CS214623B1 - Low-melting solder on the base of lead and tin - Google Patents

Low-melting solder on the base of lead and tin Download PDF

Info

Publication number
CS214623B1
CS214623B1 CS241280A CS241280A CS214623B1 CS 214623 B1 CS214623 B1 CS 214623B1 CS 241280 A CS241280 A CS 241280A CS 241280 A CS241280 A CS 241280A CS 214623 B1 CS214623 B1 CS 214623B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
lithium
solders
soldering
solder
perfect
Prior art date
Application number
CS241280A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Pavel Sefl
Blahoslav Balcar
Karel Malik
Original Assignee
Pavel Sefl
Blahoslav Balcar
Karel Malik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavel Sefl, Blahoslav Balcar, Karel Malik filed Critical Pavel Sefl
Priority to CS241280A priority Critical patent/CS214623B1/en
Publication of CS214623B1 publication Critical patent/CS214623B1/en

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

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.The invention relates to the field of low melting solders lead-based or tin-based, eg Pbln3, PbSn60, SnAg3.5 and the like that are used for different soldering elements in electrical engineering. The invention solves the problem of saving expensive metals, as the solders used for soldering structural elements in electrical engineering assumed silvering or gilding of brazed construction the elements that had to be done after them Copper and nickel plating to brazed element a layer of perfectly pure metal was formed surface that wets the solders well and thus ensures creating a perfect connection and reliable perfect function. The invention is based on the fact that the solder contains an additive lithium in an amount of 0.001 to 0.1% by weight. The addition of lithium will result in perfect purification of the bonded of structural elements from thin oxide film, so there is no need for them galvanically silver or gold, taking lithium it also positively affects fluidity, fluidity and wettability solder and thus significantly improve overall solderability included. The invention can be used in a wide field of production soldered parts for electrical purposes especially for soldering contacts, connectors, bushings, transistors, etc. Its use is possible in all companies DG Tesla etc.

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.The invention relates to low-melting lead or tin based solders, e.g. Pbln3, PbSn60, SnAg3,5, PblnlSZn and solves the problem of soldering or hot-dipping of components in electrical engineering and their semi-finished products, especially contacts, connectors, bushings, transistors and transistor systems , without galvanic silvering or gold plating of contact surfaces.

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:Various electrical components and their semi-finished products are soldered or hot-dip coated by low-melting solders. The condition for perfect bonding or hot-dip coating and reliable long-term function is perfect wetting of the bonded or metallized parts by solder, which is achieved by two basic procedures:

- 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,- the use of solder - rosin-based fluxes or various scientific chloride solutions. The flux acts to remove the oxide film, thereby. perfect cleaning of the cleaned surface with solder. However, this method cannot be used if it is not possible to efficiently clean the joint from the flux residues after soldering and eventually. passivation,

- 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.- electroplating of surfaces to be joined without using aggressive fluxes. This electroplating consists of several operations, namely copper, nickel and silvering or gilding. A thin layer of precious metals creates a perfectly clean metal surface that wets the solders well. The disadvantage of this method is the necessity of using precious metals.

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.These disadvantages are overcome by a low-melting lead-or tin-based solder for soldering without silvering or gilding, suitable for joining and hot-dipping components and their semi-finished products in electrical engineering, according to the invention, characterized in that the solder contains 0.1% by weight. Addition of lithium on contact with the bonded or hot-dipped spot will perfectly clean the bonded surfaces from the thin oxide film, so that there is no need to silver or gold the parts. In addition to the wettability, the addition of lithium also positively affects the flowability and the wettability of the solders, thus significantly improving the overall solderability of the components. When using a lithium additive solder according to the invention, the components are only treated with copper and bright nickel plating or are hot-dipped and further soldered without further operations.

Příklad 1 ·Example 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.The feet of some silicon power transistors are still manufactured from complete leads coated with galvanic copper, nickel and gold plating. Standard solder Pbln3 is used for soldering. The contacting of the transistors is performed by ultrasound by contacting the leads of aluminum wires 0 0.4 mm to the system, i.

drátky k emitoru a 1 drátek k bázi. Pofom se provede bodovou svářečkou přikontaktování všech drátků k válcové ploše přívodu patky.emitter wires and 1 base wires. Pofom is done by spot welding contact of all wires to the cylindrical surface of the foot feed.

