Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wettability and Hardness Investigation of Nickel-Coated Precipitated Calcium Carbonate Sn-9Zn Composite Solder

Keong L.W., Zainal Farah Farhana, Kasmuin M.Z., Mohamad A.A., Nazeri Muhammad Firdaus Mohd, Nabiałek Marcin, Jeż Bartłomiej

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 3

1035--1040

EN

To fabricate a lead-free solder with better properties, a surface-modified precipitate calcium carbonate (PCC) was added as a reinforcement phase to tin-zinc (Sn-9Zn) solder. The surface modification of PCC was done by using electroless plating to deposit nickel (Ni) layer on the PCC. Based on microstructure analysis, a thin layer of Ni was detected on the reinforcement particle, indicating the Ni-coated PCC was successfully formed. Next, composite solder of Sn-9Zn-xNi-coated PCC (x = 0, 0.25, 0.50, 1.00 wt.%) was prepared. The morphology and phase changes of the composite solder were evaluated by using optical microscope and X-ray diffraction (XRD). Significant refinement on the grain size of Zn was seen with the additions of Ni-coated PCC, with a new phase of Ni3Sn4 was detected along with the phases of Sn and Zn. The wettability of Sn-9Zn was also improved with the presence of Ni-coated PCC, where the wetting angle decreased from 28.3° to 19.4-23.2°. Brinell hardness test revealed up to 27.9% increase in hardness for the composite solder than the pristine Sn-9Zn solder. This phenomenon contributed by the increased in dislocation resistance through Zener pinning effect and Zn grain refinement within the composite solder which enhanced the overall properties of the composite solder.

2

A Short Review on the Influence of Antimony Addition to the Microstructure and Thermal Properties of Lead-Free Solder Alloy

Zaimi Nur Syahirah Mohamad, Salleh Mohd Arif Anuar Mohd, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Ramli Mohd Izrul Izwan

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 3

981--986

EN

For long time, Sn-Pb solder alloys have been used extensively as the main interconnection materials in the soldering. It is no doubt that Sn-Pb offers many advantages including good electrical conductivity, mechanical properties as well as low melting temperature. However, Pb is very toxic and Pb usage poses risk to human health and environments. Owing to this, the usage of Pb in the electronic industry was banned and restricted by the legislation. These factors accelerate the efforts in finding suitable replacement for solder alloy and thus lead-free solder was introduced. The major problems associated with lead-free solder is the formation of large and brittle intermetallic compound which have given a rise to the reliability issues. Micro alloying with Sb seems to be advantageous in improving the properties of existing lead-free solder alloy. Thus, this paper reviews the influence of Sb addition to the lead-free solder alloy in terms of microstructure formations and thermal properties.

3

Thermodynamic properties of Al in ternary lead-free solder Al-Sn-Zn alloys

Odusote Y. A., Popoola A. I., Adedayo K. D., Ogunjo S. T.

Materials Science Poland

|

2017

|

Vol. 35, No. 3

583--593

EN

Thermodynamic properties of Al were calculated using the molecular interaction volume model (MIVM) by analyzing the activities of components in the constitutive binary Al-Sn, Al-Zn and Sn-Zn subsystems of the ternary lead-free solder Al-Sn-Zn systems. The activities of Al content in the ternary system at three cross-sections with constant molar ratios of Sn:Zn = 2:1, 1:1 and 1:2, respectively, were calculated and compared with available experimental data at 973 K. Based on the agreement between the calculated activity values and corresponding literature data for Al-Sn-Zn alloys and their subsystems, the activity of Al content in the ternary Al-Sn-Zn system was estimated at the same cross-sections and mole ratios in the temperature range of 1073 K to 1373 K, respectively. It has been observed through the computed activity values of Al that the thermodynamic properties of the ternary Al-Sn-Zn systems do not change appreciably with temperature across the molar sections.

