CN115091072A - 一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，研究出焊锡丝制备的一种方法，具体步骤如下:第一步将焊锡合金原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360‑380度，待合金熔化后开启搅拌，时间10分钟，速度100‑150转/分钟；第二步加入除氧化锡渣还原剂，原速搅拌5分钟左右，除去表面氧化锡渣；第三步停止搅拌，加入添加剂A类，静置30分钟‑40分钟，待添加剂完全熔解彻底；第四步开启搅拌，加入其他添加剂B类，搅拌10‑15分钟，100‑150转/分钟，基本不会再产生锡渣，锡面非常光亮；第五步将搅拌调至40‑60转/分钟，开始浇铸锡锭；最终锡锭经挤压、拉丝制成相应直径焊锡丝，焊锡丝松香助焊剂含量：自动焊接焊锡丝控制在3.0‑3.5％，手工焊锡丝控制在2.6‑3.0％。
Description
技术领域
本发明涉及焊锡丝合金加工技术领域，尤其涉及一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法。
背景技术
焊锡丝是由锡合金和松香助焊剂药芯两部分组成，合金成份分为锡铅、锡铜、锡银铜等含锡合金，松香助焊剂药芯经过挤压机均匀灌注到锡合金中间部位，挤出直径9-12mm粗线，粗线中间是直径1-2mm的松香助焊剂药芯，再经过丝模从粗到细逐级拉制、绕制而成，现在可以拉制到直径0.3mm。
当今，自动化生产已是大势所趋，电子装联生产中的波峰焊接、自动贴片回流焊接已是相当成熟与普及，不仅提高了效率，也节约了人力成本；但装联工件中通常存在一些非标准规格的异形非平面位置，这些异形非平面产品的焊接必须人工完成，为了便于加工，减少人力输出，机械手自动焊接应运而生，所使用的焊锡丝就是自动焊接用焊锡丝，可以讲：自动贴片回流焊、自动插接波峰焊、机械手焊接担当起了当今电子装联的自动化生产主流。机械手自动焊接时需要注意规定的技术要求：焊锡丝合金润湿开始时间越短越好，达到最大润湿力时间越短越好，最大润湿力越高越好，熔点越低越好，焊锡丝扩展率越高越好；直观讲：焊锡熔化快、漫流的快、铺展面积大。以前，焊锡丝加工的工作多集中于焊锡丝松香助焊剂药芯的改善，以提高焊锡丝漫流的快、铺展面积大，但熔点不能降低。受限于所焊接产品对于焊接后可靠性的高要求，松香助焊剂药芯提升很快到达瓶颈，个别企业也通过加大焊锡丝中银含量降低熔点、提高可焊性，但成本很高；若不对焊锡丝的合金原料配方及生产进行改进，将导致电子厂焊接效率低下，耗能大，而且，通过采用低银含量焊锡丝焊接，节约了成本；同时，焊锡工厂内仍旧采用较为老旧的配方、方法炼制焊锡丝，会导致生产容易拉丝断线、效率低下、原料出渣多、投入较大的问题；
发明内容
根据以上技术问题，本发明提供一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，研究出焊锡丝制备的一种方法，具体步骤如下:
第一步将焊锡合金原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，时间10分钟，速度100-150转/
分钟；
第二步加入除氧化锡渣还原剂，原速搅拌5分钟左右，除去表面氧化锡渣；
第三步停止搅拌，加入添加剂：Ga、Ge、Si、In、P中的一种或几种，A类Ga、P先加入，静置30分钟-40分钟，待添加剂完全熔解彻底；
第四步开启搅拌，加入其他添加剂B类，搅拌10-15分钟，100-150转/分钟，基本不会再产生锡渣，锡面非常光亮；
第五步将搅拌调至40-60转/分钟，开始浇注锡锭；
最终锡锭经挤压、拉丝制成相应直径焊锡丝，焊锡丝松香助焊剂药芯含量：自动焊接焊锡丝控制在3.0-3.5％，手工焊锡丝控制在2.6-3.0％；
所述焊锡合金可以是：锡铅合金，Sn余Cu0-1.0％Ni0-0.1％，Sn余Cu0-1.0％Ag0-4.0％，原料：锡锭、铜带、锡银10％中间合金、锡镍5％合金，做成中间合金可以缩短熔化时间、降低熔解温度；
