[發(fā)明專利]一種汽車玻璃用復(fù)合釬料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210708502.4
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115041863B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘海鋒;馮斌;劉平;吳劍平;張玲玲
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江亞通新材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

本發(fā)明公開了一種汽車玻璃用復(fù)合釬料及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合釬料包括層疊設(shè)置的高銦基釬料層和低銦基釬料層，且高銦基釬料層和低銦基釬料層之間為冶金結(jié)合。本發(fā)明提供的一種汽車玻璃用復(fù)合釬料可以在較低銦含量的情況下，實(shí)現(xiàn)對汽車玻璃的有效焊接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無鉛焊料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車玻璃用復(fù)合釬料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)汽車玻璃廠商仍然使用含鉛的焊料，其主要以Sn-Pb-Ag-Bi系為主，其顯著特點(diǎn)是焊料的熔點(diǎn)在180℃以下，熔化區(qū)間較小；同時(shí)其焊接溫度低，可以降低焊接時(shí)因?yàn)闇囟冗^高對玻璃產(chǎn)生的熱應(yīng)力，減少玻璃開裂的風(fēng)險(xiǎn)；并且也可減小凝固時(shí)對玻璃產(chǎn)生的應(yīng)力。該系含鉛焊料焊接性能優(yōu)異，成本低廉，很好的解決了汽車玻璃焊接對焊接強(qiáng)度和低應(yīng)力的要求。但含鉛焊料對人類與環(huán)境的影響也顯而易見，隨著汽車電子無鉛化進(jìn)程的加速，有鉛焊料也將被逐步替代。

就現(xiàn)有的開發(fā)狀況，要在短時(shí)間內(nèi)研制出性能超過或者接近Sn-Pb-Ag-Bi系的無鉛焊料非常不易。由于汽車玻璃焊接的特殊性，不僅僅要考慮新的無鉛焊料是否適用于現(xiàn)有工藝設(shè)備，還要考慮與現(xiàn)行的含鉛焊料相比，其焊接組裝后的機(jī)械性能和可靠性。目前市場上出現(xiàn)了用于汽車玻璃焊接的高銦系無鉛釬料，其主要特點(diǎn)為銦含量很高，通常在90％以上，同時(shí)還含有Ag、Cu、Sb等其它合金元素，相關(guān)性能指標(biāo)也滿足了美標(biāo)USCAR40、歐標(biāo)AK2.1的實(shí)驗(yàn)要求。但因材料成本很高，目前只在某些高端的車型上用，尚未大規(guī)模推廣應(yīng)用，極大地影響了汽車電子無鉛化的進(jìn)展。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽車玻璃用復(fù)合釬料及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合釬料可以在較低銦含量的情況下，實(shí)現(xiàn)對汽車玻璃的有效焊接。

本發(fā)明提出的一種汽車玻璃用復(fù)合釬料，包括層疊設(shè)置的高銦基釬料層和低銦基釬料層，且所述高銦基釬料層和低銦基釬料層之間為冶金結(jié)合。

本發(fā)明中，所述復(fù)合釬料為同時(shí)包含高銦基釬料層和低銦基釬料層的層疊結(jié)構(gòu)，高銦基釬料層可以實(shí)現(xiàn)對汽車玻璃表面銀漿層的有效焊接，低銦基釬料層則可以實(shí)現(xiàn)對被焊接固定在汽車玻璃上的端子的有效焊接；因此所得復(fù)合釬料兼容了兩種不同銦含量釬料的焊接性能，可以在整體較低銦含量的情況下，實(shí)現(xiàn)對汽車玻璃的有效焊接；并且高銦基釬料層和低銦基釬料層兩者組成相似，熔點(diǎn)低且流動(dòng)性好，二者的貼合面能夠擴(kuò)散合金化而形成冶金結(jié)合，因此在獲得致密反應(yīng)界面同時(shí)，保證了釬焊強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述高銦基釬料層的重量百分比組成包括：In?85-95％、Sn?1-10％、Ag1-5％、Cu?0.1-1％；所述低銦基釬料層的重量百分比組成包括：In?20-30％、Sn65-75％、Ag1-5％。

本發(fā)明中，高銦基釬料層是指In含量大于85％的釬料層，該釬料層中In具有硬度低和熔點(diǎn)低的特性，其大量加入可以降低所述釬料層焊接后的焊接應(yīng)力，適量加入的Ag、Cu則可以適當(dāng)降低釬料層的熱膨脹系數(shù)并提高焊接強(qiáng)度；因此所述高銦基釬料層在強(qiáng)度和延展性方面的性能優(yōu)越，焊接時(shí)流動(dòng)性和潤濕性都可以和有鉛焊料相媲美，能夠有效實(shí)現(xiàn)對汽車玻璃的有效焊接；低銦基釬料層是指In含量小于25％的釬料層，其相對所述高銦基釬料層采用了較少量的In，并配合加入適量的Sn、Ag，所得低銦基釬料層在強(qiáng)度、延展性和導(dǎo)電性方面性能依然優(yōu)越，與電子元器件的連接件之間焊接性能良好。

優(yōu)選地，所述復(fù)合釬料還包括位于所述高銦基釬料層和低銦基釬料層之間的錫基釬料中間層，且所述錫基釬料中間層和高銦基釬料層或低銦基釬料層之間都為冶金結(jié)合。

本發(fā)明中，通過在高銦基釬料層和低銦基釬料層之間設(shè)有錫基釬料中間層，錫基釬料中間層相對于銦基釬料層的剛性更高，釬焊時(shí)錫基釬料中間層不熔化，其作為骨架可進(jìn)一步提高銦基釬料釬焊后的焊接強(qiáng)度；同時(shí)銦基釬料層與錫基釬料的表面之間可以形成冶金反應(yīng)，由此生成的中間合金可以保證釬焊強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述錫基釬料中間層的重量百分比組成包括：Sn?94-99％、Ag0.1-4.0％、Cu?0.3-2.0％；