WO2022107806A1 - はんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手 - Google Patents

はんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手 Download PDF

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solder
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alloy
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俊策 吉川
寛大 出井
貴大 松藤
昂太 杉澤
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Senju Metal Industry Co Ltd
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    • 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
    • H05K3/346—Solder materials or compositions specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to lead-free and antimony-free solder alloys, solder balls, and solder joints. This application claims priority based on US Patent Application No. 63 / 115,611, which was provisionally filed in the United States on November 19, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a semiconductor package such as QFP (Quad Flat Package) is used, and high integration and high functionality are achieved at the semiconductor chip level.
  • QFP Quad Flat Package
  • a packaging process is adopted in which a silicon chip cut out from a silicon wafer is die-bonded to a lead frame.
  • a silicon chip and a lead frame are die-bonded with a solder alloy to form a solder joint.
  • solder bumps are formed using solder balls.
  • an adhesive flux is applied to the microelectrode, and the solder ball is placed on the electrode to which the flux is applied. After that, it is heated in a reflow furnace to melt the solder balls, and the molten solder gets wet with the microelectrodes, so that solder bumps are formed on the microelectrodes.
  • Sn—Ag—Cu solder alloys are widely used, and are used not only in the form of solder balls but also for die bonding.
  • this solder alloy it may be necessary to improve heat cycle resistance, impact resistance, and discoloration resistance in various recent demands. Therefore, various studies have been made on Sn—Ag—Cu solder alloys, which have been widely used in the past, in order to improve these characteristics.
  • Patent Document 1 discloses a solder alloy containing Ni and Ge as optional elements in the Sn—Ag—Cu solder alloy. It is disclosed that this solder alloy exhibits heat cycle resistance when it contains Ni, and exhibits impact resistance and discoloration resistance when it contains Ge.
  • solder alloy Sn-Ag-Cu-Ni-Ge solder alloy
  • Patent Document 1 simultaneously exhibits three effects of impact resistance, discoloration resistance, and heat cycle resistance. It is an excellent alloy that can be used. However, there is room for further improvement in alloy design.
  • solder alloy has a unique addition significance for each element, it is an integral combination of all the constituent elements, and since each constituent element influences each other, the constituent elements are contained in a well-balanced manner as a whole. Need to be.
  • the content of each constituent element is individually optimized, which is sufficient to obtain the effect described in Patent Document 1 at the time of filing of Patent Document 1. It is probable that the alloy composition was different.
  • the content of each constituent element is individually optimized, and then the constituent elements as a whole are used. It is necessary to contain it in a well-balanced manner.
  • an object of the present invention is to provide a lead-free and antimony-free solder alloy, a solder ball, and a solder joint having a melting point of about 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more.
  • the solder alloy is composed of two or more kinds of elements, and the effect of each of them may affect the characteristics of the entire solder alloy. However, as mentioned above, all the constituent elements are integrated into each other. The constituent elements are interrelated. The present inventors have focused on designing an alloy having an improved share strength so that the same constituent elements as the solder alloy described in Patent Document 1 can be applied not only to BGA but also to QFP.
  • a silicon chip and a lead frame are die-bonded with a solder alloy to form a solder joint.
  • a back metal having a Ni layer on the outermost layer is formed on the silicon chip, for example, in order to improve the wettability with the solder and improve the adhesion strength.
  • a barrier layer such as Ti is usually formed on the back metal in order to prevent Ni from diffusing into the silicon chip.
  • the wettability of the solder alloy to Ti is very poor, and the back metal wets and repels the molten solder. Further, even if a small amount of Ni layer remains, Ni atoms diffuse into the molten solder, while Ti hardly diffuses into Ni. For this reason, voids increase at the atomic level at the interface between the Ti layer and the Ni layer, which are barrier layers, and the adhesive strength at the interface between the remaining Ni layer and the Ti layer is extremely lowered. As a result, the joint portion after die bonding may be inferior in impact resistance and heat cycle resistance. As described above, it is extremely important for die bonding to leave the Ni layer of the back metal.
  • the inventors reexamined the significance of adding each constituent element, and then conducted a detailed composition search in consideration of the balance of each constituent element.
  • the inventors have found that when the Ag, Cu, Bi and Ni contents are appropriate, the difference between the liquidus temperature and the solidus temperature of the solder alloy (hereinafter, this may be referred to as ⁇ T). Was found to be in an appropriate range.
  • the inventors have also studied the miniaturization of intermetallic compounds formed at the bonding interface in order to improve the bonding strength of the solder joint. Since a compound of Cu and Sn is formed at the bonding interface, it is necessary that the content ratio of Cu and Sn is in a predetermined range. Further, in the compound of Cu and Sn, attention was paid to the fact that the compound can be miniaturized by substituting a part of Cu with Ni. Furthermore, since the liquidus temperature of the solder alloy fluctuates greatly depending on the content of Cu and Ni, studies were conducted to control the viscosity at the time of melting by preventing the ⁇ T from becoming too large and to suppress the growth of the Sn compound. Was done.
  • the inventors adjust the Ag content to a predetermined range to suppress the precipitation of coarse Ag 3 Sn and to precipitate fine Ag 3 Sn at the grain boundaries. As a result, we obtained the finding that the tensile strength and reliability can be improved.
  • the inventors have found that the optimum mechanical strength can be given to the solder ball by adjusting the Bi content within a predetermined range. Further, the inventors have obtained the finding that when Bi is excessively added, the liquidus temperature decreases, ⁇ T increases, and the mechanical strength and the like decrease due to segregation.
  • the present inventors have found that by adjusting the Co content to a predetermined range, ⁇ T is reduced, the tensile strength is 50 MPa or more, and the elongation, Poisson's ratio, and coefficient of linear expansion can be improved.
  • the present invention has adopted the following configuration.
  • Ag 1.0 to 4.0% by mass
  • Cu 0.1 to 1.0% by mass
  • Bi 0.1 to 9.0% by mass
  • Ni 0.005 to 0.3% by mass
  • Ge A lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of 0.001 to 0.015% by mass and the balance of Sn.
  • solder alloy according to any one of [1] to [17], wherein the alloy composition satisfies 1 ⁇ Ag / Bi.
  • Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • solder alloy according to any one of [1] to [17] and [22] to [25], wherein the alloy composition satisfies 1.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0. Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition consisting of Sn.
  • solder alloy according to [34] Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 7.0% by mass, Ni: 0.040 to 0.095% by mass.
  • Ge A lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of 0.007 to 0.015% by mass and the balance of Sn.
  • the solder alloy according to [34] wherein the alloy composition contains Co: 0.001 to 0.1% by mass.
  • the solder alloy according to [34] or [35] which further satisfies 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017.
  • Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • Cu, Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • [38] A solder ball made of the solder alloy according to any one of [1] to [37]. [39] The solder ball according to [38], which has an average particle size of 1 to 1000 ⁇ m. [40] The solder ball according to [38] or [39], which has a sphericity of 0.95 or more. [41] The solder ball according to any one of [38] to [40], which has a sphericity of 0.99 or more. [42] A Ball Grid Array formed by using the solder ball according to any one of [38] to [41]. [43] A solder joint made of the solder alloy according to any one of [1] to [37].
  • solder alloy a solder ball, and a solder joint having a melting point of about 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more.
  • the solder alloy according to the embodiment of the present invention has a melting point of around 230 ° C.
  • the main component is Sn having a melting point of 232 ° C.
  • the solder alloy according to the embodiment of the present invention has a melting point of around 230 ° C. even if it contains an element other than Sn.
  • the "melting point” of the solder alloy means the temperature of the solder alloy, which is equal to or higher than the solidus temperature and lower than the liquidus temperature.
  • Near 230 ° C means 170 to 230 ° C.
  • the melting point of the solder alloy is around 230 ° C means that "the solidus temperature of the solder alloy is 170 to 225 ° C and the liquidus temperature of the solder alloy is 210 to 230 ° C”. means.
  • solder alloy of this embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.1 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 9.0% by mass, Ni: It has an alloy composition of 0.005 to 0.3% by mass, Ge: 0.001 to 0.015% by mass, and the balance of Sn, and is lead-free and antimony-free.
  • Ag 1.0 to 4.0% by mass Ag is an element that improves the strength of the solder alloy by precipitating fine Ag 3 Sn at the grain boundaries.
  • the Ag content is more preferably 2.0% by mass or more, and further preferably 3.0% by mass or more.
  • the Ag content is preferably 3.5% by mass or less.
  • the content of Ag is 1.0 to 4.0% by mass, preferably 1.0 to 3.5% by mass, more preferably 2.0 to 3.5% by mass, and 3 It is more preferably 0.0 to 3.5% by mass.
  • fine Ag 3 Sn can be sufficiently precipitated.
  • the Ag content is not more than the above upper limit value, the coarse amount of Ag 3 Sn precipitated can be reduced.
  • the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Ag content is not more than the upper limit value, the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Ag content is 3.5% by mass or less, the effect of reducing the precipitation amount of coarse Ag 3 Sn can be further enhanced.
  • Cu 0.1 to 1.0% by mass
  • the Cu content is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.7% by mass or more, and further preferably 0.75% by mass or more.
  • the Cu content is preferably 0.85% by mass or less, more preferably 0.8% by mass or less.
  • the Cu content is 0.1 to 1.0% by mass, preferably 0.5 to 0.85% by mass, more preferably 0.7 to 0.8% by mass, and 0. It is more preferably .75 to 0.8% by mass.
  • the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface can be reduced by further setting the Cu content to 0.7% by mass or more.
  • the Cu content is not more than the upper limit, the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface can be reduced.
  • the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Cu content is not more than the upper limit value, the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the wettability can be improved.
  • the Cu content is preferably 0.7 to 1.0% by mass, more preferably 0.7 to 0.85% by mass, and preferably 0.75 to 0.8% by mass. More preferred.
  • the Bi content is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1.0% by mass or more.
  • the Bi content is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or less, and further preferably 3.0% by mass or less.
  • the Bi content is 0.1 to 9.0% by mass, preferably 0.2 to 5.0% by mass, more preferably 0.5 to 4.0% by mass, and 1 It is more preferably 0.0 to 3.0% by mass.
  • the Bi content is at least the above lower limit value, the optimum mechanical strength for the form of the solder ball used as the BGA can be obtained, and the creep resistance and the wettability can be improved.
  • Bi dissolves in Sn ( Cu, Ni), it distorts the crystal structure of 6Sn5 , suppresses Cu eating, and can sufficiently precipitate Cu 6Sn5 , which is a brittle SnNi compound. The amount of precipitation can be reduced.
  • the Bi content is not more than the upper limit value, it is possible to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature and narrow ⁇ T. As a result, segregation of Bi at the bonding interface is suppressed, and deterioration of mechanical strength and the like can be suppressed.
  • the Bi content is at least the above lower limit value, the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Bi content when the Bi content is 7.0% by mass or less, the strength of the joint portion after soldering can be increased. When the Bi content is at least the above lower limit value, the wettability can be improved.
  • the Bi content is preferably 0.1 to 7.0% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, and even more preferably 0.5 to 4% by mass.
  • Ni 0.005 to 0.3% by mass
  • the Ni content is preferably 0.02% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, and further preferably 0.04% by mass or more.
  • the Ni content is preferably 0.09% by mass or less, more preferably 0.08% by mass or less, and further preferably 0.06% by mass or less.
  • the Ni content is 0.005 to 0.3% by mass, preferably 0.02 to 0.09% by mass, more preferably 0.03 to 0.08% by mass, and 0. It is more preferably 0.04 to 0.06% by mass.
  • the Ni content is at least the above lower limit value, it is possible to control the liquidus temperature of the solder alloy and suppress Ni erosion as in the case of Cu.
  • the Ni content is not more than the upper limit value, it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature.
  • the Ni content is 0.04% by mass or more, so that the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface can be reduced.
  • the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Ni content is 0.095% by mass or less, the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface can be reduced.
  • the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the Ni content is preferably 0.04 to 0.095% by mass, more preferably 0.04 to 0.08% by mass, and preferably 0.05 to 0.07% by mass. More preferred.
  • Ge 0.001 to 0.015% by mass
  • the content of Ge is preferably 0.002% by mass or more, and more preferably 0.003% by mass or more.
  • the content of Ge is preferably 0.012% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less, and further preferably 0.009% by mass or less.
  • the content of Ge is 0.001 to 0.015% by mass, preferably 0.002 to 0.012% by mass, more preferably 0.003 to 0.01% by mass, and 0. It is more preferably .003 to 0.009% by mass.
  • the movement of Ni to the solder alloy is hindered, it is possible to suppress Ni erosion.
