JPH0366492A - はんだ接続された電子回路装置とはんだ接続方法並びに金メッキ接続端子用はんだ - Google Patents

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、はんだ接続された電子回路装置とはんだ接続
方法並びに金メッキ接続端子用はんだに関する。

【従来の技術】

電子計算機、とりわけ大形計算機では、計算速度や稼働
効率等を高めるために、−例として以下のような電子回
路装置が提案されている。 まず、高集積化された半導体装置すなわちＬＳＩチップ
を回路基板上に多数個、微小はんだボールを用いて接続
することにより搭載する。なお、この種の微小はんだボ
ールを用いた接続方法に関しては、例えばＩ　Ｂ　Ｍ　
Ｊ　ｏｕｒｎａｌ　Ｍａｙ　１９６９Ｐ２５１〜２６５
などに記載されている。 そして、次に、実際の計算機稼働に当たっては、このＬ
ＳＩチップに相当の電力を供給するため、これに伴い発
熱の問題が生じ、これらＬＳＩチップが過熱により破壊
されるのを防止するため基板上のＬＳＩチップの上方に
冷却キャップを配置する。さらにこの基板を外部回路と
電気的、機械的に接続するために接続ビンをこの回路基
板裏面に接続する。これらの接続には、機械的、電気的
、化学的に高度の信頼性が要求されている。接続のため
のろう材には、従来より５ｎ−Ｐｂ系のはんだ合金が広
く使用されており、特にＳｎ：６３．０重量％、Ｐｂ：
３７．Ｏ％重量％の組成からなる共晶はんだ（以下、５
ｎ３７Ｐｂはんだと略称）は、良好な伸び特性を有する
こと、融点が１８３℃と比較的低温でかつ一定であるた
め作業がしやすいこと、などの理由で最も広く用いられ
ている。 ところで、ＬＳＩ、ＩＣ等を搭載する回路基板は、通常
、セラミックスや樹脂等の非金属からなるため、これら
をはんだで接続するためには、予め基板の接続予定部分
に金属メッキを施し、はんだのぬれ性を確保する場合が
多い。微小はんだボールを用いて接続する場合には、通
常、円形で微小な金属メッキを施す。特に、この金属メ
ッキとしてＡｕメッキは表面に酸化物を形威しにくい、
はんだとの反応性がよい、などの理由から広く用いられ
ている。 ところがＡｕメッキされた母材（はんだ接続端子の意）
を５ｎ３７Ｐｂはんだで接続した場合、後述するように
、Ａｕ−５ｎ化合物の生成、粗大化に起因する接続部の
脆化が生じ、接続の信頼性を著しく低下させることが問
題となっている。 なお、この種の５ｎ３７Ｐｂはんだ及びこれを用いた接
続方法等に関連するものとしては、例えば「ソルダリン
グ　イン　エレクトロニクス」　；ＲｏＪ　、　　Ｋ１
１ｎ　Ｗａｓｓｉｎｋ著；日刊工業新聞社；昭和６１年
発行を挙げることができる。 ところで、大形計算機の計算速度や稼働効率をさらに高
めるため各種の実装方式が提案され、電子回路装置の構
造は一層複雑化、多層化している。 例えば前述の電子回路装置において、ＬＳＩチップを中
継基板に１つずつ搭載し、さらにこれをキャップで封止
した後、このキャップ封止した中継基板をさらに面積の
大な異なる回路基板上に多数個搭載する。このような構
造の電子回路装置を製造するときには、まず、ＬＳＩチ
ップを中継基板に微小はんだボールを用いて接続し、次
にキャップと中継基板とを接続する。このとき後者の接
続の際に前者の接続部分が溶けないようにするために、
後者の接続で使用するはんだの融点は前者のそれより低
くなければならない。以後の接続工程でも同様のことで
、後の工程はど低融点のはんだが必要である。このよう
に、電子回路装置の構造が複雑化、多層化してくると接
続の温度階層に対応した、融点の異なるはんだが必要と
なってくる。 この種の温度階層のはんだとして従来は、Ｐｂ５Ｓｎ、
　Ｐｂｌ　ＯＳｎ、　Ｐｂ３７　Ｓｎ、　Ｐｂ３７　Ｓ
ｎｌ　８Ｂ１等が広く用いられてきた。これら５ｎ−Ｐ
ｂ系を中心としたはんだの他に、はんだ組成一般として
は、Ａｇを少量含有したＳｎ−Ａｇ系はんだも知られて
いるが、この種のＳｎ−Ａｇ系はんだは、次のような理
由からＬＳＩチップを回路基板にはんだボールで接続す
