FR3101561A1 - Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. - Google Patents
Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. Download PDFInfo
- Publication number
- FR3101561A1 FR3101561A1 FR1911056A FR1911056A FR3101561A1 FR 3101561 A1 FR3101561 A1 FR 3101561A1 FR 1911056 A FR1911056 A FR 1911056A FR 1911056 A FR1911056 A FR 1911056A FR 3101561 A1 FR3101561 A1 FR 3101561A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sia
- alloy
- tin
- copper
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 abstract description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 229910001174 tin-lead alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 229910020816 Sn Pb Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910020922 Sn-Pb Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910008783 Sn—Pb Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020888 Sn-Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019204 Sn—Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001295 No alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020830 Sn-Bi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018728 Sn—Bi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0233—Sheets, foils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
- C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Le SIA est un alliage sans plomb destiné à souder des composants électroniques traditionnels et des composants montés en surface (CMS). L'invention SIA est conçue pour remplacer entièrement les alliages étain-plomb et pour avoir une température de solidification de
182/183 ° C. L'alliage SIA est conçu pour respecter les spécifications des composants électroniques, en particulier la température maximale autorisée. La composition et la microstructure du SIA sont conçues pour améliorer la résistance mécanique aux chocs et à l'allongement. Dans des modes de réalisation préférés, l'alliage SIA contient du Bismuth (Bi) dans une plage de 25-30% et un ou plusieurs éléments comme de l'Argent (Ag) dans la plage de 0,1-1%, du Cuivre dans une plage de 0,1-0,5%, le reste étant de l'Etain (Sn). La composition SIA préférée est l'Etain (Sn) 72%, le Bismuth 27,2%, l'Argent (Ag) 0,5% et le Cuivre (Cu) 0,3%. D'autres additifs peuvent être utilisés à moins de 1% de la concentration massique comme le Nickel (Ni), le Cobalt (Co), le Zinc (Zn), le Germanium (Ge), le Phosphore (P), l'Indium (In), le Magnésium (Mg), le Néodyme (Nd), le Titane (Ti) et le Rhénium Re. L'alliage SIA (Supreme Improved Alloy) peut également être utilisé pour souder du cuivre et d'autres matériaux comme des tubes pour la plomberie. L'alliage SIA peut être utilisé en pâte avec du flux de soudure, en barre, en poudre ou en fil.
Description
- Domaine de l'invention: :
L'invention concerne généralement une soudure sans plomb pour composants électroniques et composants à base d'alliages de cuivre ou d'autres métaux comme les alliages de Nickel ou de Bismuth ou l'alliage d'Etain. Le SIA est un alliage à base d'Etain (Sn) et de Bismuth (Bi) qui contient des petites quantités spécifiques d'Argent (Ag) et de Cuivre (Cu).
- Contexte de l'invention:
Traditionnellement, l'alliage utilisé en électronique pour souder les composants était le Sn / Pb à la composition eutectique de Sn60Pb40 ou Sn63Pb37 en pourcentage massique. La température de fusion est de 183 ° C.
En 2006, le plomb a été totalement interdit dans les alliages en raison de la toxicité. ROHS, la directive européenne de restriction des substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques est en vigueur depuis 2016.
En 2006, le plomb a été totalement interdit dans les alliages en raison de la toxicité. ROHS, la directive européenne de restriction des substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques est en vigueur depuis 2016.
Sur la base de cette obligation, tous les fabricants d'électronique ont opté pour le SAC 305 ou le Sn-Cu ou le Sn100C en tant que nouveaux alliages autorisés. Ces alliages ont une température de fusion entre 217 ° C et 227 ° C. Les alliages Sn-Bi ont été rejetés en raison de la basse température de fusion de 140 ° C et très cassants.
De nombreuses recherches ont été effectuées par des concurrents pour améliorer la résistance, la mouillabilité et la durabilité des alliages lorsqu'ils sont exposés à l'humidité ou aux contraintes de température. En conséquence, la température de consigne utilisée dans les équipements à vague et les fours à refusion est très élevée, généralement entre 265 ° C et 285 ° C. Ces températures sont trop élevées et ne respectent pas les spécifications des composants. La mouillabilité et la durabilité des alliages SAC305, Sn-Cu, Sn100C sont également de performances moyennes.
De nombreuses recherches ont été effectuées par des concurrents pour améliorer la résistance, la mouillabilité et la durabilité des alliages lorsqu'ils sont exposés à l'humidité ou aux contraintes de température. En conséquence, la température de consigne utilisée dans les équipements à vague et les fours à refusion est très élevée, généralement entre 265 ° C et 285 ° C. Ces températures sont trop élevées et ne respectent pas les spécifications des composants. La mouillabilité et la durabilité des alliages SAC305, Sn-Cu, Sn100C sont également de performances moyennes.