所述除氧化锡渣还原剂可以是：氯化铵、氯化锡、氟硼酸铵、松香、己二酸、癸二酸的一种或2种多种同时使用，50-100克/次，1-3次，均匀撒在锡面，除渣结束，可以先停止搅拌捞净锡渣后开启搅拌；
所述添加剂含量范围：0.001-1％，可以先与锡锭做成5-10％含量的中间合金，否则不易熔解、或熔化温度过高，造成成品含量偏低；
自动焊焊锡丝每轴不能有接头、每轴锡丝中间不能有粘接胶布、锡丝直径采用负误差，否则自动焊接时堵塞自动焊接机锡丝定位过孔，造成产品漏焊。
本发明的有益效果为：
本发明通过合金配方加入添加剂，搅拌中加入除氧化锡渣还原剂，改善提升合金性能，所生产的焊锡丝不仅可用于手工焊接，更适于自动焊接；且可以减少生产中合金氧化出渣、减少拉制过程中断丝、节约生产成本、提高生产效率；可以缩短焊锡开始熔化时间、提高约0.1-0.5秒、达到最大润湿力时间提前0.1-0.3秒；降低焊接温度20度；自动焊接时间一般设定3秒左右，这样可以大幅提高生产效率，利于保护器件免遭长时间、高温度的热冲击，提高烙铁头温度补偿效率，并可以降低焊锡合金中银的添加量，节约了原料成本。
附图说明
图1为本发明各项实施例添加剂使用表格；
图2为本发明实施例1中5200TN测量结果层叠数据表1；
图3为本发明实施例1中5200TN测量结果重叠图表；
图4为本发明实施例1中5200TN测量结果层叠数据表2；
图5为本发明实施例2中5200TN测量结果层叠数据表1；
图6为本发明实施例2中5200TN测量结果重叠图表；
图7为本发明实施例2中5200TN测量结果层叠数据表2；
图8为本发明实施例3中5200TN测量结果层叠数据表1；
图9为本发明实施例3中5200TN测量结果重叠图表；
图10为本发明实施例3中5200TN测量结果层叠数据表2
图11为本发明实施例1中实验检测报告；
图12为本发明实施例2中实验检测报告；
图13为本发明实施例3中实验检测报告；
图14为本发明对比例1中实验检测报告。
具体实施方式
实施例1：将496公斤锡锭、3.5公斤铜带原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，速度100-150转/分钟，时间10分钟，加入除氧化锡渣还原剂氯化铵100克，撒在锡面，5分钟除去表面氧化锡渣，停止搅拌，捞净锡渣，此时表面没有粘渣，若有粘渣再重复除渣1-2次。加入5％锡镓合金0.2公斤，静置30分钟-40分钟，待添加剂完全溶解彻底，开启搅拌，加入5％锡锗合金添加剂0.4公斤，搅拌10-15分钟，速度100-150转/分钟，锡面非常光亮。将搅拌调至40-60转/分钟，开启铸模冷却水，开始浇注锡锭。锡锭经挤压、大中小拉丝制成相应1.0MM自动焊焊锡丝，焊锡丝松香焊剂型号10A，松香含量控制在3.0-3.5％。
实施例2：将495公斤锡锭、3.5公斤铜带原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，速度100-150转/分钟，时间10分钟，加入除氧化锡渣还原剂氟硼酸铵100克，撒在锡面，5分钟除去表面氧化锡渣，停止搅拌，捞净锡渣，此时表面没有粘渣，若有粘渣再重复除渣1-2次。加入5％锡磷合金0.2公斤，静置30分钟-40分钟，待添加剂完全溶解彻底，开启搅拌，加入5％锡锗合金添加剂1公斤，搅拌10-15分钟，速度100-150转/分钟，锡面非常光亮。将搅拌调至40-60转/分钟，开启铸模冷却水，开始浇注锡锭。锡锭经挤压、大中小拉丝制成相应1.0MM自动焊焊锡丝，焊锡丝松香焊剂型号10A，松香含量控制在3.0-3.5％
实施例3：将446公斤锡锭、3.5公斤铜带原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，速度100-150转/分钟，时间10分钟，加入除氧化锡渣还原剂己二酸、癸二酸各50克，撒在锡面，5分钟除去表面氧化锡渣，停止搅拌，捞净锡渣，此时表面没有粘渣，若有粘渣再重复除渣1-2次。加入5％锡磷合金0.5公斤，静置30分钟-40分钟，待添加剂完全溶解彻底，开启搅拌，加入10％锡铟合金添加剂50公斤，搅拌10-15分钟，速度100-150转/分钟，锡面非常光亮。将搅拌调至40-60转/分钟，开启铸模冷却水，开始浇注锡锭。锡锭经挤压、大中小拉丝制成相应1.0MM自动焊焊锡丝，焊锡丝松香焊剂型号10A，松香含量控制在3.0-3.5％。
