DE102016124954A1 - Lead-free solder composition with high ductility - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung offenbart eine bleifreie Lotzusammensetzung, die 0,02 bis 6 Gew.-% Stibium, 0,03 bis 3 Gew.-% Kupfer, 0,03 bis 8 Gew.-% Bismut, 30 bis 65 Gew.-% Indium, 0,3 bis 8 Gew.-% Silber, 5 bis 11 Gew.-% Magnesium, 0,3 bis 1,45 Gew.-% Scandium, 0,4 bis 1,1 Gew.-% Dysprosium und 10 bis 45 Gew.-% Zinn enthält. Die bleifreie Lotzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine Solidustemperatur von nicht weniger als 120°C, weist eine gute Duktilität und Stabilität auf und ist daher zum Verlöten elektrischer Verbinder auf der metallisierten Oberfläche auf dem Glas geeignet.The present invention discloses a lead-free solder composition comprising 0.02 to 6 wt% stibium, 0.03 to 3 wt% copper, 0.03 to 8 wt% bismuth, 30 to 65 wt% indium , 0.3 to 8% by weight of silver, 5 to 11% by weight of magnesium, 0.3 to 1.45% by weight of scandium, 0.4 to 1.1% by weight of dysprosium and 10 to 45 Wt .-% tin. The lead-free solder composition of the present invention has a solidus temperature of not less than 120 ° C, has good ductility and stability, and is therefore suitable for soldering electrical connectors on the metallized surface on the glass.
Description
Technischer BereichTechnical part
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bleifreie Lotzusammensetzung, insbesondere eine bleifreie Lotzusammensetzung mit hoher Duktilität.The present invention relates to a lead-free solder composition, in particular a lead-free solder composition with high ductility.
Technischer HintergrundTechnical background
Fahrzeugheckscheiben sind häufig mit auf dem Glas angebrachten, elektrischen Geräten, wie beispielsweise Heckscheibenheizungen, ausgestattet. Um elektrische Verbindungen zu den elektrischen Geräten herzustellen, wird standardmäßig eine metallische Beschichtung auf einer kleinen Fläche auf dem Glas aufgebracht, um eine metallisierte Oberfläche zu erhalten, die elektrisch mit dem elektrischen Gerät verbunden wird, so dass dann ein elektrischer Verbinder des elektrischen Geräts auf die metallisierte Oberfläche gelötet werden kann.Vehicle rear windows are often equipped with electrical appliances mounted on the glass, such as rear window heaters. To make electrical connections to the electrical equipment, a metallic coating is applied by default on a small area on the glass to obtain a metallized surface which is electrically connected to the electrical device, so that then an electrical connector of the electrical device to the metallized surface can be soldered.
Im Stand der Technik wird der elektrische Verbinder mit einem bleihaltigen (Pb) Lötmittel auf der metallisierten Oberfläche auf dem Glas verlötet. Aufgrund der Umweltschädlichkeit von Blei wird die Verwendung von Blei jedoch immer mehr eingeschränkt, so dass damit begonnen wurde, bleifreies Lot in Lötanwendungen zu verwenden. Zum Beispiel wird in einigen Branchen ein übliches bleifreies Lötmittel mit einem hohen Zinn-(Sn)-Gehalt von mehr als 80% verwendet.In the prior art, the electrical connector is soldered to a leaded (Pb) solder on the metallized surface on the glass. However, the lead's environmental impact has reduced the use of lead and started to use lead-free solder in soldering applications. For example, in some industries, a common lead-free solder with a high tin (Sn) content of more than 80% is used.
