JP2004154864A - Lead-free soldering alloy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛フリーはんだ合金、特にコイルの端部のはんだ付けや予備メッキするのに適したSn主成分の鉛フリーはんだ合金に関する。 The present invention relates to a lead-free solder alloy, particularly a Sn-based lead-free solder alloy suitable for soldering or pre-plating the end of a coil.
電子機器には銅線を巻いたコイル部品が使われている。例えば、コイル部品はトランスに使われるほか、コンピュータのディスクドライブや冷却ファン等のモーターにも使われている。これらのコイルは、導通をとるため、端部が端子とはんだ付けされる。 Electronic equipment uses coil components wound with copper wires. For example, coil components are used in transformers and motors such as computer disk drives and cooling fans. The ends of these coils are soldered to terminals for conduction.
一般にコイル部品の銅線は、絶縁のために、エナメル塗装とその上のポリウレタン樹脂とからなる絶縁材で表面が被覆されているため、このままではコイル端部を端子にはんだ付けすることができない。そこで、はんだ付けするときには、コイル端部のエナメル塗装やポリウレタン樹脂被覆層（以下、絶縁被覆材という）を除去しなければならない。 In general, the surface of a copper wire of a coil component is coated with an insulating material made of enamel paint and a polyurethane resin on the copper wire for insulation, so that the coil end cannot be soldered to the terminal as it is. Therefore, when soldering, it is necessary to remove the enamel coating or the polyurethane resin coating layer (hereinafter referred to as an insulating coating material) on the coil end.
この絶縁被覆材の除去は、機械的に刃物で剥がすことも考えられるが、機械的除去は手間がかかって生産性が悪い。そこでコイル端部の絶縁被覆材の除去は、絶縁被覆材を熱で溶かして除去する方法が採られている。絶縁被覆材を熱で除去する方法とは、具体的には、絶縁被覆材を溶かすのに十分な高温 (通常400 ℃前後) の溶融はんだ中にコイル端部を浸漬して、溶融はんだの熱で絶縁被覆材を溶かして除去するものである。 The removal of the insulating coating material may be mechanically peeled off with a blade, but the mechanical removal is troublesome and productivity is poor. In order to remove the insulating coating material from the coil end, a method of melting and removing the insulating coating material by heat has been adopted. Specifically, the method of removing the insulating coating material by heat means that the coil end is immersed in molten solder at a high temperature (usually around 400 ° C) enough to melt the insulating coating material, and the heat of the molten solder is removed. Melts and removes the insulating coating material.
ところで、コイル端部を端子にはんだ付けする際には、良好なはんだ付け部を得るため、コイル端部に予め予備メッキを施しておくことが好ましい。一般にコイル端部の予備メッキは、溶融はんだ中にコイル端部を浸漬することにより行われる。 By the way, when soldering the coil end to the terminal, it is preferable to pre-plate the coil end in advance in order to obtain a good soldered portion. Generally, pre-plating of the coil end is performed by immersing the coil end in molten solder.
従って、溶融はんだへのコイル端部の浸漬は、コイル端部から絶縁被覆材を除去すると同時に、予備メッキを行うことができるという、非常に合理的な作業である。
コイル端部の絶縁被覆材の除去と予備メッキは、コイル端部にフラックスを塗布し、その後、該端部を溶融はんだ中に浸漬することにより行うのが普通である。溶融はんだの熱により絶縁被覆材が溶けると、コイル端部に塗布したフラックスが浸漬したコイル端部の周囲に浮く。その結果、絶縁被覆材が除去され、銅線が露出したところにフラックスが作用して、溶融はんだの銅線への金属結合の形成が助長される。
Therefore, immersing the coil end in the molten solder is a very rational operation that allows pre-plating to be performed at the same time as removing the insulating coating material from the coil end.
The removal of the insulating coating material from the coil end and the pre-plating are usually performed by applying a flux to the coil end and thereafter immersing the end in molten solder. When the insulation coating material is melted by the heat of the molten solder, the flux applied to the coil ends floats around the coil ends immersed. As a result, the insulating coating material is removed, and the flux acts where the copper wire is exposed, thereby promoting the formation of a metal bond of the molten solder to the copper wire.