对比例：将496公斤锡锭、3.5公斤铜带原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，速度100-150转/分钟，时间10分钟，加入除氧化锡渣还原剂氯化铵100克，撒在锡面，5分钟除去表面氧化锡渣，停止搅拌，捞净锡渣，此时表面没有粘渣，若有粘渣再重复除渣1-2次。将搅拌调至40-60转/分钟，开启铸模冷却水，开始浇注锡锭。锡锭经挤压、大中小拉丝制成相应1.0MM自动焊焊锡丝，焊锡丝松香焊剂型号10A，松香含量控制在3.0-3.5％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明提到的各个部件为现有领域常见技术，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，研究出焊锡丝制备的一种方法，具体步骤如下:
第一步将焊锡合金原料加入到电磁熔锡炉中，设定熔化恒定温度360-380度，待合金熔化后开启搅拌，时间10分钟，速度100-150转/分钟；
第二步加入除氧化锡渣还原剂，原速搅拌5分钟左右，除去表面氧化锡渣；
第三步停止搅拌，加入添加剂A类，静置30分钟-40分钟，待添加剂完全熔解彻底；
第四步开启搅拌，加入其他添加剂B类，搅拌10-15分钟，100-150转/分钟，基本不会再产生锡渣，锡面非常光亮；
第五步将搅拌调至40-60转/分钟，开始浇铸锡锭；
最终锡锭经挤压、拉丝制成相应直径焊锡丝，焊锡丝松香助焊剂含量：自动焊接焊锡丝控制在3.0-3.5％，手工焊锡丝控制在2.6-3.0％。
2.按照权利要求1所述的一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，其特征在于所述搅拌时的添加剂为：Ga、Ge、Si、In、P中的一种或几种，A类Ga、P先加入，其余为B类。
3.按照权利要求1所述的一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，其特征在于所述焊锡合金可以是：锡铅合金，Sn余Cu0-1.0％Ni0-0.1％，Sn余Cu0-1.0％Ag0-4.0％，原料：锡锭、铜带、锡银10％中间合金、锡镍5％合金，做成中间合金可以缩短熔化时间、降低熔解温度。
4.按照权利要求1所述的一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，其特征在于所述除氧化锡渣还原剂可以是：氯化铵、氯化锡、氟硼酸铵、松香、己二酸、癸二酸的一种或2种多种同时使用，50-100克/次，1-3次，均匀撒在锡面，除渣结束可以先停止搅拌，捞净锡渣后开启搅拌。
5.按照权利要求1所述的一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，其特征在于所述添加剂含量范围：0.001-1％，可以先与锡锭做成5-10％含量的中间合金，否则不易熔解、或熔化温度过高，造成成品含量偏低。
6.按照权利要求1所述的一种自动焊接用焊锡丝合金配方及制作方法，其特征在于所述自动焊焊锡丝每轴不能有接头、每轴锡丝中间不能有粘接胶布、锡丝直径采用负误差，否则自动焊接时会堵塞自动焊接机锡丝定位过孔，造成产品漏焊。
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- 2022-07-01 CN CN202210774469.5A patent/CN115091072A/zh active Pending
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