WO2019035197A1 - Ｆｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手 - Google Patents

Ｆｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手 Download PDF

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    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin

Definitions

  • the present invention relates to a solder alloy for preventing iron corrosion which can suppress corrosion of a tip and carbonization of a flux, core solder, wire solder, core wire solder, flux coated solder, and a solder joint.
  • Sn-Ag-Cu based lead-free solder alloys are mainly used for connection of terminals such as printed circuit boards.
  • Sn-Ag-Cu based lead-free solder alloys are used in various processes such as flow soldering, reflow soldering, and soldering using a solder pot.
  • Soldering using a soldering iron includes manual soldering such as manual soldering.
  • the automation of soldering using a soldering iron has been advanced, and soldering has been performed automatically by a trowel robot.
  • the solder crucible is composed of a heating element and a tip, and the heat of the heating element is conducted to the tip to heat the tip.
  • Cu having a good thermal conductivity is used as the core material of the point.
  • the solder comes in direct contact with Cu, Cu is eaten by Sn in the solder alloy, and the shape of the tip is deformed, making it difficult to use as a solder iron. Therefore, in order to suppress erosion by Sn, the erosion is coated with Fe and Fe alloy plating.
  • the coating with Fe and Fe alloy plating is applied to the coating from the viewpoint of extending the life of the coating
  • the coating of the coating surface is coated as the number of solderings increases by the automation of the soldering. Eating has come to occur.
  • the cause of the occurrence of corrosion of Fe and Fe alloy is that Sn and Fe in the solder alloy are alloyed by mutual diffusion and it becomes easy to dissolve in Sn in the molten solder. For this reason, there is a limit in the handling of the solder pot side, and a solder alloy in which the occurrence of Fe corrosion is suppressed has been studied.
  • Patent Document 1 proposes an alloy in which 0.1 mass% or more of Co is added to a Sn—Ag—Cu-based solder alloy.
  • a Sn-Fe alloy is formed even if the content is very small. Therefore, in the invention described in Patent Document 1, 0.1% of Co belonging to the same Group 8 as Fe is used. By adding at least mass%, diffusion of Fe into the solder alloy is suppressed, and Fe corrosion can be prevented.
  • Patent No. 4577888 gazette
  • solder alloy described in Patent Document 1 contains 0.1% by mass or more of Co, Co disperses in the solder alloy and suppresses the diffusion of Fe into the solder alloy. It is possible to extend the previous life.
  • Co also has the property of being easy to react with carbon, although it suppresses Fe eating. For this reason, when soldering is performed several thousand times, the problem of the carbide adhering to the point has surfaced.
  • a flux based on rosin is generally used to break the oxide film on the terminal surface to make the solder easy to wet, and when soldering, together with the solder Rosin is also heated.
  • Co in the solder alloy reacts with the carbon and oxygen of the rosin to form a large amount of carbides and causes the carbides to adhere to the forehead.
  • the carbide adheres to the crucible due to a chemical reaction with Co, so it is difficult to remove the carbide from the crucible even by air cleaning. Therefore, as the frequency of use increases, the adhesion area of carbides increases, and eventually, soldering becomes difficult.
  • the subject of the present invention is a solder alloy for preventing iron corrosion, in which adhesion of a carbide to a tip is suppressed in order to suppress tip erosion for prolonging the life of the tip, core solder, wire solder
  • An object of the present invention is to provide a core wire solder, a flux coating solder, and a solder joint.
  • the inventors of the present invention in the alloy composition described in Patent Document 1, reduced the amount of adhesion of carbides to the tip due to the reduction of the Co content, but Fe corrosion was gradually generated as the Co content was reduced. I started. Therefore, in order to simultaneously achieve the prevention of Fe corrosion of the tip and the suppression of adhesion of carbides to the tip, the present inventors are to inhibit Fe corrosion in an alloy composition with a reduced Co content. Study was carried out.
  • Ni which is a transition metal of the same family.
  • Ni causes the melting point of the solder alloy to rise to form a compound with Sn
  • the addition of a small amount of Ni to such an extent as to compensate for the reduction of the Co content hardly causes the above-mentioned problems due to the large addition of Ni.
