Brevet FR2228848A1 — publié le 19741206

L"invention concerne un procédé pour obtenir une purification très complète des alliages eutectiques étain/plomb destinés à alimenter les machines a souder les circuits imprimés ou à réaliser d'autres soudures délicates Les alliages de soudure actuellement utilisés dans l'industrie électronique pour des soudures de haute qualité doivent assurer une haute fiabilité. On les élabore a cet effet à partir de me taux de toute première qualité. Cependant, il se produit frequemment que l'alliage obtenu contienne encore certaines impuretés (sulfures, oxydes, phosphures.# presentes a l'état de traces souvent indosables, provenant des métaux euxmêmes ou des opérations d'ôlabora- tion. Ces impuretés sont la cause dwun ralentissement des travaux de soudure et souvent dun manque de fiabilité de ces soudures. On a déjà proposé, pour éliminer ces impuretés non métalliques, de faire subir à l'alliage etain/plomb un traitement sous vide à une température relativement élevée, capable de dissocier les combinaisons constituant les impuretés. Ce traitement provoque toutefois l'apparition d'un autre défaut. En effet, l'évaporation du plomb est déjà importante, sous un vide de 10 mm de Hg, a 5000C ; en raison de la tension de vapeur élevée du plomb dans ces conditions de traitement1 il peut apparattre, dans le métal de soudure, une porosité submicroscopique qui résiste à des refusions successives. LT invention a pour objet de remédier aux inconvénients connus et de réaliser un procédé qui permette d'obtenir un alliage de très grande pureté, et exempt de porosité submicroscopique, permettant ainsi d'obtenir des soudures sans défauts, exécutables rapidement et fiables. A cet effet5 on propose suivant l'invention un procédé pour l'élaboration d'un alliage eutectique étain/ plomb pour soudure caractérisé en ce qu'on'effectue d'abord la fusion des métaux purs sous atmosphère protectrice constituée par un gaz neutre, puis on fait suivre cette fusion d'un traitement sous vide à une température susceptible d'assurer la dissociation des combinaisons constituant les impuretés, sous un vide partiel ne dépassant pas un millimètre de Hg dans un récipient clos où lton a remplacé le gaz neutre résiduel par un gaz rare non réactif. Suivant une autre caracteristique de l'inventions le gaz rare utilisé comme atmosphere protectrice pour le traitement sous vide est l'argon ou mieux le krypton et non pour un gaz neutre courant tel que l'azote ou lthydrogène; susceptibles de réagir sur les impuretés non métalliques en donnant d'autres types d'inclusions. En effet, sans que liron puisse fournir de ce fait une explication théorique satisfaisante. l'expérience a montré que l'utilisation du krypton permet d'obtenir les meilleurs résultats en favorisant la dissociation des combinaisons formant les impuretés. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après d'un exemple de réalisation. Dans un dispositif classique, comportant une cuve de fusion, munie d'une cloche permettant de faire le vide au-dessus du bain, on fond à basse température (240îC) l'étain de haute pureté, puis ajoute le plomb en laissant descendre la température jusqu'a 1900C environ. On ajuste le niveau du bain de façon à restreindre le volume libre entre la surface du bain et la cloche, afin de réduire au minimum la consommation de krypton ou d'un autre gaz rare choisi. La cloche étant mise en place, on fait le vide pour éliminer l'air, puis on procède à un lavage à l'azote, le métal étant toujours maintenu à basse température (1900C), et on fait à nouveau le vide en renouvelant au besoin le lavage et le vide On introduit alors le krypton et on ramène la pression à 1 mm de Hg. Sous ce vide partiel, on élève alors la température à 5000 C. Dans ces conditions, il ne se produit pas d'éva- poration du plomb ; en revanche, 5 les impuretés sont dissocies. Pour accélérer leur diffusion au sein de la masse liquide et leur remontée à la surface où se produit leur dissociation, on peut prévoir un dispositif de brassage quelconque, par induction, par agitation mécanique ou autre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres for mes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS lCi Procédé pour obtenir une purification très complète des alliages eutectiques étain/plomb destinés à des travaux de soudure délicats 5 caractérisé en ce qu'on effectue d'abord la fusion des métaux purs sous atmosphère protectrice constituée par un gaz neutre puis on fait suivre cette fusion d'un traitement sous vide a une température susceptible d'assurer la dissociation des combinaisons constituant les impuretés sous un vide partiel ne dépassant pas un millimètre de Hg dans un récipient clos ou l on a remplacé le gaz neutre résiduel par un gaz rare non réactif. 2-j Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz rare sous lequel s'effectue le traitement sous vide est le krypton. 3ce Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz rare sous lequel s'effectue le traitement sous vide est l'argon.