CN112756729A - 一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，属于焊接技术领域，所述方法采用焊锡丝在焊接温度250‑450℃下对电子元器件进行机器自动焊接；所述焊锡丝包括焊料和助焊剂，所述焊料包括主合金和微量元素，所述微量元素选用In、Ge、Co、Bi、Ce、Si、Er、Dy、P、Ga中的一种或多种。使用本申请绿色环保的焊锡丝在机器焊接温度250‑450℃内可以任意调整焊接温度，不受焊接方式、焊锡机型号的限制，具有很好的通用性，且焊接过程中不会产生松香飞溅、脱落、桥连、拉尖、假焊、空焊、烟雾大、残留物多以及板面脏等不良现象。

Description

一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，特别涉及一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法。

背景技术

在标准的电子元器件焊接作业时使用的线状焊锡被称为焊锡丝，焊锡丝是具有一定的长度与直径的锡合金丝，在电子原器件的焊接中可与电烙铁配合使用。焊锡丝由焊料和助剂两部分组成，其中焊料是一种熔点较低的金属焊料，主要指锡基合金，其制作方法大多是先用熔融法制锭，然后压力加工成材；助剂是一种保证焊接过程顺利进行的辅助材料，通常是以松香为主要成分的混合物，其均匀灌注到锡基合金的中间部位，通过挤压、拉丝工艺从而最终形成焊锡丝。

随着工业和科技的发展，手工焊锡由于精度较差、生产效率较低等问题，机器自动焊锡方式逐渐发展起来。但目前自动焊接方法所采用的焊锡机厂家、焊锡方式以及烙铁头形状均不同，以上不同会导致现有的焊锡丝通用性较差，某种焊锡丝适合某一类焊锡方式，却很难适合另一类焊锡方式。而且某些焊锡丝在机器自动焊接过程中，容易产生松香飞溅、脱落、桥连、拉尖、假焊、空焊、残留物多以及板面脏等不良现象。

发明内容

针对现有机器自动焊接方法通用性较差且容易产生焊接不良的问题，本申请提供一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法。

本申请的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，通过以下技术方案得以实现。

一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，采用焊锡丝在焊接温度250-450℃下对电子元器件进行机器自动焊接；所述焊锡丝包括焊料和助焊剂，所述焊料包括主合金和微量元素，所述微量元素选用In、Ge、Co、Bi、Ce、Si、Er、Dy、P、Ga中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，焊料金属在常温下会发生氧化形成金属氧化物，并且随着温度的升高金属活泼性增强，氧化速率随之加快；形成的金属氧化物，即氧化渣，对焊接的质量将会产生严重的影响，出现假焊、空焊等现象，焊接后的电子线路板在使用过程中容易形成短路或断路现象。所以，本申请在常见的主合金中加入10种微量元素中的一种或多种，加入的微量元素可以先与空气发生反应形成氧化物，从而减缓了主合金中的金属与空气发生氧化反应的速率。而且，微量元素与空气反应形成的氧化物会覆盖在主合金上，形成一层细密的氧化膜，从而进一步阻止了主合金的氧化。另外，本申请的微量元素一方面能够增加主金属与助焊剂的结合力，降低松香的流速，另一方面还增加了熔融主合金的流动性，两种作用相互叠加可有效避免助焊剂与熔融主合金流速相差过大而导致的被助焊剂清理后的焊盘再次发生氧化，从而提高了焊锡丝的润湿性。而且，加入微量元素的焊锡丝具有很好的机械性能，提高了焊锡丝的稳定性，从而提高了焊锡丝的品质。

本申请焊锡丝可以在250-450℃内任意调整焊接温度，即使在焊接温度低至250℃时，能够快速润湿焊点，以及拖焊IC、排针、多引脚元器件；在高温450℃时，抗氧化效果好，基本不碳化，适用于不同的焊锡机型号或焊接方式，具有很好的通用性。

可选的，所述主合金选用锡铜合金，所述锡铜合金包括如下质量百分比的组分：99.0-99.5％锡和0.5-1％铜。更优选的，所述锡铜合金包括如下质量百分比的组分：99.3％锡和0.7％铜。

