專利名稱：：無鉛焊錫合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及不含鉛(以下，稱作無鉛焊錫合金)的焊錫合金，尤其涉及通過包含鈹(Be)或硼(B)而不產(chǎn)生晶須(whiskers)的無鉛焊錫合金。
背景技術(shù)：
：焊接是通過利用具熔點(diǎn)為45(TC或略小的焊錫將兩個(gè)或多個(gè)元件接合到一起的技術(shù)。在焊接中，僅熔化焊錫，而不熔化基本材料(basematerial)。在焊接中使用的傳統(tǒng)焊錫是鉛(Pb)和錫(Sn)的合金。這些Pb-Sn焊錫大多數(shù)包括63%重量(63%byweight)的錫并具有錫和Pb的共晶成分及183。C的熔點(diǎn)，其不熱破壞電子部分(electronicparts)。此外，Pb-Sn焊錫具有對于球柵陣列(ballgridarrays,BGA)電極或印刷電路板(PCB)基板的優(yōu)異可濕性能(w改ability),所以減少焊接故障數(shù)量。然而，已停止利用這些Pb-Sn焊錫的電子儀器，在這些焊錫中包括的Pb會(huì)污染環(huán)境。由于在Pb的使用上加強(qiáng)限制，所以越來越難使用Pb-Sn焊錫。所以，最近4吏用不含鉛的無鉛焊錫。通過在Sn-Ag基材、Sn-Cu基材、Sn-Bi基材、Sn-Zn基材或各上述材料的合金中添加Ag、Cu、Zn、In、Ni、Cr、Fe、Co、Ge、P或Ga而獲得的化合物是無鉛焊錫合金的主要代表。在無鉛焊錫中，通過將Cu添加入Sn-Ag基材而獲得的Sn-3Ag-0,5Cu化合物焊錫性較好、焊點(diǎn)強(qiáng)度較大、抗疲勞性較高，所以最近用于很多電子儀器的的焊錫合金。然而，當(dāng)長時(shí)間使用Sn-Ag-Cu基無鉛合金作為焊錫時(shí)，晶須會(huì)傾向形成在焊錫的表面上。當(dāng)焊錫與不同材料接合且其成分相互擴(kuò)散時(shí)，晶須是指從焊錫的表面生長的晶體。這些晶須對熱和潮濕敏感。在這些晶須形成于焊錫合金的表面上時(shí)，電路內(nèi)會(huì)發(fā)生短路。因此，減小BGA封裝和倒裝芯片(flip-chip)封裝的耐用性(durability)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種不含鉛(Pb)并能防止產(chǎn)生晶須的無鉛焊錫合金。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種無鉛焊錫合金，其包括作為第一成分的錫(Sn)及作為第二成分的硼(B)或鈹(Be)中之一。無鉛焊錫合金的第二成分是0.001%至0.4%重量的Be,無鉛焊錫合金的其余成分包括所述第一成分及不可避免的雜質(zhì)(inevitableimpurities)。無鉛焊錫合金的第二成分是0.003%至0.5%重量的B，無鉛焊錫合金的其余成分包括第一成分及不可避免的雜質(zhì)。無鉛焊錫合金還包括銅(Cu)作為第三成分。第三成分占0.1%至5.0%重量。無鉛焊錫合金的第二成分是0.001%至0.4%重量的Be，無鉛焊錫合金的其余成分包括第一成分、第三成分以及不可避免的雜質(zhì)。無鉛焊錫合金的第二成分是0.003%至0.5%重量的B,無鉛焊錫合金的其余成分包括第一成分、第三成分及不可避免的雜質(zhì)。無鉛焊錫合金還包括銀(Ag)作為第四成分。無鉛焊錫合金的第二成分是0.001%至0.4%重量的Be,無鉛焊錫合金的其余成分包括第一、第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組和第一、第三、第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組其中之一。無鉛焊錫合金的第二成分是0.003%至0.5%重量的B,無鉛焊錫合金的其余成分包括第一、第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組和第一、第三、第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組其中之一。根據(jù)上述本發(fā)明，可提供能夠防止產(chǎn)生晶須的無鉛焊錫合金。圖1A至圖1D分別是根據(jù)第一實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖2A至圖2D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第二實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖3A至圖3D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第三實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖4A至圖4D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第四實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖5A至圖5D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第五實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖6A至圖6D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第六實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖7A至圖7D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第七實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖8A至圖8D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第八實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖9A至圖9D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第九實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖IOA至圖IOD分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第十實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯孩t鏡(SEM)圖片。