TWI602929B - Solder composition - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種焊料組成物，特別是指一種適用於製成球體直徑介於0.05mm～0.1mm的焊球之焊料組成物。
一般消費者對於消費性電子產品的品質優劣印象，很重要的一部分取決於消費性電子產品是否耐用。當一個消費性電子產品受到撞擊，或經長時間使用而於不同效能高低運轉情況下，歷經多次溫度高低變換循環時，如不會出現損壞、失效之情況，往往能因為耐用而帶給使用者品質良好的印象。消費性電子產品是否耐受衝擊及溫度之考驗，很重要的一部分取決於其所採用的封裝方式，以及用以封裝之焊料的品質。電子零組件的封裝方式有許多種，舉例來說其中一種即為晶圓級晶片尺寸封裝 (Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)。晶圓級晶片尺寸封裝是一種利用焊料所形成的焊球進行封裝之技術，此種封裝方法中所使用的焊料的品質，對封裝品質的好壞有很大的影響。
一般而言，如焊料的降伏強度及抗拉強度等性質較佳，而使得該焊料所焊接形成的焊點，能在推球試驗(Ball Shear Test)中獲得較大的剪力時，該焊點往往能於溫度循環試驗(Thermal Cycling Test, TCT)中有較佳表現，亦即有較佳的抗溫度時效之能力；而如焊料的延展性亦能相當維持，或以該焊料焊接後所形成的焊點能於推球試驗中自焊料部位產生斷裂，而非自界金屬化合物(Intermetallic Compound, IMC，以下簡稱界金屬)部位產生脆性斷裂(以下簡稱界金屬斷裂， IMC Crack)時，則該焊點除了能於溫度循環試驗中有較佳表現外，也能於掉落衝擊試驗(Drop Test)中有良好表現。
早期焊球所採用的焊料為編號105至405之錫銀銅合金(Sn-Ag-Cu, SAC)。其中編號第一位代表含銀量，末兩位則代表含銅量。例如SAC105即代表焊料含有1wt%的銀，及0.5wt%的銅，以及餘量的錫。此種SAC焊料，隨著銀的使用量由1wt%提升至4wt%，焊料的硬度、降伏強度及抗拉強度等機械性質也會隨之提升。然而隨著電子零組件之封裝密集及精密程度與產熱能力的提高，為了進一步提高電子零組件之封裝強度，一種於SAC合金焊料中添加鎳(Ni)及鉍(Bi)之SACNB焊料問世。
此種SACNB焊料，相較於SAC焊料擁有更好的降伏強度及抗拉強度，但此種SACNB焊料製成焊球應用於WLCSP封裝時，其所形成的焊點於推球試驗中，往往因為機械強度過高而容易發生自界金屬脆性斷裂之情況，或於溫度循環試驗過程中發生RDL斷裂、Pad Peeling而被判定為封裝不良，無法通過檢測而有待改善。
本發明的目的，在於提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的焊料組成物。
以該焊料組成物的總重為100wt%計，該焊料組成物包含3～4 wt%的銀、0.5～1 wt%的銅、0.04～0.07 wt%的鎳、2.5～3.5 wt%的鉍、0.2～1.5 wt%的銦，以及餘量的錫。
該焊料組成物因包含有適量的3～4wt%的銀，而能具有較佳的降伏強度及抗拉強度等性質，並能使得以該焊料組成物形成的焊點，於溫度循環試驗中有較佳表現。如一低含銀量的焊料組成物其含銀量低於3wt%，則該低含銀量的焊料組成物將因降伏強度及抗拉強度等性質較差，而無法使以該低含銀量的焊料組成物形成的焊點，於溫度循環試驗中有較佳表現。如一高含銀量的焊料組成物其含銀量高於4wt%，則該高含銀量的焊料組成物，將因錫與銀所形成的Ag
3Sn界金屬的粗大化，而使得以該高含銀量的焊料組成物形成的焊點，將於推球試驗中產生自界金屬部位斷裂的現象，而無法通過推球試驗。
該焊料組成物因包含適量的0.5至1wt%的銅，而能有較佳的機械性質。如一低銅含量的焊料組成物，其含銅量低於0.5wt%，則該低含銅量的焊料組成物的機械性質將較差而不符使用需求。如一高含銅量的焊料組成物，其含銅量超過1%，則所形成的焊球於熔化時將呈流動性不佳之漿態，而存有潤濕能力不佳的問題。
該焊料組成物因包含有適量的0.04～0.07 wt%的鎳，而能有效減少以該焊料組成物形成的焊點其界金屬部位的厚度，從而避免該焊點於推球試驗時發生自界金屬部位斷裂的情況。如一低含鎳量的焊料組成物的其含鎳量低於0.04wt%，將無法有效抑制以該低含鎳量的焊料組成物所形成的焊點其界金屬的生成厚度。如一高含鎳量的焊料組成物其含鎳量高於0.07wt%，則以該高含鎳量的焊料組成物形成的焊點，將會因為鎳的偏析而容易出現自界金屬部位或自焊墊/基板斷裂的情況。
該焊料組成物因包含有適量的2.5～3.5 wt%的鉍，而具有較佳的降伏強度及抗拉強度等性質，並對銅基材有較佳的濕潤性，且以該焊料組成物形成的焊點，還不會有過厚的界金屬部位。如一低含鉍量的焊料組成物其含鉍量低於2.5wt%，則該低含鉍量的焊料組成物的降伏強度及抗拉強度等性質將較差，除了無法使以該低含鉍量的焊料組成物形成的焊點於溫度循環試驗中取得較佳表現外，該低含鉍量的焊料組成物對於銅基材的濕潤性也較差。如一高含鉍量的焊料組成物其含鉍量高於3.5wt%，其降伏強度及抗拉強度等性質將會過強，使得以該高含鉍量的焊料組成物形成的焊點，於推球試驗中容易產生自界金屬部位斷裂的情況，同時該高含鉍量的焊料組成物的相對於銅基板的濕潤性也較差。較佳地，該焊料組成物是包含3wt%的鉍，對於銅基材能有最佳的濕潤表現，並能最佳地降低焊點所具有的界金屬部位的厚度。
