無鉛焊料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及焊料組合物，其包括約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦、約0.5重量％至約9重量％的銀。所述組合物可以進(jìn)一步包括約0.2重量％至約6重量％的鋅，并且獨(dú)立地，約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。所述組合物可用于將電連接件焊接至玻璃部件上的電接觸表面。
【專利說明】無鉛焊料組合物
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2011年2月4日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1 / 439，538和2011年9月28日提出的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?1 / 540，213的優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部教導(dǎo)通過引用并入本文。
[0003]發(fā)明背景
[0004]車輛如汽車的擋風(fēng)玻璃和后窗往往包括位于玻璃內(nèi)或玻璃上的電設(shè)備。通常情況下，電設(shè)備為天線或除霜器。為了向這樣的電設(shè)備提供電連接，將小面積的金屬涂層施加到玻璃上，以制得電連接到電設(shè)備上的金屬化表面。然后將電連接體焊接至金屬化表面。電(即電源)連接體通常用含鉛(Pb)焊料焊接至玻璃的金屬化表面。由于環(huán)境問題和/或不同國家的法規(guī)要求，目前多數(shù)行業(yè)在焊接應(yīng)用中正在使用或計(jì)劃使用無鉛焊料。在一些行業(yè)中采用的常見的無鉛焊料含有高錫(Sn)含量，例如超過80%的錫。本文所述的用在汽車玻璃上的無鉛焊料公開在2001年7月3日授權(quán)給John Pereira的美國專利號(hào)6，253,988(以下稱“Pereira”)中。在幾種無鉛焊料中，Pereira公開了具有重量百分比為 64.35% -65.65% 的銦(In),29.7% -30.3% 的錫(Sn) ,4.05% -4.95% 的銀(Ag)、0.25% -0.75%的銅(Cu)的焊料組合物(以下簡稱“65銦焊料”)。
[0005]當(dāng)將設(shè)備焊接至汽車玻璃時(shí)遇到在其他應(yīng)用中不存在的困難。汽車玻璃往往是脆性的，適用于其他應(yīng)用的常見高錫無鉛焊料通常會(huì)導(dǎo)致汽車玻璃開裂。雖然諸如陶瓷和硅的材料可能看上去在某些方面類似于汽車玻璃，但是適合于焊接陶瓷或硅設(shè)備的某些焊料不適于焊接汽車玻璃。焊接熱膨脹系數(shù)(CTE)上有很大區(qū)別的兩種材料(例如玻璃和銅就屬于這種情況)在焊料接合冷卻過程中，或在隨后的溫度波動(dòng)過程中在所述焊料上施加應(yīng)力。焊料組合物需要有足夠低的熔點(diǎn)(液相線)，以在焊接過程中不會(huì)引起汽車玻璃開裂，因?yàn)檩^高的熔點(diǎn)和相應(yīng)的較高的加工溫度增大了 CTE不匹配的不利影響，在冷卻過程中施加了更高的應(yīng)力。然而，所述焊料組合物的熔點(diǎn)需要足夠高，以在車的正常使用過程中，例如在汽車在陽光下窗戶密閉或其他極端惡劣的環(huán)境條件下時(shí)不會(huì)熔化。但是，含銦焊料通常具有比其他焊料低得多的熔點(diǎn)。例如，相比于鉛焊料的160°C，65銦焊料的固相線溫度為1090C ;并且相比鉛焊料的224°C，65銦焊料的液相線溫度為127°C。一些車輛制造商期望玻璃制品應(yīng)該能夠承受升高的溫度，例如對一個(gè)原始設(shè)備制造商(OEM)來說為110°C而對另一個(gè)來說為120°C，而沒有任何性能的降低。
[0006]因此，對適于在玻璃上使用的無鉛焊料組合物存在需求，其可以承受比當(dāng)前可用的組合物更高的升高溫度，同時(shí)給出此應(yīng)用領(lǐng)域的所有其它期望的屬性。
[0007]發(fā)明概沭
[0008]本發(fā)明總體涉及焊料組合物。
[0009]一個(gè)實(shí)施方式包括約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦、約0.5重量％至約9重量％的銀。所述焊料組合物可以具有約120°C至約145°C的固相線溫度和130°C至約155°C的液相線溫度。[0010]在某些實(shí)施方式中，所述組合物還包括約0.2重量％至約6重量％的鋅。在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物還包括約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。在這些具體的實(shí)施方式中，所述組合物可包括約70重量％至約86重量％的銦。
[0011]在一些實(shí)施方式中，所述組合物包括約7重量％至約19重量％的錫、約0.2重量％至約8重量％的銻、約0.1重量％至約1.5重量％的銅、約0.1重量％至約4重量％的鎳，約70重量％至約80重量％的銦，和約4重量％至約8重量％的銀。
[0012]在一些其他的實(shí)施方式中，所述組合物包括約4重量％至約20重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.1重量％至約4重量％的銅、約0.1重量％至約3重量％的鎳，約71重量％至約86重量％的銦，和約I重量％至約6重量％的銀。
[0013]在又其它實(shí)施方式中，所述組合物包括約11重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約3重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約5重量％鎳、約72重量％至約77重量％的銦、約4重量％至約8.5重量％的銀、和約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。在這些具體的實(shí)施方式中，該組合物可包括約13重量％至約15重量％的錫、約0.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％至約4重量％的鎳、約74重量％至約75重量％的銦、約5重量％至約8.5重量％的銀、和約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。這些具體的實(shí)施方式的實(shí)例可以包括約15重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅，例如約15重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳，約75重量％的銦，約6重量％的銀，和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】中的其它實(shí)例可以包括約14重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約14重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的又其他實(shí)例可以包括約13重量％的錫、約1.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約13重量％的錫、約2重量％的銻、約I重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。
[0014]在又其他實(shí)施方式中，所述組合物基本上由約11重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約3重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約5重量％的的鎳、約72重量%至約77重量%的銦、約4重量%至約8.5重量％的銀、和約0.3重量％至約1.5重量％的鋅組成。在這些【具體實(shí)施方式】中，所述組合物可以基本上由約13重量％至約15重量％的錫、約0.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％至約4重量％的鎳、約74重量％至約75重量％的銦、約5重量％至約8.5重量％的銀、和約0.3重量％至約1.5重量％的鋅組成。這些【具體實(shí)施方式】的實(shí)例可以基本上由約15重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅組成,例如由約15重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約I重量％的鋅組成。這些【具體實(shí)施方式】的其它實(shí)例可以基本上由約14重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅組成，例如由約14重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅組成。這些【具體實(shí)施方式】的又其它實(shí)例可以基本上由約13重量％的錫、約1.5重量％至約2.5重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅組成，例如由約13重量％的錫、約2重量％的銻、約I重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅組成。在這些【具體實(shí)施方式】中，所述焊料組合物可以具有約120°C至約145°C固相線溫度(例如約120°C至約135°C )和約130°C至約155°C液相線溫度(例如約130°C至約145°C )。
[0015]本發(fā)明還涉及玻璃部件上的電連接，該電連接包括玻璃部件、所述玻璃部件上的含銀電接觸表面，和用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的所述電接觸表面的電連接件(electrical connector)，所述焊料組合物具有元素混合物，所述元素混合物包含約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦，和約0.5重量％至約9重量％的銀。在其它實(shí)施方式中，所述玻璃部件上的電連接包括玻璃部件、所述玻璃部件上的含銀電接觸表面，和用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的所述電接觸表面的電連接件，所述焊料組合物基本上由約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦,和約0.5重量％至約9重量％的銀組成。
[0016]本發(fā)明還涉及形成焊料組合物的方法，該方法包括將銦、鎳、銅、銀、銻、和錫一起混合形成合金，所述合金包括約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦、和約0.5重量％到約9重量％的銀。在一些實(shí)施方式中，所述銦和錫在第一熔融混合物中混合在一起，并且至少鎳、銅和銀在第二混合物的溶液中混合在一起，將所述第二混合物加入到所述第一熔融混合物中。在其它實(shí)施方式中，所述錫和鎳在熔融混合物中混合在一起，然后將至少銅、銦和銀加入到所述熔融混合物中。在這些【具體實(shí)施方式】中，可以在已經(jīng)將所有其他金屬添加到所述熔融混合物后添加鋅。
[0017]在一些實(shí)施方式中，錫以約7重量％至約19重量％的比例混合，銻以約0.2重量％至約8重量％的比例混合，銅以約0.1重量％至約1.5重量％的比例混合，鎳以約0.1重量％至約4重量％的比例混合，銦以約70重量％至約80重量％的比例混合，并且銀以約4重量％至約8重量％的比例混合。
