| 研究課題/領域番号 |
63850158
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
岡本 郁男 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (90029009)
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| 研究分担者 |
藤内 伸一 (株)ニホンゲンマ, 技術部, 研究員
佐川 隆明 田中貴金属工業(株), 技術部, チーフマネジヤー
竹本 正 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (60093431)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
1989年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1988年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
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| キーワード | はんだ付 / 経時変化 / 時効 / はんだ合金 / 機械的性質 / 金属間化合物 / 共晶合金 / 冷却速度 / はんだ / 拡散 / 銅合金 / CuーSn化合物 / 熱疲労 |
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| 研究概要 |
(1)各種はんだ合金の機械的特性と室温時効に伴う経時変化
Sn系、Sn-Pb共晶系、Sn-Pb-Bi系、Pb系等の各種はんだ合金の機械的特性に及ぼす凝固時の冷却速度ならびに室温時効の影響を検討した。冷却速度を速くすると硬化する合金として、Sn-Ag、Sn-Sb、Pb-Ag-Sn、等があり、軟化するものはSn-Pbはんだであった。Biを含有したはんだ合金(Sn-Pb-Bi)では、機械的性質の冷却速度依存性は小さかった。室温時効に伴いSn-Pbはんだでは強度が上昇したが、他のはんだ合金ではおおむね低下する傾向を示した。これは金属間化合物の折出により説明できることが、X線回折および電気抵抗率測定等により明らかとなった。
(2)各種はんだ合金の耐熱疲労特性
Sn-Pb-Bi系はんだ付継手の熱疲労試験の結果、7.5〜15%Bi含有はんだはSn-Pbはんだ(0%Bi)に比べて耐熱疲労特性が優れていることが明らかとなった。また応力緩和特性を検討した結果、一般に熱疲労特性に優れているとされるはんだ合金では応力緩和率が少いことが知られ応力緩和試験は熱疲労特性を知る簡便法として有望であると考えられた。
(3)はんだ/銅合金界面に成長する金属間化合物の成長抑制
各種二元銅合金とSn-Pbはんだ接合部界面に形成される金属間化合物の成長速度が明らかとなり、経時劣化を抑制するためには、銅合金リ-ドフレ-ム材に添加しても良い元素として、Ag、Mg、Mn、Zn、Sn等であることが明らかとなった。一方、経時劣化を促進する元素は、Fe、P、Ni、Si、Ti、Pt、Al、Pd、Co等であった。
以上の研究成果から、熱疲労に強いはんだ合金として、Sn-25Ag-10Sb、Pb-2.5Ag-1Sn、Sn-Pb-7.5〜15Bi、良好なリ-ドフレ-ム銅合金用添加元素としてAg、Mg、Mn、Zn、Snが選定でき課題の目的が達成された。
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