一種制備電子級(jí)低銀高可靠性無鉛焊錫膏的錫合金粉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種制備電子級(jí)焊錫膏的錫合金粉，特別是適用于高低溫循環(huán)環(huán)境或 高低溫差變化大的環(huán)境下電路板焊接使用的一種制備電子級(jí)低銀高可靠性無鉛焊錫膏的 錫合金粉，屬電子焊接材料。 技術(shù)背景
[0002] 目前電路板焊接時(shí)使用的低銀無鉛焊錫膏主要是錫、銀、銅為主要成分，在該類產(chǎn) 品的使用中，焊點(diǎn)在產(chǎn)品的使用壽命周期中不會(huì)發(fā)生開裂和脫落現(xiàn)象。但使用如車載、信號(hào) 發(fā)射基站的產(chǎn)品時(shí)，容易產(chǎn)生焊點(diǎn)開裂及脫落現(xiàn)象，顯示現(xiàn)有品種在特殊環(huán)境下使用其強(qiáng) 度不足，耐熱循環(huán)性差，焊料的穩(wěn)定性和可靠性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的正是為了克服上述己有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足而提供用于高低溫 循環(huán)環(huán)境或高低溫差變化大的環(huán)境下電路板焊接用的制備低銀高可靠性無鉛焊錫膏的電 子級(jí)錫合金粉，從而可使焊點(diǎn)具有足夠強(qiáng)度抵抗沖擊，耐高低溫差變化、焊點(diǎn)無開裂及脫 落，提高焊接點(diǎn)的可靠性。
[0004] 一種制備電子級(jí)低銀高可靠性無鉛焊錫膏的錫合金粉，錫合金粉由下述重量百分 比的原料組成： 陽(yáng)005] Ag0. 1 ~1. 0%、〇! 0. 3 ~1.l%、Bi1. 0 ~5. 0%、Ni0. 01 ~0.l%、In0. 1 ~ 2. 0%、Ce0. 01~0. 1%和余量Sn，所述錫合金粉最佳用量Ag0. 5%、Cu0. 8%、Bi1.0%、 Ni0.05%、In2.0%、Ce0.10%、余量為Sn、錫合金粉粒徑為20~45微米，錫合金粉與 助焊膏重量配比為88. 5 :11. 5。本發(fā)明的錫合金粉是W錫、銀、銅為主要成分，在用量進(jìn) 行調(diào)整基礎(chǔ)上加人祕(mì)、儀、銅和稀±姉，加入祕(mì)元素，其重量百分比1. 0~5. 0%，它具有 低烙點(diǎn)、高硬度和優(yōu)良的抗腐蝕性，祕(mì)元素的加入可降低焊料的烙點(diǎn)，提高了焊接的牢固 性和抗腐蝕能力，提升了焊料的強(qiáng)度。通過從Bi過飽和固溶體析出的Bi進(jìn)行分散，基體 自身具有良好的耐熱循環(huán)性，可W長(zhǎng)期間發(fā)揮穩(wěn)定的可靠性；添加儀元素，其重量百分比 0. 01~0. 1%，儀具有高烙點(diǎn)、高延展性、結(jié)晶細(xì)化、抗腐蝕的特性，提升了焊點(diǎn)亮度及強(qiáng)化 了焊料強(qiáng)度，提高了耐高溫性能；添加銅，其重量百分比0. 1~2. 0%。銅具有低烙點(diǎn)、高 延展性，降低焊料的烙點(diǎn)，提高了焊接的牢固性、進(jìn)一步提升了焊料的強(qiáng)度；添加稀±姉， 其重量百分比0.01~0. 1%。姉元素具有高烙點(diǎn)、具有良好的延展性，提升了焊料的耐熱 疲勞、強(qiáng)化了焊料強(qiáng)度。將本產(chǎn)品制成焊錫膏、選擇助焊膏為申請(qǐng)人使用產(chǎn)品、其成分為： 聚合松香45 %，氨化藍(lán)麻油7 %，二徑基下酸10 %，四氨慷醒36 %，四乙締五胺2 %。再與 Sn- 0. 3Ag- 0. 7化的焊錫膏進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見表1。 陽(yáng)0〇6] 表1檢測(cè)結(jié)果
[0007]
[0008] 從上述檢測(cè)結(jié)果可w看到，本產(chǎn)品制成的焊錫膏焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度、楊氏模量顯著 優(yōu)于Sn- 0. 3Ag- 0. 7化制成的焊錫膏。延展性及強(qiáng)度與Sn- 0. 3Ag- 0. 7化制成的焊錫膏 相比，均得到了明顯的提升，同時(shí)通過-45°C至+125Γ，每30分鐘一個(gè)高低溫循環(huán)，經(jīng)1000， 2000, 3000次循環(huán)觀察，未發(fā)現(xiàn)貫穿的裂紋，焊點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)脫落。
[0009] 由于采取上述技術(shù)方案使本發(fā)明技術(shù)與己有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果
