JPH02160196A - ロウ付け用材料 - Google Patents

ロウ付け用材料

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JPH02160196A
JPH02160196A JP31598188A JP31598188A JPH02160196A JP H02160196 A JPH02160196 A JP H02160196A JP 31598188 A JP31598188 A JP 31598188A JP 31598188 A JP31598188 A JP 31598188A JP H02160196 A JPH02160196 A JP H02160196A
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美信 國友
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
    • B23K35/3006Ag as the principal constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はロウ付け用材料に関し、より詳細には電子部品
における外部リード端子のロウ付げに使用されるロウ材
の改良に関するものである。
(従来技術及びその課題) 従来、銀70〜90重量%、銅10〜30重量%の合金
から成る銀ロウは接合部材にあまり制約を受けないこと
及び使用温度範囲(溶融温度範囲)が低いことから電子
部品、例えば半導体素子を収容する半導体素子収納用パ
ッケージや回路配線基板等における外部リード端子のロ
ウ付け用材料として多用されている。
しかし乍ら、この従来の銀ロウはそのビッカース硬度(
Ilv)が82〜90であり1.硬いことから熱膨張係
数が大きく相違する2つのもの、例えば半導体素子を収
容するための半導体素子収納用パッケージにおいてはム
ライト質焼結体(熱膨張係数:4.0〜4.5 xlO
−b/ ℃)から成る絶縁容器と、コバール(鉄−ニッ
ケルーコバルト合金)や42Alloy(&−ニッケル
合金)等の鉄合金(熱膨張係数i11.5〜13.0X
10−”/ ”C)から成る外部リード端子をロウ付け
する場合、そのロウ付け部に両者の熱膨張係数の相違に
起因する大きな応力が発生、内在し、その結果、外部リ
ード端子に小さな外力が印加されても該外力は前記内在
応力と相俊って大となり、外部リード端子を絶縁容器よ
り剥離させてしまうという欠点を有していた。
そこで上記欠点を解消するために本出願人は先にi艮(
Ag)にインジウム(In)、アンチモン(Sb)の少
なくとも1種を1.0乃至15.0重量%含有させたロ
ウ付け用材料を提案した。このロウ付け用材料はロウ材
の使用温度が低く、接合部材との濡れ性が良好であると
ともにロウ材の主成分である銀(Ag)のマイグレーシ
ラン(移行)が殆どないという従来の銀ロウと同等の利
点に加えて、ロウ材自身の硬度を低いものとし、熱膨張
係数が大きく異なる2つの部材をロウ付けした際、両部
材間に発生する応力をロウ材自身が変形することにより
吸収除去し、これによって両部材を強固に接合すること
を可能とする。
しかし乍ら、インジウム(In) 、アンチモン(Sb
)は11(Ag)と低い温度で共晶物を形成する元素で
あるため、前記ロウ付け用材料を用いて2つの部材をロ
ウ付けする場合、ロウ付けの昇温速度が30℃/分以下
の遅い速度であると、ロウ付け用材料中のインジウム(
In)、アンチモン(Sb)が銀(Ag)と共晶物を作
り、ロウ付け用材料を銀(Ag)とm(Ag) −イン
ジウム(In)或いは銀(Ag)−アンチモン(Sb)
の共晶物とに分かれ、所謂、溶は分かれを発生してしま
い、その結果、ロウ付け用材料全体の融点が極めて高い
ものとなる欠点を有していた。
(発明の目的) 本発明者等は上記欠点に鑑み更に種々の実験を行った結
果、銀(Ag)にインジウム(In)、アンチモン(S
b)の少なくとも1種を1.0乃至15.0重量含有さ
せたロウ付け用材料に錫(Sn)、銅(Cu)、ニッケ
ル(Ni)、パラジウム(Pd)の少なくとも1種を3
重量%以下添加すると、該錫(Sn) 、 4R(Cu
) 、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)等は銀(
Ag)とインジウム(In)、アンチモン(sb)との
共晶物生成を有効に抑制してロウ付け用材料の溶は分か
れを極小となし、ロウ付け用材料全体の融点を低いもの
になすことができることを知見した。
本発明は上記知見に基づき、使用温度範囲が低く、接合
部材に大きな制約を受けず、熱膨張係数が大きく異なる
2つの部材を強固にロウ付けすることができるという従
来のロウ付け用材料の利点に加えて、ロウ付け時の昇温
条件に大きな制約を受けないという新規なロウ付け用材
料を提供することをその目的とするものである。
本発明は外部リード端子を有する電子部品、具体的には
、半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージや
ハイブリッドIC用配線基板、コンデンサ、抵抗、マイ
クロスイッチ等の外部リード端子のロウ付け用材料とし
て好適に使用される。
