SU1745475A1 - Composite solder - Google Patents
Composite solder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1745475A1 SU1745475A1 SU904833064A SU4833064A SU1745475A1 SU 1745475 A1 SU1745475 A1 SU 1745475A1 SU 904833064 A SU904833064 A SU 904833064A SU 4833064 A SU4833064 A SU 4833064A SU 1745475 A1 SU1745475 A1 SU 1745475A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- solder
- powder
- low
- soldering
- melting
- Prior art date
Links
Abstract
Использование: в электротехнической, электромашиностроительной и других отрасл х промышленности, преимущественно дл пайки меди и ее сплавов. Композиционный припой содержит матрицу - порошок легкоплавкого припо и наполнитель - порошки тугоплавкого металла и среднеплавкого припо с низкотемпературным флюсом при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкий припой Sn-Pb 70.1.85; средне- плавкий припой Си-Р 7-12; тугоплавкий металл Си 3...8; низкотемпературный флюс 5..10. 1 табл.Usage: in electrical engineering, electrical engineering and other industries, mainly for soldering copper and its alloys. Composite solder contains matrix - powder of low-melting solder and filler - powders of refractory metal and medium-melting solder with low-temperature flux in the following ratio of components, wt.%: Low-melting solder Sn-Pb 70.1.85; medium fusible solder Cu-R 7-12; refractory metal C 3 ... 8; low-temperature flux 5..10. 1 tab.
Description
Изобретение относитс к области пайки , в частности к составам композиционною припо дл низкотемпературной пайки, и может быть использовано в электротехнической , электромашиностроительной и других отрасл х промышленности преимущественно дл пайки меди и ее сплавов.The invention relates to the field of soldering, in particular to compositions of composite solder for low-temperature soldering, and can be used in the electrical, electrical engineering and other industries of the industry primarily for soldering copper and its alloys.
Известен припой 1, содержащий тугоплавкую составл ющую в виде медного порошка в количестве 20...80%, обеспечивающего оптимальные свойства медных соединений при последующей пайке олов нно-свинцовыми припо ми.Solder 1 is known, containing a refractory component in the form of copper powder in an amount of 20 ... 80%, which ensures optimal properties of copper compounds during subsequent soldering with tin-lead solders.
К недостаткам этой па льной смеси относитс то, .что дл получени прочного па ного соединени необходим сравнительно высокий перегрев, обуславливающий растворение частиц меди в олове, в результате чего возможно интенсивное растворение па ного метала в расплаве (эрози ), увеличение пористости па ного шва и снижение механических свойств па ного соединени .The disadvantages of this mixture are that a relatively high superheat is required to obtain a strong solder joint, which causes the copper particles to dissolve in the tin, resulting in the intense dissolution of the hot metal in the melt (erosion), and an increase in the porosity of the weld and reduction of mechanical properties of the solder joint.
Известен металлокерамический припой 2 дл припаивани полупроводникового кристалла и подложке, содержащий мас.%:Metal-ceramic solder 2 is known for soldering a semiconductor crystal and a substrate containing wt.%:
Порошок легкоплавкогоFusible Powder
металла (173.,.350°С)40-70metal (173.,. 350 ° C) 40-70
Порошок тугоплавкогоRefractory powder
металла (900...1100°С)30-60metal (900 ... 1100 ° С) 30-60
Однако этот припой при низкотемпературной пайке обладает пониженными расте- каемостью по поверхности меди, медных сплавов и пластичностью, повышенной пористостью па ных соединений и не обеспечивает необходимого качества па ных соединений, так, предел прочности при низкотемпературной пайке меди композиционным припоем 2 не превышает 60 МПа.However, this solder, when low-temperature soldering, has a lower stretchability over the surface of copper, copper alloys and plasticity, an increased porosity of the solder joints and does not provide the required quality of solder joints, so the strength at low-temperature soldering of copper with composite solder 2 does not exceed 60 MPa.
