JPH07284983A - 半田材料及びその製造方法 - Google Patents
半田材料及びその製造方法Info
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- JPH07284983A JPH07284983A JP8185394A JP8185394A JPH07284983A JP H07284983 A JPH07284983 A JP H07284983A JP 8185394 A JP8185394 A JP 8185394A JP 8185394 A JP8185394 A JP 8185394A JP H07284983 A JPH07284983 A JP H07284983A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発熱を伴う半導体装置の部品を接合する半田材
料として、温度 170℃において優れた延性を有すると共
に冷間加工性に優れたＳｎ−Ｓｂ系のテープ又はワイヤ
ー状半田材料を提供する。 【構成】Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を不活性雰囲気中で溶解し、これを鋳造してイ
ンゴットを作成する。このインゴットを押出に供し、更
に圧延加工又は伸線加工による冷間加工を行い所定形
状、寸法のテープ又はワイヤに仕上げる。
料として、温度 170℃において優れた延性を有すると共
に冷間加工性に優れたＳｎ−Ｓｂ系のテープ又はワイヤ
ー状半田材料を提供する。 【構成】Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を不活性雰囲気中で溶解し、これを鋳造してイ
ンゴットを作成する。このインゴットを押出に供し、更
に圧延加工又は伸線加工による冷間加工を行い所定形
状、寸法のテープ又はワイヤに仕上げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテープ又はワイヤー状半
田材料及びその製造方法に関し、更に詳しくは、高温で
使用される部品を接合するＳｎ−Ｓｂ系合金半田材料、
とりわけ、発熱を伴うため高温で使用される半導体装置
の部品を接合する表面粗度の小さいテープ又はワイヤー
状の半田材料に関する。
田材料及びその製造方法に関し、更に詳しくは、高温で
使用される部品を接合するＳｎ−Ｓｂ系合金半田材料、
とりわけ、発熱を伴うため高温で使用される半導体装置
の部品を接合する表面粗度の小さいテープ又はワイヤー
状の半田材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に高温用半田とは固相線温度がＰｂ
−Ｓｎの共晶温度（１８３℃）以上のものをいい、通常
はＳｎを主成分として、これにＰｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓ
ｂ、Ｃｕ、Ｎｉ等を含有したものである。この中で、Ｓ
ｎを主成分としてＳｂを含有したものは、高温強度とク
リープ特性が向上するため高温用半田として好ましい。
一方、半導体素子をリードフレーム上にボンディングす
る際に、Ｓｎを主成分としてＳｂだけを含有した半田を
用いて接合すると、半導体チップの発熱に伴いＳｎ−Ｓ
ｂ半田部材にクラックが発生し易いという問題がある。
また半導体実装時に操作上のトラブルを防止するため
に、表面粗度に優れたテープ又はワイヤー状半田材料が
要求されている。この発熱に伴うクラックを防止するこ
と及び表面粗度に優れたテープ又はワイヤーを得るため
には、圧延加工又は伸線加工による冷間加工を施すこと
が一般に行われている。
−Ｓｎの共晶温度（１８３℃）以上のものをいい、通常
はＳｎを主成分として、これにＰｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓ
ｂ、Ｃｕ、Ｎｉ等を含有したものである。この中で、Ｓ
ｎを主成分としてＳｂを含有したものは、高温強度とク
リープ特性が向上するため高温用半田として好ましい。
一方、半導体素子をリードフレーム上にボンディングす
る際に、Ｓｎを主成分としてＳｂだけを含有した半田を
用いて接合すると、半導体チップの発熱に伴いＳｎ−Ｓ
ｂ半田部材にクラックが発生し易いという問題がある。
また半導体実装時に操作上のトラブルを防止するため
に、表面粗度に優れたテープ又はワイヤー状半田材料が
要求されている。この発熱に伴うクラックを防止するこ
と及び表面粗度に優れたテープ又はワイヤーを得るため
には、圧延加工又は伸線加工による冷間加工を施すこと
が一般に行われている。
【０００３】従来、Ｓｎ−Ｓｂ系半田にＮｉ、Ｃｕ、Ｂ
ｉ等を含有させる試みがなされているが、半導体チップ
の発熱に伴う高温でのクラックの防止に対して効果が十
分でないことに加えて冷間加工が困難になるという欠点
を有する。従って、Ｓｎ−Ｓｂ系半田において、高温で
のクラック防止に有効であり且つ冷間加工性の良い半田
材料は得られていないため、溶湯の直接急冷によるリボ
ン状半田やクリーム半田の用途に限定して試みがなさ
