一种低温有芯焊锡丝及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电子焊接技术领域，具体涉及一种低温有芯焊锡丝及其制备方法，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，助焊剂焊芯含量为0.4～2.4%，低温焊锡丝由银、锑、铋、锡组成，按重量百分比计，银0.1％～3％、锑0.05％～0.8％、铋40％～65％、余量为锡；本发明专利技术方法将合金元素按照不同顺序比例进行混合，且添加一定比例的钾倒在浇铸模具中制成锡圆柱，再将锡圆柱装入挤压机入料盒中得到粗加工锡丝，最后依次将粗加工锡丝穿过直径大小适宜的眼模内，分组拉丝成φ0.3～φ4.0mm规格的焊锡丝，本发明专利技术通过银、锑、铋多元合金元素的添加，可以明显改善焊料的机械性能，制备锡丝的润湿性及抗拉强度好、成本低廉，焊点可靠性好，并且合金元素的成本低廉，利于制作。

【技术实现步骤摘要】
一种低温有芯焊锡丝及其制备方法
本专利技术涉及电子焊接
，具体涉及一种低温有芯焊锡丝及其制备方法。
技术介绍
目前在焊料行业中，与常规无铅焊料相比，低温焊料具有节能、对电子元器件热冲击小的特点。目前低温焊料合金主要在SnBi合金的基础上添加合金元素改善焊料的机械性能和焊接性能。因为SnBi焊料具有较大的脆性，加工成型性能较差，特别是在焊锡丝的拉丝制备工艺中，低温焊料不能完成成型工艺。为实现低温焊锡丝的制备，不仅要改善合金的脆性，也要满足大拉伸比的拉丝工艺的要求。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术了一种低温有芯焊锡丝及其制备方法，通过合金元素Ag、Sb的复合添加，并同时添加一定量钾，使得合金焊料不仅具有较好的机械性能和焊接性能，而且具有较好的抗氧化性能。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：一种低温有芯焊锡丝，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，助焊剂焊芯含量为0.4～2.4%，低温焊锡丝由银、锑、铋、锡组成，按重量百分比计，百分比含量如下：银0.1％～3％、锑0.05％～0.8％、铋40％～65％，余量为锡。一种低温有芯焊锡丝的制备方法，其步骤如下：①、按照3:7的锡银比例将混合材料加入到中频炉中，中频炉的温度设定为1100-1200℃，制得母合金Ⅰ，并倒出冷却备用；②、按照1:10的锡锑比例混合母合金Ⅰ加入到真空炉中，真空炉的温度设定为650-800℃，制得母合金Ⅱ，并倒出冷却备用；③、将从①、②中获得的母合金Ⅰ和母合金Ⅱ倒入不锈钢容器中与剩余的锡和铋在温度350-450℃下充分混合，搅拌60分钟后，静置180分钟，制成低温合金Ⅲ；④、当③中的温度降低到250-300℃时，将上述制得的低温合金Ⅲ加入配比比例的钾，搅拌60分钟，温度升至350-390℃后，静置20分钟，然后舀出冷却，制成高抗氧化低温合金溶液；⑤、将高抗氧化低温合金溶液倒入浇铸模具内，制备成60～80mm的锡圆柱；⑥、将锡圆柱装入挤压机入料盒，将调制好的助焊剂装入松香桶内，将锡圆柱装入挤压机入料盒，将调制好的助焊剂装入松香桶内，设定挤压机入料盒的定料筒温度再80～120℃之间，且事先对定料筒进行预热，设定松香桶温度在100～120℃之间，当定料筒温度达到设定温度后，开启加压进行持续挤压作业，压力设定在5～30MPa之间，得到粗加工锡丝；⑦、依次将粗加工锡丝穿过直径大小递减小于0.02mm的适宜眼模内，进行分组拉细，每组设有17个眼模，直至将粗加工锡丝拉至所需的φ0.3～φ4.0mm直径范围的有芯焊锡丝成品。优选的，配比比例的钾重量百分比含量为0.001％～0.005％。优选的，浇铸锡圆柱时，采用匀速冷却以细化晶粒；挤压时，温度设定在80-120℃，慢速挤压。优选的，在步骤⑦中拉丝时，拉丝油温度设定在50～120℃，拉丝速度变频器设定在0.3～3.5范围内。本专利技术的有益效果：本专利技术通过银、锑、铋多元合金元素的添加，可以明显改善焊料的机械性能，制备锡丝的润湿性及抗拉强度好、成本低廉，焊点可靠性好，并且合金元素的成本低廉，利于制作。附图说明图1为浇筑模具的剖视平面结构示意图；图2为眼模的剖视平面结构示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解，下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案进一步说明。一种低温有芯焊锡丝分为普通实芯焊锡丝和带药芯焊锡丝，两种有芯焊锡丝的成分配比相同，其中制备方法在步骤⑥中有明显区别，在制备有芯焊锡丝时不添加助焊剂，在制备有芯焊锡丝时对松香桶温度也不进行加热，直接加热定料筒温度后进行挤压，具体见如下实施例。实施例一：一种低温带药芯焊锡丝，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，助焊剂焊芯含量为0.4～2.4%，低温焊锡丝由银（Ag）、锑（Ab）、铋（Bi）、锡（Sn）组成，按重量百分比计，百分比含量如下：银0.1％～3％、锑0.05％～0.8％、铋40％～65％，余量为锡。