(課題を解決するための手段) 本発明のロウ付け用材料は銀にインジウム、アンチモン
の少なくとも1種を1.0乃至15.0重量%及び錫、
銅、ニッケル、パラジウムの少なくとも1種を3重量%
以下含有させたことを特徴とするものである。
本発明のロウ付け用材料において添加されるインジウム
(In)、アンチモン(Sb)はロウ材の硬度及び使用
温度範囲を低下させ、且つ接合部材との濡れ性を良好と
するとともにロウ材の主成分である銀(Ag)のマイグ
レーション(移行)を防止するための成分であり、その
含有量が1.0重量%未満であると所望の前記性質は付
与されず、また15.0重量%を越えるとロウ材の硬度
が高くなり、熱膨張係数が大きく相違する2つの部材を
ロウ付けする際、両部材間に発生する応力をロウ材が良
好に吸収することができなくなってロウ付け強度を大幅
に低下させてしまうことからインジウム(In)、アン
チモン(Sb)はその含有量が1.0乃至15.0重量
%の範囲に特定される。
また錫(Sn)、w4(Cu)、ニー/ケル(Ni)、
パラジウム(Pd)は銀(八g)とインジウム(In)
、アンチモン(Sb)との共晶物生成を抑制する成分で
あり、3.0重量%を越えるとロウ材の硬度が高くなり
、熱膨張係数が大きく相違する2つの部材をロウ付けす
る際、両部材間に発生する応力をロウ材が良好に吸収す
ることができなくなってロウ付け強度を大幅に低下させ
てしまうことから錫(Sn)、w4(Cu)、ニッケル
(Ni)、パラジウム(Pd)等の含有量は3.0重量
%以下の範囲に特定される。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づいて説明する。
まず出発原料として銀(Ag)、インジウム(In)、
アンチモン(Sb)、錫(Sn)、銅(Cu)、ニッケ
ル(Ni)及びパラジウム(Pd)を第1表に示す組成
となるように秤量混合し、これを合金化させるとともに
所定の形状に加工してロウ材試料を得る。
尚、試料番号36及び1.2.35は本発明品と比較す
るための比較試料であり、従来一般に使用されている銀
ロウ及び先に提案したロウ付け用材料である。 次ぎに
、得られた各ロウ材試料を使用し、ムライト質焼結体く
熱膨張係数:4.0〜4.5×10−’/ ’C)から
成る基板の表面に設けた5n+n+ X211m(面積
Lo11m”)のタングステンメタライズ金属層20個
に、幅0,4a+s+ 、長さ20mm 、厚さ0.1
5+uiのコバール(熱膨張係数:11.5〜13.0
X10−’/ ”C)から成る外部リード端子の一端を
昇温速度30℃/分の速度で約900℃に加熱してロウ
付けし、そのロウ付け状態を顕微鏡により観察するとと
もに外部リード端子のロウ付け部と反対の一端にロウ付
け面に対し垂直方向の外力を加えて引っ張り、外部リー
ド端子がムライト質焼結体から成る基板より剥がれた個
数を調べた。
尚、前記外部リード端子のロウ付け面積は幅0゜41、
長さ2.5mmの1.0m1m”となし、ムライト質焼
結体から成る基板に設けたタングステンメタライズ金属
層及び外部リード端子の外表面にはそれぞれニッケル(
Ni)及び金(Au)がめっきにより層着させである。
上記の結果を第1表に示す。
(以下、余白) 上記実験結果からも判るように従来の銀ロウ(試料番号
36)はその硬度(ビッカース硬度)が82であり、硬
いことがら熱膨張係数が大きく相違する2つの部材をロ
ウ付けした場合、ロウ付け後に一方の部材に3Kgの力
が印加されると両部材は全て剥離してしまい、ロウ材の
ロウ付け強度が極めて低い。また先に提案したm(Ag
)にインジウム(In)、アンチモン(Sb)を含有さ
せてなるロウ付け用材料(試料番号l、2.35)はロ
ウ付け時の昇温速度が30℃/分であるとロウ材中に溶
は分かれが発生し、900℃の温度ではロウ材が完全に
熔融せず外部リード端子を強固にロウ付けすることがで
きない。
これに対し、本発明のロウ付け用材料はその硬度(ビッ
カース硬度)が68以下であり軟らかいこと及びロウ付
け時の昇温速度が30℃/分であっても溶は分かれが発
生せず、ロウ材が完全に溶融することから熱膨張係数が
大きく相違する2つの部材をロウ付けした場合、ロウ付
け後に一方の部材に4Kgの外力を印加したとしても両
部材は剥離することが全くなくロウ材のロウ付け強度が
極めて高いことが判る。
次に前記各ロウ材試料における銀のマイグレーション(
移行)につき以下に示す加速度試験により3川べる。
趨べろ方法としては、まずムライト質焼結体から成る基
板上に幅2.7mm 、長さ20ma+の矩形状のメタ
ライズ金属層一対をその先端部が0.7mmの間隔をも
って対向するように被着形成するとともに外メタライズ
金属層の外表面全面に第1表に示す各ロウ材試料を約9
00℃の温度で加熱溶融させて被着する。
そして次ぎに前記各ロウ材試料が被着された一対のメタ
ライズ金属層間に50μβの純水を滴下させるとともに
直流10Vの電圧を印加し、各ロウ材試料より銀を加速
度的に移行させ、酸銀の移行により両メタライズ金属層
が短絡状態となるまでの時間を求めるとともにその時間
の長さを各ロウ材試料の耐マイグレーションの評価とし
た。
尚、前記ムライト質焼結体上に設けられたメタライズ金
属石はタングステンにより形成し、かつメタライズ金属
層の表面にはニッケル(Nt)をめっきにより層着させ