  • the content of Ge is not more than the upper limit value, it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature.
  • the discoloration of the alloy can be suppressed by further setting the Ge content to 0.007% by mass or more.
  • the content of Ge is not more than the above upper limit value, the wettability can be improved.
  • the strength of the joint portion after soldering can be increased.
  • the content of Ge is preferably 0.007 to 0.015% by mass, more preferably 0.007 to 0.012% by mass, and preferably 0.007 to 0.009% by mass. More preferred.
  • the solder alloy of this embodiment may contain Co.
  • the content of Co is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.002% by mass or more, further preferably 0.004% by mass or more, and 0.006% by mass or more. Is particularly preferable.
  • the Co content is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.015% by mass or less, further preferably 0.012% by mass or less, and 0.009% by mass or less. Is particularly preferable.
  • the content of Co is preferably 0.001 to 0.1% by mass, more preferably 0.002 to 0.015% by mass, and preferably 0.004 to 0.012% by mass.
  • the Co content is more preferably 0.006 to 0.009% by mass, and particularly preferably 0.006 to 0.009% by mass.
  • the Co content is within the above range, the tensile strength can be improved, and the elongation, Poisson's ratio, and linear expansion coefficient can be improved.
  • Sn The rest of the solder alloy of this embodiment is Sn.
  • unavoidable impurities may be contained. Even if it contains unavoidable impurities, it does not affect the above-mentioned effects. Specific examples of unavoidable impurities include As and Cd. Further, although the present invention is lead-free and antimony-free, it does not exclude the inclusion of Pb and Sb as unavoidable impurities.
  • Ag / Bi In the ratio represented by Ag / Bi, Ag and Bi each represent the content (% by mass) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably satisfies 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0.
  • Ag / Bi is within the above range, the tensile strength can be improved.
  • Ag / Bi ⁇ 1 may be used. In this case, the tensile strength can be further improved by setting 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7.
  • the solder alloy of this embodiment does not contain Co, it may be 1 ⁇ Ag / Bi.
  • the solid phase temperature of the solder alloy of the present embodiment is 170 to 225 ° C., preferably 172 to 223 ° C., more preferably 174 to 221 ° C., and even more preferably 176 to 219 ° C. ..
  • the liquidus temperature of the solder alloy of the present embodiment is 210 to 230 ° C, preferably 212 to 230 ° C, more preferably 212 to 228 ° C, and further preferably 214 to 226 ° C. preferable.
  • ⁇ T is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or lower, further preferably 40 ° C. or lower, particularly preferably 30 ° C. or lower, and most preferably 15 ° C. or lower. preferable.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • Ni / (Ag + Bi) is Ni divided by the sum of Ag and Bi.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of more than 0.007. When 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi), it is possible to suppress the coarsening of the intermetallic compound and to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of less than 0.017. By setting Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017, it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of this embodiment preferably satisfies 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017.
  • (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) In the ratio here, Cu, Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) is the value obtained by dividing Cu by Ni and multiplying it by the sum of Ag and Bi.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of more than 46. By setting 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi), it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of less than 120.
  • the solder alloy of the present embodiment preferably satisfies 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 120.
  • the solder alloy of the present embodiment may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 110, or may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 100. May be good.
  • solder alloy of the embodiment described above lead having a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge and Sn has a melting point of around 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more.
  • a free and antimony-free solder alloy can be provided.
  • ⁇ T can be reduced by keeping the contents of Ag and Bi within a predetermined range.
  • the solder alloy described above contains Co
  • ⁇ T can be reduced and the elongation of the solder alloy, the Poisson's ratio, and the coefficient of linear expansion can be improved. can.
  • solder alloy of this embodiment examples include those of the following first to fifth embodiments.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.1 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 9.0% by mass, Ni: 0.005. It is a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of ⁇ 0.3% by mass, Ge: 0.001 to 0.015% by mass, and the balance of Sn, and 1 ⁇ Ag / Bi. Is.
  • the contents of Ag, Cu, Bi, Ni, and Ge may be those described above, respectively. In the ratio here, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.0 to 2.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass% and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 1.5% by mass, Ni: 0.03 to 0.08. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Ge: 0.006 to 0.009 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 1.8% by mass, Ni: 0.03 to 0.08. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Ge: 0.006 to 0.009 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.5 to 3.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.003. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass% and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 2.0% by mass, Ni: 0.03 to 0.08. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Ge: 0.002 to 0.004 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 2.5% by mass, Ni: 0.03 to 0.08. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Ge: 0.002 to 0.004 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment preferably satisfies 1.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and more preferably 1.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 1.9.
  • Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • ⁇ T can be reduced and the tensile strength can be improved.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, and It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition in which the balance is made of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.8% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, and It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition in which the balance is made of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 2.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.003% by mass, and It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition in which the balance is made of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 2.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.003% by mass, and It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition in which the balance is made of Sn.
  • the solder alloy of the first embodiment has a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge and Sn, so that it has a melting point of around 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more, and is lead-free. Moreover, it is possible to provide an antimony-free solder alloy.
  • the solder alloy of the first embodiment can be applied not only to BGA but also to die bonding.
  • the solder alloy of the first embodiment has 1 ⁇ Ag / Bi. In the solder alloy of the first embodiment, ⁇ T can be reduced by keeping the contents of Ag and Bi within a predetermined range.
  • the solder alloy of the first embodiment preferably has a solid phase line temperature of 208 to 223 ° C, more preferably 210 to 221 ° C, and even more preferably 212 to 219 ° C.
  • the solder alloy of the first embodiment preferably has a liquidus temperature of 213 to 227 ° C, more preferably 215 to 225 ° C, and even more preferably 217 to 223 ° C.
  • ⁇ T is preferably 10 ° C. or lower, more preferably 8 ° C. or lower, and even more preferably 7 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • the solder alloy of the first embodiment preferably has 1.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and more preferably 1.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 1.9.
  • the Ag / Bi ratio when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the first embodiment preferably has 1.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 50.0, and more preferably 1.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0. , 1.5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0 is more preferable.
  • the Ag / Bi ratio when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the first embodiment is preferably 10.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 50.0, and more preferably 20.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 40.0. ..
  • the solder alloy of the first embodiment when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the second embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.1 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 9.0% by mass, Ni: 0.005. It is a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of ⁇ 0.3% by mass, Ge: 0.001 to 0.015% by mass, and the balance of Sn, and satisfies Ag / Bi ⁇ 1. It is a thing.
  • the contents of Ag, Cu, Bi, Ni, and Ge may be those described above, respectively. In the ratio here, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the second embodiment has Ag: 2.0% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 3.0 to 5.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass% and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the second embodiment has Ag: 1.0 to 3.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 4.0% by mass, Ni: 0.04 to 0.08. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Ge: 0.006 to 0.009 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the second embodiment preferably satisfies 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7.
  • Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the tensile strength can be further improved.
  • the solder alloy of the second embodiment has Ag: 2.0% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 4.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, and It is preferable that the solder alloy has an alloy composition in which the balance is Sn and is lead-free and antimony-free.
  • the solder alloy of the second embodiment has a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge and Sn, so that it has a melting point of around 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more, and is lead-free. Moreover, it is possible to provide an antimony-free solder alloy.
  • the solder alloy of the second embodiment can be applied not only to BGA but also to die bonding.
  • the solder alloy of the second embodiment has Ag / Bi ⁇ 1. In the solder alloy of the second embodiment, ⁇ T can be reduced by keeping the contents of Ag and Bi within a predetermined range.
  • the solder alloy of the second embodiment preferably has a solid phase line temperature of 175 to 220 ° C, more preferably 175 to 218 ° C, and even more preferably 176 to 216 ° C.
  • the solder alloy of the second embodiment has a liquidus temperature of 210 to 230 ° C, preferably 211 to 229 ° C, and more preferably 213 to 227 ° C.
  • ⁇ T is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or lower, and even more preferably 40 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • the solder alloy of the second embodiment is preferably 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7.
  • the solder alloy of the second embodiment when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the second embodiment preferably has 0.1 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.8, and more preferably 0.15 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7. , 0.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.6 is more preferable.
  • the Ag / Bi ratio when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the first embodiment can suppress a decrease in the solid phase line temperature as compared with the solder alloy of the second embodiment.
  • the solder alloy of the first embodiment can reduce ⁇ T as compared with the solder alloy of the second embodiment.
  • the solder alloy of the second embodiment can improve the tensile strength as compared with the solder alloy of the first embodiment.
  • the solder alloy of the third embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.1 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 9.0% by mass, Ni: 0.005. It has an alloy composition of ⁇ 0.3% by mass, Ge: 0.001 to 0.015% by mass, Co: 0.001 to 0.1% by mass, and the balance of Sn, and is lead-free and antimony-free. It is a solder alloy.
  • the contents of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge, and Co may be those described above, respectively.
  • the solder alloy of the third embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 0.3 to 0.7% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of mass%, Co: 0.008 mass%, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the third embodiment has Ag: 3.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 0.9% by mass, Bi: 0.5% by mass, Ni: 0.03 to 0.08. It is a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition consisting of mass%, Ge: 0.006 to 0.009 mass%, Co: 0.004 to 0.012 mass%, and the balance of Sn. You may.
  • the solder alloy of the third embodiment has Bi: 0.3 to 1.0% by mass, and more preferably 5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.
  • Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the third embodiment has Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 0.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, Co. : It is preferable that the solder alloy has an alloy composition of 0.008% by mass and the balance is Sn, and is lead-free and antimony-free.
  • the solder alloy of the third embodiment has a Co content of 0.001 to 0.1% by mass.
  • the solder alloy of the third embodiment has a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge, Co and Sn, so that the melting point is around 230 ° C. and the tensile strength is 50 MPa or more. Lead-free and antimony-free solder alloys can be provided.
  • the solder alloy of the third embodiment can be applied not only to BGA but also to die bonding.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has a solid phase line temperature of 212 to 222 ° C, more preferably 214 to 220 ° C, and even more preferably 216 to 218 ° C.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has a liquidus temperature of 216 to 226 ° C, more preferably 218 to 224 ° C, and even more preferably 220 to 222 ° C.
  • ⁇ T is preferably 10 ° C. or lower, more preferably 8 ° C. or lower, and even more preferably 7 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has 5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.
  • the solder alloy of the third embodiment when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength. Further, in the solder alloy of the third embodiment, when the Ag / Bi ratio is within the above range, the elongation, Poisson's ratio and the coefficient of linear expansion can be improved.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has 0.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.0, and more preferably 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0. , 0.5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 2.0 is more preferable, and 0.6 ⁇ Ag / Bi ⁇ 1.0 is particularly preferable.
  • the Ag / Bi ratio when the Ag / Bi ratio is within the above range, it becomes easy to reduce ⁇ T and to improve the tensile strength.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has a solid phase line temperature of 200 to 223 ° C, more preferably 202 to 221 ° C, and even more preferably 204 to 219 ° C.
  • the solder alloy of the third embodiment preferably has a liquidus temperature of 210 to 227 ° C, more preferably 211 to 225 ° C, and more preferably 213 to 223 ° C.
  • ⁇ T is preferably 30 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or lower, and even more preferably 15 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 7.0% by mass, Ni: 0.040. It is a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of ⁇ 0.095% by mass, Ge: 0.007 to 0.015% by mass, and the balance of Sn.
  • the contents of Ag, Cu, Bi, Ni, and Ge may be those described above, respectively.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has Ag: 3.0 to 3.5% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 1.0 to 2.0% by mass, Ni: 0.040. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of up to 0.060% by mass, Ge: 0.007 to 0.010% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has Ag: 1.5 to 2.5% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 3.0 to 5.0% by mass, Ni: 0. It may be a lead-free and antimony-free solder alloy having an alloy composition of 060 to 0.080% by mass, Ge: 0.007 to 0.010% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge and Sn, so that it has a melting point of around 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more, and is lead-free. Moreover, it is possible to provide an antimony-free solder alloy.
  • the solder alloy of the fourth embodiment can be applied not only to BGA but also to die bonding.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, more preferably 1.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and 1.3 ⁇ Ag /. It is more preferable that Bi ⁇ 1.9.
  • ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and more preferably 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7.
  • the Ag / Bi ratio is within the above range, ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fourth embodiment further has the following effects.
  • the solder alloy of the fourth embodiment can reduce the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface. Further, the solder alloy of the fourth embodiment can sufficiently precipitate fine Ag 3 Sn, and can reduce the amount of coarse Ag 3 Sn deposited. Further, the solder alloy of the fourth embodiment can suppress discoloration of the alloy. Further, the solder alloy of the fourth embodiment can increase the strength of the joint portion after soldering.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of more than 0.007.
