Silberfrei / Silberarm

Q: Wie schneidet SJM-03 im Zuverlässigkeitstest ab?

Im Test von minus 40 bis plus 85 Grad Celsius bei 30 Minuten Verweilzeit mit einem 1206-Chipwiderstand zeigt SJM-03 auch nach 1.500 Durchläufen keine Rissbildung, während Standard-Legierungen Risse aufweisen.

Q: Welche Almit-Legierungen sind vollständig silberfrei?

LFM-22 mit Sn-0.7Cu, LFM-23 mit Sn-0.6Cu-0.05Ni, LFM-59 mit Sn-3.0Cu, LFM-62H mit Sn-3.0Cu-0.5Ni sowie die Antimon-Legierungen LFM-57 und LFM-74.

Silber ist der teuerste Bestandteil einer klassischen SAC-Legierung – und der erste, an dem gespart wird. Bisherige Low-Silver-SAC-Legierungen waren aber keine Lösung: Sie neigten zu Ermüdungsbrüchen in den Lötstellen. Almit hat mit der patentierten SJM-Serie eine bleifreie Legierungsfamilie entwickelt, die genau dieser Problematik entgegenwirkt und auch bei hohen Temperaturwechseln zuverlässig bleibt. Dazu kommen vollständig silberfreie SnCu- und SnCuNi-Legierungen für Prozesse, in denen jedes Gramm Silber zählt.

1.500

Temperaturwechsel ohne Rissbildung (SJM-03)
+35%

Scherfestigkeit nach 2.000 Durchläufen
0,3%

Silberanteil in SJM-03
0%

Silber in LFM-22, -23, -59, -62H

Ausgangslage

Warum silberarm – und warum es lange nicht funktionierte

Die Evaluierung niedrig-silberhaltiger Legierungen ist wegen hoher Metallpreise auf dem Vormarsch. Der naheliegende Weg – den Silberanteil in einer SAC-Legierung einfach abzusenken – führte allerdings zu einem bekannten Problem: Ermüdungsbrüche in den Lötstellen.

Sind Ermüdungsbrüche eine zwangsläufige Folge niedrig-silberhaltiger Legierungen? Almits Antwort ist nein. Die SJM-Serie ist eine patentierte bleifreie Legierung, die absolute Zuverlässigkeit und Hochfestigkeit auch bei hohen Temperaturwechseln garantiert.

Einordnung

Wie viel Silber steckt drin?

Von vollständig silberfrei bis silberreich – die Legierungen dieses Bereichs auf einer gemeinsamen Achse. SAC305 als Bezugspunkt in Grau.

Silberanteil im Vergleich Werte aus der Legierungszusammensetzung

LFM-22 / LFM-23 silberfrei · SnCu und SnCuNi

LFM-59 / LFM-62H silberfrei · kupferreich

SJM-03 0,3 % · der Kern des Programms

LFM-86 (SAC0307) 0,3 % · kostenoptimierte SAC-Alternative

LFM-90 (SAC107) 1,0 % · von JEITA empfohlen

SJM-10 1,0 %

LFM-48 (SAC305) 3,0 % · Industriestandard, Bezugspunkt

SJM-40 4,0 % · silberreich, als Kontrast

SJM-40 steht bewusst mit in der Reihe: Es ist die silberreiche Schwester derselben patentierten Serie und zeigt, dass der Silberanteil innerhalb der SJM-Familie frei wählbar ist – nicht, dass es selbst eine silberarme Option wäre.

Testergebnisse

Die SJM-Serie im Test

Verglichen wurden SJM-03 S, SAC 305 und SACX 0307.

Standard-Legierungen

Rissbildung

Im Temperaturwechseltest von −40 bis +85 °C bei 30 Minuten Verweilzeit mit einem 1206-Chipwiderstand zeigen Standard-Legierungen Rissbildung.

SJM-03

1.500 Zyklen

Auch nach 1.500 Durchläufen unter denselben Bedingungen hochfest und perfekt zuverlässig.

Scherfestigkeit – relativ zu Standard-Legierungen Standard-Legierungen = 100 %. Belegt sind die relativen Angaben „rund 6 % höher" im Ausgangszustand und „rund 35 % höher" nach 2.000 Durchläufen.

	Ausgangszustand	nach 2.000 Durchläufen
SJM-03 S	106	135
Standard-Legierungen	100	100

Die Darstellung ist bewusst relativ: Absolute Scherfestigkeitswerte liegen in den Quellen nicht vor, nur die prozentualen Unterschiede. SJM-03 S überzeugt als niedrig-silberhaltige Legierung mit enorm hoher Scherfestigkeit.

SJM-Serie

Die SJM-Legierungen im Überblick

SJM – Strong Joint Metal
Legierung	Zusammensetzung	Schmelzbereich	Verfügbarkeit
SJM-03	Sn-0.3Ag-0.7Cu-2.0Bi	210–225 °C	Sortiment
SJM-10	Sn-1.0Ag-0.7Cu-2.0Bi	212–224 °C	Sortiment
SJM-30	Sn-3.0Ag-2.0Bi-1.0Sb	216–224 °C	auf Anfrage
SJM-35	Sn-3.5Ag-2.0Bi	216–220 °C	auf Anfrage
SJM-40	Sn-4.0Ag-2.0Bi-3.0Sb	221–227 °C	Sortiment

SJM-03 – der Kern des Programms

Niedriger Silberanteil bei hoher Lötstellenfestigkeit – die wirtschaftliche Alternative zu SAC305. Im Almit-Sortiment ist SJM-03 mit 203 Artikeln die meistverbreitete silberarme Legierung und in nahezu allen Flussmittelsystemen verfügbar, darunter DB1-RMA, GT(R)-SR, GUMMIX-21 Zeta, NH IMT, QB-1, SR-LA, SRS-ZL und NH(LVA).

