CN100439028C - 一种无铅软钎锡焊料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无铅软钎锡焊料，其特征在于它由下述重量百分比的组份组成：Cu：0.1～5.0%、Ni：0.01～2.0%、Ge：0.01～1.0%、In：0.01～1.5%、Sb：O005～2.0%和余量Sn，也可加入加了0.05～1.0%Bi或/和0.001～1.0%Ti，为了强化抗氧化力度也可添加了0.01～0.1%P和Ga，该产品具有可焊性好，焊点表面光亮，能抗疲劳，抗氧化，熔点低、润湿性好、晶粒细化的优点及效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种无铅软钎锡焊料，可用于热浸焊，波峰焊，热风正平喷锡焊，手工焊，也可制造有芯带助焊剂的焊锡丝和实心锡丝、锡焊条、锡膏、锡板等焊锡产品，属焊接材料。
背景技术
一个世纪来，在电子工业焊接材料以锡铅焊料为主，由于它具有焊接性能较好，熔点也比较底，使用熟悉的特点，但是铅是有毒有害元素，对大气环境污染，对人类健康有害，因此国外电子工业焊接材料创导必须去除铅元素，实行无铅化锡焊料来取代它，现时代电子工业发展迅速，人们环境保护意识都在加强重视，对无铅焊料提出高质量的要求。现有的无铅焊料仅有SnCu，SnAgCu，SnNiCu三种广泛使用，已不能满足使用要求，而且有的熔点偏高、结晶较粗、光亮度不好、抗氧化性差，远远不能满足要求。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述已有技术存在的缺点与不足而提供一种可焊性好，焊点表面光亮，能抗疲劳，抗氧化的无铅软钎锡焊料，从而为无铅锡焊增加新品种，以满足电子工业科技发展要求。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
无铅软钎锡焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：
Cu 0.1～5.0％、 Ni 0.01～2.0％、 Ge 0.01～1.0％、
In 0.01～1.5％、Sb 0.05～2.0％和余量Sn，
所述原料的优选重量百分比是：
Cu 0.4～1.0％、Ni 0.01～0.5％、Ge 0.01～0.5％、
In 0.01～0.5％、Sb 0.05～0.8％。
在上述的无铅软钎焊料，还添加了0.05～1.0％Bi或/和0.001～1.0％Ti，为了强化抗氧化力度也可添加了0.01～0.1％P和0.01～1.0％Ga。
无铅软钎锡焊料的制备方法，是先将Sn分别与Cu、Ni、Ge、In、Sb、Bi、Ti熔炼成中间合金，其中SnCu合金Cu含量为10％，SnNi合金Ni含量为5％、SnGe合金Ge含量为2.5％、SnIn合金In含量为10％、SnSb合金含量Sb为50％、SnBi合金Bi含量为10％、SnP合金P含量为5％，然后将余量锡熔化后在380～450℃温度下依次定量加入中间合金和Ga，熔炼成产品。
本发明的无铅锡焊料在传统的SnCuNi基础上添加了Ge、sb、In、Bi，它能降低熔点，细化金属结晶，提高抗氧性能，改善流动性，优化扩展率。
本发明的产品经信息产业部专用材料质量监督检中心检测，结果如下：
试片拉伸、试片剪切、QFP引线45°拉伸试验、片式元件剪切试验、扩展率和润湿试验检测结果见表1
表1试片拉伸、试片剪切、QFP引线450拉伸试验、
片式元件剪切试验、扩展率和润湿试验检测结果
2、性能比较见表2
表2扩展率、熔点：金相比较结果：
| 无铅焊料种类 | SnCu | Sn Cu Ni Ge In Sb |
| 扩展率％ | 71.5 | 75.24 |
| 熔点(℃) | ＞227 | ＜226.7 |
| 金相 | 晶粒较粗 | 晶粒细化 |
3、化学成分检测由上海材料研究所检测中心提供，其结果见表3
表3检测结果
| 检测成分 | Cu | Ni | Ge | In | Sb | Bi | Ti |
| 结果％ | 0.58 | 0.028 | ＜0.002 | 0.052 | 0.07 | 0.10 | 0.01 |
从上述的检测结果和性能对比可以看出本发明的产品性能均有提高。
由于采取上述技术方案，使本发明技术与已有技术相比具有可焊性好，焊点表面光亮，能抗疲劳，抗氧化，熔点低、润湿性好、晶粒细化的优点及效果。
具体实施方式
实施例见表4
表4实施例各原料重量配比
上述实施例的无铅软钎锡焊料的制备方法，是先将Sn分别与Cu、Ni、Ge、In、Sb、Bi、Ti熔炼成中间合金，其中SnCu合金Cu含量为10％，SnNi合金Ni含量为5％、SnGe合金Ge含量为2.5％、SnIn合金In含量为10％、SnSb合金Sb含量为50％、SnBi合金Bi含量为10％、SnP合金P含量为5％，然后将余量锡熔化后在380～450℃温度下依次定量加入中间合金和Ga，熔炼成产品。
Claims (5)
1、一种无铅软钎锡焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：
Cu 0.1～5.0％、 Ni 0.01～2.0％、Ge 0.01～1.0％、
In 0.01～1.5％、Sb 0.05～2.0％和余量Sn。
2.根据权利要求1所述无铅软钎锡焊料，其特征在于所述原料的重量百分比是：
Cu 0.4～1.0％、 Ni 0.01～0.5％、Ge 0.01～0.5％、
In 0.01～0.5％、Sb 0.05～0.8％。
3.根据权利要求1或2所述无铅软钎锡焊料，其特征在于所述无铅软钎锡焊料，还添加了重量百分比为0.05～1.0％Bi或/和0.001～1.0％Ti。
4.根据权利要求1或2所述无铅软钎锡焊料，其特征在于所述无铅软钎锡焊料，还添加了重量百分比为0.01～1.0％P和0.01～1.0％Ga。
5、根据权利要求3所述无铅软钎锡焊料，其特征在于所述无铅软钎锡焊料，还添加了重量百分比为0.01～1.0％P和0.01～1.0％Ga。
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