Цель изобретени - повышение прочности па ных соединений.The purpose of the invention is to increase the strength of soldered joints.
Это достигаетс тем, что композиционный припой содержит матрицу - порошок легкоплавкого припо и наполнитель - порошок тугоплавкого металла и среднеплавкого припо с низкотемпературным флюсомThis is achieved by the fact that composite solder contains a matrix — a powder of low-melting solder and a filler — powder of a refractory metal and medium-melting solder with low-temperature flux.
слcl
СWITH
%%
ыs
0101
при следующем соотношении компонентов, мас.%:in the following ratio, wt.%:
Легкоплавкий припойFusible solder
Sn-Pb(183-300°C)70...85Sn-Pb (183-300 ° C) 70 ... 85
Среднеплавкий припой Cu-P(720°C)7...12Medium melting Cu-P solder (720 ° C) 7 ... 12
Тугоплавкий металл Си (1100°С) 3...8Refractory metal C (1100 ° C) 3 ... 8
Низкотемпературный флюс5...10Low-temperature flux5 ... 10
Сопоставимый анализ позвол ет сделать вывод, что композиционный припой отличаетс тем, что среднеплавка составл юща (Си-Р), котора имеет более низкую температуру плавлени (720°С), обеспечивает образование прочного па ного соединени при более низких температурах пайки, чем рассматриваемый прототип 2, что существенно расширчет их технологические возможности.A comparable analysis allows us to conclude that composite solder is different in that the medium melting point component (Cu-P), which has a lower melting point (720 ° C), provides a strong solder joint at lower soldering temperatures than the prototype in question. 2, which significantly expands their technological capabilities.
В процессе плавлени происходит легирование матрицы фосфидом меди (СизР) и медью (Си), концентраци которых в сплаве определ етс температурой нагрева и длительностью его выдержки при заданной температуре.In the process of melting, the matrix is doped with copper phosphide (CisP) and copper (Cu), the concentration of which in the alloy is determined by the heating temperature and the duration of its holding at a given temperature.
Введение наполнител в количестве меньших значений нижних пределов неэффективно и не вли ет существенно на качество па ных соединений. Ограничени по верхнему пределу объ сн етс резким ухудшением технологических и механических характеристик композиционного припо и па ных соединений. Это св зано с тем, что при введении в порошковый припой выше 20% расплав матрицы насыщаетс легирующими элементами и порошком наполнител , увеличиваетс количество окислов, в результате температура плавлени и в зкость Sn-Pb-припо и пористость резко увеличиваютс . Это все приводит к снижению способности Sn-Pb-припо к растеканию и предела прочности па ных соединений.The introduction of a filler in the amount of lower values of the lower limits is inefficient and does not significantly affect the quality of the soldered joints. The limitations on the upper limit are explained by the sharp deterioration in the technological and mechanical characteristics of composite solder and solder joints. This is due to the fact that with the introduction of more than 20% of the matrix melt into the powder solder is saturated with alloying elements and filler powder, the amount of oxides increases, as a result, the melting point and viscosity of Sn-Pb-solder and porosity increase dramatically. This all leads to a decrease in the ability of Sn-Pb-solder to spreading and tensile strength of solder joints.
Предлагаемый припой характеризуетс высокой растекаемостью, краевой угол смачивани находитс в пределах 10...15° и обеспечивает более высокие механические показатели (130 МПа) па ных соединений за счет легировани расплава фосфидом меди и медью, взаимодействи вводимых в порошковый олов нно-свинцовый припой частиц СизР, Си с па емым металлом.The proposed solder is characterized by high flowability, the wetting angle is in the range of 10 ... 15 ° and provides higher mechanical performance (130 MPa) of the paired compounds due to alloying of the melt with copper phosphide and copper, the interaction of particles introduced into the powder tin-lead solder SizR, C with metal metal.