るような微細パターンの接続には使用不可能なものとし
て全く検討されていなかった。その第１の理由は、多量
のＳｎを含んでいることからＳｎウィスカー（Ｗｈｉｓ
ｋｅｒ）やＳｎの低温変態発生の危険性があるからで、
ウィスカーの発生は、隣接する微細電極と短絡を発生す
る可能性が大であること、また、Ｓｎの低温変態発生は
。 β相からα相に格子変態が起こり、これにより体積膨張
が生じ接続部が割れる可能性があるからである。第２の
理由は、Ａｇを含有していることからマイグレーション
が生じやすいこと、等の理由で、電子回路装置における
微細接続のように高度の信頼性が要求される分野におい
ては前述の通り全く検討されていなかった。なお、この
種のＳｎ−Ａｇ系はんだに関連するものとして、例えば
特開昭６２−１６６０９１号を挙げることができる。 ただし、これはクリーム状はんだに関するものであり、
一定量のはんだボールに形成できないので微小はんだを
用いる接続には適用できない。

【発明が解決しようとする課題】

母材のＡｕメッキされた部分は、５ｎ３７Ｐｂはんだに
良くぬれる。これは、溶融状態のはんだ５ｎ３７Ｐｂ中
のＳｎがＡｕと容易に反応し、主としてＡｕＳｎ、から
なるＡｕ−８ｎ化合物を形成しながら母材メッキ部にぬ
れ広がっていくためである。 ところが、このＡｕ−８ｎ化合物は前述の通り極めて固
くて脆いという性質がある。また、このはんだ接続部中
のＡｕ濃度が高くなると、生成されるＡｕ−８ｎ化合物
の結晶粒は粗大化する。はんだ接続部にこの結晶粒の大
きなＡｕ−８ｎ化合物が存在すると、外部から力が加わ
った場合にこの方が化金物と母材の境界に集中し、この
接続部が既に固く、しかも脆く変化していることから境
界に沿って破壊されやすくなり、はんだ接続部の信頼性
を著しく低下させている。この現象は、はんだ合金の引
張り試験を行った場合に、引張り伸びが低下することで
定量的に評価できる。この接続部を構成する　５ｎ３７
Ｐｂはんだ中に含有するＡｕの濃度に対する引張り伸び
の関係を第２図に、また、各組成における微細組織の電
子顕微鏡による金属組織写真を第３図に、それぞれ示す
、つまり、第２図から明らかなように、引張り伸び（引
張破断伸びとして表示）は、Ａｕの濃度が３重量％で著
しく低下しており、第３図から明らかなようにこれに対
応してＡｕ−８ｎ化合物の結晶粒が矢印で表示したよう
に粗大化していることがわかる。 これらの測定に用いた引張り試験方法、微細組織の［察
方法については後に作用の項で詳述する。 これにより、　５ｎ３７Ｐｂはんだ中のＡｕ濃度が３重
量％以上になると、引っ張り伸びが２０％以下となり、
材質が固く、シかも脆くなることがわかる。この状態で
は、前述のとと＜Ａｕ−８ｎ化合物の境界に外部からの
力が集中し、破壊されやすくなる。これを防止する方法
の一つとして、Ａｕメッキ膜の厚みを薄くするか、ある
いは、はんだ量を増やして、はんだ接続部中のＡｕの濃
度を３゜０重量％未溝に制御することが考えられるが、
これは以下に述べるような理由により実用的でない。 電子回路装置のセラミックス製のモジュール回路基板等
の接続予定部分にＡｕメッキを行う際には、まずセラミ
ックスとなじみの良いＮｉやｃｏ等をメッキし、その上
からＡｕメッキを行うことが多い、また、メッキ完了後
、これら２種類のメッキ層間の密着性を良くするため、
一般に、数１゜０℃の温度で加熱保持する熱処理を行う
、この際、２種類のメッキ層間で相互拡散が生じるが、
　Ａｕメッキが薄いと下層のＮｉやＣｏが部分的にＡｕ
メッキ表面に現れ、これらの金属が酸化膜を形成して、
はんだのぬれ性を悪化させる。これを防ぐため、Ａｕメ
ッキは数−以上のある程度の厚みが必要となる。 また、電子回路装置では、−枚のモジュール基板等に搭
載する部品は多種であり、接続部分のはんだ量は部品の
種類によって異なる。ところが−枚の基板のメッキは、
技術的、経済的理由から一度に同一厚さで実施してしま
い、−枚の基板内で搭載予定部品に対応して部分的にメ
ッキ厚さを変化させることはできない。このため、使用
ばんだ量の異なる異種部品間の各接続部分のはんだ中の
Ａｕ濃度を一律に制御することはできず、小さな部品を
