Pbフリーはんだの金属学的基礎


(3−4) 標準化、規格化

(3−4−1) 各プロジェクト推奨はんだと主要関連特許、共晶組成

 各種プロジェクト推奨組成(1999年)
プロジェクト 推奨組成
米国NEMI Sn-3.9Ag-0.6Cu
英国ITRI Sn-(3.4〜4.1)Ag-(0.45〜0.9)Cu
欧州IDEALS Sn-3.8Ag-0.7Cu
(ウェーブはSn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Sb)
日本NEDO Sn-3.5Ag-0.7Cu
日本JEITA Sn-3.0Ag-0.5Cu

 特許
出願者 特許No. 出願日 組成
Iowa State Ames Lab USP5527628 1995年2月24日 Sn-(3.5〜7.7)Ag-(1.4〜4.0)Cu
松下・千住 JP3027441 1991年7月8日 Sn-(3.0〜5.0)Ag-(0.5〜3.0)Cu
JW Harris company失効 USP4695428 Sn-3.0Ag-0.5Cu
Engelhard Corporation USP4778733 Sn-(0.05〜3)Ag-(0.7〜6)Cu
*Petzow (German) 先行技術 Sn-4.0Ag-0.5Cu
(共晶組成)
Iowa State Ames Lab Sn-4.7Ag-1.7Cu
NIST Sn-3.5Ag-0.9Cu
Sn-3.7Ag-0.9Cu
Sn-3.6Ag-1.0Cu
HUT Sn-3.4Ag-0.8Cu

 であったが
   アイオワ大(USP5527628、1995年2月24日出願)  
      Sn-(3.5〜7.7)Ag-(1.0〜4.0)Cu、典型組成 Sn-4.7Ag-1.7Cu
   千住金属工業(日本特許3027441、1991年7月8日出願)   
      Sn-(3.0〜5.0)Ag-(0.5〜3.0)Cu
 の2つの特許、特にアイオワ特許が問題となり、米国で失効していた特許(Harris company USP4695428)の組成
 Sn-3.0Ag-0.5CuがJEIDA推奨組成となったが、アイオワ大特許は接合となっているため、Sn-3.0Ag-0.5Cuでも電極から
 の溶け込み等を考えるとグレーとされ、結局クロスライセンス化で妥協がなされたという経緯がある。

(3−4−2) Pbフリーはんだ規格

JIS Z 3282 :2006   ISO FDIS 9453:2006
合金系 公称組成 融点(℃) ISO合金番号
高温系 固相線:217℃以上、液相線:225℃以上
 Sn-Sb
Sn-5Sb 238-241 201
 Sn-Cu
Sn-3Cu 227-309 402
Sn-0.7Cu 227-228 401
 Sn-Cu-Ag
Sn-6Cu-2Ag 217-373 503
Sn-4Cu-1Ag 217-335 502
Sn-0.7Cu-0.3Ag 217-226 501
 Sn-Ag
Sn-5Ag 221-240 704
中高温系 固相線:217℃以上、液相線:225℃未満
 Sn-Ag
Sn-3Ag 221-222 702
Sn-3.7Ag 221 701
Sn-3.5Ag 221 703
 Sn-Ag-Cu
Sn-3Ag-0.5Cu 217-219 711
Sn-4Ag-0.5Cu 217-219 714
Sn-3.5Ag-0.7Cu 217 712
Sn-3.8Ag-0.7Cu 217 713
中温系 固相線:150℃以上、217℃未満、液相線:200℃以上
 Sn-Ag-Bi-Cu
Sn-2.5Ag-1Bi-0.5Cu 213-218 721
 Sn-In-Ag-Bi
Sn-4In-3.5Ag-0.5Bi 207-212 612
Sn-8In-3.5Ag-0.5Bi 196-206 611
中低温系 固相線:150℃以上、液相線:200℃未満
 Sn-Zn
Sn-9Zn 198 801
 Sn-Zn-Bi
Sn-8Zn-3Bi 190-196 811
低温系 固相線:150℃未満
 Bi-Sn
58Bi-42Sn 139 301
 In-Sn
52In-48Sn 119 601


化学物質管理マニュアル
 




各種規格
  JIS Z 3282
  IEC 61190−1−3
  ISO 9453

 IPC J−STD−006B 2009改定 SNSI/J−STD−006


1995  
Appendix Solder Alloys TableA−1 から抜粋
Au97Si03A、D Au−3.2Si 362
Au88Ge12A、D Au−12.0Ge 358
Au82In18 Au−18In 451 485
Au80Sn20A、D Au−20Sn 280
In99A 158
In52Sn48A、C Sn−52In 118
Sn99A 99.9Sn 232
Sn99Cu.7C Sn−0.7Cu 230 240
Sn96Ag04A Sn−3.7Ag 221
Sn96Ag03Cu.8Sb.5A Sn−2.5Ag−0.7Cu−0.5Sb 210 216
Sn95Ag05E Sn−5.0Ag 221 240
Sn95Sb05A Sn−5.0Sb 235 240
Sn42Bi58A Sn−58.0Bi 138