  • the addition of only a small amount of Ni can not exert a sufficient Fe eating suppression effect.
  • the present invention obtained by these findings is as follows. (1) Ag: 0.2 to 4.0% by mass, Cu: 0.1 to 1.0%, Co: 0.01 to 0.04%, Ni: 0.025 to 0.1%, A solder alloy for preventing corrosion of iron according to claim 1, characterized in that it has an alloy composition comprising Fe: 0.007 to 0.015% and the balance being Sn.
  • a wire solder comprising the solder alloy for preventing Fe corrosion according to the above (1) or (2).
  • % relating to the solder alloy composition is “% by mass” unless otherwise specified.
  • Alloy composition (1) Ag 0.2 to 4.0% or less Ag is an element capable of improving the wettability of a solder alloy. When the content of Ag is 0.2% or more, the wettability is remarkably improved. Further, if the Ag content is 0.2% or more, in addition to the above effects, the melting temperature of the solder alloy is lowered, so that the set temperature of the solder can be lowered, and additionally, the occurrence of Fe corrosion is generated. Can also be suppressed.
  • the lower limit of the Ag content is preferably 1.0% or more, and particularly preferably 2.3% or more. On the other hand, when the Ag content exceeds 4.0%, coarse compounds of SnAg crystallize out and cause defects such as bridges when soldering is performed.
  • the upper limit of the Ag content is 4.0% or less, preferably 3.5% or less.
  • Cu 0.1 to 1.0%
  • Cu is an element capable of suppressing corrosion of the electrode when the material of the electrode is Cu.
  • the lower limit of the Cu content is 0.1% or more, preferably 0.3% or more, and more preferably 0.5% or more.
  • the soldering iron temperature can not be set in the temperature range of the soldering operation temperature (240 ° C. to 450 ° C.), and the thermal of the electronic parts to be soldered It will cause damage.
  • the upper limit of the Cu content is 1.0% or less, preferably 0.7% or less.
  • Co 0.01 to 0.04% or less
  • Co is an element that suppresses Fe corrosion.
  • the lower limit of the Co content is 0.01% or more, preferably 0.020% or more, and more preferably 0.025% or more.
  • the Co content exceeds 0.04%, carbonization is promoted because it reacts with carbon and oxygen of rosin to form a large amount of carbides.
  • the upper limit of the Co content is 0.04% or less, preferably 0.035% or less.
  • Ni is an element capable of suppressing the corrosion to Fe. Moreover, Ni can improve the fatigue resistance of the solder alloy in addition to the above effects. In order to sufficiently exert these effects, the lower limit of the Ni content is 0.025% or more, preferably 0.035%. In addition, when the Ni content exceeds 0.1%, a compound with Sn is formed, the melting point of the solder alloy rises, and the solder temperature is kept within the temperature range of the soldering operation temperature (240 ° C to 450 ° C). It can not be set, causing thermal damage to the electronic component to be soldered.
  • the upper limit of the Ni content is 0.1% or less, preferably 0.7% or less, and more preferably 0.5% or less.
  • Fe 0.007 to 0.015%
  • Fe is an effective element to suppress the elution of Fe into the solder alloy and to prevent the corrosion of the Fe alloy that covers the tip of the solder crucible. These effects can not fully be exhibited as Fe content is less than 0.007%.
  • the lower limit of the Fe content is 0.007% or more, preferably 0.009% or more, and more preferably 0.010% or more.
  • the upper limit of the Fe content is 0.015% or less, preferably 0.013% or less, and more preferably 0.011% or less.
  • Sn The remainder of the solder alloy according to the invention is Sn.
  • unavoidable impurities may be contained. Even when including inevitable impurities, the above-mentioned effects are not affected. In addition, as described later, even if an element not contained in the present invention is contained as an unavoidable impurity, the above-mentioned effect is not affected.
  • the solder alloy according to the present invention preferably has a melting temperature of 350 ° C. or less. This is because the tip temperature is usually heated to 350 to 450 ° C. during soldering with a soldering iron.