可选的，所述主合金选用锡银铜合金，所述锡银铜合金包括如下质量百分比的组分：98.8-99.2％锡、0.2-0.4％银和0.6-0.8％铜或包括如下质量百分比的组分：96.3-96.7％锡、2.9-3.1％银和0.4-0.6％铜。更优选的，所述锡银铜合金包括如下质量百分比的组分：99.0％锡、0.3％银和0.7％铜或包括如下质量百分比的组分：96.5％锡、3.0％银和0.5％铜。

通过采用上述技术方案，含铅焊料虽然使焊锡丝具有较好的性能参数，但是重金属铅对环境造成影响，进而影响人的身体健康，所以含铅焊料已经逐渐减少使用。本申请的主合金均为不含铅的合金，绿色环保。另外，本申请的主合金较优的选用99.3％锡和0.7％铜、99.0％锡、0.3％银和0.7％铜或96.5％锡、3.0％银和0.5％铜，以上主合金都是较为常用的焊料合金，但本申请的主合金并不限于以上三种。

可选的，微量元素的添加量为主合金质量的0.0001-0.05％。

通过采用上述技术方案，本申请严格控制微量元素的添加量，在保证微量元素发挥提高焊料合金润湿性、可焊性，降低氧化渣量效果的基础上，尽量降低微量金属在最终生产的焊锡丝中的残留量，有效提高焊接的效果。

可选的，所述微量元素选用Dy、Ge、Bi制成的三元合金。

可选的，所述微量元素选用Er、In、Bi制成的三元合金。

可选的，所述微量元素选用Dy、Ce、Si、Bi制成的四元合金。

通过采用上述技术方案，本申请微量元素优选为Dy、Ge、Bi制成的三元合金、Er、In、Bi制成的三元合金和Dy、Ce、Si、Bi制成的四元合金，这三种组合微量元素加入到主合金中后能够快速的在主合金表面形成氧化膜，降低主合金的氧化速度，从而减少氧化渣的形成量，同时还能兼顾液态钎料的润湿铺展性能，最终有效提高了焊锡丝的可焊性和流动性，大大减少了不良焊接效果的形成。

可选的，所述焊锡丝的生产方法包括以下步骤：

S1.将微量元素在700-1400℃下熔融或融合，得到熔融金属或融合后的中间合金；

S2.将主合金在700-1400℃下融合；

S3.将步骤S1获得的熔融金属或融合后的中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，形成自动焊锡机用多元合金并浇铸成锡棒成型；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为125-140℃，松香导管温度设定为130-145℃，挤压速度设定在一个锡棒5-7分钟，前横梁温度设定为60-110℃；

S5.将挤压后的产物在50-60℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

通过采用上述技术方案，本申请首先将微量元素进行熔合，再将主合金进行融合，然后将熔合的微量元素与融合的主合金按照一定比例进行混合后浇筑成型得到焊料合金，最后将焊料合金进行挤压拉丝，在挤压过程中加入助焊剂，最终得到自动焊锡机用焊锡丝。整个焊锡丝的生产过程简单，适合大规模工业化生产，通过在主合金中加入微量贵金属或镧系金属，以及在挤压拉丝过程中改进工艺参数，使焊锡丝可以在250-450℃内的任意焊接温度下进行焊接，有效减少了目前采用机器焊锡容易产生松香飞溅、脱落、桥连、拉尖、假焊、空焊、残留物多以及板面脏等不良焊锡现象的发生率，是一种绿色环保的焊锡丝产品。

本申请的微量元素优选的融合方式为：先将两种微量元素进行融合形成二元合金，然后将得到的二元合金与第三种微量元素融合形成三元合金；再将获得的三元合金与第四种微量元素融合得到四元合金，以此类推。以上每次融合增加一种微量元素的融合方式，可以更加均匀的将微量元素进行混合，使焊料合金中的微量元素可以在焊接时更加充分的发挥作用，形成更加均匀的氧化膜。

本申请在制作焊料合金后，改进并严格控制了焊锡丝生产过程中挤压和拉丝操作参数，在本申请的挤压操作下，不会破坏原有锡焊料合金的结晶体系，也不会消耗松香助焊剂的活性效果；同时，本申请的拉丝温度低于松香助焊剂的软化点70-80℃，不会导致松香芯的物理形状重组，不会影响松香的均匀性或形成隐藏空气或气泡，从而减少了焊锡过程中产生的松香飞溅。而且，本申请通过改进挤压和拉丝工艺，能快速去除被焊元件焊盘的氧化物，从而使无氧化的铜焊盘和熔融焊料在一定的焊接温度下能够快速扩散，进而使两界面金属原子间相互作用形成界面化合物，使形成的焊点牢固，不脱落。