れ、その優れた高温強度とクリープ特性が十分に生かさ
れていない。
ｉ等を含有させる試みがなされているが、半導体チップ
の発熱に伴う高温でのクラックの防止に対して効果が十
分でないことに加えて冷間加工が困難になるという欠点
を有する。従って、Ｓｎ−Ｓｂ系半田において、高温で
のクラック防止に有効であり且つ冷間加工性の良い半田
材料は得られていないため、溶湯の直接急冷によるリボ
ン状半田やクリーム半田の用途に限定して試みがなさ
れ、その優れた高温強度とクリープ特性が十分に生かさ
れていない。
【０００４】ここで高温でのクラック防止について詳述
すると、半導体装置が実用上晒される環境から考えて、
温度１７０℃において優れた延性を有することが求めら
れている。また冷間加工性について詳述すると、所定の
形状、寸法に整えるため溶解、鋳造工程を経て冷間加工
を施す場合鋳造時に偏析が生じ易く、これも一因となっ
て材質のもろさと相まって冷間加工が困難になる現象が
ある。
すると、半導体装置が実用上晒される環境から考えて、
温度１７０℃において優れた延性を有することが求めら
れている。また冷間加工性について詳述すると、所定の
形状、寸法に整えるため溶解、鋳造工程を経て冷間加工
を施す場合鋳造時に偏析が生じ易く、これも一因となっ
て材質のもろさと相まって冷間加工が困難になる現象が
ある。
【０００５】特開昭６１−８６０９１号はＳｎ−Ｓｂ系
半田にＮｉ、Ｐを添加することにより、１５０℃での高
温接合強度を改善した溶湯から直接リボン状に凝固させ
たリボン状半田を開示している。しかしながら、半導体
装置が実用上晒される環境は更に厳しく、より高温（１
７０℃）において優れた延性を有する半田材料としては
不十分である。またＮｉ、Ｐを含有しているため冷間加
工用としては鋳造時の偏析が生じ易く、冷間加工が困難
になるという欠点を有する。
半田にＮｉ、Ｐを添加することにより、１５０℃での高
温接合強度を改善した溶湯から直接リボン状に凝固させ
たリボン状半田を開示している。しかしながら、半導体
装置が実用上晒される環境は更に厳しく、より高温（１
７０℃）において優れた延性を有する半田材料としては
不十分である。またＮｉ、Ｐを含有しているため冷間加
工用としては鋳造時の偏析が生じ易く、冷間加工が困難
になるという欠点を有する。
【０００６】特開平５−５０２８６号はＳｎ−Ａｇ−Ｃ
ｕ系の組成が、ＢｉやＰｂを含む場合に比べ−５℃〜１
２５℃に於ける熱衝撃試験に優れた半田を提供する半田
クリームを開示している。そしてこの中で２重量％のＳ
ｂを添加した例を示している。しかしながらこの組成系
においても、より高温である１７０℃において優れた延
性を有する半田材料としては不十分である。またＣｕを
含有しているため冷間加工用としては鋳造時の偏析が生
じ易く、これに起因して冷間加工が困難になるという欠
点を有する。
ｕ系の組成が、ＢｉやＰｂを含む場合に比べ−５℃〜１
２５℃に於ける熱衝撃試験に優れた半田を提供する半田
クリームを開示している。そしてこの中で２重量％のＳ
ｂを添加した例を示している。しかしながらこの組成系
においても、より高温である１７０℃において優れた延
性を有する半田材料としては不十分である。またＣｕを
含有しているため冷間加工用としては鋳造時の偏析が生
じ易く、これに起因して冷間加工が困難になるという欠
点を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体チップの
発熱に伴う高温でのクラックの防止に対して有効な半田
材料として１７０℃で測定した延性の高いものが要求さ
れている。また半導体実装時に操作上のトラブルを防止
するために表面粗度に優れたテープ又はワイヤー状半田
材料が要求されている。この表面粗度に優れたテープ又
はワイヤー状半田材料を得るためには冷間加工性に優れ
ている事が要求される。ここに本発明の目的は、温度１
７０℃において優れた延性を有すると共に冷間加工性に
優れたＳｎ−Ｓｂ系のテープ又はワイヤー状半田材料を
提供することにある。
発熱に伴う高温でのクラックの防止に対して有効な半田
材料として１７０℃で測定した延性の高いものが要求さ
れている。また半導体実装時に操作上のトラブルを防止
するために表面粗度に優れたテープ又はワイヤー状半田
材料が要求されている。この表面粗度に優れたテープ又
はワイヤー状半田材料を得るためには冷間加工性に優れ
ている事が要求される。ここに本発明の目的は、温度１
７０℃において優れた延性を有すると共に冷間加工性に
優れたＳｎ−Ｓｂ系のテープ又はワイヤー状半田材料を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者が鋭意研究を重
ねた結果、Ｓｎ−Ｓｂ系においてＳｂが増加するにつれ
て強度が大きくなる傾向にあるため延性が低下すると考
えられていたが、意外にもＳｂが５〜１５重量％と比較
的高い領域でＡｇが２〜１５重量％含有されると、その
相乗効果により１７０℃に於ける優れた延性を示すこと
を見出した。またこの範囲で冷間加工も良好に実施出来
るため表面粗度を十分満足させることが出来、本発明を
