（１１－７）　Ｚｎ含有はんだとＣｕ、Ｎｉ基体

　Ｚｎ含有はんだでは他のはんだと異なり、Ｃｕ、Ｎｉ基体との反応でＳｎのＩＭＣでなく、ＺｎのＩＭＣが形成される。
　この場合Ｚｎ量によりＳｎのＩＭＣからＺｎのＩＭＣに変化していく。
　はんだへのＺｎ添加の影響はＳＡＣ等の特性改善のための微量添加と、共晶近傍Ｓｎ－ＺｎのＣｕ及びＮｉ基体との
反応について重点的に研究されている。
　Ｎｉ／Ａｕとの反応についてはＺｎ－ＡｕのＩＭＣが形成され、Ｚｎ－ＮｉのＩＭＣは形成されないという文献と、Ｚｎ－Ａｕの影響を
認めず、Ｚｎ－ＮｉのＩＭＣとする文献が並立する。
　ＺｎはＡｇともＺｎ－Ａｇ　ＩＭＣを形成するが、これの影響もはっきりしない。

　Ｚｎ－Ｃｕ　ＩＭＣの成長はＳｎ－Ｃｕ　ＩＭＣの成長よりかなり速い。
　また微量添加されたＺｎはＣｕ３Ｓｎの形成を抑制するとされる。

　Ｂｉ添加の
　Ａｌ添加では

　Ｓｎ－Ａｇ＋Ｚｎ
　ＳＡＣ＋Ｚｎ
　Ｓｎ－Ｃｕ＋Ｚｎ　Ｓｎ－Ｚｎ＋Ｃｕ
　Ｓｎ－Ｚｎ－Ｂｉ　Ｓｎ－Ｚｎ－Ａｌ

（１１－７－１）　Ｓｎ－ｘＺｎとＣｕ基体

国立中央大楊　論文
　Ｓｎ－ｘＺｎ、Ｘ＝０．５、０．７、２．０
　Ｚｎ量によってＣｕ６Ｓｎ５からＣｕ５Ｚｎ８に変化、その中間はＣｕ６Ｓｎ５とＣｕＺｎが共存。

　２５０℃、２分

２５０℃で２分と１０分

Yang　国立台湾大
　はんだ量効果　はんだ浴とはんだボール
　反応相は時間でなく組成の影響、時間はＩＭＣの厚み
　Ｓｎ－ｘＺｎとＣｕ

　反応相は時間でなく組成の影響、時間はＩＭＣの厚み

Yan
　Ｃｕ　Ｓｎ－ｘＺｎ、Ｘ＝０．５、０．７、２．０
　Ｚｎ量によってＣｕ６Ｓｎ５からＣｕ５Ｚｎ８に変化、その中間はＣｕ６Ｓｎ５とＣｕＺｎが共存。

Ji　重慶大
Sn-6Zn、２層　Ｃｕ／薄いＣｕＺｎ／γＣｕ５Ｚｎ８

Ｓｉｅｗｒｔ　Ｃｕ

Ｙｕ　台湾国立成功大

（１１－７－２）　Ｓｎ－ｘＺｎとＮｉ基体

Ｚｎ添加　瀋陽　Ｚｈａｎｇ
　Ｓｎ－ｘＺｎ（ｘ＝０、０．５、１、２）、無電解Ｎｉ－１０Ｐ
　純ＳｎではＮｉ３Ｓｎ４の連続層、Ｐリッチ相が隣接。
　０．５ＺｎでＮｉ４（Ｓｎ，Ｚｎ）

Ｙｏｏｎ　韓国　　Ｙｏｏｎ
　Ｓｎ－９Ｚｎ　ＢＧＡ　Ｎｉ－Ｐ／０．１５Ａｕ
　ＡｕＺｎ３形成、Ｎｉ－Ｚｎ、Ｎｉ－Ｓｎ、Ｎｉ３Ｐは認められない。

　５０３Ｋピーク

Ｙｅｎ台湾　電解Ｎｉ／０．０９Ａｕ

Ｓｈａｒｉｆ
　電解Ｎｉと無電解Ｎｉ－Ｐ、Ａｕは０．５μｍ。

　剥離しているのはＡｕＺｎ３。

　Ｎｉ３Ｐは認められない。

Ｗａｎｇ

BEI micrographs of the Sn?Zn/Ni interfacial reactions at 170 °C with various reaction time. (a) Sn-9wt%Zn/Ni for 120 h,
(b) Sn-3wt%Zn/Ni for 120 h, (c) and (d) Sn-1wt%Zn/Ni for 120 h and 1320 h, respectively,
(e) Sn-3wt%Zn/Ni for 480 h and (f) Sn-9wt%Zn/Ni for 240 h

(a)～(c) The natural logarithm of the Ni₅Zn₂₁ thickness versus the natural logarithm of time in the solid/solid reactions
of Ni with Sn-3wt%Zn/Ni, Sn-5wt%Zn and Sn-9wt%Zn, respectively. (d)～(e) The natural logarithm of the Ni₅Zn₂₁ growth
in the liquid/solid reactions of Sn-7wt%Zn/Ni and Sn-9wt%Zn/Ni, respectively.

