本發(fā)明涉及焊料合金、釬焊膏以及電路基板,詳細而言,涉及焊料合金、含有該焊料合金的釬焊膏，進一步涉及使用該釬焊膏而得到的電路基板。
背景技術(shù)：
：一般而言，對于電器、電子設(shè)備等中的金屬接合，采用使用釬焊膏的焊接，對于這樣的釬焊膏，以往使用含有鉛的焊料合金。然而，近年來，從環(huán)境負荷的觀點出發(fā)，要求抑制鉛的使用，因此，不含鉛的焊料合金(無鉛焊料合金)的開發(fā)正在進行。作為這樣的無鉛焊料合金，廣為人知的是例如錫-銅系合金、錫-銀-銅系合金、錫-銀-銦-鉍系合金、錫-鉍系合金、錫-鋅系合金等，尤其，廣泛使用的是錫-銀-銅系合金、錫-銀-銦-鉍系合金等。更具體而言，例如作為錫-銀-銅系合金，提出了含有銀3.4質(zhì)量％、銅0.7質(zhì)量％、鎳0.04質(zhì)量％、銻3.0質(zhì)量％、鉍3.2質(zhì)量％以及鈷0.01質(zhì)量％，余部為sn的焊料材料(參照專利文獻1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：國際公開第2014/163167號小冊子技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的課題另一方面，如果利用這樣的焊料合金來進行焊接，則有時因墜落振動等沖擊而造成焊接部破損。因此，作為焊料合金，要求提高焊接后的耐沖擊性。進而，利用焊料合金進行焊接的部件有時會在汽車的發(fā)動機艙等比較嚴酷的溫度循環(huán)條件(例如-40～125℃間的溫度循環(huán)等)下使用。因此，作為焊料合金，要求即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件下也維持耐沖擊性。本發(fā)明的目的在于，提供一種耐沖擊性優(yōu)異、且即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性的焊料合金、含有該焊料合金的釬焊膏，進而提供使用該釬焊膏而得到的電路基板。用于解決課題的方法本發(fā)明的一個觀點涉及的焊料合金實質(zhì)上是由錫、銀、銅、鉍、銻和鈷構(gòu)成的焊料合金，其特征在于，相對于所述焊料合金的總量，所述銀的含有比例為2質(zhì)量％以上4質(zhì)量％以下，所述銅的含有比例為0.3質(zhì)量％以上1質(zhì)量％以下，所述鉍的含有比例為超過4.8質(zhì)量％且10質(zhì)量％以下，所述銻的含有比例為3質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下，所述鈷的含有比例為0.001質(zhì)量％以上0.3質(zhì)量％以下，所述錫的含有比例為剩余的比例。此外，所述焊料合金進一步含有選自由鎳、銦、鎵、鍺和磷組成的組中的至少一種元素，相對于焊料合金的總量，所述元素的含有比例優(yōu)選為超過0質(zhì)量％且1質(zhì)量％以下。此外，所述焊料合金中，所述銅的含有比例優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上0.7質(zhì)量％以下。此外，所述鉍的含有比例優(yōu)選超過4.8質(zhì)量％且7質(zhì)量％以下。此外，所述銻的含有比例優(yōu)選為5質(zhì)量％以上7質(zhì)量％以下。此外，所述鈷的含有比例優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以上0.01質(zhì)量％以下。此外，本發(fā)明的另一觀點涉及的釬焊膏的特征在于，含有由上述焊料合金形成的焊料粉末以及助焊劑。此外，本發(fā)明的又另一觀點涉及的電路基板的特征在于，具備利用上述釬焊膏進行焊接的焊接部。發(fā)明的效果本發(fā)明的一個觀點涉及的焊料合金是實質(zhì)上由錫、銀、銅、鉍、銻和鈷構(gòu)成的焊料合金，其中，各成分的含有比例設(shè)計為上述的預(yù)定量。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個觀點涉及的焊料合金，能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。并且，本發(fā)明的另一觀點涉及的釬焊膏含有上述焊料合金，因此能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。