锡银铜锗无铅钎料，全世界还没有找到可以完全替代锡铅合金的封装钎料。但是已经公认，在众多锡银铜锗无铅钎料中，Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系被认为最有可能成为Ｓｎ－Ｐｂ钎料的替代品之一。Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ钎料是Ｓｎ－Ａｇ、Ｓｎ－Ｃｕ钎料的延伸体，具有近共晶的成分。然而该合金熔点高于传统锡铅钎料，润湿性能也有所下降，焊点接头可靠性等都有待于进行深入地探讨。本发明专利技术组成包括：银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的重量份数比为２～３，所述的铜的重量份数比为０．５～１，所述的锗的重量份数比为０．２～１，所述的锡的重量份数比为９５～９７．３。本发明专利技术属于冶金、焊接、信息、电子等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子封装用的钎焊材料。
技术介绍
世界已经进入信息时代。近二三十年里，以计算机为代表的电子信息技术 产品发展极为迅速。锡钎焊技术是现代电子信息产品封装的基础技术之一。锡铅(以Sn-37Pb为典型成分)合金作为古典的钎料合金一直应用至今。然而， 从20世纪60年代起人们逐渐认识到金属铅的毒害作用。进入到20世纪90年 代后，无铅化的浪潮开始进入电子封装这一领域。自2006年7月1日起欧盟的"废弃电力电子设备指令"(directive on Waste Electrical and Electronic Equipment, WEEE)和"电力电子设备中禁 止使用某些有毒有害物质指令，，(directive on the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment, RoHS)正式生效，而我国信息产业部与、国家发改委、国家环保总局等七个部委 于2006年2月28日联合公布了《电子信息产品污染控制管理办法(第39号)》， 该办法已于2007年3月1日开始施行。在10年左右的时间里，全世界还没有找到可以完全替代锡铅合金的封装钎 料。但是已经公认，在众多锡银铜锗无铅钎料中，Sn-Ag-Cu系被认为最有可能 成为Sn-Pb钎料的替代品之一。Sn-Ag-Cu钎料是Sn-Ag、 Sn-Cu钎料的延伸体， 具有近共晶的成分。然而该合金熔点高于传统锡铅钎料，润湿性能也有所下降， 焊点接头可靠性等都有待于进行深入地探讨。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无毒无公害、安全环保的锡银铜锗无铅钎料。 上述的目的通过以下的技术方案实现锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅 钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的重量份数比为2 3,所述的铜的重量份数 比为0. 5 1，所述的锗的重量份数比为0. 2 1，所述的锡的重量份数比为95 97.3。这个技术方案有以下有益效果1. 本专利技术与传统的锡铅钎料相比不含铅、对人和环境无害2. 本专利技术与现时最具实用价值的锡银铜锡银铜锗无铅钎料相比，锗的加入可以使钎料的熔点略有降低、润湿性有所改善、钎焊接头的剪切强度显著提高、 对接头界面时效过程中金属间化合物的长大有抑制作用。3. 锗元素在化学元素周期表中与锡相邻，同为第IV主族元素，物理与化学 性能有许多近似。它可以与锡形成共晶合金，又可以与银和铜形成固溶体，而 且无毒无公害、安全环保。4. 锗的加入可以使钎料的熔点略有降低(测试结果见附图)。5. 锗的加入可以使钎料的润湿性有所改善，钎焊基板为纯铜。钎焊加热设 备为DY-560型台式电脑程控表面贴装焊机。钎剂的成分配比为异丙醇65%， 松香30%，氯化亚锡(SnCl2) 5%。用AutoCAD测量铺展面积，表1为试验结果。表l铺展面积平均值(cm2)<table>table see original document page 4</column></row><table>6.锗的加入可以使钎焊接头的剪切强度显著提高，钎焊基板为纯铜。用乂0)-系列液晶屏显电子式拉力试验机进行剪切测试，用AutoCAD测量断口面积，结 果见表2。表2接头剪切强度平均值(MPa)<table>table see original document page 4</column></row><table>7.锗的加入对接头界面时效过程中金属间化合物的长大有抑制作用，钎焊基板为纯铜。采用FEI Sirion 200型热场发射扫描电子显微镜对钎焊界面进行 拍照，用Auto CAD测量金属间化合物厚度，结果见表3。表3不同成分钎料的金属间化合物平均厚度("m)<formula>formula see original document page 5</formula>附图说明附图1是不含锗钎料熔点测试曲线。 附图2是含锗0. 25%钎料熔点测试曲线。 附图3是含锗0. 5%钎料熔点测试曲线。 附图4是含锗0. 75%钎料熔点测试曲线。 附图5是含锗1%钎料熔点测试曲线。 本专利技术的具体实施例方式实施例l:锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的重量份数比为2 3，所述的铜的重量份数 比为0. 5 1，所述的锗的重量份数比为0. 2 1，所述的锡的重量份数比为95 97.3。钎焊基板为纯铜。钎剂的成分配比为异丙醇65%，松香30%,氯化亚锡 (SnCl2) 5%。锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的质量比为2. 5%，所述的铜的质量比为0. 7%，所述的锗的质量比为0. 25%,所述的锡的质量比为96. 55%。钎焊基板为纯铜。钎剂的成分配比为异丙醇65%，松香30%，氯化亚锡 (SnCl2) 5%。 实施例3:锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅 钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的质量比为2. 5%，所述的铜的质量比为0. 7%， 所述的锗的质量比为0. 5%,所述的锡的质量比为96.3%。钎焊基板为纯铜。钎剂的成分配比为异丙醇65%，松香30%，氯化亚锡 (SnCl2) 5%。实施例4:锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，所述的锡银铜锗无铅 钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的质量比为2. 5%，所述的铜的质量比为0. 7%， 所述的锗的质量比为0. 75%,所述的锡的质量比为96. 05%。钎焊基板为纯铜。钎剂的成分配比为异丙醇65%,松香30%，氯化亚锡 (SnCl2) 5%。权利要求1.一种锡银铜锗无铅钎料，其组成包括银、铜、锗、锡，其特征是所述的锡银铜锗无铅钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的重量份数比为2～3，所述的铜的重量份数比为0.5～1，所述的锗的重量份数比为0.2～1，所述的锡的重量份数比为95～97.3。2. 根据权利要求1所述的锡银铜锗无铅钎料，其特征是所述的银的重量 份数比为2.5，所述的铜的重量份数比为0.7，所述的锗的重量份数比为0.25， 所述的锡的重量份数比为96. 55。3. 根据权利要求1所述的锡银铜锗无铅钎料，其特征是所述的银的重量 份数比为2.5，所述的铜的重量份数比为0.7，所述的锗的重量份数比为0.5， 所述的锡的重量份数比为96.3。4. 根据权利要求1所述的锡银铜锗无铅钎料，其特征是所述的银的重量 份数比为2.5,所述的铜的重量份数比为0.7,所述的锗的重量份数比为0. 75， 所述的锡的重量份数比为96. 05。全文摘要锡银铜锗无铅钎料，全世界还没有找到可以完全替代锡铅合金的封装钎料。但是已经公认，在众多锡银铜锗无铅钎料中，Sn-Ag-Cu系被认为最有可能成为Sn-Pb钎料的替代品之一。Sn-Ag-Cu钎料是Sn-Ag、Sn-Cu钎料的延伸体，具有近共晶的成分。然而该合金熔点高于传统锡铅钎料，润湿性能也有所下降，焊点接头可靠性等都有待本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锡银铜锗无铅钎料，其组成包括：银、铜、锗、锡，其特征是：所述的锡银铜锗无铅钎料为锡银铜锗系合金，所述的银的重量份数比为２～３，所述的铜的重量份数比为０．５～１，所述的锗的重量份数比为０．２～１，所述的锡的重量份数比为９５～９７．３。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟工戈，杨拓宇，陈雷达，李财富，王世珍，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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