综上所述，本申请首先在主合金中加入10种微量元素的一种或多种，降低了主合金的氧化速度，从而降低了焊料在高温焊锡熔融下氧化渣的产生量，绿色环保；同时本申请的微量元素还能够提高焊料合金的流动性和润湿性。其次，本申请采用的挤压和拉丝工艺不会破坏松香芯的物理状态和活性效果，不仅提高了松香在焊料合金中的均匀度，还能够快速去除被焊元件焊盘的氧化物，使焊盘和熔融焊料结合更紧密，最终制得的焊锡丝可以在250-450℃内的任意焊接温度下进行工作，不依赖于任何焊锡机品牌且适用于不同类别的焊锡方式，具有很好的通用性，并且在焊接过程中松香飞溅、脱落、桥连、拉尖、假焊、空焊、残留物多以及板面脏等不良现象的发生率大幅降低。

可选的，步骤S1和S2中，700-1400℃下熔融或融合时间为2-4h。

通过采用上述技术方案，本申请进一步限定微量元素和主合金的融合时间，一方面，可以提高焊料合金中每一种元素的均匀度，另一方面，在保证合金充分融合的同时还节约了资源，从而降低了焊锡丝的生产成本，更能满足市场的需要。

可选的，步骤S3中，将微量元素与主合金混合后，在390-410℃搅拌1-2h，静置冷却24-48h，再升温到390-410℃下搅拌1-2h，浇铸成锡棒成型。

通过采用上述技术方案，本申请在将微量元素与主合金混合后，先在一定条件下充分混合，然后在室温中放置一段时间，使合金进行重结晶，然后再在相同的条件下再次充分混合，以上混合方式不仅可以提高焊料合金机械性能，还能提高其润湿性、可焊性，从整体上提高了焊锡丝的品质。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请将10种微量元素中的一种或多种加入到主合金中，微量元素可以覆盖在主合金上，从而降低主合金的氧化速率，减少主合金氧化渣的形成量，绿色环保；

2、本申请的微量元素还能够提高焊料合金的流动性和润湿性，从而降低了桥连、拉尖、假焊、空焊等不良焊接的产生率，从而使被焊件具有较高的清洁度和整洁度；

3、本申请通过对焊锡丝挤压和抽丝工艺参数的改进，提高了松香芯的均匀性，减少了松香飞溅，同时提高了焊锡强度，焊点不易脱落；

4、本申请的焊锡丝应用于自动焊锡机可以在250-450℃内的任意温度下对电子元器件进行焊接操作，且能够满足不同焊接方式、不同焊锡机的要求，通用性良好。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的Sn99.3Cu0.7焊料、Sn99.0Ag0.3Cu0.7焊料、Sn96.5Ag3.0Cu0.5焊料购自深圳市广信达焊锡制品有限公司；

本申请的万能力学试验机购自济南文腾试验仪器有限公司；

本申请的助焊剂由50g松香、150g异丙酮和0.78g二乙胺盐酸盐配置而成。

实施例1

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Dy和Ge金属在700℃下融合4h，再加入等质量的Bi金属，在700℃下融合4h，得到三元中间合金；

S2.将99.0kg锡和1kg铜在700℃下融合4h；

S3.将步骤S1获得的0.0001kg三元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在390℃、300rpm/min搅拌2h，静置冷却48h，再升温到390℃、300rpm/min搅拌2h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为125℃，松香导管温度设定为130℃，挤压速度设定在一个锡棒5分钟，挤压机前横梁温度设定为60℃；

S5.将挤压后的产物在50℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在250℃下进行焊接操作。

实施例2

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Er和In金属在1400℃下融合2h，再加入等质量的Bi金属，在1400℃下融合2h，得到三元中间合金；

