專利名稱：：無鉛焊料合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無鉛焊料合金，尤其涉及一種用于電子組件焊接的無鉛焊料合金。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的用于電子電工生產(chǎn)的焊料合金如Sn-Pb合金包含有不易分解的金屬鉛，不僅容易造成對環(huán)境的污染，而且被人體吸收后不易排出體外，對人類健康造成影響，因此，可替代的無鉛焊料的制造應(yīng)運而生。在Sn-Ag系合金中，Sn-3.5Ag合金為共晶成分，其熔點為224攝氏度，在用SnAgCu作焊料合金時，不僅釬焊溫度高，對熱非常敏感的電子組件容易造成熱損壞，從而使電子組件性能下降，而且在無鉛噴錫時，電子組件如PCBPAD等上的銅容易溶解到SnAgCu焊料合金中，導(dǎo)致SnAgCu焊料合金中的銅含量升高，而焊料流動性下降，從而難以控制噴錫厚度的平整度，并且利用SnAgCu作焊料合金成本高。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種用于電子組件焊接的無鉛焊料合金，有效解決了無鉛噴錫時，電子組件的銅箔容易熔蝕的問題。.為了解決上述問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一種無鉛焊料合金，其中，所述無鉛焊料合金主要包括重量比為錫99%99.96%;銅0.3%0.9%;鎳0.01%0.06%;鉍0.003%0.01%。較佳的，本發(fā)明提供了一種無鉛焊料合金，其中，所述無鉛焊料合金的最佳重量比為銅(Cu)0.9%、鎳(Ni)0.03。/。、鉍(Bi)0.01。/。，其余為錫(Sn)。較佳的，本發(fā)明提供了一種無鉛焊料合金，其中，所述無鉛焊料合金的優(yōu)化重量比為銅(Cu)0.5%、鎳(Ni)0.06。/。、鉍(Bi)O.OP/。，其余為錫(Sn)。較佳的，本發(fā)明提供了一種無鉛焊料合金，其中，所述無鉛焊料合金的優(yōu)化重量比為銅(Cu)0.8%;鎳(Ni)0.06。/。；鉍(Bi)O.01%，其余為錫(Sn)。相較于先前技術(shù)，本發(fā)明提供了一種無鉛焊料合金，不僅解決了在無鉛噴錫過程中，印刷電路板的電子組件上的銅箔容易熔蝕到無鉛焊料合金中，導(dǎo)致銅箔厚度偏低，且難以控制噴錫平整度及錫溫的問題，而且有效降低了成本。具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作出進一步詳細(xì)說明。實施例1:將各種金屬按以下重量比錫99.06%;銅0.9%;鎳0.03%;鉍0.01%;在一定條件下冶煉制成SnCuNiBi無鉛焊料合金，該SnCuNiBi無鉛焊料合金適用于印刷電路板表面處理的無鉛噴錫工藝中，用以將PTH插件組件等電子組件焊接到印刷電路板及多層電路板的焊接區(qū)(LAND)或PTH孔上。其中，在錫中增加了鉍和銅，以提高焊接強度，而添加的鎳不僅能抗銅熔蝕，在焊接過程中用于降低印刷電路板的電子元件上的銅溶解到錫中的速度，防止無鉛焊料合金中由于銅含量升高導(dǎo)致流動性下降，而難以控制噴錫厚度的平整性及錫溫，而且能夠改變無鉛噴錫表面形成的金屬間化合物(IMC)的晶相結(jié)構(gòu)，此改善的晶相結(jié)構(gòu)能夠增強抗疲勞壽命。實施例2:將各種金屬按以下重量比錫99.43%;銅0.5%;鎳0.06%;鉍0.01%;在一定條件下冶煉制成SnCuNiBi無鉛焊料合金，該SnCuNiBi無鉛焊料合金適用于印刷電路板表面處理的無鉛噴錫工藝中，用以將PTH插件組件等電子組件焊接到印刷電路板及多層電路板的焊接區(qū)(L認(rèn)D)或PTH孔上。其中，為提高焊接強度，在錫中增加了鉍和銅，而添加的鎳是在焊接過程中用于降低印刷電路板的電子元件上的銅溶解到錫中的速度，防止無鉛焊料合金中由于銅含量升高導(dǎo)致流動性下降，而難以控制噴錫厚度的平整性及錫溫。