專利名稱：一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鉛軟釬焊料，特別是一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前電子行業(yè)中常用的軟釬焊料是錫鉛合金，由于錫鉛合金具有良好的潤濕性和導(dǎo)電性，焊接性能很好且成本低，因此得到廣泛應(yīng)用。但鉛及其化合物對環(huán)境污染很大，會危害人類及生物體健康。從本世紀(jì)初，世界各國對環(huán)保的要求日益嚴(yán)格。在電子焊接領(lǐng)域， 很多發(fā)達(dá)國家特別是美國和日本，早己開始無鉛焊料方面的研究。很多國際企業(yè)在常見的消費(fèi)性產(chǎn)品生產(chǎn)時也都采用無鉛焊料焊接，如個人計算機(jī)、筆記本電腦、手機(jī)、電視、錄放機(jī)等的主機(jī)板?？梢姛o鉛焊料的市場潛力巨大，隨著社會的不斷進(jìn)步，必然取代有鉛焊料成為焊料的主流。
為了滿足各類無鉛化環(huán)保制程的要求，電子工業(yè)焊接領(lǐng)域需要找到合適的焊料來替代傳統(tǒng)使用的錫鉛焊料。目前主要替代焊料有錫銀銅類和錫銅類無鉛焊料。這兩類焊料主要缺點(diǎn)是含銀成本較高，焊接溫度在210攝氏度以上，原來的錫鉛低溫生產(chǎn)工藝生產(chǎn)設(shè)備需要更換加大了投入。并且因?yàn)楹附訙囟容^高從而帶來了高耗能，高排放，從另一個方面導(dǎo)致了不環(huán)保，違背了無鉛化的初衷。面對這些不足，人們有研究過多種的替代焊 料方案， 其中Sn-Zn系無鉛焊料具備了焊接溫度低，成本低的優(yōu)點(diǎn)而被很多研究者所青睞。但目前已經(jīng)商品化的錫鋅焊錫絲并不多，而且在焊點(diǎn)美觀，擴(kuò)展率，焊后耐腐蝕等方面存在不足。 目前應(yīng)用于無鉛軟釬焊領(lǐng)域的Sn-Zn焊料主要問題是
第一焊點(diǎn)收縮缺陷太大，表面不美觀。
第二 焊后耐腐蝕性能不達(dá)標(biāo)。
第三焊點(diǎn)擴(kuò)展率低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法，解決了目前應(yīng)用于無鉛軟釬焊領(lǐng)域的Sn-Zn焊料的焊點(diǎn)收縮缺陷太大，表面不美觀，焊后耐腐蝕性能不達(dá)標(biāo)，焊點(diǎn)擴(kuò)展率低等問題
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，按照重量百分計，包括 Sn 86-92%, Zn6_12%，In O. 2-2%, P O. 08-0. 8%。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，按照重量百分計，包括Sn90%，Zn9. 5%，InO. 2%，PO. 3%。
本發(fā)明還提出一種制備用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取 Sn 86-92%, Zn6_12%，In O. 2-2%, P O. 08-0. 8%，備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至 250-280°C，攪拌 8-12 分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘;
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的按照重量百分計，分別稱取Sn 90%, Zn 9. 5%，InO.2%, P O. 3%,備用。
由于采用了上述技術(shù)方案，一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法， 包括以下步驟按照重量百分計，分別稱取Sn 86-92%，Zn6_12%，In O. 2-2%, P O. 08-0. 8%， 備用；將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；加溫至250-280°C，攪拌8_12 分鐘；加入In和P，攪拌3-7分鐘；將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn 焊料，它具有以下優(yōu)點(diǎn)
一、改善了焊點(diǎn)表面質(zhì)量
普通的Sn-Zn系無鉛焊料一般采用共晶成分Sn_9Zn，在實(shí)際的焊接中共晶成分的焊點(diǎn)收縮缺陷較大，導(dǎo)致焊點(diǎn)不平，有明顯的收縮孔。本發(fā)明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn 焊料在在實(shí)際的焊接中共晶成分的焊點(diǎn)收縮缺陷小，沒有明顯的收縮孔，焊點(diǎn)美觀。
二、提高了耐腐蝕性能
Sn-Zn系無鉛焊料含Zn量較高，Zn是比較容易氧化的金屬。焊接完成后，相對于目前廣泛使用的無鉛焊料更加容易導(dǎo)致焊點(diǎn)腐蝕。本發(fā)明通過在Sn-Zn系無鉛焊料基材中加入多種微量元素，非常顯著地提高了焊點(diǎn)的耐腐蝕性能。在高溫高熱(80°C溫度、80%濕度)試驗(yàn)中1000小時沒有明顯腐蝕現(xiàn)象，完全滿足了商業(yè)化生產(chǎn)的要求。
三、本發(fā)明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的合金焊接擴(kuò)展率提高了大約10%。


圖I為本發(fā)明的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖I所述，一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，按照重量百分計，包括Sn 86-92%, Zn6-12%,In O. 2-2%, P O.08-0. 8%。