此外，本發(fā)明的又另一觀點涉及的電路基板，在焊接中，使用上述釬焊膏，因此能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，在比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠得到優(yōu)異耐沖擊性。具體實施方式本發(fā)明的一個觀點涉及的焊料合金，作為必須成分含有錫(sn)、銀(ag)、銅(cu)、鉍(bi)、銻(sb)和鈷(co)。換言之，焊料合金實質(zhì)上由錫、銀、銅、鉍、銻和鈷構(gòu)成。需要說明的是，本說明書中，實質(zhì)上的含義是指以上述各元素為必須成分，并容許以后述比例含有后述任意成分。在這樣的焊料合金中，錫的含有比例為后述各成分的剩余的比例，根據(jù)各成分的配合量而適宜設(shè)定。相對于焊料合金的總量，銀的含有比例為2質(zhì)量％以上、優(yōu)選為3.0質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為3.3質(zhì)量％以上，為4質(zhì)量％以下、優(yōu)選為3.8質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為3.6質(zhì)量％以下。如果銀的含有比例為上述范圍，則能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下，也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。另一方面，當銀的含有比例小于上述下限時，耐沖擊性差。此外，當銀的含有比例超過上述上限時，耐沖擊性也差。相對于焊料合金的總量，銅的含有比例為0.3質(zhì)量％以上、優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上，為1質(zhì)量％以下、優(yōu)選為0.7質(zhì)量％以下。如果銅的含有比例為上述范圍，則能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下，也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。另一方面，當銅的含有比例小于上述下限時，耐沖擊性差。此外，當銅的含有比例超過上述上限時，耐沖擊性也差。相對于焊料合金的總量，鉍的含有比例超過4.8質(zhì)量％，優(yōu)選為10質(zhì)量％以下、優(yōu)選為7質(zhì)量％以下。如果鉍的含有比例為上述范圍，則能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下，也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。另一方面，當鉍的含有比例小于上述下限時，耐沖擊性差。此外，當鉍的含有比例超過上述上限時，耐沖擊性也差。相對于焊料合金的總量，銻的含有比例3質(zhì)量％以上、優(yōu)選超過3質(zhì)量％、更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上，為10質(zhì)量％以下、優(yōu)選為9.2質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為7質(zhì)量％以下。如果銻的含有比例為上述范圍，則能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下，也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。另一方面，當銻的含有比例小于上述下限時，耐沖擊性差。此外，當銻的含有比例超過上述上限時，耐沖擊性也差。相對于焊料合金的總量，鈷的含有比例為0.001質(zhì)量％以上、優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以上，為0.3質(zhì)量％以下、優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為0.007質(zhì)量％以下。