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
|
|
S |
L |
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
|
|
|
S |
L |
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)
S |
L |
|
118 |
e |
In52Sn48 |
138 |
e |
Sn42Bi58 |
156 |
mp |
In99 |
210 |
216 |
Sn96Ag03Cu.8Sb.5 |
217 |
e |
Sn96Ag04Cu0.7 |
217 |
e |
Sn96Ag03Cu0.4 |
221 |
e |
Sn96Ag04 |
221 |
245 |
Sn95Ag05 |
227 |
e |
Sn99Cu.7 |
232 |
mp |
Sn99 |
235 |
240 |
Sn95Sb05 |
280 |
e |
Au80Sn20 |
356 |
e |
Au88Ge12 |
363 |
e |
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
InnoLot
TM 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 |
|