(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｆｅ０．０１５〜０．０９重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項２】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項３】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｆｅ０．０１５〜０．０９重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項４】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｂｉ０．１〜５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項５】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｂｉ０．１〜５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項６】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ｐｂ０．１〜６０重量％、Ｆｅ０．０１５〜０．０９重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項７】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｎｉ０．０５〜１重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【請求項８】
フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、
前記フラックス成分を除く半田の組成は、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｏ０．０５〜１重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物であることを特徴とする、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する、半田ごて用の半田。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラックス成分を内蔵して糸状に形成された、いわゆるヤニ入り糸半田に関し、特に、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の溶解を抑制する半田に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半田ごては、一般に、回路基板から電子部品を取り外したり、回路基板に電子部品を取付ける目的で使用される。かかる半田ごてで使用する半田としては、ヤニ入り糸半田が好適に用いられており、半田の組成としては、ＳｎとＰｂとを主成分とするものが一般的に用いられてきた。
【０００３】
ところが、昨今、地球環境の悪化を考慮してＰｂを含まない半田（Ｐｂフリー半田）が推奨され、半田付け性の良好な各種のＰｂフリー半田も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｐｂフリーの半田の場合には、Ｐｂを含有する半田に比べ融点が高いので、半田ごてのコテ先温度を高く設定するしかなく、その結果、半田付け性は良好でも半田ごてのコテ先の劣化が激しいという問題がある。特に、半田ごて用の半田の場合には、ヤニ入り糸半田を用いるので、フラックス成分も作用してコテ先のＦｅメッキ層の侵食が激しく、コテ先の寿命が短いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであって、ヤニ入り糸半田に好適な半田であって、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する半田を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者がヤニ入り糸半田について鋭意研究したところ、所定量のＦｅを含有させることで、半田付け性を劣化させることなく、半田コテ先のＦｅメッキ層の劣化を防止できることを見出し本発明に至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、フラックス成分を内蔵して糸状に形成された半田であって、前記フラックス成分を除いて、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％含有させることを特徴とする。Ｆｅ含有量は、好ましくは０．０１５〜０．０９重量％であり、より好ましくは０．０３〜０．０６重量％である。
【０００８】
本発明をＰｂフリー半田に適用する場合には、Ｓｎ以外の有効成分として「Ａｇ０．２〜５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％」、「Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％」、「Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％」、「Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｕ０．１〜２．５重量％、Ｂｉ０．１〜５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％」、「Ａｇ０．２〜５重量％、Ｂｉ０．１〜５重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％」の組合せが好適である。
【０００９】
Ａｇの含有量は、好ましくは２〜４重量％である。Ｃｕの含有量は、好ましくは０．２〜１．２重量％である。Ｂｉの含有量は、好ましくは０．２〜３重量％である。なお、上記の組合せに追加してＮｉ及び／又はＣｏを総量０．０５〜１重量％含有させると更に好適である。より好ましい数値範囲としては０．１〜０．５重量％である。
【００１０】
