CN1974110A - 一种多元无铅焊锡 - Google Patents

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黄德欢
李宗全
夏志平
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黄德欢
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Abstract

本发明公开的多元无铅焊锡，其组分及其重量百分比含量为：Ag 1.5～3.0％、Al 0.01～1.0％、Bi 0.01～3.0％、Cu 0.2～1.0％、Ni 0.05～0.2％、P 0.001～0.15％、Te0.01～1.5％、其余为Sn和不可避免的杂质。本发明的多元无铅焊锡由于在降低银含量的同时，添加了多种元素，因此该多元无铅焊锡成本低，强度高，熔点相当或稍低于Sn96.5Ag3.5熔点，能抑制高熔点元素在熔体表面的偏析，抗氧化性能好。

Description

一种多元无铅焊锡
技术领域
本发明涉及一种无铅焊锡。
背景技术
为了消除Sn63Pb37焊锡对环境造成污染、对人类的健康带来危害，必须用无铅焊锡代替有铅焊锡。目前应用较多的无铅焊锡为Sn96.5Ag3.5及Sn96.0Ag3.5Cu0.5。Sn96.5Ag3.5为共晶合金，熔点为221℃；Sn96.0Ag3.5Cu0.5的固相点为217℃，液相点为227℃。银为贵金属，价格较高，降低银含量可降低焊锡成本。因此，有必要开发一种银含量减少，而熔点相当或稍低于Sn96.5Ag3.5熔点的无铅焊锡。
发明内容
本发明的目的是提供一种银含量低于3.5％的多元无铅焊锡，以降低焊锡成本。
本发明的多元无铅焊锡，它的组分及其重量百分比含量为：
Ag   1.5～3.0％
Al   0.01～1.0％
Bi   0.01～3.0％
Cu   0.2～1.0％
Ni   0.05～0.2％
P    0.001～0.15％
Te   0.01～1.5％
其余为Sn和不可避免的杂质。
本发明的多元无铅焊锡的制备方法如下：
用中频感应炉在惰性气氛下分别制备Sn-P、Sn-Te、Sn-Ag-Ni-Cu-Al中间合金，然后按所需成分将Sn-P、Sn-Te、Sn-Ag-Ni-Cu-Al等中间合金及Bi用中频感应炉或坩埚炉熔炼得到无铅焊锡合金。
本发明的多元无铅焊锡的银含量低于常用的Sn96.5Ag3.5及Sn96.0Ag3.5Cu0.5焊锡的银含量，降低了成本。由于在降低银含量的同时，适量添加了其他元素，如添加铜、镍可以弥补银减少对焊锡强度和润湿性的影响；铋、铝、锌的熔点较低，有利于制备无铅焊锡；添加碲可以增强机械强度及抗腐蚀性能；磷可避免合金元素在熔体表面的偏析、保持焊锡在熔融态成分的均匀性，同时也提高了焊锡的抗氧化性能。因此，本发明的多元无铅焊锡成本低，强度高，熔点相当或稍低于Sn96.5Ag3.5的熔点，能抑制高熔点元素在熔体表面的偏析，抗氧化性能好。在本发明给出的成分含量范围内，熔点随成分含量的变化小。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
下述实施例的多元无铅焊锡的制备：先用中频感应炉在惰性气氛下分别制备Sn-P、Sn-Te、Sn-Ag-Ni-Cu-Al中间合金，然后按所需成分将Sn-P、Sn-Te、Sn-Ag-Ni-Cu-Al等中间合金及Bi用中频感应炉或坩埚炉熔炼得到无铅焊锡合金。
实施例1：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：1.5％Ag、0.01％Al、3.0％Be、0.2％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例2：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：1.5％Ag、0.01％Al、3.0％Bi、1.0％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例3：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：3.0％Ag、0.01％Al、0.01％Bi、1.0％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例4：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：1.5％Ag、1.0％Al、0.01％Bi、0.2％Cu、0.05％Ni、0.001％P、1.5％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例5：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：2.0％Ag、0.01％Al、1.0％Bi、0.5％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例6：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：2.5％Ag、0.01％Al、1.0％Bi、0.5％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例7：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：2.5％Ag、0.01％Al、2.0％Bi、0.5％Cu、0.05％Ni、0.001％P、0.01％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例8：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：2.0％Ag、0.1％Al、1.0％Bi、0.8％Cu、0.1％Ni、0.01％P、0.1％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
实施例9：无铅焊锡的组分及其重量百分比含量为：2.0％Ag、0.5％Al、1.0％Bi、0.8％Cu、0.2％Ni、0.15％P、0.5％Te、余为Sn和不可避免的杂质。
表1列出了本发明实施例1～9无铅焊锡的固相点和液相点的温度。
表1
 No                                    成分(重量％)          熔点(℃)
  Ag   Al   Bi   Cu   Ni   P   Te   Sn   固相点   液相点
 实施例1   1.5   0.01   3.0   0.2   0.05   0.001   0.01   余量   211.4   221.1
  实施例2   1.5   0.01   3.0   1.0   0.05   0.001   0.01   余量   210.6   219.3
  实施例3   3.0   0.01   0.01   1.0   0.05   0.001   0.01   余量   217.7   217.9
  实施例4   1.5   1.0   0.01   0.2   0.05   0.001   1.5   余量   220.3   226.2
  实施例5   2.0   0.01   1.0   0.5   0.05   0.001   0.01   余量   215.9   221.5
  实施例6   2.5   0.01   1.0   0.5   0.05   0.001   0.01   余量   216.2   220.1
  实施例7   2.5   0.01   2.0   0.5   0.05   0.001   0.01   余量   213.4   218.8
  实施例8   2.0   0.1   1.0   0.8   0.1   0.01   0.1   余量   215.8   220.9
  实施例9   2.0   0.5   1.0   0.8   0.2   0.15   0.5   余量   214.4   220.6

Claims (1)

1.一种多元无铅焊锡，其特征在于它的组分及其重量百分比含量为：
Ag  1.5～3.0％
Al  0.01～1.0％
Bi  0.01～3.0％
Cu  0.2～1.0％
Ni  0.05～0.2％
P   0.001～0.15％
Te  0.01～1.5％
其余为Sn和不可避免的杂质。
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