[0018]在其它實(shí)施方式中，形成焊料組合物的方法包括將銦、鎳、銅、鋅、銀、銻、和錫一起混合形成合金，所述合金包括約11重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約3重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約5重量％的鎳、約72重量％至約77重量％的銦、約4重量％至約8重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。在這些【具體實(shí)施方式】中，該組合物可包括約13重量％至約15重量％的錫、約0.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％至約4%的重量的鎳、約74重量％至約75重量％的銦、約5重量％至約6重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的實(shí)例可以包括約15重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約15重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的其它實(shí)例可以包括約14重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約14重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的又其他實(shí)例可以包括約13重量％的錫、約1.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約13重量％的錫、約2重量％的鋪、約I重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。
[0019]除了提供環(huán)境友好型的無鉛材料，本發(fā)明的焊料組合物還具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如提供了這樣的可以用在汽車玻璃上的無鉛組合物，其給出了必要的強(qiáng)度和延展性方面的機(jī)械性能，和耐受期望的升高的工作溫度，同時(shí)保持期望的低制造工藝溫度。
[0020]附圖簡要說明
[0021]前文所述的內(nèi)容從下面的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的更具體描述可以更清楚，所述示例性實(shí)施方式如附圖中所顯示，其中相同的參考符號(hào)在不同的視圖中表示相同的部分。附圖不一定按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在顯示本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0022]圖1是包括電動(dòng)除霜器的汽車后窗的內(nèi)視圖。
[0023]圖2是焊接到圖1的后窗上的電接觸部分上的電連接件的側(cè)視圖，具有以截面顯示的后窗、電接觸部分和焊料。
[0024]圖3A是形成本發(fā)明的焊料組合物的實(shí)施方式的方法的流程示意圖。
[0025]圖3B是形成本發(fā)明的焊料組合物的實(shí)施方式的另一種方法的流程示意圖。
[0026]圖4A和圖4B是可以用本發(fā)明的焊料組合物焊接的電源連接件的示意圖。
[0027]圖5是用本發(fā)明的焊料組合物焊接至擋風(fēng)玻璃上的電源連接件的示意圖。
[0028]圖6是采用本發(fā)明的焊料組合物的擋風(fēng)玻璃組件的示意圖。
[0029]圖7是在本發(fā)明的焊料組合物的實(shí)施方式的溫度循環(huán)測試的一個(gè)循環(huán)期間內(nèi)的溫度隨時(shí)間變化的曲線圖。
[0030]圖8是采用測力計(jì)測試本發(fā)明的焊料組合物的性能的拉伸試驗(yàn)的示意圖。
[0031]圖9是采用重力測試本發(fā)明的焊料組合物的性能的拉伸試驗(yàn)的示意圖。
[0032]發(fā)明詳沭
[0033]本發(fā)明提供了焊料組合物，該組合物適合于焊接電子部件至玻璃上，以在所述玻璃內(nèi)或玻璃上電連接至電設(shè)備。參照圖1所示，汽車的后窗10(例如，在歐洲也稱為背光)被用作說明性實(shí)例。窗戶(玻璃部件)10包括窗戶除霜器12，其由嵌入在窗戶10內(nèi)或沉積在窗戶10的內(nèi)表面上的電阻式除霜線14組成。除霜線14電連接至一對電接觸片(電接觸表面，也稱為母線(buss bar)) 16,其位于窗戶10的內(nèi)表面上。電接觸片16由沉積在窗戶10的內(nèi)表面上的導(dǎo)電涂料構(gòu)成。通常情況下，電接觸片16由含銀材料形成。
[0034]當(dāng)將設(shè)備焊接到汽車玻璃上時(shí)，遇到在其他應(yīng)用中不存在的困難。為解決原始設(shè)備制造商(OEM)關(guān)于在汽車玻璃上使用無鉛焊料的一些顧慮，汽車玻璃供應(yīng)商，例如CLEPA(European Association of Automotive Suppliers)已經(jīng)開發(fā)出多種測試，包括溫度循環(huán)、持續(xù)高濕度、高溫高濕、和高溫存儲(chǔ)。為解決OEM對于焊料熔點(diǎn)的顧慮，一個(gè)測試包括了用65銦焊料焊接至連接件的玻璃樣品，所述樣品在105°C下儲(chǔ)存500小時(shí)，在此時(shí)間期間，每個(gè)連接件懸掛上500克的重量，在測試期間也沒有連接件脫離玻璃。但是0ΕΜ，例如 European Automobile Manufacturers’Association(ACFA)提議溫度可能高達(dá) 115°C至120。。。
[0035]為解決OEM的上述顧慮開發(fā)了本發(fā)明的焊料組合物。參照圖2所示，使用標(biāo)準(zhǔn)焊接技術(shù)，例如電阻焊接設(shè)備、或火焰、微火焰、熱鐵、熱空氣、和感應(yīng)加熱，采用本發(fā)明的焊料組合物層20將電(即電源)連接件18焊接至窗戶10上的各個(gè)電接觸片(即母線)16。焊接可以在環(huán)境空氣氣氛中進(jìn)行，而不需要惰性氣體環(huán)境。電源線22然后可以電連接至電連接件18上，以給窗戶除霜器12(見圖1)供電。焊料性能的測試和結(jié)果在下面提供。
[0036]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的焊料組合物20包括約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦、和約0.5重量％至約9重量％的銀。
[0037]在一些實(shí)施方式中，所述組合物20包括約I重量％至約7重量％的銀。在某些實(shí)施方式中，所述組合物20包括約0.2重量％至約8重量％的銻。在其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約3重量％至約7重量％的銀。在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約I重量％至約4重量％的銀。
[0038]在某些實(shí)施方式中，所述組合物20還包括約0.2重量％至約6重量％的鋅。在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物20還包括約0.3重量％至約6重量％的鋅。在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20還包括約3重量％至約5重量％的鋅。
[0039]在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物20還包括約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。在這些具體的實(shí)施方式中，所述組合物20可包括約70重量％至約86重量％的銦。
[0040]在一些實(shí)施方式中，所述組合物20包括約7重量％至約19重量％的錫、約0.2重量％至約8重量％的鋪、約0.1重量％至約1.5重量％的銅、約0.1重量％至約4重量％鎳、約70重量％至約80重量％的銦，以及約4重量％至約8重量％的銀。
[0041 ] 在某些實(shí)施方式中，所述組合物20包括約74重量％至約78重量％的銦。在這些具體的實(shí)施方式中，所述組合物20可以包括約5重量％至約10重量％的錫、或約12重量％至約19重量％的錫、或約12重量％至約16重量％的錫。在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約74重量％至約80重量％的銦。在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約0.1重量％至約3重量％的鎳。在再其他實(shí)施方式中，所述組合物20包括約0.2重量％至約5重量％的鋪。
[0042]在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約11重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約3重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約5%的重量的鎳、約72重量％至約77重量％的銦、約4重量％至約7重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。在這些【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20可以包括約13重量％至約15重量％的錫、約0.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量%至約4重量0Z0的的鎳、約74重量0Z0至約75重量0Z0的銦、約5重量0Z0至約6重量0Z0的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的實(shí)例可以包括約15重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約15重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約6重量％的銀、和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的其它實(shí)例可以包括約14重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅,例如包括約14重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。這些【具體實(shí)施方式】的又其他實(shí)例可以包括約13重量％的錫、約1.5重量％至約2.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％銦、約5重量％的銀、和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅，例如包括約13重量％的錫、約2重量％的銻、約I重量％的銅、約4重量％的鎳、約74重量％的銦、約5重量％的銀、和約I重量％的鋅。
[0043]焊料組合物20可以具有約120°C至約145°C的固相線溫度和130°C至約155°C的液相線溫度。固相線溫度實(shí)際定義為合金開始熔融時(shí)的溫度。固相線溫度以下，該物質(zhì)是完全固態(tài)的，沒有熔融相。液相線溫度是晶體(未熔融的金屬或合金)與熔體可以共存的最高溫度。液相線溫度以上，材料是均質(zhì)的，僅由熔體組成。焊料加工溫度高于液相線溫度許多度，其由焊接技術(shù)確定。
