WO2009111932A1 - 一种无铅高温电子钎料及制备方法 - Google Patents

一种无铅高温电子钎料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2009111932A1
WO2009111932A1 PCT/CN2008/071959 CN2008071959W WO2009111932A1 WO 2009111932 A1 WO2009111932 A1 WO 2009111932A1 CN 2008071959 W CN2008071959 W CN 2008071959W WO 2009111932 A1 WO2009111932 A1 WO 2009111932A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solder
lead
alloy
free
balance
Prior art date
Application number
PCT/CN2008/071959
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
曾秋莲
顾小龙
Original Assignee
浙江省冶金研究院有限公司
杨倡进
郭建军
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 浙江省冶金研究院有限公司, 杨倡进, 郭建军 filed Critical 浙江省冶金研究院有限公司
Publication of WO2009111932A1 publication Critical patent/WO2009111932A1/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C13/00—Alloys based on tin
    • C22C13/02—Alloys based on tin with antimony or bismuth as the next major constituent

Definitions

  • the invention relates to a high-temperature lead-free solder and a preparation method thereof, in particular to a Sn-Sb-Cu and Sn-Sb-Cu-Ni-X multi-lead high-temperature electronic solder and a preparation method thereof, and belongs to the technical field of welding.
  • 80Au-Sn eutectic solder has a melting point of 280 ° C, which is the closest to the melting point of high Pb solder, but the solder is too expensive, mainly used for optoelectronic packaging, high reliability (such as InP laser diode), high power
  • the electronics circuit is hermetically sealed and packaged in a chip package.
  • Cisoka patent CN155896A proposes to replace the high Pb solder with a Bi_Ag alloy containing Ag of 2% ⁇ 18wt.%.
  • the melting point of the alloy is suitable, and the solidus temperature is greater than 262. 5 °C, but the alloy has brittleness and poor processability.
  • a series of problems such as weak bonding strength with matrix, wide solid-liquidus interval, and poor wettability on Cu and Ni substrates.
  • the high melting point of the Zn-Al-based alloy ensures that the solder joints do not melt in the subsequent process, the processability and stress relaxation ability are poor, and it is easy to oxidize and the wettability is poor. These properties largely limit the application of the alloy.
  • Chinese patent CN1221216A proposes a sealing process using a Sn-Sb binary alloy containing Sb 5 to 15% to ensure that it can withstand subsequent higher temperatures.
  • Sb content is low ( ⁇ 10%)
  • the melting point of the Sn-Sb binary alloy is relatively low, which is unfavorable for the reliability of the solder joint which needs to withstand the high temperature packaging process.
  • the interface reaction between the alloy and the Cu matrix Soon, the corrosion of Cu is particularly severe.
  • US Patent 20040241039 (at least 75% Sn, 0.5 to 7% Cu, 0.05 to 18% Sb) and Chinese patent CN1954958A (Sb8 ⁇ 20%, Cu3 ⁇ 7%, the rest are Sn) were respectively proposed using SnSbCu III
  • the alloy is used as a high temperature lead-free solder.
  • the alloy still has a problem of rapid etching of the Cu or M substrate pads; and the series of alloys have poor oxidation resistance, and a large amount of tin slag is generated during high-temperature soldering.
  • the object of the present invention is to provide a melting point of 24 CTC or more in order to comply with the international lead-free current, and can effectively prevent the Cu or M pad from being etched in the solder during the soldering process, and has a comparative Lead-free high-temperature electronic solder with strong anti-oxidation ability and preparation method; the solder is a lead-free substitute for the conventional high-Pb solder in the packaging field.
  • the technical solution is to add Ni and other trace elements on the basis of adding Cu or Sn-Sb-Cu alloy to the Sn-Sb alloy to form a multi-element alloy, and the alloy weight percentage composition is:
  • X refers to a combination of zero, one or any combination of Ga, P or mixed rare earths.
  • the solder has a melting point of between 240 ° C and 320 ° C and a tensile strength of 58 to 84 MPa.
  • the solder is made of at least one of a solder master alloy or a solder bump or a solder wire or a solder ball or a solder ring or a solder foil or a solder powder or a solder paste.
  • the technical principle of the invention is to add a higher Sb content in the brazing filler metal to increase the melting temperature of the brazing filler metal; the interfacial reaction speed of Sn and Cu or Ni is particularly rapid at high temperature, thereby causing rapid dissolution of the Cu or Ni matrix,
  • the addition of Cu can keep the melting interval of the brazing material in a narrow range and reduce the dissolution of Cu or Ni matrix.