一般而言，如該焊料組成物之降伏強度及抗拉強度越強，以該焊料組成物製成之焊球所形成之焊點，雖能於溫度循環試驗中取得較佳表現，但於推球試驗中卻也越容易發生自界金屬部位斷裂的情況，而如該焊料組成物之延展性越好，則以該焊料組成物製成之焊球所形成之焊點，於推球試驗中將較不易自界金屬部位斷裂，而容易自焊料部位斷裂而通過推球試驗。
本發明焊料組成物因包含有0.2～1.5wt%的銦，相較於未包含銦之習知焊料組成物，因形成有較多的晶格邊界且因為銦的柔軟及延展性佳等特性，使得該焊料組成物能在維持或增加降伏強度及抗拉強度的同時，提高以該焊料組成物形成之焊點通過推球試驗之合格率。
如一低銦含量的焊料組成物其含銦量低於0.2wt%，則以該低含銦量的焊料組成物形成之焊點，仍會有無法通過推球試驗的情況發生；如一高銦含量的焊料組成物其含銦量高於1.5wt%，則該高含銦量的焊料組成物將會因為降伏強度及機械強度過強，同樣會有無法通過推球試驗的情況發生。較佳地，該焊料組成物是包含1wt%的銦，能在擁有較高的推球試驗合格率的同時，有較佳的抗拉強度及降伏強度。
本發明焊料組成物還可進一步包含一抗氧化組分，該抗氧化組分選自於大於0且在0.02wt%以下的鍺、大於0且在0.003wt%以下的鎵，及前述二者的組合。該焊料組成物如包含前述適量的抗氧化組分，將更不易氧化，使得以該焊料組成物形成之焊點，不易因氧化而老化失效，且適量的抗氧化組分，還有能提高該焊料組成物之濕潤性的優點。
本發明焊料組成物還可進一步包含一大於0wt%但在0.05wt%以下的鉑族組分，該鉑族組分選自於鈀、鉑，及前述二者的組合。該焊料組成物如包含前述適量的鉑族組分，以該焊料組成物所形成的焊點，於溫度循環試驗中，能經受更多次的溫度循環考驗。如提高鉑族組分的使用量至超過0.05wt%，將無法如預期地進一步提高以該焊料組成物形成的焊點其耐受溫度循環次數的能力，而導致成本增加。
該焊料組成物的功效在於：包含有適量的銀、銅、鎳、鉍、銦及錫，相較於習知焊料組成物，能在維持或提高降伏強度及抗拉強度等性質的同時，促使以該焊料組成物所形成的焊點在溫度循環試驗中維持良好的或更佳的表現，並使該焊點於推球試驗中有較高的合格率，且具有更好的剪切強度。
《實施例1》
本發明焊料組成物的一個實施例1，包含3wt%的銀、0.5wt%的銅、0.05wt%的鎳、2.5wt%的鉍、0.2wt%的銦，以及餘量的錫。對該實施例1進行以下試驗，以瞭解該實施例1之性質，並將測試結果記錄於表1中。
《硬度試驗》
以購自台灣中澤股份有限公司，產品型號為FM-100e的維克氏硬度測量儀進行測試，將所測得的維克氏硬度(Vickers-Hardness, HV)記錄於表1中。
《拉伸試驗》
以萬能拉力試驗機進行測試。將所測得的降伏強度、抗拉強度及延展率等機械性質記錄於表1中。
《推球試驗》
以AEC Q100-010 -Q003 標準測試法進行測試，概述如下：提供一包含銅基板(焊墊)。於該焊墊開設一個直徑為270µm的開口(opening)。於該開口(opening)中放置一個以實施例1製成且直徑為250µm的焊球，並將該焊球回焊於該銅基板上以形成焊點，再利用購自實密公司且型號為Dage-4000之推拉力機，對該焊點進行推球試驗。根據JEDEC規範中的JESD22-B117B，推刀與焊點之接觸高度(推球高度)不可高於回焊球體高度的25%(最佳為10%)，且推刀不可碰觸到該焊墊之抗悍層。該樣品相對於推刀的移動速率為350µm/s，提供的推力則為2Kg。進行數次的推球試驗，並將推球試驗所得到的不同測試結果類型所占之百分比，以及該焊點所能承受之平均剪力，記錄於表1當中。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 推球試驗結果 </td></tr><tr><td><img wi="85" he="38" file="IMG-2/Draw/02_image001.gif" img-format="jpg"></img></td><td> 斷裂部位/方式 </td><td> 斷面焊料殘留量 </td><td> 測試結果 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> 自焊料部位發生延性斷裂 </td><td> 100% </td><td> Pass </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> 自焊料部位發生脆性斷裂 </td><td> 100% </td><td> Pass </td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> 自焊料部位及介金屬部位斷裂 </td><td> 小於25% </td><td> Failure </td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> 焊墊(銅基板) </td><td> 0% </td><td> Failure </td></tr></TBODY></TABLE>
前述回焊是從室溫開始加溫，並在內外均溫的情況下升至峰溫，前述回焊之升溫曲線(Profile)的峰溫約245±5℃，維持在該峰溫之加熱時間(Peak time)約40～60秒。
