[0109][表" 阳110]
阳111] 任意比较例的耐热疲劳试验的结果均不满足规定值（1000个循环次数）。另一方 面，对于上述试验，在任意实施例中均成为超过规定值的结果（1110~1410)。其中，实施例 5、实施例20、实施例21的值（分别为1390、1400、1410)为特别良好的结果。另外，Bi的最 佳模式为5.0质量％时。
[0112] 因此，应添加的Bi的量优选为1.0~5.8质量％的范围。在上述范围内也优选为 1. 0~5.0质量％、进而特别优选为3.0~5.0质量％。 阳11引V)关于Ni的配混量
[0114] 表5示出固定AgXu和Bi的配混量改变Ni的配混量、将余量设为Sn的情况（Ag= 2. 0、化=0. 75、Bi= 3. 0、Ni= 0~0. 20)的耐热疲劳特性和湿润性。Ni的配混量分别选 择为：比较例19中为"0"、实施例22中为本发明的下限值"0. 01"、实施例5中为"0. 02"、实 施例23中为"0. 03"、实施例24中为"0. 1"、实施例25中为"0. 12"、实施例26中为"0. 15"、 比较例20中为高于本发明的值的"0. 16"、比较例21中为更高的"0.20"。将其曲线化而成 的图为图6。上述特性的规定值也在该图中示出。 阳1巧][表引阳116]
[0117]比较例19中，耐热疲劳试验中无法得到目标次数（1000次），比较例20和比较例21中，湿润扩展无法得到期望的值（0.2W上）。实施例22为耐热疲劳特性和湿润性中满 足规定值的结果（分别为1100次、0. 26平方mm)。实施例5、23~26在耐热疲劳试验和湿 润扩展试验中得到了超过规定值的结果（1390~1500)和化22~0. 26)。特别是实施例 5和实施例23~25中，耐热疲劳特性和湿润性运两者得到了良好的结果（1390~1500)和 (0. 25~0. 26)。另外，Ni的最佳模式为0. 1质量％时。 阳11引因此，应添加的Ni的量优选为0. 01~0. 15质量％的范围。在上述范围内也优选 为0.02~0. 15质量％、进而特别优选为0.03~0. 12质量％。 阳119] vi)关于恪点
[0120] 关于烙点，从液相线溫度不超过240°C的方式选择金属的添加量，因此得到了低于 比较例的值（215~225°C)。由此，可W将回流焊处理时的电路元件的热损伤防止于未然。
[0121] 由运些实验数据所表明的那样，本发明中，通过使用将Ag设为1. 2~4. 5质量％、 将化设为0.25~0.75质量％、将Bi设为1~5.8质量％、将Ni设为0.01~0. 15质量％、 将余量设为Sn的无铅软针料，可W达成期望的目的，其中，特别优选使用将Ag设为2~4 质量％、将化设为0. 3~0. 75质量％、将Bi设为1~5质量％、将Ni设为0. 02~0. 15 质量％、将余量设为Sn的无铅软针料，进而将Ag设为2. 5~3. 5质量％、将化设为0. 5~ 0. 75质量％、将Bi设为3~5质量％、将Ni设为0.03~0. 12质量％、将余量设为Sn的无 铅软针料是适宜的。 阳1。] vii)关于无铅辉料球等
[0123] 上述中，将本发明的无铅软针料制成球状，将制成球状的无铅焊料球与半导体忍 片2连接制作试样忍片，将该试样忍片搭载于电路基板7,从而构成札-CSP忍片20。然后， 与该札-CSP忍片20 -起将其他电子部件安装于电路基板7,从而可W得到半导体电路15。
[0124] 使用该WL-CSP忍片20,确认耐热疲劳试验、剪切试验、湿润性等软针料特性，结果 如上述实施例所示那样，分别得到了良好的结果，因此，能够容易地理解，通过使用权利要 求所述组成的软针料，从而，W无铅焊料球为代表，对于焊料接头和半导体电路来说，均可 W实现上述软针料特性。因此，能够提供可靠性高的无铅软针料、无铅焊料球、使用了无铅 软针料的焊料接头和半导体电路。 阳1巧]产化h的可利用忡 阳126] 本发明能够用于车载用电子电路、民用电子设备等。 阳。7] 附图梳巧说巧
[0128] 2? ? ? ?半导体忍片 阳129] 5 - ? ? ?焊料凸块电极 阳130] 7 ?? ??电路基板 阳131] 10. ? ? .CSP封装体 阳132] 15?? ??半导体电路 阳13引 20 ?? ? ?WkCSP忍片
【主权项】
1. 一种无铅软钎料，其特征在于，其包含：Ag:I. 2~4. 5质量％、Cu:0. 25~0. 75质 量％、13;1:1~5.8质量％、附：0.01~0.15质量％、余量311。2. 根据权利要求1所述的无铅软钎料，其特征在于，其包含：Ag:2~4质量％、 Cu: 0.3 ~0.75 质量 ％、Bi:l~5 质量％、Ni:0.02 ~0? 15 质量 ％、余量Sn。3. 根据权利要求1所述的无铅软钎料，其特征在于，其包含：Ag:2. 5~3. 5质量％、 Cu:0. 5 ~0? 75 质量％、Bi:3 ~5 质量％、Ni:0? 03 ~0? 12 质量％、余量Sn。4. 一种无铅软钎料，其特征在于，作为权利要求1至3中的任一项的无铅软钎料，添加 以总量计为〇. 0005~0. 05质量％的选自由P、Ge组成的组中的至少1种。5. -种无铅焊料球，其特征在于，其包含：Ag: 1. 2~4. 5质量％、Cu:0. 25~0. 75质 量％、13;1:1~5.8质量％、附：0.01~0.15质量％、余量311。6. 根据权利要求5所述的无铅焊料球，其特征在于，其包含：Ag:2~4质量％、 Cu: 0.3 ~0.75 质量 ％、Bi:l~5 质量％、Ni:0.02 ~0? 15 质量 ％、余量Sn。7. 根据权利要求5所述的无铅焊料球，其特征在于，其包含：Ag:2. 5~3. 5质量％、 Cu:0. 5 ~0? 75 质量％、Bi:3 ~5 质量％、Ni:0? 03 ~0? 12 质量％、余量Sn。8. 根据权利要求5至7中的任一项所述的无铅焊料球，其特征在于，作为无铅软钎料， 添加以总量计为0. 0005~0. 05质量％的选自由P、Ge组成的组中的至少1种。9. 一种焊料接头，其特征在于，其使用了包含Ag: 1. 2~4. 5质量％、Cu:0. 25~0. 75 质量％、Bi: 1~5. 8质量％、Ni:0.01~0. 15质量％、余量Sn的无铅软钎料。10. 根据权利要求9所述的焊料接头，其特征在于，其使用了包含Ag: 2~4质量％、 Cu:0. 3~0? 75质量~5质量％、Ni:0? 02~0? 15质量％、余量Sn的无铅软钎料。11. 根据权利要求9所述的焊料接头，其特征在于，其使用了包含Ag: 2. 5~3. 5质 量％、&1:0. 5~0? 75质量％、Bi:3~5质量％、Ni:0.03~0? 12质量％、余量Sn的无铅软 钎料。12. 根据权利要求9至11中的任一项所述的焊料接头，其特征在于，作为无铅软钎料， 使用了添加有以总量计为〇. 0005~0. 05质量％的选自由P、Ge组成的组中的至少1种的 无铅软钎料。13. -种半导体电路，其特征在于，其使用了包含Ag: 1. 2~4. 5质量％、Cu:0. 25~ 0.75质量％、Bi: 1~5. 8质量％、Ni:0.01~0. 15质量％、余量Sn的无铅软钎料。14. 根据权利要求13所述的半导体电路，其特征在于，其使用了包含Ag: 2~4质量％、 Cu:0. 3~0? 75质量~5质量％、Ni:0? 02~0? 15质量％、余量Sn的无铅软钎料。15. 根据权利要求13所述的半导体电路，其特征在于，其使用了包含Ag: 2. 5~3. 5质 量％、&1:0. 5~0? 75质量~4质量％、Ni:0? 03~0? 12质量％、余量Sn的无铅软 钎料。16. 根据权利要求13至15中的任一项所述的半导体电路，其特征在于，作为无铅软钎 料，使用了添加有以总量计为〇. 0005~0. 05质量％的选自由P、Ge组成的组中的至少1种 的无铅软钎料。
【专利摘要】一种无铅软钎料，其特征在于，其包含：Ag:1.2～4.5质量％、Cu:0.25～0.75质量％、Bi:1～5.8质量％、Ni：0.01～0.15质量％、余量Sn。通过设为该添加量，从而在耐热疲劳特性的基础上还可以进一步改善湿润性、剪切强度特性等一般的软钎料特性。
【IPC分类】H01L21/60, C22C13/02, C22C13/00, B23K35/26
【公开号】CN105189027
【申请号】CN201480014034
【发明人】立花贤, 永澤佑也
【申请人】千住金属工业株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年5月21日
【公告号】EP3040152A1, WO2015037279A1