  • the addition of Ni can further effectively reduce the dissolution of the pad, because Ni can replace a part of Cu atoms to participate in Sn.
  • the interfacial reaction forms an intermetallic compound of (Cu, Ni) 6 Sn 5 structure, and the addition of Ni can also reduce the bridging of solder joints during the soldering process; the addition of other trace elements can improve the oxidation resistance of the solder. And wetting properties, and help to refine the solder joint grains and improve the mechanical properties of the solder.
  • the present invention has the following remarkable effects:
  • the alloy of the invention has a high melting temperature and good wetting property, and the melting point ranges from 240 to 320 ° C.
  • the solder is mainly used to replace the high-lead solder in the electronic package, and is applied to a higher use temperature. In the first level package, to ensure the reliability of the subsequent packaging process.
  • the invention adds Cu or Cu and Ni to the Sn-Sb alloy, which effectively improves the melting behavior of the brazing material and greatly reduces the dissolution rate of the pad in the brazing material under high temperature welding conditions, and increases Reliability of components;
  • the invention adds trace elements Ga, P and mixed rare earth to the alloy, which can make the alloy have better oxidation resistance in the molten state and have excellent wettability.
  • the composition of the alloy and its weight percentage are: 12. 38% Sb, 4. 47 Cu, 0.28% Ni, the balance being Sn and some of the usual impurity elements.
  • the tensile strength of the alloy is determined by DSC: 246. 2 ⁇ 292. 3 ° C, tensile strength is 68. 2MPa, see Table 1 and Table 2, respectively.
  • the Cu wire having a diameter of 0.15 mm was immersed in a molten solder for reaction, and the Cu wire was measured after dip soldering for different times. The diameter is used to investigate the erosion rate of the alloy to the Cu matrix.
  • the experimental results show that at 40CTC, the corrosion behavior of Cu on the alloy mainly occurs within 2s, the corrosion rate of Cu wire is 12.2%, and the diameter of Cu wire is basically stable after 2s, see Table 1.
  • the preparation method of the invention is as follows: the various alloying elements are prepared by using a vacuum melting furnace or a non-vacuum melting furnace at 850-900 ° C for 1 ⁇ 2 h, uniformly melting, and stirring well before being discharged from the furnace. After the casting is solidified, the solder is obtained.
  • the solder is made of at least one of a solder master alloy or a solder bump or a solder wire or a solder ball or a solder ring or a solder foil or a solder powder or a solder paste.
  • the composition of the alloy and its weight percentage are: 14.36% Sb, 4.42 Cu, 0.28% Ni, the balance being Sn and some of the usual impurity elements.
  • the melting point measured by DSC is: 249.5 to 295.4 ° C, and the tensile strength is 71.3 MPa.
  • the corrosion behavior of Cu on the alloy mainly occurred within 2s, and the corrosion rate of 0.15 hidden Cu filament was 12.2%. After 2s, the diameter of Cu filament was basically stable.
  • the alloy was refined according to the following composition and its weight percentage: Sbl 8.72%, Cu 4.51%, NiO.31%, and the balance was pure Sn and usual trace impurities.
  • lMPa The DSC measured melting point of 250.6 ⁇ 305.1 ° C, tensile strength of 83. lMPa.
  • Alloy composition and weight percentage Sbl 3.92%, Cu 4.2%, NiO.6%, X0.002%, the balance being pure Sn and usual trace impurities.
  • the melting point of the alloy was measured by DSC to be 239.6 to 284.8 ° C, and the tensile strength was 73.2 MPa.
  • the experimental results of the melting rate of Cu filaments are that the diameter of the Cu filaments is increased after Is, which is also due to the results of a large number of interfacial compounds.
  • the alloy Since the antioxidant element X (X is a combination of one or a combination of Ga, P and mixed rare earth), The alloy has good oxidation resistance and the molten surface is mirror-like.
  • the composition of the alloy is: Sb9. 96 , Cu5. 05 %, and the rest are pure Sn and usual trace impurities.
  • the melting point is 242 ⁇ 305. 7 V, the tensile strength is 75. 4MPao
  • the alloy composition is: 12.65 % Sb, the rest are pure Sn and the usual trace impurities.
  • the tensile strength is 58. 7 MPa.
  • the tensile strength is 247. 7 ° C ⁇ 268. 4 ° C, tensile strength is 58. 7MPa. .