こうして端部をはんだで予備メッキした後、コイルを端子にはんだ付けする。このはんだ付けは、場合により、予備メッキしたはんだだけで行うことができる。予備メッキしたはんだの量が不十分である場合には、追加のはんだを用いてコイル端部を端子にはんだ付けすればよい。追加のはんだは、予備メッキに用いたはんだ合金と同じものでも、または異なるもの (より低融点のものが好ましい) でもよい。 After the ends are pre-plated with solder, the coil is soldered to the terminals. This soldering can optionally be performed with only pre-plated solder. If the amount of pre-plated solder is insufficient, the coil ends may be soldered to the terminals using additional solder. The additional solder may be the same as the solder alloy used for the pre-plating, or different (preferably a lower melting point).
電子機器のコイル部品に使われる銅線は直径が100 μm またはそれ以下の非常に細いものがある。このような銅細線を高温となった溶融はんだ中に浸漬すると、銅細線が溶融はんだに溶け出して細くなったり、全く銅線がなくなったりするという、所謂「銅食われ」が起こる。そのような銅食われは、はんだ付け中にもいくらか起こる。そこで、従来から銅細線の銅食われを防ぐ方法が採られていた。 Copper wires used in coil components of electronic devices are very thin, with a diameter of 100 μm or less. When such a thin copper wire is immersed in a molten solder at a high temperature, the so-called "copper erosion" occurs, in which the thin copper wire melts out into the molten solder and becomes thin, or the copper wire is completely eliminated. Some such copper erosion also occurs during soldering. Therefore, a method of preventing the copper thin wire from being eroded by copper has conventionally been adopted.
銅食われを防ぐ方法として、はんだ合金中にCuを添加しておくことが一般的である。これは、溶融はんだ中に溶解するCu量は決まっており、予めはんだ中にCuを含有させておくと、はんだ付け時にCuが溶けにくくなることを利用したものである。従来コイルの端部に付着させるはんだ合金としては、慣用のPb−Snはんだ合金にCuを添加したものがあった。このPb−Sn−Cuはんだ合金は、銅線に対するはんだ付け性が良好であるため、コイル端部の予備メッキに多く用いられてきたはんだである。 As a method of preventing copper erosion, it is common to add Cu to a solder alloy. This is based on the fact that the amount of Cu dissolved in the molten solder is determined, and if Cu is contained in the solder in advance, it becomes difficult for Cu to melt during soldering. Conventionally, as a solder alloy to be attached to an end portion of a coil, there is a conventional Pb-Sn solder alloy obtained by adding Cu. This Pb-Sn-Cu solder alloy is a solder that has been often used for pre-plating of coil ends because of its good solderability to copper wires.
しかし、Pb含有のはんだではんだ付けされた電子機器が故障したり古くなって使い勝手が悪くなると、多くは廃棄処分される。コイル部品は再利用が困難なため、多くは埋め立て処分されるが、酸性雨によるPbの溶出に起因する鉛中毒が懸念されることから、最近では、Pbを含まない鉛フリーはんだをコイル端部の予備メッキ用に使用することが求められるようになってきた。 However, when electronic devices soldered with Pb-containing solder break down or become old and inconvenient to use, many are discarded. Coil components are difficult to reuse and are often landfilled.However, lead poisoning due to Pb elution due to acid rain is a concern. Has been required to be used for pre-plating.
コイル端部のメッキに使用する鉛フリーはんだとしては、Snを主成分とし、これに銅食われに効果のあるCuを添加したものに、さらに特性改善のために他の元素を添加したものであった。（例えば、文献１、２を参照） The lead-free solder used for plating the coil ends is composed of Sn as the main component, Cu added to prevent copper erosion, and other elements added to improve the characteristics. there were. (For example, see References 1 and 2)
溶融はんだにコイル端部を浸漬した際に見られる銅食われは、Sn中にCuが溶解することにより起こる。従って、慣用のPb−Snはんだ合金に比べて、鉛フリーはんだ合金ではSn含有量が非常に高いため、銅食われが激しく起こることになる。その上、液相線温度が高いことから、はんだ付け温度、すなわち溶融はんだの温度を高くするため、銅食われはより激しくなる。 Copper erosion observed when the coil end is immersed in the molten solder is caused by dissolution of Cu in Sn. Therefore, compared with a conventional Pb-Sn solder alloy, the lead-free solder alloy has a much higher Sn content, so that copper erosion occurs more severely. In addition, since the liquidus temperature is high, the soldering temperature, that is, the temperature of the molten solder is increased, so that copper erosion becomes more severe.