完成させた。ここに本発明は次の通りである。 （１）Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからな
り、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴とす
るテープ又はワイヤー状半田材料。 （２）Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからな
り、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴とす
るテープ又はワイヤー状半田材料。 （３）Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテープ又
はワイヤー状半田材料の製造方法。 （４）Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテープ又
はワイヤー状半田材料の製造方法。
ねた結果、Ｓｎ−Ｓｂ系においてＳｂが増加するにつれ
て強度が大きくなる傾向にあるため延性が低下すると考
えられていたが、意外にもＳｂが５〜１５重量％と比較
的高い領域でＡｇが２〜１５重量％含有されると、その
相乗効果により１７０℃に於ける優れた延性を示すこと
を見出した。またこの範囲で冷間加工も良好に実施出来
るため表面粗度を十分満足させることが出来、本発明を
完成させた。ここに本発明は次の通りである。 （１）Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからな
り、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴とす
るテープ又はワイヤー状半田材料。 （２）Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからな
り、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴とす
るテープ又はワイヤー状半田材料。 （３）Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテープ又
はワイヤー状半田材料の製造方法。 （４）Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量％を含
み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎからなる
半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテープ又
はワイヤー状半田材料の製造方法。
【０００９】
【作用】本発明において、半田材料の組成を上述の様に
限定した理由について説明する。Ｓｎを主成分とする半
田に関し、ＳｂはＡｇとの相乗効果において１７０℃で
の延性改善に効果がある。Ｓｂの含有量は５〜１５重量
％であることが必要であり、この範囲で１７０℃での延
性改善効果が生じる。より好ましくは６〜１１重量％で
あり、この範囲で１７０℃での延性改善は一段と優れた
効果を示す。そしてこれらの範囲で冷間加工性は良好で
ある。Ｓｂの含有量が５重量％未満であると１７０℃で
の延性改善効果が不十分である。一方Ｓｂの含有量１５
重量％を超えると延性改善効果が不十分であるとともに
冷間加工が不可能となる。
限定した理由について説明する。Ｓｎを主成分とする半
田に関し、ＳｂはＡｇとの相乗効果において１７０℃で
の延性改善に効果がある。Ｓｂの含有量は５〜１５重量
％であることが必要であり、この範囲で１７０℃での延
性改善効果が生じる。より好ましくは６〜１１重量％で
あり、この範囲で１７０℃での延性改善は一段と優れた
効果を示す。そしてこれらの範囲で冷間加工性は良好で
ある。Ｓｂの含有量が５重量％未満であると１７０℃で
の延性改善効果が不十分である。一方Ｓｂの含有量１５
重量％を超えると延性改善効果が不十分であるとともに
冷間加工が不可能となる。
【００１０】ＡｇはＳｂとの相乗効果において１７０℃
での延性改善に効果がある。Ａｇの含有量は２〜１５重
量％であることが必要であり、この範囲で１７０℃での
延性改善効果が生じる。より好ましくは６〜１２重量％
であり、この範囲で１７０℃での延性改善は一段と優れ
た効果を示す。そしてこれらの範囲で冷間加工は可能で
ある。Ａｇの含有量が２重量％未満であると１７０℃で
の延性改善効果が不十分である。一方Ａｇの含有量が１
５重量％を超えると冷間加工が不可能となる。
での延性改善に効果がある。Ａｇの含有量は２〜１５重
量％であることが必要であり、この範囲で１７０℃での
延性改善効果が生じる。より好ましくは６〜１２重量％
であり、この範囲で１７０℃での延性改善は一段と優れ
た効果を示す。そしてこれらの範囲で冷間加工は可能で
ある。Ａｇの含有量が２重量％未満であると１７０℃で
の延性改善効果が不十分である。一方Ａｇの含有量が１
５重量％を超えると冷間加工が不可能となる。
【００１１】Ｓｎ−Ｓｂ系半田において、Ｓｂ含有量が