4

Investigation of Multicomponent Lead-Free Solders

Gyenes A., Benke M., Teglas N., Nagy E., Gacsi Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1071--1074

EN

According to the directives (RoHS and WEEE) adopted by the European Union, lead has been banned from the manufacturing processes because of its health and environmental hazards. Therefore, the development of lead-free solders is one of the most important research areas of the electronic industry. This paper investigates multicomponent Sn-Ag-Cu based lead-free solders with different compositions. The properties of the six-component Innolot (SAC+BiSbNi) and two low-Ag containing alloys were compared with the widespread used SAC307 solder. Microstructure investigations and X-ray diffraction measurements were performed to analyze and identify the formed phases, furthermore, tensile tests and microhardness measurements were executed to determine the mechanical properties of the examined solders.

5

Investigation Of Intermetallic Compounds In Sn-Cu-Ni Lead-Free Solders

Nagy E., Kristaly F., Gyenes A., Gacsi Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1511--1515

EN

Interfacial intermetallic compounds (IMC) play an important role in Sn-Cu lead-free soldering. The size and morphology of the intermetallic compounds formed between the lead-free solder and the Cu substrate have a significant effect on the mechanical strength of the solder joint. In the soldering process of Sn-Cu alloys, Cu6Sn5 intermetallic compounds are formed. The complex structural behaviour of Cu6Sn5 IMC is temperature- and composition-dependent and it is long since subject to scientific research. The Cu6Sn5 phase basically exists in two crystal structures: hexagonal η-Cu6Sn5 (at temperatures above 186°C) and monoclinic η’-Cu6Sn5 (at lower temperatures). In the presence of Ni in the solder, the η-η’ transformation does not occur, therefore, the η-Cu6Sn5 phase remains stable. In this study the role of Ni in the (Cu,Ni)6Sn5 intermetallic compound in Sn-Cu lead-free solders was examined. Sn-Cu alloys with different Cu content (0.5 to 1 mass%) were modified through Ni addition. The morphology of the intermetallic compounds of the modified Sn-Cu alloys was investigated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), the IMC phases were examined with X-ray diffraction method (XRD).

6

Effects Of Nickel On The Microstructure And The Mechanical Properties Of Sn-0.7Cu Lead-Free Solders

Gyenes A., Simon A., Lanszki P., Gacsi Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1449--1454

EN

This paper investigates the effects of small amount nickel addition (0, 200, 400, 800, 1800 ppm) on the microstructure and the mechanical properties of Sn-0.7Cu lead-free solder alloys. It is known that even ppm level Ni additions have significant effects on the microstructure of Sn-Cu solder alloys. Ni suppresses the growth of β-Sn dendrites in favour of eutectic formation. As the nickel content increases, the microstructure undergoes a morphological evolution from hypoeutectic through fully eutectic to hypereutectic. Along with these transformations, the mechanical properties of the alloy also significantly change. Based on the experimental results presented in this paper, the Sn-0.7Cu solder achieves maximum strength at the addition level of 800 ppm Ni, when the microstructure becomes fully eutectic.

7

SURDAT 2 - baza danych właściwości fizykochemicznych stopów

Dębski A., Gąsior W.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 8

52--57

PL

Wydana w 2007 r. baza danych lutów bezołowiowych SURDAT zawierała głównie dane dotyczące napięcia powierzchniowego, gęstości oraz objętości molowej kilkunastu układów dwu-, trój- i czteroskładnikowych. Od tego czasu, realizując programy badawcze oraz korzystając z danych fizykochemicznych prezentowanych w publikacjach, autorzy zebrali duży materiał badawczy i opracowali nową wersję bazy SURDAT 2. Baza ta zawiera dane dla ponad pięćdziesięciu wieloskładnikowych stopów. Nowe dane w bazie SURDAT 2 to właściwości elektryczne, mechaniczne i meniskograficzne (zwilżające) lutów bezołowiowych, a także wartości modelowe lepkości i napięcia powierzchniowego, wykresy fazowe i wyniki badań temperatury przemian fazowych metodą analizy termicznej DTA. Ze względu na rozbudowę bazy planowana jest nowa wersja internetowa. Będzie ona również, jak poprzednie, bezpłatna i dostępna pod adresem www.surdat.imim.pl.

