CN100478115C - 无铅焊料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不含铅的锡焊料，其组分的质量百分比为：银 0.5-6%，铜 0.1-2%，铟 0.0001-1%，磷 0.0001-1%，余量为锡；该焊料的制备方法如下：按质量称取含银30%的锡银中间合金锭 1.67-20份，含铜30%的锡铜中间合金锭 1-20份，含铟 5%的锡铟中间合金锭 0.002-20份，磷 0.0001-1份，能和前述四种材料能凑足100份的余量锡；将除磷外的其他材料加入锰合金锅内并置于中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至450℃，进行1小时搅拌，然后慢慢均匀降温，温度降到340℃时添加称好的磷，并继续搅拌均匀；把合金熔液倒入模具中，得到本发明产品。本产品熔点低，润湿性好，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料，特别是一种不含铅的锡焊料，属锡合金领域。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，对电子产品的要求越来越高.目前的电子产品所用的焊料种类很多，但大多数仍使用锡一铅合金焊料，由于锡铅焊料含铅对环境有污染，对人有害，因而很多国家开始禁止使用含铅焊料。而现有的无铅焊料多数为锡-银、锡-铜、锡-银-铜、锡-锌-铟-铋、锡-银合金，其不足之处是有的熔点高，有的润湿性小，有的成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点与不足之处，提供一种具有熔点低，润湿性好，成本低的无铅焊料，从而为电子产品的加工制造提供优质的焊接材料。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：
一种无铅焊料，其组分的质量百分比为：银0.5-6％，铜0.1-2％，铟0.0001-1％，磷0.0001-1％，余量为锡；该焊料的制备方法如下：
(1)将含锡99.95％的精锡和含银99.99％的银锭按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至1200℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含银30％的锡银中间合金锭；
(2)将含锡99.95％的精锡和含铜99.95％的精铜按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至900℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含铜30％的锡铜中间合金锭；
(3)将含锡99.95％的锡粒和含铟99.95％的铟粒放于马弗炉内，其中锡和铟的质量比为95∶5，熔炼温度为350℃，保温2小时，搅拌30分钟，静置30分钟，出炉冷却铸成含铟5％的锡铟中间合金锭；
(4)按质量称取(1)项的锡银中间合金锭1.67-20份，(2)项的锡铜中间合金锭1-20份，(3)的锡铟中间合金锭0.002-20份，磷0.0001-1份，能和前述四种材料能凑足100份余量锡；将除磷外的其他材料加入锰合金锅内并置于中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至450℃，进行1小时搅拌，然后慢慢均匀降温，温度降到340℃时添加称好的磷，并继续搅拌均匀；
(5)把搅拌好的合金熔液倒入模具中，浇铸成无铅焊料棒，得到本发明产品。
本发明干木制棒搅拌过程有抗氧化作用，合金容液静置30分钟可使合金晶粒细化，提高焊料的润湿性；所添加磷的作用在于：可防止焊料出现氧化块，提高焊接作业时焊料的流动性，同时使锡渣明显减少，焊点的光亮度增加。本产品中加入的铟是四方晶体结构，熔点很低，反光性好，耐腐蚀性好。
经对样品检测，依本方法制得的焊料品得到如下数据：
扩压性和润湿性都有一定程度提高；经在200倍金相显微镜观察，发现晶相组织均匀，晶粒细化。
和已有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
金相更均匀，更细化，提高了润湿性，延展率、焊接性能；
本产品对线材、变压器有很好的焊接性能，更容易与基材(固材)产生良好亲和力，焊点光亮，饱满。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步具体说明，但本发明的内容不局限于实施例。
因为银、铜、锡、磷的熔点与锡互不机同，其中银、铜的熔点较高，为平衡锡基冶炼中的熔点，也为了制备现场更准确掌握铟这种较贵重金属添加量，可采用制取中间合金的方法。中间合金及其制备方法如下：
锡银中间合金：将含锡99.95％的精锡和含银99.99％的银锭按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至1200℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含银30％的锡银中间合金锭。
锡铜中间合金：将含锡99.95％的精锡和含铜99.95％的精铜按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至900℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含铜30％的锡铜中间合金锭。
锡铟中间合金：将含锡99.95％的锡粒和含铟99.95％的铟粒放于马弗炉内，其中锡和铟的质量比为95∶5，熔炼温度为350℃，保温2小时，搅拌30分钟，静置30分钟，出炉冷却铸成含铟5％的锡铟中间合金锭。
制备完上述中间合金后，在制造本发明产品时，可以：
(1)按质量称取下表中1#到12#方案给定份数的锡银中间合金锭，锡铜中间合金锭，锡铟中间合金锭，磷和含锡99.95％的精锡。
(2)将称取的锡银中间合金锭、锡铜中间合金锭、锡铟中间合金锭和余量锡加入不锈钢锅内，升温至480-520℃进行熔炼，通过一个小时再搅拌，使合金产生，然后慢慢均匀降温，温度降到340℃时添加称好的磷并继续搅拌均匀；
(3)把搅拌好的焊料倒入模具中，浇铸成无铅焊料棒，得到本发明产品。
几种产品的原料质量配比及其相对应产品的组份百分含量表
Claims (2)
1.一种无铅焊料，其特征是，该焊料的组分质量百分比为：银0.5-6％，铜0.1-2％，铟0.0001-1％，磷0.0001-1％，余量为锡；
该焊料的制备方法如下：
(1)将含锡99.95％的精锡和含银99.99％的银锭按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至1200℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含银30％的锡银中间合金锭；
(2)将含锡99.95％的精锡和含铜99.95％的精铜按70∶30的质量比加入坩埚并置入中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至900℃，保温3小时，搅拌30分钟，出炉冷却铸成含铜30％的锡铜中间合金锭；
(3)将含锡99.95％的锡粒和含铟99.95％的铟粒放于马弗炉内，其中锡和铟的质量比为95∶5，熔炼温度为350℃，保温2小时，搅拌30分钟，静置30分钟，出炉冷却铸成含铟5％的锡铟中间合金锭；
(4)按质量称取(1)项的锡银中间合金锭1.67-20份，(2)项的锡铜中间合金锭1-20份，(3)的锡铟中间合金锭0.002-20份，磷0.0001-1份，能和前述四种材料能凑足100份余量锡；将除磷外的其他材料加入锰合金锅内并置于中频炉熔炼，抽真空充氮气，升温至450℃，进行1小时搅拌，然后慢慢均匀降温，温度降到340℃时添加称好的磷，并继续搅拌均匀；
(5)把搅拌好的合金熔液倒入模具中，浇铸成无铅焊料棒，得到本发明产品。
2.根据权利要求1所述的无铅焊料，特征在于其组分的质量百分比为：银0.8-4％，铜0.5-1.5％，铟0.1-1％，磷0.1-1％。
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