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TWI558491B - Solder alloy, solder paste and electronic circuit substrate - Google Patents

Solder alloy, solder paste and electronic circuit substrate Download PDF

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TWI558491B
TWI558491B TW103133722A TW103133722A TWI558491B TW I558491 B TWI558491 B TW I558491B TW 103133722 A TW103133722 A TW 103133722A TW 103133722 A TW103133722 A TW 103133722A TW I558491 B TWI558491 B TW I558491B
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solder alloy
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solder
ratio
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TW103133722A
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池田一輝
井上高輔
市川和也
竹本正
Original Assignee
播磨化成股份有限公司
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Description

焊錫合金、焊料糊及電子電路基板
本發明係關於一種焊錫合金、焊料糊及電子電路基板，詳細而言，係關於一種焊錫合金、含有該焊錫合金之焊料糊、進而使用該焊料糊而獲得之電子電路基板。
一般而言，電氣、電子機器等之金屬接合採用使用有焊料糊之焊接，此種焊料糊習知使用含有鉛之焊錫合金。
然而，近年來，就環境負荷之觀點而言，要求抑制鉛之使用，因此，推進不含鉛之焊錫合金(無鉛焊錫合金)之開發。
作為此種無鉛焊錫合金，例如熟知有錫-銅系合金、錫-銀-銅系合金、錫-銀-銦-鉍系合金、錫-鉍系合金、錫-鋅系合金等，尤其是錫-銀-銅系合金、錫-銀-銦-鉍系合金等被廣泛地使用。
作為無鉛焊錫合金，更具體而言，提出有一種Sn系焊錫合金，其以0.5~5重量%之比例含有Ag，以0.5~20重量%之比例含有In，以0.1~3重量%之比例含有Bi，進而以3重量%以下之比例含有選自由Sb、Zn、Ni、Ga、Ge及Cu所組成之群中之至少1種，剩餘部分為Sn(參照專利文獻1)。
又，作為無鉛焊錫合金，除上述以外，例如提出有一種焊錫材料，其以1.0~4.0重量%之比例含有Ag，以4.0~6.0重量%之比例含有In，以0.1~1.0重量%之比例含有Bi，進而以1重量%以下 之比例含有選自由Cu、Ni、Co、Fe及Sb所組成之群中之1種以上之元素，剩餘部分為Sn(參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2004-188453號公報
專利文獻2：國際公開第2010/122764號說明書
另一方面，藉由此種焊錫合金所焊接之零件有於汽車之發動機室等相對嚴峻之溫度循環條件(例如-40~150℃間之溫度循環等)下使用之情況。
因此，作為焊錫合金，要求即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，耐久性(尤其是耐冷熱疲勞性)亦優異。又，於焊接中，有不僅使用尺寸相對較小之電子零件(例如1005尺寸(1.0mm×0.5mm)之晶片零件)，亦使用尺寸相對較大之電子零件(例如1608尺寸(1.6mm×0.8mm)之晶片零件、3216尺寸(3.2mm×1.6mm)之晶片零件等)之情況。
因此，要求即便於相對嚴峻之溫度循環條件下，亦不論尺寸之大小，可良好地焊接電子零件之焊錫合金。
關於該方面，若使用專利文獻1及專利文獻2中記載之焊錫合金，焊接尺寸相對較大之電子零件，並使所獲得之零件暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下，則有例如因相變而焊錫合金變形，於相互鄰接之焊錫合金間產生短路之情況，或例如於焊錫合金產生龜裂之 情況，進而，有於電子零件產生損傷之情況。
