CN107619920A - 一种银基焊料环片的定型方法 - Google Patents

一种银基焊料环片的定型方法 Download PDF

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Abstract

一种银基焊料环片的定型方法，具体步骤如下：(1)清洗退火炉的内胆；(2)将待定型焊料环片放入退火炉内，对退火炉进行抽真空，设置退火炉升温速度为15‑20℃/min，将温度升至250‑300℃；(3)然后充入氮气，设置退火炉升温度为10‑15℃/min，继续将退火炉加热至450‑550℃时，进行保温；(4)保温30‑40min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40‑50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。本发明通过合理的退火炉升温方式，对退火炉升温速度、温度及保温时间进行优化，保证焊料环片表面的轧制油污及时、全部蒸发，保证了焊料环片表面清洁光滑。

Description

一种银基焊料环片的定型方法
技术领域
本发明涉及焊料制备技术领域，尤其是涉及一种焊料环片的定型工艺。
背景技术
真空封接焊料通常是以银基合金为主，银基合金钎料具有熔点低，润湿性能、填缝性能好，焊接强度、导电性能、耐蚀性能优异，可作为金属与金属、金属与陶瓷焊接的常用焊接材料，因而得到广泛的应用。目前较多的银基钎料包括银铜二元合金及添加微量元素的银铜基多元合金。
经冷轧制工艺制备的银铜基合金焊料带材经冲压成焊料环片后，由于要求冲压的规格尺寸较小(圆环外径φ≤60mm)，银铜基合金焊料带材厚度较薄(0.08-0.12mm)在冲压瞬间扭曲力作用下容易导致焊料环片翘曲不平整。若进行真空封接钎焊过程中，金属与陶瓷连接时使用的上述的焊料环片，由于焊料平整度不佳(平整度标准≤0.5mm)导致焊接后出现漏气现象。
由于经冷轧制锻制过程中使用轧制油，因此会在银铜基合金焊料带材表面残留大量的轧制油，经退火定型时焊料环表面的轧制油局部过热致使其碳化，会在焊料环片表面形成带状/条状黑斑，因此一种合理的真空封接焊料环片的定型工艺成非常必要。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种银基焊料环片的定型方法。本发明通过合理的退火炉升温方式，对退火炉升温速度、温度及保温时间进行优化，保证焊料环片表面的轧制油污及时、全部蒸发，保证了焊料环片表面清洁光滑。
本发明的技术方案如下：
一种银基焊料环片的定型方法，具体步骤如下：
(1)清洗退火炉的内胆：使用无水乙醇均匀擦拭对火炉内壁，以去除退火炉内壁油污和灰尘；
(2)清洁完毕，将待定型焊料环片放入退火炉内，对退火炉进行抽真空，当退火炉真空度达到0.005-0.01MPa时，设置退火炉升温速度为15-20℃/min，将温度升至250-300℃，保温10-15min；
(3)然后充入氮气，当炉内压强达到0.04-0.06MPa时，设置退火炉升温度为10-15℃/min，继续将退火炉加热至450-550℃时，进行保温；
(4)保温30-40min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40-50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。
在步骤(2)中，所述将待定型焊料环片放入退火炉内是指：在所述退火炉内设置分层放置架；将所述焊料环片挂放在一种锯齿状挂件上，并将挂件均匀、有序放置在分层放置架上。
本发明有益的技术效果在于：
本发明通过对已经轧制成型，但是表面存在油污、或者不平整的焊料环片进行热处理，不仅使焊料换片的表面变的光滑清洁，而且定型后的环片平整，内部结构均匀，强度、耐磨性、耐酸碱性、抗腐蚀性等性能都有很大提高。
具体实施方式
实施例1
采用本申请人申请的专利文件CN201610885510.0《一种多元合金封接材料及其制备方法》中实施例1制备得到的焊料环片进行定型处理。该焊料环片的元素组成如表1所示：
表1
原料 质量百分数
Ag 34
Cu 50
Ga 15
Nd 0.3
Co 0.3
Ni 0.2
Ce 0.2
按照该专利实施例1的制备方法，在步骤(6)时，退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.08mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压，冲压出外径为40mm，内径为30mm的焊料环片。将该环片进行以下步骤的定型处理：
(1)清洗退火炉的内胆，具体步骤为：使用无水乙醇均匀擦拭退火炉内壁，以去除退火炉内壁油污和灰尘；