[0010] (a)本產(chǎn)品制成的焊錫膏焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度、楊氏模量顯著優(yōu)于Sn- 0. 3Ag- 0. 7化 制成的焊錫膏。延展性與Sn- 0. 3Ag- 0. 7化相比，均得到了明顯的提升，同時(shí)通過-45°C 至+125 °C，每30分鐘一個(gè)高低溫循環(huán)，經(jīng)1000, 2000, 3000次循環(huán)觀察，未發(fā)現(xiàn)貫穿的裂紋， 焊點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)脫落。顯示現(xiàn)有品種在特殊環(huán)境下使用其強(qiáng)度高，耐熱循環(huán)性好，焊料的穩(wěn)定性 和可靠性好。
[0011] 化）本產(chǎn)品具有低烙點(diǎn)、高硬度，優(yōu)良的抗腐蝕性和抗腐蝕能力，具有良好的耐熱 循環(huán)性，可W長(zhǎng)期間發(fā)揮穩(wěn)定的可靠性，高延展性、結(jié)晶細(xì)化、抗腐蝕的特性，焊點(diǎn)亮度和耐 胃^^于生會(huì)長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 選擇助焊膏為申請(qǐng)人使用產(chǎn)品。其成分為：聚合松香45%，氨化藍(lán)麻油7%，二徑 基下酸10%，四氨慷醒36%，四乙締五胺2%。錫合金粉與助焊膏重量配比為88. 5 :11. 5。陽(yáng)〇1引 實(shí)施例1
[0014]取Ag0.化邑、Cu0. 6f5kg、Bi2. 0kg、化 0. 0化邑、In0.化邑、Ce0. 01kg和余量Sn97. 13kg制成45微米錫合金粉，取助焊膏11. 5kg與錫合金粉88. 5kg，制成低銀高可靠性無 鉛焊錫膏，檢測(cè)結(jié)果見表2所示 陽(yáng)〇1引 實(shí)施例2
[0016] 取Ag0. 3kg、Cu0. 3kg、Bi3. 0kg、Ni0. 03kg、In1.化g、Ce0. 05kg和余量Sn 94. 82kg制成35微米錫合金粉，取助焊膏11. 5kg與錫合金粉88. 5kg，制成低銀高可靠性無 鉛焊錫膏，檢測(cè)結(jié)果見表2所示
[0017] 實(shí)施例3 陽(yáng)0化]取Ag0.化g、Cu0. 8kg、Bi1. 0kg、Ni0. 0化g、In2. 0kg、Ce0. 10kg和余量Sn 95. 55kg制成20微米錫合金粉，取助焊膏11. 5kg與錫合金粉88. 5kg，制成低銀高可靠性無 鉛焊錫膏，檢測(cè)結(jié)果見表2所示
[0019] 實(shí)施例4
[0020] 取Ag0.化g、Cu1.化g、Bi4. 0kg、Ni0. 0化g、In1. 0kg、Ce0. 07kg和余量Sn 93. 06kg制成30微米錫合金粉，取助焊膏11. 5kg與錫合金粉88. 5kg，制成低銀高可靠性無 鉛焊錫膏，檢測(cè)結(jié)果見表2所示 陽(yáng)OW實(shí)施例5 陽(yáng)Ο。]取A邑1. 0kg、Cu 0.化g、Bi 5. 0kg、Ni 0.化g、In 0.化g、Ce 0. 015kg和余量Sn 92. 885kg制成25微米錫合金粉，取助焊膏11. 5kg與錫合金粉88. 5kg，制成低銀高可靠性 無鉛焊錫膏，檢測(cè)結(jié)果見表2所示
[0023] 表2實(shí)施例檢測(cè)結(jié)果
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備電子級(jí)低銀高可靠性無鉛焊錫膏的錫合金粉，其特征在于錫合金粉由下述 重量百分比的原料組成： Ag0.1 ~1.0%、Cu0.3 ~1.1%、Bi1.0 ~5.0%、Ni0.01 ~0.1%、In0.1 ~ 2.0%、Ce0.01 ~0.1%和余量511。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述錫合金粉最佳用量為：Ag0. 5%、 Cu0.8%、Bi1.0%、Ni0·05%、Ιη2.0%、Ce0.10%、余量為Sn。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述合金粉粒徑為20~45微米。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述的錫合金粉與助焊膏重量配比為 88. 5:11. 5〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備電子級(jí)低銀高可靠性無鉛焊錫膏的錫合金粉，其特征在于錫合金粉它由Ag？0.1～1.0％、Cu？0.3～1.1％、Bi？1.0～5.0％、Ni0.01～0.1％、In？0.1～2.0％、Ce？0.01～0.1％和余量Sn原料組成，本產(chǎn)品具有低熔點(diǎn)、高硬度，優(yōu)良的抗腐蝕性和抗腐蝕能力，具有良好的耐熱循環(huán)性，可以長(zhǎng)期間發(fā)揮穩(wěn)定的可靠性，高延展性、結(jié)晶細(xì)化、抗腐蝕的特性，焊點(diǎn)亮度和耐高溫性能的優(yōu)點(diǎn)及效果。
【IPC分類】B23K35/26
【公開號(hào)】CN105290636
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510713044
【發(fā)明人】方喜波, 梁靜珊, 熊有德, 方瀚寬, 方瀚楷
【申請(qǐng)人】廣東中實(shí)金屬有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日