その結果、上述した従来の銅食われ防止用の鉛フリーはんだでは、コイル、特に、直径が100 μm 以下の極細といわれるコイルに対しては、銅食われ防止効果が十分ではなかった。本発明の課題は、極細のコイルに対して予備メッキを行っても、銅食われが非常に少ない鉛フリーはんだ合金を提供することにある。 As a result, in the conventional lead-free solder for preventing copper erosion, the effect of preventing copper erosion was not sufficient for a coil, particularly for a coil having a diameter of 100 μm or less, which is said to be extremely fine. It is an object of the present invention to provide a lead-free solder alloy with very little copper erosion even when pre-plating is performed on a very thin coil.
本発明者は、Sn主成分に銅食われ防止のあるCuを添加した鉛フリーはんだにおいて、さらに銅食われ防止に効果のある元素について鋭意研究を行った結果、Sn−Cu合金にCoを添加すると銅食われが抑制され、またこのSn−Cu−Co合金にNiを加えると銅食われがより少なくなることを知り、本発明を完成させた。 The present inventors have conducted intensive studies on elements that are effective in preventing copper erosion in lead-free solder in which Cu that prevents copper erosion has been added to the Sn main component.As a result, Co was added to the Sn-Cu alloy. Then, it was found that copper erosion was suppressed, and that addition of Ni to this Sn—Cu—Co alloy reduced copper erosion, and completed the present invention.
本発明は、下記の態様を含む。
１. 主成分がSnで、Cuを 1.5〜８質量％、Coを0.01〜２質量％含有し、液相線温度が420 ℃以下であることを特徴とする、鉛フリーはんだ合金。
The present invention includes the following aspects.
1. A lead-free solder alloy comprising Sn as a main component, containing 1.5 to 8% by mass of Cu and 0.01 to 2% by mass of Co, and having a liquidus temperature of 420 ° C. or lower.
２. 主成分がSnで、Cuを 1.5〜８質量％、Coを0.01〜２質量％、Niを0.01〜１質量％含有し、液相線温度が420 ℃以下であることを特徴とする、鉛フリーはんだ合金。
３．さらに酸化抑制元素を含有する上記１または２記載の鉛フリーはんだ合金。
2. The main component is Sn, containing 1.5 to 8% by mass of Cu, 0.01 to 2% by mass of Co, and 0.01 to 1% by mass of Ni, and having a liquidus temperature of 420 ° C. or lower. Lead-free solder alloy.
3. 3. The lead-free solder alloy according to the above 1 or 2, further comprising an oxidation inhibiting element.
４．前記酸化抑制元素が、P 、Ge、Gaからなる群から選ばれる１種以上であり、その合計量が 0.001〜0.5 質量％である上記３記載の鉛フリーはんだ合金。
５．さらに濡れ性改善元素を含有する、上記１〜４のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金。
4. 4. The lead-free solder alloy according to the above item 3, wherein the oxidation inhibiting element is at least one selected from the group consisting of P, Ge, and Ga, and the total amount is 0.001 to 0.5% by mass.
5. 5. The lead-free solder alloy according to any one of the above items 1 to 4, further comprising a wetting improving element.
６．前記濡れ性改善元素が0.05〜2 質量％の含有量のAgである上記５記載の鉛フリーはんだ合金。
７．溶融した上記１〜６のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金にコイル端部を浸漬して、コイル端部に該はんだを予備メッキすることを特徴とするコイル端部の処理方法。
6. 6. The lead-free solder alloy according to the above 5, wherein the wettability improving element is Ag having a content of 0.05 to 2% by mass.
7. 7. A method for treating a coil end, wherein the coil end is immersed in the molten lead-free solder alloy according to any one of the above 1 to 6, and the solder is pre-plated on the coil end.