[0044]在【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約14重量％至約16重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5%重量的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、和約6重量％至約8重量％的銀，例如包括約15重量％的錫、約1.0重量％的鋪、約1.0重量％的銅、約1.0重量％的鎳、約75重量％的銦、和約7重量％的銀。在這個(gè)實(shí)施方式中的其它組合物可以包括約14重量％至約21重量％的錫、約0.2重量％至約3重量％的銻、約0.1重量％至約4.0重量％的銅、約0.1重量％至約3.0重量％的鎳、約72重量％到約80重量％的銦、和約I重量％至約8重量％的銀。
[0045]在第二個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約14重量％至約16重量％的錫、約2重量％至約4重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、和約4重量％至約6重量％的銀，例如包括約15重量％的錫、約3.0重量％的鋪、約1.0重量％的銅、約1.0重量％的鎳、約75重量％的銦、和約5重量％的銀。
[0046]在第三個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約12重量％至約14重量％的錫、約2重量％至約4重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4重量％的的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、和約4重量％至約6重量％的銀，例如包括約13重量％的錫、約3.0重量％的銻、約1.0重量％的銅、約3.0重量％的鎳、約75重量％的銦、和約5重量％的銀,或約14重量％的錫、約3.0重量％的鋪、約1.0重量％的銅、約2.0重量％的鎳、約75重量％的銦、和大約5重量％的銀。
[0047]在第四個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約7重量％至約9重量％的錫、約4重量％至約6重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4%重量的的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、約4重量％至約6重量％的銀、和約2重量％至約4重量％的鋅，例如包括約8重量％的錫、約5.0重量％的銻、約1.0重量％的銅、約3.0重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約3.0重量％的鋅。
[0048]在第五個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約7重量％至約9重量％的錫、約4重量％至約6重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5%重量的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、約4重量％至約6重量％的銀、和約4重量％至約6重量％的鋅,例如包括約8重量％的錫、約5.0重量％的鋪、約1.0重量％的銅、約1.0重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約5.0重量％的鋅。
[0049]在第六個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約7重量％至約9重量％的錫、約4重量％至約6重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4%重量的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、約4重量％至約6重量％的銀、約2重量％至約4重量％的鋅、和約0.05重量％至約0.2重量％的鍺,例如包括約8重量％的錫、約4.9重量％的銻、約1.0重量％的銅、約3.0重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、約3.0重量％的鋅、和約0.1重量％的鍺。
[0050]在一些其他實(shí)施方式中，所述組合物20包括約4重量％至約20重量％的錫、約
0.2重量％至約8重量％的銻、約0.1重量％至約4重量％的銅、約0.1重量％至約3重量％的鎳、約71重量％至約86重量％的銦、和約I重量％至約6重量％的銀。在某些實(shí)施方式中，所述組合物20包括約10重量％至約19重量％的錫。在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約74重量％至約80重量％的銦。在這些具體的實(shí)施方式中，所述組合物20可包括約I重量％至約7重量％的銀。在一些實(shí)施方式中，所述組合物20可包括約3.5重量％的銅。在某些其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約0.1重量％至約I重量％的鎳。在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約I重量％至約2重量％的鎳。在再其他實(shí)施方式中，所述組合物20包括約0.2重量％至約2重量％的銻。在又其它實(shí)施方式中，所述組合物20包括約2重量％至約6重量％的鋪。
[0051]在第七個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約18重量％至約20重量％的錫、約0.2重量％至約1.0重量％的銻、約0.1重量％至約1.0重量％的銅、約0.1重量％至約
1.0重量％的鎳、約77重量％到約80重量％的銦、和約I重量％至約3重量％的銀、例如包括約18.99重量％的錫、約0.24重量％的銻、約0.18重量％的銅、約0.30%重量的鎳，約78.70重量％的銦和約1.48重量％的銀。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約135°C并且固相線為約124°C。
[0052]在第八個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約13重量％至約16重量％的錫、約1.0重量％至約3.0重量％的銻、約3.0重量％至約4.0重量％的銅、約0.2重量％至約1.5%重量的鎳、約74重量％至約76重量％的銦、和約3重量％至約5重量％的銀，例如包括約14.77重量％的錫、約1.93重量％的鋪、約3.50重量％的銅、約0.60重量％鎳、約74.91重量％的銦、和約3.87重量％的銀。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約135°C并且固相線為約123°C。
[0053]在第九個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約11重量％至約14重量％的錫、約2.0重量％至約4重量％的銻、約0.5重量％至約2重量％的銅、約1.0重量％至約3%重量的鎳、約76重量％至約79重量％的銦、和約2重量％至約5重量％的銀，例如包括約12.68重量％的錫、約2.91重量％的銻、約1.22重量％的銅、約1.87重量％的鎳、約77.30重量％的銦、和約3.54重量％的銀。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約138°C并且固相線為約127°C。
[0054]在第十個(gè)【具體實(shí)施方式】中，該組合物20包括約6重量％至約9重量％的錫、約3.0重量％至約5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約1.0重量％至約3%重量的鎳、約76重量％至約79重量％的銦、約4重量％至約6重量％的銀、和約2重量％至約4重量％的鋅,例如包括約7.66重量％的錫、約3.75重量％的鋪、約0.92重量％的銅、約1.88重量％的鎳、約77.30重量％的銦、約5.21重量％的銀、和約3.17重量％的鋅。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約143.4°C并且固相線為約129°C。
[0055]在第^^一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約7重量％至約9重量％的錫、約4重量％至約6重量％的銻、約0.2重量％至約1.0重量％的銅、約0.2重量％至約1.5重量%的鎳、約73重量0Z0至約76重量0Z0的銦、約4重量0Z0至約6重量％的銀、和約4重量0Z0至約6重量％的鋅,例如包括約8.45重量％的錫、約5.42重量％的鋪、約0.40重量％的銅、約0.54重量％的鎳、約74.21重量％的銦、約5.54重量％的銀、和約4.86重量％的鋅。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約139.4°C并且固相線為約127°C。
[0056]在第十二個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約4重量％至約6重量％的錫、約1.0重量％至約2.0重量％的銻、約0.1重量％至約2重量％的銅、約0.1重量％至約1.0重量％的鎳、約84重量％至約86重量％的銦、約I重量％至約2重量％的銀、和約0.2重量％至約I重量％的鋅，并且小于約0.001重量％至約0.15重量％鍺,例如包括約5.31重量％的錫、約1.52重量％的銻、約1.07重量％的銅、約0.15重量％的鎳、約85.56重量％的銦、約1.45重量％的銀、約0.46重量％鋅、和小于約0.001重量％的鍺。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140°C并且固相線為約132.4°C。
[0057]在第十三個(gè)具體實(shí) 施方式中，組合物20包括約18重量％至約20重量％的錫、約
0.2重量％至約2重量％的銻、約0.1重量％至約4.0重量％的銅、約0.1重量％至約3.0重量％的鎳、約72重量％至約75重量％的銦、和大約I重量％至約4重量％的銀,例如包括約19.49重量％的錫、約1.03重量％的銻、約2.84重量％的銅、約1.26重量％的鎳、約73.62重量％的銦、和約2.79重量％的銀。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約134.71°C并且固相線為約123.74°C。
[0058]在第十四個(gè)【具體實(shí)施方式】中，組合物20包括約16重量％至約19重量％的錫、約3.0重量％至約6.0重量％的銻、約2.0重量％至約4.0重量％的銅、約0.5重量％至約
3.0重量％的鎳、約70重量％至約73重量％的銦、和約I重量％至約4重量％的銀，例如包括約18.23重量％的錫、約4.57重量％的鋪、約2.7重量％的銅、約1.49重量％的鎳、約
71.05重量％的銦、約2.60重量％的銀。這個(gè)具體的實(shí)施方式的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約135.52°C并且固相線為約122.98°C。
[0059]在第十五個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約15重量％至約18重量％的錫、約1.0重量％至約4重量％的銻、約1.5重量％至約3.5重量％的銅、約1.0重量％至約4重量％的鎳、約71重量％至約75重量％的銦、和約2重量％至約5重量％的銀，例如包括約16.95重量％的錫、約2.69重量％的鋪、約2.4重量％的銅、約2.82重量％的鎳、約
72.84重量％的銦、和約3.31重量％的銀。這個(gè)【具體實(shí)施方式】的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約139.0l°C并且固相線為約125.39。。。