Plots of square of the Ni₅Zn₂₁ layer thickness versus the reaction time in Sn?Zn/Ni solid/solid couples at (a) 150 °C,
(b) 160 °C and (c) 170 °C.

Ｗａｎｇ

BEI micrographs of Sn-9 wt%Zn/Ni couples reacted at 250 °C for (a) 1 h, (b) 6 h, and (c) 24 h.

ISE micrographs of Ni₅Zn₂₁ layer at Sn-9 wt%Zn/Ni interface after reaction at 250 °C for (a) 1 h, (b) 6 h, (c) 12 h,
(d) 24 h, (e) 36 h, and (f) 48 h.

The sublayer thickness of the Ni₅Zn₂₁ versus the reaction time in Sn-9 wt%Zn/Ni interfacial reactions at 250 °C

FIB cross-sectional images of Sn-9 wt%Zn/Ni interface at 250 °C for (a) 12 h and (b) 24 h.
(c) The enlarged micrograph for the rectangular region enclosed by dotted lines in (b). (d)
FIB cross-sectional images of the interface with rolled and annealed Ni foil at 250 °C for 12 h.

BEI micrograph of the Sn-9 wt%Zn/Ni couple reacted at 250 °C for 24 h. (b) EPMA line analysis across Sn-9 wt%Zn/Ni interface.

FIB cross-sectional images of Sn-9 wt%Zn/Ni interface at 250 °C for (a) 10 min, (b) 20 min, (c) 30 min, and (d) 40 min.

Schematic illustrations of microstructure evolution of Ni₅Zn₂₁ formation. (a) Stage 1, (b) Stage 2, (c) Stage 3, and (d) Stage 4.

(a) FIB cross-sectional images of Sn-9 wt%Zn/electroplated Ni couple reacted at 170 °C for 72 h. (b) and
(c) ISE micrographs of Ni₅Zn₂₁ layer formed with rolled and annealed Ni foil at 170 °C for 120 h and 600 h,
respectively. (d) FIB cross-sectional image of Ni₅Zn₂₁ layer in (b).

（１１－７－３）　Ｓｎ－Ｚｎ－Ｂｉ

菅沼の概観　各種低温

ＨＨ問題（大阪大菅沼）　
　界面ＩＭＣはＣｕ５Ｚｎ８、薄いＣｕ－Ｚｎ相がＣｕ側に存在。
　エージングで反応層は凸凹が激しくなっていく。
　はんだの共晶Ｚｎ相がエージングでＣｕ５Ｚｎ８相に変化していく。

Ｍａｙａｐｐａｎ
　Ｂｉ添加

IMC layer formed between solder/Cu joints for as-soldered Sn-8Zn-3Bi solder.

IMC layer formed between solder/Cu joints isothermally aged at 125 °C for 700 h for (a) Sn-9Zn and (b) Sn-8Zn-3Bi solders.

IMC layer formed between solder/Cu joints isothermally aged at 150 °C for 100 h for Sn-9Zn solder (Mag, 2000×).

IMC layer formed between solder/Cu joints isothermally aged at 150 °C for 500 h for Sn-8Zn-3Bi solder (Mag = 1000×).

Bi segregation and diffusion shown in SEM image: (a) bulk solder after aging at 100 °C for 100 h (b) Sn-8Zn-3Bi/Cu interface
after aging at 150 °C for 100 h.

　The relationship between IMCs thickness and aging time (t^1/2)

　Ｂｉ添加したほうがCu5Zn８成長遅い。

荘司　　Ｓｎ－Ｚｎ、ＳｎＺｎＢｉとＣｕ

Islam HK
　Sn-Zn、Sn-Zn-Bi
　　Ｓｎ－Ｚｎ系がＳｎＰｂ、ＳＡＣよりＩＭＣ成長速い。
　　Ｃｕとの界面はＳｎＰｂ、ＳＡＣはＣｕ６Ｓｎ５だがＳｎ－Ｚｎ系ではγＣｕ５Ｚｎ８、βＣｕＺｎと不明なＣｕ－Ｚｎ層形成。
　　ＳｎＰｂではリフロー時間長くするとＣｕの欠乏でＣｕ３Ｓｎが形成されてくる。
　　ＳＡＣでＣｕ－Ｓｎ　ＩＭＣ剥離が生じた。
　　Ｓｎ－Ｚｎではリフロー時間で板状Ｚｎが大きくなったがＳｎ－Ｚｎ－Ｂｉでは大きくならなかった。
　　Ｃｕ消費はＳｎＺｎＢｉ＞ＳＡＣ＞ＳｎＺｎ＞ＳｎＰｂの順。