(2)清洁完毕，将待定型焊料环片挂放在一种锯齿状挂件，并将挂件均匀、有序放置在退火炉中分层放置架上。对退火炉进行抽真空，当退火炉真空度达到0.005MPa时，设置退火炉升温速度为15℃/min，将温度升至250℃，保温15min；
(3)停止抽真空，冲入氮气，当炉内压强达到0.04MPa时，设置退火炉升温度为10℃/min，继续将退火炉加热至450℃时，进行保温；
(4)保温30min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40-50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。
实施例1所用的焊料环片处理前后的性能如表2所示。
表2
实施例2
采用实施例1所用的合金材料，在步骤(6)中冲压出外径为35mm，内径为20mm的焊料环片。将该环片进行以下步骤的定型处理：
(1)清洗退火炉的内胆，具体步骤为：使用无水乙醇均匀擦拭退火炉内壁，以去除退火炉内壁油污和灰尘；
(2)清洁完毕，将待定型焊料环片挂放在一种锯齿状挂件，并将挂件均匀、有序放置在退火炉中分层放置架上。对退火炉进行抽真空，当退火炉真空度达到0.008MPa时，设置退火炉升温速度为18℃/min，将温度升至270℃，保温12min；
(3)停止抽真空，冲入氮气，当炉内压强达到0.05MPa时，设置退火炉升温度为13℃/min，继续将退火炉加热至500℃时，进行保温；
(4)保温35min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40-50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。
实施例2所用的焊料环片处理前后的性能如表3所示。
表3
实施例3
采用本申请人申请的专利文件CN201210566969.6《一种多元合金封接材料及其制备方法》中实施例1制备得到的焊料环片进行定型处理。该焊料环片的元素组成如表4所示：
表4
原料 质量百分数
Ag 63
Cu 30.5
Ge 2
Co 1
Nd 0.5
Ni 2.5
Yb 0.5
按照该专利实施例1的制备方法，在步骤(3)时，将铸锭经粗轧机压延至厚度1～2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至700℃保温2小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03～0.2mm，经修整冲压成外径为50mm，内径为30mm的焊料环片。将该环片进行以下步骤的定型处理：
(1)清洗退火炉的内胆，具体步骤为：使用无水乙醇均匀擦拭退火炉内壁，以去除退火炉内壁油污和灰尘；
(2)清洁完毕，将待定型焊料环片挂放在一种锯齿状挂件，并将挂件均匀、有序放置在退火炉中分层放置架上。对退火炉进行抽真空，当退火炉真空度达到0.008MPa时，设置退火炉升温速度为20℃/min，将温度升至300℃，保温10min；
(3)停止抽真空，冲入氮气，当炉内压强达到0.06MPa时，设置退火炉升温度为15℃/min，继续将退火炉加热至550℃时，进行保温；
(4)保温40min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40-50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。
实施例3所用的焊料环片处理前后的性能如表5所示。
表5
实施例1～3处理前后的焊料环片的平整度如表6所示。
表6
性能 实施例1 实施例2 实施例3 标准
平整度(mm) 0.08 0.05 0.07 ≤0.5

Claims (2)

1.一种银基焊料环片的定型方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)清洗退火炉的内胆：使用无水乙醇均匀擦拭对火炉内壁，以去除退火炉内壁油污和灰尘；
(2)清洁完毕，将待定型焊料环片放入退火炉内，对退火炉进行抽真空，当退火炉真空度达到0.005-0.01MPa时，设置退火炉升温速度为15-20℃/min，将温度升至250-300℃，保温10-15min；
(3)然后充入氮气，当炉内压强达到0.04-0.06MPa时，设置退火炉升温度为10-15℃/min，继续将退火炉加热至450-550℃时，进行保温；
(4)保温30-40min后，关闭退火炉加热系统，自然冷却至40-50℃时，将焊料环片从退火炉内取出。
2.根据权利要求1所述的定型工艺，其特征在于，在步骤(2)中，所述将待定型焊料环片放入退火炉内是指：在所述退火炉内设置分层放置架；将所述焊料环片挂放在一种锯齿状挂件上，并将挂件均匀、有序放置在分层放置架上。
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