《焊球硬度測試》
將實施例1如前述推球試驗中所述地製成焊球，並焊接於銅基板形成一package部位(PKG部位)後，以一形成有形狀與該PKG部位匹配之凹槽的模具，覆蓋於該PKG部位，並於該PKG部位與該模具間注入樹脂進行鑲埋，使該PKG部位被樹脂固定，接著將該模具掀離並進行切割該PKG部位，再以研磨機研磨該PKG部位直至球體剩餘約三分之二處，再進行如前所述的硬度試驗，並將結果記錄於表1中。
《實施例2至9》
實施例2至9與該實施例1類似，不同的地方在於各實施例中所包含的成分有所變化，或各成分的比例有所變化。各實施例中實際使用之成分，以及各成分之實際比例，記錄於表1及表2當中。實施例1至3彼此差異在於銦的使用量有所不同。實施例4至7的主要差異也在於銦的使用量不同，但銀的使用量提高至4wt%，其中實施例6、7分別進一步包含有0.05wt%及0.1wt%的鈀，實施例8進一步包含有0.02wt%的鍺，以及0.003wt%的鎵，實施例9進一步包含有0.1wt%的鍺，以及0.01wt%的鎵。
《比較例1至3》
比較例1至3為先前技術中所提及之現有的SACNB焊料。比較例1至3之錫、銀、銅、鎳、鉍各成分的使用量記錄於表3中。
《比較例4至7》
比較例4至7與實施例1類似，不同的地方在於各比較例中所包含的成分有所變化，或各成分的比例有所變化。其中，比較例4之銦的使用量為0.1wt%而低於0.2wt%，比較例5之銦的使用量為2wt%而高於1.5wt%，比較例6及比較例7之鉍的使用量為2wt%而低於2.5wt%。比較例1至4各成分的使用量記錄於表4中。
《討論與說明》
從實施例1至9與比較例1至3的比較可以發現，當焊料組成物包含有0.2至1.5wt%的銦時，經過多次回焊後於推球試驗中不會出現Mode3至Mode4等失效情況，而比較例1至3因未添加適量的銦元素，而於推球試驗中發生Mode3、4等失效情況。從實施例4及比較例2的比較可以發現，當焊料組成物添加0.5wt%的銦時，雖然實施例4與拉伸相關之機械性質與比較例2差不多，但以實施例4形成的焊點於推球試驗中，出乎意料地能承受的剪力卻大幅提升，且界金屬上緣之平均硬度亦有所提高，並不會出現無法通過推球試驗的情況。從實施例4及實施例5的比較也可以發現，當銦的添加量由0.5wt%提升至1wt%時，以實施例5形成的焊點，於推球試驗中所能承受的剪力以及界金屬上緣之硬度能進一步提高，顯見於適量範圍中提高銦的使用量是有好處的，其中銦的添加量為1wt%之實施例5，相較於銦的添加量為0.5wt%之實施例4，提升效果最為顯著，且相較於銦的添加量為1.5wt%並含有鈀之實施例6，兩者效果相差不多。
從實施例4與比較例4、5的比較可以發現，當銦的添加量低於0.2wt%或高於1.5wt%時，以該比較例4、5所形成的焊點，仍將會無法通過推球試驗的情況。
從實施例2、3與比較例6、7的比較可以發現，當鉍的添加量低於2.5重量份時，以比較例6、7所製成的焊球形成的焊點，所能承受的剪力將下降，且不符合使用需求。
進一步對實施例1至5及實施例6、7進行如下所述的溫度循環試驗，則可得到的結果為：實施例1至5約可耐受約1000次至2000次的溫度循環考驗，含有0.05wt%的鈀之實施例6能承受的溫度循環次數則進一步提高至約2000次以上，惟含有0.1wt%的鈀之實施例7所能承受的溫度循環試驗次數卻又會再次降至2000次以下。因此，從實施例1至7中的比較可以發現，適當添加鈀能有助於提高焊點於溫度循環測試中的表現，但是當鈀的添加量超過0.05wt%，例如0.1wt%時，則無法再次提高焊點所能承受的溫度循環考驗次數，只是增加生產成本，故證實添加過量之鈀元素無法有效提升溫度循環試驗次數。
《溫度循環試驗》
依IPC-9701規範進行試驗，試驗概述如下：利用實施例1至7將電子元件焊接於銅基板上製得一待測品，該待測品的規格係符合JESD22-B111之標準板規範。將該待測品置於溫度可循環變化之環境中，於檢測出該待測品失效之訊息時記錄該待測品所歷經之溫度循環次數。其中，每一循環共計有四個階段，每一階段歷時15分鐘，分別為升溫階段、高溫停留階段、降溫階段，以及低溫停留階段。高溫停留階段之溫度設定為125℃。低溫停留階段之溫度設定為-40℃。
《濕潤性測試》
準備以實施例8、9製成之焊球各100克，以及鋁盤兩個。將實施例8、9所製成之焊球，各自平鋪放入對應的鋁盤後，連同該鋁盤置入烤箱，並以240℃烘烤10分鐘後取出觀察。以添加較多之鍺與鎵的實施例9所製成的該等焊球在烘烤後，以肉眼或顯微鏡觀察，球體外觀並未有彼此擴散互溶的現象發生。以添加適量的鍺與鎵的實施例8所製成的該等焊球於烘烤後，球體則能在無助焊劑的幫助下彼此擴散互溶地分布於該鋁盤上。因此，從實施例8、9的比較可以明白添加適量的鍺及鎵，除了能提高抗氧化能力外，還具有提高濕潤性的效果。
綜上所述，本發明焊料組成物的功效在於：包含有適量的銀、銅、鎳、鉍、銦及錫，能在維持或提高降伏強度及抗拉強度等性質的同時，促使以該焊料組成物所形成的焊點在溫度循環試驗中維持良好的或更佳的表現，並使該焊點於推球試驗中有較高的合格率，且具有更好的剪切強度。
以上所述者，僅為本發明的實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
