CN103170766A - 一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 - Google Patents
一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103170766A CN103170766A CN2013101006782A CN201310100678A CN103170766A CN 103170766 A CN103170766 A CN 103170766A CN 2013101006782 A CN2013101006782 A CN 2013101006782A CN 201310100678 A CN201310100678 A CN 201310100678A CN 103170766 A CN103170766 A CN 103170766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- free solder
- preparation
- point high
- lead
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，包括如下步骤：a、将铋粉和锡粉充分混合均匀，其中铋粉的质量百分比为38～58％；b、将混合均匀的铋粉和锡粉在300～400Mpa下压制成坯料；c、在一定挤压温度下通过挤压机对所得坯料进行挤压；d、挤压后的坯料经过退火后获得一种低熔点高可靠性无铅焊料。本发明适用于生产性能较好的无铅焊料。
Description
技术领域
本发明涉及到软钎焊及表面封装材料技术领域，特别是指一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法。
背景技术
由于铅对人体和环境具有的巨大危害性，Sn-Pb(锡-铅)焊料已逐步被无铅焊料所取代。在众多无铅焊料体系中Sn-Bi(锡-铋)基焊料由于其熔点(138℃)较低、蠕变特性好，特别适用于芯片等电子器件的低温焊接。但是Sn-Bi(锡-铋)基焊料的润湿性、抗拉强度、延伸率等性能都存在一定缺陷。
中国专利CN201010301331.0公开了一种低熔点Sn-Bi(锡-铋)焊料及其制备方法，获得熔点低，焊点强度高且成本低的Sn(锡)、Bi(铋)、Ag(银)三元亚共晶合金焊料。
中国专利CN200710121380.4公开了一种锡铋铜系无铅焊料及其制备方法，通过添加微量元素Zn(锌)等抑制Bi(铋)元素的凝固偏析，具有焊点组织均匀细小，界面金属间化合物稳定性提高等优点。
中国专利CN201110414876.7公开了一种脆性锡铋系合金制备高塑性焊接丝材的方法，将锡铋合金铸锭制成等径转角挤压坯锭并进行预热和保温，再通过等径转角挤压模具进行等温挤压和拉拔加工制备锡铋丝材。可将难变形加工的高脆性锡铋系合金制备成直径1.5mm以下的连续丝材。
中国专利CN99124681.0公开了一种活性钎焊料及其制备方法，通过粉末冶金的方法制备了Ag-Cu-Ti(银-铜-钛)活性活性钎焊料，工艺简单，适用于金刚石与金属，陶瓷与合金钢的焊接。
综上所述，在无铅焊料领域，提高Sn-Bi(锡-铋)系合金加工性能，目前的研究中主要靠合金化和微合金化来改善Sn-Bi(锡-铋)基焊料的性能，但往往改善效果有限，很难大幅度提高合金的加工性能，以粉末冶金方式制备无铅焊料也有报道，但往往用于高温合金，并不一定适用于低温焊料合金。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种工艺简单且经济高效的低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，使得Sn-Bi基焊料的性能明显改善。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，包括如下步骤：
a、将Bi粉和Sn粉充分混合均匀，其中Bi粉的质量百分比为38～58％；
b、将混合均匀的Bi粉和Sn粉在300～400Mpa下压制成坯料；
c、在一定挤压温度下通过挤压机对所得坯料进行挤压；
d、挤压后的坯料经过退火后获得一种低熔点高可靠性无铅焊料。
作为一种优选方案，所述步骤c中的挤压温度控制在170℃～190℃。
作为一种优选方案，所述步骤c中挤压机的压力控制在150～200Mpa。
作为一种优选方案，所述步骤c中挤压机的挤压比不高于20∶1。
作为一种优选方案，所述步骤d中的退火温度为80℃～100℃。
作为一种优选方案，所述步骤d中的退火时间4～8小时。
作为一种优选方案，所述Bi粉和Sn粉的颗粒粒径均为1～5um。
本发明的有益效果是：上述制备方法，采用类似粉末冶金的方法，将Sn粉和Bi粉均匀混合压制，不采用烧结方法，而通过提高挤压温度，降低挤压速度，让预成型件在挤压模内高温高压环境下完成合金粉末的融合，不仅工艺简单，也更经济高效。同时，由于合金焊料通过粉末融合，并通过高变形挤压，获得细小的球化Bi相组织，克服了成分偏析，部分晶粒粗大等问题，塑性变形性能得到明显改善，可靠性高，后期可直接加工成丝材，不易断丝。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法作进一步的详细描述。
实施例1：
将颗粒粒径为1～5um的Bi粉和Sn粉充分混合均匀，其中Bi粉的质量百分比为38％，在300Mpa下压制成坯料，将所得坯料通过挤压机一定温度缓慢挤压，挤压温度控制在190℃，压力控制在150Mpa，挤压比为20∶1。挤压后的坯料经过100℃退火4小时后获得焊料。
实施例2：
将颗粒粒径为1～5um的Bi粉和Sn粉充分混合均匀，其中Bi粉的质量百分比为48％，在350Mpa下压制成坯料，将所得坯料通过挤压机一定温度缓慢挤压，挤压温度控制在180℃，压力控制在175Mpa，挤压比为18∶1。挤压后的坯料经过90℃退火6小时后获得焊料。
