[發明專利]一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210430987.1
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102922164A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王風田
• 申請（專利權）人: 青島英太克錫業科技有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發明涉及一種無鉛軟釬焊料，特別是一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法。

背景技術

目前電子行業中常用的軟釬焊料是錫鉛合金，由于錫鉛合金具有良好的潤濕性和導電性，焊接性能很好且成本低，因此得到廣泛應用。但鉛及其化合物對環境污染很大，會危害人類及生物體健康。從本世紀初，世界各國對環保的要求日益嚴格。在電子焊接領域，很多發達國家特別是美國和日本，早己開始無鉛焊料方面的研究。很多國際企業在常見的消費性產品生產時也都采用無鉛焊料焊接，如個人計算機、筆記本電腦、手機、電視、錄放機等的主機板。可見無鉛焊料的市場潛力巨大，隨著社會的不斷進步，必然取代有鉛焊料成為焊料的主流。

為了滿足各類無鉛化環保制程的要求，電子工業焊接領域需要找到合適的焊料來替代傳統使用的錫鉛焊料。目前主要替代焊料有錫銀銅類和錫銅類無鉛焊料。這兩類焊料主要缺點是含銀成本較高，焊接溫度在210攝氏度以上，原來的錫鉛低溫生產工藝生產設備需要更換加大了投入。并且因為焊接溫度較高從而帶來了高耗能，高排放，從另一個方面導致了不環保，違背了無鉛化的初衷。面對這些不足，人們有研究過多種的替代焊料方案，其中Sn-Zn系無鉛焊料具備了焊接溫度低，成本低的優點而被很多研究者所青睞。但目前已經商品化的錫鋅焊錫絲并不多，而且在焊點美觀，擴展率，焊后耐腐蝕等方面存在不足。目前應用于無鉛軟釬焊領域的Sn-Zn焊料主要問題是

第一：焊點收縮缺陷太大，表面不美觀。

第二：焊后耐腐蝕性能不達標。

第三：焊點擴展率低。

發明內容

本發明提供了一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法，解決了目前應用于無鉛軟釬焊領域的Sn-Zn焊料的焊點收縮缺陷太大，表面不美觀，焊后耐腐蝕性能不達標，焊點擴展率低等問題

本發明的技術方案是這樣實現的：一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，按照重量百分計，包括Sn?86-92%，Zn6-12%，In?0.2-2%，P?0.08-0.8%。

作為優選的技術方案，按照重量百分計，包括Sn90%，Zn9.5%，In0.2%，P0.3%。

本發明還提出一種制備用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步驟：

1）按照重量百分計，分別稱取Sn?86-92%，Zn6-12%，In?0.2-2%，P?0.08-0.8%，備用；

2）將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進熔爐中，加熱融化；

3）加溫至250-280℃，攪拌8-12分鐘；

4）加入In和P，攪拌3-7分鐘；

5）將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。

作為優選的技術方案，所述的按照重量百分計，分別稱取Sn?90%，Zn?9.5%，In?0.2%，P?0.3%，備用。

由于采用了上述技術方案，一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法，包括以下步驟：按照重量百分計，分別稱取Sn?86-92%，Zn6-12%，In?0.2-2%，P?0.08-0.8%，備用；將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進熔爐中，加熱融化；加溫至250-280℃，攪拌8-12分鐘；加入In和P，攪拌3-7分鐘；將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，它具有以下優點：

一、改善了焊點表面質量：

普通的Sn-Zn系無鉛焊料一般采用共晶成分Sn-9Zn，在實際的焊接中共晶成分的焊點收縮缺陷較大，導致焊點不平，有明顯的收縮孔。本發明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料在在實際的焊接中共晶成分的焊點收縮缺陷小，沒有明顯的收縮孔，焊點美觀。

二、提高了耐腐蝕性能：

Sn-Zn系無鉛焊料含Zn量較高，Zn是比較容易氧化的金屬。焊接完成后，相對于目前廣泛使用的無鉛焊料更加容易導致焊點腐蝕。本發明通過在Sn-Zn系無鉛焊料基材中加入多種微量元素，非常顯著地提高了焊點的耐腐蝕性能。在高溫高熱（80℃溫度、80%濕度）試驗中1000小時沒有明顯腐蝕現象，完全滿足了商業化生產的要求。

三、本發明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的合金焊接擴展率提高了大約10%。

附圖說明

圖1為本發明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備工藝流程圖。

具體實施方式