一種鍍錫鉛扁銅線及其制備方法
【技術領域】
[0001] 一種鍛錫鉛扁銅線及其制備方法，主要用于電子元器件、混合集成電路、太陽能光 伏組件等電子工業領域，屬有色金屬壓延加工領域。
【背景技術】
[0002] 隨著機械、電子設備不斷地向小型化、微型化方向發展，具有優良性能和電流承載 能力，傳輸速度快、散熱性好、廉價的銅引線逐漸得到廣泛的應用。
[0003] 在銅線上單一地鍛錫制備鍛錫銅線，加工時容易形成銅錫合金，均勻性難W控制， 鍛層厚度和可焊性難W保證，長期服役時容易發生錫須缺陷，無法滿足高可靠混合集成電 路或電子元器件的使用要求。
[0004] 在常用的化學鍛、電鍛和熱浸鍛=種制備鍛層方法中，熱浸鍛具有工藝簡單、鍛層 牢固等優點，其技術趨向成熟化。熱浸鍛銅線的制備關鍵技術在于控制鍛層厚度，銅線上過 量的鍛層，會降低焊料可焊，影響銅線本身的特性，同時造成資源浪費。
【發明內容】
陽〇化]本發明的目的在于提供一種鍛錫鉛扁銅線，該引線成分設計科學、配比合理，具有 更大的電流承載量，更高的可靠性，更好的抗氧化性及耐蝕性，可焊性大大提高。可推廣應 用于電子元器件、混合集成電路、太陽能光伏組件等電子工業領域。
[0006] 本發明的另一目的在于提供一種鍛錫鉛扁銅線的制備方法，采用圓銅線熱浸鍛錫 鉛，該方法工藝簡單，利于批量生產。
[0007] 為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：
[0008] 一種鍛錫鉛扁銅線，其內忍為無氧銅，純度高于99. 99 % ;鍛層為Sn-Pb合金，其 中，化含量為36wt. %~38wt. %，Sn余量。
[0009] 如上所述的鍛錫鉛銅線，優選地，所述鍛層厚度為30 Ji m~50 Ji m。
[0010] 如上所述的鍛錫鉛扁銅線，優選地，所述扁銅線的截面厚度為0.1 mm~2mm，寬度 為 1mm ~4mm。
[0011] 如上所述的鍛錫鉛銅線的制備方法，該方法包括W下步驟： 陽01引 I.備料：選擇表面清潔的無氧圓銅線，純度高于99. 99% ;Sn-Pb合金錠，其中，化 含量為36wt. %~38wt. %，Sn余量；銅清洗劑；活化松香助焊劑；橡皮模具，其內孔與圓銅 線外徑尺寸相匹配；
[0013] II.熱浸鍛：在S個工藝槽中分別放置銅清洗劑、活化松香助焊劑、Sn-Pb合金錠； 首先將Sn-Pb合金加熱烙化，溫度控制在230°C~300°C ;然后將無氧銅線先后通過銅清洗 劑、活化松香助焊劑、Sn-Pb合金烙液和橡皮模具，走絲速度控制在5~8m/min ;
[0014] III.扁線社制：將步驟II獲得的鍛錫鉛圓銅線穿過冷社機，調整壓下量，測量厚 度至滿足權利要求3所述的尺寸要求，即可制備出鍛錫鉛扁銅線。
[0015] 如上所述的制備方法，優選地，所述圓銅線的直徑為0.1 mm~4mm。
[0016] 如上所述的制備方法，優選地，所述活化松香助焊劑為液態活性松香助焊劑。
[0017] 如上所述的制備方法，優選地，所述無氧銅線在Sn-Pb合金烙液中熱浸鍛的時間 為0. 5~2S。
[0018] 一種鍛錫鉛扁銅線，其是采用如上所述的方法制備的。
