[發明專利]一種無鉛低溫焊料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711207902.2
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107877031A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 黃義榮;黃守友;林成在;葉橋生
• 申請（專利權）人: 東莞市千島金屬錫品有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 廣東莞信律師事務所44332
• 代理人: 蔡邦華

技術領域

本發明屬于焊料技術領域，尤其涉及一種無鉛低溫焊料及其制備方法。

背景技術

電子產業界實施無鉛焊料已是大勢所趨，學界和業界已經認可以Sn-Ag-Cu為代表的無鉛合金在焊接品質和長期可靠性方面的表現。然而在高密度信息設備與便攜式設備中，基板多層化或器件內藏化需要低溫安裝技術。此外，對于不耐熱的元器件、防雷設備、溫度敏感器件設備、LED照明行業、低溫作業等環境的焊接時，均需采用低溫焊接，而不能使用Sn-Ag-Cu系高熔點焊料，因此低溫無鉛焊料應運而生。

但是，現有技術中的無鉛低溫焊料在焊接時會有比較多的氧化渣，焊接質量較差，安全性不夠。

有鑒于此，本發明旨在提供一種無鉛低溫焊料及其制備方法，其在139℃～200℃焊接時，極少氧化渣，并能保持在此溫度下錫爐表面光亮基本無氧化，焊料在200℃-260℃可維持50秒不被氧化，大大提升了焊接效率，及對PCBA板電子元器件的傷害；低溫焊料抗氧化性能佳；焊接時比普通的Sn-Ag-Cu系更少焊接缺陷，焊點表面特別光亮，焊點飽滿、無連焊，有效的提高了焊接質量，環保安全。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種無鉛低溫焊料，其在139℃～200℃焊接時，極少氧化渣，并能保持在此溫度下錫爐表面光亮基本無氧化，焊料在200℃-260℃可維持50秒不被氧化，大大提升了焊接效率，減少了對PCBA板電子元器件的傷害；低溫焊料抗氧化性能佳；焊接時比普通的Sn-Ag-Cu系更少焊接缺陷，焊點表面特別光亮，焊點飽滿、無連焊，有效的提高了焊接質量，環保安全。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種無鉛低溫焊料，按質量百分比計，所述焊料包括如下組分：鉍0.001％～58.0％、銀0.001％～1.0％、銻0.001％～2.0％、銦0.001％～0.1％、磷0.001％～0.15％、鍺0.001％～0.08％、鈹0.001％～0.015％，鈰0.001％～0.015％；余量為錫。

作為本發明無鉛低溫焊料的一種改進，按質量百分比計，所述焊料包括如下組分：鉍1％～30％、銀0.1％～0.5％、銻0.1％～1.5％、銦0.01％～0.05％、磷0.008％～0.1％、鍺0.008％～0.05％、鈹0.005％～0.01％，鈰0.005％～0.01％；余量為錫。

作為本發明無鉛低溫焊料的一種改進，按質量百分比計，所述焊料包括如下組分：鉍15％、銀0.3％、銻0.8％、銦0.03％、磷0.05％、鍺0.015％、鈹0.008％，鈰0.008％；余量為錫。

作為本發明無鉛低溫焊料的一種改進，所述低溫焊料的制備方法包括如下步驟：

第一步，按照質量百分比稱量鉍粉、銀粉、銻粉、銦粉、磷粉、鍺粉、鈹粉、鈰粉和錫粉，以上粉體的顆粒度為150目-200目，氧含量為千分之三至千分之五；含氧量不能太高，因為太高會使焊料失去活性，不容易浸潤基材表面，因而失去焊接性能。

第二步，用V型混粉機混粉，混粉持續時間為3h-10h，得到混合粉，然后在粉末軋機上把混合粉軋制成0.8mm-1.2mm厚的板坯；

第三步，板坯放入真空爐，真空度不低于0.01Pa，燒結溫度為480℃-600℃，燒結1h-5h，壓延退火，得到焊料。

作為本發明無鉛低溫焊料的一種改進，退火的溫度為350℃-500℃，保溫時間為20min-60min，真空度不低于0.01Pa。

相對于現有技術，本發明的無鉛低溫焊料在釬焊時流動性好、潤濕性好，焊點強度高。通過在焊料中加入適量比例的銦和鈹，使得該焊料在紫銅、黃銅以及鎳基合金上具有很好的“潤濕性能”，而且鈹可用作具有小原子的金屬，該金屬原子夠小而能進入錫晶體結構內的間隙位置，從而防止產生晶須，同時，銻的加入還可以防止產生錫相變及防止錫晶須的產生。