[發(fā)明專利]一種熱鍍錫和錫合金的自析熔劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310103853.3
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103182612A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張啟云;莊洪濤;丁清峰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市恒固科技有限公司
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金化工領(lǐng)域，涉及軟釬焊，尤其是一種熱鍍錫和錫合金的自析熔劑及其制備方法。

背景技術(shù)

釬焊是電子工藝技術(shù)中將鋁-鋁連接、鋁-銅連接的常見方法，通常分為硬釬焊和軟釬焊兩類：以450℃的釬焊溫度作為分界，高于此溫度的工藝稱為硬釬焊，低于此溫度則稱為軟釬焊，其中，硬釬焊由于工藝溫度較高，用在電子、電器某些產(chǎn)品的連接工藝中有較大局限性；軟釬焊的釬焊溫度低，釬焊過程對產(chǎn)品的熱影響小。軟釬焊中的烙鐵釬焊，由于其操作靈活、方便等特點(diǎn)，更是最常用到的操作工藝，而這種操作工藝通常都需配合使用具有助焊功能的藥芯焊錫絲，在使工藝簡化的同時(shí)，助焊劑量可根據(jù)不同金屬或?qū)嶋H使用情況進(jìn)行調(diào)控。

鋁的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性略遜于銅，但其比重小（只及銅的1?/?3），因此，鋁的性價(jià)比相對于銅更占有很大的優(yōu)勢，作為導(dǎo)電材料，越來越多的銅器件的基材已被鋁及鋁合金所取代，但鋁及鋁合金表面覆蓋一層致密的氧化膜，鋁氧化膜很穩(wěn)定且較難去除，由此，如何使鋁及鋁合金和其他金屬器件之間高效、可靠的連接技術(shù)卻成為了工藝上較大的障礙。

鋁軟釬焊的關(guān)鍵工序是需要迅速、有效地去除這層氧化膜，由此對作為焊錫絲藥芯的助焊劑的要求是：在常溫下呈固態(tài)，便于助焊劑能穩(wěn)定保存在焊錫絲芯內(nèi)；助焊劑的活性高，去氧化膜能力強(qiáng)、焊后殘?jiān)g性小。

現(xiàn)有的熱鍍覆工藝只能在鋁及鋁合金表面上鍍覆鋅層而無法直接鍍復(fù)錫或錫合金的鍍層。

通過檢索，發(fā)現(xiàn)了若干篇與本專利申請內(nèi)容相關(guān)的專利文獻(xiàn)，其中，公開號為CN1035073的中國專利提供了一種關(guān)于鋁及鋁合金軟釬焊助焊劑的配方，要解決的問題是研制去膜劑、覆蓋劑和界面活性劑，使釬焊溫度低于350℃，并能拉制活性芯軟釬焊絲。本發(fā)明的成分（重量百分比）為：含氨基有機(jī)物氟硼酸鹽1~50，重金屬氟硼酸鹽0.5~50，氨基醇10~98。本發(fā)明也適用于不銹鋼、鎳基合金、鐵鍍鋅、銅及銅合金等材料，尤其適于上述材料制成的燈頭的軟釬焊。

公開號為CN101204762的中國專利提供了一種鋁及鋁合金用軟釬焊金屬置換型無鉛焊助焊劑，它由下述重量百分比組成：可被鋁還原的金屬鹽：5~50%、去膜劑：10~50%、潤濕劑：3~40%、活化劑：3~20%、表面活性劑：1~15%、緩蝕劑：2~20%和余量為載體（如聚乙二醇）等組成。本發(fā)明在焊接溫度上與無鉛焊料有極佳的匹配效果，其適用于與無鉛焊料制成焊絲或焊膏。焊后焊接強(qiáng)度高，擴(kuò)展率好，屬環(huán)保型助焊劑，具有對鋁及鋁合金焊接的緩蝕保護(hù)且制備方法簡單易行，當(dāng)然本例也可用于不銹鋼、鍍鋅鐵、鎳合金、銅及銅合金等材料的無鉛軟釬焊，同樣具上述效果。

公開號為CN?101244493的中國專利提供了一種包含助焊劑的鋁合金無鉛焊絲及其助焊劑的制備方法，其特征在于其中無鉛焊料由錫、銀、銅、鋁、鋅合金構(gòu)成；無鉛助焊劑由下述重量配比的物質(zhì)組成：有機(jī)羧酸及衍生物活性劑10~20%、高沸點(diǎn)溶劑10~15%、氟碳表面活性劑：0.1~2%、緩蝕劑：0.1~0.4%、水溶性樹脂：40~50%，其余為溶劑：異丙醇、乙醇，或去離子水。本發(fā)明應(yīng)用于無鉛鋁合金軟釬焊，針對無鉛焊料的特性和焊接工藝特點(diǎn)研制而成，其設(shè)計(jì)科學(xué)、配方合理、工藝性強(qiáng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：１．焊接殘留低，板面干凈，無松香類樹脂殘留；２．透錫性能好；３．潤濕性好，無拉尖連焊現(xiàn)象；４．對現(xiàn)有的設(shè)備工藝適應(yīng)性強(qiáng)。特別適用于鋁合金漆包線、端子的無鉛軟釬焊。

公開號為CN?101412168的中國專利提供了一種鋁釬焊焊錫絲芯用助焊劑及其制備方法。該助焊劑用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲內(nèi)芯，以重量百分比計(jì)，其配方組成為：改性松香14~28%、氟硼酸銨12~24%、有機(jī)胺38~56%、鋅源4~10%、亞錫鹽0.5~8%、氟表面活性劑0.1~2%。鋅源為鋅鹽、鋅粉或活性氧化鋅；亞錫鹽為無機(jī)亞錫鹽或有機(jī)酸亞錫；氟表面活性劑為FC4430、FC4432、F5010、FSN-100、F501、F502和FS-300中的1~2種。該助焊劑常溫下呈固態(tài)，具有較好的挺度，并具有活性高、制備工藝簡單、顯著改善釬料的可焊性和焊點(diǎn)潔凈等特點(diǎn)，適用于制造芯內(nèi)含助焊劑的焊錫絲并對鋁及鋁合金進(jìn)行軟釬焊。

綜上，在現(xiàn)有已公開的專利與報(bào)道過的科研論文中，鋁助焊劑其活性劑都沿用重金屬的混合氟硼酸鹽為基礎(chǔ)，然后混以有機(jī)羥胺或氟硼酸銨而組成液態(tài)的焊劑。在實(shí)際使用中，為了能夠適用于灌注焊錫絲藥芯，都在其中添加無活性的樹脂或高碳的聚醇，即使如此，也只能制成半固態(tài)粘稠狀的助焊劑，不但大大降低了助焊劑的活性，而且也不能得到熔點(diǎn)適當(dāng)?shù)墓虘B(tài)助焊劑。

發(fā)明內(nèi)容