CN106244851B - 一种低温锡合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体公开了一种低温锡合金，包括以下原料组分：锡、银、铟、锑、磷、铋。及其制备方法：首先将锡、铋、磷加入石墨坩埚中加热，待其熔融后，保温，冷却，得合金A；然后将合金A分为等量的两份，取其中一份，并向其中加入锑和银，加热，待其熔融后，保温，冷却，得合金B；再取另一份并向其中加入铟，加热，待其熔融后，保温，冷却，得合金C；最后将合金B和合金C混合熔炼，保温，冷却，即得。本发明的低温锡合金主要用作太阳能无主栅电池的封装焊料，能在提高焊接强度的同时增强其流动性，降低焊接缺陷；成本低，抗氧化性强，性能稳定。

Description

一种低温锡合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及低温合金技术领域，具体涉及一种低温锡合金及其制备方法，主要用作太阳能无主栅电池的封装焊料。
背景技术
随着环境污染不断加重，人类对清洁能源的需求不断增加，太阳能发电将成为未来主要的清洁能源。提高电池片的转化率已成为人们的共同追求，使用无主栅技术的电池片能够降低电池片中80％的银浆使用量，无主栅结构能够降低电池片表面的光遮盖率和增加光线的二次吸收，同时还能够降低电池片在封装过程中出现的隐裂问题。新的无主栅技术采用的技术要求更高的镀锡铜丝，其在导电性能、焊接强度和工艺要求上都要高于现有的电池技术。
由于无主栅技术使用的焊接材料主要为低温合金，目前市场使用的合金主要为锡铋共晶合金，锡铋合金在实际使用过程中会出现焊点脆化，在一定的时效条件下和其自身的具有的偏析的双重作用下最终会导致焊点失效剥离。现阶段使用广泛的锡铋合金主要应用于电子电路方面的焊接，焊接对象主要为铜基材，而电池片封装过程中焊接的对象为银浆和铜基材。无主栅所设计的焊点尺寸较小，焊接温度小于150℃，且焊接剥离强度要求大于1N。
综上，为了更好的满足无主栅电池封装焊接的技术要求，有必要对现有的合金焊料进行改进优化，开发出一种具有更佳综合性能的低温合金。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种熔点较低、流动性能强、焊接强度高的低温锡合金及其制备方法，主要用作太阳能无主栅电池的封装焊料。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
(一)一种低温锡合金，其特征在于，包括以下原料组分：锡、银、铟、锑、磷、铋。
进一步地，所述原料组分的重量百分比为：锡30～60％，银0.1～3％，铟0.01～0.3％，锑0.1～1.5％，磷0.01～0.2％，余量为铋。
进一步地，所述低温锡合金还包括镧或/和镨；所述镧的重量百分比为0.01～0.6％，所述镨的重量百分比为0.01～0.6％。
进一步地，所述低温锡合金还包括镓，所述镓的重量百分比为0.01～0.3％。
进一步地，所述低温锡合金还包括镍或/和铜，所述镍的重量百分比为0.01～0.2％，铜的重量百分比为0.01～0.5％。
进一步地，所述低温锡合金还包括铈或/和钕，所述铈的重量百分比为0.02～0.2％，所述钕的重量百分比为0.01～0.2％。
(二)一种低温锡合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将锡、铋、磷三种原料组份加入石墨坩埚中，在真空度为-0.1～0.1MPa、温度为400～600℃的条件下加热，待所述锡、铋、磷三种原料组份完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将所述合金A分为等量的两份，并取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入锑和银，在真空度为-0.1～0.1MPa、温度为1000～1500℃的条件下加热，待锑和银完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金B；
步骤3，取所述合金A的另一份加入石墨坩埚中，并向其中加入铟，在真空度为-0.1～0.1MPa、温度为200～300℃的条件下加热，待铟完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，并在真空度为-0.1～0.1MPa、温度为600～900℃的条件下熔炼，保温30～50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的低温锡合金具有优良的焊接性能和电学性能；本发明的低温锡合金中添加有无机元素银、锑、铟、镧、镨、镓、镍、铜、铈、钕等能够显著弥补由于使用铋而造成合金脆性的缺陷，在提高焊接强度的同时使其流动性增强，降低焊接缺陷；同时，本发明的低温锡合金使用成本低，过程中产生的锡渣量较少，抗氧化性强，性能稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明实施例1的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图2为本发明实施例2的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图3为本发明实施例3的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图4为本发明实施例4的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图5为本发明实施例5的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图6为本发明实施例6的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图7为本发明对比例1的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图8为本发明对比例2的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流；
