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2010年3月9日はんだの腐食とウィスカの発生について

完全ハロゲンフリー やに入りはんだSN100C(040)は、85℃/85%RH 1000時間でウィスカが発生しませんでした。

Snウィスカの環境因子1)のひとつである、「高湿環境下の酸化・腐食」の実験として、85℃/85%RHにおいて一定時間毎に酸化・腐食によるウィスカの観察を行ないました。

こて付におけるフラックスによるウィスカ発生開始時間は、
・ハロゲン入りSN100C(従来品A)では、500~1000時間までの間に発生。
・ハロゲンフリー SN100C(040)では、3000~4000時間までの間に発生。
ハロゲンフリーやにり入りはんだ、「SN100C(040)」はハロゲン入りSN100C(従来品A)と比較して、85℃/85%RHでウィスカ発生開始時間が約5倍遅いという結果でした。(以下グラフご参照ください)

また、はんだ断面腐食率とウィスカ発生との関係についても調査を行いました。
フラックスによるはんだ腐食写真において、
 ・1000時間では、ハロゲン入りのみ表面から均一腐食しています。
 ・2000時間では、ハロゲン入りのみ全面腐食しています。
 ・3000時間では、ハロゲン入りはほぼ全面腐食しており、ハロゲンフリーは腐食が非常に少なくなっています。
ハロゲン入りSN100C(従来品A)1000時間よりハロゲンフリー SN100C(040)3000時間の方が腐食率が低くなっています。

フラックスによるウィスカ発生時間と腐食の断面写真
フラックスによるウィスカ発生時間と腐食の断面写真
これらの結果から、腐食速度を遅くし、85℃/85%RH 1000時間までウィスカ発生を抑制する対策案として、
ハロゲンフリーSN100C(040)の導入は有効であると考えられます。
但し、各種ハロゲンフリーフラックスやプリント基板の箔、及び部品の電極やリード材料との組合せによるウィスカ発生については、今後の検討が必要であると考えられます。
なお、ハロゲンフリーやに入りはんだの中でも、ウィスカ発生開始時間には差があります。
詳細はお問合せください。

(参考)  
【Snウィスカの環境因子】1)
 1.室温における界面金属間化合物の不均一形成
 2.温度サイクル下の熱応力
 3.高湿環境下の酸化・腐食
 4.外部から負荷される応力
 5.エレクトロマイグレーション
「JEITA鉛フリー化活動 成果報告会 2009」 資料 2009.07.07 より。

【ウィスカ防止技術開発目標値】
85℃/85RH%保持で、1000時間まで50μm以下にSnウィスカ発生を抑制
「JEITA鉛フリー化活動 成果報告会 2009」 資料 2009.07.07より。

お問合せ先: 株式会社日本スペリア社 営業部
[eMail]  info@nihonsuperior.co.jp
[電 話]  大阪 06-6380-1121 / 東京 03-3642-5234 / 名古屋 052-882-6011 
   
 
 

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