Un aspecto deseable para la industria es encontrar una aleación que esté disponible en cualquier lugar. Por lo tanto, las aleaciones patentadas suelen ser consideradas poco deseables. A pesar de que ciertas aleaciones estaño-plata-cobre (como las Sn/Ag 3,8 - 4,0 / Cu 0,5 - 0,7) no están protegidas por patentes en la mayor parte del mundo y algunas (como la CASTIN Sn/Ag 2,5 / Cu 0,7 / Sb 0,5) están patentadas, se necesita adoptar una mirada más circunspecta para comprender el impacto de las patentes y la verdadera cantidad de fuentes de suministro disponibles para estas aleaciones.
Como se mencionó anteriormente, la aleación Sn/Ag 2,5 / Cu 0,7 / Sb 0,5 está patentada. Sin embargo, ha sido licenciada a fabricantes de soldaduras en toda Norteamérica, Japón y Europa. A pesar de que la aleación Sn/Ag 3,8 - 4,0 / Cu 0,5 - 0,7 no está patentada (excepto en Japón), los usuarios de esta aleación deben tener en cuenta que las uniones de soldadura producidas durante el uso de esta aleación podrían estar patentadas, y que la cantidad de fabricantes de soldadura de calidad apta para aplicaciones electrónicas capaces de vender este producto bajo licencia en los Estados Unidos es extremadamente limitada.
Si bien ciertas aleaciones, como la Sn/Ag 3,8-4,0/Cu 0,5-0,7, le han sido recomendadas a la industria a pesar del hecho de que las uniones soldadas producidas con ellas podrían infringir las patentes existentes, estas recomendaciones han supuesto que, dado que existen técnicas anteriores de estos sistemas, ello las exime de las patentes. Esto es un error, pues la mayoría de las patentes escritas protegen no sólo la composición de la aleación sino también la aplicación (la unión soldada). Básicamente, esto significa que si bien a un fabricante le está permitido comprar ciertas aleaciones diseñadas para eludir las patentes (como la aleación Sn/Ag 4/Cu 0,5 fuera de Japón), el uso de ellas en la fabricación puede resultar en una infracción de la patente. En otras palabras, el fabricante habrá violado esa patente.
¿Cómo puede ocurrir esto? Las patentes pueden proteger no sólo a las aleaciones para soldadura sino también a las uniones soldadas. Esto significa que si un fabricante usa una aleación diseñada para eludir las patentes y, durante el proceso de fabricación, la aleación captura metales de la placa (normalmente cobre) y forma una unión intermetálica que contiene los elementos cubiertos por una patente, el fabricante ha violado esa patente y puede ser objeto de acciones legales. El caso más ejemplificador de cómo lo anterior puede afectar la fabricación corresponde a la patente estadounidense Nº 05527628 del laboratorio Ames en el estado de Iowa, la cual cubre aleaciones dentro del rango de estaño (resto) / plata (3,5 - 7,7%) / cobre (1,0 - 4,0%) / bismuto (0 - 10%) / zinc (0 - 1%). La investigación ha demostrado que las aleaciones como la Sn/Ag 4 / Cu 0,5 pueden enriquecerse con un 0,5% adicional de cobre durante la soldadura. El resultado: una unión soldada que viola la patente de Ames. El infractor: el fabricante del equipo electrónico. Esto se aplica a los ensamblajes hechos en o importados a los Estados Unidos.
La siguiente tabla brinda un vistazo del estado de las patentes de algunas de las aleaciones para soldadura sin plomo más importantes.
Sn/Ag 2,5/Cu 0,7
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 0,005 - 3 / Cu 0,5 - 0,7
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: No
Las patentes de las aleaciones de Engelhard y Harris (fabricantes de soldaduras) caducaron y ahora son de uso libre en la mayoría de los lugares.
Sn/Ag 2,5/Cu 0,8/Sb 0,5
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn 90,3 - 99,2 / Ag 0,5 - 3,5 / Cu 0,1 - 2,8 / Sb 0,2 - 2
Soldadura patentada en estado puro: Sí
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: No
La aleación CASTIN, patentada por AIM, ha sido licenciada a 10 compañías fabricantes de soldadura.
Sn/Ag 3,0/Cu 0,5
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 3 - 5 / Cu 0,5 - 3 / Sb 0 - 5
Soldadura patentada en estado puro: Sí
¿La unión soldada terminada podría violar la patente: No
Aleación LF218. Recomendada por JEIDA. Patentada por Senju en Japón.
Sn/Ag 3,5/Cu 0,7
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 0,005 - 3 / Cu 0,5 - 0,7
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: Sí
La unión terminada está cubierta por la patente de Ames si se captura cobre durante el proceso.
Sn/Ag 3,8/Cu 0,7
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 3,5 - 7,7 / Cu 1 - 4*
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: Sí
La unión terminada está cubierta por la patente de Ames si se captura cobre durante el proceso.
Sn/Ag 4,0/Cu 0,5
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 3,5 - 7,7 / Cu 1 - 4*
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: Sí
La unión terminada está cubierta por la patente de Ames si se captura cobre durante el proceso.
Sn/Ag 4,7/Cu 0,7
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Ag 3,5 - 7,7 / Cu 1 - 4*
Soldadura patentada en estado puro: Sí
¿La unión soldada terminada podría violar la patente: Sí
Aleación del laboratorio Ames.
Sn/Ag 3,5
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación: N/C
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: Sí
No está patentada. Punto de fusión: 221 °C, posibles problemas de cambio de fase.
Sn/Cu 0,7
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación: N/C
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: No
No está patentada. Punto de fusión: 227 °C, humectación y confiabilidad mecánica deficientes.
Sn/Cu 0,7/X
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación:
Sn/Cu 0,7 / pequeños agregados de Ni, Ge y/o Ga
Soldadura patentada en estado puro: Sí
¿La unión soldada terminada podría violar la patente: Sí
Aleación Sn/Cu patentada como estabilizada, disponible de un solo proveedor.
Sn/Bi 48
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación: N/C
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: No
No está patentada. Punto de fusión: 138 °C, aleación de baja temperatura.
Sn/Bi 47/Ag 1
Rango de la patente dentro del cual podría estar incluida la aleación: N/C
Soldadura patentada en estado puro: No
¿La unión soldada terminada podría violar la patente?: No
No está patentada. Punto de fusión: 138 °C, aleación de baja temperatura con resistencia a la fatiga mejorada.