  • Ni / (Ag + Bi) When 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi), it is possible to suppress the coarsening of the intermetallic compound and to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of less than 0.017. By setting Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017, it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably satisfies 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017. Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of more than 46. By setting 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi), it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of less than 120. By setting (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 120, it is possible to suppress the coarsening of the intermetallic compound and to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably satisfies 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 120.
  • the solder alloy of the fourth embodiment may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 110, or may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 100. You may.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has 1.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 50.0, more preferably 1.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and 1.5 ⁇ Ag /. It is more preferable that Bi ⁇ 3.0.
  • ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fourth embodiment is preferably 10.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 50.0, and more preferably 20.0 ⁇ Ag / Bi ⁇ 40.0. ..
  • the solder alloy of the fourth embodiment when the Ag / Bi ratio is within the above range, ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fourth embodiment preferably has 0.1 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.8, more preferably 0.15 ⁇ Ag / Bi ⁇ 0.7, and 0.2 ⁇ . It is more preferable that Ag / Bi ⁇ 0.6.
  • the Ag / Bi ratio when the Ag / Bi ratio is within the above range, ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has a solid phase line temperature of 170 to 225 ° C, preferably 172 to 223 ° C, more preferably 174 to 221 ° C, and more preferably 176 to 219 ° C. More preferred.
  • the solder alloy of the fourth embodiment has a liquidus temperature of 210 to 230 ° C, preferably 212 to 230 ° C, more preferably 212 to 228 ° C, and 214 to 226 ° C. Is more preferable.
  • ⁇ T is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or lower, and even more preferably 40 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • the solder alloy of the fifth embodiment has Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 7.0% by mass, Ni: 0.040. It has an alloy composition of ⁇ 0.095% by mass, Ge: 0.007 to 0.015% by mass, Co: 0.001 to 0.1% by mass, and the balance of Sn, and is lead-free and antimony-free. It is a solder alloy.
  • the contents of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge, and Co may be those described above, respectively.
  • the solder alloy of the fifth embodiment has Ag: 3.0 to 3.5% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 0.3 to 0.7% by mass, Ni: 0.040. It has an alloy composition of ⁇ 0.060% by mass, Ge: 0.007 to 0.010% by mass, Co: 0.005 to 0.010% by mass, and the balance of Sn, and is lead-free and antimony-free. It may be a solder alloy.
  • the solder alloy of the fifth embodiment has a specific alloy composition consisting of Ag, Cu, Bi, Ni, Ge, Co and Sn, so that the melting point is around 230 ° C. and the tensile strength is 50 MPa or more. Lead-free and antimony-free solder alloys can be provided.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can be applied not only to BGA but also to die bonding.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can improve elongation, Poisson's ratio, and coefficient of linear expansion.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has 5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.
  • ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved. It also facilitates improvement of elongation, Poisson's ratio, and coefficient of linear expansion.
  • the solder alloy of the fifth embodiment further has the following effects.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can reduce the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can sufficiently precipitate fine Ag 3 Sn, and can reduce the amount of coarse Ag 3 Sn deposited.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can suppress discoloration of the alloy.
  • the solder alloy of the fifth embodiment can increase the strength of the joint portion after soldering.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of more than 0.007.
  • Ni / (Ag + Bi) When 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi), it is possible to suppress the coarsening of the intermetallic compound and to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has Ni / (Ag + Bi) of less than 0.017. By setting Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017, it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably satisfies 0.007 ⁇ Ni / (Ag + Bi) ⁇ 0.017. Ni, Ag and Bi each represent the content (mass%) in the alloy composition.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of more than 46. By setting 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi), it is possible to suppress an excessive increase in the liquidus temperature. Thereby, the wettability can be made sufficient.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) of less than 120. By setting (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 120, it is possible to suppress the coarsening of the intermetallic compound and to suppress an excessive decrease in the solid phase line temperature.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably satisfies 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 120.
  • the solder alloy of the fifth embodiment may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 110, or may have a composition satisfying 46 ⁇ (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 100. You may.
  • the solder alloy of the fifth embodiment is preferably 0.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.0, and more preferably 5 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.
  • ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the elongation, Poisson's ratio and the coefficient of linear expansion can be improved.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has 0.2 ⁇ Ag / Bi ⁇ 15.0, more preferably 0.3 ⁇ Ag / Bi ⁇ 3.0, and 0.5 ⁇ .
  • Ag / Bi ⁇ 2.0 is more preferable, and 0.6 ⁇ Ag / Bi ⁇ 1.0 is particularly preferable.
  • ⁇ T can be easily reduced and the tensile strength can be easily improved.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has a solid phase line temperature of 200 to 223 ° C, more preferably 202 to 221 ° C, and even more preferably 204 to 219 ° C.
  • the solder alloy of the fifth embodiment preferably has a liquidus temperature of 210 to 227 ° C, more preferably 211 to 225 ° C, and more preferably 213 to 223 ° C.
  • ⁇ T is preferably 30 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or lower, and even more preferably 15 ° C. or lower.
  • the lower limit of ⁇ T is not particularly limited, but may be, for example, 1 ° C.
  • solder balls The lead-free and antimony-free solder alloys of the embodiments described above are most suitable for the form of solder balls used in BGA.
  • the sphericity of the solder ball of the present embodiment is preferably 0.90 or more, more preferably 0.95 or more, and most preferably 0.99 or more.
  • the sphericity is obtained by various methods such as the least squares center method (LSC method), the minimum region center method (MZC method), the maximum inscribed center method (MIC method), and the minimum circumscribed center method (MCC method). ..
  • the sphericity of the solder ball is measured by using a CNC image measuring system (Ultra Quick Vision ULTRA QV350-PRO measuring device manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) using the minimum region center method (MZC method).
  • the sphericity represents a deviation from the true sphere, and is, for example, an arithmetic mean value calculated when the diameter of each of 500 balls is divided by the major axis, and the value is 1.00, which is the upper limit. The closer it is, the closer it is to a true sphere.
  • the solder balls of the present embodiment are used for forming bumps on electrodes and substrates of semiconductor packages such as BGA (ball grid array).
  • the diameter of the solder ball according to the present embodiment is preferably in the range of 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m.
  • the solder ball can be manufactured by a general solder ball manufacturing method.
  • the diameter in the present embodiment means the diameter measured by Mitutoyo's Ultra Quick Vision ULTRA QV350-PRO measuring device.
  • solder joint of the present embodiment is suitable for connection between an IC chip and its substrate (interposer) in a semiconductor package, or for connection between a semiconductor package and a printed wiring board.
  • the "solder joint" according to the present invention is connected by using the above-mentioned solder alloy according to the present invention, and means a connection portion between an IC chip and a substrate, and a connection portion between electrodes or a die and a substrate. Including the connection part of.
  • the joining method using the solder alloy of the above-described embodiment may be performed according to a conventional method using, for example, a reflow method.
  • the heating temperature may be appropriately adjusted according to the heat resistance of the chip and the liquidus temperature of the solder alloy.
  • the temperature is preferably about 240 ° C. from the viewpoint of suppressing thermal damage to the chip to a low level.
  • the melting temperature of the solder alloy in the case of flow soldering may be about 20 ° C. higher than the liquidus temperature.
  • the structure can be further made finer by considering the cooling rate at the time of solidification. For example, the solder joint is cooled at a cooling rate of 2 to 3 ° C./s or higher.
  • Other joining conditions can be appropriately adjusted according to the alloy composition of the solder alloy.
  • the solder alloy according to the present invention can be produced as a low ⁇ -dose alloy by using a low ⁇ -dose material as a raw material thereof.
  • a low ⁇ -dose alloy is used for forming solder bumps around a memory, it is possible to suppress soft errors.
  • solder alloys of Examples 1 to 4 were synthesized with the composition shown below. Each solder alloy was measured by the method shown below.
  • the solid-phase line temperature and liquid-phase line temperature are measured by differential scanning calorimetry (DSC) using a thermomechanical analyzer (EXSTAR 6000, Seiko Instruments). It was measured by the method according to calorimetry).
  • the solid phase temperature was measured by a method according to JIS Z3198-1.
  • the liquidus temperature was measured by a DSC method similar to the method for measuring the solidus temperature of JIS Z3198-1.
  • Example 1 An alloy composition consisting of Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of Example 1 had a solid phase line temperature of 214 ° C., a liquidus line temperature of 219 ° C., and ⁇ T of 5 ° C.
  • the solder alloy of Example 1 had a tensile strength of 66.2 MPa.
  • Example 2 An alloy composition consisting of Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 1.8% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of Example 2 had a solid phase temperature of 213 ° C, a liquidus temperature of 218 ° C, and ⁇ T of 5 ° C.
  • the solder alloy of Example 2 had a tensile strength of 69.9 MPa.
  • Example 3 An alloy composition consisting of Ag: 2.0% by mass, Cu: 0.75% by mass, Bi: 4.0% by mass, Ni: 0.07% by mass, Ge: 0.008% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of Example 3 had a solid phase line temperature of 206 ° C., a liquidus line temperature of 219 ° C., and ⁇ T of 13 ° C.
  • the solder alloy of Example 3 had a tensile strength of 83.8 MPa.
  • Example 4 Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 0.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.008% by mass, Co: 0.008% by mass, and A solder alloy having an alloy composition in which the balance is made of Sn was produced.
  • the solder alloy of Example 4 had a solid phase temperature of 217 ° C, a liquidus temperature of 221 ° C, and ⁇ T of 4 ° C.
  • the solder alloy of Example 4 had a tensile strength of 55.5 MPa.
  • the solder alloy of Example 4 had an elongation of 33%.
  • the solder alloy of Example 4 had a Poisson's ratio of 0.35.
  • the solder alloy of Example 4 had a coefficient of linear expansion of 21.5 ppm / K.
  • Example 5 An alloy composition consisting of Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 2.0% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.003% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of Example 5 had a solid phase line temperature of 212 ° C., a liquidus line temperature of 218 ° C., and ⁇ T of 6 ° C.
  • the solder alloy of Example 5 had a tensile strength of 72.3 MPa.
  • Example 6 An alloy composition consisting of Ag: 3.5% by mass, Cu: 0.8% by mass, Bi: 2.5% by mass, Ni: 0.05% by mass, Ge: 0.003% by mass, and the balance of Sn.
  • the solder alloy of Example 6 had a solid phase line temperature of 211 ° C., a liquidus line temperature of 216 ° C., and ⁇ T of 5 ° C.
  • the solder alloy of Example 6 had a tensile strength of 78.0 MPa.
  • solder alloy powder of the test example was prepared with the compositions shown in Tables 1 to 5 below.
  • the solder alloy powder has a size (particle size distribution) that satisfies the symbol 6 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014.
  • the mass fraction of the powder having a particle size of 5 to 15 ⁇ m is 80% or more with respect to the mass (100%) of the entire solder alloy powder.
  • Test Examples A1 to A12 and Test Example A14 correspond to the fourth embodiment.
  • Test Example A13 and Test Example A15 correspond to the fifth embodiment.
  • Test Examples B1 to B16 do not fall under any of the fourth and fifth embodiments.
  • Test Examples B3, Test Examples B5 to B6, Test Examples B8 to B9, and Test Examples B11 to B16 are within the scope of the present invention.
  • Test Examples B1 to B2, Test Example B4, Test Example B7, and Test Example B10 are outside the scope of the present invention.
  • an electrode pattern (S / F: Cu-OSP) was printed on a glass epoxy substrate (FR-4, size 30 ⁇ 120 mm, thickness 0.8 mm) using solder paste.
  • the solder alloy powder contained in the solder paste was a solder alloy in which Ag was 3% by mass, Cu was 0.5% by mass, and the balance was Sn.
  • an evaluation substrate was produced by performing reflow soldering (220 ° C. or higher, 40 seconds, peak temperature 245 ° C.) using the above-mentioned CSP with solder ball electrodes and a glass epoxy substrate after printing.
  • test Examples A1 to A15 and Test Examples B1 to B16 are shown in Tables 1 and 2.
  • A The thickness of the IMC layer is less than 1.4 ⁇ m.
  • B The thickness of the IMC layer is 1.4 ⁇ m or more.
  • A The maximum length of Ag 3 Sn is less than 5 ⁇ m.
  • B The maximum length of Ag 3 Sn is 5 ⁇ m or more and less than 90 ⁇ m.
  • C The maximum length of Ag 3 Sn is 90 ⁇ m or more.
  • A The solder ball is discolored.
  • B The solder ball is not discolored.
