JPH09295182A - クリームはんだ - Google Patents
クリームはんだInfo
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- JPH09295182A JPH09295182A JP8111465A JP11146596A JPH09295182A JP H09295182 A JPH09295182 A JP H09295182A JP 8111465 A JP8111465 A JP 8111465A JP 11146596 A JP11146596 A JP 11146596A JP H09295182 A JPH09295182 A JP H09295182A
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- Japan
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- cream solder
- alloy
- flux
- mixed
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- H—ELECTRICITY
- 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 resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3465—Application of solder
- H05K3/3485—Application of solder paste, slurry or powder
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、鉛を含まないはんだ材料は、Ｓｎ−Ｐ
ｂ合金のように、銅ランドへの濡れ性、及び電子部品と
のはんだ付け強度を合せ持つものは存在しなかった。本
発明はＳｎ合金の混合によるクリームはんだとし、はん
だ組成を銅ランド側と電子部品側で傾斜分布させること
により、銅ランドへの濡れ性及びはんだ付け強度の優れ
たクリームはんだを提供する。 【解決手段】 Ｓｎを主成分とする合金粉末の２種類以
上をフラックスにより混合し、全体として所望の重量比
になるように構成されたクリームはんだを用いることに
より、はんだ付け部の銅ランド側と電子部品側で、はん
だ組成に傾斜分布を持たせることができ、濡れ性及びは
んだ付け強度の向上を図ることができるクリームはんだ
を得ることができる。また、その組成に鉛を含んでいな
いはんだも同時に提供することができる。
ｂ合金のように、銅ランドへの濡れ性、及び電子部品と
のはんだ付け強度を合せ持つものは存在しなかった。本
発明はＳｎ合金の混合によるクリームはんだとし、はん
だ組成を銅ランド側と電子部品側で傾斜分布させること
により、銅ランドへの濡れ性及びはんだ付け強度の優れ
たクリームはんだを提供する。 【解決手段】 Ｓｎを主成分とする合金粉末の２種類以
上をフラックスにより混合し、全体として所望の重量比
になるように構成されたクリームはんだを用いることに
より、はんだ付け部の銅ランド側と電子部品側で、はん
だ組成に傾斜分布を持たせることができ、濡れ性及びは
んだ付け強度の向上を図ることができるクリームはんだ
を得ることができる。また、その組成に鉛を含んでいな
いはんだも同時に提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板のは
んだ付けに用いるクリームはんだに関するものである。
んだ付けに用いるクリームはんだに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の実装技術において、電子部品の小
型化、高密度実装化が急速に進んでいる。それに伴い、
はんだ材料の狭ピッチ化、高機能化への要求が急速に高
まっている。また、環境への関心が高まる中、電子回路
基板などの産業廃棄物の処理についても法的規制が検討
されている。
型化、高密度実装化が急速に進んでいる。それに伴い、
はんだ材料の狭ピッチ化、高機能化への要求が急速に高
まっている。また、環境への関心が高まる中、電子回路
基板などの産業廃棄物の処理についても法的規制が検討
されている。
【０００３】以下に上述した従来のはんだ材料の一例に
ついて、図面を参照して説明する。図２は従来のはんだ
材料の合金組織、及び従来のはんだ材料と銅ランドとの
接合界面における金属組成を示すものである。図２にお
いて、４はα固溶体でＳｎリッチ相である。５はβ固溶
体でＰｂリッチ相である。６は金属間化合物であり、そ
の組成はＣｕ3 Ｓｎである。７も金属間化合物であり、
その組成はＣｕ6 Ｓｎ 5 である。８はＣｕランドであ
り、９は電子部品のリードである。
ついて、図面を参照して説明する。図２は従来のはんだ
材料の合金組織、及び従来のはんだ材料と銅ランドとの
接合界面における金属組成を示すものである。図２にお
いて、４はα固溶体でＳｎリッチ相である。５はβ固溶
体でＰｂリッチ相である。６は金属間化合物であり、そ
の組成はＣｕ3 Ｓｎである。７も金属間化合物であり、
その組成はＣｕ6 Ｓｎ 5 である。８はＣｕランドであ
り、９は電子部品のリードである。
【０００４】以上説明したように、従来のはんだ合金
は、その金属組成がＳｎとＰｂの共晶合金であり、その
構成成分は、Ｓｎが６３重量％及びＰｂが３７重量％か
ら構成され、１８３℃に共晶点をもつものである。ま
た、その合金組織はα固溶体４中にβ固溶体５が均一に
分布しラメラ状となっている。
は、その金属組成がＳｎとＰｂの共晶合金であり、その
構成成分は、Ｓｎが６３重量％及びＰｂが３７重量％か
ら構成され、１８３℃に共晶点をもつものである。ま
た、その合金組織はα固溶体４中にβ固溶体５が均一に
分布しラメラ状となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、環境保
護の立場から、はんだ材料（Ｓｎ−Ｐｂ合金）中に含ま
れる鉛の規制が国際的に急速に進みつつある。従来のは
んだ材料によりはんだ付けされたプリント回路基板の廃
棄物は、酸性雨にさらされると、鉛が大量に溶出し、そ
の溶出物質が人体に悪影響を与えるという問題点が指摘
されている。また、この問題点を解決するために開発さ
れた鉛を含有しないはんだ材料は、銅ランドへの濡れ
性、及び電子部品とのはんだ付け強度を、Ｓｎ−Ｐｂ合
