[發明專利]通用型低銀無鉛電子釬料

無效

• 申請號: 200910059199.4
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101879667A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 晏勇
• 申請（專利權）人: 成都飛融科技有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;C22C1/03;B23K35/40
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 黃立

技術領域

本發明涉及冶金領域，特別是一種通用型低銀無鉛電子釬料。

背景技術

無鉛釬料是從上個世紀80年代開始，為適應無公害、無污染的環保要求而開發的軟釬料新種類，以替代傳統的Sn-Pb釬料，屬環保型金屬功能材料。廣泛應用于電子行業PCB表面組裝以及電器、IT、儀器儀表等行業各種引線、針腳焊接組裝。但無鉛釬料的綜合性能與傳統Sn-Pb釬料差距較大，因而出現了較多的品種系列，在通用性方面嚴重不足。目前通用性較好的無鉛釬料僅有Sn-3Ag-0.5Cu(EM305)，由于含銀量高達3％，不僅價格昂貴，且貴金屬消耗較大。而廉價的Sn-0.7Cu性能欠佳，應用范圍受較大限制。

發明內容

本發明旨在解決傳統無鉛釬料的綜合性能差、通用性方面嚴重不足等技術問題，以提供一種綜合性能全面提高、使用效果更好、使用消耗更低、應用范圍更大的通用型低銀無鉛電子釬料。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的通用型低銀無鉛電子釬料，其中含有如下重量份的組分：

Ag：0.01～1.20

Cu：0.5～0.9

Bi：0.01～0.50

Ni：0.01～0.20

P：0.001～0.005

Ti：0.0005～0.001

RE::：0.001～0.01

Sn：余量。

本發明通用型低銀無鉛電子釬料的有益效果。

1、擴展率高，焊接性能優良；

2、具有使用溫度低、焊接性能優良、通用性好，可用于絕大多數領域；

3、抗氧化性能優良，即使在高達380℃的溫度條件下任可正常使用，使用過程中氧化產渣大幅度減少，釬料使用實際消耗降低，進一步節約用戶企業焊接生產成本；

4、抗Cu溶蝕效果顯著，經初步對比檢測，相同條件下溶蝕速度僅有EM305的一半左右。使用過程中釬料品質穩定性好，更換周期大為延長，生產效率得到提高；

5、通用性好且價格較低，性價比高。在當前全球性經濟危機環境下，價格低廉、性能優良的新一代無鉛電子釬料具有強大的市場競爭能力。

附圖說明

圖1為本發明生產工藝流程

具體實施方式

本發明應用原理、作用與功效，參照附圖1通過如下實施方式予以說明。

(1)從合金體系方面，優化成分組合，降低釬料合金熔點，達到降低釬料焊接使用溫度的目的。

合金成分決定了釬料的主要技術性能指標。Ag是主要合金成分，可以改善釬料合金熔融狀態下的流動性、提高在Cu基體表面的浸潤性和擴展性，Ag與基體元素Sn形成金屬間化合物Ag3Sn，也是合金的強化相。在相應的范圍內，Ag含量太低起不到應有的作用，太高會使成本增加，失去研究開發的意義。Cu也是合金成分之一，可以在一定程度降低合金熔點。合金熔點降低，使釬料的焊接使用溫度相應降低，可以大大減少鍍銀片式元件焊接時的蝕銀現象。

根據Sn-Ag-Cu部分三元相圖，在綜合考慮原材料成本、合金熔煉澆鑄工藝性以及加工性、釬料焊接性能等多方因素的前提下，調整Ag、Cu的比例，使其熔點指標和兩相區范圍得到改善，并大幅度改善蝕銀現象和機械強度時效現象，使其能夠正常應用于鍍銀片式元件焊接。

(2)通過加入微量改性元素，提高釬料的浸潤性和擴展率，達到提高焊接性能的目的；加入微量抑制成分，抑制Cu在熔融釬料中的溶蝕速度。

微量添加元素主要起改性作用，從多個方面進一步改善釬料性能。但如果每一種元素加入量不準確，在改善某一個性能的同時，往往有可能惡化另一些性能。加入多種微量元素難度更大。添加元素的選擇和組合，是一項比較復雜的工作。針對改善釬料潤濕性和擴展率、在一定程度上降低釬料熔點、提高合金機械強度并降低時效影響等不同目的，選擇相應的微量添加元素，最終實現釬料擴展率達到82％、熔點不高于215℃等主要技術指標。

選擇作為改性成分的各種微量元素首先必須是無毒無害，而又具有改善釬料相應性能的作用，沒有或極少有負面影響，同時還需考慮其經濟性以及資源問題。可選擇的元素有In、Bi、Sb、Ni、Ti、RE、P，它們所起的作用各不相同。

添加元素Bi：

Bi在無鉛釬料中能夠有效地降低釬料熔點、提高拉伸強度。但加入量過大，其負面影響非常明顯，主要是釬料延伸率大幅度下降、脆性增加。將導致焊點出現剝離傾向，直接影響到焊點的可靠度，同時，難以加工成型，不適用于絲、片等加工產品。

添加元素Ni：