  • A The wet spread length is 1000 ⁇ m or more.
  • B Wet spread length is less than 1000 ⁇ m.
  • A The ratio of the number of tests in which the IMC layer was destroyed was 50% or less of the total number of tests.
  • B The ratio of the number of tests in which the IMC layer was destroyed was more than 50% of the total number of tests.
  • Test Examples A1 to A15 corresponding to the 4th embodiment or the 5th embodiment, the evaluation of the thickness of the IMC layer was A. Further, Test Examples B1 to B2 and Test Examples B7 to B16 having a Cu content of 0.7 to 1.0% by mass and a Ni content of 0.040 to 0.095% by mass or less. The evaluation of the thickness of the IMC layer was A. On the other hand, in Test Examples B3 to B6 in which the content of Cu or Ni was out of the above range, the evaluation of the thickness of the IMC layer was B.
  • Test Examples A1 to A15 corresponding to the 4th embodiment or the 5th embodiment, the evaluation of the size of Ag 3 Sn was A or B.
  • Test Example A1 Test Examples A3 to A14, Test Example B1, and Test Examples B3 to B15 having an Ag content of 3.5% by mass or less
  • the evaluation of the size of Ag 3 Sn was A.
  • Test Example A2 and Test Example B16 in which the Ag content was 4.0% by mass
  • the evaluation of the size of Ag 3 Sn was B.
  • Test Example B2 in which the Ag content was more than 4.0% by mass, the evaluation of the size of Ag 3 Sn was C.
  • test Examples A1 to A15 corresponding to the 4th embodiment or the 5th embodiment, the evaluation of discoloration resistance was A. Further, in Test Examples B1 to B8 and Test Examples B10 to B12 having a Ge content of 0.007% by mass or more, the evaluation of discoloration resistance was A. On the other hand, in Test Examples B9 and B13 to B16 in which the Ge content was less than 0.007% by mass, the evaluation of discoloration resistance was B.
  • Test Examples A1 to A15 corresponding to the 4th embodiment or the 5th embodiment, the evaluation of wettability was A.
  • Test Examples B2 to B3, B5, and B8 to B9 the wettability was evaluated as A.
  • Test Example B1, Test Example B6, and Test Examples B11 to B13 in which 0.017 ⁇ Ni / (Ag + Bi) and (Cu / Ni) ⁇ (Ag + Bi) ⁇ 46, are evaluated for wettability.
  • Test Example B4 in which the Cu content was more than 1.0% by mass, the wettability was evaluated as B.
  • Test Example B7 in which the Bi content was less than 0.1% by mass, the wettability was evaluated as B.
  • Test Example B10 having a Ge content of more than 0.015% by mass the wettability was evaluated as B.
  • Test Example B14 in which the content of Ag or Bi was not sufficient, the wettability was evaluated as B.
  • Test Examples A1 to A15 corresponding to the 4th embodiment or the 5th embodiment, the evaluation of the strength of the solder joint portion was A. Further, Ag: 1.0 to 4.0% by mass, Cu: 0.7 to 1.0% by mass, Bi: 0.1 to 7.0% by mass, Ni: 0.040 to 0.095% by mass, In Test Examples B1 to B8, Test Examples B9, and Test Examples B11 to B16 having Ge: 0.015% by mass or less, the evaluation of the strength of the solder joint was A. On the other hand, in Test Examples B1 and B2 in which the Ag content was out of the above range, the evaluation of the strength of the solder joint was B.
  • test Examples B3 and B4 in which the Cu content was out of the above range, the evaluation of the strength of the solder joint portion was B. Further, in Test Examples B5 and B6 in which the Ni content was out of the above range, the evaluation of the strength of the solder joint was B. Further, in Test Examples B7 and B8 in which the Bi content was out of the predetermined range, the evaluation of the strength of the solder joint portion was B. Further, in Test Example B10 in which the Ge content was more than 0.015% by mass, the evaluation of the strength of the solder joint portion was B.
  • the solder alloys of the 4th embodiment and the 5th embodiment have the following effects.
  • the solder alloy can reduce the thickness of the intermetallic compound layer at the bonding interface. Further, the solder alloy can sufficiently precipitate fine Ag 3 Sn and can reduce the amount of coarse Ag 3 Sn deposited. Further, the solder alloy of the fifth embodiment can suppress discoloration of the alloy. Further, the solder alloy of the fifth embodiment can increase the strength of the joint portion after soldering. The solder alloy can improve the wettability.
  • test Examples A1 to A15 had a melting point of around 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more.
  • solder alloy a solder ball, and a solder joint having a melting point of about 230 ° C. and a tensile strength of 50 MPa or more.
  • the solder alloy, solder ball, and solder joint can be suitably used for QFP.

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Abstract

Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を採用する。

Description

はんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手
　本発明は、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手に関する。本願は、２０２０年１１月１９日に、米国に仮出願された米国特許出願第６３／１１５，６１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、電子機器には、高集積化、大容量化、高速化が要求されている。例えば、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）等の半導体パッケージが用いられており、半導体チップレベルでの高集積化、高機能化が図られている。
　ＱＦＰの製造では、シリコンウエハから切り出されたシリコンチップをリードフレームにダイボンディングするパッケージングプロセスが採用されている。
　ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）のような微小電極を接合して得られるＱＦＰでは、シリコンチップとリードフレームとがはんだ合金でダイボンディングされて、はんだ継手が形成される。
　ＢＧＡのような微小電極では、はんだボールを用いて、はんだバンプが形成される。はんだボールを用いる場合には、粘着性のフラックスを微小電極に塗布し、フラックスが塗布された電極上にはんだボールを載置する。その後、リフロー炉で加熱してはんだボールが溶融し、溶融はんだが微小電極と濡れることにより、微小電極にはんだバンプが形成される。
　ところで、従来、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕはんだ合金は、広く用いられており、はんだボールの形態で使用される他、ダイボンディングにも使用されている。
　このはんだ合金を用いた場合には、近年の種々の要求の中で、耐ヒートサイクル性、耐衝撃性、耐変色性を改善する必要が生じることがある。そこで、従来、広く使用されてきたＳｎ－Ａｇ－Ｃｕはんだ合金に関して、これらの特性を改善するために種々の検討がなされている。
　例えば、特許文献１には、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕはんだ合金に、Ｎｉ及びＧｅを任意元素として含有するはんだ合金が開示されている。このはんだ合金は、Ｎｉを含有する場合には、耐ヒートサイクル性を示し、Ｇｅを含有する場合には、耐衝撃性や耐変色性を示すことが開示されている。
特許第４１４４４１５号公報
　上述のように、特許文献１に開示されたはんだ合金（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｇｅはんだ合金）は、耐衝撃性、耐変色性、及び耐ヒートサイクル性の３種の効果を同時に発揮することができる優れた合金である。
　しかしながら、合金設計においては更なる改善の余地があると考えられる。
　はんだ合金は、各元素に固有の添加意義が存在するものの、すべての構成元素が組み合わされた一体のものであり、各構成元素が相互に影響を及ぼすため、構成元素が全体としてバランスよく含有される必要がある。
　特許文献１に記載のはんだ合金は、各構成元素の含有量の各々が個別に最適化されており、特許文献１の出願時において特許文献１に記載されている効果が得られるためには十分な合金組成であったと考えられる。
　しかしながら、同様の構成元素を有するはんだ合金において、近年の要求に対応できるように別の特性を向上させたい場合、更に、各構成元素の含有量を個々に最適化した上で、構成元素を全体としてバランスよく含有する必要がある。
　特許文献１に記載の発明では、ＢＧＡのような微小電極にはんだボールを載置する場合を想定した合金設計が行われている。
　このため、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｇｅはんだ合金を用いてはんだ付けを行う場合には、機械的強度の向上が要求される。
　なお、本明細書において、機械的強度は、シェア強度、引張強度と記載される場合がある。
　このように、近年の高集積化、大容量化、高速化した電子機器においては、ＢＧＡだけではなく、ＱＦＰで採用されているダイボンディングにも適用できるはんだ合金が求められる。
　そこで、本発明は、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手を提供することを目的とする。
　はんだ合金は２種以上の元素で構成されており、各々単独の効果がはんだ合金全体の特性に影響を及ぼすこともあるが、前述のように、すべての構成元素で一体のものになるため各構成元素が相互に関係している。
　本発明者らは、特許文献１に記載のはんだ合金と同じ構成元素であってもＢＧＡに限らずＱＦＰにも対応可能なように、シェア強度が向上した合金設計を行うことに着目した。
　従来、Ｐｂが使用された基板が廃棄されると、酸性雨により基板から溶出したＰｂが地下水に流れ込むことがある。そして、地下水から家畜や人に蓄積されることにより人体に影響することがある。このため、ＲｏＨＳ指令によりＰｂは規制対象物質に指定されている。更に、近年、Ｐｂだけでなく、Ｓｎ系はんだ合金のヒートサイクル性を向上させるＳｂについても、環境及び健康上の理由から使用を避ける要求が高まりつつあるため、鉛フリーかつアンチモンフリーで所望の特性が得られるように検討した。
　ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）のような微小電極を接合して得られるＱＦＰでは、シリコンチップとリードフレームとがはんだ合金でダイボンディングされてはんだ継手が形成される。
　シリコンチップには、はんだとの濡れ性を改善して密着強度を向上させるため、例えば、最外層にＮｉ層を備えるバックメタルが形成されている。
　最外層のＮｉ層は、溶融はんだと接すると、Ｎｉ層が溶融はんだ中に溶融してＮｉ食われが発生する。ここで、バックメタルには、通常、Ｎｉがシリコンチップへ拡散することを抑制するため、Ｔｉ等のバリア層が形成されている。Ｎｉ食われが進行してＴｉ層が露出すると、はんだ合金のＴｉへの濡れ性が非常に悪いため、バックメタルが溶融はんだを濡れはじいてしまう。また、Ｎｉ層がわずかに残存したとしても、Ｎｉ原子が溶融はんだ中へ拡散する一方で、ＴｉがＮｉ中にほとんど拡散しない。このため、バリア層であるＴｉ層とＮｉ層との界面に原子レベルでボイドが増加してしまい、わずかに残ったＮｉ層とＴｉ層との界面の密着強度は極端に低下する。この結果、ダイボンディング後の接合部は耐衝撃性や耐ヒートサイクル性に劣ることがある。このように、バックメタルのＮｉ層を残存させることはダイボンディングでは極めて重要である。
　本発明において、発明者らは、各構成元素の添加意義を再検討した上で、各構成元素のバランスを考慮して詳細に組成探索を行った。
　本発明において、発明者らは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ及びＮｉ含有量が適正であると、はんだ合金の液相線温度と固相線温度との差（以下、これをΔＴという場合がある）が適度な範囲になることを知見した。
　本発明において、発明者らは、はんだ継手の接合強度を向上させるため、接合界面に形成される金属間化合物の微細化への検討も行った。
　接合界面にはＣｕとＳｎの化合物が形成されるため、ＣｕとＳｎの含有比が所定の範囲であることが必要である。
　また、ＣｕとＳｎの化合物において、Ｃｕの一部がＮｉに置換されることにより化合物の微細化が実現されることに着目した。
　更に、ＣｕとＮｉの含有量によりはんだ合金の液相線温度は大きく変動することから、ΔＴが大きくなり過ぎないようにして溶融時の粘性を制御し、Ｓｎ化合物の成長を抑制するために検討を行った。
　この結果、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｂｉ－Ｎｉ－Ｇｅはんだ合金において、Ｓｎ、Ｃｕ及びＮｉ含有量がバランスよく含有されることにより、ΔＴが制御されて接合界面に形成される金属間化合物が微細になり、シェア強度、信頼性が向上する知見も得られた。
　更に、本発明において、発明者らは、Ａｇの含有量を所定の範囲に調整することにより、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出を抑制し、かつ、結晶粒界において微細なＡｇ３Ｓｎの析出させることができ、これにより、引張強度、信頼性を向上させることができる知見を得た。
　更に、本発明において、発明者らは、Ｂｉの含有量を所定の範囲に調整することにより、はんだボールに最適な機械的強度を与えることができるとの知見を得た。
　また、発明者らは、Ｂｉが過剰に添加されると、液相線温度が低下してΔＴが大きくなり、偏析により機械的強度等が低下する知見を得た。
　更に、本発明者らは、Ｃｏの含有量を所定の範囲に調整することにより、ΔＴが低減され、引張強度が５０ＭＰａ以上であり、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる知見を得た。
　上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［２］前記合金組成は、Ａｇ：１．０～３．５質量％である、［１］に記載のはんだ合金。
［３］前記合金組成は、Ａｇ：２．０～３．５質量％である、［１］又は［２］に記載のはんだ合金。
［４］前記合金組成は、Ａｇ：３．０～３．５質量％である、［１］～［３］のいずれかに記載のはんだ合金。
［５］前記合金組成は、Ｃｕ：０．５～０．８５質量％である、［１］～［４］のいずれかに記載のはんだ合金。
［６］前記合金組成は、Ｃｕ：０．７～０．８質量％である、［１］～［５］のいずれかに記載のはんだ合金。
［７］前記合金組成は、Ｃｕ：０．７５～０．８質量％である、［１］～［６］のいずれかに記載のはんだ合金。
［８］前記合金組成は、Ｂｉ：０．２～５．０質量％である、［１］～［７］のいずれかに記載のはんだ合金。
