder is used for soldering with a soldering iron. During soldering, flux is used to remove oxide on the surface of the Au substrate electrode.
  • the substrate is 1.6 mm thick and the material is FR5.
  • the Au substrate electrode on the substrate is formed by subjecting a Cu electrode to Ni plating with a thickness of 2 ⁇ m and applying Au flash plating with a thickness of 0.05 ⁇ m thereon.
  • a 1608 size chip resistor having a Cu component electrode is mounted with precision tweezers. Heating is performed in 5 seconds with a soldering iron in contact. The solder is heated and melted to a temperature equal to or higher than the melting point, and Au melts into the melted solder, thereby exposing the Ni plating.
  • the Ni plating is composed of 90% by mass of Ni and 10% by mass of P. Since P and Ga are highly reactive, P reacts with Ga to produce a compound GaP. Even if the amount of In changes, reliability is maintained because a necessary amount of In that contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics is secured.
  • solder material of composition 1 (Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 mass% In-0.1 mass% Ga solder alloy) into solder particles having a particle size distribution of 25 to 45 ⁇ m in diameter.
  • the solder grains 88% by mass and flux 12% by mass are mixed to form a paste. This paste is printed on the Cu substrate electrode of the substrate using a metal mask with a screen printer (“SP70” manufactured by Panasonic Corporation).
  • the metal mask has a laser-processed thickness of 120 ⁇ m, and four openings of 0.9 mm ⁇ 0.8 mm are formed in accordance with the crystal resonator chip.
  • the Au component electrode included in the crystal resonator chip is formed by applying Ni plating with a film thickness of 2 ⁇ m to a Cu electrode and applying Au flash plating with a film thickness of 0.05 ⁇ m thereon.
  • the substrate is 1.6 mm thick and the material is FR5.
  • a Cu substrate electrode is formed on the substrate.
  • a crystal resonator chip is mounted on a Cu substrate electrode after paste printing by a chip mounter (“BM123” manufactured by Panasonic Corporation). The substrate on which the chip components are mounted is heated and soldered in a reflow furnace (“REF” manufactured by Panasonic Corporation).
  • Heating is performed in an air atmosphere at a preheating temperature of 160 ° C. for 60 seconds, a reflow temperature of 250 ° C. for 20 seconds.
  • the solder is heated and melted to a temperature equal to or higher than the melting point, and Au melts into the melted solder, thereby exposing the Ni plating.
  • the Ni plating is composed of 90% by mass of Ni and 10% by mass of P. Since P and Ga are highly reactive, P reacts with Ga to produce a compound GaP. Even if the amount of In changes, reliability is maintained because a necessary amount of In that contributes to the improvement of thermal fatigue characteristics is secured.
  • Table 3 explains the relationship between the various compositions of the solder material not containing Bi and the change in the In content for compositions 22 to 25, and the reliability is judged.
  • the various determinations are the same as in Table 2 above.
  • the solder material Bi is added to adjust the melting temperature of the alloy, and the amount of Bi does not affect the thermal fatigue characteristics of the solder material.
  • the Ga content is 0.054% by mass or more in order to satisfy the reliability evaluation of the in-vehicle product even in soldering to the Au electrode. Desirably, it is 0 mass% or less, and considering the lower limit of the fluctuation range in mass production, the Ga content is more desirably 0.28 mass% to 9.0 mass% with a slight margin.
  • the content of Ag constituting the solder material in the embodiment is determined for the following reason. As described above, since the thermal fatigue characteristics are improved by the solid solution strengthening action of In against Sn, the thermal fatigue characteristics vary greatly depending on the amount of In. However, since Ag does not dissolve in Sn, thermal fatigue characteristics do not change greatly.
  • the amount of Ag affects the melting point of the solder material
  • the Ag content exceeds 4% by mass, the melting point becomes 235 ° C. or more, and the wetting spread during soldering deteriorates, so it cannot be used. Therefore, the maximum value of the Ag content is 4% by mass.
  • the Ag content is decreased, the amount of Ag 3 Sn deposited on the Sn phase is decreased and the mechanical strength characteristics are lowered. Therefore, the minimum value of the Ag content is set to 0.3% by mass.
  • the content of Bi constituting the solder material in the embodiment is determined for the following reason. As described in Table 3, the minimum value can be zero because it does not affect the thermal fatigue characteristics of the solder material. Further, since Bi has a property of segregating inside the solder alloy, if it exceeds 1% by mass, the amount of segregation increases and the alloy becomes brittle and cannot be used. Therefore, the maximum Bi content is set to 1% by mass.
  • composition of the solder material in FIG. 5 and FIG. 6 is “90 mass% Sn-3.5 mass% Ag-0.5 mass% Bi-6 with Ga (for example, 0.1 mass%) added. “Composition of 0% by mass In” is replaced with the composition of solder material in Tables 2 and 3, and “89.9% by mass Sn ⁇ 3.5% by mass Ag ⁇ 0.5% by mass”. % Bi-6.0 mass% In-0.1 mass% Ga ", and the Sn content is reduced by the addition of Ga. It is considered that a small amount of Sn does not affect the change in the In content.
  • the solder material of the present invention has 5.6 to 6.8% by mass of In, 0.3 to 4.0% by mass of Ag, and 0 to 1.0% by mass. And 0.054 to 9.0% by mass of Ga, and the balance is only 79.2% by mass or more of Sn.
  • the mounting body of the present invention is characterized in that an electronic component having an Au component electrode and an electronic circuit board having a substrate electrode are joined by the solder material described above, and is mounted on the electronic circuit board after soldering. It is possible to provide a mounting body that can satisfy the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode.
  • the electronic component having the Au component electrode and the electronic circuit board having the substrate electrode are joined by the solder material. This makes it possible to satisfy the thermal fatigue characteristics of the Au component electrode mounted on the electronic circuit board after soldering.