[0060]在第十六個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約7重量％至約11重量％的錫、約3.0重量％至約5重量％的銻、約1.5重量％至約3.5重量％的銅、約0.5重量％至約3重量％的鎳、約79重量％至約82重量％的銦、約1.0重量％至約4重量％的銀、和約0.01重量％至約I重量％的鋅,例如約9.02重量％的錫、約4.12重量％的銻、約2.21重量％的銅、約1.09重量％的鎳、約80.12重量％的銦、約2.80重量％的銀、和約0.05重量％的鋅。這個(gè)【具體實(shí)施方式】的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約142.11°C并且固相線為約130.91?。
[0061]在第十七個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約9重量％至約12重量％的錫、約4重量％至約6重量％的銻、約1.5重量％至約3.5重量％的銅、約0.5重量％至約3.0重量％的鎳、約75重量％至約78重量％的銦、約I重量％至約3重量％的銀、和約0.01重量％至約I重量％的鋅，例如包括約10.69重量％的錫、約5.32重量％的鋪、約2.58重量％的銅、約1.55重量％的鎳、約76.03重量％的銦、約2.11重量％的銀、和約0.05重量％的鋅。這個(gè)【具體實(shí)施方式】的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140.37°C并且固相線為約126.93°C。
[0062]在第十八個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約8重量％至約10重量％的錫、約2.0重量％至約5.0重量％的銻、約2重量％至約4重量％的銅、約0.5重量％至約3.0重量％的鎳、約79重量％到約82重量％的銦、約2重量％至約4重量％的銀、約0.01重量％至約I重量％的鋅，和小于約0.001重量％至約0.15重量％鍺,例如包括約9.03重量％的錫、約3.43重量％的銻、約3重量％的銅、約0.95重量％的鎳、約80.57重量％的銦、約3.32重量％的銀、約0.1重量％鋅，和小于約0.001重量％的鍺。這個(gè)【具體實(shí)施方式】的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約141.67°C并且固相線為約130.30°C。
[0063]在第十九個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約10重量％至約14重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約73重量％至約77重量％的銦、約5重量％至約9重量％的銀、和約2重量％至約4重量％的鋅，例如包括約12重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、約7重量％的銀、和約3重量％的鋅。
[0064] 在第二十個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約6重量％至約10重量％的錫、約3重量％至約7重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4重量%的鎳、約73重量0Z0至約77重量0Z0的銦、約3重量0Z0至約7重量0Z0的銀、和約2重量0Z0至約4重量％的鋅,例如包括約8重量％的錫、約5重量％的鋪、約I重量％的銅、約3重量％的鎳、約75重量％的銦、約5重量％的銀、和約3重量％的鋅。
[0065]在第二十一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約12重量％至約16重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀,例如包括約14重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約I重量％的鋅、約75重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0066]在第二十二個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約20重量％至約24重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約66重量％至約70重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約22重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約68重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0067]在第二十三個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約18重量％至約22重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約2重量％至約4重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約66重量％至約70重量％的銦、約5重量％至約9重量％的銀,例如包括約20重量％的錫、約I重量％的銻、約3重量％的銅、約I重量％的鎳、約68重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0068]在第二十四個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約12重量％至約16重量％的錫、約I重量％至約3重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約14重量％的錫、約2重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0069]在第二十五個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約11重量％至約15重量％的錫、約2重量％至約4重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約13重量％的錫、約3重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0070]在第二十六個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約14重量％至約18重量％的錫、約2重量％至約4重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約70重量％至約74重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約16重量％的錫、約3重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約72重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0071]在第二十七個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約18重量％至約22重量％的錫、約2重量％至約4重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約66重量％至約70重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約20重量％的錫、約3重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約68重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0072]在第二十八個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約13重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約9重量％的銀，例如包括約15重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、和約7重量％的銀。
[0073]在第二十九個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約13重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約8.5重量％的銀，例如包括約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63重量％的鋅、約74.74重量％的銦、和約7.98重量％的銀。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C，固相線為約123.94。。。
[0074]在第三十個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約12重量％至約16重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約73重量％至約77重量％的銦、和約3重量％至約7重量％的銀，例如包括約14.14重量％的錫、約0.76重量％的銻、約0.64重量％的銅、約2.24重量％的鎳、約0.75重量％的鋅、約76.07重量％的銦、和約5.81重量％的銀。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約137.58°C，固相線為約125.92°C。
[0075]在第三^^一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20包括約11重量％至約15重量％的錫、約I重量％至約3重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％至約5重量％的鎳、約0.3重量％至約1.5重量％的鋅，約72重量％至約76重量％的銦、和約4重量％至約6重量％的銀,例如包括約13.43重量％的錫、約1.31重量％的鋪、約0.94重量％的銅、約2.65重量％的鎳、約0.49重量％的鋅、約72.97重量％的銦、和約7.54重量％的銀。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140.64°C，固相線為約129.24°C。
[0076]在第三十二個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20基本上由約13重量％至約17重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約73重量％至約77重量％的銦、和約5重量％至約8.5重量％的銀組成，例如由約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63重量％的鋅、約74.74重量％的銦、和7.98重量％的銀組成。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C，固相線為約123.94°C。這種焊料組合物的電阻率為約16.24xl0_6歐姆-厘米。
[0077]如本申請中所用的，在一些實(shí)施方式中，那些基本由所列出的材料組成的焊料組合物限于所述特定材料和不實(shí)質(zhì)影響所述焊料組合物和包括焊料組合物的電連接件的基本的和新的特性的那些材料。所述焊料組合物的基本的和新的特性包括本文所描述的熱性能(例如液相線和固相線溫度)和機(jī)械性能(例如下面描述的性能測試)。
