AEI September 201244

TECHNOLOGY FOCUS

近几年，由于贵金属的价格飞

涨而对焊锡材料要求尽可能

不使用银，“即使减少银应

确保质量”成为最大课题。虽然目前

M705(Sn-3AG-0.5Cu) 为主流，如果从

这些焊锡单纯地减少银会产生 3个课

题。

第一是 “熔点上升”而不得不使焊锡

温度上升，有时不能使用耐热

性低的零部件。

第二是 “强度劣化”。M705以 3%的

银与锡反应，在锡的晶界中介

金属间化合物，通过析出强化

而抑制晶界滑移从而保持强度，

如果减少到 1%银含量则金属间

化合物层减少，从而析出强度

下降而引起“强度劣化”

第三是“润湿性下降”。

低银焊锡膏 M40-LS720HF

千住金属工业为解决上述课题而

使合金成分的最佳化，以及通过专用

焊剂的开发，开发了 1%银的低银焊锡

▲低银无卤素焊锡膏M40-LS720

▲ 即使在 150mm/sec的高速条件下也能够高精度 /高密度印刷的 M40-SP

▲M40合金的组织照片

应对广泛用途，SMIC的低价格低银焊锡膏M40-SP

膏 M40-LS720HF。

将 熔 点 上 升 为

224.6ºC 的部分通过添

加铋和铟，能够达到与

以往的 M705相同的熔

点 221.7ºC。另外，因

为焊锡开始熔解的固相

线温度比 M705更低，

能够达到良好的焊锡接

合性。

并且形成双峰值，熔融温度领域

长，能够抑制因急剧的润湿而发生芯

片竖立不良。

因此，以 1%的银确保与 M705相

同的熔点，不需要设定新回流曲线，

能够使用低价格低银焊锡膏。

针对减少银而产生强度劣化，采用与锡

没有反应性的铋、铟、锑，使其固溶在

锡中，抑制因转移引起的滑移变形，通

过抑制粒内破坏的固溶强化，达到超过

以往 M705的接合强度。

针对润湿性下降，通过添加熔点

低的铋、铟，开发提高润湿性的焊锡

膏 LS-720HF 而解决该问题，确保与

M705相同的焊锡接合性。

通 过 上 述 方 法， 生 产 的 M40-

LS720HF 能够达到与 M705 相同的外

形，堪称达到同等以上的接合强度，优

异的低价格低银焊锡膏。另外，M40-

LS720HF为无卤素规格。

通过高效生产而降低成本

这样，虽然开发了 1%银的低价格

低银的焊锡膏，但是出现要求进一步

降低成本的动向。

AEI September 2012 45

TECHNOLOGY FOCUS

作为其对策之一，虽然存在 0.3%

银、0.1%银的进一步减少银的对策，

在不增加设备的条件下，通过提高产

量的高效生产的降低成本引人注目。

千住金属工业将能够高速印刷和

短时间回流的高效生产列为必要项目，

进行合金粉末达到最佳化的专用焊剂

的开发，开发焊锡膏 M40-SP，实现了

进一步低价格化。

在合金粉末的最佳化方面，以粉体

流变学理论为武器，采用超微细、狭

公差、高圆球度的高级粉末，以适当

的粒度配合使流动性高的焊锡粉末达

到最佳化。另外，开发了能够应对快速

滑动速度，具有粘弹特性的焊剂，通

过混合这两种材料，开发了在 150mm/

s高速印刷时具有优异的掩模脱离特性

的焊锡膏 M40-SP。

焊锡膏 M40-SP

这样，开发的熟知流变学理论的

M40-SP，在达到高速印刷的同时，与

以往的产品相比，具有更高的充填率，

无枯竭现象，能够进行充分的印刷。

另外，人们要求同时能够在短时

间能够回流的焊剂特性。为此开发的

焊剂能够抑制因短时间回流而发生的

空隙等，堪称应对急剧温度变化的材

料，能够进行缩短约 50%外形的焊锡

接合。当然，即使在短时间回流的条

件下，也能够保证充分的润湿和接合

强度。

这种高速印刷和短时间回流能够

使印刷、印刷检查、装载、回流、安

装后的检查的安装工序缩短约 30%，

提高了单位时间的产量。

如上所述，M40-SP不必进行新设

备投资而达到降低成本，提高产量。

短时间回流有助于单位消费资源的节

能化，在考虑环保的同时，有助于降

低能源消费的成本。

另外，M40-SP对难于进行焊接的

锌白铜、黄铜、镍亦显示良好的润湿

性，堪称可用于广泛用途的产品。

时间

Ｍ４０-ＳＰ

Ｍ４０ - LS720

Ｍ７０５

缩短化

时间

温度

▲能够短时间回流的焊锡膏 M40-SP