CN104070300A - 一种光伏焊带含银锡焊料 - Google Patents

Abstract

一种光伏焊带含银焊锡料，由Sn、Ag、Pb、In、Ge元素组成之锡焊料，为光伏焊带专用焊铅焊料，属于太阳能源发电技术领域，本发明的锡焊料其组成重量百分比为Sn61-63%、Ag1.80-2.2%、In0.005-1.50%、Ge0.005-1.20%、Pb为余量，研发中添加了0.005-1.5%的铟元素促进了优良的可焊性，研发中添加了0.005-1.2%的含量大于99.99%纯度的锗元素，具有在大自然环境中能使光伏组件抗衡暴风恶雨、抗老化、抗腐蚀、抗氧化的特殊性能，由于焊接性能优良，使焊带结合在电池板上无虚焊、无假焊、使发电组件寿命可达25年以上。

Description

一种光伏焊带含银锡焊料

技术领域

本发明专利涉及太阳能光伏发电技术，尤其是一种光伏焊带含银焊料。 

背景技术

利用太阳能源发电是世界上最为了彩色环保之新能源，使太阳能转化为电能之主要部件是光伏电池板，而电池板关键组件为硅晶片与光伏焊带，焊带基料是铜带，须镀上一层锡焊料，故锡焊料质量的优劣是光伏发电效果重要的技术指标，当前光伏焊带工艺100%为热镀锡工艺，可采用锡焊料大于99%为锡铅系列焊料，关于电子工艺使用出口几件产品之无铅焊料，在光伏焊带工艺上还未被采用，属于萌芽时期，故对欧盟ROHS指令毫无关联，电子焊接工艺和光伏焊带镀锡工艺，因产品特性各异，对锡焊料质量光伏用锡焊料要求高于电子焊接工艺要求。光伏锡焊料有它特殊的要求：要有优良的导电性能；光伏焊带镀锡偶要焊在硅晶片上，它可焊性要求高，否则会造成虚焊、假焊现象；镀锡层在电池板要经受日晒雨打恶劣大自然环境考验，要求锡焊料不得氧化、变色、老化、要达到25年的使用寿命。 

近年虽借鉴国外资料在Sn-Pb基础上添加了2%银元素，组成Sn63%、Ag2%、Pb36%之锡焊料，系焊料已列入日本JIS标准，但是在德国采用上述焊料在光伏焊带镀锡工艺上是比较早的。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，所提供的技术方案为：一种光伏焊带含银锡焊料，其特征是其金属元素为Sn、Ag、In、Ge、Pb所组成, 

所述一种光伏焊带含银锡焊料组成部分重量百分比为Sn 61-63%；

组成部分重量百分比为Ag 1.80-2.2%；

组成部分重量百分比为In 0.005-1.50%；

组成部分重量百分比为Ge 0.005-1.20%；

组成部分重量百分比为Pb为余量。

有益效果： 

1研发中添加了0.005-1.5%的铟元素促进了优良的可焊性；

2研发中添加了0.005-1.2%的含量大于99.99%纯度的锗元素，具有在大自然环境中能使光伏组件抗衡暴风恶雨、抗老化、抗腐蚀、抗氧化的特殊性能，

3由于焊接性能优良，使焊带结合在电池板上无虚焊、无假焊、使发电组件寿命可达25年以上。

具体实施方式

一种光伏焊带含银锡焊料，其发明要点是：当前光伏焊带所镀之锡焊料大于99%是锡铅系列，如Sn63Pb37%或Sn60Pb40%，由于光伏电池板是太阳能转换为电能的主要组件，在其焊带热镀上锡层后要有良好的导电体，鉴于这一性能，要求在snpb二元素中前一时间制造者添加了2%Ag元素，这一合金在日本JIS标准上已列入，但是该Sn62Ag2Pb36焊料对光伏发电工程上可焊性有高性能之要求，光伏铜带镀锡后需焊在硅晶片上，它的可焊性要比电子件焊接要求更高，因此实践工艺中常常呈现虚焊、假焊现象，光伏组件是在恶劣的环境中使用，经日晒雨打其锡焊料必须具有抗氧化和抗腐蚀的特殊性能，因此Sn62Ag2Pb36之焊料，不能担当起镀锡之技术质量要求。 

本发明在Sn、Ag、Pb三元素上添加了In与Ge的金属元素，成功发明了Sn、Ag、Pb、In、Ge五元素组成的锡焊料，解决了抗老化与优良的可焊性这个课题技术难关。 

本发明冶炼工艺技术方案如下： 

1元素组成中，银与锗是高熔点元素，熔点都接近1000摄氏度，故在合金冶炼制造过程中，必须采取中间合金的方法

2中间合金比例SnGe合金Sn90%，Ge10%，Sn-Ag合金Sn90%，Ag10%

3冶炼中间合金工艺如下：Sn-Ag中间合金冶炼制程：先把大于99.96%纯度的锡投入在感应中频电炉的坩埚中，自控温度1050℃-1100℃，待锡全部熔化，液温到达1000℃，时分投入银锭在锡液中，第一批银锭溶化后，不能马上再投入第二批银锭，待再升温到1100℃时再投入第二批银锭，待全部溶化后，用纯钛搅拌棒搅拌15分钟，然后捞去合金液面上的浮渣，给予大于20分钟的镇净期，使An-Ag合金结晶细化，然后再搅拌5分钟，铸锭备用。

4Sn-Ge合金冶炼过程，合金配比Sn99%，Ge1.0%，先将大于99.96%纯锡投入感应中频炉之坩埚中，在全部溶化后升温至1100℃-1150℃，捞去锡液上浮渣，须投入氧化钾作为锡液面上覆盖剂，以防止锗金属升华挥发，氧化钾在锡液面厚度为10m/m，在锡液温度达到1100℃±20℃时，将大于99.99%的纯锗锭用专用夹具进入锡液中逐渐全部熔化，然后用纯钛棒搅拌15分钟，并镇静20分钟后捞净覆盖剂残余，再搅拌5分钟铸锭备用。 

5整体锡焊料合金冶炼制程，设备容量为1000公斤且能自动控温自动搅拌的电阻炉，功率为50KW，先将纯度为99.95%的纯铅投入不锈钢锅中，把纯锡锭复放在铅锭上，升温至280℃-400℃，待Sn锭、pb锭全部溶化后，进行自动搅拌大于15分钟，然后捞去灰渣，并投入SnAg合金-SnGe合金后，再投入铟锭全部熔化后镇静20分钟，促进合金各元素融合，使化学成分稳定和结晶细化，再搅拌5分钟，可铸造焊锡条完成焊锡料产品。 

Claims (1)

1.一种光伏焊带含银锡焊料，其特征是其金属元素为Sn、Ag、In、Ge、Pb所组成,

组成部分重量百分比为Sn 61-63%；

组成部分重量百分比为Ag 1.80-2.2%；

组成部分重量百分比为In 0.005-1.50%；

组成部分重量百分比为Ge 0.005-1.20%；

组成部分重量百分比为Pb为余量。