  • solder alloy according to the present invention is suitably used for core solder which has flux in advance. Moreover, it can also be used in the form of wire solder from the viewpoint of supplying solder to the crucible. Furthermore, it is also possible to apply to flux core solder in which flux is sealed in flux solder. Furthermore, flux may be coated on the surface of each solder. In addition to this, the flux may be coated on the surface of the solder having no flux in the solder.
  • the flux content in the solder is, for example, 1 to 10% by mass, and the rosin content in the flux is 70 to 95%.
  • rosin is an organic compound and contains carbon and oxygen, the present invention is not limited to terminal functional groups and the like.
  • solder joint in the present invention means a connection portion of an electrode, and the connection portion is formed of the solder alloy according to the present invention. Moreover, Cu, Ni, and Al are mentioned as a material of an electrode, The electrode by which Ni / Au plating was given to Cu electrode may be sufficient.
  • Solder alloys shown in Table 1 were produced. It was confirmed that all of these solder alloys have a melting temperature of 350 ° C. or less. The solder alloy was used to form a core solder and to evaluate Fe corrosion and carbonization. The evaluated results are shown in Table 1. ⁇ Fe eaten> Using an automatic soldering machine (JAPAN UNIX (registered trademark), UNIX (registered trademark) -413S), the tip temperature is 380 ° C., the solder feed speed is 10 mm / sec, and the solder feed amount is 1 shot. Soldering was performed in the air at 15 mm in the air, and while the air cleaning was performed on the tip once every 10 shots, Fe erosion of the tip was evaluated.
  • JAPAN UNIX registered trademark
  • UNIX registered trademark
  • the crucible used has a model number of P2D-R manufactured by JAPAN UNIX (registered trademark), and the surface of Cu, which is the core of the crucible, is plated with Fe with a thickness of 500 ⁇ m. Moreover, as for the core solder, the flux content in the solder was 3% by mass, and the rosin content in the flux was 90%.
