一種抗老化光伏焊帶之焊錫料的制作方法
【專利摘要】一種由Sn、Bi、Sb、Ge、In、Pb、(SnP+Ga)組成之抗老化焊帶的錫焊料屬于太陽能發(fā)電科技領域。本發(fā)明的錫焊料組成其重量百分比：Sn59-61%、Bi0.01-1.0%、Sb0.01-2.0%、Ge0.005-1.0%、In0.005-1.0%、Pb為余量，其特性具有良好的焊料流動性，提高了在焊接硅片上可焊性；添加了微量的Ge元素促使太陽能在自然環(huán)境中抗老化能力，可延長太陽能發(fā)電機組的使用壽命；添加了鉍元素使在銅帶鍍錫后，鍍錫層表面光亮整潔，光滑，無毛刺等缺陷；添加了銻元素，它增強了焊接強度與鍍錫層表面光亮度；添加了抗氧化錫合金，合錫焊料液面大量減少渣灰，提高鍍層質量。
【專利說明】一種抗老化光伏焊帶之焊錫料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及太陽能光伏發(fā)電技術，尤其是一種抗老化光伏焊帶之焊錫料。
【背景技術】
[0002]利用太陽能源發(fā)電是世界上最為了彩色環(huán)保之新能源，使太陽能轉化為電能之主要部件是光伏電池板，而電池板關鍵組件為硅晶片與光伏焊帶，焊帶基料是銅帶，須鍍上一層錫焊料，故錫焊料質量的優(yōu)劣是光伏發(fā)電效果重要的技術指標，當前光伏焊帶工藝100%為熱鍍錫工藝，可采用錫焊料大于99%為錫鉛系列焊料，關于電子工藝使用出口幾件產品之無鉛焊料，在光伏焊帶工藝上還未被采用，屬于萌芽時期，故對歐盟ROHS指令毫無關聯(lián)，電子焊接工藝和光伏焊帶鍍錫工藝，因產品特性各異，對錫焊料質量光伏用錫焊料要求高于電子焊接工藝要求。光伏錫焊料有它特殊的要求:要有優(yōu)良的導電性能；光伏焊帶鍍錫偶要焊在硅晶片上，它可焊性要求高，否則會造成虛焊、假焊現(xiàn)象；鍍錫層在電池板要經(jīng)受日曬雨打惡劣大自然環(huán)境考驗，要求錫焊料不得氧化、變色、老化、要達到25年的使用壽命O
[0003]近年雖借鑒國外資料在sn-pb基礎上添加了 2%銀元素，組成sn63%、ag2%、pb36%之錫焊料，系焊料已列入日本JIS標準，但是在德國采用上述焊料在光伏焊帶鍍錫工藝上是比較早的。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術問題，所提供的技術方案為:1、一種抗老化光伏焊帶之焊錫料，其特征是其金屬元素為Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb所組成。
[0005]進一步，所述一種抗老化光伏焊帶之焊錫料組成部分重量百分比為Sn 59-61% ；
組成部分重量百分比為Bi 0.01-1.0%;
組成部分重量百分比為Sb 0.01-2.0% ；
組成部分重量百分比為Ge 0.005-1.0%;
組成部分重量百分比為In 0.005-1.50% ；
組成部分重量百分比為Pb為余量。
[0006]有益效果:
(I)其特性具有良好的焊料流動性。提高了在焊接硅片上可焊性。
[0007](2)添加了微量的Ge元素促使太陽能在自然環(huán)境中抗老化能力，可延長太陽能發(fā)電機組的使用壽命。
[0008](3)添加了鉍元素使在銅帶鍍錫后，鍍錫層表面光亮整潔，光滑，無毛刺等缺陷。
[0009](4)添加了銻元素，它增強了焊接強度與鍍錫層表面光亮度。
[0010](5)添加了抗氧化錫合金，合錫焊料液面大量減少渣灰，提高鍍層質量。
【具體實施方式】