圖IIA至圖IID分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第十一實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖12A至圖12D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第十二實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖13A至圖13D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第一比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖14A至圖14D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第二比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無千擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖15A至圖15D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第三比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖16A至圖16D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第四比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖17A至圖17D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第五比較實(shí)—驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖18A至圖18D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第六比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。具體實(shí)施例方式如上所述，傳統(tǒng)Sn-Ag-Cu基無鉛焊錫的缺點(diǎn)是在其表面上產(chǎn)生晶須。然而，產(chǎn)生晶須的原因還未清楚揭示。本發(fā)明的發(fā)明人注意到，Pb-Sn焊錫結(jié)合到Cu形成的襯墊(pad)上時(shí)，在焊錫及Cu襯墊之間的結(jié)合表面(bondingsurface)上，Cu比Sn更快擴(kuò)散。換言之，由于在焊錫和Cu襯墊之間，銅(Cu)比錫(Sn)(其是焊錫的主要成分)更快地?cái)U(kuò)散，Cu在焊錫的晶界方向上擴(kuò)散。此后，在焊錫中形成了成分為Cu6Sn5的金屬間4b合物(intermetalliccompound)。本發(fā)明的發(fā)明人"^人為，晶須可以去除由金屬間化合物施加到焊錫的Sn的壓縮應(yīng)力(compressivestress),這種晶須是具須狀的單晶，并從Sn涂敷的焊錫表面生長。所以，本發(fā)明的發(fā)明人試圖通過插入金屬從而防止金屬間的擴(kuò)散，來減小在Sn中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力的數(shù)量，此金屬原子夠小而能進(jìn)入Sn晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的間隙位置(interstitialsite),從而防止產(chǎn)生晶須。鈹(Be)或硼(B)可用作具有小原子的金屬。根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金是包括Sn作為主要離子的Sn基多元合金(multi-elementalloy)。所以，根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金可包括至少80%重量的Sn。如上所述，本發(fā)明的主要目的是防止在無鉛焊錫合金內(nèi)產(chǎn)生晶須。本發(fā)明的發(fā)明者尤其注意到當(dāng)Sn基焊錫和Cu襯墊結(jié)合到一起時(shí)，Be或B能作為通過防止Sn及Cu擴(kuò)散而防止在Sn晶體內(nèi)形成壓縮應(yīng)力的材料。因而，根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金包括作為第一成分的Sn及作為第二成分的Be或B。所以，根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金中包括至少80。/。重量的Sn，因而根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金被稱作S逸合金。根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金可包括0.00P/o至0.4。/o重量的Be或0.003。/o至0.5。/。重量的B。在這種情況下，與包括少于0.001。/o重量Be或少于0.003。