Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Procesy korozyjne bezołowiowych stopów lutowniczych typu SnZn

100%

Grobelny M. , Sobczak N.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

tom nr 11

488-490

PL

Ze względu na właściwości ołowiu i jego związków, które stanowią zagrożenie dla życia ludzkiego i środowiska naturalnego niezbędne jest wytwarzanie i poznanie właściwości nowych stopów lutowniczych nie zawierających w swoim składzie dodatków Pb. W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych bezołowiowych stopów lutowniczych typu Sn-Zn oraz komercyjnego stopu Sn-Ag-Cu. Właściwości korozyjne określono na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych (krzywe polaryzacji) oraz widm impedancyjnych zarejestrowanych w roztworze Na2SO4 o stężeniu 0,5 M i o pH = 2.

EN

The development of lead-free solders has become an important task for material scientists, mainly due to health and environmental concerns induced by the lead content of conventional solders. The corrosion resistance of the next generation solders is one of the key factors responsible for reliability of solder joints. The paper focuses on the comparative studies of corrosion behaviour of Pb-free solder candidates of binary Sn-Zn systems and commercial alloy Sn-Ag-Cu (SAC305). The tests were done by means of voltametric and electrochemical impedance spectroscopy measurements carried out in the sulfate solution (pH = 2).

2

The development of stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu lead free solder alloys

100%

Słupska M. , Ozga P. , Świątek Z. , Kazimierczak H.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

tom Vol. 34, nr 3

196--200

EN

Sn-Zn-Cu alloy can be attractive as a lead-free solder for electric and electronic assembly. The main purpose of this work was a development of the stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu on the basis of the analyses of thermodynamic models of citrate baths and experimental investigations of baths stability. Baths were prepared with varying concentrations of copper(II) sulfate(Vl), and tin(II) sulfate(VI) at a ﬁxed concentration of zinc(II) sulphate(VI) based on predominance area diagrams for Sn(II), Zn(II), Cu(II) species. The effect of concentration of sodium citrate (complex agent) and pH on the stability of the bath were examined during experiments. The stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu alloys were made on the basis of the results. Alloys were electrodeposited at room temperature from citrate electrolyte at pH 5.5 on steel discs. The effect of potential and rotating disc electrode speed on the composition of the obtained coatings was examined. The received deposits were analyzed by chemical analysis (uXRF), which conﬁrmed the presence of Sn, Zn and Cu. The content of tin in the coatings varied from 47 to 81 wt %, the zinc content varied from 1 to 40 wt %, and the copper content varied between 4 and 20 wt %. The received results ofphase analysis (XRD) of the electrolytic Sn-Zn-Cu layers are in a good agreement with thermodynamic data for Sn-Zn-Cu system except presence of hexagonal ŋ-Cu6(Sn, Zn)5 phase instead monoclinic ŋ'-Cu6Sn5 phase.

PL

Stopy Sn-Zn-Cu mogą być stosowane jako lutowia bezołowiowe w montażu urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Głównym celem pracy było opracowanie stabilnych kąpieli do elektroosadzania stopów Sn-Cu-Zn na podstawie analizy modeli termodynamicznych kąpieli cytrynianowych oraz doświadczalne zbadanie stabilności wybranych kąpieli. Korzystając z diagramów form dominujących Sn(II), Zn(II), Cu(II) w roztworach cytrynianowych, sporządzono kąpiele o zmiennym stężeniu siarczanu(VI) miedzi(II) oraz cyny(II) przy stałym stężeniu siarczanu(VI) cynku(Il). Podczas doświadczeń zbadano także wpływ stężenia cytrynianu sodu (składnik kompleksujący) oraz pH na trwałość kąpieli. Na podstawie otrzymanych wyników sporządzono stabilne kąpiele do elektroosadzania stopów Sn-Zn-Cu. Stopy osadzano potencjostatycznie w temperaturze pokojowej z opracowanych elektrolitów cytrynianowych o pH równym 5.5 na stalowych dyskach. Zbadano wpływ potencjału oraz prędkości obrotowej elektrody dyskowej (RDE) na skład otrzymywanych stopów. Osady elektrolityczne poddano analizie chemicznej (uXRF), która potwierdziła obecność Sn, Zn i Cu. Zawartość Sn w powłoce wynosiła od 47 do 81% mas., zawartość Zn od 1 do 40% mas., a Cu od 4 do 20% mas. Otrzymane wyniki analizy fazowej (XRD) warstw elektrolitycznych Zn-Sn-Cu pozostają w dobrej zgodności z danymi termodynamicznego trójskładnikowego układu fazowego Zn-Sn-Cu w badanym zakresie składu chemicznego, z wyjątkiem obecności heksagonalnej fazy ŋ-Cu6(Sn, Zn)5 zamiast jednoskośnej ŋ'-Cu6Sn5.