EN

SURDAT database published in 2007 consists mainly data of the surface tension, density and molar volume for a dozen and twenty binary, ternary and quaternary systems. Basing on experimental studies of own projects and data from the literature authors gathered new data for several dozen of lead-free solder systems and worked out new version of database SURDAT 2. It contains the properties for over fifty binary and multi-component alloys. New data in the SURDAT 2 that are electrical, mechanical and meniscographic (wetting) properties of lead free solders and also modelled values of surface tension and viscosity, phase diagrams, and phase transition temperatures by DTA. Because a gradual development of database authors plans in future to create new internet version of base. It will be also free of charge and available from the website of Institute www.surdat.imim.pl.

8

Badania właściwości stopów lutowniczych na bazie eutektyki Zn-Al z dodatkiem miedzi

Mosińska S., Lange A., Pstruś J., Gancarz T.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 9

35--38

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań lutu bezołowiowego do lutowania miękkiego wysokotemperaturowego z przeznaczeniem do lutowania płomieniowego stopów mosiężnych i aluminiowych. Opracowano stop na osnowie eutektyki Zn-Al i badano wpływ dodatku 0,5; 1,0; 1,5 at. % Cu. Przeprowadzono wytop stopów o założonym składzie na podstawie danych literaturowych, a także układów fazowych dwu- i trójskładnikowych. Wykonano pomiary rozpływności i zwilżalności (temperatura 500OC, topnik Eurotop Al700) oraz badania mikrostruktury złączy lutowanych.

EN

The paper presents the results of lead-free solder properties for high-temperature soldering. The aim of study was to determine the physicochemical properties of new high temperature lead free solder based on eutectic Zn-Al alloy with additions of 0.5, 1.0, 1.5 wt.% Cu. Wettability on copper and aluminum substrates was studied in order to assess solder-substrate compatibility (temperature: 500°C, flux: Eurotop Al700).

9

Synthesis and characterisation of a nano-silver soldering paste obtained by NaBH4 reduction in presence of PVP

Dupont C., Sobota J., Głuchowski W., Wrona A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 64, nr 2

237--242

EN

Purpose: In this work, a new synthesis has been investigated to obtain a nano-silver soldering paste capable of sintering at low temperature. Design/methodology/approach: The nano-silver soldering paste has been obtained by chemical reduction, with sodium borohydride (NaBH4) in presence of polyvinylpyrrolidone (PVP). The paste has been used for bonding two Cu plates. The Cu-Ag-Cu joint was obtained by sintering the nano-silver paste at a temperature ranging from 200°C to 400°C, in air, under a normal load of 5 MPa. The shear strength of the joints has been measured. Findings: The Ag particles obtained by this method are spherical, with an average size of 100 nm which allow sintering at low temperature. A sintering temperature of 250°C is sufficient for bonding two copper plates and the paste with an Ag/PVP weight ratio of 2.45 offers the best results. However, a maximum shear strength of 51 N is measured which is lower than the literature reference for large Cu chips bonding. Research limitations/implications: Other Ag/PVP ratio should be investigated in order to minimise the presence of impurities introduced by the reactant. Investigations concerning the Cu surface treatment, for improving the shear strength of the bond, should also be realised. Practical implications: The nano-silver soldering paste cannot be applied, yet, in electronic industry. Further improvements are required. Originality/value: The synthesis of nano-silver soldering paste by chemical reduction with NaBH4 in presence of PVP can be realised in one-step, at room temperature, which is important to minimise the synthesis costs.

10

Wpływ zawartości cynku oraz temperatury na lutowność niklu stopami Sn-xZn (x=4,5; 90; 95% wag.)

