本发明专利技术公开了一种用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂，该变质剂为铜钴合金粉末，钴的重量百分比为7—9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10—100μm。该变质剂可以改善Ag3Sn和Cu6Sn5等金属间化合物的结晶形态和分布；同时，还提供变质剂的使用方法：将锡银铜焊料或锡铜焊料由熔炼温度500℃降温至280—300℃保温，浇铸或喷粉前加入变质剂，变质剂与锡银铜焊料或锡铜焊料的重量比为1:100，并施加交变磁场，搅拌焊料与变质剂的混合液，搅拌5—10分钟后，去除变质剂，对焊料进行浇铸或喷粉。该使用方法一方面可以提高变质效率；另一方面改善焊料的不均匀收缩，且可获得尺寸更加均匀、球形度高的焊粉。?
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂，该变质剂为铜钴合金粉末，钴的重量百分比为7—9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10—100μm。该变质剂可以改善Ag3Sn和Cu6Sn5等金属间化合物的结晶形态和分布；同时，还提供变质剂的使用方法：将锡银铜焊料或锡铜焊料由熔炼温度500℃降温至280—300℃保温，浇铸或喷粉前加入变质剂，变质剂与锡银铜焊料或锡铜焊料的重量比为1:100，并施加交变磁场，搅拌焊料与变质剂的混合液，搅拌5—10分钟后，去除变质剂，对焊料进行浇铸或喷粉。该使用方法一方面可以提高变质效率；另一方面改善焊料的不均匀收缩，且可获得尺寸更加均匀、球形度高的焊粉。【专利说明】
本专利技术属于低温合金冶炼及软钎焊材料领域，具体来说，涉及。
技术介绍
锡银铜(SnAgCu)焊料是目前主流的无铅焊料合金。然而，由于合金微观组织中存在易于一维生长的Ag3Sn金属间化合物，影响了合金作为焊点的可靠性，特别是其耐冲击性能。此外，随着低银焊料的开发，合金成分偏离共晶，材料凝固时会出现微观不均匀收缩和产生偏析现象，微观组织中出现Cu6Sn5化合物的不均匀分布。参考专利I (专利号:CN01131644.6)公开了一种用于锌及锌合金熔体处理工艺的锌变质剂，重量百分比 Al:20-40%, Ti:2—5%, B:0.5—1.5%, Xt:0.5—1%，Zn:55-75%,可以使锌及锌合金实现同时均匀结晶而形成等轴细晶粒组织，提高产品使用性能。参考专利2 (专利号:CN200810223968.5)公开了一种SnAgCu无铅焊料，添加质量百分比La:0.02—0.2%、P:0.0001—0.2%、Co:0.01—0.05%微量元素改善抗氧化性能和润湿性能，提高接头剪切性能和抗冲击性能。其中Co元素加入后形成CoSn2金属间化合物，增大凝固过程过冷度，有利于形核。参考专利3 (专利号:CN200780005120.9)公开了一种锡铜(SnCu)系无铅合金焊料，消除由于金属间化合物为核的浮渣，消除产生角状物等钎焊缺陷。在Sn基焊料合金中添加0.01重量％以上且不足0.05重量％的Co可以抑制Cu向焊料中溶出，并且金属间化合物以微粒状态分散而成，焊料的蠕变强度提高。
技术实现思路
技术问题:本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂，该变质剂可以改善Ag3Sn和Cu6Sn5等金属间化合物的结晶形态和分布；同时，还提供用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂的使用方法，该使用方法一方面可以提高变质效率；另一方面改善焊料的不均匀收缩，焊料制粉后可以获得尺寸更加均匀，球形度高的焊粉。技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂，该变质剂为铜钴合金粉末，其中，钴的重量百分比为7 — 9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10 —100 μ m。一种上述用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂的使用方法，该使用方法的过程是:将锡银铜焊料或锡铜焊料由熔炼温度500°C降温至280— 300°C保温，浇铸或喷粉前加入变质剂，变质剂与锡银铜焊料或锡铜焊料的重量比为1:100，并施加频率为50—60KHz、磁场强度为6 — 8kA/m 的交变磁场，搅拌焊料与变质剂的混合液，搅拌5 —10分钟后，去除变质剂，对锡银铜焊料或锡铜焊料进行浇铸或喷粉；所述变质剂为铜钴合金粉末，其中，钴的重量百分比为7 — 9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10 —100 μ m。有益效果:本专利是一种专门用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂。与