小量のはんだで接続する場合、その部分のはんだ中のＡ
ｕ濃度は高くなる６また。これを避けるためにはんだ量
を多くすると、部品も大型化しなければならず、部品の
基板上への高密度搭載の妨げとなり、適当でない。 以上のように従来の５ｎ３７Ｐｂはんだによる部品の接
続方法には、Ａｕの含有による接続部の信頼性の低下、
あるいはこれを避けるためのはんだ量の増大等による部
品の高密度゛搭載の妨げ、といった問題があった。 また、上記文献及び前述の特開昭６２−１６６０９１に
は、５ｎ−Ｐｂ系以外に特殊はんだ合金として、クリー
ム状はんだ（フラックス入りのＳｎ−Ａｇはんだ）の例
が挙げられているが、この種のはんだについては前述の
通り、電子回路装置における微細接続のように高度の信
頼性が要求される分野においては全く検討されていなか
った。 従って、本発明の目的は、このような従来技術の問題点
を解消し、改良されたＳｎ−Ａｇ系はんだを用いて接続
された電子回路装置とはんだ接続方法並びに金メッキ接
続端子用はんだを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記本発明の目的は、以下の手段によって遠戚される。 （１）、同一面に複数の接続端子が配設された電子部品
の接続端子を、所定の回路基板上の接続部に、はんだを
介して搭載接続固定してなる電子回路装置において、前
記電子部品の接続端子及び前記回路基板上のはんだ接続
部の一部もしくは全部をＡｇ１．０〜８．０重量％、Ａ
ｕ　０．１〜６゜０重量％、残部Ｓｎからなる合金組成
物で構成してなるはんだ接続された電子回路装置により
、（２）、同一面に複数の接続端子が配設された電子部
品の接続端子を、所定の回路基板上の接続部に、はんだ
を介して搭載接続固定してなる電子回路装置において、
前記電子部品の接続端子及び前記回路基板上の接続部の
少なくとも一方を金メッキした母材で構成すると共に、
前記両者を接続固定するはんだを、Ａｇ１．０〜８．０
重量％、残部Ｓｎからなる合金組成物で構成してなるは
んだ接続された電子回路装置により、 （３）、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介して
、同一面に複数の接続端子が配設された電子部品の接続
端子を対向配置せしめ、前記はんだを溶融して両者を接
続固定するはんだ接続方法において、前記電子部品の接
続端子及び前記回路基板上の接続部の少なくとも一方を
予め金メッキすると共に、前記両者を接続固定するはん
だを、Ａｇ１．０〜８．０重量％、残部Ｓｎからなる合
金組成物で構成してなるはんだ接続方法により、（４）
、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介して、同一
面に複数の接続端子が配設された電子部品の接続端子を
対向配置せしめ、前記はんだを溶融して両者を接続固定
するはんだ接続方法において、前記両者をＡｇ１．０〜
８．０重量％、Ａｕ　０．１〜６．０重量％、残部Ｓｎ
からなるはんだ合金組成物で接続固定してなるはんだ接
続方法により、 （５）、上記はんだ合金組成物で微小はんだボールを形
威し、かかるはんだボールを上記回路基板上の接続部と
電子部品の接続端子との間に介在せしめ、前記はんだを
溶融して両者を接続固定してなる上記（３）〜（４）記
載のはんだ接続方法により、 ＜６）、Ａｇ　１．０〜８．０重量％、残部Ｓｎの合金
組成物からなる金メッキ接続端子用はんだにより、 （７）、Ａｇ　１．０〜８．０重量％、ＡｕＯ，１〜６
．０重量％、残部Ｓｎからなる金メッキ接続端子用はん
だにより、そして （８）、上記（６）〜（７）記載のはんだ合金組成物で
構成した金メッキ接続端子用はんだボールにより、達成
される。 上記の各手段は、本発明者等が種々の低融点合金の伸び
特性に与えるＡｕの影響及びぬれ特性を検討した結果、
得られた知見に基すいてなされたものであって、Ａｇ１
．０〜８．０重１％、残部Ｓｎからなる（ただし、不可
避不純物を含む）はんだ合金は、接続端子に対するぬ゛
れ性が良く、また、Ａｕを６．０重量％まで含有しても