S2.将99.5kg锡和0.5kg铜在1400℃下融合2h；

S3.将步骤S1获得的0.05kg三元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在410℃、500rpm/min搅拌1h，静置冷却24h，再升温到410℃、500rpm/min搅拌1h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为140℃，松香导管温度设定为145℃，挤压速度设定在一个锡棒7分钟，挤压机前横梁温度设定为110℃；

S5.将挤压后的产物在60℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在450℃下进行焊接操作。

实施例3

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Dy和Ce金属在800℃下融合3.5h，再加入等质量的Si元素，在800℃下融合3.5h，得到三元中间合金；最后加入等质量的Bi金属，再在800℃下融合3.5h，得到四元中间合金；

S2.将98.8kg锡、0.4kg银和0.8kg铜在800℃下融合3.5h；

S3.将步骤S1获得的0.0005kg四元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在395℃、450rpm/min搅拌1.8h，静置冷却30h，再升温到395℃、450rpm/min搅拌1.8h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为130℃，松香导管温度设定为135℃，挤压速度设定在一个锡棒6分钟，挤压机前横梁温度设定为70℃；

S5.将挤压后的产物在55℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在300℃下进行焊接操作。

实施例4

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Co和Ga金属在1200℃下融合2.5h，再加入等质量的Ge元素，在1200℃下融合2.5h，得到三元中间合金；最后加入等质量的Dy金属，再在1200℃下融合2.5h，得到四元中间合金；

S2.将99.2kg锡、0.2kg银和0.6kg铜在1200℃下融合2.5h；

S3.将步骤S1获得的0.001kg四元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在405℃、350rpm/min搅拌1.2h，静置冷却32h，再升温到405℃、350rpm/min搅拌1.2h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为135℃，松香导管温度设定为140℃，挤压速度设定在一个锡棒6分钟，挤压机前横梁温度设定为100℃；

S5.将挤压后的产物在55℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在350℃下进行焊接操作。

实施例5

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Er和In金属在900℃下融合3h，再加入等质量的Si元素，在900℃下融合3h，得到三元中间合金；最后加入等质量的P元素，再在900℃下融合3h，得到四元中间合金；

S2.将96.3kg锡、3.1kg银和0.6kg铜在900℃下融合3h；

S3.将步骤S1获得的0.005kg四元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在400℃、400rpm/min搅拌1.5h，静置冷却40h，再升温到400℃、400rpm/min搅拌1.5h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为132℃，松香导管温度设定为137℃，挤压速度设定在一个锡棒6分钟，挤压机前横梁温度设定为80℃；

S5.将挤压后的产物在52℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在400℃下进行焊接操作。

实施例6

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，包括以下步骤：

S1.将等质量的Co和Er金属在1000℃下融合2.8h，再加入等质量的Si元素，在1000℃下融合2.8h，得到三元中间合金；然后加入等质量的Dy金属，在1000℃下融合2.8h，得到四元中间合金；最后加入等质量的P元素，在1000℃下融合2.8h，得到五元中间合金；

S2.将96.7kg锡、2.9kg银和0.4kg铜在1000℃下融合2.8h；

S3.将步骤S1获得的0.01kg五元中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，在400℃、400rpm/min搅拌1.5h，静置冷却36h，再升温到400℃、400rpm/min搅拌1.5h，浇铸成锡棒成型，即得自动焊锡机用焊料合金；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为138℃，松香导管温度设定为143℃，挤压速度设定在一个锡棒6分钟，挤压机前横梁温度设定为90℃；

S5.将挤压后的产物在58℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

将本实施例生产的焊锡丝在380℃下进行焊接操作。

实施例7

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Ge金属。

实施例8

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Dy金属。

实施例9

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Ce金属。

实施例10

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Si和Er制成二元中间合金。

实施例11

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用In和Bi制成二元中间合金。

实施例12

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Ge和Ga制成二元中间合金。

实施例13

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Co和P制成二元中间合金。

实施例14

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Co、Si和P制成三元中间合金。

实施例15

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Ge、Ce和Ga制成三元中间合金。

实施例16

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用In、Ge、Bi、Ce和Dy制成五元中间合金。

实施例17

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用In、Bi、Si、P和Ga制成五元中间合金。

实施例18

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用In、Ge、Co、Bi、Si、Dy制成六元中间合金。

实施例19

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用Ce、Si、Er、Dy、P和Ga制成六元中间合金。

实施例20

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中，微量元素选用In、Bi、Ce、Si、Er、Dy和Ga制成七元中间合金。

