Экспериментальное исследование влияния добавки Ag в тройной бессвинцовый сплав для пайки Sn-1Cu-1Ni

Получена: 07 апреля 2019; Исправлена: 26 апреля 2019; Принята: 29 апреля 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Д. С, Дж. Элиас. Экспериментальное исследование влияния добавки Ag в тройной бессвинцовый сплав для пайки Sn-1Cu-1Ni. Письма о материалах. 2019. Т.9. №2. С.239-242
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-2-239-242

Аннотация

Effect of addition of Ag(0.25, 0.5, 0.75, 1% by wt.) on the melting temperature, wetting characteristics, hardness and the microstructure of Sn-1Cu-1Ni is experimentally analyzed. The properties were improved on the addition of Ag and the recommended addition percentage is 1% by wt. AgСвинец не может быть использован в сплавах для пайки из‑за сильной токсичности. Ввиду этого, было принято много законодательных актов о запрете использования свинца в припоях. Взамен обычного сплава для пайки Sn-Pb было предложено множество бессвинцовых припоев. В данной работе исследуется влияние добавки Ag (в количестве 0.25, 0.5, 0.75, 1 вес.% ) на температуру плавления, характеристики смачиваемости, твердость и микроструктурные свойства тройного бессвинцового сплава для пайки Sn-1Cu-1Ni. Обнаружено некоторое снижение температуры плавления от 232.2°C до 228.7°C. Температура плавления определяется расстоянием между соседними атомами и среднеквадратичным отклонением амплитуд их колебаний. Соединение Ag3Sn, образующееся в матрице, изменяет поведение вблизи точки плавления, что приводят к снижению температуры плавления. Контактный угол уменьшается с 36.75° до 22.87°. Твердость повышается с 16.1 до 19.2. Микроструктурный анализ показывает, что серебро распределено в материале однородно. Как показывают имеющиеся данные, микроструктура этого бессвинцового сплава состоит из крупных зерен β-Sn. В эвтектической области сплавов обнаруживаются Ag3Sn, Cu6Sn5 и олово. Благодаря добавке Ag происходит измельчение зерен β-Sn. Рекомендуемое количество добавок Ag в сплав Sn-1Cu-1Ni составляет 1 вес.%. Этот бессвинцовый сплав для пайки может быть использован в электронных блоках, эксплуатируемых при достаточно высоких температурах.

Ссылки (21)

1. J. Koo, J. Chang, Y. W. Lee, S. J. Hong, H. M. Lee. J. Alloys Compd. 608, 126 (2014). Crossref
2. M. M. Salleh, A. M. Bakri, M. Zan, F. Somidin, N. F. M. Alui, Z. A. Ahmad. Mater. Sci. Eng. A. 556, 633 (2012). Crossref
3. A. K. Gain, L. Zhang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27 (1), 781 (2016). Crossref
4. H. Wang, S.-B. Xue. Sci. Mater. Electron. 27 (1), 1 (2016). Crossref
5. F. Gnecco, E. Ricci, S. Amore, D. Giuranno, G. Borzone, G. Zanicchi, R. Novakovic. Int. J. Adhes. Adhes. 27 (5), 409 (2007). Crossref
6. A. K. Gain, Y. C. Chan, W. K. C. Yung. Mater. Sci. Eng. B. 162 (2), 92 (2009). Crossref
7. S. Y. Chang, C. C. Jain, T. H. Chuang, L. P. Feng, L. C. Tsao. Mater. Des. 32 (10), 4720 (2011). Crossref
8. J. C. Leong, L. C. Tsao, C. J. Fang, C. P. Chu. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 22 (9), 1443 (2011). Crossref
9. W. M. Chen, S. K. Kang, C. R. Kao. J. Alloys Compd. 520, 244 (2012). Crossref
10. T. H. Chuang, Y. T. Huang, L. C. Tsao, J. Electron. Mater. 30 (8), 945 (2001).
11. S. Cheng, C.-M. Huang, M. Pecht. Microelectronics Reliability. 75, 77 (2017). A. Sharif, L. Ali. Crossref
12. K. Tu, H. Hsiao, C. Chen. Microelectronics Reliability. 53 (1), 2 (2013). Crossref
13. M. Schwartz. Soldering: Understanding the basics. First edition. USA, ASM International (2014) 184 p.
14. C. Handwerker, U. Kattner, K.W. Moon. Fundamental Properties of Pb-Free Solder Alloys. In: Lead-Free Soldering (Ed by J.Bath). Boston, MA, Springer (2007) pp. 21-74. Crossref
15. C. M. L. Wu, C. Q. Yu, C. M. T. Law, L. Wang. J. Mater. Res. 17 (12), 3146 (2002). Crossref
16. X. Xu, A. S. Gurav, P. M. Lessner, C. A. Randall. IEEE Trans. Ind. Electron. 58 (7), 2636 (2011). Crossref
17. X. L. Zhong, M. Gupta. J. Phys. D. Appl. Phys. 41 (9), 095403 (2008). Crossref
18. A. K. Gain, L. Zhang, Y. C. Chan, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26 (9), 7039 (2015). Crossref
19. L. C. Tsao, C. H. Huang, C. H. Chung, R. S. Chen. Mater. Sci. Eng. A. 545, 194 (2012). Crossref
20. L. Zhang, K. N. Tu. Mater. Sci. Eng. R. 82, 1 (2014). Crossref
21. A. K. Gain, Y. C. Chan, W. K. C. Yung. Microelectron. Reliab. 51 (5), 975 (2011). Crossref

Другие статьи на эту тему

Распределение разориентировок на большеугловых границах деформационного происхождения: определение и анализ на базе данных по дифракции обратно рассеянных электронов на примере железа, подвергнутого большим деформациям
Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин, А.Н. Матвиенко, Э.А. Ушанова, С.Н. Сергеев