Введение порошка наполнител в указанных количествах Си-Р, Си придает новые технологические свойства порошковому Sn- Pb-припою и физико-механические свойства па ным соединени м.The introduction of powder filler in the specified amounts of Cu-P, Cu gives new technological properties to powdered Sn-Pb-solder and physicomechanical properties of soldered compounds.
Дл экспериментальной проверки технологических свойств предлагаемого состава и физико-механических свойств па ных соединений путем смешивани порошков Sn-Pb, Си, Си-Р были приготовлены смеси. В качестве флюса использовалс водныйFor an experimental verification of the technological properties of the proposed composition and the physicomechanical properties of the steam compounds, mixtures were prepared by mixing Sn-Pb, Cu, Cu-P powders. Water was used as a flux.
раствор хлористого цинка, который вводилс в состав порошковой смеси непосредственно перед пайкой. Данное количество флюса позвол ет получить припой в видеzinc chloride solution, which was introduced into the powder mixture immediately before soldering. This amount of flux produces solder in the form of
пасты и хорошо удерживатьс в смеси порошков .paste and keep well in the powder mixture.
Из исследуемых материалов изготавливали образцы размером 40х 40 х2 мм по п ть образцов на каждый эксперимент, поверх0 ности образцов зачищали и обезжиривали этиловым спиртом, взвешивали количество па льной смеси, соответствующее объему 64 мм3, помещали навески на подложку, которую нагревали в печи, либо с использова5 нием индукционного или газопламенного нагрева.Samples of size 40x 40x2 mm were made from the studied materials by five samples for each experiment, the surfaces of the samples were cleaned and degreased with ethyl alcohol, the amount of the solid mixture was weighed, corresponding to a volume of 64 mm3, placed on a substrate that was heated in a furnace or using induction or flame heating.
Образец с припоем устанавливали строго горизонтально, использу различные приспособлени , температуру контролирр0 вали хромель-алюмелевой термопарой. Эксперименты проводили с перегревом над ликвидусом Sn-Pb-припо на 50°С при времени выдержки 0,2 мин, площадь растекани припоев замер ли планиметром ПК-2.The sample with solder was installed strictly horizontally using various devices, the temperature was controlled by a chromel-alumel thermocouple. The experiments were carried out with overheating over the Sn-Pb-solder liquidus at 50 ° C with a holding time of 0.2 min. The spreading area of the solders was measured with PC-2 planimeter.
5 Процессы пайки образцов из меди и латуни нахлест, встык и косостык( а 30,45°) выполн ли следующим образом.5 The soldering processes of samples from copper and brass overlap, butt and kosostik (a 30.45 °) were performed as follows.
После механической обработки фрезой па емые поверхности перед пайкой обез0 жиривали ацетоном дл удалени жира и гр зи. Очищенные образцы устанавливали в зажим, закладывали в стык композиционный припой, а затем сжимали сборку, после чего производили пайку с приложением дав5 лени 3...5 МПа.After the machining of the cutter, the soldered surfaces before soldering were degreased with acetone to remove grease and dirt. The cleaned samples were placed in a clamp, the composite solder was placed in the joint, and then the assembly was compressed, after which the soldering was performed with the application of pressure of 3 ... 5 MPa.
Дл пайки широких зазоров образцы помещали в специальные сборочные приспособлени , устанавлива их с необходимыми нахлесткой и зазором дозированнуюFor soldering wide gaps, the samples were placed in special assembly devices, installed with the necessary lap and gap.
0 порцию свежеприготовленной смеси (150%) от объема зазора (ГОСТ 20485-75), укладывали у зазора па емого образца. Пайка производилась газопламенным способом по режиму: Тт 230...250°С; врем пайки 20 с;0 portion of the freshly prepared mixture (150%) of the volume of the gap (GOST 20485-75) was placed at the gap of the sample being fed. The soldering was carried out by the gas-flame method according to the mode: Tm 230 ... 250 ° C; soldering time 20 s;
5 величина зазора 0,05...0,3 мм; скорость нагрева 50...100°С/с. Температуру пайки контролировали хромел ь-алюминевой термопарой, закрепленной на образце вблизи зазора.5 gap size 0.05 ... 0.3 mm; heating rate 50 ... 100 ° C / s. The soldering temperature was controlled by a chromel-aluminum thermocouple mounted on the sample near the gap.