对比例1

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于：采用市售Sn99.3Cu0.7焊料。

对比例2

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例3的不同之处在于：采用市售Sn99.0Ag0.3Cu0.7焊料。

对比例3

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例5的不同之处在于：采用市售Sn96.5Ag3.0Cu0.5焊料。

对比例4

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S4中，松香桶温度设定为85℃，松香导管温度设定在90℃。

对比例5

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S4中，松香桶温度设定为150℃，松香导管温度设定在160℃。

对比例6

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S4中，挤压机前横梁温度设定在150℃。

对比例7

一种自动焊锡机用焊锡丝的生产方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S5中，拉丝处理温度控制在80℃。

性能检测

1.按照国家标准GB/T228-2002，采用万能力学试验机对实施例1-20和对比例1-7的焊锡丝进行抗拉强度和延伸率的检测；

2.按照国家标准GB/11364-89《钎料铺展性及添缝性试验方法》对实施例1-20和对比例1-7的焊锡丝进行扩展率测试；

3.将本申请实施例1-20和对比例1-7的焊锡丝使用自动焊锡机，按照JIS Z 3197标准在400℃下焊接100个点，测定焊接性能；

4.按照JESD22-A104C Conditions G,3,D记载的温度循环试验方法测定本申请实施例1-20和对比例1-7的焊锡丝形成焊点的牢固度；温度变化范围：-55～125℃，时间10min，1循环/h，共测试1000和5000个循环。

实验结果参见表1。

表1

从表1中可以看出，实施例1采用Bi、Ce、Dy三种微量元素进行组合制备得到焊锡丝，与对比例1相比，抗拉强度和延伸率均得到了较大提高，扩展率提高了15％，并且无空焊和连锡个数、松香飞溅量较少、焊点牢固。实验结果表明，实施例1制备的焊锡丝具有较高的机械强度、润湿性、可焊性和牢固性。

实施例2采用In、Bi、Er三种微量元素进行组合制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，与对比例1相比，抗拉强度和延伸率同样得到了较大提高，扩展率提高了12％，并且无空焊和连锡个数、松香飞溅量较少、焊点牢固。实验结果表明，实施例2制备的焊锡丝具有较高的机械强度、润湿性、可焊性和牢固性。

实施例3采用Bi、Ce、Si、Dy四种微量元素进行组合制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，与对比例2相比，抗拉强度和延伸率同样得到了较大提高，扩展率提高了20％，并且无空焊和连锡个数、松香飞溅量较少、焊点牢固。实验结果表明，实施例3制备的焊锡丝具有较高的机械强度和可焊性，尤其是润湿性大幅度提高。

以上3组微量元素组合制备得到的焊锡丝综合性能非常好，有效减少了现有的自动焊锡过程中容易出现的松香飞溅、脱落、桥连、拉尖、假焊、空焊等不良焊锡现象的发生率。

实施例4和5也是选用四种微量元素进行组合制备得到焊锡丝，从表1可以看出，与对比例2和3相比，抗拉强度和延伸率同样得到了较大提高，但是提高的幅度不及实施例3，同时扩展率也有所提高，但提高幅度也不及实施例3。

实施例6选用5种微量元素进行组合制备得到焊锡丝，从表1可以看出，与对比例3相比，抗拉强度、延伸率以及扩展率进一步提高，但提高的幅度与实施例3相比明显放缓。实验结果表明，本申请实施例6选用的5种微量元素同样可以加入到主合金中，从而达到提高主合金综合性能的效果。

实施例7-9选用一种微量元素加入到主合金中制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，与对比例1相比，抗拉强度、延伸率和润湿性均得到了小幅度提升，可焊性较好。

实施例10-13选用两种微量元素组合制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，与对比例1相比，抗拉强度、延伸率和润湿性再小幅提升，且可焊性良好。

实施例14-15均是选用三种微量元素组合加入到主合金中制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，与对比例1相比，抗拉强度、延伸率和润湿性进一步得到提升，但是与实施例1和2相比，抗拉强度、延伸率和润湿性的提高幅度不及实施例1和2。