  • the rate of melting Cu is very fast, and the corrosion rate of 0.5 sec Cu wire in 5 s is 52.6 %, and the Cu wire immersed in the alloy in 5 s is completely melted. Compared with all the previous examples, the alloy has the most severe melting rate of Cu, which is not suitable for practical applications. A thin gray-black oxide film is easily formed on the surface of the alloy.
  • the tensile strength, erosion rate and wetting properties of the 95Pb_5Sn solder are also listed in the table below. As can be seen from Table 2, the tensile strength of the 95Pb_5Sn solder is only 23 MPa, and the tensile strength of the high-temperature lead-free solder in the present invention is generally higher.
  • the wetting time of high-temperature lead-free solder is shorter than that of high-lead solder at the same flux and at the same temperature, and the wetting force is larger than that of high Pb, indicating high temperature.
  • the wettability of lead-free alloys is superior to that of high Pb solders.
  • the increase in diameter between l and 2s is mainly due to the interface reaction.
  • the original diameter of the Cu wire in the Cu wire melting test was 0.15 mm.
  • the flux used in the dip soldering process is WS-302 type water soluble flux.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

一种无铅高温电子钎料及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种高温无铅软钎料及制备方法， 尤其是一种 Sn-Sb-Cu 和 Sn-Sb-Cu-Ni-X多元无铅高温电子钎料及制备方法， 属于焊接技术领域。
背景技术
近年来， 随着人们环保意识的提高和对自身健康的日益关注， 在欧盟发布的 RoHS 指令 引导下， 各国已相继立法来限制 Pb在说微电子行业中的使用。 因此钎料的无铅化成为了各界 关注的热点之一， 取代共晶 63Sn_37Pb钎料的无铅产品已趋于成熟并进行了产业化。 然而， 广泛用于电子封装中高温领域中的高 Pb钎料 （Pb书含量大于 85%的 Pb-Sn合金）由于其较高的 熔点 （30CTC左右） 及优良的综合性能， 目前还未找到合适的无铅替代品， 因而在 RoHS指令 中得到了豁免。尽管如此， 随着技术的进步，在电子封装中最终实现全面无铅化是必然趋势， 所以高 Pb钎料的无铅化研究有着重要的现实意义。而目前对高 Pb钎料无铅化的研究非常少， 文献和专利中所报道的主要有 80Au_Sn、 Bi基合金、 Ζη_Α1基合金和 Sn_Sb基合金， 但是这 些合金都有着各自明显的缺陷。
80Au-Sn共晶钎料的熔点为 280°C， 与高 Pb钎料的熔点最相近， 但是该钎料成本太高， 主要用于光电子封装、 高可靠性 (如 InP激光二极管）、 大功率电子器件电路气密封装和芯片 封装中。
中国专利 CN155896A提出用含 Ag为 2 %〜18wt. %的 Bi_Ag合金来替代高 Pb钎料， 该合 金熔点合适， 固相线温度大于 262. 5°C， 但是该合金存在脆性大、 加工性差、 与基体结合强 度弱、 固液相线区间较宽以及在 Cu和 Ni基体上的润湿性差等一系列问题。
Zn-Al基合金尽管熔点较高能保证后续工艺中焊点不熔化， 但是其加工性能和应力松弛 能力差， 容易氧化且润湿性不佳， 这些性质很大程度上限制了该合金的应用。
