[發明專利]焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體

無效

• 申請號: 201010170805.2
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101899589A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 森脅隆行;千綿伸彥
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: C22C13/00
• 分類號: C22C13/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體，特別是涉及一種適用于接合玻璃(glass)或陶瓷(ceramic)等氧化物或者具有鋁(Al)等的氧化表面的構件或者濕潤性差的Mo等的焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體。

背景技術

在現有的玻璃等氧化物的接合技術中，于380℃附近的接合和密封(sealing)中使用的方法的主流是使用鉛的焊錫或鉛玻璃料(glass?frit)。然而，由于環境問題而變得無法使用鉛，從而必須確立代替技術。因此，本發明者等人提出了以Sn為主成分并添加了Ag、Al的焊錫合金作為在玻璃等的接合中使用的氧化物接合用焊錫合金(WO2007/7840號公報)。而且，本發明者等人為了抑制焊錫熔融時的空隙(void)而提出了在WO2007/7840號公報中的在氧化物接合用焊錫合金中添加了Y和Ge的焊錫合金(美國專利2008/0241552號公報)。

在所述WO2007/7840號公報和美國專利2008/0241552號公報中公開的Sn-Ag-Al系焊錫合金不含形成Zn等的氧化物(浮渣(dross))的元素，因此有使焊錫接合時的操作(handling)容易的效果。然而，根據本發明者等人的研究，確認存在如下新的問題：若將在WO2007/7840號公報等中提出的焊錫合金在存在水分的大氣中長時間保持，則焊錫與被接合材料的界面逐漸變色為白濁(white?turbidity)。而且，如果進行詳細地研究，則還可確認如下現象：焊錫合金本身隨時間變化而在組織中產生空隙(空洞)。這種焊錫合金的改質可能會使接合可靠性變差。

由此可見，上述現有的焊錫合金在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型的焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的焊錫合金存在的缺陷，而提供一種新型的焊錫合金，所要解決的技術問題是使其維持可接合玻璃及陶瓷等氧化物或者濕潤性差的Mo等這些難接合材料的Sn-Ag-Al系焊錫合金的特性，并且可抑制焊錫合金隨時間變化，非常適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。為達到上述目的，本發明者對形成接合體的焊錫隨時間變化的問題進行研究，發現通過采用在Sn-Ag-Al系焊錫合金中適量添加了Sb的合金，能夠大幅改善焊錫隨時間變化，從而完成了本發明。

依據本發明的焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體，本發明是一種焊錫合金，以重量百分比表示，所述焊錫合金包含0.9％～10.0％的Ag、0.01％～0.50％的Al、0.04％～3.00％的Sb，所述Al/Sb的比滿足小于等于0.25的關系(不包括0)，剩余部分包含Sn和不可避免的雜質。

而且，所述Al/Sb的比優選為小于等于0.18(不包括0)。

而且本發明的焊錫合金以重量百分比表示，優選包含小于等于1.0％的Y、小于等于1.0％的Ge中的任一種或兩種。

而且，本發明的焊錫合金優選Ag為1.0％～8.5％。

而且，本發明的焊錫合金優選Al為0.01％～0.40％。

而且，本發明的焊錫合金優選Al為0.12％～0.35％。

而且，本發明的焊錫合金優選Sb為0.50％～3.00％。

而且，本發明的焊錫合金優選Sb為1.00％～2.50％。

而且，本發明的焊錫合金適用于接合氧化物或具有氧化表面的構件。

本發明的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。為達到上述目的，依據本發明的焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體，利用本發明的焊錫合金，可牢固地接合氧化物或具有氧化表面的構件，可提供一種便宜的焊錫接合體。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本發明焊錫合金及使用該焊錫合金的焊錫接合體至少具有下列優點及有益效果：作為適用于將金屬導體連線固定在使用玻璃的雙層玻璃(pair?glass)或顯示器(display)等氣密容器、或者玻璃基板上等的焊錫合金，可飛躍性地改善它的接合可靠性，因此其工業價值極大。