(11−8−6) Sn−Zn系はんだでの剥離へのAu、Agの影響
@ 擬偏晶反応で起きる剥離
Sn-Zn-Cu Perovic
230℃
U1:L+Cu6Sn5⇔CuZn+Sn
U2:L+CuZn⇔Cu5Zn8+Sn
U3:L+Cu5Zn8⇔CuZn4+Sn
Sn−1ZnがCu溶解でU1近くになる。
A Sn−Zn−Ni3元状態図
Chen
Ni3Sn4、δ(Sn−Zn−Ni)、Ni5Zn21の3相が考えられる。
B Sn−Ag−Znはんだ(ZnでのAgの影響)
Jee 韓国のKAIST
Sn−3.5Ag−xZnとCu
エージングによる変化
Sn−3.5Ag
Sn−3.5Ag−1Zn
エージングでCu6Sn5の上にCu5Zn8形成。
Sn−3.5Ag−3Zn
Cu6Sn5がほとんど抑制、Ag5Zn8とCu5Zn8の2相、Cu5Zn8相にKirkendallボイド。
エージングでAg5Zn8がCu5Zn8とAg3Snに変態。
Sn−3.5Ag−7Zn
Sn-Ag-Zn Jee Sn−3.5Ag−xZnとNi−P
Sharif Ag効果
電解Ni/0.5μmAu、Sn−8Zn−3Bi(187〜197℃)、Sn−7.5Zn−3Bi−0.3Ag(190〜205℃)
Sn−Zn−3BiではAu−Zn IMCの剥離発生。
Sn−Zn−Bi−0.3Agでは白い層はAu−Zn IMC(Ni固溶)、上の灰色層はAg−Zn IMC(Au固溶)、
Snリッチ層がAu−Zn IMC層とNi層に存在し、小さな剥離が認められた。
10分ではSn−Zn−3BiでNi−Zn IMC(Ni5Zn21)が生成、一方Sn−Zn−Bi−0.3AgでSnリッチ層がAu−Ni−Sn−Zn IMCと交代。
50分ではSn−Zn−Bi−0.3AgでもNi−Zn IMCが生成、Ni厚さ減少はSn−Zn−3Biが大きい。Ni−Zn IMCがNi消費大きい。
AgがNi−Zn形成を抑制し、延性−脆性遷移を遅れさせる。
置換Agの影響
Jee
Jee Korea ImAg
約2μmの置換Ag
1ZnではCu5Zn8/Cu6Sn5
5ZnではAg5Zn8/AgZn3、エージングでAg−Zn IMCはCu5Zn8とAg3Snに変態、更にCu側にCu6Sn5形成。
C Auの影響・・・AuーZn IMCの大規模剥離
Auの影響を認める場合と認めない場合がある。
Sharif
電解Niと無電解Ni−P、Auは0.5μm。Sn−9Zn。
剥離しているのはAuZn3。
Ni3Pは認められない。
Kim
Sn−8Zn−3Bi、Ni/0.5Au
Kim
Sn-ZnとCu/Ni/Au
最初AuZnが形成されるがエージング(150℃、600h)でNi−Znの3層となる。
Kim
Chang
Sn−Zn−Alと電解Ni/Au、Auは0.5〜0.7μm
Sn−ZnではNiにNi5Zn21形成、はんだ中でA−Zn IMC形成。
Sn−Zn−AlではNiに薄いAl−Au−Zn IMC(Al2(Au,Zn))層が形成され、Ni5Zn21は形成されにくい。
どちらもはんだ中にAu−Zn IMCが帯状に形成。