一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種制備電子級無鉛焊錫膏的錫合金粉，特別是適用于高低溫循環環 境或高低溫差變化大的環境下電路板焊接使用的一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏 的錫合金粉，屬電子焊接材料。 技術背景 W02]目前在電視機、錄像機、手機、筆記本電腦、計算機產品應用中主要采用Sn- 3.OAg- 0. 5化無鉛焊錫膏。在該類產品的使用中，焊點在產品的使用壽命周期中不會 發生開裂和脫落現象。但使用在車載環境和信號發射基站類產品中時，由于使用環境溫度 存在高低溫交替，而現用品焊點會發生開裂和脫落，導致產品產生電性不良。由于使用環境 的特殊性，現用品的抗沖擊能力不足，在運動中，由于結合強度不足，導致焊點形成裂紋或 開裂。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的正是為了克服上述已有技術的缺點與不足而提供一種具有良好的 耐高溫性能，抗疲勞性能，焊后焊點牢固，不開裂和脫落，擁有良好的延展性，抗腐蝕能力的 一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉，從而可滿足特殊條件下對焊點高強度 的無鉛焊錫膏要求。
[0004] 本發明的目的是通過下列技術方案實現的：
[0005] 一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉，它由下述重量百分比的原料 組成：
[0006] Ag2.0 ~4.5%、Cu0.5 ~1.l%、Bi2.0 ~5.0%、Ce0.01 ~0.l%、Nd0.001 ~ 0.Ol%和余量Sn,最佳用量為：Ag3. 0%、Cu0. 8%、Bi3. 5%、Ce0. 03%、Nd0. 003%和 余量為Sn。錫合金粉粒徑為20~45微米，錫合金粉與助焊劑重量配比為88 :12。
[0007] 本發明的含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉技術方案是W錫、銀、銅為主要成分， 用量進行調整基礎上添加祕、稀上姉和欽元素，添加祕，其重量百分比Bi2. 0~5. 0%。 祕元素具有低烙點、高硬度，優良的抗腐蝕性，祕元素的加入可降低焊料的烙點，提高了焊 接的牢固性和抗腐蝕能力，提升了焊料的強度。通過從Bi過飽和固溶體析出的Bi進行 分散，基體自身具有良好的耐熱循環性，可W長期間發揮穩定的可靠性；添加稀±姉元素， 其重量百分比0.01~0. 1%。姉元素具有高烙點、具有良好的延展性，提升了焊料的耐 熱疲勞、進一步提升了焊料的強度，抗沖擊能力；添加稀±欽元素，其重量百分比0. 005~ 0.Ol%。欽元素具有高烙點、良好的抗腐蝕性，細化了結晶，提升了焊料的耐高溫性能，在高 低溫循環環境或高低溫差變化大的環境下，焊料焊點在-45°C至+125°C下無開裂及脫落， 耐熱循環性優異；焊料在運動中具備足夠的強度抵抗沖擊，焊點無開裂及脫落，用于替代 Sn- 3.OAg- 0. 5化現有產品。將本產品制成焊錫膏選擇助焊膏為申請人使用產品，其成分 為：聚合松香45 %，氨化藍麻油7 %，二徑基下酸10 %，四氨慷醒36 %，四乙締五胺2 %。，再 與Sn- 3.OAg- 0. 5化焊錫膏進行對比試驗，檢測結果見表1。 陽00引檢測結果表1
[0010] 從上述檢測結果可W看到，本發明的錫合金粉制成焊錫膏的焊點的抗拉強度、楊 氏模量顯著優于Sn-3.OAg-0. 5Cu制成的焊錫膏。焊點延展性及強度與Sn-3.OAg-0. 5Cu 焊錫膏相比，均得到了明顯的提升，同時通過-45°C至+125°C，每30分鐘一個高低溫循環， 經1000, 2000, 3000次循環觀察，未發現貫穿的裂紋，焊點未發現脫落。
[0011] 由于采取上述技術方案使本發明技術與己有技術相比具有如下優點及效果：