[0078]在第三十三個(gè)具體實(shí) 施方式中，所述組合物20基本由約12重量％至約16重量％的錫、約0.5重量％至約1.5重量％的鋪、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約2重量％至約4重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約73重量％至約77重量％的銦、和約3重量％至約7重量％的銀組成，例如基本由約14.14重量％的錫、約0.76重量％的銻、約0.64重量％的銅、約2.24重量％的鎳、約0.75重量％的鋅、約76.07重量％的銦、和約5.81重量％的銀組成。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約137.58°C，固相線為約 125.92。。。
[0079]在第三十四個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20基本由約11重量％至約15重量％的錫、約I重量％至約3重量％的銻、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約3重量％至約5重量％的鎳、約0.3重量％至約1.5重量％的鋅、約72重量％至約76重量％的銦、和約4重量％至約8重量％的銀組成，例如基本由約13.43重量％的錫、約1.31重量％的銻、約0.94重量％的銅、約2.65重量％的鎳、約0.49重量％的鋅、約72.97重量％的銦，和約7.54重量％的銀組成。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140.64°C，固相線為約 129.240C ο
[0080]其它組合物可包括約8重量％的錫、約10重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約75重量％的銦、和約5重量％的銀,或約11重量％的錫、約10重量％的鋪、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約72重量％的銦、和約5重量％的銀,或約14重量％的錫、約I重量％的銻、約I重量％的銅、約I重量％的鎳、約I重量％的鍺、約75重量％的銦、和約7重量％的銀,或約21重量％的錫、約I重量％的鋪、約I重量％的銅、約68重量％的銦、和約9重量％的銀,或約22重量％的錫、約I重量％的鋪、約5重量％的銅、約I重量％的鎳、約68重量％的銦、和約7重量％的銀，或約16重量％的錫、約I重量％的銻、約5重量％的銅、約I重量％鎳、約68重量％的銦、和約9重量％的銀,或約17重量％的錫、約I重量％的鋪、約5重量％的銅、約68重量％的銦、和約9重量％的銀,或約16重量％的錫、約3重量％的銻、約I重量％的銅、約75重量％的銦、和約5重量％的銀。
[0081]本發(fā)明還涉及如圖1和2所示的玻璃組件上的電連接，其包括玻璃部件、所述玻璃部件上的含銀電接觸表面、和用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的所述電接觸表面的電連接件，所述焊料組合物具有元素混合物，其包含約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦，和約0.5重量％至約9重量％的銀。在其他實(shí)施方式中，玻璃部件上的電連接包括玻璃部件、所述玻璃部件上的含銀電接觸表面、和用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的所述電接觸表面的電連接件，所述焊料組合物具有元素混合物，其基本由約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦，和約0.5重量％至約9重量％的銀組成。
[0082]如圖3A所示的形成焊料組合物20的方法100包括將銦、鎳、銅、銀、銻、和錫混合在一起形成合金，該合金包括約66重量％至約90重量％的銦、約0.5重量％至約9重量％的銀、約0.03重量％至約3%重量的鎳、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.1重量％至約8重量％的鋪、和約4重量％至約25重量％的錫。所示方法100包括在步驟110中熔化銦和錫，及在步驟120中添加銻。所述方法100可以任選地包括在步驟130中混合約0.3重量％至約5重量％的鋅、以及任選地在步驟140中混合約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。在一些實(shí)施方式中，銦和錫在步驟110中在第一熔融混合物中混合在一起，并且至少鎳、銅和銀在步驟115中在第二混合物的溶液中混合在一起，所述第二混合物然后在步驟125中冷卻，任選地在步驟135中粉碎，然后在步驟150中加入到第一熔融混合物中。形成焊料組合物20的方法的流程圖示于圖3A中。該方法可在環(huán)境空氣氣氛中進(jìn)行，而不需要惰性氣體環(huán)境或真空。
[0083]在一些實(shí)施方式中，銦以約70重量％至約80重量％的比例混合、銀以約4重量％至約8重量％的比例混合、鎳以約0.1重量％至約4重量％的比例混合、銅以約0.1重量％至約1.5重量％的比例混合、銻以約0.2重量％至約8重量％的比例混合、和錫以約7重量％至約19重量％的比例混合。得到的合金具有以上文對焊料組合物20所描述的比例存在的銦、銀、鎳、銅、銻、錫、和任選的鋅和鍺。
[0084]在其它實(shí)施方式中，形成焊料組合物20的方法100包括將銦、鎳、銅、鋅、銀、銻、和錫混合在一起形成合金，該合金包括約72重量％至約77重量％的銦、約4重量％至約8.5重量％的銀、約0.5重量％至約5重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.3重量％至約1.5重量％的鋅、約0.5重量％至約3重量％的銻、和約11重量％至約17重量％的錫。在這些【具體實(shí)施方式】中，所述組合物20可以包括約74重量％至約75重量％的銦、約5重量％至約6重量％的銀、約I重量％至約4重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約0.5重量％至約2.5重量％的銻、和約13重量％至約15重量％的錫。這些【具體實(shí)施方式】的實(shí)例可包括約75重量％的銦、約6重量％的銀、約I重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約0.5重量％至約1.5重量％的銻、和約15重量％的錫，例如約75重量％的銦、約6重量％的銀、約I重量％的鎳、約I重量％的銅、約I重量％的鋅、約I重量％的銻、和約15重量％的錫。這些【具體實(shí)施方式】的其他實(shí)例可包括約75重量％的銦、約5重量％的銀、約3重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％的鋅、約0.5重量％至約1.5重量％的銻、和約14重量％的錫，例如約75重量％的銦、約5重量％的銀、約3重量％的鎳、約I重量％的銅、約I重量％的鋅、約I重量％的銻、和約14重量％的錫。這些【具體實(shí)施方式】的又其他實(shí)例可以包括約74重量％的銦、約5重量％的銀、約4重量％的鎳、約0.5重量％至約1.5重量％的銅、約0.5重量％至約1.5重量％鋅、約
1.5重量％至約2.5重量％的銻、和約13重量％的錫，例如約74重量％的銦、約5重量％的銀、約4重量％的鎳、約I重量％的銅、約I重量％的鋅、約2重量％的銻、和約13重量％的錫。
[0085]如圖3B所示的形成上述焊料組合物20的另一種方法200包括:在步驟210中，在高溫熔爐罐，例如感應(yīng)加熱的焊料罐(例如S.M.Manfredy,型號(hào)N.481)中加熱期望量的錫(Sn)，直到錫完全熔化。所述感應(yīng)加熱的焊料罐對于將較少量的批料加熱至高溫來說是方便的熔爐，但是出于安全原因，其要求在進(jìn)行后續(xù)的成分添加和攪拌熔融混合物的同時(shí)關(guān)閉電流(加熱)。在步驟220中，所述罐被關(guān)閉，期望量的鎳(Ni)以薄片的形式，優(yōu)選為約0.010”英寸厚度的3 / 16”方形添加?？梢砸越饘馘V形式添加下面所述的所有其它金屬。注意到在攪拌下鎳薄片附著于熔融混合物上并且比鎳粉更容易熔融到溶液中，將鎳熔化到溶液中是比較困難的，這部分是因?yàn)殒囀沁@種焊料組合物中熔點(diǎn)最高(熔點(diǎn)1455°C )的金屬。在步驟230將鎳攪拌至溶液中后，打開所述罐至強(qiáng)加熱約10分鐘直至熔體溫度達(dá)到約1500° F。隨后，在步驟240中再次關(guān)閉所述罐并在步驟250中添加期望量的銅(Cu)、銀(Ag)、銦(In)、銻(Sb)、和任選的鍺(Ge)并攪拌，直到它們?nèi)塾谒鼋饘偃芤?。然后，在步驟255，打開所述罐至強(qiáng)加熱，直至熔體溫度達(dá)到約1400° F。在步驟260中，關(guān)閉所述罐并添加期望(任選)量的鋅(Zn)并攪拌，直到熔于所述金屬溶液中。然后打開所述罐至低加熱幾分鐘，以平衡所述金屬溶液，這之后合金可以傾倒入錠。注意到鋅需要作為最后成分進(jìn)行添加，因?yàn)槠淙埸c(diǎn)(熔點(diǎn)419.5°C )相對較低且含鋅金屬溶液過度暴露于高溫可以導(dǎo)致鋅蒸發(fā)出所述金屬溶液。
[0086]焊料組合物中元素的作用
[0087]本發(fā)明的焊料組合物是無鉛合金，其給出了更高的工作溫度，以及在強(qiáng)度和延展性兩方面的機(jī)械性能，和目標(biāo)應(yīng)用所需的在潤濕和穩(wěn)定方面的物理性能，同時(shí)提供期望的可制造性。期望的可制造性包括使足夠低的工藝溫度成為可行，使得可以緩解或消除易由制造造成的缺陷或故障和在焊接含銀金屬化的電接觸表面中經(jīng)常出現(xiàn)的銀浸析(清除)現(xiàn)象。這通過與銻、銅、鎳、銀、錫、和任選的鍺和鋅一起進(jìn)行形成冶金學(xué)合金的銦基材料或?qū)⑺鼈兂恋砘蚍稚⒂阢熁牧蟻韺?shí)現(xiàn)。
[0088]鎳和銅，與其他元素相結(jié)合，改善了整體性能，包括加工溫度的期望的增加，并且也有助于在特定工藝條件下的機(jī)械性能。即使以少量例如0.03重量％加入時(shí)，鎳和銅也能夠有效。這些量大于在不包括用銅線路焊接至印刷電路板的應(yīng)用中通常接受的鎳的雜質(zhì)水平(0.01%)，也大于通常接受的銅的雜質(zhì)水平，。銻，與其他元素相結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)期望的溫度范圍。即使以少量例如0.1重量％加入時(shí)，銻也能夠有效。鋅，與其他元素相結(jié)合，有助于提高合金的強(qiáng)度，而不會(huì)顯著降低加工溫度。即使以少量例如0.3重量％加入時(shí)，鋅也能夠有效，這個(gè)量大于通常接受的鋅的雜質(zhì)水平(0.003%)。鍺，與其他元素相結(jié)合，由于其抗氧化性可以改善焊料組合物的可加工性，即使在一些情況下鍺在組合物中可能不容易檢測到。即使以少量例如0.01重量％或更少加入時(shí)，鍺也能夠有效。
實(shí)施例
[0089]通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)得到了焊料組合物20的具體實(shí)例的重量％結(jié)果。通過差示掃描量熱法(DSC)得到了固相線和液相線溫度結(jié)果。
[0090]焊接性能測試及結(jié)果
[0091]1.溫度循環(huán)試驗(yàn)