實施例3:將各種金屬按以下重量比錫99.13%;銅0.8%;鎳0.06%;鉍0,01%;在一定條件下冶煉制成SnCuNiBi無鉛焊料合金，該SnCuNiBi無鉛焊料合金適用于印刷電路板表面處理的無鉛噴錫工藝中，用以將PTH插件組件等電子組件焊接到印刷電路板及多層電路板的焊接區(qū)(LAND)或PTH孔上。其中，為提高焊接強度，在錫中增加/鉍和銅，而添加的鎳是在焊接過程中用于降低印刷電路板的電子元件上的銅溶解到錫中的速度，防止無鉛焊料合金中由于銅含量升高導(dǎo)致流動性下降，而難以控制噴錫厚度的平整性及錫溫。以下對幾種焊料合金做抗疲勞測試、抗熔蝕測試以及焊接強度測試。1.抗疲勞測試比較將同一批印刷電路板(PCB)表面用無鉛噴錫工藝噴上SnCu、SnCuNiBi、SnAgCu合金，并將此噴有不同合金的PCB放置在12(TC的溫控箱內(nèi)，分別在放入之前、放入192小時、768小時觀察頂C層的厚度和晶相結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SnCuNi在IMC增厚上都比SnCu和SnAgCu合金有很大的改善，SnCuNi的IMC增厚速率要慢；而且晶枝結(jié)構(gòu)方面SnCuNi也同樣比SnCu，SnAgCu有更人的優(yōu)勢。2.抗熔蝕測試比較取4根直徑300um的銅絲分別放在235。CSnPb焊料、254。C的SnCu和SnAgCu以及265。C的SnCuNiBi中，分別在第2、4、6、8分鐘測量此銅絲的直徑，實驗數(shù)據(jù)參考表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表l結(jié)果發(fā)現(xiàn)SnCuNi確實在抗銅熔蝕方面表現(xiàn)最好，驗證了SnCuNi合金確實能夠抗PCB的電子元件銅熔蝕問題。3.焊接強度測試-將用不同焊接合金焊接直徑0.6mm的銅絲在直徑2mm的PCB圓形PAD上，然后做推拉力測試，測試結(jié)果如下表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由以上數(shù)據(jù)可見SnCuNiBi焊接強度最大,權(quán)利要求1.一種無鉛焊料合金，其特征在于，所述無鉛焊料合金主要包括重量比為錫99％～99.96％；銅0.3％～0.9％；鎳0.01％～0.06％；鉍0.003％～0.01％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊料合金，其特征在于，所述無鉛焊料合金的最佳重量比為錫99.06%;銅0.9%;鎳0.03%;鉍0.01%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊料合金，其特征在于，所述無鉛焊料合金的優(yōu)化重量比為錫99.43%;銅'0.5%;鎳0.06%;鉍0.01%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊料合金，其特征在于，所述無鉛焊料合金的優(yōu)化重量比為錫99.13%;銅0.8%;鎳0.06%;鉍0.01%。全文摘要本發(fā)明提供了一種無鉛焊料合金，其中，所述無鉛焊料合金主要包括錫99％～99.96％；銅0.3％～0.9％；鎳0.01％～0.06％；鉍0.003％～0.01％。本發(fā)明所述之無鉛焊料合金不僅解決了在噴錫過程時，電子組件上的銅箔容易熔蝕到無鉛焊料合金中導(dǎo)致焊料合金銅含量升高的問題，而且有效降低了成本。文檔編號C22C13/00GK101575680SQ20081002798公開日2009年11月11日申請日期2008年5月9日優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日發(fā)明者羽項申請人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司