  • the amount of Ga contained is an amount corresponding to the amount of P contained in the Ni plating.
  • solder part formed by using a solder material having a composition of Cu electrode and Sn—Ag—Bi—In—Ga does not form an intermetallic compound with Cu and Ga.
  • the degree of influence is considered to be small.
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of the mounting body according to the embodiment of the present invention.
  • the mounting body 700 includes an electronic circuit board 730 having Cu substrate electrodes 731 and 732, an electronic component 720 having an Au component electrode 721 on the Cu substrate electrode 731, an electronic component 740 having a Cu component electrode 741 on the Cu substrate electrode 732, They are joined by solder portions 711 and 712 formed using a solder material having a composition of Sn—Ag—Bi—In—Ga.
  • the mounting body 700 having such a configuration satisfies the required specifications for the reliability test of the in-vehicle product.
  • the Cu substrate electrodes 731 and 732 may be Au substrate electrodes.
  • FIG. 8 a schematic configuration diagram before and after soldering of the solder part 711 and the Cu substrate electrode 731 formed using a solder material having a composition of the Au component electrode 721 and Sn—Ag—Bi—In—Ga is shown.
  • FIG. 8 shows the configuration before soldering, and the lower figure at the tip of the arrow shows after soldering.
  • a GaP compound indicated by a small circle is generated on the solder portion after soldering. Generation of this GaP compound helps to prevent a decrease in the In content in the solder material.
  • Ga was added to the solder material having the Sn—Ag—Bi—In composition, but even if Co (cobalt) or Mo (molybdenum) is used in place of this Ga, the inclusion of In in the solder material is possible. Helps prevent rate decline.
  • solder material and the mounting body in the present invention can satisfy thermal fatigue characteristics even in soldering to an Au component electrode, and are useful for use in, for example, a solder paste used for soldering an electronic circuit board. .

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Abstract

　Ａｕフラッシュめっきが短時間で薄いめっきを施すためのフラッシュ処理によって施されたＡｕ電極に対するはんだ付けにおいては、従来のはんだ材料は必ずしも十分に高い熱疲労特性を有しない。　はんだ材料であって、 ５．６～６．８質量％のＩｎと、 ０．３～４．０質量％のＡｇと、 ０～１．０質量％のＢｉと、 ０．０５４～９．０質量％のＧａを含み、 残部は、７９．２質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする。

Description

はんだ材料および実装体
　本発明は、主として電子回路基板のはんだ付けに用いるソルダーペースト等におけるはんだ材料および実装体に関する。
　電子回路基板においては、一般的に電極材質がＣｕであるＣｕ基板電極が利用される場合が多い。また電子回路基板に実装される一般的な電子部品では、ＣｕにＳｎめっきが施されたＣｕ部品電極が利用される。しかしながら、電動コンプレッサ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータ、ヘッドランプなどの車載商品においては、短時間で薄いめっきを施すフラッシュ処理によってＡｕフラッシュめっきが施されたＡｕ部品電極が利用される場合がある。その理由は、Ａｕ部品電極とはんだ材料との接合面においては、濡れ性が良好となるため大きなフィレットが形成され接合信頼性が上がるからである。一例として、Ｃｕ基板電極を有した電子回路基板と、Ｃｕ部品電極やＡｕ部品電極を有した電子部品とがはんだ付けによって接合され実装体を形成している。その実装体の模式的な断面図を図９に示す。
　実装体９００は、Ｃｕ基板電極９３１、９３２を有する電子回路基板９３０と、Ｃｕ基板電極９３１にＡｕ部品電極９２１を有する電子部品９２０、Ｃｕ基板電極９３２にＣｕ部品電極９４１を有する電子部品９４０と、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部９１１および９１２によって構成されている。
