软钎料合金、接合部、接合材料、焊膏、接合结构体和电子控制装置的制作方法

    专利2026-02-25  13


    本发明涉及软钎料合金、接合部、接合材料、焊膏、接合结构体和电子控制装置。


    背景技术:

    1、软钎料合金作为被接合材料彼此(例如印刷电路板与电子部件)的接合(软钎焊)用材料广泛熟知。

    2、然而,软钎焊时的温度条件(加热温度)基于熔融温度(本说明书中是指“熔融点”或“液相线温度”)而设定。因此,根据软钎料合金的液相线温度而较高地设定加热温度。该情况下,有由于对被接合材料施加的热负荷而接合结构体(被接合材料彼此被接合者。例如印刷电路板。)的可靠性降低的担心。因此,提供添加bi使液相线温度降低的软钎料合金而可以较低地设定加热温度。

    3、然而,bi具有降低软钎料合金的延展性的性质,因此,使用包含bi的软钎料合金而形成的接合部硬且容易变脆。

    4、因此,作为包含bi、且改善延展性、脆性的软钎料合金,例如,提供以下的软钎料合金。

    5、一种无铅软钎料合金,其含有:32质量%以上且40质量%以下的bi、0.1质量%以上且1.0质量%以下的sb、0.1质量%以上且1.0质量%以下的cu、0.001质量%以上且0.1质量%以下的ni,余量由sn和不可避免的杂质组成(专利文献1)。

    6、一种软钎料合金,其特征在于,具有如下合金组成:以质量%计、bi:35~68%、sb:0.1~2.0%、ni:0.01~0.10%、余量由sn组成(专利文献2)。

    7、一种snbisb系低温无铅软钎料,其特征在于,无铅软钎料以质量百分率计由32.8-56.5%的bi、0.7-2.2%的sb、余量sn组成,且bi、sb的质量百分率满足关系式b=0.006a2-0.672a+19.61+c,a表示bi,b表示sb的质量百分率,c的范围为-1.85≤c≤1.85,还包含以质量百分率计为0.01-2.5%的ce、0.05-2.0%的ti、0.5-0.8%的ag、和0.05-1%的in中的一者或2者以上的金属元素(专利文献3)。

    8、现有技术文献

    9、专利文献

    10、专利文献1:日本专利第6804126号公报

    11、专利文献2:日本专利第6477965号公报

    12、专利文献3:日本专利第6951438号公报


    技术实现思路

    1、发明要解决的问题

    2、根据电子设备的种类而接合结构体有时被置于重复热循环的环境下,该热循环成为引起接合部的热疲劳破坏(裂纹)的原因。而且,如上述,使用包含bi的软钎料合金形成的接合部硬且容易变脆,因此,容易产生上述裂纹。

    3、另外,由于电子设备向地面的落下等而瞬间且集中的强外力有时作用于被接合材料、接合部。而且,为了防止该外力所导致的接合部的损伤,要求均衡性良好地改善接合部的强度与延展性。然而,如上述,包含bi的软钎料合金的延展性低,因此,使用这样的软钎料合金形成的接合部容易产生上述外力的作用所导致的损伤。

    4、而且,专利文献1~3中,关于具有上述对裂纹的耐性(以下,本说明书中,称为“热循环耐性”)和上述对外力的耐性(以下,本说明书中,称为“耐落下冲击性”)这两者的软钎料合金,既没有公开也没有暗示。

    5、因此,本发明的目的在于,解决上述课题,提供:包含bi、且能形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部的软钎料合金、接合材料和焊膏。

    6、用于解决问题的方案

    7、1)本发明的软钎料合金包含:45质量%以上且63质量%以下的bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的sb和0.05质量%以上且1质量%以下的in,余量为sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。

    8、(2)根据上述(1)的构成,本发明的软钎料合金可以还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自p、ga和ge中的1种以上。

    9、(3)根据上述(1)或(2)的构成,本发明的软钎料合金可以还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自mn、ti、al、cr、v和mo中的1种以上。

    10、(4)本发明的接合材料包含上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金。

    11、(5)本发明的焊膏包含:助焊剂、和由上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金形成的粉末。

    12、(6)本发明的接合部是使用上述(1)~(3)中任一项所述的软钎料合金而形成的。

    13、(7)本发明的接合部是使用上述(4)所述的接合材料而形成的。

    14、(8)本发明的接合部是使用上述(5)所述的焊膏而形成的。

    15、(9)本发明的接合结构体具有第1被接合材料、接合部和第2被接合材料,前述接合部为上述(6)~(8)中任一项所述的接合部,将前述第1被接合材料与前述第2被接合材料接合。

    16、(10)本发明的电子控制装置具有上述(9)所述的接合结构体。

    17、发明的效果

    18、本发明的软钎料合金、接合材料和焊膏包含bi,且可以形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部。



    技术特征:

    1.一种软钎料合金,其包含:45质量%以上且63质量%以下的bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的sb和0.05质量%以上且1质量%以下的in,余量为sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。

    2.根据权利要求1所述的软钎料合金,其还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自p、ga和ge中的1种以上。

    3.根据权利要求1或权利要求2所述的软钎料合金,其还包含总计为0.001质量%以上且0.05质量%以下的选自mn、ti、al、cr、v和mo中的1种以上。

    4.一种接合材料,其包含权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金。

    5.一种焊膏,其包含:助焊剂、和由权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金形成的粉末。

    6.一种接合部,其是使用权利要求1~3中任一项所述的软钎料合金而形成的。

    7.一种接合部,其是使用权利要求4所述的接合材料而形成的。

    8.一种接合部,其是使用权利要求5所述的焊膏而形成的。

    9.一种接合结构体,其具有第1被接合材料、接合部和第2被接合材料,

    10.一种电子控制装置,其具有权利要求9所述的接合结构体。


    技术总结
    一种软钎料合金,其为能形成具有热循环耐性和耐落下冲击性的接合部的软钎料合金,且所述软钎料合金包含:45质量%以上且63质量%以下的Bi、0.1质量%以上且低于0.7质量%的Sb和0.05质量%以上且1质量%以下的In,余量为Sn和不可避免的杂质,所述软钎料合金的液相线温度为170℃以下。

    技术研发人员:岛崎贵则,丸山大辅,越智元气,新井正也
    受保护的技术使用者:株式会社田村制作所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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