低い程通常強度は低くなり延性が高くなる傾向にあるた
め、Ｓｂ含有量が３重量％と小さい場合の方が１７０℃
での延性も大きいと予想されたものの、本発明の通りＳ
ｂ含有量が５〜１５重量％と高い方が１７０℃での優れ
た延性改善効果を有する理由は明らかではないが、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ａｇとの相乗効果によるものと考えられる。
低い程通常強度は低くなり延性が高くなる傾向にあるた
め、Ｓｂ含有量が３重量％と小さい場合の方が１７０℃
での延性も大きいと予想されたものの、本発明の通りＳ
ｂ含有量が５〜１５重量％と高い方が１７０℃での優れ
た延性改善効果を有する理由は明らかではないが、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ａｇとの相乗効果によるものと考えられる。
【００１２】次に本発明の製造方法について説明する。
本発明品の半田材料はＳｎ、Ｓｂ、Ａｇを所定量配合し
て不活性雰囲気中で溶解し、これを鋳造してインゴット
を作成する。このインゴットを押出に供し、更に圧延加
工又は伸線加工による冷間加工を行い所定形状、寸法の
テープ又はワイヤに仕上げる。この様に圧延加工又は伸
線加工した材料の表面粗度はＲａ＝１μｍ程度でありＲ
ａ＝１０μｍより十分に小さいものとなるが、超急冷法
により得たワイヤーは表面粗度Ｒａ＝７０μｍ程度であ
り冷間加工性の悪いものであった。尚、本発明の製造方
法において、必要によりテープ又はワイヤーの中に粒状
物を混入させて冷間加工を施したいわゆる粒入り半田の
状態で使用したり、この様にして作成したテープからペ
レットを打ち抜いて使用する事も出来る。
本発明品の半田材料はＳｎ、Ｓｂ、Ａｇを所定量配合し
て不活性雰囲気中で溶解し、これを鋳造してインゴット
を作成する。このインゴットを押出に供し、更に圧延加
工又は伸線加工による冷間加工を行い所定形状、寸法の
テープ又はワイヤに仕上げる。この様に圧延加工又は伸
線加工した材料の表面粗度はＲａ＝１μｍ程度でありＲ
ａ＝１０μｍより十分に小さいものとなるが、超急冷法
により得たワイヤーは表面粗度Ｒａ＝７０μｍ程度であ
り冷間加工性の悪いものであった。尚、本発明の製造方
法において、必要によりテープ又はワイヤーの中に粒状
物を混入させて冷間加工を施したいわゆる粒入り半田の
状態で使用したり、この様にして作成したテープからペ
レットを打ち抜いて使用する事も出来る。
【００１３】
（実施例１〜１４、比較例１〜８）半田ワイヤー中の各
金属元素が表１、表２に示す組成となるように配合して
窒素雰囲気中で溶解、鋳造し、直径７０ｍｍ×長さ１０
０ｍｍのインゴットを作成した。これを１５０℃に加熱
して直径１ｍｍのワイヤーに押出した。更に伸線加工を
行い直径０．３ｍｍのワイヤーに仕上げた。その際の冷
間加工性を表中に示す。次にこの伸線加工材を１７０℃
に加熱した状態で引張試験を行い、伸び率（％）及び表
面粗度を測定した。その結果を表中に示す。
金属元素が表１、表２に示す組成となるように配合して
窒素雰囲気中で溶解、鋳造し、直径７０ｍｍ×長さ１０
０ｍｍのインゴットを作成した。これを１５０℃に加熱
して直径１ｍｍのワイヤーに押出した。更に伸線加工を
行い直径０．３ｍｍのワイヤーに仕上げた。その際の冷
間加工性を表中に示す。次にこの伸線加工材を１７０℃
に加熱した状態で引張試験を行い、伸び率（％）及び表
面粗度を測定した。その結果を表中に示す。
【００１４】（実施例１５）半田テープ中の各金属元素
が表１に示す組成となるように配合して窒素雰囲気中で
溶解、鋳造し直径３０ｍｍ×長さ１００ｍｍのインゴッ
トを作成した。これを１５０℃に加熱して厚さ１ｍｍ×
幅２０ｍｍに押出した。更に圧延加工を行い厚さ０．３
ｍｍ×幅２０ｍｍのテープに仕上げた。その際の冷間加
工性を表中に示す。次にこの圧延加工材を１７０℃に加
熱した状態で引張試験を行い、伸び率（％）及び表面粗
度を測定した。その結果を表中に示す。
が表１に示す組成となるように配合して窒素雰囲気中で
溶解、鋳造し直径３０ｍｍ×長さ１００ｍｍのインゴッ
トを作成した。これを１５０℃に加熱して厚さ１ｍｍ×
幅２０ｍｍに押出した。更に圧延加工を行い厚さ０．３
ｍｍ×幅２０ｍｍのテープに仕上げた。その際の冷間加
工性を表中に示す。次にこの圧延加工材を１７０℃に加
熱した状態で引張試験を行い、伸び率（％）及び表面粗
度を測定した。その結果を表中に示す。
【００１５】（比較例９）半田ワイヤー中の各金属元素
が表２に示す組成となるように配合して窒素雰囲気中で
溶解した。２５０ｒｐｍで回転している円筒ドラム内に
水を７リットル注入して水層を形成し、上記溶解した溶
湯をアルゴンガス圧で孔径１ｍｍの石英製ノズルより回
転する円筒ドラム内の水層へ上向きに噴出させ急冷凝固
させた。得られたワイヤーに伸線加工を試みたが、表２
に示す通り伸線加工性は極めて悪いものであった。従っ
て比較例９については、直径１ｍｍの素線状態での伸び
率（％）及び表面粗度を測定し表中に示した。
が表２に示す組成となるように配合して窒素雰囲気中で