４０’％程度の十分な伸びを有し、すぐれた接続信頼性
が保たれると共に、引っ張り強度も増大する。そして組
成をＡｇ１．０〜８．０重量％、残部Ｓｎ（ただし、不
可避不純物を含む）と限定したり理由は以下の通りであ
る。 まずＳｎをベースとしたのはＡｕとの反応性すなわち、
はんだのぬれ性を確保するためである。そしてＡｇを１
．０重量％以上添加したのは、強度を向上させ、さらに
、Ｓｎ単独−では発生し易いウィスカーや低温変態と云
った現象を防止するためである。最も好ましい組成はＡ
ｇ　３．Ｓｉ量％、残部Ｓｎである。この組成でこの合
金は共晶となり、融点が２２１℃で一点に定まるのでニ
ー、作業性が最も優れている。Ａｇの上限を８．０重量
％・４としたのは、第１にマイグレーションの発生を防
止４するためである。また、Ａｇが８．０重量％を超え
ると、この合金の液相線温度が２５０℃以上となり、固
液共存温度幅が３０℃以上となって、は・んだ付けの作
業が著しく低下する６以上の理由によりＡｇの組成を１
．０〜８．０重量％と限定した。 また、含有Ａｕ濃度を０．０１〜６．０重量％と限定し
たのは、以下の理由による。 つまり、Ａｕ濃度が６．０重量％を超えると、伸びが著
しく低下し破壊され易くなり、接続の高信頼性が保たれ
ない、また、０．０１重量％未満では、本発明の前提に
なっている接続される部品のＡｕメッキとしては不十分
で引張り強度の増大が見られないためである。これらＡ
ｕ濃度によね影響については、次項で詳述する。

【作用】

本発明によるはんだ接続部の伸び特性の維持及び強度に
及ぼす作用を明らかにするために、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ
合金にＡｕを添加した引張り試験片を作成し、引張り伸
び及び強度を測定すると共に各組成における金属の微細
組織を観察した。比較のために、従来から使用されてい
るＳｎ３７　Ｐｂはんだについても同様の実験を行った
。 実験方法は以下の通りである。Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合金
の代表的組成として、Ａｇ３．５重量％、残部Ｓｎの組
成から成るはんだに、Ａｕ（純度９９゜９９％）を、１
．０重量％、２．０重量％、３゜０重量％、５．０重量
％、６．０重量％、７．０重量％、８．０重量％、１０
．０重量％になるように、それぞれ混合してるつぼに入
れ、２４０℃に加熱して溶融させ均一に撹拌し、これを
カーボン製の型に流し込んで凝固させることにより第４
図に示すような形状の引張り試験片を作成した。 比較のため、５ｎ３７Ｐｂはんだに関しても同様の試験
片を作成した。 これら試験片を、インストロン型の引張り試験機を用い
て引張り試験を行った。その結果を第５図に示す。この
第５図（ａ）は、引張破断伸び特性曲線図、第５図（ｂ
）は、引張強度特性曲線図をそれぞれ示したものである
。その結果、図示のように引張破断伸びは、Ａｕ濃度が
６．０重量％以下では４０％程度の良好な伸びを示した
。また、引張強度は、Ａｕの含有量が増加するに従い増
大しているのがわかる。さらにこの試験片の断面をダイ
ヤモンドペーストを用いて研磨し、金属顕微鏡を用いて
各試料の微細組織をｉ察した。第６図はその結果を示す
金属組織写真である。同図の（ａ）は、Ａｕ＝Ｏ％、（
ｂ）は、Ａｕ＝２．０重量Ｏ％、（Ｑ）は、Ａｕ＝６．
０重量％、そして（ｄ）は、Ａｕ＝７．０重量％の場合
の金属組織写真である＊　Ａ　ｕ−８ｎ化合物を図中に
矢印で表示したが、この化合物は非常に硬くて脆いため
、それが粗大化すると、はんだ破壊の原因となる。この
写真では、（Ｑ）においてＡｕ−Ｓｎ化合物が、矢印で
示すようにわずかに細く線状の結晶としてＩｌｔ崇され
るが、（ｄ）ではそれがよりはっきりと観察される。こ
れらの写真から明らかなように、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合
金にＡｕを添加した合金では。 Ａｕ濃度が６重量％以下ではＡｕ−Ｓｎ化合物は小形で
、全体の組織は球状の部分が多い、このため、外力が一