[0019] 本發明的扁銅線具有錫鉛鍛層，并采用熱浸鍛方法制備，其有益效果在于：錫鉛鍛 層，特別是重量比為錫63%、鉛37%的合金，因其具有最低共晶烙點（僅183°C)，適用于印 刷電路板等低溫連接。在銅線上鍛錫鉛，可W有效地抑制銅在錫中溶解提高錫的利用率。 相比鍛錫銅線，鍛錫鉛銅線具有更大的電流承載量，更高的可靠性，更好的抗氧化性及耐蝕 性，可焊性大大提高，同時也降低了加工成本。適于電子元器件、混合集成電路、太陽能光伏 組件等多種電子產品連接。本發明的鍛錫鉛扁銅線制備方法簡單，利于批量生產。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明一種優選實施方式鍛錫鉛扁銅線的橫截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結合具體加工制備的實施例對本發明鍛錫鉛扁銅線及其制備方法作進一 步描述。
[0022] W下實施例中鍛錫鉛扁銅線是通過W下方法制備得到的，具體包括W下步驟：
[0023] 步驟1 :原材料選用
[0024] 選擇表面清潔的無氧圓銅線，純度高于99. 99%，線材截面積應與欲制備的扁銅線 相等；足量Sn-Pb合金錠；銅清洗劑酒精和活化松香助焊劑液態松香；橡皮模具，模具的形 狀為圓柱形通孔，通孔內徑與鍛錫鉛圓銅線外形尺寸相同。 陽〇2引步驟2 :熱浸鍛
[00%] 設置=個工藝槽和一個模架，分別放置銅清洗劑、活化松香助焊劑、Sn-Pb合金錠 和橡皮模具。首先將Sn-Pb合金加熱烙化，溫度控制在230°C~300°C;然后將無氧銅線先 后穿過銅清洗劑槽、活化松香助焊劑和Sn-Pb合金溶液槽、橡皮模具，走絲速度控制在5~ 8m/min，無氧銅線在Sn-Pb合金烙液中熱浸鍛的時間為0. 5~2S，通過橡皮模具的鍛錫鉛銅 線經氣冷制得鍛錫鉛圓銅線。
[0027] 步驟3 :扁線社制
[0028] 將鍛錫鉛圓銅線穿過冷社機，調整壓下量，測量厚度至滿足尺寸要求，即可制備出 鍛錫鉛扁銅線。
[0029] 步驟4 :繞軸包裝
[0030] 采用單線單盤緊密纏繞包裝，包裝盤可選用有機玻璃盤或硬塑料盤。
[0031] 制得的鍛錫鉛扁銅線橫截面結構示意圖可參照圖1。內忍1為扁銅線，厚度為 0.1 mm~2mm，寬度為1mm~4mm ;外層2為錫鉛鍛層，厚度為30 Ji m~50 Ji m。
[0032] 實施例1制備鍛錫鉛扁銅線
[0033]選擇無氧銅線尺寸為O 0. 18mm，鍛層Sn-Pb合金化含量為36.Owt%，合金加熱溫 度為300°C，熱浸鍛走絲速度為8m/min，熱浸鍛時間為0. 5S。社制后獲得扁扁銅線尺寸為 0.1 mmX lmm〇
[0034] 實施例2制備鍛錫鉛扁銅線
[0035] 選擇無氧銅線尺寸為巫0. 6mm，鍛層Sn-Pb合金Pb含量為37.Owt %，合金加熱 溫度為230°C，熱浸鍛走絲速度為7m/min，熱浸鍛時間為0. 5S。社制后獲得扁銅線尺寸為 0. SmmX 2. 0mm〇
[0036] 實施例3制備鍛錫鉛扁銅線
[0037] 選擇無氧銅線尺寸為巫1. 0mm，鍛層Sn-Pb合金Pb含量為37. 5wt %，合金加熱 溫度為260°C，熱浸鍛走絲速度為6m/min，熱浸鍛時間為1S。社制后獲得扁銅線尺寸為 1. OmmX 3. 0mm。
[003引實施例4制備鍛錫鉛扁銅線
[0039] 選擇無氧銅線尺寸為巫1. 6mm，鍛層Sn-Pb合金Pb含量為38.Owt %，合金加熱 溫度為280°C，熱浸鍛走絲速度為5m/min，熱浸鍛時間為2S。社制后獲得扁銅線尺寸為 2. OmmX4. 0mm。 W40] 實施例5
[0041] 對實施例1-4獲得的扁銅線進行性能測試，結果如表1所示。