［９］前記合金組成は、Ｂｉ：０．５～４．０質量％である、［１］～［８］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１０］前記合金組成は、Ｂｉ：１．０～３．０質量％である、［１］～［９］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１１］前記合金組成は、Ｎｉ：０．０２～０．０９質量％である、［１］～［１０］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１２］前記合金組成は、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％である、［１］～［１１］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１３］前記合金組成は、Ｎｉ：０．０４～０．０６質量％である、［１］～［１２］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１４］前記合金組成は、Ｇｅ：０．００２～０．０１２質量％である、［１］～［１３］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１５］前記合金組成は、Ｇｅ：０．００３～０．０１０質量％である、［１］～［１４］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１６］前記合金組成は、Ｇｅ：０．００３～０．００９質量％である、［１］～［１５］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１７］更に、前記合金組成は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たす、［１］～［１６］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［１８］更に、前記合金組成は、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％を含有する、［１］～［１６］のいずれかに記載のはんだ合金。
［１９］前記合金組成は、Ｃｏ：０．００２～０．０１５質量％である、［１８］に記載のはんだ合金。
［２０］前記合金組成は、Ｃｏ：０．００４～０．０１２質量％である、［１８］又は［１９］に記載のはんだ合金。
［２１］前記合金組成は、Ｃｏ：０．００６～０．００９質量％である、［１８］～［２０］のいずれかに記載のはんだ合金。
［２２］更に、前記合金組成は、１＜Ａｇ／Ｂｉを満たす、［１］～［１７］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［２３］Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．０～２．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［２４］Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［２５］Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．８質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％である、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［２６］更に、前記合金組成は、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たす、［１］～［１７］、［２２］～［２５］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［２７］更に、前記合金組成は、Ａｇ／Ｂｉ≦１を満たす、［１］～［１７］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［２８］Ａｇ：２．０質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：３．０～５．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［２９］Ａｇ：１．０～３．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：４．０質量％、Ｎｉ：０．０４～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［３０］更に、前記合金組成は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７を満たす、［１］～［１７］、［２７］～［２９］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［３１］Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：０．３～０．７質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、Ｃｏ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［３２］Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：０．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、Ｃｏ：０．００４～０．０１２質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［３３］前記合金組成は、Ｂｉ：０．３～１．０質量％であり、
　更に、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５を満たす、［１８］～［２１］、［３１］～［３２］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［３４］Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～７．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０９５質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
［３５］更に、前記合金組成は、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％を含有する、［３４］に記載のはんだ合金。
［３６］更に、０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７を満たす、［３４］又は［３５］に記載のはんだ合金。
　Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［３７］更に、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０を満たす、［３４］～［３６］のいずれかに記載のはんだ合金。
　Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
［３８］［１］～［３７］のいずれかに記載のはんだ合金からなるはんだボール。
［３９］平均粒径が１～１０００μｍである、［３８］に記載のはんだボール。
［４０］真球度が０．９５以上である、［３８］又は［３９］に記載のはんだボール。
［４１］真球度が０．９９以上である、［３８］～［４０］のいずれかに記載のはんだボール。
［４２］［３８］～［４１］のいずれかに記載のはんだボールを用いて形成されたＢａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ。
［４３］［１］～［３７］のいずれかに記載のはんだ合金を用いてなるはんだ継手。
　本発明によれば、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手を提供することができる。
　本発明の実施形態にかかるはんだ合金は、融点が２３０℃近傍である。
　本発明の実施形態にかかるはんだ合金において、主成分は、融点が２３２℃のＳｎである。本発明の実施形態にかかるはんだ合金は、Ｓｎ以外の元素を含有しても、融点が２３０℃近傍である。
　ここで、はんだ合金の「融点」とは、そのはんだ合金の、固相線温度以上液相線温度以下の温度を意味する。
　「２３０℃近傍」とは、１７０～２３０℃を意味する。
　「はんだ合金の融点が２３０℃近傍である」とは、「はんだ合金の固相線温度が１７０～２２５℃であり、かつ、はんだ合金の液相線温度が２１０～２３０℃である」ことを意味する。
１．はんだ合金の組成
　本実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーである。
（１）Ａｇ：１．０～４．０質量％
　Ａｇは結晶粒界で微細なＡｇ３Ｓｎを析出させることによりはんだ合金の強度を向上させる元素である。
　Ａｇの含有量は、２．０質量％以上であることがより好ましく、３．０質量％以上であることが更に好ましい。
　Ａｇの含有量は、３．５質量％以下であることが好ましい。
　Ａｇの含有量は、１．０～４．０質量％であり、１．０～３．５質量％であることが好ましく、２．０～３．５質量％であることがより好ましく、３．０～３．５質量％であることが更に好ましい。
　Ａｇの含有量が前記下限値以上であることにより、微細なＡｇ３Ｓｎを十分に析出させることができる。
　Ａｇの含有量が上記上限値以下であることにより、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出量を低減させることができる。
　あるいは、他の側面として、Ａｇの含有量が前記下限値以上であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ａｇの含有量が前記上限値以下であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　更に、Ａｇの含有量が３．５質量％以下であることにより、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出量を低減させる効果をより高めることができる。
（２）Ｃｕ：０．１～１．０質量％
　Ｃｕは、Ｃｕ食われを抑制するとともにＣｕ６Ｓｎ５の析出量を向上できる元素である。
　Ｃｕの含有量は、０．５質量％以上であることが好ましく、０．７質量％以上であることがより好ましく、０．７５質量％以上であることが更に好ましい。
　Ｃｕの含有量は、０．８５質量％以下であることが好ましく、０．８質量％以下であることがより好ましい。
　Ｃｕの含有量は、０．１～１．０質量％であり、０．５～０．８５質量％であることが好ましく、０．７～０．８質量％であることがより好ましく、０．７５～０．８質量％であることが更に好ましい。
　Ｃｕの含有量が前記下限値以上であることにより、Ｃｕ食われを抑制するとともにＣｕ６Ｓｎ５を十分に析出させることができ、脆いＳｎＮｉ化合物の析出量を低減することができる。
　Ｃｕの含有量が前記上限値以下であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。
　あるいは、他の側面として、更に、Ｃｕの含有量が０．７質量％以上であることにより、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。
　Ｃｕの含有量が前記上限値以下であることにより、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。
　Ｃｕの含有量が０．７質量％以上であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ｃｕの含有量が前記上限値以下であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ｃｕの含有量が前記上限値以下であることにより、濡れ性を向上することができる。
　Ｃｕの含有量は、０．７～１．０質量％であることが好ましく、０．７～０．８５質量％であることがより好ましく、０．７５～０．８質量％であることが更に好ましい。
（３）Ｂｉ：０．１～９．０質量％
　Ｂｉの含有量は、０．２質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１．０質量％以上であることが更に好ましい。
　Ｂｉの含有量は、５．０質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがより好ましく、３．０質量％以下であることが更に好ましい。
　Ｂｉの含有量は、０．１～９．０質量％であり、０．２～５．０質量％であることが好ましく、０．５～４．０質量％であることがより好ましく、１．０～３．０質量％であることが更に好ましい。
　Ｂｉの含有量が前記下限値以上であることにより、ＢＧＡとして用いられるはんだボールの形態に最適な機械的強度を得ることができ、耐クリープ性や濡れ性も改善できる。更に、Ｂｉは、Ｓｎに固溶するため（Ｃｕ、Ｎｉ）６Ｓｎ５の結晶構造を歪ませ、Ｃｕ食われを抑制するとともにＣｕ６Ｓｎ５を十分に析出させることができ、脆いＳｎＮｉ化合物の析出量を低減することができる。
　Ｂｉの含有量が前記上限値以下であることにより、固相線温度の過度な低下を抑制してΔＴを狭くすることができる。これにより、接合界面におけるＢｉの偏析が抑制され、機械的強度等の低下を抑制することができる。
　あるいは、他の側面として、Ｂｉの含有量が前記下限値以上であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　更に、Ｂｉの含有量が７．０質量％以下であることにより、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ｂｉの含有量が前記下限値以上であることにより、濡れ性を向上することができる。
　Ｂｉの含有量は、０．１～７．０質量％であることが好ましく、０．２～５質量％であることがより好ましく、０．５～４質量％であることが更に好ましい。
（４）Ｎｉ：０．００５～０．３質量％
　Ｎｉの含有量は、０．０２質量％以上であることが好ましく、０．０３質量％以上であることがより好ましく、０．０４質量％以上であることが更に好ましい。
　Ｎｉの含有量は、０．０９質量％以下であることが好ましく、０．０８質量％以下であることがより好ましく、０．０６質量％以下であることが更に好ましい。
　Ｎｉの含有量は、０．００５～０．３質量％であり、０．０２～０．０９質量％であることが好ましく、０．０３～０．０８質量％であることがより好ましく、０．０４～０．０６質量％であることが更に好ましい。
　Ｎｉの含有量が前記下限値以上であることにより、Ｃｕと同様にはんだ合金の液相線温度を制御するとともにＮｉ食われを抑制することができる。
　Ｎｉの含有量が前記上限値以下であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。
　あるいは、他の側面として、更に、Ｎｉの含有量が０．０４質量％以上であることにより、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。また、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　更に、Ｎｉの含有量が０．０９５質量％以下であることにより、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。また、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ｎｉの含有量は、０．０４～０．０９５質量％であることが好ましく、０．０４～０．０８質量％であることがより好ましく、０．０５～０．０７質量％であることが更に好ましい。
（５）Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％
　Ｇｅの含有量は、０．００２質量％以上であることが好ましく、０．００３質量％以上であることがより好ましい。
　Ｇｅの含有量は、０．０１２質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以下であることがより好ましく、０．００９質量％以下であることが更に好ましい。
　Ｇｅの含有量は、０．００１～０．０１５質量％であり、０．００２～０．０１２質量％であることが好ましく、０．００３～０．０１質量％であることがより好ましく、０．００３～０．００９質量％であることが更に好ましい。
　Ｇｅの含有量が前記下限値以上であることにより、酸化したＳｎの生成が抑制され、（Ｃｕ、Ｎｉ）６Ｓｎ５の化合物の結晶構造を歪ませて、化合物中でのＮｉの移動を抑制し、はんだ合金へのＮｉの移動が阻害されるため、Ｎｉ食われを抑制することができる。
　Ｇｅの含有量が前記上限値以下であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。
　あるいは、他の側面として、更に、Ｇｅの含有量が０．００７質量％以上であることにより、合金の変色を抑制することができる。
　Ｇｅの含有量が上記上限値以下であることにより、濡れ性を向上することができる。また、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　Ｇｅの含有量は、０．００７～０．０１５質量％であることが好ましく、０．００７～０．０１２質量％であることがより好ましく、０．００７～０．００９質量％であることが更に好ましい。
（６）Ｃｏ：０．００１～０．１質量％
　本実施形態のはんだ合金は、Ｃｏを含有してもよい。
　Ｃｏの含有量は、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００２質量％以上であることがより好ましく、０．００４質量％以上であることが更に好ましく、０．００６質量％以上であることが特に好ましい。
　Ｃｏの含有量は、０．１質量％以下であることが好ましく、０．０１５質量％以下であることがより好ましく、０．０１２質量％以下であることが更に好ましく、０．００９質量％以下であることが特に好ましい。
　Ｃｏの含有量は、０．００１～０．１質量％であることが好ましく、０．００２～０．０１５質量％であることがより好ましく、０．００４～０．０１２質量％であることが更に好ましく、０．００６～０．００９質量％であることが特に好ましい。
　Ｃｏの含有量が前記範囲内であることにより、引張強度を向上させ、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
（７）残部：Ｓｎ
　本実施形態の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。不可避的不純物の具体例としては、ＡｓやＣｄが挙げられる。また、本発明は鉛フリーかつアンチモンフリーではあるが、不可避的不純物としてのＰｂやＳｂの含有を除外するものではない。
（８）Ａｇ／Ｂｉ
　Ａｇ／Ｂｉで表される比において、Ａｇ及びＢｉは、各々合金組成での含有量（質量％）を表す。
　本実施形態のはんだ合金がＣｏを含まない場合、本実施形態のはんだ合金は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たすことが好ましい。Ａｇ／Ｂｉが上記範囲内であることにより、引張強度を向上させることができる。
　本実施形態のはんだ合金がＣｏを含まない場合、Ａｇ／Ｂｉ≦１であってもよい。この場合、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７であることにより、引張強度を更に向上させることができる。
　本実施形態のはんだ合金がＣｏを含まない場合、１＜Ａｇ／Ｂｉであってもよい。この場合、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることにより、ΔＴを低減させると共に、引張強度を向上させることができる。
　本実施形態のはんだ合金がＣｏを含む場合、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５を満たすことが好ましい。Ａｇ／Ｂｉが上記範囲内であることにより、ΔＴが低減され、引張強度が５０ＭＰａ以上であり、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
（９）液相線温度と固相線温度との差（ΔＴ）
　本実施形態のはんだ合金は、ΔＴが所定の範囲内であれば固液共存領域が狭くなり、溶融はんだの粘度上昇を抑え、接合界面におけるＢｉの偏析を抑制して機械的強度の低下を抑制できる点で好ましい。
　本実施形態のはんだ合金の固相線温度は、１７０～２２５℃であり、１７２～２２３℃ることが好ましく、１７４～２２１℃であることがより好ましく、１７６～２１９℃であることが更に好ましい。
