CN107866644A - 一种用于软钎焊焊锡丝的Sn‑Zn焊料及其制备方法 - Google Patents

一种用于软钎焊焊锡丝的Sn‑Zn焊料及其制备方法 Download PDF

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李辉
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    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
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    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
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    • B23K35/262—Sn as the principal constituent

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种用于软钎焊焊锡丝的Sn‑Zn焊料及其制备方法，包括以下步骤：1)按照重量百分计，分别称取Sn 86‑92％，Zn6‑12％，In0.2‑2％，P 0.08‑0.8％，备用；2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；3)加温至250‑280℃，搅拌8‑12分钟；4)加入In和P，搅拌3‑7分钟；5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn‑Zn焊料，本发明的所制备用于软钎焊焊锡丝的Sn‑Zn焊料不但焊点收缩缺陷小，没有明显的收缩孔，焊点美观，没有明显腐蚀现象，完全满足了商业化生产的要求；而且本发明的焊料的合金焊接扩展率提高了大约10％。

Description

一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无铅软钎焊料，特别是一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法。
背景技术
目前电子行业中常用的软钎焊料是锡铅合金，由于锡铅合金具有良好的润湿性和导电性，焊接性能很好且成本低，因此得到广泛应用。但铅及其化合物对环境污染很大，会危害人类及生物体健康。从本世纪初，世界各国对环保的要求日益严格。在电子焊接领域，很多发达国家特别是美国和日本，早己开始无铅焊料方面的研究。很多国际企业在常见的消费性产品生产时也都采用无铅焊料焊接，如个人计算机、笔记本电脑、手机、电视、录放机等的主机板。可见无铅焊料的市场潜力巨大，随着社会的不断进步，必然取代有铅焊料成为焊料的主流。
为了满足各类无铅化环保制程的要求，电子工业焊接领域需要找到合适的焊料来替代传统使用的锡铅焊料。目前主要替代焊料有锡银铜类和锡铜类无铅焊料。这两类焊料主要缺点是含银成本较高，焊接温度在210摄氏度以上，原来的锡铅低温生产工艺生产设备需要更换加大了投入。并且因为焊接温度较高从而带来了高耗能，高排放，从另一个方面导致了不环保，违背了无铅化的初衷。面对这些不足，人们有研究过多种的替代焊料方案，其中Sn-Zn系无铅焊料具备了焊接温度低，成本低的优点而被很多研究者所青睐。
发明内容
本发明提供了一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法，解决了目前应用于无铅软钎焊领域的Sn-Zn焊料的焊点收缩缺陷太大，表面不美观，焊后耐腐蚀性能不达标，焊点扩展率低等问题
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料，按照重量百分计，包括Sn 86-92％，Zn6-12％，In 0.2-2％，P 0.08-0.8％。
作为优选的技术方案，按照重量百分计，包括Sn90％，Zn9.5％，In0.2％，P0.3％。
本发明还提出一种制备用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn 86-92％，Zn6-12％，In 0.2-2％，P 0.08-0.8％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；
3)加温至250-280℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
作为优选的技术方案，所述的按照重量百分计，分别称取Sn 90％，Zn 9.5％，In0.2％，P 0.3％，备用。
由于采用了上述技术方案，一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料及其制备方法，包括以下步骤：按照重量百分计，分别称取Sn 86-92％，Zn6-12％，In 0.2-2％，P 0.08-0.8％，备用；将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；加温至250-280℃，搅拌8-12分钟；加入In和P，搅拌3-7分钟；将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料，它具有以下优点：
一、改善了焊点表面质量：
普通的Sn-Zn系无铅焊料一般采用共晶成分Sn-9Zn，在实际的焊接中共晶成分的焊点收缩缺陷较大，导致焊点不平，有明显的收缩孔。本发明的用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料在在实际的焊接中共晶成分的焊点收缩缺陷小，没有明显的收缩孔，焊点美观。
二、提高了耐腐蚀性能：
Sn-Zn系无铅焊料含Zn量较高，Zn是比较容易氧化的金属。焊接完成后，相对于目前广泛使用的无铅焊料更加容易导致焊点腐蚀。本发明通过在Sn-Zn系无铅焊料基材中加入多种微量元素，非常显著地提高了焊点的耐腐蚀性能。在高温高热(80℃温度、80％湿度)试验中1000小时没有明显腐蚀现象，完全满足了商业化生产的要求。
三、本发明的用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的合金焊接扩展率提高了大约10％。
具体实施方式
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料，按照重量百分计，包括Sn86-92％，Zn6-12％，In 0.2-2％，P 0.08-0.8％。
一种制备用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn 86-92％，Zn6-12％，In 0.2-2％，P 0.08-0.8％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；
3)加温至250-280℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例1
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn90％，Zn9.5％，In 0.2％，P 0.3％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；
3)加温至280℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例2
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn86％，Zn12％，In 1.2％，P 0.8％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；
3)加温至270℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
实施例3
一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的制备方法，它包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn92％，Zn6％，In 1.92％，P 0.08％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn交错叠加摆放进熔炉中，加热融化；
3)加温至250℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料自然冷却到室温，即得用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。

Claims (4)

1.一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料，其特征在于：按照重量百分计，包括Sn86-92％，Zn6-12％，In0.2-2％，P0.08-0.8％。
2.如权利要求1所述的一种用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料，其特征在于：按照重量百分计，包括Sn90％，Zn9.5％，In0.2％，P0.3％。
3.一种制备如权利要求2所述的用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分计，分别称取Sn86-92％，Zn6-12％，In0.2-2％，P0.08-0.8％，备用；
2)将称量好的Sn和Zn加热融化；
3)加温至250-280℃，搅拌8-12分钟；
4)加入In和P，搅拌3-7分钟；
5)将焊料冷却到室温，即得所述用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料。
4.如权利要求3所述的一种制备用于软钎焊焊锡丝的Sn-Zn焊料的方法，其特征在于：按照重量百分计，分别称取Sn90％，Zn9.5％，In0.2％，P0.3％，备用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110402181A (zh) * 2018-12-13 2019-11-01 北京联金高新科技有限公司 SnZn系无铅焊料及其制备方法

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