SJM-40 – das andere Ende

Hoher Silberanteil, sehr hohe Lötstellenfestigkeit, entwickelt für höchste Langzeitzuverlässigkeit und etabliert in Luft- und Raumfahrt- sowie Defense-Anwendungen.

Ohne Silber

Vollständig silberfreie Legierungen

Wo auch der Restsilberanteil entfallen soll, führt Almit reine SnCu- und SnCuNi-Systeme.

Silberfreie Legierungen
Legierung	Zusammensetzung	Temperatur	Positionierung
LFM-22	Sn-0.7Cu	227 °C	Silberfrei und eutektisch – die wirtschaftliche Standardlösung
LFM-23	Sn-0.6Cu-0.05Ni	228–229 °C	Silberfreie SnCuNi-Legierung, deutlich reduzierte Materialkosten
LFM-59	Sn-3.0Cu	227–312 °C	Kupferreich, Anti-Copper-Leaching
LFM-62H	Sn-3.0Cu-0.5Ni	217–394 °C	Kupferreiche SnCuNi-Legierung, Anti-Copper-Leaching
LFM-57	Sn-5Sb	235–240 °C	Hochtemperatur, für thermisch belastete Verbindungen
LFM-74	Sn-10Sb	246–258 °C	Hochtemperatur, für thermisch hochbelastete Verbindungen

LFM-23 ist mit 185 Artikeln die zweitverbreitetste Legierung dieses Bereichs, LFM-22 mit 132 Artikeln die dritte.

Silberarme SAC-Varianten

Zwischen vollem SAC305 und silberfrei
Legierung	Zusammensetzung	Temperatur	Charakter
LFM-86 (SAC0307)	Sn-0.3Ag-0.7Cu	217–228 °C	Kostenoptimierte SAC-Alternative
LFM-90 (SAC107)	Sn-1.0Ag-0.7Cu	217–221 °C	Silberarm bei guter Benetzung; von JEITA empfohlen
LFM-41	Sn-0.3Ag-2.0Cu	217–270 °C	Silberarm mit erhöhtem Kupferanteil gegen Kupferablegierung

Silberarm heißt nicht kompromissbereit

Wer bei Silber spart, muss an anderer Stelle nicht zurückstecken. Die silberarmen Legierungen sind bei Almit über das gesamte Sortiment hinweg verfügbar.

Die direkte Anschlussfrage beantwortet die Seite Legierungszuschlag.

Lötdrähte in allen Flussmittelsystemen von L0 bis M1 – mit der patentierten S- und M-Linie, die bis zu fünffach längere Lötspitzenstandzeiten ermöglicht
Lötpasten für Reflow, Schablonendruck, Dispensen und THR
Lötbarren und Massivdrähte für Wellen-, Schwall- und Selektivlötanlagen mit hoher Metallreinheit für geringe Drossbildung
Niedrigschmelzende Systeme wie LFM-65 (Sn-58Bi) sind naturgemäß silberfrei

Häufige Fragen

Silberfrei und silberarm – kurz beantwortet

Führen silberarme Legierungen zu Ermüdungsbrüchen?

Nicht zwangsläufig. Bisherige Low-Silver-SAC-Legierungen zeigten dieses Problem; die patentierte SJM-Serie von Almit wirkt der Problematik der Ermüdungsbrüche gezielt entgegen.

Wie schneidet SJM-03 im Zuverlässigkeitstest ab?

Im Test von −40 bis +85 °C bei 30 Minuten Verweilzeit mit einem 1206-Chipwiderstand zeigt SJM-03 auch nach 1.500 Durchläufen keine Rissbildung, während Standard-Legierungen Risse aufweisen.

Wie hoch ist die Scherfestigkeit von SJM-03 S?

Im Ausgangszustand rund 6 % höher und nach 2.000 Durchläufen rund 35 % höher als bei Standard-Legierungen.

Welche Almit-Legierungen sind vollständig silberfrei?

LFM-22 (Sn-0.7Cu), LFM-23 (Sn-0.6Cu-0.05Ni), LFM-59 (Sn-3.0Cu), LFM-62H (Sn-3.0Cu-0.5Ni) sowie die Antimon-Legierungen LFM-57 (Sn-5Sb) und LFM-74 (Sn-10Sb).

Was ist der Unterschied zwischen SJM-03 und SJM-40?

SJM-03 (Sn-0.3Ag-0.7Cu-2.0Bi, 210–225 °C) hat einen niedrigen Silberanteil bei hoher Lötstellenfestigkeit. SJM-40 (Sn-4.0Ag-2.0Bi-3.0Sb, 221–227 °C) hat einen hohen Silberanteil und sehr hohe Lötstellenfestigkeit; es ist in Luft- und Raumfahrt sowie Defense etabliert.

Wofür steht die Abkürzung SJM?

SJM steht für Strong Joint Metal. LFM steht entsprechend für Leadfree Metal.

Ist SJM patentiert?

Ja. Die SJM-Serie ist eine patentierte bleifreie Legierung; SJM-40 ist patentiert unter JP PAT Nr. 3045453.

Wie viel Silber können Sie einsparen?

Die Antwort hängt von Bauteilmix, Temperaturwechselbelastung und Prozess ab. Sprechen Sie mit Ihrem Almit-Fachberater – wir rechnen es für Ihren Fall durch.

Beratung anfragen