鉛フリーはんだを用いたQFP接合部の強度と組織

抄録

本研究では, 鉛フリーはんだのうちで実用化に近いSn-Ag系はんだとして, Sn-3.5Ag, Sn-3.5Ag-0.7Cu, Sn-3Ag-5Bi, Sn-3.5Ag-2.5Bi-2.5Inの4種類の鉛フリーはんだを対象として, Sn-10PbおよびAu/Pd/NiめっきリードQFPの接合継手部において, 継手強度に及ぼす界面反応の影響について検討するため, 長時間使用環境を想定した高温放置試験および温度サイクル試験を行った。継手強度はCu₆Sn₅, Cu₃Snからなる界面反応層の厚さに支配されていた。Sn-10Pbめっきリードを用いたSn-3Ag-5Biはんだ継手の場合では, 高温放置および温度サイクル試験後に継手強度が著しく低下していた。これは, 反応層の前方でBi, Pbの濃化相が液相を生成し, これによって反応層の異常成長が起こり, 強度が低下したと考えられた。その他の継手では, Sn-37Pb共晶はんだとほぼ同等の継手強度と信頼性が得られた。