Kudyba A., Siewiorek A., Sobczak N.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2012

|

T. 52, z. 4

25-39

PL

Celem badań było określenie wpływu temperatury oraz zawartości Zn na lutowność podłoży Ni ciekłymi stopami Sn-Zn o zawartości cynku 4,5; 90; 95% wag. Badania lutowności przeprowadzono metodą zanurzeniową (wetting balance test) pozwalającą na pomiar siły i czasu zwilżania oraz wyznaczenie wartości kąta zwilżania. Badania wykonano w dwóch różnych temperaturach dla każdego z badanych stopów, odpowiednio dla Sn-4,5Zn w 230 i 250°C, Sn-90Zn w 400 i 450°C, Sn-95Zn w 410 i 450°C. Po badaniach lutowności przeprowadzono analizę strukturalną poprzecznych przekrojów próbek metodami mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej w połączeniu z lokalną analizą składu chemicznego. Stwierdzono, że wzrost temperatury poprawia lutowność każdego z badanych układów Sn-xZn/Ni. W przypadku podwyższenia temperatury procesu do 450°C dla stopów o zawartości 90 i 95% wag. Zn, zaobserwowano całkowitą zwilżalność Ni (wartość kąta zwilżania θ = 0°).

EN

The aim of this study was to determine the effect of temperature and zinc content on the solderability of nickel substrates with liquid Sn-xZn alloys (4.5, 90, 95 wt% Zn). Solderability tests were carried out by the wetting balance method which allows the measurement of wetting force and wetting time and determination of the contact angle size. The study was performed at two different temperatures applied to each of the examined alloys, i.e. for Sn-4.5Zn at 230 and 250°C, for Sn-90Zn at 400 and 450°C, and for Sn-95Zn at 410 and 450°C. After the solderability tests, structural analysis was performed on sample cross-sections using optical microscopy and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy for chemical analysis. It was found that temperature increase improves the solderability in each of the systems investigated. With process temperature raised to 450°C for alloys with 90 and 95 wt% Zn, a complete wetting of the tested nickel substrates was obtained (the value of contact angle θ = 0°).

11

Wpływ zawartości cynku oraz temperatury na lutowność miedzi stopami Sn-xZn (x=4,5; 90; 95% wag.)

Kudyba A., Siewiorek A., Sobczak N.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2012

|

T. 52, z. 3

45-61

PL

Celem badań było określenie wpływu temperatury oraz zawartości Zn na lutowność podłoży Cu ciekłymi stopami Sn-Zn o zawartości cynku 4,5; 90; 95% wag. Badania lutowności przeprowadzono metodą zanurzeniową (wetting balance test) pozwalającą na pomiar siły i czasu zwilżania oraz wyznaczenie wartości kąta zwilżania. Badania wykonano w dwóch różnych temperaturach dla każdego z badanych stopów, odpowiednio dla Sn-4,5Zn w 230 i 250°C, Sn-90Zn w 400 i 450°C, Sn-95Zn w 410 i 450°C. Po badaniach lutowności przeprowadzono analizę strukturalną poprzecznych przekrojów próbek metodami mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej w połączeniu z lokalną analizą składu chemicznego. Stwierdzono, że wzrost temperatury poprawia lutowność każdego z badanych układów Sn-xZn/Cu. W przypadku podwyższenia temperatury procesu do 450°C dla stopów o zawartości 90 i 95% wag. Zn, zaobserwowano całkowitą zwilżalność Cu (wartość kąta zwilżania θ = 0°).

EN

The aim of this study was to determine the effect of temperature and Zn content on the solderability of Cu substrates with liquid Sn-xZn alloys (4.5; 90; 95 wt.% Zn). Solderability tests were carried out by the wetting balance test which allows the measurement of wetting force and wetting time and determination of the size of contact angle. The study was performed at two different temperatures applied to each of the examined alloys, i.e. for Sn-4.5Zn at 230 and 250°C, for Sn-90Zn at 400 and 450°C, and for Sn-95Zn at 410 and 450°C. After the solderability tests, structural analysis was performed on sample cross-sections using optical microscopy and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy for chemical analysis. It was found that the temperature increase improves the solderability of each of the systems investigated. With process temperature increased to 450°C for alloys with 90 and 95 wt%. Zn, a complete wetting of the tested Cu substrates was obtained (the value of contact angle θ = 0°).