部の化合物の境界に集中することが少なく、良好な伸び
特性を示し、また、分散粒子強化型の合金となり、強度
も増大するため、はんだ接続部の信頼性が高い、一方、
比較試料の５ｎ３７ｐｂはんだでは、第３図に示したよ
うにＡｕ濃度が３重量％以上になるとＡｕ−Ｓｎ化合物
が粗大化しており、外力が加わった場合、この化合物が
接続端子母材の境界に集中し、この境界から破壊されや
すくなる。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。 実施例１゜ 第１図は、Ａｇ　３．５重量％、残部Ｓｎの成分組威す
ら成る微小はんだボールによって、２−〇厚さでＡｕメ
ッキされた接続端子部分を持つＬＳＩチップと２ｐｍの
厚さでＡｕメッキされた電極接続部分を持つセラミック
スの多層配線基板とを接続した本発明の一実施例である
ところの電子回路装置の概略を示した一部断面斜視図で
ある。 本実施例の電子回路装置は、複数個のＬＳＩチップ１を
多層配線基板２上に、所定の配置パターンに従って配置
し、このＬＳＩチップ１上に熱伝導中継部材５を載せ、
この中継部材Ｓ上から、前記多層配線基板２に、これを
覆うキャップ４を載置し、このキャップ４の上面に冷却
板３を積層しである。また、この多層配線基板２は、配
線ボード７に予め植設されている接続ピン６に載せて接
続され、電子回路を構成している。 次に、この電子回路装置の製造法の概略を説明する。 まず、本発明の特徴である第１のはんだ合金として、純
度９９．９９％のＡｇと純度９９．９９％のＳｎを、Ａ
ｇ３．５重量％−５ｎ９６．５重量％の割合で混合し、
溶融させて均一に混ざった後、凝固させたはんだ合金か
ら、０．３ｍｍφのはんだポールを形成する。また、第
２のはんだ合金として、純度９９．９９％のＳｎと純度
９９．９９％のｐｂと純度９９．９９％のＢｉを用いて
、５ｎ３７．０重量％−Ｐｂ４５．０重量％−ＢｉＩ３
．０重量％の組成から成るはんだ合金並びに、第３のは
んだ合金として、Ｐｂ９８．Ｑ重量％−８ｎ２．０重量
％の組成から成るはんだ合金を、また、純度９９．９９
％のＡｇと純度９９．９９％のＣｕを用いてＡｇ７２゜
０重量％−Ｃｕ２８．０重量％の組成から成る銀ろうを
、作威し準備した。 さらに、はんだ接続予定部分に５＃ＩＩのＮｉメッキを
施した後、　３ＩＪ１ｍの厚さでＡｕメッキを施したＬ
ＳＩチップ１とセラミックス製の多層配線基板２と冷却
板３とキャップ４と熱伝導中継部材５と接続ビン６と配
線ボード７とを準備した。 しかる後に、まずセラミックスの配線基板２の裏面と接
続ビン６との間に、上記の銀ろう１１を介在させて、８
００℃に加熱した後、冷却する熱処理（以下、単に熱処
理と呼ぶ）を行うことによって両者を接続する。なお、
接続ピン６は、予め配線ボード７に植設されている。 次に、セラミックスの配線基板２の表面の電極接続部分
とＬＳＩチップ１の電極端子との間に、上記本発明の第
１のはんだ合金から作られた微小ボール８を介在させて
、２４０℃の熱処理を行うことによって、両者を接続す
る。 一方、冷却板３とキャップ４との間に上記第３のはんだ
合金１０を介在させて３４０℃の熱処理を行うことによ
って両者を接続する。 さらに、セラミックスの配線基板２上に接続されたＬＳ
Ｉチップ１上に熱伝導中継部材５を配置した後、セラミ
ックスの配線基板２の周辺と、先に接続した冷却板３と
キャップ４のキャップ４側の周縁部との間に、上記第２
のはんだ合金９を介在させて、２００℃の熱処理を行う
ことによって両者を接続する。 次に、この本発明の実施例による接続方式が、本発明の
技術課題である前述の接続信頼性に関する問題点を改善
しているかどうかを、比較例と対比して以下、具体的に
検証してみる。 まず比較のために、前記第１図のはんだボール８を１本
発明のＳｎ−Ａｇ系はんだに代えて従来の５ｎ３７Ｐｂ
はんだを使用した電子回路装置を、上記実施例と同様の
方法で作成した。各はんだ合金がＡｕを含有した場合の
引張伸び特性については、前項までに既に検証済みで、
Ｓｎ−Ａｇ系はんだ合金の方が、５ｎ３７Ｐｂはんだよ
