[其他]電子元器件引線熱涂易焊合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100143
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100143B
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔信
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C22C13/00
• 分類號: C22C13/00
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 胡蘭芝

本發(fā)明是使用熱涂法涂覆在電子元器件引線及印制電路板焊盤上的一種易焊合金。

電子整機(jī)裝聯(lián)焊接近年來大量使用自動(dòng)群焊技術(shù)，如波峰焊、浸焊再流焊。這種技術(shù)對被焊接的電子元器件引線的可焊性及工藝一致性要求很高。目前國內(nèi)生產(chǎn)的電子元器件的引線上，多是涂覆上一層金、銀、錫或錫合金。這樣的涂層在經(jīng)過一段時(shí)間的貯存后，可焊性變得很差。有的元器件在還沒有出廠時(shí)就已經(jīng)不可焊了，整機(jī)廠為此要對引線進(jìn)行二次刮腿搪錫。這樣不僅浪費(fèi)了大量工時(shí)和材料，更重要的是出現(xiàn)大量的虛焊點(diǎn)，從而降低了整機(jī)的可靠性、縮短了整機(jī)的使用壽命，影響產(chǎn)品的聲譽(yù)。

本發(fā)明是針對上述現(xiàn)狀，對可焊性差的引線進(jìn)行了剖析，找到了可焊性迅速惡化的原因。如熱涂錫銅引線，在室溫下銅與錫可生成金屬間化合物Cu₆Sn₅，且增長很快。在涂層表面因有Cu₆Sn₅相的存在，與錫形成化學(xué)原電池，對錫進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。若涂覆層不太厚時(shí)，化合物Cu₆Sn₅很快長滿整個(gè)涂層，焊接時(shí)所用的助焊劑不能將引線表面生成的氧化物清除掉，因而造成焊料不能潤濕引線，也就是不可焊了。

鑒于上述情況，本發(fā)明使用了含金屬鈰的合金。解決了電子元器件引線的可焊性。使用這種易焊合金涂覆的引線經(jīng)過相當(dāng)長時(shí)間貯存后，其可焊性仍保持良好。

1.易焊合金成分：

易焊合金₁含鉛37%，鈰57ppm，余量為錫。易焊合金₂含鉛37%，鈰50ppm，余量為錫。

2.冶煉工藝（一）

①設(shè)備：

Ⅰ真空冶煉爐一臺。爐溫850℃，真空度+30

1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅱ帶鑄錠的真空冶煉爐一臺。爐溫250℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

Ⅲ真空冶煉爐一臺。爐溫370℃，真空度1×10〈`;-4;`〉乇。

②冶煉工藝流程：

見圖1

③冶煉工藝規(guī)范：

Ⅰ原料精煉：

錫：溫度370℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間：2-3小時(shí)。

鉛：溫度280℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間2-3小時(shí)。

Ⅱ中間合金M1冶煉：

溫度可在850℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間2小時(shí)。

Ⅲ成品涂料冶煉：

溫度可在250℃;真空度1×10〈`;-4;`〉乇，時(shí)間1小時(shí)。

④中間合金M1的冶煉工藝

冶煉易焊合金時(shí)，不能將原材料一齊裝進(jìn)爐。因?yàn)榻饘兮嫹浅；顫姡谑覝叵拢稍锏目諝庵斜谎杆俑g。必須在真空中或純氬氣的保護(hù)下冶煉。鈰在真空中濺散很厲害，回收率很低。

本發(fā)明的易焊合金，在冶煉時(shí)，首先將錫與鈰冶煉成中間合金M1，再與鉛、錫等最終煉成成品。為降低成本并保護(hù)冶煉爐，冶煉M1合金應(yīng)用了“工藝箱”的特殊裝置。

“工藝箱”是一個(gè)用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料制成的帶密封蓋的金屬容器，見圖2。使用此“工藝箱”時(shí)一定要將原材料裝滿，盡量減小上層空隙。這樣可以提高金屬鈰的回收率。

3.冶煉工藝（二）

冶煉中間合金M1還可采用純氬氣保護(hù)的辦法，冶煉時(shí)將氬氣通入“工藝箱”內(nèi)，氣體壓力一般為0.5kg/cm〈`;3;`〉。在高溫下使用氣體冶煉應(yīng)注意安全，其它冶煉步驟同冶煉工藝（一）。

4.易焊合金涂覆工藝

①易焊合金₁，適用于紫銅作基材的引線。在涂覆之前，首先在引線上涂覆一層鉛基合金作為隔離底層，此種鉛基合金含錫10%，鉛90%，它能抑制銅在易焊涂層內(nèi)部擴(kuò)散并減少在涂覆過程中銅基材向熔融的易焊合金內(nèi)溶解，從而可延長易焊合金的使用壽命，涂覆時(shí)盡量采取快速涂覆，涂覆溫度為330℃～370℃。易焊合金₁是含鈰的錫鉛共晶合金，它用在涂完鉛基合金后的第二次涂覆，涂覆時(shí)盡量采用低溫、快涂，以鉛基合金涂層溶解到熔融的易焊合金₁中去，從而延長易焊合金的使用壽命，涂覆溫度為210℃～230℃。涂覆時(shí)，可使用堿性或中性助焊劑，忌用酸性助焊劑。