８．コイル端部の浸漬により、予備メッキと同時に、コイル端部の絶縁被覆が除去される、上記７記載のコイル端部の処理方法。
９．端部に上記１〜６のいずれかに記載の鉛フリーはんだ合金が付着したコイル。
8. 8. The method of treating a coil end according to claim 7, wherein the insulating coating on the coil end is removed simultaneously with the preliminary plating by immersing the coil end.
9. A coil having the lead-free solder alloy according to any one of the above 1 to 6 attached to an end thereof.
本発明の鉛フリーはんだ合金は、Cuを溶解しやすいSnを主成分とする合金であるにもかかわらず、銅食われが少ないため、今日のように線径が極めて細くなったコイル部品に対しても線形を細めて断線させたり、或いは銅線を全くなくしたりすることがないという信頼のある予備メッキや絶縁被覆材の除去を行うことが可能となる。その結果、コイルそのものの信頼性が向上する。 Although the lead-free solder alloy of the present invention is an alloy containing Sn as a main component, which easily dissolves Cu, it has little copper erosion, so that coil parts having extremely small wire diameters as in today are used. However, it is possible to perform reliable pre-plating or removal of the insulating coating material, which does not cause the wire to be cut by narrowing the linear shape or eliminating the copper wire at all. As a result, the reliability of the coil itself is improved.
本発明の鉛フリーはんだ合金は、上記絶縁被覆材で被覆された銅線コイルの端部の絶縁被覆材を除去すると同時に、該端部にはんだで予備メッキするのに特に適している。また、この鉛フリーはんだ合金は、コイル端部を端子にはんだ付けするのに用いるのにも適している。その場合のはんだ付けは、浸漬はんだ付けやコテはんだ付けにより行うことができる。コイル端部が本発明の鉛フリーはんだ合金で予備メッキされている場合には、端子へのはんだ付けは、場合により、予備メッキされたはんだだけで行うことができる。その場合には、予備メッキされたはんだが溶融するように、炉加熱、コテ加熱等の適当な手段で加熱を行えばよい。 The lead-free solder alloy of the present invention is particularly suitable for removing the insulating coating material at the end of the copper wire coil coated with the insulating coating material and at the same time pre-plating the end with solder. This lead-free solder alloy is also suitable for use in soldering coil ends to terminals. In this case, soldering can be performed by immersion soldering or ironing. If the coil ends are pre-plated with the lead-free solder alloy of the present invention, soldering to the terminals can be performed with only the pre-plated solder in some cases. In that case, heating may be performed by an appropriate means such as furnace heating or iron heating so that the pre-plated solder is melted.
コイルの絶縁被覆材であるエナメルやポリウレタン樹脂の絶縁被覆材を除去する場合、400 ℃近傍まで加熱しなければならない。溶融はんだに物品を浸漬してはんだ付けする場合の温度は、部品の熱容量にもよるが、液相線温度＋20〜50℃で行うのが一般的である。しかしながら、はんだ付け温度が470 ℃以上になると、コイル端部を溶融はんだに浸漬したときに絶縁被覆材が瞬時に炭化してコイル端部に付着し、これがはんだの金属的接合を妨げるようになる。そこでコイル端部の予備メッキに使用するはんだ合金は、はんだ付け温度が470 ℃以下となるように、はんだ液相線温度420 ℃以下であることが望ましい。また、はんだ付け温度が470 ℃以上になると、銅食われが激しくなってしまう。 In order to remove the enamel or polyurethane resin insulation coating that is the coil insulation coating, the coil must be heated to around 400 ° C. The temperature at which the article is immersed in the molten solder and soldered depends on the heat capacity of the component, but is generally performed at the liquidus temperature +20 to 50 ° C. However, when the soldering temperature exceeds 470 ° C, when the coil end is immersed in the molten solder, the insulating coating material is instantaneously carbonized and adheres to the coil end, which hinders the metallic joining of the solder. . Therefore, it is desirable that the solder alloy used for the pre-plating of the coil end has a solder liquidus temperature of 420 ° C. or less so that the soldering temperature is 470 ° C. or less. Further, when the soldering temperature is 470 ° C. or higher, copper erosion becomes severe.