金のように合わせ持つものは存在しなかった。
護の立場から、はんだ材料（Ｓｎ−Ｐｂ合金）中に含ま
れる鉛の規制が国際的に急速に進みつつある。従来のは
んだ材料によりはんだ付けされたプリント回路基板の廃
棄物は、酸性雨にさらされると、鉛が大量に溶出し、そ
の溶出物質が人体に悪影響を与えるという問題点が指摘
されている。また、この問題点を解決するために開発さ
れた鉛を含有しないはんだ材料は、銅ランドへの濡れ
性、及び電子部品とのはんだ付け強度を、Ｓｎ−Ｐｂ合
金のように合わせ持つものは存在しなかった。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、はんだ材料中
に鉛を含まず、かつ、濡れ性及びはんだ付け強度の改善
されたクリームはんだ材料を提供するもので、Ｓｎ合金
の粉末を２種類以上混合し、ペースト化しクリームはん
だとすることによって、濡れ性及びはんだ付け強度が同
一組成の単一粉によるクリームはんだよりも向上した、
優れたクリームはんだ材料を提供することを目的とす
る。
に鉛を含まず、かつ、濡れ性及びはんだ付け強度の改善
されたクリームはんだ材料を提供するもので、Ｓｎ合金
の粉末を２種類以上混合し、ペースト化しクリームはん
だとすることによって、濡れ性及びはんだ付け強度が同
一組成の単一粉によるクリームはんだよりも向上した、
優れたクリームはんだ材料を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はＳｎを主成分とする合金に関し、２種類以
上の粉末をフラックスにより混合して、全体として所望
の重量比になるように構成し、粉末の比重の差を利用
し、銅ランドと電子部品との間ではんだの組成を傾斜分
布させることにより、銅ランドに対しては濡れ性を向上
させ、また、電子部品に対しては接合界面強度を向上さ
せて、はんだ付け強度を向上させることができるクリー
ムはんだである。
め、本発明はＳｎを主成分とする合金に関し、２種類以
上の粉末をフラックスにより混合して、全体として所望
の重量比になるように構成し、粉末の比重の差を利用
し、銅ランドと電子部品との間ではんだの組成を傾斜分
布させることにより、銅ランドに対しては濡れ性を向上
させ、また、電子部品に対しては接合界面強度を向上さ
せて、はんだ付け強度を向上させることができるクリー
ムはんだである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、Ｓｎを主成分とする２種類以上の合金粉末をフラッ
クスと混合することにより、全体として所望の重量比に
なるように構成し、銅ランドと電子部品間ではんだの組
成を傾斜分布させ、銅ランドに対しては濡れ性を向上さ
せ、電子部品に対してははんだ付け強度を向上させたこ
とを特徴とするクリームはんだであり、銅ランドに対し
ては濡れ性を向上させ、電子部品に対してははんだ付け
強度を向上する合金をそれぞれ傾斜分布させるので、従
来の同一組成の単一粉によるクリームはんだに比して、
濡れ性及び接合強度を向上することができる。
は、Ｓｎを主成分とする２種類以上の合金粉末をフラッ
クスと混合することにより、全体として所望の重量比に
なるように構成し、銅ランドと電子部品間ではんだの組
成を傾斜分布させ、銅ランドに対しては濡れ性を向上さ
せ、電子部品に対してははんだ付け強度を向上させたこ
とを特徴とするクリームはんだであり、銅ランドに対し
ては濡れ性を向上させ、電子部品に対してははんだ付け
強度を向上する合金をそれぞれ傾斜分布させるので、従
来の同一組成の単一粉によるクリームはんだに比して、
濡れ性及び接合強度を向上することができる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、及びＢｉにより構成されるクリ
ームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ（数字は
重量％、以下同様）と４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
るクリームはんだであり、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇと４
２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末をフラックスにより混合したクリー
ムはんだは、それぞれの比重の差により、銅ランド側に
は４２Ｓｎ５８Ｂｉ、また、電子部品側には９６．５Ｓ
ｎ３．５Ａｇが傾斜分布をするので、濡れ性はＢｉによ
りＳｎの表面張力が下げられるため向上し、はんだ付け
強度は９６．５Ｓｎ３．５Ａｇにより高められる。その
ため、同一組成で単一粉末により構成されるクリームは
んだよりも、銅ランドへの濡れ性を向上させ、また、電
子部品リードとのはんだ付け強度も向上させることがで
きる。
成分としてＳｎ、Ａｇ、及びＢｉにより構成されるクリ
ームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ（数字は
重量％、以下同様）と４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
るクリームはんだであり、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇと４
２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末をフラックスにより混合したクリー
ムはんだは、それぞれの比重の差により、銅ランド側に
は４２Ｓｎ５８Ｂｉ、また、電子部品側には９６．５Ｓ
ｎ３．５Ａｇが傾斜分布をするので、濡れ性はＢｉによ
りＳｎの表面張力が下げられるため向上し、はんだ付け
強度は９６．５Ｓｎ３．５Ａｇにより高められる。その
ため、同一組成で単一粉末により構成されるクリームは
んだよりも、銅ランドへの濡れ性を向上させ、また、電
子部品リードとのはんだ付け強度も向上させることがで
きる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、及びＣｕにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を
所望の重量比になるようにフラックスと混合することを
特徴とするクリームはんだであり、請求項２記載の発明
