CN1803380A - 一种无铅焊料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接材料，尤其涉及一种无铅焊料及其制备方法。该焊料的组成重量百分比为：Cu0.1－5％，Ni0.001－0.5％、P或Ga0.001－0.1％，和Sn余量。Cu0.1－5％，Ni0.001－0.5％，P0.0001－0.1％和Sn余量。Cu0.1－5％，Ni0.001－0.5％，Ga0.0001－0.1％和Sn余量。本发明的无铅焊料具有：该方法采用的原料纯度高，工艺过程金属损失低；金相更均匀，更细化，提高了润湿性，延展率、焊接性能；本产品对线材、变压器有很好的焊接性能，更容易与基材(固材)产生良好亲和力，焊点光亮，饱满，无连焊现象。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料，尤其涉及一种无铅焊料及其制备方法。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，对电子产品的要求越来越高.目前的电子产品所用的焊料种类很多，但大多数仍使用锡一铅合金焊料，由于锡铅焊料含铅对环境有污染，因此欧盟发布二个指令，人2006年7月1日起禁止在电子产品中使用含铅的锡铅焊料，现有的无铅焊料多数为锡-银、锡-铜、锡-银-铜、锡-锌-铟-铋、锡-银-混合稀土组成，上述的无铅锡焊料的不足之处是有的熔点高，有的润湿性小，有的结晶较粗，有的成分多工艺复杂成本高。
发明内容
本发明的目的在于为了克服上述已有技术的缺点与不足之处而提供一种具有熔点低，润湿性好，成本低的无铅焊料，从而为电子产品的加工制造提供优质的焊接材料。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：
本发明的无铅焊料及其制备方法，该焊料的组成重量百分比为：Cu0.1-5％，Ni0.001-0.5％、P或Ga0.001-0.1％，和Sn余量。无铅焊料的组成重量百分比为：
Cu0.1-5％，Ni0.001-0.5％，P0.0001-0.1％和Sn余量。Cu0.1-5％，Ni0.001-0.5％，Ga0.0001-0.1％和Sn余量。无铅焊料的制备方法采用以下步骤：
制备中间合金
(a)将含锡99.95％的精锡加入石墨坩埚内进行熔化后升温至1100℃加入含铜99.95％的精铜，其铜用量与锡的重量比为10∶90，用木制搅拌棒搅拌均匀熔炼成液态锡铜合金，静置30分钟后铸成含铜10％的锡铜中间合金锭；
(b)将含锡99.95％的精锡加入石墨坩埚内进行熔化后升温至1600℃再加入含镍99.95％的精镍，其镍用量与锡的重量比为2.5∶97.5，用木制搅拌棒搅拌均匀熔炼成液态锡镍合金，静置30分钟后铸成含镍2.5％的锡镍中间合金锭.
(c)取(a)项的锡铜中间合金锭1-50份，(b)项的锡镍中间合金锭0.4-6份和补加余量的不足锡量18.6-98.2份，加入不锈钢锅内进行熔炼，通过一个小时再搅拌，使合金产生，慢慢均匀降温，至温度降到340℃时添加磷或镓，磷或镓添加量为100-3000ppm；
(d)把搅拌好的焊料倒入模具中，浇铸成无铅焊料棒得到本发明产品.本发明和已有技术相比，具有如下优点和效果：
1、该方法采用的原料纯度高，工艺过程金属损失低；
2、金相更均匀，更细化，提高了润湿性，延展率、焊接性能；
3、本产品对线材、变压器有很好的焊接性能，更容易与基材(固材)产生良好亲和力，焊点光亮，饱满，无连焊现象。
具体实施方式
实施例 无铅焊料配方(重量百分比)
| 成分 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# |
| Cu | 0.1 | 1.5 | 5 | 0.1 | 1.5 | 5 |
| Ni | 0.001 | 0.15 | 0.5 | 0.001 | 0.15 | 0.5 |
| P | 0.0001 | 0.0008 | 0.1 | |||
| Ga | 0.0001 | 0.0008 | 0.1 | |||
| Sn | 99.8989 | 98.3492 | 94.4 | 99.8989 | 98.3492 | 94.4 |
制造工艺
在SnCu、SnNi中间合金冶炼成功的基础上，采用上述配比的方案，把纯锡熔化后，升温至480℃-520℃，然后投入SnCu、SnNi中间合金熔化后搅拌15分钟，去渣去杂后铸成挤压所需的锡锭或锡条，焊料棒等。
Claims (4)
1、一种无铅焊料及其制备方法，其特征是该焊料的组成重量百分比为：Cu 0.1-5％，Ni 0.001-0.5％，P或Ga 0.0001-0.1％，和Sn余量。
2、根据权利要求1所述的无铅焊料及其制备方法，其特征是该焊料的组成重量百分比为：Cu 0.1-5％，P 0.0001-0.1％，和Sn余量。
3、根据权利要求1所述的无铅焊料及其制备方法，其特征是该焊料的组成重量百分比为：Cu 0.1-5％，Ni 0.001-0.5％，Ga 0.0001-0.1％和Sn余量。
4、根据权利要求1-3所述的无铅焊料的制备方法，其特征是该方法采用以下步骤：
制备中间合金
(1)将含锡99.95％的精锡加入石墨钳埚内进行熔化后升温至1100℃加入含铜99.95％的精铜，其铜用量与锡的重量比为10∶90，用木制搅拌均匀熔炼成液态锡铜合金，静置30分钟后铸成含铜10％的锡铜中间合金锭；
(2)将含锡99.95％的精锡加入石墨坩埚内进行熔化后升温至1600℃再加入含镍99.95％的精镍，其镍用量与锡的重量比为2.5∶97.5，用木制搅拌棒搅拌均匀熔炼成液态锡镍合金，静置30分钟后锡成含镍2.5％的锡镍中间合金锭；
(3)取(1)项的锡铜中间合金锭1-50份，(2)项的锡镍中间合金锭0.4-6.0份和补加余量锡的不足锡量18.6-98.2份，加入不锈钢锅内进行熔炼，通过一个小时再搅拌，使合金产生，慢慢均匀降温，等到温度降到340℃时添加磷或镓，磷或镓添加量为100-3000ppm；
(4)把搅拌好的焊料倒入模具中，浇铸成无铅焊料棒，得到本发明产品。
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