CN101850480A - 一种无铅焊料 - Google Patents

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史济杰
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Abstract

本发明公开了一种新型开发的Cr、Bi、Ni、Se、Ce或Er元素的组合物X，并将组合物X作为新型添加剂添加到Sn-Ag-Cu无铅焊料中，制备出低成本抗氧化高性能电子封装用Sn-Ag-Cu-X合金无铅焊料，满足市场对于焊料无铅和效益的双重要求。本发明提供的无铅焊料，具有无毒性、机械性能和电气性能好、抗氧化性和耐腐蚀性优良，有良好的润湿和铺展性，焊点可靠性高且价格低廉，以及良好的力学性能等特点。

Description

一种无铅焊料
技术领域
本发明属于焊接所用焊料领域，涉及一种焊接材料，更具体地说是一种电子封装行业用无铅焊料。
背景技术
Sn-Pb合金作为现代电子工业的主要封装材料，在电子部件的装配上占主导地位，具有成本低廉、导电性好、力学焊接性能优良等特点。但铅和铅的化合物为有毒有害物质，焊料在生产和使用过程中危害人体健康，容易致癌，焊接废弃物也会严重污染环境。随着环境保护法规的日益完善和严格，禁止使用铅的呼声日益高涨。
查询文献可知，目前已开发出的无铅焊料主要有Sn-Ag系，Sn-Cu系，Sn-Zn系和Sn-Ag-Cu系等，Sn-Ag-Cu系焊料因具有良好的强度、抗疲劳性能和塑性等特点而成为最重要的、最接近实用化的无铅焊料体系之一，
因此各国纷纷出台有关禁止含铅焊料在电子产业中使用的法令。欧盟ROHS法令正式实施的日期2006年7月1日。日本制造商已经从2003年到2005年全面实现电子整机和相关组装件中的无铅化工作，到2010年，只允许极个别的产品使用有铅工艺，到2015年，完全禁止铅的使用。中国信息产业部发出指令要求电子产品的铅含量的控制要和欧洲同步，在2006年的7月1号前实施无铅工艺，所有的出口产品要达到欧洲相关指令的标准。因此使用无铅焊料成为必然，焊料材料正朝着无铅、无毒化方向的发展。
当前无铅焊料中Sn-Ag-Cu系合金具有较好的应用前景，已得到了美国NEMI、英国DTI、Soldertec等的推荐，综合性能比较优越，主要缺点是由于含有3-4％的银，合金的成本非常高，抗氧化腐蚀性能也不尽人意，而且熔化温度高、润湿性较差、合金组织粗大、分布不均匀等问题给其应用带来不少麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔点低、抗氧化性能和延展性优良、材料成本低的无铅焊料。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种无铅焊料，其特征在于按重量百分比含有：Ag：0.5-1％、Cu：0.3-0.7％、组合物X：0.05-1％(其中组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成)、其余为Sn。
本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种新型开发的Cr、Bi、Ni、Se、Ce或Er元素的组合物X，并将组合物X作为新型添加剂添加到Sn-Ag-Cu无铅焊料中。
通过采取上述技术方案，本发明具有以下有益的效果：
本发明提供的一种无铅焊料，具有无毒性、机械性能和电气性能好、抗氧化性和耐腐蚀性优良，有良好的润湿和铺展性，焊点可靠性高且价格低廉，以及良好的力学性能等特点。
具体实施方式
具体实施例一：
本实施方式的无铅焊料由以下重量百分比的成份组成：
Ag：0.6％、Cu：0.4％、
组合物X：0.1％，其中组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
该配方得到的产品，熔化温度210～215℃，拉伸强度75MPa，延伸率60％。
具体实施例二：
本实施方式的无铅焊料由以下重量百分比的成份组成：
Ag：0.7％、Cu：0.5％
组合物X：0.5％，其中组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
该配方得到的产品，熔化温度205～210℃，拉伸强度80MPa，延伸率65％。
具体实施例三：本实施方式的无铅焊料由以下重量百分比的成份组成：
Ag：0.8％、Cu：0.6％
组合物X：0.8％，其中组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
该配方得到的产品，熔化温度200～215℃，拉伸强度85MPa，延伸率75％。
本发明不局限于上述实施例，在实际应用时，可根据不同性能要求及使用场合，选择上述实施例中的不同配比，或除上述各实施例以外的不同配比，但均不以任何形式限制本发明的范围。

Claims (4)

1.一种无铅焊料，其特征在于按重量百分比含有：
Ag：0.5-1％、Cu：0.3-0.7％
组合物X：0.05-1％，组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
2.根据权利要求1所述的无铅焊料，其特征在于按重量百分比含有：
Ag：0.6％、Cu：0.4％
组合物X：0.1％，组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
3.根据权利要求1所述的无铅焊料，其特征在于按重量百分比含有：
Ag：0.7％、Cu：0.5％
组合物X：0.5％，组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
4.根据权利要求1所述的无铅焊料，其特征在于按重量百分比含有：
Ag：0.8％、Cu：0.6％
组合物X：0.8％，组合物X由Bi10-20％，Ni10-20％，Se10-25％，Ce或Er5-10％，余量为Cr组成。
其余为Sn。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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