Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2477207

(19)

RU

(11)

2477207

(13)

C1

(51) МПК B23K35/26 (2006.01)

C22C12/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 06.03.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011133402/02, 09.08.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.08.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 09.08.2011

(45) Опубликовано: 10.03.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: EP 1930117 A1, 11.06.2008. JP 2004363344 A, 24.12.2004. SU 123030, 1966. SU 1261789 A1, 07.10.1986. ЛАШКО С.В. и др. Пайка металлов. - М.: Машиностроение, 1988, с.81-83.

Адрес для переписки:

140180, Московская обл., г. Жуковский, Гагарина, 3, Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова"

(72) Автор(ы):

Трегубов Владислав Алексеевич (RU),

Лопатина Елена Степановна (RU),

Баталова Елена Ивановна (RU),

Новикова Людмила Григорьевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)

(54) БЕССВИНЦОВЫЙ ПРИПОЙ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано в микроэлектронике, в частности, для пайки и лужения деталей в блоках радиоэлектронной аппаратуры. Бессвинцовый припой содержит висмут и индий в следующем соотношении, вес.%: висмут 69-72, индий 29-32. Указанное соотношение компонентов припоя обеспечивает улучшение его технологических свойств, а именно повышение жидкотекучести, улучшение сцепляемости с паяемым материалом. 2 табл.

Изобретение относится к области пайки с использованием бессвинцовых припоев и может быть использовано в микроэлектронике, в частности, для пайки и лужения деталей в блоках радиоэлектронной аппаратуры.

Известен бессвинцовый припой (RU 2254971, опубл. 27.06.2005 г.). Он содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%: Sn 76-96, Cu 0,2-0,5, Ag 2,5-4,5, In 0-12, Bi 0,5-5,0, Sb 0,01-2. Недостатком этого припоя является большое количество пустот в паяных соединениях и, соответственно, повышение их хрупкости.

Известен бессвинцовый припой EP 1930117 A1, 11.06.2008, включающий в себя, мас.%: индий 48-52,5 и в балансе висмут. Недостатками этого припоя являются невозможность образования эластичного химического соединения в шве, низкая жидкотекучесть припоев, недостаточная сцепляемость с паяемым материалом. Для улучшения технологических характеристик этого припоя в него необходимо вводить свинец и цинк, что повышает температуру его пайки и делает этот припой токсичным.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Бессвинцовый припой» (RU 2367551 C2, опубл. 10.05.2009 г.). Он содержит олово и висмут и отличается тем, что в его состав введена сурьма, при следующем соотношении компонентов припоя, вес.%:

Олово

87,0-89,0

Висмут

9,0-11,0

Сурьма

0,8-1,2

Недостатком этого припоя является то, что припои, содержащие сурьму, образуют хрупкое химическое соединение в шве, ухудшают жидкотекучесть припоев, снижают их коррозионную стойкость, ухудшают сцепляемость с паяемым материалом.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении технологических свойств припоя, в частности, образуется эластичное химическое соединение в шве, повышается жидкотекучесть припоев, улучшается сцепляемость с паяемым материалом.

Заявляемый припой хорошо смачивает медь и ее сплавы, обеспечивает ее сверхпроводимость, слабо растворяет золото, не делает его хрупким, что важно при поверхностном монтаже радиоэлементов.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что бессвинцовый припой содержит висмут.

Новым в предлагаемом припое является введение в его состав индия при следующем соотношении компонентов припоя, вес.%:

Висмут

69-72

Индий

29-32

Предлагаемый припой не содержит олова, следовательно, решена проблема «оловянной чумы», и это в значительной мере имеет преимущество перед припоем по патенту 2367551.

В таблице 1 приведены составы предлагаемого бессвинцового припоя:

пп

Компоненты

Процентное содержание

1

Висмут

69

70

72

2

Индий

32

30

29

Указанный состав компонентов выбран вследствие того, что при увеличении количества индия невозможно достичь требуемой температуры пайки для изделий, работающих в интервале температур 60-80°С. При увеличении количества висмута невозможно использовать предлагаемый состав припоя из-за увеличения его хрупкости и неоднородности.

Бессвинцовый припой является особо легким припоем и применим, когда опасен перегрев паяемого материала или изделия.

Проведены исследования на смачивание и растекание припоя по паяемым поверхностям образцов изготовленных из Д16 по покрытию. Паяемость анализировали по растеканию припоя согласно методу, изложенному в ГОСТ 9.302-79. По данному ГОСТу навеска припоя имеет следующие размеры: диаметр 8 мм и толщину 0.3 мм. Коэффициент растекания припоя определяли по формуле Кр=Sp/So, где Sp - площадь, занятая припоем после расплавления и растекания, мм, So - площадь, занятая дозой припоя в исходном состоянии, мм.

В таблице 2 приведены коэффициенты растекаемости припоя по паяемым поверхностям (К при пайке должен быть не менее 1).

пп

Компоненты

%

К

%

К

%

К

1

Висмут

69

2,6

70

2,5

72

2,4

2

Индий

32

30

29

Это свидетельствует о высоких технологических свойствах. Полученные результаты значительно выше показателей по растекаемости и смачиванию припоя по патенту 2367551 более чем в 2 раза.

Бессвинцовый припой имеет следующие преимущества в сравнении с припоем по патенту 2367551:

1. Улучшены технологические свойства припоя.

2. Предлагаемый припой имеет эластичное химическое соединение в шве, обладает повышенной жидкотекучестью и улучшенной сцепляемостью с паяемым материалом.

3. Является заменителем токсичных припоев (Zn-Cd).

Формула изобретения

Бессвинцовый припой, содержащий висмут, отличающийся тем, что в его состав введен индий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Висмут

69-72

Индий

29-32