/。重量B的才艮據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金情況相比較，足量Be或B(作為第二成分)插入到Sn(其是第一成分)中的間隙位置。因而，如上所述，防止在Sn及Cu之間生長金屬間化合物的效果較佳，并如下所述，即使在諸如熱沖擊測試、熱靜水測試等苛刻條件下也可不產(chǎn)生晶須。而且，根據(jù)本發(fā)明的無鉛焊錫合金包括多于0.4%重量的Be或多于0.5。/。重量的B時(shí)，插入到Sn的間隙位置中的Be或B飽和，從而導(dǎo)致升高制備成本并降低經(jīng)濟(jì)效率。無鉛焊錫合金還可包括Cu作為第三成分。這種情況下，可包括0.1%至5.0。/。重量的Cu。因而，與Cu比例少于O.P/。重量時(shí)比較，可增強(qiáng)無鉛焊錫合金的機(jī)械強(qiáng)度，與Cu比例超過5.0。/。重量時(shí)比較，可提高可濕性能。無鉛焊錫合金還包括銀(Ag)作為第四成分。在此，可包括1.0至3.0%重量的Ag。在這種情況下，與當(dāng)Ag的比例少于1.0。/。重量時(shí)比較，可顯著提高無鉛焊錫合金的熱沖擊容限(thermalshocktolerance),與Ag的比例超過3.0。/。重量時(shí)比專交，可提高5失落容限(droptolerance)。這種無鉛焊錫可制備成各種形式，諸如球、膏(cream)、條(bar)、導(dǎo)線等?，F(xiàn)將參考于其中顯示了本發(fā)明示例性實(shí)施例的附圖，更深入地描述本發(fā)明。下述實(shí)驗(yàn)不應(yīng)認(rèn)為限制了本發(fā)明，而是通過描述提供對本發(fā)明的透徹理解。(第一實(shí)施例)根據(jù)第一實(shí)施例的無鉛焊錫合金是Sn-Be-Cu三重合金。在第一實(shí)施例中，首先制備Be-Cu合金，將Sn熔化在熔爐中，并將Be-Cu合金熔化在熔爐中，從而生產(chǎn)熔化物。在熔化物的溫度保持一段時(shí)期處于600。C和650。C之間后，熔化物/人熔爐流出并澆鑄進(jìn)入條形(bar-shaped)Sn畫Be隱Cu焊錫合金樣品。在拋光梳狀(combshape)的JIS2型Cu基表面后，將Tamura-Kaken公司的助焊劑EC-19S-8涂在Cu基拋光表面上。此后，已準(zhǔn)備的Sn-Be-Cu焊錫合金樣品以預(yù)定的量熔在熔硅管(flisedsilicatube)中，Cu基蒸解(digest)進(jìn)入合成熔硅管3秒，以實(shí)現(xiàn)浸焊(dipsoldering)。接下來，浸焊的基板浸入乙酸乙酯，后經(jīng)由超音波清洗去除助焊劑的殘余物，從而制備實(shí)驗(yàn)樣品。下表l顯示根據(jù)第一實(shí)施例制作的實(shí)驗(yàn)樣品中Sn、Be、Cu的比例。在表l中顯示的單位數(shù)量是°/。重量，數(shù)量是插入熔化物中的成分的比例。除在表l中說明的成分外，在熔化物中可還包括極少量的雜質(zhì)，諸如磷(P)、鎳(Ni)、鈷(Co)。在表l中，"剛剛制備后"的那一行表示晶須是否于剛剛制備后就產(chǎn)生在實(shí)驗(yàn)樣品上，"熱沖擊"的那一行表示晶須是否產(chǎn)生在經(jīng)受熱沖擊測試的制備實(shí)驗(yàn)樣品的表面上，在熱沖擊測試中，樣品在-55。C和80。C之間維持1000次，每次20分鐘，"熱靜水測試，，的那一行指示晶須是否產(chǎn)生在經(jīng)受熱靜水測試的制備實(shí)驗(yàn)樣品的表面上，在熱靜水測試中，樣品在卯。/。的濕度及80。C的溫度下維持1000小時(shí)，"在常溫下無干擾"的那一行表示晶須是否產(chǎn)生在常溫下保持12個(gè)月的制備實(shí)驗(yàn)樣品的表面上。如包含表l的下表所示，"未發(fā)現(xiàn)"指示無晶須產(chǎn)生在制備的實(shí)驗(yàn)樣品中，"發(fā)現(xiàn)"指示有晶須產(chǎn)生在制備的實(shí)驗(yàn)樣品中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖1A至圖1D分別是才艮據(jù)第一實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖2A至圖2D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第二實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖3A至圖3D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第三驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖4A至圖4D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第四實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖5A至圖5D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第五實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。如在表l及圖1A至5D中所示，在根據(jù)第一實(shí)驗(yàn)剛剛制備的Sn-Be-Cu三重合金的表面上無晶須產(chǎn)生。然而，在鈹(Be)的比例少于0.001。/。重量的第一實(shí)驗(yàn)中，晶須產(chǎn)生在經(jīng)受熱沖擊測試的Sn-Be-Cu三重合金的表面、經(jīng)受熱靜水測試的三重合金的表面、處于常溫?zé)o干擾的三重合金的表面上。在第一實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，已發(fā)現(xiàn)晶須平均長度為3.4pm,單位面積(mm勺晶須的數(shù)量是3。