CN100480416C - 无铅合金镀锡铜线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

无铅合金镀锡铜线是属于电子工业基础材料领域，本发明其特征是以锡为基料添加一定量的铟、铋、铜元素熔炼制成无铅合金焊料，并采用热浸立式工艺镀在裸铜线的表面而制成无铅合金镀锡铜线。其优点是无铅合金镀层不仅能保持传统锡铅焊料镀层的优点，克服其缺点，而且还能抗氧化、耐高温、强度高，提高焊料的利用率，节约材料，降低成本，提高了可焊性，改善了铜线镀层的同心度、均匀性和表面质量，符合环保要求，使镀锡铜线的生产水平和产品质量提高到一个新水平。

Description

无铅合金镀锡铜线及其制造方法

一技术领域

本发明属于电子工业基础材料领域，特别是涉及一种无铅合金镀锡铜线及其制造方法。

二背景技术

镀锡铜线是电子工业的一种基础材料，适用生产电子元器件的引线和整机线路板的跨接线。镀锡铜线的生产工艺有两种传统工艺，一种是电镀工艺，一种是热浸工艺，采用焊料铅锡合金或纯锡，因纯锡镀层的性能很差，一般很少使用。电镀工艺的优点是镀层均匀，同心度好，但其能耗大，环境污染严重，废液的处理成本高，需要解决的环保问题较多，所以应用不多。详见图1工艺技术及原理示意图。

热浸工艺的优点是节能不污染环境，成本低，但普通的热浸工艺的镀层同心度不好掌握，需采取特殊工艺和技术解决其弊端。

目前镀锡铜线无论采取什么工艺，镀层材料的应用全是锡铅合金，这种材料从性能上能满足电子产品制造工艺要求，但是铅作为一种重金属及其化合物是有毒的，对人体健康有很大的危害性。所以欧盟、日本、美国等国家已对电子产品无铅化生产规定了停止使用的时间表。

我国作为一个生产和出口电子产品的大国，对无铅材料的使用非常重视，无铅化生产已成当务之急。

另外传统的热浸工艺存在以下问题：

1、铜线表面镀层在熔融状态下因受重力的影响容易产生偏心，不能满足电子产品的工艺要求。

2、镀层的成分是锡铅合金不能满足环保要求，所以既要采用热浸工艺还要获得理想的无铅镀层之镀锡铜线，这就是本发明的目的。

三发明内容

本发明为解决公知传统技术中存在的以上技术问题而提供一种无铅合金镀锡铜线及其制造方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种无铅合金镀锡铜线，其特征是：

无铅合金焊料的组成元素及重量配比是

铟0.01～1.98％

铋0.01～5.98％

铜0.01～1.98％

其余量为锡。

而且，无铅合金焊料的配比为铟0.1～1.5％、铋0.1～1.5％、铜0.1～0.5％，锡为其余量。

一种无铅合金镀锡铜线的制造方法，包括无铅合金焊料的制造方法和热浸立式工艺，其以锡为基料添加元素铟、铋、铜制成的无铅合金焊料的制造方法如下：

按重量比例分别称取锡98.5％、铜0.5％、铋0.8％、铟0.2％四种金属材料；先将锡、铜按10：1的比例放入650℃的恒温炉里熔炼，使铜完全熔化在锡里，然后出模成锡铜合金锭子；将以上剩余的锡入熔炼炉升温至280℃然后放入以上比例的铟、铋进行搅拌至完全熔化，再升温至360℃，放入以上的锡铜合金锭子，进行搅拌完全熔化，再升温至410℃，搅拌10分钟，达到均匀混合，然后出模制成无铅合金焊料锭子；

其热浸立式工艺如下：

浸锡后的铜线，经过模具定径时，模具垂直放置在该无铅合金焊料的液面上，该无铅合金焊料的热浸温度为280℃温度，模具镶有钛合金外套，使模具漂浮在其液面上，上下导轮连线也应垂直于液面，使模具能自由调整与铜线的位置，保持与铜线同心，铜线出模后使合金镀层呈熔融状态，有一定可流动性，在重力的作用下，镀层在凝固前有一个自由均匀的过程，并保持铜线平稳运行不抖动状态，保持镀层与铜线同心及均匀。

