[發(fā)明專利]一種高溫低溶銅率無鉛焊料有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201010298725.5 | 申請(qǐng)日： | 2010-09-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101947701A | 公開（公告）日： | 2011-01-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 蔡烈松;陳明漢;杜昆;陳昕 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廣州瀚源電子科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B23K35/26 | 分類號(hào)： | B23K35/26 |
| 代理公司： | 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104 | 代理人： | 李海波 |
| 地址： | 510730 廣東省廣州市廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高溫 低溶銅率無鉛 焊料 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種無鉛焊料，尤其是涉及一種高溫低溶銅率無鉛焊料。
背景技術(shù)
在電子領(lǐng)域的無鉛化以來，世界各國針對(duì)各種工藝技術(shù)要求，推出各種各樣的無鉛焊料，如波峰焊料，表面貼裝無鉛錫膏，以及高低溫浸焊用的低出渣量、低溶銅率、表面光亮細(xì)膩的焊料等。雖然有大量焊料成分合金，但目前依然存在的主要問題是焊接困難，尤其在高焊接溫度下，更是困難。
目前對(duì)漆包線導(dǎo)線脫漆處理，普遍采用自熔漆搪錫工藝(而以往對(duì)導(dǎo)線漆皮采用機(jī)械剝除或藥物溶解等法再焊接)，因此如何確保在高溫熔漆時(shí)不使銅線被熔斷，特別對(duì)細(xì)線徑的漆包線，這就涉及到焊料組成的技術(shù)。研究銅的溶解機(jī)理，以及選擇合適的金屬元素以抑制銅溶解速率是多年來金屬材料工作者的努力方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫低溶銅率無鉛焊料。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種高溫低溶銅率無鉛焊料，其特征在于，該無鉛焊料以Sn為基體，還包括以下重量百分?jǐn)?shù)含量的成分：3.5-8wt％Cu、2-6wt％Bi、1-3wt％Sb。
下面對(duì)本發(fā)明所添加的元素作進(jìn)一步的說明：
當(dāng)焊料的溶入Cu量太高時(shí)，它會(huì)使焊料流動(dòng)性變低，從而使焊接質(zhì)量差，出現(xiàn)了大量的焊接缺陷，如搭橋，錫瘤，錫刺，凹坑等。為降低溶銅率，在焊料中加入Cu是一般抗溶銅焊料首先考慮的重要方面，經(jīng)實(shí)踐證明，Cu在焊料中含量與導(dǎo)線往焊料中的溶銅速率有著極大的關(guān)系。焊料中的Cu含量越大，焊料對(duì)Cu的溶解速率越小。而實(shí)際上影響Cu在液態(tài)焊料中的溶解的因素有三個(gè)，即Cu導(dǎo)線的浸入時(shí)間，液態(tài)焊料溫度高低以及焊料中銅的含量大小。但是這里所述的浸入時(shí)間長(zhǎng)短、液態(tài)焊料溫度高低是工藝要求所決定的，不能隨意更改，那只有對(duì)焊料中預(yù)先含Cu量的多少進(jìn)行選擇。根據(jù)Dybkoviso提出的Cu-Sn合金中銅溶入液態(tài)焊料的溶解速率公式：
式中：溶解速率：
κ-溶解常數(shù)
V-液態(tài)焊料體積；
S-接觸面積；
Cs-在焊接溫度下，銅在液態(tài)焊料的溶解度；
C-焊料的含銅量。
由上式可知：當(dāng)C越大時(shí)，(Cs-C)的值就越小，從而可以抑制Cu的溶解度。可見，在焊料合金中可以用增多添加Cu來控制銅溶解度。但當(dāng)Cu含量過高，則會(huì)惡化焊料可焊性。因此本發(fā)明中將Cu銅的含量控制在3.5-8wt％之間，使產(chǎn)品具有很低溶Cu速率同時(shí)，保持著優(yōu)秀的擴(kuò)散率。
在本發(fā)明提供的焊料組成中，還含有Sb，Bi兩種元素，分別在對(duì)降低Cu溶解速率，以及提高焊接性能有補(bǔ)充的作用。發(fā)明人研究過在Sn-3Cu合金中Sb的含量對(duì)銅溶解入焊料的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Sb含量為2wt％時(shí)，Cu的溶解率為最低值。可見，在焊料中加入Sb可以有效地降低Cu在液態(tài)焊料的溶解率。而從Cu-Bi二元合金相圖可見，二元合金全過程中Bi與Cu是互不發(fā)生任何冶金反應(yīng)，這有利于抑制Cu的溶解，而且在焊料中添加Bi可降低焊料合金的熔點(diǎn)，同時(shí)也改善焊料焊接時(shí)的流動(dòng)性。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括有以下重量百分?jǐn)?shù)含量的成分：0.005-0.1wt％P和0.008-0.2wt％Ga。在無鉛焊料中添加微量抗渣元素P和Ga，可以使液態(tài)焊料在焊接過程中有極好的抗氧化作用。由于P和Ga在液態(tài)焊料焊接過程中分布在液面上，使得P和Ga與Sn、O2等元素作用生成一層很薄又十分致密的含氧酸鹽保護(hù)膜。該保護(hù)膜可阻礙O2對(duì)焊料的氧化，使得焊料在焊接過程中處于新鮮狀態(tài)，從而確保了焊點(diǎn)的質(zhì)量，并能夠防止大量Sn渣產(chǎn)生，確保焊料在相應(yīng)溫度下有著良好的抗渣效果，并降低了焊料中Sn的損耗。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于廣州瀚源電子科技有限公司，未經(jīng)廣州瀚源電子科技有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201010298725.5/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
- 上一篇：多功能紐扣
- 下一篇：一次性鞋墊及其包裝結(jié)構(gòu)