盡管在第一實(shí)—驗(yàn)中在苛刻的條件后產(chǎn)生了晶須，然而，晶須的長度顯著低于下述比較實(shí)驗(yàn)中的晶須的長度，單位面積的晶須數(shù)量較少。所以，根據(jù)第一實(shí)施例的Sn-Be-Cu三重合金與傳統(tǒng)合金比較提供了較佳效果。在表l中，在Be的比例至少是0.001。/。重量的第二至第五實(shí)驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)晶須。因而，優(yōu)選是包含至少0.001o/。重量的Be的Sn-Be-Cu三重合金。(第二實(shí)施例)根據(jù)第二實(shí)施例的無鉛焊錫合金是Sn-Be-Cu-Ag三重合金。在第二實(shí)施例中，首先制備Be-Cu合金，將Sn熔化在熔爐中，并將Be-Cu合金及銀(Ag)熔化在熔爐中，從而生產(chǎn)熔化物。在熔化物的溫度保持一段時(shí)期處在600。C和M(TC之間后，熔化物從熔爐流出并洗鑄進(jìn)入條形(bar-shaped)Sn-Be-Cu-Ag焊錫合金樣品。如在第一實(shí)驗(yàn)中那樣處理?xiàng)l形Sn-Be-Cu-Ag焊錫合金樣品，以制備實(shí)驗(yàn)樣<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>下表2顯示根據(jù)第二實(shí)施例制備的實(shí)驗(yàn)樣品中Sn、Be、Cu、Ag的比例。在表2中顯示的單位數(shù)量是％重量，數(shù)量是插入熔化物中的成分的比例。除在表2中ilL明的成分外，在熔化物中可還包括極少量的雜質(zhì)，諸如P、Ni、Co。表2也指示在表1中相同的條件下是否在剛剛制備后、熱沖擊測試、熱靜水測試和處于常溫下無干擾的實(shí)驗(yàn)樣品的表面產(chǎn)生晶須。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>圖IOA至圖IOD分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第十實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖11A至圖11D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第十一實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖12A至圖12D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)M相同的條件下，根據(jù)第十二實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。如在表3及圖10A至12D中所示，無晶須產(chǎn)生在根據(jù)第三實(shí)施例剛剛制備的Sn-B-Cu三重合金的表面上。然而，在B的比例少于0.003。/。重量的第十實(shí)驗(yàn)中，晶須產(chǎn)生在經(jīng)受熱沖擊測試的Sn-B-Cu三重合金的表面、經(jīng)受熱靜水測試的三重合金的表面、處于常溫下無干擾的三重合金的表面上。在第十實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，晶須平均長度為3.0拜，單位面積(mm"的晶須的數(shù)量是5。盡管在第十實(shí)驗(yàn)中，在苛刻條件后產(chǎn)生晶須，但是晶須的長度顯著低于下述比較實(shí)驗(yàn)中晶須的長度，單位面積晶須的數(shù)量較少。所以，根據(jù)第三實(shí)施例的Sn-Be-Cu三重合金與傳統(tǒng)合金比較了提供較佳效果。在表3中，在B的比例至少是0.003。/。重量的第十一、十二實(shí)驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)晶須。因而，較佳是包含至少0.003o/。重量的B的Sn-Be-Cu三重合金。(比較實(shí)驗(yàn))根據(jù)比較實(shí)驗(yàn)的無鉛焊錫合金是Sn-Cu二重合金及Sn-Ag-Cu三重合金。在比較實(shí)-瞼中4吏用SamhwaNon-ferrousMetalInd.Co.,Ltd的Sn-Cu晶棒(ingot)及Sn-Ag-Cu晶棒。根據(jù)如在第一實(shí)施例中相同的方法，使用Sn-Cu晶棒及Sn-Ag-Cu晶棒制備實(shí)驗(yàn)樣品。在表4中顯示的比例單位是％重量。表4也指示在如表1至表3相同的條件下是否在剛剛制備后、熱沖擊測試后、熱靜水測試后和處于常溫下無干擾后的實(shí)驗(yàn)樣品的表面產(chǎn)生晶須。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>圖13A至圖13D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第一比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖14A至圖14D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第二比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖15A至圖15D分別是在與第一實(shí)-驗(yàn)條件相同的條件下，才艮據(jù)第三比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖16A至圖16D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第四比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖17A至圖17D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第五比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。