无铅软钎焊料
阅读：1054发布：2020-05-19
专利汇可以提供无铅软钎焊料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种无铅 软钎焊 料。所述 焊料 具有三种基本组成形式，即以 锡 Sn为基底，按重量百分比计，还包含0.1％～3.0％的 铜 Cu和0.01％～0.5％的金Au，或者还包含0.1％～3.0％的铜Cu和0.01％～0.5％的铂Pt，再或者还包含0.1％～3.0％的铜Cu和总份量为0.01％～0.5％金Au、铂Pt。在所述焊料中还可进一步加入按重量百分比计含量不高于4％的 银 Ag和/或In铟。所述的无铅软钎焊料抗 氧 化性能好，有效避免了二次 焊接 时的堵孔现象；且制造方法简单，易于在工业上实现。，下面是无铅软钎焊料专利的具体信息内容。
技术领域
背景技术
目前电子行业中常用的软钎焊料是锡铅合金，由于锡铅合金具有 良好的润湿性和导电性，焊接性能很好且成本低，因此得到广泛应用。 但铅及其化合物对环境污染很大，会危害人类及生物体健康。从本世 纪初，世界各国对环保的要求日益严格。在电子焊接领域，很多发达 国家特别是美国和日本，早已开始无铅焊料方面的研究。很多国际企 业在常见的消费性产品生产时也都采用无铅焊料焊接，如MinDisc的 个人计算机、笔记本电脑、手机、电视、录放机等的主机板。可见无 铅焊料的市场潜力巨大，随着社会的不断进步，必然取代有铅焊料成 为焊料的主流。但，无铅焊料在焊接性能方面仍有待改进，很多具有 先进技术的著名国际公司所使用的无铅焊料仍有不同程度的缺点，如 三菱使用的SnAgBiIn和SnCu焊料合金，东芝使用的SnAgCu焊料合 金，日立使用的SnAgCu和SnAgBi焊料合金，NEC使用的SnZn、SnCu、 SnZnBi与SnAgCu等。这些焊料合金中都存在线路板热风整平上锡后， 当二次焊接时易出现堵孔及氧化现象。
发明内容
本发明的主旨在于提供一种抗氧化能力强、不易堵孔、性能良好 的无铅软钎焊料。
所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重量百分 比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、金Au 0.01％～0.5％；
或者，所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重 量百分比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、铂Pt 0.01％～0.5％；
或者，所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重 量百分比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、金Au和铂Pt总份量为0.01％～ 0.5％；
第一优选的方案为：在上述焊料中进一步加入按重量百分比计， 含量不高于4％的银Ag或含量不高于4％的铟In，或银Ag、铟In均 加入，二者总含量不高于4％。
第二优选的方案为：在上述焊料中进一步加入按重量百分比计， 含量为0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中的任一种或几种。
更为优选的方案为：在上述第一优选方案制得的焊料中，进一步 加入按重量百分比计，含量为0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中 的任一种或几种。
本发明的有益效果在于：所述的软钎焊料合金中不含铅这种对人 体有害的物质，满足了电子产品的无铅化焊接要求；焊料抗氧化性能 好，有效避免了二次焊接时的堵孔现象；而且所述焊料合金的制造方 法简单，易于在工业上实现。
所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重量百分 比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、金Au 0.01％～0.5％；
或者，所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重 量百分比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、铂Pt 0.01％～0.5％；
或者，所述的无铅软钎焊料：以锡Sn为基底，进而加入以下按重 量百分比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、金Au和铂Pt总份量为0.01％～ 0.5％；
