[發明專利]焊料組合物

在審

• 申請號: 202011175225.2
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN112355513A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 摩根娜·德阿維拉里巴斯;多米尼克·洛奇;蘭吉特·潘德赫爾;巴瓦·辛格;拉溫德拉·M·巴特卡爾;拉胡爾·勞特;秀麗·薩卡爾;卡瑪尼奧·查托帕迪亞伊;普羅洛·南迪
• 申請（專利權）人: 阿爾法組裝解決方案公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 徐麗華

本發明提供了一種焊料組合物，包含第一粉末成分和第二粉末成分的混合物，其中第一粉末成分是第一焊料合金，并且第二粉末成分是第二焊料合金或金屬。

本申請是申請日為2012年8月2日，申請號為201280038361.4，發明名稱為“焊料組合物”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及焊料組合物(solder composition)，尤其是涉及無鉛的焊料組合物。焊料組合物由兩種或更多種成分構成，以向焊料提供改善的特性。

背景技術

無鉛焊料合金是眾所周知的并提供作為最廣泛使用的焊料合金-共晶37％Pb-63％Sn合金的非毒性替代品。上述無鉛合金的實例包括二元共晶58％Bi-42％Sn合金(參見，例如，US 5,569,433 B)和二元40％Bi-60％Sn合金(參見，例如，US 6,574,411 A)。上述合金在高應變率下呈現延性的損失，其可以通過添加少量的添加劑，如按重量計可達1％的銀得到改善(參見，例如，US 5,569,433 B)。然而，利用沙爾皮沖擊試驗(Charpy ImpactTest)測得的由這些合金呈現的沖擊能是相對較低的。因此，需要開發呈現改善的沖擊韌性(impact toughness)的無鉛焊料合金。

為了使上述無鉛合金用于焊接方法如波動焊接和回流焊接，相對于各種基質材料如銅、鎳和鎳磷(“無電鎳”)，合金必須呈現良好的潤濕性?？梢岳缤ㄟ^使用錫合金、銀、金或有機涂層(OSP)，來涂布上述基質以改善潤濕。良好的潤濕還增強軟焊料流入毛細管間隙、以及爬上印刷電路板中的電鍍通孔(through-plated hole)的壁的能力，從而實現良好的孔填充。

另外，焊料組合物需要呈現良好的熱疲勞壽命和降低的高溫蠕變。還期望改善的延性以及導熱性和導電性。可以通過選擇特定焊料合金(如果已知)，或通過使用特定添加劑，來實現這些性能。然而，如果現有常見焊料的性能可以適合于提供這些益處而不需要開發替換的焊料合金，這將是有利的。

因此，期望這樣的焊料組合物，其會克服或至少減輕一些或所有與現有技術的焊料或至少有用的或優化的替代物相關的問題。

發明內容

根據第一方面，本發明提供了焊料組合物，該焊料組合物包含第一粉末成分(first powder component)和第二粉末成分的混合物(摻混物，blend)，其中第一粉末成分是第一焊料合金(first solder alloy)以及第二粉末成分是第二焊料合金或金屬。

現將進一步描述本發明。在下面的段落中，更詳細地描述本公開內容的不同方面。除非有相反的明確說明，否則如此描述的每個方面可以與一個或多個任何其它方面結合。尤其是，指明為優選的或有利的任何特點可以與指明為優選的或有利的一個或多個任何其它的特點結合。

本文中使用的術語“焊料合金”是指熔點在90-400℃范圍內的易熔金屬合金(fusible metal alloy)。

本文中提及的“沙爾皮沖擊試驗”，還被稱為沙爾皮V型缺口試驗，是標準化的高應變率試驗，其確定在斷裂期間被材料吸收的能量的量。這種吸收的能量是給定材料的韌性的度量并作為工具來研究溫度依賴性脆韌轉變。關于此試驗的進一步詳情可以參見CharpyImpact Test:Factors and Variables,J.M.Holt,ASTM STP 1072，由此將其內容以引用方式結合于本文。

本文中使用的術語“潤濕性”是指焊料在可潤濕表面上擴散的程度。通過液體焊料的表面張力以及它與可潤濕表面反應的能力來確定潤濕性。還可以依據熔融并隨后凍結焊料合金在基質上的接觸角來描述潤濕，其中相對于高接觸角，偏愛較低的接觸角。

本文中使用的術語“波動焊接”是指大型焊接工藝，借此將電子元件焊接于印刷電路板(PCB)以形成電氣組件。