TW315339B - - Google Patents

Description

315339 A7 B7___ 五、發明说明（1 ) 本發明係有關高機械性強度的高強度焊錫合金之發明 0 目前，申請人於特願平5-6 7 5 5 2號中提出一高 機械性強度的髙強度焊錫合金發明申請· 上述於特願平5 - 6 7 5 5 2所提出之高強度焊錫合 金的成份主要爲Ag及Ge的總和爲0. 8〜7. 0 (

Ag及Ge合計較〇重量％爲大），依此結果而得的焊錫 合金可大幅提高其機械性強度· 而本發明將提供一具更高機械性強度且具優良濕瀾性 爲目的之焊錫合金· 本發明係由Si 0. 0005〜0. 008重量％ 、 A g 0 〜5. 0 重！：％，Ca 0. 1 〜0. 5 重 置％、Pb 1〜3.7重置％，剩餘部分爲Sn爲特徴所 構成之髙強度焊錫合金。 _本發明者們由特願平5—67552號『高強度焊錫 合金j添加G e後成功的得到髙強度化機械性質的焊錫合 金。 但，一般在使用焊鐵進行焊接作業時，因現行使用的 焊鐵多爲利用電鍍F e的C u條進行施工，故在焊錫合金 中添加G e會與焊鐵上的F e反庳，而於焊鐵表面上形成

I 黏附且不易去除的化合物餍。在以提高焊錫機械性強度爲 前提並檢討添加於焊錫合金中的元素結果而發現了 S i的 添加效果· 添加如Si般具高黻點金羼（1，414°C)入Sn 本紙張尺度適用中國國家棣率（CNS ) A4规格（210X297公嫠） ---f--1----f 袈-- (請先閲讀背面t注項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 經濟部中央標準局属工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明说明（2 ) - Pb焊錫合金（共晶熔融溫度1 8 3Ϊ)中可能是無法 想像的事情·但由許多研究報告中亦可了解添加少置的 Si對焊錫合金的特性有較大的影響·

Si以0. 0005〜0. 008重量％添加則會產 生以下效果。

. I (1 )由含有s i的焊錫合金所形成的焊錫接合部份 之強度•至少較目前焊錫合金的強度可提高至2倍左右· (2 )焊錫是否具優良濕潤性與品質有極大關係，其 中，S i可提高焊錫合金的濕潤性·此一效果在含有極少 量Pb的合金中可顯著發揮· (3 )在使用市販電鍍F e的C u條之焊嫌，並以本 發明之含S i焊錫合.金進行施工時，例如持績長時間的施 工也不會在焊條表面形成化合物層而得以繼績施工· (4)因合金中包含有還原力強的Si，在Si還原 效果的影響下焊接部份不易產生空洞•此點也可提高焊接 部份的可信賴度。 如S i的添加可使焊錫得到預期的影響•主要係因 S i爲還原元索，故在焊接的時後可以發揮還原效果的還 原元素，一般有A1 、Mn、Si 、P等，而A1 、Mn 並不具效果，因其易於焊接部份表面形成不易去除的氧化 物層，而使焊錫合金的實用化上產生困難· 對P而言，做爲焊錫的添加元素雖已爲實用化，但其 效果仍不如S i的添加效果· 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 笨· 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 315339 A7 B7 五、發明说明（3 ) 對焊錫合金的熔融溫度1 8 3°C而言，S i的熔》溫 度爲1 4 1 4°C，在爲使S i可添加入S η — P b系焊錫 合金上，於Ca-S i合金中，例如以使用S i熔融溫度 較低之具熔融溫度1012°C之CaS i8化合物爲宜· 如此，C a可與S i同時留存於焊錫合金中，所添加的 C a可使焊錫合金的強度提高而得相乘的效果•此一效果 特別是在焊錫合金中含有P b的情形下更佳· 例如平軸合金之Pb基合金（Bahn金屬），其係 以添加C a而提高其強度· 在製造本發明的合金中，因爲添加S i故可將Ag — Si之共晶合金（Si 4. 5重置％，Ag 95.5 重置％，共晶溫度8 3 0 °C)作爲母合金使用·此時，S i以0 . 0 0 1 %添.加時，Ag則形成〇.. 2 1%方式含 有，A g對焊錫合金的結晶細微化具有效果。 如上所述在Si的添加上必須在合金的製造過程中具 有較高之熔融溫度方可，故在含有較高沸酤之髙S η含置 焊錫合金的情形下可有較大的添加效果· 依此研究結果而得之本發明，係以S i含量 0. 0005〜0. 008重置％爲主要特徴，其他如

