[發明專利]一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201010608047.8
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102528335A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 徐駿;胡強;賀會軍;張富文
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院;北京康普錫威科技有限公司
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 耿小強

技術領域

本發明涉及一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法及其應用，可用于超細防氧化焊錫絲和脆性低溫焊錫絲的制備，屬于特種焊錫絲的制造技術領域。本發明方法制備的產品可用于電子組裝工藝中的微細間距焊盤與元器件的手工焊接或半自動機器焊接，以及多級封裝和熱敏元件的低溫焊接。

背景技術

在電子封裝中，焊錫絲是手工焊接或半自動機器焊接的常用焊接材料。隨著封裝技術的發展，封裝密度不斷提高，這就需要能夠勝任于電子組裝工藝中的微細間距焊盤與元器件的超細焊錫絲；而多級封裝及熱敏元件的焊接需要低溫焊絲。

對于焊點間距在小于等于Φ0.2mm的微型電子組裝件(SMT)、線路板、元器件、微型接插件、紅外線工藝的焊件，所需焊錫絲必須要小于等于Φ0.12mm，否則，兩個焊點就容易發生橋連，造成元件、線路短路；對于多級封裝中的低溫焊接以及熱敏感元件的手工焊，由于沒有合適熔點的焊錫絲材料而不得不使用原料昂貴的Sn-52In焊絲。

傳統的焊錫絲制備方法一般包括：合金熔煉鑄棒、棒料常規擠壓、多道次拉拔(大拉+中拉+小拉+微拉)、纏繞和包裝等過程。對于如Sn-58Bi這樣的脆性焊接材料利用傳統拉絲方法不能制備出焊錫絲，導致Sn-58Bi焊錫絲產品的空白現狀；而對于如Sn-Pb或Sn-Ag系等常規的錫基軟材料，該方法也很難拉拔出理想的Φ0.1mm級別的超細焊錫絲，并且所制備的超細焊錫絲質量差、生產過程中產品浪費率高、生產周期長、效率低下，導致制備成本居高不下。特別是對于高鉛含量的焊錫絲，隨著鉛含量的提高材料越來越軟，拉拔Φ0.1mm級別的超細焊錫絲幾乎不可能，并且對于Sn-Pb系焊錫絲易發生外觀氧化變暗現象。

本發明為實現高效率、短流程制備Φ0.1mm級別的Sn-Pb或Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲，采用“大變形擠壓+近終成型輥軋+微細拉拔+在線防氧化處理”的方法，突破了原有制備方法生產周期長、產品浪費率高的弊端；并且利用“大變形擠壓+近終成型輥軋+整形拉拔+在線防氧化處理”工藝，成功制備了Φ2.0mm規格的Sn-Bi系脆性焊錫材料的防氧化焊錫絲，填補了國內外空白。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種高效率、短流程、低成本制備Φ0.1mm級別規格的Sn-Pb或Sn-Ag系錫基軟材料的超細防氧化焊錫絲的制備方法。

本發明的另一目的是提供一種能夠勝任Φ3.0～Φ1.0mm規格的Sn-Bi系脆性低溫焊錫材料的防氧化焊錫絲制備方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種難拉拔合金焊錫絲的制備方法，包括如下步驟：

1)按合金配比熔煉合金，制備出棒坯；

2)將棒坯進行大變形擠壓，得到粗錫絲；

3)將粗錫絲進行近終成型輥軋，得到近終成品焊錫絲；

4)將近終成品焊錫絲進行微小拉拔和微細拉拔，或者進行整形拉拔，得到最終成品焊錫絲，然后進行在線光亮化和防氧化處理；

5)最后將成品焊錫絲陰干后進行纏繞、包裝和入庫。

一種優選的技術方案，其特征在于：所述的合金為Sn-Pb系軟合金、Sn-Ag系軟合金或Sn-Bi系脆性合金。

一種優選的技術方案，其特征在于：步驟1)中，所述的棒坯的規格為Φ70mm～Φ100mm。

一種優選的技術方案，其特征在于：步驟2)中，所述的大變形擠壓為將棒坯裝入出絲口徑為Φ5mm～Φ12mm的350噸大變形擠壓機，同時按1.5wt％～2.5wt％比例將助焊劑(即焊油)裝入含有松香筆的松香桶；控制松香桶溫度在90～130℃，棒坯溫度在60～130℃，擠壓力在130～170kg/cm²，出絲速度為1.0～2.0m/min，將棒坯擠壓成芯部含1.5～2.5wt％助焊劑的Φ5mm～Φ12mm的粗錫絲。

一種優選的技術方案，其特征在于：步驟3)中，所述的近終成型輥軋為將所得的粗錫絲穿入16道近終成型輥軋機，軋制出Φ2.0mm～Φ5.0mm的近終成品焊錫絲。

一種優選的技術方案，其特征在于：步驟4)中，所述的微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔為將近終成品焊錫絲穿入28道金剛石拉模的拉絲機，進行微小拉拔、微細拉拔或整形拉拔，然后通過一具有清洗和涂油兩個槽的水箱進行光亮化和防氧化處理。

本發明的又一目的是提供一種上述難拉拔合金焊錫絲的制備方法的應用。