图9为本发明对比例3的低温锡合金的熔点测试结果图；其中，横坐标为温度，纵坐标为热流。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡42％，银1％，镧0.01％，镨0.02％，铟0.06％，锑0.8％，磷0.05％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，称取锡420g、铋560.6g、磷0.5g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温20min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份，取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧0.1g、镨0.2g、锑8g、银10g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1100℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟0.6g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温30min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
实施例2
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡45％，银1％，镧0.02％，镨0.07％，铟0.2％，锑0.2％，磷0.02％，镓0.03％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，称取锡450g、铋534.6g、磷0.2g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温20min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份，取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧0.2g、镨0.7g、锑2g、银10g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1100℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟2g、镓0.3g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温30min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
实施例3
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡50％，银1.5％，镧0.08％，镨0.08％，铟0.15％，锑0.5％，磷0.1％，镓0.15％，镍0.03％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡500g、铋474.1g、磷1g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在500℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温30min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧0.8g、镨0.8g、锑5g、银15g、镍0.3g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1500℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟1.5g、镓1.5g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温40min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
实施例4
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡50％，银1.5％，镧0.08％，镨0.08％，铟0.15％，锑0.5％，磷0.1％，镓0.15％，镍0.1％，铜0.2％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡500g、铋471.4g、磷1g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧0.8g、镨0.8g、锑5g、银15g、镍1g、铜2g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1500℃，保40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟1.5g、镓1.5g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为300℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
实施例5
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡45％，银1.5％，镧0.3％，镨0.3％，铟0.15％，锑0.5％，磷0.2％，镓0.15％，镍0.1％，铜0.2％，铈0.1％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡450g、铋515g、磷2g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在500℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧3g、镨3g、锑5g、银15g、镍1g、铜2g、铈1g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1500℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟1.5g、镓1.5g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
实施例6
