The influence of soldering conditions on conductivity, structure and strength of Cu/Sn96Ag4 solders

• Autorzy: Boczkal G. , Marecki P. , Perek-Nowak M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków lutowania na przewodność, strukturę oraz wytrzymałość połączeń Cu/Sn96Ag4

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the electrical properties of the Cu/Sn96Ag4 solders were studied. The studied solders were produced at 200, 220 and 250°C and within time range 3 to 90 s. Soldering temperatures were chosen to assure the best soldering conditions for the Cu/Sn96Ag4 alloy. The most appropriate temperature of 200°C is the one just above the melting point. The temperature of 250°C is the maximal one recommended by producers, which can be applied for the electronic elements during soldering. The studies have shown that the best electrical properties and tensile strength Rm have samples soldered at times 3 and 30 s, while the highest specific resistance together with the lowest Rm value are observed for samples soldered at the time of 10 s. The soldering temperature have small influence on the strength of the connection/bond however it shows significant affect on the electrical properties.

PL

W pracy badano własności elektryczne i mechaniczne połączeń lutowanych Cu/Sn96Ag4. Badane połączenia wykonywano przy temperaturach 200, 220 i 250°C oraz przy czasach lutowania z zakresu od 3 do 90 s. Temperatury lutowania zostały dobrane pod kątem warunków w jakich może być prowadzony proces lutowania przy użyciu stopu Cu/Sn96Ag4. Odpowiednia temperatura 200°C jest tuż powyżej punktu topnienia, a więc najniższa możliwa do zastosowania. Temperatura 250°C jest maksymalną zalecaną przez producentów temperaturą, którą mogą wytrzymać elementy elektroniczne podczas lutowania. Badania wykazały, że najlepsze własności elektryczne oraz wytrzymałość na rozciąganie Rm wykazują próbki lutowane przy czasach 3 i 30 s, natomiast najwyższy opór właściwy połączony z najniższą wartością Rm zaobserwowano dla próbek lutowanych w czasie 10s. Temperatura lutowania ma niewielki wpływ na wytrzymałość połączenia natomiast w istotny sposób wpływa na własności elektryczne.

Słowa kluczowe

EN

lead-free solder; electrical properties; intermetallic phases

PL

lutowanie bezołowiowe; właściwości elektryczne; fazy międzymetaliczne

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Boczkal G.

autor

Marecki P.

autor

Perek-Nowak M.

• Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Metallic Materials and Nano-Engineering, AGH-University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza AV., Poland

Bibliografia

• [1] ISO/CD 857-2 Welding and allied processes - Vocabulary - Part 2 Soldering and brazing processes and related terms.
• [2] E. Bradley, C. A. Handwerker, Lead-Free Electronics. IEEE Press, Wiley-Interscience 2007.
• [3] M. Abtew, G. Selvaduray, Materials Science and Engineering 27, 95-141 (2000).
• [4] A. Winiowski, W. Gawrysiuk, Archives of Metallurgy and Materials 51, 399-405 (2006).
• [5] S. Choi, J. P. Lucas, Journal of Materials Science: Materials In Electronics 11, 497-502 (2000).
• [6] Jae Yong Park, Jun Seok Ha, Journal of Electronic Materials 29, 10 (2000).
• [7] S. K. Kang, W. K. Choi, Journal of Electronic Materials 31, (2002).
• [8] Shih-Kang Lin, Ching-Feng Yang, Journal of Electronic Materials 37, (2008).
• [9] Hwa-Teng Lee, Yin-Fa Chen, Journal of Electronic Materials 38, 10, (2009).
• [10] A. Hirose, H. Yanagawa, E. Ide, K. F. Kobayashi, Journal of Technology of Advanced Materials 5, 267-276 (2004).
• [11] J. Nowacki, M. Chudziński, P. Zmitrowicz, Lutowanie w budowie maszyn. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007.