[0042]表1
[0044] 注：1、鍛層成分檢測數值為Sn-Pb合金中化含量；
[0045] 2、鍛層覆蓋率為檢測每千米鍛錫鉛扁銅線上鍛層覆蓋面積；
[0046] 上述實施例中僅僅舉出本發明鍛錫鉛扁銅線及其制備方法部分的實施例，在上述 本發明的技術方案中：所述的鍛層化含量在規定范圍內可自由選擇，此處不再一一列舉， 故W上的說明所包含的技術方案應視為例示性，而非用W限制本發明申請專利的保護范 圍。
【主權項】
1. 一種鍍錫鉛扁銅線，其特征在于，其內芯為無氧銅，純度高于99. 99% ;鍍層為Sn-Pb 合金，其中，Pb含量為36wt. %~38wt. %，Sn余量。2. 如權利要求1所述的鍍錫鉛銅線，其特征在于，所述鍍層厚度為30μm~50μm。3. 如權利要求1或2所述的鍍錫鉛扁銅線，其特征在于，所述扁銅線的截面厚度為 0. 1mm~2mm，寬度為 1mm~4mm〇4. 如權利要求1-3中任一項所述的鍍錫鉛銅線的制備方法，其特征在于，該方法包括 以下步驟： I. 備料：選擇表面清潔的無氧圓銅線，純度高于99.99% ;Sn-Pb合金錠，其中，Pb含量 為36wt. %~38wt. %，Sn余量；銅清洗劑；活化松香助焊劑；橡皮模具，其內孔與圓銅線外 徑尺寸相匹配； II. 熱浸鍍：在三個工藝槽中分別放置銅清洗劑、活化松香助焊劑、Sn-Pb合金錠；首先 將Sn-Pb合金加熱熔化，溫度控制在230°C~300°C;然后將無氧銅線先后通過銅清洗劑、活 化松香助焊劑、Sn-Pb合金恪液和橡皮模具，走絲速度控制在5~8m/min; III. 扁線乳制：將步驟II獲得的鍍錫鉛圓銅線穿過冷乳機，調整壓下量，測量厚度至 滿足權利要求3所述的尺寸要求，即可制備出鍍錫鉛扁銅線。5. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述圓銅線的直徑為0. 1mm~4_。6. 如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述活化松香助焊劑為液態活性松香 助焊劑。7. 如權利要求4-6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述無氧銅線在Sn-Pb合金 熔液中熱浸鍍的時間為0. 5~2S。8. -種鍍錫鉛扁銅線，其特征在于，其是采用如權利要求4-7中任一項所述的方法制 備的。
【專利摘要】一種鍍錫鉛扁銅線及其制備方法，主要用于電子元器件、混合集成電路、太陽能光伏組件等電子工業領域。該鍍錫鉛扁銅線內芯為無氧銅，純度高于99.99％，外徑為0.1mm～4mm；鍍層為Sn-Pb合金，具體組分為Pb含量36wt.％～38wt.％，Sn余量，鍍層厚度為30μm～50μm。采用熱浸鍍方法制備，該制備方法工藝簡單，利于批量生產。采用該方法制備的鍍錫鉛扁銅線具有導電性好、可焊性強、耐蝕性好、抗氧化性好以及鍍層牢固等特點，具有廣泛的市場前景。
【IPC分類】C23C2/08, H01B13/00, H01B1/02, C23C2/38
【公開號】CN105390176
【申請號】CN201510932230
【發明人】黃曉猛, 張震, 張國清, 唐超, 焦磊, 孫瑞濤
【申請人】北京有色金屬與稀土應用研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月15日