(57)【要約】【課題】鉛を含有せず、はんだ付け後の温度サイクル試験で変形が生じない信頼性の高いはんだ材料および該はんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装された信頼性の高い電子部品を提供する。【解決手段】Ｓｎを主成分とし、Ｉｎを６〜２５重量％含有し、該ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素を含有するはんだ材料であって、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素として、少なくともＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有させる。  また、はんだ材料中のＩｎ、Ａｕ、Ａｇの原子個数の割合をα（％）：β（％）：γ（％）とした場合に、α−４≦２β＋（１／３）γが成り立つように、はんだ材料中にＡｕおよびＡｇを含有させる。  Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なくとも１種以上の元素をさらに含有させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎを主成分とし、Ｉｎを６〜２５重量％含有し、該ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素を含有するはんだ材料であって、
ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素として、少なくともＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有すること
を特徴とするはんだ材料。
【請求項２】
はんだ材料中のＩｎ、Ａｕ、およびＡｇの原子個数の割合をそれぞれα（％）：β（％）：γ（％）とした場合に、下記の式(１)：
α−４≦２β＋（１／３）γ      (１)
が成り立つように、はんだ材料中にＡｕおよびＡｇを含有させたことを特徴とする請求項１記載のはんだ材料。
【請求項３】
Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なくとも１種をさらに含有することを特徴とする請求項１または２記載のはんだ材料。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のはんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装されていることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、はんだ材料および電子部品に関し、詳しくは、鉛を含まないはんだ材料（鉛フリーはんだ）および該はんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
搭載部品（電子部品）をプリント配線基板などに実装するにあたっては、通常、電気的接続性に優れ、しかも、作業性が良好で、生産性の高いはんだ付けによる実装方法が広く用いられている。
【０００３】
ところで、はんだ材料としては、従来より、鉛（Ｐｂ）を主たる成分として含有するものが広く用いられてきた。しかしながら、近年、鉛が人体に与える影響を考慮して、鉛を含有しないはんだ（鉛フリーはんだ）が用いられるようになっており、さらに特性の優れた鉛フリーはんだへの要求が高まっている。
【０００４】
そして、そのような鉛フリーはんだとして、ビスマス（Ｂｉ）０．５〜６０％、インジウム（Ｉｎ）０．５〜５０％、銀（Ａｇ）１〜５％、すず（Ｓｎ）残量を配合した鉛フリーはんだが提案されている（特許文献１参照）。
さらに、特許文献１には、銀（Ａｇ）に代えて、亜鉛（Ｚｎ）あるいはアンチモン（Ｓｂ）を用いるようにした鉛フリーはんだも提案されている。
【０００５】
この特許文献１に示された鉛フリーはんだは、Ｉｎを添加することにより、鉛を含有させることなく低融点化を可能ならしめたものであり、機械的強度を維持しつつ、従来の鉛フリーはんだよりも低温ではんだ付けを行うことが可能になるという特徴を備えている。
