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高鉛はんだから共晶AuSnへの切り替え

鉛を主成分とするはんだと金を主成分とするはんだの2種類があります。エレクトロニクス業界では鉛の排除が進められており、従来鉛はんだを使用してきた多くのメーカーは、慎重な姿勢でIndalloy 182(80Au20Sn)を中心とする金はんだに注目しています。

このスイッチに関する最も一般的な懸念は、鉛はんだよりもはるかに高いAuSnの強度に関するものである。

たとえば、こんなケースを考えてみよう:

インダロイ159(90Pb10Sn)は、350K(~75℃)から500K(~225℃)までゆっくりとサイクル動作する校正プローブに高温センサーを接着するために、長年にわたって装置で使用されてきました。このはんだは、ニッケルと金メッキされたコバール™、またはプラチナまたはプラチナコーティングされたニッケルリードと錫メッキされた銅リードを接合します。

このシナリオにおける高温はんだの選択肢を考慮すると、機械的にはAuSnが好ましい。

なぜですか?

この層の脆性は、比較的柔らかいPbSnはんだ層と密接に隣接しているため、熱サイクル時にクラックの伝播を促進する差応力を発生させます。

AuSnは脆い合金だが、上記の説明とは異なり、差応力は発生しない。

注:共晶金はんだは、ニッケルめっきKovar™リッドを高信頼性セラミックパッケージにはんだ付けするために長年使用されており、疲労性能の良い歴史を持っています。