  • Comparative Example 5 had x wettability because it did not contain Ag. In Comparative Example 6, carbonization was x because the Fe content was high.
  • the solder alloy according to the present invention is particularly suitable when soldering is performed several thousand times or more with a soldering iron.
  • soldering since the number of times of soldering reaches several thousand times immediately, it is possible to suppress the carbonization of rosin caused by the extension of the life of the soldering iron.
  • Comparative Example 9 was Fe-poor x because it did not contain Fe.

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Abstract

鏝先の長寿命化のために、鏝先食われを抑制し、且つ、炭化物の鏝先への付着が抑制されたＦｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手を提供する。質量％でＡｇ：０．２～４．０％、Ｃｕ：０．１～１．０％、Ｃｏ：０．０１～０．０４％、Ｎｉ：０．０２５～０．１％、Ｆｅ：０．００７～０．０１５％、残部がＳｎからなる合金組成を有し、炭化物の鏝先への付着が抑制されたＦｅ食われ防止用として使用される。

Description

Ｆｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手
　本発明は、鏝先食われ及びフラックスの炭化を抑制することができるＦｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手に関する。
　プリント基板等の端子の接続には、主にＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系鉛フリーはんだ合金が使用されている。Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系鉛フリーはんだ合金は、フローソルダリング、リフローソルダリング、はんだ鏝を使用したはんだ付けなどの種々の工法に用いられている。
　はんだ鏝を使用したはんだ付けとしては、マニュアルソルダリングのような手作業のはんだ付けが挙げられる。近年では、はんだ鏝を使用したはんだ付けの自動化が進み、はんだ付けはコテロボットにより自動で行われている。
　はんだ鏝は、発熱体と鏝先で構成されており、発熱体の熱を鏝先へ伝導して鏝先を加熱する。発熱体の熱が効率的に鏝先へ伝導するようにするため、鏝先の芯材には良好な熱伝導性を有するＣｕが用いられている。しかし、Ｃｕに直接はんだが接触すると、Ｃｕがはんだ合金中のＳｎにより食われてしまい、鏝先形状が変形してはんだ鏝としての使用が困難になる。そこで、Ｓｎによる鏝先食われを抑制するため、鏝先にはＦｅ及びＦｅ合金メッキによる被覆が施されている。
　このように、鏝先の寿命を延ばす観点から、鏝先にはＦｅ及びＦｅ合金メッキによる被覆が施されているが、はんだ付けの自動化によりはんだ付けの回数が増加するにつれて、鏝先表面の被覆に食われが発生するようになってきた。Ｆｅ及びＦｅ合金の食われが発生する原因は、はんだ合金中のＳｎとＦｅとが相互拡散により合金化し、これが溶融はんだ中のＳｎに溶解し易くなるためである。このため、はんだ鏝側の対応では限界があり、Ｆｅ食われの発生が抑制されるようなはんだ合金が検討されている。
　特許文献１では、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系はんだ合金にＣｏを０．１質量％以上添加した合金が提案されている。Ｆｅをはんだ合金に添加すると、その含有量が微量であってもＳｎ－Ｆｅ合金が形成されてしまうため、特許文献１に記載の発明は、Ｆｅと同じ第８族に属するＣｏを０．１質量％以上添加することによって、はんだ合金中へのＦｅの拡散が抑制され、Ｆｅ食われを防止することができる。
特許第４５７７８８８号公報
