專利名稱：一種低電阻率錫釬焊料和配套焊膏及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錫釬焊料及配套焊膏及其在銅接頭焊接中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外焊接銅及銅合金的軟釬料如Sn — Bb系列釬料和其配套焊膏，其焊 縫抗拉強(qiáng)度都在30MPa左右，電阻率在24 μ Ω .cm左右，熔點(diǎn)在240°C左右。在電機(jī)行 業(yè)中，銅線與銅接頭的焊接件在采用SnSb5焊料釬焊后，在12000A左右的大電流下，焊 縫由于熔點(diǎn)低、電阻率高而經(jīng)常出現(xiàn)釬縫熔化的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熔點(diǎn)較高，電阻率較低，常溫下焊縫的抗拉強(qiáng)度可 超過40MPa的錫釬焊料和配套焊膏及其在在銅接頭焊接中的應(yīng)用方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明之錫釬焊料由錫(Sn)和銀(Ag)組成，其中錫的重量百分含量為 88%-92%，銀的重量百分含量為8%-12%。本發(fā)明之與錫釬焊料配套使用的焊膏，由錫(Sn)、銀(Ag)、磷(P) 和三硬脂酸甘油酯組成，其中錫的重量百分含量為84%-88%，銀的重量百分含量 為1.2%-5.2%，磷的重量百分含量為1%_5%，三硬脂酸甘油酯的重量百分含量為 5.8%-9.8%。所述各組分的作用分別為
Sn與母材Cu形成冶金結(jié)合，是形成焊縫的元素；
Ag與母材Cu形成冶金結(jié)合，形成焊縫的元素，降低焊料的熔點(diǎn)，提高焊縫的導(dǎo) 電性；
P 去污元素，可起到防止焊縫氧化等作用；
三硬脂酸甘油酯制成焊膏的最重要成分，同時(shí)起到去污和防止焊縫氧化的作用。所述錫釬焊料制備按比例稱取原料錫和銀，混合熔煉成棒狀，即成。所述焊膏制備按比例稱取原料粉末狀錫和銀，液態(tài)磷及三硬脂酸甘油酯，混 合均勻，成膏狀物，即為本發(fā)明之焊膏。所述錫釬焊料的熔點(diǎn)為290°C左右。焊接溫度為340°C左右。所述錫釬焊料及焊膏在銅接頭焊接中的應(yīng)用采用中頻加熱方法將被焊銅接頭 加熱至預(yù)定溫度后，將本發(fā)明之焊膏涂抹在被焊銅接頭內(nèi)，以清除零件上的雜物；繼續(xù) 加熱銅接頭，并將本發(fā)明之錫釬焊料涂在銅接頭的槽內(nèi)，至錫釬焊料完全熔化為止；停 止加熱銅接頭，至銅接頭冷卻至常溫，焊接過程即結(jié)束。本發(fā)明通過在Sn - Ag 二元共晶點(diǎn)附近適當(dāng)增加Ag的含量來提高Sn — Ag的
熔點(diǎn)，并提高該錫釬焊料的導(dǎo)電性。配套使用的焊膏是在Ag和Sn的二元合金相圖在 共晶點(diǎn)配比下通過添加P和三硬脂酸甘油酯等去油污元素，在焊接過程中，焊接后的焊縫中只有Ag、Cu和Sn三種元素，由于沒有電阻率很高的其它元素，焊縫的電阻率只有 16 μ Ω .cm 左右。
實(shí)驗(yàn)證明，由于Sn、Ag和Cu可在高溫下互溶，且Ag的導(dǎo)電性要遠(yuǎn)好于Bb， 使用本發(fā)明之錫釬焊料及焊膏進(jìn)行銅焊接，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值MOMRu
圖1為銅接頭的外形圖。
圖2為圖1所示銅接頭的左視圖。
圖3為整形線圈經(jīng)過整形后的外形。
圖4為圖3所示整形線圈的左視圖。
圖5為加熱圖1所示銅接頭用的中頻焊感應(yīng)線圈主視圖。
圖6為圖5所示中頻焊感應(yīng)線圈的左視圖。
圖7為圖1所示銅接頭的中頻感應(yīng)釬焊示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1本實(shí)施例錫釬焊料由Sn和Ag組成，其中Sn的含量為90wt%，Ag的含量為10wt%. 與其配套的焊膏，由Sn、Ag、P和三硬脂酸甘油酯組成，其中Sn的含量為86wt%， Ag的含量為3.2wt%，P的含量為3wt%，三硬脂酸甘油酯的含量為7.8wt%。
下面結(jié)合
使用本實(shí)施例錫釬焊料和與其配套的焊膏進(jìn)行銅接頭焊接的 操作方法。