如果鈷的含有比例為上述范圍，則能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下，也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。另一方面，當鈷的含有比例小于上述下限時，耐沖擊性差。此外，當鈷的含有比例超過上述上限時，耐沖擊性也差。此外，上述焊料合金中，可以進一步含有鎳(ni)、銦(in)、鎵(ga)、鍺(ge)、磷(p)等作為任意成分。含有鎳作為任意成分的情況下，其含有比例相對于焊料合金的總量為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果鎳的含有比例為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。含有銦作為任意成分的情況下，其含有比例相對于焊料合金的總量為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果銦的含有比例為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。含有鎵作為任意成分的情況下，其含有比例相對于焊料合金的總量為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果鎵的含有比例為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。含有鍺作為任意成分的情況下，其含有比例相對于焊料合金的總量為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果鍺的含有比例為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。含有磷作為任意成分的情況下，其含有比例相對于焊料合金的總量為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果磷的含有比例為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。這些任意成分可以單獨使用或并用兩種以上。含有上述元素作為任意成分的情況下，將其含有比例(并用兩種以上時為它們的總量)相對于焊料合金的總量調(diào)整為例如超過0質(zhì)量％，例如1.0質(zhì)量％以下。如果任意成分的含有比例的總量為上述范圍，則能夠維持本發(fā)明的優(yōu)異效果。此外，從實現(xiàn)耐沖擊性的提高的觀點出發(fā)，上述焊料合金優(yōu)選不積極含有鐵(fe)。換言之，焊料合金優(yōu)選除了作為后述雜質(zhì)的鐵(fe)以外，不含鐵(fe)。并且，這樣的焊料合金可以通過使上述各金屬成分在熔爐中熔化，進行均勻化等公知的方法進行合金化來得到。需要說明的是，用于制造焊料合金的上述各金屬成分可以在不阻礙本發(fā)明的優(yōu)異效果的范圍內(nèi)含有微量的雜質(zhì)(不可避免的雜質(zhì))。作為雜質(zhì)，可舉出例如鋁(al)、鐵(fe)、鋅(zn)、金(au)等。并且，這樣得到的焊料合金的、通過dsc法(測定條件：升溫速度0.5℃/分鐘)測定的熔點例如為190℃以上，優(yōu)選為200℃以上，例如為250℃以下，優(yōu)選為240℃以下。如果焊料合金的熔點為上述范圍，則用于釬焊膏時，能夠簡易且作業(yè)性良好地進行金屬接合。并且，上述焊料合金實質(zhì)上是由錫、銀、銅、鉍、銻和鈷構(gòu)成的焊料合金，其中，將各成分的含有比例設(shè)計為上述預(yù)定量。因此，根據(jù)上述焊料合金，能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。因此，優(yōu)選在釬焊膏(釬焊膏接合材)中含有這樣的焊料合金。具體而言，本發(fā)明的另一觀點涉及的釬焊膏含有上述焊料合金和助焊劑。釬焊膏中，焊料合金優(yōu)選以粉末形式含有。作為粉末形狀，沒有特別限制，可舉出例如實質(zhì)上完整的球狀、例如扁平的塊狀、例如針狀等，此外，也可以是不定形。粉末形狀根據(jù)釬焊膏所需要的性能(例如觸變性、粘度等)而適宜設(shè)定。對于焊料合金粉末的平均粒徑(球狀的情況下)、或平均長度方向長度(非球狀的情況下)，在使用采用了激光衍射法的粒徑-粒度分布測定裝置的測定中，例如為5μm以上、優(yōu)選為15μm以上，例如為100μm以下、優(yōu)選為50μm以下。