Brevet FR3087368A1 — publié le 20200424

ALLIAGE DE BRASURE SANS PLOMB ET UTILISATION D'UN TEL ALLIAGE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne une composition d'alliage de brasure qui soit dépourvu de plomb. De manière connue, pour fabriquer ou connecter des composants électroniques entre eux ou à une carte électronique, il est connu d'utiliser un alliage de brasure comportant du plomb qui a un haut point de fusion d'environ 300°C. Du fait de contraintes réglementaires, de tels alliages à base de plomb ne peuvent plus être utilisés. Afin de remplacer ces alliages, on connaît un alliage Etain-Argent-Cuivre plus connu sous son abréviation anglaise « alliage SAC ». On connaît en particulier un alliage SAC305, comprenant environ 3% en masse d'argent et environ 0,5% en masse de Cuivre, dont la température de fusion est comprise entre 217°C et 220°C. Un tel alliage SAC305 possède des performances inférieures à un alliage plombé pour des températures d'utilisation supérieures à 150°C. Or, de telles températures d'utilisation sont atteintes de manière fréquente dans le domaine pétrolier, aéronautique, automobile ou autre. De plus, un tel alliage SAC305 est peu robuste aux chocs thermiques entre -40°C et +150°C. On recherche donc un alliage ne refondant pas en-dessous de 200°C ou idéalement de 230°C et aussi fiable en termes de cyclages thermiques, de conductivité électrique et thermique et de résistance mécanique que l'alliage plombé. Un but de l'invention est donc de fournir un alliage de brasure avec une bonne fiabilité pour une utilisation dans une variété de procédés de soudage, tels que brasage à la vague, brasage par refusion, brasage au trempé, brasage de fil et brasage sélectif. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION A cet effet, l'invention concerne un alliage de brasure sans plomb ayant une composition comprenant : 88%-94% en poids d'étain (Sn), 6%-9% en poids d'antimoine (Sb) et 0,5%-2,5% en poids de cuivre (Cu). De manière avantageuse, un tel alliage de brasure possède des températures de fusion et des diagrammes de phase qui sont optimaux pour mettre en oeuvre un procédé de refusion. Par 2 comparaison à un alliage SAC classique, c'est-à-dire un alliage Etain-Argent-Cuivre, la résistance mécanique est augmentée de plus de 50%, les performances de mouillage sont augmentées et la conductivité thermique est augmentée. De manière avantageuse, le coût d'un alliage selon l'invention est réduit de manière importante, de préférence, de l'ordre de 50%. De manière 5 préférée, la conductivité thermique supérieure à 60VV.m-1.K-1, de préférence, comprise entre 60VV.m-LK-1 et 65VV.m-1.1 REVENDICATIONS1. Alliage de brasure sans plomb ayant une composition comprenant : - 88%-94% en poids d'étain (Sn), e 6%-9% en poids d'antimoine (Sb) et - 0,5%-2,5% en poids de cuivre (Cu). 2. Alliage selon la revendication 1 comprenant uniquement de l'étain (Sn), de l'antimoine (Sb) et du cuivre (Cu). 3. Alliage selon l'une des revendications 1 à 2 comprenant 90%-92% en poids d'étain (Sn). 4. Alliage selon l'une des revendications 1 à 3 comprenant 7%-8% en poids d'antimoine (Sb). 5. Alliage selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant 1%-2% en poids de cuivre (Cu). 6. Alliage selon l'une des revendications 1 à 5 comprenant : - 9034-92% en poids d'étain (Sn), 20 - 7%-8% en poids d'antimoine (Sb) et - 1%-2% en poids de cuivre (Cu). 7. Alliage selon l'une des revendications 1 à 6 comprenant : - 90,5%-915% en poids d'étain (Sn), 25 - 7,3%-7,7% en poids d'antimoine (Sb) et - 1,3%-1,7% en poids de cuivre (Cu). 8. Alliage composite pour brasure comprenant : - un alliage de brasure selon l'une des revendications 1 à 7 et 30 - 5%-25% en poids de particules d'argent ou de cuivre. 9. Alliage composite pour brasure selon la revendication 8 dans lequel les particules d'argent ou de cuivre possèdent des dimensions comprises entre 1 et 30 micromètres. 15 35 10. Utilisation d'un alliage selon l'une des revendications 1 à 7 pour un procédé de refusion de composants électroniques. 8 11_ Utilisation d'un alliage selon l'une des revendications 1 à 7 pour souder un boîtier de composants électroniques et / ou un dispositif de montage en surface (SMD) à un substrat, l'alliage étant appliqué sous forme de pâte.