無。<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表1 </td><td> 實施例1 </td><td> 實施例2 </td><td> 實施例3 </td><td> 實施例4 </td><td> 實施例5 </td></tr><tr><td> 合金組成 </td><td> 重量百分率 </td><td> Ag </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> Cu </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> Ni </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td></tr><tr><td> Bi </td><td> 2.5 </td><td> 3.5 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> In </td><td> 0.2 </td><td> 0.5 </td><td> 0.9 </td><td> 0.5 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Ge </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ga </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pd </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Sn </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td></tr><tr><td> 機械性質 </td><td> 硬度 </td><td> HV </td><td> 24.6 </td><td> 25.6 </td><td> 26.3 </td><td> 26.03 </td><td> 26.2 </td></tr><tr><td> 降伏強度 </td><td> Mpa </td><td> 49 </td><td> 51 </td><td> 53 </td><td> 53 </td><td> 52 </td></tr><tr><td> 抗拉強度 </td><td> Mpa </td><td> 78 </td><td> 81 </td><td> 89 </td><td> 89 </td><td> 85 </td></tr><tr><td> 延展率 </td><td> % </td><td> 14 </td><td> 13 </td><td> 10 </td><td> 18 </td><td> 18 </td></tr><tr><td> 推球測試〈銅基板〉 </td><td> 回焊一次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 2.07 </td><td> 2.33 </td><td> 2.53 </td><td> 2.4 </td><td> 2.2 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 回焊三次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 3.33 </td><td> 3.83 </td><td> 3.86 </td><td> 3.53 </td><td> 3.41 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊一次) </td><td> 325.38 </td><td> 332.7 </td><td> 343.48 </td><td> 408.8 </td><td> 430.53 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊三次) </td><td> 311.4 </td><td> 296.12 </td><td> 298.48 </td><td> 384.2 </td><td> 411.9 </td></tr><tr><td> 焊球硬度測試 </td><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊一次) </td><td> 42.6 </td><td> 43.6 </td><td> 39.7 </td><td> 44.4 </td><td> 48.4 </td></tr><tr><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊三次) </td><td> 45.7 </td><td> 45.6 </td><td> 44.5 </td><td> 45.7 </td><td> 49.6 </td></tr></TBODY></TABLE><TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表2 </td><td> 實施例6 </td><td> 實施例7 </td><td> 實施例8 </td><td> 實施例9 </td></tr><tr><td> 合金組成 </td><td> 重量百分率 </td><td> Ag </td><td> 4 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> Cu </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> Ni </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td></tr><tr><td> Bi </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> In </td><td> 1.5 </td><td> 0.2 </td><td> 1.5 </td><td> 1.5 </td></tr><tr><td> Ge </td><td></td><td></td><td> 0.02 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> Ga </td><td></td><td></td><td> 0.003 </td><td> 0.01 </td></tr><tr><td> Pd </td><td> 0.05 </td><td> 0.1 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Sn </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td></tr><tr><td> 機械性質 </td><td> 硬度 </td><td> HV </td><td> 26.5 </td><td> 24.8 </td><td> 26.45 </td><td> 26.5 </td></tr><tr><td> 降伏強度 </td><td> Mpa </td><td> 53 </td><td> 56 </td><td> 54 </td><td> 55 </td></tr><tr><td> 抗拉強度 </td><td> Mpa </td><td> 88 </td><td> 91 </td><td> 90 </td><td> 91 </td></tr><tr><td> 延展率 </td><td> % </td><td> 16 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 11 </td></tr><tr><td> 推球測試〈銅基板〉 </td><td> 回焊一次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 2.13 </td><td> 1.99 </td><td> 2.58 </td><td> 2.6 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 回焊三次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 3.81 </td><td> 3.11 </td><td> 3.32 </td><td> 3.56 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊一次) </td><td> 433.15 </td><td> 333.1 </td><td> 442.3 </td><td> 441.6 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊三次) </td><td> 416.5 </td><td> 315.7 </td><td> 418.8 </td><td> 419.6 </td></tr><tr><td> 焊球硬度測試 </td><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊一次) </td><td> 48.6 </td><td> 43.1 </td><td> 44.8 </td><td> 43.9 </td></tr><tr><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊三次) </td><td> 49.9 </td><td> 46.8 </td><td> 47.9 </td><td> 47.3 </td></tr></TBODY></TABLE><TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表3 </td><td> 比較例1 </td><td> 比較例2 </td><td> 比較例3 </td></tr><tr><td> 合金組成 </td><td> 重量百分率 </td><td> Ag </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 4.5 </td></tr><tr><td> Cu </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> Ni </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td></tr><tr><td> Bi </td><td> 4 </td><td> 3 </td><td> 2 </td></tr><tr><td> In </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ge </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ga </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pd </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Sn </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td></tr><tr><td> 機械性質 </td><td> 硬度 </td><td> HV </td><td> 24.22 </td><td> 25.41 </td><td> 25.6 </td></tr><tr><td> 降伏強度 </td><td> Mpa </td><td> 48 </td><td> 53 </td><td> 61 </td></tr><tr><td> 抗拉強度 </td><td> Mpa </td><td> 77 </td><td> 89 </td><td> 88 </td></tr><tr><td> 延展率 </td><td> % </td><td> 15 </td><td> 19 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 推球測試〈銅基板〉 </td><td> 回焊一次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 2.5 </td><td> 2.41 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 95 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td></td><td></td><td> 5 </td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 回焊三次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 3.91 </td><td> 3.83 </td><td> 3.17 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 90 </td><td> 90 </td><td> 90 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊一次) </td><td> 455.3 </td><td> 379.77 </td><td> 390.6 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊三次) </td><td> 431.2 </td><td> 346.26 </td><td> 375.8 </td></tr><tr><td> 焊球硬度測試 </td><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊一次) </td><td> 42.7 </td><td> 42.9 </td><td> 41.5 </td></tr><tr><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊三次) </td><td> 42.9 </td><td> 43.2 </td><td> 43.6 </td></tr></TBODY></TABLE><TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表4 </td><td> 比較例4 </td><td> 比較例5 </td><td> 比較例6 </td><td> 比較例7 </td></tr><tr><td> 合金組成 </td><td> 重量百分率 </td><td> Ag </td><td> 4 </td><td> 4 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> Cu </td><td> 0.5 </td><td> 0.5 </td><td> 0.8 </td><td> 0.8 </td></tr><tr><td> Ni </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td><td> 0.05 </td></tr><tr><td> Bi </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 2 </td><td> 2 </td></tr><tr><td> In </td><td> 0.1 </td><td> 2 </td><td> 0.5 </td><td> 0.9 </td></tr><tr><td> Ge </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ga </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Pd </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Sn </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td><td> 餘量 </td></tr><tr><td> 機械性質 </td><td> 硬度 </td><td> HV </td><td> 25.48 </td><td> 26.77 </td><td> 26.4 </td><td> 27.27 </td></tr><tr><td> 降伏強度 </td><td> Mpa </td><td> 52 </td><td> 63 </td><td> 45 </td><td> 39 </td></tr><tr><td> 抗拉強度 </td><td> Mpa </td><td> 88 </td><td> 97 </td><td> 74 </td><td> 67 </td></tr><tr><td> 延展率 </td><td> % </td><td> 18 </td><td> 8 </td><td> 15 </td><td> 18 </td></tr><tr><td> 推球測試〈銅基板〉 </td><td> 回焊一次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 2.35 </td><td> 2.3 </td><td> 2.8 </td><td> 2.5 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 100 </td><td> 90 </td><td> 100 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td> </td><td> 10 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 回焊三次 </td><td> IMC平均厚度(µm) </td><td> 3.78 </td><td> 3.53 </td><td> 3.1 </td><td> 3.83 </td></tr><tr><td> Mode1 </td><td> % </td><td> 90 </td><td> 85 </td><td> 100 </td><td> 85 </td></tr><tr><td> Mode2 </td><td> % </td><td> </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mode3 </td><td> % </td><td> 5 </td><td> 10 </td><td></td><td> 10 </td></tr><tr><td> Mode4 </td><td> % </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td></td><td> 5 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊一次) </td><td> 381.3 </td><td> 441 </td><td> 282.32 </td><td> 269.85 </td></tr><tr><td> ball shear 平均值 (g) (回焊三次) </td><td> 348.6 </td><td> 423.5 </td><td> 252.25 </td><td> 266.69 </td></tr><tr><td> 焊球硬度測試 </td><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊一次) </td><td> 43.2 </td><td> 40.5 </td><td> 40.5 </td><td> 40.1 </td></tr><tr><td> 界面IMC上緣 平均硬度(Hv) (回焊三次) </td><td> 43.8 </td><td> 46.3 </td><td> 41.9 </td><td> 41.8 </td></tr></TBODY></TABLE>
無。
：無
Claims (3)
- 一種焊料組成物，以該焊料組成物的總重為100wt%計，該焊料組成物包含： 3 ～ 4 wt%的銀； 0.5 ～ 1 wt%的銅； 0.04 ～ 0.07 wt%的鎳； 2.5 ～ 3.5 wt%的鉍； 0.2 ～ 1.5 wt%的銦；及 餘量的錫。
- 如請求項1所述的焊料組成物，其中，該焊料組成物還包含大於0且在0.02wt%以下的鍺、大於0且在0.003wt%以下的鎵，或前述二者的組合。
- 如請求項1所述的焊料組成物，其中，該焊料組成物還包含大於0wt%但在0.05wt%以下的鉑族組分，該鉑族組分選自於鈀、鉑，或前述二者的組合。
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