（５－２） Ｓｎ－Ａｇ系
Ｓｎ－Ａｇ系はＳｎ－３．５Ａｇに共晶点があり、融点は２２１℃といわれる。
共晶を形成するＩＭＣはＡｇ３Ｓｎで融点４８０℃。Ａｇ３Ｓｎはファセット相となる。
Ｓｎ－Ａｇ系は高温はんだとして従来からよく知られている。
分散硬化型で機械的特性もよいがＳｎ－３６Ｐｂに比べ融点が高いのと、高価格なのが難点である。
基本的な組織はβＳｎの周囲にＡｇ３Ｓｎを含む共晶組織をもつ構造である。
ただし相互接続構造では接続金属（電極のＣｕ、Ｎｉ、Ａｕ等）の溶解によりこれらのＩＭＣが特に界面付近に見られる
のが普通である。
（５－２－１） Ｓｎ－Ａｇ系の組織と性質
阪大の菅沼
群馬大荘司ら
群馬大
ＮＡＳＡ
Ｓｎ－Ａｇ
Ｏｃｈｏａの冷却速度
Ｈａｒｔｆｏｒｄ
（５－２－２ ）Ｓｎ－Ａｇの改善
Ｓｎ－Ａｇへの第３成分の添加による特性改善が種々行われている。
添加成分により析出ＩＭＣが変化する。
またβＳｎの過冷却の低下により組織変化が生じる。（ＩＢＭ レポート）
（ａ） Ｓｎ－Ａｇ－Ｘ（Ｘ＝Ｎｉ、Ｃｏ等微量添加）
Ｓｎ－Ａｇ－ＸへのＮｉ、Ｃｏ等の添加は接合界面のＩＭＣ層の改善を目的としたものである。
これについては詳しくは 〔Ⅳ〕 接合界面と金属間化合物ＩＭＣで述べる。
Ｎｉ添加による形成相については韓国先端科学技術研究所のチョイらによると下記のようになる。
ただし、接合金属、特にＣｕとの接合ではＣｕの溶解が形成相に大きな影響を与える。
たとえば大阪大グループによるとＣｕパッドとの接合では（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５あるいは（Ｃｕ，Ｃｏ）６Ｓｎ５が特にＣｕパッド近くに
形成される。無電解Ｎ（Ｐ）／置換Ａｕパッドの場合にはＳｎ－Ａｇ－ＣｏではＣｏＳｎ２が形成される。
大阪大の西川らによるとＣｕパッドの場合の組織はＳｎ－Ａｇ－Ｃｏで
Ａｇは接合界面のＩＭＣ層に関係しない。
大阪大のグループによるとＣｏ添加で若干濡れ広がりが悪化するという。
Φ８００μｍのバンプ
Ｃｏ添加によって
ＫＡＩＳＴのグループによるとＳｎ－３．５Ａｇ粒子にＣｏ粒子を添加した場合（合金粒子ではない）、冷却時の凝固開始温度は
Ｃｏ添加の場合２１８℃で一方無添加は１９２℃、昇温時の融点はすべて２２１℃であるので、無添加の過冷却２９℃に対し、
Ｃｏ添加では３℃と大幅に低下している。
また濡れ広がりは添加で０．５Ｃｏまでは若干低下するが、１．０Ｃｏでは無添加と同じになっている。
バンプのせん断強度
ＩＭＣは針状の（Ｃｕ，Ｃｏ）３Ｓｎ２とされ、Ｃｏ３Ｓｎ２のＣｏをＣｕが置換したものとなっている。
フォードのグループ
ＩＢＭのグループによると
クロス偏光像
冷却速度が遅い場合、Ｎｉ添加で結晶粒が減少する。
ＥＢＳＤ結果
Ｃｕに対しＳＡＣでは〔００１〕に近い単粒、Ｎｉ添加したものは〔１１０〕、〔１００〕に近い柱状粒
（５－２－３） Ｓｎ－Ａｇ－Ｘ（Ｘ＝Ｚｎ、Ａｌ・・・微量添加）
（ａ） Ｓｎ－Ａｇ－Ｚｎ
ＳｎへのＺｎの溶解度は東北大のグループ
Ｌ→Ｓｎ＋ζ＋Ａｇ３Ｓｎ（Ｅ１）で２１６℃、Ｓｎ－３．７Ａｇ－０．９Ｚｎ
Ｌ＋ε→Ｓｎ＋Ｚｎ （Ｕ９：包共晶）で１９４℃、Ｓｎ－０．０４Ａｇ－０．８Ｚｎ
Ｓｎリッチ側液相面
Ｚｎの微量添加によりβＳｎの過冷却の大幅な低下が起きる。
トルコ・エルジエス大によるとＳｎ－Ａｇ－Ｚｎの状態図は下記のようになる。
ＫＡＩＳＴのグループによるとＳｎ－３．５Ａｇでは１ＺｎではＡｇ５Ｚｎ８は生ぜず３Ｚｎでは生じている。
ＩＢＭのグループによると
Lee
またＺｎはＳｎより反応しやすいため接合界面のＩＭＣ層の変化、ＳｎのＩＭＣからＺｎのＩＭＣへの変化が起こり、