圖18A至圖18D分別是在與第一實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，根據(jù)第六比較實(shí)驗(yàn)剛剛制備的樣品表面、經(jīng)受熱沖擊測試的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的樣品表面及處于常溫下無干擾的樣品表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片。如在表4及圖13A至18D中所示，在不包含Be或B的SiL^焊錫合金的所有表面上有晶須產(chǎn)生。在第一、第十實(shí)驗(yàn)及第一至第六比較實(shí)驗(yàn)中，晶須產(chǎn)生在經(jīng)受熱沖擊測試的制備的樣品表面、經(jīng)受熱靜水測試的制備的樣品表面、處于常溫?zé)o干擾的制備的樣品表面上。表5顯示了產(chǎn)生的晶須的平均長度及單位面積的晶須的數(shù)量。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如在表5所示，與第一至第三比較實(shí)驗(yàn)的Sn-Cu焊錫合金及第四至第六比較實(shí)驗(yàn)的Sn-Ag-Cu焊錫合金比較，第一和第十實(shí)驗(yàn)的焊錫合金具顯著較短且其數(shù)量顯著較少的晶須。因此，與不添加Be或B的比較實(shí)驗(yàn)比較，即使當(dāng)極其少量的Be，即少于0.001。/o重量的Be，添加入Sn時(shí)或即使極其少量的B,即少于0.003。/o重量的B,添加入Sn時(shí)，也能有防止晶須產(chǎn)生的顯著效果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的焊錫合金，即使在條件較差時(shí)亦可防止晶須。雖然參考其示例性實(shí)施例具體顯示和說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的形式及細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改。根據(jù)本發(fā)明的焊錫合金可用于各種機(jī)器及電子儀器的焊錫絲中。權(quán)利要求1、一種無鉛焊錫合金，包括錫(Sn)，作為第一成分；以及硼(B)或鈹(Be)中之一，作為第二成分。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.001%至0.4%重量的Be,所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一成分及不可避免的雜質(zhì)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.003%至0.5%重量的B，所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一成分及不可避免的雜質(zhì)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊錫合金，還包括銅(Cu)作為第三成分。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鉛焊錫合金，其中所述第三成分占0.1%至5.0%重量。6、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.001%至0.4%重量的Be,所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一成分、所述第三成分及不可避免的雜質(zhì)。7、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.003至0.5%重量的B,所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一成分、所述第三成分及不可避免的雜質(zhì)。8、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的無鉛焊錫合金，還包括銀(Ag)作為第四成分。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.001至0.4%重量的Be,所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一和第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組和所迷笫一、第三和第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組其中之一。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的無鉛焊錫合金，其中所述無鉛焊錫合金的所述第二成分是0.003%至0.5°/。重量的B,所述無鉛焊錫合金的所述其余成分包括所述第一和第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組和所述第一、第三和第四成分及不可避免的雜質(zhì)的組其中之一。全文摘要提供本發(fā)明以通過無鉛(Pb)焊錫合金來防止晶須的產(chǎn)生。為達(dá)此目的，本發(fā)明提供一種無鉛焊錫合金，其包含作為第一成分的錫(Sn)及作為第二成分的硼(B)或鈹(Be)。文檔編號B23K35/28GK101588889SQ200780047594公開日2009年11月25日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日發(fā)明者姜奎植,李東寧,金相范申請人:日進(jìn)素材產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社