CN108213765A - 用于电子元件焊接的含铟焊料 - Google Patents

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    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262—Sn as the principal constituent

Abstract

本发明公开了一种用于电子元件焊接的含铟焊料，该含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡40‑60份、铟10‑23份、铋15‑20份、锌2‑4份、镓0.2‑0.5份、稀土混合物0.2‑0.8份。采用本发明制备的含铟焊料具有低熔点、抗疲劳，延展性好的特点，制备过程中在真空条件下进行可以防止原料因高温而氧化；镓最后加入是因为其可以与氧反应形成致密氧化膜，能极大地降低焊料的氧化，保证性能的稳定。

Description

用于电子元件焊接的含铟焊料
【技术领域】
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种用于电子元件焊接的含铟焊料。
【背景技术】
焊料作为一种电器元件连接材料，使用极为广泛，不同元器件因使用要求、工作环境、电器特性的不同，对焊料的要求也有所不同。随着电子组装产业的迅速崛起，我国已经成为世界电子产品生产与消费的大国，电子元件的焊接技术也进入快速发展期，出现了各类焊料满足不同的工艺要求。但是目前市面上使用的焊料存在着焊点强度低，延展性差、易氧化等问题，造成电子器件、设备使用故障。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种用于电子元件焊接的含铟焊料，以解决现有电子元件焊料抗疲劳，延展性、易氧化等问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
用于电子元件焊接的含铟焊料，所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡40-60份、铟10-23份、铋15-20份、锌2-4份、镓0.2-0.5份、稀土混合物0.2-0.8份。
所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡48-57份、铟12-16份、铋17-20份、锌3-4份、镓0.2-0.4份、稀土混合物0.3-0.6份。
所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡53份、铟14份、铋18 份、锌3份、镓0.3份、稀土混合物0.6份。
所述稀土混合物中包含有稀土氧化物。
所述稀土氧化物占稀土混合物重量的10-25％。
所述稀土混合物包含有钕、镧、铈。
所述钕、镧、铈的重量比为1:0.2-0.5:0.4-0.7。
本发明还提供了一种用于电子元件焊接的含铟焊料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：称取锡、铋、铟、锌、镓、稀土混合物；
S2：将S1中称取的锡、铋、锌在1000-1200℃进行熔炼，不断搅拌至完全熔化，然后加入稀土混合物，继续搅拌至全部熔化，保持10-15min；
S3：步骤S2中温度降至700-800℃加入铟，继续搅拌至全部熔化，温度降至200-300℃时加入镓，继续搅拌至全部熔化，保持8-14min；
S4：步骤S3温度降至100-150℃时倒入模具中，冷却，得含铟焊料。
所述S1、S2、S3在真空条件下进行。
所述步骤S4中的焊料可加工为丝状、球状或粉状。
本发明的益效果在于：本发明制备的含铟焊料具有低熔点、抗疲劳，延展性好的特点，制备过程中在真空条件下进行可以防止原料因高温而氧化；镓最后加入是因为其可以与氧反应形成致密氧化膜，能极大地降低焊料的氧化，保证性能的稳定。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
用于电子元件焊接的含铟焊料，含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡40份、铟10份、铋15份、锌2份、镓0.2份、稀土混合物0.2份。
稀土混合物中包含有稀土氧化物。
稀土氧化物占稀土混合物重量的10％。
稀土混合物包含有钕、镧、铈。
钕、镧、铈的重量比为1:0.2:0.4。
用于电子元件焊接的含铟焊料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：称取锡、铋、铟、锌、镓、稀土混合物；
S2：将S1中称取的锡、铋、锌在1000℃进行熔炼，不断搅拌至完全熔化，然后加入稀土混合物，继续搅拌至全部熔化，保持10min；
S3：步骤S2中温度降至800℃加入铟，继续搅拌至全部熔化，温度降至200℃时加入镓，继续搅拌至全部熔化，保持8min；
S4：步骤S3温度降至100℃时倒入模具中，冷却，得含铟焊料。
S1、S2、S3在真空条件下进行。
步骤S4中的焊料可加工为丝状、球状或粉状。
实施例2