技术介绍
中提及的参考专利I不同，本专利的材料成分以铜钴基合金为主，适用于SnAgCu和SnCu软钎焊合金的熔炼。与参考专利2和参考专利3不同的是，本专利将CuCo合金粉作为一种变质剂使用，并不限定Co在焊料中的含量，即并不以Co元素溶入焊料而起到本专利所申明的改善效果。事实上有别于合金化的方式在焊料中增加Co或Ni等成分。本专利技术的变质剂的优点在于不改变焊料合金的成分，但能够优化焊料合金的组织并提高性能。具体来说，选择CuCo合金粉末加入的方式大幅提高了变质效率。本专利技术的变质剂是Cu和Co包晶合金，微观组织中的Co是从Cu基体中固溶析出的，尺寸细小。尤其是这种合金被加工成10~IOOym的颗粒，增大了表面积。这些都为非均匀形核提供了有利条件。变质剂加入焊料合金后需要施加交变磁场并搅拌。磁场的作用是改变焊料结晶相与变质剂界面的界面能，帮助形核。搅拌一方面限制了形成的晶体快速长大，另一方面使得变质剂表面上的晶核被冲刷下来，有利于再次形核。因此，变质剂通过这种工艺获得了更好的变质效果。本专利技术的变质剂可以改善焊料的不均匀收缩，焊料制粉后可以获得尺寸更加均匀，球形度高的焊粉。【专利附图】【附图说明】图1为未加入本专利技术变质剂的焊料的组织图。图2为加入本专利技术变质剂后的焊料的组织图。图3为本专利技术变质剂的颗粒形貌图。图4为本专利技术实施例1的焊粉组织及颗粒形貌图。图5为未进行变质处理的焊粉组织及颗粒形貌图。图6为本专利技术实施例5焊点表面收缩的效果图。图7为未进行变质处理的焊点表面收缩的效果图。【具体实施方式】下面结合实施例，对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。如图3所示，本专利技术的一种用于锡银铜或锡铜焊料熔炼的变质剂，为铜钴合金粉末，其中，钴的重量百分比为7 — 9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10 — ΙΟΟμπι。作为优选，所述合金粉末粒径为20— 50 μ m。当合金粉末粒径为20— 50 μ m时，可使锡银铜(SnAgCu)焊料或锡铜(SnCu)焊料获得优化的变质效果，即焊料组织中金属间化合物分布更均匀。上述用于SnAgCu焊料或SnCu焊料熔炼的变质剂的使用方法的过程是:将SnAgCu焊料或SnCu焊料由熔炼温度500°C降温至280— 300°C保温，浇铸或喷粉前加入变质剂，变质剂与SnAgCu焊料或SnCu焊料的重量比为1:100，并施加频率为50— 60KHz，磁场强度为6 — 8kA/m的交变磁场，搅拌焊料与变质剂的混合液，搅拌5 —10分钟后，去除变质剂，对SnAgCu焊料或SnCu焊料进行浇铸或喷粉；所述变质剂由包晶成分铜和钴(Co)两种合金粉末混合组成，其中，钴的重量百分比为7 — 9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10 —100 μ m。作为一种高熔点金属元素，Co在300°C以下难以溶入合金。在本专利申请的使用方法下，变质剂能够改变形核相(即金属间化合物)的界面能，有效改善Ag3Sn和Cu6Sn5等金属间化合物的结晶形态和分布。如图1和图2所示，与没有进行变质处理的合金相比，Ag3Sn颗粒转变为等轴晶，而Cu6Sn5颗粒分布更加均匀。选择Cu和Co合金粉末加入的方式大幅提高了变质效率。本专利技术的变质剂是Cu和Co包晶合金，微观组织中的Co是从Cu基体中固溶析出的，尺寸细小。如图2所示，这种合金被加工成10~100 μ m的颗粒，增大了表面积。这些都为非均匀形核提供了有利条件。同时，变质剂的颗粒不宜小于10 μ m，否则会增加粉末表面氧化的倾向，不利于形核。变质剂加入焊料合金后需要施加交变磁场并搅拌。磁场的作用是改变焊本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于锡银铜焊料或锡铜焊料熔炼的变质剂，其特征在于，该变质剂为铜钴合金粉末，其中，钴的重量百分比为7—9%，其余为铜，合金粉末的粒径为10—100μm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周健，罗登俊，陶卫建，陈旭，薛烽，白晶，
申请(专利权)人：苏州优诺电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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