　上記のように、特許文献１に記載のはんだ合金はＣｏを０．１質量％以上含有するため、Ｃｏがはんだ合金中に分散してＦｅのはんだ合金中への拡散を抑制することから、鏝先の寿命を延ばすことができる。
　しかし、鏝先の寿命が延びるにつれて、新たな問題が発生することがわかった。ＣｏはＦｅ食われを抑制するものの炭素と反応しやすい性質も有する。このため、数千回のはんだ付けを行うと、鏝先に炭化物が付着する問題が表面化してきた。
　また、はんだ鏝を使用したはんだ付けでは、端子表面の酸化膜を破壊してはんだを濡れ易くするため、通常ロジンを基材とするフラックスが用いられており、はんだ付けの際には、はんだとともにロジンも加熱される。この時に、はんだ合金中のＣｏは、ロジンの炭素及び酸素と反応して多量の炭化物を生成し、鏝先に炭化物を付着させる。炭化物はＣｏとの化学反応により鏝先に付着しているため、エアークリーニングをしても鏝先から除去され難い。したがって、使用頻度が増加するにつれて炭化物の付着面積が増加し、最終的にはんだ付けが困難になってしまう。
　本発明の課題は、鏝先の長寿命化のために鏝先食われを抑制し、且つ炭化物の鏝先への付着が抑制されたＦｅ食われ防止用はんだ合金、やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ、およびはんだ継手を提供することである。
　本発明者らは、特許文献１に記載の合金組成において、Ｃｏ含有量の低減により炭化物が鏝先に付着する量が低減したが、Ｃｏ含有量の低減にともないＦｅ食われが徐々に発生し始めた。そこで、本発明者らは、鏝先のＦｅ食われの防止と炭化物の鏝先への付着抑制との両立を図るため、Ｃｏ含有量を低減した合金組成において、Ｆｅ食われを抑制するために検討を行った。
　Ｃｏ含有量を低減しつつＦｅ食われを抑制するためには、同族の遷移金属であるＮｉを添加することが考えられる。ＮｉはＳｎとの化合物を形成するためにはんだ合金の融点が上昇してしまうが、Ｃｏ含有量の低減を補う程度にＮｉを微量添加すれば、Ｎｉの多量添加による上記問題が発生し難い。ただ、Ｎｉを微量添加しただけでは十分なＦｅ食われ抑制効果を発揮することができない。
　そこで、本発明者らは、Ｓｎにほとんど固溶せずＳｎとの化合物を形成するために、従来では添加が避けられていたＦｅを微量添加した結果、偶然にも、Ｆｅ食われが抑制するとともに炭化物の鏝先への付着も抑制する知見が得られた。
　また、上記検討によって、Ｃｏの多量添加に加えてＦｅの多量添加によっても、Ｃｏと同様にロジンの炭素及び酸素と反応して多量の炭化物を生成するため、炭化が促進される知見も得られた。
　これらに加えて、上記合金組成中のＡｇ含有量を増加させると、はんだ合金の濡れ性が飛躍的に向上する知見が得られた。
　これらの知見により得られた本発明は次の通りである。
　（１）質量％でＡｇ：０．２～４．０％、Ｃｕ：０．１～１．０％、Ｃｏ：０．０１～０．０４％、Ｎｉ：０．０２５～０．１％、Ｆｅ：０．００７～０．０１５％、残部がＳｎからなる合金組成を有することを特徴とする、炭化物の鏝先への付着が抑制されたＦｅ食われ防止用はんだ合金。
　（２）Ａｇ：２．３～４％を含有する、上記（１）に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金。
　（３）上記（１）または上記（２）に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するやに入りはんだ。
　（４）上記（１）または上記（２）に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有する線はんだ。
　（５）上記（１）または上記（２）に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するやに入り線はんだ。
　（６）はんだの表面がフラックスで被覆されている、上記（１）～上記（５）のいずれか１項に記載のフラックス被覆はんだ。
　（７）上記（１）または上記（２）に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するはんだ継手。
　本発明を以下により詳しく説明する。本明細書において、はんだ合金組成に関する「％」は、特に指定しない限り「質量％」である。
　１．　合金組成
（１）　Ａｇ：０．２～４．０％以下
　Ａｇは、はんだ合金の濡れ性を向上させることができる元素である。Ａｇは、０．２％以上含有すると濡れ性が顕著に向上する。また、Ａｇ含有量が０．２％以上であると、上記効果に加えてはんだ合金の溶融温度を低下させるため、はんだ鏝の設定温度を下げることができ、これに加えてＦｅ食われの発生をも抑制することができる。Ａｇ含有量の下限は、好ましくは１．０％以上であり、特に好ましくは２．３％以上である。一方、Ａｇ含有量が４．０％を超えると、ＳｎＡｇの粗大な化合物が晶出し、はんだ付け作業を行う際、ブリッジ等の欠陥の原因になる。Ａｇ含有量の上限は４．０％以下であり、好ましくは３．５％以下である。