本発明の鉛フリーはんだ合金は、 1.5〜８質量％のCuと、0.01〜２質量％のCoとを含有するSn基合金である。好ましくは、Cu含有量は２〜５質量％、Co含有量は 0.2〜１質量％である。 The lead-free solder alloy of the present invention is a Sn-based alloy containing 1.5 to 8% by mass of Cu and 0.01 to 2% by mass of Co. Preferably, the Cu content is 2-5% by mass and the Co content is 0.2-1% by mass.
銅食われ防止効果のあるCuが1.5 質量％よりも少ないと銅食われ防止の効果が現れず、しかるにCuを8 質量％よりも多く添加すると、液相線温度が420 ℃以上となり、銅食われが激しくなるとともに、はんだ付け性が悪くなる。 If Cu having an effect of preventing copper erosion is less than 1.5% by mass, the effect of preventing copper erosion does not appear. However, if more than 8% by mass of Cu is added, the liquidus temperature rises to 420 ° C or more, and As we become more intense, the solderability deteriorates.
Sn−Cuはんだ合金にCoを添加すると、Sn−Cuはんだ合金の銅食われをさらに低減させるのに非常に有効である。この効果はCo含有量が0.01質量％未満では顕著ではない。一方、Co含有量が２質量％を超えると、上記の効果が飽和する上、液相線温度も上昇する。 The addition of Co to the Sn-Cu solder alloy is very effective in further reducing the copper erosion of the Sn-Cu solder alloy. This effect is not remarkable when the Co content is less than 0.01% by mass. On the other hand, when the Co content exceeds 2% by mass, the above-described effects are saturated and the liquidus temperature is increased.
Sn−Cu−Coはんだ合金にNiを添加すると、さらに銅食われ抑制の効果が向上する。Niの添加量は0.01質量％よりも少ない添加では、その効果が現れず、しかるに1 質量％を超えて添加すると液相線温度が本発明が目的とする420 ℃を超えてしまう。Niを添加する場合、その含有量は好ましくは 0.1〜0.5 質量％である。 When Ni is added to the Sn-Cu-Co solder alloy, the effect of suppressing copper erosion is further improved. If the addition amount of Ni is less than 0.01% by mass, the effect is not exhibited. If the addition amount exceeds 1% by mass, the liquidus temperature exceeds 420 ° C. which is the object of the present invention. When Ni is added, its content is preferably 0.1 to 0.5% by mass.
コイル端部の予備メッキは、前述のようにはんだ槽ではんだを溶融状態にしておき、該溶融はんだにコイル端部を浸漬することにより行うが、溶融はんだは400 ℃以上の高温となるため、はんだの酸化が著しくなり、溶融はんだの表面に酸化物が大量に発生する。そこで、溶融はんだの酸化防止に効果のある酸化抑制元素を添加しておくこともできる。酸化抑制元素の例としては、P 、Ge、Gaが挙げられる。これらの酸化抑制元素は１種または２種以上を添加することができる。酸化抑制元素を添加する場合、その添加量は、合計で0.001 質量％以上は必要であるが、0.5 質量％よりも多く添加すると、はんだ付け性を阻害するようになる。この添加量は、好ましくは0.01〜0.3 質量％である。 Pre-plating of the coil end is performed by keeping the solder in a molten state in the solder bath and immersing the coil end in the molten solder as described above. The oxidation of the solder becomes remarkable, and a large amount of oxide is generated on the surface of the molten solder. Therefore, an oxidation-inhibiting element effective for preventing the molten solder from being oxidized can be added. Examples of the oxidation suppressing element include P, Ge, and Ga. One or more of these oxidation suppressing elements can be added. When adding an oxidation inhibiting element, the total amount of addition is required to be 0.001% by mass or more, but if it is added in excess of 0.5% by mass, solderability is impaired. This amount is preferably 0.01 to 0.3% by mass.
溶融はんだにコイル端部を浸漬したときに、溶融はんだはコイル端部の浸漬した部分まで十分に濡れなければならないが、Sn−Cu−Co系鉛フリーはんだ合金やSn−Cu−Co−Ni系鉛フリーはんだ合金は濡れ性が十分でなく、溶融はんだに浸漬した部分まで濡れなかったり、未はんだが発生したりすることがある。このような場合、濡れ性改善元素を添加してもよい。濡れ性改善元素の例としてはAgがある。Agの添加が0.05質量％よりも少ないと濡れ性向上効果が現れず、しかるに2 質量％より多く添加しても、それ以上の効果は期待できないばかりでなく、高価なAgの大量の添加は経済的に好ましいものではない。Agの添加量は好ましくは 0.1〜２質量％である。 When the coil end is immersed in the molten solder, the molten solder must be sufficiently wetted up to the immersed part of the coil end, but Sn-Cu-Co-based lead-free solder alloy and Sn-Cu-Co-Ni-based A lead-free solder alloy has insufficient wettability, and may not wet a portion immersed in molten solder or may generate unsolder. In such a case, a wettability improving element may be added. Ag is an example of a wettability improving element. If the addition of Ag is less than 0.05% by mass, the effect of improving the wettability does not appear. However, even if it is added more than 2% by mass, no further effect can be expected, and the addition of a large amount of expensive Ag is economical. It is not preferable. The addition amount of Ag is preferably 0.1 to 2% by mass.
本発明の鉛フリーはんだ合金の形態は特に制限されない。予備メッキおよび／または絶縁被覆材の除去のために溶融はんだとして用いる場合には、棒はんだ、プリフォーム等の形態である。はんだ付けに使用する場合には、線はんだ、ヤニ入りはんだ、ソルダペースト等の形態とすることができる。 The form of the lead-free solder alloy of the present invention is not particularly limited. When used as a molten solder for pre-plating and / or removal of the insulating coating material, it is in the form of a bar solder, a preform or the like. When used for soldering, it can be in the form of wire solder, solder containing tin, solder paste, or the like.
上述したように、コイル端部を溶融はんだに浸漬する前に、コイル端部にフラックスを塗布することが好ましい。フラックスは、溶融はんだの温度で効果を発揮できるものであれば、特に制限されない。例えば、ロジン系フラックスを使用することができる。 As described above, it is preferable to apply a flux to the coil end before immersing the coil end in the molten solder. The flux is not particularly limited as long as it can exert an effect at the temperature of the molten solder. For example, a rosin-based flux can be used.
下記表１に示す組成のはんだを調製し、銅溶解速度 (銅食われの速度) と濡れ性について、下記のように調査した。試験結果も表１に示す。
銅溶解速度：
はんだ槽の中ではんだを400 ℃の温度で溶融状態にしておく。次に、コイルの端部にフラックスを塗布し、該端部をはんだ槽の溶融はんだ中に10秒、20秒、30秒の各時間浸漬して銅線の線径を測定し、銅食われにより銅線の線径減少速度を求め、これを銅溶解速度とする。
A solder having the composition shown in Table 1 below was prepared, and the copper dissolution rate (rate of copper erosion) and wettability were examined as follows. The test results are also shown in Table 1.
Copper dissolution rate:
The solder is melted at a temperature of 400 ° C in the solder bath. Next, a flux was applied to the end of the coil, and the end was immersed in molten solder in a solder bath for 10 seconds, 20 seconds, and 30 seconds to measure the wire diameter of the copper wire. To determine the rate of decrease in the diameter of the copper wire, which is referred to as the copper dissolution rate.
濡れ性：
ウエッティングバランス法により、10×30×0.3mm のCu板を400 ℃の溶融はんだ中に浸漬した時の濡れ時間 (ゼロクロスタイム) を測定する。
Wettability:
The wetting time (zero cross time) when a 10 × 30 × 0.3 mm Cu plate is immersed in molten solder at 400 ° C. is measured by the wetting balance method.
表１に示した実験結果から明らかなように、本発明の鉛フリーはんだ合金は、従来のCu添加の鉛フリーはんだ合金 (試験No. 11〜15) よりCuの溶解速度が遅く、銅食われが抑制されていることが分かる。また、本発明のAgを添加した鉛フリーはんだ合金 (試験No.9〜10) は、濡れ時間が短いことから、濡れ性に優れていることも分かる。 As is clear from the experimental results shown in Table 1, the lead-free solder alloy of the present invention has a lower Cu dissolution rate than conventional Cu-added lead-free solder alloys (Test Nos. 11 to 15), Is suppressed. In addition, it can be seen that the lead-free solder alloys of the present invention (Test Nos. 9 to 10) to which Ag is added are excellent in wettability since the wetting time is short.