作為助焊劑，沒有特別限制，可使用公知的焊料助焊劑。具體而言，助焊劑以例如基礎(chǔ)樹脂(松香、丙烯酸樹脂等)、活性劑(例如乙胺、丙胺等胺的氫鹵酸鹽、例如乳酸、檸檬酸、苯甲酸等有機羧酸等)、觸變性劑(硬化蓖麻油、蜂蠟、巴西棕櫚蠟等)等為主成分，此外，在將助焊劑制成液態(tài)來使用的情況下，可以進一步含有有機溶劑。而且，釬焊膏可以通過將由上述焊料合金形成的粉末與上述助焊劑用公知的方法進行混合來得到。焊料合金與助焊劑的配合比例，作為焊料合金焊料合金：助焊劑(質(zhì)量比)為例如70:30～95:5。并且，由于上述釬焊膏含有上述焊料合金，因此能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。此外，本發(fā)明包含一種電路基板，具備由上述釬焊膏的焊接形成的焊接部。即，上述釬焊膏適合用于例如電器、電子設(shè)備等電路基板的電極與電子部件的焊接(金屬接合)。作為電子部件，沒有特別限制，可舉出例如芯片部件(ic芯片等)、電阻器、二極管、電容器、晶體管等公知的電子部件。并且，這樣的電路基板在焊接中使用上述釬焊膏，因此能夠得到優(yōu)異耐沖擊性，此外，即使在暴露于比較嚴酷的溫度循環(huán)條件的情況下也能夠維持優(yōu)異耐沖擊性。需要說明的是，上述焊料合金的使用方法不限于上述釬焊膏，還可以用于制造例如松脂芯焊接材。具體而言，可以通過例如公知的方法(例如擠出成型等)，以上述助焊劑為芯將上述焊料合金成型為線狀，從而能夠得到松脂芯焊接材。并且，這樣的松脂芯焊接材也與釬焊膏同樣地，適合用于例如電器、電子設(shè)備等電路基板的焊接(金屬接合)。實施例接著，基于實施例和比較例來說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于下述實施例。在以下記載中所用的配合比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等具體數(shù)值可以替換成上述“具體實施方式”中記載的、與它們對應(yīng)的配合比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等該記載的上限值(按照“以下”、“小于”的方式定義的數(shù)值)或下限值(按照“以上”、“超過”的方式定義的數(shù)值)。實施例1～24和比較例1～16-焊料合金的調(diào)制將表1～2所述的各金屬的粉末分別按照表1～2所述的配合比例進行混合，使所得到的金屬混合物在熔爐中熔化和均勻化，調(diào)制焊料合金。此外，各實施例和各比較例的配方中的錫(sn)的配合比例是從焊料合金的總量減去表1～2所述的各金屬(銀(ag)、銅(cu)、鉍(bi)、銻(sb)、鈷(co)、鎳(ni)、銦(in)、鎵(ga)、鍺(ge)、磷(p)和鐵(fe))的配合比例(質(zhì)量％)而得到的余部。對于實施例1的焊料合金，以表1所示的比例配合了ag、cu、bi、sb和co的各金屬。余部的比例為sn。實施例2～4是相對于實施例1的配方，使ag的配合比例增減的配方例。實施例5～7是相對于實施例1的配方，使cu的含有比例增減的配方例。實施例8～10是相對于實施例1的配方，使bi的含有比例增減的配方例。實施例11～14是相對于實施例1的配方，使sb的含有比例增減的配方例。實施例15～18是相對于實施例1的配方，使co的含有比例增減的配方例。實施例19～23是相對于實施例1的配方，按照表1所示的比例添加了ni、in、ga、ge和p中的任一種的配方例，實施例24是按照表1所示的比例添加了ni、in、ga、ge和p的全部的配方例。比較例1～2是相對于實施例1的配方，使ag的配合比例增減，使ag過剩或不足的配方例。比較例3～4是相對于實施例1的配方，使cu的配合比例增減，使cu過剩或不足的配方例。比較例5～6是相對于實施例1的配方，使bi的配合比例增減，使bi過剩或不足的配方例。比較例7～8是相對于實施例1的配方，使sb的配合比例增減，使sb過?；虿蛔愕呐浞嚼１容^例9～10是相對于實施例1的配方，使co的配合比例增減，使co過?；虿蛔愕呐浞嚼１容^例11是相對于實施例17的配方，使bi和sb的配合比例減少，使bi和sb雙方不足，進而按照表1所示的比例配合了ni的配方例。