PL215758B1 - Spoiwo lutownicze bezołowiowe - Google Patents
Spoiwo lutownicze bezołowioweInfo
- Publication number
- PL215758B1 PL215758B1 PL386447A PL38644708A PL215758B1 PL 215758 B1 PL215758 B1 PL 215758B1 PL 386447 A PL386447 A PL 386447A PL 38644708 A PL38644708 A PL 38644708A PL 215758 B1 PL215758 B1 PL 215758B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- lead
- weight
- free soldering
- tin
- free
- Prior art date
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 title description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 10
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 10
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910020944 Sn-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest spoiwo lutownicze bezołowiowe do lutowania na miękko materiałów i układów elektronicznych.
Połączenia lutowane spełniają funkcję wzajemnego połączenia elektrycznego, termicznego i mechanicznego w systemach elektronicznych. Podczas użytkowania, połączenia lutowane są narażone na działanie naprężeń termicznych, wynikających ze zmian temperatury, włączania/wyłączania zasilania i innych uwarunkowań otoczenia. Wymagania stawiane w związku z tym obwodom elektronicznym mają wpływ zarówno na ich konstrukcję, jak i na materiał stosowany w tych układach, a zwłaszcza w zakresie wytrzymałości i odporności na zmęczenie połączeń lutowanych.
Znane materiały lutownicze bezołowiowe zawierają, jako podstawowy składnik cynę, a ich głównym dodatkiem, w większości stopów bezołowiowych, jest srebro, które tworzy z cyną, topiącą się w temperaturze 232°C, eutektykę o punkcie topliwości 221°C. Srebro, podobnie jak dodatki miedzi, niklu, cynku, indu, bizmutu, antymonu oraz metali ziem rzadkich poprawiają zwilżalność stopem wkładek metalowych Cu, Ni, Pd i z innych materiałów np. ceramicznych oraz zwiększają własności wytrzymałościowe spoiny dzięki wydzielaniu w niej faz międzymetalicznych, wskutek czego aparatura elektroniczna wykazuje większą odporność na zmęczenie, pełzanie, szoki cieplne i obciążenia udarowe.
Znany jest z opisu wynalazku JP 2006000909 stop bezołowiowy do zastosowań w elektronice, zawierający, oprócz Sn, dodatkowo 6-25% wagowych In oraz co najmniej 0,01-10% wagowych Au i 0,01-10,0% wagowych Ag. Stop może zawierać jeden lub więcej dodatków spośród Bi, Cu, Sb, Ge, P, Al, Zn, Ni, Pd, Fe, Cr, Mg, Li, Mn, Se i Te.
W opisie wynalazku CN 101081463 przedstawiono skład stopu bezołowiowego Sn-Ag-Cu-Dy o zawartości Dy 0,01-4,0% wagowych, Ag 0,1-5,0% wagowych, Cu 0,01-2,0% wagowych, który zawiera dodatkowo P, Mg i/lub Al w ilości 0,001-0,1% wagowych.
Znany jest z opisu zgłoszonego wynalazku JP 2005103645 firmy HITACHI METALS LTD., stop zawierający, oprócz Sn, 1,0-4,5% wagowych Ag, jak również 0,3-1,2% wagowych Cu i inne dodatki w ilości jeden lub więcej spośród Ge, Ni, P, Mn, Au, Pd, Pt, S, Bi, Sb i In, przy czym ich całkowita zawartość w stopie wynosi 0,006-0,1% wagowych.
Inny skład stopu bezołowiowego na podłożu Sn ujawnia opis wynalazku US 2007295528, w którym zawartość Ag stanowi 0,1-5,0% wagowych, Cu 0,1-5,0% wagowych, a zawartość domieszek wybranych odpowiednio z grupy składającej się z Sb, Bi, Cd, In, Ag, Au, Ni, Ti oraz drugiej grupy składającej się z Ge, zn, P, K, cr, Mn, Na, V, Si, Al, Li, Mg i Ca jest nie większa niż 10% dla każdej z grup.
Spoiwo lutownicze bezołowiowe według wynalazku, zawierające, oprócz cyny 2,5-4,5% wagowych srebra, 0,3-3,5% wagowych miedzi, oraz magnez i mangan, charakteryzuje się tym, że zawartość wagowa magnezu stanowi 0,1-3,0%, a manganu 0,1-0,25%, natomiast współczynnik k wynosi 0,30-0,60, gdzie Δ = 100 - %Sn.