中国专利 CN1221216A提出一种用含 Sb5〜15 %的 Sn-Sb二元合金用来涂覆引线框架，以 保证能承受随后较高温度的密封工艺。 但当 Sb含量较低 （〈10%) 时 Sn-Sb二元合金的熔点 相对较低， 对于需要承受高温封装工艺焊点的可靠性不利。 且该合金与 Cu基体的界面反应 很快， 从而导致 Cu的熔蚀特别严重。 这将造成两方面的问题： 其一， 电子封装中 Cu焊盘或 引脚通常较小， 在短时间内 （3〜5s ) 便可以全部溶完， 从而导致焊点的失效， 其二， 由于 Cu焊盘或引脚的溶解也会导致液态合金成分的变化，这种成分的不稳定性对产品的可靠性也 存在较大的影响。
美国专利 20040241039 (至少 75%Sn， 0. 5〜7%Cu， 0. 05〜18%Sb )和中国专利 CN1954958A ( Sb8〜20 %， Cu3〜7 %， 其余为 Sn) 分别提出了用 SnSbCu三元合金作为高温无铅软钎料。 但是该合金依然存在对 Cu或 M基体焊盘的熔蚀快的问题； 而且该系列合金的抗氧化性能较 差， 在高温焊接过程中会产生大量的锡渣。
发明内容
本发明的目的是为顺应国际化的无铅化潮流， 提供一种熔点在 24CTC以上， 且在焊接过 程中能有效阻止焊接过程中 Cu或 M焊盘在钎料中的熔蚀， 和具有较强抗氧化能力的无铅高 温电子钎料及制备方法； 该钎料是封装领域中传统的高 Pb钎料的无铅替代产品。
为了实现上述目的， 本发明提供一种 Sn-Sb-Cu和 Sn-Sb-Cu-Ni-X (X = Ga、 P和混合稀土 之中的零种、 一种或任意几种的组合） 多元无铅钎料——高温无铅电子钎料。 该技术方案是 在 Sn-Sb合金的基础上添加 Cu或 Sn-Sb-Cu合金的基础上添加 Ni和其他微量元素， 形成多 元合金， 其合金重量百分比组成为：
Sb: 8〜22 %
Cu 0. 5〜8 %
Sn 余量
Sb: 8〜22 %
Cu 0. 5〜8 %
Ni 0. 01〜2%
X 0. 001 %〜
Sn 余量
其中： X指 Ga、 P或混合稀土之间的零种、 一种或任意几种的组合。
所述的钎料熔点在 240°C〜320°C之间， 抗拉强度 58〜84MPa。
10003
2002. 8 -2- 一种如上所述无铅钎料的制备方法， 它是将配制的各种合金元素用真空熔炼炉或非真空 熔炼炉在 700〜750°C下保温 l〜2h， 使之均匀熔化， 并在出炉前充分搅拌， 浇注凝固后获得 钎料。
所述钎料被制成为钎料母合金或钎料块或焊丝或焊球或焊环或焊箔或焊粉或焊膏中的 至少一种。
本发明的技术原理在于在钎料中添加较高的 Sb含量， 提高钎料的熔化温度； 由于高温 下 Sn与 Cu或 Ni的界面反应速度特别迅速， 从而导致 Cu或 Ni基体的快速溶解， 适量 Cu的 加入可以使钎料的熔化区间保持在一个较狭小的范围， 并减少了 Cu或 Ni基体的溶解； Ni的 加入可以进一步有效减少焊盘的溶解， 因为 Ni能取代一部分 Cu原子参与与 Sn的界面反应， 形成 （Cu，Ni) 6Sn5结构的金属间化合物， 同时 Ni的加入也能减小焊接过程中的焊点的桥连； 其他微量元素的添加可以提高钎料的抗氧化能力和润湿性能， 并有利于细化焊点晶粒， 提高 钎料的力学性能。
与现有技术相比， 本发明具有如下显著效果：
1、 本发明合金的熔化温度较高并具有良好的润湿性能， 熔点范围在 240〜320°C之间， 该焊料主要用来替代电子封装中的高铅钎料， 应用于使用温度较高的一级封装中， 以保证后 续封装工艺的可靠性。
2、 本发明在 Sn-Sb合金的基础上添加了 Cu或 Cu和 Ni， 有效地改善了钎料的熔化行为， 并大大减少了高温焊接条件下焊盘在钎料中的溶解速度， 增加了元器件的可靠性；
3、 本发明在合金中添加了微量元素 Ga、 P和混合稀土后， 能使合金在熔融状态下具有较 好的抗氧化能力， 并具有优良的润湿性能。
具体实施方式
实施例一
合金组成及其重量百分比为： 12. 38%Sb， 4. 47 Cu, 0. 28%Ni , 其余的为 Sn和通常的 一些杂质元素。通过 DSC测定，得出合金的熔点范围为：246. 2〜292. 3°C，抗拉强度为 68. 2MPa, 分别见表 1和表 2。
将直径为 0. 15mm的 Cu丝浸于熔融钎料中进行反应， 通过测量浸焊不同时间后 Cu丝的 直径来考察合金对 Cu基体的熔蚀率。 实验结果表明， 在 40CTC的温度下， 该合金对 Cu的熔 蚀行为主要发生在 2s内， Cu丝的熔蚀率为 12.2%， 2s后 Cu丝直径基本稳定， 见表 1。
本发明所述的制备方法是： 它是将配制的各种合金元素用真空熔炼炉或非真空熔炼炉在 850〜900°C下保温 l〜2h， 使之均匀熔化， 并在出炉前充分搅拌， 浇注凝固后获得钎料。
所述钎料被制成为钎料母合金或钎料块或焊丝或焊球或焊环或焊箔或焊粉或焊膏中的 至少一种。
本实施例以及以下实施例所述的制备方法与上述基本相同， 并可在上述温度和时间范围 内任意选择。
实施例二
合金组成及其重量百分比为： 14.36%Sb， 4.42 Cu, 0.28%Ni, 其余的为 Sn和通常的 一些杂质元素。 DSC测得的熔点为： 249.5〜295.4°C， 抗拉强度为 71.3MPa。
该合金对 Cu的熔蚀行为主要发生在 2s内， 0.15隱的 Cu丝的熔蚀率为 12.2%， 2s后 Cu 丝直径基本稳定。
实施例三