一種制備用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取 Sn 86-92%, Zn6_12%，In O. 2-2%, P O. 08-0. 8%，備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至 250_280°C，攪拌 8-12 分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
實(shí)施例I
一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備方法，包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取Sn90%, Ζη9· 5%，In O. 2%，P O. 3%，備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至280°C，攪拌8-12分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
實(shí)施例2
一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備方法，包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取Sn86%，Zn 12%, In I. 2%，P O. 8%，備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至270°C，攪拌8-12分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
實(shí)施例3
一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備方法，它包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取Sn92%，Zn6%，In I. 92%，P O. 08%,備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至250°C，攪拌8-12分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
實(shí)施例4
一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的制備方法，它包括以下步驟
I)按照重量百分計，分別稱取Sn88%，Ζη9· 4%，Ιη2%，P O. 6%，備用；
2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；
3)加溫至260°C，攪拌8-12分鐘；
4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；
5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
本發(fā)明的實(shí)施例所制備焊料在高溫高熱(80°C溫度80%濕度)試驗(yàn)中1000小時， 不但焊點(diǎn)收縮缺陷小，沒有明顯的收縮孔，焊點(diǎn)美觀，沒有明顯腐蝕現(xiàn)象，完全滿足了商業(yè)化生產(chǎn)的要求；而且本發(fā)明的焊料的合金焊接擴(kuò)展率提高了大約10%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，其特征在于按照重量百分計，包括Sn86-92%, Zn6-12%, In O. 2-2%, P O.08-0. 8%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，其特征在于按照重量百分計，包括 Sn90%, Ζη9· 5%, InO. 2%, PO. 3%。
3.一種制備如權(quán)利要求2所述的用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的方法，包括以下步驟1)按照重量百分計，分別稱取Sn 86-92%, Zn 6-12%, In O. 2-2%, P O. 08-0. 8%，備用； 2)將稱量好的Sn和Zn加熱融化； 3)加溫至250-280°C，攪拌8-12分鐘； 4)加入In和P，攪拌3-7分鐘； 5)將焊料冷卻到室溫，即得所述用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料。
4.如權(quán)利要求3所述的一種制備用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料的方法，其特征在于按照重量百分計，分別稱取Sn 90%, Zn 9. 5%，In O. 2%，P O. 3%，備用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料及其制備方法，包括以下步驟1)按照重量百分計，分別稱取Sn 86-92%，Zn6-12%，In 0.2-2%，P 0.08-0.8%，備用；2)將稱量好的Sn和Zn交錯疊加擺放進(jìn)熔爐中，加熱融化；3)加溫至250-280℃，攪拌8-12分鐘；4)加入In和P，攪拌3-7分鐘；5)將焊料自然冷卻到室溫，即得用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料，本發(fā)明的所制備用于軟釬焊焊錫絲的Sn-Zn焊料不但焊點(diǎn)收縮缺陷小，沒有明顯的收縮孔，焊點(diǎn)美觀，沒有明顯腐蝕現(xiàn)象，完全滿足了商業(yè)化生產(chǎn)的要求；而且本發(fā)明的焊料的合金焊接擴(kuò)展率提高了大約10%。
文檔編號B23K35/26GK102922164SQ20121043098
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者王風(fēng)田 申請人:青島英太克錫業(yè)科技有限公司