はんだ接合特性に大きな影響を与える。
これについては詳しくは 〔Ⅳ〕 接合界面と金属間化合物ＩＭＣで述べる。
Handbook of Lead-Free Solder Technology for Microelectronic Assemblies
（ｂ） Ｓｎ－Ａｇ－Ａｌ
北大別
北大
韓国先進科学技術研究所のグループはＳｎ－ＡｇへのＺｎ添加が接合界面の改善に効果があることの類推から
Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ等も同様の期待がもてるとしてＡｌ添加効果を調査した。
その結果Ｃｕとの接合でははんだバルクと界面にＣｕＡｌ２が生じるとしている。
界面構造については詳しくは 〔Ⅳ〕 接合界面と金属間化合物ＩＭＣで述べる。
Ｓｎ－０．１Ａｌ
反応層の成長がみられない、ＩＭＣは剥離していく？
添加
英文
バンプ
Ｊｅｅ SnAg-xAl
Ｓｎ－Ａｇ－Ａｌ Ｊｅｅ
Ａｓ－ｒｅｆｌｏｗｅｄ Ａｇｅｄ ａｔ １５０℃ ｆｏｒ ５００ｈｒ
（５－２－４） Ｓｎ－Ａｇ－Ｘ（Ｘ＝ＲＥ、Ｔｉ）
Ｌａ
表面のＳＥＭ像
大連工科大
Ｓｎ－３．５Ａｇ－ｘＲＥ、ｘ＝０、０．２５、１．０ｗｔ％、ＲＥ＝Ｃｅ＆Ｌａ
Ｔｉの影響
共晶Sn-Ag+１ａｔ％Ｔｉ 浴２４０℃
Ｔｉの添加はＩＭＣ成長には顕著な影響は与えないが、ＩＭＣを凸凹化する。
ＴｉはＣｕ－Ｓｎ ＩＭＣに固溶せず大きなＴｉ２Ｓｎ３板となる。
Ｃｕ基体にＴｉ含有はんだを使用する理由はないだろう。
Ｃｈｅｎ
Differential scanning calorimetery (DSC) results of Sn-Ag and Sn-Ag-Ti solders (a) during heating (endothermal) and (b) during cooling (exothermal).
DSC results of Sn-Cu and Sn-Cu-Ti solders (c) during heating (endothermal) and (d) during cooling (e...
Optical microscopy (OM) bright filed and cross-polarized images of Sn-Ag-Ti solders as a function of cooling rate and Ti concentration.
OM bright filed and cross-polarized images of Sn-Cu-Ti solders as a function of cooling rate and Ti concentration.
Illustration of microhardness results of (a) Sn-Ag and (b) Sn-Cu base solders undergoing different cooling conditions.
Illustration of microhardness results of (a) Sn-Ag and (b) Sn-Cu base solders aged at 200 °C up to 100 h.
OM bright filed images of SA0..2Ti, SA0..6Ti, SC0..2Ti and SC.6Ti solders aged at 200 °C for 0 h, 2 h, 30 h and 100 h.
＊低融点化のためのＢｉ、Ｚｎ、Ｉｎの添加は（６－４） Sn-Agの低融点化
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