0 После пайки и охлаждени па ные швы очищали металлической щеткой, промывали в воде и сушили в сушильном шкафу.0 After soldering and cooling, the joints were cleaned with a metal brush, washed in water and dried in a drying cabinet.
Полученные па ные соединени подвергались механическим испытани м.The resulting solder joints were subjected to mechanical tests.
5 Предел прочности определ ли на испытательной машине УМЭ-10-ТМ,- ударна в зкость на ма тниковым копре БКМ-5-2. Электросопротивление определ ли потен- циометрическим способом согласно ОСТ 1- 13564-79.5 The ultimate strength was determined on a UME-10-TM testing machine, the impact viscosity on an upgraded copra BKM-5-2. The electrical resistance was determined by the potentiometric method according to OST 1-13564-79.
Примеры выполнени припо и результаты исследований технологических и физико- механических свойств па ных соединений приведены в таблице.Examples of the performance of solder and the results of studies of technological and physico-mechanical properties of solder joints are given in the table.
Использование данного припо по сравнению с прототипом позволит повысить прочность па ных соединений и расширить технологические возможности.The use of this solder in comparison with the prototype will allow to increase the strength of soldered joints and expand technological capabilities.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904833064A SU1745475A1 (en) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Composite solder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904833064A SU1745475A1 (en) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Composite solder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1745475A1 true SU1745475A1 (en) | 1992-07-07 |
Family
ID=21517488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904833064A SU1745475A1 (en) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Composite solder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1745475A1 (en) |
-
1990
- 1990-06-01 SU SU904833064A patent/SU1745475A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент US № 3418179, кл. В 23 К 35/30, 24.12.68, 2. Патент US № 44876-38, кл. В 23 К 35/24, 11.12 В. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5229070A (en) | Low temperature-wetting tin-base solder paste | |
EP2038086B1 (en) | No-clean low-residue solder paste for semiconductor device applications | |
US3155491A (en) | Brazing alloy | |
EP1289707A1 (en) | Variable melting point solders and brazes | |
JP2011056580A (en) | Filler metal alloy composition | |
JP2000334597A (en) | Flux for brazing of hardly wettable metallic material, use of combination of activizers, and combination of solder and flux | |
KR100259480B1 (en) | Braze filler metal alloy paste | |
US2640793A (en) | Composition of matter | |
US4352450A (en) | Method for soldering aluminum | |
EP0785045A1 (en) | Solder flux having low melting point | |
SU1745475A1 (en) | Composite solder | |
US3078562A (en) | Method for attaching silver-cadmium oxide bodies to a supporting member | |
US3442010A (en) | Brazing method | |
JPH03173729A (en) | Copper alloy for use as brazing metal filler | |
Xia et al. | Evaluation on the characteristics of tin-silver-bismuth solder | |
EP1294519A1 (en) | Laser beam soldering of aluminium alloys | |
US3553825A (en) | Method of bonding aluminum | |
Laine-Ylijoki et al. | Development and validation of a lead-free alloy for solder paste applications | |
US3660891A (en) | Filler metal alloy for titanium brazing | |
RU1774907C (en) | Solder for tinning and soldering aluminium and its alloys | |
RU2705190C1 (en) | Water soluble flux for soldering | |
US2893903A (en) | Method of brazing | |
SU1625632A1 (en) | Electrode for gas brazing | |
SU617195A1 (en) | Method of soldering components with non-capillary assembly gap | |
SU1808590A1 (en) | Paste for low-temperature soldering |