12

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

Boczkal G., Marecki P., Perek-Nowak M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

33-37

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.

13

Wykorzystanie zautomatyzowanego systemu "tester lutowności" do określania wybranych parametrów lutowania na przykładzie lutu bezołowiowego

Wojciechowski R., Bąkała M., Sankowski D.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2010

|

z. 121

241-254

PL

W artykule omówiono zagadnienia związane z lutownością, która w bezpośredni sposób wpływa na jakość gotowych wyrobów, w których wykorzystywana jest technologia lutowania. Przedstawiono urządzenie do badania parametrów określających lutowność. Urządzenie jest w pełni skomputeryzowane, proces jest sterowany i kontrolowany przy użyciu algorytmów opracowanych i zaimplementowanych poprzez dedykowane oprogramowanie, co zapewnia precyzyjną regulację wszystkich parametrów eksperymentu.

EN

The article discusses the solderability, which directly affects the quality of products, in which soldering technology is used. Knowledge of the value of selected solderability parameters determines the production process that affects its speed and efficiency, thereby reducing costs. The ban introduced by the European Union on the use of solders with the addition of lead, entails the development of new solders and solderability measurement systems to ensure obtaining quantitative results.

14

Lutowia bezołowiowe nowej generacji - wytrzymałość na ścinanie wybranych połączeń metal/metal

Pietrzak K., Klasik A., Sobczak N., Kowalewski Z., Wojciechowski A., Rudnik D., Sienicki E., Kudyba A.

Transport Samochodowy

|

2007

|

z. 3

77--88

PL

W artykule przedstawiono zarówno wyniki badań wytrzymałości na ścinanie jak i badań mikrostruktury wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu. Badania wytrzymałości na ścinanie przeprowadzano na próbkach uzyskanych podczas badania zwilżalności. Do oceny wytrzymałości na ścinanie wykorzystano oryginalne oprzyrządowanie, opracowane w ITS przeznaczone do bezpośredniego zastosowania na maszynie wytrzymałościowej INSTRON 8874. Mikrostrukturę wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu oceniano metodami mikroskopii świetlnej i SEM w celu określenia składu fazowego. Uzyskane wyniki przeprowadzonych testów ścinania wskazują między innymi na wyższą wytrzymałość połączeń SnBi/Cu.

EN

In the paper the results of shear test as well as microstructure of selected couples of lead free solders/Cu substrate are presented. The shear tests were carried out using samples obtained during wetting investigations. Original instrumentation, elaborated in MTI and oriented to direct application on INSTRON 8874 testing machine for shear strength assessment was used. The microstructure of selected lead free solder/Cu substrate couples was assessed by means of light microscopy methods and SEM methods for phase identifications. The shear test results show, between others, the higher shear strength of couples SnBi/Cu.

15

Lutowia bezołowiowe nowej generacji - mikrostruktura i parametry elektrochemiczne wybranych lutowi bezołowiowych i ich połączeń

Sienicki E., Rudnik D., Pietrzak K., Sobczak N.

Transport Samochodowy

|

2007

|

z. 2

113--126

PL

W artykule przedstawiono zarówno wyniki badań strukturalnych, jak i badań elektrochemicznych. Przeprowadzono analizę porównawczą między wcześniej uzyskanymi wynikami dla stopów bezołowiowych z wynikami uzyskanymi w pracy zrealizowanej w ITS dotyczącej wybranych połączeń lutowie bezołowiowe/podłoże Cu. Mikrostrukturę wybranych połączeń, ze szczególnym uwzględnieniem zmian strukturalnych na granicy rozdziału lutowie/podłoże, określano drogą obserwacji w zakresie mikroskopii optycznej. Identyfikacja mikrostrukturalna z punktu widzenia składu stechiometrycznego występujących faz i związków międzymetalicznych została przeprowadzona metodami mikroskopii skaningowej techniką EDS. Przedstawiono wpływ zawartości cynku w stopach podwójnych SnZn na zachowanie korozyjne tych stopów a także znaczenie zawartości Zn w połączeniach lutowie/Cu. Wyjaśniono różnorodną rolę Ag w stopach potrójnych SnZnAg przy dwóch stałych (4,5% oraz 13,5%) zawartościach Zn. Przedstawiono znaczenie zawartości Ag w połączeniach SnAgLi/Cu. Określono wpływ In na odporność korozyjną pary SnIn/Cu.