りも多くのＡｕを許容できることを確認した。 ところで１本実施例のように、電子回路装置においてＬ
ＳＩチッ、プ１とモジュール基板（この例では多層配線
基板２）との間を微小はんだボールで接続した構造では
、稼働時のＬＳＩチップ１の発熱により、このチップと
、はんだ接続部分と、モジュール基板との間に温度勾配
が生じる。また、これらチップ、はんだ、モジュール基
板はそれぞれ熱膨張係数が異なる。したがって、電子回
路を０Ｎ−ＯＦＦするたびに、はんだ接続部分には熱膨
張の差による外力が加えられ、はんだ接続部分には少し
ずつ亀裂が進展する。この時もし、はんだ接続部分に粗
大化されたＡｕ−Ｓｎ化合物等が存在していれば、亀裂
はこの化合物の粒界を伝わることにより速く内部へ進展
し、この結果、はんだ接続部分の寿命が短くなる。この
ように、電子回路装置の微細接続部分の接続信頼性は、
この亀裂の進展の速度によって評価することができる。 そこで、この亀裂の進展速度を評価するために、本発明
のＳｎ−Ａｇ系はんだ合金ボールを用いた試料と、従来
の５ｎ３７Ｐｂはんだ合金ボールを用いた試料とを、＋
１５０℃と一５０℃との温度環境にそれぞれ３０分間ず
つ放置した。この合計１時間を１サイクルとして、１０
００サイクルの温度変化を両試料に与えた。 その後、ＬＳＩチップ１を多層配線基板２から引き剥が
すと、はんだ接続部分の破面に、小さな縞模様が見える
。この一つの縞は、１回の温度サイクルによって進展し
た亀裂に対応する。これら２種類の試料について、同様
の位置のはんだ接続部分の、同様の場所にある縞模様の
電子８１微鏡による金属組織写真を第７図に示す。同図
の（ａ）は本発明実施例の、そして（ｂ）は比較例の金
属組織写真であり、これら両者を比較すればわかるよう
に、（ａ）の本発明Ｓｎ−Ａｇ系はんだに見られた縞模
様の間隔は、（ｂ）の比較例Ｓｎ３７　Ｐｂのそれより
も著しく小さい。すなわち、本発明のＳｎ−Ａｇ系はん
だの方が亀裂進展速度が小さく、それだけ接続寿命が長
く、接続信頼性が優れていることを示している。 実施例２゜ 前記実施例１の第１のはんだ合金組成Ａｇ３．５重量％
−５ｎ９６．５重量％の代わりに、いずれも純度９９．
９９％の原料でＡｇ３．０重量％−８ｎ９６．０重量％
−Ａｕ１．０重量％の割合で混合し。 溶融させて均一に混ざった後、０．３ｍφのはんだ合金
ボールを形成する。以後の組立工程は、前記実施例１の
場合と全く同様にしてＬＳＩチップを多層配線基板上に
接続搭載した電子回路装置を組立た。このようにして接
続されたＬＳＩチップと多層配線基板との微細接続部は
、実施例１の場合と同様に強度が向上し、高い接続信頼
性が実現された。 以上、本発明の一実施例について述べたが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものでなく、さらに変形可能
なものであり１例えば電子部品のメタライズは、Ｎｉ−
Ａｕメッキの他に、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａ　ｕメッキ、Ｔｉ−
Ａｕメッキ、その他いずれの周知のものでも良い、＊た
１本発明の接続方式は、例えば第１図に示す構成の電子
回路装置に７おいては、はんだ合金９又は１０の接続個
所にも適用できる。ただし、この場合には、他の接続個
所に使用するはんだ合金の温度階層を考慮して選定する
必要のあることは云うまでもない。さらにまた、電子回
路装置の構成要素も、第１図の例に限定されるものでは
ない。 （発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば従来周知のものよ
り、高い接続信頼性を有する電子回路装置を実現するこ
とができ、今後ますます高密度高集積化される電子回路
装置、とりわけ電子計算機の記憶部をつかさどるＬＳＩ
チップの接続搭載においては、本発明の効果を遺憾なく
発揮することができる。 微細な電子部品の接続端子には、はんだのぬれ性を良好
にするため、一般にＡｕメッキが施されていることから
、本発明によれば、適正な接続状態が得られるＡｕの濃
度限界が高く、接続寿命が長いという効果がある。した
