The Influence of Soldering Conditions on Conductivity, Structure and Strength of Cu/Sn96Ag4 Solders

Abstract

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 R m have samples soldered at times 3 and 30 s, while the highest specific resistance together with the lowest R m 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.Keywords: lead-free solders, electrical properties, intermetallic phases 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 R m wykazują próbki lutowane przy czasach 3 i 30 s, natomiast najwyższy opór właściwy połączony z najniższą wartością R m zaobserwowano dla próbek lutowanych w czasie 10s. Temperatura lutowania ma niewielki wpływ na wytrzymałość połączenia natomiast w istotny sposób wpływa na własności elektryczne.

STRUCTURE AND ELECTRICAL PROPERTIES OF Sn8Zn SOLDER ALLOY WITH Ag AND Ga ADDITIONS

“…The intermetallic compounds, which form between the SAC and copper base are similar to those found in the Sn-Pb/Cu connections. Also some studies are reported on intermetallic phases found in the Sn-Cu solder joints [3] and Sn-Ag [1,4,5]. Besides, various additions to the Sn-Ag alloy such as Ni, Cu, Al, Zn, Co, Sb, P and Au were studied in [6] and the interface layer is similar to that found in SnZn with additions.…”

Tribological Wear Behaviour of Electrical Contacts Made from AgNi10 Composite

“…They are expected to offer a high resistance to wear caused by [10]. Silver-nickel electrical contacts are also resistant to oxidation and corrosion, and behave well at elevated temperatures [11,12]. Due to high oxidation resistance, they are used in the overhead circuit breakers, in industrial power relays, and in various switches, stress controls, cameras and instruments, which should have high resistance to wear.…”