(57)【要約】  本発明は、３５重量％から５９重量％のＢｉ、０重量％から１．０重量％のＡｇ、０重量％から１．０重量％のＡｕ、０重量％から１．０重量％のＣｒ、０重量％から２．０重量％のＩｎ、０重量％から１．０重量％のＰ、０重量％から１．０重量％のＳｂ、０重量％から１．０重量％のＳｃ、０重量％から１．０重量％のＹ、０重量％から１．０重量％のＺｎ、０重量％から１．０重量％の希土類元素、ならびに０重量％より多く１．０重量％までのＡｌ、０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ、０重量％より多く１．０重量％までのＣｏ、０重量％より多く１．０重量％までのＣｕ、０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ、０重量％より多く１．０重量％までのＭｇ、０重量％より多く１．０重量％までのＭｎ、０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ、および０重量％より多く１．０重量％までのＴｉの１つ以上、ならびに任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎ、を含む合金、好ましくは鉛フリーはんだ合金を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
３５重量％から５９重量％のＢｉと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｕと；
０重量％から１．０重量％のＣｒと；
０重量％から２．０重量％のＩｎと；
０重量％から１．０重量％のＰと；
０重量％から１．０重量％のＳｂと；
０重量％から１．０重量％のＳｃと；
０重量％から１．０重量％のＹと；
０重量％から１．０重量％のＺｎと；
０重量％から１．０重量％の希土類元素と；
０重量％より多く１．０重量％までのＡｌ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０重量％より多く１．０重量％までのＣｏ；
０重量％より多く１．０重量％までのＣｕ；
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
０重量％より多く１．０重量％までのＭｇ；
０重量％より多く１．０重量％までのＭｎ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０重量％より多く１．０重量％までのＴｉ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎと、を含む合金、好ましくは鉛フリーはんだ合金。
【請求項２】
３５重量％から５５重量％のＢｉを含む、請求項１に記載の合金。
【請求項３】
５７重量％から５９重量％のＢｉを含む、請求項１に記載の合金。
【請求項４】
４１重量％から４３重量％のＳｎ；と
０重量％から１．０重量％のＡｇ；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金。
【請求項５】
４１重量％から４３重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金。
【請求項６】
５０重量％から６５重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇ；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金。
【請求項７】
５０重量％から６５重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金。
【請求項８】
０．０１重量％から０．５重量％のＣｅ、好ましくは０．０５重量％から０．１重量％のＣｅを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の合金。
【請求項９】
０．０１重量％から０．５重量％のＮｉ、好ましくは０．０２５重量％から０．１重量％のＮｉ、より好ましくは０．０２５重量％から０．０５重量％のＮｉを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１０】
０．００１重量％から０．１重量％のＧｅ、好ましくは０．００１重量％から０．０１重量％のＧｅを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１１】
０．０１重量％から０．８重量％のＡｇ、好ましくは０．３重量％から０．７重量％のＡｇ、より好ましくは０．４重量％から０．６重量％のＡｇ、よりさらに好ましくは約０．５重量％のＡｇを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１２】
０重量％から０．７重量％のＡｌ；
０重量％から０．５重量％のＣｏ；
０重量％から０．５重量％のＣｕ；
０重量％から１．５重量％のＩｎ；
０重量％から０．５重量％のＭｇ；
０重量％から０．２重量％のＭｎ；
０重量％から０．０１量％のＰ；および
０重量％から０．１重量％のＴｉ；
を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１３】
０．００３重量％から０．５重量％のＣｏ；
０．１重量％から０．５重量％のＣｕ；および
０．２重量％から１．０重量％のＩｎ；
の１つ以上を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１４】
５７重量％から５９重量％のＢｉと、
０．１重量％から０．３重量％のＣｕと、
０．０２重量％から０．０４重量％のＣｏ；および
０．０２重量％から０．０４重量％のＮｉ
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎと、を含む請求項１に記載の合金。
【請求項１５】