がって、電極端子のＡｕメッキ厚さも従来よりは適正な
厚さまで増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の電子回路装置の構成を示
す一部断面斜視図、第２図は、従来組成のはんだの含有
Ａｕ濃度に対する引張伸びの関係を示した特性曲線図、
第３図（ａ）〜（ｄ）は、従来のはんだがＡｕを含有し
た場合の微細金属組織写真、第４図は、はんだの引張強
度を評価するための引張試験片の形状と寸法を示した斜
視図、第５図（ａ）は、本発明を説明するためのＳｎ３
゜５Ａｇはんだの含有Ａｕ濃度に対する引張伸び特性曲
線図、第５図（ｂ）は、同じく引張強度特性曲線図、第
６図（ａ）〜（ｄ）は、本発明を説明するためのＳｎ３
．５ＡｇはんだがＡｕを含有した場合の微細金属組織写
真、そして第７図（ａ）は、本発明における温度サイク
ル試験後のはんだ接続部分の破断面に存在する縞模様の
電子顕微鏡による金属組織写真、第７図（ｂ）は、同じ
〈従来のはんだにおける温度サイクル試験後のはんだ接
続部分の破断面に存在する縞模様の電子顕微鏡による金
属組織写真である。 図において、 １・・・ＬＳＩチップ ３・・・冷却板 ５・・・熱伝導中継部材 ７・・・配線ボード １のはんだ合金） １０・・・第３のはんだ合金 １１・・・銀ろう

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同一面に複数の接続端子が配設された電子部品の接
   続端子を、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介し
   て搭載接続固定してなる電子回路装置において、前記電
   子部品の接続端子及び前記回路基板上のはんだ接続部の
   一部もしくは全部をＡｇ１．０〜８．０重量％、Ａｕ０
   ．１〜６．０重量％、残部Ｓｎからなる合金組成物で構
   成してなるはんだ接続された電子回路装置。 ２、同一面に複数の接続端子が配設された電子部品の接
   続端子を、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介し
   て搭載接続固定してなる電子回路装置において、前記電
   子部品の接続端子及び前記回路基板上の接続部の少なく
   とも一方を金メッキした母材で構成すると共に、前記両
   者を接続固定するはんだを、Ａｇ１．０〜８．０重量％
   、残部Ｓｎからなる合金組成物で構成してなるはんだ接
   続された電子回路装置。 ３、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介して、同
   一面に複数の接続端子が配設された電子部品の接続端子
   を対向配置せしめ、前記はんだを溶融して両者を接続固
   定するはんだ接続方法において、前記電子部品の接続端
   子及び前記回路基板上の接続部の少なくとも一方を予め
   金メッキすると共に、前記両者を接続固定するはんだを
   、Ａｇ１．０〜８．０重量％、残部Ｓｎからなる合金組
   成物で構成してなるはんだ接続方法。 ４、所定の回路基板上の接続部に、はんだを介して、同
   一面に複数の接続端子が配設された電子部品の接続端子
   を対向配置せしめ、前記はんだを溶融して両者を接続固
   定するはんだ接続方法において、前記両者をＡｇ１．０
   〜８．０重量％、Ａｕ０．１〜６．０重量％、残部Ｓｎ
   からなるはんだ合金組成物で接続固定してなるはんだ接
   続方法。 ５、上記はんだ合金組成物で微小はんだボールを形成し
   、かかるはんだボールを上記回路基板上の接続部と電子
   部品の接続端子との間に介在せしめ、前記はんだを溶融
   して両者を接続固定してなる請求項３〜４記載のはんだ
   接続方法。 ６、Ａｇ１．０〜８．０重量％、残部Ｓｎの合金組成物
   からなる金メッキ接続端子用はんだ。 ７、Ａｇ１．０〜８．０重量％、Ａｕ０．１〜６．０重
   量％、残部Ｓｎからなる金メッキ接続端子用はんだ。 ８、請求項６〜７記載のはんだ組成物で構成した金メッ
   キ接続端子用はんだボール。