JP6349615B1 - はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 - Google Patents
はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6349615B1 JP6349615B1 JP2017193467A JP2017193467A JP6349615B1 JP 6349615 B1 JP6349615 B1 JP 6349615B1 JP 2017193467 A JP2017193467 A JP 2017193467A JP 2017193467 A JP2017193467 A JP 2017193467A JP 6349615 B1 JP6349615 B1 JP 6349615B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- mass
- alloy
- content
- solder joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
- C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/42—Printed circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】
はんだ合金は、はんだ付けに用いられ、化学組成が、質量%で、Ag:2.0〜4.0%、Cu:0.6〜1.0%、Sb:2.0〜5.0%、In:1.1〜3.5%、Ni:0〜0.20%、Co:0〜0.2%、Ge:0〜0.05%、並びに、残部:Sn及び不純物である。
【選択図】なし
Description
本実施形態に係るはんだ合金は、はんだ付けに用いられ、化学組成が、質量%で、Ag:2.0〜4.0%、Cu:0.6〜1.0%、Sb:2.0〜5.0%、In:1.1〜3.5%、Ni:0〜0.20%、Co:0〜0.20%、Ge:0〜0.05%、並びに、残部:Sn及び不純物である。はんだ合金の形態としては、例えば、棒はんだ、はんだワイヤ、はんだ粉末、はんだ箔、成型はんだ等が挙げられる。
本実施形態に係るはんだ接合材料は、上述のはんだ合金とフラックスとを含有する。前記はんだ接合材料とは、はんだ合金にフラックス等を混ぜてはんだ付けしやすくした材料である。前記はんだ接合材料は、上述のはんだ合金の粉末とフラックスとを含有するはんだペーストであってもよいし、上述のはんだ合金を用いたはんだワイヤの芯にフラックスを入れたやに入りはんだであってもよい。
本実施形態に係る電子回路基板は、本実施形態に係るはんだ接合材料を用いてはんだ付けされたものである。
表1及び表2に示す化学組成を有する各はんだ合金インゴットを作製し、圧延機により所定の厚さの箔に圧延することにより、実施例1〜14及び比較例1〜17のはんだ箔を作製した。
厚さ1.6mmのガラスエポキシ基板(FR−4,Cu−OSP)上に、実施例1〜14及び比較例1〜17の各はんだ箔(長さ3.2mm×幅1.6mm×厚さ80μm;以下、はんだプリフォームと記す)にフラックスを塗布したもの及びチップ抵抗(幅6.3mm×奥行3.0mm×高さ0.5mm)をリフロー法によって4チップ実装することにより、実施例1〜14及び比較例1〜17の各試験基板を作製した。リフローは、窒素をフローすることにより酸素濃度を1000ppmに制御した雰囲気下で、ピーク温度が240℃、ピーク保持時間が20秒の条件で行った。その後、各試験基板をヒートサイクル試験機(エスペック株式会社製、TSA−73EL)に投入し、−30℃で20分間保持した後、120℃で20分間保持する冷熱サイクルを2000サイクル行った。その後、ヒートサイクル試験機から取り出した各試験基板を、該試験基板の上面に垂直な方向にチップ部品の中央部で切断し、機械式の精密研磨を行った。そして、その断面におけるはんだ組織を光学顕微鏡(株式会社ハイロックス社製、KH−8700)を用いて350倍で観察した。各試験基板で各チップに接合されているはんだ組織中に進展しているクラックの全長を測定し、全4チップにおける平均値を算出した後、下記基準に基づき耐久性の評価を行った。結果を表1及び2に示す。なお、下記基準において、A〜Cに該当する試験基板については耐久性が良好、D及びEに該当する試験基板については耐久性が劣ると判断した。
A:クラック全長の平均値が100μm未満。
B:クラック全長の平均値が100μm以上150μm未満。
C:クラック全長の平均値が150μm以上200μm未満。
D:クラック全長の平均値が200μm以上300μm未満。
E:クラック全長の平均値が300μm以上、又は、はんだ組織を横切るクラック(貫通クラック)が発生。
ガラスエポキシ基板(FR−4,Cu−OSP)に形成されたスルーホールにL字型ヘッダーピン(ピン数:20ピン、ピン径:0.64mm、ピッチ:2.54mm)と、フラックスを塗布した実施例1〜14及び比較例1〜17の各はんだプリフォーム(幅7mm×長さ56mm×厚さ100μm)を挿入し、リフロー法にてスルーホール接合を行うことにより、実施例1〜14及び比較例1〜17の各試験基板を作製した。リフローは、ピーク温度:240℃、ピーク温度での保持時間:20秒の条件で行った。その後、150倍の光学顕微鏡(株式会社ハイロックス社製、KH−8700)を用いて、各試験基板のはんだフィレットと基板ランドとの間におけるリフトオフの有無を外観で観察した。結果を表1及び2に示す。
はんだ付け性の評価は、冷熱サイクル後の耐久性評価に用いた実施例1〜14及び比較例1〜17の各試験基板を用いて行った。そして、各試験基板のチップ抵抗の電極部における基板と平行な上面において、はんだの濡れ広がった面積率を算出することにより、はんだ付け性を評価した。なお、全4チップのはんだの濡れ広がった面積率の平均値が80%以上である試験基板を良好、前記面積率の平均値が80%未満である試験基板を不良であると判断し、結果を表1及び表2に示す。
Claims (3)
- はんだ付けに用いられるはんだ合金であって、
化学組成が、質量%で、
Ag:2.0〜4.0%、
Cu:0.6〜1.0%、
Sb:2.0〜5.0%、
In:1.1〜3.5%、
Co:0.01〜0.20%、
Ge:0.001〜0.03%、並びに、
残部:Sn及び不純物
であり、
Biを含まない、はんだ合金。 - 請求項1に記載のはんだ合金とフラックスとを含有する、はんだ接合材料。
- 基板と、該基板に形成されたスルーホールに挿入された接合部品とが、請求項2に記載のはんだ接合材料を用いて接合された、電子回路基板。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017193467A JP6349615B1 (ja) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 |
| KR1020197025799A KR102242388B1 (ko) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | 땜납 합금, 땜납 접합 재료 및 전자회로 기판 |
| CN201880018424.7A CN110430967A (zh) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | 软钎料合金、钎焊接合材料和电子电路基板 |
| PL18864183.1T PL3590652T3 (pl) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | Stop lutowniczy, materiał złącza lutowniczego i podłoże obwodu elektronicznego |
| US16/608,917 US11607752B2 (en) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | Solder alloy, solder joint material, and electronic circuit board |
