RU2332286C1 - Tin based solder for low temperature soldering - Google Patents

Tin based solder for low temperature soldering Download PDF

Info

Publication number
RU2332286C1
RU2332286C1 RU2006137044/02A RU2006137044A RU2332286C1 RU 2332286 C1 RU2332286 C1 RU 2332286C1 RU 2006137044/02 A RU2006137044/02 A RU 2006137044/02A RU 2006137044 A RU2006137044 A RU 2006137044A RU 2332286 C1 RU2332286 C1 RU 2332286C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solder
tin
low temperature
soldering
copper
Prior art date
Application number
RU2006137044/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006137044A (en
Inventor
Борис Серафимович Лисицкий (RU)
Борис Серафимович Лисицкий
Виталий Сергеевич Рыльников (RU)
Виталий Сергеевич Рыльников
Алексей Филиппович Черкасов (RU)
Алексей Филиппович Черкасов
Галина Федоровна Соловьева (RU)
Галина Федоровна Соловьева
Владимир Иванович Лукин (RU)
Владимир Иванович Лукин
Алексей Иванович Сидоров (RU)
Алексей Иванович Сидоров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2006137044/02A priority Critical patent/RU2332286C1/en
Publication of RU2006137044A publication Critical patent/RU2006137044A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2332286C1 publication Critical patent/RU2332286C1/en

Links

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: solder can be used for low temperature soldering of objects from coloured and ferrous metals, particularly in the production of electrical and radio equipment. The solder contains the following components, in the given mass.%: antimony 0.6-1.2, copper 0.2-1.1, nickel 0.1-0.5, cerium 0.01-0.1, bismuth 1.0-5.0, lead 0.15-1.8, tin constitutes the rest.
EFFECT: increased durability of soldered joints; reduced defects when soldering and considerable increase in the life time and reliability of the soldered joints.
3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к припоям на основе олова для низкотемпературной пайки деталей из цветных и черных металлов, используемых, например, для производства электро- и радиооборудования.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely, tin-based solders for low-temperature soldering of parts from non-ferrous and ferrous metals, used, for example, for the production of electrical and radio equipment.

Известен припой на основе олова ПСрМ05, имеющий следующий химический состав, мас.%:Known solder based on tin PSrM05, having the following chemical composition, wt.%:

СереброSilver 4,5-5,54,5-5,5 СурьмаAntimony 0,5-1,50.5-1.5 МедьCopper 1,5 -2,51.5 -2.5 ОловоTin остальноеrest

(«Справочник по пайке» Машиностроение, 2003 г., стр.88)("Soldering Handbook" Engineering, 2003, p. 88)

Недостатками этого припоя являются содержание в его составе драгоценного металла - серебра - и невысокая коррозионная стойкость соединений.The disadvantages of this solder are the content in its composition of a precious metal - silver - and the low corrosion resistance of the compounds.

Известен также припой на основе олова ПСр0Су8 следующего химического состава, мас.%:Also known is solder based on tin PSr0Su8 of the following chemical composition, wt.%:

СереброSilver 7,5-8,57.5-8.5 СурьмаAntimony 7,0-8,07.0-8.0 ОловоTin остальноеrest

(«Справочник по пайке», Машиностроение, 2003 г., стр.88)(“Soldering Guide”, Engineering, 2003, p. 88)

Недостатком этого припоя является содержание драгоценного металла - серебра.The disadvantage of this solder is the content of the precious metal - silver.

Известен припой на основе олова следующего химического состава, мас.%:Known solder based on tin of the following chemical composition, wt.%:

МедьCopper 5,3-7,05.3-7.0 НикельNickel 0,1-0,50.1-0.5 ОловоTin остальноеrest

(ЕР 1275467)(EP 1275467)

Известный припой имеет низкую смачиваемость поверхности основного материала.Known solder has a low wettability of the surface of the base material.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является припой для низкотемпературной пайки на основе олова, следующего химического состава, мас.%:The closest analogue taken as a prototype is a solder for low-temperature soldering based on tin, the following chemical composition, wt.%:

СурьмаAntimony 0,3-0,70.3-0.7 МедьCopper 0,05-0,150.05-0.15 НикельNickel 0,05-0,150.05-0.15 ТеллурTellurium 0,005-0,010.005-0.01 ОловоTin остальноеrest

(а.с. СССР № 323223)(A.S. USSR No. 323223)

Недостатками припоя-прототипа являются невысокие значения прочности паяных соединений.The disadvantages of the solder prototype are the low strength values of soldered joints.

