CN109366037A - 一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，包括铜、镍、磷、铟、银、锗、镓和锡，所述无铅焊料按重量百分数计，由如下组分组成：铜Cu0.001～5.0％，镍Ni0.001～0.15％，磷P0.001～0.15％，铟In0.001～0.1％，银Ag 0.001～0.1％，锗Ge0.001～0.08％,镓Ga0.001～0.05％和锡Sn余量，各组份重量百分比总和为100％。本发明是在锡铜焊料中加入微量抗氧化元素，经过独有熔炼工艺脱氧除杂处理后熔炼而成，它具有独特的抗氧化性，润湿性强，且有良好的物理机械和耐腐蚀性能，与现有技术相比，本发明产品融化后锡焊料表面光亮，润色美观，残渣少，润湿时间少，添加高温抗氧化成分，在380℃～500℃作业时，减低了铜侵蚀现象。
Description
技术领域
本发明涉及焊料生产技术领域，具体为一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法。
背景技术
所谓无铅有铅焊接指的是锡钎焊时所用焊接材料里面含不含铅的焊接，传统钎焊是用的铅锡合金焊料，熔点低，流动性好，焊接后的导电性好，得到十分广泛的普及，然而铅是个对人体健康有害的金属，目前一些国家已经出台相关政策，禁止或者减少铅在产品中的使用，无铅焊料慢慢开始兴起，并逐步取代铅锡焊料。
目前市场上已经有多种无铅焊料，与铅锡焊料相比其实主要是焊接温度的不同，市场上的锡丝都是由焊料制作而成的，无铅锡丝要求的焊接温度更高一些，一般在250度左右，而普通锡丝的焊接温度在180度，所以无铅焊台的焊接温度更高一些，而且无铅焊台的供热速度更快，目前市场上的无铅焊料的抗氧化性能不高，易受氧化而造成原料的浪费，且无铅焊料制备过程中容易受到铜侵蚀的现象，导致无铅焊料的制备杂质变多，使用效果不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，包括铜、镍、磷、铟、银、锗、镓和锡，所述无铅焊料按重量百分数计，由如下组分组成：铜Cu0.001～5.0％，镍Ni0.001～0.15％，磷P0.001～0.15％，铟In0.001～0.1％，银Ag0.001～0.1％，锗Ge0.001～0.08％,镓Ga0.001～0.05％和锡Sn余量，各组份重量百分比总和为100％。
优选的，所述无铅焊料制作过程中，熔炼时加入微量抗氧化元素，经过独有熔炼工艺脱氧除杂进行处理。
优选的，所述微量抗氧化元素由高温抗氧化成分构成，熔炼作业的温度为380℃～500℃。
优选的，所述铜的含量为各组总重量百分比的0.001～0.8％。
优选的，所述银的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％。
优选的，所述铟的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明是在锡铜焊料中加入微量抗氧化元素，经过独有熔炼工艺脱氧除杂处理后熔炼而成，它具有独特的抗氧化性，润湿性强，且有良好的物理机械和耐腐蚀性能。
(2)与现有技术相比，本发明产品融化后锡焊料表面光亮，润色美观，残渣少，润湿时间少，添加高温抗氧化成分，在380℃～500℃作业时，减低了铜侵蚀现象。
(3)在500℃时静态液面光洁如镜，能保持在此温度下锡炉表面光亮基本无氧化，产生锡渣量少，减少焊接缺陷的同时也降低了生产成本，并且在高温焊接时焊接点牢固。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，
(1)本发明是在锡铜焊料中加入微量抗氧化元素，经过独有熔炼工艺脱氧除杂处理后熔炼而成，它具有独特的抗氧化性，润湿性强，且有良好的物理机械和耐腐蚀性能，适合当前电子工业生产流水线上的焊接工艺，如各种变压器生产的热浸焊，自熔漆包线的烫锡，高精度要求的波峰焊等。
(2)锡炉内过多的铜皆因助焊剂、锡等的侵蚀，将PCB线路上的铜日积月累的带进锡炉，成为焊锡的污染物。根据实际生产经验无铅焊料在铜含量超过0.9％时就需要降铜作业，作为优选的，本发明中铜的含量为各组总重量百分比的0.001～0.8％，适宜的铜含量能够有效避免铜侵蚀的现象发生，其中，微量抗氧化元素由高温抗氧化成分构成，熔炼作业的温度为380℃～500℃，最大限度的减低了铜侵蚀现象。
(3)与现有技术相比，本发明产品融化后锡焊料表面光亮，润色美观，残渣少，润湿时间少，大大提升了焊接效率，扩展率高，更大限度减少拉尖问题产生。
(4)银的成本较高，而银含量的多少直接决定了无铅焊料的生产成本，出于成本考虑，本发明中银的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％，能够使得无铅焊料有效使用的同时降低生产成本。
(5)无铅焊料的生产也要考虑到其各种合成元素在全球范围的保有量，铟元素是全球较为稀缺的资源，如果铟元素含量过多则不适宜工厂化生产使用，因此针对铟的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％，在保证无铅焊料正常使用的同时，也能节约资源，更加环保。
(6)在500℃时静态液面光洁如镜，能保持在此温度下锡炉表面光亮基本无氧化，产生锡渣量少，减少焊接缺陷的同时也降低了生产成本，并且在高温焊接时焊接点牢固，焊点表面特别光亮，焊点饱满、无连焊，有效避免因机械强度不足导致的产品质量问题，能广泛用于热浸焊、波峰焊以及其他对工作温度有较高要求的场合，如各种变压器生产的热浸焊，自熔漆包线的烫锡，高精度要求的波峰焊。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，包括铜、镍、磷、铟、银、锗、镓和锡，其特征在于：所述无铅焊料按重量百分数计，由如下组分组成：铜Cu0.001～5.0％，镍Ni0.001～0.15％，磷P0.001～0.15％，铟In0.001～0.1％，银Ag 0.001～0.1％，锗Ge0.001～0.08％,镓Ga0.001～0.05％和锡Sn余量，各组份重量百分比总和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，其特征在于：所述无铅焊料制作过程中，熔炼时加入微量抗氧化元素，经过独有熔炼工艺脱氧除杂进行处理。
3.根据权利要求1所述的一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，其特征在于：所述微量抗氧化元素由高温抗氧化成分构成，熔炼作业的温度为380℃～500℃。
4.根据权利要求1所述的一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，其特征在于：所述铜的含量为各组总重量百分比的0.001～0.8％。
5.根据权利要求1所述的一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，其特征在于：所述银的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％。
6.根据权利要求1所述的一种抗铜侵蚀高温无铅焊料及其制备方法，其特征在于：所述铟的含量为各组总重量百分比的0.001～0.1％。
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