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.According to the invention, the complete feeds were surface treated with copper to a thickness of 4 to 7 μα and, after ignition in a hydrogen furnace, a shiny nickel plating of 6 to 9 μm. The complete feeds treated in this way were soldered to the nickel-plated base with Pbln3 solder, alloyed with 0.01% lithium by weight without gilding. The contacting of the aluminum wires with the leads was performed by ultrasound directly to the front circular surface of the lead. The connection was perfect, without defects. The function and quality of the transistors produced remain unaffected.

Příklad 2Example 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.In another series of tests, Pbln3 solders containing 0.0008 and 0.15 wt% lithium were used. It was found that part of the transistor feet when using a solder with a lithium content of 0.0008% by weight, i.e. a low lithium content, showed a vacuum leak in 15% of the cases. As a result, it has been found that the lower limit of the lithium content must not be less than 0.001% by weight for the integrity of the joint. In the case of a lithium content of 0.15% by weight, a long-term tropicization corrosion resistance test resulted in the formation of an off-white whitish film along the grain boundaries of the Pbln matrix. This limited the lithium content to 0.1% by weight as the maximum.

Claims (1)

Nízkotavná pájka na bázi olova nebo cínu, vhodná pro spojování nebo žárové pokovování konstrukčních prvků v elektrotechnice a jejichLow-flux solder based on lead or tin, suitable for joining or hot-dipping electrical components and their components VYNÁLEZU polotovarů, vyznačená tím, že obsahuje přísadu lithia v množství 0,001 až 0,1 % hmotnostních.BACKGROUND OF THE INVENTION, characterized in that it contains lithium in an amount of 0.001 to 0.1% by weight.
CS241280A 1980-04-09 1980-04-09 Low-melting solder on the base of lead and tin CS214623B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS241280A CS214623B1 (en) 1980-04-09 1980-04-09 Low-melting solder on the base of lead and tin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS241280A CS214623B1 (en) 1980-04-09 1980-04-09 Low-melting solder on the base of lead and tin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214623B1 true CS214623B1 (en) 1982-05-28

Family

ID=5361200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS241280A CS214623B1 (en) 1980-04-09 1980-04-09 Low-melting solder on the base of lead and tin

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS214623B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ300575B6 (en) * 2005-01-04 2009-06-17 Jeník@Jan Lead-free solder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ300575B6 (en) * 2005-01-04 2009-06-17 Jeník@Jan Lead-free solder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vianco et al. Issues in the replacement of lead-bearing solders
KR0124518B1 (en) Lead-free high temperature tin based multi-component solder
US4418857A (en) High melting point process for Au:Sn:80:20 brazing alloy for chip carriers
KR970010891B1 (en) High temperature lead-free tin based solder composition
JPS59145553A (en) Composite structure and method of forming same
US5436082A (en) Protective coating combination for lead frames
JPH11350188A (en) Material for electric and electronic parts, its production, and electric and electronic parts lising the same
KR100567611B1 (en) Solder for use on surfaces coated with nickel by electroless plating
CN102596487A (en) Lead-free solder alloy, joining member and manufacturing method thereof, and electronic component
JPH1075052A (en) Soldering method
JP2001298051A (en) Solder connecting part
TW201701984A (en) Solder connection structure and film forming method
US3454374A (en) Method of forming presoldering components and composite presoldering components made thereby
JP2000054189A (en) MATERIAL FOR ELECTRIC AND ELECTRONIC PARTS USED BY BONDING WITH Sn-Bi-BASED SOLDER, ELECTRIC AND ELECTRONIC PARTS USING IT, ELECTRIC AND ELECTRONIC PARTS-MOUNTED SUBSTRATE, AND SOLDER BONDING, OR MOUNTING METHOD USING IT
CS214623B1 (en) Low-melting solder on the base of lead and tin
Thwaites Soldering technology—decade of developments
JPH1093004A (en) Electronic component and manufacture thereof
US3367754A (en) Electronic transmission material and method of fabrication
US3716909A (en) Improved method of soldering
Thwaites The attainment of reliability in modern soldering techniques for electronic assemblies
JPH0985484A (en) Lead-free solder and packaging method using the same and packaged articles
JP2001284785A (en) Electric or electronic component and assembly
JPH10163404A (en) Input/output terminal for ball grid array(bga)
JPH028459B2 (en)
JP3562212B2 (en) Materials for electronic components