　（２）　Ｃｕ：０．１～１．０％
　Ｃｕは、電極の材質がＣｕである場合に電極の食われを抑制することができる元素である。Ｃｕが上記効果を発揮するためには、Ｃｕ含有量の下限は０．１％以上であり、好ましくは０．３％以上であり、より好ましくは０．５％以上である。一方、Ｃｕ含有量が１．０％を超えると、はんだ付けの作業温度（２４０℃～４５０℃）の温度域にはんだ鏝温度を設定することができず、はんだ付けを行う電子部品の熱的損傷を与えてしまう。Ｃｕ含有量の上限は１．０％以下であり、好ましくは０．７％以下である。
　（３）　Ｃｏ：０．０１～０．０４％以下
　Ｃｏは、Ｆｅ食われを抑制する元素である。Ｃｏが上記効果を発揮するためには、Ｃｏ含有量の下限は０．０１％以上であり、好ましくは０．０２０％以上であり、より好ましくは０．０２５％以上である。一方、Ｃｏ含有量が０．０４％を超えると、ロジンの炭素及び酸素と反応して多量の炭化物を生成するために炭化が促進してしまう。Ｃｏ含有量の上限は０．０４％以下であり、好ましくは０．０３５％以下である。
　（４）　Ｎｉ：０．０２５～０．１％以下
　Ｎｉは、Ｆｅに対する食われを抑制することができる元素である。また、Ｎｉは、上記効果に加えて、はんだ合金の耐疲労性を改善することができる。これらの効果を十分に発揮するため、Ｎｉ含有量の下限は０．０２５％以上であり、好ましくは０．０３５％である。また、Ｎｉ含有量が０．１％を超えると、Ｓｎとの化合物が形成されてはんだ合金の融点が上昇し、はんだ付けの作業温度（２４０℃～４５０℃）の温度域にはんだ鏝温度を設定することができず、はんだ付けを行う電子部品の熱的損傷を与えてしまう。Ｎｉ含有量の上限は０．１％以下であり、好ましくは０．７％以下であり、より好ましくは０．５％以下である。
　（５）　Ｆｅ：０．００７～０．０１５％
　Ｆｅは、はんだ合金中へのＦｅの溶出を抑制し、はんだ鏝の鏝先を被覆するＦｅ合金の食われを防止するために有効な元素である。Ｆｅ含有量が０．００７％未満であるとこれらの効果を十分に発揮することができない。Ｆｅ含有量の下限は、０．００７％以上であり、好ましくは０．００９％以上であり、より好ましくは０．０１０％以上である。一方、Ｆｅ含有量が０．０１５％を超えると、炭化の発生が促進して鏝先に炭化物が多量に付着する。また、はんだ合金の溶融温度が高くなり過ぎてしまい、はんだ鏝の設定温度を上げなければならず、はんだ付けを行う電子部品の耐熱温度等の観点から好ましくない。Ｆｅ含有量の上限は０．０１５％以下であり、好ましくは０．０１３％以下であり、より好ましくは０．０１１％以下である。
　（６）　残部：Ｓｎ
　本発明に係るはんだ合金の残部はＳｎである。前述の元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、前述の効果に影響することはない。また、後述するように、本発明では含有しない元素が不可避的不純物として含有されても前述の効果に影響することはない。
　２．はんだ合金の溶融温度
　本発明に係るはんだ合金は、溶融温度が３５０℃以下であることが望ましい。これは、はんだ鏝によるはんだ付けの際、鏝先温度は通常３５０～４５０℃に加熱されるためである。
　３．やに入りはんだ、線はんだ、やに入り線はんだ、フラックス被覆はんだ
　本発明に係るはんだ合金は、予めはんだ中にフラックスを有するやに入りはんだに好適に用いられる。また、鏝にはんだを供給する観点から、線はんだの形態で用いることもできる。さらには、線はんだにフラックスが封止されているやに入り線はんだに適用することもできる。さらに、それぞれのはんだの表面にフラックスが被覆されていてもよい。これに加えて、はんだ中にフラックスを有さないはんだの表面にフラックスが被覆されていてもよい。
　はんだ中のフラックス含有量は、例えば１～１０質量％であり、フラックス中のロジン含有量は７０～９５％である。一般に、ロジンは有機化合物であり炭素や酸素を含有することから、本発明では末端の官能基などに限定されることがない。
　４．はんだ継手
　また、本発明における「はんだ継手」とは電極の接続部をいい、本発明に係るはんだ合金で接続部が形成される。また、電極の材質としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌが挙げられ、Ｃｕ電極にＮｉ／Ａｕメッキが施された電極であってもよい。
　表１に示すはんだ合金を作製した。これらのはんだ合金はいずれも溶融温度が３５０℃以下であることを確認した。このはんだ合金を用いてやに入りはんだを形成し、Ｆｅ食われと炭化について評価を行った。評価した結果を表１に示す。
＜Ｆｅ食われ＞
