CN114012308B - 一种低温无铅真空焊料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种低温无铅真空焊料及其制备方法，低温无铅真空焊料各组分按重量份计分别为：二氧化锡80～96份、氧化锌3～10份和二氧化钼2～8份；低温无铅真空焊料制备方法包括：将二氧化锡、氧化锌和二氧化钼在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；将玻璃熔料置入水中水冷淬碎，冷却后将其轧成1‑2mm碎片状，制得碎片状焊料；将碎片状焊料烘干后研磨成粉状，制得粉状焊料；将粉状焊料压制，制得焊料胚体；将焊料胚体在400～650℃温度下烧结，制得低温无铅真空焊料；在制备中杜绝了铅或铅氧化物的使用，确保低温无铅真空焊料的生产和使用不会产生毒性，满足真空封装时的环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种低温无铅真空焊料及其制备方法。
背景技术
焊料是用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的金属合金材料的总称，焊料有多种型号，根据组成成分不同可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等；在真空封装领域中，目前常用的焊料大多是以铅基玻璃为主要材料，然而以铅基玻璃为主要材料制成的焊料在生产及使用过程中会产生铅污染，并且焊料本身会对产品质量造成影响，存在潜在风险，使最终产品的整体铅含量更高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温无铅真空焊料及其制备方法，能够不使用铅以及铅的化合物来制备真空焊料，杜绝铅污染。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种低温无铅真空焊料，按重量份计，各组分分别为：二氧化锡80～96份、氧化锌3～10份和二氧化钼2～8份。
第二方面，本发明还提供一种低温无铅真空焊料制备方法，包括：
按比例准备二氧化锡、氧化锌和二氧化钼备用；
将二氧化锡、氧化锌和二氧化钼在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；
将所述玻璃熔料置入水中水冷淬碎，冷却后将其轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料；
将所述碎片状焊料烘干后研磨成粉状，制得粉状焊料；
将所述粉状焊料压制，制得焊料胚体；
将所述焊料胚体在400～650℃温度下烧结，制得所述低温无铅真空焊料。
其中，所述二氧化锡采用二氧化锡粉末。
其中，所述按比例准备二氧化锡、氧化锌和二氧化钼备用包括：按重量份计，二氧化锡80～96份、氧化锌3～10份和二氧化钼2～8份。
其中，所述焊料胚体牢固度在50-80N之间。
其中，所述焊料胚体直径为4.9～5mm，厚度为2.7～2.8mm。
本发明的一种低温无铅真空焊料及其制备方法，采用全新的配方制成焊料，生产和使用中杜绝了铅或铅氧化物的使用，且各组分中，二氧化锡和氧化锌难溶于水和碱，无气味，在空气中稳定；二氧化钼不溶于水，不跟一般酸反应，用料环保，确保焊料的生产和使用不会产生毒性，满足真空封装时的环保要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种低温无铅真空焊料的流程图。
图2是本发明的将所述碎片状焊料烘干后研磨成粉状，制得粉状焊料的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1～图2，第一方面，本发明提供一种低温无铅真空焊料：按重量份计，各组分分别为：二氧化锡80～96份、氧化锌3～10份和二氧化钼2～8份。
在本实施方式中，采用全新的配方制成焊料，生产和使用中杜绝了铅或铅氧化物的使用，且各组分中，二氧化锡和氧化锌难溶于水和碱，无气味，在空气中稳定；二氧化钼不溶于水，不跟一般酸反应，用料环保，确保焊料的生产和使用不会产生毒性，满足真空封装时的环保要求。
第二方面，本发明还提供一种低温无铅真空焊料制备方法，包括：
S1按比例准备二氧化锡、氧化锌和二氧化钼备用；
按重量份计，准备二氧化锡80～96份、氧化锌3～10份和二氧化钼2～8份备用；所述二氧化锡采用二氧化锡粉末。
S2将二氧化锡、氧化锌和二氧化钼在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；
将二氧化锡、氧化锌和二氧化钼同时置于坩埚中，在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料。
S3将所述玻璃熔料置入水中水冷淬碎，冷却后将其轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料；
将所述玻璃熔料倒入盛有自来水的金属容器中水冷淬碎，待充分冷却后，倒入金属轧辊上轧10分钟，轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料。
S4将所述碎片状焊料烘干后研磨成粉状，制得粉状焊料；
具体步骤为：
S41将所述碎片状焊料在90～120℃温度下烘干；
将所述碎片状焊料集中放在搪瓷盘中，置于烘箱内，于90～120℃温度下将其烘干。
