一种锡铋焊料带材及其连续生产工艺制造技术

本发明专利技术公布了一种锡铋焊料带材及其连续生产工艺，所述锡铋焊料带材的连续生产工艺，包括如下步骤：(1)将锡铋合金锭坯预热后，进行热挤压；(2)将热挤压后的压余进行二次加热，然后剪切处理后，再加入下一个预热后的锡铋合金锭坯热挤压处理，得到所述锡铋焊料带材；所述步骤(2)中，二次加热的温度为60‑200℃。本发明专利技术采用二次加热余压及剪切余压的方式实现所述连续生产工艺，一方面软化锭坯，降低剪切压余的压力要求，实现压余温度和下一个锭坯温度的平衡，使得下一个锭坯挤压时内部温度场均匀化。另一方面对压余的尾部进行剪切，使压余和下一个锭坯的表面平滑结合。同时调控生产过程中的工艺要点达到细化材料组织、提升材料加工性能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种锡铋焊料带材及其连续生产工艺
本专利技术属于材料加工
，尤其涉及一种锡铋焊料带材及其连续生产工艺。
技术介绍
由于环保要求，大部分民用电子产品元器件的封装，由无铅焊料逐步替代了含有铅元素的锡铅类焊料。由于不同焊接条件的要求，无铅焊料按照不同的焊接温度，一般分为高温焊料、中温焊料和低温焊料三个种类，锡铋合金因为具有138℃的熔点因而被认为是低温焊料中的典型代表，在二次焊接和真空密封焊接中得到越来越多的使用。锡铋合金作为低温焊料使用时的一个很大的问题在于其加工性能很差，在冷加工时呈现出明显的脆性开裂，无法达到电子行业对焊料尺寸小而薄的要求。目前采用热轧工艺对锡铋合金进行加工，但是即使采用热轧工艺，锡铋合金的允许道次变形能力仍然较小，要得到客户需求的0.05mm厚度薄带，一般需要经过二十道次以上的轧制，并且这种轧制需要在很慢的轧制速度下才能得以顺利完成，所以生产成本较高。同时由于锡铋合金的脆性，一般实际生产时都采用直接浇铸板带，然后对板带进行热轧加工，这种方法无法实现焊料的连续大卷生产，其每批次的产品重量受限于铸造得到的板块重量。因而寻找一种低成本、高效率的生产锡铋焊料薄带的工艺方法就是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述现有技术的不足之处而提供一种锡铋焊料带材及其连续生产工艺，本专利技术通过控制生产过程中的工艺要点来达到细化锡铋合金组织、提升锡铋焊料带材加工性能的目的，从而起到降低生产成本，提高生产效率的作用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种锡铋焊料带材的连续生产工艺，包括如下步骤：(1)将锡铋合金锭坯预热后，进行热挤压；(2)将热挤压后的压余进行二次加热，然后剪切处理后，再加入下一个预热后的锡铋合金锭坯热挤压处理，得到所述锡铋焊料带材；所述步骤(2)中，二次加热的温度为60-200℃。在上一个所述锡铋合金锭坯热挤压后，采用60-200℃的热风对压余进行吹扫加热既可以软化材料，降低剪切压余时对剪切机构的压力要求，同时又可以实现压余温度和下一个锭坯温度之间的平衡，使得下一个锭坯挤压时内部温度场更加均匀化。因为压余承受了挤压过程的压力，产生了变形，所以在挤压筒退回原位后，压余尾部通常不会呈现出平整、规则的形状特征，这些不平整、不规则的形状特征可能造成压余和下一个锭坯之间存在大量空气和孔隙，为了消除这些不良现象，需要对压余的尾部进行剪切，使挤压模内压余和下一个锭坯的表面平滑结合。作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，二次加热的温度为120-140℃。本专利技术采用热风吹扫装置对挤压筒中的压余进行二次加热，经过大量实验验证，二次加热的温度为120-140℃范围内，锡铋合金连续挤压时锭坯内部温度分布最均匀。作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，剪切处理过程中保持二次加热。所述压余剪切处理过程中保持二次加热可以软化材料，减少材料的脆性，使得剪切过程更为容易。作为本专利技术的优选实施方案，将所述锡铋合金锭坯进行车削加工后再进行预热；所述车削加后的锡铋合金锭坯放进挤压机的挤压筒中进行预热；所述挤压机中装配的挤压模具的模孔高度为0.5-5mm，更优选地，所述挤压机中装配的挤压模具的模孔高度为0.5-1mm。在挤压机中装配模孔宽度为0.5-5mm的挤压模具，可以得到尽量靠近成品厚度的焊料带材，减少对于锡铋合金这类脆性材料的后续加工的要求，降低产品总体的生产成本。作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(1)中，锡铋合金锭坯的预热温度为60-120℃。本专利技术充分利用锡铋合金在高温下(60-120℃)的塑性，降低挤压力，同时使挤压得到的焊料带材具有一定的强度，方便后续卷曲过程的顺利实现。作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(1)中，热挤压的挤压比为50-300。