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１の、Ｉｎ含有率を高くした鉛フリーはんだの場合、例えば、低温側−５５℃、高温側１２５℃の条件で温度サイクル試験を行った場合において、はんだが変形し接合信頼性が低下するという問題点がある。なお、これは、温度サイクル試験の高温側条件（１２５℃）の際に、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相（約１２０℃）が溶融することが原因であると考えられる。
【０００７】
そのため、温度サイクル試験においても変形が生じないような、さらに特性の良好な鉛フリーはんだが求められているのが実状である。
【特許文献１】特開２００１−２７６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、鉛を含有せず、はんだ付けを行った後の温度サイクル試験においてもはんだに変形が生じない信頼性の高いはんだ材料および該はんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装された信頼性の高い電子部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）のはんだ材料は、
Ｓｎを主成分とし、Ｉｎを６〜２５重量％含有し、該ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素を含有するはんだ材料であって、
ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素として、少なくともＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有すること
を特徴としている。
【００１０】
また、請求項２のはんだ材料は、本願請求項１記載のはんだ材料において、
はんだ材料中のＩｎ、Ａｕ、およびＡｇの原子個数の割合をそれぞれα（％）：β（％）：γ（％）とした場合に、下記の式(１)：
α−４≦２β＋（１／３）γ      (１)
が成り立つように、はんだ材料中にＡｕおよびＡｇを含有させたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３のはんだ材料は、本願請求項１または２記載のはんだ材料において、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なくとも１種をさらに含有することを特徴としている。
【００１２】
また、本願発明（請求項４）の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載のはんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明（請求項１）のはんだ材料は、Ｓｎを主成分とし、Ｉｎを６〜２５重量％含有し、該ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素を含有するはんだ材料であって、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素（金属）として、少なくともＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有させるようにしているので、はんだ付けを行った後の温度サイクル試験においても変形が生じることのない信頼性の高いはんだ材料（鉛フリーはんだ材料）を得ることが可能になる。
【００１４】
すなわち、前述の特許文献１のはんだ材料のように、ビスマス（Ｂｉ）０．５〜６０％、インジウム（Ｉｎ）０．５〜５０％、銀（Ａｇ）１〜５％、すず（Ｓｎ）残量を配合した鉛フリーはんだの場合、１２０℃付近ではんだ中のＳｎ−Ｉｎ低融点相が溶融するため、例えば、低温側−５５℃、高温側１２５℃の条件で温度サイクル試験を行った場合、はんだが変形して接合信頼性が低下するが、ＡｕとＡｇとを同時にそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有させるようにした本願発明のはんだ材料においては、Ａｕ−Ｉｎ化合物とＡｇ−Ｉｎ化合物が形成されることにより、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相が発現しなくなり、はんだの固相線温度がＡｕを添加していない場合の約１２０℃から、それより相当に高い温度（例えば、約１８０℃）に上昇するため、上述のような条件で温度サイクル試験を行った場合にも、はんだが変形することを防止して、接合信頼性を向上させることが可能になる。