溶解した。２５０ｒｐｍで回転している円筒ドラム内に
水を７リットル注入して水層を形成し、上記溶解した溶
湯をアルゴンガス圧で孔径１ｍｍの石英製ノズルより回
転する円筒ドラム内の水層へ上向きに噴出させ急冷凝固
させた。得られたワイヤーに伸線加工を試みたが、表２
に示す通り伸線加工性は極めて悪いものであった。従っ
て比較例９については、直径１ｍｍの素線状態での伸び
率（％）及び表面粗度を測定し表中に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】ここで冷間加工性とは、ワイヤーの場合、
直径１ｍｍから０．３ｍｍ迄伸線加工する際の重量１ｋ
ｇ当りの断線回数を測定し、以下のように評価した。 ○：断線回数２回以下の時 △：断線回数３〜４回の時 ×：断線回数５回以上の時 不可：伸線不可能な時 またテープの場合、厚さ１ｍｍから０．３ｍｍ迄圧延加
工する際の、テープ幅方向の最大耳割れの大きさを測定
しテープ幅に対する比率を耳割れ率とし、以下のように
評価した。 ○：耳割れ率５％以下の時 △：耳割れ率５％を超え２５％未満の時 ×：耳割れ率２５％以下の時 不可：圧延不可能な時
直径１ｍｍから０．３ｍｍ迄伸線加工する際の重量１ｋ
ｇ当りの断線回数を測定し、以下のように評価した。 ○：断線回数２回以下の時 △：断線回数３〜４回の時 ×：断線回数５回以上の時 不可：伸線不可能な時 またテープの場合、厚さ１ｍｍから０．３ｍｍ迄圧延加
工する際の、テープ幅方向の最大耳割れの大きさを測定
しテープ幅に対する比率を耳割れ率とし、以下のように
評価した。 ○：耳割れ率５％以下の時 △：耳割れ率５％を超え２５％未満の時 ×：耳割れ率２５％以下の時 不可：圧延不可能な時
【００１９】表１から明らかなように、Ｓｂ５〜１５重
量％、Ａｇ２〜１５重量％を含み、残部が不可避不純物
を除いて実質的にＳｎからなる半田材料を冷間加工して
なる本発明実施例１〜１５は何れも冷間加工性に優れる
と共に、１７０℃での伸び率も２５％以上と良好であ
り、且つＳｂの含有量を６〜１１重量％、Ａｇの含有量
を６〜１２重量％とした実施例２〜６、１０〜１２、１
５において１７０℃での伸び率が３８％以上とさらに良
好であることが判る。
量％、Ａｇ２〜１５重量％を含み、残部が不可避不純物
を除いて実質的にＳｎからなる半田材料を冷間加工して
なる本発明実施例１〜１５は何れも冷間加工性に優れる
と共に、１７０℃での伸び率も２５％以上と良好であ
り、且つＳｂの含有量を６〜１１重量％、Ａｇの含有量
を６〜１２重量％とした実施例２〜６、１０〜１２、１
５において１７０℃での伸び率が３８％以上とさらに良
好であることが判る。
【００２０】これに対し、Ｓｂ、Ａｇの含有量が本発明
の範囲外である比較例１〜６、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｎｉ系組成
とした比較例７、Ｓｎ−Ｓｂ−Ａｇ−Ｃｕ系組成とした
比較例８においては１７０℃での伸び率が何れも２１％
以下であり、且つ比較例３、５、６においては伸線加工
が不可能であること、比較例７、８においては伸線加工
時の断線が頻繁に起こることが判る。
の範囲外である比較例１〜６、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｎｉ系組成
とした比較例７、Ｓｎ−Ｓｂ−Ａｇ−Ｃｕ系組成とした
比較例８においては１７０℃での伸び率が何れも２１％
以下であり、且つ比較例３、５、６においては伸線加工
が不可能であること、比較例７、８においては伸線加工
時の断線が頻繁に起こることが判る。
【００２１】さらに比較例９のように、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａ
ｇの配合量が本発明の範囲内であっても、急冷凝固法に
より作製したワイヤーにおいては伸線加工性が極めて悪
く、素線状態での表面粗度もＲａ＝７０μｍ程度である
ことが判る。
ｇの配合量が本発明の範囲内であっても、急冷凝固法に
より作製したワイヤーにおいては伸線加工性が極めて悪
く、素線状態での表面粗度もＲａ＝７０μｍ程度である
ことが判る。
【００２２】次に、図１及び図２に示す実験例について
説明する。図１はＳｂ含有量８．５重量％、Ａｇ含有量
を０〜２５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的
にＳｎからなる半田材料を冷間加工してなるテープ又は
ワイヤー状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグ
ラフである。図２はＡｇ含有量７．５重量％、Ｓｂ含有
量を０〜１５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質
的にＳｎからなる半田材料を冷間加工してなるテープ又
はワイヤー状半田材料の１７０℃での伸び率を測定した
グラフである。
説明する。図１はＳｂ含有量８．５重量％、Ａｇ含有量
を０〜２５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的