Depuis 2006, aucun alliage n'a été trouvé pour atteindre l'objectif de 183 ° C de température de fusion sans plomb (Pb) ou sans métaux coûteux comme l'Indium (In) ou l'Or (Au).
Un nouvel alliage appelé LMPA a été proposé sur le marché en 2018 par le fabricant Interflux. Cet alliage a été indiqué avec 176 ° C de température de fusion et une augmentation de la résistance en ajoutant de l'antimoine (Sb). Les problèmes de cet alliage LMPA sont nombreux car en fait la température de solidification est de seulement 155 ° C et il est très cassant quand un choc mécanique est appliqué sur des composants soudés avec lui.
Un nouvel alliage appelé LMPA a été proposé sur le marché en 2018 par le fabricant Interflux. Cet alliage a été indiqué avec 176 ° C de température de fusion et une augmentation de la résistance en ajoutant de l'antimoine (Sb). Les problèmes de cet alliage LMPA sont nombreux car en fait la température de solidification est de seulement 155 ° C et il est très cassant quand un choc mécanique est appliqué sur des composants soudés avec lui.
Les alliages utilisés aujourd'hui présentent de nombreux problèmes tels que des difficultés de soudage, une faible durabilité, un coût élevé, une dégradation des composants en raison de la température élevée du processus, une reprise difficile des composants, une consommation d'électricité, une utilisation d'azote pour réduire la formation de scories, des contraintes sur les équipements, des vides à l'intérieur de la soudure et plus encore.
- Résumé de l’invention :
Le but de cette invention est de remplacer entièrement l'alliage Sn-Pb utilisé dans le passé par un nouveau et non d'améliorer les alliages actuels. Le nom de l'alliage de l'invention est SIA en tant que Supreme Improved Alloy (Alliage suprême amélioré).
Les objectifs sont :
183 ° C de température de fusion
Pas de plomb
Coût réduit par rapport au SAC305
Bonne mouillabilité sur cuivre et composants électroniques
Écart de température en phase pâteuse faible
Conforme Rohs
Bonnes résistances aux chocs mécaniques et aux vibrations
Conserver les paramètres de consigne des équipements comme pour l'alliage Sn-Pb
Respecter les spécifications des composants électroniques en termes de température.
Pas de formation de moustaches (whiskers)
Couche intermétallique réduite
Compatible avec les flux à base d'eau ou d'alcool
De bons résultats dans la durée de vie
Bonne conductivité électrique et thermique
Être capable de produire du fil à souder
Réduire l'empreinte carbone
Pas de plomb
Coût réduit par rapport au SAC305
Bonne mouillabilité sur cuivre et composants électroniques
Écart de température en phase pâteuse faible
Conforme Rohs
Bonnes résistances aux chocs mécaniques et aux vibrations
Conserver les paramètres de consigne des équipements comme pour l'alliage Sn-Pb
Respecter les spécifications des composants électroniques en termes de température.
Pas de formation de moustaches (whiskers)
Couche intermétallique réduite
Compatible avec les flux à base d'eau ou d'alcool
De bons résultats dans la durée de vie
Bonne conductivité électrique et thermique
Être capable de produire du fil à souder
Réduire l'empreinte carbone
Pour trouver les métaux pouvant être utilisés, de nombreux tests de mélanges de métaux et de fusions ont été effectués.
Le premier objectif de la température de fusion 182/183 ° C a été atteint en utilisant les métaux Etain (Sn) et Bismuth (Bi). Une caractéristique importante est de diluer totalement le Bismuth dans l'étain, pour limiter la formation eutectique.
Le premier objectif de la température de fusion 182/183 ° C a été atteint en utilisant les métaux Etain (Sn) et Bismuth (Bi). Une caractéristique importante est de diluer totalement le Bismuth dans l'étain, pour limiter la formation eutectique.
Des limites de composition possibles ont été déterminées entre 70 à 75% d'Etain (Sn) et donc de 25 à 30% de Bismuth (Bi).
La composition optimale est de 72% d'Etain (Sn) pour atteindre les 183 ° C de fusion.
La composition optimale est de 72% d'Etain (Sn) pour atteindre les 183 ° C de fusion.
Avec le Bismuth inclus dans l'alliage d'Etain, il y a un problème de résistance. Les alliages Etain / Bismuth sont cassants.
Les problèmes proviennent de la morphologie de solidification et des formations eutectiques métalliques.
Les problèmes proviennent de la morphologie de solidification et des formations eutectiques métalliques.
