CN100593448C - 一种无铅软钎焊料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：Zn 4～7%、Ag 0.5～2.5%、Ti 0.1～3.0%和余量Sn。或Zn 3.5～10%、Ag 0.8～1.5%、Cu 0.1～1.5%、Ti 0.2～1.0%和余量Sn，该产品具有成本低、钎焊接头的结合强度高、钎焊接头组织稳定性优良、抗腐性能好可用于钎焊烙铁进行钎焊的优点及效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种无铅软钎焊料，属焊接材料。
技术背景
随着环保法规的日趋完善和严格，虽然锡铅焊料具有优异的润湿性、焊接性、良好的力学性能以及价格便宜等优点，但是铅及其化合物为危害人类健康及污染环境的有毒有害物质，因此无铅软钎焊料在微电子表面组装技术领域中的应用将大大增加。
目前使用的无铅焊料主要是SnCu、SnAg、SnZn二元合金系以及SnAgCu三元合金系，或以此为基础的更多元合金钎料，但有的成本高，有的熔点高。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足而提供一种具有成本低、钎焊接头的结合强度高、钎焊接头组织稳定性优良的无铅软钎焊料，从而为实现电子信息产品无铅化，使无铅软纤焊料得到更广泛应用。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
一种无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：
Zn 3～4％、Ag 2.0～3.0％、Cu或Ti 1.5～3.0％
和余量Sn。”
一种无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：
Zn 3～4％、Ag 2.0～3.0％、Cu 0.1～2.0％、Ti 1.0～2.0％
和余量Sn。
所述Ag的优选重量百分比为0.1～1.0％，
所述Cu的优选重量百分比为0.1～1.5％，
所述Ti的优选重量百分比为0.2～1.0％。
本发明的无铅软钎焊料中Zn用量控制在3～11％之间，合金熔化温度区间小，钎焊工艺性能较好。Zn用量小于3％或超过11％，都会使合金远离共晶成分，熔化温度区间变大，使焊接发生困难。
本发明的无铅软钎焊料中Ag用量控制在0.1～3.0％之间，随着Ag用量的增加，焊点的结合力开始时显著增大，但随后增大的趋势就变缓，若Ag用量超过3％，一方面合金成本上升，另一方面将导致Ag3Sn金属间化合物增多，严重影响钎料和接头的力学性能，降低接头可靠性，同时还有可能发生电迁移现象。所以，Ag用量最优选的范围为0.1～1.0％。
无铅软钎焊料Cu用量控制在0.1～3.0％之间，Cu的添加能够发挥改善焊料机械强度和延伸性，抑制铜箔或铜导线中铜向钎焊合金的熔出，并且使焊接接头产生一个合理的铜的浓度梯度，改善其导电性能，铜的加入还改善整个无铅焊料的导电、导热性能，Cu用量如果在0.1％以下，则其效果过低，如超过3.0％，则会使焊料的熔点增高，同时还会产生Cu与Sn的金属间化合物，这样反而会导致其机械强度降低。所以，Cu用量最优选的范围为0.1～1.5％。
无铅软钎焊料Ti用量控制在0.1～3.0％之间，Ti是一种具有能使焊料容易与氧化物焊接的优点，另外Ti的添加，能够增强合金的耐腐蚀性能。Ti用量如果在0.1％以下，则其效果过低，如超过3.0％，则焊料本身的硬度增高，从而导致其作业性变差。所以，Ti用量最优选的范围为0.2～1.0％。
本发明的产品配方，选用的各原料的纯度：Sn为99.5％，Cu≥99.5％，Ag、Zn、Ti≥99.5％，以Sn为主料，通过以下的方法制造：
(a)首先将Sn与Cu、Ag和Ti分别制造SnAg、SnCu或SnTi中间合金，
(b)将锡先投入锡炉中熔化，然后将Zn加入到锡液中，同时不断搅拌，使其完全熔化后，再将SnAg、SnCu或SnTi中间合金加入到锡锌熔液中，同时不断搅拌，使其完全熔化，保温半小时，使合金均匀化，
(c)去除合金表面的焊料熔渣，在铸膜上浇成产品。
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成本低；钎焊接头的结合强度高、钎焊接头组织稳定性优良、抗腐性能好可用于钎焊烙铁进行钎焊的优点及效果。
具体实施方式
实施例
Claims (1)
1、一种无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：
Zn 3.5～10％、Ag 0.8～1.5％、Cu 0.1～1.5％、Ti 0.2～1.0％和余量Sn。
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