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡50％，银1.5％，镧0.1％，镨0.1％，铟0.15％，锑0.5％，磷0.1％，镓0.15％，镍0.1％，铜0.2％，铈0.1％，钕0.1％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡500g、铋460g、磷1g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在600℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧1g、镨1g、锑5g、银15g、镍1g、铜2g、铈1g、钕1g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1500℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟1.5g、镓1.5g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为300℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
对比例1
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡42％，镧0.02％，镨0.02％，铟0.06％，锑0.8％，磷0.05％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡420g、铋570.5g、磷0.5g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温20min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入镧0.2g、镨0.2g、锑8g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1100℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟0.6g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温30min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
对比例2
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡45％，银1％，镧0.02％，铟0.2％，锑0.8％，磷0.05％，镓0.08％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡450g、铋528.5g、磷0.5g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温30min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入锑8g、镧0.2g、银10g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1100℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟2g、镓0.8g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温30min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
对比例3
本实施例提供的低温锡合金的原料组分为：锡50％，银1.5％，铟0.2％，锑1％，磷0.2％，镓0.3％，余量为铋。
按照上述各原料组分及其重量百分比配制低温锡合金的原料，使用氮气保护熔炼炉进行熔炼。制备方法按以下步骤进行：
步骤1，使用电子天平称取锡500g、铋468g、磷2g，将上述三种原料组分加入到石墨坩埚中，设置真空度为-0.1～0.1MPa，并在400℃条件下加热，待三种原料组分完全熔融后保温20min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将制备好的合金A分为等量的两份。取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入锑10g、银15g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为1100℃，保温40min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金B；
步骤3，将另一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入铟2g、镓3g，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为200℃，保温30min后取出，倒入模具中进行冷却，得合金C；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，进行熔炼，设置真空度为-0.1～0.1MPa，熔炼温度为900℃，保温50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
对上述实施例1～6和对比例1～3制得的低温锡合金样品采用差示扫描量热仪(DSC)进行熔点测试，测试结果分别如图1～图9所示，由图可知，实施例1制得的低温锡合金的熔点为140℃，实施例2制得的低温锡合金的熔点为139℃，实施例3制得的低温锡合金的熔点为143℃，实施例4制得的低温锡合金的熔点为145℃，实施例5制得的低温锡合金的熔点为140℃，实施例6制得的低温锡合金的熔点为140℃，对比例1制得的低温锡合金的熔点为139℃，对比例2制得的低温锡合金的熔点为139℃，对比例3制得的低温锡合金的熔点为140℃，上述结果表明本发明的低温锡合金的熔点符合用作太阳能无主栅电池的封装焊料的熔点要求(＜150℃)。