　ここで用いられる電子回路基板９３０と電子部品９２０、９４０のはんだ付けには、四種類の元素からなるＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料などが利用されている（たとえば、特許文献１参照）。このようなはんだ材料では、温度変化にともなう熱応力に起因して発生する疲労破壊に関する熱疲労特性が、固溶強化メカニズムと呼ばれる技術によって高められている。ここに、固溶強化メカニズムとは、格子状に並んでいる金属原子の一部を異種の金属原子に置き替えてそのような格子を歪ませることによりはんだ材料を劣化しにくくする技術である。
　前述されたＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料では、ＩｎがＳｎの格子に固溶させられており、熱疲労特性が高められ、具体的にはＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６質量％Ｉｎなどの組成のはんだ材料が利用されている。ここに、ＡｇおよびＢｉが添加されているが、Ａｇは析出強化による合金強度の向上および低融点化のために添加されており、Ｂｉは低融点化のために添加されている。
特許第３０４０９２９号公報
　しかしながら、Ａｕ部品電極９２１に対するはんだ付けの場合において、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料は必ずしも十分に高い熱疲労特性を有しないことが判明した。一方、Ｃｕ部品電極９４１に対するはんだ付けの場合においては、熱疲労特性が高い状態で保たれていた。
　本発明者らは、その理由をつぎのように分析している。すなわち、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料では、熱疲労特性がＩｎ含有率によって変化する。ここでの熱疲労特性は、温度サイクル試験が－４０℃／１５０℃の試験条件（車載商品の信頼性試験条件）で実施された後に、はんだ付け接合部の断面観察でクラックの発生が確認されないサイクル数で示す。たとえば、はんだ付け後におけるはんだ材料の組成が、Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６質量％ＩｎとＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－５．５質量％Ｉｎとを比較すると、温度サイクル試験のサイクル数は２３００サイクルと２１５０サイクルとなり、Ｉｎの減少に伴いサイクル数（熱疲労特性）も減少する。
　熱疲労特性に関連する合金強度は、Ｉｎ含有率が増大すると増大していくが、Ｉｎ含有率がおよそ６質量％であるときに最大となり、Ｉｎ含有率がこれを超えると減少していく。つまり、Ｉｎ含有率がおよそ６質量％であるときに、温度サイクル試験のサイクル数が高くなることから熱疲労特性が最も高い。よって、Ｉｎによる固溶強化メカニズムを有効に活用するためには、はんだ材料のＩｎ含有率をより正確にコントロールすることが望ましい。
　以下に詳細に説明する。まず、Ｃｕ部品電極とＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料との組み合わせでは、ＣｕとＩｎとは反応性が高くないので、熱疲労特性の向上に寄与するＳｎの格子に固溶させられているＩｎについてのＩｎ含有率ははんだ付けの際に変化しないため、熱疲労特性が高い状態で保たれる。
　一方、Ａｕ部品電極は、膜厚１～５μｍを持ったＮｉめっきがＣｕ電極の上に施され、更に、膜厚０．０３～０．０７μｍを持ったＡｕフラッシュめっきがＮｉめっきの上に施された構造を有し、Ａｕが加熱をともなうはんだ付けの際にＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの中に溶け込み、Ｎｉめっきが露出する。そして、Ｎｉめっきは９０質量％Ｎｉおよび１０質量％Ｐの組成を持っており、ＩｎとＰとは反応性が高いので、ＩｎはＰと反応してＩｎ－Ｐの組成を持った化合物ＩｎＰを生成する。すると、熱疲労特性の向上に寄与する、Ｓｎの格子に固溶させられているＩｎが減少し、実質的なＩｎ含有率は減少する。
　ここで、はんだ付け後のＩｎ含有率が減少するＡｕ部品電極の熱疲労特性を高めるために、はんだ付け前のＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎのはんだ材料のＩｎ含有率を増加させた場合には、Ａｕ部品電極の熱疲労特性は高まる。しかしながら、１つの電子回路基板に実装される電子部品のはんだ付けに対して、作業性を考慮して同じはんだ材料を使用した場合、電子部品のＣｕ部品電極では、はんだ付け前のはんだ材料のＩｎ含有率からＩｎの増加分によっては、逆に熱疲労特性が減少する。このように、単にＡｕ部品電極のはんだ付け後のＩｎ減少を防止するために、はんだ付け前のはんだ材料のＩｎ含有率を増加させたとしても、逆にＣｕ部品電極の熱疲労特性が減少することから、Ｉｎの添加以外の手段を検討することが必要となった。
　本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電子回路基板に実装されるＡｕ部品電極を有した電子部品とのはんだ付け後の実装体においても、Ａｕ部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能なはんだ材料および実装体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、
第１の発明は、
５．６～６．８質量％のＩｎと、
０．３～４．０質量％のＡｇと、
０～１．０質量％のＢｉと、
０．０５４～９．０質量％のＧａを含み、
残部は、７９．２質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料である。
　第１の発明において、
６．３～６．８質量％のＩｎと、
２．３～３．７質量％のＡｇと、
０．３～１．０質量％のＢｉと、
１．０～５．０質量％のＧａを含み、
残部は、８３．５質量％以上のＳｎのみであることが好ましい。
　第２の発明は、
６．３～６．６質量％のＩｎと、
２．３～３．７質量％のＡｇと、
０．３～１．０質量％のＢｉと、
１．０～５．０質量％のＧａを含み、
残部は、８３．７質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料である。
　第２の発明において、
６．３～６．５質量％のＩｎと、
２．３～３．７質量％のＡｇと、
０．３～１．０質量％のＢｉと、
２．０～５．０質量％のＧａを含み、
残部は、８３．８質量％以上のＳｎのみであることが好ましい。
　第３の発明は、
６．３～６．４質量％のＩｎと、
２．５～３．７質量％のＡｇと、
０．４～１．０質量％のＢｉと、
３．０～５．０質量％のＧａを含み、
残部は、８３．９質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料である。
　第１の発明において、２．０～９．０質量％のＧａを含むことが好ましい。
　第１の発明において、３．０～９．０質量％のＧａを含むことが好ましい。
　第１の発明において、６．０～９．０質量％のＧａを含むことが好ましい。
