[发明专利]软钎料合金、焊膏和钎焊接头

说明书

提供：软钎料合金的拉伸强度高、具有印刷基板与电子部件的接合部的优异的耐振动性，从而具备高的可靠性的软钎料合金、焊膏和钎焊接头。软钎料合金以质量％计为，Ag：1～4％、Cu：0.5～0.8％、Bi：超过4.8％且5.5％以下、Sb：超过1.5％且5.5％以下、Ni：0.01％以上且低于0.1％、Co：超过0.001％且0.1％以下、和余量由Sn组成。

技术领域

本发明涉及强度高、接合部的耐振动性优异的软钎料合金、焊膏和钎焊接头。

背景技术

近年来，汽车的汽车电子化推进，逐渐由汽油车向混合动力车、电动汽车过渡。混合动力车、电动汽车搭载有电子部件被软钎焊在印刷基板上的车载电子电路。车载电子电路配置于振动环境较缓和的车室内，但根据用途的扩大而逐渐直接搭载于机房、传动装置的储油室内、进而机械装置上。

如此，车载电子电路由于搭载区域的扩大而逐渐搭载在受到温差、冲击、振动等各种外界的负荷的部位。例如，对于搭载于机房的车载电子电路，在发动机工作时，有时被暴露于125℃以上的高温。另一方面，在发动机停止时，如果为寒冷区域，则被暴露于-40℃以下的低温。车载电子电路被暴露于这样的温差时，由于电子部件与印刷基板的热膨胀系数的差异而应力向接合部集中。因此，使用以往的Sn-3Ag-0.5Cu软钎料合金时，有接合部断裂的担心，研究了在温差急剧的环境下也抑制接合部的断裂的软钎料合金。

例如专利文献1～5中公开了一种Sn-Ag-Cu-Bi-Sb-Ni-Co系软钎料合金。专利文献1记载的发明中，Sb为1.5％以下、或Sb为3.0％以上、且Bi为2.7％以下的合金组成中，对空隙发生的有无、Cu浸出、基于热循环试验的软钎料寿命进行了评价。专利文献2记载的发明中，对于Ni为0.1％以上、或Ni为0.04％、且Bi为3.2％的合金组成，对热循环试验前后的耐冲击性进行了评价。专利文献3记载的发明中，对于Bi为3.2％以下、或Bi为3.5％、且Co为0.001％的合金组成，对热循环后的钎焊接头的龟裂、空隙的有无进行了评价。专利文献4记载的发明中，对于Bi为3.2％以下的合金组成，对热循环后的钎焊接头的裂纹发生率进行了评价。专利文献5记载的发明中，对于Bi为4.8％以下的合金组成，对热循环后的填角部的龟裂的有无进行了评价。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5349703号公报

专利文献2：日本专利第5723056号公报

专利文献3：日本专利第6047254号公报

专利文献4：国际公开第2014/163167号

专利文献5：日本专利第6053248号公报

发明内容

发明要解决的问题

如此，专利文献1～5中记载的发明主要对暴露于机房等温差大的环境的车载电子电路用软钎料合金进行了评价。然而，随着车载电子电路的搭载区域扩大，除热循环特性之外，还需要改善耐冲击性、耐振动性，还需要着眼于这些特性的研究。上述文献中，专利文献2中记载的发明对耐冲击性进行了评价，但作为评价方法，仅记载了从1m的高度落下5次而对落下冲击性进行评价。

此处，由于汽车上搭载有悬架，因此，仅凭借在铺设道路、碎石路上行进，难以假定对汽车施加从1m落下那样的冲击的情况。因此，专利文献2中记载的落下冲击性的评价还认为假定汽车碰撞的情况。上述情况下，评价落下冲击性时，至少必须规定基板的面落下、角落下等，还必须规定落下地面的材质。然而，专利文献2中，如前述，仅规定了落下的高度和落下的次数，不得不说其评价本身是含糊不清的，不清楚假定是何种碰撞。即使为上述评价中判断为不是问题的合金组成，根据基板的面落下、角落下、或落下地面的材质而有时也会产生问题。因此，至少需要在规定了某种程度的评价基准下进行合金设计。