Glas kann jedoch brechen. Daher neigt das übliche bleifreie Lötmittel mit hohem Zinngehalt dazu, beim Verlöten des elektrischen Gerätes auf dem Glas Risse im Glas zu verursachen. Außerdem wird das Lot beim Löten von zwei Materialien (beispielsweise Glas und Kupfer), die sich grundlegend in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten unterscheiden, sowohl während des Abkühlens der Lötstelle als auch während der nachfolgenden Temperaturausschläge Belastungen ausgesetzt. Daher muss einerseits die zum Verlöten des elektrischen Geräts auf dem Glas geeignete Lotzusammensetzung einen Schmelzpunkt (d. h. Liquidustemperatur) haben, der niedrig genug ist, um eine Rissbildung des Kraftfahrzeugglases während des Lötvorgangs zu verhindern, da ein höherer Schmelzpunkt und eine entsprechend höhere Verarbeitungstemperatur die nachteiligen Auswirkungen des ungleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten vergrößern, da eine höhere Belastung auf das Lot während der Abkühlung wirkt. Folglich muss das Lot weiterhin eine gute Duktilität aufweisen. Andererseits muss der Schmelzpunkt der Lotzusammensetzung hoch genug sein, damit das Lot nicht während des normalen Gebrauchs des Kraftfahrzeugs anfängt zu schmelzen, beispielsweise wenn das Auto mit geschlossenen Fenstern der Sonne oder extrem harten Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist.However, glass can break. Therefore, the usual lead-free solder with a high tin content tends to cause cracks in the glass when soldering the electrical equipment on the glass. In addition, when brazing two materials (such as glass and copper) which differ fundamentally in their coefficient of thermal expansion, the solder is subjected to stress both during the cooling of the solder joint and during the subsequent temperature excursions. Therefore, on the one hand, the brazing composition suitable for brazing the electrical equipment on the glass must have a melting point (ie, liquidus temperature) low enough to prevent cracking of the automotive glass during the brazing operation, since a higher melting point and a correspondingly higher processing temperature have the adverse effects increase the uneven coefficient of thermal expansion, since a higher load on the solder during cooling acts. Consequently, the solder must continue to have good ductility. On the other hand, the melting point of the solder composition must be high enough so that the solder does not start to melt during normal use of the motor vehicle, for example when the car is exposed to the sun or extremely harsh environmental conditions with the windows closed.
Aus dem Stand der Technik ist bereits eine bleifreie Lotzusammensetzung mit einem Gewichtsanteil von 64,35%–65,65% Indium (In), 29,7%–30,3% Zinn (Sn), 4,05%–4,95% Silber (Ag) und 0,25%–0,75% Kupfer (Cu) (im Folgenden als ”65 Indium-Lot” bezeichnet) bekannt.The prior art already contains a lead-free solder composition with a weight fraction of 64.35% -65.65% indium (In), 29.7% -30.3% tin (Sn), 4.05% -4.95 % Silver (Ag) and 0.25% -0.75% copper (Cu) (hereinafter referred to as "65 indium solder").
Indium enthaltende Lote haben jedoch einen viel niedrigeren Schmelzpunkt als andere Lote. Das „65 Indium-Lot” weist beispielsweise eine Solidustemperatur von 109°C gegenüber 160°C im Falle des bleihaltigen Lots und eine Liquidustemperatur von 127°C gegenüber 224°C im Falle des bleihaltigen Lots auf. Im Allgemeinen ist ein höherer Indiumgehalt im Lot für eine geringere Solidustemperatur verantwortlich. Einige Automobilhersteller haben den Anspruch, dass die Lötstelle erhöhten Temperaturen standhalten können sollte. Dementsprechend sollte ein Lot mit Indiumgehalt eine Solidustemperatur von nicht weniger als 120°C sowie eine gute Duktilität in einem Temperaturbereich von –40°C bis 120°C aufweisen, ohne jegliche Leistungsbeeinträchtigung.However, indium-containing solders have a much lower melting point than other solders. For example, the "65 indium solder" has a solidus temperature of 109 ° C against 160 ° C in the case of the lead containing solder and a liquidus temperature of 127 ° C against 224 ° C in the case of the lead containing solder. In general, a higher indium content in the solder is responsible for a lower solidus temperature. Some car manufacturers claim that the solder joint should be able to withstand elevated temperatures. Accordingly, a solder having indium content should have a solidus temperature of not less than 120 ° C and a good ductility in a temperature range of -40 ° C to 120 ° C, without any performance degradation.
Sofern ferner eine Vielzahl von elektrischen Verbindern nahe nebeneinander liegen, wird sich das Löten eines elektrischen Verbinders auf den benachbarten, gelöteten elektrischen Verbinder auswirken. Daher muss das Lot eine hohe Stabilität und Duktilität aufweisen. Ansonsten wird es wahrscheinlich zu erneutem Schmelzen und Zerbrechen des benachbarten elektrischen Verbinders kommen.Further, if a plurality of electrical connectors are close together, soldering of one electrical connector will affect the adjacent soldered electrical connector. Therefore, the solder must have high stability and ductility. Otherwise, it is likely to re-melt and break the adjacent electrical connector.