　第４の発明は、Ａｕ部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、第１の発明のはんだ材料によって接合されていることを特徴とする、実装体である。
　第４の発明において、前記Ａｕ部品電極が、Ｐを含むＮｉめっきを有することが好ましい。
　第４の発明において、前記基板電極が、Ｃｕ基板電極又はＡｕ基板電極であることが好ましい。
　上記第１～第３の発明の構成により、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるＡｕ部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能なはんだ材料を提供することができる。
　また、上記第４の発明の構成により、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるＡｕ部品電極が熱疲労特性を満たした実装体を提供することができる。
本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、Ｉｎが添加されたＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉの組成を持った合金の信頼性試験結果を示すグラフ 試料として準備したＡｕ電極の構成を示す模式的な構成図 試料として準備したＣｕ電極やＡｕ電極とＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持った合金との接合後におけるＩｎ含有率を測定する概略説明図 本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持った合金を利用して、Ｃｕ電極およびＡｕ電極に対するはんだ付けが行われた後の、それぞれのはんだ内部におけるＩｎ含有率の分析結果を示すグラフ 本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成に対してＧａが添加された合金を利用して、Ａｕ電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるＩｎ含有率の分析結果を示すグラフ 本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成に対してＧａが添加された合金の液相線を示すグラフ 本発明における実施の形態の実装体の模式的な断面図 はんだ接合前後の基板電極とはんだ材料と部品電極との組成を示す模式的な構成図 従来のはんだ材料を使用した実装体の模式的な断面図
　以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　はじめに、図１を参照しながら、本実施の形態１のはんだ材料に関する原理について説明する。
　なお、図１は、本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、Ｉｎが添加されたＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉの組成を持った合金の信頼性試験結果を示すグラフである。
　図１において、横軸のＩｎ含有率は、はんだ付け後にはんだに固溶している、より具体的には、Ｓｎの格子に固溶させられているＩｎについての実質的なＩｎ含有率である。
　縦軸の試験サイクル数は、１６０８サイズ（１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）のチップコンデンサが実装された、ＦＲグレード（Ｆｌａｍｅ　Ｒｅｔａｒｄａｎｔ　Ｇｒａｄｅ）がＦＲ－５グレードであるＦＲ５基板において、温度サイクル試験が－４０℃／１５０℃の試験条件で実施された後に、はんだ付け接合部の断面観察でクラックの発生が確認されなかったサイクル数である。
　自動車のエンジン近傍に搭載する車載商品の信頼性試験においては、２０００サイクル以上のサイクル数が要求仕様において求められる（ここでは、２０００サイクル以上のサイクル数の場合を熱疲労特性が満たされていることとする。）。
　同サイクル数は、はんだ付け後にはんだに固溶しているＩｎ含有率が５．５質量％（２１５０サイクル）、６．０質量％（２３００サイクル）および６．５質量％（２２００サイクル）である場合は２０００サイクル以上であるが、Ｉｎ含有率が５．０質量％以下または７．０質量％以上である場合は２０００サイクル未満である。
　近似曲線が、上記の数値データを用いることによって得られる二次関数
　（数１）
　（試験サイクル数）
　＝－４１０．７×（Ｉｎ含有率）2＋４９１９．６×（Ｉｎ含有率）－１２４４６
のグラフとして図示されている。
　したがって、車載基準である２０００サイクル以上のサイクル数を確保することができるＩｎ含有率の範囲はおよそ５．２～６．８質量％であり、管理幅はおよそ±０．８質量％である。
　そして、大量生産におけるはんだ合金のＩｎ含有率の変動幅はおよそ±０．５質量％であるので、Ｉｎ含有率は４．７（＝５．２－０．５）質量％以上７．３（＝６．８＋０．５）質量％以下でもよいが、５．７（＝５．２＋０．５）質量％以上６．３（＝６．８－０．５）質量％以下であることがより望ましい。
　つぎに、図２～図４を主として参照しながら、Ｎｉめっきに含まれるＰの影響について説明する。
　ここで使用するＡｕ電極およびＣｕ電極は、測定用に準備された試料を用いる。
　図２は、試料として準備したＡｕ電極の構成を示す模式的な構成図であり、図３は試料として準備したＣｕ電極やＡｕ電極とＳｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持った合金との接合後におけるＩｎ含有率を測定する概略説明図である。
　試料として準備したＡｕ電極は、Ｃｕ電極が膜厚３５μｍを持ったＣｕ箔であり、膜厚１～５μｍを持ったＮｉめっきが電気めっきのように通電を要しない無電解めっきとしてＣｕ電極の上に施され、膜厚０．０３～０．０７μｍを持ったＡｕフラッシュめっきがＮｉめっきの上に施された構造を有している。
　たとえば、Ｎｉめっきの膜厚は３μｍであり、Ａｕフラッシュめっきの膜厚は０．０５μｍである。
　Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持ったはんだ材料は、直径５ｍｍおよび厚さ０．１５ｍｍの形状でこれらＣｕ電極およびＡｕ電極の上にそれぞれ供給され、２４０℃のホットプレートの上で３０秒間加熱され、室温で徐冷される。
　このようにして作成された試料は縦断面が出現するように研磨された断面の中央部が、ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ－ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を利用する方法で分析され、Ｉｎ含有率が測定される。
　ここに、中央部とは、はんだの厚さの１／２の位置であって、はんだのぬれ広がり幅の１／２の位置に対応する部分である。