第一优选的方案为：在上述焊料中进一步加入按重量百分比计， 含量不高于4％的银Ag或含量不高于4％的铟In，或银Ag、铟In均 加入，二者总含量不高于4％。
第二优选的方案为：在上述焊料中进一步加入按重量百分比计， 含量为0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中的任一种或几种。
更为优选的方案为：在上述第一优选方案制得的焊料中，进一步 加入按重量百分比计，含量为0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中 的任一种或几种。
本发明的有益效果在于：所述的软钎焊料合金中不含铅这种对人 体有害的物质，满足了电子产品的无铅化焊接要求；焊料抗氧化性能 好，有效避免了二次焊接时的堵孔现象；而且所述焊料合金的制造方 法简单，易于在工业上实现。
具体实施方式
本发明所公开无铅软钎焊料，以Sn为基底，另包含有以下按重 量百分比计的成份：铜Cu 0.1％～3.0％、金Au和/或铂Pt 0.01％～0.5％。
优选的，在所述焊料中进一步加入按重量百分比计含量小于或等 于4％的银Ag和/或In铟。
更优选的，在所述焊料中进一步加入按重量百分比计为 0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中的任一种或几种。
在以Sn为主要原料的无铅焊料合金中加入Cu，可以增加焊料的 机械强度。但Cu的含量不能很大，因为Cu熔点较高，如果Cu含量大 会显著增加焊料的融化温度，减少焊料的润湿性。因此本发明以增加 焊料的机械强度而基本不影响焊料润湿性为前提，将Cu重量百分比含 量定为0.1％～3.0％。
Au、Pt两种物质均可改善焊料的抗氧化能力和通孔性能，同时对 改善焊料导电性也有帮助；尤其是要焊接镀金元器件时，可增加焊料 和元器件的亲合力，达到良好的焊接效果。
Ag、In的添加可以改善焊料熔点和可焊性。
P、Ga、Ge的添加可以改进焊料的浸润性，同时在熔融的焊料锅 内能净化液面，减少焊料锅表面金属氧化物的产生，从而减少焊料制 造过程中的损失，降低成本。但是焊料合金中P、Ga、Ge成份过多时 会在融化的焊料表面形成具有粘性的氧化层，引起焊接接头桥连等不 良现象，妨碍焊接质量。因此这三种金属的的添加量定于P或Ga或 Ge或三者之和按重量百分比计占总重量的0.002～0.1％。
本发明所述的无铅软钎焊料可采用如下方法制造：
(1)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000～1200℃ 时加入一定量铜，待铜融化用搅拌棒搅拌均匀熔炼成液态锡铜合金， 静置一段时间后倒入铸模浇铸成锡铜合金锭取出；
(2)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000℃左右加入 一定量金(如果加入铂，需升温至1700℃)，熔化后用搅拌棒搅拌均 匀，静置一段时间后倒入铸模浇铸成合金锭再取出；
(3)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000左右加入一 定量银，熔化后并搅拌均匀，静置一段时间后倒入铸模浇铸成合金锭 再取出；
(4)将上述步骤中制得的三种合金锭，加上镓或锗中的一种或两 种及余量的锡，按铜Cu 0.1％～3.0％、银4％、总量不超过0.01％～0.5％ 金和/或铂、总量为0.002～0.1％的镓和/或锗，余量为锡Sn的配方比 加入不锈钢锅内进行熔炼，制成焊锡丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
上述前三个步骤中，合金熔炼成液态后，一般静置30～40分钟 后浇铸。
所述步骤(4)中还可以加入铟In，银Ag和In铟的总量不超过 焊料总重量的4％。
如果在焊料中添加磷，则也需将磷和锡先放入石墨坩埚内熔化混 合制成合金锭，最后与步骤(1)～(3)中三种合金锭一起，按铜Cu 0.1％～ 3.0％、总量不超过4％银和/或铟、总量不超过0.01％～0.5％金和/或铂、 总量为0.002～0.1％的镓、锗、磷，余量为锡Sn的配方比加入不锈钢 锅内进行熔炼，制成焊锡丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
须声明的是，该方法中所用的原料均为工业精制原料。
本发明所述的无铅软钎焊料可制成各种形态，包括但不限于焊锡 丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
实施例：