に、さらに、９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を混合したの
で、はんだの銅濃度を増加させることによって、銅ラン
ドからの銅の溶融、拡散を防止でき、はんだ付け品質を
向上させることができる。
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、及びＣｕにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を
所望の重量比になるようにフラックスと混合することを
特徴とするクリームはんだであり、請求項２記載の発明
に、さらに、９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を混合したの
で、はんだの銅濃度を増加させることによって、銅ラン
ドからの銅の溶融、拡散を防止でき、はんだ付け品質を
向上させることができる。
【００１１】請求項４に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、及びＩｎにより構
成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５
Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ及び９９．
３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるようにフラ
ックスと混合することを特徴とするクリームはんだであ
り、請求項３記載の発明に、さらに、４８Ｓｎ５２Ｉｎ
粉末を混合したので、濡れ性を適宜改善することができ
る。
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、及びＩｎにより構
成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５
Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ及び９９．
３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるようにフラ
ックスと混合することを特徴とするクリームはんだであ
り、請求項３記載の発明に、さらに、４８Ｓｎ５２Ｉｎ
粉末を混合したので、濡れ性を適宜改善することができ
る。
【００１２】請求項５に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、及びＺｎに
より構成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ
３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ、９
９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望
の重量比になるようにフラックスと混合することを特徴
とするクリームはんだであり、請求項４記載の発明に、
さらに、９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を混合したので、はんだ付
け強度を適宜改善することができる。
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、及びＺｎに
より構成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ
３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ、９
９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望
の重量比になるようにフラックスと混合することを特徴
とするクリームはんだであり、請求項４記載の発明に、
さらに、９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を混合したので、はんだ付
け強度を適宜改善することができる。
【００１３】請求項６に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、及びＺｎにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
るクリームはんだであり、請求項２記載の発明と同様
に、４２Ｓｎ５８Ｂｉにより濡れ性を向上し、９６．５
Ｓｎ３．５Ａｇと９１Ｓｎ９Ｚｎによりはんだ付け強度
を高めることができる。
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｂｉ、及びＺｎにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
るクリームはんだであり、請求項２記載の発明と同様
に、４２Ｓｎ５８Ｂｉにより濡れ性を向上し、９６．５
Ｓｎ３．５Ａｇと９１Ｓｎ９Ｚｎによりはんだ付け強度
を高めることができる。
【００１４】以下に記載する発明については、上記の作
用を参酌し、その説明は省略する。請求項７に記載の発
明は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、及びＺｎ
により構成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓ
ｎ３．５Ａｇと９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重量比にな
るようにフラックスと混合することを特徴とするクリー
ムはんだである。
用を参酌し、その説明は省略する。請求項７に記載の発
明は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、及びＺｎ
により構成されるクリームはんだにおいて、９６．５Ｓ
ｎ３．５Ａｇと９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重量比にな
るようにフラックスと混合することを特徴とするクリー
ムはんだである。
【００１５】請求項８に記載の発明は、合金の主要構成
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｚｎ、及びＣｕにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