　本実施形態のはんだ合金の液相線温度は、２１０～２３０℃であり、２１２～２３０℃であることが好ましく、２１２～２２８℃であることがより好ましく、２１４～２２６℃であることが更に好ましい。
　ΔＴは、５０℃以下であることが好ましく、４５℃以下であることがより好ましく、４０℃以下であることが更に好ましく、３０℃以下であることが特に好ましく、１５℃以下であることが最も好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
（１０）Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）
　ここでの比において、Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々合金組成での含有量（質量％）を表す。
　Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）は、Ｎｉを、Ａｇ及びＢｉの合計で除したものである。
　本実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．００７超であることが好ましい。０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　本実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．０１７未満であることが好ましい。Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　本実施形態のはんだ合金は、０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７を満たすことが好ましい。
（１１）（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）
　ここでの比において、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々合金組成での含有量（質量％）を表す。
　（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）は、ＣｕをＮｉで除した値に対して、Ａｇ及びＢｉの合計を乗じたものである。
　本実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、４６超であることが好ましい。４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　本実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、１２０未満であることが好ましい。（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　本実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０を満たすことが好ましい。本実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１１０を満たす組成であってもよいし、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１００を満たす組成であってもよい。
　以上説明した実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　また、以上説明した実施形態のはんだ合金は、Ａｇ、Ｂｉの含有量を所定の範囲内にすることにより、ΔＴを低減することができる。
　以上説明したはんだ合金がＣｏを含有する実施形態の場合、Ｃｏの含有量を所定の範囲に調整することにより、ΔＴが低減され、はんだ合金の伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
　本実施形態のはんだ合金としては、例えば、以下の第１～第５実施形態のものが挙げられる。
＜第１実施形態＞
　第１施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であり、かつ、１＜Ａｇ／Ｂｉである。
　Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅの含有量は、それぞれ、上記したものであってもよい。
　ここでの比において、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．０～２．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．８質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．５～３．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００３質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：２．０質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００２～０．００４質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：２．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００２～０．００４質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たすことが好ましく、１．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦１．９を満たすことがより好ましい。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
　Ａｇ／Ｂｉが上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させると共に、引張強度を向上させることができる。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．８質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：２．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００３質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：２．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００３質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　第１実施形態のはんだ合金は、ＢＧＡだけではなく、ダイボンディングにも適用することができる。
　第１実施形態のはんだ合金は、１＜Ａｇ／Ｂｉである。
　第１実施形態の実施形態のはんだ合金は、Ａｇ、Ｂｉの含有量を所定の範囲内にすることにより、ΔＴを低減することができる。
　第１実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、２０８～２２３℃であることが好ましく、２１０～２２１℃であることがより好ましく、２１２～２１９℃であることが更に好ましい。
　第１実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１３～２２７℃であることが好ましく、２１５～２２５℃であることがより好ましく、２１７～２２３℃であることが更に好ましい。
　第１実施形態のはんだ合金は、ΔＴが、１０℃以下であることが好ましく、８℃以下であることがより好ましく、７℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
　第１実施形態のはんだ合金は、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることが好ましく、１．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦１．９であることがより好ましい。第１実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、他の側面として、第１実施形態のはんだ合金は、１．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦５０．０であることが好ましく、１．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることがより好ましく、１．５≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることが更に好ましい。第１実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、他の側面として、第１実施形態のはんだ合金は、１０．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦５０．０であることが好ましく、２０．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦４０．０であることがより好ましい。第１実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　＜第２実施形態＞
　第２施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であり、Ａｇ／Ｂｉ≦１を満たすものである。
　Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅの含有量は、それぞれ、上記したものであってもよい。
　ここでの比において、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
　第２実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：２．０質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：３．０～５．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第２実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～３．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：４．０質量％、Ｎｉ：０．０４～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第２実施形態のはんだ合金は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７を満たすことが好ましい。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
　Ａｇ／Ｂｉが上記範囲内であることにより、引張強度を更に向上させることができる。
　第２実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：２．０質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：４．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であることが好ましい。
　第２実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　第２実施形態のはんだ合金は、ＢＧＡだけではなく、ダイボンディングにも適用することができる。
　第２実施形態のはんだ合金は、Ａｇ／Ｂｉ≦１である。
　第２実施形態の実施形態のはんだ合金は、Ａｇ、Ｂｉの含有量を所定の範囲内にすることにより、ΔＴを低減することができる。
　第２実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、１７５～２２０℃であることが好ましく、１７５～２１８℃であることがより好ましく、１７６～２１６℃であることが更に好ましい。
　第２実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１０～２３０℃であり、２１１～２２９℃であることが好ましく、２１３～２２７℃であることがより好ましい。
　第２実施形態のはんだ合金は、ΔＴが、５０℃以下であることが好ましく、４５℃以下であることがより好ましく、４０℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
　第２実施形態のはんだ合金は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７であることが好ましい。第２実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、他の側面として、第２実施形態のはんだ合金は、０．１≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．８であることが好ましく、０．１５≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７であることがより好ましく、０．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．６であることが更に好ましい。第２実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　第１実施形態のはんだ合金は、第２実施形態のはんだ合金よりも、固相線温度の低下を抑制することができる。
　第１実施形態のはんだ合金は、第２実施形態のはんだ合金よりも、ΔＴを低減することができる。
　第２実施形態のはんだ合金は、第１実施形態のはんだ合金よりも、引張強度を向上することができる。
　＜第３実施形態＞
　第３実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金である。
　Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｃｏの含有量は、それぞれ、上記したものであってもよい。
　第３実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：０．３～０．７質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、Ｃｏ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第３実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：０．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、Ｃｏ：０．００４～０．０１２質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第３実施形態のはんだ合金は、Ｂｉ：０．３～１．０質量％であり、更に、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５を満たすことが好ましい。
　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
　Ａｇ／Ｂｉが上記範囲内であり、Ｃｏの含有量を所定の範囲に調整することにより、ΔＴが低減され、引張強度、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
　第３実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：０．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、Ｃｏ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であることが好ましい。
　第３実施形態のはんだ合金は、Ｃｏの含有量が、０．００１～０．１質量％である。
　第３実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｃｏ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　第３実施形態のはんだ合金は、ＢＧＡだけではなく、ダイボンディングにも適用することができる。
　第３実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、２１２～２２２℃であることが好ましく、２１４～２２０℃であることがより好ましく、２１６～２１８℃であることが更に好ましい。
　第３実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１６～２２６℃であることが好ましく、２１８～２２４℃であることがより好ましく、２２０～２２２℃であることが更に好ましい。
　第３実施形態のはんだ合金は、ΔＴが、１０℃以下であることが好ましく、８℃以下であることがより好ましく、７℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
　第３実施形態のはんだ合金は、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５であることが好ましい。第３実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。また、第３実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
　あるいは、他の側面として、第３実施形態のはんだ合金は、０．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５．０であることが好ましく、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることがより好ましく、０．５≦Ａｇ／Ｂｉ≦２．０であることが更に好ましく、０．６≦Ａｇ／Ｂｉ≦１．０であることが特に好ましい。第３実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　第３実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、２００～２２３℃であることが好ましく、２０２～２２１℃であることがより好ましく、２０４～２１９℃であることが更に好ましい。
　第３実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１０～２２７℃であることが好ましく、２１１～２２５℃であることがより好ましく、２１３～２２３℃であることがより好ましい。
　第３実施形態のはんだ合金は、ΔＴが、３０℃以下であることが好ましく、２０℃以下であることがより好ましく、１５℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
　＜第４実施形態＞
　第４実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～７．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０９５質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金である。
　Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅの含有量は、それぞれ、上記したものであってもよい。
　第４実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～３．５質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：１．０～２．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０６０質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１０質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　あるいは、第４実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．５～２．５質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：３．０～５．０質量％、Ｎｉ：０．０６０～０．０８０質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１０質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第４実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、ＢＧＡだけではなく、ダイボンディングにも適用することができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることが好ましく、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることがより好ましく、１．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦１．９であることが更に好ましい。