| EP18864183.1A EP3590652B1 (en) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | Solder alloy, solder junction material, and electronic circuit substrate |
| PCT/JP2018/035932 WO2019069788A1 (ja) | 2017-10-03 | 2018-09-27 | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017193467A JP6349615B1 (ja) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018039658A Division JP6427752B1 (ja) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6349615B1 true JP6349615B1 (ja) | 2018-07-04 |
| JP2019063830A JP2019063830A (ja) | 2019-04-25 |
Family
ID=62779776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017193467A Active JP6349615B1 (ja) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11607752B2 (ja) |
| EP (1) | EP3590652B1 (ja) |
| JP (1) | JP6349615B1 (ja) |
| KR (1) | KR102242388B1 (ja) |
| CN (1) | CN110430967A (ja) |
| PL (1) | PL3590652T3 (ja) |
| WO (1) | WO2019069788A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114245765A (zh) * | 2019-08-09 | 2022-03-25 | 千住金属工业株式会社 | 无铅且无锑的软钎料合金、焊料球、球栅阵列和钎焊接头 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220395936A1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | Indium Corporation | High reliability lead-free solder pastes with mixed solder alloy powders |
| JP7161134B1 (ja) * | 2021-09-30 | 2022-10-26 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金、はんだボール、はんだプリフォーム、はんだペースト及びはんだ継手 |
| JP7161133B1 (ja) | 2021-09-30 | 2022-10-26 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金、はんだボール、はんだプリフォーム、はんだペースト及びはんだ継手 |
| JP7161140B1 (ja) * | 2022-07-22 | 2022-10-26 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金、はんだボール、はんだペーストおよびはんだ継手 |
| JP7578897B1 (ja) * | 2024-02-04 | 2024-11-07 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金、はんだペースト、はんだボール、はんだプリフォーム、はんだ継手、車載電子回路、ecu電子回路、車載電子回路装置、およびecu電子回路装置 |
| CN117900691A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-19 | 云南锡业新材料有限公司 | 一种低熔点高强度焊料合金、光伏焊料及其制备方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4242364A (en) | 1978-12-19 | 1980-12-30 | R.G.B. Laboratories, Inc. | Dry powdered non-dairy food composition containing liquid fat |
| US4670217A (en) * | 1985-07-26 | 1987-06-02 | J. W. Harris Company | Solder composition |
| US5837191A (en) * | 1996-10-22 | 1998-11-17 | Johnson Manufacturing Company | Lead-free solder |
| CN1242869C (zh) * | 2001-07-25 | 2006-02-22 | 邓和升 | 无铅焊料 |
| US7029542B2 (en) * | 2002-07-09 | 2006-04-18 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder alloy |
| WO2014013632A1 (ja) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | ハリマ化成株式会社 | はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板 |
| JP2014057974A (ja) | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Senju Metal Ind Co Ltd | はんだ合金 |
| US10076808B2 (en) | 2013-08-05 | 2018-09-18 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder alloy |
| WO2016012754A2 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Alpha Metals, Inc. | Low temperature high reliability alloy for solder hierarchy |
| JP6200534B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2017-09-20 | 株式会社タムラ製作所 | 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置 |
| US20160279741A1 (en) | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Tamura Corporation | Lead-free solder alloy, electronic circuit board, and electronic control device |
| MY205097A (en) * | 2015-05-05 | 2024-10-01 | Indium Corp | High reliability lead-free solder alloys for harsh environment electronics applications |
