專利名稱：一種高性能錫銅無鉛電子釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域中電子行業(yè)使用的無鉛電子釬料。
背景技術(shù)：
在電子行業(yè)中，廣泛使用傳統(tǒng)的Sn63Pb軟釬料來制備線路板和焊接電子元器件。由于Sn63Pb軟釬料中的鉛含有毒性，有損環(huán)保和對人體健康不利。為此人們近年來研制出了很多無鉛釬料，如《浙江冶金》2002第一期發(fā)表的“Sn-Cu-Ag-In無鉛釬料的研制”文章中披露的Sn96-Cu-Ag-In無鉛釬料，2003年4月“錫焊料行業(yè)廠長聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)成立十周年會議”的會議資料《國內(nèi)外無鉛釬料發(fā)展綜述》中介紹的日本Nihon公司生產(chǎn)的Sn0.7(Cu+Ni)無鉛釬料。這些無鉛釬料雖都有效地克服了傳統(tǒng)的Sn63Pb軟釬料的毒性這一缺點(diǎn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)也有所改善，但也不盡理想。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對上述無鉛釬料進(jìn)行改進(jìn)，提供另一種具有更好的物理性能和焊接性能的錫銅無鉛電子釬料。
本發(fā)明的錫銅無鉛電子釬料是在原有Sn0.7(Cu+Ni)無鉛釬料的基礎(chǔ)上，采取有針對性的加入多種微量改性添加元素的方式制備出的無鉛釬料。其組份配比為(重量百分比)Cu0.66～0.82，Ni0.02～0.03，P0.001～0.002，Ti0.0005～0.0009，Ce組混合稀土元素RE0.001～0.01，Ga0.0001～0.0002，Ag0.01～0.5，Sn余量。
在本錫銅無鉛電子釬料中，適當(dāng)范圍的Ce組混合稀土元素RE作為一種表面活性元素，通過改善釬料的潤濕性、減小潤濕角，從而提高了釬料的擴(kuò)展率；同時通過形成更多的晶核細(xì)化釬料的晶粒度，使釬料延伸率指標(biāo)得到有效的提高；Ti、Ag通過形成多種金屬間化合物(Ag3Sn等)在合金中的彌散分布形成更有效的強(qiáng)化相；從而可提高抗拉強(qiáng)度通過P、Ti元素的“集膚效應(yīng)”和Ga元素的犧牲性保護(hù)作用，提高了釬料的抗氧化性能。
與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明采用了多元素復(fù)合添加合金，大大改善了釬料的物理性能和焊接性能。其抗拉強(qiáng)度、延伸率超過傳統(tǒng)的Sn63Pb，延伸率最低值為37.7％，高出現(xiàn)有的Sn63Pb釬料10.5個百分點(diǎn)。與日本產(chǎn)品Sn0.7(Cu+Ni)在同等條件下相比較，其擴(kuò)展率高出2.8～3.8個百分點(diǎn)(高出比例≮3.5％)；抗拉強(qiáng)度高出13.7Mpa(高出比例42.8％)，電阻率低0.021μΩm(降低比例16.2％)；其熔點(diǎn)為221℃，降低了6℃。且具有更好的經(jīng)濟(jì)性—與現(xiàn)有公認(rèn)為綜合性能較好的Sn3.5Ag相比，各項(xiàng)指標(biāo)相當(dāng)接近，抗拉強(qiáng)度提高幅度30％，且價格指數(shù)僅為Sn3.5Ag的60％，更具有市場競爭力。特別適合于電子行業(yè)用“PCB”(印制電路板)組裝“焊接”以及厚膜電路等電子元器件組裝過程中的波峰焊、浸焊以及手工再流焊工序使用。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例方式
下面給出本發(fā)明的實(shí)施例。為便于比較，同時給出了現(xiàn)有的幾種無鉛釬料的組份和性能指標(biāo)。
實(shí)施例1(重量百分比)
實(shí)施例2(重量百分比)
權(quán)利要求
1.一種高性能錫銅無鉛電子釬料，含有組份Cu、Ni、P、Sn，其特征是在所述的電子釬料中還含有組份Ti、Ce組混合稀土元素RE、Ga和Ag，各組份的配比為(重量百分比)Cu0.66～0.82，Ni0.02～0.03，P0.001～0.002，Ti0.0005～0.0009，RE0.001～0.01，Ga0.0001～0.0002，Ag0.01～0.5，Sn余量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子級軟釬料技術(shù)領(lǐng)域中的錫銅無鉛電子釬料。所述的錫銅無鉛電子釬料的組份為(重量百分比)Cu0.66～0.82，Ni0.02～0.03，P0.001～0.002，Ti0.0005～0.0009，Ce組混合稀土元素RE0.001～0.01，Ga0.0001～0.0002，Ag0.01～0.5，Sn余量。本發(fā)明采用了多元素復(fù)合添加合金，大大改善了釬料的物理性能和焊接性能。且具有更好的經(jīng)濟(jì)性。特別適合于電子行業(yè)用“PCB”(印制電路板)組裝“焊接”以及厚膜電路等電子元器件組裝過程中的波峰焊、浸焊以及手工再流焊工序使用。
文檔編號H05K3/34GK1583349SQ20041002263
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者晏勇 申請人:四川省有色冶金研究院