3

Właściwości korozyjne wybranych lutowi bezołowiowych

100%

Grobelny M. , Sobczak N. , Pietrzak K. , Makowska K.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

tom nr 4-5

255-257

PL

Ołów ze względu na swoje toksyczne własności zaliczany jest do związków chemicznych, które stanowią największe zagrożenie dla życia ludzkiego i środowiska naturalnego. Negatywnie wpływa na pracę centralnego i ośrodkowego systemu nerwowego, układu krwiotwórczego oraz nerek i wątroby. Jest mutagenny i może powodować rozwój komórek rakowych. Jednakże ze względu na swoje właściwości wykorzystywany jest w wielu dziedzinach przemysłu. W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych lutowi bezołowiowych: dwuskładnikowych SnZn9, SnZn13.5 oraz trójskładnikowych SnZn9Cu1, SnZn13.5Cu1. Właściwości korozyjne określono na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych zarejestrowanych w roztworze Na2SO4 o stężeniu 0,5 M i o pH = 2.

EN

Due to health and environmental concerns induced mainly by the lead content of conventional solders. Lead (Pb) compounds have been cited by the Environmental Protection Agency (EPA) as one of the top 17 chemicals posing the greatest threat to human life and the environment [1]. When Pb accumulates in the body, it can have adverse health effects. Lead binds strongly to proteins and inhibits normal processing and functions of the human body. Nervous and reproductive system disorders, delays in neurological and physical development, cognitive and behavioral changes, reduced production of hemoglobin resulting in anemia and hypertension [2] are some of the adverse effects of lead on human health. The corrosion resistance of the next generation solders is one of the key factors responsible for reliability of solder joints. The paper focuses on the comparative studies of corrosion behaviour of Pb-free solder candidates of binary Sn-Zn and ternary Sn-Zn-Cu systems. The tests were done by means of voltametric measurements carried out in the sulfate solution (pH=2).

4

ELFNET nowy rozdział w integracji badań lutów bezołowiowych w Europie

84%

Moser Z. , Zakulski W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

tom R. 50, nr 1

21-23

PL

Omówiono możliwości i korzyści udziału polskich ośrodków naukowych i instytutów resortowych oraz przemysłu w międzynarodowej sieci ELFNET działającej w ramach 6-PR w wyniku Memorandum KE o zakazie od roku 2006 stosowania ołowiu we wszystkich produktach. Akcją tą kieruje Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polskiej Akademii Nauk w Krakowie (IMIM, PAN), w którym badania podjęto w roku 1998 w obszarze lutowi miękkich na osnowie cyny, a w ostatnich latach dla lutowi dyfuzyjnych i twardych lutowi na osnowie miedzi. Prace te realizuje się także w programie COST 531, przy współpracy z placówkami zagranicznymi. Utworzona została baza danych SURDAT obejmująca dane napięcia powierzchniowego i gęstości pochodzące z eksperymentów i obliczeń modelowych metodą Butlera.

EN

ELFNET European Lead Free soldering NETwork is a European network of national research organizations, technical experts and industry bodies enabling lead-free solutions in micro-electronics. It provides a platform to coordinate, integrate and optimize research to enable electronic producers in the EU to optimize solutions and meet the EU deadline to introduce lead-free soldering in consumer products by July 2006. ELFNET operates in 19 European countries. By facilitating "best practice", ELFNET will continue to contribute to Europe's competitiveness in electronics manufacturing beyond 2006. Details of ELFNETproject can be found on internet pages: http://www.elfnet.pl, where more up-todate information will be available. The paper shows and discusses the possibilities and profits of participation in ELFNET project. The action in Poland is managed by Institute of Metallurgy and Materials of the Polish Academy of Sciences in Kraków (IMIM, PAS), where since 1998 the systematic measurements of physical properties like surface tension and density of Pb-free solders based on the binary Sn-Ag and ternary eutectic Sn-Ag-Cu were undertaken, accepted as the substitute for the traditional Pb-Sn soldering materials. This article should encourage Polish scientific and industrial centres to join and contribute in ELFNET project to facilitate the transformation from traditional Pb-Sn alloys to Pb-free solders in agreement with EU deadline beyond 2006.