[0092]這個(gè)測試根據(jù)DIN EN ISO 16750-4-H第5.3.1.2節(jié)進(jìn)行。測試樣品是具有電源連接件的11個(gè)擋風(fēng)玻璃(4個(gè)大的，4個(gè)中等的和3個(gè)小的)，其具有用本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的焊料組合物焊接的電源連接體。圖4A和4B分別示出了橋終端電源連接件18a和18b的示意圖，每一個(gè)都具有在相對端上的兩個(gè)間隔開的焊接襯墊19之間延伸的凸起的細(xì)長的橋部。電源連接件18a和18b在下文中被稱作電源連接件18。每個(gè)焊接襯墊19的面積為大約64mm2，并且如圖5所示，焊料組合物20的厚度為約0.5mm。電源連接件18通過如下步驟焊接至擋風(fēng)玻璃10:滾壓焊料錠成焊料帶，以連續(xù)的條將所述焊料帶回流在基底銅材料上，將焊料條削成均勻的尺寸，使用標(biāo)準(zhǔn)工具沖壓和形成所述終端，施加焊劑至焊接表面，并使用電阻焊接設(shè)備把電源連接件18焊接到擋風(fēng)玻璃10上的電接觸片16的目標(biāo)區(qū)域，能量輸入為約750瓦秒至約1050瓦秒，例如約900瓦秒，隨后冷卻，同時(shí)將電源連接件18在擋風(fēng)玻璃10上保持原位約8秒至約12秒，例如約10秒的時(shí)間段。焊料組合物20基本由約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63%重量的鋅、約74.74重量％的銦和約7.98重量％的銀。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C，固相線為約123.94°C。完成組件的示意圖顯示在圖6中，其包括在擋風(fēng)玻璃10上連接到電接觸片16和電源線22的電源連接件18。
[0093]在該試驗(yàn)中，如圖7所示，氣候受控箱(例如Russells, Holland Ml,型號(hào)RDV-42-25-25 / 11900955，處于相對干燥的濕度，未受控)的溫度在8小時(shí)的總時(shí)間內(nèi)循環(huán)，其從環(huán)境溫度(大約20°C )到_40°C并保持在_40°C 90分鐘，隨后120分鐘階躍升溫至105°C，之后返回到環(huán)境溫度，其中通過電源線22施加14V的電流負(fù)荷(開始于_40°C步驟結(jié)束時(shí)，且在105°C步驟結(jié)束時(shí)結(jié)束)，如圖7中的相應(yīng)箭頭所示。在20次循環(huán)后，每個(gè)電源連接件18在拉力測試300 (在室溫下)中拉伸3秒鐘，如圖8所示，其方向通常垂直于焊料層20和擋風(fēng)玻璃的表面10，并且使用數(shù)字測力計(jì)310 (Mark-lOLong Island, NY，型號(hào)BG100)上的50N的拉力，該測力計(jì)通過掛鉤320大概在焊接襯墊19之間的中點(diǎn)連接至電源連接件18，并且通過把手330手動(dòng)操作。在這個(gè)測試中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0094]2.熱浸測試
[0095]該測試根據(jù)DIN EN ISO 16750-4-K第5.1.2.2節(jié)在9個(gè)擋風(fēng)玻璃樣品上進(jìn)行，其包括與測試I中使用的相同的焊料組合物焊接的5個(gè)電源連接件。兩個(gè)擋風(fēng)玻璃樣品使用基本由約14.14重量％的錫、約0.76重量％的銻、約0.64重量％的銅、約2.24重量％的鎳、約0.75重量％的鋅、約76.07重量％的銦、和約5.81重量％的銀組成的焊料組合物。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約137.58°C，固相線為約125.92°C。其他兩個(gè)擋風(fēng)玻璃樣品使用基本由約13.43重量％的錫、約1.31重量％的銻、約0.94重量％的銅、約2.65重量％的鎳、約0.49重量％的鋅、約72.97重量％的銦、和約7.54重量％的銀組成的焊料組合物。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140.64°C，固相線為約129.24。。。
[0096]在該試驗(yàn)400中，如圖9所示,氣候受控箱(A&W Blake Hot Chamber)的溫度保持在105°C 96個(gè)小時(shí)，其通過電源線22施加14V的電流負(fù)荷，并在通常垂直于焊料層20和擋風(fēng)玻璃的表面10的方向上的6N的機(jī)械負(fù)荷(通過由掛鉤420將砝碼410連接至電源連接件18，該掛鉤大概位于焊接襯墊19之間的中點(diǎn))在整個(gè)96小時(shí)期間內(nèi)在重力加速度下垂直向下。由于所施加的電負(fù)荷，在測試期間電源連接件(由熱電偶430測定)的溫度上升到最高約120°C。經(jīng)過96個(gè)小時(shí)的測試后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和以如上所述被在數(shù)字測力計(jì)(Mark-lOLong Island, NY，型號(hào)BG50)上50N的力拉伸(在環(huán)境溫度下)3秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開或微開裂)。
[0097]II1.高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)
[0098]該測試在上面測試I中使用的相同的測試樣品上進(jìn)行。在該測試中，氣候受控箱(相對干的濕度，但未受控)的溫度保持在120°C 24個(gè)小時(shí)，對電源連接件不施加電或機(jī)械負(fù)荷。24小時(shí)結(jié)束后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和以如上所述被在數(shù)字測力計(jì)(Mark-lOLong Island，NY，型號(hào)BG100)上50N的力拉伸(室溫下)3秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0099]IV.帶電負(fù)荷的長期試驗(yàn)
[0100]該測試在上面測試I和III中使用的相同的測試樣品上進(jìn)行。在該測試中，氣候受控箱(相對干的濕度，但未受控)的溫度保持在105°C 500個(gè)小時(shí)，并且在整個(gè)500小時(shí)期間內(nèi)的電流負(fù)荷為14V。500小時(shí)結(jié)束后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和如上所述被在數(shù)字測力計(jì)(Mark-10 Long Island, NY，型號(hào)BG100)上50N的力拉伸(室溫下)3秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0101]V.熱沖擊試驗(yàn)
[0102]這個(gè)測試根據(jù)DIN EN IS016750-4-H第5.4.2節(jié)進(jìn)行。測試樣品是每個(gè)都具有30個(gè)電源連接件的12”xl2”的鋼化玻璃板。所述板為4毫米厚，著色的，印有瓷漆，并用6個(gè)I”寬的銀片套印。電源連接件焊接至銀片。兩個(gè)板上的電源連接件用基本上由約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63重量％的鋅、約74.74重量％的銦、和約7.98重量％的銀組成的焊料組合物焊接。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C且固相線為約123.94°C。在一個(gè)其它板上的電源連接件用基本上由14.14重量％的錫、約0.76重量％的銻、約0.64重量％的銅、約2.24重量％的鎳、約0.75重量％的鋅、約76.07重量％的銦、和約5.81重量％的銀組成的焊料組合物焊接。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約137.58°C且固相線為約125.92°C。在一個(gè)另外的試板上的電源連接件用基本上由約13.43重量％的錫、約1.31重量％的銻、約0.94重量％的銅、約2.65重量％的鎳、約0.49重量％的鋅、約72.97重量％的銦、和約
7.54重量％的銀組成的焊料組合物焊接。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約140.64°C且固相線為約129.24。。。
[0103]在該試驗(yàn)中，循環(huán)由在氣候受控箱加熱樣品至105°C保持I小時(shí)，沒有電負(fù)荷或機(jī)械負(fù)荷，隨后在冷水(約23°C或更低，來自冰箱中)中完全浸沒樣品。所述樣品在每個(gè)循環(huán)后用壓縮空氣干燥。經(jīng)過5個(gè)循環(huán)和然后10個(gè)循環(huán)后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和如上所述被在數(shù)字測力計(jì)(Mark-10 Long Island，NY，型號(hào)BG100)上50N的力拉伸(室溫下)3秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0104]V1.高濕度試驗(yàn):恒定氣候
[0105]在這個(gè)測試中，測試根據(jù)DIN EN IS06270-2-CH進(jìn)行，8個(gè)擋風(fēng)玻璃樣品在環(huán)境箱中暴露于恒定溫度為80°C和濕度>96% RH(產(chǎn)生蒸汽)總時(shí)間為504個(gè)小時(shí)，并且在電源連接件上的電流負(fù)荷為14V(引起約22A) 15分鐘，所述電流負(fù)荷開始于達(dá)到規(guī)定的溫度和濕度后的10小時(shí)，并且此后每24小時(shí)15分鐘，直到504小時(shí)結(jié)束。由于所施加的電負(fù)荷，電源連接件的溫度(由熱電偶測得)在測試過程中增加至最高約95°C。在504小時(shí)結(jié)束后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和如上所述被在數(shù)字測力計(jì)(Mark-10 Long Island,NY,型號(hào)BG100)上50N的力拉伸(室溫下)3秒鐘。如果銀層(電接觸表面16)從玻璃10上分離，不管是在504小時(shí)內(nèi)或在拉力測試過程中，則不能執(zhí)行拉伸測試和電測試，并且焊料接觸被評(píng)估為良好。然而，上面測試V中描述的三個(gè)焊料組合物的每個(gè)樣品的一個(gè)擋風(fēng)玻璃樣品完成了所述高濕度/恒定氣候測試，沒有失效(即連接件斷開)。
[0106]VI1.耐屏幕清洗液性
[0107]測試樣品是每個(gè)都具有30個(gè)電源連接件的12”xl2”的玻璃板(如上所述)，其用基本上由約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63重量％的鋅、約74.74重量％的銦、和約7.98重量％的銀組成的焊料組合物焊接。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C且固相線為約123.94°C。
[0108]在該試驗(yàn)中，試驗(yàn)樣品浸沒于模擬擋風(fēng)玻璃清洗溶液中24小時(shí)，所述清洗溶液由11又I / 8杯的水、3又I / 6杯的乙醇、1.6杯的異丙醇、I又I / 4湯匙的乙二醇、和四分之一湯匙的月桂基硫酸鈉制備。24小時(shí)結(jié)束后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和如上所述(除了測力計(jì)310為以100毫米/分鐘的速率操作的Instron測力計(jì)以外)被在測力計(jì)(Instron, Norwood, MA,型號(hào)5544)上的50N的力拉伸(室溫下)2秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0109]VI1.鹽霧試驗(yàn)
[0110]這個(gè)測試根據(jù)DIN EN IS09227第8節(jié)進(jìn)行。測試樣品是每個(gè)都具有30個(gè)電源連接件的12”xl2”的玻璃板(如上所述)，其用基本上由約14.05重量％的錫、約0.98重量％的銻、約0.87重量％的銅、約0.70重量％的鎳、約0.63重量％的鋅、約74.74重量％的銦、和約7.98重量％的銀組成的焊料組合物焊接。這種焊料組合物的熔點(diǎn)或溫度(液相線)為約133.18°C且固相線為約123.94°C。
