[發明專利]銀銅錫合金、銀銅錫合金絲狀釬料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210262733.3
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN103567657A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 陳文敬;黃曉凱;郭菲菲;宋佳
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬與稀土應用研究所
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40;C22C5/08
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本發明涉及一種釬焊材料，尤其涉及一種銀銅錫合金、由該銀銅錫合金制得的絲狀釬料及其制備方法。

背景技術

電子器件在釬焊過程中由于釬焊溫度過高而容易導致熱敏半導體及其他元件被破壞，為了防止該情況發生，減少熱應力引起的電子器件性能過早失效，應盡可能降低釬焊溫度。目前，國內外使用的釬焊料其熔化溫度大多在650℃以上和500℃以下，而熔化溫度處于500～650℃之間的中溫釬料品種極少。

其中，銀銅錫釬料的熔點基本處于500～650℃之間，能有效地避免因焊接溫度過大而導致電子器件失效，同時銀銅錫釬料的蒸氣壓低，具有優良的電導性和焊接性能，成功應用于不銹鋼、銅及銅合金和碳鋼等的焊接，也是一種極其重要的電真空釬料。查閱現有的專利文獻，日本專利特開昭51-132147公布了在Ag-Cu共晶合金中加入Sn+In＝30％～60％，Sn＝15％～30％，In＝15％～30％，Sn∶In＝1∶1的Ag-Cu-In-Sn四元系中溫釬科合金，熔化溫度在450～600℃之間。雖然其熔化溫度較理想，但難以加工成材。近年來國內有研究低銀電真空釬料來取代Ag72Cu28釬料，其中用熔體極冷法制備的Ag_42.47Cu_57.53-XSn_X(X＝12.23、12.94、13.65，質量分數％)極冷釬料箔材的熔點溫度在600～650℃之間。

因此目前熔點基本處于500～650℃之間中溫釬料品種還很少，而且制備成型工藝較復雜。需要研制一種易制備的銀銅錫合金來滿足目前對中溫釬料的急迫需求，特別是電真空器件對熔點在500～650℃之間焊料的需求，同時也要探索該釬料的加工及熱處理工藝，以解決在加工成型中極易氧化的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銀銅錫合金。

本發明的目的另一目的在于提供所述銀銅錫合金的制備方法。

本發明的目的又一目的在于提供一種銀銅錫合金絲狀釬料，該釬料由所述銀銅錫合金制備得到，能滿足中溫焊接時對釬料熔點和焊接性能的要求。

本發明的再一目的在于提供一種所述銀銅錫合金絲狀釬料的制備方法，通過改進其加工工藝改善其加工性能，同時采用表面處理及扒皮處理等措施解決了銀銅錫合金加工成型中極易氧化的難題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種銀銅錫合金，該銀銅錫合金由以下含量的成分組成：銅，25-35wt％；錫，5-18wt％；銀，余量。

優選地，所述銀銅錫合金由以下含量的成分組成：銅，30±2wt％；錫，10±1wt％；銀，余量。

一種所述銀銅錫合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照銀銅錫合金成分組成選擇爐料，將爐料進行真空熔煉；

(2)待爐料全部熔化后精煉10分鐘，沖入氬氣，調節溫度至730～760℃，靜置2-3分鐘，開始拉鑄，拉鑄速度為1.5mm/s，每拉鑄1秒間歇2秒，得到銀銅錫合金鑄錠；

(3)銀銅錫合金鑄錠出爐后，用壓力鉗剪頭去尾各20～50mm，直至確保鑄錠沒有缺陷。

一種銀銅錫合金絲狀釬料，該釬料所述的銀銅錫合金制得，其制備方法，包括以下步驟：

(1)制備銀銅錫合金態絲材：

將直徑為Φ8mm的銀銅錫合金鑄錠用旋鍛機進行多道次旋鍛，旋鍛至直徑為Φ3.4mm，中間進行在線退火，退火條件為：氬氣保護下加熱到515～525℃后保溫2小時，水淬；得到銀銅錫合金態絲材；

(2)拉絲：

先用軋尖機將上述得到的銀銅錫合金態絲材軋出尖部以用于穿模，再進一步拉絲，拉絲過程中進行中間退火，退火條件為：真空氣氛下加熱到515～525℃后保溫2小時，水淬；進行扒皮處理去除氧化層，繼續拉拔，拉拔至直徑為Φ0.5mm的成品絲；

(3)成品絲清洗：

用棉布蘸無水酒精擦洗拉絲模出口一側的成品絲。

所述步驟(1)中銀銅錫合金鑄錠直徑由Φ8mm旋鍛至Φ3.4mm的具體過程為：先由Φ8mm旋鍛至Φ5.6mm，之后在氬氣保護下進行連續在線退火；再由Φ5.6mm旋鍛至Φ3.4mm，進行第二次在線退火，若材料表面有氧化現象，要借助電解拋光進行表面處理。

所述步驟(2)中銀銅錫合金態絲材直徑由Φ3.4mm拉拔到Φ0.5mm的具體過程為：先由Φ3.4mm拉拔到Φ2.4mm后真空退火，并進行扒皮處理；再拉拔得到Φ1.1mm的絲，真空退火，扒皮處理；拉拔到Φ0.85mm，盤卷后真空退火，扒皮處理；經多道模子穿拉一次成型得到Φ0.5mm的成品絲。