按如下组成及其重量百分比炼制合金： Sbl8.72%， Cu4.51%, NiO.31%, 其余为纯 Sn 和通常的微量杂质。 DSC测得熔点为 250.6〜305.1°C， 抗拉强度为 83. lMPa。
400 °C下 Cu的熔蚀发生在 Is内， 此时 0.15隱的 Cu丝的熔蚀率为 11.6%， l〜2s之间 Cu 丝直径有所增加， 这主要是由于合金化元素含量增加较多后， 界面反应过程中形成了较多的 不平整的金属间化合物， 从而对测量结果产生了影响。 熔融合金液面表面容易形成一层灰色 的氧化膜。
实施例四
合金组成及其重量百分比： Sbl3.92%， Cu4.2%, NiO.6%, X0.002%, 其余为纯 Sn和 通常的微量杂质。 DSC测得该合金的熔点为 239.6〜284.8°C， 抗拉强度为 73.2MPa。
同样，由于合金化程度增高， Cu丝的熔解速率实验结果是 Is后 Cu丝直径反而有所加粗， 这同样是由于大量界面化合物产生的结果。
由于抗氧化元素 X (X为 Ga、 P和混合稀土之中的一种或任意几种的组合） 的加入， 该 合金的抗氧化性良好， 熔融液面呈镜面状。
实施例五
合金组成及其重量百分比： SblO. 35 %， Cu4. 99 % , NiO. 48 % , 其余为纯 Sn和通常的微 量杂质。 熔点为 239. 8〜303. 5°C， 抗拉强度为 78. 5MPa。 熔蚀实验表明 2s后 Cu丝直径趋于 稳定。
实施例六
合金成分为： Sb9. 96 , Cu5. 05 % ,其余为纯 Sn和通常的微量杂质。熔点为 242〜305. 7 V， 抗拉强度为 75. 4MPao
熔蚀实验中尽管 3s后 Cu丝直径稳定， 但明显由于没有 M元素， 该合金对 Cu基体的熔 蚀率比以上实施例中含 M合金的要大。
实施例七
合金成分为： 12. 65 % Sb，其余的为纯 Sn和通常的微量杂质。 DSC测得熔点为 247. 7°C〜 268. 4°C， 抗拉强度为 58. 7MPa。。
熔 Cu速率很快， 3s内 0. 150隱的 Cu丝的熔蚀率为 52. 6 %， 5s内浸在该合金中的 Cu丝 被全部熔解。 与前面的所有实施例相比， 该合金对 Cu的熔解率最为严重， 不利于实际应用。 合金表面容易形成一层薄薄的灰黑色氧化膜。
实施例八
便于对比， 将 95Pb_5Sn钎料的抗拉强度、 熔蚀率和润湿性能也都列于下表中。 从表 2 中可以看出， 95Pb_5Sn钎料的抗拉强度只有 23MPa， 而相比之下， 本发明中的高温无铅钎料 的抗拉强度普遍较高。
从熔蚀情况来看， 由于新型无铅合金与 Cu基体的界面反应较快， 其对 Cu基体的熔蚀作 用比 95Pb_5Sn的要大， 但是从表 1 中也可以看出， 可以通过添加 Ni元素来改善这一对 Cu 基体熔蚀过快的不利方面。合金化程度的提高特别是 Ni的加入能有效减小 Cu基体的熔蚀度， 这对于微焊接过程是非常有利的。
从润湿性能来看， 在相同的助焊剂和同一温度下， 高温无铅钎料的润湿时间均比高铅钎 料的要短， 同时润湿力比高 Pb的要大， 这表明高温无铅合金的润湿性能优于高 Pb钎料。 将以上实施例的具体结果依次列于表 1， 表 2和表 3中。
表 1 合金的熔点和对 Cu丝的熔蚀率
400°C下 Cu丝直径变化
Is 2s 3s 10s
Sn-12. .38Sb- 4.47Cu- 0.28Ni 246.2~292. 3°C 90. 1% 87. 8% 87. 8% 87.1%
2s后直径趋于稳定
Sn-14. .36Sb- 4.42Cu- 0.28Ni 249.5~295. 4°C 88. 4% 87. 8% 87. 8%
Sn-18. .72Sb-4.51Cu- 0.31Ni 250.6~305. rc 88. 4% 91. 1% 91. 3% 91.3%
l〜2s间直径有所 增加主要是由于界 面反应引起的
Sn-13. .92Sb- 4.2Cu- 0.6M-X 239.6~284. 8°C 89. 1% 90. 4% 91. 2% 91.2%
Sn-10. .35Sb- 4.99Cu- 0.48Ni 239.8~303. 5°C 89. 1% 87. 8% 87. 1% 87.1% 3s后直径趋于稳定
Sn-9.96Sb- 5.05Cu 242^305.7°C 85% 84. 2% 83. 8% 3s后直径趋于稳定
Sn-12.65Sb 247.7^268. 4°C 80. 4% 73. 0% 47. 4% 0 5s时便全部熔完
95Pb-5Sn 305^315 °C 92. 7% 92. 7% 92. 6% 92.3% Is后直径趋于稳定
说明： 在 Cu丝熔解实验中 Cu丝的原始直径为 0.15mm。 浸焊过程中使用的助焊剂为 WS-302 型水溶性焊剂。
10003
2002.8 表 2 合金的抗拉强度
(实验条件： 拉伸速率为 10— Vs )
合金成分 抗拉强度 （MPa)
Sn- -12. 38Sb-4. 47Cu-0. 28Ni 68. 2
Sn- -14. 36Sb-4. 42Cu-0. 28Ni 71. 3
Sn- -18. 72Sb-4. 51Cu-0. 31Ni 83. 1
Sn- -13. 92Sb-4. 2Cu-0. 6ΝΪ-Χ 73. 2
Sn- 10. 35Sb-4. 99Cu-0. 48Ni 78. 5