[0111]在該試驗(yàn)中，該試驗(yàn)樣品在測試箱(Harshaw型號(hào)22)中暴露于鹽霧96小時(shí)。鹽的濃度為5%，pH為6.5至7.2。鹽霧溫度設(shè)定在35°C ±2°C，塔溫度設(shè)定在+48°C，空氣壓力為16至18psi。96小時(shí)結(jié)束后，每個(gè)電源連接件如圖8所示和如上所述(除了測力計(jì)310為以100毫米/分鐘的速率操作的Instron測力計(jì)以外)被在測力計(jì)(Instron,Norwood,MA，型號(hào)5544)上的50N的力拉伸(室溫下)2秒鐘。在該測試過程中沒有發(fā)生失效(即連接件斷開)。
[0112]本文所引用的所有專利、已公開的申請和參考文獻(xiàn)的教導(dǎo)以其全部通過引用并入本文。
[0113]盡管本發(fā)明以參照其示例性實(shí)施方式進(jìn)行了具體的說明和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的由所附權(quán)利要求所涵蓋的范圍的情況下，可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.具有元素混合物的焊料組合物，所述元素混合物包含: 約4重量％至約25重量％的錫； 約0.1重量％至約8重量％的銻； 約0.03重量％至約4重量％的銅； 約0.03重量％至約4重量％的鎳； 約66重量％至約90重量％的銦；和 約0.5重量％至約9重量％的銀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約0.2重量％至約8重量％的鋪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約I重量％至約7重量％的銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約3重量％至約7重量％的銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約I重量％至約4重量％的銀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其還包括約0.2重量％至約6重量％的鋅。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊 料組合物，其中所述組合物包括約0.3重量％至約6重量％的鋅。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約3重量％至約5重量％的鋅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其還包括約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約70重量％至約86重量％的銦。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有約120°c至約145°C的固相線溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有130°C至約155°C的液相線溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述元素混合物包括: 約7重量％至約19重量％的錫； 約0.2重量％至約8重量％的銻； 約0.1重量％至約1.5重量％的銅； 約0.1重量％至約4重量％的鎳； 約70重量％至約80重量％的銦；和 約4重量％至約8重量％的銀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約74重量％至約78重量％的銦。
15.如權(quán)利要求14所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約5重量％至約10重量％的錫。
16.如權(quán)利要求14所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約12重量％至約19重量％的錫。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約12重量％至約16重量％的錫。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約74重量％至約80重量％的銦。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約0.1重量％至約3重量％的鎳。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約0.2重量％至約5重量％的鋪。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約4重量％至約20重量％的錫； 約0.1重量％至約8重量％的銻； 約0.1重量％至約4重量％的銅； 約0.1重量％至約3重量％的鎳； 約71重量％至約86重量％的銦；和 約I重量％至約6重量％的銀。
22.如權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約10重量％至約19重量％的錫。
23.如權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約74重量％至約80重量％的銦。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約I重量％至約7重量％的銀。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約3.5重量％的銅。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約0.1重量％至約I重量％的鎳。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約I重量％至約3重量％的鎳。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約0.2重量％至約2重量％的鋪。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊料組合物，其中所述組合物包括約2重量％至約6重量％的鋪。
30.玻璃部件上的電連接，其包含: 玻璃部件； 在所述玻璃部件上的含銀電接觸表面；和 利用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的所述電接觸表面的電連接件，所述焊料組合物具有元素混合物，所述元素混合物包含約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦，和約0.5重量％至約9重量％的銀。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電連接，其中所述元素混合物還包括約0.3重量％至約6重量％的鋅。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電連接，其中所述元素混合物還包括約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。
33.玻璃部件上的電連接，其包含: 玻璃部件； 在所述玻璃部件上的含銀電接觸表面；和 利用焊料組合物層焊接到所述玻璃部件上的電接觸表面的電連接件，所述焊料組合物具有元素混合物，所述元素混合物基本由以下組成:約4重量％至約25重量％的錫、約0.1重量％至約8重量％的銻、約0.03重量％至約4重量％的銅、約0.03重量％至約4重量％的鎳、約66重量％至約90重量％的銦，和約0.5重量％至約9重量％的銀。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電連接，其中所述元素混合物還基本上由約0.3重量％至約6重量％的鋅組成。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電連接，其中所述元素混合物還基本上由約0.01重量％至約0.3重量％的鍺組成。
36.形成焊料組合物的方法，其包括將銦、鎳、銅、銀、銻、和錫一起混合形成合金，所述合金包括: 約4重量％至約25重量％的錫； 約0.1重量％至約8重量％ 的銻； 約0.03重量％至約4重量％的銅； 約0.03重量％至約4重量％的鎳； 約66重量％至約90重量％的銦；和 約0.5重量％到約9重量％的銀。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中銦和錫在第一熔融混合物中混合在一起，并且至少鎳、銅和銀在第二混合物的溶液中混合在一起，將所述第二混合物加入到所述第一熔融混合物中。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中錫和鎳在熔融混合物中混合在一起，然后將至少銅、銦和銀加入到所述熔融混合物中。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其還包括在已經(jīng)將所有其他金屬添加到所述熔融混合物后添加鋅。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述組合物包括約0.2重量％至約8重量％的鋪。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述組合物包括約I重量％至約7重量％的銀。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述組合物包括約3重量％至約7重量％的銀。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述組合物包括約I重量％至約4重量％的銀。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其還包括混合約0.2重量％至約6重量％的鋅。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述組合物包括約0.3重量％至約6重量％的鋅。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中所述組合物包括約3重量％至約5重量％的鋅。
47.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其還包括混合約0.01重量％至約0.3重量％的鍺。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述組合物包括約70重量％至約86重量％的銦。
49.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述焊料組合物具有約120°C至約145°C的固相線溫度。
50.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述焊料組合物具有約130°C至約155°C的液相線溫度。
51.權(quán)利要求36所述的方法，其中錫以約7重量％至約19重量％的比例混合、銻以約0.2重量％至約8重量％的比例混合、銅以約0.1重量％至約1.5重量％的比例混合、鎳以約0.1重量％至約4重量％的比例混合、銦以約70重量％至約80重量％的比例混合、并且銀以約4重量％至約8重量％的比例混合。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述組合物包括約74重量％至約78重量％的銦。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述組合物包括約5重量％至約10重量％的錫。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述組合物包括約12重量％至約19重量％的錫。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的 方法，其中所述組合物包括約12重量％至約16重量％的錫。