參照圖3、圖4， (1)線圈整形在距整形線圈5端部適當(dāng)距離的地方用整形 夾具8將整形線圈5固定，并用整形螺釘7擰緊至焊接所用的形狀(如圖1、2所示銅接 頭3的腰形槽形狀)；在整形后的整形線圈5上用2個(gè)整形卡具9固定；鉗修整形后的整 形線圈5的端部；從圖4可以看出，整形后的整形線圈5截面與銅接頭3的腰形槽相似；(2)線圈的搪錫將整形線圈5的端部涂上液態(tài)焊劑(如果搪錫質(zhì)量不好的話，可以將 線圈在搪錫爐內(nèi)加熱至一定溫度后再涂上液態(tài)焊劑)；將焊料棒6 (即本實(shí)施例錫釬焊料) 置于錫焊爐內(nèi)，加熱錫焊爐將焊料棒6熔化為液體至要求的搪錫溫度；將整形線圈5浸入 搪錫爐內(nèi)，整形線圈5因其上有焊劑而冒煙，將整形線圈5 —直固定浸入搪錫爐內(nèi)，直至 不再冒煙為止(可適當(dāng)擺動(dòng)整形線圈5以便充分搪錫)；然后將整形線圈5從錫焊爐內(nèi)取 出，待焊料在整形線圈5上凝固后，拆下整形夾具8和整形卡具9;鉗修整形線圈5; (3) 線圈的焊接參照圖5、圖6、圖7,將銅接頭3通過緊固螺釘2固定在專用墊板1上，在 銅接頭3腰形槽內(nèi)放入適量配套焊膏，用中頻焊感應(yīng)線圈4加熱銅接頭3至腰形槽內(nèi)的配 套焊膏可以去除腰形槽內(nèi)內(nèi)的污物后，在用中頻焊感應(yīng)線圈4加熱銅接頭3的同時(shí)，將整 形線圈5緩慢放入銅接頭3腰形槽內(nèi)，控制中頻釬焊的加熱溫度，當(dāng)整形線圈5完全置入 銅接頭3腰形槽內(nèi)后，加入適量焊料棒6及適量配套焊膏至銅接頭3腰形槽內(nèi)填滿焊料， 停止加熱，待銅接頭3腰形槽內(nèi)的焊料完全凝固后，將銅接頭3從專用墊板1上取出，鉗 修去除從銅接頭3腰形槽內(nèi)流出的焊料(為了方便去除流出銅接頭3腰形槽內(nèi)并貼在銅接頭3上的焊料，可在感應(yīng)釬焊的同時(shí)去除焊料)。經(jīng)檢測，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值達(dá)41.2MPa。實(shí)施例2
本實(shí)施例錫釬焊料由Sn和Ag組成，其中Sn的含量為92wt%，Ag的含量為8wt%。與其配套的焊膏，由Sn、Ag、P和三硬脂酸甘油酯組成，其中Sn的含量為 88wt%, Ag的含量為2.8wt%，P的含量為2.5wt%，三硬脂酸甘油酯的含量為6.7wt%。用法同實(shí)施例1。經(jīng)用檢測，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值達(dá)40.2MPa。實(shí)施例3
本實(shí)施例錫釬焊料由Sn和Ag組成，其中Sn的含量為88wt%，Ag的含量為12wt%。與其配套的焊膏，由Sn、Ag、P和三硬脂酸甘油酯組成，其中Sn的含量為 84wt%, Ag的含量為5.2wt%，P的含量為5wt%，三硬脂酸甘油酯的含量為5.8wt%。用法同實(shí)施例1。經(jīng)檢測，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值為40.5MPa。實(shí)施例4
本實(shí)施例錫釬焊料由Sn和Ag組成，其中Sn的含量為89wt%，Ag的含量為11%。與其配套的焊膏，由Sn、Ag、P和三硬脂酸甘油酯組成，其中Sn的含量為 86wt%, Ag的含量為3.2wt%，P的含量為lwt%，三硬脂酸甘油酯的含量為9.8wt%。用法同實(shí)施例1。經(jīng)檢測，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值為40.8MPa。
權(quán)利要求
1.一種低電阻率錫釬焊料，其特征在于，由錫和銀組成，其中錫的重量百分含量為 88%-92%，銀的重量百分含量為8%-12%。
2.如權(quán)利要求1所述的低電阻率錫釬焊料，其特征在于，其中錫的重量百分含量為 90%%，銀的重量百分含量為10%。
3.如權(quán)利要求1所述的低電阻率錫釬焊料，其特征在于，其中錫的重量百分含量為 89%%，銀的重量百分含量為11%。
4.一種與權(quán)利要求1所述低電阻率錫釬焊料配套使用的焊膏，其特征在于，由錫、 銀、磷和三硬脂酸甘油酯組成，其中錫的重量百分含量為84%-88%，銀的重量百分 含量為1.2%-5.2%，磷的重量百分含量為1%_5%，三硬脂酸甘油酯的重量百分含量為 5.8%-9.8%。
5.如權(quán)利要求1所述的低電阻率錫釬焊料和權(quán)利要求4所述的與權(quán)利要求1所述低電 阻率錫釬焊料配套使用的焊膏在銅接頭焊接中的應(yīng)用。
全文摘要
一種低電阻率錫釬焊料和配套焊膏及其應(yīng)用,該錫釬焊料由錫和銀組成，其中錫的重量百分含量為88%-92%，銀的重量百分含量為8%-12%。該配套焊膏由錫、銀、磷和三硬脂酸甘油酯組成，其中錫的重量百分含量為84%-88%，銀的重量百分含量為1.2%-5.2%，磷的重量百分含量為1%-5%，三硬脂酸甘油酯的重量百分含量為5.8%-9.8%。本發(fā)明低電阻率錫釬焊料電阻率只有16μΩ·cm左右。使用本發(fā)明之錫釬焊料和配套焊膏進(jìn)行銅焊接，焊縫室溫下的抗拉強(qiáng)度值≥40MPa。
文檔編號(hào)B23K35/26GK102019515SQ20111002322
公開日2011年4月20日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者呂敬高, 李再華, 江清波, 潘躍林, 羊祥云 申請人:湘潭電機(jī)股份有限公司