实施例3：
将颗粒粒径为1～5um的Bi粉和Sn粉充分混合均匀，其中Bi粉的质量百分比为58％，在400Mpa下压制成坯料，将所得坯料通过挤压机一定温度缓慢挤压，挤压温度控制在170℃，压力控制在200Mpa，挤压比为16∶1。挤压后的坯料经过80℃退火8小时后获得焊料。
上述三个实施例中所得的焊料通过拉丝机多道次拉拔后均可制备出直径0.5mm焊丝，焊丝保持良好塑性。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、将铋粉和锡粉充分混合均匀，其中铋粉的质量百分比为38～58%；
b、将混合均匀的铋粉和锡粉在300～400Mpa下压制成坯料；
c、在一定挤压温度下通过挤压机对所得坯料进行挤压；
d、挤压后的坯料经过退火后获得一种低熔点高可靠性无铅焊料。
2.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的挤压温度控制在170℃～190℃。
3.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中挤压机的压力控制在150～200Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中挤压机的挤压比不高于20:1。
5.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述步骤d中的退火温度为80℃～100℃。
6.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述步骤d中的退火时间4～8小时。
7.根据权利要求1所述的一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法，其特征在于：所述铋粉和锡粉的颗粒粒径均为1～5um。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101006782A CN103170766A (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101006782A CN103170766A (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103170766A true CN103170766A (zh) | 2013-06-26 |
Family
ID=48631190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013101006782A Pending CN103170766A (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103170766A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105474050A (zh) * | 2013-08-12 | 2016-04-06 | 肖特股份有限公司 | 具有金属焊接连接的转换器散热元件复合装置 |
| CN105643147A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-08 | 昆明理工大学 | 一种Sn-58Bi焊丝的制备方法 |
| JP2019107700A (ja) * | 2019-02-18 | 2019-07-04 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． | 鉛フリーはんだ組成物 |
| WO2021112201A1 (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 株式会社日本スペリア社 | プリフォームはんだの製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11291087A (ja) * | 1998-04-14 | 1999-10-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | スズービスマス半田合金粉末の製造方法 |
| CN1258580A (zh) * | 1999-12-27 | 2000-07-05 | 华南理工大学 | 一种活性钎焊料及其制备方法 |
| CN102513720A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-27 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种高性能锡基钎料合金及其制备方法 |
| CN102528336A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-07-04 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种利用脆性锡铋系合金制备高塑性焊接丝材的方法 |
-
2013
- 2013-03-27 CN CN2013101006782A patent/CN103170766A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11291087A (ja) * | 1998-04-14 | 1999-10-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | スズービスマス半田合金粉末の製造方法 |