　第４実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、第４実施形態のはんだ合金は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることが好ましく、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７であることがより好ましい。
　第４実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　第４実施形態のはんだ合金は、更に、次に述べるような効果を奏する。
　第４実施形態のはんだ合金は、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。
　また、第４実施形態のはんだ合金は、微細なＡｇ３Ｓｎを十分に析出させることができ、かつ、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出量を低減させることができる。
　また、第４実施形態のはんだ合金は、合金の変色を抑制することができる。
　また、第４実施形態のはんだ合金は、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．００７超であることが好ましい。０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．０１７未満であることが好ましい。Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７を満たすことが好ましい。
　Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々合金組成での含有量（質量％）を表す。
　第４実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、４６超であることが好ましい。４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、１２０未満であることが好ましい。（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　第４実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０を満たすことが好ましい。第４実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１１０を満たす組成であってもよいし、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１００を満たす組成であってもよい。
　第４実施形態のはんだ合金は、１．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦５０．０であることが好ましく、１．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることがより好ましく、１．５≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることが更に好ましい。第４実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、他の側面として、第４実施形態のはんだ合金は、１０．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦５０．０であることが好ましく、２０．０≦Ａｇ／Ｂｉ≦４０．０であることがより好ましい。第４実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　あるいは、第４実施形態のはんだ合金は、０．１≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．８であることが好ましく、０．１５≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７であることがより好ましく、０．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．６であることが更に好ましい。第４実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　第４実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、１７０～２２５℃であり、１７２～２２３℃ることが好ましく、１７４～２２１℃であることがより好ましく、１７６～２１９℃であることが更に好ましい。
　第４実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１０～２３０℃であり、２１２～２３０℃であることが好ましく、２１２～２２８℃であることがより好ましく、２１４～２２６℃であることが更に好ましい。
　ΔＴは、５０℃以下であることが好ましく、４５℃以下であることがより好ましく、４０℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
　＜第５実施形態＞
　第５実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～７．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０９５質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１５質量％、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金である。
　Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｃｏの含有量は、それぞれ、上記したものであってもよい。
　第５実施形態のはんだ合金は、Ａｇ：３．０～３．５質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．３～０．７質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０６０質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１０質量％、Ｃｏ：０．００５～０．０１０質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有し、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金であってもよい。
　第５実施形態のはんだ合金においては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｃｏ及びＳｎからなる特定の合金組成を有することにより、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金を提供することができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、ＢＧＡだけではなく、ダイボンディングにも適用することができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、伸び、ポアソン比、及び線膨張係数を向上させることができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５であることが好ましい。
　第５実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。また、伸び、ポアソン比、及び線膨張係数を向上させやすくなる。
　第５実施形態のはんだ合金は、更に、次に述べるような効果を奏する。
　第５実施形態のはんだ合金は、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。
　また、第５実施形態のはんだ合金は、微細なＡｇ３Ｓｎを十分に析出させることができ、かつ、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出量を低減させることができる。
　また、第５実施形態のはんだ合金は、合金の変色を抑制することができる。
　また、第５実施形態のはんだ合金は、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．００７超であることが好ましい。０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）が、０．０１７未満であることが好ましい。Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７を満たすことが好ましい。
　Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々合金組成での含有量（質量％）を表す。
　第５実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、４６超であることが好ましい。４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）であることにより、液相線温度の過度な上昇を抑制することができる。これにより、濡れ性を十分なものとすることができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）が、１２０未満であることが好ましい。（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０であることにより、金属間化合物の粗大化を抑制するとともに、固相線温度の過度な低下を抑制することができる。
　第５実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０を満たすことが好ましい。第５実施形態のはんだ合金は、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１１０を満たす組成であってもよいし、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１００を満たす組成であってもよい。
　第５実施形態のはんだ合金は、０．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５．０であることが好ましく、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５であることがより好ましい。第５実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。また、第５実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、伸び、ポアソン比、線膨張係数を向上させることができる。
　あるいは、第５実施形態のはんだ合金は、０．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５．０であることが好ましく、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０であることがより好ましく、０．５≦Ａｇ／Ｂｉ≦２．０であることが更に好ましく、０．６≦Ａｇ／Ｂｉ≦１．０であることが特に好ましい。第５実施形態のはんだ合金において、Ａｇ／Ｂｉの比が上記範囲内であることにより、ΔＴを低減させやすくなるとともに、引張強度を向上させやすくなる。
　第５実施形態のはんだ合金は、固相線温度が、２００～２２３℃であることが好ましく、２０２～２２１℃であることがより好ましく、２０４～２１９℃であることが更に好ましい。
　第５実施形態のはんだ合金は、液相線温度が、２１０～２２７℃であることが好ましく、２１１～２２５℃であることがより好ましく、２１３～２２３℃であることがより好ましい。
　第５実施形態のはんだ合金は、ΔＴが、３０℃以下であることが好ましく、２０℃以下であることがより好ましく、１５℃以下であることが更に好ましい。ΔＴの下限値は特に限定されないが、例えば、１℃であってもよい。
２．はんだボール
　以上説明した実施形態の鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金は、ＢＧＡに用いられるはんだボールの形態に最適である。
　本実施形態のはんだボールの真球度は、０．９０以上が好ましく、０．９５以上がより好ましく、０．９９以上が最も好ましい。
　真球度は、例えば、最小二乗中心法（ＬＳＣ法）、最小領域中心法（ＭＺＣ法）、最大内接中心法（ＭＩＣ法）、最小外接中心法（ＭＣＣ法）等種々の方法で求められる。
　本発明において、はんだボールの真球度は、最小領域中心法（ＭＺＣ法）を用いるＣＮＣ画像測定システム（ミツトヨ社製のウルトラクイックビジョンＵＬＴＲＡ　ＱＶ３５０－ＰＲＯ測定装置）を使用して測定する。
　本発明において、真球度とは真球からのずれを表し、例えば５００個の各ボールの直径を長径で割った際に算出される算術平均値であり、値が上限である１．００に近いほど真球に近いことを表す。
　本実施形態のはんだボールは、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）等の半導体パッケージの電極や基板のバンプ形成に用いられる。
　本実施形態にかかるはんだボールの直径は１～１０００μｍの範囲内が好ましく、より好ましくは、５０μｍ以上３００μｍである。
　はんだボールは、一般的なはんだボールの製造法により製造することができる。
　本実施形態での直径とは、ミツトヨ社製のウルトラクイックビジョン、ＵＬＴＲＡ　ＱＶ３５０－ＰＲＯ測定装置によって測定された直径をいう。
３．はんだ継手
　本実施形態のはんだ継手は、半導体パッケージにおけるＩＣチップとその基板（インターポーザ）との接続、或いは半導体パッケージとプリント配線板との接続に使用するのに適している。
　ここで、本発明に係る「はんだ継手」とは、上述した本発明に係るはんだ合金を用いて接続されており、ＩＣチップと基板との接続部をいい、電極の接続部やダイと基板との接続部を含む。
４．その他
　以上説明した実施形態のはんだ合金を用いた接合方法は、例えばリフロー法を用いて常法に従って行えばよい。加熱温度はチップの耐熱性やはんだ合金の液相線温度に応じて適宜調整してもよい。チップの熱的損傷を低く抑える観点から２４０℃程度であることが好ましい。フローソルダリングを行う場合のはんだ合金の溶融温度は概ね液相線温度から２０℃程度高い温度でよい。
　また、本実施形態に係るはんだ合金を用いて接合する場合には、凝固時の冷却速度を考慮した方が更に組織を微細にすることができる。例えば２～３℃／ｓ以上の冷却速度ではんだ継手を冷却する。この他の接合条件は、はんだ合金の合金組成に応じて適宜調整することができる。
　本発明に係るはんだ合金は、その原材料として低α線量材を使用することにより低α線量合金を製造することができる。このような低α線量合金は、メモリ周辺のはんだバンプの形成に用いられると、ソフトエラーを抑制することが可能となる。
　以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
　以下に示す組成で実施例１～４のはんだ合金を合成した。
　それぞれのはんだ合金について、以下に示す方法により測定を行った。
（１）固相線温度と液相線温度の測定
　固相線温度と液相線温度は、熱機械分析装置（ＥＸＳＴＡＲ　６０００、Ｓｅｉｋｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用いて、示差走査熱量測定（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）による方法で測定した。
　固相線温度の測定は、ＪＩＳ　Ｚ３１９８－１に準じた方法で行った。
　液相線温度の測定は、ＪＩＳ　Ｚ３１９８－１の固相線温度の測定方法と同様の、ＤＳＣによる方法で実施した。
（２）引張強度、伸びの測定
　万能材料試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ社：５９６６）を用いて、平行部　３０ｍｍ、直径　８ｍｍの試験片について、引張試験を実施して、引張強度及び伸びを求めた。
（３）ポアソン比
　シングアラウンド式音速測定装置（超音波工業社：ＵＶＭ－２）を用いて、１辺１５ｍｍの立方体状の試験片について、ポアソン比を測定した。
（４）線膨張係数
　熱機械分析装置（ＥＸＳＴＡＲ　６０００、Ｓｅｉｋｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用いて、直径８ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片について、線膨張係数を測定した。
（実施例１）
　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例１のはんだ合金は、固相線温度が２１４℃であり、液相線温度が２１９℃であり、ΔＴは５℃であった。
　実施例１のはんだ合金は、引張強度が、６６．２ＭＰａであった。
（実施例２）
　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．８質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例２のはんだ合金は、固相線温度が２１３℃であり、液相線温度が２１８℃であり、ΔＴは５℃であった。
　実施例２のはんだ合金は、引張強度が、６９．９ＭＰａであった。
（実施例３）
　Ａｇ：２．０質量％、Ｃｕ：０．７５質量％、Ｂｉ：４．０質量％、Ｎｉ：０．０７質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例３のはんだ合金は、固相線温度が２０６℃であり、液相線温度が２１９℃であり、ΔＴは１３℃であった。
　実施例３のはんだ合金は、引張強度が、８３．８ＭＰａであった。
（実施例４）
　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：０．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、Ｃｏ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例４のはんだ合金は、固相線温度が２１７℃であり、液相線温度が２２１℃であり、ΔＴは４℃であった。
　実施例４のはんだ合金は、引張強度が、５５．５ＭＰａであった。
　実施例４のはんだ合金は、伸びが３３％であった。
　実施例４のはんだ合金は、ポアソン比が０．３５であった。
　実施例４のはんだ合金は、線膨張係数が２１．５ｐｐｍ／Ｋであった。
（実施例５）
　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：２．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００３質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例５のはんだ合金は、固相線温度が２１２℃であり、液相線温度が２１８℃であり、ΔＴは６℃であった。
　実施例５のはんだ合金は、引張強度が、７２．３ＭＰａであった。
（実施例６）
　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：２．５質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００３質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、はんだ合金を製造した。
　実施例６のはんだ合金は、固相線温度が２１１℃であり、液相線温度が２１６℃であり、ΔＴは５℃であった。
　実施例６のはんだ合金は、引張強度が、７８．０ＭＰａであった。
＜はんだ合金粉末の調製＞
（試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６）
