CN109262160A - 一种新型电子焊接材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料，涉及到电子钎焊材料领域，具体指一种新型电子焊接材料，主要包含Sn和Zn，电子焊接材料还包含Ag、Cu、Bi、Sb、Ni、P、Ga，电子焊接材料重量比为Ag 0.25‑0.6％，Cu 0.3‑0.65％，Bi 0.8‑3.5％，Sb 0.3‑1.8％，Ni 0.05‑0.4％，P 0.003‑0.05％，Ga 0.003‑0.05％，Zn 0.5‑5％，Sn余量，本发明与现有技术相比，不仅无毒、无污染，成本低、熔点低，不仅提高了抗氧化性、润湿能力、抗拉强度，而且细化了界面金属间化合物形貌，综合性能好，满足波峰焊、回流焊和手工焊等焊接要求。
Description
技术领域
本发明属于金属材料，涉及到电子钎焊材料领域，具体指一种新型电子焊接材料。
背景技术
为适应电子信息产品无毒无害的要求，近年来无铅钎料在电子及微电子工业被广泛使用，无铅钎料主要应用于电子封装、温度保险丝等领域，实现被连接材料之间的连接功能，如实现电子元器件和电路板间通过回流焊或者波峰焊实现连接。而，随着绿色无铅化的深入实施和推进，电子工业界发现，在消费电子产品运输和服役过程中容易受到意外的颠簸、震动、碰撞和跌落，从而引入电子组装互连中由力学冲击引起的一种新的失效机制，而高银含量的钎料在这方面的问题尤为突出。低银含量的无铅钎料具有较好的韧性，在抗跌落性能方面优于诸如Sn3.0Ag0.5Cu这种高银钎料，且材料成本有所下降，在业界受到广泛关注。但低银无铅焊料用于电子组装极有可能会带来一系列的问题，如抗拉强度下降，熔点过高，氧化严重，热疲劳性能较差，返修难，低熔点合金偏析等。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种熔点低、力学性能和浸润性相对更佳、抗氧化性大幅度提高且无毒，无污染，显微组织细化、均匀，成本低的新型电子焊接材料。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种新型电子焊接材料，电子焊接材料主要包含Sn和Zn，其特征在于：所述电子焊接材料还包含Ag、Cu、Bi、Sb、Ni、P、Ga，电子焊接材料重量比为Ag 0.25-0.6％，Cu 0.3-0.65％，Bi 0.8-3.5％，Sb 0.3-1.8％，Ni 0.05-0.4％，P 0.003-0.05％，Ga 0.003-0.05％，Zn 0.5-5％，Sn余量。
进一步的，所述的Ga可替换为Ge、混合稀土中的一种或任意几种的组合。
有益效果：本发明与现有技术相比，不仅无毒、无污染，成本低、熔点低，不仅提高了抗氧化性、润湿能力、抗拉强度，而且细化了界面金属间化合物形貌，综合性能好，满足波峰焊、回流焊和手工焊等焊接要求。
具体实施方式
实施例一，本发明提供一种新型电子焊接材料，电子焊接材料主要包含Sn和Zn，还包含Ag、Cu、Bi、Sb、Ni、P、Ga，电子焊接材料重量比为Ag 0.35％，Cu 0.4％，Bi 1.2％，Sb0.9％，Ni 0.15％，P 0.02％，Ga 0.025％，Zn 1％，Sn余量，按比例将Sn-Zn中间合金、Sn-Cu中间合金，Sn-Ag中间合金,Sn-Bi中间合金，Sn-Ni中间合金与Sn锭放入真空熔炼炉或非真空熔炼炉，在500℃左右熔炼0.5-1h,然后将Sn-P中间合金，Sn-Ga中间合金加入到熔炼炉中，并充分搅拌，浇注凝固获得钎料合金，其中P作为钎料的抗氧化剂，钎料的抗氧化性得到明显的提高；钎料合金中Bi降低了钎料的熔点，改善了钎料的润湿行为，提高了钎料的抗拉强度；钎料合金中的Sb提高了钎料的力学性能，改善了钎料的可靠性；钎料合金中的Ni，降低了钎料合金钎焊铜时降低钎料对铜基板的熔蚀；同时细化了界面金属间化合物形貌，改善了焊点的可靠性；钎料合金中的Ga能使合金在熔融状态下具有较好的抗氧化能力和润湿能力。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种新型电子焊接材料，电子焊接材料主要包含Sn和Zn，其特征在于：所述电子焊接材料还包含Ag、Cu、Bi、Sb、Ni、P、Ga，电子焊接材料重量比为Ag 0.25-0.6％，Cu 0.3-0.65％，Bi 0.8-3.5％，Sb 0.3-1.8％，Ni 0.05-0.4％，P 0.003-0.05％，Ga 0.003-0.05％，Zn 0.5-5％，Sn余量。
2.根据权利要求1所述的一种新型电子焊接材料，其特征在于：所述的Ga可替换为Ge、混合稀土中的一种或任意几种的组合。
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