本發明之目的在於提供一種即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷的焊錫合金，含有該焊錫合金之焊料糊，進而使用該焊料糊而獲得之電子電路基板。
本發明之一觀點之焊錫合金係實質上包含錫、銀、銦、鉍及銻者，其特徵在於：相對於上述焊錫合金之總量，上述銀之含有比例為2.8質量%以上且4質量%以下，上述銦之含有比例為6.2質量%以上且9.0質量%以下，上述鉍之含有比例為0.7質量%以上且5.0質量%以下，上述銻之含有比例為0.3質量%以上且5.0質量%以下，上述錫之含有比例為剩餘部分之比例，且下述判別式(1)之A之值為4.36以下。
A=0.87×[In含有比例(質量%)]-0.41×[Ag含有比例(質量%)]-0.82×[Sb含有比例(質量%)]…(1)
又，於上述焊錫合金中，上述鉍之含有比例較佳為1.0質量%以上且3.0質量%以下。
又，於上述焊錫合金中，上述銻之含有比例較佳為1.0質量%以上且3.0質量%以下。
又，上述焊錫合金較佳為進而含有選自由銅、鎳、鈷、鎵、鍺及磷所組成之群中之至少1種元素，相對於焊錫合金之總量，上述元素之含有比例超過0質量%且為1質量%以下。
又，本發明之另一觀點之焊料糊之特徵在於：含有包含 上述焊錫合金之焊錫粉末、及助焊劑。
又，本發明之又一觀點之電子電路基板之特徵在於：具備利用上述焊料糊所得之焊接部。
本發明之一觀點之焊錫合金係於實質上包含既定量之錫、銀、銦、鉍及銻之焊錫合金中，以使上述判別式(1)之A之值成為既定之值之方式設計。
因此，根據本發明之一觀點之焊錫合金，即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
而且，本發明之另一觀點之焊料糊含有上述焊錫合金，因此即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
又，本發明之又一觀點之電子電路基板於焊接中使用上述焊料糊，因此即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
本發明之一觀點之焊錫合金係錫-銀-銦-鉍系焊錫合金，且作為必需成分，含有錫(Sn)、銀(Ag)、銦(In)、鉍(Bi)及銻(Sb)。 換言之，焊錫合金實質上包含錫、銀、銦、鉍及銻。再者，於本說明書中，所謂實質上，意指容許以上述各元素為必需成分，又，以下述比例含有下述任意成分。
於此種焊錫合金中，錫之含有比例為下述各成分之剩餘之比例，根據各成分之調配量而適當地設定。
銀之含有比例相對於焊錫合金之總量，為2.8質量%以上，較佳為3.0質量%以上，且為4質量%以下，較佳為3.8質量%以下。
若銀之含有比例為上述範圍，則即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
另一方面，於銀之含有比例未滿上述下限之情形下，暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差。又，於銀之含有比例超過上述上限之情形下，亦有暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差，進而，產生所焊接之電子零件等之破損之情況。
銦之含有比例相對於焊錫合金之總量，為6.2質量%以上，較佳為6.5質量%以上，且為9.0質量%以下，較佳為8.0質量%以下。
若銦之含有比例為上述範圍，則即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之 電子零件等之損傷。
具體而言，由於該焊錫合金包含錫及銀，故而通常於其中存在Ag3Sn(錫化三銀)組織。此種Ag3Sn組織有因溫度反覆上升或下降而凝集，引起龜裂之情況。
相對於此，於在焊錫合金中以上述比例含有銦之情形下，藉由銦與銀形成化合物，而抑制Ag3Sn之凝集，因此可實現耐久性之提高。
進而，藉由此種焊錫合金所焊接之零件(電路基板等)因反覆暴露於加溫狀態及冷卻狀態，而有產生破損之可能性，但若於焊錫合金中以上述比例含有銦，則可良好地抑制零件之破壞。
再者，上述機制係由本發明者等人推測出，因此，本發明並不限定於上述機制。
另一方面，於銦之含有比例未滿上述下限之情形下，暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差，進而，產生所焊接之電子零件等之破損。又，於銦之含有比例超過上述上限之情形下，亦有暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差，進而，產生所焊接之電子零件等之破損之情況。
鉍之含有比例相對於焊錫合金之總量，為0.7質量%以上，較佳為1.0質量%以上，且為5.0質量%以下，較佳為3.0質量%以下。
