一种无铅高温抗氧化焊料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无铅高温抗氧化焊料，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～5.0％、铜0.001～11％、镍0.001～0.1％、铟0.001～0.1％、磷0.001～0.15％、锗0.001～0.08％、余量为锡。本发明专利技术还提供了前述无铅高温抗氧化焊料的制备方法。与现有技术相比，本发明专利技术提供的无铅高温抗氧化焊料，在高温(250℃～510℃)焊接时，极少氧化渣，并能保持在此温度下锡炉表面光亮基本无氧化，焊料在500℃可维持50秒不被氧化，大大提升了焊接效率，抗高温氧化性能佳；焊接时比普通的Sn‑Ag‑Cu系更少焊接缺陷，焊点表面特别光亮，焊点饱满、无连焊，有效的提高了焊接质量，环保安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接材料
，特别涉及一种组分中不含铅、并在高温焊接条件下具有良好抗氧化能力的无铅高温抗氧化焊料及其制备方法。
技术介绍
电子工业的焊接材料主要以锡铅合金为主，虽然锡铅合金具有优异的焊接性能，但铅是有毒的物质，进入人体后在骨骼中不断积累且不易排出，造成操作人员铅中毒。因此日本、欧盟及美国都相继制定了自己的焊料无铅化时间表及标准，日本企业在其电子产品中已开始使用无铅焊料。在我国许多的企业已接到相应出口国的通告，定出实现无铅焊接的时间表。根据现有的许多技术资料，无铅焊料的使用基于Sn-Ag-Cu系。已有许多国外及中国的专利据不同的使用特点作了不同的合金成分组合的焊料，以期完全取代锡铅焊料。但现有的无铅焊料，进行焊接过程中，往往存在如：在高温下抗氧化性能差、焊渣过多、桥接缺陷较多、合金组织不细致、焊接后焊点没有光泽、焊缝不够光滑、堆焊层易裂缝、流动性差、焊接后容易引起拉尖和桥连、焊点外观差等现象，成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种无铅高温抗氧化焊料，在高温(250℃～510℃)焊接时，极少氧化渣，焊料在500℃可维持50秒不被氧化，大大提升了焊接效率，抗高温氧化性能佳，而且焊接时缺陷少，焊点表面特别光亮，焊点饱满、无连焊。本专利技术的目的还在于，提供前述无铅高温抗氧化焊料的制备方法。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种无铅高温抗氧化焊料，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～5.0％、铜0.001～11％、镍0.001～0.1％、铟0.001～0.1％、磷0.001～0.15％、锗0.001～0.08％、余量为锡。作为对本专利技术的技术方案的改进之一，一种无铅高温抗氧化焊料，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～3.0％、铜0.001～8％、镍0.001～0.05％、铟0.001～0.06％、磷0.001～0.1％，锗0.001～0.07％、余量为锡。作为对本专利技术的技术方案的改进之一，一种无铅高温抗氧化焊料，按重量百分数计，由如下组分组成：银2％、铜8％、镍0.04％、铟0.005％、磷0.001％，锗0.06％、余量为锡。一种前述的无铅高温抗氧化焊料的制备方法，其包括以下步骤：S1：按设定的重量配比称取原料，将锡放入一钢制的容器中，将钢制容器置于电炉上，在260℃～360℃下加热，使锡熔化成液态；S2：将银、铜、镍、铟、磷、锗加入钢制的容器中，搅拌使其充分熔化；S3：加入氯化铵溶液到钢制的容器中，在高温下除氧除杂；S4：将搅拌好的焊料倒入模具中，即得到所需的焊料。作为对本专利技术的技术方案的改进之一，所述的步骤S2中搅拌的时间为25-30分钟。作为对本专利技术的技术方案的改进之一，所述的步骤S3中氯化铵溶液的质量占焊料原料总质量的0.3-0.5％。作为对本专利技术的技术方案的改进之一，所述的步骤S3中氯化铵溶液的质量分数为38-42％。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的无铅高温抗氧化焊料，对焊料的组分精心调配，并采用适当的制备方法，焊料在高温(250℃～510℃)焊接时，极少氧化渣，并能保持在此温度下锡炉表面光亮基本无氧化，焊接后锡炉能保持更长时间的无氧化状态，与现有焊料在500℃维持不到10秒就会出现氧化现象相比，本专利技术的高温抗氧化焊料可以在500℃维持50秒不被氧化，大大提升了焊接效率，抗高温氧化性能佳；焊接时比普通的Sn-Ag-Cu系更少焊接缺陷，在不大于500℃时，焊点表面特别光亮，焊点饱满、无连焊，更容易与基材(固材)产生良好亲和力，焊缝光滑美观，耐用，有效的提高了焊接质量，有利于环境保护，有效地避免操作人员铅中毒。上述是专利技术技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。具体实施方式：为了使本专利技术的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。