[0012] (a)本發明的錫合金粉制成焊錫膏的焊點的抗拉強度、楊氏模量顯著優于 Sn- 3.OAg- 0. 5化制成的焊錫膏，延展性與Sn- 0. 3Ag- 0. 7化焊錫膏相比，均得到了明顯 的提升，同時通過-45°C至+125°C，每30分鐘一個高低溫循環，經1000, 2000, 3000次循環 觀察，未發現貫穿的裂紋。
[0013] 化）本產品具有耐高溫性能，抗疲勞性能，焊后焊點牢固，不開裂和脫落，有良好的 延展性，抗腐蝕能力，滿足特殊條件下對焊點高可靠性的低銀高可靠性無鉛焊錫膏要求。
【具體實施方式】
[0014] 選擇助焊膏為申請人使用產品，其成分為：聚合松香45%，氨化藍麻油7%，二徑 基下酸10%，四氨慷醒36%，四乙締五胺2%。錫合金粉與助焊劑重量配比為88 :12。 陽〇1引實施例1
[0016] 取Ag2. 0kg、Cu0.化g、Bi1.化g、Ce0. 0化g、Nd0. 007kg和余量Sn95. 923k邑 制成45微米錫合金粉，取上述錫合金粉88kg和助焊劑12kg制成含銀高強度無鉛焊錫膏， 檢測結果見表2所示。
[0017] 實施例2 陽0化]取Ag2.化g、Cu0.化g、Bi2.化g、Ce0. 08kg、Nd0. 005kg和余量Sn94. 2巧kg制成35微米錫合金粉，取上述錫合金粉88kg和助焊劑12kg制成含銀高強度無鉛焊錫膏， 檢測結果見表2所示。
[0019] 實施例3
[0020] 取Ag3. 0kg、Cu0. 8kg、Bi3.化g、Ce0. 03kg、Nd0. 003kg和余量Sn92. 66化邑 制成25微米錫合金粉，取上述錫合金粉88kg和助焊劑12kg制成含銀高強度無鉛焊錫膏， 檢測結果見表2所示。 陽OW 實施例4
[0022]取Ag4. 0kg、Cu1. 0kg、Bi4. 0kg、Ce0. 0化g、Nd0. 009kg和余量Sn90. 94化邑 制成20微米錫合金粉，取上述錫合金粉88kg和助焊劑12kg制成含銀高強度無鉛焊錫膏， 檢測結果見表2所示。 陽〇2引實施例5
[0024] 取Ag4.化g、Cu1.化g、Bi4.化g、Ce0. 10kg、Nd0.Olkg和余量Sn89. 79kg制 成30微米錫合金粉，取上述錫合金粉88kg和助焊劑12kg制成含銀高強度無鉛焊錫膏，檢 測結果見表2所示。
[0025] 表2實施側檢測結果
【主權項】
1. 一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉，其特征在于它由下述重量百分 比的原料組成： Ag2.O~4. 5%、Cu0. 5 ~I. 1%、Bi2.O~5. 0%、Ce0.Ol~0. 1%、Nd0.OOl~ 0.01 %和余量Sn。2. 根據權利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述錫合金粉最佳用量為：Ag3. 0%、 Cu0.8%、Bi3. 5%、Ce0.03%、Nd0.003%和余量為Sn。3. 根據權利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述錫合金粉粒徑為20~45微米。4. 根據權利要求1所述的錫合金粉，其特征在于所述錫合金粉與助焊膏重量配比為 88 ：12〇
【專利摘要】本發明涉及一種制備電子級含銀高強度無鉛焊錫膏的錫合金粉，其特征在于它由：Ag？2.0～4.5％、Cu？0.5～1.1％、Bi？2.0～5.0％、Ce？0.01～0.1％、Nd？0.001～0.01％和余量Sn原料組成，本產品制成焊錫膏其焊點具有耐高溫性能，抗疲勞性能，焊后焊點牢固，不開裂和脫落，有良好的延展性，抗腐蝕能力的優點及效果。
【IPC分類】B23K35/26
【公開號】CN105195914
【申請號】CN201510713041
【發明人】方喜波, 梁靜珊, 熊有德, 方瀚寬, 方瀚楷
【申請人】廣東中實金屬有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月27日