| CA2992401C (en) | 2015-07-24 | 2023-09-26 | Harima Chemicals, Incorporated | Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board |
| JP6892568B2 (ja) * | 2015-12-21 | 2021-06-23 | ニホンハンダ株式会社 | 表面性に優れたSnを主成分とするはんだ合金の選別方法 |
| JP6275178B2 (ja) * | 2016-03-22 | 2018-02-07 | 株式会社タムラ製作所 | 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置 |
| JP6828880B2 (ja) | 2016-10-06 | 2021-02-10 | 株式会社弘輝 | はんだペースト、はんだ合金粉 |
| JP6230737B1 (ja) | 2017-03-10 | 2017-11-15 | 株式会社タムラ製作所 | 鉛フリーはんだ合金、ソルダペースト及び電子回路基板 |
| JP6275305B2 (ja) * | 2017-04-03 | 2018-02-07 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ接合体の形成方法、並びに当該形成方法により形成されたはんだ接合体を有する電子回路基板および電子制御装置 |
-
2017
- 2017-10-03 JP JP2017193467A patent/JP6349615B1/ja active Active
-
2018
- 2018-09-27 EP EP18864183.1A patent/EP3590652B1/en active Active
- 2018-09-27 WO PCT/JP2018/035932 patent/WO2019069788A1/ja not_active Ceased
- 2018-09-27 PL PL18864183.1T patent/PL3590652T3/pl unknown
- 2018-09-27 US US16/608,917 patent/US11607752B2/en active Active
- 2018-09-27 CN CN201880018424.7A patent/CN110430967A/zh active Pending
- 2018-09-27 KR KR1020197025799A patent/KR102242388B1/ko active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114245765A (zh) * | 2019-08-09 | 2022-03-25 | 千住金属工业株式会社 | 无铅且无锑的软钎料合金、焊料球、球栅阵列和钎焊接头 |
| CN114245765B (zh) * | 2019-08-09 | 2022-07-08 | 千住金属工业株式会社 | 无铅且无锑的软钎料合金、焊料球、球栅阵列和钎焊接头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210114146A1 (en) | 2021-04-22 |
| EP3590652A1 (en) | 2020-01-08 |
| EP3590652B1 (en) | 2023-12-20 |
| CN110430967A (zh) | 2019-11-08 |
| EP3590652C0 (en) | 2023-12-20 |
| US11607752B2 (en) | 2023-03-21 |
| KR20190113903A (ko) | 2019-10-08 |
| KR102242388B1 (ko) | 2021-04-19 |
| JP2019063830A (ja) | 2019-04-25 |
| PL3590652T3 (pl) | 2024-05-06 |
| EP3590652A4 (en) | 2020-03-11 |
| WO2019069788A1 (ja) | 2019-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6349615B1 (ja) | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 | |
| JP5349703B1 (ja) | はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板 | |
| JP4787384B1 (ja) | 低銀はんだ合金およびはんだペースト組成物 | |
| KR102566561B1 (ko) | 땜납 합금, 솔더 페이스트 및 전자 회로 기판 | |
| JP6145164B2 (ja) | 鉛フリーはんだ、鉛フリーはんだボール、この鉛フリーはんだを使用したはんだ継手およびこのはんだ継手を有する半導体回路 | |
| CN111745321A (zh) | 软钎料合金、焊料球、软钎料预成型坯、焊膏和钎焊接头 | |
| WO2015198497A1 (ja) | はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板 | |
| WO2013132942A1 (ja) | 接合方法、接合構造体およびその製造方法 | |
| EP3509785A1 (en) | Lead-free solder alloy comprising sn, bi and at least one of mn, sb, cu and its use for soldering an electronic component to a substrate | |
| JP4453612B2 (ja) | 無鉛はんだ合金 | |
| CN113677477B (zh) | 焊料合金、焊膏、预成型焊料、焊料球、线状焊料、带芯焊料、焊接接头、电子电路基板和多层电子电路基板 | |
| JP3991788B2 (ja) | はんだおよびそれを用いた実装品 | |
| JP3782743B2 (ja) | ハンダ用組成物、ハンダ付け方法および電子部品 | |
| JP6427752B1 (ja) | はんだ合金、はんだ接合材料及び電子回路基板 | |
| KR102150263B1 (ko) | 무연솔더 페이스트 | |
| JPH0422595A (ja) | クリームはんだ | |
| KR20220091404A (ko) | 무연 솔더 합금, 그를 포함하는 솔더 페이스트, 및 그를 포함하는 반도체 부품 | |
| KR102583568B1 (ko) | 땜납 합금, 땜납 볼 및 땜납 조인트 | |
| JP4673860B2 (ja) | Pb・Sbフリーはんだ合金、プリント配線基板および電子機器製品 | |
| WO2009150759A1 (ja) | はんだ接合方法及びはんだ継手 | |
| JP2006000925A (ja) | 無鉛はんだ合金およびその製造方法 | |
| HK40060128B (en) | Soldering alloy, soldering paste, preform solder, soldering ball, wire solder, resin flux cored solder, solder joint, electronic circuit board, and multilayer electronic circuit board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180420 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180518 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6349615 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |