[发明专利]软钎料合金

说明书

提供连续铸造性优异的软钎料合金。本发明的软钎料合金具有以质量％计为0.8～10％的Cu、余量由Sn组成的合金组成，且具有金属间化合物，距离软钎料合金的表面的厚度为50μm以上的区域中，金属间化合物的最大晶粒直径为100μm以下。

技术领域

本发明涉及连续铸造性优异的软钎料合金、和具有该软钎料合金的钎焊接头。

背景技术

在印刷基板上安装有电子部件。作为电子部件的安装工序，有流动焊接、浸焊等。流动焊接为如下方法：通过使软钎料槽的喷流面接触印刷基板的连接面侧从而进行软钎焊。浸焊为如下方法：将线圈部件等的端子浸渍于软钎料槽，将绝缘膜去除并实施软钎料预镀。

流动焊接、浸焊中，需要软钎料槽。软钎料槽被长时间暴露于大气中，因此，必须每隔一定时间去除软钎料槽中产生的浮渣。另外，软钎料槽内的熔融软钎料由于软钎焊逐渐被消耗。因此，向软钎料槽定期供给软钎料合金。软钎料合金的供给一般使用条状软钎料。

条状软钎料的制造方法包括：向固定铸模中流入熔融软钎料的方法、向旋转铸模中注入熔融软钎料的连续铸造法。连续铸造法为如下方法：向熔融炉中投入原材料并使其熔融，将熔融炉中的熔融软钎料浇铸至旋转铸模的槽。作为连续铸造法中使用的铸模，例如可以举出在环状板的宽度方向中央部设有槽的形状。熔融软钎料浇铸至旋转铸模的槽后凝固，在150℃左右的温度下从铸模引导至切断工序。引导后的连续铸造物被切断成规定的长度，成为条状软钎料。

软钎料合金的连续铸造技术记载于例如专利文献1。同一文献中记载了如下内容：Au-Sn系软钎料合金中，使在内部通入冷却水的冷却金属密合在铸模的外侧，使直至280℃的冷却速度为3℃/s以上、优选20℃/s以上、更优选50℃/s以上，使共晶部的组织微细化。然而，Au有时作为高温无Pb软钎料合金使用，但为昂贵且难以加工。

因此，条状软钎料主要使用Sn-Cu系软钎料合金。已知Sn-Cu软钎料合金在软钎料合金中形成金属间化合物。利用连续铸造法制造该合金时，熔融软钎料的凝固时有时生成粗大且脆的金属间化合物。生成粗大的金属间化合物时，软钎料合金在其生成部位会断裂，有时产生无法形成连续铸造物的不良情况。另外，即使能形成连续铸造物，运输时也有破损的担心。

作为Sn-Cu系软钎料合金的研究例，从抑制由软钎料合金形成的接合部的破损的观点出发，例如专利文献2中记载了如下内容：使用Sn-Cu-Ni合金作为低温钎焊材料，事先将助焊剂涂布于配管的接合部位，浸渍于熔融状态的钎焊材料并提起后，进行缓慢冷却，凝固。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-196647号公报

专利文献2：国际公开第2014-084242号公报

非专利文献

非专利文献1：桥本康孝等人、无铅软钎料的粘度测定的现状和今后的课题、日本金属学刊物、J-STAGE早期公开回顾、2017年3月27日

发明内容

发明要解决的问题

专利文献2记载的发明中，出于提供在低熔点下容易使用的合金的目的，允许Cu含量为0.3～41.4％的范围。然而，如同一文献中记载那样，Cu含量为41.4％时的液相线温度为640℃，而且缓慢冷却并使其凝固，因此，粗大的金属间化合物会在合金层中析出。因此，使用专利文献2中记载的Sn-Cu系合金制造连续铸造物时，连续铸造物中有时产生断裂、破损。连续铸造物中产生断裂、破损时，中断连续铸造工序，将破损了的铸造物从铸模取出后再次开始铸造工序，因此，作业工序变得复杂。

进而，必须始终追求通过缩短工序的功夫、工序的时间来降低成本，因此，近年来，期望制造出更长的连续铸造物。因此，连续铸造时的连续铸造物的破损逐渐成为比以往还大的问题。