前記合金がはんだ合金であり、好ましくは鉛フリーはんだ合金である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１６】
バー、スティック、ソリッドワイヤーもしくはフラックス入りワイヤー、箔もしくはストリップ、フィルム、プリフォーム、または粉末もしくはペースト（粉末とフラックスの混合物）、またはボールグリッドアレイ接合に用いる複数のはんだ球、または予め形成されたはんだ片もしくはリフローされたはんだもしくは固化されたはんだ、または太陽光電池用途の銅リボンのような任意のはんだ付け可能な材料上に予め塗布された形態である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１７】
シャルピー衝撃試験法を用いて測定した時に、対応するＳｎ−Ｂｉベース合金の衝撃エネルギーよりも、または前記合金がＡｇを含む場合は対応するＳｎ−Ｂｉ−Ａｇベース合金の衝撃エネルギーよりも、少なくとも５％より大きい、好ましくは少なくとも１０％より大きい衝撃エネルギーを示す、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の合金。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に規定される合金を含むはんだ接合部。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか１項に規定される合金の、はんだ付け方法における使用。
【請求項２０】
前記はんだ付け方法が、ウェーブソルダリング、表面実装技術（ＳＭＴ）によるはんだ付け、ダイアタッチはんだ付け、サーマルインターフェースはんだ付け、手はんだ付け、レーザーはんだ付けおよびＲＦ誘導はんだ付け、ならびにリワークはんだ付けから選択される、請求項１９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合金に関し、特に鉛フリーはんだ合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の鉛フリーはんだ合金が知られており、これらは非常に広範囲に利用されるはんだ合金、すなわち３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎ共晶合金に対して非毒性の代替手段を提供する。このような鉛フリー合金の例は、５８％Ｂｉ−４２％Ｓｎの２元共晶合金（例えば、ＵＳ  ５，５６９，４３３Ｂを参照）および４０％Ｂｉ−６０％Ｓｎの２元共晶合金（例えば、ＵＳ  ６，５７４，４１１Ａを参照）を含む。このような合金は、高ひずみ速度下で延性の低下を示すが、少量の添加物、例えば１重量％以下の銀の添加により改良することができる（例えば、ＵＳ  ５，５６９，４３３Ｂに示す）。しかし、シャルピー衝撃試験法を用いて計測された、これらの合金によって示される衝撃エネルギーは、相対的に低い。従って、改良した衝撃靱性を示す鉛フリーはんだ合金を開発する必要がある。
【０００３】
さらに、このような鉛フリーの合金が、ウェーブソルダリング（またはフローはんだ付け、wave soldering）およびリフローはんだ付けのようなはんだ付け方法で用いられるために、銅、ニッケルおよびニッケルリン（“無電解ニッケル”）のような様々な基板材料に関して、合金は優れたぬれ性を示さなければならない。このような基板は、例えば、スズ合金、銀、金または有機被覆材（ＯＳＰ）を用いることによって、ぬれを向上するように被覆してもよい。優れたぬれは、溶融はんだがキャピラリーギャップに流れ込み、プリント配線基板のめっきスルーホールの壁をつたって上がり、その結果優れたホール充填を達成する能力も向上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、先行技術に関する少なくともいくつかの問題を解決すること、またはそれに加えて商業的な条件を満たす代替手段を提供することを目的とする。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
第１の態様において本発明は、
３５重量％から５９重量％のＢｉと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｕと；
０重量％から１．０重量％のＣｒと；
０重量％から２．０重量％のＩｎと；
０重量％から１．０重量％のＰと；
０重量％から１．０重量％のＳｂと；
０重量％から１．０重量％のＳｃと；
０重量％から１．０重量％のＹと；
０重量％から１．０重量％のＺｎと；
０重量％から１．０重量％の希土類元素と；
０重量％より多く１．０重量％までのＡｌ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０重量％より多く１．０重量％までのＣｏ；
０重量％より多く１．０重量％までのＣｕ；
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
０重量％より多く１．０重量％までのＭｇ；
０重量％より多く１．０重量％までのＭｎ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０重量％より多く１．０重量％までのＴｉ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎと、を含む合金、好ましくは鉛フリーはんだ合金を提供する。
【０００６】
驚くことに、Ｃｅ、ＮｉおよびＧｅの１種類以上の少量を取り込むことで、合金は、対応するＳｎ−Ｂｉベース合金、または合金がＡｇを含む場合は対応するＳｎ−Ｂｉ−Ａｇベース合金と比べて、増加した衝撃エネルギーを示すという結果をもたらすことが知られている。これは、向上した合金の強度及び延性を示す。さらに、これらの元素の取り込みによって合金に提供された利点は、向上したぬれ性、増加した熱伝導性、増加した降伏強さおよび増加した引張強さを含む。
【０００７】