S42所述碎片状焊料烘干后研磨成粉状；
所述碎片状焊料烘干后装入Al2O3球磨罐内，用Al2O3球进行球磨，球磨2～10小时后研磨成粉状。
S43采用80目筛网过筛后，制得粉状焊料；
所述碎片状焊料研磨成粉状后采用80目筛网过筛后，制得粉状焊料。
S5将所述粉状焊料压制，制得焊料胚体；
将所述粉状焊料压制，制得焊料胚体，且焊料胚体牢固度在50-80N之间，直径为4.9～5mm，厚度为2.7～2.8mm。
S6将所述焊料胚体在400～650℃温度下烧结，制得所述低温无铅真空焊料；
将所述焊料胚体放入马弗炉内，在400～650℃温度下进行烧结，制得所述低温无铅真空焊料。
为更好地理解本发明，下面采用几种具体的制造过程进行说明。
实施例1：将二氧化锡80份、氧化锌10份、二氧化钼6份同时置于坩埚中，在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；将玻璃熔料倒入盛有自来水的金属容器中水冷淬碎，待充分冷却后，倒入金属轧辊上轧10分钟，轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料；将碎片状焊料集中放在搪瓷盘中，置于烘箱内，于90～120℃温度下将其烘干；碎片状焊料烘干后装入Al2O3球磨罐内，用Al2O3球进行球磨，球磨2～10小时后研磨成粉状，再采用80目筛网过筛，制得粉状焊料；将粉状焊料压制，制得焊料胚体，且焊料胚体牢固度在50-80N之间，直径为4.9～5mm，厚度为2.7～2.8mm；将焊料胚体放入马弗炉内，在400～650℃温度下进行烧结，制得低温无铅真空焊料。
实施例2：将二氧化锡90份、氧化锌6份、二氧化钼4份同时置于坩埚中，在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；将玻璃熔料倒入盛有自来水的金属容器中水冷淬碎，待充分冷却后，倒入金属轧辊上轧10分钟，轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料；将碎片状焊料集中放在搪瓷盘中，置于烘箱内，于90～120℃温度下将其烘干；碎片状焊料烘干后装入Al2O3球磨罐内，用Al2O3球进行球磨，球磨2～10小时后研磨成粉状，再采用80目筛网过筛，制得粉状焊料；将粉状焊料压制，制得焊料胚体，且焊料胚体牢固度在50-80N之间，直径为4.9～5mm，厚度为2.7～2.8mm；将焊料胚体放入马弗炉内，在400～650℃温度下进行烧结，制得低温无铅真空焊料。
实施例3：将二氧化锡94份、氧化锌3份、二氧化钼2份同时置于坩埚中，在950～1150℃的温度下熔融10～35分钟，制得玻璃熔料；将玻璃熔料倒入盛有自来水的金属容器中水冷淬碎，待充分冷却后，倒入金属轧辊上轧10分钟，轧成1-2mm碎片状，制得碎片状焊料；将碎片状焊料集中放在搪瓷盘中，置于烘箱内，于90～120℃温度下将其烘干；碎片状焊料烘干后装入Al2O3球磨罐内，用Al2O3球进行球磨，球磨2～10小时后研磨成粉状，再采用80目筛网过筛，制得粉状焊料；将粉状焊料压制，制得焊料胚体，且焊料胚体牢固度在50-80N之间，直径为4.9～5mm，厚度为2.7～2.8mm；将焊料胚体放入马弗炉内，在400～650℃温度下进行烧结，制得低温无铅真空焊料。
各实施例制得的低温无铅真空焊料经测试，适用在630℃左右的真空封接封接。
本发明的一种低温无铅真空焊料制备方法，在制备过程中杜绝了铅或铅氧化物的使用，且各组分中，二氧化锡和氧化锌难溶于水和碱，无气味，在空气中稳定；二氧化钼不溶于水，不跟一般酸反应，用料环保，确保焊料的生产和使用不会产生毒性，满足真空封装时的环保要求；采用本发明的低温无铅真空焊料制备方法制备出的低温无铅真空焊料不仅热膨胀系数高，电绝缘性能好，而且具有优良的热稳定性，表现在使用时焊接工艺重复性好，每次使用相同的规范及工艺过程焊料的化学稳定性及浸润性都十分适合用于封接真空电子元器件。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种低温无铅真空焊料，其特征在于，
按重量份计，由以下组分组成：二氧化锡 80~96 份、氧化锌 3~ 10 份和二氧 化钼 2~8 份；
所述低温无铅真空焊料的制备方法包括：
按比例准备二氧化锡、氧化锌和二氧化钼备用；
将二氧化锡、氧化锌和二氧化钼在 950~ 1150℃的温度下熔融 10~35 分钟， 制得玻璃熔料；
将所述玻璃熔料置入水中水冷淬碎，冷却后将其轧成 1-2mm 碎片状，制得 碎片状焊料；
将所述碎片状焊料烘干后研磨成粉状，制得粉状焊料；
将所述粉状焊料压制，制得焊料胚体；
将所述焊料胚体在 400~650℃温度下烧结，制得所述低温无铅真空焊料；
所述焊料胚体直径为 4.9~5mm ，厚度为 2.7~2.8mm。
2.如权利要求 1 所述的一种低温无铅真空焊料制备方法，其特征在于，
所述二氧化锡采用二氧化锡粉末。
3.如权利要求 1 所述的一种低温无铅真空焊料制备方法，其特征在于，
所述按比例准备二氧化锡、氧化锌和二氧化钼备用包括：按重量份计，二 氧化锡 80~96 份、氧化锌 3~ 10 份和二氧化钼 2~8 份。
4.如权利要求 1 所述的一种低温无铅真空焊料制备方法，其特征在于，
所述焊料胚体牢固度在 50-80N 之间。
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