5

SURDAT : baza danych właściwości fizycznych lutowi bezołowiowych

84%

Moser Z. , Gąsior W. , Dębski A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

tom Vol. 46, nr 11

53-54

PL

Wyniki prowadzonych od szeregu lat badań napięcia powierzchniowego metodą pomiaru maksymalnego ciśnienia w pęcherzykach gazowych oraz gęstości metodą dylatometryczną dla czystych metali, układów dwu- trój- cztero- i pięcioskladnikowych zostały wykorzystane do stworzenia bazy danych SURDAT materiałów dla lutowi bezołowiowych. Umożliwia ona porównanie eksperymentalnych danych napięcia powierzchniowego z wartościami obliczonymi z zależności Butlera oraz istniejącymi w literaturze danymi innych autorów, co pokazano na przykładzie ciekłych stopów Sn-Ag-Cu-Sb.

EN

Experimental studies of surface tension and density by the maximum bubble pressure method and dilatometric technigue were undertaken and the accumulated data for liguid pure components, binary, ternary and multicomponent alloys were used to create the SURDAT data base for the Pb-free soldering materials. The data base enabled also to compare the experimental results with those obtained by the Butlers model and with the existing literature data. This comparison has been extended by including the experimental data of Sn-Ag-Cu-Sb alloys.

6

Perspektywy i kierunki rozwoju bezołowiowych stopów lutowniczych nowej generacji oraz możliwość ich aplikacji w technologii bezołowiowego lutowania elektroniki użytkowej

67%

Kudyba A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

tom Vol. 56, no. 3

233--260

PL

Nowe wyzwania technologiczne oraz duży potencjał ekonomiczny i komercyjny związany z opracowaniem nowej generacji stopów lutowniczych stosowanych w technologii lutowania bezołowiowego elektroniki użytkowej to temat, który zyskuje coraz szersze zainteresowanie zarówno w przemyśle elektronicznym, jak i w środowisku akademickim. Niniejsza praca stanowi przegląd oraz analizę literatury w zakresie badań nad zaawansowanymi bezołowiowymi stopami lutowniczymi nowej generacji, które potencjalnie mogłyby stanowić zamiennik dla obecnie stosowanych i drogich stopów bezołowiowych na bazie układu Sn-Ag-Cu (SAC). Na podstawie analizy literaturowej określono i scharakteryzowano główne grupy układów, które znajdują się w obszarze zainteresowania nowych materiałów – potencjalnych zamienników bezołowiowych lutowi typu SAC. Praca stanowi kompilację dotychczasowej wiedzy dotyczącej szerokiego spektrum właściwości obecnie stosowanych lutowi bezołowiowych typu SAC, jak również ich potencjalnych zamienników z układów: Sn-Zn, Bi-Sn. W pracy przedstawiono analizę porównawczą wpływu wybranych dodatków stopowych, topników i temperatury na lutowność oraz zwilżalność stopów lutowniczych w kontakcie z wybranymi typami podłoży, oraz na zmianę mikrostruktury, właściwości mechanicznych i niezawodności wytworzonych połączeń. Przegląd kończy się podsumowaniem określającym perspektywy oraz wytycza nowe kierunki rozwoju bezołowiowych stopów lutowniczych nowej generacji, które mogłyby zostać wdrożone w technologii lutowania bezołowiowego elektroniki użytkowej jako zamiennik obecnie stosowanych lutowi typu SAC.

EN

The new technological challenges and the high economical and commercial potential connected with the development of new generation soldering alloys used in the consumer electronics lead-free soldering technology is a subject which is gaining increasing interest both on the side of the electronics industry and the academic community. This study constitutes a review and analysis of the literature in the scope of investigations of new generation advanced lead-free soldering alloys which could potentially replace the currently applied, expensive, lead-free solders based on the Sn-Ag-Cu (SAC) system. On the basis of the literature analysis, the authors determined and characterized the main system groups which are within the focus of interest as new potential replacements for the SAC-type lead-free solders. The study constitutes a compilation of the current knowledge of the broad spectrum of properties of the presently applied lead-free solders of the SAC type as well as their potential replacements from the Sn-Zn and Bi-Sn systems. The work presents a comparative analysis of the effect of selected alloy additions, fluxes and temperatures on the solderability and wettability of soldering alloys in contact with selected types of substrates, as well as change in the microstructure, mechanical properties and reliability of the produced joints. The review is summed up by the description of the perspectives and new trends in the development of new generation lead-free soldering alloys which could be implemented into the consumer electronics lead-free soldering technology as replacements for the currently applied SAC-type solders.

7

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

67%

Kudyba A. , Siewiorek A. , Sobczak N.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2012

|

tom 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°).

8

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

67%

Kudyba A. , Siewiorek A. , Sobczak N.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2012

|

tom 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°).