さらに、Ｎｉの存在はＣｕの溶解速度（または溶解率、dissolution rate）の低下、熱疲労特性の改善、経時安定性の向上（特にＣｕと併用されたとき）および合金のミクロ組織の微細化をもたらす。Ｇｅの存在は酸化作用を弱め、はんだ合金として用いられる時、光沢のある接合部をもたらす。Ａｌおよび／またはＭｇの存在は、合金の酸化抵抗を増加し、はんだぬれを向上することができる。Ｃｏの存在は、より高い靱性、より低いＣｕの溶解およびより高い引張強さ、およびより微細化されたミクロ組織（特にＣｕと併用されたとき）をもたらす。はんだ合金として用いられた時、Ｃｏの存在は光沢のある接合部をもたらし、かつ開放したはんだ槽の上部に形成されるドロスはより低い程度となる。合金中のＣｕの存在は、延性を向上させ、銅浸出の発生を低減し、耐熱疲労性を向上させる。Ｃｕの存在により引き起こされるこれらの特性は、Ａｇが欠落する場合は特に顕著である。特に、ＳｎＢｉＡｇベース合金においてＡｇをＣｕで代用することは、特にＣｕの溶解の低減、特に機械的特性の向上（とりわけＣｏと併用されたとき）、特に落下衝撃抵抗の向上（とりわけＮｉと併用されたとき）および特にクリープ破壊抵抗の向上をもたらす。Ｍｎおよび／またはＴｉの存在は、合金の落下衝撃性能の向上をもたらす。Ｔｉの存在は、熱伝導性の増加および熱疲労寿命の増加をもたらす。
【０００８】
（定義）
本明細書で用いられる“はんだ合金”という用語は、９０°Ｃ〜４００°Ｃの範囲の融点を有する可溶性の金属（fusible metal）を意味する。
【０００９】
本明細書で称され、またシャルピーｖノッチ試験としても知られる“シャルピー衝撃試験”は、破壊時に材料によって吸収されるエネルギー量を決定する規格化された高歪速度試験である。この吸収されるエネルギーは、一定（または任意の、given）の材料の靱性の尺度であり、脆性−延性遷移の温度依存性を詳しく調べる手段として機能する。さらに、この試験についての詳細はＣｈａｒｐｙ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｔｅｓｔ（Ｆａｃｔｏｒｓ  ａｎｄ  Ｖａｒｉａｂｌｅｓ，  Ｊ．Ｍ．Ｈｏｌｔ，ＡＳＴＭ  ＳＴＰ  １０７２）において見ることができ、この内容は参照することにより本明細書に取り込まれる。
【００１０】
本明細書で用いられる“ぬれ性”という用語は、ぬれ表面（wettable surface）上をはんだが広がる程度を意味する。ぬれ性は、液状はんだの表面張力と、ぬれ表面と反応する能力とにより決定される。ぬれはまた、基板上の溶融および後に凍結（frozen）するはんだ合金の接触角の観点から記載することもでき、高い接触角よりも低い接触角のほうが好ましい。
【００１１】
本明細書で用いられる“ウェーブソルダリング”という用語は、電気アセンブリを形成するように電子部品がプリント配線板（ＰＣＢ）へはんだ付けされる大規模なはんだ付け方法を意味する。
【００１２】
本明細書で用いられる“リフローはんだ付け”という用語は、はんだペーストが印刷もしく塗布（または分配、dispensed）され、またはソルダープリフォームがプリント配線板の表面上に設置され、部品が堆積（または蒸着、deposited）したはんだの中または近傍傍に設置され、そしてはんだ合金の液相線より高い温度までアセンブリが加熱される方法を意味する。
【００１３】
本明細書で用いられる“希土類元素”という用語は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕから選択された元素を意味する。
【００１４】
本開示は、これからさらに説明される。以下の文章において、本開示の別の態様がより詳しく規定される。そのように規定される各態様は、明確に特段の指定がない限り、他のいかなる１つまたは複数の態様と組み合わされてもよい。とりわけ、好ましいまたは有利であるとして示される任意の特徴は、好ましいまたは有利であるとして示される１つまたは複数の任意の他の特徴と組み合わされてもよい。
【００１５】
合金は、３５重量％から５５重量％のＢｉ、好ましくは３５重量％から５０重量％のＢｉ、より好ましくは３５重量％から４５重量％のＢｉおよびさらに好ましくは約４０重量％のＢｉを含んでもよい。有利には、このようなＢｉの含有量は、より高い濃度のＢｉを含有する合金と比べて、向上した延性をその合金に示すこととなる。有利には、合金は５７重量％から５９重量％のＢｉ、好ましくは約５８重量％のＢｉを含んでもよい。有利には、このようなＢｉの含有量は、より低い量のＢｉを含む合金と比べて、合金の融点を低下させる。
【００１６】
合金は、好ましくは０．０１重量％から０．５重量％のＣｅ、より好ましくは０．０５重量％から０．１重量％のＣｅを含む。
【００１７】
合金は、好ましくは０．０１重量％から０．５重量％のＮｉ、より好ましくは０．０２５重量％から０．１重量％のＮｉ、さらに好ましくは０．０２５重量％から０．０５重量％のＮｉ、最も好ましくは約０．０３重量％のＮｉを含む。
【００１８】
合金は、好ましくは０．００１重量％から０．１重量％のＧｅ、より好ましくは０．００１重量％から０．０１重量％のＧｅを含む。
【００１９】
合金は、好ましくは０．０１重量％から０．８重量％のＡｇ、より好ましくは０．３重量％から０．７重量％のＡｇ、さらに好ましくは０．４重量％から０．６重量％のＡｇ、さらにより好ましくは約０．５重量％のＡｇを含む。Ａｇの存在は合金の延性を増加させ、また表面酸化を抑制する。
【００２０】
好ましくは、合金は、
０重量％から０．７重量％のＡｌ、より好ましくは０．００３重量％から０．６重量％のＡｌ、さらに好ましくは０．００３重量％から０．５重量％のＡｌと；
０．００１重量％から１．０重量％のＡｕ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＡｕ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＡｕと；
