[發明專利]一種錫－銀－銅三元合金無鉛焊錫膏

無效

• 申請號: 200710034594.8
• 申請日: 2007-03-21
• 公開（公告）號: CN101269444A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 譚周成;莫力;黃勁松
• 申請（專利權）人: 長沙泰輝網絡科技有限公司
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K35/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種無鉛焊錫膏，特別是電子產品表面貼裝加工過程中使用的無鉛焊錫膏。特別是一種在回流焊使用過程中與錫-銅二元合金焊粉、錫-銀-銅三元合金焊粉、錫-銀-鉍三元合金焊粉、錫-銀二元合金焊粉、錫-銅-鎳三元合金焊粉或錫-銅-鈷三元合金焊粉無鉛合金制成的焊錫膏相比，。

背景技術

在現有技術中，錫-鉛等合金粉制成的含鉛焊錫膏，在電子產品表面貼裝(SMT)加工過程中，由于在回流焊使用過程中的峰值溫度適中，即可使線路板及元器件不被損壞又保證了焊點高溫使用的強度而被廣泛使用。

為滿足環保的要求，在微電子加工工藝過程中采用無鉛化焊接材料已是勢在必行，如歐盟出于環保的要求，有關電子產品中有毒有害物質的兩項指令(WEEE和ROHS)已于2006年7月1日開始全面實施。目前最為常見的無鉛焊錫膏多采用Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn96.3Ag3Cu0.7等錫-銀-銅合金體系。同時錫-銀、錫-銀-鉍、錫-銅以及錫-銅加入少量鎳、鈷等過渡金屬元素組成的合金體系，制成的焊錫膏也可用于電子產品表面貼裝SMT工藝過程中。但這些合金的熔點均在217-227℃之間，其回流焊接溫度則需要達到245℃以上。如此高的使用溫度常常會造成線路板及元器件的損壞。而由鉍-錫二元共晶合金Bi48Sn42焊粉制成的低溫焊錫膏，雖然可以避免回流溫度過高而造成的問題，但由于熔點偏低，只有138℃，所形成的焊點在使用溫度接近100℃時因強度下降而使可靠性降低，故在大多數電子產品的生產過程不被采用。

發明內容

為克服鉍-錫二元共晶合金Bi48Sn42焊粉制成的低溫焊錫膏的低熔點，所形成的焊點在使用過程中可靠性低的缺點，以及錫-銀-銅、錫-銀-鉍、錫-銅等多元合金焊粉制成的高溫焊錫膏在錫膏焊接過程中易造成PCB板以及元器件損壞等不足，本發明公開一種焊接使用熔點與傳統的錫-鉛體系相當的無鉛焊錫膏。

本發明所采取的技術措施是：無鉛焊錫膏中，合金焊粉是由鉍-錫二元共晶合金焊粉Bi48Sn42與熔點或熔程在200-230℃之間的錫-銅二元合金焊粉、錫-銀-銅三元合金焊粉、錫-銀-鉍三元合金焊粉、錫-銀二元合金焊粉、錫-銅-鎳三元合金焊粉或錫-銅-鈷三元合金焊粉中，其中一種合金焊粉，按1-99∶99-1質量配比混合后，加助焊劑制成的焊膏。其中錫-銅二元合金焊粉為Sn99.3Cu0.7，錫-銀-銅三元合金焊粉為Sn96.5Ag3Cu0.5或Sn96.5Ag3Cu0.7，錫-銀-鉍三元合金焊粉為Sn91.7Ag3.5Bi4.8，錫-銀二元合金焊粉為Sn96.5Ag3.5或Sn98Ag2，錫-銅-鎳三元合金焊粉中錫的含量為98.3-99.2，鎳的含量為0.1-1的錫-銅-鎳三元合金焊粉SnCu0.7Ni，錫-銅-鈷三元合金焊粉中錫的含量為98.3-99.2，鈷的含量為0.1-1的錫-銅-鈷三元含金焊粉SnCu0.7Co。

本發明在回流焊接過程中的峰值溫度保持在210-215℃之間，大幅度降低峰值溫度，減少了線路板和元器件損壞的可能。

具體實施方式

本發明的無鉛焊錫膏的使用過程中，鉍-錫二元共晶合金Bi48.Sn42合金焊粉首先在138℃開始熔化，熔融狀態下的Bi48Sn42合金對Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn96.3Ag3Cu0.7熔點在200-230℃之間的無鉛合金焊粉的熔化產生促進作用，使本發明的無鉛焊錫膏的回流溫度降低。從而提高了焊點在高溫條件下的使用可靠性。

實施例1：無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與錫-銀-銅三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏。鉍-錫二元共晶合金焊粉占的質量百分比為81％，錫-銀-銅二元合金焊粉質量百分比為18.5％，助焊劑質量百分比為0.5％。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為205℃。

實施例2：無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與錫-銀-銅三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏。其中錫-銅二元合金焊粉質量百分比為84.5％，錫-銀-銅二元合金焊粉質量百分比為15.4％，助焊劑質量百分比為0.1％。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為209℃。

實施例3：無鉛焊錫膏中焊粉是由鉍-錫二元共晶合金(Bi48Sn42)焊粉與錫-銀-銅三元合金焊粉，加助焊劑制成的錫膏。其中錫-銅二元合金焊粉質量百分比為88.5％，錫-銀-銅二元合金焊粉質量百分比為11.2％，助焊劑質量百分比為0.3％。得到的無鉛焊錫膏回流峰值溫度為212℃。