Sn-9. 96Sb-5. 05Cu 75. 4
Sn-12. 65Sb 58. 7
95Pb-5Sn 23. 0
表 3 钎料的润湿性能 （助焊剂为 WS-302型水溶性焊剂) 合金成分 润湿时间 t。 ( s ) 最大润湿力 Fmai : (N/m)
340 °C 380 °C 340 °C 380 °C
Sn- -12. 38Sb-4. 47Cu-0. 28Ni 0. 19 0. 15 0. 353 0. 376
Sn- -14. 36Sb-4. 42Cu-0. 28Ni 0. 22 0. 15 0. 322 0. 365
Sn- -18. 72Sb-4. 51Cu-0. 31Ni 0. 32 0. 21 0. 344 0. 378
Sn- -13. 92Sb-4. 2Cu-0. 6ΝΪ-Χ 0. 20 0. 15 0. 318 0. 354
Sn- 10. 35Sb-4. 99Cu-0. 48Ni 0. 15 0. 13 0. 345 0. 367
Sn-9. 96Sb-5. 05Cu 0. 15 0. 12 0. 347 0. 363
Sn-12. 65Sb 0. 14 0. 10 0. 340 0. 372
95Pb-5Sn 2. 16 0. 73 0. 276 0. 284
10003
2002. 8

Claims

权 利 要 求 书
1、一种高温无铅电子钎料，该钎料由以下合金元素按以下重量百分比组成： Sb: 8〜22 %， Cu: 0. 5〜8 %， Sn余量。
2、 根据权利要求 1 的高温无铅电子钎料， 该钎料由以下合金元素按以下重量百分比组 成： Sb: 8〜22 %， Cu: 0· 5〜8 %， Ni : 0· 01〜2%， Sn余量。
3、 根据权利要求 1和 2所述的高温无铅电子钎料， 该钎料由以下合金元素按以下重量 百分比组成： Sb: 8〜22 %， Cu: 0· 5〜8 %， Ni : 0· 01〜2%， X： 0〜0· 01 %， Sn余量； 其中 X指 Ga、 P和混合稀土中的一种或任意几种组合。
4、 根据权利要求 1、 2、 3所述的无铅电子钎料， 其特征在于所述的钎料熔点在 240°C〜 320°C之间， 抗拉强度 58〜84MPa。
5、 一种如权利要求 1或 2或 3所述无铅钎料的制备方法， 其特征在于： 将配制的各种 合金元素用真空熔炼炉或非真空熔炼炉在 700〜750°C下保温 l〜2h， 使之均匀熔化， 并在出 炉前充分搅拌， 浇注凝固后获得钎料。
6、 一种如权利要求 1或 2或 3所述的无铅钎料的制备方法， 其特征在于所述钎料被制 成为钎料母合金或钎料块或焊丝或焊球或焊环或焊箔或焊粉或焊膏中的至少一种。
10002
2002. 8
PCT/CN2008/071959 2008-03-13 2008-08-12 一种无铅高温电子钎料及制备方法 WO2009111932A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810061166.9 2008-03-13
CNA2008100611669A CN101239425A (zh) 2008-03-13 2008-03-13 一种无铅高温电子钎料及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009111932A1 true WO2009111932A1 (zh) 2009-09-17

Family

ID=39931408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2008/071959 WO2009111932A1 (zh) 2008-03-13 2008-08-12 一种无铅高温电子钎料及制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101239425A (zh)
WO (1) WO2009111932A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500948A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 浙江亚通焊材有限公司 无铅高温软钎料及其制备方法
CN104439259A (zh) * 2014-11-25 2015-03-25 北京康普锡威科技有限公司 一种短流程球形钝化合金焊粉的制备方法
TWI505897B (zh) * 2011-02-04 2015-11-01 Antaya Technologies Corp 無鉛焊料組成物
CN114055010A (zh) * 2021-11-05 2022-02-18 安徽工业大学 一种含微量Ge的铜基合金钎料、制备方法及其钎焊方法
CN115008062A (zh) * 2022-06-15 2022-09-06 深圳市宇航金属新材料有限公司 一种高温无铅软钎料及其制备方法