Le but de cette invention est de résoudre ce problème de morphologie et de fragilité. Pour limiter et supprimer la formation de composition eutectique et non homogène pendant la solidification, la structure interne doit être modifiée et déterminée et homogène. La structure métallique optimale consiste à obtenir des grains réguliers et une jonction entre les grains en tant que métaux standards. Nous devons éviter la formation cristalline.
Pour atteindre cet objectif, la quantité d'additifs en masse doit être faible et inférieure à 1% du poids total de l'alliage.
Nous devons sélectionner les additifs possibles comme le Cuivre (Cu), l'Argent (Ag) le Nickel (Ni), le Cobalt (Co), le Zinc (Zn), le Germanium (Ge), le Phosphore (P), l'Indium (In), le Magnésium (Mg) , le Néodyme (Nd), le Titane (Ti) et le Rhénium (Re). Le Tellure (Te) et l'Antimoine (Sb) ne sont pas utilisables en raison de la non dilution dans l'étain pour le Te et de la morphologie cristalline pour le Sb.
Les meilleurs additifs sont l'argent et le cuivre en raison de la bonne mouillabilité avec l'étain de l'alliage et le cuivre des circuits imprimés. De plus, l'Argent et le Cuivre sont très bons en conduction électrique et thermique. Ces deux additifs vont générer un bon ciment entre les grains Sn / Bi et un bon chemin de conduction dans toute la structure de l'alliage. Le résultat attendu et obtenu dans cette invention est une très bonne qualité de résistance mécanique.
Le cuivre est également sélectionné dans cette invention pour réduire la dilution du cuivre des pistes sur la carte du circuit imprimé. Cette réduction de la dilution du cuivre donne une épaisseur plus faible pour la couche intermétallique entre les pistes et les composants. Le résultat est une meilleure résistance de la soudure
La composition optimale en masse de l'alliage SIA est la suivante :Etain 72% Bismuth 27,2% Argent 0,5% et Cuivre 0,3%
Les résultats sont exceptionnels. Tous les objectifs ont été atteints. La température de fusion est de 182 ° C et les résultats des chocs mécaniques sont meilleurs de 80% par rapport à l'alliage SAC305. Voir un exemple de coupe transversale d’un alliage SAC305 par rapport au SIA dans la figure
Voir les résultats des tests de choc mécanique entre différents alliages communs dans le tableau . Une masse est lâchée sur un composant (CMS Diode) de 0 gramme jusqu’à la valeur maximale. La masse est lâchée à 145 mm de hauteur.
Une solution pour remplacer entièrement l'alliage Sn-Pb a été trouvée avec cette invention. Tous les objectifs ont été atteints.
Claims (3)
- Un alliage de soudure sans plomb ayant une composition contenant: 70 à 75% en poids d'Etain (Sn), 25 à 30% en poids de Bismuth (Bi) et des additifs inférieurs à 1% du poids total de l’alliage.
- Un alliage de soudure sans plomb appelée SIA ayant une composition d'alliage contenant: 72% en masse d'Etain (Sn), 27,2% en masse de Bismuth (Bi), 0,5% en masse d'Argent (Ag) et 0,3% en masse de Cuivre (Cu)
- L’utilisation d'une composition d’alliage de soudure selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 pour souder des composants électroniques.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1911056A FR3101561B1 (fr) | 2019-10-06 | 2019-10-06 | Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. |
| CN202010147280.4A CN111230355B (zh) | 2019-10-06 | 2020-03-05 | 无铅焊料合金 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1911056A FR3101561B1 (fr) | 2019-10-06 | 2019-10-06 | Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. |
| FR1911056 | 2019-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3101561A1 true FR3101561A1 (fr) | 2021-04-09 |
| FR3101561B1 FR3101561B1 (fr) | 2023-09-22 |
Family
ID=69903238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1911056A Active FR3101561B1 (fr) | 2019-10-06 | 2019-10-06 | Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111230355B (fr) |
| FR (1) | FR3101561B1 (fr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6936926B1 (ja) * | 2021-03-10 | 2021-09-22 | 千住金属工業株式会社 | はんだ合金、はんだ粉末、はんだペースト、およびはんだ継手 |