本专利技术采用50-300的大挤压比对锡铋合金进行热挤压，可以破碎熔铸时因组织偏析造成的粗晶相和枝晶相，使整个焊料带材内部组织分布更为均匀化，同时也可以提升材料的加工性能。作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(1)中，锡铋合金锭坯的预热温度为80-100℃；热挤压的挤压比为80-120。所述锡铋合金的预热温度控制在80-100℃，最有利于实现锡铋合金的顺利挤压，而且挤压力较小。而且采用上述挤压比，既能够细化锡铋合金带材的组织，又能减少挤压过程需要的挤压力，降低挤压机的负荷。作为本专利技术所述锡铋焊料带材的连续生产工艺的优选实施方案，还包括如下步骤：将步骤(2)中热挤压处理后的锡铋焊料带材进行冷却、干燥处理得到锡铋焊料带材；所述冷却方式为0.5-3公斤压力冷水喷淋，更优选地，所述冷却方式为0.1-2公斤压力冷水喷淋。采用0.5-3公斤压力的冷水对刚完成热挤压的薄带进行喷淋降温，一方面可以降低所述焊料带材表面温度，减少高温状态下焊料带材表面的氧化程度，提升焊料带材表面的光洁度。另一方面可以避免完成热挤压的焊料带材过软而产生弯曲，不能顺利流出导流槽。同时温度也不能太低，否则脆性的锡铋合金可能在卷曲时直接产生脆裂现象。本专利技术采用风刀吹干的干燥方式，带走完成喷淋冷却的锡铋焊料带材表面的水分，防止表面残留的水分影响到焊料的使用性能。作为本专利技术所述锡铋无铅焊料带材的连续生产工艺的优选实施方案，还包括如下步骤：将所述锡铋焊料带材采用0.1-10米/分钟的收卷速度进行收卷。本专利技术在风刀吹干水分锡铋焊料带材的前方设置一个速度在0.1-10米/分钟之间连续可控的收卷机构，有利于减少焊料带材挤压时出现的波浪现象，提高产品的平直度，但是又不至于因为收卷太快而造成带材被强行拽出挤压模，降低焊料带材在宽度方面的精度控制要求，实现大卷焊料薄带的连续牵引式卷曲。更优选地，对所述锡铋焊料带材采用5-8米/分钟的收卷速度进行收卷。本专利技术还要求保护采用所述锡铋焊料带材的连续生产工艺生产的锡铋焊料带材。作为本专利技术的优选实施方案，所述锡铋焊料带材的厚度为0.5-5mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术为实现所述锡铋焊料带材的连续生产工艺采用二次加热余压及剪切余压的方式，一方面二次加热可以软化锡铋合金余压，降低剪切压余时的压力要求，实现压余温度和下一个锭坯温度之间的平衡，使得下一个锭坯挤压时内部温度场更加均匀化。另一方面对压余的尾部进行剪切，使挤压模内压余和下一个锭坯的表面平滑结合。(2)本专利技术热挤压过程使锡铋合金锭坯的温度场分布均匀，降低热挤压过程因金属流动异常造成锡铋焊料带材出现质量问题的风险。(3)本专利技术实现了锡铋焊料带材的大卷连续生产，并且产品尺寸可以尽量接近成品要求，减少后续加工工序的负担，从而降低生产成本。(4)本专利技术通过控制生产过程中的工艺要点达到锡铋合金的微观组织可控和细化、提升所述锡铋焊料带材加工性能的目的，从而起到降低生产成本，提高生产效率的作用。附图说明图1为本专利技术所述锡铋焊料带材的生产工艺流程图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将锡铋合金锭坯预热后，进行热挤压；/n(2)将热挤压后的压余进行二次加热，然后剪切处理后，再加入下一个预热后的锡铋合金锭坯进行热挤压处理，得到所述锡铋焊料带材；/n所述步骤(2)中，二次加热的温度为60-200℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将锡铋合金锭坯预热后，进行热挤压；
(2)将热挤压后的压余进行二次加热，然后剪切处理后，再加入下一个预热后的锡铋合金锭坯进行热挤压处理，得到所述锡铋焊料带材；
所述步骤(2)中，二次加热的温度为60-200℃。


2.根据权利要求1所述锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，二次加热的温度为120-140℃。


3.根据权利要求1所述锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，剪切处理过程中保持二次加热。


4.根据权利要求1所述锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，锡铋合金锭坯的预热温度为60-120℃。


5.根据权利要求4所述锡铋焊料带材的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁江天，张宇杰，黄耀林，杜昆，
申请(专利权)人：广州汉源新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44