　図４は、Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持った合金を利用して、Ｃｕ電極およびＡｕ電極に対するはんだ付けが行われた後の、それぞれのはんだ内部におけるＩｎ含有率の分析結果を示すグラフである。
　測定された、熱疲労特性の向上に寄与するＳｎの格子に固溶させられているＩｎについての実質的なＩｎ含有率は、当初のＩｎ含有率である６．０質量％から減少しており、Ｃｕ電極については５．９質量％であり、Ａｕ電極についてはより小さい５．１質量％である。
　Ａｕ電極については、Ａｕが加熱の際にはんだ内部へ拡散し、Ａｕフラッシュめっきの下に形成されている９０質量％Ｎｉおよび１０質量％Ｐの組成を持ったＮｉめっきが露出する。
　そして、前にも説明したように、ＩｎはＰと反応して化合物ＩｎＰを生成するので、Ｓｎの格子に固溶させられているＩｎが減少し、Ａｕ電極の場合の実質的なＩｎ含有率はＣｕ電極の場合と比較してより大きく減少してしまう。
　このため、車載基準に対応したＩｎ含有率の範囲は前述されたようにおよそ５．２～６．８質量％であるので、上記のＡｕ電極は車載基準を満足しない。
　なお、Ｎｉめっきの比重は７．９ｇ／ｃｍ3であるので、Ｎｉめっきに含まれるＰの重量は、Ｎｉめっきの膜厚ＴおよびＮｉめっきの面積Ｓを利用して、７．９×Ｔ×Ｓ×０．１により算出することができ、Ｎｉめっきに含まれるＰの重量はＮｉめっきの膜厚Ｔに比例して変動する。
　このような現象を踏まえて、本発明者等は、Ｉｎと比較してＰとより容易に反応して化合物を形成する元素の添加がＩｎ含有率の減少を抑制するために有効であることを見出した。
　数多くの元素の中からそのような元素として見出された元素が、以下で説明される、Ｐと反応してＧａＰ化合物を生成する、Ｇａ（ガリウム）である。
　ここで、図５および６を参照しながら、本実施の形態であるはんだ材料について具体的に説明する。
　なお、図５は、本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成に対してＧａが添加された合金を利用して、Ａｕ電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるＩｎ含有率の分析結果を示すグラフである。
　また、図６は、本発明における実施の形態１のはんだ材料を説明するための、９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成に対してＧａが添加された合金の液相線６０１を示すグラフである。
　まず、図５を主として参照しながら、Ｇａ含有率の下限について説明する。
　ここでは、分析が前述された方法と同様な方法で行われ、Ａｕ電極とのはんだ付けが行われた後のＩｎ含有率の測定が行われる。
　同試料は、つぎのようにして作成される。
　８９．８ｇのＳｎが、セラミック製のるつぼ内に投入され、温度が５００℃に調整されている電気式ジャケットヒータの中に静置される。
　６．０ｇのＩｎはＳｎが溶融したことが確認された後に投入され、３分間の撹拌が行われる。
　０．５ｇのＢｉが投入され、３分間の撹拌がさらに行われる。
　３．５ｇのＡｇが投入され、３分間の撹拌がさらに行われる。
　０．２ｇのＧａが投入され、３分間の撹拌がさらに行われる。
　その後、るつぼは電気式ジャケットヒータから取り出されて２５℃の水が満たされた容器に浸漬され、冷却が行われる。
　Ｉｎ含有率は、（１）Ｇａ含有率がゼロである場合は５．１質量％であるが、（２）Ｇａ含有率が増大すると、Ｉｎの減少が抑制されるので、増大していき、（３）Ｇａ含有率が０．２質量％である場合は５．５１質量％となり、そして（４）Ｇａ含有率が０．４質量％になるとほぼ５．９７質量％になる。
　引き続き（５）Ｇａ含有率が０．５質量％、０．６質量％、０．７質量％、０．８質量％としても、Ｉｎ含有率にほとんど変化は見られない。
　Ｇａ含有率が０質量％から０．４質量％であるときの数値を用いて近似直線を描くと、一次関数
　（数２）
　（Ｉｎ含有率）
　＝２．１８×（Ｇａ含有率）＋５．０８４
のグラフが得られる。
　したがって、車載基準をＡｕ電極との組み合わせにおいても満足するために必要な５．２質量％以上のＩｎ含有率を確保するためには、Ｇａ含有率が０．０５４質量％以上であることが望ましい。Ｇａ含有率が０．０５４質量％以上であれば、Ａｕ電極との組み合わせにおいても、はんだ付け後のＩｎ含有率が５．２質量％以上となり、車載基準の信頼性を満たすことができる。
　ただし、大量生産におけるはんだ合金のＩｎ含有率の変動幅はおよそ±０．５質量％であるので、Ｉｎ含有率がそのために少し減少する場合がある。
　このような場合においては、近似直線は、（数２）のグラフが大量生産における変動幅の下限である－０．５質量％に相当する下方移動を受けた一次関数
　（数３）
　（Ｉｎ含有率）
　＝２．１８×（Ｇａ含有率）＋４．５８４
のグラフとなり、Ｉｎ含有率はＧａ含有率が０．０５４質量％である場合は４．７質量％である。
　したがって、大量生産における変動幅の下限が考慮されると、５．２質量％以上のＩｎ含有率を確保するためには、Ｇａ含有率が少し余裕をもって０．２８質量％以上（この数値は、（５．２－４．５８４）／２．１８＝０．２８３≒０．２８により算出）であることがより望ましい。以上においては９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成を持った合金が利用される場合について説明したが、Ｉｎの含有率とＧａの含有率とは一定の比率で変わるので、Ｉｎ含有率が異なる場合もそれに応じて取り扱うことができる。
　つぎに、図６を主として参照しながら、Ｇａ含有率の上限について説明する。
　すなわち、Ｇａ含有率が大きすぎると、液相線温度が低下するので、耐熱性が低下して信頼性が劣化する。
　より具体的に説明すると、液相線６０１によって表される液相線温度は、Ｇａ含有率が０質量％である場合は２３２℃であり、Ｇａ含有率が９質量％である場合は２００℃であり、Ｇａ含有率が２９質量％である場合は１５０℃である。ここに、液相線温度は固体の状態から加熱された合金がすべて溶けて液体状態になる温度である。
　表１はＧａ含有率と信頼性との関係をＧａ含有率が０．５質量％、１質量％、・・・、３０質量％である場合について説明しており、－４０℃／１５０℃条件の温度サイクル試験後の形状変化の評価が行われている（その他の表についても同様であるが、数値データに付随する単位は質量％である。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　信頼性の評価に関しては、○は形状変化が発生していないことを示しており、△は部分的な形状変化が発生していることを示しており、×は全体で形状変化が発生していることを示している。
　したがって、良好なはんだ付けにとって重要な形状変化が発生しない状態を保証するためには、Ｇａ含有率が９質量％以下であることが望ましい。
　表２は、はんだ付け前のはんだ材料の各種組成と、はんだ付け後におけるはんだ材料のＩｎ含有率変化との関係を組成１～２１および比較例について説明しており、信頼性および強度が判定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　Ｉｎ含有率変化についての残量は、Ａｕ電極に対するはんだ付けが行われた後の、はんだ内部におけるＩｎ含有率の分析を、ＥＤＸを利用して行うことにより測定される。