にＳｎからなる半田材料を冷間加工してなるテープ又は
ワイヤー状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグ
ラフである。図２はＡｇ含有量７．５重量％、Ｓｂ含有
量を０〜１５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質
的にＳｎからなる半田材料を冷間加工してなるテープ又
はワイヤー状半田材料の１７０℃での伸び率を測定した
グラフである。
【００２３】図１から明らかなように、Ａｇ含有量が２
〜１５重量％の範囲内において伸び率が２５％以上と良
好であり、且つＡｇ含有量が６〜１２重量％の範囲内に
おいて伸び率がさらに良好であることが判る。また図２
から明らかなように、Ｓｂ含有量が５〜１５重量％の範
囲内において伸び率が２５％以上と良好であり、且つＳ
ｂ含有量が６〜１１重量％の範囲内において伸び率がさ
らに良好であることが判る。
〜１５重量％の範囲内において伸び率が２５％以上と良
好であり、且つＡｇ含有量が６〜１２重量％の範囲内に
おいて伸び率がさらに良好であることが判る。また図２
から明らかなように、Ｓｂ含有量が５〜１５重量％の範
囲内において伸び率が２５％以上と良好であり、且つＳ
ｂ含有量が６〜１１重量％の範囲内において伸び率がさ
らに良好であることが判る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明よりなるテ
ープ又はワイヤー状半田材料は、１７０℃の状態に於け
る引張試験での伸び率が著しく優れていると共に冷間加
工性が良好であるため表面粗度にも優れている。従っ
て、半導体チップの発熱に伴うＳｎ−Ｓｂ半田部材のク
ラックの発生を抑制すると共に、表面粗度にも優れたＳ
ｎ−Ｓｂ系のテープ状又はワイヤー状の半田材料を提供
し得、例えば半導体チップとリードフレーム基板間の接
続等に用いて極めて好適な効果を奏するものである。
ープ又はワイヤー状半田材料は、１７０℃の状態に於け
る引張試験での伸び率が著しく優れていると共に冷間加
工性が良好であるため表面粗度にも優れている。従っ
て、半導体チップの発熱に伴うＳｎ−Ｓｂ半田部材のク
ラックの発生を抑制すると共に、表面粗度にも優れたＳ
ｎ−Ｓｂ系のテープ状又はワイヤー状の半田材料を提供
し得、例えば半導体チップとリードフレーム基板間の接
続等に用いて極めて好適な効果を奏するものである。
【図１】Ｓｂ含有量８．５重量％、Ａｇ含有量を０〜２
５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなるテープ又はワイヤー
状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグラフであ
る。
５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなるテープ又はワイヤー
状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグラフであ
る。
【図２】Ａｇ含有量７．５重量％、Ｓｂ含有量を０〜１
５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなるテープ又はワイヤー
状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグラフであ
る。
５重量％、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなるテープ又はワイヤー
状半田材料の１７０℃での伸び率を測定したグラフであ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量
％を含み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなり、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴
とするテープ又はワイヤー状半田材料。 - 【請求項２】 Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量
％を含み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなり、表面粗度Ｒａ＝１０μｍ以下であることを特徴
とするテープ又はワイヤー状半田材料。 - 【請求項３】 Ｓｂ５〜１５重量％、Ａｇ２〜１５重量
％を含み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテ
ープ又はワイヤー状半田材料の製造方法。 - 【請求項４】 Ｓｂ６〜１１重量％、Ａｇ６〜１２重量
％を含み、残部が不可避不純物を除いて実質的にＳｎか
らなる半田材料を冷間加工してなることを特徴とするテ
