CN1947919A - 一种四元合金无铅软钎焊料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四元合金无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：Bi 1.0～30.0％、Ni 0.01～0.5％、Ge0.01～1.0％和余量Sn，该产品具有熔点低、钎焊接头的结合强度高、钎焊接头组织稳定性优良、抗腐性能好，以减少焊接部位产生裂纹的可能性，确保了焊接强度的优点及效果。

Description

一种四元合金无铅软钎焊料

技术领域

本发明涉及一种四元合金无铅软钎焊料，属焊接材料。

技术背景

随着环保法规的日趋完善和严格，虽然锡铅焊料具有优异的润湿性、焊接性、良好的力学性能以及价格便宜等优点，但是铅及其化合物为危害人类健康及污染环境的有毒有害物质，因此无铅钎料在微电子表面组装技术领域中的应用将大大增加。

目前使用的无铅焊料主要是SnCu、SnAg、SnZn二元合金系以及SnAgCu三元合金系，或以此为基础的更多元合金钎料，但有的成本高，有的熔点高。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有技术存在的缺点与不足而提供一种具有熔点低、性能好的四元合金无铅软钎焊料，为实现电子信息产品无铅化提供新的无铅焊接材料。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

一种四元合金无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的组份组成：

Bi 1.0～30.0％、Ni 0.01～0.5％、Ge 0.01～1.0％

和余量Sn。

本发明的四元合金无铅软钎焊料中Bi用量控制在1.0～30％之间，合金的熔化温度范围较小，Bi元素在焊料中具有降低熔点、改进浸润性的作用，但如果Bi的含量偏高，会出现片状粗大Bi相，造成焊料脆性和抗疲劳性能变差，并且熔化温度范围变宽，使焊接发生困难，为此，本发明提供的无铅焊料中Bi的含量控制在1.0～30％，目的在于获得较低焊料熔点的同时避免出现低熔共晶组织；另外，Ni用量控制在0.01～0.5％之间，通过添加微量的Ni以防止焊料合金片状粗大Bi相的产生，并使得焊料晶粒组织细化，改善焊料的力学性能，以提高焊料合金的塑性和抗腐蚀能力；Ge用量控制在0.01～1.0％之间，锗的加入可以抑制与氧结合而产生金属氧化物，提高焊接部承受热变形应力的热疲劳特性和抗腐蚀性能，防止结晶颗粒粗大化，以减少焊接部位产生裂纹的可能性，确保了焊接强度。而且，由于减少了构成焊料的金属产生金属氧化物的产生量，从而提高了焊接作业的操作性。

本发明的产品配方，选用的各原料的纯度：Sn为99.5％，Bi≥99.5％，Ni、Ge≥99.5％，以Sn为主料，通过以下的方法制造：

(a)首先将Sn与Ni和Ge分别制造SnNi、SnGe中间合金，

(b)将锡先投入锡炉中熔化升温至350℃，然后将Bi加入到锡液中，同时不断搅拌，使其完全熔化后，继续升温待温度再次达到350℃以上，再将SnNi和SnGe中间合金加入到锡铋熔液中，同时不断搅拌，使其完全熔化，保温半小时，使合金均匀化，

(c)去除合金表面的焊料熔渣，在铸膜上浇成产品。

由于采取上述技术方案使本发明技术与已有技术相比具有熔点低、钎焊接头的结合强度高、钎焊接头组织稳定性优良、抗腐性能好以减少焊接部位产生裂纹的可能性，确保了焊接强度的优点及效果。

具体实施方式

实施例

实施例	原料组分用量(Kg)
					Sn	Bi	Ni	Ge
	1	97.99	1.0	0.01					1.0
2					94.17	5.0	0.03	0.80
	3	89.45	10.0	0.05					0.50
4					84.80	15.0	0.10	0.10
	5	79.62	20.0	0.30					0.08
6					74.55	25.0	0.40	0.05
	7	69.49	30.0	0.50					0.01

Claims (1)

1、一种四元合金无铅软钎焊料，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成：

Bi 1.0～30.0％、Ni 0.01～0.5％、Ge 0.01～1.0％

和余量Sn。