　Ｉｎ含有率変化についての判定に関しては、○ははんだ付けが行われた後のＩｎ含有率が５．２～６．８質量％の範囲に含まれていることを示しており、×はＩｎ含有率が５．２質量％未満の範囲であることを示している。
　信頼性判定に関しては、車載商品の信頼性試験においての温度サイクル試験のサイクル数を２０００サイクル以上の要求仕様を満たしていることを基準として、○は基準が満足されることを示しており、×は基準が満足されないことを示している。さらに２２００サイクル以上の要求仕様を満たしていることを基準として、○は基準が満足されることを示しており、×は基準が満足されないことを示している。なお、２０００サイクル以上のサイクル数が要求仕様において求められる品は、エンジンルーム内の車載商品である。さらに２２００サイクル以上のサイクル数が要求仕様において求められる商品は、エンジン近傍の車載商品である。２３００サイクル以上のサイクル数が要求仕様において求められる商品は、特に自動車のエンジンに直載する車載商品、つまりエンジンに接する車載商品である。
　強度判定に関しては、はんだ材料の引張強度を基準として、○は６０ＭＰａ以上を満たしており０．９ｍｍ×０．８ｍｍまでのチップ部品に使えることを、◎は６５ＭＰａ以上を満たしておりＱＦＰ（quad flat package）、ＢＧＡ（ball grid array）等の大型半導体部品に使えることを、◎◎は７０ＭＰａ以上を満たしておりアルミ電解コンデンサ、モジュール部品等の大型部品に使えることを示している。◎◎◎は７５ＭＰａ以上を満たしておりコイル、トランス等の重量部品に使えることを示している。なお、引張強度はＪＩＳ　Ｚ　２２０１の４号試験片で測定している。
　組成１～２１の信頼性判定から、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料にＧａが含有されることにより、Ｉｎ含有率の減少が抑制されたことがわかる。また、より厳しい車載基準を満足するためには、Ｇａ含有率が３．０質量％以上であることが望ましいことがわかる。
　比較例においては、Ｉｎ含有率の減少を抑制するために有効な元素の添加が行われていないので、はんだ付け後のＩｎ含有率が５．１質量％（Ｉｎ含有率変化は－０．９質量％）であったことからそれについての判定は×である。
　次に、はんだ接合方法の具体例を以下にプロセス１～３として挙げる。
　まずプロセス１として、Ｃｕ部品電極を有する電子部品と、Ａｕ基板電極を有する電子回路基板とを、組成１のはんだ材料を用いて、リフローはんだ付けによって接合する例を示す。組成１のはんだ材料（Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６質量％Ｉｎ－０．１質量％Ｇａのはんだ合金）を直径２５～４５μｍの粒度分布であるはんだ粒に加工する。このはんだ粒８８質量％とフラックス１２質量％を混ぜ合わせてペースト状にする。このペーストをスクリーン印刷機（パナソニック株式会社製「ＳＰ７０」）でメタルマスクを用いて基板のＡｕ基板電極に印刷する。メタルマスクはレーザー加工された厚み１２０μｍで、１６０８サイズのチップ抵抗に合わせて０．８ｍｍ×０．８ｍｍの開口部が形成されている。基板は、厚み１．６ｍｍで材質はＦＲ５である。基板上のＡｕ基板電極は、Ｃｕ電極に、膜厚２μｍのＮｉめっきが施され、その上に膜厚０．０５μｍのＡｕフラッシュめっきが施されて形成されている。ペースト印刷後のＡｕ基板電極上に、Ｃｕ部品電極を有する１６０８サイズのチップ抵抗をチップマウンター（パナソニック株式会社製「ＢＭ１２３」）で実装する。チップ部品が実装された基板をリフロー炉（パナソニック株式会社製「ＲＥＦ」）で加熱してはんだ付けする。加熱は、プリヒート温度１６０℃で６０秒、リフロー温度２５０℃で２０秒、大気雰囲気で行う。はんだが融点以上の温度に加熱されて溶融し、Ａｕが溶融したはんだの中に溶け込み、Ｎｉめっきが露出する。Ｎｉめっきは９０質量％のＮｉと１０質量％のＰで構成されており、ＰとＧａとは反応性が高いので、ＰはＧａと反応して化合物ＧａＰを生成する。Ｉｎ量が変化しても、熱疲労特性の向上に寄与する必要量のＩｎが確保されるため信頼性が維持される。
　次にプロセス２として、Ｃｕ部品電極を有する電子部品と、Ａｕ基板電極を有する電子回路基板とを、組成１のはんだ材料を用いて、はんだごてによって接合する例を示す。組成１のはんだ材料（Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６質量％Ｉｎ－０．１質量％Ｇａのはんだ合金）を直径０．８ｍｍの糸状に加工する。この糸はんだを用いてはんだごてによりはんだ付けする。はんだ付けの際にはＡｕ基板電極の表面の酸化物を取り除くためにフラックスを使用する。基板は、厚み１．６ｍｍで材質はＦＲ５である。基板上のＡｕ基板電極は、Ｃｕ電極に、膜厚２μｍのＮｉめっきが施され、その上に膜厚０．０５μｍのＡｕフラッシュめっきが施されて形成されている。このＡｕ基板電極上に、Ｃｕ部品電極を有する１６０８サイズのチップ抵抗を精密ピンセットで実装する。加熱は、はんだごてを接触させて５秒間で行う。はんだが融点以上の温度に加熱されて溶融し、Ａｕが溶融したはんだの中に溶け込み、Ｎｉめっきが露出する。Ｎｉめっきは９０質量％のＮｉと１０質量％のＰで構成されており、ＰとＧａとは反応性が高いので、ＰはＧａと反応して化合物ＧａＰを生成する。Ｉｎ量が変化しても、熱疲労特性の向上に寄与する必要量のＩｎが確保されるため信頼性が維持される。
　次にプロセス３として、Ａｕ部品電極を有する電子部品と、Ｃｕ基板電極を有する電子回路基板とを、組成１のはんだ材料を用いて、リフローはんだ付けによって接合する例を示す。組成１のはんだ材料（Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６質量％Ｉｎ－０．１質量％Ｇａのはんだ合金）を直径２５～４５μｍの粒度分布であるはんだ粒に加工する。このはんだ粒８８質量％とフラックス１２質量％を混ぜ合わせてペースト状にする。このペーストをスクリーン印刷機（パナソニック株式会社製「ＳＰ７０」）でメタルマスクを用いて基板のＣｕ基板電極に印刷する。メタルマスクはレーザー加工された厚み１２０μｍで、水晶振動子チップに合わせて０．９ｍｍ×０．８ｍｍの開口部が４点形成されている。水晶振動子チップが有するＡｕ部品電極は、Ｃｕ電極に、膜厚２μｍのＮｉめっきが施され、その上に膜厚０．０５μｍのＡｕフラッシュめっきが施されて形成されている。基板は、厚み１．６ｍｍで材質はＦＲ５である。基板上にはＣｕ基板電極が形成されている。ペースト印刷後のＣｕ基板電極上に、水晶振動子チップをチップマウンター（パナソニック株式会社製「ＢＭ１２３」）で実装する。チップ部品が実装された基板をリフロー炉（パナソニック株式会社製「ＲＥＦ」）で加熱してはんだ付けする。加熱は、プリヒート温度１６０℃で６０秒、リフロー温度２５０℃で２０秒、大気雰囲気で行う。はんだが融点以上の温度に加熱されて溶融し、Ａｕが溶融したはんだの中に溶け込み、Ｎｉめっきが露出する。Ｎｉめっきは９０質量％のＮｉと１０質量％のＰで構成されており、ＰとＧａとは反応性が高いので、ＰはＧａと反応して化合物ＧａＰを生成する。Ｉｎ量が変化しても、熱疲労特性の向上に寄与する必要量のＩｎが確保されるため信頼性が維持される。