一方、本発明は、Ｐｂを含有する半田にも適用可能であり、フラックス成分を除く半田の組成は、Ｐｂ０．１〜６０重量％、Ｆｅ０．０１〜０．２重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物である。Ｐｂは、好ましくは２０〜５０重量％、より好ましくは３０〜４５重量％である。また、Ｆｅ含有量は、好ましくは０．０１５〜０．０９重量％であり、より好ましくは０．０３〜０．０６重量％である。この発明においても、Ｎｉ及び／又はＣｏを総量０．０５〜１重量％含有させると更に好適である。なお、より好ましい数値範囲としては０．１〜０．５重量％である。
また、フラックス成分を除く半田の組成が、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｎｉ０．０５〜１重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物である場合や、Ａｇ０．２〜５重量％、Ｃｏ０．０５〜１重量％、残部がＳｎ及び不可避不純物である場合にもほぼ遜色のない効果が得られる。ここで、Ｎｉの含有量は、好ましくは０．１〜０．５重量％である。また、Ｃｏの含有量は、好ましくは０．１〜０．５重量％である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例により説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
【００１２】
【表１】
0003768849.tif 000002
【００１３】
［実施例１］基礎データ（表１参照）
（１）比較例１（Ｓｎ−Ｐｂ）
Ｐｂ３７％（重量％以下同じ）、残部Ｓｎと不可避不純物とからなる半田（試料１）を半田浴槽に４５０℃で溶融させ、これに丸棒状の鉄を浸して、平均浸食量を測定した。その結果、２時間後の平均浸食量が８μｍであり（データ▲１▼）、８時間後の平均浸食量は６０μｍとなった（データ▲２▼）。
【００１４】
（２）Ｓｎ−Ｐｂ−Ｆｅの実施例
これに対して、Ｐｂ３７％、Ｆｅ０．０５％、残部Ｓｎと不可避不純物とからなる半田（試料２）について同様の実験を行ったところ、８時間後の平均浸食量は１０μｍとなった（データ▲３▼）。
【００１５】
（３）比較例２（Ｓｎ−Ａｇ）
Ａｇ３．５％、残部Ｓｎと不可避不純物とからなる半田（試料３）を半田浴槽に４５０℃で溶融させ、これに丸棒状の鉄を浸して２時間後の平均浸食量を測定すると、平均浸食量が３０μｍであった（データ▲４▼）。溶融温度を４００℃に降下させると４時間後でも平均浸食量は２５μｍに軽減された（データ▲５▼）。溶融温度を更に３５０℃に降下させると、４時間後でも平均浸食量は１５μｍであった（データ▲６▼）。
【００１６】
（４）Ｓｎ−Ａｇ−Ｆｅの実施例
これに対して、Ａｇ３．５％、Ｆｅ０．０２３％、残部Ｓｎと不可避不純物とからなる半田（試料４）を半田浴槽に４００℃で溶融させ、これに丸棒状の鉄を浸して４時間後の平均浸食量を測定すると、平均浸食量が２μｍであった（データ▲７▼）。比較例２のデータ▲５▼との対比より、Ｆｅを０．０２３％含有させると同一溶解温度（４００℃）同一浸漬時間（４時間）でも平均浸食量が２５μｍから２μｍに低減されることが明らかとなった。
【００１７】
また、Ａｇ３．５％、Ｆｅ０．０１６％、残部Ｓｎと不可避不純物とからなる半田（試料５）を半田浴槽に３５０℃で溶融させ、これに丸棒状の鉄を４時間浸した後の平均浸食量は３μｍであった（データ▲８▼）。溶融温度が低いと浸食量が少ないのは上記データ▲４▼▲５▼▲６▼の傾向から明らかであるが、データ▲７▼との比較により、溶融温度を５０度低下させた場合、Ｆｅの含有量を減らしても浸漬時間の増加に係わらず、ほぼ同程度の浸食量に軽減されることが明らかとなった。
【００１８】
［実施例２］
以上の基礎実験の結果を踏まえ、半田ゴテ用の半田としての特性実験を行った。図１は、実験装置を概略的に図示したものである。試験片ＥＸとしては、円柱棒状の銅製基体１（直径５．２ｍｍ）に２００μｍ程度の鉄メッキ層２を設け、その外周に測定部３を除いてクロムメッキ層４を設けたものを使用した。なお、測定部３は鉄メッキ層の侵食を測定する部分であり、その直径は、３．０ｍｍである。
【００１９】
一方、このような測定部３に向けて、線径１．０φのヤニ入り糸半田５送り込み侵食量を測定した。侵食量の計測においては、試験片ＥＸの軸方向に中心線に沿って切断して測定部３における上部（Ａ）中心部（Ｂ）下部（Ｃ）の三箇所について侵食量を計測した。
【００２０】
使用したヤニ入り糸半田は下記の通りである。なお、ヤニ入り糸半田とは、糸半田５の中心部６に３％程度のフラックスを含有させたものを言う。フラックスは、一般に、ロジン系のものとハロゲン系のものに分かれるが、ハロゲン系のものを使用した。そして、以下の表では、フラックス成分を除いた重量％を示している。なお、これ以外に不可避不純物を含むのは勿論である。
【００２１】
【表２】
0003768849.tif 000003
【００２２】
試験片ＥＸを３００℃、３５０℃、４００℃、４５０℃に設定した状態で、上記試料（６〜１５）を測定部３に向けて、１回に５ｍｍずつ１分間に２０回送り込み、この動作を合計２０００回繰り返して測定部３の侵食量を測定した。なお、半田を図示の矢印の方向に６〜７回送り込むと、半田は自重によって落下する。
【００２３】
【表３】
0003768849.tif 000004
【００２４】
表３は、測定結果の一部を図示したものであり、上部（Ａ）中央部（Ｂ）下部（Ｃ）のうち、最大値を記載している。Ｐｂ−Ｆｅ−Ｓｎの組合せである試料１５が最も侵食量が少ないことが明らかとなった。また、鉛を含まないＰｂフリー半田は融点が高いため、一般に鉄メッキの侵食量が大きいが（試料６、試料７）、微量の鉄を含有させることで（試料９他）、鉛入り半田（試料８）と遜色のない特性が得られることが確認された。
【００２５】
なお、図示省略しているが、試料１０〜１４についても、試料８と試料７の間の特性が得られた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヤニ入り糸半田に好適な半田であって、半田ごてコテ先のＦｅメッキ層の侵食を抑制する半田を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を説明する図面である。
【図１】
0003768849.tif 000005