Właściwości zwilżające lutów In-Sn, Sn-Ag-In i Sn-Ag-Cu-In

• Autorzy: Moser Z. , Gąsior W. , Bukat K. , Fima P. , Sitek J. , Pstruś J.

Warianty tytułu

EN

Wetting properties of In-Sn, Sn-Ag-In and Sn-Ag-Cu-In alloys

• Konferencja: 3. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Postęp w Technologiach Lutowania, Wrocław, 20-22 września 2010
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W latach 2001-2009 r. realizowano cykl badań nad właściwościami zwilżającymi stopów In-Sn, Sn-Ag-In i Sn-Ag-Cu-In na podkładkach z miedzi, stosując takie metody, jak pomiar napięcia powierzchniowego metodą maksymalnego ciśnienia w pęcherzyku gazowym, gęstości techniką dylatometryczną, napięcia powierzchniowego, napięcia międzyfazowego, siły i czasu zwilżania metodą meniskograficzną. Metodą leżącej kropli wyznaczona została zależność kąta zwilżania od czasu dla podłoża Cu i lutu Sn-Ag-Cu-In. Stwierdzono, że kąt zwilżania zmniejsza swoją wartość z czasem, a największa zmiana następuje w pierwszych kilkunastu sekundach po roztopieniu lutu. Kąt zwilżania mierzony po kilku sekundach metodą leżącej kropli jest bliski wyznaczonemu z metodą meniskograficzną w oparciu o pomiary napięcia międzyfazowego oraz siły zwilżania. Nie stwierdzono wyraźnej zależności stężeniowej napięcia powierzchniowego oraz gęstości od zawartości In w stopach, co można tłumaczyć bardzo zbliżonymi właściwościami fizycznymi cyny i indu.

EN

The wetting properties of In-Sn, Sn-Ag-In and Sn-Ag-Cu-In on Cu substrates were carried out in years 2001 to 2009, using the measurements of surface tension with the maximum bubble pressure method, density with the dilatometric technique, surface and interfacial tension, wetting force and wetting time with the meniscographic method (wetting balance). The dependence of contact angle on time was measured between the Cu substrate and Sn-Ag-Cu-In solder. It was found that the initial contact angle obtained from the sessile drop method was comparable with that calculated based on the interfacial tension and wetting force (meniscographic investigations). No distinct dependence of surface tension and density on In concentration was observed due to similar values of the mentioned properties of Sn and In. A positive influence of In on the wettability of Sn-Ag-Cu-In alloys manifested itself by the decrease of contact angle.

Słowa kluczowe

PL

właściwości zwilżające; lut; stop lutowniczy

EN

wetting properties; alloy; solder

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 82, nr 9
• Strony: 29--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Moser Z.

autor

Gąsior W.

autor

Bukat K.

autor

Fima P.

autor

Sitek J.

autor

Pstruś J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• [1] Moser Z., Gąsior W., Dębski A., Ptruś J.: SURDAT-Database of Lead-Free Soldering Materials, Institute of Metallurgy and Materials Science, Kraków, 2007.
• [2] Liu X. J, Inohana Y., Ohnuma I., Kainuma R., Ishida K., Moser Z., Gąsior W., Pstruś J.: Experimental Determination and Thermodynamic Calculation of the Phase Equilibria and Surface Tension of the Ag-Sn-ln System, J, Electronic Materials, 31, 2002.
• [3] Fima P., Gąsior W., Sypień A, Moser Z.: Wetting of Cu by Bi-Ag Based Alloys with Sn and Zn Additions, J. Mater. Sci. DOI 10.1007/10853-010-4291-0, 2010.
• [4] Young T.: An Essey on the Cohesion of Fluids, Trans. Roy. Soc., (Philosophical) 1805.
• [5] Takemoto T., Miyazaki M.: Effect of Excess Temperature above Liquidus of Lead-Free Solders on Wetting Time in a Wetting Balance, Materials Transactions, 42, 2001.
• [6] Vianco P. T, Rejent J. A.: Properties of Ternary Sn-Ag-Bi Solder Alloys: Part I-Thermal Properties and Microstructural Analysis, J. Electronic Materials, 28, No. 10/1999.
• [7] Moser Z., Gąsior W., Pstruś J.: Surface Tension Measurements of the Sn-Bi and Sn-Bi-Ag Liquid Alloys, J. Electronic Materials, 30, 2001.
• [8] Sieć naukowa, „Nowoczesne Materiały Lutownicze”, „Wpływ dodatków Bi i Sb na właściwości zwilżające bezołowiowych stopów eutektycznych Sn-Zn”, 2006.
• [9] Moser Z., Sebo P., Gąsior W., Svec P., Pstruś J. (2009), Effect of Indium on Wettability of Sn-Ag-Cu Solders. Experiment vs. Modeling. Part I, Calphad, Vol. 33.
• [10] Sebo P., Moser Z., Svec P., Janickovic D., Dobrocka E., Gąsior W., Pstruś J.: Effect of Indiom on Microstructure of the Interface between Sn3.13Ag0.74Culn Solder and Cu Substrate, Journal of Alloys and Compounds, 480, 2009.
• [11] Šebo P-. Švec P., Janičkovič D., Moser Z.: Identification of Phases in Sn-Ag-Cu-ln Solder on Cu Substrate Interface, Kovove Mater. 46, 2008.
• [12] Moser Z., Gąsior W., Pstruś J., Kaban I., Hoyer W.: Thermo-physical Properties of Liquid In-Sn Alloys, Int. J. Thermophys, 30, 2009.
• [13] Moser Z., Fitzner K.: The Use of Experimental Thermodynamic Data in the Phase Equilibria Verification, Thermochimica Acta, 332, 1999.
• [14] Moser Z., Gąsior W., Sommer F., Schwitzgebel G., Predel B.: Calorimetric and EMF Studies on Liquid Li-Sn Alloys, Met. Trans.17B, 1986.