ZusammenfassungSummary
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bleifreie Lotzusammensetzung bereitzustellen, die 0,02 bis 6 Gew.-% Stibium, 0,03 bis 3 Gew.-% Kupfer, 0,03 bis 8 Gew.-% Bismut, 30 bis 65 Gew.-% Indium, 0,3 bis 8 Gew.-% Silber, 5 bis 11 Gew.-% Magnesium, 0,3 bis 1,45 Gew.-% Scandium, 0,4 bis 1,1 Gew.-% Dysprosium und 10 bis 45 Gew.-% Zinn enthält.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lead-free solder composition comprising 0.02 to 6 wt% stibium, 0.03 to 3 wt% copper, 0.03 to 8 wt% bismuth, 30 to 65 Wt% indium, 0.3 to 8 wt% silver, 5 to 11 wt% magnesium, 0.3 to 1.45 wt% scandium, 0.4 to 1.1 wt% Dysprosium and 10 to 45 wt .-% tin.
Vorzugsweise kann die bleifreie Lotzusammensetzung 1,0 bis 1,1 Gew.-% Scandium enthalten. Preferably, the lead-free solder composition may contain 1.0 to 1.1 wt% scandium.
Vorzugsweise kann die bleifreie Lotzusammensetzung 0,7 bis 0,8 Gew.-% Dysprosium enthalten.Preferably, the lead-free solder composition may contain 0.7 to 0.8 wt% dysprosium.
Die bleifreie Lotzusammensetzung kann eine Solidustemperatur im Bereich von 120°C bis 135°C haben.The lead-free solder composition may have a solidus temperature in the range of 120 ° C to 135 ° C.
Ferner kann die bleifreie Lotzusammensetzung eine Liquidustemperatur im Bereich von 130°C bis 145°C haben.Further, the lead-free solder composition may have a liquidus temperature in the range of 130 ° C to 145 ° C.
Vorzugsweise kann die bleifreie Lotzusammensetzung 3 bis 4 Gew.-% Stibium enthalten.Preferably, the lead-free solder composition may contain 3 to 4% by weight of stibium.
Vorzugsweise kann die bleifreie Lotzusammensetzung 4 bis 5 Gew.-% Bismut enthalten.Preferably, the lead-free solder composition may contain 4 to 5 weight percent bismuth.
Die bleifreie Lotzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine Solidustemperatur von nicht weniger als 120°C, weist eine gute Duktilität und Stabilität auf und ist daher zum Verlöten elektrischer Verbinder auf der metallisierten Oberfläche auf dem Glas geeignet.The lead-free solder composition of the present invention has a solidus temperature of not less than 120 ° C, has good ductility and stability, and is therefore suitable for soldering electrical connectors on the metallized surface on the glass.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es sollte verstanden werden, dass die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen, diese aber nicht einschränken.The present invention will be explained in more detail below with reference to some embodiments. It should be understood that the specific embodiments described herein are merely illustrative of, but not limited to, the present invention.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine bleifreie Lotzusammensetzung, die zum Löten von elektrischen Elementen auf Glas geeignet ist. Veranschaulichend kommt ein solches Löten bei der Herstellung von Heckscheiben eines Autos zur Anwendung, wobei eine Scheibenheizung bestehend aus elektrisch widerstandsfähigen Heizleitungen entweder in die Heckscheibe eingebettet oder auf der Innenseite der Heckscheibe angebracht wird. Die Heizleitungen sind elektrisch mit einem Paar elektrischer Kontaktleisten (d. h. elektrische Kontaktflächen, auch Stromschienen genannt) verbunden, die sich auf der Innenseite der Heckscheibe befinden. Die elektrischen Kontaktleisten können eine leitfähige Beschichtung auf der Innenseite der Heckscheibe aufweisen. Üblicherweise bestehen die elektrischen Kontaktleisten aus silberhaltigem Material.The present invention discloses a lead-free solder composition suitable for soldering electrical elements to glass. Illustratively, such brazing is used in the manufacture of rear windows of a car, wherein a window heater consisting of electrically resistant heating cables is either embedded in the rear window or mounted on the inside of the rear window. The heating cables are electrically connected to a pair of electrical contact strips (i.e., electrical contact surfaces, also called busbars) located on the inside of the rear window. The electrical contact strips may have a conductive coating on the inside of the rear window. Usually, the electrical contact strips made of silver-containing material.
