一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，包括：步驟一：將銅塊裁切呈需要的大小；步驟二：將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層；步驟三：在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑；步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。一方面加強(qiáng)了金屬間的結(jié)合，另一方面，減少澆注過程中氣泡的產(chǎn)生，保證導(dǎo)電效果。
【專利說明】
一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電過程中，眾所周知，電阻率越低的物質(zhì)導(dǎo)電效果越好。但是，往往店主了被低 的物質(zhì)，價格往往較高。目前，較為理想的導(dǎo)電材料為銀，但是成本過高，因此人們選擇了 銅，但是隨著社會的進(jìn)步，對于成本控制的要求越來越高，銅鋁結(jié)合的導(dǎo)電體就出現(xiàn)了。
[0003] 目前，申請?zhí)枮镃N201410579220.4的中國專利，一種銅鋁導(dǎo)電排對接或?qū)蛹盈B 接的焊接方法，將同樣截面尺寸的銅排(12)和鋁排(11)的端面同軸對齊，橫向放置，在左右 兩側(cè)各墊一塊與銅排(12)、鋁排(11)厚度一致、邊角形狀相配合的過渡塊(2)，過渡塊(2)靠 緊銅排（12)和鋁排（11)，過渡塊(2)與銅排（12)和鋁排（11)之間的間隙控制0.5mm以內(nèi)，然 后定位壓緊，在焊接平臺的起焊位置和收焊位置各設(shè)置一塊過焊排(3 )，構(gòu)成焊接工件;實(shí) 現(xiàn)了兩種金屬過渡的金相合金化，解決了銅材與鋁材因材質(zhì)熔點(diǎn)、密度差異大而不易焊接 的難點(diǎn)，使對接和對接加疊接焊接的銅、鋁排焊接過渡處不低于電工用鋁排的導(dǎo)電率。在焊 接工件中設(shè)置焊接過渡塊，便于批量加工，以及加工好的銅鋁排進(jìn)行分離，提高工作效率。
[0004] 在理論上能夠達(dá)到較好的導(dǎo)電效果，但是銅和鋁的結(jié)合，一般是采用焊接或者直 接將熔融的鋁澆注在銅上，但是澆注形成的導(dǎo)電體導(dǎo)電效果一般不怎么好，其中原因主要 是在澆注過程中銅和鋁之間的結(jié)合不夠好，往往中間會有氣泡，從而影響了最終的導(dǎo)電性 能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)發(fā)明的目的在于提供一種能夠起到較好導(dǎo)電效果 的銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案： 一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，包括： 步驟一:將銅塊裁切呈需要的大小； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。
[0007] 在本發(fā)明中，先在銅塊表面鍍上一側(cè)銀，一方面銀的導(dǎo)電效果比同好，在鋁澆注 后，能夠減少銅鋁直接接觸，減少中間的電阻率，從而能夠提高銅鋁刀體最終的導(dǎo)電效果， 降低電阻率。
[0008] 另外，本發(fā)明的關(guān)鍵在于澆注過程中在銅塊表面涂上助焊劑，助焊劑一般用于焊 接，但是在澆注過從中也能起到較好的效果，提高了銅、銀、鋁三種金屬的結(jié)合，一方面提高 了三者之間的分子間作用力，從微觀領(lǐng)域提高了銅鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電效果，同時另一方面，助焊 劑中往往具有一定的消泡作用，能夠減少由于熔融過程中產(chǎn)生的氣泡。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選助焊劑，包括下列重量份組成： 氟鋁酸鉀： 10份； Sn-Cu焊料： 2~5份； 有機(jī)酸： 10~25份； 有機(jī)酸系非離子表面活性劑：8~10份； 溶劑： 10~20份； 成膜劑： 5~15份； 三乙醇胺： 1~5份。
[0010] 氟鋁酸鉀是焊助劑的主要成分，能夠在熔融狀態(tài)下，消除位于金屬表面的氧化膜， 能夠使得澆注過程中，銅、銀、鋁在沒有氧化膜的干擾下，能夠起到更好的結(jié)合。
[0011] Sn-Cu焊料主要用于填補(bǔ)各種材料之間電阻率性能，同時在兩者共晶化后能夠使 得銅和銀以及銀和鋁的結(jié)合更好。
[0012] 有機(jī)酸能夠在高溫下持續(xù)除去在金屬表面產(chǎn)生的氧化膜，能夠進(jìn)一步保證了不同 金屬間的結(jié)合，同時因其較小的離子污染殘留物和到高的表面抗絕緣性，被認(rèn)為是最好的 助焊劑。
[0013] 有機(jī)酸系非離子表面活性劑的加入主要是為了能夠消除熔融澆注過程中產(chǎn)生的 氣泡，而離子型的表面活性劑往往會對金屬有進(jìn)一步腐蝕作用，非離子型著不會有這樣的 問題，進(jìn)一步保護(hù)了金屬材料。同時有機(jī)酸系的表面活性劑，往往與有機(jī)酸的結(jié)構(gòu)相近，兩 者相容性較好，能夠充分分散，同時在部分表面活性劑發(fā)生分解后，依然能夠作為有機(jī)酸對 整個澆注過程起到去除氧化膜的效果。
[0014] 溶劑則是為了能夠?qū)⑸鲜鋈舾煞N原料進(jìn)行混合充分。
[0015] 成膜劑主要是為了使其在涂抹在銅表面時，能夠形成一層膜，防止其流失。
[0016] 三乙醇胺:主要用于調(diào)整其pH值。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選有機(jī)酸系非離子表面活性劑為聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯皂用脂肪 酸中一種。
[0018] 上述兩種有機(jī)酸系非離子表面活性劑具有較好的去泡效果。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選機(jī)酸為氨基磺酸。
[0020] 氨基磺酸本身具有羧基，能夠起到消除氧化膜的作用，同時也具有氨基，氨基同樣 能夠起到去除金屬氧化膜的效果。
[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選助焊劑還包括有重量份為的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑為葡萄糖酸鈣和硬脂酸鋅 的混合物。
