CN113182728A - 一种可焊接铝的低熔点焊锡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可焊接铝的低熔点焊锡材料及其制备方法，涉及控制系统技术领域。该可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋20‑35％、铜2‑4％、银0.2‑0.4％、铝3‑8％、锌3‑6％、镍1‑3％、抗氧化剂1‑2％、助焊剂10‑15％，其余为锡；该可焊接铝的低熔点焊锡材料的制备方法，包括以下步骤：制备助焊剂；制备焊锡颗粒；将助焊剂压注到焊锡颗粒中。本发明设计的焊锡材料具有较低熔点，用于铝件焊接时，不会对铝件造成伤害，同时该锡焊材料中的助焊剂还可以有效去除铝件表面的氧化膜，方便铝件之间的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊锡材料技术领域，具体为一种可焊接铝的低熔点焊锡材料及其制备方法。
背景技术
焊锡是在焊接线路中连接电子元器件的重要工业原材料，是一种熔点较低的焊料，主要指用锡基合金做的焊料。焊锡的制作方法是先用熔融法制锭，然后压力加工成材。焊锡广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中。焊锡材料是电子行业的生产与维修工作中必不可少的，通常来说，常用焊锡材料有锡铅合金焊锡、加锑焊锡、加镉焊锡、加银焊锡、加铜焊锡。
如今锡焊技术也逐渐应用到铝件之间的连接上，由于铝件比较脆弱，以往的钎焊会伤害到铝件表面，而锡焊的特殊性，可以保证铝件之间的连接更加方便和柔和。
目前用于铝连接的锡焊材料熔点不够低，而铝的熔点较低，使用这种锡焊材料进行焊接时容易对铝件进行伤害，会影响到产品的质量以及美观性，为此需要设计一种可焊接铝的低熔点焊锡材料。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可焊接铝的低熔点焊锡材料及其制备方法，解决了现有锡焊材料熔点不够低，不适合铝件之间的钎焊问题的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋20-35％、铜2-4％、银0.2-0.4％、铝3-8％、锌3-6％、镍1-3％、抗氧化剂1-2％、助焊剂10-15％，其余为锡。
优选的，所述助焊剂包括组分及其重量比含量为：松香树脂50-60％、表面活性剂5-15％、溶剂30-40％。
优选的，所述松香树脂选用氢化松香、聚合松香、歧化松香、马来松香中的一种。
优选的，所述表面活性剂选用三甲基丁烯二醇。
优选的，所述溶剂选用乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、聚乙二醇、己烯乙二醇中的至少一种。
优选的，所述抗氧化剂选用干氮抗氧化剂。
一种可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，包括以下步骤：
S1.按照比例准备好所有助焊剂原料；
S2.将松香树脂和溶剂放入容器内，加热至200-230℃，然后搅拌10-15min，搅拌速度为400-600r/min；
S3.接下来加入表面活性剂，继续搅拌20-30min，搅拌速度为700-900r/min，然后冷却到室温，助焊剂制备完成；
S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为40-70r/min；
S6.将制备好的液体倒入颗粒模具中浇筑完成，得到焊锡颗粒；
S7.将助焊剂压注到焊锡颗粒中作为内芯，焊锡材料制备完成。
(三)有益效果
本发明提供了一种可焊接铝的低熔点焊锡材料及其制备方法。具备以下有益效果：
本发明设计的锡焊材料中以锡和铋为主体材料，以铜、锌、镍、银、铝为辅料，制备出来的锡焊材料熔点较低，其熔点为160℃左右，保证用于铝件连接时不会伤害到铝件，保证高质量连接。
本发明设计的锡焊材料中压住有助焊剂作为焊芯，该焊芯可以在锡焊过程中熔化，同时将铝件表面的氧化层破坏，从而使铝件之间可以直接连接，不需要在焊接前进行除氧化膜操作。
具体实施方式
下面将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。
实施例一：
本发明实施例提供一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋25％、铜3％、银0.2％、铝3％、锌3％、镍2％、干氮抗氧化剂2％、助焊剂12％，其余为锡，助焊剂包括组分及其重量比含量为：马来松香52％、三甲基丁烯二醇10％、乙二醇单丁醚38％。
该可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，包括以下步骤：
S1.按照比例准备好马来松香、三甲基丁烯二醇、乙二醇单丁醚；
S2.将马来松香和乙二醇单丁醚放入容器内，加热至220℃，然后搅拌12min，搅拌速度为500r/min；
S3.接下来加入表面活性剂，继续搅拌25min，搅拌速度为820r/min，然后冷却到室温，助焊剂制备完成；
S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将干氮抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为66r/min；
S6.将制备好的液体倒入颗粒模具中浇筑完成，得到焊锡颗粒，焊锡颗粒内部空心，且上端开口；
S7.将助焊剂压注到焊锡颗粒中作为内芯，焊锡材料制备完成。
实施例二：
本发明实施例提供一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋30％、铜2％、银0.2％、铝3％、锌4％、镍1％、干氮抗氧化剂1％、助焊剂10％，其余为锡，助焊剂包括组分及其重量比含量为：马来松香55％、三甲基丁烯二醇10％、聚乙二醇35％。
该可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，包括以下步骤：
