Припой для пайки изделий электронной техники

 

Использование: пайка изделий электронной техники. Сущность изобретения: припой содержит следующие компоненты, мас.%: олово 18 - 21; никель 4 - 6; бор 0,1 - 0,3; марганец 0,6 - 0,8; молибден 2,0 - 2,2; медь - остальное. Соотношение марганца и молибдена должно составлять 1 : 3. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя для пайки изделий электронной техники.

Известно использование припоя, содержащего в качестве основы медь и олово, а также никель [1] Известный припой по составу ингредиентов наиболее близок к заявляемому составу и содержит, мас.

Олово 2,5-11 Никель 0-12 Бор 11-15 Медь Остальное [2] Припой имеет кристаллическую структуру, температуру плавления 850^оС. Однако при пайке тонких металлических изделий (толщина ≅0,2 мм), например выводов рамок интегральных схем, последние охрупчиваются за счет диффузии элементов припоя меди и олова в выводах, что снижает прочность соединения.

Задачей изобретения является создание припоя, позволяющего увеличить в 4-5 раз прочность паяного соединения.

Для этого в припой на основе меди и олова, содержащий никель и бор, вводят марганец и молибден при следующем содержании компонентов, мас.

Олово 18-21 Никель 4-6 Бор 0,1-0,3 Марганец 0,6-0,8 Молибден 2,0-2,2
Медь Остальное при соотношении марганца и молибдена 1:3.

Введение марганца и молибдена в соотношении 1:3 снижает диффузию олова и меди из припоя и тем самым повышает прочность паяного соединения.

Увеличение содержания марганца более 0,8, а молибдена более 2,2% приводит к ухудшению смачиваемости припоя, а уменьшение содержания марганца менее 0,6 и молибдена менее 2,0% не обеспечивает эффекта снижения диффузии олова и меди. Увеличение содержания олова более 21% приводит к снижению пластичности припоя, уменьшение содержания олова менее 18% приводит к увеличению температуры плавления припоя.

Увеличение содержания никеля более 6% повышают температуру расплавления припоя, уменьшение содержания никеля менее 4% приводит к ухудшению пластических свойств припоя.

Увеличение содержания бора более 0,3% приводит к снижению пластических свойств припойного материала, при уменьшении содержания бора менее 0,1% не оказывается флюсующего воздействия на паяемые поверхности.

Из заявляемого сплава методом порошковой металлургии изготавливали полосы припойного материала для пайки выводов интегральных схем в металлокерамических корпусах. Было изготовлено пять смесей порошков с содержанием, мас. олово 17, 18, 19, 5, 21, 22, никель 3, 4, 5, 6, 7, 8; бор 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; марганец 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; молибден 1,9; 2,0; 2,1; 2,2; 2,3 медь остальное до 100%
Кроме того, была изготовлена смесь припоя-прототипа с содержанием, мас. олово 24,5, никель 4, кобальт 0,8; бор 0,6; медь остальное до 100%
Смеси порошков прокатывали в полосы сечением 0,4х80 мм на двухвалковом прокатном стане диаметром валков 70 мм.

Прокатанные полосы спекали в среде водорода в печи типа ЦЭП-272 по режиму: 550^оС, выдержка 30 мин. Спеченные полосы прокатывали на толщину 0,2_-0,02 мм и термообрабатывали в среде водорода по режиму: температура 500^оС, время выдержки 30 мин.

Полученные образцы припоев использовали для пайки выводов интегральных схем в металлокерамических корпусах типа "Таран 4-42" Вывода из сплава Н42 сечением 1,0х0,15 мм паяли к металлизированной керамике. Полученные соединения испытывали на отрыв. Результаты опробования представлены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый припой образует в 4-5 раз более прочное паяное соединение выводов из сплава Н42 с металлизированной керамикой ВК 9-1, чем припой-прототип.

Формула изобретения

1. ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ, содержащий медь, олово, никель, бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит марганец и молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Олово - 18 - 21
Никель - 4 - 6
Бор - 0,1 - 0,3
Марганец - 0,6 - 0,8
Молибден - 2,0 - 2,2
Медь - Остальное
2. Припой по п.1, отличающийся тем, что соотношение марганца и молибдена составляет 1 : 3.

РИСУНКИ

Рисунок 1