０重量％から０．５重量％のＣｏ、より好ましくは０．００３重量％から０．５重量％のＣｏ、さらに好ましくは０．０１重量％から０．０７重量％のＣｏ、さらにより好ましくは０．０２重量％から０．０４重量％のＣｏ、より一層好ましくは約０．０３重量％のＣｏと；
０．００１重量％から１．０重量％のＣｒ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＣｒ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＣｒと；
０重量％から０．５重量％のＣｕ、より好ましくは０．０５重量％から０．４重量％のＣｕ、さらに好ましくは０．１重量％から０．３重量％のＣｕ、さらにより好ましくは約０．２重量％のＣｕと；
０重量％から１．５重量％のＩｎ、より好ましくは０．１重量％から１．０重量％のＩｎ、さらに好ましくは０．２重量％から１．０重量％のＩｎ、さらにより好ましくは約１．０重量％のＩｎと；
０重量％から０．２重量％のＭｇ、より好ましくは０．０５重量％から０．１８重量％のＭｇ、さらに好ましくは０．０５重量％から０．１重量％のＭｇと；
０重量％から０．２重量％のＭｎ、より好ましくは０．０５重量％から０．１８重量％、さらに好ましくは０．０５重量％から０．１重量％のＭｎと；
０重量％から０．０１重量％のＰ、より好ましくは０．００１重量％から０．０１重量％のＰ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．０１重量％のＰと；
０．００１重量％から１．０重量％のＳｂ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＳｂ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＳｂと；
０．００１重量％から１．０重量％のＳｃ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＳｃ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＳｃと；
０重量％から０．２重量％のＴｉ、より好ましくは０．０５重量％から０．１８重量％のＴｉ、さらに好ましくは０．０５重量％から０．１重量％のＴｉと；
０．００１重量％から１．０重量％のＹ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＹ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＹと；
０．００１重量％から１．０重量％のＺｎ、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％のＺｎ、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％のＺｎと；
０．００１重量％から１．０重量％の希土類元素、より好ましくは０．００３重量％から０．７重量％の希土類元素、さらに好ましくは０．００５重量％から０．５重量％の希土類元素と；
の１つ以上を含む。
【００２１】
Ｉｎの存在は、合金の延性を増加させ、かつ表面酸化を抑制する。合金中のＡｕの存在は、合金の延性を増加させる。合金中のＺｎの存在はＢｉリッチ相を微細化し、また再分配（redistributes）する。界面のＩＭＣ層が形成され、これはＢｉリッチな偏析層が生じるのを防ぐ。Ｐの存在は合金の酸化を抑制する。Ｓｂの存在は合金の延性を向上する。
【００２２】
好ましくは、合金はＡｌとＮｉの１つのみを含む。
【００２３】
好ましくは、合金はＣｕと、ＣｏおよびＮｉの１つ以上とを含む。特に好ましくは、合金は、
５７重量％から５９重量％のＢｉと；
０．１重量％から０．３重量％のＣｕと；
０．０２重量％から０．０４重量％のＣｏ；および
０．０２重量％から０．０４重量％のＮｉ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎと、を含む。
【００２４】
好ましくは、合金は、
約５８重量％のＢｉと；
約０．２重量％のＣｕと；
約０．０３重量％のＣｏ；および
約０．０３重量％のＮｉ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｓｎと、を含む。Ｃｕと、ＮｉおよびＣｏの１つ以上とを含む前述の合金は、必要に応じて前述の任意の元素の１つ以上を含んでもよい。
【００２５】
Ｃｕと、Ｎｉおよび／またはＣｏとを含む前述の合金は、対応するＳｎＢｉベース合金よりも有利には優れた機械特性を示す。例えば、これらの合金は、ＳｎＢｉベース合金と比較して、約９％の高い引張強さ、約１１％高い弾性係数、約８．４％高い靱性（シャルピー衝撃抵抗試験に基づく）、約８％高いクリープ伸びおよび約１１％長いクリープ破断時間（８０°Ｃ、２．３ｋｇ荷重）を示す。
【００２６】
Ｃｕと、Ｎｉおよび／またはＣｏを含む上述の合金は、有利にはＳｎＢｉベース合金よりも優れた熱疲労抵抗を示す。例えば、促進した温度サイクル（条件：ＴＣ３／ＮＴＣ−Ｃ、−４０°Ｃから１２５°Ｃ、１０分の保持時間（またはドウェルタイム、dwell time））を実行する時、チップの部品については１０００サイクルまで割れが見られない。さらに、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）部品に対しても、たった２００サイクルの後にＳｎＢｉベース合金で見られる割れと比べると、５００−８００サイクルまで割れが観察されない。
【００２７】
Ｃｕと、Ｎｉおよび／またはＣｏを含む上述の合金は、有利には、改良した落下衝撃抵抗を示し、ＳｎＢｉベース合金と比べて、特に標準的な落下衝撃抵抗試験における落下回数の約４０％の増加を示す。
【００２８】
Ｃｕと、Ｎｉおよび／またはＣｏを含む上述の合金は、ＳｎＢｉベース合金と比較して、有利には、約４％高い熱伝導率および電気伝導率を示し、かつ約３０倍低いＣｕ溶解を示す。そのため、これらの合金は特に太陽光電池リボンの用途に適している。合金は、約１３８°Ｃの融解点を有する共晶混合物であり、ＳｎＢｉベース合金とは対称的に、経年劣化を示さない。合金はまた、向上した、より微細化されたミクロ組織を示し、これは向上した機械特性に寄与すると思われる。
