(57)【要約】      （修正有）【課題】つやがあり、滑らかな溶接点表面を有し、合金はんだが高拡散性を有し、はんだ表面が高い耐酸化性を有するような、改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。【解決手段】０．００１ないし１．５ｗｔ％ＴｉおよびＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ成分を含む改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだ。アルカリ成分の割合は、０．０００１ないし０．８重量％である。従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだと比較して、無鉛はんだは、結果的に、つやがあり滑らかな表面を有する溶接点と、拡散率が向上した合金はんだと、耐酸化性が向上したはんだ表面を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎ、Ｃｕ、およびＴｉから成る無鉛はんだ。
【請求項２】
アルカリ成分をさらに含有する請求項１に記載の無鉛はんだ。
【請求項３】
前記Ｔｉの割合は、０．００１ないし１．５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の無鉛はんだ。
【請求項４】
前記Ｔｉの割合は、０．００１ないし１．５重量％であることを特徴とする請求項２に記載の無鉛はんだ。
【請求項５】
前記Ｔｉの割合は、０．０１ないし１．３重量％であることを特徴とする請求項３に記載の無鉛はんだ。
【請求項６】
前記Ｔｉの割合は０．０１ないし１．３重量％であり、前記アルカリ成分はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、、またはＣｓであることを特徴とする請求項４に記載の無鉛はんだ。
【請求項７】
前記アルカリ成分は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、またはＣｓであることを特徴とする請求項２に記載の無鉛はんだ。
【請求項８】
前記アルカリ成分の割合は、０．０００１ないし０．８重量％であることを特徴とする請求項７に記載の無鉛はんだ。
【請求項９】
前記アルカリ成分の割合は、０．００１ないし０．５重量％であることを特徴とする請求項８に記載の無鉛はんだ。
【請求項１０】
Ｓｎ、Ｃｕ、およびＴｉから成ることを特徴とする請求項１に記載の無鉛はんだ。
【請求項１１】
Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、およびアルカリ成分から成ることを特徴とする請求項１０に記載の無鉛はんだ。
【請求項１２】
前記アルカリ成分は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓから成る群れから選択されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の無鉛はんだ。
【請求項１３】
前記無鉛はんだにＴｉを添加する工程を含むＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだの溶接性能を高める方法。
【請求項１４】
前記Ｔｉの割合は、０．００１ないし１．５重量％であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｔｉの割合は、０．０１ないし１．３重量％であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記無鉛はんだにアルカリ成分を添加する第二の工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記アルカリ成分は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓから成る群れから選択されたものであることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記アルカリ成分の割合は、０．０００１ないし０．８重量％であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アルカリ成分の割合は、０．００１ないし０．５重量％であることを特徴とする請求項１８に記載の無鉛はんだ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無鉛はんだに関する。本発明は、特に、改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕはんだは、融点を２２７度とするＳｎ−Ｃｕ共晶合金であり、これは、今日では無鉛はんだとして用いられる従来の材料の一つである。しかしながら、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕはんだには、その特徴に多くの欠点がある。例えば、溶接点の表面がざらつていたり、つやがなかったり、溶接性や拡散性が低かったり、溶解時に酸化されやすかったりして、はんだを塗布する際に悪影響を及ぼすことである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、上述したような従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだの不都合に対処し、つやがあり、滑らかな溶接点表面を有し、合金はんだが高拡散性を有し、はんだ表面が高い耐酸化性を有するような、改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供することである。
【０００４】
本発明の目的は、下記の技術的解決によって実現される。
【０００５】
改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだは、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだにＴｉを添加したことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、無鉛はんだに添加されるＴｉの割合は、０．００１ないし１．５重量％であり、より好ましくは、０．０１ないし１．３重量％である。
【０００７】
本発明のさらなる改良点は、Ｔｉとともに、少量のアルカリ成分を、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだに加えることである。
【０００８】
本発明において用いられるアルカリ成分とは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂまたはＣｓ等である。
【０００９】
本発明による無鉛はんだに含まれるアルカリ成分の割合は、０．０００１ないし０．８重量％である。この割合は、０．００１ないし０．５重量％であるのが好ましい。
【００１０】
本発明は、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだと比較して、下記の技術的効果を有する。
１．Ｔｉを適量添加することにより、溶接点の表面につやのある滑らかな結晶化効果を奏する。
２．Ｔｉを適量添加することにより、はんだ合金の拡散性を５％向上させる。少量のアルカリ成分を添加することにより、さらに、８ないし１０％まで向上させることができる。
３．Ｔｉを適量添加することにより、２４０ないし２７０度でのはんだ表面の耐酸化性を向上させることができ、溶解後に、ＴｉまたはＴｉとアルカリ成分を添加しなくても、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕはんだの表面は多量の酸化膜によって、素早く被覆され、この酸化膜は、明るい黄色から濃い茶色に変化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
具体的な実施例
本発明によれば、改良無鉛はんだ作成の要は、Ｔｉと、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓの群れから選択されたアルカリ成分の含有量を厳密に制御することである。この工程は、Ｃｕ−Ｔｉ中間合金とＳｎアルカリ成分含有中間合金の２種類の同系の中間合金を準備するところから始まる。その後、この２つの同系の中間合金に対して化学分析を行い、Ｔｉとアルカリ成分の正確な含有量を測定する。各分析は、含有物質に対する実際の含有要件に応じて目的の合金を産出するために、正確な量で行われる。合金はんだを作成した後に、結果物としてのはんだに含まれるＣｕ、Ｔｉ、およびアルカリ成分の実際の含有量を測定するために分析を行う。最終的に、多数のテストを行い、最終物としての合金はんだの性能を測定する。
【００１２】
実施例１
本実施例では、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−０．０５ｗｔ％Ｔｉとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１３】
実施例２
本実施例では、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｔｉとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１４】
実施例３
本実施例では、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｔｉとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１５】
実施例４
本実施例では、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−０．００５ｗｔ％Ｔｉ−０．００５ｗｔ％Ｋとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１６】
実施例５
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−０．０１ｗｔ％Ｔｉ−０．００１ｗｔ％Ｎａとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１７】
実施例６
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−０．０５ｗｔ％Ｔｉ−０．０５ｗｔ％Ｋとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１８】
実施例７
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−０．８ｗｔ％Ｔｉ−０．２ｗｔ％Ｒｂとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００１９】
実施例８
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−１．０ｗｔ％Ｔｉ−０．５ｗｔ％Ｃｓとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００２０】
実施例９
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−１．３ｗｔ％Ｔｉ−０．８ｗｔ％Ｌｉとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００２１】
実施例１０
本実施例は、その組成をＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｔｉ−０．５ｗｔ％Ｎａとする改良Ｓｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ無鉛はんだを提供する。
【００２２】
従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕはんだと本発明の上記実施例において作成された多数の改良はんだの、溶接性能および耐食性についての比較を、それぞれ、表１および表２に示す。
【００２３】
【表１】
2010005692.tif 000002
【００２４】
【表２】
2010005692.tif 000003
【００２５】
上記の結果、従来のＳｎ−０．７ｗｔ％Ｃｕ合金はんだと比較すると、本発明の改良無鉛はんだの性能は飛躍的に伸びていることがわかる。
【００２６】
本発明による改良無鉛はんだは、高品質フラックスとあわせて、ＰＣＢのホットエアー・レベリングおよびＴＨＴの流し溶接に適用できる。
【００２７】
本発明の好ましい実施例が多数上記されたが、関連分野における当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および改変を加えることができ、それらが全て本発明の範囲に含まれ保護されることを理解するであろう。