CS214623B1 - Nízkotavná pájka na bázi olova nebo cínu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oblasti nízkotavných pájek na bázi olova nebo na bázi cínu, např. Pbln3, PbSn60, SnAg3,5 apod., které se užívají pro pájení různých prvků v elektrotechnice. Vynálezem je řešen problém úspory drahých kovů, ježto dosavadní pájky používané pro pájení konstrukčních prvků v elektrotechnice nezbytně předpokládaly stříbření nebo zlacení pájených konstrukčních prvků, jež bylo nutno provádět po jejich mědění a niklování proto, aby na pájeném prvku byla vytvořena vrstva s dokonale čistým kovovým povrchem, který dobře smáčí pájky a tím zajišťuje vytvoření dokonalého spojení a spolehlivou dokonalou funkci. Vynález spočívá v tom, že pájka obsahuje přísadu lithia v množství 0,001 až 0,1 % hmotnostních. Přísadou lithia dojde k dokonalému očištění spojovaných ploch konstrukčních prvků od tenkého kysličníkového filmu, takže odpadne potřeba je galvanicky stříbřit nebo zlatit, přičemž lithium příznivě ovlivní též tekutost, zabíhavost a smáčivost pájek a tím výrazně zlepší celkovou pajitelnost součástí. Vynález může být využit v široké oblasti výroby pájených součástí pro elektrotechnické účely, především pro pájení kontaktů, konektorů, průchodek, tranzistorů apod. Jeho využití přichází v úvahu ve všech podnicích GŘ Tesla apod.

Description

Vynález se týká nízko tavných pájek na bázi olova nebo cínu, např. Pbln3, PbSn60, SnAg3,5, PblnlSZn a řeší problém pájení nebo žárového pokovování konstrukčních prvků, v elektrotechnice a jejich polotovarů, především kontaktů, konektorů, průchodek, tranzistorů a systému tranzistorů, bez galvanického stříbření nebo zlacení kontaktních ploch.

Různé konstrukční prvky pro elektrotechnické účely a jejich polotovary se spojují pájením nebo se žárově pokovují nízkotavnými pájkami. Podmínkou pro vytvoření dokonalého spojení nebo žárového pokovení a pro spoelhlivou dlouhodobou funkci je bezvadné smočení spojovaných nebo pokovených částí pájkou, kterého se dosahuje dvěma základními postupy:

- použitím pájecích přípravků — tavidel na bázi kalafuny nebo různých vědných roztoků chloridů. Tavidlo působí na odstranění kysličníkového filmu, čímž. dojde k dokonalému smočení očištěné plochy pájkou. Tohoto způsobu nelze však použít, jestliže není možné provést účinné očištění spoje od zbytků tavidla po pájení a event. pasivaci,

- galvanickým pokovením spojovaných ploch bez použití agresivních tavidel. Toto galvanické pokovení sestává z někólika operací a to mědění, niklování a stříbření nebo zlacení. Tenká vrstva z drahých kovů vytvoří dokonale čistý kovový povrch, který dobře smáčí pájky. Nevýhodou tohoto způsobu je nezbytné použití drahých , kovů.

Uvedené nedostatky odstraňuje nízkotavná pájka na bázi olova-nebo cínu pro pájení bez stříbření nebo zlacení, vhodná pro spojování a žárové pokovení konstrukčních prvků a jejich polotovarů v elektrotechnice, podle vynálezů, jehož podstata spočívá v tom, že pájka obsahuje přísadu lithia v množství 0,001 až 0,1 % hmotnostních. Přísadou lithia při kontaktu se spojovaným nebo žárově pokoveným místem dojde k dokonalému očištění spojovaných ploch od tenkého kysličníkového filmu, takže součásti není třeba galvanicky stříbřit nebo zlatit. Mimoto přísada lithia vedle směčivosti příznivě ovlivňuje též tekutost a zabíhavost pájek a tím výrazně zlepšuje celkovou pajitelnost součástí. Při použití pájky s přísadou lithia podle vynálezu se konstrukční prvky upraví jen měděním a lesklým niklováním nebo se žárově pokovují a dále se bez dalších operací pájí.

Příklad 1 ·

Patky některých výkonových křemíkových tranzistorů se dosud vyrábějí z úplných přívodů povrchově upravených galvanickým měděním, niklováním a zlacením. K připájení se používá standartní pájka Pbln3. Kontaktování tranzistorů se provádí ultrazvukem přikontaktováním přívodů z hliníkových drátů 0 0,4.mm k systému, tj.

drátky k emitoru a 1 drátek k bázi. Pofom se provede bodovou svářečkou přikontaktování všech drátků k válcové ploše přívodu patky.

Podle vynálezu byly úplné přívody povrchově upraveny měděním na sílu 4 až 7 μια a po zažíhání ve vodíkové peci dále lesklým niklováním o síle 6 až 9 μία. Takto upravené úplné přívody se bez zlacení zapájely do poniklované základny pájkou Pbln3, legovanou 0,01 % hmotnostními lithiem. Kontaktování hliníkových drátků s přívody bylo provedeno ultrazvukem přímo na čelní kruhovou plochu přívodu. Spoj byl dokonalý, bez závad. Funkce a kvalita vyrobených tranzistorů zůstaly nedotčeny JPřitom došlo k plné úspoře zlata nutného ke zlaGení.

Příklad 2

V další sérii zkoušek byly použity pájky Pbln3 s obsahem 0,0008 a 0,15 % hmotnostních lithia. Bylo zjištěno, že část tranzistorových patek při použití pájky s obsahem lithia 0,0008 % hmotnostních, tedy s nízkým obsahem lithia, vykazovala v 15 % případů vakuovou netěsnost. Tím bylo zjištěno, že pro bezvadnost spoje nesmí být dolní mez obsahu lithia nižší než 0,001 % hmotnostních. V případě obsahu lithia 0,15 % hmotnostních došlo při dlouhodobé tropikalizační zkoušce korozní odolnosti k tvorbě náběhového bělavého filmu po hranicích zrn základní matrice Pbln. Tím byl limitován obsah lithia 0,1 % hmotnostních jako maximální.

Claims (1)

1. Nízkotavná pájka na bázi olova nebo cínu, vhodná pro spojování nebo žárové pokovování konstrukčních prvků v elektrotechnice a jejich

   VYNÁLEZU polotovarů, vyznačená tím, že obsahuje přísadu lithia v množství 0,001 až 0,1 % hmotnostních.