　自動はんだ付け装置（ＪＡＰＡＮ　ＵＮＩＸ（登録商標）社製、ＵＮＩＸ（登録商標）－４１３Ｓ）を用いて、鏝先の温度は３８０℃とし、はんだ送りスピードは１０ｍｍ／秒とし、はんだ送り量は１ショットで１５ｍｍとして大気中ではんだ付けを行い、１０ショット毎に１回、鏝先にエアークリーニングを行いながら、鏝先のＦｅ食われを評価した。使用した鏝は、ＪＡＰＡＮ　ＵＮＩＸ（登録商標）社製の型番がＰ２Ｄ－Ｒであり、鏝の芯であるＣｕの表面に膜厚が５００μｍのＦｅメッキが施されている。また、やに入りはんだは、はんだ中のフラックス含有量が３質量％であり、フラックス中のロジン含有量が９０％のものを用いた。
　Ｆｅ食われの評価方法は、２５０００ショット時に、鏝先のＦｅメッキに穴が開き、芯材のＣｕが露出した状態を「×」とし、穴が開いていない状態を「○」とした。
＜炭化＞
　自動はんだ付け装置（ＪＡＰＡＮ　ＵＮＩＸ（登録商標）社製、ＵＮＩＸ（登録商標）－４１３Ｓ）を用いて、鏝先の温度は３８０℃とし、はんだ送りスピードを１０ｍｍ／秒とし、はんだ送り量は１ショットで１５ｍｍとしてはんだ付けを行い、１０ショット毎に１回エアークリーニングを行いながら、鏝先の炭化を評価した。使用したやに入りはんだはＦｅ食われの評価で用いたものである。
　炭化の評価方法は、５０００ショット時に、鏝先のＦｅメッキ部分に炭化物が付着していない状態を「○○」とした。３０００ショット時に、鏝先のＦｅメッキ部分に炭化物が付着していない状態を「○」とした。３０００ショット時に、鏝先のＦｅメッキ部分に炭化物が付着した状態を「×」とした。鏝先のＦｅメッキ部分に炭化物が付着すると、はんだとの接触面積が小さくなり、はんだ付け性が悪くなる。
＜ゼロクロスタイム＞
　メニスコグラフによるはんだぬれ性試験方法により、それぞれゼロクロスタイムを測定した。試験条件はＪＩＳ　Ｚ３１９７に基づく。
　温度：融点＋３５±３℃
　フラックス：千住金属工業株式会社製ＲＭＡ０２
　浸漬深さ：２ｍｍ、浸漬速度：２０ｍｍ/ｓｅｃ
　浸漬時間：１０ｓｅｃ
　供給材の外形寸法：３０×１０×０．３ｍｍ
　材質：Ｃｕ
　１．０秒未満を「○○」、１．０秒以上１．３秒未満を「○」、１．３秒以上を「×」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、実施例１～２３では、いずれも、鏝先食われの評価が○であり、Ｆｅ食われの評価が○であり、炭化の評価が○○もしくは○であり、ゼロクロスタイム評価もが○○もしくは○であった。特に、Ａｇ含有量が２．３％以上である実施例１～１３では、良好な濡れ性を示した。
　一方、比較例１および比較例３はＣｏ含有量が多いために炭化が×であった。このため、Ｆｅ食われの評価を行わなかった。
　比較例２および比較例４はＮｉおよびＦｅを含有しないためにＦｅ食われが×であった。
　比較例５はＡｇを含有しないために濡れ性が×であった。
　比較例６はＦｅ含有量が多いために炭化が×であった。
　本発明に係るはんだ合金は、特に、はんだ鏝によるはんだ付けを数千回以上行う場合に適している。コテロボットによるはんだ付けを行う場合には、はんだ付け回数が直ぐに数千回に達するため、はんだ鏝の寿命が延びたことによって生じるロジンの炭化を抑制することが可能である。
　比較例７は、Ｆｅ含有量が多いために炭化が×であった。
　比較例８は、Ｃｏ含有量が多いために炭化が×であった。
　比較例９は、Ｆｅを含有しないためにＦｅ食われが×であった。

Claims (7)

  1. 　質量％でＡｇ：０．２～４．０％、Ｃｕ：０．１～１．０％、Ｃｏ：０．０１～０．０４％、Ｎｉ：０．０２５～０．１％、Ｆｅ：０．００７～０．０１５％、残部がＳｎからなる合金組成を有することを特徴とする、炭化物の鏝先への付着が抑制されたＦｅ食われ防止用はんだ合金。
  2. 　Ａｇ：２．３～４％を含有する、請求項１に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金。
  3. 　請求項１または２に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するやに入りはんだ。
  4. 　請求項１または２に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有する線はんだ。
  5. 　請求項１または２に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するやに入り線はんだ。
  6. 　はんだの表面がフラックスで被覆されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のフラックス被覆はんだ。
  7. 　請求項１または２に記載のＦｅ食われ防止用はんだ合金を有するはんだ継手。
     
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