用于电子元件焊接的含铟焊料，含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡53份、铟14份、铋18份、锌3份、镓0.3份、稀土混合物0.6份。
稀土混合物中包含有稀土氧化物。
稀土氧化物占稀土混合物重量的16％。
稀土混合物包含有钕、镧、铈。
钕、镧、铈的重量比为1:0.3:0.5。
本发明还提供了一种用于电子元件焊接的含铟焊料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：称取锡、铋、铟、锌、镓、稀土混合物；
S2：将S1中称取的锡、铋、锌在1100℃进行熔炼，不断搅拌至完全熔化，然后加入稀土混合物，继续搅拌至全部熔化，保持13min；
S3：步骤S2中温度降至750℃加入铟，继续搅拌至全部熔化，温度降至240℃时加入镓，继续搅拌至全部熔化，保持11min；
S4：步骤S3温度降至130℃时倒入模具中，冷却，得含铟焊料。
S1、S2、S3在真空条件下进行。
步骤S4中的焊料可加工为丝状、球状或粉状。
实施例3
用于电子元件焊接的含铟焊料，含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡60份、铟23份、铋20份、锌4份、镓0.5份、稀土混合物0.8份。
稀土混合物中包含有稀土氧化物。
稀土氧化物占稀土混合物重量的25％。
稀土混合物包含有钕、镧、铈。
钕、镧、铈的重量比为1:0.5:0.7。
用于电子元件焊接的含铟焊料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：称取锡、铋、铟、锌、镓、稀土混合物；
S2：将S1中称取的锡、铋、锌在1000℃进行熔炼，不断搅拌至完全熔化，然后加入稀土混合物，继续搅拌至全部熔化，保持15min；
S3：步骤S2中温度降至800℃加入铟，继续搅拌至全部熔化，温度降至200℃时加入镓，继续搅拌至全部熔化，保持14min；
S4：步骤S3温度降至150℃时倒入模具中，冷却，得含铟焊料。
S1、S2、S3在真空条件下进行。
步骤S4中的焊料可加工为粉状。
对比例1
普通的Sn-Bi58合金。
对实施例1-3和对比例1进行性能检测，结果如表1所示。
表1电子元件焊料性能检测结果
项目 抗拉强度(Rm/MPa) 延伸率(A/％)
实施例1 74 43
实施例2 71 42
实施例3 75 45
对比例1 66 20
由表1数据可知：
使用本发明制备的焊料，相较于一般的焊料在抗拉强度、延伸率方面都具有较好的品质，具有较为显著的效果。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡40-60份、铟10-23份、铋15-20份、锌2-4份、镓0.2-0.5份、稀土混合物0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡48-57份、铟12-16份、铋17-20份、锌3-4份、镓0.2-0.4份、稀土混合物0.3-0.6份。
3.根据权利要求1所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述含铟焊料以重量份为单位，包括以下原料：锡53份、铟14份、铋18份、锌3份、镓0.3份、稀土混合物0.6份。
4.根据权利要求1所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述稀土混合物中包含有稀土氧化物。
5.根据权利要求4所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述稀土氧化物占稀土混合物重量的10-25％。
6.根据权利要求1所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述稀土混合物包含有钕、镧、铈。
7.根据权利要求5所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其特征在于，所述钕、镧、铈的重量比为1:0.2-0.5:0.4-0.7。
8.根据权利要求1-7任一项所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其征在于，所述含铟焊料的制备方法包括以下步骤：
S1：称取锡、铋、铟、锌、镓、稀土混合物；
S2：将S1中称取的锡、铋、锌在1000-1200℃进行熔炼，不断搅拌至完全熔化，然后加入稀土混合物，继续搅拌至全部熔化，保持10-15min；
S3：步骤S2中温度降至700-800℃加入铟，继续搅拌至全部熔化，温度降至200-300℃时加入镓，继续搅拌至全部熔化，保持8-14min；
S4：步骤S3温度降至100-150℃时倒入模具中，冷却，得含铟焊料。
9.根据权利要求8所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其征在于，所述S1、S2、S3在真空条件下进行。
10.根据权利要求8所述用于电子元件焊接的含铟焊料，其征在于，所述步骤S4中的焊料可加工为丝状、球状或粉状。
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