EN ISO 9453 : 2006   Soft solder alloys. Chemical compositions and forms




61190−1−3
Table B.1、B.3
Table B.1 Pbフリーはんだ合金の組成、温度特性
In52Sn48 In52A 118
Sn99 Sn99A 99.9Sn 232
Sn99Cu.7Cu Cu.7 Sn−0.7Cu 227
Sn96Ag04 Sn96A Sn−3.7Ag 221
Sn96Ag03Cu.8Sn.5A Ag03A Sn−2.5Ag−0.7Cu−0.5Sb 210 216
Sn95Ag05E Sn95E Sn−5Ag 221 245
Sn95Sb05A Sb05A Sn−4〜6Sb 235 240
Sn42Bi58A Bi58A Sn−58Bi 138
Sn96Ag03Cu0.4 Cu0.4 Sn−3.2Ag−0.4Cu 217
Sn96Ag04Cu0.7 Cu0.7 Sn−3.8Ag−0.7Cu 217
Table B.3 特殊合金の組成と温度特徴(Pbフリーのみ抜粋)
Au80Sn20A Au80A Au−20Sn 280
Au82In18A Au82A Au−18In 451 485
Au88Ge12A Au88A Au−12Ge 356
Au97Si03A Au97A Au−3.2Si 363
In99A In99A 156
TableB.4 温度による合金参照(Pbフリーのみ抜粋)
118 In52Sn48
138 Sn42Bi58
156 mp In99
210 216 Sn96Ag03Cu.8Sb.5
217 Sn96Ag04Cu0.7
217 Sn96Ag03Cu0.4
221 Sn96Ag04
221 245 Sn95Ag05
227 Sn99Cu.7
232 mp Sn99
235 240 Sn95Sb05
280 Au80Sn20
356 Au88Ge12
363 Au97Si03
451 485 Au82In18


(3−4−3) 製品例 
 
千住金属工業
 2012


 千住


 2005年
 

アルミット
 
 溶融温度
  48 217−220
  22 227
  41 217−270
  41S +α 217−271
  48S +α 217−221
  22S +α 227−228
  70 Sn−3.5Ag−0.5Bi−8.0In 194−206
  71 Sn−3.5Ag−0.5Bi−4.0In 205−212
  52 Sn−3.5Ag−0.5Bi−3.0In 207−214
  31 Sn−8.0Zn−3.0Bi       190−199
  65 Sn−58Bi              139

ソルダーコート
   
   
 

ニホンゲンマ
 

日本スペリア


弘輝  2013年7月
 Sn3Ag0.5Cu          217−219℃
 Sn0.1Ag0.7Cu0.03Co    217−227℃
 Sn1.1Ag0.7Cu         217−224℃
 Sn2.0Ag0.7Cu         217−222℃
 Sn1.1Ag0.7Cu0.07Ni     217−224℃
 Sn1.1Ag0.7Cu0.06Ni     211−223℃
 Sn58.0Bi            138℃
 Sn3.5Ag0.5Bi6In       202−210℃

 Sn3.5Ag0.5Bi6.0In      202−210℃
 Sn3,0Ag2.8Bi2.8In      209−215℃
 Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni 221−227℃
 *In、Bi、Sbの固溶強化、NiのIMC析出強化による耐熱疲労

タムラ
 Sn3.0Ag0.5Cu  216−220℃
 Sn1Ag0.7Cu   217−224℃
 Sn2.0Bi1.0Ag0.7Cu 210−222℃
 Sn2.0Bi0.3Ag0.7Cu 210−224℃


AIM

または
 


Alpha

 InnoLotTM Sn3.8Ag0.7Cu1.4Sb0.15Ni3Bi

Kester

 K100LD Sn0.7CuNiBi
 SAF-A-LLOY Sn0.2Cu0.8Ag2Sb

Indium Corp.合金表(Pb、Cdフリーのみ)
Indalloy No. 組成 液相線 固相線
1 Sn-50In 125 118
3 In-10Ag 237 143
19 In-32.5Bi-16.6Sn 60E
27 Bi-29.7In-16.3Sn 81E
53 Bi-33In 109E
71 Sn-48In 131 118
87 Sn-42In 145 118
88 In-0.7Ga 150MP
121 Sn-3.5Ag 221E
131 Sn-3.0Sb 238 232
132 Sn-5Ag 240 221
133 Sn-5Sb 240 235
182 Au-20Sn 280E
183 Au-12Ge 356E
201 Sn-9Zn 199E
203 In-5Bi 150 125
209 Sn-25Ag-10Sb 233MP
224 In-46Sn-1.8Zn 108E
225 In-10Sn 151 143
226 Sn-8.8In-7.6Zn 187 181
227 Sn-20In-2.8Ag 187 175
231 Sn-5.5Zn-4.5In-3.5Bi 186 174
238 Sn-10Au 217E
241 Sn-3.8Ag-0.7Cu 220 217
243 Sn-1.0Cu 227E
244 Sn-0.7Cu 227E
246 Sn-4.0Ag-0.5Cu 225 217
249 Sn-4.8Bi-3.4Cu 213 211
251 Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb 225 217
252 Sn-3.9Ag-0.6Cu 225 217
254 Sn-10In-3.1Ag 205 204
256 Sn-3.0-0.5Cu 220 217
258 Sn-1.0Ag-0.5Cu 227 215
281 Bi-42Sn 138E
282 Bi-42Sn-1Ag 140 139
290 In-3.0Ag 143E
281-338 Sn-40Bi 170 138
1E In-48Sn 118E


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