　次に表３は、Ｂｉを含有していないはんだ材料の各種組成とＩｎ含有率変化との関係を組成２２～２５について説明しており、信頼性が判定されている。各種判定に関しては、前述の表２と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　この表３の組成２２～２５においては、信頼性判定の結果が全て基準を満足しているから、はんだ材料にＢｉが含有されていなくとも、Ｉｎ含有率の変化に影響を与えないことがわかる。
　はんだ材料のＢｉは、合金の溶融温度を調整するために加えられており、はんだ材料の熱疲労特性にＢｉ量は影響を与えない。
　表２、表３の組成１～２５の信頼性判定の結果から、Ａｕ電極に対するはんだ付けにおいても車載商品の信頼性評価を満足するためには、Ｇａ含有率が０．０５４質量％以上９．０質量％以下であることが望ましく、大量生産における変動幅の下限が考慮されると、Ｇａ含有率が少し余裕をもって０．２８質量％以上９．０質量％以下であることがより望ましい。
　また、実施の形態におけるはんだ材料を構成するＡｇの含有率は、以下の理由により決定している。前述にも説明しているが、熱疲労特性は、Ｓｎに対するＩｎの固溶強化作用により向上されているため、Ｉｎ量によって熱疲労特性は大きく変化する。しかしながらＡｇはＳｎに固溶しないため熱疲労特性は大きく変化しない。
　また、Ａｇ量は、はんだ材料の融点に影響を与えることから、Ａｇの含有率が４質量％を超えると融点が２３５℃以上になり、はんだ付け時のぬれ広がりが悪くなるため使用できない。よって、Ａｇ含有率の最大値は４質量％とした。また、Ａｇの含有率が小さくなると、Ａｇ3ＳｎのＳｎ相への析出量が少なくなり、機械的強度の特性が低下するため、Ａｇ含有率の最小値は０．３質量％とした。
　次に、実施の形態におけるはんだ材料を構成するＢｉの含有率は、以下の理由により決定している。最小値は、表３で説明したように、はんだ材料の熱疲労特性に影響を与えないことからゼロも可能である。またＢｉははんだ合金内部で偏析する性質を持つことから１質量％を超えると偏析量が多くなり、合金が脆くなるために使用できない。よってＢｉ含有率の最大値は１質量％とした。
　以上からＡｇとＢｉははんだ材料の熱疲労特性に影響を与えないため、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－ＩｎでのＩｎ含有率の効果は、Ｓｎ－Ａｇ－ＩｎやＳｎ－Ｂｉ－Ｉｎでも同様に扱うことができると考える。
　なお、はんだ材料の組成については、図５、図６において「Ｇａ（例えば０．１質量％）が添加された９０質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎの組成」と表記しているが、これを表２、表３におけるはんだ材料の組成表記に置き換えると、「８９．９質量％Ｓｎ－３．５質量％Ａｇ－０．５質量％Ｂｉ－６．０質量％Ｉｎ－０．１質量％Ｇａ」となり、Ｇａの添加によりＳｎの含有量を減少させている。Ｉｎの含有率の変化にＳｎの微量の増減は影響を与えないと考えている。
　以上の説明から明らかであるように、本発明のはんだ材料は、５．６～６．８質量％のＩｎと、０．３～４．０質量％のＡｇと、０～１．０質量％のＢｉと、０．０５４～９．０質量％のＧａを含み、残部は、７９．２質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする。
　本発明の実装体は、Ａｕ部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、前述のはんだ材料によって接合されていることを特徴とし、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるＡｕ部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能な実装体を提供することができる。
　また、前述のはんだ接合方法においては、Ａｕ部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とを、前述のはんだ材料によって接合するようにしている。これにより、はんだ付け後の電子回路基板に実装されるＡｕ部品電極の熱疲労特性を満たすことが可能となる。
　また、含まれているＧａの量は、Ｎｉめっきが含むＰの量に応じた量であることが望ましい。
　また、Ｃｕ電極とＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎ－Ｇａの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部は、ＣｕとＧａで金属間化合物を形成することがないため、熱疲労特性の影響度は小さいと考えられる。
　本発明における実施の形態の実装体の模式的な断面図を図７に示す。実装体７００は、Ｃｕ基板電極７３１、７３２を有する電子回路基板７３０と、Ｃｕ基板電極７３１にＡｕ部品電極７２１を有する電子部品７２０、Ｃｕ基板電極７３２にＣｕ部品電極７４１を有する電子部品７４０と、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎ－Ｇａの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部７１１および７１２によって接合されている。このような構成の実装体７００は、車載商品の信頼性試験の要求仕様を満たしたものである。
　また、Ｃｕ基板電極７３１および７３２がＡｕ基板電極であってもよい。
　また、Ａｕ部品電極７２１とＳｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎ－Ｇａの組成を持ったはんだ材料を利用して形成されたはんだ部７１１とＣｕ基板電極７３１とのはんだ付け前後の模式的な構成図を図８に示す。図８の上側に示した図がはんだ付け前の構成を示し、矢印の先にある下側の図がはんだ付け後を示す。Ｐを含むＮｉめっきを有するＡｕ部品電極は、はんだ付け後にはんだ部に小さな丸印で示したＧａＰの化合物が生成されている。このＧａＰの化合物が生成されることにより、はんだ材料中のＩｎ含有率の低下を防ぐことに役立つ。
　また今回は、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎの組成を持ったはんだ材料にＧａを添加したが、このＧａに代わってＣｏ（コバルト）やＭｏ（モリブデン）を用いても、はんだ材料中のＩｎ含有率の低下を防ぐことに役立つ。
　本発明におけるはんだ材料および実装体は、Ａｕ部品電極に対するはんだ付けにおいても熱疲労特性を満たすことが可能であり、たとえば、電子回路基板のはんだ付けに用いるソルダーペースト等に利用するために有用である。
　６０１　液相線
　７００　実装体
　７１１、７１２　はんだ部
　７２０、７４０　電子部品
　７２１　Ａｕ部品電極
　７３０　電子回路基板
　７３１、７３２　Ｃｕ基板電極