对上述实施例1～6和对比例1～3制得的低温锡合金样品进行盐雾试验，盐雾试验的条件如下：温度35℃，湿度大于90％，浓度5％，试验时间为96h。试验完毕后使用水对样品表面进行轻微擦拭清洗，然后对表面进行观察。将本实施例的低温锡合金与普通的Sn60Pb40合金和Sn42Bi58进行对比，通过观察盐雾试验后试件表面的腐蚀状态可知，实施例1的试件经过盐雾后表面颜色变暗，基本无腐蚀痕迹；实施例2的试件经过盐雾后表面颜色的亮度要优于实施例1的试件，表面无腐蚀痕迹；实施例3的试件表面光滑发亮，经过盐雾试验后颜色变暗，表面无腐蚀痕迹；实施例4的试件表面光洁有金属光泽，表面无腐蚀痕迹；实施例5的试件表面光洁有金属光泽，表面无腐蚀痕迹；实施例6的试件表面光洁有金属光泽，表面无腐蚀痕迹；对比例1的试件经过盐雾试验后试件表面颜色较暗，无腐蚀痕迹；对比例2的试件经过盐雾试验后试件表面有少量点状物存在，表面颜色稍暗；对比例3的试件经过盐雾试验后试件表面颜色较暗，无腐蚀痕迹；而普通的Sn60Pb40合金和锡铋42/58的试件表面均有不同程度的腐蚀现象出现，并且Sn42Bi58试件的表面出现较大面积的腐蚀。由以上盐雾试验结果可知，本发明的低温锡合金的耐腐蚀性能佳，且镓的加入可以提高低温锡合金的耐腐蚀性。
对上述实施例1～6和对比例1～3制得的低温锡合金样品进行铺展率测试，并与普通的Sn60Pb40合金和Sn42Bi58进行对比，铺展率测试按照GB11364～89的要求进行，片状母材为50mm×50mm×0.2mm的紫铜片，合金试样质量为0.3g，每个合金试样的质量误差为±1％。将合金试样放置于铜片表面并滴上助焊剂，使用箱式电阻炉在150℃保温60s后取出，测试出铜片表面焊料的铺展率，结果如表1所示，由表1的试验结果可知，实施例1的铺展率高于对比例1，这说明通过添加银元素能够适当提高合金的铺展率；实施例2的的铺展率高于对比例2，这说明稀土元素镨的添加能够有效的提高扩展率；实施例3的铺展率显著高于对比例3，这是由于实施例3中添加了两种稀土元素镧和镨，而对比例3中没有稀土元素，同时，对比例2的铺展率略高于对比例3，这是因为对比例2中添加有稀土元素镧，而对比例3中没有添加稀土元素，由此说明，稀土元素的添加可有效提升低温锡合金的扩展率，且混合稀土元素的作用大于单一稀土元素。而实施例4中由于加入镍和铜元素，导致合金的熔点略有升高，因而其低温锡合金的扩展率也相应地略有降低；而实施例5中添加了铈，由表1可以看出，铈的加入对合金的扩展率有少量的提高；实施例6中添加了铈和钕，两者的协同作用显著的提高了扩展率。
表1
对上述制得的低温锡合金样品进行剥离测试，并与普通的Sn60Pb40合金和Sn42Bi58进行对比，采用热浸镀工艺将低温锡合金制备成镀锡线材，并进行焊接剥离测试，测试时使用拉力试验机进行180°的剥离，测试结果如表2所示。由表2可知，本实施例的低温锡合金的剥离强度均大于1，表明其具有优异的焊接强度。由于银元素与母材形成的化合物强度较高，与对比例1相比，实施例1中添加银后能显著提高合金的焊接强度。实施例2中添加稀土元素后合金的铺展率有少量提高，在焊接过程中增加焊接面积提高焊接强度。与实施例2和对比例3相比，实施例3中由于混合稀土元素的共同作用使合金的铺展率有较大提高，焊接强度也有显著提高；实施例4由于添加的镍和铜能充分与母材进行焊接结合，同时铜能降低合金的偏析提高合金的强度。实施例5中添加的铈能够降低合金的表面张力，进而提高合金流动性，并能够小幅度的提高合金的焊接强度。实施例6由于铈和钕的共同作用消除了镍和铜导致的熔点升高的现象，在提高合金的扩展率的同时也提高合金的焊接强度。
表2
试样编号 试样1# 试样2# 试样3# 试样4#
Sn60Pb40 0.9N 1.0N 0.8N 1.2N
Sn42Bi58 1.0N 0.9N 0.8N 0.7N
实施例1 1.1N 1.2N 1.3N 1.2N
实施例2 1.2N 1.4N 1.1N 1.2N
实施例3 1.3N 1.4N 1.5N 1.4N
实施例4 1.5N 1.6N 1.3N 1.7N
实施例5 1.5N 1.6N 1.7N 1.2N
实施例6 1.8N 1.7N 1.9N 1.5N
对比例1 1.0N 1.1N 1.2N 1.1N
对比例2 1.2N 1.2N 1.1N 1.3N
对比例3 1.3N 1.1N 1.2N 1.3N
综上所述，本发明的低温锡合金的熔点较低，适用于太阳能无主栅电池的封装焊料，由于在锡合金中增添增强其焊接强度的元素会导致其熔点升高，因此本发明经过大量的试验确定出低温锡合金的原料组分，不同配比的各原料组分在协同作用下，在提升锡合金的焊接强度的同时有效的降低了锡合金的熔点，同时提高了锡合金在焊接过程中的流动性，尤其在小尺寸焊点上具有很大的优势。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种低温锡合金，用作太阳能无主栅电池的封装焊料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料组分：锡30～60％，银0.1～3％，铟0.01～0.3％，锑0.1～1.5％，磷0.01～0.2％，镧0.01～0.6％，镨0.01～0.6％，镓0.01～0.3％，镍0.01～0.2％，铜0.01～0.5％，铈0.02～0.2％，钕0.01～0.2％，余量为铋；
所述低温锡合金的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将锡、铋、磷三种原料组份加入石墨坩埚中，在真空度为-0.1～0.1MPa、温度为400～600℃的条件下加热，待所述锡、铋、磷三种原料组份完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金A；
步骤2，将所述合金A分为等量的两份，并取其中一份合金加入石墨坩埚中，并向其中加入锑和银，在真空度为-0.1MPa～0.1MPa、温度为1000～1500℃的条件下加热，待所述锑和银完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金B；在加入锑和银的同时，还加入镧和镨，同时加入镍和铜，再加入铈和钕；
步骤3，取所述合金A的另一份加入石墨坩埚中，并向其中加入铟，在真空度为-0.1MPa～0.1MPa、温度为200～300℃的条件下加热，待铟完全熔融后，保温20～40min，取出，并倒入模具中冷却，得合金C；在加入铟的同时，还加入镓；
步骤4，将合金B和合金C加入石墨坩埚中，并在真空度为-0.1MPa～0.1MPa、温度为600～900℃的条件下熔炼，保温30～50min后，搅拌，取出，并倒入模具中进行冷却，即得。
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