Ag爲〇〜5. 0重l：%，Ca爲0. 1〜0. 5重量96 • P b 1〜37重量％，剩餘部分爲Sn所構成之高強 度焊錫合金· 本發明依以上說明可達以下的效果· (1 )由含有S i的焊錫合金所形成的焊錫接合部份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —小—----C 裝— (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明（4 ) 之強度，至少較目前焊錫合金的強度可提高至2倍左右· (2 )焊錫是否具優良濕潤性與品質有極大關係，其 中，S i可提高焊錫合金的濕濶性·此一效果在含極少置 P b的合金中顬著發揮· (3 )在使用市販電鍍F e的C u條之焊鐵進行焊接 施工時，因在焊嫌表面不形成化合物餍等，可使焊鐵保持 在乾淨狀態下而可長期使用· (4 )因作爲添加元索的S i基本上具有強力還原性 能，故使用含S i的焊錫合金進行施工時，可完全防止於 焊接部份所產生的空洞。此時S i的含置僅須在 0. 001重置％的微少置下，即可使其添加效果得到確 認· (5 )在因環境.問題而被要求使用無P b焊錫的現在 ，於開發S η —低P b焊錫合金中，添加S i而產生新焊 錫合金的本發明具有極大的貢獻· 實施發明的最佳態樣 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下，本發明將以實施例進行說明· 本實施例係於Pb 10重！:％，Sn 90重置％ 所形成的焊錫合金中，添加S i以0 . 0 0 3重量％存在 之Ca S丨2合金· 使用添加此S i的焊錫合金製作具油脂之焊錫線，並 進行擴散試驗（J IS Z- 3197- 1986) ·於 試驗板上放置試料，並將其加熱至焊餳液相線溫度以上 本紙張纽適用中國國家標準（CNS ) ( 210X297公羞）_ 7 3X5339 A7 ___B7_ 五、發明说明（5 ) 40〜50 t，約30秒間融解並擴散於試驗板上•測試 後的擴散面則以測面儀進行測置：· 其結果，對單純之Sn_Pb合金（Sn爲90 重 i%，Pb爲10 重置％)之1. 8cnf，含有Si之 本實例的焊錫合金爲2 . 2 ciri，可提高約2 0%之擴散 性。 其次使用上記二種合金製作直徑1 mm的合金線進行 拉力試驗，結果顯不本發明的實施例爲7 . 8 kg f / m πί ，Sn_Pb 合金（Sn 爲 90 重:t%，Pb 爲 10 重置？6)爲5· 3kgf/mnf，提髙強度約43%· 其次就添加S i的焊錫接合部份機械強度是否提高上 與其他實施例進行比較•在Sn 6 3重置％，Pb 3 7重置％所形成的.焊錫合金上，添加S i 0.008 重置％，Ag 1. $8重置此係使用Ag—Si共 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 (請先Μ讀背面之注^^項再填寫本頁) 晶合金（熔融溫度8 3 0 °C)添加S i的情形，爲進行比 較將Sn — Pb合金（Sn爲60 重量％，Pb爲40 重置％)的焊錫合金亦在同一條件下製成試料•並使用兩 合金製作直徑1 mm的合金線。 以此進行拉力試驗的結果，對未含有S i之目前的焊 錫合金之4. 2kgf/crrf，含有Si之本實施例的焊錫 合金所形成的焊錫合金線爲6· 8kgf/cnf，得知約 可增加6 2%之強度· 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4规格（2丨0><297公嫠）_ 8 _

Claims (1)

1. 315339 as C8 ’ D8 六、申請專利範圍 1 種高強度焊錫合金，其特徴爲由s i 0. 0005〜0· 008重量％、Ag 0〜5· 0重 童％，Ca 爲 0. 1 〜0. 5 重！：％、Pb 1 〜37 重 置％，剩餘部分爲S η所構成· (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局負工消費合作社印裝 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） —9 -