ておいた。
上記の結果を第2表に示す。
(以下、余白) 第 表 印を付した試料番号は本発明の範囲外である。
上記実験結果からも明らかな如く、銀(Ag)に含有さ
せるインジウム(In)、アンチモン(Sb)の量が少
ない場合、ロウ材は用材料中に含まれるm(Ag)のマ
イグレーション(移行)が早く、短時間でメタライズ金
属層間が短絡してしまうのに対し、インジウム(・In
)、アンチモン(Sb)の量が1.0乃至15、oii
t%としたものは銀(Ag)のマイグレーション(移行
)が遅く、近接する2つのメタライズ金属層間の絶縁を
長時間にわたり維持することができる。
(発明の効果) 以上の通り、本発明のロウ材は用材料によれば霊長(A
g)にインジウム(in)、アンチモン(Sb)の少な
くとも1種を1.0乃至15.0重量%及び錫(Sn)
、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)
の少なくとも1種を3重量%以下含有させたことがらロ
ウ材は時の昇温速度が遅くてもロウ材に溶は分かれが発
生することはなくロウ材を低い温度で完全に溶融させる
ことができ、ロウ材は時の昇温条件に大きな制約を受け
ることはない。
また本発明のロウ付け用材料は硬度が低く軟らかいこと
から熱膨張係数が大きく相違する2つの部材をロウ付け
した場合、両部材間に発生する応力は前記軟質なロウ付
け用材料を変形させることによって吸収除去され、その
結果、両部材を掻めて強固にロウ付けすることもできる
更には本発明のロウ付け用材料は接合部材との濡れ性及
び耐マイグレーションにも優れており、従来の銀ロウと
同様、外部リード端子が多数近接してロウ付けされてな
る電子部品の外部リード端子ロウ付け用材料として好適
に使用することも可能となる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 銀にインジウム、アンチモンの少なくとも1種を1.0
    乃至15.0重量%及び錫、銅、ニッケル、パラジウム
    の少なくとも1種を3重量%以下含有させたことを特徴
    とするロウ付け用材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20152713A1 (it) * 2015-07-31 2017-01-31 Legor Group S P A Lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al ?tarnishing? migliorata e composizione di lega madre per la sua produzione
US10876189B2 (en) 2015-07-31 2020-12-29 Legor Group S.P.A. Age-hardenable sterling silver alloy with improved “tarnishing” resistance and master alloy composition for its production

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6182995A (ja) * 1984-09-29 1986-04-26 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ろう付け用材料
JPH0264069A (ja) * 1988-07-07 1990-03-05 Degussa Ag セラミツク部材を相互にまたは金属部材と直接に結合するための銀合金ロウ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6182995A (ja) * 1984-09-29 1986-04-26 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ろう付け用材料
JPH0264069A (ja) * 1988-07-07 1990-03-05 Degussa Ag セラミツク部材を相互にまたは金属部材と直接に結合するための銀合金ロウ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20152713A1 (it) * 2015-07-31 2017-01-31 Legor Group S P A Lega di argento sterling induribile per invecchiamento con resistenza al ?tarnishing? migliorata e composizione di lega madre per la sua produzione
US10876189B2 (en) 2015-07-31 2020-12-29 Legor Group S.P.A. Age-hardenable sterling silver alloy with improved “tarnishing” resistance and master alloy composition for its production

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