Spoiwo według wynalazku, ze względu na odpowiednio dobrany skład wykazuje przydatność do lutowania elementów zespołów opto-elektronicznych oraz wkładek i podłoży z metali lub metalizowanych tworzyw sztucznych według technologii montażu powierzchniowego w elektronicznych układach scalonych, jak również do lutowania miedzianych rur i łączników w instalacjach wodociągowych. W spoiwie srebro działa jako antyutleniacz wskutek bardzo małego powinowactwa do tlenu i rozlokowania się na powierzchni kropel lutowia. W spoiwie według wynalazku dodatek miedzi zapobiega zbyt szybkiemu rozpuszczaniu się miedzi z wkładek metalowych w cynie i tworzeniu się masywnej, kruchej i podatnej na odpryskiwanie warstwy faz międzymetalicznych w granicznym obszarze złącza. Dodatek magnezu poprawia przyczepność spoiwa do warstw ceramicznych, jako że wchodzi w reakcje z nim, a równocześnie obniża temperaturę eutektyki Sn-Mg o 20-30°C. Dodatek manganu przeciwdziała kożuszeniu ciekłego lutowia. Test tej własności, polegający na koagulacji powyżej temperatury topnienia na niezwilżalnym podłożu nadruku pasty lutowniczej z udziałem proszku spoiwa, nie prowadzi do pozostawania na podłożu wysepek zaglomerowanych cząstek spoiwa oddzielonych od głównej kulki metalu.
W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku uzyskano spoiwo lutownicze zawierające wagowo: 3,0% Ag, 0,5% Cu, 0,15% Mn, 2,5% Mg, resztę stanowi cyna z nieuniknionymi zanieczyszczeniami. Współczynnik k = 0,38.
PL 215 758 B1
W innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku uzyskano spoiwo lutownicze zawierające wagowo: 2,5% Ag, 0,9% Cu, 0,25% Mn, 1,1% Mg, resztę stanowi cyna z nieuniknionymi zanieczyszczeniami. Współczynnik k = 0,47.
W jeszcze innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku uzyskano spoiwo lutownicze zawierające wagowo 2,0% Ag; 0,45% Cu; 0,25% Mn; 0,5% Mg; resztę stanowi cyna z nieuniknionymi zanieczyszczeniami. Współczynnik k =0,47.
Claims (1)
- Spoiwo lutownicze bezołowiowe, zawierające oprócz cyny, 2,5-4,5% wagowych srebra, 0,3-3,5% wagowych miedzi, oraz magnez i mangan, znamienne tym, że zawartość wagowa magnezu stanowi 0,1-3,0%, a manganu 0,1-0,25%, natomiast współczynnik k =Δ - (%Mg + %Mn) Δ + %Ag wynosi0,30-0,60, gdzie Δ = 100 - %Sn.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386447A PL215758B1 (pl) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Spoiwo lutownicze bezołowiowe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386447A PL215758B1 (pl) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Spoiwo lutownicze bezołowiowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL386447A1 PL386447A1 (pl) | 2010-05-10 |
| PL215758B1 true PL215758B1 (pl) | 2014-01-31 |
Family
ID=43015650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL386447A PL215758B1 (pl) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Spoiwo lutownicze bezołowiowe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215758B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3902654A1 (en) * | 2018-12-27 | 2021-11-03 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Lead-free solder compositions |
-
2008
- 2008-11-05 PL PL386447A patent/PL215758B1/pl unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3902654A1 (en) * | 2018-12-27 | 2021-11-03 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Lead-free solder compositions |
| US12115602B2 (en) | 2018-12-27 | 2024-10-15 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Lead-free solder compositions |
| EP3902654B1 (en) * | 2018-12-27 | 2025-10-08 | Alpha Assembly Solutions Inc. | Lead-free solder compositions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL386447A1 (pl) | 2010-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250375841A1 (en) | High impact solder toughness alloy | |
| TWI587964B (zh) | 無鉛、無銻焊接合金、彼之用途、包含彼之焊接點，以及形成焊接點之方法 | |
| JP5664664B2 (ja) | 接合方法、電子装置の製造方法、および電子部品 | |
| JP2021178364A (ja) | はんだ組成物 | |
| KR101985646B1 (ko) | 솔더링용 저온 고신뢰성 주석 합금 | |
| KR20220048483A (ko) | 고온 초고신뢰성 합금 | |
| EP2589459B1 (en) | Bi-Sn-BASED HIGH-TEMPERATURE SOLDER ALLOY | |
| JP7830408B2 (ja) | 鉛フリーはんだ組成物 | |
| EP1344597A1 (en) | Lead-free solder alloy and solder reflow process | |
| JP2011156558A (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| PL215758B1 (pl) | Spoiwo lutownicze bezołowiowe | |
| CA2502747A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin, silver, copper and phosphorus | |
| PL216127B1 (pl) | Spoiwo lutownicze bezołowiowe | |
| PL215688B1 (pl) | Spoiwo lutownicze bezołowiowe | |
| PL216126B1 (pl) | Spoiwo lutownicze bezołowiowe | |
| PL215207B1 (pl) | Spoiwo lutownicze bezołowiowe | |
| KR100443230B1 (ko) | 납땜용 무연합금 | |
| KR20160107892A (ko) | 용이성이 유리한 친환경적 무연 솔더 조성물 | |
| CA2541637A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), phosphorus (p) and rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la) |