| CN114850725B (zh) * | 2022-05-24 | 2024-04-26 | 雅拓莱焊接科技（惠州）有限公司 | 超薄锡铋系预成型焊环及其制备工艺 |
| CN115430949B (zh) * | 2022-10-09 | 2024-04-05 | 云南锡业集团（控股）有限责任公司研发中心 | 一种五元共晶高韧性低温锡铋系焊料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025634A1 (fr) * | 1993-04-29 | 1994-11-10 | Seelig Karl F | Composition d'alliage a l'etain pour braser exempte de bismuth et de plomb |
| CN1927525A (zh) * | 2006-08-11 | 2007-03-14 | 北京有色金属研究总院 | 一种无银的锡铋铜系无铅焊料及其制备方法 |
| WO2016178000A1 (fr) * | 2015-05-02 | 2016-11-10 | Alpha Metals, Inc. | Alliage de soudure sans plomb à bas point de fusion |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000288772A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-10-17 | Nippon Genma:Kk | 無鉛はんだ |
| WO2006122240A2 (fr) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | American Iron & Metal Company, Inc. | Compositions de brasure a base d'alliage d'etain |
| CN101380700B (zh) * | 2007-09-05 | 2011-04-20 | 北京康普锡威科技有限公司 | 一种锡铋铜系无铅焊料及其制备方法 |
| CN101700605A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-05-05 | 苏州优诺电子材料科技有限公司 | 低熔点无铅焊料合金 |
| JP2012061491A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nippon Genma:Kk | 鉛フリーはんだ合金 |
| CN102936669B (zh) * | 2012-11-28 | 2014-09-10 | 一远电子科技有限公司 | 一种低熔点无铅焊料合金 |
| EP3292943A1 (fr) * | 2016-09-12 | 2018-03-14 | Interflux Electronics N.V. | Alliage de soudure sans plomb comprenant sn, bi et au moins un parmi p, mn, cu, zn, sb et son utilisation pour souder un composant électronique à un substrat |
| CN106695159A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-24 | 安徽华众焊业有限公司 | 锡铋系无铅焊料及其制备方法 |
| CN109732237A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-05-10 | 昆明理工大学 | 一种SnBiCuAgNiCe低温无铅焊料合金 |
-
2019
- 2019-10-06 FR FR1911056A patent/FR3101561B1/fr active Active
-
2020
- 2020-03-05 CN CN202010147280.4A patent/CN111230355B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025634A1 (fr) * | 1993-04-29 | 1994-11-10 | Seelig Karl F | Composition d'alliage a l'etain pour braser exempte de bismuth et de plomb |
| CN1927525A (zh) * | 2006-08-11 | 2007-03-14 | 北京有色金属研究总院 | 一种无银的锡铋铜系无铅焊料及其制备方法 |
| WO2016178000A1 (fr) * | 2015-05-02 | 2016-11-10 | Alpha Metals, Inc. | Alliage de soudure sans plomb à bas point de fusion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3101561B1 (fr) | 2023-09-22 |
| CN111230355A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111230355B (zh) | 2022-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11413709B2 (en) | High reliability lead-free solder alloys for harsh environment electronics applications | |
| US9221131B2 (en) | Solder alloy | |
| JP2021178364A (ja) | はんだ組成物 | |
| US9614295B2 (en) | Joining method, joint structure, electronic device, method for manufacturing electronic device and electronic part | |
| FR3101561A1 (fr) | Alliage de soudure sans plomb appelé SIA à base de Sn et Bi et d’additifs de Cu et d’Ag limités à 1 %. | |
| JP5660199B2 (ja) | 鉛フリーはんだ合金 | |
| US20160271738A1 (en) | Lead-Free, Silver-Free Solder Alloys | |
| JPWO2004089573A1 (ja) | ソルダペーストおよびプリント基板 | |
| TWI725025B (zh) | 用於嚴苛環境之電子應用的高可靠度無鉛焊料合金 | |
| TWI511828B (zh) | A lead-free solder alloy and a fatigue-resistant welded joint material containing the welding alloy and a bonding member using the bonding material | |
| JP2017113756A (ja) | 表面性に優れたＳｎを主成分とするはんだ合金及びその選別方法 | |
| KR20190113903A (ko) | 땜납 합금, 땜납 접합 재료 및 전자회로 기판 | |
| JP6688417B2 (ja) | はんだ接合方法 | |
| US9227273B2 (en) | Pb-free solder paste | |
| JP2005288544A (ja) | 無鉛はんだ、はんだ付け方法および電子部品 | |
| JP5655641B2 (ja) | Ｐｂフリーはんだペースト | |
| KR100904656B1 (ko) | 웨이브 및 디핑용 무연 솔더 조성물과 이를 이용한 전자기기 및 인쇄회로기판 | |
| TWI778648B (zh) | 焊料合金 | |
| JP5167068B2 (ja) | ハンダボール及びハンダバンプを有する電子部材 | |
| JP2006000925A (ja) | 無鉛はんだ合金およびその製造方法 | |
| Lau et al. | Prevailing Lead-Free Materials | |
| Kamarudin | Effect of Al Addition to IMC Formation, Mechanical and Wetting Properties of Low-Ag SAC Solder Alloy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210409 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |