はんだ合金中の添加物面内分布評価(C0287)
ppmレベルの添加物の分布を高感度に評価可能
概要
携帯端末などの電子機器に用いられる鉛フリーはんだの接合部には高い耐衝撃性が求められています。
この課題を解決するため、Niなどの元素を微量に添加したはんだ合金が開発されています。本資料ではSn-Ag-Cu系の鉛フリーはんだに、微量のNi、Geが添加された5元系はんだと、添加物無の3元系はんだについて、高感度分析を得意とするD-SIMSのイメージングにより面内分布を比較した事例をご紹介します。
データ
図1にはんだ引っ張り試験片の断面分析位置を、図2にイメージングSIMSによる3元系、5元系はんだの元素マッピングを示します。
5元系はんだでは、通常のSEM-EDXでは難しい微量のNi、Geの分布が明瞭にみられます。
また、CuとNiの分布が一致していることからCuNiSn合金相ができていると推察されます。
図3のようなBGAはんだボールについて、接合部断面のＮｉ、Ｃｕの元素マッピングの比較を示します（図4）。
400μｍ程度のはんだボール全体の視野において、微量のNiの分布を明瞭に見ることができます。
また、5元系はんだでは、3元系はんだに比べCuNiSn合金相が数多く認められ、プリント板側のCu電極近傍からはんだボール全体に広がっていることが確認されました。
サンプルご提供：富士電機株式会社 渡邉 裕彦様