上述仅为本发明优选实施例，这些实施例仅仅用于解释本发明而 不能理解为对本发明的限制，在不背离本发明权利要求中所请求保护 的范围的情况下，可以对上述实施方案进行各种改进和变化。
优选的，在所述焊料中进一步加入按重量百分比计含量小于或等 于4％的银Ag和/或In铟。
更优选的，在所述焊料中进一步加入按重量百分比计为 0.002～0.1％的镓Ga或磷P或锗Ge中的任一种或几种。
在以Sn为主要原料的无铅焊料合金中加入Cu，可以增加焊料的 机械强度。但Cu的含量不能很大，因为Cu熔点较高，如果Cu含量大 会显著增加焊料的融化温度，减少焊料的润湿性。因此本发明以增加 焊料的机械强度而基本不影响焊料润湿性为前提，将Cu重量百分比含 量定为0.1％～3.0％。
Au、Pt两种物质均可改善焊料的抗氧化能力和通孔性能，同时对 改善焊料导电性也有帮助；尤其是要焊接镀金元器件时，可增加焊料 和元器件的亲合力，达到良好的焊接效果。
Ag、In的添加可以改善焊料熔点和可焊性。
P、Ga、Ge的添加可以改进焊料的浸润性，同时在熔融的焊料锅 内能净化液面，减少焊料锅表面金属氧化物的产生，从而减少焊料制 造过程中的损失，降低成本。但是焊料合金中P、Ga、Ge成份过多时 会在融化的焊料表面形成具有粘性的氧化层，引起焊接接头桥连等不 良现象，妨碍焊接质量。因此这三种金属的的添加量定于P或Ga或 Ge或三者之和按重量百分比计占总重量的0.002～0.1％。
本发明所述的无铅软钎焊料可采用如下方法制造：
(1)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000～1200℃ 时加入一定量铜，待铜融化用搅拌棒搅拌均匀熔炼成液态锡铜合金， 静置一段时间后倒入铸模浇铸成锡铜合金锭取出；
(2)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000℃左右加入 一定量金(如果加入铂，需升温至1700℃)，熔化后用搅拌棒搅拌均 匀，静置一段时间后倒入铸模浇铸成合金锭再取出；
(3)将锡加入石墨坩埚内进行熔化，熔后升温至1000左右加入一 定量银，熔化后并搅拌均匀，静置一段时间后倒入铸模浇铸成合金锭 再取出；
(4)将上述步骤中制得的三种合金锭，加上镓或锗中的一种或两 种及余量的锡，按铜Cu 0.1％～3.0％、银4％、总量不超过0.01％～0.5％ 金和/或铂、总量为0.002～0.1％的镓和/或锗，余量为锡Sn的配方比 加入不锈钢锅内进行熔炼，制成焊锡丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
上述前三个步骤中，合金熔炼成液态后，一般静置30～40分钟 后浇铸。
所述步骤(4)中还可以加入铟In，银Ag和In铟的总量不超过 焊料总重量的4％。
如果在焊料中添加磷，则也需将磷和锡先放入石墨坩埚内熔化混 合制成合金锭，最后与步骤(1)～(3)中三种合金锭一起，按铜Cu 0.1％～ 3.0％、总量不超过4％银和/或铟、总量不超过0.01％～0.5％金和/或铂、 总量为0.002～0.1％的镓、锗、磷，余量为锡Sn的配方比加入不锈钢 锅内进行熔炼，制成焊锡丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
须声明的是，该方法中所用的原料均为工业精制原料。
本发明所述的无铅软钎焊料可制成各种形态，包括但不限于焊锡 丝、焊锡条、锡粉、锡膏。
实施例：
上述仅为本发明优选实施例，这些实施例仅仅用于解释本发明而 不能理解为对本发明的限制，在不背离本发明权利要求中所请求保护 的范围的情况下，可以对上述实施方案进行各种改进和变化。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 软钎焊系统 | 2020-05-12 | 653 |
| 软钎焊系统 | 2020-05-12 | 836 |
| 软钎焊装置、软钎焊方法以及软钎焊用程序 | 2020-05-14 | 543 |
| 软钎焊装置 | 2020-05-13 | 168 |
| 软钎焊用焊剂 | 2020-05-16 | 8 |
| 软钎焊装置 | 2020-05-13 | 840 |
| 软钎焊助焊剂 | 2020-05-17 | 701 |
| 无铅软钎焊料 | 2020-05-18 | 826 |
| 软钎焊用的助焊剂和软钎焊方法 | 2020-05-20 | 420 |
| 软钎焊结构及电子部件的软钎焊方法 | 2020-05-20 | 387 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
软钎焊热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