本實用新型涉及一種釬焊材料,尤其是涉及一種潤濕先導的復合釬料。
背景技術(shù):
液態(tài)金屬均屬粘性液體,其流動性能可用液態(tài)金屬的粘度來衡量。液態(tài)金屬粘度越大,則其流動性越差,而粘度與液態(tài)金屬的過熱度成反比。因此,當釬焊溫度一定時,釬料的熔化溫度越低,則液態(tài)釬料的過熱度越大,從而引起液態(tài)釬料的粘度降低,流動性增強。釬料的熔化溫升高時,過熱度減小,粘度增大,流動性減弱。
銀基釬料熔點適中、釬焊工藝性能優(yōu)越,具有良好的連接強度、導電性和耐腐蝕性,在機械、家電、工具等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。銀釬料的主要合金元素是Ag、Cu、Zn,為滿足不同性能要求,通常還加入Sn、Cd等低熔點元素。含鎘銀基釬料與無鎘銀基釬料相比,具有更低的固-液相線溫度、良好的釬焊工藝性能,在很長一段時間里得到了廣泛應(yīng)用,但鎘是有毒元素,對人類具有巨大危害性。銀基釬料中加入Sn元素,可以顯著降低釬料熔點,改善其潤濕性能,再加上錫元素無毒,逐漸成為含鎘銀基釬料的替代釬料。而傳統(tǒng)AgCuZnSn釬料,通過配料方法在AgCuZn合金釬料中加入Sn元素,然后采用熔煉、澆鑄、軋制、擠壓、拉拔等工序進行生產(chǎn),加工的釬料主要有BAg25CuZnSn,BAg30CuZnSn,BAg40CuZnSn,BAg45CuZnSn,BAg56CuZnSn等,符合RoHs和WEEE指令要求。但上述方法生產(chǎn)的AgCuZnSn釬料中的Sn含量低,過高則會造成釬料塑性顯著降低,容易變脆,難以通過常規(guī)的加工方法成型。
銅基釬料主要合金元素是Cu,為滿足不同的性能要求,通常還要加入Zn、Sn、P等元素,熔點較高,在銅基釬料中加入Sn元素可顯著降低釬料熔點,改善其潤濕性能。與銀基釬料一樣,傳統(tǒng)CuZnSn釬料,通過配料方法在CuZn合金釬料中加入Sn元素,然后采用熔煉、澆鑄、軋制、擠壓、拉拔等工序進行生產(chǎn),這種方法生產(chǎn)的CuZnSn釬料中的Sn含量低,如HS221,錫含量只有1%,否則也會導致其塑性降低,釬料難以成形。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種潤濕性、填縫性、成形性優(yōu)異的潤濕先導的復合釬料。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型可采取下述技術(shù)方案:
本實用新型所述的潤濕先導的復合釬料,它包括復合軋制的錫層和釬料合金層,在所述錫層和釬料合金層的外表面分別噴涂沉積有釬劑層。
所述錫層的厚度根據(jù)釬料填縫性可在0.01~20mm之間調(diào)整,所述釬料合金層的厚度根據(jù)釬料填縫大小在0.01~20mm之間調(diào)整,所述釬劑層的厚度根據(jù)工件去除氧化膜的難易程度在0.01~10mm之間調(diào)整。
釬料合金層可以是銀基釬料、銅基釬料中的一種,釬劑為通用釬劑。
本實用新型的制備方法如下:
將錫帶和釬料合金帶放入精密軋機中復合軋制,在釬料合金層的表面形成厚度均勻的錫層,然后在錫層和釬料合金層的外表面以熱噴涂方式沉積一層厚度均勻的釬劑層,形成四層結(jié)構(gòu)的復合釬料成品。
本實用新型的優(yōu)點在于錫含量高且能精確控制,釬焊時,采用低熔點錫的潤濕先導機制,加熱過程中低熔點錫迅速鋪展開來,待高熔點釬料合金完全熔化既能完全填充低熔點錫鋪展的區(qū)域,并與錫發(fā)生固溶結(jié)合,使銀基或銅基含錫釬料的潤濕性能和填縫性能得以大大提高;同時本實用新型的復合釬料自帶釬劑,釬焊過程中實現(xiàn)了釬劑的自動、精確、定量的添加。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型所述的潤濕先導的復合釬料,包括復合軋制的錫層1和釬料合金層2,在錫層1和釬料合金層2的外表面分別噴涂沉積有釬劑層3,使成品復合釬料形成四層結(jié)構(gòu)。
其中錫層1和釬料合金層2的厚度可根據(jù)釬料填縫性及填縫大小在0.01~20mm之間進行調(diào)整,釬劑層3的厚度根據(jù)工件去除氧化膜的難易程度在0.01~10mm之間調(diào)整。
如:釬料合金選用厚度為0.2mm的BAg25CuZn合金帶,錫帶厚度為0.1mm,經(jīng)精密軋機多道軋制形成錫層厚度0.02mm、釬料合金層厚度0.18mm的BAgCuZnSn釬料合金帶,然后采用熱噴涂的形式在釬料合金帶兩個表面沉積FB102釬劑,釬劑層厚度為0.1mm。經(jīng)化學分析,錫含量為8.68%,此種錫含量的BAgCuZnSn釬料通過常規(guī)的熔煉、澆鑄、擠壓、軋制等工序很難加工出來。經(jīng)過DSC分析,相對于基體BAg25CuZn釬料,本方法制備的釬料熔點降低近60℃。根據(jù)國家標準GB/T 11364-2008《釬料潤濕性試驗方法》,基體釬料和新制備的釬料進行潤濕性對比試驗。將新制備的釬料200mg置于40mm×40mm、厚度為2mm的Q235碳鋼板中央,采用與新制備釬料相同質(zhì)量的FB102釬劑覆蓋基體釬料,釬劑加上基體釬料重量為200mg,置于40mm×40mm、厚度為2mm的Q235碳鋼板中央。將其分別放入RSL-5潤濕爐中加熱,待釬料熔化后保溫40~50 s,室溫自然冷卻后清洗干凈,經(jīng)過計算新制備的釬料潤濕面積幾乎是基體釬料的兩倍。本實用新型的復合釬料相比基體釬料潤濕面積大幅增加。