| CN1258580A (zh) * | 1999-12-27 | 2000-07-05 | 华南理工大学 | 一种活性钎焊料及其制备方法 |
| CN102528336A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-07-04 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种利用脆性锡铋系合金制备高塑性焊接丝材的方法 |
| CN102513720A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-27 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种高性能锡基钎料合金及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王炜等: "无铅焊料Sn-9Zn-xLa 的制备及性能", 《复旦学报(自然科学版)》, vol. 47, no. 3, 30 June 2008 (2008-06-30) * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105474050A (zh) * | 2013-08-12 | 2016-04-06 | 肖特股份有限公司 | 具有金属焊接连接的转换器散热元件复合装置 |
| CN105474050B (zh) * | 2013-08-12 | 2018-09-25 | 肖特股份有限公司 | 具有金属焊接连接的转换器散热元件复合装置 |
| CN105643147A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-08 | 昆明理工大学 | 一种Sn-58Bi焊丝的制备方法 |
| JP2019107700A (ja) * | 2019-02-18 | 2019-07-04 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． | 鉛フリーはんだ組成物 |
| WO2021112201A1 (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 株式会社日本スペリア社 | プリフォームはんだの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107794389B (zh) | 一种银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法 | |
| EP2537948B1 (en) | Method for manufacturing ag based oxide electrical contact materials with fibrous structure | |
| CN107695559B (zh) | 一种银基复合钎料箔材及其制备方法 | |
| CN103170766A (zh) | 一种低熔点高可靠性无铅焊料的制备方法 | |
| CN102528336B (zh) | 一种利用脆性锡铋系合金制备焊接丝材的方法 | |
| CN104388861B (zh) | 一种多晶串联led用微细银金合金键合线的制造方法 | |
| CN106521203B (zh) | 一种AgCuTi合金的制备方法、其箔带钎料的制备方法及其产品 | |
| CN108161274A (zh) | 一种用于电真空器件的封接钎料及其制备方法 | |
| CN100465313C (zh) | 含稀土锌铝合金丝 | |
| CN102581516A (zh) | 一种超塑性铜磷焊条及其制备方法 | |
| CN101332545A (zh) | 活性钎料及其制备方法 | |
| CN105537799A (zh) | AgCuTi活性钎料及其制备方法 | |
| CN103192203B (zh) | 一种制备银钎料的工艺方法 | |
| CN105200262B (zh) | 一种高氧化锡含量银基片状电触头材料的制备方法 | |
| CN107309574A (zh) | 一种含有石墨烯的高强度银基钎料及其熔炼方法 | |
| US9779854B2 (en) | Method for producing a semifinished product for electrical contacts and contact piece | |
| CN102553960B (zh) | 一种锡铋系合金温度保险丝材的制备方法 | |
| CN110512102B (zh) | 一种Sn-Ag-Cu合金预成型焊片的制备方法 | |
| CN104002058B (zh) | 一种Sn‑Zn‑Ag‑Ni合金无铅钎料及其制备方法 | |
| CN103014406B (zh) | 一种封接微波炉磁控管的多元合金材料 | |
| EP3047937A1 (en) | Bi GROUP SOLDER ALLOY, METHOD FOR BONDING ELECTRONIC PART USING SAME, AND ELECTRONIC PART MOUNTING SUBSTRATE | |
| CN102626838B (zh) | 银基无镉中温钎料及其制备方法 | |
| CN102248323B (zh) | 一种银基无镉中温钎料及其制备方法 | |
| CN106854710A (zh) | 一种银基电接触材料的制备方法及装置 | |
| CN107012368A (zh) | 一种利用粉末冶金法制备高强可降解铝合金的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130626 |