若鉍之含有比例為上述範圍，則即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之 電子零件等之損傷。
另一方面，於鉍之含有比例未滿上述下限之情形下，暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差。又，於鉍之含有比例超過上述上限之情形下，有暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差之情況，進而，產生所焊接之電子零件等之破損。
銻之含有比例相對於焊錫合金之總量，為0.3質量%以上，較佳為1.0質量%以上，且為5.0質量%以下，較佳為3.0質量%以下。
若銻之含有比例為上述範圍，則即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
另一方面，於銻之含有比例未滿上述下限之情形下，有焊錫合金相變之情況，故而有產生短路之虞，又，暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差。又，於銻之含有比例超過上述上限之情形下，有暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之對尺寸相對較大之電子零件之耐久性較差之情況，又，產生所焊接之電子零件等之破損。
又，上述焊錫合金可進而含有銅(Cu)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、磷(P)等作為任意成分。
於含有銅作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若銅之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
於含有鎳作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若鎳之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
於含有鈷作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若鈷之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
於含有鎵作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若鎵之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
於含有鍺作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若鍺之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
於含有磷作為任意成分之情形下，其含有比例相對於焊錫合金之總量，例如超過0質量%，例如為1.0質量%以下。
若磷之含有比例為上述範圍，則可維持本發明之優異之效果。
該等任意成分可單獨使用或併用2種以上。
於含有上述元素作為任意成分之情形下，其含有比例(於 併用2種以上時為該等之總量)係以相對於焊錫合金之總量成為例如超過0質量%且例如為1.0質量%以下之方式進行調整。
若任意成分之含有比例之總量為上述範圍，則可維持本 發明之優異之效果。
而且，於此種焊錫合金中，銦之含有比例、銀之含有比例、及銻之含有比例，係以使下述判別式(1)之A之值成為下述既定值之方式進行調整。
A=0.87×[In含有比例(質量%)]-0.41×[Ag含有比例(質量%)]-0.82×[Sb含有比例(質量%)]…(1)
於上述判別式(1)中，所謂In含有比例，係銦相對於焊錫合金之總量之含有比例(質量%)，又，所謂Ag含有比例，係銀相對於焊錫合金之總量之含有比例(質量%)，進而，所謂Sb含有比例，係銻相對於焊錫合金之總量之含有比例(質量%)。
作為上述判別式(1)之A之值，可列舉4.36以下，較佳為未滿4.20。
若上述判別式(1)之A之值為上述上限以下，則即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
另一方面，於上述判別式(1)之A之值超過上述上限之情形下，有暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下時之耐久性(尤其是用於尺寸相對較大之電子零件時之耐久性)較差之情況，或產生所焊接之電子零件等之破損之情況，進而，因相變而產生短路。
而且，此種焊錫合金可藉由利用使上述各金屬成分於熔 融爐中熔融並均勻化等公知之方法合金化而獲得。