【００２９】
Ｃｕと、Ｎｉおよび／またはＣｏを含む合金の上述の特性はまた、合金または合金粉末が４００ｋｇおよび５０ｋｇのスケールで製造される時にもそれぞれ示され、これらの合金の工業規模での製造の工業的な実行可能性を示す。
【００３０】
合金は、はんだ合金であってもよい。
【００３１】
好ましくは、合金は鉛フリーはんだ合金、または本質的には鉛フリーはんだ合金である。鉛フリーはんだ合金は、鉛の有毒な性質により、有利である。
【００３２】
本発明の合金は、バー、スティック、ソリッドワイヤーもしくはフラックス入りワイヤー、箔もしくはストリップ、フィルム、プリフォーム、または粉末もしくはペースト（粉末とフラックスの混合物）、またはボールグリッドアレイ接合に用いる複数のはんだ球（またはソルダーボール、solder spheres）、または予め形成されたはんだ片もしくはリフローされたはんだもしくは固化されたはんだ、または太陽光電池用途の銅リボンのような任意のはんだ付け可能な材料上に予め塗布された（pre-applied）形態であってもよい。
【００３３】
シャルピー衝撃試験法を用いて測定した時、好ましくは、合金は対応するＳｎ−Ｂｉベース合金よりも、または合金がＡｇを含む場合は、対応するＳｎ−Ｂｉ−Ａｇベース合金よりも、少なくとも５％大きい衝撃エネルギーを示す。好ましくは、衝撃エネルギーは少なくとも８％大きく、より好ましくは少なくとも１０％大きく、さらに好ましくは少なくとも１２％大きい。
【００３４】
当然ながら、本発明に係る合金は不可避的不純物を含んでもよいが、合計で、組成物の１重量％を超える可能性が低い。好ましくは、合金は、組成物の０．５重量％以下の、より好ましくは組成物の０．３重量％以下の、さらに好ましくは組成物の０．１重量％以下の不可避的不純物を含む。
【００３５】
本発明に係る合金は原則的に詳述される元素から構成されてもよい。従って、当然ながら、必須のそれらの元素（すなわち、Ｓｎ、Ｂｉ、ならびにＣｅ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、ＣｕおよびＣｏの少なくとも１つ）に加えて、組成物の不可欠な特性が他の明記されていない元素の存在によって実質的に影響されないならば、他の明記されていない元素が組成物に存在してもよい。
【００３６】
第２の態様において、本発明は、
４１重量％から４３重量％のＳｎ；と
０重量％から１．０重量％のＡｇ；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金を提供する。
【００３７】
第３の態様において、本発明は
４１重量％から４３重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金を提供する。
【００３８】
第４の態様において、本発明は、
５０重量％から６５重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇ；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金を提供する。
【００３９】
第５の態様において、本発明は、
５０重量％から６５重量％のＳｎと；
０重量％から１．０重量％のＡｇと；
０重量％から１．０重量％のＡｌ；
０重量％から１．０重量％のＡｕ；
０重量％から１．０重量％のＣｏ；
０重量％から１．０重量％のＣｒ；
０重量％から１．０重量％のＣｕ；
０重量％から２．０重量％のＩｎ；
０重量％から１．０重量％のＭｎ；
０重量％から１．０重量％のＰ；
０重量％から１．０重量％のＳｂ；
０重量％から１．０重量％のＳｃ；
０重量％から１．０重量％のＴｉ；
０重量％から１．０重量％のＹ；
０重量％から１．０重量％のＺｎ；
０重量％から１．０重量％の希土類元素；
０．０１重量％から１．０重量％までのＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％までのＮｉ；および
０．００１重量％から１．０重量％までのＧｅ；
の１つ以上と、
任意の不可避的不純物を伴う残部Ｂｉと、を含む合金を提供する。
【００４０】
第６の態様において、本発明は、第１から第５の態様から選択される合金を含むはんだ接合部を提供する。
【００４１】
第７の態様において、本発明は、第１から第５の態様の合金のはんだ付け方法における使用を提供する。このようなはんだ付け方法は、ウェーブソルダリング、表面実装技術（ＳＭＴ）によるはんだ付け（またはリフローはんだ付け）、ダイアタッチはんだ付け、サーマルインターフェースはんだ付け（thermal interface soldering）、手はんだ付け、レーザーはんだ付けおよびＲＦ誘導はんだ付け、ならびにリワークはんだ付け（またはリワークソルダリング、rework soldering）を含むが、これらに限定するものではない。
【００４２】
第８の態様において、本発明は、
０重量％から１０重量％のＡｇと；
３５重量％から５９重量％のＢｉと；
０．０１重量％から１．０重量％のＣｅ；
０．０１重量％から１．０重量％のＮｉ；
０．００１重量％から１．０重量％のＧｅ；および
０．００１重量％から１．０重量％のＡｌ；
の１つ以上と、
を含む合金を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
本発明はこれより、次の図を参照して実施例のみによって説明される。
【図１】図１は、本発明の第１の態様に係る３つの合金と１つの参考例と、に対するシャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである；
【図２】図２は、本発明の第１の態様に係る３つの合金と３つの参考例と、に対するシャルピー衝撃試験の結果を示すグラフである；
【図３】図３は、本発明に係る多数の合金および１つの参考例の、銅のプリフラックス（ＯＳＰ）上への直線状の広がりをｍｍ（ミリメートル）で示すグラフである。
【図４】図４は、本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対するバルクのせん断試験の結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対する硬さ試験の結果を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対する降伏強さを示すグラフである。
【図７】図７は、本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対する引張強さを示すグラフである。
【図８】図８は、チップ部品上に組み込まれた時の本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対するバルクのせん断試験の結果を示すグラフである。
【図９】図９は、クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）部品上に組み込まれた時の本発明に係る多数の合金と多数の参考例とに対するリード引張試験の結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明に係る多数の合金と多数の参考例の熱伝導率を示すグラフである。
【図１１】図１１−１３は、それぞれ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．１Ｃｅのミクロ組織の電子顕微鏡画像を示す。
【図１２】図１１−１３は、それぞれ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．１Ｃｅのミクロ組織の電子顕微鏡画像を示す。
【図１３】図１１−１３は、それぞれ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．１Ｃｅのミクロ組織の電子顕微鏡画像を示す。
【図１４】図１４は、本発明に係る多数の合金および多数の参考例についてのＣｕの溶解時間を示す。
【図１５】図１５は、本発明に係る多数の合金および多数の参考例についての落下衝撃試験の結果を示す。
【図１６】図１６は、本発明に係る多数の合金および多数の参考例についての熱疲労試験の結果を示す。
【図１７】図１７は、本発明に係る多数の合金および多数の参考例についての熱疲労試験の結果を示す。
【００４４】
図１に関して、４つの合金（左から右に）：Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ、Ｓｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．１Ｃｅ、Ｓｎ５７．４９５Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５ＧｅおよびＳｎ５７．４５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｎｉ、に対してシャルピー衝撃試験が行われた（試験片の大きさ  ５５×１０×１５ｍｍ）。結果は、Ｃｅ、ＧｅおよびＮｉの存在が、合金がＳｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇベース合金と比較して約１０−１２％の衝撃エネルギーの増加を示す結果となることを意味する。
【００４５】
図２に関して、６つの合金（左から右に）：Ｓｎ５８Ｂｉ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ、Ｓｎ４５Ｂｉ、Ｓｎ５７．４Ｂｉ０．５Ａｇ０．１Ｃｅ、Ｓｎ５７．４５５Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５ＧｅおよびＳｎ５７．４５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｎｉ、に対してシャルピー衝撃試験が行われた（試験片の大きさ  ５５×１０×１０ｍｍ）。結果は、Ｂｉ量の減少およびＡｇ、Ｃｅ、ＧｅおよびＮｉの添加が、合金の靱性を向上することを意味する。Ｓｎ５７．４５Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉ０．００５Ｍｎ、Ｓｎ５７．７５Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｎｉ、Ｓｎ５７．７Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏ、Ｓｎ４５Ｂｉ０．０３ＮｉおよびＳｎ４５Ｂｉ０．１Ｃｕ０．０３４Ｃｏの合金に対して実行されたシャルピー衝撃試験は、これらの合金のそれぞれが２２５ｋＪを超える衝撃エネルギーを示すことを意味する。Ｓｎ５７．７Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏは２３０ｋＪを超える衝撃エネルギーを示す。
【００４６】
図３に関して、合金（左から右に）：Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５Ｇｅ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｃｅ、に対して直線状の広がりを測定した。その結果は、本発明の合金が、ベースのＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ合金と比べて、向上したぬれ性を示すことを明らかにした。同様の結果が、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｎｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３ＣｏおよびＳｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉの合金に対して得られ、両試験片は実験室で製作され４００ｋｇスケールである。
【００４７】
図４−７に関して、本発明の合金が、それらのベースのＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ合金と比較して、向上したせん断強度、硬さ、降伏強さおよび引張強さを示すことが実証された。図４において、次の合金（左から右に）：Ｓｎ４５Ｂｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．５Ａｇ０．５Ｃｅ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５Ｇｅ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０２Ｔｉ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０２Ｔｉ０．０５Ｎｉ、Ｓｎ４５Ｂｉ０．２Ｃｕ０．００５Ｍｎ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．００５Ａｌ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．００５Ｍｎおよび、Ｓｎ５７．７５Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０５Ｎｉ、に対するバルクのせん断試験の結果が示される。図５において、次の合金（左から右に）：Ｓｎ５８Ｂｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０２Ｔｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０２Ｔｉ０．０５Ｎｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．００５Ａｌ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０２Ｎｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０２Ｎｉ０．００５Ｇｅ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．００５Ｍｎ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．００５Ｍｎおよび、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｎｉ０．００５Ｍｎ、に対する硬さ値が示される。図６において、次の合金（左から右に）：Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ、Ｓｎ４５Ｂｉ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｃｅ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５Ｇｅ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５（Ｃｅ、Ｎｉ）０．００５Ｇｅ、に対する降伏強さ値が示される。図７において、次の合金（左から右に）：Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ、Ｓｎ４５Ｂｉ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｃｅ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．００５Ｇｅ、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５ＮｉおよびＳｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５（Ｃｅ、Ｎｉ）０．００５Ｇｅ、に対する引張強さが示される。
【００４８】
図８に関して、チップ部品上に組み込まれた時にせん断強度の向上が合金によって示されることも明らかとなる。その結果は、次の合金（左から右に）：Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｎｉ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．００５ＧｅおよびＳｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｃｅ、について示される。
【００４９】
図９に関して、合金がＱＦＰ部品上に組み込まれた時、はんだ付け後チップからリードを引っ張るのに必要となる力が、それらのベースＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ合金と比較して、増加することを明らかにする。図９において、以下の合金（左から右に）：Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｎｉ、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．００５ＧｅおよびＳｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｃｅ、についての結果が示される。
【００５０】
図１０に関して、本発明の合金が、それらのベースＳｎ−Ｂｉ合金／Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ合金と比較して、向上した熱伝導率を示すことが明らかである。Ｓｎ５８Ｂｉ（小さい四角）、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ（三角）、Ｓｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｃｅ（大きい四角）およびＳｎ５７．５Ｂｉ０．５Ａｇ０．０５Ｎｉ（菱形）についての結果が示される。