　以下の表１～５に示す組成で試験例のはんだ合金粉末を調合した。
　はんだ合金粉末は、ＪＩＳ　Ｚ　３２８４－１：２０１４における粉末サイズの分類（表２）において、記号６を満たすサイズ（粒度分布）である。このはんだ合金粉末においては、粒径が５～１５μｍである粉末の質量分率が、はんだ合金粉末全体の質量（１００％）に対して、８０％以上である。
　試験例Ａ１～Ａ１２、試験例Ａ１４は、第４実施形態に該当する。
　試験例Ａ１３、試験例Ａ１５は、第５実施形態に該当する。
　試験例Ｂ１～Ｂ１６は、第４実施形態及び第５実施形態のいずれにも該当しない。
　試験例Ｂ３、試験例Ｂ５～Ｂ６、試験例Ｂ８～Ｂ９、試験例Ｂ１１～Ｂ１６は、本発明の範囲内である。
　試験例Ｂ１～Ｂ２、試験例Ｂ４、試験例Ｂ７、試験例Ｂ１０は、本発明の範囲外である。
　上記で調製したはんだ合金粉末を用いて、下記の＜評価＞に記載した評価方法にしたがって、《金属間化合物（ＩＭＣ）層の厚さの評価》、《Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価》、《耐変色の評価》、《濡れ性の評価》、及び《はんだ接合部の強度の評価》を行った。これらの結果を表１～２に示した。
＜評価＞
　《金属間化合物（ＩＭＣ）層の厚さの評価》
　各例のはんだ合金粉末を用いて、直径０．３ｍｍのはんだボールを作製した。
　ＣＳＰ用のモジュール基板（Ｓ／Ｆ：電解Ｎｉ／Ａｕ、サイズ１２×１２ｍｍ）に対して、フラックス（千住金属工業株式会社製、ＷＦ－６４００）を塗布した後、はんだボールを搭載した。
　次いで、リフローはんだ付け（２２０℃以上、４０秒、ピーク温度２４５℃）を行った。これにより、はんだボール電極付きＣＳＰを得た。
　また、ガラスエポキシ基板（ＦＲ－４、サイズ３０×１２０ｍｍ、厚み０．８ｍｍ）に対して、ソルダペーストを用いて、電極パターン（Ｓ／Ｆ：Ｃｕ－ＯＳＰ）を印刷した。ソルダペーストに含まれるはんだ合金粉末は、Ａｇが３質量％、Ｃｕが０．５質量％、残部がＳｎのはんだ合金であった。
　次いで、上記のはんだボール電極付きＣＳＰ、及び印刷後ガラスエポキシ基板を用いて、リフローはんだ付け（２２０℃以上、４０秒、ピーク温度２４５℃）を行うことにより、評価基板を作製した。
　はんだ付け後の評価基板について、電界放出形走査電子顕微鏡（日本電子株式会社製：ＪＳＭ－７０００Ｆ）を用いて、断面観察を実施した。観察箇所は、ＣＳＰ側の接合界面のＩＭＣである。ＩＭＣ厚さの測定は、画像処理ソフト（Ｏｌｙｍｐｕｓ社製：Ｓｃａｎｄｉｕｍ）により行った。
　試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６の評価結果を、表１～２に示した。
　判定基準：
　Ａ：ＩＭＣ層の厚さが、１．４μｍ未満である。
　Ｂ：ＩＭＣ層の厚さが、１．４μｍ以上である。
　《Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価》
　各試験例のはんだ合金粉末を用いて、直径０．３ｍｍのはんだボールを作製した。
　フラックス（千住金属工業株式会社製：ＷＦ－６３１７）を電極上（Ｓ／Ｆ：Ｃｕ－ＯＳＰ）に塗布した後、得られたはんだボールを搭載した。
　リフロー装置（千住金属工業株式会社製：ＳＮＲ－６１５）を用いて、リフローはんだ付け（ピーク温度２４５℃、冷却速度２℃／ｓ）を行った。
　はんだ付け後の試料について、電界放出形走査電子顕微鏡（日本電子株式会社製：ＪＳＭ－７０００Ｆ）を用いて、断面観察を実施した。
　試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６の評価結果を、表１～２に示した。
　判定基準：
　Ａ：Ａｇ３Ｓｎの最大長さが、５μｍ未満である。
　Ｂ：Ａｇ３Ｓｎの最大長さが、５μｍ以上９０μｍ未満である。
　Ｃ：Ａｇ３Ｓｎの最大長さが、９０μｍ以上である。
　《耐変色の評価》
　各例のはんだ合金粉末を用いて、直径０．３ｍｍのはんだボールを作製した。
　高加速寿命試験装置（ＨＡＳＴチャンバー、ＥＳＰＥＣ株式会社：ＥＨＳ－２１１Ｍ）内に上記はんだボールを静置した。
　１２５℃／１００％ＲＨに設定し、４時間後に、はんだボールの変色の有無を、目視で確認した。
　試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６の評価結果を、表１～２に示した。
　判定基準：
　Ａ：はんだボールが変色している。
　Ｂ：はんだボールが変色していない。
　《濡れ性の評価》
　各例のはんだ合金粉末を用いて、直径０．３ｍｍのはんだボールを作製した。
　フラックス（千住金属工業株式会社製：ＷＦ－６３１７）を、基板（Ｓ／Ｆ：Ｃｕ－ＯＳＰ）に塗布した後、得られたはんだボールを搭載した。
　次いで、リフローはんだ付け（２２０℃以上、４０秒、ピーク温度２４５℃）を行った。
　リフロー後に、デジタルマイクロスコープ（株式会社キーエンス製：ＶＨＸ－６０００）を用いて、濡れ広がった長さを測定した。
　試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６の評価結果を、表１～２に示した。
　判定基準：
　Ａ：濡れ広がり長さが、１０００μｍ以上である。
　Ｂ：濡れ広がり長さが、１０００μｍ未満である。
　《はんだ接合部の強度の評価》
　各例のはんだ合金粉末を用いて、直径０．７６ｍｍのはんだボールを作製した。
　電解Ｎｉ／Ａｕ処理された基板上に対して、フラックス（千住金属工業株式会社製：ＷＦ－６４００）を塗布した後、その上にはんだボールを搭載した。
　次いで、リフローはんだ付け（２２０℃以上、４０秒、ピーク温度２４５℃）を行った。
　はんだ付け後の試料に対して、プル試験機（ノードソン・アドバンスト・テクノロジー株式会社製：Ｄａｇｅ４０００ＨＳ）を用いて、試験速度：１０００μｍ／ｓで実施した。試験数はＮ＝２０とした。
　試験例Ａ１～Ａ１５、試験例Ｂ１～Ｂ１６の評価結果を、表１～２に示した。
　判定基準：
　Ａ：ＩＭＣ層が破壊された試験数の割合が、全試験数に対して、５０％以下であった。
　Ｂ：ＩＭＣ層が破壊された試験数の割合が、全試験数に対して、５０％超であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、第４実施形態又は第５実施形態に該当する、試験例Ａ１～Ａ１５は、ＩＭＣ層の厚さの評価がＡであった。
　また、Ｃｕの含有量が０．７～１．０質量％であり、かつ、Ｎｉの含有量が０．０４０～０．０９５質量％以下である、試験例Ｂ１～Ｂ２、試験例Ｂ７～Ｂ１６は、ＩＭＣ層の厚さの評価がＡであった。
　これに対して、Ｃｕ又はＮｉの含有量が上記範囲外である、試験例Ｂ３～Ｂ６は、ＩＭＣ層の厚さの評価がＢであった。
　表１に示すように、第４実施形態又は第５実施形態に該当する、試験例Ａ１～Ａ１５は、Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価が、Ａ又はＢであった。
　Ａｇの含有量が、３．５質量％以下である、試験例Ａ１、試験例Ａ３～Ａ１４、試験例Ｂ１、試験例Ｂ３～Ｂ１５は、Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価がＡであった。
　また、Ａｇの含有量が、４．０質量％である、試験例Ａ２、試験例Ｂ１６は、Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価がＢであった。
　これに対して、Ａｇの含有量が、４．０質量％超である、試験例Ｂ２は、Ａｇ３Ｓｎの大きさの評価がＣであった。
　表１に示すように、第４実施形態又は第５実施形態に該当する、試験例Ａ１～Ａ１５は、耐変色の評価がＡであった。
　また、Ｇｅの含有量が、０．００７質量％以上である、試験例Ｂ１～Ｂ８、試験例Ｂ１０～Ｂ１２は、耐変色の評価がＡであった。
　これに対して、Ｇｅの含有量が、０．００７質量％未満である、試験例Ｂ９、Ｂ１３～Ｂ１６は、耐変色の評価がＢであった。
　表１に示すように、第４実施形態又は第５実施形態に該当する、試験例Ａ１～Ａ１５は、濡れ性の評価がＡであった。
　また、試験例Ｂ２～Ｂ３、Ｂ５、Ｂ８～Ｂ９は、濡れ性の評価がＡであった。
　これに対して、０．０１７≦Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）であり、（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）≦４６である、試験例Ｂ１、試験例Ｂ６、試験例Ｂ１１～Ｂ１３は、濡れ性の評価がＢであった。
　また、Ｃｕの含有量が１．０質量％超である、試験例Ｂ４は、濡れ性の評価がＢであった。
　また、Ｂｉの含有量が０．１質量％未満である、試験例Ｂ７は、濡れ性の評価がＢであった。
　また、Ｇｅの含有量が０．０１５質量％超である、試験例Ｂ１０は、濡れ性の評価がＢであった。
　また、Ａｇ又はＢｉの含有量が十分ではない、試験例Ｂ１４は、濡れ性の評価がＢであった。
　表１に示すように、第４実施形態又は第５実施形態に該当する、試験例Ａ１～Ａ１５は、はんだ接合部の強度の評価がＡであった。
　また、Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～７．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０９５質量％、Ｇｅ：０．０１５質量％以下である、試験例Ｂ１～Ｂ８、試験例Ｂ９、試験例Ｂ１１～Ｂ１６は、はんだ接合部の強度の評価がＡであった。
　これに対して、Ａｇの含有量が上記範囲外である、試験例Ｂ１、Ｂ２は、はんだ接合部の強度の評価がＢであった。
　また、Ｃｕの含有量が上記範囲外である、試験例Ｂ３、Ｂ４は、はんだ接合部の強度の評価がＢであった。
　また、Ｎｉの含有量が上記範囲外である、試験例Ｂ５、Ｂ６は、はんだ接合部の強度の評価がＢであった。
　また、Ｂｉの含有量が所定の範囲外である、試験例Ｂ７、Ｂ８は、はんだ接合部の強度の評価がＢであった。
　また、Ｇｅの含有量が０．０１５質量％超である、試験例Ｂ１０は、はんだ接合部の強度の評価がＢであった。
　以上示したように、第４実施形態及び第５実施形態のはんだ合金は、以下の効果を奏する。
　前記はんだ合金は、接合界面における金属間化合物層の厚さを薄くすることができる。
　また、前記はんだ合金は、微細なＡｇ３Ｓｎを十分に析出させることができ、かつ、粗大なＡｇ３Ｓｎの析出量を低減させることができる。
　また、第５実施形態のはんだ合金は、合金の変色を抑制することができる。
　また、第５実施形態のはんだ合金は、はんだ付け後の接合部の強度を高めることができる。
　前記はんだ合金は、濡れ性を向上することができる。
　また、上記で調製したはんだ合金粉末を用いて、上記の「（１）固相線温度と液相線温度の測定」の手順に従って、固相線温度と液相線温度を測定した。また、上記で調製したはんだ合金粉末を用いて、「（２）引張強度、伸びの測定」に記載の手順に従って、引張強度を測定した。測定結果を表３～４に示した。
　試験例Ａ１～Ａ１５は、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本発明によれば、融点が２３０℃近傍であり、引張強度が５０ＭＰａ以上である、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手を提供することができる。このはんだ合金、はんだボール、及びはんだ継手はＱＦＰに好適に用いることができる。

Claims (43)

  1. 　Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．１～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～９．０質量％、Ｎｉ：０．００５～０．３質量％、Ｇｅ：０．００１～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  2. 　前記合金組成は、Ａｇ：１．０～３．５質量％である、請求項１に記載のはんだ合金。
  3. 　前記合金組成は、Ａｇ：２．０～３．５質量％である、請求項１又は２に記載のはんだ合金。
  4. 　前記合金組成は、Ａｇ：３．０～３．５質量％である、請求項１～３のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  5. 　前記合金組成は、Ｃｕ：０．５～０．８５質量％である、請求項１～４のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  6. 　前記合金組成は、Ｃｕ：０．７～０．８質量％である、請求項１～５のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  7. 　前記合金組成は、Ｃｕ：０．７５～０．８質量％である、請求項１～６のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  8. 　前記合金組成は、Ｂｉ：０．２～５．０質量％である、請求項１～７のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  9. 　前記合金組成は、Ｂｉ：０．５～４．０質量％である、請求項１～８のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  10. 　前記合金組成は、Ｂｉ：１．０～３．０質量％である、請求項１～９のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  11. 　前記合金組成は、Ｎｉ：０．０２～０．０９質量％である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  12. 　前記合金組成は、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％である、請求項１～１１のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  13. 　前記合金組成は、Ｎｉ：０．０４～０．０６質量％である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  14. 　前記合金組成は、Ｇｅ：０．００２～０．０１２質量％である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  15. 　前記合金組成は、Ｇｅ：０．００３～０．０１質量％である、請求項１～１４のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  16. 　前記合金組成は、Ｇｅ：０．００３～０．００９質量％である、請求項１～１５のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  17. 　更に、前記合金組成は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たす、請求項１～１６のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  18. 　更に、前記合金組成は、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％を含有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  19. 　前記合金組成は、Ｃｏ：０．００２～０．０１５質量％である、請求項１８に記載のはんだ合金。
  20. 　前記合金組成は、Ｃｏ：０．００４～０．０１２質量％である、請求項１８又は１９に記載のはんだ合金。
  21. 　前記合金組成は、Ｃｏ：０．００６～０．００９質量％である、請求項１８～２０のいずれか一項に記載のはんだ合金。
  22. 　更に、前記合金組成は、１＜Ａｇ／Ｂｉを満たす、請求項１～１７のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  23. 　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：１．０～２．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  24. 　Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  25. 　Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：１．８質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％である、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  26. 　更に、前記合金組成は、１．２≦Ａｇ／Ｂｉ≦３．０を満たす、請求項１～１７、２２～２５のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  27. 　更に、前記合金組成は、Ａｇ／Ｂｉ≦１を満たす、請求項１～１７のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  28. 　Ａｇ：２．０質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：３．０～５．０質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  29. 　Ａｇ：１．０～３．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：４．０質量％、Ｎｉ：０．０４～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  30. 　更に、前記合金組成は、０．３≦Ａｇ／Ｂｉ≦０．７を満たす、請求項１～１７、２７～２９のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  31. 　Ａｇ：３．５質量％、Ｃｕ：０．８質量％、Ｂｉ：０．３～０．７質量％、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００８質量％、Ｃｏ：０．００８質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  32. 　Ａｇ：３．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～０．９質量％、Ｂｉ：０．５質量％、Ｎｉ：０．０３～０．０８質量％、Ｇｅ：０．００６～０．００９質量％、Ｃｏ：０．００４～０．０１２質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  33. 　前記合金組成は、Ｂｉ：０．３～１．０質量％であり、
    　更に、５≦Ａｇ／Ｂｉ≦１５を満たす、請求項１８～２１、３１～３２のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  34. 　Ａｇ：１．０～４．０質量％、Ｃｕ：０．７～１．０質量％、Ｂｉ：０．１～７．０質量％、Ｎｉ：０．０４０～０．０９５質量％、Ｇｅ：０．００７～０．０１５質量％、及び、残部がＳｎからなる合金組成を有する、鉛フリーかつアンチモンフリーのはんだ合金。
  35. 　更に、前記合金組成は、Ｃｏ：０．００１～０．１質量％を含有する、請求項３４に記載のはんだ合金。
  36. 　更に、０．００７＜Ｎｉ／（Ａｇ＋Ｂｉ）＜０．０１７を満たす、請求項３４又は３５に記載のはんだ合金。
    　Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  37. 　更に、４６＜（Ｃｕ／Ｎｉ）×（Ａｇ＋Ｂｉ）＜１２０を満たす、請求項３４～３６のいずれか一項に記載のはんだ合金。
    　Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ及びＢｉは各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
  38. 　請求項１～３７のいずれか一項に記載のはんだ合金からなるはんだボール。
  39. 　平均粒径が１～１０００μｍである、請求項３８に記載のはんだボール。
  40. 　真球度が０．９５以上である、請求項３８又は３９に記載のはんだボール。
  41. 　真球度が０．９９以上である、請求項３８～４０のいずれか一項に記載のはんだボール。
  42. 　請求項３８～４１のいずれか一項に記載のはんだボールを用いて形成されたＢａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ。
  43. 　請求項１～３７のいずれか一項に記載のはんだ合金を用いてなるはんだ継手。
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