本发明的优点和积极效果是：无铅合金镀层不仅能具备传统锡铅镀层的优点，克服其缺点而且还能抗氧化、耐高温、强度高，提高焊料的利用率，节约材料，降低成本，提高了可焊性，改善了铜线镀层的同心度、均匀性和表面质量，符合环保要求，使镀锡铜线的生产水平和产品质量提高到一个新水平。

四附图说明

图1：传统工艺流程原理示意图

图2：本发明工艺流程原理示意图

五具体实施方式

为能进一步了解本发明内容特点及功效，结合附图2详细说明实施如下：

首先按照无铅合金焊料的制造方法，按重量比例称取锡98.5％、铜0.5％、铋0.8％、铟0.2％四种金属材料；先将锡、铜按上述重量放入650℃的恒温炉里熔炼，使铜完全熔化在锡里，然后出模成锡铜合金锭子；将以上剩余的锡入熔炼炉升温至280℃然后放入以上比例的铟、铋进行搅拌至完全熔化，再升温至360℃，放入以上的锡铜合金锭子，进行搅拌完全熔化，再升温至410℃，搅拌10分钟，达到均匀混合，然后出模制成无铅合金焊料锭子。

然后按照图2的工艺流程进行无铅合金镀锡铜线工艺安装调整设备，组织生产，采用无铅合金镀锡铜线热浸立式工艺，浸锡后的铜线，经过模具定径时，模具必须垂直放置在无铅合金焊料成280℃温度的液面上，模具镶有钛合金外套，使模具漂浮在其液面上，上下导轮连线也应垂直于液面，使模具能自由调整与铜线的位置，保持与铜线同心，铜线出模后使合金镀层呈熔融状态，有一定可流动性，在重力的作用下，镀层在凝固前有一个自由均匀的过程，并保持铜线平稳运行不抖动状态，保持镀层与铜线同心及均匀。生产出无铅合金镀锡铜线，其生产水平和产品质量有新的突破，提高到一个新水平。

Claims (3)

1、一种无铅合金镀锡铜线，其特征是：

无铅合金焊料的组成元素及重量配比是

铟0.01～1.98％

铋0.01～5.98％

铜0.01～1.98％

其余量为锡。

2、根据权利要求1所述的无铅合金镀锡铜线，其特征是：无铅合金焊料的配比为铟0.1～1.5％、铋0.1～1.5％、铜0.1～0.5％，锡为其余量。

3、一种无铅合金镀锡铜线的制造方法，其特征是：包括无铅合金焊料的制造方法和热浸立式工艺，其以锡为基料添加元素铟、铋、铜制成的无铅合金焊料的制造方法如下：

按重量比例分别称取锡98.5％、铜0.5％、铋0.8％、铟0.2％四种金属材料；先将锡、铜按10：1的比例放入650℃的恒温炉里熔炼，使铜完全熔化在锡里，然后出模成锡铜合金锭子；将以上剩余的锡入熔炼炉升温至280℃然后放入以上比例的铟、铋进行搅拌至完全熔化，再升温至360℃，放入以上的锡铜合金锭子，进行搅拌完全熔化，再升温至410℃，搅拌10分钟，达到均匀混合，然后出模制成无铅合金焊料锭子；

其热浸立式工艺如下：

浸锡后的铜线，经过模具定径时，模具垂直放置在该无铅合金焊料的液面上，该无铅合金焊料的热浸温度为280℃温度，模具镶有钛合金外套，使模具漂浮在其液面上，上下导轮连线也应垂直于液面，使模具能自由调整与铜线的位置，保持与铜线同心，铜线出模后使合金镀层呈熔融状态，有一定可流动性，在重力的作用下，镀层在凝固前有一个自由均匀的过程，并保持铜线平稳运行不抖动状态，保持镀层与铜线同心及均匀。

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