Um das Problem im Stand der Technik zu überwinden, sieht eine Ausführungsform der Erfindung eine bleifreie Lotzusammensetzung vor, die 0,02 bis 6 Gew.-% Stibium, 0,03 bis 3 Gew.-% Kupfer, 0,03 bis 8 Gew.-% Bismut, 30 bis 65 Gew.-% Indium, 0,3 bis 8 Gew.-% Silber, 5 bis 11 Gew.-% Magnesium, 0,3 bis 1,45 Gew.-% Scandium, 0,4 bis 1,1 Gew.-% Dysprosium und 10 bis 45 Gew.-% Zinn enthält.To overcome the problem in the prior art, one embodiment of the invention provides a lead-free solder composition comprising 0.02 to 6 wt% stibium, 0.03 to 3 wt% copper, 0.03 to 8 wt. % Bismuth, 30 to 65% by weight of indium, 0.3 to 8% by weight of silver, 5 to 11% by weight of magnesium, 0.3 to 1.45% by weight of scandium, 0.4 to 1.1 wt .-% dysprosium and 10 to 45 wt .-% tin.
In der Ausführungsform enthält die bleifreie Lotzusammensetzung Scandium und Dysprosium, wobei Scandium den Effekt hat, Korngrößen zu verringern sowie die Rekristallisierungstemperatur anzuheben. Ferner kann es die Duktilität und Stabilität des Lots verbessern, während Dysprosium sich durch einen hohen Schmelzpunkt, hohe Festigkeit und starke Korrosionsbeständigkeit auszeichnet und die Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Lots verbessern kann. Ferner kann es eine Rissbildung an der Lötstelle verhindern und die Solidustemperatur der Lotzusammensetzung erhöhen, so dass diese in einem Bereich von 120°C bis 135°C und die Liquidustemperatur der Lotzusammensetzung in einem Bereich von 130°C bis 145°C liegt.In the embodiment, the lead-free solder composition contains scandium and dysprosium, whereby scandium has the effect of decreasing grain sizes and raising the recrystallization temperature. Further, it can improve the ductility and stability of the solder, while dysprosium is characterized by a high melting point, high strength and strong corrosion resistance and can improve the strength, temperature resistance and corrosion resistance of the solder. Further, it can prevent cracking at the soldering site and increase the solidus temperature of the solder composition to be in a range of 120 ° C to 135 ° C and the liquidus temperature of the solder composition in a range of 130 ° C to 145 ° C.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 1,0 bis 1,1 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,05 Gew.-% Scandium enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain 1.0 to 1.1 wt%, more preferably 1.05 wt% scandium.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 0,7 bis 0,8 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,75 Gew.-% Dysprosium enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain 0.7 to 0.8 wt%, more preferably 0.75 wt% dysprosium.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 3 bis 4 Gew.-% Stibium und 4 bis 5 Gew.-% Bismut enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain 3 to 4 wt% stibium and 4 to 5 wt% bismuth.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 6 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 9 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 Gew.-% Magnesium enthalten. In einigen anderen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 8 bis 9 Gew.-% Magnesium enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain 6 to 10 wt%, preferably 7 to 9 wt%, most preferably 8 wt% magnesium. In some other embodiments, the lead-free solder composition may contain 8 to 9 wt% magnesium.
Wie oben erwähnt, weist die erfindungsgemäße bleifreie Lotzusammensetzung eine Solidustemperatur im Bereich von 120°C bis 135°C und eine Liquidustemperatur im Bereich von 130°C bis 145°C auf. Die Solidustemperatur wird praktisch als die Temperatur definiert, bei welcher eine Legierung zu schmelzen beginnt. Unterhalb der Solidustemperatur ist die Substanz vollständig fest, ohne Schmelzphase. Die Liquidustemperatur ist die maximale Temperatur, bei der Kristalle (ungeschmolzenes Metall oder eine Legierung) mit der Schmelze koexistieren können. Oberhalb der Liquidustemperatur ist das Material homogen, besteht nur aus Schmelze. Die Verarbeitungstemperatur des Lotes ist um eine Anzahl von Graden, die durch die Löttechnik bestimmt wird, höher als die Liquidustemperatur. As mentioned above, the lead-free solder composition of the present invention has a solidus temperature in the range of 120 ° C to 135 ° C and a liquidus temperature in the range of 130 ° C to 145 ° C. The solidus temperature is defined practically as the temperature at which an alloy begins to melt. Below the solidus temperature, the substance is completely solid, without melting phase. The liquidus temperature is the maximum temperature at which crystals (unmelted metal or alloy) can coexist with the melt. Above the liquidus temperature, the material is homogeneous, consisting only of melt. The processing temperature of the solder is higher than the liquidus temperature by a number of degrees determined by the soldering technique.