　７４１　Ｃｕ部品電極

Claims (11)

  1. 　５．６～６．８質量％のＩｎと、
    ０．３～４．０質量％のＡｇと、
    ０～１．０質量％のＢｉと、
    ０．０５４～９．０質量％のＧａを含み、
    残部は、７９．２質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料。
  2. 　６．３～６．８質量％のＩｎと、
    ２．３～３．７質量％のＡｇと、
    ０．３～１．０質量％のＢｉと、
    １．０～５．０質量％のＧａを含み、
    残部は、８３．５質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、請求項１に記載のはんだ材料。
  3. 　６．３～６．６質量％のＩｎと、
    ２．３～３．７質量％のＡｇと、
    ０．３～１．０質量％のＢｉと、
    １．０～５．０質量％のＧａを含み、
    残部は、８３．７質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料。
  4. 　６．３～６．５質量％のＩｎと、
    ２．３～３．７質量％のＡｇと、
    ０．３～１．０質量％のＢｉと、
    ２．０～５．０質量％のＧａを含み、
    残部は、８３．８質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、請求項３に記載のはんだ材料。
  5. 　６．３～６．４質量％のＩｎと、
    ２．５～３．７質量％のＡｇと、
    ０．４～１．０質量％のＢｉと、
    ３．０～５．０質量％のＧａを含み、
    残部は、８３．９質量％以上のＳｎのみであることを特徴とする、はんだ材料。
  6. 　２．０～９．０質量％のＧａを含むことを特徴とする、請求項１に記載のはんだ材料。
  7. 　３．０～９．０質量％のＧａを含むことを特徴とする、請求項１に記載のはんだ材料。
  8. 　６．０～９．０質量％のＧａを含むことを特徴とする、請求項１に記載のはんだ材料。
  9. 　Ａｕ部品電極を有する電子部品と、基板電極を有する電子回路基板とが、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のはんだ材料によって接合されていることを特徴とする、実装体。
  10. 　前記Ａｕ部品電極が、Ｐを含むＮｉめっきを有することを特徴とする、請求項９に記載の実装体。
  11. 　前記基板電極が、Ｃｕ基板電極又はＡｕ基板電極であることを特徴とする、請求項９に記載の実装体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104690442A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 湖南新瑞化工有限公司 一种低熔点无铅焊料合金及其制作方法
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
WO2020083529A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Alpha Assembly Solutions Inc. Low temperature soldering solutions for polymer substrates, printed circuit boards and other joining applications

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001071174A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 錫−銀系ハンダ合金
JP2004188453A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Harima Chem Inc Ｓｎ系はんだ合金
JP2008168322A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Ishikawa Kinzoku Kk Ｆｅ浸食抑制鉛フリーはんだ合金
JP2010103377A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Nippon Steel Materials Co Ltd はんだバンプを有する電子部材
JP2013193092A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Panasonic Corp はんだ材料および実装体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001071174A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 錫−銀系ハンダ合金
JP2004188453A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Harima Chem Inc Ｓｎ系はんだ合金
JP2008168322A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Ishikawa Kinzoku Kk Ｆｅ浸食抑制鉛フリーはんだ合金
JP2010103377A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Nippon Steel Materials Co Ltd はんだバンプを有する電子部材
JP2013193092A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Panasonic Corp はんだ材料および実装体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104690442A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 湖南新瑞化工有限公司 一种低熔点无铅焊料合金及其制作方法
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
WO2020083529A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Alpha Assembly Solutions Inc. Low temperature soldering solutions for polymer substrates, printed circuit boards and other joining applications
CN112912204A (zh) * 2018-10-24 2021-06-04 阿尔法装配解决方案公司 用于聚合物基板、印刷电路板及其他接合应用的低温焊接溶液

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