[0011]一種抗老化焊帶鍍錫層之錫焊料，其發(fā)明要點是具有焊帶錫焊料在硅片電池板上在太陽能轉化為電能的使用過程其鍍錫層具有抗老化的功能特性?？纱罅μ岣呤褂脡勖?br>
[0012](I)錫焊料的合金元素 Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb、(SnP+Ga)組成。
[0013](2)組成質量百分比為
Sn59-61% B1.01-1.0% Sb0.01-2.0%
Ge0.005-1.0% In0.005-1.0% Pb 為余量 (3 )該錫焊料制造工藝方法采取以下冶煉工藝步驟來完成。
[0014]如合金組成中之高熔點有色金屬元素必須采取中間合金冶煉工藝來實施，具體技措如下:
(一)Sn、Sb中間合金配比為Sn50% Sb50%, Sn、Sb合金的冶煉爐為中頻感應電爐。先將含量>99.95%之純錫錠投入電爐的錫鍋中溶化后液溫升至>700°C，然后投入經(jīng)過敲碎干燥#1純銻錠。在高溫錫液中，并用干燥之木棍不斷攪動，促用銻錠熔化，待銻錠全部熔化后，經(jīng)攪拌均勻，去除浮渣，鑄錠經(jīng)化驗分析，其含Sb成分應>49.5%后才能備用。
[0015](二)Sn Ge中間合金的配比為Sn 99% Gel.0%，鑒于Ge元素的熔點為960°C而其物理性質有易升華的稀貴金屬元素，所以在冶煉工藝有特殊要求，才能將其化學成分穩(wěn)定。
[0016]Sn Ge合金的冶煉爐亦為感應中頻電爐。先將含量>99.95%之純錫錠投入感應中頻電爐之鉗鍋內。在全部熔化后液溫升至1100°c。并撈去錫液之浮渣，須投入氧化鉀作為覆蓋劑其量約為錫液上10m/m厚度。在錫液溫度到達1100°C時將>99.99%含量之純鍺錠用工具夾住，投向高熔錫液中熔化，直至全部熔完。然后用純鈦棒攪拌Sn Ge合計，促使化學成分穩(wěn)定均勻。并經(jīng)>30分鐘鎮(zhèn)靜后，除去液面上氧化鉀覆蓋劑殘余。凈化后再攪拌3分鐘，鑄徒備用。
[0017](三)在備制好SnSb與Sn Ge中間合金后其整體錫焊料的冶煉合成工藝。冶煉爐使用可自動控溫，自動攪拌功能之電爐。錫合金熔量為1000公斤，工藝程序先投入〈99.95%鉛錠。上面投放>99.95%錫錠，可防止錫錠降溫又可以減少能源消耗，起到預熱功能。控溫是320-35(TC。經(jīng)自動攪拌>15分鐘使Sn Sb元素結合穩(wěn)定，然后除去渣灰再投入抗氧化錫合金后入Sn Sb合金熔化后——純Bi須液下熔化——Sn Ge中間合金熔化后——純In(銦粒)全部熔化后須自動攪拌>15分鐘后撈去浮渣灰并添加(SnP+Ga)合金。保溫鎮(zhèn)靜>30分鐘后再攪拌5分鐘在320-350°C合金液溫，鑄錠完成錫焊料產品。
【權利要求】
1.一種抗老化光伏焊帶之焊錫料，其特征是其金屬元素為Sn、B1、Sb、Ge、In、Pb所組成，組成部分重量百分比為Sn 59-61% ； 組成部分重量百分比為Bi 0.01-1.0%; 組成部分重量百分比為Sb 0.01-2.0% ； 組成部分重量百分比為Ge 0.005-1.0%; 組成部分重量百分比為In 0.005-1.50% ； 組成部分重量百分比為Pb為余量； 組成部分重量百分比為SnPGa (1.0%。-1.2%。)抗氧化合金。
【文檔編號】B23K35/26GK104070299SQ201310098397
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權日:2013年3月26日
【發(fā)明者】嚴孝釧, 周道明 申請人:昆山市天和焊錫制造有限公司