９１Ｓｎ９Ｚｎ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所
望の重量比になるようにフラックスと混合することを特
徴とするクリームはんだである。請求項９に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＢｉに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とするクリームはんだ
である。
成分としてＳｎ、Ａｇ、Ｚｎ、及びＣｕにより構成され
るクリームはんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、
９１Ｓｎ９Ｚｎ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所
望の重量比になるようにフラックスと混合することを特
徴とするクリームはんだである。請求項９に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＢｉに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とするクリームはんだ
である。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、合金の主要構
成成分としてＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、及びＣｕにより構成さ
れるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４２Ｓ
ｎ５８Ｂｉ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の
重量比になるようにフラックスと混合することを特徴と
するクリームはんだである。請求項１１に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＩｎに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと４８Ｓｎ５２Ｉｎ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とするクリームはんだ
である。
成成分としてＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、及びＣｕにより構成さ
れるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４２Ｓ
ｎ５８Ｂｉ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の
重量比になるようにフラックスと混合することを特徴と
するクリームはんだである。請求項１１に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＩｎに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと４８Ｓｎ５２Ｉｎ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とするクリームはんだ
である。
【００１７】請求項１２に記載の発明は、合金の主要構
成成分としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、及びＣｕにより構成さ
れるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４８Ｓ
ｎ５２Ｉｎ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の
重量比になるようにフラックスと混合することを特徴と
するクリームはんだである。請求項１３に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＣｕに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になる
ようにフラックスと混合することを特徴とするクリーム
はんだである。
成成分としてＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、及びＣｕにより構成さ
れるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４８Ｓ
ｎ５２Ｉｎ、及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の
重量比になるようにフラックスと混合することを特徴と
するクリームはんだである。請求項１３に記載の発明
は、合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、及びＣｕに
より構成されるクリームはんだにおいて、９１Ｓｎ９Ｚ
ｎと９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になる
ようにフラックスと混合することを特徴とするクリーム
はんだである。
【００１８】以下、本発明の実施の形態について、表
１、２および図１を用いて説明する。本発明において、
はんだ合金の組成を上述のように限定した理由を説明す
る。Ａｇは、はんだ付け強度を改善させるが、その添加
量が１．７重量％よりも少なければ、はんだ付け強度を
改善させる効果が十分ではない。また、電子部品に熱損
傷を与えないようにするため、２２０℃以下の融点を確
保するためには、３．３重量％以下としなければならな
い。それを越えて添加すると、融点は急激に上昇するの
で好ましくない。よって、Ａｇの好適な添加量は１．７
〜３．３重量％である。
１、２および図１を用いて説明する。本発明において、
はんだ合金の組成を上述のように限定した理由を説明す
る。Ａｇは、はんだ付け強度を改善させるが、その添加
量が１．７重量％よりも少なければ、はんだ付け強度を
改善させる効果が十分ではない。また、電子部品に熱損
傷を与えないようにするため、２２０℃以下の融点を確
保するためには、３．３重量％以下としなければならな
い。それを越えて添加すると、融点は急激に上昇するの
で好ましくない。よって、Ａｇの好適な添加量は１．７
〜３．３重量％である。
【００１９】Ｂｉは、濡れ性を改善するが、添加量が５