【００１５】
上述のように、ＡｕとＡｇとを同時にそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有させるようにした本願発明のはんだ材料においては、例えば、固相線温度を約１８０℃程度、液相線温度を約２００℃程度とすることが可能であり、従来の、鉛フリーはんだ（融点約２２０℃）と比べて低温でのはんだ付けを可能ならしめることができる。
【００１６】
なお、本願発明において、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎとは、全Ｉｎのうち、Ｓｎ中に固溶したＩｎを除いたＩｎを意味するものである。
また、Ｓｎ中にＩｎが固溶した状態とは、溶融後に凝固したはんだ（固体状態のはんだ）において、ＳｎとＩｎが一定の割合で混ざり合った状態をいう。
なお、はんだ中に晶出するＩｎ相は、Ｓｎ中に固溶せず、単体で存在するＩｎである。
【００１７】
本願発明においては、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素（金属）として、少なくともＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有させるようにしているが、Ｉｎと化合物を形成する元素（金属）としては、Ａｕ、Ａｇ以外にも、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどがある。
【００１８】
また、Ｉｎと上記金属との化合物としては以下のものが例示される。
(１)ＡｕとＩｎの化合物
ＡｕＩｎ2、Ａｕ8Ｉｎ、Ａｕ4Ｉｎ、Ａｕ7Ｉｎ2、Ａｕ3Ｉｎ、Ａｕ7Ｉｎ3、Ａｕ3Ｉｎ2、ＡｕＩｎ
(２)ＡｇとＩｎの化合物
Ａｇ3Ｉｎ、ＡｇＩｎ2
(３)ＡｕとＩｎとＳｎの化合物
Ａｕ4Ｉｎ3Ｓｎ3、Ａｕ5Ｉｎ4Ｓｎ、Ａｕ15Ｉｎ4Ｓｎ
(４)ＣｕとＩｎの化合物
Ｃｕ4Ｉｎ、Ｃｕ3Ｉｎ、Ｃｕ9Ｉｎ4、Ｃｕ2Ｉｎ、ＣｕＩｎ
(５)ＮｉとＩｎの化合物
ＩｎＮｉ2、Ｉｎ3Ｎｉ2、ＩｎＮｉ、Ｉｎ2Ｎｉ3、ＩｎＮｉ3
(６)ＢｉとＩｎの化合物
ＢｉＩｎ、ＢｉＩｎ2
(７)ＰｄとＩｎの化合物
ＩｎＰｄ、Ｉｎ3Ｐｄ、Ｉｎ3Ｐｄ2、Ｉｎ3Ｐｄ5、ＩｎＰｄ2、ＩｎＰｄ3
(８)ＭｇとＩｎの化合物
Ｉｎ2.5Ｍｇ、Ｉｎ2Ｍｇ、ＩｎＭｇ、ＩｎＭｇ2、Ｉｎ2Ｍｇ5、ＩｎＭｇ3
(９)ＰとＩｎの化合物
ＩｎＰ
(10)ＬｉとＩｎの化合物
ＩｎＬｉ
(11)ＭｎとＩｎの化合物
ＩｎＭｎ3
(12)ＳｅとＩｎの化合物
Ｉｎ2Ｓｅ、ＩｎＳｅ、Ｉｎ5Ｓｅ6、Ｉｎ2Ｓｅ3
(13)ＴｅとＩｎの化合物
Ｉｎ9Ｔｅ7、ＩｎＴｅ、Ｉｎ3Ｔｅ5、Ｉｎ2Ｔｅ5、Ｉｎ2Ｔｅ3
(14)ＡｕとＩｎとＳｎの化合物
Ａｕ4Ｉｎ3Ｓｎ3、Ａｕ5Ｉｎ4Ｓｎ、Ａｕ15Ｉｎ4Ｓｎ
(15)ＡｕとＣｕとＩｎの化合物
Ａｕ7ＣｕＩｎ2
【００１９】
なお、Ａｕ、Ａｇ以外にＩｎと化合物を形成する金属を含有する場合は、Ｓｎに固溶しないＩｎ量が少なくなるため、はんだの変形を抑制するために必要なＡｕ、Ａｇ量はそれだけ少なくなる。
【００２０】
本願発明のはんだ材料は、ロジン、溶剤、活性剤、増粘剤などフラックス成分を配合して混練することにより、リフローはんだ付けに用いられるはんだペーストとして好適に用いることが可能である。
また、本願発明のはんだ材料は、溶融させて接合部に直接供給するような態様で用いることも可能であり、さらに、ペレット状や糸状にして用いることも可能である。
【００２１】
また、請求項２のはんだ材料のように、本願請求項１記載のはんだ材料において、はんだ材料中のＩｎ、Ａｕ、およびＡｇの原子個数の割合をそれぞれα（％）：β（％）：γ（％）とした場合に、α−４≦２β＋（１／３）γが成り立つように、はんだ材料中にＡｕおよびＡｇを含有させることにより、はんだの溶融時に、Ｓｎ中に固溶せず、単体で存在するＩｎを、ＡｕとＩｎの化合物（例えば、ＡｕＩｎ2）、およびＡｇとＩｎの化合物（例えば、Ａｇ3Ｉｎ）として、はんだ中にＳｎ−Ｉｎ低融点相が形成されることを抑制、防止することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることが可能になる。
【００２２】
すなわち、ＩｎはＡｕおよびＡｇと化合物を形成する。ＡｕとＩｎの化合物がＡｕＩｎ2の場合で、ＡｕとＩｎの原子数の比は１対２であり、ＡｇとＩｎの化合物がＡｇ3Ｉｎの場合で、ＡｇとＩｎの原子数の比は３対１である。よって、Ｓｎ中に固溶しないＩｎがすべてＡｕまたはＡｇと化合物（ＡｕＩｎ2およびＡｇ3Ｉｎ）を形成するための条件が上記の式：α−４≦２β＋（１／３）γで示されることになる。ここで、Ｓｎ中に固溶しないＩｎは、はんだ材料中のＩｎの原子個数の割合α（％）から、実験的に求めたＳｎ中に固溶するＩｎの原子個数の割合約４％を差し引いた値となる。
【００２３】
また、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと化合物を形成する元素としては、Ａｕ、Ａｇ以外にも、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどがある。
したがって、請求項３のはんだ材料のように、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なくとも１種をさらに含有させることも可能である。
そして、請求項３のはんだ材料のように、本願請求項１または２記載のはんだ材料において、上記金属をさらに含有させるようにした場合にも、はんだ中にＳｎ−Ｉｎ低融点相が形成されることを防止して、温度サイクル試験におけるはんだの変形を防止することが可能で、接合信頼性を向上させることが可能なはんだ材料を得ることができる。
なお、本願請求項３のはんだ材料においては、Ａｕ、Ａｇ以外にも、上述の元素（金属）を添加するようにしているので、Ｓｎに固溶しないＩｎ量が少なくなり、はんだの変形を抑制するために必要なＡｕ、Ａｇ量をそれだけ少なくすることが可能になる。さらに、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどの元素（金属）を添加することにより、他の特性を制御することが可能になる場合もあり、本願発明をさらに実効あらしめることが可能になる。
【００２４】
また、本願発明（請求項４）の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載のはんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が実装されているため、温度サイクル試験におけるはんだの変形を防止して、接合信頼性を向上させることが可能になり、実装信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００２６】
＜はんだ材料の調製＞
以下の各原料を配合して、はんだ用金属材料を調製した。
Ａｇ（銀）粉末                  ：３．３重量％
Ａｕ（金）粉末                  ：４．８重量％
Ｂｉ（ビスマス）粉末            ：０．３重量％
Ｉｎ（インジウム）粉末          ：７．６重量％
Ｓｎ（スズ）粉末                ：残（主成分）
【００２７】
それから、このはんだ用金属材料に、ロジン、溶剤、活性剤、増粘剤などフラックス成分を添加、混練してはんだペーストを得た。
このはんだペーストは、固相線温度：約１８０℃、液相線温度：約２００℃のものである。
【００２８】
また、比較のため、Ａｕ（金）を含まない以下の組成のはんだ用金属材料に、ロジン、溶剤、活性剤、増粘剤などフラックス成分を混合して比較例のはんだペーストを作製した。
Ａｇ（銀）粉末                  ：３．５重量％
Ｂｉ（ビスマス）粉末            ：０．５重量％
Ｉｎ（インジウム）粉末          ：８．０重量％
Ｓｎ（スズ）粉末                ：残（主成分）
【００２９】
＜電子部品のプリント配線基板への実装＞
図１は、実装基板であるプリント配線基板の表面のＣｕ電極の配設態様を示す図、図２はプリント配線基板に搭載部品（積層セラミックコンデンサ）を配設した状態を示す図である。
上述の本願発明の実施例のはんだペーストおよび比較例のはんだペーストを用いて、図１に示すように、プリント配線基板（電子回路基板）１上に配設されたＣｕ電極２ａ，２ｂ上に、図２に示すように、セラミック素子１１の両端側に配設された外部電極１２ａ，１２ｂをはんだ付けすることにより、搭載部品（積層セラミックコンデンサ）１０の実装を行った。
【００３０】
なお、この実施例では、図２に示すように、プリント配線基板１として、表面に平面形状が、長さＡ：１．２５mm×幅Ｂ：０．８０mmの長方形で、厚みが３５μmのＣｕ電極２ａ，２ｂが形成されたものを用いた。なお、Ｃｕ電極２ａ，２ｂの間隔Ｃは１．２mmとした。
【００３１】
また、搭載部品（積層セラミックコンデンサ）１０としては、セラミック素子１１の両端部にＡｇ電極（外部電極本体）を形成し、その表面にＮｉめっきを施し、さらにＮｉめっき膜上にＳｎめっきを施すことにより外部電極１２ａ，１２ｂが形成された積層セラミックコンデンサを用いた。なお、この積層セラミックコンデンサ１０の寸法は、長さ：２mm、幅：１．２５mm、厚さ：１．２５mmである。
【００３２】
積層セラミックコンデンサ１０を実装するにあたっては、まず、プリント配線基板１のＣｕ電極２ａ，２ｂ上に、Ｃｕ電極２ａ，２ｂと同一寸法、同一形状の開口部を有するメタルマスク（厚み１５０μm）を用いて、上記実施例および比較例のはんだペーストを印刷した。
【００３３】
それから、図２に示すように、プリント配線基板１の表面に形成されたＣｕ電極２ａ，２ｂ上に、積層セラミックコンデンサ１０を搭載した後、リフロー（リフローピーク温度２２０℃）することにより、はんだペーストを溶融させ、プリント配線基板１上のＣｕ電極２ａ，２ｂと、搭載部品１０の外部電極１２ａ，１２ｂとを、はんだ１３により機械的および電気的に接続することにより、積層セラミックコンデンサ１０がプリント配線基板１上に実装された電子部品（実装電子部品）２０を得た。
【００３４】
その後、得られた実装電子部品２０について、低温側−５５℃、高温側１２５℃の条件で温度サイクル試験を行い、はんだの変形の有無を調べた。
Ａｕが配合されていない比較例のはんだペーストを用いた場合には、温度サイクル試験においてはんだに変形が認められた。これは、１２０℃付近ではんだ中のＳｎ−Ｉｎ低融点相が溶融したことによるものである。
【００３５】
一方、はんだ用金属材料に、Ａｇ：３．３重量％とともに、Ａｕ：４．８重量％を配合した実施例のはんだペーストを用いた場合には、温度サイクル試験においてはんだの変形は認められなかった。
これは、はんだ中のＡｕとＡｇが、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと反応して、Ａｕ−Ｉｎ化合物およびＡｇ−Ｉｎ化合物が形成されることにより、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相の生成が抑制、防止されたことによるものである。
【００３６】
また、上記実施例のはんだペーストにおいては、固相線温度が約１８０℃、液相線温度が約２００℃となり、例えば、Ａｇ：３重量％、Ｃｕ：５重量％、Ｓｎ：残部の組成を有する従来の鉛フリーはんだ（融点約２２０℃）と比べて低温ではんだ付けを行うことが可能になる。
【００３７】
したがって、上述のような実施例のはんだペーストを用いることにより、低温で、はんだ付けの対象である積層セラミックコンデンサの損傷を抑制しつつ、効率よくはんだ付けを行うことが可能になるとともに、温度サイクル試験におけるはんだの変形を防止することが可能になり、接合信頼性の高い実装電子部品を効率よく製造することが可能になる。
【００３８】
なお、図３(ａ)，(ｂ)は、Ａｇ：３．５重量％、Ｂｉ：０．５重量％、Ｉｎ：８．０重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含むはんだ用金属材料にフラックス成分を配合した上記比較例のはんだペーストを溶融凝固させたものについて、低温側−５５℃、高温側１２５℃の条件で５００サイクルの温度サイクル試験を行った場合の、試験前と試験後のはんだ形状を示す図（写真）である。
また、図４(ａ)，(ｂ)は、Ａｇ：３．３重量％、Ａｕ：４．８重量％、Ｂｉ：０．３重量％、Ｉｎ：７．６重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含むはんだ用金属材料にフラックス成分を配合した上記実施例のはんだペーストを溶融凝固させたものについて、低温側−５５℃、高温側１２５℃の条件で５００サイクルの温度サイクル試験を行った場合の、試験前と試験後のはんだ形状を示す図（写真）である。
【００３９】
図３(ａ)，(ｂ)、図４(ａ)，(ｂ)に示すように、比較例のはんだペーストを溶融凝固させたはんだの場合には、温度サイクル試験において大きな変形が発生したが、Ａｕを添加した本願発明の実施例のはんだペーストを溶融凝固させたはんだの場合には、温度サイクル試験において変形が発生しないことが確認された。
【００４０】
また、図５は、Ａｇ：３．５重量％、Ｂｉ：０．５重量％、Ｉｎ：８．０重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含むはんだ用金属材料にフラックス成分を配合してなる上記比較例のはんだペーストを用いてはんだ付けを行った場合のはんだ１３とＣｕ電極２ａ（２ｂ）の接合部の状態を模式的に示す図である。
また、図６は、Ａｇ：３．３重量％、Ａｕ：４．８重量％、Ｂｉ：０．３重量％、Ｉｎ：７．６重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含むはんだ用金属材料にフラックス成分を配合した上記実施例のはんだペーストを用いてはんだ付けを行った場合のはんだ１３とＣｕ電極２ａ（２ｂ）の接合部の状態を模式的に示す図である。
【００４１】
図５に示すように、比較例のはんだペーストを用いた場合には、はんだ中にＳｎに固溶しないＩｎとＳｎとの間に低融点相が形成され、この低融点相が１２０℃付近で溶融するため、温度サイクル試験において変形を生じる。
【００４２】
一方、Ａｕを添加した本願発明の実施例のはんだペーストを用いた場合には、図６に示すように、はんだ中のＡｕとＡｇが、ＩｎのうちＳｎに固溶しないＩｎと反応して、化合物（ＡｕＩｎ2およびＡｇ3Ｉｎ）が形成される結果、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相の生成が抑制、防止され、温度サイクル試験におけるはんだの変形が生じなくなる。
【００４３】
さらに、図７は、Ａｇ：３．３重量％、Ａｕ：４．８重量％、Ｂｉ：０．３重量％、Ｉｎ：７．６重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含む上記実施例のはんだペーストと、Ａｇ：３．５重量％、Ｂｉ：０．５重量％、Ｉｎ：８．０重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含む上記比較例のはんだペーストについて、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定したはんだ融点の測定結果（温度とHeat Flowの関係）を示す図である。
【００４４】
図７より、Ａｕを添加した実施例のはんだペーストにおいては、はんだの固相線温度が約１２０℃から約１８０℃に上昇することがわかる。
【００４５】
なお、上記実施例では、Ａｇ：３．３重量％、Ａｕ：４．８重量％、Ｂｉ：０．３重量％、Ｉｎ：７．６重量％、Ｓｎ：残（主成分）を含むはんだ用金属材料にフラックス成分を配合したはんだペーストを用いたが、はんだペースト（はんだ材料）の組成は、Ｓｎに固溶しないＩｎがＡｕまたはＡｇと化合物を形成し、低融点のＳｎ−Ｉｎ相を実質的に形成しない組成であればよく、具体的には、Ｓｎを主成分とし、Ｉｎ：６〜２５重量％、ＡｕおよびＡｇをそれぞれ０．０１〜１０重量％の範囲で含有する組成とすることにより、Ｓｎに固溶しないＩｎとＡｕまたはＡｇとの化合物を形成し、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相の発現を実質的に抑制、防止することが可能になる。
【００４６】
本願発明のはんだ材料の組成としては、具体的には、表１、表２、表３、表４、表５および表６に示すような組成が例示される。なお、本願発明において、はんだ材料の組成は表１〜表６の各組成に限定されるものではなく、さらに他の組成とすることも可能である。
【００４７】
【表１】
2006000909.tif 000002
【００４８】
【表２】
2006000909.tif 000003
【００４９】
【表３】
2006000909.tif 000004
【００５０】
【表４】
2006000909.tif 000005
【００５１】
【表５】
2006000909.tif 000006
【００５２】
【表６】
2006000909.tif 000007
【００５３】
なお、ＩｎとＡｕはＡｕＩｎ2の化合物を形成し、ＩｎとＡｇはＡｇ3Ｉｎの化合物を形成するため、はんだペーストが低融点のＳｎ−Ｉｎ相を実質的に形成しない合金組成となるための条件は、α−δ≦２β＋（１／３）γで表される（ただし、はんだ材料中のＩｎ、Ａｕ、Ａｇの原子個数の割合をα（％）：β（％）：γ（％）、Ｓｎ中に固溶するＩｎの原子個数の割合をδ（％）とする）。
【００５４】
また、Ｓｎに固溶しないＩｎと化合物を形成し、Ｓｎ−Ｉｎ低融点相の発現を実質的に抑制、防止する金属として、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｅのうち少なくとも１種をさらに含有させることも可能である。
【００５５】
また、上記実施例では、Ｃｕ電極２ａ，２ｂと同一寸法、同一形状の開口部を有するメタルマスク（厚み１５０μm）を用いてはんだペーストを印刷するようにしたが、はんだの供給形態としては、はんだペーストとして供給する場合に限らず、溶融したはんだを接合部に直接供給する方法や、電極に予め被覆しておく方法、ペレット状や糸状のはんだを用いる方法など種々の方法を用いることが可能である。
【００５６】
また、上記実施例では搭載部品が積層セラミックコンデンサであり、搭載部品を搭載（実装）すべき実装基板がプリント配線基板である場合を例にとって説明したが、搭載部品や実装基板は、はんだ付け法により実装することが可能なものであればよく、材質、形状、機能、構造などに特に制約はない。
【００５７】
本願発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
上述のように、本願発明によれば、鉛を含有せず、はんだ付けを行った後の温度サイクル試験においても変形が生じることのない信頼性の高いはんだ材料を提供することが可能になるとともに、該はんだ材料を用いてはんだ付けすることにより搭載部品が確実に実装された信頼性の高い電子部品を提供することが可能になる。
したがって、本願発明は、はんだ付け法により搭載部品を実装する工程で使用されるはんだペーストや、該はんだを用いて搭載部品を実装することにより製造される電子部品（実装電子部品）の製造工程などに広く使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実装基板であるプリント配線基板の表面のＣｕ電極の配設態様を示す図である。
【図２】プリント配線基板に搭載部品（積層セラミックコンデンサ）を配設した状態を示す図である。
【図３】(ａ)，(ｂ)は、比較例のはんだペーストを溶融凝固させたものについて、温度サイクル試験を行った場合の、試験前と試験後のはんだ形状を示す図（写真）である。
【図４】(ａ)，(ｂ)は、実施例のはんだペーストを溶融凝固させたものについて、温度サイクル試験を行った場合の、試験前と試験後のはんだ形状を示す図（写真）である。
【図５】比較例のはんだペーストを用いてはんだ付けを行った場合のはんだとＣｕ電極の接合部の状態を模式的に示す図である
【図６】実施例のはんだペーストを用いてはんだ付けを行った場合のはんだとＣｕ電極の接合部の状態を模式的に示す図である
【図７】実施例および比較例のはんだペーストについて、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定したはんだ融点の測定結果（温度とHeat Flowの関係）を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１          プリント配線基板（電子回路基板）
２ａ，２ｂ  Ｃｕ電極
１０        搭載部品（積層セラミックコンデンサ）
１１        セラミック素子
１２ａ，１２ｂ      外部電極
１３        はんだ
２０        電子部品（実装電子部品）
【図１】
2006000909.tif 000008
【図２】
2006000909.tif 000009
【図３】
2006000909.tif 000010
【図４】
2006000909.tif 000011
【図５】
2006000909.tif 000012
【図６】
2006000909.tif 000013
【図７】
2006000909.tif 000014