CN115255710A (zh) * 2022-07-15 2022-11-01 郑州轻工业大学 一种含有Sn、Cu的高熵合金软钎料及其制备方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8598707B2 (en) 2008-10-24 2013-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Solder alloy and semiconductor device
CN102430873B (zh) * 2011-10-26 2015-06-03 浙江亚通焊材有限公司 一种高温电子封装用无铅钎料及其制备方法
CN102672367B (zh) * 2011-12-12 2015-05-13 河南科技大学 一种ZnSn基高温无铅软钎料及其制备方法
CN102642098A (zh) * 2012-04-23 2012-08-22 浙江省冶金研究院有限公司 漆包线浸焊用高温抗氧化无铅焊棒
CN102658438A (zh) * 2012-05-10 2012-09-12 力创(台山)电子科技有限公司 铝铜复合管专用焊环及其制备方法
CN103753047B (zh) * 2013-11-20 2017-04-19 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种无铅钎料
CN105750757A (zh) * 2016-03-22 2016-07-13 苏州虎伏新材料科技有限公司 一种用于堆焊以获得锡基巴氏合金耐磨层的焊接材料
CN106624434A (zh) * 2016-11-30 2017-05-10 安徽华众焊业有限公司 锡锑焊料合金
CN107177752A (zh) * 2017-06-05 2017-09-19 雅拓莱焊接科技（惠州）有限公司 一种低成本高熔点的无铅焊料合金及其制备方法
CN107234361A (zh) * 2017-06-16 2017-10-10 东莞市锡达焊锡制品有限公司 一种高温无铅焊锡丝
CN110819847B (zh) * 2019-11-22 2021-04-16 四川朗峰电子材料有限公司 一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法
CN111843279A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 昆山市宏嘉焊锡制造有限公司 一种高温抗氧化的SnSbCu无铅焊料
CN115008061A (zh) * 2022-06-15 2022-09-06 深圳市宇航金属新材料有限公司 一种锡铜锑无铅钎料及其制备方法
CN114918574B (zh) * 2022-06-21 2023-08-01 浙江亚通新材料股份有限公司 一种锡基复合钎料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284792A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Tanaka Electronics Ind Co Ltd 半田材料及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2004298931A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Senju Metal Ind Co Ltd 高温鉛フリーはんだ合金および電子部品
US20040241039A1 (en) * 2000-10-27 2004-12-02 H-Technologies Group High temperature lead-free solder compositions
CN1681620A (zh) * 2002-09-19 2005-10-12 住友金属矿山株式会社 钎料、使用该钎料的半导体装置的装配方法、以及半导体装置
CN1954958A (zh) * 2005-10-28 2007-05-02 河南科技大学 一种新型高温无铅软钎料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284792A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Tanaka Electronics Ind Co Ltd 半田材料及びそれを用いた半導体装置の製造方法
US20040241039A1 (en) * 2000-10-27 2004-12-02 H-Technologies Group High temperature lead-free solder compositions
CN1681620A (zh) * 2002-09-19 2005-10-12 住友金属矿山株式会社 钎料、使用该钎料的半导体装置的装配方法、以及半导体装置
JP2004298931A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Senju Metal Ind Co Ltd 高温鉛フリーはんだ合金および電子部品
CN1954958A (zh) * 2005-10-28 2007-05-02 河南科技大学 一种新型高温无铅软钎料

