Tin-silver-copper
ટીન-સિલ્વર-કોપર (Sn-Ag-Cu, જેને SAC તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ લીડ-ફ્રી (Pb-ફ્રી) એલોય છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોનિક સોલ્ડર માટે થાય છે. તે ઉદ્યોગમાં લીડ-ફ્રી સરફેસ-માઉન્ટ ટેકનોલોજી (એસ. એમ. ટી.) એસેમ્બલી માટે મુખ્ય પસંદગી છે, કારણ કે તે પર્યાપ્ત થર્મલ થાક ગુણધર્મો, શક્તિ અને ભીનાશ સાથે યુટેક્ટિકની નજીક છે. લીડ-ફ્રી સોલ્ડર ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કરી રહ્યું છે કારણ કે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોમાં લીડની પર્યાવરણીય અસરોને માન્યતા આપવામાં આવી છે, અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાંથી લીડ અને અન્ય જોખમી સામગ્રીને દૂર કરવા માટે યુરોપના આરઓએચએસ કાયદાના પરિણામે. જાપાની ઇલેક્ટ્રોનિક્સ કંપનીઓએ તેના ઔદ્યોગિક ફાયદાઓ માટે પીબી-ફ્રી સોલ્ડર તરફ પણ ધ્યાન આપ્યું છે. લાક્ષણિક મિશ્રધાતુઓ 3-4% ચાંદી, 0.5-0.7% તાંબુ અને બાકીનું (95% +) ટીન છે. ઉદાહરણ તરીકે, સામાન્ય "SAC305" સોલ્ડર 3 ટકા ચાંદી અને 0.5 ટકા તાંબુ છે. ઓછા ચાંદીવાળા સસ્તા વિકલ્પોનો ઉપયોગ કેટલાક ઉપયોગોમાં થાય છે, જેમ કે SAC105 અને SAC0307 (0.3 ટકા ચાંદી, 0.7 ટકા તાંબુ), કેટલાક અંશે ઊંચા ગલનબિંદુના ભોગે. ઇતિહાસ 2000 માં, જાપાન ઇલેક્ટ્રોનિક ઇન્ડસ્ટ્રીઝ ડેવલપમેન્ટ એસોસિએશન (જે. ઈ. આઈ. ડી. એ.) અને વેસ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ એન્ડ ઇલેક્ટ્રોનિક ઇક્વિપમેન્ટ ડિરેક્ટિવ (ડબલ્યુ. ઈ. ઈ. ઈ.) દ્વારા સંચાલિત અનેક લીડ-ફ્રી એસેમ્બલી અને ચિપ પ્રોડક્ટ્સ પહેલ હતી. આ પહેલોના પરિણામે ટીન-સિલ્વર-કોપર એલોયને એરે પ્રોડક્ટ એસેમ્બલી માટે લીડ-ફ્રી સોલ્ડર બોલ વિકલ્પ તરીકે ગણવામાં અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. 2003માં, ટીન-ચાંદી-તાંબાનો ઉપયોગ લીડ-ફ્રી સોલ્ડર તરીકે થતો હતો. જો કે, તેના પ્રદર્શનની ટીકા કરવામાં આવી હતી કારણ કે તેણે નીરસ, અનિયમિત પૂર્ણાહુતિ છોડી હતી અને તાંબાની સામગ્રીને નિયંત્રણમાં રાખવી મુશ્કેલ હતી. 2005માં, ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા લીડ-ફ્રી એલોયમાં ટીન-સિલ્વર-કોપર એલોયનો હિસ્સો આશરે 65 ટકા હતો અને આ ટકાવારી વધી રહી છે. સોની અને ઇન્ટેલ જેવી મોટી કંપનીઓએ લીડ ધરાવતા સોલ્ડરનો ઉપયોગ ટીન-સિલ્વર-કોપર એલોયમાં કર્યો હતો. (પી. બી.-મુક્ત) એસ. એ. સી. સોલ્ડર્સ અને એસ. એન.-પી. બી. સોલ્ડર્સ માટેની પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો ઇલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલી માટે ભૌતિક અને લોજિસ્ટિક બંને રીતે અલગ છે. વધુમાં, Sn-Pb સોલ્ડર્સની વિશ્વસનીયતા સારી રીતે સ્થાપિત છે, જ્યારે SAC સોલ્ડર્સ હજુ પણ અભ્યાસ હેઠળ છે, (જોકે SAC સોલ્ડર્સના ઉપયોગને યોગ્ય ઠેરવવા માટે ઘણું કામ કરવામાં આવ્યું છે, જેમ કે iNEMI લીડ ફ્રી સોલ્ડર પ્રોજેક્ટ). એક મહત્વપૂર્ણ તફાવત એ છે કે પી. બી. મુક્ત સોલ્ડરિંગ માટે ટીન-લીડ પદ્ધતિની જેમ જ પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે ઊંચા તાપમાન અને વધેલા પ્રક્રિયા નિયંત્રણની જરૂર પડે છે. SAC મિશ્રધાતુઓનું ગલનબિંદુ 217-220 °C છે, અથવા યુટેક્ટિક ટીન-લીડ (63/37) મિશ્રધાતુના ગલનબિંદુ કરતાં લગભગ 34 °C વધારે છે. આને ભીનાશ અને વિકિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે 235-245 °C ની રેન્જમાં ટોચનું તાપમાન જરૂરી છે. એસએસી એસેમ્બલી તાપમાન માટે સંવેદનશીલ કેટલાક ઘટકો ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ, કનેક્ટર્સ, ઓપ્ટો-ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને જૂની શૈલીના પ્લાસ્ટિક ઘટકો છે. જો કે, સંખ્યાબંધ કંપનીઓએ પીબી-ફ્રી સોલ્ડર્સની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે 260 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુસંગત ઘટકો આપવાનું શરૂ કર્યું છે. આઈ. એન. ઈ. એમ. આઈ. એ પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે કે વિકાસ હેતુઓ માટે સારું લક્ષ્ય લગભગ 260 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હશે. ઉપરાંત, એસ. એ. સી. સોલ્ડર્સ મોટી સંખ્યામાં ધાતુઓ સાથે મિશ્ર ધાતુના હોય છે, તેથી સોલ્ડર સંયુક્તમાં ઇન્ટરમેટાલિક્સની ઘણી વિશાળ વિવિધતા હાજર રહેવાની સંભાવના છે. આ વધુ જટિલ રચનાઓ સોલ્ડર સંયુક્ત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સમાં પરિણમી શકે છે જેનો વર્તમાન ટીન-લીડ સોલ્ડર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ જેટલો સંપૂર્ણ અભ્યાસ કરવામાં આવતો નથી. આ ચિંતાઓ માત્ર ટીન-લીડ સોલ્ડર્સ અથવા એવા વાતાવરણ માટે રચાયેલ પ્રક્રિયાઓમાં લીડ-ફ્રી સોલ્ડર્સના અજાણતા ઉપયોગ દ્વારા વિસ્તૃત થાય છે જ્યાં સામગ્રીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ નબળી રીતે સમજવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પી. બી.-મુક્ત સોલ્ડર સાથે ટીન-લીડ સોલ્ડર સંયુક્તનું પુનઃકાર્ય. આ મિશ્ર-સમાપ્તિ શક્યતાઓ સોલ્ડરની વિશ્વસનીયતાને નકારાત્મક અસર કરી શકે છે. ફાયદા એસ. એ. સી. સોલ્ડર્સે સિરામિક બોલ ગ્રીડ એરે (સી. બી. જી. એ.) પ્રણાલીઓમાં ઉચ્ચ-પી. બી. સોલ્ડર્સ સી4 સાંધાને પાછળ છોડી દીધા છે, જે સિરામિક સબસ્ટ્રેટ સાથે બોલ-ગ્રીડ એરે છે. સીબીજીએએ પીબી-મુક્ત મિશ્રધાતુઓ માટે થર્મલ સાઇકલિંગમાં સતત વધુ સારા પરિણામો દર્શાવ્યા હતા. તારણો એ પણ દર્શાવે છે કે એસ. એ. સી. મિશ્રધાતુઓ થર્મલ થાકમાં પ્રમાણમાં વધુ સારા હોય છે કારણ કે થર્મલ સાઇકલિંગ શ્રેણીમાં ઘટાડો થાય છે. એસ. એ. સી. ઓછી આત્યંતિક સાયકલિંગ પરિસ્થિતિઓમાં એસ. એન.-પી. બી. કરતા વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે. એસ. એ. સી. નો બીજો ફાયદો એ છે કે તે એસ. એન.-પી. બી. કરતાં સોનાના ભંગાર માટે વધુ પ્રતિરોધક હોવાનું જણાય છે. પરીક્ષણના પરિણામોમાં, એસ. એ. સી. મિશ્રધાતુ માટે સાંધાની તાકાત એસ. એન.-પી. બી. મિશ્રધાતુ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે. ઉપરાંત, નિષ્ફળતા સ્થિતિને આંશિક રીતે બરડ સાંધાના વિભાજનથી બદલીને એસ. એ. સી. સાથે નરમ ફાટવામાં આવે છે. સંદર્ભો ટીન એલોય ફ્યુઝિબલ એલોય બ્રેઝિંગ અને સોલ્ડરિંગ