比較例12是相對于實施例17的配方，使bi和sb的配合比例減少，使bi和sb雙方不足的配方例。比較例13是相對于實施例17的配方，配合fe(0.01質(zhì)量％)來替代了co(0.01質(zhì)量％)的配方例。比較例14是相對于實施例17的配方，使bi的配合比例減少，使bi不足的配方例。比較例15是相對于實施例17的配方，使sb的配合比例減少，使sb不足的配方例。比較例16是相對于實施例17的配方，進一步配合了fe的配方例。-釬焊膏的調(diào)制將所得到的焊料合金粉末化，以使粒徑成為25～38μm，將所得到的焊料合金的粉末和公知的助焊劑混合，得到釬焊膏。-釬焊膏的評價在芯片部件搭載用印刷基板上印刷所得釬焊膏，通過回流法安裝了芯片部件。關(guān)于安裝時的釬焊膏的印刷條件、芯片部件的尺寸等，根據(jù)后述各評價而適宜設(shè)定。表1表2＜評價＞在芯片部件搭載用印刷基板上印刷使用了各實施例和各比較例中得到的合金的釬焊膏，通過回流法安裝了芯片部件。釬焊膏的印刷膜厚使用厚度150μm的金屬掩模進行調(diào)整。釬焊膏的印刷后，將鋁電解電容器(5.8mm高)搭載于上述印刷基板的預(yù)定位置，在回流爐加熱，安裝了芯片部件。回流條件設(shè)定如下：預(yù)熱170～190℃、峰值溫度245℃、在220℃以上的時間為45秒、從峰值溫度降溫至200℃時的冷卻速度為3～8℃/秒。進而，將上述印刷基板提供至在125℃的環(huán)境下保持30分鐘，接著在-40℃的環(huán)境下保持30分鐘的冷熱循環(huán)試驗。其結(jié)果如表3和表4所示。＜墜落沖擊性＞對于剛安裝部件后的印刷基板，使其從1m的高度墜落5次，通過外觀觀察來評價部件與基板的接合部是否破壞。具體而言，100個搭載部件中，墜落個數(shù)為5個以下的情況設(shè)為等級a++(5分)、墜落個數(shù)6～10個的情況設(shè)為等級a+(4分)、墜落個數(shù)11～15個的情況設(shè)為等級a(3分)、墜落個數(shù)16～30個的情況設(shè)為等級b(2分)、墜落個數(shù)31～50個的情況設(shè)為等級c(1分)、墜落個數(shù)51個以上的情況設(shè)為等級d(0分)。此外，對于將冷熱循環(huán)重復(fù)了1000循環(huán)的印刷基板，也與上述同樣地評價。＜綜合評價＞“墜落沖擊性”和“冷熱循環(huán)后的墜落沖擊性”的合計分數(shù)為10分的情況設(shè)為綜合判定a++、合計分數(shù)為8分或9分的情況設(shè)為綜合判定a+、合計分數(shù)為6分或7分的情況設(shè)為綜合判定a、合計分數(shù)未4分或5分的情況設(shè)為綜合判定b、合計分數(shù)為2分或3分的情況設(shè)為綜合判定c、合計分數(shù)為0分或1分的情況設(shè)為綜合判定d。表3編號耐沖擊性冷熱循環(huán)后耐沖擊性綜合評價實施例1a++a++a++實施例2a+aa實施例3a++a+a+實施例4a+aa實施例5aaa實施例6a+a+a+實施例7aaa實施例8a++a+a+實施例9a+aa實施例10abb實施例11abb實施例12a+a+a+實施例13aaa實施例14bbb實施例15aaa實施例16a++a+a+實施例17a+a+a+實施例18abb實施例19a++a++a++實施例20a++a++a++實施例21a++a++a++實施例22a++a++a++實施例23a++a++a++實施例24a++a++a++表4編號耐沖擊性冷熱循環(huán)后耐沖擊性綜合評價比較例1bcc比較例2bcc比較例3bcc比較例4bcc比較例5ddd比較例6ddd比較例7ddd比較例8ddd比較例9ddd比較例10ddd比較例11ddd比較例12ddd比較例13ddd比較例14cdd比較例15cdd比較例16ccc需要說明的是，作為本發(fā)明的例示的實施方式而提供了上述發(fā)明，但這僅僅是例示，不能進行限定性的解釋。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言為顯而易見的本發(fā)明的變形例將包含在后述權(quán)利要求的范圍中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的焊料合金、焊料組合物和釬焊膏用于在電器、電子設(shè)備等中使用的電路基板。當前第1頁12