56.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述組合物包括約74重量％至約80重量％的銦。
57.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述組合物包括約0.1重量％至約3重量％的鎳。
58.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述組合物包括約0.2重量％至約5重量％的鋪。
59.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述合金包括: 約4重量％至約20重量％的錫； 約0.1重量％至約8重量％的銻； 約0.1重量％至約4重量％的銅； 約0.1重量％至約3重量％的鎳； 約71重量％至約86重量％的銦；和 約I重量％至約6重量％的銀。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約10重量％至約19重量％的錫。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約74重量％至約80重量％的銦。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中所述組合物包括約I重量％至約7重量％的銀。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述組合物包括約3.5重量％的銅。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約0.1重量％至約I重量％的鎳。
65.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約I重量％至約2重量％的鎳。
66.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約0.2重量％至約2重量％的鋪。
67.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述組合物包括約2重量％至約6重量％的銻。
68.具有元素混合物的焊料組合物，所述元素混合物包含: 約11重量％至約17重量％的錫； 約0.5重量％至約3重量％的銻； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約0.5重量％至約5重量％的鎳； 約72重量％至約77重量％的銦； 約4重量％至約8.5重量％的銀；和 約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的組合物，其中所述元素混合物包括: 約13重量％至約15重量％的錫； 約0.5重量％至約2.5重量％的鋪； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約I重量％至約4重量％的鎳； 約74重量％至約75重量％的銦； 約5重量％至約8.5重量％的銀；和 約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約15重量％的錫； 約0.5重量％至約1.5重量％的鋪； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約I重量％的鎳； 約75重量％的銦； 約6重量％的銀；和 約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約15重量％的錫； 約I重量％的銻； 約I重量％的銅； 約I重量％的鎳； 約75重量％的銦； 約6重量％的銀；和 約I重量％的鋅。
72.根據(jù)權(quán)利要求69所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約14重量％的錫； 約0.5重量％至約1.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約3重量％的鎳； 約75重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約14重量％的錫； 約I重量％的銻； 約I重量％的銅； 約3重量％的鎳； 約75重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約I重量％的鋅。
74.根據(jù)權(quán)利要求69所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約13重量％的錫； 約1.5重量％至約2.5重量％ 的鋪； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約4重量％的鎳； 約74重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的焊料組合物，其中所述元素混合物包括: 約13重量％的錫； 約2重量％的銻； 約I重量％的銅； 約4重量％的鎳； 約74重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約I重量％的鋅。
76.形成焊料組合物的方法，所述方法包括將銦、鎳、銅、鋅、銀、銻、和錫混合在一起形成合金，所述合金包括: 約11重量％至約17重量％的錫； 約0.5重量％至約3重量％的銻； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約0.5重量％至約5重量％的鎳； 約72重量％至約77重量％的銦； 約4重量％至約8.5重量％的銀；和 約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其中所述組合物包括:約13重量％至約15重量％的錫；約0.5重量％至約2.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約I重量％至約4重量％的鎳；約74重量％至約75重量％的銦；約5重量％至約6重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中所述組合物包括:約15重量％的錫；約0.5重量％至約1.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約I重量％的鎳；約75重量％的銦；約6重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其中所述組合物包括:約15重量％的錫；約I重量％的銻；約I重量％的銅；約I重量％的鎳；約75重量％的銦；約6重量％的銀；和約I重量％的鋅。
80.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中所述組合物包括:約14重量％的錫；約0.5重量％至約1.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約3重量％的鎳；約75重量％的銦；約5重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其中所述組合物包括:約14重量％的錫；約I重量％的銻；約I重量％的銅；約3重量％的鎳；約75重量％的銦；約5重量％的銀；和約I重量％的鋅。
82.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中所述組合物包括: 約13重量％的錫； 約1.5重量％至約2.5重量％的鋪； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約4重量％的鎳； 約74重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，其中所述組合物包括: 約13重量％的錫； 約2重量％的銻； 約I重量％的銅； 約4重量％的鎳； 約74重量％的銦； 約5重量％的銀；和 約I重量％的鋅。
84.具有元素混合物的焊料組合物，所述元素混合物基本由以下組成: 約11重量％至約17重量％的錫； 約0.5重量％至約3重量％的銻； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約0.5重量％至約5重量％的鎳； 約72重量％至約77重量％的銦； 約4重量％至約8.5重量％的銀；和 約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有約120°C至約145°C的固相線溫度。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有約120°C至約135°C的固相線溫度。
87.根據(jù)權(quán)利要求84所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有約130°C至約155°C的液相線溫度。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的焊料組合物，其中所述焊料組合物具有約130°C至約145°C的液相線溫度。
89.根據(jù)權(quán)利要求84所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成: 約13重量％至約15重量％的錫； 約0.5重量％至約2.5重量％的鋪； 約0.5重量％至約1.5重量％的銅； 約I重量％至約4重量％的鎳； 約74重量％至約75重量％的銦； 約5重量％至約8.5重量％的銀；和約0.3重量％至約1.5重量％的鋅。
90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約15重量％的錫；約0.5重量％至約1.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約I重量％的鎳；約75重量％的銦；約6重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約15重量％的錫；約I重量％的銻；約I重量％的銅；約I重量％的鎳；約75重量％的銦；約6重量％的銀；和 約I重量％的鋅。
92.根據(jù)權(quán)利要求89所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約14重量％的錫；約0.5重量％至約1.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約3重量％的鎳；約75重量％的銦；約5重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
93.根據(jù)權(quán)利要求92所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約14重量％的錫；約I重量％的銻；約I重量％的銅；約3重量％的鎳；約75重量％的銦；約5重量％的銀；和約I重量％的鋅。
94.根據(jù)權(quán)利要求89所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約13重量％的錫；約1.5重量％至約2.5重量％的鋪；約0.5重量％至約1.5重量％的銅；約4重量％的鎳；約74重量％的銦；約5重量％的銀；和約0.5重量％至約1.5重量％的鋅。
95.根據(jù)權(quán)利要求94所述的焊料組合物，其中所述元素混合物基本由以下組成:約13重量％的錫；約2重量％的銻；約I重量％的銅；約4重量％的鎳；約74重量％的銦；約5重量％的銀；和約I重量％ 的鋅。
【文檔編號(hào)】C22C28/00GK103476539SQ201280017440
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月4日
【發(fā)明者】J·S·黃, J·佩雷拉, A·M·麥金, J·C·岡薩爾維斯 申請人:安塔亞技術(shù)公司