重量％よりも少なければ、その効果は十分ではない。ま
た、１８重量％を越えるとはんだ付け強度が得られなく
なるので好ましくない。よって、Ｂｉの添加量は５〜１
８重量％が好適である。Ｃｕは、はんだ／銅ランド接合
界面の金属間化合物の形成を抑制させる効果があるが、
０．０５重量％よりも少ない添加ではその効果は現れ
ず、０．６５重量％を越えて添加すると、硬く、脆くな
り特性を劣化する。よって、Ｃｕの好適な添加量は０．
０５〜０．６５重量％である。
重量％よりも少なければ、その効果は十分ではない。ま
た、１８重量％を越えるとはんだ付け強度が得られなく
なるので好ましくない。よって、Ｂｉの添加量は５〜１
８重量％が好適である。Ｃｕは、はんだ／銅ランド接合
界面の金属間化合物の形成を抑制させる効果があるが、
０．０５重量％よりも少ない添加ではその効果は現れ
ず、０．６５重量％を越えて添加すると、硬く、脆くな
り特性を劣化する。よって、Ｃｕの好適な添加量は０．
０５〜０．６５重量％である。
【００２０】Ｉｎは、濡れ性を改善させる効果がある
が、０．５重量％よりも少ない添加ではその効果が現れ
ず、２．５重量％を越えて添加すると、合金の機械的強
度を劣化させる。そのため、Ｉｎの好適な添加量は０．
５〜２．５重量％である。本発明のクリームはんだは、
上記特性を生かして構成され、その溶融後の合金成分と
して、Ｓｎを約８０〜９５重量％、Ａｇを約１．７〜
３．３重量％、Ｂｉを約５〜１８重量％、Ｃｕを約０．
０５〜０．６５重量％、Ｉｎを約０．５〜２．５重量
％、及びＺｎを０．５〜６．５重量％の範囲で構成され
るものである。
が、０．５重量％よりも少ない添加ではその効果が現れ
ず、２．５重量％を越えて添加すると、合金の機械的強
度を劣化させる。そのため、Ｉｎの好適な添加量は０．
５〜２．５重量％である。本発明のクリームはんだは、
上記特性を生かして構成され、その溶融後の合金成分と
して、Ｓｎを約８０〜９５重量％、Ａｇを約１．７〜
３．３重量％、Ｂｉを約５〜１８重量％、Ｃｕを約０．
０５〜０．６５重量％、Ｉｎを約０．５〜２．５重量
％、及びＺｎを０．５〜６．５重量％の範囲で構成され
るものである。
【００２１】以下、本発明の実施の形態を具体的に説明
する。表１は、本発明の実施例におけるＳｎ合金の比重
を示したものである。上記Ｓｎ合金において、９６．５
Ｓｎ３．５Ａｇ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎは、Ｓｎ−Ｐｂ合
金はんだに比べ、電子部品とのはんだ付け強度は高い
が、銅ランドへの濡れ性は劣る。また、Ｂｉ及びＩｎは
Ｓｎの表面張力を下げ、Ｓｎの銅ランドへの濡れ性を向
上させることができる。また、Ｃｕをはんだ中に含有さ
せることにより、銅ランドの溶融及び拡散によるはんだ
付け品質の劣化を抑制できるという特性を有する。
する。表１は、本発明の実施例におけるＳｎ合金の比重
を示したものである。上記Ｓｎ合金において、９６．５
Ｓｎ３．５Ａｇ、及び９１Ｓｎ９Ｚｎは、Ｓｎ−Ｐｂ合
金はんだに比べ、電子部品とのはんだ付け強度は高い
が、銅ランドへの濡れ性は劣る。また、Ｂｉ及びＩｎは
Ｓｎの表面張力を下げ、Ｓｎの銅ランドへの濡れ性を向
上させることができる。また、Ｃｕをはんだ中に含有さ
せることにより、銅ランドの溶融及び拡散によるはんだ
付け品質の劣化を抑制できるという特性を有する。
【００２２】
【表１】
【００２３】そして、本発明はＳｎ合金の上記特性を考
慮し、表２に示すように２種類以上の合金粉末をフラッ
クスと混合することによって提供される。
慮し、表２に示すように２種類以上の合金粉末をフラッ
クスと混合することによって提供される。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２は、本発明のはんだ合金について、そ
の組成（重量％）、濡れ性、及び接合強度（はんだ付け
強度）を示したものである。また、濡れ性及び接合強度
は、それぞれのはんだ合金を大気用ＲＭＡタイプのクリ
ームはんだにしたものを用いて測定した。濡れ性につい
ては、銅基板上でのはんだの濡れ拡がり率を測定した。
の組成（重量％）、濡れ性、及び接合強度（はんだ付け
強度）を示したものである。また、濡れ性及び接合強度
は、それぞれのはんだ合金を大気用ＲＭＡタイプのクリ
ームはんだにしたものを用いて測定した。濡れ性につい
ては、銅基板上でのはんだの濡れ拡がり率を測定した。
【００２６】接合強度については、０．５ｍｍピッチの
ＱＦＰを実装後、その１リードあたりのピーリング強度
を測定した。この実施例から明らかなように、本発明に
よる２種類以上の合金粉末を混合したクリームはんだ
は、その単体のクリームはんだに比して、濡れ性及び接
合強度において改善された効果を有する。
ＱＦＰを実装後、その１リードあたりのピーリング強度
を測定した。この実施例から明らかなように、本発明に
よる２種類以上の合金粉末を混合したクリームはんだ
は、その単体のクリームはんだに比して、濡れ性及び接
合強度において改善された効果を有する。
【００２７】また、図１は、本発明の実施例におけるは
んだ合金における元素濃度変化の一例を示すものであ
る。図１において、１は本発明のクリームはんだで、溶
融凝固後のフィレット状態を示している。２は銅ランド
であり、３は電子部品リードである。表１と図１を参照
して、請求項２に記載の発明について説明する。９６．
５Ｓｎ３．５Ａｇと４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末をフラックス
により混合したクリームはんだは、表１に示されたそれ
ぞれの比重の差により、銅ランド側には４２Ｓｎ５８Ｂ
ｉ、また、電子部品側には９６．５Ｓｎ３．５Ａｇが、
図１に示すような傾斜で分布する。銅ランド側に分布す
る４２Ｓｎ５８Ｂｉでは、ＢｉによりＳｎの表面張力が
下げられ、Ｓｎの銅ランドへの濡れ性は向上する。一
方、電子部品とのはんだ付け強度は、９６．５Ｓｎ３．
５Ａｇにより高められる。そのため、同一組成で単一粉
末により構成されるクリームはんだよりも、銅ランドへ
の濡れ性は向上し、電子部品リードとのはんだ付け強度
も向上する。
んだ合金における元素濃度変化の一例を示すものであ
る。図１において、１は本発明のクリームはんだで、溶
融凝固後のフィレット状態を示している。２は銅ランド
であり、３は電子部品リードである。表１と図１を参照
して、請求項２に記載の発明について説明する。９６．