Технической задачей изобретения является повышение прочности паяных соединений.An object of the invention is to increase the strength of soldered joints.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен припой на основе олова для низкотемпературной пайки, содержащий сурьму, медь, никель, который дополнительно содержит церий, висмут, свинец, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The stated technical problem is achieved by the fact that a solder based on tin for low-temperature brazing is proposed, containing antimony, copper, nickel, which additionally contains cerium, bismuth, lead, in the following ratio of components, wt.%:

СурьмаAntimony 0,6-1,20.6-1.2 МедьCopper 0,2-1,10.2-1.1 НикельNickel 0,1-0,50.1-0.5 ЦерийCerium 0,01-0,10.01-0.1 ВисмутBismuth 1,0-5,01.0-5.0 СвинецLead 0,15-1,80.15-1.8 ОловоTin остальноеrest

Введение дополнительных компонентов в припой церия, висмута и свинца при заявленном содержании и соотношении других компонентов обеспечивает повышенные значения прочности паяных соединений.The introduction of additional components in the solder of cerium, bismuth and lead with the declared content and ratio of other components provides increased strength values of soldered joints.

Примеры осуществленияExamples of implementation

Предлагаемый припой и припой-прототип выплавлялись в шамотографитовом тигле при нагреве до 400-450°С под слоем активированного угля. В табл.1 представлены составы предлагаемого припоя и припоя-прототипа.The proposed solder and prototype solder were smelted in a chamotropic crucible when heated to 400-450 ° C under a layer of activated carbon. Table 1 presents the compositions of the proposed solder and solder prototype.

Оценка прочности нахлесточных паяных соединений проводилась, например, на медных (M1) образцах, изготовленных из листов толщиной 2 мм. Величина нахлестки составляла 6,0-6,5 мм, ширина рабочей части образцов 10 мм (табл.2).Strength assessment of lap soldered joints was carried out, for example, on copper (M1) samples made of sheets with a thickness of 2 mm. The lap size was 6.0–6.5 mm; the width of the working part of the samples was 10 mm (Table 2).

Нахлесточные соедиенения из листов стали, например, Ст 3 толщиной 2,2 мм имели величину нахлестки 6,0-7,0. Ширина рабочей части образцов также составляла 10 мм (табл.3).Lap joints from steel sheets, for example, St 3 2.2 mm thick, had an overlap value of 6.0-7.0. The width of the working part of the samples was also 10 mm (Table 3).

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p S CuCu NiNi ТеThose СеXie BiBi PbPb SnSn 1one 1,21,2 0,20.2 0,50.5 -- 0,010.01 3,53,5 1,81.8 ОстOst 22 0,60.6 0,60.6 0,30.3 -- 0,150.15 1,01,0 0,150.15 -"-- "- 33 0,90.9 1,11,1 0,10.1 -- 0,10.1 5,05,0 1,01,0 -"-- "- прототипprototype 0,50.5 0,10.1 0,10.1 0,010.01 -- -- -- -"-- "- Таблица 2table 2 № п/пNo. p / p Температура испытания, °СTest temperature, ° С Предел прочности на срез τ, кгс/мм2 Shear strength τ, kgf / mm 2 1one 20twenty 7,2-7,57.2-7.5 200200 3,7-4,03.7-4.0 22 20twenty 7,0-7,47.0-7.4 200200 3,6-4,03.6-4.0 33 20twenty 6,9-7,56.9-7.5 200200 3,4 -3,73.4 -3.7 прототипprototype 20twenty 4,1-4,54.1-4.5 200200 1,7-2,31.7-2.3

Таблица 3Table 3 № п/пNo. p / p Температура испытания, °СTest temperature, ° С Предел прочности на срез τ, кгс/мм2 Shear strength τ, kgf / mm 2 1one 20twenty 7,0-7,57.0-7.5 200200 4,2-4,34.2-4.3 22 20twenty 6,8-7,46.8-7.4 200200 3,6-4,43.6-4.4 33 20twenty 7,8-7,97.8-7.9 200200 3,4-3,73.4-3.7 прототипprototype 20twenty 3,5-4,53.5-4.5 200200 1,3-1,81.3-1.8