Claims (9)
A coil having a lead-free solder alloy according to claim 1 attached to an end thereof.
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154865A (en) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Senju Metal Ind Co Ltd | Lead-free solder ball alloy and solder ball |
| JP2008529802A (en) * | 2005-02-18 | 2008-08-07 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Lead-free solder removal braid |
| JPWO2006131979A1 (en) * | 2005-06-10 | 2009-01-08 | 千住金属工業株式会社 | Soldering method for electroless Ni plating part |
| JP2010172902A (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Nippon Firaa Metals:Kk | Lead-free solder alloy, fatigue-resistant soldering material containing the solder alloy, and joined product using the soldering material |
| CN103586599A (en) * | 2013-11-12 | 2014-02-19 | 宁波市鄞州恒迅电子材料有限公司 | Lead-free soldering tin wire |
| JP2014036966A (en) * | 2012-08-11 | 2014-02-27 | Senju Metal Ind Co Ltd | Solder for electric power |
| WO2014084242A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 株式会社日本スペリア社 | Low melting point brazing material |
| JP5842973B1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-01-13 | 千住金属工業株式会社 | Lead-free solder alloy and electronic parts for terminal pre-plating |
| EP2987876A4 (en) * | 2013-04-18 | 2017-02-15 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Lead-free solder alloy |
| US9587293B2 (en) | 2004-11-15 | 2017-03-07 | Stanley R. Rothschild | Lead-free solder alloy |
| JP2022515254A (en) * | 2018-12-27 | 2022-02-17 | アルファ・アセンブリー・ソリューションズ・インコーポレイテッド | Lead-free solder composition |
-
2003
- 2003-10-15 JP JP2003354962A patent/JP2004154864A/en not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154865A (en) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Senju Metal Ind Co Ltd | Lead-free solder ball alloy and solder ball |
| US9587293B2 (en) | 2004-11-15 | 2017-03-07 | Stanley R. Rothschild | Lead-free solder alloy |
| JP2008529802A (en) * | 2005-02-18 | 2008-08-07 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | Lead-free solder removal braid |
| US8887980B2 (en) | 2005-06-10 | 2014-11-18 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Method of soldering portions plated by electroless Ni plating |
| JPWO2006131979A1 (en) * | 2005-06-10 | 2009-01-08 | 千住金属工業株式会社 | Soldering method for electroless Ni plating part |
| JP4811403B2 (en) * | 2005-06-10 | 2011-11-09 | 千住金属工業株式会社 | Soldering method for electroless Ni plating part |
| JP2010172902A (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Nippon Firaa Metals:Kk | Lead-free solder alloy, fatigue-resistant soldering material containing the solder alloy, and joined product using the soldering material |
| JP4554713B2 (en) * | 2009-01-27 | 2010-09-29 | 株式会社日本フィラーメタルズ | Lead-free solder alloy, fatigue-resistant solder joint material including the solder alloy, and joined body using the joint material |
| JP2014036966A (en) * | 2012-08-11 | 2014-02-27 | Senju Metal Ind Co Ltd | Solder for electric power |
| WO2014084242A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | 株式会社日本スペリア社 | Low melting point brazing material |
| JPWO2014084242A1 (en) * | 2012-11-30 | 2017-01-05 | 株式会社日本スペリア社 | Low melting point brazing material |
| EP2987876A4 (en) * | 2013-04-18 | 2017-02-15 | Senju Metal Industry Co., Ltd | Lead-free solder alloy |
| CN103586599A (en) * | 2013-11-12 | 2014-02-19 | 宁波市鄞州恒迅电子材料有限公司 | Lead-free soldering tin wire |
| JP5842973B1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-01-13 | 千住金属工業株式会社 | Lead-free solder alloy and electronic parts for terminal pre-plating |
| WO2016035879A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 千住金属工業株式会社 | Lead-free solder alloy for use in terminal preplating, and electronic component |
| JP2022515254A (en) * | 2018-12-27 | 2022-02-17 | アルファ・アセンブリー・ソリューションズ・インコーポレイテッド | Lead-free solder composition |
| US12115602B2 (en) | 2018-12-27 | 2024-10-15 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Lead-free solder compositions |
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