ープ又はワイヤー状半田材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185394A JPH07284983A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 半田材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185394A JPH07284983A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 半田材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07284983A true JPH07284983A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13758053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8185394A Pending JPH07284983A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 半田材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07284983A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010155268A (ja) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Senju Metal Ind Co Ltd | Ｂｉ−Ｓｎ系リール巻きはんだ線およびはんだ線の製造方法 |
| WO2014017568A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 住友金属鉱山株式会社 | はんだ合金 |
| KR20160006667A (ko) | 2013-05-10 | 2016-01-19 | 후지 덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조방법 |
| WO2017047289A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 富士電機株式会社 | 半導体装置用はんだ材 |
| JPWO2015125855A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2017-03-30 | 株式会社弘輝 | 鉛フリーはんだ合金、はんだ材料及び接合構造体 |
| EP3492217A4 (en) * | 2017-03-17 | 2019-06-05 | Fuji Electric Co., Ltd. | SOLDER MATERIAL |
| US10504868B2 (en) | 2016-06-16 | 2019-12-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder joining |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP8185394A patent/JPH07284983A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10727194B2 (en) | 2015-09-17 | 2020-07-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder material for semiconductor device |
| JP2021142568A (ja) * | 2015-09-17 | 2021-09-24 | 富士電機株式会社 | 半導体装置用はんだ材 |
| US11145615B2 (en) | 2015-09-17 | 2021-10-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder material for semiconductor device |
| US10504868B2 (en) | 2016-06-16 | 2019-12-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder joining |
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| US11850685B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-12-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder material |
| US12296409B2 (en) | 2017-03-17 | 2025-05-13 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder material |
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