本专利技术的具体实施例和对比例的合金配方如表1所示，表1：一种低温带药芯焊锡丝的制备方法，其步骤如下：①、按照3:7的锡银比例将混合材料加入到中频炉中，中频炉的温度设定为1100-1200℃，制得母合金Ⅰ，并倒出冷却备用；②、按照1:10的锡锑比例混合母合金Ⅰ加入到真空炉中，真空炉的温度设定为650-800℃，制得母合金Ⅱ，并倒出冷却备用；③、将从①、②中获得的母合金Ⅰ和母合金Ⅱ倒入不锈钢容器中与剩余的锡和铋在温度350-450℃下充分混合，搅拌60分钟后，静置180分钟，制成低温合金Ⅲ；④、当③中的温度降低到250-300℃时，将上述制得的低温合金Ⅲ加入百分比含量为0.001％～0.005％的钾，搅拌60分钟，温度升至350-390℃后，静置20分钟，然后舀出冷却，制成高抗氧化低温合金溶液；⑤、将高抗氧化低温合金溶液倒入浇铸模具内，制备成60～80mm的锡圆柱，浇铸锡圆柱时，采用匀速冷却以细化晶粒，如图1所示浇筑模具1的浇筑腔11置于中间位置，四周包裹有冷却循环水道12，在冷却循环水道12上设有不同方向的进水口13和出水口14，高抗氧化低温合金溶液倒入浇筑腔11内，被外周循环流动的冷却水包裹进行冷却；⑥、将锡圆柱装入挤压机入料盒，挤压时，温度设定在80-120℃，慢速挤压，将调制好的助焊剂装入松香桶内，将锡圆柱装入挤压机入料盒，将调制好的助焊剂装入松香桶内，设定挤压机入料盒的定料筒温度再80～120℃之间，且事先对定料筒进行预热，设定松香桶温度在100～120℃之间，当定料筒温度达到设定温度后，开启加压进行持续挤压作业，压力设定在5～30MPa之间，得到粗加工锡丝；⑦、依次将粗加工锡丝穿过直径大小递减小于0.02mm的适宜眼模2内，进行分组拉细，拉丝时，拉丝油温度设定在50～120℃，拉丝速度变频器设定在0.3～3.5范围内；每组设有17个眼模2，每个眼模的中间设有两端部往中间逐渐缩小的模孔21（如图2所示），直至将粗加工锡丝拉至所需的φ0.3～φ4.0mm直径范围的有芯焊锡丝成品。其制成的锡丝直径范围如表2：序号直径（mm）公差（mm）带药芯焊锡丝助焊剂含量(％)10.3～0.6±0.020.4～2.420.6～0.8±0.040.4～2.430.8～1.2±0.050.4～2.44＞1.2±0.10.4～2.4实施例九：一种低温实芯焊锡丝，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，低温焊锡丝由银、锑、铋、锡组成，按重量百分比计，百分比含量如下：银0.1％～3％、锑0.05％～0.8％、铋40％～65％，余量为锡。本专利技术的具体实施例和对比例的合金配方如表3所示，表3：一种低温实芯焊锡丝的制备方法，其步骤如下：①、按照3:7的锡银比例将混合材料加入到中频炉中，中频炉的温度设定为1100-1200℃，制得母合金Ⅰ，并倒出冷却备用；②、按照1:10的锡锑比例混合母合金Ⅰ加入到真空炉中，真空炉的温度设定为650-800℃，制得母合金Ⅱ，并倒出冷却备用；③、将从①、②中获得的母合金Ⅰ和母合金Ⅱ倒入不锈钢容器中与剩余的锡和铋在温度350-450℃下充分混合，搅拌60分钟后，静置180分钟，制成低温合金Ⅲ；④、当③中的温度降低到250-300℃时，将上述制得的低温合金Ⅲ加入百分比含量为0.001％～0.005％的钾，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温有芯焊锡丝，其特征在于，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，助焊剂焊芯含量为0.4～2.4%，低温焊锡丝由银、锑、铋、锡组成，按重量百分比计，百分比含量如下：银  0.1％～ 3％锑  0.05％～ 0.8％铋  40 ％ ～ 65 ％余量为锡。

【技术特征摘要】
1.一种低温有芯焊锡丝，其特征在于，该低温焊锡丝直径为φ0.3～φ4.0mm，助焊剂焊芯含量为0.4～2.4%，低温焊锡丝由银、锑、铋、锡组成，按重量百分比计，百分比含量如下：银0.1％～3％锑0.05％～0.8％铋40％～65％余量为锡。2.按照权利要求1所述的一种低温有芯焊锡丝的制备方法，其特征在于，其步骤如下：①、按照3:7的锡银比例将混合材料加入到中频炉中，中频炉的温度设定为1100-1200℃，制得母合金Ⅰ，并倒出冷却备用；②、按照1:10的锡锑比例混合母合金Ⅰ加入到真空炉中，真空炉的温度设定为650-800℃，制得母合金Ⅱ，并倒出冷却备用；③、将从①、②中获得的母合金Ⅰ和母合金Ⅱ倒入不锈钢容器中与剩余的锡和铋在温度350-450℃下充分混合，搅拌60分钟后，静置180分钟，制成低温合金Ⅲ；④、当③中的温度降低到250-300℃时，将上述制得的低温合金Ⅲ加入配比比例的钾，搅拌60分钟，温度升至350-390℃后，静置20分钟，然后舀出冷却，制成高抗氧化低温合金溶液；⑤、将高抗氧化低温合金溶液倒入浇铸模具内，制备成60～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴枚，姜利，吴华丰，
申请(专利权)人：重庆源晶电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50