Die erfindungsgemäße Lotzusammensetzung ist bleifrei und hat eine Arbeitstemperatur, die höher ist als diejenige anderer Lote der gleichen Art, welche üblicherweise bei 105°C liegt. Außerdem hat die erfindungsgemäße Lotzusammensetzung eine viel bessere Duktilität und Stabilität im Vergleich zu der im Stand der Technik vorhanden bleifreien Lotzusammensetzung.The solder composition according to the invention is lead-free and has a working temperature which is higher than that of other solders of the same type, which is usually 105 ° C. In addition, the solder composition according to the invention has much better ductility and stability compared to the lead-free solder composition of the prior art.
Die Kombination von Bismut und Kupfer mit anderen Elementen verbessert die Gesamtleistung der Lotzusammensetzung, einschließlich einer erwarteten Erhöhung der Arbeitstemperatur des Lotes und eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Lotes unter bestimmten Bedingungen.The combination of bismuth and copper with other elements improves the overall performance of the brazing composition, including an expected increase in the working temperature of the braze and an improvement in the mechanical properties of the braze under certain conditions.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung eine Solidustemperatur im Bereich von 120°C bis 135°C aufweisen.In some embodiments, the lead-free solder composition may have a solidus temperature in the range of 120 ° C to 135 ° C.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung ferner eine Liquidustemperatur im Bereich von 130°C bis 145°C aufweisen.In some embodiments, the lead-free solder composition may further have a liquidus temperature in the range of 130 ° C to 145 ° C.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 3 bis 4 Gew.-% Stibium enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain 3 to 4 wt% stibium.
In einigen Ausführungsformen kann die bleifreie Lotzusammensetzung 4 bis 5 Gew.-% Bismut enthalten.In some embodiments, the lead-free solder composition may contain from 4 to 5 weight percent bismuth.
Die erfindungsgemäße bleifreie Lotzusammensetzung weist eine Solidustemperatur von nicht weniger als 120°C auf, hat eine gute Duktilität und Stabilität und ist somit zum Verlöten von elektrischen Verbindern auf einer metallisierten Oberfläche auf dem Glas geeignet.The lead-free solder composition of the present invention has a solidus temperature of not less than 120 ° C, has good ductility and stability, and thus is suitable for soldering electrical connectors on a metallized surface on the glass.
Im Folgenden wird nunmehr die Fähigkeit der erfindungsgemäßen bleifreien Lotzusammensetzung, Rissbildung an der Lötstelle zu vermeiden, durch Gegenüberstellung der Ausführungsformen der Erfindung und einigen Vergleichsbeispielen, siehe Tabelle 1 unten, näher beschrieben. Tabelle 1
Bemerkung:Comment:
- √:√:
- Rissbildung an angrenzender Lötstelle tritt während des Lötens NICHT aufCracking at adjacent solder joint does NOT occur during soldering
- x:x:
- Rissbildung an angrenzender Lötstelle tritt während des Lötens aufCracking at adjacent solder joint occurs during soldering
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, wenn Scandium in einer Menge von 0,3 bis 1,45 Gew.-% in der Lotzusammensetzung enthalten ist, kann Rissbildung an der durch die erfindungsgemäße bleifreie Lotzusammensetzung gebildeten Lötstelle in den nachfolgenden Prozessen vermieden werden. Wenn Scandium jedoch in einer Menge von weniger als 0,3 Gew.-% oder mehr als 1,45 Gew.-% in der Lotzusammensetzung enthalten ist, ist die Fähigkeit, Rissbildung zu vermeiden, herabgesetzt. Wenn zusätzlich Dysprosium in einer Menge von 0,4 bis 1,1 Gew.-% in der Lotzusammensetzung enthalten ist, hat die durch die erfindungsgemäße bleifreie Lotzusammensetzung gebildete Lötstelle eine gute Duktilität. Wenn Dysprosium jedoch in einer Menge von weniger als 0,4 Gew.-% oder mehr als 1,1 Gew.-% in der Lotzusammensetzung enthalten ist, ist die Duktilitätsleistung des Lotes herabgesetzt.As can be seen from the above table, when scandium is contained in the solder composition in an amount of 0.3 to 1.45 wt%, cracking of the solder joint formed by the lead-free solder composition of the present invention can be avoided in the subsequent processes. However, when scandium is contained in the solder composition in an amount of less than 0.3 wt% or more than 1.45 wt%, the ability to prevent cracking is lowered. In addition, when dysprosium is contained in the solder composition in an amount of 0.4 to 1.1% by weight, the solder joint formed by the lead-free solder composition of the present invention has good ductility. However, when dysprosium is contained in the solder composition in an amount of less than 0.4% by weight or more than 1.1% by weight, the ductility performance of the solder is lowered.