制备实施例1：本实施例提供的无铅高温抗氧化焊料及其制备方法，该无铅高温抗氧化焊料按重量百分数计，由如下组分组成：银2％、铜8％、镍0.04％、铟0.005％、磷0.001％，锗0.06％、余量为锡。首先，按设定的重量配比称取原料，将锡放入一钢制的容器中，将钢制容器置于电炉上，在260℃下加热，使锡熔化成液态；之后将银、铜、镍、铟、磷、锗加入钢制的容器中，搅拌25分钟，使其充分熔化；之后加入占焊料原料总质量0.3％的氯化铵溶液到钢制的容器中，在高温下除氧除杂，其中氯化铵溶液的质量分数为42％；将搅拌好的焊料倒入模具中，即得到所需的焊料。本实施例提供的无铅高温抗氧化焊料，是经过严格试验得到的合理配比的焊料，在高温(250℃～510℃)焊接时，极少氧化渣，焊点表面特别光亮，焊点饱满、无连焊，适用于高温焊接的无铅焊锡条，可用于自动焊锡机焊接、手工浸焊或火焰喷焊、高频焊接等，还可以通过调整合金成份的含量以达到不同温度的最佳使用效果，可广泛用于电子、电器及通信设备领域中各电子元器件和产品的软钎焊焊接，高温焊接的最佳作业温度为460℃-480℃。制备实施例2：本实施例提供的无铅高温抗氧化焊料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的无铅高温抗氧化焊料按重量百分数计，由如下组分组成：银5.0％、铜5.1％、镍0.1％、铟0.05％、磷0.15％、锗0.04％、余量为锡。具体制备过程中：在300℃下加热，使锡熔化成液态；加入银、铜、镍、铟、磷、锗，并搅拌28分钟；加入重量占焊料原料总质量0.5％的氯化铵溶液除氧除杂后，出料，其中氯化铵溶液的质量分数为38％。其他与实施例1相同，在此不再累赘。制备实施例3：本实施例提供的无铅高温抗氧化焊料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的无铅高温抗氧化焊料按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001％、铜11％、镍0.05％、铟0.1％、磷0.06％、锗0.08％、余量为锡。具体制备过程中：在360℃下加热，使锡熔化成液态；加入银、铜、镍、铟、磷、锗，并搅拌30分钟；加入重量占焊料原料总质量0.4％的氯化铵溶液除氧除杂后，出料，其中氯化铵溶液的质量分数为40％。其他与实施例1相同，在此不再累赘。制备实施例4：本实施例提供的无铅高温抗氧化焊料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的无铅高温抗氧化焊料按重量百分数计，由如下组分组成：银3.2％、铜0.001％、镍0.001％、铟0.001％、磷0.03％、锗0.006％、余量为锡。具体制备过程中：在280℃下加热，使锡熔化成液态；加入银、铜、镍、铟、磷、锗，并搅拌27分钟；加入重量占焊料原料总质量0.35％的氯化铵溶液除氧除杂后，出料，其中氯化铵溶液的质量分数为39％。其他与实施例1相同，在此不再累赘。性能实施例1：将实施例1制得的焊料放入一个可装3Kg合金的不锈钢盒中，再放入马沸炉中，升温从250℃开始记录。试验结果如表1。表1：温度(℃)熔化的焊料表面温度(℃)熔化的焊料表面250光亮略显少许银白色400光亮略显少许银白色270光亮略显少许银白色420光亮略显少许银白色290光亮略显少许银白色440光亮略显少许银白色320光亮略显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅高温抗氧化焊料，其特征在于，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～5.0％、铜0.001～11％、镍0.001～0.1％、铟0.001～0.1％、磷0.001～0.15％、锗0.001～0.08％、余量为锡。

【技术特征摘要】
1.一种无铅高温抗氧化焊料，其特征在于，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～5.0％、铜0.001～11％、镍0.001～0.1％、铟0.001～0.1％、磷0.001～0.15％、锗0.001～0.08％、余量为锡。2.如权利要求1所述的无铅高温抗氧化焊料，其特征在于，按重量百分数计，由如下组分组成：银0.001～3.0％、铜0.001～8％、镍0.001～0.05％、铟0.001～0.06％、磷0.001～0.1％，锗0.001～0.07％、余量为锡。3.如权利要求1或2所述的无铅高温抗氧化焊料，其特征在于，按重量百分数计，由如下组分组成：银2％、铜8％、镍0.04％、铟0.005％、磷0.001％，锗0.06％、余量为锡。4.一种权利要求1-3之一所述的无铅高温抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶桥生，黄守友，黄义荣，林成在，曹建平，黄信元，袁小刚，
申请(专利权)人：东莞市千岛金属锡品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44