再者，用於製造焊錫合金之上述各金屬成分可於不阻礙本發明之優異之效果之範圍內，含有微量之雜質(不可避免之雜質)。
作為雜質，例如可列舉鋁(Al)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、金(Au)等。
而且，藉由此種方式獲得之焊錫合金之利用示差掃描熱量測定(DSC，Differential Scanning Calorimetry)法(測定條件：升溫速度0.5℃/分鐘)所測定之熔點例如為190℃以上，較佳為200℃以上，例如為250℃以下，較佳為240℃以下。
若焊錫合金之熔點為上述範圍，則於用於焊料糊之情形時，可簡易且作業性良好地進行金屬接合。
而且，上述焊錫合金係於實質上包含既定量之錫、銀、銦、鉍及銻之焊錫合金中，以使上述判別式(1)之A之值成為既定值之方式設計。
因此，根據上述焊錫合金，即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
因此，此種焊錫合金較佳為含有於焊料糊(焊料糊接合材料)中。
具體而言，本發明之另一觀點之焊料糊含有上述焊錫合金、及助焊劑。
於焊料糊中，焊錫合金較佳為以粉末之形式含有。
作為粉末形狀，並無特別限制，可列舉例如實質上圓球 狀、例如扁平之塊狀、例如針狀等，又，亦可為不定形。粉末形狀根據焊料糊所要求之性能(例如觸變性、黏度等)而適當地設定。
焊錫合金之粉末之平均粒徑(球狀之情形)、或平均長度方向長度(非球狀之情形)於使用根據雷射繞射法之粒徑、粒度分佈測定裝置之測定中，例如為5μm以上，較佳為15μm以上，例如為100μm以下，較佳為50μm以下。
作為助焊劑，並無特別限制，可使用公知之焊錫助焊劑。
具體而言，助焊劑例如以基底樹脂(松香、丙烯酸系樹脂等)、活性劑(例如乙基胺、丙基胺等胺之氫鹵酸鹽，例如乳酸、檸檬酸、苯甲酸等有機羧酸等)、觸變劑(氫化蓖麻油、蜂蠟、巴西棕櫚蠟等)等為主成分，又，於使助焊劑成為液狀而使用之情形下，可進而含有有機溶劑。
而且，焊料糊可藉由利用公知之方法混合包含上述焊錫合金之粉末、及上述助焊劑而獲得。
焊錫合金與助焊劑之調配比例以焊錫合金：助焊劑(質量比)計，例如為70：30~90：10。
而且，由於上述焊料糊含有上述焊錫合金，故而即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
又，本發明包含具備利用上述焊料糊所得之焊接部之電子電路基板。
即，上述焊料糊例如可較佳地用於電氣、電子機器等之電子電路基板之電極與電子零件之焊接(金屬接合)。
作為電子零件，並無特別限制，例如可列舉晶片零件(積體電路(IC，Integrated Circuit)晶片等)、電阻器、二極體、電容器、電晶體等公知之電子零件。
作為電子零件之尺寸，例如於電子零件為俯視大致矩形之情形等，一邊之長度例如為0.2mm以上，例如為6.4mm以下。
又，另一邊之長度例如為0.1mm以上，例如為3.2mm以下。
又，厚度例如為0.05mm以上，例如為3.0mm以下。
又，一邊之長度與另一邊之長度之乘積(俯視面積)例如為0.02mm2以上，例如為21mm2以下。
再者，一邊之長度與另一邊之長度之乘積(俯視面積)為0.5mm2以下之電子零件被用作尺寸相對較小之電子零件，具體而言，例如可列舉1005尺寸(1.0mm×0.5mm)之電子零件等。
又，一邊之長度與另一邊之長度之乘積(俯視面積)超過0.5mm2之電子零件被用作尺寸相對較大之電子零件，具體而言，例如可列舉1608尺寸(1.6mm×0.8mm)之電子零件、3216尺寸(3.2mm×1.6mm)之電子零件等。
而且，此種電子電路基板於焊接中使用上述焊料糊，因此其焊接部即便於暴露於相對嚴峻之溫度循環條件下之情形，亦可抑制由相變所引起之短路，且不論所焊接之電子零件之大小，具有優異之耐久性，進而，可抑制所焊接之電子零件等之損傷。
再者，上述焊錫合金之使用方法並不限定於上述焊料糊，例如亦可用於流脂空心焊接材料之製造。具體而言，例如亦可藉由公知之方法(例如擠出成形等)，以上述助焊劑為芯，將上述焊錫合金 成形為線狀，藉此獲得流脂空心焊接材料。
而且，此種流脂空心焊接材料亦與焊料糊相同，例如可較佳地用於電氣、電子機器等之電子電路基板之焊接(金屬接合)。
[實施例]
繼而，基於實施例及比較例說明本發明，但本發明並不限定於下述實施例。以下所示之實施例之數值可替換為實施形態中記載之數值(即，上限值或下限值)。
[實施例1~46及比較例1~44] ‧焊錫合金之製備
以表1~2中記載之調配比例分別混合表1~2中記載之各金屬之粉末，並利用熔解爐使所獲得之金屬混合物熔解及均勻化，而製備焊錫合金。
再者，於各實施例中，以使下述判別式(1)之A之值成為4.36以下之方式進行調整。