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI505897B (zh) * 2011-02-04 2015-11-01 Antaya Technologies Corp 無鉛焊料組成物
TWI583481B (zh) * 2011-02-04 2017-05-21 安塔雅科技公司 形成焊料組成物之方法
CN102500948A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 浙江亚通焊材有限公司 无铅高温软钎料及其制备方法
CN104439259A (zh) * 2014-11-25 2015-03-25 北京康普锡威科技有限公司 一种短流程球形钝化合金焊粉的制备方法
CN104439259B (zh) * 2014-11-25 2016-05-04 北京康普锡威科技有限公司 一种短流程球形钝化合金焊粉的制备方法
CN114055010A (zh) * 2021-11-05 2022-02-18 安徽工业大学 一种含微量Ge的铜基合金钎料、制备方法及其钎焊方法
CN115008062A (zh) * 2022-06-15 2022-09-06 深圳市宇航金属新材料有限公司 一种高温无铅软钎料及其制备方法
CN115255710A (zh) * 2022-07-15 2022-11-01 郑州轻工业大学 一种含有Sn、Cu的高熵合金软钎料及其制备方法
CN115255710B (zh) * 2022-07-15 2024-04-26 郑州轻工业大学 一种含有Sn、Cu的高熵合金软钎料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101239425A (zh) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009111932A1 (zh) 一种无铅高温电子钎料及制备方法
JP4787384B1 (ja) 低銀はんだ合金およびはんだペースト組成物
JP5278616B2 (ja) Ｂｉ−Ｓｎ系高温はんだ合金
JP6145164B2 (ja) 鉛フリーはんだ、鉛フリーはんだボール、この鉛フリーはんだを使用したはんだ継手およびこのはんだ継手を有する半導体回路
EP3666453B1 (en) Solder alloy, solder paste, solder ball, resin-flux cored solder, and solder joint
CN101462209A (zh) 一种适用于低银无铅焊膏制备用松香型无卤素助焊剂
CA3093091C (en) Solder alloy, solder paste, solder ball, resin flux-cored solder and solder joint
JP2006035310A (ja) 無鉛はんだ合金
KR20190132566A (ko) 면 실장 부품의 솔더링 방법 및 면 실장 부품
CN102430873B (zh) 一种高温电子封装用无铅钎料及其制备方法
AU2012359292A1 (en) High-temperature lead-free solder alloy
KR102342394B1 (ko) 땜납 합금, 땜납 페이스트, 프리폼 땜납, 땜납 볼, 선 땜납, 수지 플럭스 코어드 땜납, 땜납 이음매, 전자 회로 기판 및 다층 전자 회로 기판
JP2018047500A (ja) Ｂｉ基はんだ合金及びその製造方法、並びに、そのはんだ合金を用いた電子部品及び電子部品実装基板
JP6136878B2 (ja) Ｂｉ基はんだ合金とその製造方法、並びにそれを用いた電子部品のボンディング方法および電子部品実装基板
CN100513640C (zh) 一种无铅喷金料
KR101360142B1 (ko) 무연 솔더 조성물
CN102500948A (zh) 无铅高温软钎料及其制备方法
CN114769935B (zh) 一种无铅焊料及其制备方法与应用
JP2008221330A (ja) はんだ合金
CN113981271A (zh) 一种铜银锡钎料及其制备方法和应用
JP6038187B2 (ja) ダイボンド接合用はんだ合金
CN100593448C (zh) 一种无铅软钎焊料
JP7032687B1 (ja) はんだ合金、はんだペースト、はんだボール、はんだプリフォーム、およびはんだ継手
JP2021169099A (ja) はんだ合金、はんだボールおよびはんだ継手
CN116140861A (zh) 一种无铅钎料合金及其钎焊方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08783952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 25/11/2010)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08783952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1