[0022] 上述兩種穩(wěn)定劑一方面能夠起到對有機(jī)酸和表面活性劑的穩(wěn)定效果，特別是對氨 基磺酸，能夠起到較好的穩(wěn)定效果防止其受熱分解。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選成膜劑為聚乙二醇。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選溶劑為乙二醇。
[0025] 成膜劑和溶劑結(jié)構(gòu)相似能夠起到更好的分散效果。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選Sn- Cu焊料中Sn: Cu為1:1~2。
[0027] 通過上述比例的，能夠取得更好的導(dǎo)電效果。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 實(shí)施例1: 助焊劑:采用松香。
[0029]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。
[0030] 實(shí)施例2: 助焊劑采用市售newaura公司型號為HJTT008的鋁釬助焊劑。
[0031]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。 [0032] 實(shí)施例3: 助焊劑選用確信愛法助焊劑RF800T。
[0033]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。 [0034] 實(shí)施例4: 助焊劑： 氟鋁酸鉀： 20份； Sn-Cu焊料： 5份； 朽1檬酸： 20份； 聚氧乙烯脂肪酸酯： 10份； 乙二醇： 20份； 聚乙二醇： 10份； 三乙醇胺： 5份； 其中Sn: Cu為1:1。
[0035]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。 [0036] 實(shí)施例5: 助焊劑： 氟鋁酸鉀： 20份； Sn-Cu焊料： 5份； 氨基磺酸： 20份； 聚氧乙烯脂肪酸酯： 10份； 乙二醇： 20份； 聚乙二醇： 10份； 三乙醇胺： 5份； 其中Sn: Cu為1:1。
[0037]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大小； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。 [0038] 實(shí)施例6: 助焊劑： 氟鋁酸鉀： 10份； Sn-Cu焊料： 3份； 氨基磺酸： 15份； 聚氧乙烯皂用脂肪酸： 8份； 乙二醇： 15份； 聚乙二醇： 8份； 三乙醇胺： 3份； 其中Sn: Cu為1:1。
[0039] 步驟一:將銅塊裁切呈需要的大小； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。
[0040] 實(shí)施例7:助焊劑： 氟鋁酸鉀： 10份； Sn-Cu焊料： 3份； 氨基磺酸： 15份； 聚氧乙烯皂用脂肪酸： 8份； 乙二醇： 15份； 聚乙二醇： 8份； 三乙醇胺： 3份； 硬脂酸鋅： 3份； 其中Sn: Cu為1:2。
[0041 ]步驟一:將銅塊裁切呈需要的大小； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。 [0042] 實(shí)施例8: 助焊劑： 氟鋁酸鉀： 10份； Sn-Cu焊料： 3份； 氨基磺酸： 15份； 聚氧乙烯皂用脂肪酸： 8份； 乙二醇： 15份； 聚乙二醇： 8份； 三乙醇胺： 3份； 葡萄糖酸鈣： 3份； 其中Sn: Cu為1:2。
[0043] 步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。
[0044] 對比例： 步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。
[0045] 檢測在20攝氏度下各實(shí)施例和對比例的電阻率*10_8Ω/ m。
[0046] 通過上述數(shù)據(jù)可以得出，通過本發(fā)明制備的銅鋁導(dǎo)電體能夠起到較好的導(dǎo)電效 果。
[0047]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，包括： 步驟一:將銅塊裁切呈需要的大??； 步驟二:將裁切完成的銅塊的外表面鍍上銀層； 步驟三:在鍍上銀層的銅塊上均勻涂抹助焊劑； 步驟四：將上述涂抹好助焊劑的銅塊固定在模具上，之后通入熔融鋁水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟三種的助焊 劑，包括下列重量份組成： 氟鋁酸鉀： 10份； Sn-Cu焊料： 2~5份； 有機(jī)酸： 10~25份； 有機(jī)酸系非離子表面活性劑：8~10份； 溶劑： 10~20份； 成膜劑： 5~15份； 三乙醇胺： 1~5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述有機(jī)酸系非離子 表面活性劑為聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯皂用脂肪酸中一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述有機(jī)酸為氨基磺 酸。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟三中的助焊 劑還包括有重量份為的穩(wěn)定劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述緩蝕劑為葡萄糖 酸鈣和硬脂酸鋅的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述成膜劑為聚乙二 醇。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述溶劑為乙二醇。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鋁導(dǎo)體的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述Sn- Cu焊料中 Sn: Cu為1:1~2〇
【文檔編號】B22D19/16GK105855518SQ201610444116
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】鄭曉宇
【申請人】金錮電氣有限公司