Wpływ dodatków indu do stopów SnZnBi na właściwości zwilżające podłoży stosowanych w elektronice

• Autorzy: Bukat K. , Sitek J. , Moser Z. , Gąsior W. , Kościelski M. , Pstruś J.

Warianty tytułu

EN

Influence of indium additives to SnZnBi alloys on wetting properties of different substrates used in electronic

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

Abstrakty

PL

Kontynuacja badań nad stopami SnZnBi, prowadzonych przez IMIM PAN, ITR i IMN w ramach sieci naukowej "Zaawansowane materiały lutownicze" miała na celu poprawę zwilżalności tych stopów przez dodatek indu, jak również wytypowanie optymalnego topnika i odpowiedniego podłoża do zastosowań przemysłowych. W wyniku badań stwierdzono, że dodatek indu wpływa korzystnie na napięcie powierzchniowe i międzyfazowe w porównaniu ze stopem SnZnBi, obniżając wartości obu napięć. Dodatek indu do stopu SnZnBi nie poprawia znacząco zwilżania miedzi, natomiast zasadniczo poprawia zwilżalność powłok finalnych nakładanych na płytki drukowane: cyny immersyjnej oraz SnCu. Otrzymane wyniki zwilżalności, wyrażone kątami zwilżania, są niższe niż dla bezołowiowych stopów SAC.

EN

The purpose of continuation of investigations of SnZnBi alloys, carried on IMIM PAN, ITR and IMN within the scientific network "Advanced soldering materials", was improvement of wettability of those alloys through indium additive as well as selection of an optimum fluxing agent and a proper substrate for industrial uses. In our tests we found that indium additive advantageously affected surface tension and interfacial tension in comparison with SnZnBi alloy, i.e. it reduced values of both tensions. Indium additive to SnZnBi alloy does not significantly improve wetting of copper, whereas it substantially improves wetting of finished coatings coated on printed boards: immersion tin and SnCu. Obtained results of wettability, expressed with wetting angles, are lower than those for lead-free SAC alloys.

Słowa kluczowe

PL

stop; dodatek indu; właściwości zwilżające

EN

indium additive; alloy; wetting properties

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 82, nr 9
• Strony: 36--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Bukat K.

autor

Sitek J.

autor

Moser Z.

autor

Gąsior W.

autor

Kościelski M.

autor

Pstruś J.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny

Bibliografia

• [1] Hwang J.S.: Environment-Friendly Electronics: Lead-Free Technology, Electrochemical Publications Ltd., ISBN 0 901150 40 1, 2001.
• [2] Moser Z., Sebo P., Gąsior W., Svec P., Pstruś J.: Wettability Studies of Sn-Ag-Cu-In Liquid Solders and Interaction with Cu Substrate, Calphad XXXVI, The Pennsylvania State University, State College, Pennsylvania, May 8-11, 2007, Program and Abstracts, 2007.
• [3] Hitachi has adopted the low-temperature (Drop-In) type of Lead-free solder alloy, MSNow Media Daily Briefing, 4.11. 2004.
• [4] Pstruś J.: Wpływ dodatku indu na zwilżalność stopów SnZn. Praca doktorska Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk, Kraków, 2007.
• [5] Takemoto T., Miyazaki M.: Effect of excess temperature above liquidus of lead-free solders on wetting time in a wetting balance test, Materials Transactions, vol. 43, 5/2001.
• [6] US 5455004 (1995), EP0649703 (A1), JP7155984 (A)..
• [7] Sun Y., Xue F., Zhou J.: Lead-free solders based on the Sn-8Zn-3Bi ternary alloy with additions of In, Nd or La. Proceedings of 6th International Conference on Electronic Packaging Technology 2005.
• [8] Yoon S.W., Soh J.R., Lee H.M., Lee B-J.: Thermodynamics-Aided alloy design and evaluation of Pb-free solder, Sn-Bi-In-Zn system, Acta Materials, vol. 45, No 3/1997.
• [9] Kiel M.: Characterization of utilization properties of new lead-free SnZn9 basic solders with In, Bi and Ag. VTE, Vol. 10, 3/1998.
• [10] Ganesan S., Pecht M.: Lead-free Electronics, John Wiley & Sons, Inc., Publication 2006.
• [11] Bukat K., Moser Z., Sitek J., Gąsior W., Kościelski M., Pstruś J.. Investigation of Sn-Zn-Bi solders. Part I. Surface tension, interfacial tension and density measurements of the SnZn7Bi solders. Soldering&Surface Mount Technology, vol.22, No 3/2010.
• [12] Bukat K., Sitek J., Kościelski M., Moser Z., Gąsior W., Pstruś J.: Investigation of Sn-Zn-Bi solders. Part II. Wetting measurements of the Sn-Zn7Bi solders on copper and on PCB with lead-free finishes by using the wetting balance method. Soldering&Surface Mount Technology, vol.22, No 4/2010.
• [13] Moser Z., Gąsior W., Bukat K., Pstruś J., Sitek J.: Trends in wettability studies of Pb-free solders. Basic and application. Part I. Surface tension and density measurements of Sn-Zn and Sn-Zn-Bi-Sb alloys. Experiment vs. modeling. Archives of Metallurgy Materials. vol. 53, Is. 4, 2008.
• [14] Bukat K., Moser Z., Gąsior W., Sitek J., Kościelski M., Pstruś J.: Trends in wettability studies of Pb-free solders. Basic and application. Part II. Relation between surface tension, interfacial tension and wettability of lead-free Sn-Zn and Sn-Zn-Bi-Sb alloys. Archives of Metallurgy Materials. vol. 53, Is. 4: 2008.
• [15] Moser Z., Gąsior W., Pstruś J., Bukat K., Sitek J., Kościelski M: Bezołowiowy, modyfikowany lut cynowo-cynkowy. Zgłoszenie patentowe nr P-387 208/2009.
• [16] Miyazaki M., Mizutani M., Takemoto T., Matsunawa A.: Measurement of Surface Tension with Wetting Balance, Quarterly Journal of the Japan Welding Society, vol. 15. 1997.
• [17] Klein Wassink R. J.: Soldering in Electronics (2nd ed.). Electrichemical Publications 1989.