A=0.87×[In含有比例(質量%)]-0.41×[Ag含有比例(質量%)]-0.82×[Sb含有比例(質量%)]…(1)
又，各實施例及各比較例之調配配方中之錫(Sn)之調配比例，係減去表1~2中記載之各金屬(錫(Sn)、銀(Ag)、銦(In)、鉍(Bi)、銻(Sb)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、磷(P))之調配比例(質量%)而得之剩餘部分。
實施例1之焊錫合金係以表1所示之比例調配Ag、In、Bi及Sb之各金屬，並將剩餘部分設為Sn者。
實施例2~3係針對實施例1之配方，增加Ag之調配比 例之配方之例，實施例4係針對實施例3之配方，增加In之含有比例之配方之例。
實施例5~7係針對實施例1~3之配方，增加Sb之調配比例之配方之例，實施例8~10係針對實施例5~7之配方，增加In之調配比例之配方之例，實施例11~12係針對實施例9~10之配方，進而增加In之調配比例之配方之例。
實施例13~15係針對實施例5~7之配方，進而增加Sb之調配比例之配方之例，實施例16~24係針對實施例13~15之配方，增加In之調配比例之配方之例。
實施例25~30係針對實施例9之配方，以表1所示之比例添加Cu、Ni、Co、Ga、Ge及P中之任1種之配方之例，實施例31係以表1所示之比例添加Cu、Ni、Co、Ga、Ge及P之全部之配方之例。
實施例32及36係針對實施例9之配方，增減Sb之調配比例之配方之例。
實施例33~35係針對實施例9之配方，增減Bi之調配比例之配方之例。
實施例37係針對實施例1之配方，增加Bi之調配比例之配方之例。
實施例38係針對實施例1之配方，增加Sb之調配比例之配方之例。
實施例39係針對實施例3之配方，增加Bi之調配比例之配方之例。
實施例40係針對實施例3之配方，增加Sb之調配比例 之配方之例。
實施例41係針對實施例38之配方，增加In之調配比例之配方之例。
實施例42係針對實施例38之配方，增加Bi之調配比例之配方之例。
實施例43係針對實施例40之配方，增加In之調配比例之配方之例。
實施例44係針對實施例40之配方，增加Bi之調配比例之配方之例。
實施例45係針對實施例38之配方，增加In之調配比例及Bi之調配比例之配方之例。
實施例46係針對實施例40之配方，增加In之調配比例及Bi之調配比例之配方之例。
比較例1~2係針對實施例45~46之配方，減少Sb之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過上述既定值之方式進行調整之配方之例。
比較例3~6係針對實施例1之配方，減少Ag、In、Bi及Sb中之任1種之調配比例，使之不充分之配方之例。
比較例7~10係針對實施例46之配方，增加Ag、In、Bi及Sb中之任1種之調配比例，使之過量之配方之例。
比較例11~18係針對實施例9之配方，增減Ag、In、Bi及Sb中之任1種之調配比例，使之不充分或過量之配方之例。
比較例19係針對實施例5之配方，增加In之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例20係針對實施例5之配方，增加In之調配比例及Bi之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例21係針對實施例7之配方，增加In之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例22係針對實施例7之配方，增加In之調配比例及Bi之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例23係針對實施例23之配方，減少Sb之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例24係針對實施例23之配方，減少Sb之調配比例，又，增加Bi之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例25~32係針對實施例1~3中之任一配方，增加In之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例33~36係針對實施例5~7中之任一配方，增加In之調配比例以使上述判別式(1)之A之值超過4.36之方式進行調整之配方之例。
比較例37~44係以表1所示之比例調配Ag、In、Bi及Sb之各金屬，進而，以表1所示之比例添加Cu、Ni、P，並將剩餘部分設為Sn者。
‧焊料糊之製備
以粒徑成為25~38μm之方式，將所獲得之焊錫合金粉末化，並混合所獲得之焊錫合金之粉末與公知之助焊劑，而獲得焊料糊。