实施例16-17为选用5种微量元素组合加入到主合金中制备得到焊锡丝，从表1中可以看出，其在抗拉强度、延伸率和润湿性的提升幅度上不及实施例6。

实施例18-19为选用6种微量元素组合，实施例20是选用7种微量元素组合加入到主合金中制备得到焊锡丝，从表1可以看出，与对比例1相比，抗拉强度、延伸率和润湿性再次得到提升，但与实施例1、2的三种微量元素组合相比，提升幅度明显较小。

以上的实验结果表明，本申请10种微量元素中的一种或几种加入到主合金中并采用改进后的挤压拉丝工艺制备得到的焊锡丝均具有很好的力学性能和润湿性能，在250-450℃的焊接温度下均可达到预期的焊接效果。其中，实施例1-3中的3种微量元素组合，其制备方便，综合性能突出。

对比例4、5与实施例1的区别在于松香桶以及松香导管的温度不同，从表1可以看出，温度过高或过低均会使焊接过程中形成大量的松香飞溅，并且对比例5的焊点牢固度较差。以上实验结果表明，松香桶和松香导管的温度设定过高，松香内容易形成大量的气泡，从而增加了松香飞溅量，而且过高的温度会使消耗松香助焊剂的活性成分，不能快速去除被焊元件焊盘的氧化物，从而影响了焊点的牢固度以及焊锡丝的润湿性；而松香桶和松香导管的温度设定过低，导致松香在灌注时，流动性较差，最终导致焊料中松香的均匀性较差，松香飞溅量也会较大。

对比例6与实施例1的区别在于挤压机前横梁温度设置过高，从表1可以看出，焊点的牢固度较差。实验结果表明，过高的前横梁温度，会破坏原有锡焊料合金的结晶体系，从而影响焊点的牢固度。

对比例7与实施例1的区别在于拉丝处理温度较高，从表1可以看出，在焊接过程中，形成大量的松香飞溅。实验结果表明，过高的拉丝温度会导致松香芯的物理形状重组，降低松香的均匀性，从而形成大量的松香飞溅。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：采用焊锡丝在焊接温度250-450℃下对电子元器件进行机器自动焊接；所述焊锡丝包括焊料和助焊剂，所述焊料包括主合金和微量元素，所述微量元素选用In、Ge、Co、Bi、Ce、Si、Er、Dy、P、Ga中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述主合金选用锡铜合金，所述锡铜合金包括如下质量百分比的组分：99.0-99.5%锡和0.5-1%铜。

3.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述主合金选用锡银铜合金，所述锡银铜合金包括如下质量百分比的组分：98.8-99.2%锡、0.2-0.4%银和0.6-0.8%铜或包括如下质量百分比的组分：96.3-96.7%锡、2.9-3.1%银和0.4-0.6%铜。

4.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：微量元素的添加量为主合金质量的0.0001-0.05 %。

5.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述微量元素选用Dy、Ge、Bi制成的三元合金。

6.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述微量元素选用Er、In、Bi制成的三元合金。

7.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述微量元素选用Dy、Ce、Si 、Bi制成的四元合金。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：所述焊锡丝的生产方法包括以下步骤：

S1.将微量元素在700-1400℃下熔融或融合，得到熔融金属或融合后的中间合金；

S2.将主合金在700-1400℃下融合；

S3.将步骤S1获得的熔融金属或融合后的中间合金加入到步骤S2获得的主合金中，形成自动焊锡机用多元合金并浇铸成锡棒成型；

S4.将步骤S3获得的锡棒进行挤压，并加入助焊剂，挤压操作的参数为：松香桶的温度设定为125-140℃，松香导管温度设定为130-145℃，挤压速度设定在一个锡棒5-7分钟，前横梁温度设定为60-110℃；

S5.将挤压后的产物在50-60℃进行拉丝处理，得到自动焊锡机用焊锡丝。

9.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：步骤S1和S2中，700-1400℃下熔融或融合时间为2-4h。

10.根据权利要求1所述的一种使用焊锡丝的电子元器件自动焊接方法，其特征在于：步骤S3中，将微量元素与主合金混合后，在390-410℃搅拌1-2h，静置冷却24-48h，再升温到390-410℃下搅拌1-2h，浇铸成锡棒成型。