EN

The results of structural investigations as well as electrochemical tests results are presented. The comparative analysis between earlier obtained results concerning the microstructure of selected lead free solders and results obtained in this research concerning the selected lead free solder/Cu substrate couple was shown. Microstructure of selected couples, focusing on interphase microstructure variations, was determined by metallographic observations in the optical microscopy rangę. Microstructure identifications based on stoichiometric composition of existing phases and intermetallic compounds were carried out by means of SEM using EDS. An influence of zinc content on corrosion behavior of binary SnZn alloys has been shown. The different role of silver in ternary alloys SnZnAg of two constant (4,5% and 13,5%) zinc contents has been explained. The meaning of Ag content in SnAgLi/Cu couples has been presented. The influence of In on corrosion resistance in SnIn/Cu couples has been determined.

16

lead-free solder joints in microelectronic thick film technology

Jakubowska M., Kalenik J., Kiełbasiński K., Kisiel R., Szmidt J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

407-412

EN

The results of resistance and shear force measurements of several lead-free solder joints in thick film hybrid circuits are presented. The joints between lead-free thick film conductive layers and lead-free 1206 SMD components were prepared using Sn10In3.1Ag, Sn3.8Ag0.7Cu, Sn3.5Ag, Sn5Ag lead-free solders. The joints were prepared on Ag, PdAg, PtAg thick film solder pads. The solder joints were aged at 125C for 1000 hours in order to estimate the solder joint properties in conditions corresponding to hybrid circuits exploitation in the engine compartment of an automobile. The electrical resistance was measured using the 4-wire method and the mechanical strength using a shear test. The microstructure of interfacial regions of the joints was tested with a scanning electron microscope. This research has shown that solder joints on Ag and AgPt layers exhibited the most stable properties, while joints on PdAg degraded in about 48 hours under test conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań hybrydowych bezołowiowych połaczeń lutowanych w grubowarstwowych układach scalonych. Połączenia lutowane wykonano pomiędzy bezołowiowymi elementami 1206 przeznaczonymi do montażu powierzchniowego, a bezołowiowymi polami lutowniczymi w układzie grubowarstwowym wykonano stosując najbardziej popularne luty bezołowiowe. Badano rezystancje połączeń oraz siłę ścinająca połączenia. Pomiarów dokonano bezpośrednio po lutowaniu i po starzeniu połączeń w temperaturze 125C. Połączenia lutowane wykonane lutami bezołowiowymi na srebrowych polach lutowniczych wykazują największa stabilność parametrów. Wytrzymałość mechaniczną połączeń lutowanych wykonanych na palladowo-srebrowych polach lutowniczych jest znacząco mniejsza, niż dla pozostałych połączeń.

17

Electrical and mechanical studies of the Sn-Ag-Cu-Bi and Sn-Ag-Cu-Bi-Sb lead free soldering materials

Kisiel R., Gąsior W., Moser Z., Pstruś J., Bukat K., Sitek J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 4

1065-1071

EN

The electrical resistivity and the tensile strength of two near ternary eutectic Sn-Ag-Cu and four solder alloys close to ternary eutectic Sn-Ag-Cu with different Bi content as well as eight Sn- Ag-Cu-Bi with different Sb content in the form of wires were investigated. The four-probe technique was used for electrical parameters measurements. Equipment of the author’s own construction for the tensile strength measurement was applied. It was found that the additions of Bi and Sb to Sn-Ag-Cu near eutectic alloys increase the resistivity and the tensile strength and that the reistivity of the Sn-Ag-Cu-Bi and Sn-Ag-Cu-Bi-Sb alloys is comparable with those of Pb-Sn solders for the bismuth and antimony content of about 3 atomic percent.