‧焊料糊之評價
將所獲得之焊料糊印刷於晶片零件搭載用之印刷基板，藉由回焊法安裝晶片零件。關於安裝時之焊料糊之印刷條件、晶片零件之尺寸等，根據下述各評價而適當地設定。
評價 <電子電路基板之製造>
將各實施例及各比較例中獲得之焊料糊印刷於晶片零件搭載用印刷基板，藉由回焊法安裝晶片零件。焊料糊之印刷膜厚係使用厚度150μm之金屬掩膜進行調整。於焊料糊之印刷後，將1005尺寸及3216尺寸之晶片電容器及晶片電阻零件搭載於上述印刷基板之既定位置，並利用回焊爐進行加熱，安裝晶片零件。回焊條件係將預熱設為170~190℃，將峰值溫度設為260℃，並以220℃以上之時間成為45秒鐘之方式進行設定，又，將自峰值溫度降溫至200℃時之冷卻速度設定為3~8℃/秒。
進而，將上述印刷基板供於在150℃之環境下保持30分鐘，繼而，在-40℃之環境下保持30分鐘之冷熱循環試驗。
<相變>
針對重複上述冷熱循環3000個週期之印刷基板，對0.4mm間距之四面扁平無接腳封裝(QFN，quad flat non-lead package)焊盤部分(焊盤寬度0.2mm，間隙寬度0.2mm)進行外觀觀察，並以下述基準劃分等級。
A：未見焊錫合金之變形。
B：見到焊錫合金之變形，但未見相鄰之焊盤之焊錫合金之橋接。
C：於與相鄰之焊盤之焊錫合金之間形成橋接。
<耐久性>
切割冷熱循環3000個週期後之1005尺寸及3216尺寸之晶片電容器部分，並對剖面進行研磨後，將產生於焊接填角部之龜裂之比例藉 由以下基準劃分等級。將評價晶片數設為1005尺寸或3216尺寸之晶片電容器各10個，各晶片尺寸係根據龜裂最大者實施等級劃分。
A：龜裂之比例為填角全長之70%以下。
B：龜裂之比例未滿填角全長之100%。
C：龜裂完全橫跨填角部。
<零件破壞>
切割冷熱循環3000個週期後之3216尺寸晶片電阻部分，並對剖面進行研磨後，將產生於晶片電阻零件本身之電極部分之龜裂之程度藉由以下基準劃分等級。再者，將評價晶片數設為10個，以龜裂最大者實施等級劃分。
A：於零件電極未產生龜裂。
B：於零件電極出現龜裂，但未斷裂。
C：因零件電極之龜裂而電極部分斷裂。
<綜合評價>
作為對「相變」、「使用1005尺寸晶片時之耐久性」、「使用3216尺寸晶片時之耐久性」及「零件破壞」之各評價之評分，將評價「A」設為2分，將評價「B」設為1分，將評價「C」設為0分。繼而，算出各評價項目之評分之合計，並基於評價之合計，根據下述基準對由各實施例及各比較例獲得之焊料糊綜合性地進行評價。
A：極好(評分合計為8分)
B：良好(評分合計為6分或7分，且不包括評價「C」)
C：不良(包括任一等級C之項目)
再者，上述發明係以本發明之例示之實施形態之形式提供，但其僅為例示，不作限定地解釋。該技術領域之熟悉本技藝者所瞭解之本發明之變形例包含於下述申請專利範圍。
(產業上之可利用性)
本發明之焊錫合金、焊錫組成物及焊料糊利用於電氣、電子機器等所使用之電子電路基板。

Claims (6)

  1. 一種焊錫合金，其係實質上包含錫、銀、銦、鉍及銻者，其特徵在於：相對於上述焊錫合金之總量，上述銀之含有比例為2.8質量%以上且4質量%以下，上述銦之含有比例為6.2質量%以上且9.0質量%以下，上述鉍之含有比例為0.7質量%以上且5.0質量%以下，上述銻之含有比例為0.3質量%以上且5.0質量%以下，上述錫之含有比例為剩餘部分之比例，且下述判別式(1)之A之值為4.36以下，A=0.87×[In含有比例(質量%)]-0.41×[Ag含有比例(質量%)]-0.82×[Sb含有比例(質量%)]…(1)(其中，上述銀之含有比例為3.2質量%，且上述銦之含有比例為6.8質量%，且上述鉍之含有比例為2.3質量%，且上述銻之含有比例為0.9質量%，且上述錫之含有比例為剩餘部分之比例者除外)。
  2. 如申請專利範圍第1項之焊錫合金，其中，上述鉍之含有比例為1.0質量%以上且3.0質量%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之焊錫合金，其中，上述銻之含有比例為1.0質量%以上且3.0質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之焊錫合金，其中，進而含有選自由銅、鎳、鈷、鎵、鍺及磷所組成之群中之至少1種元素， 相對於焊錫合金之總量，上述元素之含有比例超過0質量%且為1質量%以下。
  5. 一種焊料糊，其特徵在於：其含有包含申請專利範圍第1至4項中任一項之焊錫合金之焊錫粉末及助焊劑。
  6. 一種電子電路基板，其特徵在於：其具備利用申請專利範圍第5項之焊料糊所得之焊接部。
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