HochtemperaturlagertestHigh-temperature storage test
Die Duktilitätsleistung des bleifreien Lots der Ausführungsformen der Erfindung wird durch einen Hochtemperaturlagertest getestet. In diesem Test wurde die Temperatur einer Klimakammer bei konstant 120°C gehalten. Ein elektrischer Verbinder und eine metallisierte Oberfläche, auf welcher der elektrische Verbinder mit Hilfe des erfindungsgemäßen Lotes verlötet wurde, wurden in die Klimakammer gelegt und ein Gewicht von 6 Newton wurde für 24 Stunden an den elektrischen Verbinder gehängt. Nach Ablauf der 24 Stunden wurde an dem elektrischen Verbinder mit einer Kraft von 50 N mit Hilfe eines digitalen Kraftmessers 3 Sekunden lang (bei Raumtemperatur) gezogen. Während des Tests trat keine Trennung des elektrischen Verbinders in Form von Rissbildung auf.The ductility performance of the lead-free solder of embodiments of the invention is tested by a high temperature storage test. In this test, the temperature of a climate chamber was kept constant at 120 ° C. An electrical connector and a metallized surface on which the electrical connector was soldered by means of the solder according to the invention were placed in the climatic chamber and a weight of 6 Newtons was hung on the electrical connector for 24 hours. At the end of the 24 hours, the electrical connector was pulled with a force of 50 N using a digital force gauge for 3 seconds (at room temperature). During the test, no separation of the electrical connector occurred in the form of cracking.
Es wird angemerkt, dass die bevorzugten Ausführungsformen und die angewandten Technologieprinzipien der vorliegenden Erfindung oben lediglich beschrieben werden. Es sollte dem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte, hierin beschriebene Ausführungsformen beschränkt ist. Verschiedene offensichtliche Abänderungen, Anpassungen und Alternativen können durch Fachleute vorgenommen werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist die vorliegende Erfindung, obwohl diese detailliert in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, nicht ausschließlich auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann ferner mehrere andere äquivalente Ausführungsformen umfassen, ohne von dem Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung unterliegt den beigefügten Patentansprüchen.It is noted that the preferred embodiments and the applied technology principles of the present invention are described above only. It should be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to particular embodiments described herein. Various obvious modifications, adaptations and alternatives may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Therefore, although the present invention is described in detail in the above embodiments, it is not limited to the above embodiments only, but may further include various other equivalent embodiments without departing from the spirit of the present invention. The scope of the present invention is subject to the appended claims.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1244530B (en) * | 1959-08-13 | 1967-07-13 | Westinghouse Electric Corp | Use of a solder and method for coating bodies made of glass, ceramics or refractory metals |
DE19526822A1 (en) * | 1995-07-15 | 1997-01-16 | Euromat Gmbh | Alloy, in particular solder alloy, method for connecting workpieces by soldering using a solder alloy and use of an alloy for soldering |
DE19953670A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-23 | Euromat Gmbh | Solder alloy |
US20070292072A1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-20 | Ainissa Gweneth Ramirez | Solder alloys |
-
2016
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1244530B (en) * | 1959-08-13 | 1967-07-13 | Westinghouse Electric Corp | Use of a solder and method for coating bodies made of glass, ceramics or refractory metals |
DE19526822A1 (en) * | 1995-07-15 | 1997-01-16 | Euromat Gmbh | Alloy, in particular solder alloy, method for connecting workpieces by soldering using a solder alloy and use of an alloy for soldering |
DE19953670A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-23 | Euromat Gmbh | Solder alloy |
US20070292072A1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-20 | Ainissa Gweneth Ramirez | Solder alloys |
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