S1.按照比例准备好马来松香、三甲基丁烯二醇、聚乙二醇；
S2.将马来松香和聚乙二醇放入容器内，加热至220℃，然后搅拌12min，搅拌速度为500r/min；
S3.接下来加入表面活性剂，继续搅拌25min，搅拌速度为820r/min，然后冷却到室温，助焊剂制备完成；
S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将干氮抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为66r/min；
S6.将制备好的液体倒入颗粒模具中浇筑完成，得到焊锡颗粒，焊锡颗粒内部空心，且上端开口；
S7.将助焊剂压注到焊锡颗粒中作为内芯，焊锡材料制备完成。
实施例三：
本发明实施例提供一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋33％、铜2％、银0.3％、铝4％、锌5％、镍1％、干氮抗氧化剂1％、助焊剂13％，其余为锡，助焊剂包括组分及其重量比含量为：聚合松香60％、三甲基丁烯二醇5％、聚乙二醇35％。
该可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，包括以下步骤：
S1.按照比例准备好聚合松香、三甲基丁烯二醇、聚乙二醇；
S2.将聚合松香和聚乙二醇放入容器内，加热至220℃，然后搅拌12min，搅拌速度为500r/min；
S3.接下来加入表面活性剂，继续搅拌25min，搅拌速度为820r/min，然后冷却到室温，助焊剂制备完成；
S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将干氮抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为66r/min；
S6.将制备好的液体倒入颗粒模具中浇筑完成，得到焊锡颗粒，焊锡颗粒内部空心，且上端开口；
S7.将助焊剂压注到焊锡颗粒中作为内芯，焊锡材料制备完成。
实施例四：
本发明实施例提供一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，包括组分及其重量比含量为：铋28％、铜2％、银0.3％、铝4％、锌7％、镍1％、干氮抗氧化剂2％、助焊剂14％，其余为锡，助焊剂包括组分及其重量比含量为：聚合松香60％、三甲基丁烯二醇5％、聚乙二醇35％。
该可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，包括以下步骤：
S1.按照比例准备好聚合松香、三甲基丁烯二醇、聚乙二醇；
S2.将聚合松香和聚乙二醇放入容器内，加热至220℃，然后搅拌12min，搅拌速度为500r/min；
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S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将干氮抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为66r/min；
S6.将制备好的液体倒入颗粒模具中浇筑完成，得到焊锡颗粒，焊锡颗粒内部空心，且上端开口；
S7.将助焊剂压注到焊锡颗粒中作为内芯，焊锡材料制备完成。
用以上四个实施例制备的锡焊材料分别进行熔点测试，得到四组测试结果，结果如下：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 | |
| 熔点 | 164℃ | 158℃ | 162℃ | 161℃ |
综上结果可知，本发明提供的方法制备的锡焊材料具有较低的熔点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：包括组分及其重量比含量为：铋20-35％、铜2-4％、银0.2-0.4％、铝3-8％、锌3-6％、镍1-3％、抗氧化剂1-2％、助焊剂10-15％，其余为锡。
2.根据权利要求1所述的一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：所述助焊剂包括组分及其重量比含量为：松香树脂50-60％、表面活性剂5-15％、溶剂30-40％。
3.根据权利要求1所述的一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：所述松香树脂选用氢化松香、聚合松香、歧化松香、马来松香中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：所述表面活性剂选用三甲基丁烯二醇。
5.根据权利要求1所述的一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：所述溶剂选用乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、聚乙二醇、己烯乙二醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种可焊接铝的低熔点焊锡材料，其特征在于：所述抗氧化剂选用干氮抗氧化剂。
7.一种可焊接铝的低熔点焊锡材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.按照比例准备好所有助焊剂原料；
S2.将松香树脂和溶剂放入容器内，加热至200-230℃，然后搅拌10-15min，搅拌速度为400-600r/min；
S3.接下来加入表面活性剂，继续搅拌20-30min，搅拌速度为700-900r/min，然后冷却到室温，助焊剂制备完成；
S4.按照比例准备好其他组成材料；
S5.将锡和铋熔化混合，然后依次加入铜、锌、镍、铝、银，熔炼成液体状，将抗氧化剂加入液体中混合搅拌，搅拌速度为40-70r/min；
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