По данным табл.2 и 3 видно, что предлагаемый припой имеет прочность соединений в 2-2,5 раза выше, чем у соединений, выполненных припоем-прототипом как при комнатной температуре, так и при максимальной рабочей температуре для припоев на основе олова.According to the data of Tables 2 and 3, it is seen that the proposed solder has a strength of joints 2-2.5 times higher than that of the joints made by the prototype solder both at room temperature and at the maximum working temperature for tin-based solders.

Применение предлагаемого припоя при пайке деталей позволит уменьшить брак при пайке, существенно повысить ресурс и надежность паяных соединений.The use of the proposed solder for soldering parts will reduce the reject during soldering, significantly increase the resource and reliability of soldered joints.

Claims (1)

Припой на основе олова для низкотемпературной пайки, содержащий сурьму, медь, никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит церий, висмут и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.%:Tin-based solder for low temperature brazing, containing antimony, copper, nickel, characterized in that it additionally contains cerium, bismuth and lead in the following ratio, wt.%: СурьмаAntimony 0,6-1,20.6-1.2 МедьCopper 0,2-1,10.2-1.1 НикельNickel 0,1-0,50.1-0.5 ЦерийCerium 0,01-0,10.01-0.1 ВисмутBismuth 1,0-5,01.0-5.0 СвинецLead 0,15-1,80.15-1.8 ОловоTin ОстальноеRest
RU2006137044/02A 2006-10-19 2006-10-19 Tin based solder for low temperature soldering RU2332286C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137044/02A RU2332286C1 (en) 2006-10-19 2006-10-19 Tin based solder for low temperature soldering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137044/02A RU2332286C1 (en) 2006-10-19 2006-10-19 Tin based solder for low temperature soldering

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006137044A RU2006137044A (en) 2008-05-10
RU2332286C1 true RU2332286C1 (en) 2008-08-27

Family

ID=39799420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006137044/02A RU2332286C1 (en) 2006-10-19 2006-10-19 Tin based solder for low temperature soldering

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2332286C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006137044A (en) 2008-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101738007B1 (en) Lead-free and antimony-free tin solder reliable at high temperatures
TWI383052B (en) Low silver solder alloy and solder paste composition
RU2662176C2 (en) Lead-free solder
JP5280520B2 (en) Solder material and electronic component assembly
EP1106301A1 (en) Lead-free solder
JPH10225790A (en) Lead-free alloy for soldering
JP2014097532A (en) Silver-free and lead-free solder composition
TWI604062B (en) Lead-free solder alloy
EP2799181B1 (en) Sn-Cu-Al-Ti BASED LEAD-FREE SOLDER ALLOY
CN102936669A (en) Low-melting-point lead-free solder alloy
KR20130014913A (en) Composite for lead-free solder sn-ag-cu-in-bi alloy having low melting point
JP2008168322A (en) Fe EROSION-SUPPRESSED LEAD-FREE SOLDER ALLOY
RU2332286C1 (en) Tin based solder for low temperature soldering
CN101537547B (en) Sn-Ag-Cu lead-free solder containing Nd, Ni and Co
WO1999004048A1 (en) Tin-bismuth based lead-free solders
EP4299238A2 (en) Low-silver tin based alternative solder alloy to standard sac alloys for high reliability applications
JP6887183B1 (en) Solder alloys and molded solders
EP3707286B1 (en) High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments
CN1586793A (en) SnZn series lead-free welding flux
CN113385853A (en) Low-silver high-reliability lead-free soft solder and preparation method and application thereof
KR20150127445A (en) Silver-free and lead-free solder composition
Xia et al. Effect of Aluminum Concentration on the Interfacial Reactions of Sn-3.0 Ag-x Al Solders with Copper and ENIG Metallizations
KR101951813B1 (en) Composite for low melting point lead-free solder alloy, lead-free solder paste including the same and semiconductor package including the same
JP2004330259A (en) LEAD-FREE SnCu SOLDER ALLOY
TWI646203B (en) Solder alloy