５Ｓｎ３．５Ａｇと４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末をフラックス
により混合したクリームはんだは、表１に示されたそれ
ぞれの比重の差により、銅ランド側には４２Ｓｎ５８Ｂ
ｉ、また、電子部品側には９６．５Ｓｎ３．５Ａｇが、
図１に示すような傾斜で分布する。銅ランド側に分布す
る４２Ｓｎ５８Ｂｉでは、ＢｉによりＳｎの表面張力が
下げられ、Ｓｎの銅ランドへの濡れ性は向上する。一
方、電子部品とのはんだ付け強度は、９６．５Ｓｎ３．
５Ａｇにより高められる。そのため、同一組成で単一粉
末により構成されるクリームはんだよりも、銅ランドへ
の濡れ性は向上し、電子部品リードとのはんだ付け強度
も向上する。
【００２８】本発明は、請求項２〜１３に記載したよう
に、Ｓｎを主成分とした合金粉末の特性を生かした多様
な組合せが可能であり、それぞれの合金の比重の差によ
り組成を傾斜分布し、濡れ性及びはんだ付け強度を向上
させることができる。また、請求項３、５、８、１０、
１２、１３に記載の発明において、９９．３Ｓｎ０．７
Ｃｕ粉末を混合しているのは、はんだの銅濃度を増加さ
せることによって、銅ランドからの銅の溶融及び拡散に
より発生する硬く脆い金属間化合物の生成を抑制し、は
んだ付け品質を向上させるためである。
に、Ｓｎを主成分とした合金粉末の特性を生かした多様
な組合せが可能であり、それぞれの合金の比重の差によ
り組成を傾斜分布し、濡れ性及びはんだ付け強度を向上
させることができる。また、請求項３、５、８、１０、
１２、１３に記載の発明において、９９．３Ｓｎ０．７
Ｃｕ粉末を混合しているのは、はんだの銅濃度を増加さ
せることによって、銅ランドからの銅の溶融及び拡散に
より発生する硬く脆い金属間化合物の生成を抑制し、は
んだ付け品質を向上させるためである。
【００２９】次に、本発明の実施例について表２を用い
て説明する。本実施例のクリームはんだとして、（９
６．５Ｓｎ３．５Ａｇ）９０重量％、（４８Ｓｎ５２Ｂ
ｉ）１０重量％の合金粉末を混合し、大気用ＲＭＡのフ
ラックスを用いてクリームはんだとしたものを用いて、
その濡れ性及び接合強度を測定し、これと、溶融後の組
成が同一の単一合金粉末で、同じフラックスを用いてク
リームはんだにしたものの各測定値と比較した。その結
果は表２に示されている。この表から明らかなように、
混合粉を用いたクリームはんだは、単一粉によるクリー
ムはんだと比較して、濡れ性及び接合強度の両方におい
て向上が見られた。また、参考例の６３Ｓｎ３７Ｐｂ合
金によるクリームはんだと比較しても、濡れ性及び接合
強度の両方において勝っており、それぞれの特性の大幅
な向上を図ることができた。また、実施例２から実施例
１３においても、単一粉によるクリームはんだよりも、
混合粉によるクリームはんだが全ての場合において濡れ
性及び接合強度の両方において向上が図られており、そ
の効果が顕著に現れている。
て説明する。本実施例のクリームはんだとして、（９
６．５Ｓｎ３．５Ａｇ）９０重量％、（４８Ｓｎ５２Ｂ
ｉ）１０重量％の合金粉末を混合し、大気用ＲＭＡのフ
ラックスを用いてクリームはんだとしたものを用いて、
その濡れ性及び接合強度を測定し、これと、溶融後の組
成が同一の単一合金粉末で、同じフラックスを用いてク
リームはんだにしたものの各測定値と比較した。その結
果は表２に示されている。この表から明らかなように、
混合粉を用いたクリームはんだは、単一粉によるクリー
ムはんだと比較して、濡れ性及び接合強度の両方におい
て向上が見られた。また、参考例の６３Ｓｎ３７Ｐｂ合
金によるクリームはんだと比較しても、濡れ性及び接合
強度の両方において勝っており、それぞれの特性の大幅
な向上を図ることができた。また、実施例２から実施例
１３においても、単一粉によるクリームはんだよりも、
混合粉によるクリームはんだが全ての場合において濡れ
性及び接合強度の両方において向上が図られており、そ
の効果が顕著に現れている。
【００３０】なお、本発明のはんだ合金をクリームはん
だにする場合、フラックスの種類は特に限定されること
はなく、大気リフロー対応、窒素リフロー対応、ＲＡ、
ＲＭＡ等のフラックスの使用が可能である。好ましく
は、活性力があり、かつ比較的耐腐食性にも優れる大気
用ＲＭＡタイプのフラックスが適している。
だにする場合、フラックスの種類は特に限定されること
はなく、大気リフロー対応、窒素リフロー対応、ＲＡ、
ＲＭＡ等のフラックスの使用が可能である。好ましく
は、活性力があり、かつ比較的耐腐食性にも優れる大気
用ＲＭＡタイプのフラックスが適している。
【００３１】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明は、Ｓ
ｎを主成分とする合金粉末を２種類以上をフラックスと
混合し、全体として所望の重量比になるように構成され
たクリームはんだを用いることにより、はんだ付け部の
銅ランド側と電子部品側で、はんだ組成に傾斜分布を持
たせることができ、濡れ性及びはんだ付け強度の向上を
図ることができるクリームはんだを得ることができる。
ｎを主成分とする合金粉末を２種類以上をフラックスと
混合し、全体として所望の重量比になるように構成され
たクリームはんだを用いることにより、はんだ付け部の
銅ランド側と電子部品側で、はんだ組成に傾斜分布を持
たせることができ、濡れ性及びはんだ付け強度の向上を
図ることができるクリームはんだを得ることができる。
【００３２】また、その組成に鉛を含んでいないはんだ
も同時に提供することができる。
も同時に提供することができる。
【図１】本発明の実施例におけるはんだ合金の元素濃度
変化の一例を示す図である。
変化の一例を示す図である。
【図２】従来のはんだ材料の合金組織図である。
Claims (13)
- 【請求項１】 Ｓｎを主成分とする２種類以上の合金粉
末をフラックスと混合して、全体として所望の重量比に
なるように構成し、銅ランドと電子部品間ではんだの組
成を傾斜分布させ、銅ランドに対しては濡れ性を向上さ
せ、電子部品に対してははんだ付け強度を向上させたこ
とを特徴とするクリームはんだ。 - 【請求項２】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
及びＢｉにより構成されるクリームはんだにおいて、９
６．５Ｓｎ３．５Ａｇ（数字は重量％、以下同様）と４
２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重量比になるようにフラッ
クスと混合することを特徴とする請求項１記載のクリー
ムはんだ。 - 【請求項３】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
Ｂｉ、及びＣｕにより構成されるクリームはんだにおい
て、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び
９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるよう
にフラックスと混合することを特徴とする請求項１記載
のクリームはんだ。 - 【請求項４】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
Ｂｉ、Ｃｕ、及びＩｎにより構成されるクリームはんだ
において、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂ
ｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ及び９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末
を所望の重量比になるようにフラックスと混合すること
を特徴とする請求項１記載のクリームはんだ。 - 【請求項５】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、及びＺｎにより構成されるクリーム
はんだにおいて、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５
８Ｂｉ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ、９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ、
及び９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重量比になるようにフ
ラックスと混合することを特徴とする請求項１記載のク
リームはんだ。 - 【請求項６】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
Ｂｉ、及びＺｎにより構成されるクリームはんだにおい
て、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び
９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重量比になるようにフラッ
クスと混合することを特徴とする請求項１記載のクリー
ムはんだ。 - 【請求項７】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
及びＺｎにより構成されるクリームはんだにおいて、９
６．５Ｓｎ３．５Ａｇと９１Ｓｎ９Ｚｎ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
る請求項１記載のクリームはんだ。 - 【請求項８】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ａｇ、
Ｚｎ、及びＣｕにより構成されるクリームはんだにおい
て、９６．５Ｓｎ３．５Ａｇ、９１Ｓｎ９Ｚｎ、及び９
９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とする請求項１記載の
クリームはんだ。 - 【請求項９】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚｎ、
及びＢｉにより構成されるクリームはんだにおいて、９
１Ｓｎ９Ｚｎと４２Ｓｎ５８Ｂｉ粉末を所望の重量比に
なるようにフラックスと混合することを特徴とする請求
項１記載のクリームはんだ。 - 【請求項１０】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚ
ｎ、Ｂｉ、及びＣｕにより構成されるクリームはんだに
おいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４２Ｓｎ５８Ｂｉ、及び９
９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とする請求項１記載の
クリームはんだ。 - 【請求項１１】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚ
ｎ、及びＩｎにより構成されるクリームはんだにおい
て、９１Ｓｎ９Ｚｎと４８Ｓｎ５２Ｉｎ粉末を所望の重
量比になるようにフラックスと混合することを特徴とす
る請求項１記載のクリームはんだ。 - 【請求項１２】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚ
ｎ、Ｉｎ、及びＣｕにより構成されるクリームはんだに
おいて、９１Ｓｎ９Ｚｎ、４８Ｓｎ５２Ｉｎ、及び９
９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所望の重量比になるように
フラックスと混合することを特徴とする請求項１記載の
クリームはんだ。 - 【請求項１３】 合金の主要構成成分としてＳｎ、Ｚ
ｎ、及びＣｕにより構成されるクリームはんだにおい
て、９１Ｓｎ９Ｚｎと９９．３Ｓｎ０．７Ｃｕ粉末を所
望の重量比になるようにフラックスと混合することを特
徴とする請求項１記載のクリームはんだ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146596A JP3776505B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | はんだ接合 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146596A JP3776505B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | はんだ接合 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295182A true JPH09295182A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3776505B2 JP3776505B2 (ja) | 2006-05-17 |
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ID=14561939
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11146596A Expired - Fee Related JP3776505B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | はんだ接合 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3776505B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11138292A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Showa Denko Kk | 無鉛ソルダペースト |
| EP1180411A1 (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-20 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free paste for reflow soldering |
| JP2002224880A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-08-13 | Fujitsu Ltd | はんだペースト、および電子装置 |
| WO2004089573A1 (ja) * | 2003-04-01 | 2004-10-21 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | ソルダペーストおよびプリント基板 |
| US6896172B2 (en) | 2000-08-22 | 2005-05-24 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder paste for reflow soldering |
| JP2006026743A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Wc Heraeus Gmbh | 向上された信頼性を有する、鉛フリーのはんだペースト |
| US7169209B2 (en) | 2000-10-02 | 2007-01-30 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Functional alloy particles |
| WO2008056676A1 (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Victor Company Of Japan, Limited | Lead-free solder paste, electronic circuit board using lead-free solder paste, and method for manufacturing electronic circuit board |
| EP1585614A4 (en) * | 2002-12-31 | 2008-07-30 | Motorola Inc | LEAD-FREE SOLDER PAST FROM A MIXED ALLOY |
| JP2012505757A (ja) * | 2008-10-15 | 2012-03-08 | オーティウム ピーティーイー リミテッド | はんだ合金 |
| JP2012076086A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Mitsubishi Materials Corp | ハンダ粉末及びこの粉末を用いたハンダ用ペースト |
| JP2015205293A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社デンソー | はんだペースト、電子装置の製造方法および電子装置 |
| KR20210108769A (ko) * | 2020-02-26 | 2021-09-03 | 한국과학기술원 | 솔더 도전 입자와 플럭스 첨가제를 함유하는 열압착 접합용 이방성 전도성 접착제 및 이를 이용한 전자부품 간 접속방법 |
| CN116275676A (zh) * | 2022-01-19 | 2023-06-23 | 宁成新材料科技(苏州)有限责任公司 | 焊膏及其使用方法 |
| WO2025243793A1 (ja) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペースト、及び接合体の製造方法 |
| WO2025243792A1 (ja) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペースト、及び接合体の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-02 JP JP11146596A patent/JP3776505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2004089573A1 (ja) * | 2003-04-01 | 2006-07-06 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペーストおよびプリント基板 |
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| WO2025243793A1 (ja) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペースト、及び接合体の製造方法 |
| WO2025243792A1 (ja) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | 千住金属工業株式会社 | ソルダペースト、及び接合体の製造方法 |
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