【００５１】
図１１−１３に関して、ある元素のわずかな添加により、ミクロ組織を微細化する有利な効果を有し、例えば、向上した機械的特性をもたらすことが明らかになる。合金Ｓｎ５７．８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３ＮｉおよびＳｎ５７．８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏの電子顕微鏡画像は、よりさらに微細化されたミクロ組織を示す。
【００５２】
図１４に関して、合金Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０６およびＳｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏが、非常にＣｕ溶解を示すことが明らかになる。その結果、これらの合金はまた高い電気伝導率を示すので、特に太陽光電池の用途に適している。図１４の結果は、合金（左から右に）：Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｔｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．００７Ｍｎ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０６Ｎｉ、Ｓｎ５８Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏ、Ｓｎ４５Ｂｉ、Ｓｎ４５Ｂｉ０．１Ｃｕ、Ｓｎ４５Ｂｉ０．０２ＮｉおよびＳｎ４５Ｂｉ０．１Ｃｕ０．０６Ｃｏについて示される。
【００５３】
図１５に関して、落下衝撃試験の結果は、合金Ｓｎ５８ＢｉＣｕ０．２Ｎｉ０．０６（円、故障までの平均落下回数：３２４．５）、Ｓｎ５８ＢｉＣｕ０．２Ｃｏ０．０３（四角、故障までの平均落下回数：２８９．９）、Ｓｎ５８Ｂｉ０．０４Ａｇ（菱形、故障までの平均落下回数：１７４．７）およびＳｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５Ｎｉ（三角、故障までの平均落下回数：２５９．０）について示される。落下衝撃試験は、ＪＥＤＥＣ規格  ＪＥＳＤ２２−Ｂ１１１に準拠した（試験条件：１５００Ｇｓ、継続時間０．５ミリ秒、正弦半波）。基板は、１５箇所の利用可能な位置の全てに、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）成分により装着される。その結果は、本発明の合金が、Ｓｎ５８Ｂｉ０．４Ａｇ合金と比べて向上した落下衝撃抵抗を示すことを意味する。
【００５４】
図１６に関して、合金Ｓｎ５８Ｂｉ（菱形）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ（塗りつぶした三角）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉ（中空の円）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．００３３Ｇｅ（中空の三角）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０５６Ｃｅ（四角）およびＳｎ４５Ｂｉ（×印）に対して熱疲労試験が行われた。温度サイクルの条件は規格  ＴＣ３／ＮＴＣ−Ｃ（−４０°Ｃから１２５°Ｃ；１０分の保持時間）に対応する。本発明の合金は、Ｓｎ５８ＢｉおよびＳｎ４５Ｂｉ合金と比較して、１５００サイクル後のせん断強度において微小な変化を示す。さらに、本発明の合金のいずれについても、１５００サイクル後に割れが観察されなかった。
【００５５】
図１７に関して、熱疲労試験は合金Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ（菱形、１０００サイクル後に３番目に高いせん断力）、Ｓｎ５８Ｂｉ（四角、１０００サイクル後に５番目に高いせん断力）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｎｉ（三角、１０００サイクル後に最も高いせん断力）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏ（黒い円、１０００サイクル後に２番目に高いせん断力）、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉ（×印、１０００サイクル後に最も低いせん断力）およびＳｎ５７．１Ｂｉ０．９Ａｇ（薄い円、１０００サイクル後に４番目に高いせん断力）に対して実施された。温度サイクル条件は、図１６で示される試験で用いられる条件と同じであった。合金ごとに、３６個のＢＧＡ８４基板が、試験に用いられた。ＳｎＢｉ０．４Ａｇの２６個の基板およびＳｎ５８Ｂｉの２４個の基板のみが、１０００サイクルを乗り切った。比較すると、Ｓｎ５７．６Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｎｉ、Ｓｎ５７．１Ｂｉ０．９ＡｇおよびＳｎ５７．６Ｂｉ０．４Ａｇ０．０３Ｎｉの全３６個の基板、ならびにＳｎ５７．６Ｂｉ０．２Ｃｕ０．０３Ｃｏの３５個の基板が１０００サイクルを切り抜けた。
【００５６】
前述の詳細な説明は、説明および図により提供されるが、添付の特許請求の範囲を限定するものではない。本明細書に記載される、現在の好ましい実施形態における多くの変動は当業者にとって明らかであり、添付の特許請求の範囲の範囲内およびその同等のものである。
【図１】
2014524354.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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